JP5324389B2 - 遮熱透湿防水シート - Google Patents

Description

本発明は、壁下地材や屋根下地材等の建築用材料として好適に使用できる遮熱透湿防水シートに関する。

上述した壁下地材や屋根下地材等に使用される建築用材料として、（ａ）アスファルトを不織布に含浸したシート、（ｂ）充填材を添加したオレフィン系樹脂等からなるシートを延伸して得られる微細な孔部を有する多孔質シート及び、（ｃ）不織布等が知られている。しかしながら、上記（ａ）のシートは、防水性や釘打ち後の漏水防止性は優れているが、透湿性がないため、内部からの湿気がシートで遮断され下地の板材を腐らせるという問題があった。また、（ｂ）のシート及び（ｃ）の不織布についてはシートや不織布の孔径を制御することにより、防水性と透湿性を満足させることができるが、太陽の日射により暖められた外壁から発生する輻射熱を反射する遮熱性に劣るという問題があった。このため従来の透湿防水シートに遮熱性能を付与した遮熱透湿防水シートが求められており、特許文献１には、遮熱性能と透湿性能とを備えることを目的とした断熱性透湿布帛が記載されている。

特公平３−５６５４１号公報

しかし、特許文献１の断熱性透湿布帛は、実際には、銀色顔料を混和した高分子材料からなる透湿性フィルムを形成した以外の箇所が透湿性を有するものであり、透湿性フィルムの形成箇所を増やした場合は、全体の透湿性が大幅に損なわれる虞がある。逆に、透湿性フィルムの形成箇所を減らすと、遮熱性能が低下してしまい、透湿性と遮熱性の両立は難しかった。

そこで本発明は、透湿防水性と遮熱性とを兼ね備えた遮熱透湿防水シートを提供することを課題とする。

上記課題を解決すべく、本発明者らは鋭意検討し、以下の事項を見出した。
（１）透湿性および防水性を備えたシートの両面に遮熱層を形成し、そのうち一方の遮熱層を部分的に形成することにより、透湿性と遮熱性とを両立せしめることができる。
（２）遮熱層を部分的に形成する場合は、１０％超４０％以下の割合とすることで、透湿性と遮熱性とのバランスをより向上できる。
（３）遮熱層中の金属微粒子として、リーフィングタイプのアルミニウムを用いた場合、遮熱性をより向上させることができ、コスト的に好ましい。
（４）透湿性および防水性を備えたシートとして、不織布基材および微多孔性フィルムからなる積層シートを用いた場合、不織布基材側には遮熱層を全面に形成し、微多孔性フィルム側には遮熱層を部分的に形成することにより、透湿性と遮熱性とを両立せしめることができる。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
第１の本発明は、透湿防水シート（１０）の両面に金属微粒子を含有する遮熱層（２２、２４）を備えてなるシートであって、該遮熱層の一方（２４）が、透湿防水シート（１０）表面を部分的に覆うように形成されている、遮熱透湿防水シート（１００）である。

第１の本発明において、透湿防水シート（１０）表面を部分的に覆っている遮熱層（２４）が、透湿防水シート（１０）表面の１０％超４０％以下を覆っており、個々の表面積が０．１ｍｍ^２以上０．８ｍｍ^２以下の複数の遮熱層（２４）が透湿防水フィルム（１０）表面を覆っている、請求項１に記載の遮熱透湿防水シート。

第１の本発明において、透湿防水シート（１０）が、不織布基材（１２）および微多孔フィルム（１４）からなる積層シートであり、該微多孔フィルム（１４）上に遮熱層（２４）が部分的に形成されていることが好ましい。

第１の本発明において、不織布基材（１２）側に遮熱層（２２）が全面印刷により形成され、微多孔フィルム（１４）側に遮熱層（２４）が部分印刷により形成されていることが好ましい。

第１の本発明において、金属微粒子は、リーフィングタイプのアルミニウムであることが好ましい。

第１の本発明の遮熱透湿防水シート（１００）は、透湿抵抗が０．１３ｍ^２・ｓ・Ｐａ／μｇ以下であり、赤外線透過率が１５％以下であることが好ましい。

本発明の遮熱透湿防水シート（１００）は、透湿防水フィルム（１０）の両面に遮熱層（２２、２４）が形成されており、該遮熱層の一方（２４）が透湿防水フィルム（１０）表面を部分的に覆うように形成されているので、遮熱性、透湿性、および、防水性に優れ、太陽の日射により暖められた外壁から発生する輻射熱を反射することができ、壁材の最外装や屋根下地材等の建築用材料として好適に使用できる。

（ａ）は、本発明の遮熱透湿防水シートの断面を示した模式図である。（ｂ）は、本発明の遮熱透湿防水シートの好ましい形態の断面を示した模式図である。（ｃ）は、本発明の遮熱透湿防水シートを上面から見た模式図である。（ｄ）は、遮熱層が不均一に形成された形態の模式図である。 遮熱性を評価するための住宅を模倣した試験機の概略図である。 （ａ）は、実施例１の不織布表面の電子顕微鏡写真である。（ｂ）は、実施例１の不織布表面にアルミニウム微粒子混合液を全面印刷して、遮熱層２２を形成した後の表面の電子顕微鏡写真である。

以下、本発明を図面に基づきさらに詳細に説明する。
＜遮熱透湿防水シート１００＞
図１（ａ）は本発明の遮熱透湿防水シート１００の断面を示した模式図である。透湿防水フィルム１０の両面に金属微粒子を含有する遮熱層２２、２４が形成されており、該遮熱層の一方２４が透湿防水フィルム１０表面を部分的に覆うように形成されている。

（透湿防水シート１０）
本発明において、透湿防水シート１０は、透湿性および防水性を備えているシートであり、基材としての強度を備えたものであれば、特に限定されないが、その好ましい形態としては、図１（ｂ）に示すような不織布基材１２および微多孔フィルム１４からなる積層シートが挙げられる。

（不織布基材１２）
本発明に使用される不織布としてはポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリエチレン／ポリプロピレン混合系、ポリエチレンテレフタレート系の乾式あるいは湿式不織布が挙げられるが、耐久性の観点からポリエチレンテレフタレート系の不織布が望ましい。不織布基材１２の厚さは特に限定されないが、強度の点から、目付で、２０ｇ／ｍ^２以上６０ｇ／ｍ^２以下とすることが好ましい。

（微多孔フィルム１４）
微多孔フィルム１４は、水蒸気よりも大きく、かつ、微小液状水よりも小さい微孔を備えたフィルムである。一般的に水蒸気の径は、０．００１５μｍ〜０．００４μｍであり、微小液状水の径は、１０００μｍ〜３０００μｍである。よって、微多孔フィルム１４の微孔の孔径は、０．００４μｍ超１０００μｍ未満である。

微多孔フィルム１４を構成する材料としては、ポリエチレンもしくはポリプロピレンに非相溶系の充填剤あるいは樹脂を添加し、一軸又は二軸に延伸してボイドを形成させた単一シート材が挙げられる。上記した孔径を有する微多孔フィルム１４としては市販のものを利用でき、ポリエチレン製の微多孔フィルム（大和川ポリマー社製）がある。

微多孔フィルム１４の厚みは、特に限定されないが、強度の点から、２０μｍ以上５０μｍ以下とすることが好ましい。

（遮熱層２２、２４）
遮熱層２２、２４は、熱線を反射するためのものである。該遮熱層２２、２４は、金属微粒子がバインダーである樹脂中に含有された状態で形成される。金属微粒子としてはアルミニウム、銀、錫、酸化チタン、ニッケル、マグネシウム、クロム等が用いられるが、経済的な理由からアルミニウムが好ましい。

アルミニウム微粒子に関しては、リーフィングタイプ、ノンリーフィングタイプ、樹脂コーティングタイプのいずれも使用可能である。しかし、ノンリーフィングタイプではアルミニウム微粒子が遮熱層２２、２４中に分散して配向することにより熱線が乱反射してしまい、十分な遮熱性能が得られない虞がある。また、樹脂コーティングタイプではアルミ微粒子に樹脂をコーティングしているため、微粒子の熱線反射性能が低下することにより、十分な遮熱性能が得られないことがある。よって、リーフィングタイプのアルミニウム微粒子を用いることが好ましい。

遮熱層２２、２４に用いられるバインダーとしては、ポリウレタン系、ポリアミド系、ニトロセルロース系、トリアマイド系、アクリル系、ポリ塩化ビニル系の重合体、共重合体が挙げられ、これらを単独で、或いは混合して用いることができる。

遮熱層２２、２４は、上記金属微粒子、バインダー、および、溶剤を含む溶液を、塗布して形成されるが、溶剤としては、トルエン、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトン、酢酸エチル等が用いられる。乾燥速度、希釈分散性の点から、トルエンが好ましい。バインダーおよび金属微粒子の水分散（エマルジヨン）液としての使用も可能である。

上記溶液の塗布方法としては、グラビアロールコーター、フレキソロールコーター、リバースロールコーター等のコーティング機を用いて塗布することが可能である。これにより、図１（ａ）の形態であれば、透湿防水フィルムの一方の面の全面に、遮熱層２２を形成し、他方の面には、透湿防水フィルム１０表面の一部を覆うように遮熱層２４を形成する。なお、遮熱層２２を全面に形成した場合であっても、以下に示すように、該形成面が不織布のようなものであれば、透湿性を妨げることはない。

以下、好ましい形態である、図１（ｂ）の遮熱透湿防水シート１１０を用いて、遮熱層２２，２４を形成する場合について説明する。遮熱層２２、２４を形成する順序は特に限定されないが、不織布基材１２側には、遮熱層２２が不織布基材１２の全面に形成される。また、微多孔フィルム１４側には、遮熱層２４が部分的に形成される。微多孔フィルム１４側の遮熱層２４は、微多孔フィルム１４表面の１０％超４０％以下を覆うように形成することが好ましく、下限は、より好ましくは２０％以上、さらに好ましくは３０％以上、特に好ましくは３５％以上である。遮熱層２４全体の被覆面積が小さすぎると遮熱性に劣る場合があり、逆に大きすぎると透湿性に劣る虞がある。

遮熱層２２の厚みは、遮熱性能および経済性の点から、好ましくは４ｇ/ｍ^２以上１５ｇ/ｍ^２以下であり、遮熱層２４の厚みは、同様の理由から、好ましくは２ｇ/ｍ^２以上８ｇ/ｍ^２以下である。

図１（ｃ）に、本発明の遮熱透湿防水シート１１０を上面から見た図を示した。遮熱層２４は、微多孔フィルム１４表面上に均一に分散して形成され、全体として、微多孔フィルム１４表面の１０％超４０％以下を覆うように形成される。図１（ｃ）の形態では、遮熱層２４の上面視形状は、円形であるが、該形状は特に限定されず、四角、三角等でもよい。遮熱性の点からすると、表面積の小さな遮熱層２４が、微多孔フィルム１４表面全体に均一に形成されていることが好ましく、個々の遮熱層２４の表面積は、好ましくは０．１ｍｍ^２以上０．８ｍｍ^２以下、より好ましくは０．３ｍｍ^２以上０．６ｍｍ^２以下である。

ここで、遮熱層２４の「表面積」とは、図１（ｃ）のように遮熱透湿防水シートを上面から見た場合の個々の遮熱層２４の面積をいう。なお、遮熱層２４は、それぞれ同一面積である必要はなく、上記範囲内の面積であれば、互いに面積は異なっていてもよい。また、個々の遮熱層２４の形状も同一である必要はなく、異なる形状が混在したものであってもよい。また、遮熱層２４は、微多孔フィルム１４表面全体に均一に形成されていることが必要であるが、ここでいう「均一」とは、微多孔フィルム上において、遮熱層２４が部分的に集まって、図１（ｄ）に示すような遮熱層２４が形成されない部分Ｘが形成されるような状態ではなく、あくまで、図１（ｃ）のように、微多孔フィルム１４の表面全体に一様に遮熱層２４が形成されていることをいう。図１（ｄ）の形態では、得られたシートの遮熱性は劣ってしまう。

本発明の遮熱透湿防水シート１１０においては、遮熱層２２が不織布基材１２側の全面に形成されている。この遮熱層２２により、本発明の遮熱透湿防水シート１１０は、高い遮熱性を発揮することができる。不織布基材１２側に、遮熱層２２を全面に形成（全面印刷）したとしても、不織布表面に形成しているため、透湿性を維持できる穴が残っており、透湿性を妨げることはない。図３（ａ）に、実施例１の不織布表面の電子顕微鏡写真を、図３（ｂ）に実施例１の不織布表面にアルミニウム微粒子混合液を全面印刷して、遮熱層２２を形成した後の表面の電子顕微鏡写真を示す。図３（ｂ）に示したように、遮熱層２２を全面印刷により形成したとしても、不織布表面には、多数の穴が残存している。
また、微多孔フィルム１４側の遮熱層２４は、部分的に、所定の面積比率で形成されているので、透湿性を維持することができる。もし、微多孔フィルム１４側の全面に遮熱層２４を形成した場合は、微多孔フィルムの孔を塞いでしまうので、透湿性が劣ってしまう。

＜遮熱透湿防水シート１１０の製造方法＞
以下、本発明の好ましい形態である遮熱透湿防水シート１１０の製造方法について説明する。まず、不織布基材１２と微多孔フィルム１４とを、積層させる。この積層は、ホットメルト接着剤を用いたドライラミネートにより行うことが好ましく、ホットメルト接着剤としては、不織布基材１２と微多孔フィルム１４とを接着できるのであれば、特に限定されないが、例えば、オレフィン系ホットメルト接着剤（ヘンケルテクノロジーズジャパン株式会社製）を用いることができる。

その後、金属微粒子、バインダーおよび溶剤を含む溶液を、不織布基材１２側に全面印刷して、微多孔フィルム１４側に、例えば、ドット状に部分印刷することにより、本発明の遮熱透湿防水シート１１０を形成することができる。

＜遮熱透湿防水シートの性能＞
本発明の遮熱透湿防水シートは、上記説明した構成を備えることにより、透湿抵抗を０．１３ｍ^２・ｓ・Ｐａ／μｇ以下とすることができ、また、赤外線透過率を１５％以下、好ましくは１１％以下とすることができる。

以下の実施例および比較例において作製したシートに対して、以下の評価を行った。評価結果を表１に示す。
（１）透湿性（透湿抵抗）
ＪＩＳ Ａ６１１１ ２００４透湿性試験方法（透湿抵抗）に準じて測定した。
（２）赤外線透過率
分光光度計を用いて、ＪＩＳ Ｒ３１０６に準じて、７８０〜２５００ｎｍの光線透過率を測定し、赤外線透過率とした。
（３）遮熱性
図２に示す様な住宅を模倣した試験機を作製し、試験環境２５℃として、外壁（窯業系サイディングボード５２）にラバーヒーター５１を設置し、１２０分間加熱後における、試料シート５４背面の温度を、サーモカメラ５５により測定した。その際の外壁５２裏面温度は８０℃とした。なお、図２で、外壁５２裏面からの矢印５３は、輻射熱を表している。なお、表１において、比較例４の基準温度は４０℃であり、他はこれとの相対温度差で評価されている。

（実施例１）
目付４５ｇ／ｍ^２のスパンボンド不織布（東洋紡績社製）の一方の面に、３０μｍ厚のポリエチレンの透湿防水性フィルム（大和川ポリマー社製）をドライラミネート法により接着し、透湿防水シートを得た。ドライラミネートの際の接着剤としては、オレフィン系ホットメルト接着剤（ヘンケルテクノロジーズジャパン株式会社社製）を用いた。
次に、リーフィングタイプのアルミニウム微粒子混合液（ＤＩＣ社製）を、グラビア塗工機にて、微多孔フィルム側にドット形状にて、全体の面積が、微多孔フィルム表面に対して４０％になるように印刷した。なお、ドット一個の面積は０．４ｍｍ^２である（遮熱層塗工量：５ｇ／ｍ^２）。さらに、不織布側をグラビア塗工機にて、同じアルミニウム微粒子混合液にて全面印刷して（遮熱層塗工量：１０ｇ／ｍ^２）、本発明の遮熱透湿防水シートを得た。

（実施例２）
不織布側の印刷回数を２回に変更した以外は実施例１と同様にして、本発明の遮熱透湿防水シートを得た。該不織布側の遮熱層の塗工量は２０ｇ/ｍ^２である。

（実施例３）
微多孔フィルム側の遮熱層の全体面積を、微多孔フィルム表面に対して３０％に変更した以外は実施例１と同様にして、本発明の遮熱透湿防水シートを得た。

（比較例１）
不織布側に遮熱層を形成しない以外は、実施例１と同様にして、シートを得た。本シートは、特許文献１の断熱性透湿布帛に相当する。

（比較例２）
微多孔フィルム側への印刷を全面印刷とした以外は実施例１と同様にして、シートを得た。

（比較例３）
微多孔フィルム側に遮熱層を形成しない以外は、実施例１と同様にして、シートを得た。

（比較例４）
実施例１の不織布および透湿防水性フィルムをドライラミネートして形成した透湿防水シートに、遮熱層を形成しないで、シートとした。

（参考例１）
微多孔フィルム側の遮熱層の全体面積を、微多孔フィルム表面に対して５０％に変更した以外は実施例１と同様にして、シートを得た。

（参考例２）
微多孔フィルム側の遮熱層の全体面積を、微多孔フィルム表面に対して１０％に変更した以外は実施例１と同様にして、シートを得た。

（参考例３）
アルミニウム微粒子混合液（ＤＩＣ社製）をノンリーフィングタイプに変更した以外は実施例１と同様にして、シートを得た。

比較例１、３、４では、遮熱層のいずれか、あるいは両方が形成されていないため、赤外線透過率が高く、遮熱性に劣っていた。比較例２では、微多孔フィルム側の遮熱層が全面に形成されているため、透湿抵抗が高く、透湿性に劣っていた。参考例１では、微多孔フィルム側の遮熱層の形成面積が本発明の好ましい範囲を超えており、透湿性に劣っていた。参考例２では、逆に、微多孔フィルム側の遮熱層の形成面積が本発明の好ましい範囲を下回っており、遮熱性に劣っていた。参考例３では、ノンリーフィングタイプのアルミを用いており、本発明の好ましい形態であるリーフィングタイプのアルミに比べて遮熱性および経済性に劣っていた。

以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う遮熱透湿防水シートもまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

本発明の遮熱透湿防水シートは、壁下地材や屋根下地材等の建築用材料として好適に使用できる。

１０ 透湿防水シート
１２ 不織布基材
１４ 微多孔フィルム
２２、２４ 遮熱層
５１ ラバーヒーター
５２ 外壁
５３ 輻射熱
５４ 試料シート
５５ サーモカメラ

Claims (6)

1. 透湿防水シートの両面に金属微粒子を含有する遮熱層を備えてなるシートであって、該遮熱層の一方が、透湿防水シート表面を部分的に覆うように形成されている、遮熱透湿防水シート。
2. 前記透湿防水フィルム表面を部分的に覆っている遮熱層が、透湿防水シート表面の１０％超４０％以下を覆っており、個々の表面積が０．１ｍｍ^２以上０．８ｍｍ^２以下の複数の遮熱層が透湿防水シート表面を覆っている、請求項１に記載の遮熱透湿防水シート。
3. 前記透湿防水シートが、不織布基材および微多孔フィルムからなる積層シートであり、該微多孔フィルム上に遮熱層が部分的に形成されている、請求項１または２に記載の遮熱透湿防水シート。
4. 前記不織布基材側に遮熱層が全面印刷により形成され、前記微多孔フィルム側に遮熱層が部分印刷により形成されている、請求項３に記載の遮熱透湿防水シート。
5. 前記金属微粒子が、リーフィングタイプのアルミニウムである、請求項１〜４のいずれかに記載の遮熱透湿防水シート。
6. 透湿抵抗が０．１３ｍ^２・ｓ・Ｐａ／μｇ以下であり、赤外線透過率が１５％以下である、請求項１〜５のいずれかに記載の遮熱透湿防水シート。