JP5941738B2

JP5941738B2 - 断熱材

Info

Publication number: JP5941738B2
Application number: JP2012095926A
Authority: JP
Inventors: 辻　修; 修辻; 鈴木　健; 健鈴木; 長谷川　意法; 意法長谷川; 橋本　貴志; 貴志橋本; 田中　俊也; 俊也田中
Original assignee: Fukuvi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Fukuvi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2032-04-19
Also published as: JP2013224511A

Description

本発明は、建物の床下等に施工される断熱材に関する。

一般に、住宅等の建物の床下、天井、壁、屋根等には、断熱材が施工されている。例えば、床下の場合、大引きや根太等の間に断熱材が配置され、該断熱材の上に下地合板等が設置される。
断熱材としては、例えば、複数の板状体が積層した積層体からなり、各板状体が、複数の棒状の発泡体が一方向に配向して一体化されたものが開示されている（特許文献１）。

特開２０１１−１３２７１６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の断熱材を床下等に設置した際には、断熱材自体の断熱性および耐久性が損なわれることがあった。また、断熱材を支持する支持用木材の耐久性を低下させることがあった。
本発明は、断熱性および耐久性に優れた断熱材を提供することを目的とする。

本発明者が調べたところ、特許文献１に記載の断熱材を床下等に設置した際に断熱材の耐久性および断熱性、支持用木材の耐久性が損なわれるのは、断熱材が吸湿することが原因であることを見出した。すなわち、床の基礎と支持用木材の間には換気用の隙間が形成されており、外気が流入するようになっているため、水分を含んだ外気が断熱材の側面に当たるようになっている。断熱材の、気泡が露出した側面に外気が当たると、気泡に水分が入り込み、その入り込んだ水分が断熱材や木材の劣化を促進させて耐久性を低下させていた。特に、冬季には水分が凍結し、膨張して、断熱材を損傷させることがあった。また、気泡に入り込んだ水分が気泡を埋め、熱伝導性を上げて断熱性を低下させていた。これらのことから、本発明者は、断熱材の気泡に水分が入り込むことを防止する手法について検討して、以下の断熱材を発明した。

本発明の断熱材は、少なくとも一方向に配向した複数の棒状の発泡体が一体化された板状の断熱材本体と、該断熱材本体の側面を被覆するカバーとを備え、前記カバーは、前記断熱材本体が嵌め込まれた枠体であることを特徴とする。
本発明の断熱材は、前記カバーが独立発泡の発泡樹脂からなることが好ましい。
本発明の断熱材における前記カバーは、４個の平面視Ｌ字型部品の結合体からなり、平面視での外形が四角形の枠体であってもよい。
本発明の断熱材は、建物の床構造として設けられた互いに平行な支持用木材に嵌め込まれる断熱材であり、前記カバーは、平面視での外形が平行四辺形であり、前記支持用木材に接する互いに平行な２つの端面が、各々、床の下側に向うにつれて断熱材本体に近づくように傾斜しており、前記カバーの、傾斜した端面の近傍には、該断熱材が前記支持用木材に嵌め込まれた際に断熱材の上面から下面の方向に向かうようにスリットが形成されていてもよい。
本発明の断熱材における前記カバーは、ＪＩＳＡ９５１１に従って測定した吸水量が２ｇ／ｃｍ ^２以下であり、且つ、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以下であってもよい。
本発明の断熱材における前記カバーは、前記断熱材本体に対向する内面から突出して前記断熱材本体を保持する突出部が設けられてもよい。

本願請求項１に係る発明では、少なくとも一方向に配向した複数の棒状の発泡体が一体化された板状の断熱材本体の側面がカバーで被覆されているため、水分を含んだ外気が入り込みにくく、断熱性および耐久性に優れる。
本願請求項２に係る発明は、カバーが独立発泡の発泡樹脂からなるため、断熱性および耐久性がより高くなっている。

本発明の一実施形態に係る断熱材の施工例としての床構造を示す斜視図である。本発明の第１実施形態に係る断熱材の上面側を示す斜視図である。本発明の第１実施形態に係る断熱材の下面側を示す斜視図である。図２のＩ−Ｉ’断面図である。図２のII−II’断面図である。本発明の第２実施形態に係る断熱材の上面側を示す斜視図である。本発明の第２実施形態に係る断熱材の下面側を示す斜視図である。図６のIII−III’断面図である。図６のIV−IV’断面図である。

（第１実施形態）
本発明の断熱材の第１実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る断熱材１の施工例としての床構造を示す斜視図であり、断熱材１は、互いに平行に延びる大引あるいは根太等の断面矩形状の支持用木材１１０，１１０間に嵌合されて保持される。
本実施形態の断熱材１は、図２〜５に示すように、平面視で正方形の板状の断熱材本体１０と、断熱材本体１０の側面１０ａを全体にわたって被覆するカバー２０とを備える。

本実施形態における断熱材本体１０は、３枚の板状体１１ａ，１１ｂ，１１ｃが積層した積層体からなる。なお、本明細書では、３枚の板状体１１ａ，１１ｂ，１１ｃを、上から順に第１板状体１１ａ、第２板状体１１ｂ、第３板状体１１ｃという。

各板状体１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、複数の棒状の発泡体１３ａ，１３ｂ，１３ｃが一方向に配向して一体化され、板状に形成されたものである。
発泡体１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、ポリオレフィン樹脂と、セルロールと、でんぷんとを含む材料を含むことが好ましい。
ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などが挙げられる。
セルロースとしては、新聞紙や雑誌等の古紙を原料として用いることができる。古紙は粉砕機により所望の大きさに粉砕されて用いられる。
でんぷんとしては、とうもろこし澱粉（コーンスターチ）、小麦澱粉、米澱粉などを用いることができる。
発泡体１３ａ，１３ｂ，１３ｃを構成する発泡材料１００質量％中の各成分の割合は、ポリオレフィン樹脂が３０〜５０質量％であることが好ましく、セルロースが１０〜４０質量％であることが好ましく、でんぷんが２０〜４０質量％であることが好ましい。
また、発泡材料には、必要に応じて酸化防止剤、防かび剤、顔料など、断熱材に用いられる各種添加剤が含まれてもよい。
断熱材本体１０は、セルロース（古紙）やでんぷんを含む板状体１１ａ，１１ｂ，１１ｃより構成されているため、環境への負荷が小さいものとなっている。

発泡体１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、その表面に不規則な凹凸形状が形成され、隣り合う発泡体同士の溶着が不連続とされて、隙間が形成されていることが好ましい。このように隙間が形成されていると、該隙間を介して排水または排湿が可能になる。

板状体１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、例えば以下の方法により作製できる。
まず、水等の発泡剤を含ませた発泡材料を複数の細孔を有するダイより吐出することにより発泡させて、一方向に配向した複数の棒状の発泡体１３ａ，１３ｂ，１３ｃを形成すると共に、各発泡体１３ａ，１３ｂ，１３ｃを互いに隙間なく密着させ、一体化して、集合体を得る。そして、集合体を板状に成形して板状体１１ａ，１１ｂ，１１ｃを得る。

断熱材本体１０は、積層方向に隣り合う板状体１１ａ，１１ｂ，１１ｃが、一方の板状体の発泡体の配向方向と、他方の板状体の発泡体の配向方向とが略直交するように積層されている。
すなわち、第１板状体１１ａの発泡体１３ａの配向方向と、第２板状体１１ｂの発泡体１３ｂの配向方向とが略直交し、かつ第２板状体１１ｂの発泡体１３ｂの配向方向と、第３板状体１１ｃの発泡体１３ｃの配向方向とが略直交している。また、第１板状体１１ａの発泡体１３ａの配向方向と、第３板状体１１ｃの発泡体１３ｃの配向方向は、同じ方向とされている。なお、本発明において、「略直交」とは、９０°±１０°の範囲内を意味する。
第１板状体１１ａ、第２板状体１１ｂおよび第３板状体１１ｃの厚さは、各々、５〜５０ｍｍが好ましく、２０〜５０ｍｍがより好ましい。

本実施形態におけるカバー２０は、断熱材本体１０が嵌め込まれる枠体であり、平面視において外形が四角形の独立発泡の発泡体からなるものである。また、本実施形態におけるカバー２０は、平面視でＬ字型の４個の部品２１，２２，２３，２４が結合されて形成されている。
また、本実施形態におけるカバー２０は、断熱材本体１０側は、断熱材本体１０と同じ厚みとされているが、外側は、断熱材本体１０よりも薄く且つ支持用木材１１０とほぼ同じ厚みとされている。これにより、充分に高い断熱性を確保できると共に、床の基礎と支持用木材１１０の間の換気用隙間を塞ぐことがなく、床下を充分に換気できる。
また、本実施形態におけるカバー２０の下面２０ｃ側には、断熱材本体１０に対向する内面２０ｄから突出した突出部２５が設けられている。この突出部２５が設けられていることによって、断熱材本体１０が落下しないように保持されている。

また、本実施形態におけるカバー２０は、支持用木材１１０に接する端面２０ａが、下側に向かうにつれて断熱材本体１０側に近づくように傾斜している。すなわち、カバー２０は、嵌合方向の先端側の幅が狭くなっている。
また、端面２０ａの近傍には、上面２０ｂから下面２０ｃの方向に向かって切り込まれたスリット２６が、端面２０ａに沿って形成されている。
カバー２０の端面２０ａが傾斜し、且つ、カバー２０にスリット２６が形成されていることにより、断熱材１を支持用木材１１０，１１０の間に容易に嵌め込むことができる。また、支持用木材１１０，１１０の間に嵌め込んだ後には、支持用木材１１０に対して充分な密着性を確保できる。さらに、支持用木材１１０，１１０の間の間隔が一定でない場合でも、同一サイズの断熱材１を嵌め込むことができる。
カバー２０の、支持用木材１１０に接しない端面２０ｅは傾斜していない。そのため、隣接する断熱材１同士で密着できるようになっている。

カバー２０は、例えば、以下の方法により作製できる。
まず、樹脂と発泡剤とを含む成形材料を、Ｌ字型の部品２１，２２，２３，２４を形成するための型枠内に充填し、密閉する。次いで、型枠を加熱することにより、成形すると共に発泡させて、Ｌ字型の部品２１，２２，２３，２４を得る。次いで、部品２１，２２，２３，２４を結合して、カバー２０を得る。

以上説明した断熱材１では、断熱材本体１０の側面１０ａの全体がカバー２０によって被覆されているため、側面１０ａが露出していない。そのため、基礎と支持用木材１１０との間の隙間から流入した外気が、側面１０ａに当たらないようになっている。そのため、外気に含まれる水分が、断熱材本体１０を構成する発泡体１３ａ，１３ｂ，１３ｃの気泡に入り込みにくくなっている。
断熱材本体１０の気泡に水分が入り込みにくくなっていることにより、断熱材本体１０や支持用木材１１０の劣化を防止でき、耐久性を向上させることができる。また、冬季では、気泡に入り込んだ水分の凍結による断熱材本体１０の損傷が発生しにくい。
また、断熱材本体１０の気泡に水分が入り込みにくくなっていることにより、水分が気泡を埋めることが抑制されるため、断熱性の低下を抑制することができる。
さらに、断熱材本体１０の気泡に水分が入り込みにくくなっていることにより、気泡内部での黴の発生を抑制することもできる。
しかも、カバー２０が独立発泡の発泡樹脂からなるため、断熱材１全体として断熱性がより高くなる上に、外気がカバー２０に当たっても断熱材本体１０の内部に入り込みにくいから、上記の効果をより発揮させることができる。

（第２実施形態）
本発明の断熱材の第２実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る断熱材２も、支持用木材間に嵌合されて保持されるものであり、図６〜９に示すように、平面視で正方形の板状の断熱材本体３０と、断熱材本体３０の側面３０ａを全体にわたって被覆するカバー４０とを備える。

本実施形態における断熱材本体３０は、上から順に第１板状体３１ａ、第２板状体３１ｂ、第３板状体３１ｃが積層した積層体からなる。断熱材本体３０においては、全ての板状体３１ａ，３１ｂ，３１ｃの発泡体の配向方向が同一になるように積層されている。
第１板状体３１ａ、第２板状体３１ｂおよび第３板状体３１ｃは、第１実施形態における第１板状体１１ａ、第２板状体１１ｂおよび第３板状体１１ｃと同様のものである。ただし、平面視において、第１板状体３１ａおよび第２板状体３１ｂの面積は同一であるが、第３板状体３１ｃの面積は小さくなっている。

本実施形態におけるカバー４０は、断熱材本体３０が嵌め込まれる板状体からなる枠体である。
また、本実施形態におけるカバー４０の下面４０ｃ側には、断熱材本体３０に対向する内面４０ｄから突出した突出部４５が設けられている。
カバー４０は、断熱材本体３０の耐久性がより高くなることから、ＪＩＳＡ９５１１に従って測定した吸水量が２ｇ／ｃｍ^２以下であることが好ましい。さらに、結露を防止するためには、カバー４０の熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以下であることが好ましい。吸水量２ｇ／ｃｍ^２以下且つ熱伝導率１Ｗ／ｍＫ以下にするためには、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル等からなるシート状または板状の非発泡体を選択すればよいが、発泡体であっても満たすものはある（例えば、発泡ポリスチレン）。なお、断熱材本体３０の吸水量は５ｇ／ｃｍ^２程度である。

また、本実施形態における断熱材２は、支持用木材に接する端面４０ａ，４０ａの間の長さが下側に向かうにつれて短くなるように傾斜している。また、第１板状体３１ａおよび第２板状体３１ｂとカバー４０には、端面４０ａと平行にスリット３６，４６が形成されている。これにより、断熱材２を支持用木材の間に容易に嵌め込むことができる。

本実施形態の断熱材２においても、断熱材本体３０の側面３０ａの全体がカバー４０によって被覆されているため、第１実施形態と同様の理由により、水分を含んだ外気が入り込みにくく、断熱性および耐久性に優れる。

（他の実施形態）
なお、本発明の断熱材は、上記実施形態のものに限定されるものではない。
例えば、断熱材本体は、３枚の板状体が積層した積層体でなくてもよく、１枚の板状体のみでもよいし、２枚の板状体が積層した積層体でもよいし、４枚以上の板状体が積層したものでもよい。
また、カバーは独立発泡の発泡体でなくてもよく、連続発泡の発泡体や非発泡体であってもよい。
カバーの形状は、断熱材本体の側面を被覆できればよく、例えば、一定の厚さの板状物であっても構わない。また、支持用木材に接する端面が傾斜していなくてもよいし、カバーにスリットが形成されていなくてもよい。
また、カバーは、４個のＬ字型部品が結合したものでなくもよく、分割不能な１個の枠体であってもよいし、２個または５個以上の部品が結合したものでもよい。

また、本発明の断熱材は、床構造用の断熱材に限定されず、例えば壁用や天井用の断熱材としても使用することもできる。
本発明の断熱材を壁用として用いる場合、断熱材は柱と柱の間、柱と間柱の間などに配置される。また、天井用として用いる場合、断熱材は垂木と垂木の間などに配置される。

１，２断熱材
１０，３０断熱材本体
１１ａ，３１ａ第１板状体
１１ｂ，３１ｂ第２板状体
１１ｃ，３１ｃ第３板状体
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ発泡体
２０，４０カバー
２１，２２，２３，２４部品
２５，４５突出部
２６，３６，４６スリット

Claims

少なくとも一方向に配向した複数の棒状の発泡体が一体化された板状の断熱材本体と、該断熱材本体の側面を被覆するカバーとを備え、前記カバーは、前記断熱材本体が嵌め込まれた枠体であることを特徴とする断熱材。
前記カバーが独立発泡の発泡樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の断熱材。
前記カバーは、４個の平面視Ｌ字型部品の結合体からなり、平面視での外形が四角形の枠体である、請求項１又は２に記載の断熱材。
建物の床構造として設けられた互いに平行な支持用木材に嵌め込まれる断熱材であり、
前記カバーは、平面視での外形が平行四辺形であり、前記支持用木材に接する互いに平行な２つの端面が、各々、床の下側に向うにつれて断熱材本体に近づくように傾斜しており、
前記カバーの、傾斜した端面の近傍には、該断熱材が前記支持用木材に嵌め込まれた際に断熱材の上面から下面の方向に向かうスリットが形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の断熱材。
前記カバーは、ＪＩＳＡ９５１１に従って測定した吸水量が２ｇ／ｃｍ ^２以下であり、且つ、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以下である、請求項１又は２に記載の断熱材。
前記カバーは、前記断熱材本体に対向する内面から突出して前記断熱材本体を保持する突出部が設けられている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の断熱材。