JP6431291B2

JP6431291B2 - 建材パネルとその製造方法

Info

Publication number: JP6431291B2
Application number: JP2014120635A
Authority: JP
Inventors: 守史佐藤; 幸司山下; 青柳　隆; 隆青柳
Original assignee: Kurashiki Spinning Co Ltd; Lixil Corp
Current assignee: Kurashiki Spinning Co Ltd; Lixil Corp
Priority date: 2014-06-11
Filing date: 2014-06-11
Publication date: 2018-11-28
Anticipated expiration: 2034-06-11
Also published as: JP2016000903A

Description

本発明は、建物の新築やリフォーム等に用いる断熱性の高い建材パネルとその製造方法に関する。

従来、建物の新築やリフォーム等の際、建物の断熱性を高くするために部屋の壁面として断熱性の高い建材パネルを被着したり、既存の建物の壁面を断熱性の高い建材パネルに張り替えたりすることが行われている。例えば、特許文献１に記載された断熱壁では、一対の面材の間で、一方の面材の内面に真空断熱材を設置し、その周囲を発泡断熱材で覆うった構成を有している。

ここで、真空断熱材はグラスウール等の無機繊維重合体を例えばラミネートフィルム製の包材内に開口から収納して内部を減圧して開口を熱溶着したものである。このような断熱壁を部屋の壁面に取り付けるようにしている。
この断熱壁では、真空断熱材は無機繊維重合体を封止した包材の周縁部である熱溶着部（これをヒレ部という）が周囲に突出した状態で発泡断熱材で覆われた構成を有している。この断熱壁を部屋の壁面に取り付ける場合、壁面の大きさ等によって適宜の寸法に切断加工したり、コンセント等を装着するために穴明け加工したりすることがある。

また、図６（ａ）に示す従来の断熱性の断熱パネル１００では、面材１０１に載置した真空断熱材１０２の周縁部の熱溶着部であるヒレ部１０３を例えば面材１０１と反対側に折り曲げて重ね、真空断熱材１０２を発泡断熱材１０４で覆って背面側に他の面材を配設する構成を採用している。

特開２０１２−１０２８９４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された断熱壁を必要に応じて切断したり穴明け加工したりすると、面材や発泡断熱材と共に真空断熱材のヒレ部が部分的に切除されることがあった。この場合、ヒレ部は全体に熱溶着されているためにヒレ部の端部から空気が侵入して無機繊維重合体に達するまでには長期間（例えば３０年）を要するが、ヒレ部の中央に傷口が生じるとそこから空気が侵入して無機繊維重合体に達する期間が半減してしまう。その場合、真空断熱材の製品寿命が短縮する恐れがあった。

また、図６に示す断熱パネル１００では、ヒレ部１０３を真空断熱材１０２に折り重ねるため、加工時にヒレ部１０３が傷つくおそれはないが、真空断熱材１０２の周囲に発泡断熱材１０４を充填する際、折り曲げたヒレ部１０３の内部に空気が溜まることがあり、未充填部分ができてしまう。その場合、夏場等では断熱パネル１００を倉庫に保管したり輸送したりすると例えば６０℃〜７０℃程度の高温になってしまい、このような高温環境下でヒレ部１０３内の空気が熱膨張することによって、図６（ｂ）に示すように断熱パネル１００の表面が膨らんで膨張部１０５が形成されることがあった。
このような膨張部１０５はその後に温度が低下しても元の形状に戻らないため断熱パネル１００の表面に不陸や反りが残り、接着剤のみで壁面に取付できず、ビス止め等の追加の施工手間が増えるという欠点があった。しかも、上述の場合と同様に断熱性能が低下して断熱パネルの寿命が短くなる恐れがあった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、温度変化による不陸や反りを生じることがなく、長期間にわたって断熱性能を高く維持できるようにした建材パネルとこの建材パネルの製造方法を提供することを目的とする。

本発明による建材パネルは、面材と、該面材に設置した真空断熱材と、該真空断熱材における包材の縁部を面材側に折り込んでなるヒレ部と、前記真空断熱材と面材との間を封止する封止材と、真空断熱材の周縁部を囲った断熱層と、を備え、前記面材には前記真空断熱材のヒレ部に連通する連通孔が形成されているたことを特徴とする。
本発明によれば、真空断熱材を収納した包材の縁部であるヒレ部を面材側に折り込むことでヒレ部は真空断熱材と面材との間に折り込まれ、ヒレ部が断熱層によって覆われることがないため、高温環境下でもヒレ部に溜まった空気が断熱層を膨張させて建材パネルに不陸や反りを生じさせることがなく施工が容易であり、しかもヒレ部が真空断熱材の外側に突出して断熱層内に広がらないから、建材パネルの切断や穴明け加工等をしても真空断熱材のヒレ部を傷つけるおそれがなくて断熱性能が高く、製品寿命の低下を防止できる。
しかも、真空断熱材と面材との間を封止材で封止することで、断熱層を形成する際、断熱材が真空断熱材と面材との間のヒレ部に侵入することを確実に防止できる。また、面材に真空断熱材と外部とを連通する連通孔を設けたことでヒレ部付近の空気が熱膨張しても連通孔を通して排気できる。

本発明による建材パネルの製造方法は、真空断熱材における包材の縁部からなるヒレ部を真空断熱材側に折り曲げる工程と、ヒレ部を面材の一方の面に向けて真空断熱材を載置する工程と、前記真空断熱材と面材との間を封止材で封止する工程と、面材の一方の面との間で真空断熱材を覆うように断熱層を形成する工程とを備え、前記面材には前記真空断熱材のヒレ部に連通する連通孔が形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、真空断熱材のヒレ部を真空断熱材側に折り曲げて、ヒレ部を面材の一方の面に向けて真空断熱材を載置するため、ヒレ部が断熱材で覆われることがなく夏場等の高温環境下でもヒレ部に溜まった空気が断熱層を膨張させて建材パネルに不陸や反りを生じさせることがない。そのため、建材パネルの壁面等への施工が容易であり、しかもヒレ部が真空断熱材の外側に突出して断熱層内に固定されないから、建材パネルの切断や穴明け加工等をしてもヒレ部を傷つけず、長期間に亘って断熱性能を高く維持できる。しかも、真空断熱材と面材との間を封止材で封止することで、断熱層を形成する際、断熱材が真空断熱材と面材との間のヒレ部に侵入することを確実に防止できる。また、面材に真空断熱材と外部とを連通する連通孔を設けたことでヒレ部付近の空気が熱膨張しても連通孔を通して排気できる。

本発明による建材パネルとその製造方法によれば、真空断熱材のヒレ部は真空断熱材と面材との間に折り込まれ、ヒレ部が断熱層に覆われないため、ヒレ部による断熱層の膨れや未充填を防止し、隙間なく断熱層が充填されて断熱性が高い。しかも、ヒレ部が真空断熱材の外側に突出しないから、建材パネルの切断や穴明け加工等をしてもヒレ部を傷つけることがなく真空断熱材の断熱性能を高く維持して、製品寿命の低下を防止できる。
しかも、真空断熱材と面材との間を封止材で封止することで、断熱層を形成する際、断熱材が真空断熱材と面材との間のヒレ部に侵入することを確実に防止できる。
また、本発明による建材パネルでは、夏場の倉庫保管時や輸送時等の高温環境下でもヒレ部に溜まった空気が断熱層を膨張させて建材パネルに不陸や反りを生じさせることがないから、施工時の不陸調整やビス止め等の施工の手間を軽減して施工性が向上する。

本発明の実施形態による建材パネルの一部破断平面図である。図１に示す建材パネルのＡ−Ａ線断面図である。実施形態による建材パネルの製造工程を示す図であって、（ａ）〜（ｄ）は真空断熱材を包材で封止する工程を示す図である。（ａ）〜（ｆ）は実施形態による建材パネルの製造工程を示す縦断面図である。（ａ）、（ｂ）は変形例による真空断熱材の製造工程を示す図である。従来の建材パネルを示す縦断面図であり、（ａ）は通常の状態の縦断面図、（ｂ）は発泡断熱材が高温で変形した状態を示す縦断面図である。

以下、本発明の実施形態による建材パネルとその製造方法について添付図面によって説明する。
図１及び図２は本発明の実施形態による建材パネル１を示すものである。
本実施形態による建材パネル１は、新築の建物の部屋の断熱性を高くするために部屋の壁面の上に取り付け、または壁面として取り付けることができる。或いは、建材パネル１は、リフォーム等で、既存の部屋の断熱性を高くするために壁面に張り付けたりするものである。本実施形態は、例えば１０ｍｍ〜６０ｍｍ程度の薄板状で断熱性の高い建材パネル１である。

本実施形態による建材パネル１は、例えば規格品の四角形板状に形成されており、または予め測定された室内の壁面の寸法に応じた寸法で一体形成されている。建材パネル１は室内側に位置する面材として例えば石膏ボード２が配設され、石膏ボード２の屋外側の裏面には板状の真空断熱材３が載置されている。石膏ボード２には内外を連通する空気抜け用の微細な連通孔２ａが１個または複数個形成されている。そして、真空断熱材３は発泡断熱層４によって覆われており、石膏ボード２と発泡断熱層４とに挟まれている。

真空断熱材３は石膏ボード２の裏面の中央領域に載置されており、その周縁部２ｂには設置されていない。真空断熱材３は１枚のシートでもよいが、石膏ボード２の上に複数枚の真空断熱材３を互いに当接させて、または離間して載置してもよい。真空断熱材３は例えばグラスウール等の多孔質構造の芯材をラミネートフィルム６等の包材で被覆し封止したものであり、発泡断熱層４と比較しても高い断熱性を備えている。

真空断熱材３は例えば次のように製造する。
即ち、図３（ａ）において、２枚のラミネートフィルム６やアルミフィルム等の包材の３辺の縁部同士を熱溶着等でシールして袋状に形成し、図３（ｂ）に示すように開口６ａからグラスウール７を挿入して内部を脱気した後で開口６ａを熱溶着等でシールする。そして、ラミネートフィルム６において、グラスウール７の縁部には熱溶着した四辺に折り代６ｂが残されており、これを図３（ｃ）に示すように真空断熱材３側に折り曲げる。これら折り曲げた部分をヒレ部（熱溶着部）８とする。
そして、折り曲げた各辺のヒレ部８は間隔を開けて固定部材として固定テープ９で固定する。ヒレ部８を止める固定テープ９を所定間隔を開けて貼着することで、折り曲げたヒレ部８内に空気が溜まることを抑制し、固定テープ９間に空気の逃げ場を確保できる。なお、固定部材は固定テープ９に限定されることなく、接着剤等で固定してもよい。

そして、図２に示すように、真空断熱材３はヒレ部８を折り曲げた面を石膏ボード２に向けて載置し、真空断熱材３の四辺の各側面３ａと石膏ボード２とを封止テープ１１によって側面全周に亘って封止する。
また、図２において、真空断熱材３を覆って周縁部を石膏ボード２の周縁部２ｂに接着させる断熱性の高い発泡断熱材は例えば発泡性の硬質ウレタン樹脂からなっており、発泡断熱材によって発泡断熱層４を形成する。発泡断熱層４は石膏ボード２との間で、真空断熱材３を挟んで密封している。発泡断熱材を真空断熱材３の周囲に充填する際、真空断熱材３の側面３ａと石膏ボード２との間は封止テープ１１によって全周に亘って封止されているため、発泡断熱材が石膏ボード２と真空断熱材３との間のヒレ部８を有する微小な隙間Ｓに侵入することを防止できる。
更に発泡断熱層４の石膏ボード２と反対側の面、即ち室外側の面には被覆シート１３として例えばクラフト紙やビニールシート等が被着されている。

本実施形態による建材パネル１は上述の構成を備えており、次に建材パネル１の製造方法について図４により説明する。
まず、図４（ａ）において、連通孔２ａを形成した石膏ボード２の四辺の側面に仮枠１５を当接させて設置する。次に、図４（ｂ）において、石膏ボード２の表面中央に周縁部２ｂを除いて真空断熱材３を載置し、真空断熱材３は折り込んだヒレ部８が石膏ボード２に当接するように設置する。
更に図４（ｃ）に示すように真空断熱材３の四辺の側面３ａと石膏ボード２の表面との境の隙間Ｓを封止するように封止テープ１１を断面Ｌ字状に隙間なく貼着する。

そして、図４（ｄ）に示すように、仮枠１５の上に被覆シート１３を被覆して石膏ボード２と被覆シート１３との間の空間を封止する。
次に、図４（ｅ）に示すように、例えば発泡系の硬質ウレタン樹脂からなる発泡断熱材を空間の側面から充填して石膏ボード２との間で真空断熱材３を封止する。このとき真空断熱材３と石膏ボード２との隙間Ｓに発泡断熱材が侵入しないようにして、発泡断熱材を硬化させる。発泡断熱材が硬化して発泡断熱層４が形成された後、仮枠１５を取り除く。こうして、図４（ｆ）に示す建材パネル１を製造できる。

次に、建材パネル１の使用方法について説明する。
例えばリフォームの場合、部屋の壁面の縦横寸法を測定して建材パネル１の加工工場に寸法を連絡し、工場で製造する建材パネル１の縦横寸法を決定する。そして、製造された建材パネル１について、建材パネル１の屋外側裏面に設けた被覆シート１３の周縁部近傍に両面テープを接着すると共にその内側または外側に接着剤を塗布する。
そして、部屋の壁面に建材パネル１を接着し、両面テープと接着剤によって建材パネル１を壁面に順次固定する。

そして、部屋内が高温になると、建材パネル１の真空断熱材３と石膏ボード２との隙間Ｓ内に位置する折り曲げたヒレ部８内や付近の空気が熱膨張したとしても、空気は石膏ボード２の連通孔２ａを通して外部に排気される。このとき、ヒレ部８には発泡断熱材が接触しておらずヒレ部８内の空気が熱膨張したとしても発泡断熱材や石膏ボード２が膨張したり変形したりすることはない。また、通常、石膏ボード２の表面には壁紙等が被着されているが、連通孔２ａを通して排気される空気は少量であるため、壁紙が剥がれたりすることはない。さらに通気性壁紙であれば壁紙自体に実用上問題となる膨れも生じない。
連通孔２ａは例えば０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度の小径の穴であり、しかも、発泡断熱材を発泡成形する際にホットプレスで圧縮するため、石膏ボード２の小さな連通孔２ａは外観上目立たない。

上述のように本実施形態による建材パネル１とその製造方法によれば、真空断熱材３のグラスウール７を包装するラミネートフィルム６のヒレ部８をグラスウール７の上に折り曲げて石膏ボード２に向けて配設したので、ヒレ部８に含まれる空気が発泡断熱材に接触することがなく、熱でヒレ部８の空気が膨張しても発泡断熱層４を変形させず不陸や反り等を生じない。そのため、隙間なく発泡断熱材が充填された断熱性の高い平滑な建材パネル１を得られる。しかも、施工時の建材パネル１の不陸やビス止めの施工手間を軽減できて施工性を向上できる。
また、真空断熱材３の側面と石膏ボード２とを封止テープ１１によって全周に亘って封止するため、発泡断熱材が充填時にヒレ部８に回り込んでヒレ部８内に接触することがなく、発泡断熱層４の膨れを抑えられる。
しかも、石膏ボード２に小孔の連通孔２ａを形成したので、ヒレ部８に含まれる空気が膨張した際に連通孔２ａを通して外部に排出でき、この点からも発泡断熱層４や石膏ボード２等の膨れを防止して建材パネル１を変形させない。

また、ヒレ部８は真空断熱材３の下側に折り曲げたから、建材パネル１を切断して寸法調整したりコンセント用等の穴を形成したりしてもヒレ部８を傷つけたり切断したりすることを防止できるので、経年劣化でヒレ部８を通して空気が侵入したりせず真空断熱材３の劣化を抑えて断熱性能を高く維持でき、寿命を短くしない。
また、真空断熱材３の包材のラミネートフィルム６内にグラスウール７を封入して熱溶着したヒレ部８を折り曲げ、固定テープ９で間隔を開けてヒレ部８を固定したため、折り曲げたヒレ部８内に空気溜まりが生じることを抑えて空気を逃がすことができる。

なお、本発明による建材パネル１は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜の変更や置換等が可能である。以下に、本発明の変形例について上述した実施形態と同一または同様な部品や部分には同一の符号を用いて説明する。
例えば、図５は本発明の変形例による建材パネル１の真空断熱材３を示すものであり、本変形例による真空断熱材３は、図５（ａ）に示すように、包材としてラミネートフィルム６やアルミフィルムの一部の端縁を折り曲げて形成すれば、その部分にヒレ部８は形成されないので図５（ｂ）に示すようにヒレ部８とその空気溜まりを削減できる。

また、上述した実施形態において、建材パネル１の側面は石膏ボード２と発泡断熱層４とが面一に積層して形成されているが（図２参照）、石膏ボード２の側面を発泡断熱層４で覆い、建材パネル１の側面を発泡断熱層４だけで形成してもよい。なお、発泡断熱層４は少なくとも真空断熱材３の周縁部を囲っていればよい。
また、表面材として石膏ボード２以外の合板等、適宜の材料を用いることができる。断熱層についても、発泡断熱層４を形成する発泡性の硬質ウレタン樹脂層等の発泡断熱材に代えて適宜の非発泡性の断熱材を用いて断熱層を形成することができる。

また、上述した実施形態等では、建材パネル１は部屋の壁面に取り付けるようにしたが、これに限定されることなく床面や天井等にも用いることができる。
また、上述の実施形態では、リフォームに際し建材パネル１を部屋の壁面に取り付けるようにしたが、これに代えて建物の新築時や壁面を除去したリフォーム等に際し、壁面として建材パネル１を取り付けるようにしてもよい。この場合、建材パネル１は壁面を１枚で形成して釘打ち等で柱や小柱や梁に固定したり、接着剤や両面テープ等で裏面を柱や梁、小柱等に取り付けることができる。なお、本発明において、封止テープ１１は封止部材を構成する。

１建材パネル
２石膏ボード
２ａ連通孔
３真空断熱材
４発泡断熱層
６ラミネートフィルム
７グラスウール
８ヒレ部
９固定テープ
１１封止テープ
１５仮枠

Claims

面材と、
該面材に設置した真空断熱材と、
該真空断熱材における包材の縁部を前記面材側に折り込んでなるヒレ部と、
前記真空断熱材と面材との間を封止する封止材と、
前記真空断熱材の周縁部を囲った断熱層と、
を備え、前記面材には前記真空断熱材のヒレ部に連通する連通孔が形成されていることを特徴とする建材パネル。
真空断熱材における包材の縁部からなるヒレ部を前記真空断熱材側に折り曲げる工程と、
前記ヒレ部を面材の一方の面に向けて前記真空断熱材を載置する工程と、
前記真空断熱材と前記面材との間を封止材で封止する工程と、
前記面材の一方の面との間で前記真空断熱材を覆うように断熱層を形成する工程と、
を備え、前記面材には前記真空断熱材のヒレ部に連通する連通孔が形成されていることを特徴とする建材パネルの製造方法。