(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維状物を含む樹皮細片と、難燃性薬剤が含浸された比重０．２〜０．５の嵩高植物片とが混合されて形成され、前記樹皮細片と前記嵩高植物片との合計を１００重量％とするとき前記樹皮細片を５０〜９０重量％含みかつ見掛比重が０．０５〜０．３０である建築物用難燃性断熱資材。
【請求項２】
樹皮細片が、針葉樹及び広葉樹からなる群より選ばれて形成された請求項１記載の建築物用難燃性断熱資材。
【請求項３】
嵩高植物片を１００重量％とするとき、前記嵩高植物片に難燃性薬剤が１０〜５０重量％含浸された請求項１又は２記載の建築物用難燃性断熱資材。
【請求項４】
嵩高植物片が樹木における木質片又は草本類における茎片のいずれか一方又は双方から作られた請求項１ないし３いずれか記載の建築物用難燃性断熱資材。
【請求項５】
木質片が杉及びヒバ及び檜からなる群より選ばれて形成された木質チップ又は木質繊維のいずれか一方又は双方からなる請求項４記載の建築物用難燃性断熱資材。
【請求項６】
木質チップは平均厚さが５０μｍ〜３ｍｍであって平均面積が１０〜１５０ｍｍ2であり、木質繊維は平均直径が１０〜３０μｍであって平均長さが５０μｍ〜５０ｍｍである請求項５記載の建築物用難燃性断熱資材。
【請求項７】
茎片が草本類の茎を破砕して得られた茎チップ又は茎繊維のいずれか一方又は双方からなる請求項４ないし６いずれか記載の建築物用難燃性断熱資材。
【請求項８】
木造建築物(10)の内装板材(22)と外装板材(23)の間の空間に請求項１ないし７いずれかに記載された建築物用難燃性断熱資材を吹込み充填することにより断熱層(24)を形成することを特徴とする木造建築物の断熱層の形成方法。
【請求項９】
木造建築物(10)の床下板(12)と床面の間の空間に請求項１ないし７いずれかに記載された建築物用難燃性断熱資材を吹込み充填することにより断熱層(16)を形成することを特徴とする木造建築物の断熱層の形成方法。
【請求項１０】
木造建築物(10)の天井板（32)の上に請求項１ないし７いずれかに記載された建築物用難燃性断熱資材を吹込み厚さが１０〜３０ｃｍの断熱層(33)を形成することを特徴とする木造建築物の断熱層の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に木造家屋などの建築物の壁面や天井や床下に充填又は敷設される建築物用難燃性断熱資材及びそれを用いた木造建築物の断熱層の形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、木造建築物等における断熱材として、ガラスを原料にしたグラスウールや岩石を原料にしたロックウールなどの無機質系断熱資材、及び石油を原料にした発泡ポリスチレンフォームやウレタンフォームなどの有機質系断熱資材が知られている。グラスウールやロックウールは生産性及び断熱性には優れているが、吸放湿性が十分でないため、期待した断熱性能を確保できずに、ダニやのみなどの病害虫の巣窟となる不具合があった。また、ポリスチレンフォームやウレタンフォームなどの石油系有機質資材では、石油資源の枯渇の観点から問題があり、その処理に際しては産業廃棄物として扱われるためにコストがかかる不具合がある。
【０００３】
これらの不具合を解消するために、近年では人体への影響を考慮して、上述した無機質系断熱資材及び有機質系断熱資材の使用に代えて、天然素材の使用に対する関心が高まってきている。具体的に、例えば木材繊維を板状に形成したインシュレーションボードや、杉檜などの粉砕樹皮などを通気性収納容器に収納した断熱用建築資材が知られている（特開２００１−４９７５７）。
しかし、上述したインシュレーションボードは柔軟性に乏しく変形し難いために、畳床や断熱材などとして使用することには適しているけれども、通常の建築物における壁構造では柱や間柱の間隔の寸法誤差が大きいため、上記従来のインシュレーションボードをそのまま建築物の断熱材として使用すると、このボードの幅が柱間より大きいとボードを柱間に挿入できなかったり、或いはボードの幅が柱間より小さいとボードと柱との間に隙間が生じる場合があり、ボードの周縁を切り落したり、或いは隙間に樹脂発泡体を押込むなどの手直しを行う必要があった。
【０００４】
これに対して、上述した特開２００１−４９７５７号公報に示される杉や檜の粉砕樹皮などを通気性収納容器に収納した断熱用建築資材は、柔軟性を有し変形可能であるため、建築物の壁構造における間柱と間柱の中間に容易に設置でき、天井構造であればその天井板の上に比較的容易に敷設することが期待できる。また、杉や檜の樹皮破砕片が微視的に見ると空気を中に含む細かい多数の部屋に分かれているという、その細胞組織構造ゆえに空気の対流を防ぎ、また熱伝導と熱輻射も防ぐため、高い断熱性を発揮するうえ、前述の組織構造ゆえに吸放湿性の点でも優れた効果を発揮する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した特開２００１−４９７５７号公報に示される建築資材は、樹皮破砕片のみを通気性収納容器に収納しているため、見掛比重が０．１〜０．３と比較的高い値を示し、天井構造に使用する場合にはその建築資材を厚く敷設することができない不具合があった。また、この建築資材では、通気性収納容器の中で粉砕樹皮が移動することにより変形するために、この建築資材を用いた壁構造における間柱とその断熱資材の間に隙間を生じやすく、天井構造では天井板が打ち付けられる天井野縁による凹凸が生じ、その凹凸の上に敷設するとその建築資材同士の合せ目に隙間を生じやすく二重に敷設するなどの工夫が必要で、その建築資材の重みによりその天井板がたわむ不具合がある。
【０００６】
また、樹皮にはホルムアルデヒドガスやアンモニアガス等の有害ガスを吸収して固定する特長があるけれども、特開２００１−４９７５７号公報に示される建築資材において、樹皮に難燃性薬剤を塗布含浸させた場合には、樹皮の有害ガスを吸収して固定する本来的能力が低下する不具合がある。
更に、主原料が粉砕樹皮のみではそれぞれの間における隙間が少なく、その粉砕樹皮を通気性収納容器に収納した建築資材の見掛比重は比較的高く、断熱材としての性能を示す熱伝導率は見掛比重と相関性を有し、見掛比重が大きくなると熱伝導率も大きくなり、熱伝導率の低い断熱資材が得られない。
【０００７】
本発明の目的は、可能な限り天然物をそのまま利用し、人体に対する有害なガスを吸収除去することにより、環境安全性を保持することができる建築物用難燃性断熱資材及びそれを用いた木造建築物の断熱層の形成方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、比較的軽量であって天井構造にも使用し得る建築物用難燃性断熱資材及びそれを用いた木造建築物の断熱層の形成方法を提供することにある。
本発明の更に別の目的は、比較的断熱効果が高い建築物用難燃性断熱資材及びそれを用いた木造建築物の断熱層の形成方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、繊維状物を含む樹皮細片と、難燃性薬剤が含浸された比重０．２〜０．５の嵩高植物片とが混合されて形成され、樹皮細片と嵩高植物片との合計を１００重量％とするとき樹皮細片を５０〜９０重量％含みかつ見掛比重が０．０５〜０．３０である建築物用難燃性断熱資材である。
従来の建築資材では粉砕樹皮を主原料にしているため、従来の建築資材は見掛比重が比較的大きく重いのに対して、この請求項１に記載された建築物用難燃性断熱資材では、樹皮細片に嵩高植物片を混合するので、その見掛比重を低下させることが可能となり、天井構造における断熱資材として比較的厚く使用することも可能になる。また、粉砕樹皮のみからなる従来の建築資材に比較してその見掛比重が小さくなることから、その断熱性を向上させることもできる。
また、請求項１に係る建築物用難燃性断熱資材は、自然素材の植物や樹皮を使用しているため有害物質が室内を汚染してアトピー症等のアレルギー障害を生じるシックハウス症候群などを発症させることはなく、室内中のホルムアルデヒドや、アンモニアなどの悪臭を吸収しかつそれらを分解して悪臭の吸収作用を持続する効果が認められる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、樹皮細片が、針葉樹又は広葉樹からなる群より選ばれて形成された建築物用難燃性断熱資材である。
この請求項２に示された群から成る樹皮細片は本来的に難燃性を有し、その樹皮細片に混合する嵩高植物片には難燃性薬剤が含浸されているため難燃性を有する。このため、この請求項２に係る断熱資材も全体として難燃性を有し、難燃性を必要とする熱源近傍における木質系断熱資材として使用することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明であって、嵩高植物片を１００重量％とするとき、その嵩高植物片に難燃性薬剤が１０〜５０重量％含浸された建築物用難燃性断熱資材である。
この請求項３に記載された建築物用難燃性断熱資材では、嵩高直物片の難燃性を確保することができる。薬剤が１０重量％未満であると嵩高植物片に必要とされる難燃性が確保されず、５０重量％を超えると嵩高植物片が本来的に有する吸放湿性及び断熱性が劣化する。また、嵩高植物片に難燃性薬剤を１０〜３０重量％含浸することが更に好ましい。
【００１１】
請求項４に係る発明は、嵩高植物片が樹木における木質片又は草本類における茎片のいずれか一方又は双方から作られた建築物用難燃性断熱資材である。
この請求項４に記載された建築物用難燃性断熱資材では、嵩高直物片として木質片又は茎片を用いるので、難燃化薬剤を含侵させることによりその難燃性を確実に確保することができる。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明であって、木質片が杉及びヒバ及び檜からなる群より選ばれて形成された木質チップ又は木質繊維のいずれか一方又は双方からなる建築物用難燃性断熱資材である。
杉やヒバ、檜の木質部には無数の仮導管があり、この細胞壁の中は中空になっていて、その細胞組織が一つ一つの空気を含む部屋になっている。このため、この請求項５に記載された建築物用難燃性断熱資材では、これらから形成された木質チップ及び木質繊維を嵩高植物片として用いることにより、輻射熱が少なく、吸放湿性が良く、更に高い断熱性を発揮する建築物用難燃性断熱資材を得ることができる。
また、杉やヒバにはテルペン類やセスキテルペン類を多く含み、木材の香りの成分利用として木香を与えるとともに、炭素固定に重要な役割を果たす。これにより、これらから成る木質チップ及び木質繊維を嵩高植物片とする請求項５に係る建築物用難燃性断熱資材は、消臭作用、防ダニ作用、殺虫作用、防カビ・抗菌作用も生じさせる。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明であって、木質チップは平均厚さが５０μｍ〜３ｍｍであって平均面積が１０〜１５０ｍｍ2であり、木質繊維は平均直径が１０〜３０μｍであって平均長さが５０μｍ〜５０ｍｍである建築物用難燃性断熱資材である。
この請求項６に記載された建築物用難燃性断熱資材では、見掛比重が０．０５〜０．３である建築物用難燃性断熱資材を有効に得ることが可能になる。
請求項７に係る発明は、請求項４ないし６いずれかに係る発明であって、茎片が草本類の茎を破砕して得られた茎チップ又は茎繊維のいずれか一方又は双方からなる建築物用難燃性断熱資材である。
草本類の茎の細胞の中は中空になっており、この請求項７に記載された建築物用難燃性断熱資材では、これらから形成された茎チップ及び茎繊維を嵩高植物片として用いることにより、特に高い断熱性を発揮する建築物用難燃性断熱資材を得ることができる。
【００１４】
請求項８に係る発明は、図１及び図２に示すように、木造建築物１０の内装板材２２と外装板材２３の間の空間に請求項１ないし７いずれかに記載された建築物用難燃性断熱資材を吹込み充填することにより断熱層２４を形成することを特徴とする木造建築物の断熱層の形成方法である。
請求項９に係る発明は、図１及び図３に示すように、木造建築物１０の床下板１２と床面の間の空間に請求項１ないし７いずれかに記載された建築物用難燃性断熱資材を吹込み充填することにより断熱層１６を形成することを特徴とする木造建築物の断熱層の形成方法である。
請求項１０に係る発明は、図１及び図４に示すように、木造建築物１０の天井板３２の上に請求項１ないし７いずれかに記載された建築物用難燃性断熱資材を吹込み厚さが１０〜３０ｃｍの断熱層３３を形成することを特徴とする木造建築物の断熱層の形成方法である。
【００１５】
この請求項８ないし１０に係る木造建築物の断熱層の形成方法は、請求項１ないし５いずれかに記載された建築物用難燃性断熱資材を吹込むことにより断熱層２４，１６，３３を形成するので、その作業工程も早く、凹凸を有する部分であっても継ぎ目のない一体的な断熱層２４，１６，３３を形成することができ、粉砕樹皮などを通気性収納容器に収納した従来の断熱用建築資材を用いた場合のような合せ目などの隙間も生じさせることはない。
なお、この明細書の「木質チップ」及び「木質繊維」における「木質」とは、樹皮の内側に存在する木質部、即ち、樹木における心材及び辺材のいずれか一方又は双方からなる木質部を言う。また、「木質チップ」並びに「茎チップ」及び「木質繊維」並びに「茎繊維」とは、木質部又は草本類における茎を粉砕又は破砕して得られたチップ状物及び繊維状物をいうものとする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の建築物用難燃性断熱資材は、繊維状物を含む樹皮細片と、難燃性薬剤が含浸された比重０．２〜０．５の嵩高植物片とが混合されて形成される。上記樹皮細片としては、木材工業の廃材や建築廃材から得ることができ、間伐や製材若しくはその製造時に発生する産業廃棄物を利用するため資源の有効利用が図られる。樹皮細片の原料として用いられる樹木にはスギ，ヒノキ，ヒバ，カラマツ，マツなどの針葉樹や、クリ，カバ，カシ，シイ，南洋材（ラワン等），ポプラ，ヤナギなどの広葉樹が挙げられ、これら全ての樹木の樹皮を単独で或いは２種以上の樹木の樹皮を混合して使用することができる。特に靭皮繊維（茎で形成層から外側に発達する繊維組織であり、師部繊維を含む。）を含む樹木の樹皮を用いることが好ましい。例えば靭皮繊維を含む杉の内樹皮及び外樹皮の化学的な組成は、木質部分に比較してセルロースが少なく、タンニン、リグニン、スベリンなど炭素を高い比率で含む成分に富むため、脱臭性を有する建築物用難燃性断熱資材を得ることが可能になる。
【００１７】
嵩高植物片に含浸されるは難燃性薬剤としては、金属アンチモン、リン酸エステル、酸化アンモニウム、有機リン・窒素系高分子、塩化物及び臭化物等が挙げられる。そして、嵩高植物片における難燃性を確保するために、嵩高植物片を１００重量％とするとき、嵩高植物片に難燃性薬剤が１０〜５０重量％含浸されることが好ましい。ここで、嵩高植物片は、樹木における木質片又は草本類における茎片の一方を単独で或いはそれらの双方を混合して使用することができる。この木質片及び茎片は、予め難燃性薬剤が含浸された樹木における木質部又は草本類における茎を粉砕又は破砕することにより得ることができる。ここで、その粉砕又は破砕に関してはリングフレーカーやハンマーミル等のチップ粉砕機が用いられる。
【００１８】
木質片は、杉及びヒバ及び檜からなる群より選ばれて形成された木質チップ又は木質繊維のいずれか一方又は双方であることが好ましい。杉及びヒバ及び檜の木質部は大量に入手可能であり、抗菌性や脱臭効果に優れ、木香が他の樹木に比較して優れているからである。木質繊維にあっては、いわゆる従来のインシュレーションボード製造時に発生する破材を粉砕したものであっても良い。ここで、木質チップは平均厚さが５０μｍ〜３ｍｍであって平均面積が１０〜１５０ｍｍ2であることが好ましく、木質繊維は平均直径が１０〜３０μｍであって平均長さが５０μｍ〜５０ｍｍであることが好ましい。
また、茎片として用いられる草本類には一年草類、多年草類が挙げられ、一年草類としてケナフ、ハーブ、ワラ、高りゃん等の茎が用いられる。このような草本類の茎を破砕して得られた茎チップ又は茎繊維のいずれか一方又は双方を茎片として用いることが好ましい。なお、この茎チップ又は茎繊維は、草本類における茎をディファイブレーター、ハンマーミル、リングフレーカー等を用いて解繊することにより得られる。
【００１９】
そして、本発明の建築物用難燃性断熱資材は、上述した樹皮細片と嵩高植物片との合計を１００重量％とするとき、樹皮細片を５０〜９０重量％、好ましくは６０〜８０重量％含み、かつ見掛比重が０．０５〜０．３０、好ましくは０．０５〜０．１５、更に好ましくは０．０８〜０．１０である。樹皮細片を上記５０〜９０重量％の範囲に限定したのは、９０重量％を越えると見掛比重が増して断熱性能が低下するとともにその施工作業が困難になる。一方、樹皮細片が５０重量％未満であると、その樹皮細片が有するホルムアルデヒド等の有害ガスを吸収して固定する性能が低下するとともに、燃焼時における発煙性が増加する。更に見掛比重を０．０５〜０．３０に限定したのは、０．０５未満では所定の難燃性が得られず、０．３０を超えると断熱性能が低下するからである。
【００２０】
次に、このように構成された建築物用難燃性断熱資材を用いた木造建築物の断熱層の形成方法を説明する。
図１に一般木造建築物１０の断面を示し、図２にその床断面の拡大図を示す。この床構造は、根太１１と、その根太１１の下側に取付けられた防湿シートが上面に形成された床下板１２と、その根太１１の上側に張られた床下地合板１３と床仕上げ材１４を備え、床下板１２と床面の間の空間、即ち、床下板１２と床下地合板１３との間の空間には、上述した建築物用難燃性断熱資材が吹込み充填されて断熱層１６が形成される。断熱資材の吹込み充填は根太１１の下側に床下板１２が取付けられた段階で行われ、その吹込み厚さは根太１１の高さ方向と略均一になるように行われる。その後、根太１１の上側に床下地合板１３と床仕上げ材１４を張ることにより、床下板１２と床面の間の空間に上述した建築物用難燃性断熱資材が吹込み充填された断熱層１６が形成される。
【００２１】
図３は図１における一般木造建築物１０の壁断面の拡大図を示す。この壁構造は、木造建築物における間柱２１の室内側に張られた内装板材２２と、間柱２１の室外側に張られた外装板材２３を備え、内装板材２２と外装板材２３の間の空間に上述した建築物用難燃性断熱資材を吹込み充填することにより断熱層２４が形成される。断熱資材の吹込み充填は、間柱２１に内装板材２２と外装板材２３が張られた状態でその間の隙間の上端開口部から行われる。この場合、内装板材２２と外装板材２３が比較的高い場合には、内装板材２２と外装板材２３を２段、3段と分けて下側から間柱２１に打ち付けて、その分けられた内装板材２２と外装板材２３が間柱２１に打ち付けられる度に断熱資材を吹込んでいくことが好ましい。なお、図３における壁構造は外装板材２３に幅方向に所定の間隔をあけて複数の木質棒２６が互いに平行に鉛直方向に打ち付けられ、その複数の木質棒２６に外壁仕上げ材２７が打ち付けられ、外装板材２３と外壁仕上げ材２７との間に通気層が形成される。
【００２２】
図４は図１における一般木造建築物１０の天井の拡大図を示す。この天井構造は一般木造建築物１０に組まれた天井野縁３１の下側に天井板３２を打ち付けることにより構成され、天井野縁３１に天井板３２を張り終えてから、その天井板３２の上に上述した建築物用難燃性断熱資材が吹込まれて厚さが１０〜３０ｃｍの断熱層３３が形成される。
このような断熱層１６，２４，３３の形成方法では、木造建築物１０の床や壁の空隙に難燃性断熱資材を直接詰め込むため、断熱性能を低下させる隙間ができることはない。また、吹込み充填する断熱資材は難燃性薬剤による処理を行った嵩高植物片及び本来的に難燃性を有する樹皮細片を混合したものであるので本来的に難燃性を有し、熱源になる照明器具や台所の周辺にも使用することが可能になる。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の建築物用難燃性断熱資材によれば、樹皮細片と、難燃性薬剤が含浸された比重０．２〜０．５の嵩高植物片とを混合して形成するので、その見掛比重を０．０５〜０．３０に低下させることが可能となり、粉砕樹皮のみからなる断熱資材に比較してその断熱性を向上させることができる。一方、本来的に難燃性を有する樹皮細片に混合する嵩高植物片は難燃性薬剤が含浸されるので、全体として難燃性を有する建築物用難燃性断熱資材を得ることができる。ここで、嵩高植物片に難燃性薬剤を１０〜５０重量％含浸すれば、その難燃性を確実に確保することができ、嵩高植物片が樹木における木質片又は草本類における茎片のいずれか一方又は双方から作られたものであれば、見掛比重が０．０５〜０．３０である建築物用難燃性断熱資材を有効に得ることが可能になる。
【００２４】
また、本発明の建築物用難燃性断熱資材を用いた木造建築物の断熱層の形成方法では、木造建築物の内装板材と外装板材の間の空間、床下板と床面の間の空間、又は天井板の上に建築物用難燃性断熱資材を吹込むことにより断熱層を形成するので、その作業工程も早く、凹凸を有する部分であっても継ぎ目のない一体的な断熱層を形成することができ、袋詰め断熱材のような合せ目などの隙間も生じさせない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態の木質建築物を示す断面図。
【図２】木造建築物の床構造を示す図１のＡ部拡大断面図。
【図３】木造建築物の壁構造を示す図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】木質建築物の天井構造を示す図１のＣ部拡大断面図。
【符号の説明】
１０  木造建築物
１２  床下板
２２  内装板材
２３  外装板材
３２  天井板
１６，２４，３３  断熱層
【図１】
0003670623.tif 000002
【図２】
0003670623.tif 000003
【図３】
0003670623.tif 000004
【図４】
0003670623.tif 000005