(57)【要約】【課題】壁体内での結露を十分に防止するとともに、優れた断熱効率を示す断熱パネルおよび該断熱パネルを備えた外壁構造物。【解決手段】平板状発泡プラスチック断熱材１０の一方の面に透湿防水シート１１が積層されてなる断熱パネル１であって、前記断熱パネルの透湿率が４〜１２ｎｇ／（ｍ・ｓ・Ｐａ）であり、前記発泡プラスチック断熱材が厚み方向で貫通する複数の貫通孔１００を有し、該貫通孔の真円換算直径が２〜７ｍｍ、開口率が２〜７％である断熱パネル。建築物の柱又は間柱５１の屋外側において、前記透湿防水シート１１が屋外側となるように配置された上記断熱パネル１を備えた外壁構造物。【選択図】図２
2014001525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状発泡プラスチック断熱材の一方の面に透湿防水シートが積層されてなる断熱パネルであって、
前記断熱パネルの透湿率が４〜１２ｎｇ／（ｍ・ｓ・Ｐａ）であり、
前記発泡プラスチック断熱材が厚み方向で貫通する複数の貫通孔を有し、該貫通孔の真円換算直径が２〜７ｍｍ、開口率が２〜７％であることを特徴とする断熱パネル。
【請求項２】
平板状発泡プラスチック断熱材の一方の面に透湿防水シートが積層されてなる断熱パネルであって、
前記断熱パネルの透湿率が４〜１２ｎｇ／（ｍ・ｓ・Ｐａ）であり、
前記発泡プラスチック断熱材が厚み方向で貫通する複数の貫通孔を有し、該複数の貫通孔は、直径７５ｍｍの円内に存在する孔の平均数が５〜４０個であることを特徴とする断熱パネル。
【請求項３】
前記断熱パネルが外張断熱通気工法用として用いられる請求項１又は２に記載の断熱パネル。
【請求項４】
少なくとも、建築物の柱又は間柱；
該建築物の柱又は間柱の屋内側に配置された内装材；
前記建築物の柱又は間柱の間に配置された断熱材；
前記建築物の柱又は間柱の屋外側において、前記透湿防水シートが屋外側となるように配置された請求項１〜３のいずれかに記載の断熱パネル；および
該断熱パネルの屋外側に胴縁を介して、断熱パネルの透湿防水シートとの間に通気層を形成するように配置された外装材；
を備えた外壁構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は断熱パネル、特に外壁用断熱パネル、好ましくは外張断熱通気工法用断熱パネル、および該断熱パネルを備えた外壁構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の外壁を製造するに際し、断熱効率と壁体内での結露防止の観点から、外張断熱通気工法が好ましいことが知られている。外張断熱通気工法は、建築物の柱又は間柱の屋外側に断熱材を取り付け、かつ当該断熱材の屋外側に通気層を形成する工法である。当該工法によれば、壁体内が室内に近い環境になり、室内との温度差が低減されるとともに、湿気が通気層より排出されるので、壁体内での結露を防止することができる。
【０００３】
このような外張断熱通気工法を採用した外壁構造物として、例えば特許文献１に示されるような外壁構造物が知られている。特許文献１の外壁構造物は、図４に示すように、建築物の柱８０；該建築物の柱８０の屋内側に取り付けられる内装材８１；該建築物の柱８０の間に充填される繊維系断熱材８２；建築物の柱８０の屋外側において取り付けられ、透湿用の孔８３が設けられた発泡系断熱材８４；および該発泡系断熱材８４の屋外側に胴縁８５を介して取り付けられ、発泡系断熱材８４との間に通気層８６を形成する外装材８７を備えている。当該外壁構造物において透湿用の孔８３は直径１ｍｍ程度であり、当該孔８３はそれぞれ透湿防水用の膜でカバーされている。このため、孔８３は、水蒸気は透すが、雨水等は透さないので、屋内から壁体内に進入した湿気は当該孔８３を経て通気層８６より排出され、壁体内での結露を防止することができる、というものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−９６９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
壁体内での結露は、屋内側から進入した湿気（水蒸気）が壁体内で冷やされて凝結することにより生じるものであり、上記外壁構造物では、水蒸気を凝結前に透湿用の孔から通気層を経て排出することにより、結露を防止する。しかしながら、上記外壁構造物では孔の径が比較的小さいので、水蒸気が十分に排出されず、結露を十分に防止できなかった。
【０００６】
本発明は、壁体内での結露を十分に防止するとともに、優れた断熱効率を示す外張断熱通気工法用断熱パネルおよび該断熱パネルを備えた外壁構造物に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、平板状発泡プラスチック断熱材の一方の面に透湿防水シートが積層されてなる断熱パネルであって、
前記断熱パネルの透湿率が４〜１２ｎｇ／（ｍ・ｓ・Ｐａ）であり、
前記発泡プラスチック断熱材が厚み方向で貫通する複数の貫通孔を有し、該貫通孔の真円換算直径が２〜７ｍｍ、開口率が２〜７％であることを特徴とする断熱パネルに関する。
【０００８】
また、平板状発泡プラスチック断熱材の一方の面に透湿防水シートが積層されてなる断熱パネルであって、
前記断熱パネルの透湿率が４〜１２ｎｇ／（ｍ・ｓ・Ｐａ）であり、
前記発泡プラスチック断熱材が厚み方向で貫通する複数の貫通孔を有し、該複数の貫通孔は、直径７５ｍｍの円内に存在する孔の平均数が５〜４０個であることを特徴とする断熱パネルに関する。
【０００９】
本発明はまた、少なくとも
建築物の柱又は間柱；
該建築物の柱又は間柱の屋内側に配置された内装材；
前記建築物の柱又は間柱の間に配置された断熱材；
前記建築物の柱又は間柱の屋外側において、前記透湿防水シートが屋外側となるように配置された上記の断熱パネル；および
該断熱パネルの屋外側に胴縁を介して、断熱パネルの透湿防水シートとの間に通気層を形成するように配置された外装材；
を備えた外壁構造物に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る断熱パネルは、壁体内での結露を十分に防止するとともに、優れた断熱効率を示す。
本発明に係る断熱パネルは外壁用、特に外張断熱通気工法用として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る断熱パネルの一例の概略断面図である。
【図２】本発明に係る断熱パネルを外張断熱通気工法用として用いた外壁構造物の一例の概略水平断面図である。
【図３】図２に示す外壁構造物の切欠き斜視図である。
【図４】従来技術における外壁構造物の概略水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（断熱パネル）
本発明に係る断熱パネルは、特定の貫通孔を有する平板状発泡プラスチック断熱材の一方の面に透湿防水シートが積層されてなる複合パネルである。本発明に係る断熱パネルの一例の概略断面図を図１に示す。図１において、１は断熱パネル１、１０は平板状発泡プラスチック断熱材、１１は透湿防水シート、１００は貫通孔を示す。
【００１３】
発泡プラスチック断熱材１０は、厚み方向で貫通する複数の貫通孔１００を有するものであり、当該貫通孔１００の真円換算直径は２〜７ｍｍ、好ましくは３〜６ｍｍである。また発泡プラスチック断熱材１０における貫通孔１００の開口率は２〜７％、好ましくは３〜６％である。貫通孔の直径および開口率を上記範囲内にすることにより、本来の断熱性能を維持しながらも、十分な透湿率を達成でき、外壁に使用された場合、壁体内での結露を防止できる。直径が小さすぎたり、開口率が小さすぎたりすると、断熱パネル１の透湿率が著しく低下するため、壁体内で結露が生じる。直径が大きすぎたり、開口率が大きすぎたりすると、断熱パネル１の透湿率が著しく大きくなるので、本来的に有すべき断熱性能が低下する。
【００１４】
貫通孔１００の形状は特に制限されるものではなく、例えば、略真円形状、略楕円形状、略三角形状、略四角形状等が挙げられる。好ましい形状は略真円形状、略楕円形状である。貫通孔の形状とは、発泡プラスチック断熱材の厚み方向から当該貫通孔を見たときの形状である。
【００１５】
貫通孔の真円換算直径とは、発泡プラスチック断熱材１０における透湿防水シートが積層されていない表面（以下、単に「非積層面」とう）において、貫通孔の形状を、当該貫通孔と等しい面積の真円と仮定したときの換算直径である。
真円換算直径は、発泡プラスチック断熱材１０の非積層面を光学顕微鏡により３倍で写真撮影したときの任意の１０個の貫通孔についての平均値を用いている。
【００１６】
開口率とは、発泡プラスチック断熱材１０における非積層面において貫通孔が開口する面積の合計割合を示すものであり、発泡プラスチック断熱材１０における非積層面の全面積に対する割合である。
貫通孔の開口面積は、１０個の貫通孔の開口面積の平均値と、非積層面に付与した貫通孔の個数から算出される。
【００１７】
貫通孔は、所定の貫通孔が形成される限り、いかなる方法によって形成されてよく、例えば、発泡プラスチック断熱材に対して所定径の打ち抜きピンを貫入する方法が挙げられる。貫通孔は打ち抜きピンにより手作業により形成されてよいが、作業効率の観点からは、複数の穴開けピンがロール表面に取り付けられた一対のロール間に発泡プラスチック断熱材を通過させることにより、上下から同じ位置に穴開けを行い、上下の穴が連通することにより貫通孔を連続的に形成することが好ましい。また、打ち抜きプレス機のように、上部側または下部側に設けたピンで、一度に貫通孔を形成するような方式でも良い。
【００１８】
発泡プラスチック断熱材１０は、厚み方向で貫通する複数の貫通孔１００を有するものであり、該複数の貫通孔は、直径７５ｍｍの円内に存在する孔の平均数が５〜４０個である。貫通孔の直径７５ｍｍの円内に存在する孔の平均数を上記範囲内にすることにより、本来の断熱性能を維持しながらも、十分な透湿率を達成でき、外壁に使用された場合、壁体内での結露を防止できる。孔数が少なすぎると、断熱パネル１の透湿率が著しく低下するため、壁体内で結露が生じる。孔数が多すぎると、断熱パネル１の透湿率が著しく大きくなるので、本来的に有すべき断熱性能が低下する。
【００１９】
平板状発泡プラスチック断熱材１０にはいわゆる硬質の合成樹脂発泡体が用いられる。このため、繊維系断熱材が使用される場合と比較して、断熱パネル１の取扱い性が著しく向上する。合成樹脂発泡体としては、従来から建築用断熱材として使用されている合成樹脂発泡体であれば特に制限されることなく使用できる。合成樹脂発泡体の具体例としては、硬質ポリウレタンフォーム、押出またはビーズ成形されたポリスチレンフォーム、硬質ポリエチレンフォーム、フェノールフォーム等が挙げられる。好ましいものは硬質ポリウレタンフォームである。特に、両面にポリエチレン樹脂付きクラフト紙面材等の軟質面材を有する硬質ポリウレタンフォームが好ましい。
【００２０】
発泡プラスチック断熱材１０は合成樹脂発泡体の両表面または片表面に面材が積層されたものであってもよいし、またはそのような面材を有さない合成樹脂発泡体単独のものであってもよい。合成樹脂発泡体の両表面に面材が積層される場合、当該面材にも前記貫通孔が付与される。積層される面材としては、クラフト紙および当該クラフト紙の表面を防水または撥水処理したもの等の紙類；ポリエチレン、ポリプロピレン等のプラスチックスフィルム類；アルミニウム箔；および前記紙類の片面または両面に前記プラスチックスフィルム類が積層されてなるラミネート、前記プラスチックスフィルム類同士のラミネート、アルミニウム箔と前記プラスチックスフィルム類とのラミネート等のラミネート類等が挙げられる。合成樹脂発泡体の両表面に面材が積層される場合、同じ面材を用いてもよいし、異なるものを用いてもよい。
【００２１】
発泡プラスチック断熱材１０は、いわゆるサンドイッチパネルとも呼ばれるものが好ましく使用され、特にダブルコンベヤ方式等の製造ラインを用いて製造される、硬質ポリウレタンフォームの両表面に面材が積層されてなるものが好ましく使用される。面材は両表面で同じものを用いてもよいし、異なるものを用いてもよい。好ましい面材は、紙類または紙類の片面または両面にポリエチレンフィルムが積層されてなるポリエチレンラミネートである。
【００２２】
発泡プラスチック断熱材１０は従来から公知の方法により製造することができる。例えば、硬質ポリウレタンフォームを製造する場合、ポリオールとポリイソシアネートとを、触媒、発泡剤、整泡剤、その他の助剤の存在下、面材の間で反応させて、硬質ポリウレタンフォームを得ることができる。連続気泡タイプであっても独立気泡タイプであっても良い。一般的にポリウレタンフォームの範疇に含まれる、イソシアヌレートフォームも、本発明のポリウレタンフォームに含まれる。
硬質ポリウレタンフォームとして、例えば、倉敷紡績社製「クランパネル」および「クランボード」等の断熱パネルに用いられているポリウレタンフォームを使用できる。
【００２３】
発泡プラスチック断熱材１０の厚みは通常、５〜５０ｍｍであり、好ましくは７〜２０ｍｍである。
【００２４】
発泡プラスチック断熱材１０の一方の面に積層される透湿防水シート１１は、水蒸気を透過させる透湿性と、水を透過させない防水性とを合わせもつシートであり、貫通孔１００は有さない。透湿防水シート１１は従来から外張断熱通気工法で使用されている透湿防水シートであれば特に制限なく使用できる。透湿防水シートを用いることなく、後述する透湿率を達成できたとしても、外壁構造物において外装材から進入する雨水等が発泡プラスチック断熱材１０に到達し、さらに貫通孔を伝って、内側に浸入し、柱や間柱に腐食やさび等の悪影響を与えるおそれがある。さらに、柱又は間柱の間に配置された他の断熱材に性能低下等の悪影響を与えるおそれがある。
【００２５】
透湿防水シートは市販品として入手できる。例えば、「タイベック」（デュポン社製）「ラミテクト」（セーレン社製）、「エアテックス」（フクビ化学工業社製）が挙げられる。また、ＪＩＳ  Ａ  ６１１１：２００４に基本品質が掲げられている。
【００２６】
透湿防水シート１１の発泡プラスチック断熱材１０への積層方法は、発泡プラスチック断熱材１０に対して透湿防水シート１１が固定される限り特に制限されず、通常は貫通孔が形成された発泡プラスチック断熱材に接着剤を塗布した後、その上に透湿防水シートを重ね合わせて乾燥させる。接着剤としては、ウレタン系、ゴム系、オレフィン系等の接着剤が使用可能である。また、塗布方法は、ロールコーティングやスプレー-塗布等が通常用いられ、その塗布量は５〜１５０ｇ／ｍ2程度である。なお、透湿防水シート側に塗布する場合、透湿性を低下させることとなるため、発泡プラスチック断熱材側、すなわち、合成樹脂発泡体の一方の面に積層されたポリエチレン樹脂付きクラフト紙面材等の面材上に塗布するのが好ましい。このように面材上に塗布する場合は、貫通孔に対して接着剤を塗布することとなるため、貫通孔を塞ぐことのないよう塗布量は少ない方が良い。具体的には、５〜８０ｇ／ｍ２程度が好ましい。
【００２７】
本発明において断熱パネル１は、発泡プラスチック断熱材１０が特定の径を有する貫通孔を特定の開口率で有するとともに、透湿防水シートを積層しているため、本来の断熱性能を維持しながらも、十分な透湿率を達成できる。
【００２８】
具体的には、断熱パネル１の透湿率は４〜１２ｎｇ／（ｍ・ｓ・Ｐａ）であり、好ましくは４．５〜１０ｎｇ／（ｍ・ｓ・Ｐａ）である。透湿率が小さすぎると、壁体内で結露が生じる。透湿率が大きすぎると、断熱パネル１が本来的に有すべき断熱性能が低下する。透湿率は、値が大きいほど、湿気がよく透過することを示す特性値である。透湿率は後述する方法により測定された値を用いている。
【００２９】
断熱パネル１の熱伝導率は、初期値として０．０３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、特に０．０２８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であり、好ましくは０．０２６Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である。熱伝導率が大きすぎると、断熱パネル１が本来的に有すべき断熱性能が低下する。熱伝導率は、値が小さいほど、断熱性能が優れていることを示す特性値である。熱伝導率は後述する方法により測定された値を用いている。
【００３０】
（断熱パネルの用途）
本発明の断熱パネル１は、建築物の外壁内部で使用される外壁用断熱パネル等として有用である。
【００３１】
本発明の断熱パネル１は外壁用断熱パネルとして使用されることが好ましい。外壁用断熱パネルとしては、例えば、外張断熱通気工法を採用した外壁構造物を構築するための外張断熱通気工法用断熱パネル等が挙げられる。
【００３２】
本発明の断熱パネル１は外張断熱通気工法用断熱パネルとして使用されることが好ましい。外張断熱通気工法とは、建築物の柱又は間柱の屋外側に断熱材を取り付け、かつ当該断熱材の屋外側に通気層を形成することにより、室内から壁体内に進入した湿気の結露を防止するとともに、当該湿気を通気層から排出する工法である。
【００３３】
本発明の断熱パネル１が外張断熱通気工法用断熱パネルとして使用される場合、例えば、図２および図３に示すような外壁構造物が得られる。当該外壁構造物は通常、建築物の柱又は間柱５１、該建築物の柱又は間柱５１の屋内側に配置された内装材５２、前記建築物の柱又は間柱５１の間に配置された断熱材５３、前記建築物の柱又は間柱５１の屋外側に配置された本発明に係る断熱パネル１および該断熱パネルの屋外側に胴縁５５を介して配置された外装材５６を備えたものである。図２は、本発明に係る断熱パネルを外張断熱通気工法用として用いた外壁構造物の一例の概略水平断面図である。図３は、図２に示す外壁構造物の切欠き斜視図である。図３において、貫通孔１００が点線で示されているのは、貫通孔１００は発泡プラスチック断熱材１０に形成され、透湿防水シート１１には形成されず、透湿防水シート１１を透視して貫通孔１００を示しているためである。
【００３４】
本発明の断熱パネル１は、建築物の柱又は間柱５１の屋外側において、透湿防水シート１１が屋外側となるように配置される。断熱パネル１は通常、柱又は間柱５１に対して固定される。固定方法は従来から建築の分野で使用されている方法が使用でき、例えば釘打ち固定法、ネジ留め固定法等が挙げられる。
【００３５】
柱又は間柱５１は建築物の支柱であり、その材質は特に制限されず、例えば木材、鉄骨等が挙げられる。
【００３６】
内装材５２は柱又は間柱５１の屋内側に取り付けられるものであり、通常は柱又は間柱５１に対して、前記した同様の固定方法により固定される。
内装材５２として、例えば、石膏ボード等が挙げられる。
【００３７】
断熱材５３は柱又は間柱５１の間に充填されるものであり、例えば、前記した発泡プラスチック断熱材１０と同様の断熱材、吹付け硬質ウレタンフォーム等の発泡系断熱材、およびグラスウール、ロックウール等の繊維系断熱材が挙げられる。本発明に係る外壁構造物において断熱材５３は必ずしも備わっている必要はない。
【００３８】
断熱材５３は、柱又は間柱５１および／または内装材５２に対して前記した同様の固定方法により固定されてもよいが、柱間での挟持のみにより固定されてもよい。
【００３９】
外装材５６は、断熱パネル１の屋外側に胴縁５５を介して取り付けられ、外装材５６と断熱パネル１の透湿防水シート１１との間に通気層５７が形成される。外壁構造物において当該通気層５７には、外装材５６を経て供給される太陽エネルギーにより上昇気流が生じるので、壁体内の湿気は当該気流により壁体外へ排出される。
【００４０】
外装材５６は、従来から建築の分野で外装材として使用されているものが使用され、例えば、窯業系外装材、窯業系サイディング、セメントモルタル材、タイル材等が挙げられる。外装材５６の厚み（図２中の上下方向長さ）は特に制限されるものではなく、通常は１０〜３０ｍｍである。
【００４１】
外装材５６は、通常柱又間柱に対して固定されるが、胴縁に対して固定してもよく、前記した同様の固定方法により固定される。
【００４２】
胴縁５５は、断熱パネル１と外装材６とのスペーサーとして機能するものであり、通気胴縁とも呼ばれる。その材質としては、例えば、木材、鉄骨、プラスチック等が挙げられる。胴縁５５の厚み（図２中の上下方向長さ）は特に制限されるものではなく、通常は５〜３０ｍｍである。
【００４３】
胴縁５５は、通常、柱又は間柱に対して、前記した同様の固定方法により固定される。
【実施例】
【００４４】
（ＰＥクラフト紙）
クラフト紙の両表面にポリエチレンフィルムを積層してなるＰＥクラフト紙を用いた。
【００４５】
（透湿防水シートＡ）
透湿防水シートＡとしてエアテックス（フクビ化学工業社製、厚み０．１ｍｍ程度）を用いた。
【００４６】
（実施例１）
発泡プラスチック断熱材として、表１に記載の厚みを有する平板状ポリウレタンフォームの両表面に表１に記載の面材が積層されてなる、いわゆる硬質ウレタンフォームサンドイッチパネルを用いた。なお、当該サンドイッチパネルの熱伝導率は０．０２６Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。当該面材１，２とポリウレタンフォームとの接着は面材１，２の間で発泡させることにより達成されていた。発泡プラスチック断熱材に対して所定径の打ち抜きピンを貫入することにより、表１に記載の貫通孔（真円形状）を形成した。このとき、両表面の面材にも孔が付与された。次いで、発泡プラスチック断熱材の一方の表面に透湿防水シートＡを接着剤により貼着し、断熱パネルを得た。
【００４７】
（実施例２〜１０／比較例１〜２０）
発泡プラスチック断熱材として、所定厚みを有する平板状ポリウレタンフォームの両表面に所定の面材が積層されてなるものを用いたこと、所定径の打ち抜きピンを貫入することにより所定の貫通孔を形成したこと、所定の透湿防水シートを用いたこと以外、実施例１と同様の方法により断熱パネルを得た。
特に比較例２０において発泡プラスチック断熱材は、所定厚みを有する平板状ポリウレタンフォームの両表面から面材を剥ぎ取ったものを用いた。
比較例１８において発泡プラスチック断熱材が有する孔は非貫通孔であり、両面から対応する位置で所定径の打ち抜きピンを４ｍｍの深さだけ貫入することにより非貫通孔を形成した。
【００４８】
（透湿率）
ＪＩＳＡ９５１１で準用するＪＩＳＡ１３２４のカップ法を用いた。
【００４９】
透湿率が４ｎｇ／（ｍ・ｓ・Ｐａ）以上であると壁体内において結露が有効に防止され、一方で当該値を超えると壁体内において結露が発生しやすくなる。
【００５０】
（熱伝導率）
ＪＩＳＡ９５１１で準用するＪＩＳＡ１４１２−２法を用いた。実施例１〜１０までの熱伝導率は、０．０２２〜０．０３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲であった。
【００５１】
【表１】
2014001525.tif 000003
【００５２】
【表２】
2014001525.tif 000004
【符号の説明】
【００５３】
１：柱又は間柱
２：内装材
３：断熱材
４：断熱パネル
５：胴縁
６：外装材
７：通気層
１０：発泡プラスチック断熱材
１１：透湿防水シート
１００：貫通孔
【図１】
2014001525.tif 000005
【図２】
2014001525.tif 000006
【図３】
2014001525.tif 000007
【図４】
2014001525.tif 000008