(57)【要約】 【課題】  本発明はは、放射伝熱が小さいスチレン系樹脂発泡粒子成形体を用いることにより、アルミ箔シート等を用いる必要がない優れた外断熱構造を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の外断熱構造においては、建築物の躯体の外面に、断熱材としてスチレン系樹脂発泡粒子成形体が取り付けられており、該発泡粒子成形体が、見かけ密度１０〜１００ｋｇ／ｍ３、独立気泡率６０％以上、平均気泡径２０〜１０００μｍであり、該発泡粒子成形体中に、スチレン系樹脂１００重量部に対し、５０％粒子径が０．１〜４０μｍであるアルミニウム粉が０．１〜１０重量部含有されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の躯体の外面に、断熱材としてスチレン系樹脂発泡粒子成形体が取り付けられており、該発泡粒子成形体が、見かけ密度１０〜１００ｋｇ／ｍ３、独立気泡率６０％以上、平均気泡径２０〜１０００μｍであり、該発泡粒子成形体中に、スチレン系樹脂１００重量部に対し、５０％粒子径が０．１〜４０μｍであるアルミニウム粉が０．１〜１０重量部含有されていることを特徴とする外断熱構造。
【請求項２】
スチレン系樹脂発泡粒子成形体の切断面におけるアルミニウム粉の占める面積の割合が１〜２０％である請求項１に記載の外断熱構造。
【請求項３】
スチレン系樹脂発泡粒子成形体の厚みが２０〜１８０ｍｍであり、透湿抵抗が３．０×１０−３〜３０．０×１０−３（ｍ２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇであることを特徴とする請求項１または２に記載の外断熱構造。
【請求項４】
スチレン系樹脂発泡粒子成形体の外面側に該発泡粒子成形体の透湿抵抗よりも小さな透湿抵抗のモルタル層が形成されていることを特徴とする請求項１、２または３に記載の外断熱構造。
【請求項５】
建築物の躯体の外面に、接着剤を介してスチレン系樹脂発泡粒子成形体が取り付けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の外断熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の外断熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の外壁等の躯体の外面に、断熱材を取り付ける外断熱構造やその構築法は公知である（特許文献１）。
【０００３】
また、優れた断熱性能を有するスチレン系樹脂発泡体を住宅用断熱材として使用することは公知であり、該スチレン系樹脂発泡体の製造法としては、押出発泡法とビ−ズ発泡法がある。これらのスチレン系樹脂発泡粒子成形体の中でもビ−ズ発泡法によるものは、高発泡させることが容易なので安価に製造することができる。
【０００４】
しかし、上記スチレン系樹脂発泡粒子成形体の発泡倍率を３０倍以上にして軽量化を図ろうとすると、熱伝導率が大きくなり、断熱性能が低下するという問題が発生する。
その理由としては、スチレン系樹脂発泡粒子成形体の発泡倍率が高くなるにつれスチレン系樹脂発泡粒子成形体に占めるスチレン系樹脂の割合が少なくなり、伝導伝熱による熱の透過は少なくなるが、スチレン系樹脂発泡粒子成形体の発泡倍率が３０倍より高くなると、放射伝熱による熱の透過が大きくなり、断熱性能が低下することが考えられる。
なお、スチレン系樹脂発泡粒子成形体の伝熱は、伝導、放射、対流からなり、対流による伝熱は、気泡径が大きい場合に発生するので、通常のスチレン系樹脂発泡体では無視できる。
【０００５】
前記発泡倍率が３０倍より高いスチレン系樹脂発泡粒子成形体を断熱材として用いた場合の放射伝熱による熱の透過を防ぐために、従来は壁と断熱材の間にアルミ箔シートやアルミ蒸着フィルムを貼り付けて放射伝熱を小さくすることが行なわれていた。
しかし、上記工法はアルミ箔シート等を貼る工程が増える上に、アルミ箔シート等は安価なものではない。また、アルミ箔シート等を使用することにより透湿性が遮断され結露等の問題が発生する場合がある。従って、アルミ箔シートを貼る必要がなく、施工性、施工費、機能性等に優れる外断熱構造の開発が期待されている。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−４５０５５号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、放射伝熱が小さいスチレン系樹脂発泡粒子成形体を用いることにより、アルミ箔シート等を用いる必要がない優れた外断熱構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、以下に示す外断熱構造が提供される。
〔１〕  建築物の躯体の外面に、断熱材としてスチレン系樹脂発泡粒子成形体が取り付けられており、該発泡粒子成形体が、見かけ密度１０〜１００ｋｇ／ｍ３、独立気泡率６０％以上、平均気泡径２０〜１０００μｍであり、該発泡粒子成形体中に、スチレン系樹脂１００重量部に対し、５０％粒子径が０．１〜４０μｍであるアルミニウム粉が０．１〜１０重量部含有されていることを特徴とする外断熱構造。
〔２〕  スチレン系樹脂発泡粒子成形体の切断面におけるアルミニウム粉の占める面積の割合が１〜２０％である前記〔１〕に記載の外断熱構造。
〔３〕  スチレン系樹脂発泡粒子成形体の厚みが２０〜１８０ｍｍであり、透湿抵抗が３．０×１０−３〜３０．０×１０−３（ｍ２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇであることを特徴とする前記〔１〕または〔２〕に記載の外断熱構造。
〔４〕  スチレン系樹脂発泡粒子成形体の外面側に該発泡粒子成形体の透湿抵抗よりも小さな透湿抵抗のモルタル層が形成されていることを特徴とする前記〔１〕、〔２〕または〔３〕に記載の外断熱構造。
〔５〕  建築物の躯体の外面に、接着剤を介してスチレン系樹脂発泡粒子成形体が取り付けられていることを特徴とする前記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の外断熱構造。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１に係わる発明の外断熱構造は、特定のアルミニウム粉を含有するスチレン系樹脂発泡粒子成形体を断熱材として用いるので、アルミ箔シート等を用いないでも、放射による伝熱が抑制され優れた断熱性能を有し、更に、透湿性を確保でき結露等の問題も解決できる。
本発明の請求項２に係わる発明の外断熱構造は、特に断熱性能において優れるものである。
本発明の請求項３に係わる発明の外断熱構造は、特に透湿性能において優れるものである。
本発明の請求項４に係わる発明の外断熱構造は、特に施工性、施工費において優れるものである。
本発明の請求項５に係わる発明の外断熱構造は、特に結露防止性能において優れるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の外断熱構造おいては、壁に外側から断熱材が取り付けられている。かかる外断熱構造は、従来公知であるが、本発明の特徴は、見かけ密度が１０〜１００ｋｇ／ｍ３、独立気泡率が６０％以上、平均気泡径が２０〜１０００μｍのスチレン系樹脂発泡粒子成形体であって、該スチレン系樹脂発泡粒子成形体中に、スチレン系樹脂１００重量部に対し、５０％粒子径が０．１〜４０μｍであるアルミニウム粉が０．１〜１０重量部含有されているスチレン系樹脂発泡粒子成形体（以下単に、発泡粒子成形体ともいう。）が断熱材として用いられていることにある。この発泡粒子成形体は、特定のアルミニウム粉を含有するため、見かけ密度が小さい（高発泡倍率）にもかかわらず、放射伝熱が小さいものである。
【００１１】
以下、本発明で用いられるスチレン系樹脂発泡粒子成形体について詳細に説明する。
本発明で用いられる発泡粒子成形体の見かけ密度は、１０〜１００ｋｇ／ｍ３である。１０ｋｇ／ｍ３未満では発泡粒子成形体の強度が低下する虞がある。１００ｋｇ／ｍ３を超える場合は発泡粒子成形体の断熱性能が低下する虞がある。なお、発泡粒子成形体の見かけ密度は、好ましくは１０〜５０ｋｇ／ｍ３で、特に好ましくは１０〜３０ｋｇ／ｍ３である。
【００１２】
また、該発泡粒子成形体の独立気泡率は６０％以上である。６０％未満では断熱性能が低下する虞がある。好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８０％以上である。
【００１３】
前記独立気泡率（％）の測定は、スチレン系樹脂発泡粒子成形体を３０ｍｍ×３０ｍｍ×２０ｍｍ程度の試験体に切り出し、空気比較式比重計（東京サイエンス社製  空気比較式比重計１０００型）により求めた試験体容積Ｖ１（ｃｍ３）、水置換法により求めた試験体容積Ｖ２（ｃｍ３）、試験体の重量Ｗ（ｇ）、およびスチレン系樹脂の密度ｄ（ｇ／ｃｍ３）を用いて、次の式により独立気泡率を計算して求める。
独立気泡率（％）＝（Ｖ１−Ｗ／ｄ）／（Ｖ２−Ｗ／ｄ）×１００
【００１４】
また、該発泡粒子成形体の平均気泡径は２０〜１０００μｍであり、好ましくは３０〜５００μｍ、更に好ましくは３０〜２５０μｍである。該平均気泡径が２０μｍ未満では気泡膜が薄くなるため、分散させたアルミニウム粉により気泡膜が破れ、独立気泡率が低下し断熱性能が低下する虞がある。１０００μｍを超えると、該発泡粒子成形体の強度が低下する虞がある。
【００１５】
該平均気泡径は、タルク、ポリエチレンワックスなどの気泡核剤の添加量や発泡剤の種類や組成を変更することなどにより、調整することができる。
【００１６】
ここに、前記平均気泡径とは、セル（樹脂の壁と壁との間で区切られた部分）１個当りの直径で、任意の２０ケ所を測定し、その数平均値で求める。具体的には、発泡粒子成形体をミクロト−ムでスライスして厚さ２０〜３０μｍの薄片を作成し，薄片を光学顕微鏡で観察して、ランダムに２０個の気泡径を測定した値を数平均して求める。
【００１７】
また、本発明で用いられるスチレン系樹脂発泡粒子成形体中には、スチレン系樹脂１００重量部に対して５０％粒子径が０．１〜４０μｍであるアルミニウム粉が０．１〜１０重量部分散されている。
【００１８】
該アルミニウム粉の含有量が０．１重量部未満では、放射伝熱の遮へい効果が小さくなり、低熱伝導率化の効果が得られない虞がある。１０重量部を超えると、スチレン系樹脂の発泡工程に悪影響を及ぼしたり、スチレン系樹脂中でアルミニウム粉同士が接触することにより伝熱し、断熱性能が低下したりする虞がある。なお、好ましくは０．３〜６重量部で、特に好ましくは０．５〜３重量部である。
【００１９】
該アルミニウム粉の５０％粒子径が０．１μｍ未満である場合には、赤外線の波長より小さくなるため、赤外線を遮断する効果が小さくなり、該発泡粒子成形体の低熱伝導率化の効果が得られない虞がある。また、４０μｍを超える場合にも、赤外線を遮へい効果が小さくなり、該発泡粒子成形体の低熱伝導率化の効果が得られない虞がある。同様の理由により、前記アルミニウム粉の５０％粒子径は、０．５〜２０μｍであることが好ましい。
【００２０】
なお、前記５０％粒子径は、アルミニウム粉をイソプロピルアルコ−ル中に分散させ、レ−ザ−回折散乱法により粒度分布を測定し、全粒子の体積に対する累積体積が５０％になる時の粒子径である。レ−ザ−回折散乱法の測定装置としては、セイシン企業社製「ＬＭＳ−２４」が挙げられる。
なお、粒子の形状ファクタ−は１（球形）とする。
【００２１】
また、本発明で用いられる発泡粒子成形体の切断面におけるアルミニウム粉の占める面積の割合は１〜２０％であることが好ましい。この範囲内の場合、スチレン系樹脂断面でのアルミニウム粉の占める割合が多く、放射伝熱の遮へい効果が高くなり、少量の添加でスチレン系樹脂発泡粒子成形体の低熱伝導率化の効果が得られる。
【００２２】
該面積の割合が上記範囲であることにより、断熱性、寸法安定性に特に優れた発泡粒子成形体を得ることができる。かかる観点から該面積の割合は、１〜１０％以下が好ましく、より好ましくは、２〜８％であり、更に好ましくは３〜５％である。
【００２３】
前記切断面におけるアルミニウム粉が占める面積の割合の測定は、次のように行なう。
発泡成形体（３００ｍｍ×７５ｍｍ×２５ｍｍ）の任意の部分を平面になるように切り出した後、ス−パ−デラックススライサ−（ワタナベフ−マック株式会社製；ＷＳＤ−２Ｐ＆３Ｐ）で薄片（厚さ０．４ｍｍ〜０．６ｍｍ）を切り出し、この切断面を倍率５００倍のマイクロスコ−プ（キ−エンス社製  ＶＨ−７０００）で表示する。
【００２４】
切断面におけるアルミニウム粉が占める面積の割合は、前記マイクロスコ−プで表示された切断面において０．２ｍｍ×０．２ｍｍの範囲を任意に２０箇所選び、０．２ｍｍ×０．２ｍｍの範囲内に含有されるアルミニウム粉の総面積を、下記式により、切断面の面積（＝０．０４ｍｍ２）で除した値の数平均を求め、その値を切断面におけるアルミニウム粉が占める面積の割合とした。
切断面におけるアルミニウム粉が占める面積の割合（％）＝
「アルミニウム粉の総面積（ｍｍ２）」／０．０４ｍｍ２×１００
【００２５】
本発明で用いられる発泡粒子成形体を構成するスチレン系樹脂としては、ポリスチレン、ゴム変性ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂などがある。上記スチレン系樹脂は単独で用いても、２種類以上混合して用いても良い。
【００２６】
スチレン系樹脂を構成するモノマーの種類としては、スチレンモノマ−が主として用いられ、該スチレンモノマ−と共重合可能なモノマ−成分として、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル等のアクリル酸の炭素数が１〜１０のアルキルエステル等；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル等のメタクリル酸の炭素数が１〜１０のアルキルエステル等；α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｏ−クロロスチレン、ｍ−クロロスチレン、ｐ−クロロスチレン、２，４−ジクロロスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−オクチルスチレン、スチレンスルホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウム等；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル基含有不飽和化合物等の、スチレンモノマ−誘導体のモノマ−を単独で、または二種以上を組み合わせたものが用いられる。
【００２７】
なお、スチレンモノマ−及びスチレンモノマ−と共重合可能なモノマ−成分を、スチレン系モノマ−と称する。
但し、スチレンモノマ−以外に、これらのモノマ−を併用する場合には、スチレン系樹脂を重合する際のスチレン系モノマ−の全重量に対して、スチレンモノマ−の重量を、５０％以上にすることが好ましい。
【００２８】
本発明で用いられる発泡粒子成形体を構成するスチレン系樹脂のメルトフロ−レ−ト（ＭＦＲ）の値は、０．５〜３０ｇ／１０分であることが好ましい。この場合には、得られる発泡粒子を用いて成形した成形体の力学物性が優れるという効果を得ることができる。
上記メルトフロ−レ−ト（ＭＦＲ）が、０．５ｇ／１０分未満では、発泡粒子の製造効率、なかでも溶融混練工程での生産性が低下する虞がある。また、ＭＦＲが上記の３０ｇ／１０分を超える場合には、製品として得られる発泡粒子を用いて成形した成形体の圧縮強度、引張強度などの力学物性が低くなる虞がある。なお、より好ましくは、１〜１０ｇ／１０分、さらに好ましくは１〜５ｇ／１０分である。
【００２９】
なお、前記スチレン系樹脂のメルトフロ−レ−ト（ＭＦＲ）は、ＩＳＯ  １１３３に準じて測定する。即ち、スチレン系樹脂粒子を１０５℃で１時間以上状態調整した後、例えば、自動ＭＦＲ測定機（テクノセブン社製  全自動ＭＦＲ試験機２８０、ダイ；長さ８ｍｍ×内径２．１ｍｍ）を用いて、試験温度２００℃、試験荷重５ｋｇの条件で測定する。
【００３０】
本発明で用いられる発泡粒子成形体に含有させる前記アルミニウム粉としては、アルミニウム単独よりなるものを用いることもできるが、アルミニウムを主成分とする金属であればよい。アルミニウムを主成分とする金属としては、例えば、アルミニウムとマグネシウム等との合金（アルミニウム合金）等を用いることができる。
該アルミニウム粉は、スタンプミル、乾式ボ−ルミル、湿式ボ−ルミル、アトマイズなどにより製造されたものを用いることができる。粉砕の際には、ステアリン酸などの粉砕助剤を用いても良い。また、ミネラルスピリッツのような溶剤を含むペ−スト状のアルミニウム粉を用いても良い。
上記アルミニウム粉としては、球状、粒状、板状、鱗片状、薄片状、不定形状、針状などの形状のものを用いることができる。好ましくは薄片状、鱗片状である。
【００３１】
前記アルミニウム粉は、スチレン系樹脂発泡粒子成形体中に２００個／ｍｍ２以上の割合で分散していることが好ましく、５００個／ｍｍ２以上の割合で分散していることがより好ましく、更に好ましくは６００〜５０００個／ｍｍ２であり、特に好ましくは、８００〜３０００個／ｍｍ２である。
アルミニウム粉が発泡粒子成形体中に２００個／ｍｍ２未満である場合は、低熱伝導率化の効果が得られない虞がある。
【００３２】
なお、発泡粒子成形体中のアルミニウム粉の密度は、次のように測定する。
発泡粒子成形体（３００ｍｍ×７５ｍｍ×２５ｍｍ）の任意の部分を平面になるように切り出した後、ス−パ−デラックススライサ−（ワタナベフ−マック株式会社製；ＷＳＤ−２Ｐ＆３Ｐ）で薄片（厚さ０．４〜０．６ｍｍ）を切り出し、この切断面を倍率５００倍のマイクロスコ−プ（キ−エンス社製  ＶＨ−７０００）に表示させる。
【００３３】
次に、前記切断面において０．２ｍｍ×０．２ｍｍの範囲を任意に２０箇所選び、０．２ｍｍ×０．２ｍｍの範囲内に含有されるアルミニウム粉数の数平均を求め、その値を１ｍｍ２当りに換算した値を、発泡粒子成形体中のアルミニウム粉の密度とする。
【００３４】
前記アルミニウム粉の嵩密度は、０．３３ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。
アルミニウム粉の嵩密度が０．３３ｇ／ｃｍ３を超える場合には、低熱伝導率化の効果が得られない虞がある。より好ましくは、０．３０ｇ／ｃｍ３以下である。
上記、アルミニウム粉の嵩密度は、例えばＪＩＳ  Ｚ２５０４に準じて測定することができる。
【００３５】
前記アルミニウム粉の比表面積は、０．２ｍ２／ｃｍ３以上であることが好ましい。
アルミニウム粉の比表面積が０．２ｍ２／ｃｍ３未満の場合には、赤外線を遮へいする効果が小さくなり、上記スチレン系樹脂発泡粒子成形体の低熱伝導率化の効果が充分に得られない虞がある。より好ましくは、０．３ｍ２／ｃｍ３以上である。
アルミニウム粉の比表面積は５０％平均粒子径と同様の方法により測定することができる。
【００３６】
前記アルミニウム粉は、１０％粒子径に対する９０％粒子径の比が、１〜１０であるものが好ましく、より好ましくは１〜５である。
アルミニウム粉の１０％粒子径に対する９０％粒子径の比が１未満の場合には、低熱伝導率化の効果が充分に得られない虞がある。一方、１０を超えると、大きな粒子径のアルミニウム粉の割合が増えるため、スチレン系樹脂の発泡工程に悪影響を及ぼす虞がある。
【００３７】
本発明のアルミニウム粉の１０％粒子径に対する９０％粒子径の比は、５０％粒子径と同様に、アルミニウム粉をイソプロピルアルコ−ル中に分散させ、レ−ザ−回折散乱法により粒度分布を測定し、全粒子の体積に対する累積体積が１０％及び９０％になる時の粒子径をそれぞれ１０％粒子径、９０％粒子径とし、１０％粒子径に対する９０％粒子径の比を求める。粒子の形状ファクタ−は１（球形）とする。
【００３８】
前記アルミニウム粉の形状は鱗片状であることが好ましい。
この場合には、表面積が多く放射伝熱の遮へい効果が高くなり、少量の添加で発泡粒子成形体の低熱伝導率化の効果が得られる。
ここで、鱗片状とは、アスペクト比、すなわち、アルミニウム粉の短径（または厚み）に対するアルミニウム粉の長径の比が、例えば１０〜１０００のものを言う。なお、好ましくは２０〜５００のものである。
また、アルミニウム粉の厚みはスチレン系樹脂の発泡工程に悪影響を与えないよう、発泡粒子成形体の気泡膜の厚みより薄いことが好ましく、アルミニウム粉の厚みは２μｍ以下であることが好ましい。特に好ましくは１μｍ以下である。
【００３９】
本発明で用いられる発泡粒子成形体においては、スチレン系樹脂１００重量部に対し０．１〜１０重量部の難燃剤が含有されていることが好ましい。
難燃剤の含有量が０．１重量部未満ではスチレン系樹脂発泡粒子成形体に対する難燃効果が得られない虞がある。１０重量部を超えるとスチレン系樹脂の発泡工程に悪影響を及ぼす虞がある。
【００４０】
難燃剤としては、ヘキサブロモベンゼン、テトラブロモシクロオクタン、ヘキサブロモシクロドデカン、テトラブロモブタン、ヘキサブロモシクロヘキサン、トリブロモフェノ−ル、トリブロモフェニルアリルエ−テル、テトラブロモビスフェノ−ルＡ、２，２−ビス（４−（２−アリルオキシ）−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、エチレンビスブロマイド・２，２−ビス（４−（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン縮合物、２，２−ビス（４−（２，３−ジブロモプロポキシ）−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、デカブロモジフェニルエ−テル、オクタブロモジフェニルエ−テル、パ−クロロシクロペンタデカン、塩素化ポリエチレンなどのハロゲン系難燃剤、トリメチルホスフェ−ト、トリエチルホスフェ−ト、トリブチルホスフェ−ト、トリオクチルハスフェ−ト、トリブトキシエチルホスフェ−ト、トリフェニルホスフェ−ト、トリクレジルホスフェ−トなどの非ハロゲンリン系難燃剤、トリス（クロロエチル）ホスフェ−ト、トリス（ジクロロプロピル）ホスフェ−ト、トリス（クロロプロピル）ホスフェ−ト、トリス（２，３−ジブロモプロピル）ホスフェ−ト、トリス（トリブロモネオペンチル）ホスフェ−トなどの含ハロゲンリン系難燃剤、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、アルミン酸カルシウム、三酸化アンチモン、膨張性黒鉛、赤リンなどの無機系難燃剤などがある。上記難燃剤は単独で用いても、２種類以上混合して用いても良い。
【００４１】
本発明で用いられる発泡粒子成形体の熱伝導率は０．０３８Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましい。
熱伝導率が０．０３８Ｗ／ｍ・Ｋ以下の場合には、断熱材としての発泡粒子成形体の厚みを小さくすることができる。より好ましくは０．０３５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。
【００４２】
該発泡粒子成形体の熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）は、ＪＩＳ  Ａ  １４１２−２  熱流計法（ＨＦＭ法）に準じて発泡粒子成形体の熱伝導率を測定する。具体的には、スチレン系樹脂発泡粒子成形体を２００×２００×２５ｍｍの寸法の試験体に切り出し、測定装置の加熱板と冷却熱板の間に挟み、試験体温度差３０℃，試験体平均温度２０℃の条件で測定を行なう。
【００４３】
また、該発泡粒子成形体の透湿抵抗は、３．０×１０−３〜３０．０×１０−３（ｍ２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇが好ましく、３．５×１０−３〜２５．０×１０−３（ｍ２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇがより好ましく、４．０×１０−３〜２２．０×１０−３（ｍ２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇが更に好ましく、５．０×１０−３〜１８．０×１０−３（ｍ２・ｓ・Ｐａ）／ｎｇが特に好ましい。透湿抵抗がこの範囲内の場合、水分が外部に良好に放出されて、外断熱構造の内部結露の防止効果、凍害防止効果、断熱材剥離の防止効果、断熱性安定効果等に特に優れたものとなる。
【００４４】
なお、コンクリート等の建築物の躯体は、湿気が浸透すると、その乾湿による膨張・収縮により劣化しやすい傾向が強い反面、透湿抵抗の大きい材料で被覆すると、かえって結露などを生じ、コンクリートやモルタル自体の膨れ、剥離、劣化が起きやすくなり、断熱材の剥離が起きやすくなる。
発泡粒子成形体の透湿抵抗は、主としてスチレン系樹脂発泡粒子を型内で加熱成形する際の発泡粒子間の融着度合いの制御、型内成形に使用する該発泡粒子自体の表面処理などによる融着状態の調整等により調整できる。
また、該発泡粒子成形体の厚さ２５ｍｍ当たりの透湿係数は、１５０〜２９０ｎｇ／（ｍ２・ｓ・Ｐａ）であることが好ましい。
【００４５】
該発泡粒子成形体の透湿抵抗の測定は、ＪＩＳ  Ａ  １３２４−１９９５のカップ法により測定される。但し、ＪＩＳ  Ａ  １３２４−１９９５において試料の最大厚さは５０ｍｍとなっているが、本発明における透湿抵抗の測定においては、それに限定されず、試料の寸法は３００×３００ｍｍとし、厚さは発泡粒子成形体の全厚さとする。
また、該発泡粒子成形体の厚さ２５ｍｍ当たりの透湿係数は、上記方法にて測定された透湿抵抗の逆数に（発泡粒子成形体の全厚さ（ｍｍ）／２５）を掛算した値である。
【００４６】
該発泡粒子成形体の厚みは、２０〜１８０ｍｍが好ましく、２０〜１５０ｍｍがより好ましく、２５〜１００ｍｍが更に好ましく、４０〜１００ｍｍが特に好ましい。該厚みが薄すぎる場合、発泡粒子成形体の断熱性が不十分になり、機械的強度も弱くなる。一方、該厚みが厚すぎる場合、外断熱構造が厚くなりすぎる虞がある。
【００４７】
本発明で用いられる発泡粒子成形体は、ＧＰＣ法により測定した重量平均分子量（Ｍｗ）の値が１６万〜４０万であるものが好ましい。
重量平均分子量が１６万未満の場合には、発泡成形体の強度が低下したり、寸法安定性が悪化したりする虞がある。一方、重量平均分子量が４０万を越える場合には、発泡性が低下し、目標の発泡倍率（例えば５０〜６０倍）まで発泡させることが困難になったり、成形時にスチレン系樹脂粒子同士が融着しにくくなり成形品強度が低下したりする虞がある。より好ましくは１８万〜３８万、さらに好ましくは２０万〜３５万である。
【００４８】
前記重量平均分子量（Ｍｗ）はＧＰＣ法により測定した値である。具体的には、スチレン系樹脂発泡粒子成形体をＴＨＦに溶解し，メンブランフィルタ−にて不溶分を除去した後、ゲルパ−ミエイションクロマトグラフィ−（ＧＰＣ）により測定する。
また、本発明で用いられる発泡粒子成形体に、ヘキサブロモシクロドデカン、テトラブロモビスフェノ−ルＡ、トリメチルホスフェ−ト、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモンなどの難燃剤、２，３−ジメチル−２，３−ジフェニルブタンなどの難燃助剤、メタクリル酸メチル系共重合体、ポリエチレンワックス、タルク、シリカ、エチレンビスステアリルアミド、シリコ−ンなどの気泡核剤を添加することもできる。
【００４９】
本発明で用いられる発泡粒子成形体には、流動パラフィン、グリセリンジアセトモノラウレ−ト、グリセリントリステアレ−ト、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル、アジピン酸ジ−２−エチルヘキシルなどの可塑剤、アルキルジエタノ−ルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、アルキルスルホン酸ナトリウムなどの帯電防止剤、フェノ−ル系、リン系、イオウ系などの酸化防止剤、ベンゾトリアゾ−ル系やベンゾフェノン系などの紫外線吸収材、ヒンダ−ドアミン系などの光安定剤、導電性カ−ボンブラック、黒鉛粉、銅亜鉛合金粉、銅粉、銀粉、金粉などの導電性フィラ−、ＩＰＢＣ、ＴＢＺ、ＢＣＭ、ＴＰＮなどの有機系抗菌剤、銀系、銅系、亜鉛系、酸化チタン系などの無機系抗菌剤などの添加剤を添加することもできる。また、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレンゴムなどのゴム成分を添加しても良い。
【００５０】
本発明で用いられるスチレン系樹脂発泡粒子成形体は、次の方法により製造することが好ましい。
即ち、押出機でスチレン系樹脂と、アルミニウム粉と分散剤とを混合し、次いで、混合物を押し出し、冷却し、造粒し、得られたアルミニウム粉含有スチレン系樹脂粒子を水中に懸濁させるとともに発泡剤を供給して、発泡剤を含浸させた発泡性スチレン系樹脂粒子を得、次いで加熱発泡、成形するスチレン系樹脂発泡粒子成形体の製造方法において、炭素数３〜６の炭化水素で、かつ発泡剤中における炭素数４の炭化水素が占める割合が５〜８０重量％の発泡剤を用いる方法により製造することが好ましい。
【００５１】
この方法によれば、上記特定の発泡剤を用いているので、断熱性能に優れ、かつ寸法安定性に優れたスチレン系樹脂発泡粒子成形体を製造することができる。特に、得られた発泡粒子成形体は、使用可能ライフが長く、発泡倍率も高い。
上記の炭素数が２個以下の炭化水素は、スチレン系樹脂粒子からの発泡剤の逸散性が高いために使用可能ライフが非常に短くなる虞がある。炭素数が７個以上では、発泡力が低下し、目標の発泡倍率まで発泡させることが困難になる場合がある。より好ましくは、炭素数４〜５個の炭化水素である。
【００５２】
なお、炭素数が３〜６個の炭化水素としては、プロパン、ノルマルブタン、イソペンタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素や、シクロブタン、シクロペンタン等の脂環族炭化水素が挙げられる。
また、発泡性スチレン系樹脂粒子内における、発泡剤中の炭素数４の炭化水素が占める割合が５〜８０重量％の場合には、発泡性スチレン系樹脂粒子の発泡や成形時の二次発泡力を高めるとともに、発泡成形時の収縮を抑制し、発泡粒子成形体の寸法安定性を向上させることができる。
【００５３】
この理由は定かではないが、以下のように推定される。即ち、アルミニウム粉は、嵩密度が大きく赤外線を遮へいする効果が大きいが、形状が尖っているために分散させたアルミニウム粉が、発泡や成形の際に気泡膜を破り、独立気泡率が低下し、断熱性能が低下しやすい。しかしながら、炭素数４の炭化水素を併用し、発泡剤中の炭素数４の炭化水素が占める割合を５〜８０重量％にした場合には、分散させたアルミニウム粉が気泡膜を破ることを抑制し、発泡成形時の収縮、発泡粒子成形体の寸法安定性を改善するものと推定される。
【００５４】
発泡性スチレン系樹脂における発泡剤中の炭素数４の炭化水素が占める割合が５％未満の場合は、発泡スチレン系樹脂粒子の発泡や成形時の収縮が激しく、寸法安定性に優れた成形体を得難い。８０重量％を超える場合には、気泡膜が薄くなり、分散させたアルミニウム粉により気泡膜が破れ、独立気泡率が低下し断熱性能が低下する虞がある。
【００５５】
かかる観点から前記発泡剤は、炭素数４の炭化水素を１０〜５０重量％含有していることが好ましく、より好ましくは、１５〜３０重量％である。
発泡剤中の炭素数４の炭化水素が占める割合が１０重量％未満の場合は、発泡スチレン系樹脂粒子の発泡や成形時の収縮が激しく、寸法安定性に優れた成形体を得難い。一方、５０重量％を超える場合には、気泡膜が薄くなり、分散させたアルミニウム粉により気泡膜が破れ、独立気泡率が低下し断熱性能が低下する虞がある。
【００５６】
発泡性スチレン系樹脂粒子中の発泡剤含有量は、発泡性スチレン系樹脂粒子１ｇをジメチルホルムアミド２５ｍｌに溶解させた試料を、ガスクロマトグラフ（検出器；ＦＩＤ、ＳＵＳカラム；４Φ×３Φ×４．０ｍ、キャリアガス；窒素）に打ち込み分析することにより測定する。なお、発泡性スチレン系樹脂における発泡剤中の炭素数４の炭化水素が占める割合は、発泡性スチレン系樹脂に含有される炭素数４の炭化水素量を全発泡剤量で除した値を用いる。
【００５７】
前記アルミニウム粉と共に用いる分散剤としては、流動パラフィンが好ましい。流動パラフィンとしては、平均炭素数が２０〜３５個の流動パラフィンがある。上記パラフィン類は、ＣｍＨｎ（ｎ＜２ｍ＋１、ｎ、ｍは自然数）で示される分岐構造や環構造を有する脂環式炭化水素化合物で、かつ平均炭素数が２０〜３５個であり、常温（通常１０〜３０℃）で液体のパラフィン類である。
【００５８】
また、本発明で用いられる発泡粒子成形体の製造に当っては、押出機、ロ−ル、ミキサ−などを用いてアルミニウム粉をスチレン系樹脂と混練する方法、スチレン系樹脂製造時において重合反応前のモノマ−や重合反応中にアルミニウム粉を添加混合する方法などにより、スチレン系樹脂中にアルミニウム粉を分散させる。次いで、アルミニウム粉が分散されたスチレン系樹脂を押出機中で発泡剤と溶融混練し、押し出し発泡する押出発泡法が採用される。
【００５９】
即ち、窒素、二酸化炭素等の無機ガス、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素、ジメチルエ−テル、ジエチルエ−テル、フラン等のエ−テル類、メチルアルコ−ル、エチルアルコ−ル、プロピルアルコ−ル等のアルコ−ル類、ＨＣＦＣ−１４１ｂ、ＨＣＦＣ−１４２ｂ、ＨＣＦＣ−１２４、ＨＦＣ−１５２ａ、ＨＦＣ−１３４ａ等のハロゲン化炭化水素等の発泡剤を、アルミニウム粉を分散させたスチレン系樹脂と溶融混練し、押出機先端のダイから大気中に押し出して発泡させる押出発泡法がある。
【００６０】
また、アルミニウム粉が分散されたスチレン系樹脂を押出機で溶融混練し、ストランドカット等によりスチレン系樹脂粒子とし、密閉容器内で、水性媒体中に分散させ、密閉容器内に、上記と同様の発泡剤を圧入し、密閉容器の一端を開放し圧力を減少させて発泡させる分散媒放出発泡法がある。
【００６１】
また、アルミニウム粉が分散されたスチレン系樹脂を、押出機を用いてスチレン系樹脂粒子とし、密閉容器内、水性媒体中に分散させ、密閉容器内にプロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、シクロペンタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素、ジメチルエ−テル、ジエチルエ−テル、フラン等のエ−テル類、メチルアルコ−ル、エチルアルコ−ル、プロピルアルコ−ル等のアルコ−ル類、ＨＣＦＣ−１４１ｂ、ＨＣＦＣ−１４２ｂ、ＨＣＦＣ−１２４、ＨＦＣ−１５２ａ、ＨＦＣ−１３４ａ等のハロゲン化炭化水素等の発泡剤を圧入してスチレン系樹脂粒子に発泡剤を含浸させ、密閉容器から発泡剤を含有するスチレン系樹脂粒子を取り出した後、スチ−ム等により発泡剤を含有するスチレン系樹脂粒子を加熱し、所定の倍率に発泡させるビ−ズ発泡法などがある。
【００６２】
上記の方法の中でも、得られるスチレン系樹脂発泡粒子成形体の熱伝導率の経時変化が少ない点から、分散媒放出発泡法とビ−ズ発泡法が好ましい。また、スチレン系樹脂中にアルミニウム粉を分散させる工程とスチレン系樹脂を発泡させる工程は別々でも同時に行っても良い。
【００６３】
本発明の外断熱構造においては、前記発泡粒子成形体が断熱材として、建築物の外壁等の躯体の外面に取付けられている。該発泡粒子成形体は、軽量であり、特定のアルミニウム粉を含有し放射伝熱が小さいので、本発明の外断熱構造は断熱性に優れ、アルミ箔シートなどを使用する必要がなく透湿性も確保できる。
【００６４】
本発明の外断熱構造の場合、コンクリート、構造用合板、石膏ボード等からなる建築物の壁等の躯体に、前記発泡粒子成形体が取り付けられている。前記発泡粒子成形体の躯体への取り付け方法としては、１．躯体形成用のコンクリート型枠の内面に前記発泡粒子成形体からなる断熱材を固定し、型枠内にコンクリートを打設して、コンクリートが固まった後に型枠を取り外してコンクリート躯体外面に前記発泡粒子成形体を設ける方法、２．予め形成されている躯体の外面に樹脂モルタルなどの接着剤を層状に設け、必要に応じてグラスファイバーネットなどで補強した後、前記発泡粒子成形体を圧着する方法、３．予め形成されている躯体の外面にモルタル団子、接着樹脂団子などの接着剤を使用して前記発泡粒子成形体を団子貼りする方法、４、予め形成されている躯体の外面にガイドレールを一定間隔でビス止め等により設けて、該ガイドレールに前記発泡粒子成形体を固定する方法、などが挙げられる。
【００６５】
上記１〜４の断熱材を固定する方法の内、２及び３に示すような接着剤を介して躯体の外面に前記発泡粒子成形体を取り付ける方法が、結露防止性能、施工性、施工費等において優れることから好ましい。また、該接着剤としては躯体と前記発泡粒子成形体が接着でき、必要な耐久性が発現されるものであれば使用することができる。例えば、有機系接着剤、セメントモルタル、樹脂モルタル等、従来公知のものを用いることができ、不陸の大きい躯対面への施工性など、施工性の面からモルタル団子が好ましく使用される。
【００６６】
上記のように躯体に取り付けられた断熱材の外面には、モルタル接着剤などのモルタル層を介してタイルを直貼りする方法、仕上げモルタル層を直塗りする方法、外装材を金具やビスを使用して取り付ける方法、仕上げ材を吹き付ける方法などのより外壁等の仕上げが行われる。なお、必要に応じて、適宜層間に補強層や接着剤を設けて強度、機能性を向上させることができる。
また、スチレン系樹脂発泡粒子成形体の外面側に上記のようにモルタル層が形成される場合（但し、発泡粒子成形体とモルタル層の間に補強層等が介在してもかまわない。）には、該発泡粒子成形体の透湿性能の妨げとならないように、該発泡粒子成形体の透湿抵抗よりも小さな透湿抵抗のモルタル層が形成されていることが好ましい。
【００６７】
本発明の外断熱構造の好ましい態様の一例を図１に示す。
図１に示す外断熱構造においては、躯体１に接着剤２を用いて接着することにより、本発明で特徴的な発泡粒子成形体３が取り付けられている。該発泡粒子成形体３の表面には、接着剤４を介して、補強層５が設けられ、補強層５の表面には接着剤６を介して仕上層７が設けられている。
但し、本発明は図１に示す態様に限定されるものではない。例えば、補強層５はアンカーで固定することも好ましく、接着剤と共にアンカーで固定することも好ましい。
【００６８】
接着剤２、接着剤４、接着剤６としては、有機系接着剤、セメントモルタル、樹脂モルタル等が挙げられる。
補強層５としては、グラスファイバーネット、合板、石膏ボード、高密度グラスウール、アスファルト防水紙等が挙げられる。
仕上層７としては、有機仕上げプラスターによるトップコートやペイント等を塗布することが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の外断熱構造の好ましい態様の一例を示す図面である。
【符号の説明】
【００７０】
１    躯体
２    接着剤
３    発泡粒子成形体
４    接着剤
５    補強層
６    接着剤
７    仕上層
【図１】
2006207114.tif 000003