(57)【要約】【課題】断熱性および透水性に優れており湿式外断熱工事に最適に用いることができる建築用断熱材を提供する。【解決手段】湿式外断熱に用いられる建築用断熱材であって、断熱性を有する第１の発泡成形体層１ａと透水性を有する第２の発泡成形体層１ｂが積層一体化しており、前記第１の発泡成形体層１ａと第２の発泡成形体層１ｂの接合面が融着しているとともに、前記第１の発泡成形体層１ａには厚み方向に貫通する第１呼吸穴８ａが形成されており、この第１呼吸穴８ａの内部に第２の発泡成形体層１ｂが食い込んだ状態で融着しているものとした。また、外壁に接着される第１の発泡成形体層１ａの表面には、凹凸模様１０が形成されているのが好ましい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿式外断熱に用いられる建築用断熱材であって、断熱性を有する第１の発泡成形体層と透水性を有する第２の発泡成形体層が積層一体化しており、
前記第１の発泡成形体層と第２の発泡成形体層の接合面が融着しているとともに、
前記第１の発泡成形体層には厚み方向に貫通する第１呼吸穴が形成されており、この第１呼吸穴の内部に第２の発泡成形体層が食い込んだ状態で融着していることを特徴とする建築用断熱材。
【請求項２】
第１の発泡成形体層は、発泡粒子からなる原料ビーズが相互に略全面で融着するように成形されたものであり、第２の発泡成形体層は、発泡粒子からなる原料ビーズが発泡粒子間に空隙を有するように相互に点融着するように成形されたものである請求項１に記載の建築用断熱材。
【請求項３】
第１の発泡成形体層の空隙率は５％未満であり、第２の発泡成形体層の空隙率は１０〜４０％である請求項１または２に記載の建築用断熱材。
【請求項４】
第１呼吸穴の内径が、２５〜５０ｍｍである請求項１〜３のいずれかに記載の建築用断熱材。
【請求項５】
第１呼吸穴の穿孔ピッチが、１００〜３００ｍｍである請求項１〜４のいずれかに記載の建築用断熱材。
【請求項６】
外壁に接着される第１の発泡成形体層の表面には、凹凸模様が形成されている請求項１〜５のいずれかに記載の建築用断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱性および透水性に優れており湿式外断熱工事に最適に用いることができる建築用断熱材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建築用断熱材としてグラスウールや発泡樹脂成形体が広く利用されてきた。一方、外断熱工法としては、乾式外断熱工法と湿式外断熱工法の二種類があり、安価な前記グラスウールは乾式外断熱工法に適用されてきた。しかし、グラスウールは長期間にわたって形状保持するのが難しいという問題や、吸水性があるために水分を含んで重くなると形状保持できずに壁の下方側へ下がってしまい、断熱効果が著しく低下するという問題があった。
【０００３】
また、発泡樹脂成形体を乾式外断熱工法に適用することも行われている（例えば、特許文献１や特許文献２や特許文献３を参照）。図４にその施工断面図を示す。図中、２１は外壁、２２は下地材、２３は柱であり、外壁２１の裏面側に発泡樹脂成形体２０が装着される。しかし、この発泡樹脂成形体２０は透水性がないため、外壁２１の結露を逃す必要性から通気層２４を設けることが必須であり、そのため通気胴縁２５を取り付けることが行われていた。このために構造が複雑となるという問題や、前記通気胴縁２５をビス止めするので外壁２１が傷つくという問題があった。
【０００４】
一方、湿式外断熱工法の場合は、発泡樹脂成形体からなる断熱材をモルタル等で外壁に直接接着するため、通気胴縁を取り付ける必用がないという利点があり、更には外壁を傷付けることがないという利点や、軽量なため建物の重量的な付加を軽減できるという利点も有している。
しかしながら、前記発泡樹脂成形体は透水性がなく基本的には湿式外断熱工法に向いていないため、モルタルの塗り方を工夫して外壁の結露を逃す構造としたり、発泡樹脂成形体と下地材の間に防水層（例えば、シートや塗料層）を設けるようにして施工することが行われていた。その結果、施工に熟練が必要となり熟練作業者の確保が難しいという問題があり、更には工期が長くなるという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３１９４３９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７９５６６号公報
【特許文献３】特開２０１１−９３９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記のような従来の問題点を解決して、断熱性および透水性の両方に優れており、また成形型によって効率的に一体成形することができて安価であり、湿式外断熱工事に最適かつ容易に用いることができる建築用断熱材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明は、湿式外断熱に用いられる建築用断熱材であって、断熱性を有する第１の発泡成形体層と透水性を有する第２の発泡成形体層が積層一体化しており、
前記第１の発泡成形体層と第２の発泡成形体層の接合面が融着しているとともに、
前記第１の発泡成形体層には厚み方向に貫通する第１呼吸穴が形成されており、この第１呼吸穴の内部に第２の発泡成形体層が食い込んだ状態で融着していることを特徴とする建築用断熱材であり、これを請求項１に係る発明とする。
【０００８】
その他の好ましい実施形態によれば、前記第１の発泡成形体層は、発泡粒子からなる原料ビーズが相互に略全面で融着するように成形されたものであり、第２と第３の発泡成形体層は、発泡粒子からなる原料ビーズが発泡粒子間に空隙を有するように相互に点融着するように成形されたものであることが好ましく、これを請求項２に係る発明とする。
また、前記第１の発泡成形体層の空隙率は５％未満であり、第２の発泡成形体層の空隙率は１０〜４０％であることが好ましく、これを請求項３に係る発明とする。
【０００９】
また、その他の好ましい実施形態によれば、前記第１呼吸穴の内径を、２５〜５０ｍｍとすることが好ましく、これを請求項４に係る発明とする。また、前記第１呼吸穴の取付ピッチを、１００〜３００ｍｍとすることが好ましく、これを請求項５に係る発明とする。
【００１０】
また、その他の好ましい実施形態によれば、外壁に接着される第１の発泡成形体層の表面には、凹凸模様が形成されていることが好ましく、これを請求項６に係る発明とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明では、第１の発泡成形体層が断熱性を発揮し、また第２の発泡成形体層が吸水性を発揮する。また、第１の発泡成形体層には厚み方向に貫通する第１呼吸穴が形成されており、この第１呼吸穴の内部に第２の発泡成形体層が食い込んだ状態で融着しているので、第１の発泡成形体層と第２の発泡成形体層の結合をより強固なものとすることができる。また、断熱性を有する第１の発泡成形体層と、透水性を有する第２の発泡成形体層を型内で積層一体成形することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明では、前記第１の発泡成形体層は、発泡粒子からなる原料ビーズが相互に略全面で融着するように成形されたものであり、第２の発泡成形体層は、発泡粒子からなる原料ビーズが発泡粒子間に空隙を有するように相互に点融着するように成形されたものであるので、第１の発泡成形体層が断熱性を発揮し、第２の発泡成形体層が吸水性を発揮して、全体として断熱性および透水性の両方を発揮することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明では、前記第１の発泡成形体層の空隙率は５％未満であり、第２の発泡成形体層の空隙率は１０〜４０％としたので、第１の発泡成形体層は断熱性を有し、第２の発泡成形体層は吸水性を有して積層体全体として複合化した優れた特性を奏することができる。
【００１４】
請求項４に係る発明では、第１呼吸穴の内径を２５〜５０ｍｍとし、また請求項５に係る発明では、第１呼吸穴の取付ピッチを１００〜３００ｍｍとしたので、第１呼吸穴の内部に発泡成形体層が食い込んだ状態となって、各発泡成形体層の結合をより強固なものとすることができる。
【００１５】
請求項６に係る発明では、外壁に接着される第１の発泡成形体層の表面には、凹凸模様が形成されているものとしたので、モルタル等の接着層を介して第１の発泡成形体層が強固に外壁に接着することとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の要部を示す拡大断面図である。
【図３】本発明品を使った湿式外断熱工法の施工例を示す断面図である。
【図４】従来例の湿式外断熱工法の施工例を示す断面図である。
【図５】２層からなる発泡成形体の成形工程における１次キャビティへの原料ビーズの充填工程を示す説明図である。
【図６】冷却工程を示す説明図である。
【図７】２次キャビティを形成する工程を示す説明図である。
【図８】加熱工程を示す説明図である。
【図９】冷却工程を示す説明図である。
【図１０】その他の実施形態を示す要部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図１は、本発明に係る２層からなる防音材の斜視図、図２は、図１の要部の拡大断面図である。また、図３は本発明品を使った湿式外断熱工法の施工例を示す断面図である。
【００１８】
図１〜図３において、１は建築用断熱材であり、１ａは第１の発泡成形体層、１ｂは第２の発泡成形体層である。
前記第１の発泡成形体層１ａは、発泡粒子からなる原料ビーズが相互に略全面で融着するように成形されたもので、透水性を有せず優れた断熱性を有するものである。また、第２の発泡成形体層１ｂは、発泡粒子からなる原料ビーズが発泡粒子間に空隙を有するように相互に点融着するように成形されたもので、断熱性は劣るが優れた透水性を有するものである。
【００１９】
図２に示されるように２層からなる場合は、前記第１の発泡成形体層１ａには厚み方向に貫通する第１呼吸穴８ａが形成されており、この第１呼吸穴８ａの内部に第２の発泡成形体層１ｂが食い込んだ状態で融着している。
このような構造の積層体とすることで、各発泡成形体層の結合をより強固なものとしている。なお、前記呼吸穴８ａは、成形時における加熱用蒸気や冷却用空気等の流通路としての役割も果たすものであるが、この点については後述する。
【００２０】
このように、本発明の建築用断熱材は、断熱性を有する第１の発泡成形体層１ａと、透水性を有する第２の発泡成形体層１ｂを積層一体化した２層からなるものである。
第１の発泡成形体層１ａは、原料ビーズが相互に略全面で融着しており熱が流通しにくく優れた断熱性を発揮する。一方、第２の発泡成形体層１ｂは、粒子間空隙とこの粒子間空隙を相互に連通させる細い通路とを有しており、この通路内に水を保持できるので優れた吸水性を発揮することとなる。
【００２１】
なお、第１の発泡成形体層１ａの空隙率は５％未満とし、第２の発泡成形体層１ｂの空隙率は１０〜４０％とすることが好ましい。第１の発泡成形体層１ａの空隙率が５％以上では、断熱性を発揮するのが難しいからである。また、第２の発泡成形体層１ｂの空隙率が１０％未満では、十分な吸水性を発揮するのが難しく、一方、４０％より大きいと成形体としての強度が弱くなるからである。
以上のように、異なった層からなる多層の成形体とすることにより、それぞれの層の特徴を発揮して、従来にない複数の効果を奏する複合体を提供することができる。しかも、本発明の建築用断熱材は、従来のように別々に成形したものを貼り合せて一体化したものではなく、発泡成形機により１サイクルで一体成形することができたものであり、効率よく安価に生産することができる。
【００２２】
前記第１および第２の発泡成形体層は、熱可塑性樹脂からなるものである。具体的には、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等からなるものが好ましい。あるいは、これらの樹脂を２種類以上混合した樹脂からなるものとすることもできる。なお、成形性、機械的強度、融着性等の観点からポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、またはこれらの混合樹脂が特に好ましい。
【００２３】
前記第１呼吸穴８ａの内径は、２５〜５０ｍｍの範囲が好ましい。また、第１呼吸穴８ａの取付ピッチは、１００〜３００ｍｍの範囲とするのが好ましい。これは、第１呼吸穴８ａの内部に発泡成形体層が食い込んだ状態とすることによって、各発泡成形体層の結合を強固なものとしており、十分な結合を得るには上記の範囲とする必要があるからである。
更には、通気性を有しない第１の発泡成形体層１ａと通気性を有する第２の発泡成形体層を、型内で積層一体成形するには、前記第１呼吸穴８ａの内径および取付ピッチを上記の範囲として加熱用蒸気や冷却用ガス等の流通を図る必要があるからである。
【００２４】
（２層からなる建築用断熱材の製造方法）
次に、本発明の建築用断熱材の製造方法について説明する。
図５において、２は凹型の固定型、３は凸型の移動型、４ａはこれらの一対の固定型２と移動型３で形成した１次キャビティである。５は固定型２の背面に設けた原料ビーズの充填器、６ａは呼吸穴形成用の第１ピンである。
【００２５】
先ず、図５に示すように、一対の固定型２と移動型３で形成した１次キャビティ４ａ内（厚み：ｔ１）に、呼吸穴形成用の第１ピン６ａを侵入させた状態で、充填器５から原料ビーズを充填する。なお、前記第１ピン６ａは、例えばエアシリンダ７によって出没自在としてある。
【００２６】
次いで、型の背面側にあるチャンバ室に加熱媒体（加熱蒸気）を供給して加熱処理を行い、発泡粒子からなる原料ビーズを相互に略全面で融着させた後、型の背面側にあるチャンバ室に冷却媒体（冷却エア）を供給して冷却処理を行い、透水性を有しない第１の発泡成形体層１ａ（厚み：ｔ１）を成形する（図６を参照）。
【００２７】
次いで、前記第１ピン６ａをその先端部が固定型２の底面と面一となる位置まで後退させた後、図７に示すように、前記移動型３を第１の発泡成形体層１ａとともに後退させて、固定型２と第１の発泡成形体層１ａの間に２次キャビティ４ｂ（厚み：ｔ２）を形成する。
【００２８】
次いで、前記２次キャビティ４ｂ内に原料ビーズを充填後、図８に示すように、型の背面側にあるチャンバ室に加熱媒体（加熱蒸気）を供給して加熱処理を行い、発泡粒子からなる原料ビーズを発泡粒子間に空隙を有するように相互に点融着させる。この時、透水性を有しない第１の発泡成形体層１ａが介在しているが、前記加熱媒体は第１呼吸穴８ａを通じて型背面側にあるチャンバ室間を流通するので、十分に加熱処理を行うことができる。
【００２９】
その後、図９に示すように、型の背面側にあるチャンバ室に冷却媒体（冷却エア）を供給して冷却処理を行う。この時も冷却媒体は第１呼吸穴８ａを通じて型背面側にあるチャンバ室間を流通するので、十分に冷却処理を行うことができる。
この結果、透水性を有さずに優れた断熱性を有する第１の発泡成形体層１ａと、透水性を有する第２の発泡成形体層１ｂとが積層一体化されるうえに、前記第１呼吸穴８ａ内には第２の発泡成形体樹脂が入り込んだ状態となっているので、より強固に接合した２層からなる発泡成形体が成形されることとなる。
最後に、移動型３が後退させられた後、エジェクトピン（図示せず）の作動により、発泡成形体は固定型２の外へ排出されて、成形の１サイクルが終了する。
【００３０】
このようにして得られた本発明の建築用断熱材は、断熱性を有する第１の発泡成形体層１ａと透水性を有する第２の発泡成形体層１ｂを積層一体化したものであり、前記第１の発泡成形体層１ａを外壁２１側に、また第２の発泡成形体層１ｂを下地材２２側となるように設置する。
これにより、屋内と屋外との温度差があっても第１の発泡成形体層１ａの断熱作用で熱の移動が抑制されて屋内の温度が一定に保たれる。また、外壁２１の内部に湿気が発生した場合は水分が第２の発泡成形体層１ｂで吸水保持され、その後、自然蒸発するので、外壁２１の内部に水分が溜まることがなくなる。しかも、前記第２の発泡成形体層１ｂは吸水しても、従来のガラスウールのように水の重みで変形することはなく、一定の形状を保持できるので、長期間使用しても断熱材の変形が生じない。このため、長期間にわたって優れた断熱性と吸水性を維持できることとなる。
【００３１】
また本発明の建築用断熱材は、従来のようにそれぞれの発泡成形体層を別々に成形しておき、後工程で接着剤により貼り合せて一体化するものでなく、１つの成形型で一体的に成形することができるので、短時間かつ安価に製造することができる。しかも、前記第１の発泡成形体層１ａには厚み方向に貫通する第１呼吸穴８ａが形成されており、この第１呼吸穴８ａの内部に第２の発泡成形体層１ｂが食い込んだ状態で融着しているので、両者の結合をより強固なものとすることができる。
【００３２】
前記の建築用断熱材は、例えばモルタル等の接着剤を介して外壁２１の裏面側に接着固定されるが、図１０に示されるように、第１の発泡成形体層１ａの表面に凹凸模様１０を形成した場合は、前記モルタル等の付着力が向上して前記断熱材がより強固に外壁２１に接着されることとなり好ましい。
前記凹凸模様１０としては、格子状模様やスリット状模様や梨地模様など、任意のものが適用できる。また、このような模様は予め成形用金型に施しておいて成型時に第１の発泡成形体層１ａの表面に刻印することができる。
【００３３】
以上は、第１の発泡成形体層と第２の発泡成形体層の２層からなるものについて説明したが、その他、第１の発泡成形体層を中心層として両側に第２の発泡成形体層を形成したサンドイッチ状の３層からなるものとすることもできる（図示せず）。
【実施例】
【００３４】
図１に示すように、ポリスチレンからなる発泡ビーズを用いて、図５〜図９に示す製法により第１の発泡成形体層と第２の発泡成形体層を積層一体化した建築用断熱材（厚さ４０ｍｍ）を得た。断熱性を有する第１の発泡成形体層は厚さ２０ｍｍ、透水性を有する第２の発泡成形体層は厚さ２０ｍｍであり、図３に示すように、前記第１の発泡成形体層をモルタルを介して外壁に接着し、使用に供するものである。
なお、前記第１の発泡成形体層の空隙率は３％、第２の発泡成形体層の空隙率は４０％であった。また、第１の呼吸穴の内径は３０ｍｍで穿孔ピッチは２００ｍｍとした。
【００３５】
得られた断熱材の熱伝導率は、０．０４０[Ｗ／（ｍ・Ｋ）]であり、建築用断熱材として十分な断熱性を有していることが確認できた。また、第２の発泡成形体層の厚さ２５ｍｍの試験片を準備して、ＪＩＳ  Ａ  ９５１１の規定に基き算出した第２の発泡成形体層の透湿係数は、２５０以下[ｎｇ／ｍ２・ｓＰａ]であり、建築用断熱材として十分な吸水性を有していることが確認できた。
また、縦横２００×２００ｍｍ、厚さ４０ｍｍの試験片に霧吹きで５０ｃｃの水をかけて１５分間放置したが、形状の変化は全くなかった。一方、同じ大きさのグラスウール（マグ社製、商品名ポリカット４３０）に同様の水をかけて１５分間放置した結果、形状が崩れて初期の形状を保持することはできなかった。これから、本発明の建築用断熱材が吸水しても形状保持できることが確認できた。
【符号の説明】
【００３６】
１  発泡成形体
１ａ  第１の発泡成形体層
１ｂ  第２の発泡成形体層
２  固定型
３  移動型
４ａ  １次キャビティ
４ｂ  ２次キャビティ
５  充填器
６ａ  第１ピン
７  エアシリンダ
８ａ  第１呼吸穴
９  充填器
１０  凹凸模様
２０  発泡樹脂成形体
２１  外壁
２２  下地材
２３  柱
２４  通気層
２５  通気胴縁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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