(57)【要約】【課題】本発明の目的は、優れた断熱性能と適度な剛性を有することから、住宅などの建築物の柱の形状に合わせて密着させたり、隙間に充填することが容易であり、かつ、十分な耐久性を有しているため長期間にわたり、断熱性能に優れた断熱材を提供することにある。【解決手段】内部に空隙を有する芯材が、炭酸ガスの透過率で１５ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ（測定条件２３℃、０％ＲＨ）以下のガスバリア性を有する外皮材で包まれ、内部に窒素より熱伝導率の低いガスが充填された断熱材であって、前記芯材が帯状であり、剛性がその長さ方向のたわみ長さで５〜９５ｍｍの範囲内であることを特徴とする柱用断熱材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空隙を有する芯材が、炭酸ガスの透過率で１５ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ（測定条件２３℃、０％ＲＨ）以下のガスバリア性を有する外皮材で包まれ、内部に窒素より熱伝導率の低いガスが充填された断熱材であって、該芯材が帯状であり、剛性がその長さ方向のたわみ長さで５〜９０ｍｍの範囲内であることを特徴とする柱用断熱材。
【請求項２】
前記芯材が帯状であり、前記外皮材が前記芯材の平面部で長さ方向に熱接着され、更に長さ方向に直交する芯材の終端部の両辺で熱接着されていることを特徴とする請求項１に記載の柱用断熱材。
【請求項３】
前記芯材がマトリックス繊維とバインダー繊維とを含む繊維集積体であって、該バインダー繊維は該繊維集積体の全重量に対して２０〜６０重量％のサーマルボンド不織布であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の柱用断熱材。
【請求項４】
前記繊維集積体の密度が、１０〜１５０ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする請求項３のいずれかに記載の柱用断熱材。
【請求項５】
前記バインダー繊維が熱可塑性樹脂からなる芯部と該芯部に比べ低融点の熱可塑性樹脂からなる鞘部とを有し、該鞘部の構成比率がバインダー繊維の全重量に対して４０％〜８０重量％であることを特徴とする請求項３または４に記載の柱用断熱材。
【請求項６】
前記窒素より熱伝導率の低いガスが、炭化水素、炭酸ガス、アルゴン、クリプトン及びキセノンからなる群から選ばれた少なくとも１種類のガスであり、かつ該ガスの充填濃度が３０〜１００％であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の柱用断熱材。
【請求項７】
前記外皮材が多層構造を有するフィルムであり、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリアミド、ポリグリコール酸、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）及びフッ素系樹脂からなる群から選ばれた１種の樹脂からなるガスバリア性樹脂フィルム層を少なくとも１層有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の柱用断熱材。
【請求項８】
前記外皮材の少なくとも1層が、金属または金属酸化物の蒸着層からなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の柱用断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は断熱材、特に柱用断熱材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷蔵庫や炊飯器などの電気製品、または住宅やビルなどの建築物では、熱損失の低減による省エネのための断熱材が大量に使用されている。例えば、ガラス繊維などの人造鉱物繊維をフェノール樹脂などのバインダーで拘束し成型した無機繊維系断熱材が挙げられる。これらは柔軟で形状が自由に変形できることから、様々な場所に使用可能である。しかしながら、断熱性能が低く、これを補うために断熱材が厚くなる問題があった。
【０００３】
近年、地球温暖化防止の観点から、断熱材の性能向上に対する要求は高まっており、より断熱性能の高い真空断熱材が普及を始めている。真空断熱材とは、芯材を外皮材で包み、内部を減圧して真空にすることで非常に高い断熱性能を達成したものである。
【０００４】
真空断熱材は内部が減圧された際に大気圧に耐えて厚みを保持する必要があるため、芯材には耐圧縮性のあるものが使用され、剛性の高いものになる。例えば、芯材がガラス繊維から構成される場合は剛性の高い断熱材となるため、湾曲部分や凹凸部、角部分などに断熱材を密着させることが困難である。そのため、建築物に用いた場合には断熱材と柱や部材などとの間に隙間ができ、熱損失が発生する問題がある。近年では易廃棄性を向上するために、芯材にポリエステル繊維を使用したものが使用されるようになってきており（特許文献１）、この場合は廃棄時の問題は少ないが、ポリエステル繊維など合成繊維はグラスウールと比較してクリープ特性に劣るため、大気圧を受け続けることにより厚みが減少してしまうという別の問題がある。
【０００５】
一方、住宅等の建築物分野においては、耐震性の向上のため、建築物の躯体にステンレススチール等の金属が多用されている。これらの鉄骨躯体は耐震性が良好である反面、熱伝導率の高い金属を用いることから、鉄骨部分からの熱損失による建築物の断熱性能の低下が問題視され始めている。そのため、断熱材により鉄骨部分からの熱損失を抑制することが行われるが、無機繊維系断熱材や真空断熱材では前述したような問題があり、適したものではなかった。
【０００６】
これらの問題を解決するために、ポリオレフィン系樹脂から成る割繊不織布にアルミ箔を圧着させた鉄骨柱用の断熱材が提案されている（特許文献２）。この断熱材は柱の外側や内側に装着することで、一定の断熱効果を奏するが、汎用的な無機繊維系断熱材と同等の断熱性能であり、断熱効果に優れるものではなく、上記の問題を抜本的に解決するには至っていない。
【０００７】
また、同様の柱用断熱材として、繊維状断熱材の両側端部が山部と谷部からなる凹凸状の鉄骨柱用断熱材が提案されている（特許文献３）。この断熱材は、端部が凹凸状であることから、両側端部が部分的に変形しやすく、断熱材の施工時に、鉄骨柱の室内側の桟材の間に容易に押し込み装着できる特徴を有するものである。しかしながら、この断熱材においても、一定の断熱効果を奏するが、汎用的な無機繊維系断熱材と同等の断熱性能であり、断熱効果に優れるものではなく、上記の問題を抜本的に解決するには至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２８６２８２号公報
【特許文献２】特開２００７−２９１６４０号公報
【特許文献３】特開２００７−２９１６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、住宅などの建築物の柱等の形状に合わせて密着させたり、隙間に充填することが容易で、また、十分な耐久性を有しているため長期間にわたり断熱性能に優れた柱用断熱材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる課題を解決するために本発明は、次の（１）〜（８）の構成を特徴とするものである。
【００１１】
（１）内部に空隙を有する芯材が、炭酸ガスの透過率で１５ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ（測定条件２３℃、０％ＲＨ）以下のガスバリア性を有する外皮材で包まれ、内部に窒素より熱伝導率の低いガスが充填された断熱材であって、該芯材が帯状であり、剛性がその長さ方向のたわみ長さで５〜９０ｍｍの範囲内であることを特徴とする柱用断熱材。
【００１２】
（２）前記芯材が帯状であり、前記外皮材が前記芯材の平面部で長さ方向に熱接着され、更に長さ方向に直交する芯材の終端部の両辺で熱接着されていることを特徴とする前記（１）に記載の柱用断熱材。
【００１３】
（３）前記芯材がマトリックス繊維とバインダー繊維とを含む繊維集積体であって、該バインダー繊維は該繊維集積体の全重量に対して２０〜６０重量％のサーマルボンド不織布であることを特徴とする前記（１）または（２）のいずれかに記載の柱用断熱材。
【００１４】
（４）前記繊維集積体の密度が、１０〜１５０ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする前記（３）のいずれかに記載の柱用断熱材。
【００１５】
（５）前記バインダー繊維が熱可塑性樹脂からなる芯部と該芯部に比べ低融点の熱可塑性樹脂からなる鞘部とを有し、該鞘部の構成比率がバインダー繊維の全重量に対して４０％〜８０重量％であることを特徴とする前記（３）または（４）に記載の柱用断熱材。
【００１６】
（６）前記窒素より熱伝導率の低いガスが、炭化水素、炭酸ガス、アルゴン、クリプトン及びキセノンからなる群から選ばれた少なくとも１種類のガスであり、かつ該ガスの充填濃度が３０〜１００％であることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載の柱用断熱材。
【００１７】
（７）前記外皮材が多層構造を有するフィルムであり、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリアミド、ポリグリコール酸、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）及びフッ素系樹脂からなる群から選ばれた１種の樹脂からなるガスバリア性樹脂フィルム層を少なくとも１層有することを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれかに記載の柱用断熱材。
【００１８】
（８）前記外皮材の少なくとも1層が、金属または金属酸化物の蒸着層からなることを特徴とする前記（１）〜（７）のいずれかに記載の柱用断熱材。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、優れた断熱性能と適度な剛性を有するので住宅などの建築物の柱等の形状に合わせて密着させたり、隙間に充填することが容易である。また、十分な耐久性を有しているため長期間にわたり断熱性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の１例（実施例１〜１２）の断面図の概略図である。
【図２】本発明の１例（実施例１３）の断面図の概略図である。
【図３】本発明の１例の斜視概略図である。
【図４】本発明の断熱材の低熱伝導率ガスの濃度と断熱性能（熱伝導率）の関係の1例（実施例３，７，８）のグラフである。
【図５】本発明の断熱材の繊維集積体（芯材）の密度と断熱性能（熱伝導率）の関係の1例（実施例１〜５）のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
本発明の柱用断熱材は、内部に空隙を有する芯材が特定のガスバリア性を有する外皮材で包まれ、該外皮材で包まれた内部に空気よりも熱伝導率の低いガスが充填していることを特長とする。
【００２３】
内部に充填されるガスは窒素よりも熱伝導率が低いガスから選ばれる。窒素の熱伝導率は、２６．５ｍＷ／ｍ・Ｋ（２９８Ｋ，１０１ｋＰａ時、以下に記載の気体の熱伝導率も同じ温度、圧力条件とする。）であり、断熱材の内部に窒素よりも熱伝導率の低い気体を充填することにより、断熱材の断熱性能が向上する。窒素よりも熱伝導率が低いガスであれば何れも使用可能である。
【００２４】
本発明に好ましく使用でき、工業的に安価に入手できるガスとしては、イソブタン（１６．３ｍＷ／ｍ・Ｋ）などの炭化水素や炭酸ガス（１６．８ｍＷ／ｍ・Ｋ）やアルゴン（１８．０１ｍＷ／ｍ・Ｋ）、クリプトン（９．４ｍＷ／ｍ・Ｋ）、キセノン（５．６ｍＷ／ｍ・Ｋ）などの希ガスがある。その中でも炭酸ガス、希ガスは不燃性ガスであり、万が一にも断熱材に着火したときには延焼を防ぐ効果があるため、安全で好ましい。その中でも炭酸ガスは、工業的にも最も安価であり、最適である。以下、本明細書では窒素よりも熱伝導率の低いガスを「低熱伝導率ガス」と呼ぶ。なお、フロンガスなどハロゲン化合物も窒素より熱伝導率が低く、使用可能であるが、地球温暖化への環境影響度が大きく、その点では好ましくない。
【００２５】
低熱伝導率ガスの濃度は、高いほど断熱材の断熱性能は高くなるので、１００％が好ましい。ただし、断熱材の製造時に内部を充填ガスに置換するにはコストが高くなる。工業的に性能とコストが両立させるためには、濃度は３０％以上であることが好ましい。更に好ましくは８０％以上である。低熱伝導率ガスの濃度が３０％未満であると断熱材内部に残る空気の熱伝導が影響し、十分な断熱性能が得られない。低熱伝導率ガスを特定の濃度に希釈するためのガスは窒素や空気（熱伝導率２６．６ｍＷ／ｍ・Ｋ）が好ましい。なお、本発明におけるガスの充填濃度は、後述する実施例の欄の測定方法（１）及び（２）に記載された方法によるが、測定装置は同等の測定のできるものであればいかなる装置であってもよい。
【００２６】
低熱伝導率ガスの充填圧力は、外皮材で包まれた内部の圧力が大気圧とほぼ同じであることが望ましい。大気圧は場所や温度によって多少異なるので、使用する場所や温度領域を考慮して決定する。内部の圧力が大気圧を大きく越えると、断熱材（外皮材）が膨らみ、断熱材を折り曲げなど変形させることが困難となり、場合によっては破裂してしまう。内部の圧力が大気圧より小さく減圧されていると、大気圧により断熱材が圧縮されてしまう可能性がある。
【００２７】
本発明の柱用断熱材の外皮材は厚みが、５０〜４００μｍであることが好ましい。厚みが５０μｍ以下になると強度が十分でなく使用中に破損する可能性がある。また、４００μｍ以上であると外皮材の剛性が高くなり、断熱材の柔軟性が失われ、使用し難いものとなる。
【００２８】
本発明の柱用断熱材の外皮材はＪＩＳ  Ｋ７１２６−２（２００６）に記載のガスクロマトグラフ法に基づいて測定される炭酸ガス透過性が１５［ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ（２３℃、０％ＲＨ）］である。炭酸ガス透過性が１５［ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ（２３℃、０％ＲＨ）］以上である場合、内部に充填したガスが早期に空気と置換され、断熱材の断熱性能が早期に低下する。さらに断熱材使用期間が１０年以上の場合は、好ましくは、炭酸ガス透過性が１０［ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ（２３℃、０％ＲＨ）］以下、さらに長期間使用する場合は、炭酸ガス透過性が５［ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ（２３℃、０％ＲＨ）］以下であることが好ましい。炭酸ガスは樹脂などの親和性が非常に高く、他のガスと比べて透過性が高いので、断熱材の内部に充填するガスが炭酸ガス以外の低熱伝導率ガスであっても、フィルム性能が上記の性能以上であれば、十分に使用できる。なお、本発明における炭酸ガス透過性は、後述する実施例の欄の測定方法（３）に記載された方法によるが、測定装置は同等の測定のできるものであればいかなる装置であってもよい。
【００２９】
本発明の柱用断熱材の外皮材は、ＪＩＳ  Ｋ７１２９（２００８）に記載の赤外センサー法に基づいて測定される水蒸気透過率が５．０［ｇ／ｍ２・ｄａｙ］以下であることが好ましい。水は熱伝導率が高く、水蒸気が断熱材内部に侵入してしまうと断熱性能が極端に低下してしまうからである。なお、本発明における水蒸気透過率は、後述する実施例の欄の測定方法（３）に記載された方法によるが、測定装置は同等の測定のできるものであればいかなる装置であってもよい。
【００３０】
上記性能を達成するために、本発明の柱用断熱材の外皮材は、多層構造を有するフィルムであることが好ましい。
【００３１】
さらに本発明の柱用断熱材の外皮材は、多層構造のうちの少なくとも１層が、ガスバリア性の高い樹脂フィルム層であることが好ましい。ガスバリア性の高い樹脂としては、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリアミド、ポリグリコール酸、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、フッ素系樹脂など、ポリマー主鎖間の相互作用が強く、自由体積の小さい樹脂を使用するとよい。中でもエチレンビニルアルコール共重合体、ポリグリコール酸、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、フッ素系樹脂は吸湿性が低く、ガスバリア性の湿度依存性が極めて低いので好適である。更にガスバリア性を向上させるために上記樹脂から選ばれる１種類の樹脂フィルムを２層以上積層することができる。また、２種類以上の樹脂を選択して、複数層積層することも可能である。以上のガスバリア性樹脂のフィルム層を本明細書では「ガスバリア性樹脂フィルム層」と呼ぶ。
【００３２】
本発明の柱用断熱材の外皮材は上記ガスバリア性樹脂フィルム層以外にポリアミド、芳香族ポリエステル、脂肪族ポリエステル、ポリオレフィンからなる群から選ばれた少なくとも１種類または２種類以上をブレンドした樹脂フィルム層を有することが好ましい。上記樹脂は、強度、耐候性、耐薬品性に優れており、ガスバリアフィルム性樹脂フィルム層を補強し、保護することができる。以上に記載したフィルム層を本明細書では「補強フィルム層」と呼ぶ。
【００３３】
上記の本発明の柱用断熱材の外皮材を構成するフィルム、すなわちガスバリア性樹脂フィルムや補強フィルム層は、面積倍率で２．０倍以上、１軸または２軸延伸されていることが好ましい。更に好ましくは、面積倍率で４．０倍以上で２軸延伸されていること好ましい。フィルムを延伸することにより、フィルムのポリマー主鎖の規則性が高まり、ポリマー主鎖間の相互作用が強くなり、自由体積が小さくなる。即ち、ガスバリア樹脂フィルム層のガスバリア性が向上し、補強フィルム層の強度や耐久性が向上する。フィルムを延伸する方法は、速度差を設けたロール間にフィルムを通すことにより、フィルムの進行方向（長手方向）に延伸した後、幅方向に広がるクリップにフィルム両端を把持させ、幅方向に延伸する逐次二軸延伸やチューブ状に吹き上げたフィルムに内圧をかけることにより、長手方向、幅方向同時に延伸する同時二軸延伸が挙げられる。フィルム層の延伸は、ガスバリア性樹脂フィルム層と補強フィルム層を積層した後に延伸してもよいし、一方のフィルム層を単独で延伸した後にもう一方のフィルム層に積層してもよいし、いずれのフィルム層をそれぞれ別に延伸した後に積層してもよい。
【００３４】
本発明の柱用断熱材の外皮材は、少なくとも１層が金属または金属酸化物から選ばれた蒸着層を有することが好ましい。蒸着層を有することでガスバリア性が向上する。ガスバリア性を向上させる方法としては、金属箔をフィルムにラミネートする方法も可能であるが、金属箔は厚く、硬いことから外皮材および断熱材の柔軟性を損なうため、蒸着層の方が好ましい。更に好ましくは、ガスバリア性樹脂フィルム層の少なくとも片面に蒸着されていることが好ましい。蒸着層がガスバリア性樹脂フィルム層に接することにより、ガスバリア性を向上させると共に、蒸着層によりガスバリア性樹脂フィルム層を保護することができる。蒸着はフィルム層の延伸後に行う。
【００３５】
蒸着層に用いる金属としては、アルミニウム、インジウム、亜鉛、金、銀、プラチナ、ニッケル、クロムなどが挙げられる。また、蒸着層に用いる金属酸化物としては、チタン、ジルコニウム、ケイ素、マグネシウムなどの酸化物が挙げられる。中でも、炭酸ガスおよび水蒸気の透過性が低く、幅広く用いられているアルミニウムが好適に用いられる。
【００３６】
金属あるいは金属酸化物の蒸着方法としては、真空蒸着法、ＥＢ蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの物理的蒸着法、プラズマＣＶＤなどの化学蒸着法などを用いることができるが、生産性の観点からは真空蒸着法が特に好ましく用いられる。
【００３７】
蒸着層を積層する際には、蒸着膜密着性を向上させるため、あらかじめ基材となる樹脂フィルムの被蒸着面にコロナ放電処理などの前処理を施しておくことが好ましい。
【００３８】
また蒸着層を形成する際、基材となるフィルム上にあらかじめプライマー剤をインラインまたはオフラインで塗布しておくことも好ましい。プライマー剤のコーティング層を設けておくことは、密着性の高い蒸着膜が得られ、ガスバリア性向上に有効であるため好ましい。
【００３９】
更に好ましくは、外皮材の蒸着層を形成した後に１５０℃以上で熱処理することが望ましい。熱処理することにより蒸着層とフィルムの親和性を高めることができ、断熱材の製造時や使用時に蒸着層の割れや剥離を防ぐことができる。
【００４０】
なお、本発明の柱用断熱材の外皮材は、以上に記載した同じ構成もしくは異なる構成のフィルムを複数枚貼り合わせてもよい。
【００４１】
本発明の柱用断熱材の外皮材の少なくとも一方の表面にヒートシール層を有することが好ましい。外皮材がヒートシール層を有することにより断熱材製造時に袋体を製造したり、外皮材で芯材を包んだ後に外皮材の外周を接着するのに、ヒートシールを利用することができるので、製造が効率化でき、断熱材の密封性を向上させることができる。ヒートシール層を形成する方法は特に限定されないが、ヒートシール性樹脂を押出ラミネーション法により積層する方法が、低コストである。ヒートシール層を構成するヒートシール性樹脂とは熱可塑性の樹脂が好ましく使用できるが、例えば低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン樹脂（ＬＬＤＰＥ）、エチレン／プロピレン共重合体、エチレン／メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン／α−オレフィン共重合体、無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）、２軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）などのポリオレフィン系樹脂や２軸延伸ポリエステル（ＯＰＥＴ）、パンアクリル（ＰＡＮ）、塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレンコポリマー（ＣＴＦＥ）などから、温度などの使用条件によって選択して使用することができる。
【００４２】
本発明の断熱材の芯材は、内部に空隙を有するものを使用する。例えば、無機粉体をバインダー等で固めた上で袋状にした外皮材に充填する方法や、連続発泡の樹脂発泡体、不織布などの繊維集積体が使用できる。中でも繊維集積体は、柔軟で剛性にも優れるため、好ましい。
【００４３】
本発明の柱用断熱材の芯材は、その剛性がたわみ長さで５〜９０ｍｍの範囲内である点に特徴を有する。本発明の断熱材を鉄骨柱等の桟材の間に押し込み、効率よく施工するためには、適度な剛性を付与する必要がり、前記の施工性を得るために、芯材のたわみ長さは９０以下であることが好ましい。たわみ長さが９０を超えると、柱用断熱材が施工時に断熱材の自重で折れ曲がり施工性（効率）が低下する。一方、たわみ長さを５以上とすることで、鉄骨柱等の桟材にスムーズに押し込むことができる。たわみ長さが５を下回ると、断熱材自体が固く、桟材の間に押し込む際に多大な押し込み力を必要とするので施工性が低下する。前記の観点から特に好ましいたわみ長さの範囲は１０〜３５ｍｍである。なお、本発明のたわみ長さは、後述する実施例の測定方法（６）によって測定することができる。
【００４４】
前述のとおり繊維集積体は柔軟で剛性に優れ、たわみ長さで５〜９０ｍｍの範囲内の芯材の素材として好適である。繊維集積体としては、スパンボンド（長繊維）不織布や短繊維不織布などの不織布が使用できるが、特に短繊維からなる不織布は、前記のたわみ長さを自由に設計することができるため、好ましい。
【００４５】
短繊維不織布には、ニードルパンチで繊維を交絡させ、シート状に成型するニードルパンチ不織布や樹脂バインダーを用いで繊維をシート化するケミカルボンド不織布、マトリックする繊維とバインダー繊維とを開繊、混合し、カードウェブ化したものを熱成型して接着させるサーマルボンド不織布があるが、低密度な不織布を効率よく製造するために、前記のサーマルボンド不織布を用いることが好ましい。ニードルパンチ不織布は、高密度な不織布を製造し易いが、１０ｍｍ以上の不織布が製造し難く、厚みの細かい制御が難しい。またケミカルボンド不織布は、バインダー樹脂からのアウトガスが発生するため、断熱材の断熱性能に悪影響を与える可能性がある。
【００４６】
該製造方法で得られる繊維集積体は、繊維の繊度、バインダー繊維の配合比率や密度の設計により、前記の剛性（たわみ長さ）を適宜調整することができる。
【００４７】
本発明の柱用断熱材の芯材に用いる繊維集積体は、平均繊維径が１５μｍ以下の繊維を繊維集積体の全重量に対して７０重量％以上含むことが好ましい。更に好ましくは１２μｍ以下の繊維を繊維集積体の全重量に対して７０重量％以上含む。平均繊維径が１５μｍ以下の繊維を７０重量％以上含むことで、繊維間の空隙が微細化され、断熱材内部の熱伝達における輻射による熱伝達と充填ガスの対流による熱伝達の双方を抑制することが可能となり、断熱性能を向上できる。
【００４８】
更に繊維集積体の密度が１０ｋｇ／ｍ３以上、１５０ｋｇ／ｍ３以下であることが好ましい。より好ましくは、１５ｋｇ／ｍ３以上、１００ｋｇ／ｍ３以下である。密度が１０ｋｇ／ｍ３以下の場合は、繊維間の空隙が大きくなり、繊維の輻射と対流を抑制する効果が十分に発現できず断熱性能が低下する。また、必要とする剛性が得られず、施工性が低下するため好ましくない。一方、密度が１５０ｋｇ／ｍ３を超えると剛性が高くなり断熱材自体が固く、桟材の間に押し込む際に多大な押し込み力を必要とするので好ましくない。
【００４９】
以下に本発明に好ましく用いられるサーマルボンド不織布のマトリックス繊維とバインダー繊維の特徴とその製造方法と形態を示す。
【００５０】
（マトリックス繊維）
マトリックス繊維の平均繊維径は１５μｍ以下であることが好ましい。後述するバインダー繊維の繊維径が１５μｍを越える場合は、前記マトリックス繊維を繊維集積体の全重量に対して７０重量％以上含有させる必要がある。繊維間の空隙微細化による断熱性能のさらなる向上効果を得るためには、平均繊維径は１２μｍ以下であることが好ましい。
【００５１】
マトリックス繊維としては、ガラス繊維や人工鉱物繊維、金属繊維などの無機繊維や合成繊維や天然繊維など各種の繊維を用いることができるが、繊維自体の熱伝導率が低く、繊維径のバラつきが少なく平均繊維径が１５μｍ以下の繊維を安定的に得るために、合成繊維を用いることが好ましい。
【００５２】
合成繊維としては、例えば、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸等）繊維、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン）、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン５１０等）繊維、ポリアセタール繊維、アクリル繊維、モダクリル繊維、アラミド繊維、フッ素繊維、炭素繊維等の合成繊維、レーヨンなどの再生繊維等があり、これら１種以上の繊維を組み合わせて用いることも可能である。
【００５３】
中でも汎用性が高く、公定水分率が１％以下であって、水分による断熱性能低下の懸念が少ないポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸等）繊維（公定水分率０．５％）、またはポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン）繊維（公定水分率０％）が好ましく用いられる。特に断熱性能の点で特に好ましくは、素材自体の熱伝導率が低く断熱性能の良好な、ポリプロピレン繊維（熱伝導率０．１２Ｗ／ｍ・Ｋ）を用いることが好ましい。
【００５４】
また、繊維の平均繊維径を小さくするために、分割型複合繊維を用いることも可能であり、例えばポリエステルとポリアミドからなる分割複合繊維や、ポリエチレンとポリプロピレン、又はポリプロピレンとポリエステルからなる分割複合繊維が用いられる。これらの繊維は、繊維集積体の製造工程において分割し、直径１〜１０μｍ程度の極細繊維に分割され、断熱性能を向上させるため好適に用いられる。
【００５５】
なお、断熱材の剛性を向上させる目的で、剛性の高い中空断面繊維や異形断面繊維を配合させることもできる。例えば、中空断面、多孔中空断面、三葉断面（三角断面、Ｙ断面、Ｔ断面など）等の多葉断面、扁平断面、Ｗ断面、Ｘ断面等を採用することができる。
【００５６】
中でも中空繊維は、繊維中にガスを包含し、包含したガスの対流を抑制することから断熱性能の向上が図れ、好ましく使用される。
【００５７】
マトリックス繊維は、捲縮を有することが好ましい。そうすることで、断熱材において嵩高性が向上することで断熱性能や剛性に優れる。また、カーディング法において針にしっかり引っかかり、他の繊維と均一に分散し緻密に絡み合うことができ、安定した高収率な繊維集積体を得ることができる。
【００５８】
マトリックス繊維の平均繊維長は１０〜９０ｍｍであることが好ましい。繊維長が１０ｍｍ以上のマトリックス繊維をバインダー繊維で結合することにより、繊維集積体の剛性を高め剛性が得られるため好ましい。一方、繊維長を９０ｍｍ以下とすることで、マトリックス繊維とバインダー繊維とを繊維集積体の製造工程、すなわちカーディング法又はエアレイド法等の繊維分散工程において、均一に分散して緻密に絡み合い、微細な空隙を持つことができ、断熱性能に優れた断熱材が得られる。
【００５９】
（バインダー繊維）
バインダー繊維はマトリックス繊維より低融点成分を含む繊維である。サーマルボンド不織布の成形時に熱を加えることにより、バインダー繊維が繊維集積体中においてマトリックス繊維と繊維間の一部で強固に接着されることが重要であり、これにより形態保持性に優れた断熱材を得ることできる。
【００６０】
好ましいバインダー繊維として、例えば芯鞘複合繊維、サイドバイサイド繊維などがある。その中でも鞘成分がマトリックス繊維より低融点の熱可塑性樹脂、芯成分が鞘成分よりも融点の高い熱可塑性樹脂である芯鞘複合繊維を用いることが好ましい。そうすることで、成形時の熱により鞘の形が崩れ、細い芯部分の繊維が残存することにより、緻密な構造ができ、微細な空隙を作ることができるため、断熱性能に優れた断熱材を得ることができる。
【００６１】
バインダー繊維の構成としては、例えば低融点ポリエステルとホモポリエステル、ポリオレフィンとポリエステル、ポリエチレンとポリプロピレンなどが挙げられる。低融点ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレートにジエチレングリコールやイソフタル酸などを共重合したポリエステルを用いることができる。
【００６２】
ここで、バインダー繊維を構成する鞘部の構成比率を、バインダー繊維の全重量に対して４０〜８０重量％とすることで、優れた断熱性能と剛性を得ることができるので好ましい。鞘部の構成比率を４０重量％以上とすることにより、マトリックス繊維同士が強固に結合され、優れた剛性が得られる。さらに、残存する芯部の繊維径が小さくなり微細空隙が得られ、断熱性能を向上させる。一方、８０重量％未満とすることで、繊維集積体の成形時の搬送コンベア等との融着を防ぎ、効率よく製造することができる。
【００６３】
また、繊維状に残存する芯部の平均繊維径が１５μｍ以下のバインダー繊維を用いることで、マトリックス繊維の微細構造と共に効果を奏し、繊維集積体が緻密な構造になり微細な空隙ができることより断熱性能に優れる断熱材が得られる。
【００６４】
バインダー繊維は、繊維積層体全体比で２０重量％以上６０重量％未満であることが優れた剛性を得る点で好ましい。２０重量％以上とすることで、マトリックス繊維同士が結合され、剛性の実効が得られる。一方、６０重量％未満とすることで、成形時の搬送コンベア等との融着を防ぎ、効率よく製造することができる。
【００６５】
バインダー繊維は、マトリックス繊維と同様、前記の理由で捲縮を有することが好ましく、平均繊維長は１０〜９０ｍｍであることが好ましい。
【００６６】
（サーマルボンド不織布の製造方法）
本発明の柱用断熱材に好適に用いられるサーマルボンド不織布はマトリックス繊維とバインダー繊維を混ぜ合わせ、開繊後、カーディング法又はエアレイド法にてウェブを積層し、熱処理を行うことが好ましい。このカーディング法又はエアレイド法によりマトリックス繊維とバインダー繊維が均一に分散した集積体を作ることができる。熱処理温度はバインダー繊維中の低融点成分が軟化又は溶融する温度より高く、他の成分が溶融する温度より低い温度で行う。これにより、低融点成分が軟化又は溶融し、マトリックス繊維を強固に繋ぎ止めることができ、剛性に優れる断熱材となる。熱処理の手法は熱風乾燥機、熱風循環式熱処理機、赤外線ヒーター、熱ロールなどが用いられる。
【００６７】
密度の調整方法はウェブ積層工程における送り速度等により、積層量を決定することができ、さらに、熱処理工程におけるウェブの厚さを調整することで、適宜繊維集積体の密度を調整することができる。
【００６８】
また、好ましくは前記の製造工程において、サーマルボンド不織布の片面または両面を加熱ローラーや熱板プレスなどを用いて、繊維同士を融着、結合させることにより、繊維積層体の表面に緻密な繊維層を形成することができ、断熱材の内部に含有する気体と外部の気体との対流を抑制し、断熱性能を向上できる。さらに前記の緻密な繊維層が断熱材の骨材となって剛性を高めることができる。
【００６９】
本発明の芯材は、柱部分の寸法にあわせて適宜寸法を調節して用いられる。好ましくは断熱部分の柱の形状にあわせて、幅４０〜１５０ｍｍ、長さ５００〜４０００ｍｍの帯状の形状であることが好ましい。また、厚さについては断熱性能の実効を得るために８ｍｍ以上で、壁内に充填するための収納性から６０ｍｍ以下であることが好ましい。前記の厚さについてはサーマルボンド不織布の製造工程において、熱処理の際のウェブ厚さを調整することにより調整が可能である。また幅、長さについては、不織布製造後の裁断工程において適宜調整される。
【００７０】
以下に本発明の断熱材の形態と製造方法の１例について示す。
【００７１】
本発明の柱用断熱材は、芯材を外皮材で包み、その内部に低熱伝導率ガスを充填して製造される。
【００７２】
芯材の形状は板状又は帯状が主であるが、その芯材を包む外皮材の包装形式としては、断熱材の平面部で長さ方向に接着され、更に長さ方向に直交する外皮材の終端部の両辺で熱接着されている３方シールであることが好ましい（図１、図３）。断熱材の平面部で接着させることにより、断熱材の各側端部で長さ方向に接着させる４方シールの場合（図２）に対して、著しく施工性が向上する。図２のように断熱材の側端部で長さ方向に接着させた場合（４方シールの場合）には、外皮材のシール部（及びシール部より外側の部分）が側端部において長さ方向にずっとはみ出したような形になり、この部分が鉄骨柱等の桟材に引っかかり、断熱材を押し込み施工する際の障害物となるので、施工性が低下する。一方、本発明のごとく３方シールの場合にはヒートシール部が平面部に存在することになるので、使用の際に引っかかったりする機会を減らすことができる。更に本発明のように内部に熱伝導率の低いガスを充填、密閉させる場合には、シール部が少ない方が有利である。
【００７３】
芯材を外皮材で包装する方法としては、予め外皮材から袋体を製造し、該袋体に芯材を挿入する方法や、外皮材で芯材を包んだ後に、開口部を閉じる方法も採用することができる。好ましくは、外皮材で芯材を包んだ後に、開口部を閉じる方法、すなわち外皮材で芯材を包みこみ、断熱材の平面部で長さ方向に外皮材の接着を行った後、長さ方向に直交する外皮材端部の両辺で熱接着する方法が好ましい。この方法を実行する梱包機としては、横型製袋充填機や３方シール梱包機が好ましく使用される。
【００７４】
外皮材を接着する方法としては、予め外皮材の表面にヒートシール層を設けておき、ヒートシールする方法や接着剤で貼付ける方法が採用できる。ここで使用する接着剤は特に限定されるものではないが、接着強度とガスの透過性の低いものが好ましい。その例として、ドライラミネーション用の接着剤が挙げられる。ドライラミネーション用接着剤としては、ビニル系、アクリル系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、エポキシ系等で、２液型の硬化タイプや熱硬化タイプの接着剤が使用できる。
【００７５】
断熱材の内部に低熱伝導率ガスを充填する方法としては、低熱伝導率ガスを供給する管を、芯材を内包する該袋体の内部に挿入し、低熱伝率ガスを吹き込むことで内部の空気を置換する方法が好ましい。袋体内部の低熱伝導率ガスを吹き込む際、袋体の低熱伝導率ガスを供給する管を挿入する場所と同じ場所、または異なる場所１箇所以上から内部の空気を吸引する方法、または芯材を内包する袋体を圧縮して内部の空気を押し出した後、圧縮力を開放すると同時に低熱伝導率ガスを吹き込む方法などを採用すると、速やかに断熱材の内部を低熱伝導率ガスに置換することができるので好ましい。断熱材内部の低熱伝導率ガスが所望の濃度に達した後、外皮材の全ての外周を接着することで、密封構造を作ることができる。
【００７６】
本発明の柱用断熱材は優れた断熱性能と適度な剛性を有するので住宅などの建築物の柱の形状に合わせて密着させたり、隙間に充填することが容易である。また、十分な耐久性を有しているため長期間にわたり、断熱性能に優れた断熱材を提供することができる。
【実施例】
【００７７】
［測定方法］
各種の特性は、以下の方法に従って測定した。
【００７８】
（１）断熱材内部の炭酸ガス濃度
ヘッドスペース分析装置を備えたＧＣ／ＭＳ装置により分析測定した。キャリアガスとして純度９９．８％のヘリウムガスボンベを使用した。
（ｉ）ベースラインとして、キャリアガスのヘリウムのピークを検出し、そのピーク面積（ＢＰｈ）を算出した。
（ｉｉ）次に、断熱材の最も長手方向にサンプリングニードルを５ｃｍ以上挿入し、断熱材内部の気体を５ｍＬサンプリングした。
（ｉｉｉ）サンプリング気体をヘリウムキャリアガスと混合しＧＣ／ＭＳ装置のカラムに注入した。
（ｉｖ）ＧＣにより分離された気体のＭＳ分析により、ヘリウム、窒素、酸素、炭化水素系、二酸化炭素のピークを検出し、それぞれのピーク面積（ヘリウム：Ｐｈ）、（窒素：Ｐｎ）、（酸素：Ｐｏ）、（炭化水素系：Ｐｈｃ）、（二酸化炭素：Ｐｃ）を算出した。
（ｖ）得られたピーク面積から下記式によって断熱材中の炭酸ガスの濃度を算出した。
炭酸ガス濃度［％］＝｛Ｐｃ／（Ｐｈ−ＢＰｈ＋Ｐｎ＋Ｐｏ＋Ｐｈｃ＋Ｐｃ）｝×１００。
（ｖｉ）測定試料数は、５サンプル（ｎ＝５）とし、５回の平均を炭酸ガス濃度とした。
【００７９】
（２）炭酸ガス以外を充填した場合の充填ガス濃度の測定
酸素濃度計（新コスモス電機（株）製、ＸＯ−３２６ＡＬＢ）で、大気中の酸素濃度と断熱材内部の酸素濃度を測定し、以下の式で求めた。
［充填ガス濃度（ｗ％）］＝１００−［断熱材内部の酸素濃度（ｗ％）］÷［大気中の酸素濃度（ｗ％）］×１００
（３）外皮材の炭酸ガス透過率および水蒸気透過率測定
温度２３℃、湿度０％ＲＨの条件で、ＪＩＳ  Ｋ７１２６−２（２００６）に記載のガスクロマトグラフ法に基づいて、ガス透過率測定装置（ジーエルサイエンス：ＧＰＭ−２５０）を用いて炭酸ガス透過率を測定した。測定は２回行い、２つの測定値の平均値を炭酸ガス透過率の値とした。
【００８０】
また、温度４０℃、湿度９０％ＲＨの条件で、ＪＩＳ  Ｋ７１２９（２００８）に記載の赤外センサー法に基づいて、透湿度測定装置（米国、モコン（ＭＯＣＯＮ）：“パーマトラン”（“ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ３／３１”））を用いて水蒸気透過率を測定した。測定は２回行い、２つの測定値の平均値を水蒸気透過率の値とした。
【００８１】
（４）平均繊維径（芯材が繊維集積体である場合）
ＪＩＳ  Ａ  ９５０４：２００１  ６．７に準じて測定した。
【００８２】
繊維径は断熱材の３ヶ所から、それぞれ約２０ｇの試料を取り、更に、それぞれから２０本の繊維を採り、走査電子顕微鏡による拡大鏡によってその外径（外接円の直径）を測定し、平均値をとった（ｎ＝６０）。繊維径は０．１μｍの精度で測定した。
【００８３】
（５）密度（芯材が繊維集積体である場合）
ＪＩＳ  Ａ  ９５０４：２００１  ６．４．２．３に準じて測定した。
【００８４】
密度は試料について質量及び体積を求め、次の式によって求める。密度は試験回数３回の平均値を求め、体積及び質量も同様に試験回数３回ずつ測定し算出した。
ｐ＝ｍ／Ｖ
ここに、ｐ：密度（ｋｇ／ｍ３）
ｍ：質量（ｋｇ）
Ｖ：体積（ｍ３）
体積は次の式より求めた。
Ｖ＝ｔ×ｗ×Ｌ
ここに、ｔ：厚さ（ｍｍ）
ｗ：幅（ｍｍ）
Ｌ：長さ（ｍｍ）。
【００８５】
厚さは次の方法で測定した。まず、４５０ｍｍ×４５０ｍｍの試験片を硬質平板の上に置き、次に試験片の中央領域（試験片の各端から１００ｍｍ以上内側）に、質量１００ｇで１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、中央に穴の開いた剛性のある荷重板を載せる。荷重板の中央に空けた穴を通して針を硬質平板まで差し込み、荷重板を載せてから１分以上経過して荷重板の沈下が止まってから針が刺さっている部分の長さを測定した。針は荷重板を載せてから差し込んだ。
【００８６】
なお、圧縮梱包されたものは、試料の幅方向の両端を手で持ち、水平方向に波打つようによく振って硬質平板の上に置き、４時間経過（荷重板なしの状態で４時間放置）した後に上述の方法によって測定した。
【００８７】
質量は厚さ測定に用いた試験サンプルを温度２０℃、湿度６５％ＲＨの標準状態にて２４ｈｒ放置後、電子天秤により０．１ｇの精度まで測定した。
【００８８】
（６）芯材の剛性（たわみ長さ）
剛性は、幅５０ｍｍ、長さ８００ｍｍ、厚さ１２ｍｍの芯材を６００ｍｍ間隔の２本の柱（２００ｍｍ角）に上載し、柱の最上部と、芯材の最下部（たわみ部）の長さの差を測定し、たわみ長さとした。試料３個をそれぞれ表裏の双方で評価し、その平均値を算出した。
【００８９】
（７）融点
（株）島津製作所社製島津示差走査熱量計ＤＳＣ−６０型を用い、試料２．０ｍｇを昇温速度２０℃／ｍｉｎにて測定し、得た融解吸熱曲線の極値を与える温度を融点（℃）とした。試験回数は５回とし、その平均値を算出した。
【００９０】
（８）熱伝導率
ＪＩＳ  Ａ  １４１２−２：１９９９  ６．２に準じて測定した。
【００９１】
熱伝導率は英弘精機（株）製の熱伝導率測定装置ＨＣ−０７４を用いて測定した。試料寸法（芯材寸法）が幅２００ｍｍ、長さ２００ｍｍ、厚さ１２ｍｍの断熱材を用意した。標準試料は発泡ポリスチレンを用いた。試料は温度２０℃、湿度６５％ＲＨの標準状態にて２４ｈｒ放置後、試料を測定機に入れ、プレートの温度差２４℃、平均温度２５℃（高温のプレート温度は３７℃、低温のプレート温度は１３℃）の条件にて測定を行い、試験回数３回の平均値より熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）を算出した。
【００９２】
（９）断熱材の耐久性
断熱材内部から低熱伝送率ガスが放散されると熱伝導率が低下する。加速試験にて、外皮材から低熱伝導率ガスの放散し難さを確認した。
【００９３】
断熱材を温度６０℃、湿度１５％ＲＨの雰囲気下に１２０時間曝露した後、上記（１）と同じ条件で熱伝導率を測定し、熱伝導率の上昇が２０％未満を○、２０％以上を×と判定した。
【００９４】
（１０）木桟はめ込み性
幅５０ｍｍ、長さ１０００ｍｍ、厚さ１２ｍｍの断熱材を、４５ｍｍ間隔に並行に固定された２本の木桟（２０ｍｍ角）に挿入し、以下の基準で官能評価した。
○：断熱材の形状が崩れることなく、短時間（１０秒以下）ではめ込みができる。
△：断熱材の形状は崩れないが、はめ込みに時間を要する（１０秒を超える）。
×：はめ込み後の断熱材にねじれや、折れが発生し、かつ、はめ込みに時間を要する（１０秒を超える）。
【００９５】
［実施例１〜８］
（外皮材）
次に、Ｔダイの直前に二層積層ピノールを供えた押出機Ａに、ポリエチレンテレフタレート樹脂（三井化学（株）製「三井ＰＥＴ  Ｊ１２０」）とポリブチレンテレフタレート（東レ（株）製「１２００Ｓ」）のペレットを重量比で４０：６０の割合で混合して供給した。次に、前記ピノールと短管で繋がれた押出機Ｂにポリグリコール酸樹脂（注１のように調製したもの）を供給した。押出機Ａ、Ｂはそれぞれ１６０〜２８０℃、１６０℃〜２４０℃に加熱し、押出機Ａと押出機Ｂで積層比（厚み）が４：１となるようにＴダイからシート状に押出した。押出されたシートを、温度２０℃の鏡面ドラムに巻きつけて冷却固化し、予熱温度５０℃、延伸温度５５℃の延伸ロールを用いて長手方向に３倍に延伸したのち、予熱温度５０℃、延伸温度５３℃のテンターを用いて幅方向に３倍延伸した。次いで幅方向に５％の弛緩を与えつつ１８０℃の温度で１０秒熱処理をし、二軸延伸フィルムを得た。
【００９６】
該フィルムについて、窒素と炭酸ガスの混合気体（炭酸ガス濃度比１５体積％）雰囲気下で、フィルム温度を５５℃に保ちつつ、３０Ｗ・分/ｍ２でコロナ放電処理を施して巻き取った。フィルム走行装置を具備した真空蒸着装置内にセットし、１．００×１０−２Ｐａの高減圧状態にした後に、２０℃の冷却金属ドラムを介して走行させた。このとき、アルミニウム（日本軽金属（株）製「高純度アルミニウムワイヤー」）を加熱蒸発させ、樹脂ポリグリコール酸樹脂が積層されている面に対して蒸着薄膜層を形成した。蒸着後、真空蒸着装置内を常圧に戻して、巻取ったフィルムを巻き返し、４０℃の温度で２日間エージングして、蒸着層つきの樹脂フィルムを得た。なお、金属層の光学濃度を蒸着中にインラインで確認し、光学濃度が２．５となるよう制御した。得られた蒸着層つきの樹脂フィルムの厚みは２０μｍであった。
【００９７】
得られた樹脂フィルムの金属蒸着面と反対側の樹脂面にプライマーとして、アクリロニトリル系コーティング剤を塗布し、金属蒸着面に厚さ１５μｍのポリプロピレンフィルム（東レ（株）製“トレファン”（登録商標）ＢＯ）を、樹脂面に厚さ５０μｍのポリエチレンフィルム（東レ（株）製“トレテック”（登録商標））をドライラミネートで貼り合わせ、厚さ８５μｍの外皮材とした。
【００９８】
（ポリグリコール酸の調整方法）
７０％グリコール酸水溶液を窒素気流下、１８０℃に加熱し、その後１．０×１０−２ＭＰａまで徐々に減圧しグリコール酸を濃縮した。グリコール酸水溶液量に対し約３０重量％の水が留出した時点で亜リン酸トリフェニルをグリコール酸水溶液量に対し約０．１４％添加した。５分後三酸化アンチモンとエチレングリコールをグリコール酸水溶液量に対しそれぞれ約０．１３％、約０．５７％添加し、攪拌しながら温度、減圧度をさらに上昇させ２００℃、５．０×１０−４ＭＰａで反応物が固化し始めたら攪拌棒を反応液面より上に揚げ、さらに反応物が完全に固化するまで反応を行った。反応終了後、反応物を窒素雰囲気下で室温まで冷却し、粉末状態まで粉砕した。この微粉化した低重合体を２００℃、５．０×１０−４ＭＰａで４０時間重縮合反応を行い、ほとんど着色していない淡黄色のポリグリコール酸を得た。なお、得られたポリグリコール酸を濃度０．５ｇ／ｄｌのフェノール／２，４，５−テトラクロロフェノール混合溶媒（１０／７（重量比））溶液とし、３０．０±０．１℃でウベローデ型粘度計を用いて、ηsp／Ｃを求めたところ、０．６３であった。また、この重合体の１Ｈ−ＮＭＲ分析より重合体の分子鎖中にエチレングリコール単位がグリコール酸単位１モルに対し、０．００４モル含有されていることが確認できた。
【００９９】
（芯材）
以下の方法で繊維集積体を作製した。
【０１００】
マトリックス繊維として平均繊維長３５ｍｍ、単繊維繊度０．８デシテックス、繊維径１０μｍのポリエチレンテレフタレート短繊維（東レ（株）“テトロン”（登録商標））を用意した。また、バインダー繊維として平均繊維長５１ｍｍ、単繊維繊度２．２デシテックス、繊維径１４．２μｍ、芯の繊維径１０．０μｍのポリエチレンテレフタレート短繊維の芯鞘複合繊維（鞘成分：低融点ポリエチレンテレフタレート（融点１１０℃）、芯成分：ホモポリエチレンテレフタレート（融点２５５℃）、鞘比率５０重量％）を用意した。
【０１０１】
まず、マトリックス繊維とバインダー繊維の配合比率が５０：５０となるようにカードマシンを用いて混繊、開繊し、均一なウェブを成形した。次にウェブを単位面積当たりの質量が０．１２〜１．７ｋｇ／ｍ２となるように積層し、２枚の穴あき鉄板の間に厚さ１２ｍｍのスぺーサーと共に挟み込み、熱風乾燥機（設定温度１７０℃）により２０分間加熱し、バインダー繊維を溶融させ、密度１０〜１４０ｋｇ／ｍ３、厚み１２ｍｍの繊維集積体を成形し芯材とした。
【０１０２】
（低熱伝導率ガス）
炭酸ガスを使用した。充填濃度は５０〜９７％とした。
【０１０３】
（断熱材）
大きさ１０００ｍｍ×５０ｍｍ×厚さ１２ｍｍの断熱材を以下の方法で作製した。
【０１０４】
上記の芯材を１０００ｍｍ×５０ｍｍの大きさに切り出した。次いで外皮材を１１００ｍｍ×１５０ｍｍの大きさに１枚切り出し、芯材を包みこんだ後、インパルスシーラーを用いて図１のように断熱材の平面部で長さ方向に外皮材の熱接着を行った。次いで断熱材の長さ方向に直交する外皮材端部の一辺を、同様にインパルスシーラーを用いて熱接着した。
【０１０５】
次に、炭酸ガスのボンベに繋げたホースを袋体の奥まで挿入し、炭酸ガス濃度計（新コスモ電気（株）製、ＸＰ−３１４０）を袋体の開口部にセットして炭酸ガスを吹き込んだ。炭酸ガス濃度計が所望する濃度に達した後、袋体の開口部（長さ方向に直交する外皮材端部の残された一辺）をインパルスシーラーで熱接着（３方シール）して密封した。
【０１０６】
実施例１〜８の外皮材、断熱材の評価結果を表１に示す。得られた断熱材は断熱性能、耐久性に優れる。なお、実施例１、６については木桟はめ込み性にやや劣り、他の実施例は木桟はめ込み性に優れる結果であった。
【０１０７】
また、図２、図３に示すように炭酸ガスの濃度、及び繊維集積体の密度により、断熱材の性能を自由に設計することが可能である。
【０１０８】
［実施例９］
外皮材以外は実施例３と同じ芯材と炭酸ガスを使用し、同じ方法で断熱材を作製した。
【０１０９】
（外皮材）
ポリエチレンテレフタレート樹脂（三井化学（株）製「三井ＰＥＴ  Ｊ１２０」）を単軸押出機に供給し、１６０〜２８０℃に加熱し、Ｔダイからシート状に押出した。押出されたシートを、温度２０℃の鏡面ドラムに巻きつけて冷却固化し、予熱温度８０℃、延伸温度１００℃の延伸ロールを用いて長手方向に３倍に延伸したのち、予熱温度９０℃、加熱温度１２０℃のテンターを用いて幅方向に３倍延伸した。次いで幅方向に５％の弛緩を与えつつ１８０℃の温度で１０秒熱処理をし、樹脂フィルムを得た。該フィルムについて、窒素と炭酸ガスの混合気体（炭酸ガス濃度比１５体積％）雰囲気下で、フィルム温度を５５℃に保ちつつ、３０Ｗ・分/ｍ２でコロナ放電処理を施して巻き取った。フィルム走行装置を具備した真空蒸着装置内にセットし、１．００×１０−２Ｐａの高減圧状態にした後に、２０℃の冷却金属ドラムを介して走行させた。このとき、アルミニウム（日本軽金属（株）製「高純度アルミニウムワイヤー」）を加熱蒸発し、片面に対して蒸着薄膜層を形成した。蒸着後、真空蒸着装置内を常圧に戻して、巻取ったフィルムを巻き返し、４０℃の温度で２日間エージングして、蒸着層つきの樹脂フィルムを得た。金属層の光学濃度を蒸着中にインラインで確認し、光学濃度が２．５となるよう制御した。得られた蒸着層つきの樹脂フィルムの厚みは１２０μｍであった。得られた樹脂フィルムの金属蒸着面と反対側の樹脂面にプライマーとして、アクリロニトリル系コーティング剤を塗布し、金属蒸着面に厚さ１５μｍのポリプロピレンフィルム（東レ（株）製“トレファン”（登録商標）ＢＯ）を、樹脂面に厚さ５０μｍのポリエチレンフィルム（東レ（株）製“トレテック”（登録商標））をドライラミネートで貼り合わせ、厚さ１８５μｍの外皮材とした。
【０１１０】
得られた外皮材、断熱材の評価結果を表２に示す。得られた断熱材は断熱性能、耐久性、木桟はめ込み性に優れる。
【０１１１】
［実施例１０］
外皮材以外は実施例３と同じ芯材と炭酸ガスを使用し、同じ方法で断熱材を作製した。
【０１１２】
（外皮材）
エチレンビニルアルコール樹脂（クラレ“エバール”（登録商標）」）を用いて、予熱温度５０℃、延伸温度７０℃で、延伸ロールを用いて長手方向に３倍に延伸し、直ちに室温に冷却し予熱温度９０℃、延伸温度１２０℃でテンターを用いて幅方向に３倍延伸し、次いで幅方向に５％の弛緩を与えつつ１６０℃の温度で１０秒熱処理をし、二軸延伸フィルムを得た。
【０１１３】
得られた樹脂フィルムの厚みは５０μｍであった。得られた樹脂フィルムの両面にプライマーとして、アクリロニトリル系コーティング剤を塗布し、一方の面に厚さ１５μｍのポリプロピレンフィルム（東レ（株）製“トレファン”（登録商標）ＢＯ）を、もう一方の面に厚さ５０μｍのポリエチレンフィルム（東レ（株）製“トレテック”（登録商標））をドライラミネートで貼り合わせ、厚さ１１５μｍの外皮材とした。
【０１１４】
得られた外皮材、断熱材の評価結果を表２に示す。得られた断熱材は断熱性能、耐久性、木桟はめ込み性に優れる。
【０１１５】
［実施例１１］
芯材以外は実施例３と同じ外皮材と炭酸ガスを使用し、同じ方法で断熱材を作製した。
【０１１６】
（芯材）
以下の方法で繊維集積体を作製した。
【０１１７】
実施例３のマトリックス繊維とバインダー繊維の配合比率を９０：１０に変更した以外は、実施例３と同一の方法で繊維集積体を成型し、芯材とした。
【０１１８】
得られた外皮材、断熱材の評価結果を表２に示す。得られた断熱材は断熱性能、耐久性に優れるが、木桟はめ込み性にやや劣る結果であった。
【０１１９】
［実施例１２］
実施例３と同じ外皮材と芯材を使用し、内部をアルゴンガスで置換した断熱材を作製した。
【０１２０】
大きさ１０００ｍｍ×５０ｍｍ×厚さ１２ｍｍの断熱材を以下の方法で作製した。
【０１２１】
実施例３の芯材を１０００ｍｍ×５０ｍｍの大きさに切り出した。次いで外皮材を１１００ｍｍ×１５０ｍｍの大きさに１枚切り出し、芯材を包みこんだ後、インパルスシーラーを用いて断熱材の平面部で長さ方向に外皮材の熱接着を行った。次いで断熱材の長さ方向に直交する外皮材端部の一辺を、同様にインパルスシーラーを用いて熱接着した。
【０１２２】
更に、アルゴンガスのボンベに繋げたホースを袋体の奥まで挿入し、酸素濃度計（新コスモ電気（株）製、ＸＯ−３２６ＡＬＢ）を袋体の開口部にセットして、酸素濃度を測定したところ、２１％であった。続けて、袋体内部の酸素濃度を測定しながら、アルゴンガスを吹き込んだ。酸素濃度が４．２％に達した後、袋体の開口部（長さ方向に直交する外皮材端部の残された一辺）をインパルスシーラーで熱接着（３方シール）して密封した。（このとき、断熱材内部のアルゴンガス濃度は８０％である）。
【０１２３】
得られた外皮材、断熱材の評価結果を表２に示す。得られた断熱材は断熱性能、耐久性、木桟はめ込み性に優れる。
【０１２４】
［実施例１３］
実施例３の外皮材を用い、外皮材を１１００ｍｍ×７５ｍｍの大きさに２枚切り出し、ポリエチレンフィルムの面を合わせて積層した。そして、３辺をインパルスシーラーで熱接着して袋体を作った。次いで実施例３の芯材を１０００ｍｍ×５０ｍｍの大きさに切り出し、前記袋体の中に挿入した。
【０１２５】
更に、炭酸ガスのボンベに繋げたホースを袋体の奥まで挿入し、炭酸ガス濃度計（新コスモ電気（株）製、ＸＰ−３１４０）を袋体の開口部にセットして炭酸ガスを吹き込んだ。炭酸ガス濃度計が所望する濃度に達した後、袋体の開口部をインパルスシーラーで熱接着（４方シール）して密封した。
【０１２６】
得られた外皮材、断熱材の評価結果を表２に示す。得られた断熱材は断熱性能、耐久性に優れるが、木桟はめ込み性にやや劣る（はめ込みに長時間を要する）結果であった。
【０１２７】
[比較例１]
外皮材としてポリエチレンフィルムを用いた以外は実施例３と同じ芯材と炭酸ガスを使用し、同じ方法で断熱材を作製した。
【０１２８】
外皮材、断熱材の評価結果を表２に示す。得られた断熱材は、作成直後では断熱性能に優れるが、耐久性がなく、断熱性能の低下が発生した。
【０１２９】
[比較例２]
実施例３と同じ外皮材と芯材を使用し、低熱伝導率ガスを充填しない（すなわち、内部は空気）こと以外は同じ方法で断熱材を作製した。
【０１３０】
得られた外皮材、断熱材の評価結果を表２に示す。得られた断熱材は、断熱性能が一般のグラスウール並み（熱伝導率０．０３１〜０．０５０Ｗ／ｍ・Ｋ）の性能しか得られなかった。
【０１３１】
[比較例３]
芯材以外は実施例３と同じ外皮材と炭酸ガスを使用し、同じ方法で断熱材を作製した。
【０１３２】
（芯材）
以下の方法で繊維集積体を作製した。
【０１３３】
実施例３のマトリックス繊維とバインダー繊維を用い、ウェブ積層時の単位面積当たりの質量を０．０６ｋｇ／ｍ２に変更した以外は、実施例３と同一の方法で成型し、密度５ｋｇ／ｍ３の繊維集積体を得、これを芯材とした。
【０１３４】
得られた断熱材の評価結果を表２に示す。断熱性能が一般のグラスウール並み（熱伝導率０．０３１〜０．０５０Ｗ／ｍ・Ｋ）の性能しか得られず、木桟はめ込み性にも劣る（たわみが大きいことからはめ込みに長時間を要し、断熱材のねじれが発生する）結果であった。
【０１３５】
[比較例４]
芯材以外は実施例３と同じ外皮材と炭酸ガスを使用し、同じ方法で断熱材を作製した。
【０１３６】
（芯材）
以下の方法で繊維集積体を作製した。
【０１３７】
実施例３のマトリックス繊維とバインダー繊維を用い、ウェブ積層時の単位面積当たりの質量を２．０ｋｇ／ｍ２に変更した以外は、実施例３と同一の方法で成型し、密度１６５ｋｇ／ｍ３の繊維集積体を得、これを芯材とした。
【０１３８】
得られた断熱材の評価結果を表２に示す。木桟はめ込み性に劣る（剛性が高すぎてはめ込みに長時間を要し、断熱材の折れが発生する）結果であった。
【０１３９】
【表１】
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【０１４０】
【表２】
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【産業上の利用可能性】
【０１４１】
本発明によれば、優れた断熱性能と適度な剛性を有するので住宅などの建築物の柱の形状に合わせて密着させたり、隙間に充填することが容易である。また、十分な耐久性を有しているため長期間にわたり、断熱性能に優れた断熱材を提供することができる。本発明の断熱材は、住宅など建築物の柱用断熱材として好適に活用できる。
【符号の説明】
【０１４２】
１：外皮材（フィルム）
２：芯材（繊維集積体）
３：ヒートシール（熱接着）部
４：外皮材
５：帯状芯材
６：平面部
７：終端部
８：側端部
【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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