(57)【要約】【課題】従来の遮熱材や断熱材のコストおよび結露に関する課題を解決し、安価であり、断熱性、取扱性、施工性および結露防止性などに優れた断熱シートおよび該断熱シートを用いた小屋裏の断熱構造を提供すること。【解決手段】多数の空気セルを備えたプラスチック製エアマットの厚さ方向に複数の貫通孔を設けてなり、透湿抵抗が１．５〜２０ｍ２・ｈ・ｍｍＨｇ／ｇであることを特徴とする断熱シート。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の空気セルを備えたプラスチック製エアマットの厚さ方向に複数の貫通孔を設けてなり、透湿抵抗が１．５〜２０ｍ２・ｈ・ｍｍＨｇ／ｇであることを特徴とする断熱シート。
【請求項２】
貫通孔の孔数が、８００〜１０，０００個／ｍ２である請求項１に記載の断熱シート。
【請求項３】
少なくとも片面の放射率が、０．５未満である請求項１に記載の断熱シート。
【請求項４】
プラスチック製エアマットの一方の面に表皮材が貼合されている請求項１に記載の断熱シート。
【請求項５】
表皮材が、アルミニウム蒸着フィルムである請求項１に記載の断熱シート。
【請求項６】
母屋と、垂木と、野地板とからなる小屋裏構造であって、上記母屋の面に、垂木若しくは野地板との間に空間を残して請求項１〜６の何れか１項に記載の断熱シートを固定してなることを特徴とする小屋裏の断熱構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、断熱シートおよび小屋裏の断熱構造に関し、さらに詳しくは、安価であり、断熱性、取扱性、施工性に優れた断熱シートおよび該断熱シートを用いた小屋裏の断熱構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、木造住宅における屋根直下の居室は、特に夏期において、小屋裏の熱で天井板が暑くなり、この天井板からの輻射熱で居室の温度が上昇し、冷房効果を減ずるという問題がある。
【０００３】
上記の如き夏期における居室の温度上昇を抑える目的で、野地板の裏面に発泡ポリスチレンなどの断熱材を貼り合わせる方法が提案されている。この方法では該断熱材が蓄熱し、蓄熱した断熱材からの熱の放射によって天井板が加熱され、断熱効果が不十分であった。このような問題を解決する目的でプラスチック製エアマットの両面に金属箔を貼り付けてなる遮熱材が提案されている（特許文献１参照）。また、小屋裏温度の上昇を抑制する断熱材として、板状の無機繊維系断熱材の両面を透湿性の表皮材で被覆してなる屋根用断熱材が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】
特開平１０−２８０５７７号公報
【特許文献２】
特開平８−０２７９１９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載の遮熱材は、夏期の断熱には有効であるものの、冬期には遮熱材と天井板との間の空間の温度が、遮熱材と野地板との間の空間の温度よりも高くなり、その結果として遮熱材（屋根裏側）の表面に結露が発生し、屋根裏側の各部材に黴などが発生し、住宅の寿命を短くするなどの問題がある。また、上記遮熱材は、優れた断熱効果を有するものの、エアマットの両面に金属箔を貼合するため、コスト高であるという問題がある。また、上記特許文献２に記載の断熱材は断熱性や耐結露性には優れているが、形状が板状であることから施工性に劣るという問題がある。
【０００５】
従って本発明の目的は、上記従来の遮熱材や断熱材のコストおよび結露に関する課題を解決し、安価であり、断熱性、取扱性、施工性および結露防止性などに優れた断熱シートおよび該断熱シートを用いた小屋裏の断熱構造を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、多数の空気セルを備えたプラスチック製エアマットの厚さ方向に複数の貫通孔を設けてなり、透湿抵抗が１．５〜２０ｍ２・ｈ・ｍｍＨｇ／ｇであることを特徴とする断熱シートを提供する。
【０００７】
上記本発明においては、上記貫通孔の孔数が８００〜１０，０００個／ｍ２であること；上記断熱シートの少なくとも片面の放射率が０．５未満であること；プラスチック製エアマットの一方の面に表皮材が貼合されていること；および該表皮材がアルミニウム蒸着フィルムであることが好ましい。
【０００８】
また、本発明は、母屋と、垂木と、野地板とからなる小屋裏構造であって、上記母屋の面に、垂木若しくは野地板との間に空間を残して上記本発明の断熱シートを固定してなることを特徴とする小屋裏の断熱構造を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に図面に示す好ましい実施の形態に基づいて本発明をさらに詳しく説明する。
本発明の１実施形態の断熱シートＡは、図１およびそのＸ−Ｘ矢視断面図である図２に示すように、多数の空気セル１を備えたプラスチック製エアマット２の厚さ方向に複数の貫通孔４を設け、シートの透湿抵抗を１．５〜２０ｍ２・ｈ・ｍｍＨｇ／ｇとしたことを特徴としている。
【００１０】
本発明で使用する上記のプラスチック製エアマット２は、精密機器、その部品、ガラス、陶磁器などの破損し易い物品のクッション材や梱包材として広く使用されているものである。具体的には、ポリエチレンなどの合成樹脂製の基材フィルムの表面に空気を内包した同一形状の多数のセル１を有している。このようなプラスチック製エアマット２は公知の材料であり、本発明においては公知の何れのエアマットも使用できる。
【００１１】
上記のプラスチック製エアマット２に複数の貫通孔４を設け、透湿抵抗を１．５〜２０ｍ２・ｈ・ｍｍＨｇ／ｇとした本発明の断熱シートを用いて、図５または図６に示す如き小屋裏の断熱構造を構成した場合、空間８と小屋裏間との通気性が維持され、冬期において小屋裏の温度が高く、空間８の温度が低くなっても、断熱シートの屋根裏側における結露が防止され、屋根裏構造の耐久性の低下が防止される。
【００１２】
また、上記の貫通孔４の位置は、規則的でも不規則的でもよい。また、貫通孔は空気セルの存在位置と空気セルが存在しない位置との両方にあってもよい。貫通孔が存在する空気セルは、保管や輸送時の圧縮により空気が追い出されるが、施工時に圧縮力から解放されると、潰れた空気セルは元の状態に復元するので、断熱効果が低下することはない。
【００１３】
また、本発明の断熱シートは、その透湿抵抗が１．５〜２０ｍ２・ｈ・ｍｍＨｇ／ｇであり、好ましい透湿抵抗は４〜１５ｍ２・ｈ・ｍｍＨｇ／ｇ、さらに好ましい透湿抵抗は４〜８ｍ２・ｈ・ｍｍＨｇ／ｇである。このような透湿抵抗は、前記貫通孔の孔数、貫通孔の開孔率（断熱シート片面の面積に対する孔の合計面積の割合）および貫通孔の１個の面積を変化させることにより容易に上記範囲に調整可能である。上記透湿抵抗の値が上記範囲より小さいと、断熱シートの気密性が低く、断熱効果が低下し、小屋裏の熱が天井に反射され、居室の冷房効果が発揮されにくい。一方、透湿抵抗が上記範囲を超えると、気密性が高くなり、冬期における断熱シート表面の結露を防ぐことが困難である。
【００１４】
また、前記貫通孔４の孔数は、８００〜１０，０００個／ｍ２であることが好ましく、より好ましくは１，５００〜７，０００個／ｍ２である。また、貫通孔の断熱シートに対する開孔率が、０．１〜１．０％であること好ましい。また、貫通孔の１個の面積は特に限定されないが、例えば、０．００５〜１．０ｍｍ２程度である。上記貫通孔の孔数または開孔率が上記範囲を超えると、冬期における結露の問題はなくなるが、空気セルの潰れが多くなり、断熱効果が低下する。一方、上記貫通孔の孔数または開孔率が上記範囲未満であると、気密性が高くなり、冬期における断熱シート表面の結露を防ぐことが困難となる。
【００１５】
また、本発明においては、断熱シートを構成しているエアマット２の片面２１（好ましくは基材フィルム２の解放表面）の放射率が０．５未満であることが好ましい。ここで「放射率」とはＪＩＳ  Ａ１４２３に規定される方法に従って求めたものであり、上記片面２１の放射率が０．５以上であると、基材フィルムが外部の熱を吸収し易くなり、断熱性能が低下するので好ましくない。このような放射率は、基材フィルムの表面に、金属アルミニウムを蒸着させる方法、アルミニウム箔を貼合する方法、アルミペースト顔料を含む塗料からなる塗層を形成する方法などによって容易に達成される。このような金属層や塗層を設ける場合には、勿論、貫通孔４はこれらの金属層や塗層も貫通している。
【００１６】
本発明の別の好ましい実施形態の断熱シートＡを、図３およびそのＸ−Ｘ矢視断面図である図４に示す。この実施形態の断熱シートは、多数の空気セル１を備えたプラスチック製エアマット２の一方の面に表皮材３を貼合してなるものである。この断熱シートにおけるプラスチック製エアマットの構成、貫通孔の孔数、透湿抵抗、表皮材の放射率などは、前記の図１および図２に示す断熱シートの場合と同様である。
【００１７】
上記のエアマット２の基材フィルム側に貼合する表皮材３は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルなどの合成樹脂フィルム（またはシート）、紙、有機または無機の織布、不織布、金属箔などの何れのシート材料であってもよいが、これらの表皮材の片面３１（表皮材３の開放表面）は、前記と同様に放射率０．５未満であることが好ましい。このような表皮材は、その強度を考慮すると、素材によっても異なるが、一般的には約１０〜１００μｍの厚みが好ましい。
【００１８】
特に好ましい表皮材は、少なくとも一方の面にアルミニウム層３１を蒸着させた合成樹脂フィルムである。このようなアルミニウム蒸着フィルムはその放射率が低く、本発明の断熱シートを用いて小屋裏の断熱施工した場合、夏期に野地板を通して侵入してくる熱を有効に遮断・反射して、小屋裏の温度上昇をより効率的に抑えることができる。
【００１９】
図３および図４に示す断熱シートは、前記のエアマット２と上記の表皮材３とを貼合して形成するが、エアマットと表皮材との貼合方法は特に限定されず、例えば、表皮材が熱可塑性樹脂の場合には、押出しコーティング、融着、接着剤（ホットメルト型或はドライラミ接着剤）による貼合などであり、貼合方法自体は特に限定されない。特に表皮材がアルミニウム片面蒸着フィルムの場合には、アルミニウム蒸着面が外側（解放面）に配置されるように貼合することが好ましい。
【００２０】
上記貼合物に多数の貫通孔を設け、透湿抵抗を１．５〜２０ｍ２・ｈ・ｍｍＨｇ／ｇとすることによって、図３および図４に示す本発明の断熱シートが形成される。貫通孔の単位面積当たりの孔数などは前記図１および図２に示す実施形態と同様である。なお、以上の実施形態における貫通孔の形成は、断熱シートの製造に際し、多数の突起を有するロールを用いて連続的に設けることができる。また、赤外線レーザーなどを用いても貫通孔を連続的に設けることができる。
【００２１】
本発明でいう透湿抵抗とは、次のような方法によって求めたものである。すなわち、ＪＩＳ  Ｚ  ０２０８に規定されている方法（カップ法）に従い、温度２５℃または４０℃において断熱シートを境界面とし、一方の側の空気を相対湿度９０％、他の側の空気を吸湿剤によって乾燥状態に保ったとき、２４時間にこの境界面を通過する水蒸気の質量（ｇ）を、その材料１ｍ２当たりに換算した値（透湿度）として求める。この透湿度から下記式１によって透湿抵抗を算出する。
Ｒ＝（２４×Ｄ）／Ｔ
ただし、Ｒ：透湿抵抗（ｍ２・ｈ・ｍｍＨｇ／ｇ）、Ｔ：透湿度（ｇ／ｍ２・２４ｈｒ）、Ｄ：水蒸気圧差（ｍｍＨｇ）を意味する。
【００２２】
上記における水蒸気圧差Ｄとは、透湿度を測定した際の断熱シートを境界にした二つの空間のそれぞれの水蒸気圧の差である。なお、透湿度の測定では一方の空間を乾燥状態に保つため、他方の空間の水蒸気圧、すなわち、透湿度を測定する雰囲気の水蒸気圧を上記の水蒸気圧差Ｄとして使用しても差支えない。
【００２３】
以上の如き本発明の断熱シートは、任意のサイズであり得る。例えば、保管性や施工性などを考慮すると、幅方向×長さ方向×厚みが、約６００〜２，０００ｍｍ×１，８００〜２，０００ｍｍ×２〜６ｍｍのサイズが一般的であるが、幅方向が６００〜２，０００ｍｍのロール状に巻いた連続物であってもよい。また、本発明の断熱シートの用途は、後述するように、小屋裏の断熱シートとして有効であるが、小屋裏の断熱シートに限定されず、建物の壁面、床面、天井などの各種の断熱シートとして使用でき、さらに建築部材に限定されず、クッション材、梱包材、その他の用途の断熱シートとしても使用できる。
【００２４】
本発明の小屋裏の断熱構造は、図５および図６に示す如く、母屋５と、垂木６と、野地板７とからなる小屋裏構造であって、上記母屋５の面に、垂木６若しくは野地板７との間に空間８を残して、前記本発明の断熱シートを固定することによって形成される。この際、断熱シートの小屋裏側に面する面は、断熱シートのいずれの面でもよいが、そのプラスチック製エアマット２の空気セル１が小屋裏側に対向するように、すなわち、本発明の断熱シートの片面（２１または３１）が野地板７側になるように配置されることが好ましい。
【００２５】
上記断熱構造における断熱シートＡ以外は、公知の構成であり、特に限定されるものではない。例えば、多数の母屋５の間に棟木９が存在する場合には、その棟木９にも断熱シートＡを固定することができる。図５に示す例は、母屋５の長手方向に直交するように断熱シートＡを施工した例を示している。断熱シートの母屋に対する固定は任意の方法でよく、例えば、タッカーなどによる留め具１０によって断熱シートＡを母屋５の表面に固定することができる。図６に示す例は、母屋５の長手方向に平行に断熱シートＡを施工した例を示している。断熱シートの母屋に対する固定は前記と同様にタッカーなどによって行えばよい。
【００２６】
【実施例】
次に実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１〜５および比較例１〜３
市販のプラスチック製エアマット（商品名：ミナパック、酒井化学工業社製）を縦×横＝１，２００×１，２００ｍｍに裁断して実施例および比較例で使用するエアマットとした。また、片面アルミニウム蒸着ポリエチレンフィルム（放射率：０．３８）を縦×横＝１，２００×１，２００ｍｍに裁断して実施例および比較例で使用する表皮材とした。
【００２７】
上記のエアマット６枚と上記の蒸着フィルム６枚とを、それぞれドライラミ接着剤を用いて貼り合わせて６枚の貼合物を得た。これらの６枚の貼合物と上記のエアマット２枚に、直径１ｍｍの円状の貫通孔を下記表１に記載の孔数で設けて実施例および比較例の断熱シートとした。これらの８枚の断熱シートについて、透湿抵抗およびエアマットの空気セルの潰れの評価を行い、それらの結果を併せて表１に示す。なお、空気セルの潰れ評価方法は下記の通りである。
【００２８】
［空気セルの潰れ評価方法」
１．断熱シートから、縦×横＝１５ｃｍ×１５ｃｍの試験片を５枚切り出し、厚み方向に重ね合わせて初期の厚み（ｔ０：単位ｍｍ）を測定する。
２．上記５枚重ねた試験片の上に、試験片と接する面が２０ｃｍ角の重り１０ｋｇを乗せて、１０分間放置し、重りが乗った状態の厚み（ｔ１：単位ｍｍ）を測定する。
３．初期の厚み（ｔ０）に対する１０分間放置後の厚み（ｔ１）の保存率（ｔ１／ｔ０×１００）を百分率で表わし、５段階にランク分けする。
４．ランク分けは、保持率８５％超が「５」、７０％超〜８５％が「４」、５５％超〜７０％が「３」、４０％超〜５５％が「２」、４０％以下が「１」とする。
【００２９】
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【００３０】
実施例６
屋根材（平板スレート）５．２ｍｍ＋アスファルトルーフィング１．２ｍｍ＋野地板１２ｍｍ＋垂木４５ｍｍ＋母屋１０５ｍｍの小屋裏構造に、図５に示す如く、実施例３の断熱シートを、その空気セルを小屋裏側に向けて母屋面に留めて小屋裏全面を覆って本発明の断熱構造とした。この構造体を真夏に近い条件で屋根表面から加熱して５時間昇温させ、その後自然冷却して屋根の表面温度と小屋裏の温度変化を経時的に測定した。その結果を図７に示した。
【００３１】
実施例７
実施例６において使用した断熱シート（実施例３）に代えて、実施例１の断熱シートを用いて、他は実施例６と同様にして本発明の断熱構造を構成し、実施例６と同様にして屋根の表面温度と小屋裏の温度変化を経時的に測定した。
【００３２】
比較例４
断熱シートを使用しないことを除き、実施例６と同一構造の小屋裏構造について実施例６と同様にして屋根の表面温度と小屋裏の温度変化を経時的に測定した。その結果を図７に示した。
【００３３】
図７から明らかであるように、本発明の断熱シートを用いた実施例６の小屋裏構造では、試験開始５時間後には、屋根温度は８０℃に達したが、小屋裏の温度は最高で約３８℃であったのに対して、比較例４では小屋裏の温度は最高で約４４℃に上昇していた。図７中の斜線部分が実施例６による断熱効果に相当する。なお、実施例７の場合には、実施例６と同様の温度変化であったが、小屋裏の温度は最高で約４０℃であった。
【００３４】
実施例８および比較例５
実施例３および比較例３の各断熱シートを用いて、実施例６と同様にしてそれぞれの小屋裏断熱構造を構成し、冬期において外気温；＋１℃、室内温度２５℃の条件で３時間維持した際の断熱シートの表面（アルミニウム蒸着面）の結露状態を調べたところ、実施例３の断熱シートを用いた実施例８では、結露はないが、比較例３の断熱シートを用いた比較例５では結露が発生した。
【００３５】
【発明の効果】
以上の如き本発明によれば、従来の遮熱材や断熱材のコストおよび結露に関する課題を解決し、安価であり、断熱性、取扱性、施工性および結露防止性などに優れた断熱シートおよび該断熱シートを用いた小屋裏の断熱構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の断熱シートを説明する斜視図。
【図２】図１のＸ−Ｘ線矢視断面図。
【図３】本発明の好ましい実施形態の断熱シートを説明する斜視図。
【図４】図３のＸ−Ｘ線矢視断面図。
【図５】本発明の断熱構造を説明する図。
【図６】本発明の断熱構造を説明する図。
【図７】実施例６および比較例４の結果を示す図。
【符号の説明】
Ａ：断熱シート
１：空気セル
２：エアマット
２１：片面（基材シートの開放表面）
３：表皮材
３１：アルミニウム蒸着層
４：貫通孔
５：母屋
６：垂木
７：野地板
８：空間
９：棟木
１０：留め具
【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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