(57)【要約】【課題】  比較的薄くて柔軟性に富み、断熱効果に優れるとともに、製造に際しオゾン層破壊ガスや温室効果ガスを必要としない断熱シートとそれを含む建築用材並びに構築用材、さらには当該断熱シートに用いる気泡シートを提供することを課題とする。【解決手段】  片面に黒色層を有する第１赤外線反射層と、前記黒色層を挟んで前記第１赤外線反射層と距離を隔てて対向する第２赤外線反射層と、前記黒色層と前記第２赤外線反射層との間に配置された気泡シートを備える断熱シート、これを含む建築用材並びに構築材、及び前記断熱シートに適した気泡シートを提供することによって上記の課題を解決する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面に黒色層を有する第１赤外線反射層と、前記黒色層を挟んで前記第１赤外線反射層と距離を隔てて対向する位置に配置された第２赤外線反射層と、中空状に膨出する複数の突起が形成されたキャップフィルムに、前記突起内に空気を封入するバックフィルムを積層してなる気泡シートであって、前記黒色層と前記第２赤外線反射層との間に配置され、前記第１赤外線反射層と前記第２赤外線反射層との間に前記距離を確保する気泡シートとを備え、前記第１赤外線反射層、前記黒色層、前記気泡シート、及び前記第２赤外線反射層のいずれもが柔軟性のある材料で構成され、全体として柔軟性を有する断熱シート。
【請求項２】
前記気泡シートが、複数の前記突起が前記第２赤外線反射層側に位置し、前記バックフィルムが前記黒色層側に位置する向きに配置されている請求項１記載の断熱シート。
【請求項３】
前記気泡シートが、複数の前記突起間の間隔ｄと前記突起の半径ｒとがｄ≧（１／４）ｒの関係にある気泡シートである請求項１又は２記載の断熱シート。
【請求項４】
前記気泡シートが、複数の前記突起の上面の面積が底面の面積よりも小さい気泡シートである請求項１〜３のいずれかに記載の断熱シート。
【請求項５】
前記気泡シートが、複数の前記突起の上面にさらに上方に突出した凸部を備えている気泡シートである請求項１〜４のいずれかに記載の断熱シート。
【請求項６】
前記気泡シートが、気泡シートの外周部及び／又は内部に、少なくとも前記突起の外径よりも大きい幅で前記突起が存在しない帯状領域を有している請求項１〜５のいずれかに記載の断熱シート。
【請求項７】
前記黒色層と前記第２赤外線反射層との距離が３〜１２ｍｍの範囲にある請求項１〜６のいずれかに記載の断熱シート。
【請求項８】
前記第１赤外線反射層の前記黒色層とは反対側の面に、前記第１赤外線反射層の前面に空間を確保する前面スペーサが配置されている請求項１〜７のずれかに記載の断熱シート。
【請求項９】
前記前面スペーサが、中空状に膨出する多数の突起が形成されたキャップフィルムに、前記突起内に空気を封入するバックフィルムを積層してなる気泡シートである請求項８記載の断熱シート。
【請求項１０】
前記前面スペーサを構成する前記気泡シートが、前記突起が前記第１赤外線反射層側に位置し、前記バックフィルムがその反対側に位置する向きに配置されている請求項９記載の断熱シート。
【請求項１１】
前記第２赤外線反射層の前記気泡シートとは反対側に潜熱蓄熱材層を有する請求項１〜１０のいずれかに記載の断熱シート。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の断熱シートを含む建築用床材、建築用壁材、建築用天井材、又は、船舶、航空機、自動車、又はその他構造物の隔壁用材、側壁用材、床用材、天井用材、又は屋根用材。
【請求項１３】
中空状に膨出する複数の突起が形成されたキャップフィルムに、前記突起内に空気を封入するバックフィルムを積層してなる気泡シートであって、複数の前記突起間の間隔ｄと前記突起の半径ｒとがｄ≧（１／４）ｒの関係にある気泡シート。
【請求項１４】
複数の前記突起の上面の面積が底面の面積よりも小さい請求項１３記載の気泡シート。
【請求項１５】
複数の前記突起の上面にさらに上方に突出した凸部を備えている請求項１３又は１４記載の気泡シート。
【請求項１６】
外周部及び／又は内部に、少なくとも前記突起の外径よりも大きい幅で前記突起が存在しない帯状領域を有している請求項１３〜１５のいずれかに記載の気泡シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は断熱シートとそれを含む建築用材又は構築用材並びにそれに用いる気泡シートに関するものであり、建築物は勿論、船舶、航空機、自動車、その他構造物の断熱に使用して好適な断熱シートとそれに用いる気泡シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建築物や構造物における断熱は、暖房費や冷房費の節約という観点からはもとより、地球的規模での省エネルギーの観点からも重要なテーマであり、従来から種々の提案が為されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、金属製表面材間に硬質ウレタンフォームが充填された高断熱性パネルが開示されている。この高断熱性パネルは優れた外観品質を有し、かつ、優れた断熱特性を有するとされている。しかしながら、この高断熱性パネルは、金属製表面材間に硬質ウレタンフォームを充填するために、発泡剤として１，１−ジクロロ−１−フロロエタンを使用するものである。この発泡剤は、いわゆる代替フロンと呼ばれるものであり、オゾン破壊係数は小さいとはされるものの、ＣＯ２ガスの約７００倍もの地球温暖化係数を持っているといわれているので、地球温暖化の防止、抑制という観点からはできるだけ使用を避けたい材料である。また、この高断熱性パネルは一定以上の厚みを有するパネルであり、これを建築物や構築物に採用すると、壁厚や床厚が長大となり、居住空間や利用可能空間が狭くなってしまうという欠点を有している。
【０００４】
また、特許文献２には、シート基材に断熱塗料を塗布し、これを乾燥させることによって形成される断熱シートが開示されている。断熱塗料は、断熱したい場所に塗布するだけで良く、極めて施工性に優れるものであるが、その反面、単に塗布するだけであるので外界からの刺激に弱く、風、雨、埃、人、又は家具などとの接触による物理的な力によって塗膜が摩耗したり、塗膜表面に汚れが付着して、赤外線反射率が低下し、遮熱性又は断熱性が次第に失われていくという欠点を有している。また、断熱塗料は、セラミック球などの微少な断熱材を含んでいるので、一般的に塗布が困難で熟練を要するという問題点がある。
【０００５】
さらに、特許文献３には、表面にアルミ層を有する樹脂製の気泡シートを複数積層してなる断熱シートが開示されている。この断熱シートは、積層される気泡シートの長さをそれぞれ異なるものとし、パイプ等の対象物に巻き付けた際、各気泡シートが同心状となるように構成されたものである。この断熱シートは、最外層のアルミ層で輻射熱を反射し、その内側に設けられた気泡シートが有する多数の密閉された空気層によって熱伝導を抑制する。更に、気泡シートの内側にも更にアルミ層が設けられ、最外層のアルミ層及びその内側の気泡シートを通過した熱を遮熱することができるとされている。
【０００６】
しかしながら、特許文献３に開示されている断熱シートは、パイプ等の管状物に巻き付けて使用するものであり、用途が極めて限定される上に、対象物に巻き付けたときに層ごとに同心状となるために断熱シートの層ごとの長さを対象物の径に合わせて設定する必要があり、製造工程が煩雑になるという不都合を有している。
【０００７】
さらに、特許文献４には、一方の面には赤外線反射部を設けると共に、他方の面には赤外線吸収部を設けた断熱体を空洞部を介して複数重ね合わせ伝導による熱の伝熱を赤外線に変化させ、断熱させる断熱装置が開示されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献４に開示されている断熱装置は、基本的に剛性を備えた柔軟でない断熱装置であり、空洞部を介して断熱体を複数枚重ね合わせる構造上、嵩張ることが避けられず、その適用範囲が限られるという欠点を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０８−１６９０７１号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０４６１６７号公報
【特許文献３】特開２０１２−２４６９５０号公報
【特許文献４】特開平０５−２６３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は従来技術の上記の欠点を解消するために為されたもので、比較的薄くて柔軟性に富み、断熱効果に優れるとともに、構造が簡単で、製造に際し、オゾン層破壊ガスや温室効果ガスを必要としない断熱シートとそれを含む建築用材並びに構築用材、さらには当該断熱シートに用いる気泡シートを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決すべく、本発明者は、熱伝導、熱対流、熱放射の３種類があるとされている伝熱形態のうち、熱放射による伝熱に着目した。すなわち、本発明者は、熱放射による伝熱を抑制することによって断熱する場合には、熱伝導や熱伝達を抑制することによって断熱する場合よりも、断熱構造体の厚みを薄くすることができるのではないかとの予測の下に、種々試行錯誤を重ねた。その結果、本発明者は、外部から熱放射の形態で伝わってくる熱を反射する第１の赤外線反射層と第２の赤外線反射層とを、間に赤外線を吸収する黒色層を挟んで互いに対向するように二層に配置すると、意外にも、比較的厚みの小さな断熱構造体によって、グラスウールやスチレンフォームなどを用いる比較的厚みの大きな従来の断熱構造体と比較して遜色のない断熱効果が得られることを見出し、先に特願２０１５−１８４２９の明細書に開示した。斯かる断熱構造体は、スチレンフォームやウレタンフォームなどの高分子発泡体を使用しないので、製造に際してオゾン破壊ガスや大きい地球温暖化係数をもった温室効果ガスを必要とせず、地球温暖化の防止に貢献するところが大である断熱構造体である。
【００１２】
その後、本発明者はさらに研究を重ね、前記第１の赤外線反射層と前記第２の赤外線反射層とを、間に赤外線を吸収する黒色層を挟んで互いに対向させるにあたり、一般に梱包等に用いられている気泡緩衝材と同じ構造若しくはこれを改良した気泡シートを使用すると、前記第１及び第２の赤外線反射層、及び前記黒色層を比較的薄く柔軟な材料で構成しても、前記第１の赤外線反射層と前記第２の赤外線反射層との間に必要な一定の間隔を安定的に確保することができ、しかも、気泡シート自体も柔軟性を有しているので、全体として、軽くて薄く、かつ柔軟性を有する断熱シートが得られることを見出した。
【００１３】
すなわち、本発明は、片面に黒色層を有する第１赤外線反射層と、前記黒色層を挟んで前記第１赤外線反射層と距離を隔てて対向する位置に配置された第２赤外線反射層と、中空状に膨出する複数の突起が形成されたキャップフィルムに、前記突起内に空気を封入するバックフィルムを積層してなる気泡シートであって、前記黒色層と前記第２赤外線反射層との間に配置され、前記第１赤外線反射層と前記第２赤外線反射層との間に前記距離を確保する気泡シートとを備え、前記第１赤外線反射層、前記黒色層、前記気泡シート、及び前記第２赤外線反射層のいずれもが柔軟性のある材料で構成され、全体として柔軟性を有する断熱シートを提供することによって、上記の課題を解決するものである。
【００１４】
本発明の断熱シートは、片面に黒色層を有する第１赤外線反射層と、第２赤外線反射層とを、間に気泡シートを挟んで対向配置するだけの簡単な構成であるので製造が容易であるという利点を有している。また、ウレタンフォームやスチレンフォームなどの高分子発泡体を使用しないので、製造に際してオゾン破壊性ガスや大きな地球温暖化係数をもった温室効果ガスを必要とせず、環境負荷が小さく、地球温暖化に悪影響を及ぼす恐れがないという利点を有している。
【００１５】
さらに、本発明の断熱シートは、前記第１赤外線反射層、前記黒色層、前記気泡シート、及び前記第２赤外線反射層のいずれもが柔軟性のある材料で構成されているので、全体として柔軟性を有し、断熱が求められる箇所の形状に合わせて適宜曲折させて曲面や角部などの断熱にも何らの不都合なく使用できるばかりでなく、巻き取ってロール状にして保存、運搬ができる。また、本発明の断熱シートは、基本的に剛性を備えた材料を使用しないので、適宜の箇所で切断が可能であり、施工現場等において必要な大きさに適宜切断して使用することができるという利点を有している。
【００１６】
本発明の断熱シートにおいて、前記気泡シートは、気泡シートを構成する複数の前記突起が前記第２赤外線反射層側に位置し、前記バックフィルムが前記黒色層側に位置する向きに配置されるのが好ましい。気泡シートを構成するバックフィルム及びキャップフィルムは、通常、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂を単独で、又は二種以上を混合して製造され、基本的に赤外線透過性に優れているが、気泡シートのバックフィルムが第２赤外線反射層の側に位置する場合には、第２赤外線反射層の全面がバックフィルムで覆われ、第２赤外線反射層による赤外線の反射が妨げられる恐れがある。これに対し、気泡シートの複数の突起が第２赤外線反射層側に位置する場合には、複数の突起間には間隙があるので、少なくとも突起の存在しない間隙部分では第２赤外線反射層が露出し、露出部における赤外線反射は妨げられることはない。その結果、より高い断熱効果を得ることができる。
【００１７】
さらに、本発明の断熱シートにおいては、前記気泡シートにおける複数の前記突起間の間隔をｄ、前記突起の半径をｒとすると、ｄ≧（１／４）ｒの関係にあるのが好ましく、ｄ≧（１／２）ｒの関係にあるのがより好ましい。通常の梱包に用いられる気泡緩衝材においては、対象物を柔らかく包み込むために、複数の突起は極めて密に配置されており、本発明者が調べたところによれば、突起間の間隔ｄは、突起の半径ｒの（１／５）程度に設定されている。このような通常市販されている気泡緩衝材を本発明における気泡シートとして用いることは勿論可能であるが、突起間の間隔ｄが突起半径ｒに比して小さいと、気泡シートを、その複数の突起が第２赤外線反射層側に位置するように配置しても、第２赤外線反射層の大部分は突起を構成するキャップフィルムで覆われてしまい、第２赤外線反射層による赤外線の反射効率が低下する恐れがある。これに対し、突起間の間隔ｄが突起半径ｒに比して比較的大きく、ｄ≧（１／４）ｒ、より好ましくはｄ≧（１／２）ｒの関係にある気泡シートを用いる場合には、突起間の間隔が大きいので、複数の突起が第２赤外線反射層側に位置するように気泡シートを配置すると、第２赤外線反射層の露出面積が大きくなり、赤外線の反射効率が高まり、より高い断熱効果を期待することができる。また、突起の上面と第２赤外線反射層との接触面積も小さくなるので、バックフィルム及びキャップフィルムを介した伝導による伝熱量も小さくなり、本発明の断熱シートによる断熱効果をより一層高めることができるという利点も得られる。
【００１８】
同様の観点から、本発明の断熱シートに用いる気泡シートは、複数の前記突起の上面の面積が底面の面積よりも小さい気泡シートであるか、又は複数の前記突起の上面にさらに上方に突出した凸部を備えている気泡シートであるか、若しくはその両方を兼ね備えた気泡シートであるのが好ましい。すなわち、突起の上面の面積が底面の面積よりも小さい場合には、このような気泡シートを複数の突起が第２赤外線反射層側に位置するように配置すると、大きな面積の底面で突起自体の強度は確保しつつ、第２赤外線反射層と突起上面との接触面積を小さくすることができるので、第２赤外線反射層の露出面積が大きくなり、赤外線反射効率が高まるとともに、バックフィルム及びキャップフィルムを介した伝導による伝熱量も下がり、本発明の断熱シートによる断熱効果をより高めることができるという利点が得られる。なお、上面の面積が底面の面積よりも小さい突起の形状としては、例えば、円錐台形、多角錐台形、楕円錘台形、又は長円錐台形の形状を有する突起が挙げられるが、突起の形状はこれらに限られるものではない。
【００１９】
同様に、複数の前記突起が突起の上面にさらに上方に突出した凸部を備えている場合には、そのような気泡シートを複数の突起が第２赤外線反射層側に位置するように配置すると、複数の突起はそのさらに突出した凸部で第２赤外線反射層と接触することになり、突起上面と接触しない第２赤外線反射層の面積が大きくなり、赤外線反射効率がより一層高まるとともに、バックフィルム及びキャップフィルムを介した熱伝導による伝熱量もより小さくなり、本発明の断熱シートによる断熱効果をより高めることができるという利点が得られる。
【００２０】
なお、突起の上面の面積と底面の面積とが同じでなく、上面の面積が底面の面積よりも小さい場合には、突起上面の半径が前記突起半径ｒとなり、突起上面での突起間の間隔が前記突起間隔ｄということになる。また、突起底面の面積とはバックフィルム面上での各突起の面積をいい、突起上面の面積とはキャップフィルム上面での各突起の面積を意味している。さらに、突起のバックフィルムと平行な面での断面形状が円でない場合には、同じ面積を有する円を想定し、その半径をもって突起半径ｒとすれば良い。また、突起間の間隔ｄとは隣接する２つの突起間での最小の間隔をいうものとする。
【００２１】
さらに、本発明の断熱シートに用いる気泡シートは、気泡シートの外周部及び／又は内部に、少なくとも前記突起の外径よりも大きい幅で前記突起が存在しない帯状領域を有しているのが好ましい。気泡シートがこのような帯状領域を有している場合には、その帯状領域の部分では第１赤外線反射層と第２赤外線反射層とを、間に黒色層を挟んで極めて接近させることができ、本発明の断熱シートに他の部分に比べて厚さを薄い帯状の凹部を形成することができる。この帯状の凹部は、本発明の断熱シートを、例えば、建築物又は構築物の枠体や断熱パネルの枠体に取り付けるときの取付部として利用することができる。
【００２２】
本発明の断熱シートにおいて、第１赤外線反射層と第２赤外線反射層との間の距離は、断熱効果が得られる限り何ら限定されるものではないが、断熱効果をより高めるという観点からは、前記黒色層と前記第２赤外線反射層との距離が３〜１２ｍｍの範囲にあるのが好ましく、６〜１２ｍｍの範囲にあるのがより好ましく、６〜１０ｍｍの範囲にあるのがさらに好ましい。前記距離が３ｍｍ未満若しくは１２ｍｍ超であっても断熱効果が得られないという訳ではないが、３〜１２ｍｍの範囲内である場合に比べて、断熱効果が低下する傾向がある。なお、前記距離は、断熱シートの全面にわたって均一であるのが望ましい。前記距離が断熱シートの全面にわたって均一である場合、黒色層と第２赤外線反射層とは平行に配置されることになり、黒色層の厚さが断熱シートの全面にわたって均一である場合、第１赤外線反射層と第２赤外線反射層とは平行に配置されることになる。
【００２３】
本発明の断熱シートにおいては、第１赤外線反射層と第２赤外線反射層との距離が最大でも１２ｍｍ程度あれば比較的良い断熱効果が得られるので、グラスウールやスチレンフォームなどを用いる従来の断熱構造体に比べて、断熱シートの厚みを小さく、薄くすることができるという利点が得られる。
【００２４】
本発明の断熱シートは、その好ましい一態様において、第１赤外線反射層の黒色層とは反対側の面に、第１赤外線反射層の前面に空間を確保する前面スペーサが配置されている。本発明の断熱シートがこのような前面スペーサを備えている場合には、本発明の断熱シートを熱源構造体に取り付ける際、第１赤外線反射層の前面には、常に、入射してくる赤外線を反射する空間が確保されることになり、本発明の断熱シートの断熱効果をより的確に発揮させることができる。
【００２５】
前記前面スペーサとしては、前記黒色層と第２赤外線反射層との間に配置される気泡シートと同様に、中空状に膨出する多数の突起が形成されたキャップフィルムに、前記突起内に空気を封入するバックフィルムを積層してなる気泡シートを用いることができる。前面スペーサが気泡シートである場合には、前面スペーサを取り付けても断熱シート全体の重量をさほど増加させないので、断熱シートを軽量に保つことができるとともに、気泡シートは一般に柔軟性を有しているので、そのような気泡シートを前面スペーサとして取り付けても断熱シート全体の柔軟性を損なう恐れがない。
【００２６】
因みに、前面スペーサとして気泡シートを用いる場合には、気泡シートを構成する突起が第１赤外線反射層側に位置し、気泡シートを構成するバックフィルムがその反対側に位置する向きに配置されるのが望ましい。気泡シートが前面スペーサとしてこの向きに配置される場合には、第１赤外線反射層の反射面が気泡シートを構成するバックフィルムで覆われないので、第１赤外線反射層による赤外線の反射効率が損なわれる恐れがない。なお、前記黒色層と第２赤外線反射層との間に配置される上述した気泡シートと同じ気泡シートを前面スペーサとして用いても良いことは勿論であり、その場合には、用いる気泡シートにおける複数の突起の配置、形状、構造に応じて、上述したと同様の効果が得られることになるのはいうまでもない。
【００２７】
本発明の断熱シートは、その好ましい一態様において、第２赤外線反射層の気泡シートとは反対側に潜熱蓄熱材層を有している。潜熱蓄熱材とは、よく知られているように、物質が相転移の際に熱量を潜熱として吸収又は放出する現象を利用した蓄熱材であり、本発明の断熱シートがこのような潜熱蓄熱材層を備える場合には、第２赤外線反射層を通過する熱を、さらにこの潜熱蓄熱材層において潜熱として吸収し、その断熱効果をより一層高いものとすることができる。
【００２８】
さらに、本発明は、上述した本発明の断熱シートを含む建築用床材、建築用壁材、建築用天井材などの建築用材、又は、船舶、航空機、自動車、又はその他構造物の隔壁用材、側壁用材、床用材、天井用材、又は屋根用材などの構築用材を提供することによって上記の課題を解決するものである。なお、上記建築用材又は構築用材が本発明の断熱シートを含むとは、本発明の断熱シートそのものが上述した建築用材や構築用材である場合や、本発明の断熱シートに、例えば、補強部材、支持部材、保護部材、建築用材又は構築用材として必要とされる他の部材、装飾部材などが付加されている場合の双方を包含する。
【００２９】
本発明の断熱シートを含む建築床材を用いて建築物の床を構築する場合には、例えば冬季においては、暖かい室内から床下への熱の散逸が防止され、いわゆる内断熱と呼ばれる断熱が実現される。また、本発明の断熱シートを含む建築用材を用いて建築物の壁又は天井を構築する場合にも同様であり、第１赤外線反射層の側を室内に向けて本発明の断熱シートを含む建築壁材又は天井材を配置する場合には、壁材や天井材を介しての室内から室外への熱の散逸が防止され、逆に、第１赤外線反射層の側を室外に向けて本発明の断熱シートを含む建築壁材又は天井材を配置する場合には、例えば夏季において、日射などによる外部からの熱が室内へ浸入するのを防止し、いわゆる外断熱と呼ばれる断熱が実現される。
【００３０】
さらに、本発明は、上述した本発明の断熱シートに用いる気泡シートを提供することによって、上記課題を解決するものである。本発明の断熱シートに用いる気泡シートとしては、先に述べた理由により、中空状に膨出する複数の突起が形成されたキャップフィルムに、前記突起内に空気を封入するバックフィルムを積層してなる気泡シートであって、複数の前記突起間の間隔ｄと前記突起の半径ｒとがｄ≧（１／４）ｒの関係、より好ましくはｄ≧（１／２）ｒの関係にある気泡シートが好ましく、中でも、複数の前記突起の上面の面積が底面の面積よりも小さい気泡シートがより好ましい。さらには、同じく先に述べた理由により、本発明の断熱シートに用いる気泡シートとしては、その突起の上面にさらに上方に突出した凸部を有している気泡シート、さらには、外周部及び／又は内部に、少なくとも前記突起の外径よりも大きい幅で前記突起が存在しない帯状領域を有している気泡シートが好ましい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の断熱シートは、黒色層を有する第１赤外線反射層と、第２赤外線反射層とを、所定の距離を隔てて対向させるという極めて簡単な構造であるので、製造が比較的容易である上に、所期の断熱効果を得るにあたり、断熱シートの厚みを小さく、すなわち薄くすることができ、断熱に高分子発泡体を使用しないので、その製造に際しては、オゾン層破壊ガスや温室効果ガスを必要とせず、地球環境の保護や地球温暖化の防止に貢献することができるという利点を有している。
【００３２】
また、本発明の断熱シートは、各構成層が柔軟性を有する材料で構成されているので、全体として柔軟性を有し、適宜の大きさ、形状に切断して使用できる。したがって、施工場所を選ばず、曲面や角部などの断熱にも有効である。また、巻き取ってロール状にして保管、運搬が可能であるので、取り扱いが極めて容易であるという利点を有している。また、本発明の断熱シートを含む各種の建築用材及び構築用材によれば、断熱に要する厚みが小さいので、居住空間や使用空間をむやみに狭くすることなく、所期の断熱性能を備えた建築物又は構築物を実現することができるという利点が得られる。
【００３３】
さらに、本発明の気泡シートは、通常の梱包等に用いられる気泡緩衝材とは異なり、断熱シート用に特化した気泡シートであるので、本発明の断熱シートに使用して高い断熱効果を実現することを可能にするとともに、突起が存在しない帯状領域を備えることによって、本発明の断熱シートを建築物又は構築物の枠体や断熱パネルの枠体に取り付けるときの取付部を提供することを可能にするという利点も有している。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の断熱シートの一例を示す断面図である。
【図２】気泡シートだけを取り出して示す断面図である。
【図３】図２の気泡シートの底面図である。
【図４】本発明の断熱シートの動作を説明する図である。
【図５】気泡シートの他の一例を示す断面図である。
【図６】図５の気泡シートの底面図である。
【図７】気泡シートのさらに他の一例を示す断面図である。
【図８】図７の気泡シートの底面図である。
【図９】気泡シートのさらに他の一例を示す断面図である。
【図１０】図９の気泡シートの底面図である。
【図１１】気泡シートのさらに他の一例を示す底面図である。
【図１２】図１１の気泡シートを使用した本発明の断熱シートの正面図である。
【図１３】本発明の断熱シートの他の一例を示す図である。
【図１４】図１３の断熱シートを熱源構造体に取り付けた状態を示す断面図である。
【図１５】本発明の断熱シートのさらに他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、図面を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明が図示のものに限られないことはいうまでもない。
【００３６】
１．断熱シート
図１は、本発明に係る断熱シートの一例を示す断面図である。図１において、１は断熱シート、２は第１赤外線反射層、３は第１赤外線反射層２の片面に設けられた黒色層、４は第２赤外線反射層、５は気泡シートである。６は気泡シートの突起、７は中空状に膨出する複数の突起６が形成されたキャップフィルム、８は、突起６内に空気が封入された状態でキャップフィルム７と積層されるバックフィルムである。Ｓは黒色層３と第２赤外線反射層４との間に形成される空間、Ｔは熱源、ｗは黒色層３と第２赤外線反射層４との間の距離である。距離ｗは、図１中、空間Ｓの上下方向の長さに相当する。以下、各構成材料について説明する。
【００３７】
１−１．第１赤外線反射層
第１赤外線反射層２は、少なくとも熱源Ｔが存在する側に赤外線を反射する赤外線反射面を有していれば良く、第１赤外線反射層２の全体が同じ材料で構成されていても良いし、熱源Ｔが存在する側の表面だけが赤外線を反射する材料で構成されていても良い。第１赤外線反射層２を構成する材料としては、例えばアルミニウム、ニッケル、銅等の金属やその薄膜、合成樹脂シート等のシート状部材にこれらの金属を蒸着等の手段で付着させたシート、これらの金属粒子を含有する塗料を塗布したシート等を用いることができる。高反射率、軽量性、価格、及び入手容易性の観点からは、アルミニウムシート又はアルミニウム箔を用いるのが好ましく、合成樹脂シート又は紙などで裏打ちしたアルミニウム箔を用いても良い。
【００３８】
また、第１赤外線反射層２の厚さにも特段の制限はないが、断熱シート１の厚さを薄くするという観点からは薄い方が好ましく、通常は２ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下である。また、第１赤外線反射層２は、全体的に均一な厚さであるのが好ましく、可視光を透過させないか、殆ど若しくは実質的に透過させない厚さを有しているのが好ましい。なお、第１赤外線反射層２の赤外線反射面には、必要に応じて、ＰＥＴ等の透明な合成樹脂からなる保護膜を設けても良い。
【００３９】
１−２．黒色層
黒色層３は、第１赤外線反射層２の熱源Ｔとは反対側の片面に設けられる。黒色層３は、後述する第２赤外線反射層４によって反射される赤外線を吸収するために、少なくとも第２赤外線反射層４と対向する面が黒色であれば良く、黒色層３の厚み方向全体にわたって黒色であっても良い。なお、本明細書において黒色とは、黒色又は黒色にみえる色を意味し、例えば、国際照明委員会（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ｄｅ  ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）が定めるＬ＊ａ＊ｂ＊表示系で、Ｌ＊＜３５、−２０＜ａ＊＜２０、−２０＜ｂ＊＜２０の範囲にある色彩がこれに該当する。
【００４０】
黒色層３は、少なくとも第２赤外線反射層４に対向する面が黒色である限り、原則としてどのような材料を用いて形成されたものであっても良い。例えば合成繊維又は天然繊維からなる黒色の不織布又は織布、黒色の紙などが挙げられ、黒色のビニール等の合成樹脂製のシートなども用いることができる。或いは、織布、不織布、紙、合成樹脂製のシートの片面に、黒色を呈する物質を、蒸着、塗布、又は印刷などの手法によって付着させたものであっても良い。これらの織布、不織布、紙、合成樹脂製のシートは、適宜の手段で第１赤外線反射層２の片面に貼着される。なお、これら織布、不織布、紙、合成樹脂製のシートの片面だけが黒色である場合には、その黒色の面が第１赤外線反射層２とは反対側を向くように貼着することはいうまでもない。また、貼着にあたっては、それら織布、不織布、紙、合成樹脂製のシートの全面を第１赤外線反射層２に貼着する必要はなく、要所だけを貼着するようにしても良い。
【００４１】
また、黒色層３は、黒色を呈する物質を、蒸着、塗布、又は印刷などの手法によって第１赤外線反射層２の片面に付着させて形成したものであっても良い。この場合には、極めて薄い黒色層３を簡便に形成することができるという利点が得られる。
【００４２】
黒色層３の厚みには特段の制限はないが、断熱シート１の厚さを薄くするという観点からは薄い方が好ましく、黒色層３を形成する材料にも依るが、通常は２ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下である。
【００４３】
１−３．第２赤外線反射層
第２赤外線反射層４は、少なくとも第１赤外線反射層２が存在する側に赤外線を反射する赤外線反射面を有しておれば良く、その点を除けば、基本的に第１赤外線反射層２と変わるものではない。第２赤外線反射層４を構成する材料としては、第１赤外線反射層２を構成する材料と同様に、例えばアルミニウム、ニッケル、銅等の金属やその薄膜、合成樹脂シート等のシート状部材にこれらの金属を蒸着等の手段で付着させたシート、これらの金属粒子を含有する塗料を塗布したシート等を用いることができる。ただし、高反射率、軽量性、価格、及び入手容易性の観点からは、アルミニウムシート又はアルミニウム箔を用いるのが好ましく、合成樹脂シート又は紙などで裏打ちしたアルミニウム箔を用いても良い。
【００４４】
また、第２赤外線反射層４の厚さにも特段の制限はないが、断熱シート１の厚さを薄くするという観点からは薄い方が好ましく、通常は２ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下である。また、第２赤外線反射層４は、全体的に均一な厚さであるのが好ましく、可視光を透過させないか、殆ど若しくは実質的に透過させない厚さを有しているのが好ましい。なお、第２赤外線反射層４の赤外線反射面には、必要に応じて、ＰＥＴ等の透明な合成樹脂からなる保護膜を設けても良い。
【００４５】
１−４．気泡シート
図１に示すとおり、気泡シート５は、黒色層３と第２赤外線反射層４との間に距離ｗを確保して空間Ｓが維持されるように、換言すれば、第１赤外線反射層２と第２赤外線反射層４とが距離を隔てて対向するように、黒色層３と第２赤外線反射層４との間に配置される。気泡シート５は、中空状に膨出する複数の突起６が形成されたキャップフィルム７に、バックフィルム８を熱融着などの手段で積層固着し、突起６内に空気を封入することによって形成されている。
【００４６】
気泡シート５を構成するキャップフィルム７及びバックフィルム８は、通常、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂の一種又は二種以上を用いて形成されるが、後述するとおり、第２赤外線反射層４で反射された赤外線が黒色層３に到達するのを妨げないという観点からは、赤外線を透過する材料で構成されるのが望ましく、赤外線の透過率として、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６「板ガラス類の透過率・反射率・放射率・日射熱取得率の試験方法」に準じて計測された赤外線の波長域（０．７〜１０００μｍ）での分光透過率が５０％以上のもの、より好ましくは７０％以上のもので構成されるのが良く、中でも、ポリエチレンが高い赤外線透過率を有するとともに成形性が良いので特に好ましい。
【００４７】
黒色層３と第２赤外線反射層４との間に所定の距離ｗが確保される限り、気泡シート５は突起６を第１赤外線反射層の側に向けて配置されても良いが、第２赤外線反射層４での赤外線の反射を妨げないという観点からは、図１に示すとおり、複数の突起６が第２赤外線反射層４側に位置し、バックフィルム８が黒色層３側に位置する向きに配置されるのが望ましい。気泡シート５が図示とは逆向きにバックフィルム８が第２赤外線反射層４側に位置する向きに配置されるときには、バックフィルム８によって第２赤外線反射層４が覆われてしまうので、バックフィルム８として赤外線透過率の大きな材料を用いたとしても、第２赤外線反射層４による赤外線の反射が妨げられることは避けられず、気泡シート５を図示の向きに配置したときに比べて断熱効果が低減する恐れがある。
【００４８】
図２は、気泡シート５だけを取り出して示す断面図，図３は気泡シート５の底面図である。図２及び図３に示す例において、突起６は円筒形であり、その断面積はバックフィルム８と接する底面側（図２では上側）と、突起６の上面（図２では下側）とで同じである。ｒは突起６の半径、ｄは２つの突起６間の間隔である。図３に示すとおり、複数の突起６は、それぞれの断面円形の中心が互いに合同な正三角形の頂点に位置するように、千鳥状に等間隔ｄで配置されている。すなわち、図３において、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・をそれぞれ突起６の断面円形の中心とすると、中心ＡＢＥで構成される三角形は一辺の長さが（ｒ＋ｄ＋ｒ）の正三角形であり、その他、中心ＢＥＦで構成される三角形、中心ＢＣで構成される三角形も同様である。
【００４９】
突起６の半径ｒと２つの突起６間の間隔ｄとは、基本的に自由に選ぶことができるが、気泡シート５を図１に示す向きに配置したときに、第２赤外線反射層４の表面と接触する面積が小さく、第２赤外線反射層４による赤外線の反射を妨げず、かつ、黒色層３からの熱伝導による伝熱量を少なくするためには、突起６の半径ｒと２つの突起６間の間隔ｄとは、ｄ≧（１／４）ｒの関係にあるのが望ましく、より望ましくはｄ≧（１／２）ｒであり、さらに望ましくは、ｄ≧ｒの関係にあるのが良い。
【００５０】
因みに、複数の突起６が図３に示すように千鳥状に等間隔ｄで配置されている場合、気泡シート５の面積に対する複数の突起６の面積を合計した合計面積の割合は、中心ＡＢＥ等で形成される正三角形が基本的な繰り返し単位となるので、正三角形ＡＢＥの面積に対する図中二重ハッチングの扇状部分の面積の比として、下記式（１）で求めることができる。
（気泡シート５の面積に占める突起６の合計面積の割合）＝｛ｒ×ｒ×３．１４×（１／６）×３｝／｛（２ｒ＋ｄ）×［（２ｒ＋ｄ）×ｓｉｎ６０゜］／２｝＝３．６×｛ｒ２／（２ｒ＋ｄ）２｝              （１）
ただし、式（１）において、ｓｉｎ６０°＝（１．７３２／２）として計算した。
【００５１】
ｄ＝（１／４）ｒの関係にあるときの気泡シート５の面積に対する突起６の合計面積の割合は、上記式（１）にｄ＝（１／４）ｒを代入して下記のように求めることができる。
３．６×｛ｒ２／（２ｒ＋０．２５ｒ）２｝＝３．６／５．１＝０．７１
つまり、ｄ＝（１／４）ｒの関係にあるときの気泡シート５の面積に対する複数の突起６の合計面積の割合は７１％となり、ｄが（１／４）ｒよりも大きくなると前記割合は小さくなるので、突起６の半径ｒと２つの突起６間の間隔ｄとがｄ≧（１／４）ｒの関係にあるとは、複数の突起６が図３に示すように千鳥状に等間隔ｄで配置されている場合、気泡シート５の面積に対する複数の突起６の合計面積の割合が７１％以下ということを意味しており、７１％以下が好ましいということを意味している。
【００５２】
同様に、ｄ＝（１／２）ｒの関係にあるときの気泡シート５の面積に対する複数の突起６の合計面積の割合は、上記式（１）にｄ＝（１／２）ｒを代入して下記のように求めることができる。
３．６×｛ｒ２／（２ｒ＋０．５ｒ）２｝＝３．６／６．２５）＝０．５８
つまり、ｄ＝（１／２）ｒの関係にあるときの気泡シート５の面積に対する突起６の面積の割合は５８％となり、ｄが（１／２）ｒよりも大きくなると前記割合は小さくなるので、突起６の半径ｒと２つの突起６間の間隔ｄとがｄ≧（１／２）ｒの関係にあるとは、複数の突起６が図３に示すように千鳥状に等間隔ｄで配置されている場合、気泡シート５の面積に対する複数の突起６の合計面積の割合が５８％以下ということを意味しており、５８％以下がより好ましいということを意味している。
【００５３】
さらに、ｄ＝ｒの関係にあるときの気泡シート５の面積に対する複数の突起６の面積の割合は、上記式（１）にｄ＝ｒを代入して下記のように求めることができる。
３．６×｛ｒ２／（２ｒ＋ｒ）２｝＝３．６／９）＝０．４０
つまり、ｄ＝ｒの関係にあるときの気泡シート５の面積に対する複数の突起６の合計面積の割合は４０％となり、ｄがｒよりも大きくなると前記割合は小さくなるので、突起６の半径ｒと２つの突起６間の間隔ｄとがｄ≧ｒの関係にあるとは、複数の突起６が図３に示すように千鳥状に等間隔ｄで配置されている場合、気泡シート５の面積に対する複数の突起６の合計面積の割合が４０％以下ということを意味しており、４０％以下がさらに好ましいということを意味している。
【００５４】
このように、第２赤外線反射層４による赤外線の反射を妨げず、また、気泡シート５を介しての熱伝導による伝熱量を小さくするという観点からは、気泡シート５の面積に対する複数の突起６の面積を合計した合計面積の割合は小さい方が好ましいが、余りに小さくなると、第１赤外線反射層２、黒色層３、及び第２赤外線反射層４のいずれもが柔軟性のある材料で構成されているので、第１赤外線反射層２と第２赤外線反射層４との距離を一定に保つことが困難になる。したがって、２つの突起６間の間隔ｄは、最大でも、突起６の半径ｒの８倍程度、すなわち、ｄ≦８ｒに抑えるのが望ましい。
【００５５】
因みに、ｄ＝８ｒのとき、気泡シート５の面積に対する複数の突起６の面積の割合は、上記式（１）にｄ＝４ｒを代入して、下記のように求めることができる。
３．６×｛ｒ２／（２ｒ＋８ｒ）２｝＝３．６／１００）＝０．０４
つまり、ｄ＝８ｒの関係にあるときの気泡シート５の面積に対する複数の突起６の合計面積の割合は４％となるので、気泡シート５の面積に対する複数の突起６の面積の割合は４％以上とするのが望ましいということになる。
【００５６】
なお、以上に述べた気泡シート５の面積に対する複数の突起６の面積の割合とは、断熱シート１を構成している部分における気泡シート５の面積に対する複数の突起６の面積を合計した合計面積の割合であり、突起６が設けられておらず、本来的に断熱シート１を構成しない部分での面積の割合までも含むものでないことは勿論である。
【００５７】
なお、突起６の高さは、基本的に、断熱効果が得られる限り何ら限定されるものではないが、黒色層３と第２赤外線反射層４との距離ｗは突起６の高さによって原則的に決定されるので、３〜１２ｍｍという後述する距離ｗの好ましい範囲を実現するためには、突起６の高さは、キャップシート７の厚さや材質にも依るが、外力が加わったときの撓み分を考慮して、３〜１４ｍｍの範囲にあるのが好ましい。また、突起６の半径ｒにも、基本的に制限はないが、上述した突起６の好ましい高さ３〜１４ｍｍとバランスのとれた大きさとするのが良く、通常、５〜２０ｍｍの範囲とするのが好ましい。
【００５８】
以上は突起６が円筒形である場合について述べたが、突起６の形状は円筒形に限られず、楕円柱形、長円柱形、又は多角柱形であっても構わない。突起６の断面形状が円形でない場合には、同じ断面積を有する円の半径をもって突起６の半径ｒとすれば良い。また、複数の突起６は、気泡シート５上に均等に配置されているのが好ましく、２つの突起６間の間隔ｄとは、隣接する２つの突起６間の最短の間隔を意味している。
【００５９】
１−５．黒色層３と第２赤外線反射層４の距離ｗ
第１赤外線反射層２の片面に設けられた黒色層３と第２赤外線反射層４との間の距離ｗは、断熱効果が得られる限り何ら限定されるものではないが、断熱効果をより高めるという観点からは、３〜１２ｍｍの範囲にあるのが好ましく、６〜１２ｍｍの範囲にあるのがより好ましく、６〜１０ｍｍの範囲にあるのがさらに好ましい。距離ｗが上記の範囲から外れても断熱効果が得られないという訳ではないが、上記範囲内である場合に比べて、断熱効果が低下する傾向がある。なお、距離ｗは、断熱シート１の全面にわたって均一であるのが望ましく、換言すれば、黒色層３と第２赤外線反射層４、及び第１赤外線反射層２と第２赤外線反射層４とは平行に配置されるのが望ましい。
【００６０】
１−６．動作
次に図４を用いて、図１に示す断熱シート１の動作を説明する。ただし、図４においては、便宜上、気泡シート５は図示を省略してある。図４において、Ｔは熱源、ｈは熱、ＩＲは赤外線を表している。図４に示すように、本発明の断熱シート１は、熱源Ｔ側に第１赤外線反射層２が向くように配置される。
【００６１】
図４に示す状態で、熱源Ｔからの熱が赤外線ＩＲとなって輻射熱として断熱シート１に照射されると、第１赤外線反射層２によって赤外線ＩＲの大部分は反射されるが、一部は第１赤外線反射層２に吸収され、熱ｈとして第１赤外線反射層２及び黒色層３を熱伝導によって通過する。黒色層３の表面では、熱ｈが再び赤外線ＩＲとして放射される。放射された赤外線ＩＲは、空間Ｓを通過して、第２赤外線反射層４に到達するが、その大部分は第２赤外線反射層４によって反射され、第２赤外線反射層４に吸収される熱ｈは極めて少なく、さらに第２赤外線反射層４を通過して反対側に放射される熱ｈはほんの僅かである。
【００６２】
一方、第２赤外線反射層４によって反射された赤外線ＩＲは黒色層３に到達するが、その殆どが黒色層３に吸収され、再び第２赤外線反射層４側へ向かうものはほとんどない。そのため、黒色層３を有する本発明の断熱シート１によれば、高い断熱効果が得られることになる。
【００６３】
２．気泡シートの他の例
図５は、本発明の断熱シート１に用いられる気泡シート５の他の例を示す断面図、図６はその底面図である。本例の気泡シート５においては、突起６が円錐台形の形状を有しており、複数の突起６の上面（図５では下側）の面積が底面（図５では上側）、すなわち、バックフィルム８上での面積よりも小さい形状を有している。
【００６４】
本例のように、突起６の上面の面積が底面の面積よりも小さい場合には、気泡シート５を複数の突起６が第２赤外線反射層４側に位置するように配置すると、大きな面積の底面で突起６自体の強度は確保しつつ、第２赤外線反射層４の表面と突起６の上面との接触面積を小さくすることができるので、第２赤外線反射層４の露出面積が大きくなり、赤外線反射効率が高まるとともに、バックフィルム８及びキャップフィルム７を介した熱伝導による伝熱量を下げ、断熱シート１による断熱効果をより高めることができる。
【００６５】
なお、突起６の上面の面積と底面の面積とが同じでなく、上面の面積が底面の面積よりも場合には、突起６の上面の半径を突起６の半径ｒとすれば良く、突起６の上面での突起６間の間隔が２つの突起６間の間隔ｄということになる。この場合にも、突起６の半径ｒと２つの突起６間の間隔ｄとは、ｄ≧（１／４）ｒの関係にあるのが好ましく、ｄ≧（１／２）ｒの関係にあるのがより好ましく、ｄ≧ｒの関係にあるのがさらに好ましい。また、気泡シート５の面積に対する複数の突起６の面積を合計した合計面積の割合は、このｒ及びｄを用いて計算することができる。
【００６６】
また、突起６の底面の面積とは、突起６によって占有されるバックフィルム８の面積を意味し、突起６の上面の面積とは、突起６の上面が第２赤外線反射層４と接触する部分の面積を意味している。上面の面積が底面の面積よりも小さい突起６の形状としては、例えば、円錐台形、多角錐台形、楕円錘台形、又は長円錐台形の形状を有する突起が挙げられる。
【００６７】
図７は、本発明の断熱シート１に用いられる気泡シート５のさらに他の例を示す断面図、図８はその底面図である。本例の気泡シート５においては、突起６が円錐台形の形状を有しており、円錐台形状の上面にさらに上方に突出した凸部９を備えている。このような気泡シート５を複数の突起６及び凸部９が第２赤外線反射層４側に位置するように配置すると、複数の突起６はそのさらに突出した凸部９で第２赤外線反射層４と接触することになるので、突起６と第２赤外線反射層４との接触面積はさらに小さくなり、赤外線反射効率が高まるとともに、バックフィルム及びキャップフィルムを介した熱伝導による伝熱量もより小さくなる。その結果、断熱シート１による断熱効果をより高めることができるという利点が得られる。
【００６８】
図９は、本発明の断熱シート１に用いられる気泡シート５のさらに他の例を示す断面図、図１０はその底面図である。本例の気泡シート５は、図９の断面図に示されるとおり、突起６が円錐台形の形状を有しており、複数の突起６の上面（図９では下側）の面積が底面（図９では上側）、すなわち、バックフィルム８上での面積よりも小さい形状を有している点では、先に図５に示したものと同じであるが、その底面図である図１０に示されるとおり、本例の気泡シート５においては、複数の突起６は、それぞれの断面円形の中心が互いに合同な正四角形の頂点に位置するように配置されている。すなわち、図１０において、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・をそれぞれ突起６の断面円形の中心とすると、中心ＡＢＥＦで構成される四角形は一辺の長さが（ｒ＋ｄ＋ｒ）の正四角形であり、その他、中心ＢＣＦＧで構成される四角形、中心ＣＤＧＨで構成される四角形も同様である。
【００６９】
複数の突起６がこのように等間隔で碁盤目状に配置されている場合であっても、突起６の半径ｒと２つの突起６間の間隔ｄとは、ｄ≧（１／４）ｒの関係にあるのが望ましく、より望ましくはｄ≧（１／２）ｒであり、さらに望ましくは、ｄ≧ｒの関係にあるのが良い。
【００７０】
図１１は、本発明の断熱シート１に用いられる気泡シート５のさらに他の例を示す底面図であり、図１２は、図１１に示される気泡シート５を使用した断熱シート１の正面図である。図１１に示すとおり、本例の気泡シート５は、碁盤目状に等間隔で配置された複数の突起６を有している、かつ、気泡シート５の外周部に少なくとも突起６の外径よりも大きい幅で突起６が存在しない帯状領域α、又は、気泡シート５の内部に少なくとも突起６の外径よりも大きい幅で突起６が存在しない帯状領域β、或いはその双方を有している。
【００７１】
気泡シート５が、その外周部及び／又は内部に、少なくとも突起６の外径よりも大きい幅で突起６が存在しない帯状領域α及び／又はβを有している場合には、その帯状領域α又はβの部分では第１赤外線反射層２と第２赤外線反射層４とを、間に黒色層３を挟んで極めて接近させることができ、図１２に示すように、断熱シート１の外周部及び／又は内部に他の部分に比べて厚さを薄い帯状の凹部１０を形成することができる。この帯状の凹部１０は、断熱シート１を、例えば、建築物又は構築物の枠体や断熱パネルの枠体１１に取り付けるときの取付部として利用することができる。すなわち、枠体１１の中空部に断熱シート１の厚みのある部分を挿入し、断熱シート１の凹部１０をネジ、釘、ボルト、接着等の適宜の固着手段によって枠体１１に取り付けることによって、断熱シート１を枠体１１に取り付け、簡単に、断熱シート１を含む建築用材又は構築用材とすることができる。
【００７２】
このような気泡シート５は、先に述べた気泡シート５を含め、従来から汎用されている梱包用の気泡緩衝材とは異なり、本発明における構造の断熱シート用の気泡シートとして極めて有用である。
【００７３】
３．断熱シートの他の例
図１３は本発明の断熱シート１の他の例を示す断面図であり、図１４は図１３の断熱シート１を熱源構造体１３に取り付けた状態を示す断面図である。本例の断熱シート１においては、図１３に示すように第１赤外線反射層２の黒色層３とは反対側の面に前面スペーサ１２が配置されている。前面スペーサ１２が配置されていることによって、本例の断熱シート１を図１４に示すように熱源構造体１３に直接取り付けた場合でも、第１赤外線反射層２の前面には第１赤外線反射層２が熱源構造体１３から放射される赤外線を反射することを可能にする空間ｘを確保することができる。
【００７４】
このように、断熱シート１が前面スペーサ１２を備えており、前面スペーサ１２と一体化されている場合には、第１赤外線反射層２の前面に赤外線反射を可能にする空間の形成を考慮することなく、断熱シート１を直接に熱源構造体１３に取り付けることができるので、極めて便利である。また、第１赤外線反射層２の前面には、常に、入射してくる赤外線を反射する空間ｘが確保されることになり、断熱シート１の断熱効果をより的確に発揮させることができる。
【００７５】
前面スペーサ１２としては、第１赤外線反射層２の前面に入射してくる赤外線を反射する空間ｘを確保することができる限り、どのような構造、形状の部材を使用しても良いが、黒色層３と第２赤外線反射層４との間に配置される気泡シート５と同様に、中空状に膨出する多数の突起６が形成されたキャップフィルム７に、突起６内に空気を封入するバックフィルム８を積層してなる気泡シートを前面スペーサ１２として好適に用いることができる。気泡シート自身が比較的軽量であるので、気泡シートを前面スペーサ１２として取り付けても断熱シート１全体の重量をさほど増加させることはなく、断熱シート１を軽量に保つことができるとともに、気泡シートは一般に柔軟性を有しているので、そのような気泡シートを前面スペーサ１２として取り付けても断熱シート１全体の柔軟性を損なう恐れがないので好ましい。
【００７６】
前面スペーサ１２として気泡シートを用いる場合には、気泡シートを構成する突起６が第１赤外線反射層側に位置し、気泡シートを構成するバックフィルム８がその反対側に位置する向きに配置されるのが望ましい。気泡シートが前面スペーサ１２としてこの向きに配置される場合には、第１赤外線反射層２の反射面が気泡シートを構成するバックフィルム８で覆われないので、赤外線の反射効率が損なわれる恐れがない。なお、前面スペーサ１２として、黒色層３と第２赤外線反射層４との間に配置される気泡シート５と同じ気泡シートを用いても良いことは勿論であり、その場合には、用いる気泡シートにおける複数の突起の形状や構造、配置に応じて、先に気泡シート５について説明したのと同様の効果が得られることになる。
【００７７】
図１５は本発明の断熱シート１のさらに他の例を示す断面図である。図１５において、１４は潜熱蓄熱材層であり、第２赤外線反射層４の気泡シート５とは反対側の面に取り付けられている。潜熱蓄熱材は、よく知られているように、物質が相転移の際に熱量を潜熱として吸収又は放出する現象を利用した蓄熱材であり、断熱シート１が第２赤外線反射層４の下側にさらにこのような潜熱蓄熱材を含む潜熱蓄熱材層１４を備える場合には、第２赤外線反射層を通過する熱をこの潜熱蓄熱材層１４において潜熱として吸収することができるので、断熱シート１による断熱効果をより一層高いものとすることができる。
【００７８】
なお、本発明の断熱シート１は、２枚又は３枚以上を重ねて使用することができる。重ねる順序は、第１赤外線反射層２、黒色層３、気泡シート５、及び第２赤外線反射層４が、この順に繰り返されるように順方向に重ねても良いし、隣接する断熱シート１同士で、第１赤外線反射層２、黒色層３、気泡シート５、及び第２赤外線反射層４の順序が逆になるように逆方向に重ねても良い。順方向に重ねる場合には、一方の断熱シート１における第２赤外線反射層４に隣接する断熱シートの第１赤外線反射層２を兼ねさせて、赤外線反射層の枚数を減らすようにしても良い。また、２枚の断熱シートを逆方向に重ねる場合には、第１赤外線反射層２が、間に黒色層３、気泡シート５、及び第２赤外線反射層４を挟んで、互いに背中合わせに積層された構造となるので、いずれの方向からの入熱も効率良く断熱することができるという利点が得られる。なお、断熱シート１を２枚以上積層する場合に、その最も外側に位置する第１赤外線反射層２の前面に前面スペーサ１２を配置しても良いことは勿論であり、適宜の箇所に潜熱蓄熱材層１４を介在させても良いことも勿論である。
【００７９】
４．実験
以下、実験を用いて、本発明の断熱シートについてさらに詳細に説明する。
【００８０】
４−１．予備実験１
（１）実験方法
本発明の断熱シートの断熱性能を確認する予備実験を下記のようにして行った。すなわち、熱源として１００Ｗの白熱ランプを用い、各試験体を、その第１赤外線反射層２の面が前記白熱ランプと対向するように、白熱ランプの上方１５ｃｍの高さに保持した。白熱ランプの点灯開始から６０分後に、白熱ランプ直上の白熱ランプとは反対側の試験体表面温度を測定し、断熱性能を評価した。なお、温度測定は放射温度計を用いて行った。
【００８１】
（２）試験体
下記材料を用い、第１赤外線反射層、黒色層、スペーサ、第２赤外線反射層、支持層の順に積層された構造の試験体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５を作成した。試験体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５の構造は、基本的に図１に示す断熱シート１と同じであるが、気泡シートに代えて２枚の合成樹脂の板を十字に組み合わせたスペーサを用い、実験を行う上での便宜上、厚さ４ｍｍのベニヤ板を、第２赤外線反射層の黒色層と対向する面とは反対側の面に支持層として取り付け、試験体が不用意に撓むのを防止した。また、試験体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５は、スペーサの高さだけが０ｍｍ、３ｍｍ、６ｍｍ、９ｍｍ、１２ｍｍと異なり、距離ｗが異なるだけで、構造的には同じものである。なお、スペーサの高さ０ｍｍとはスペーサを使用しないことを意味している。また、対照として、厚さ５０ｍｍの硬質ウレタンフォームのみからなる試験体Ｎｏ．６を用意し、同様に実験した。
【００８２】
＜材料＞
・第１赤外線反射層：アルミ箔（厚さ１２μｍ）
・黒色層：黒色不織布（厚さ０．２ｍｍ）（ハイリーン株式会社製  品番：クラフト３５  ポリエステル３０％  レーヨン７０％）
・スペーサ：ポリプロピレン製（厚さ０ｍｍ、３ｍｍ、６ｍｍ、９ｍｍ、１２ｍｍ）
・第２赤外線反射層：アルミ箔（厚さ１２μｍ）
・支持層：ベニヤ板（厚さ４ｍｍ）
【００８３】
（３）実験結果
結果を表１に示す。
【００８４】
【表１】
2017082473.tif 000003
【００８５】
表１に示されるとおり、黒色層と第２赤外線反射層との距離ｗが大きくなるにつれて、白熱ランプ点灯６０分後の試験体表面温度は徐々に低下し、距離ｗが９ｍｍのときに最も低い２６．９℃を記録した。その後、距離ｗが１２ｍｍにまで増加すると、逆に試験体表面温度は上昇する傾向が見られた。この結果から、本発明の構造の断熱シートにおいては、黒色層と第２赤外線反射層との距離ｗは３〜１２ｍｍの範囲にあるのが好ましいことが分かった。
【００８６】
一方、従来から断熱材として用いられている厚さ５０ｍｍの硬質ウレタンフォームのみからなる試験体Ｎｏ．６の白熱ランプ点灯６０分後の表面温度は２７．４℃であり、距離ｗが６ｍｍ又は１２ｍｍである試験体Ｎｏ．３又はＮｏ．５よりは低いものの、距離ｗが９ｍｍである試験体Ｎｏ．４よりは高い温度であった。この結果は、距離ｗが６ｍｍ〜１２ｍｍの範囲で、厚さ５０ｍｍの硬質ウレタンフォーム板とほぼ同等、若しくはそれ以上の断熱性能が得られることを示しており、距離ｗとしては、６ｍｍ〜１２ｍｍの範囲が次に好ましい範囲であると判断された。
【００８７】
さらに、距離ｗが９ｍｍのときに試験体の表面温度が最も低く、その後、距離ｄが１２ｍｍまで増加すると逆に上昇することからみて、試験体の表面温度の上昇が距離ｗが６ｍｍのときと同程度に止まるのは、距離ｗが試験体Ｎｏ．４の９ｍｍと試験体Ｎｏ．５の１２ｍｍとの間にある１０ｍｍ程度のときであると合理的に推測される。したがって、距離ｗの範囲は６〜１０ｍｍのときがさらに好ましいと結論された。
【００８８】
試験体表面温度が最も低かった試験体Ｎｏ．４の厚さは、９ｍｍのスペーサ、０．２ｍｍの黒色層、４ｍｍのベニヤ板、及び第１、第２赤外線反射層全てを合計しても１４ｍｍ程度であるから、上記実験結果は、本発明の構造の断熱シートによれば、厚さ５０ｍｍの硬質ウレタンフォーム板とほぼ同等、若しくはそれ以上の断熱性能を、その約１／３以下の厚さで実現することができることを物語っている。同じ断熱性能を得るのに厚さが約１／３以下で済むということは、本発明の構造の断熱シートを用いて建築物又は構築物の断熱を実現する場合には、建築物の居住可能空間又は構造物の利用可能空間が大幅に広くなることを意味している。
【００８９】
４−２．予備実験２
（１）実験方法
予備実験１で最も優れた断熱効果を示した試験体Ｎｏ．４（距離ｗ＝９ｍｍ）と同じ材料を用い、黒色層の代わりに下記材料からなる白色層を配置した点でのみ試験体Ｎｏ．４とは異なる試験体Ｎｏ．７を作成した。予備実験１と同様に白熱ランプを熱源として、予備実験１で作成した試験体Ｎｏ．４とともに、試験体Ｎｏ．７の白熱ランプとは反対側の表面温度を測定し、その断熱性能を評価した。ただし、表面温度の測定は白熱ランプ点灯後０分、５分、１５分、３０分、４５分、及び６０分に行った。
【００９０】
＜材料＞
・白色層：白色不織布（株式会社トーア紡コーポレーション製。品番：ＵＳＶ１０８。ポリエステル１５％、ポリプロピレン８５％）
【００９１】
（３）実験結果
結果を表２に示す。
【００９２】
【表２】
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【００９３】
表２に示されるとおり、第１赤外線反射層の片面に黒色層を設けた試験体Ｎｏ．４は、試験開始後１５分までは表面温度が急激に上昇するが、その後、ほぼ一定となり、６０分経過後も２６．９℃に止まった。これに対し、第１赤外線反射層の片面に白色層を設けた試験体Ｎｏ．７は、試験開始後１５分までは表面温度が急激に上昇する点では試験体Ｎｏ．４と同じであるが、その後、４５分を経過しても表面温度は徐々に上昇を続け、６０分経過後の表面温度は２９．１℃まで上昇した。
【００９４】
第１赤外線反射層の第２赤外線反射層と対向する側の面に黒色層を設ける場合と白色層を設ける場合とで、同様の熱源に対峙させたとき、熱源とは反対側の表面温度において約２℃もの違いが生じるという上記結果は、第１赤外線反射層と第２赤外線反射層とを距離を隔てて対向させるに際し、第１赤外線反射層の第２赤外線反射層と対向する側の面に白色層と設けるよりも黒色層を設ける方が、より高い断熱効果が得られることを示している。
【００９５】
４−３．実験１
（１）実験方法
図１に示す積層構造の断熱シートを用い、気泡シートにおける突起の間隔が断熱効果に与える影響を調べる実験を行った。すなわち、予備実験１におけると同様に、熱源として１００Ｗの白熱ランプを用い、各試験体を、その第１赤外線反射層２の面が前記白熱ランプと対向するように、白熱ランプの上方１５ｃｍの高さに保持した。各試験体の第２赤外線反射層の裏面には平坦なアルミ板を接着し各試験体が不用意に撓むのを防止するとともに、アルミ板上面に、上部が開口した箱状のアルミ容器を上下逆さまにして載置し、アルミ板上面とアルミ容器との間に閉鎖された空間を形成した。白熱ランプの点灯開始前、及び点灯開始から６０分後に、アルミ板上面に載置されたアルミ容器の底面の温度を測定し、測定された温度の差をもって、アルミ板上面とアルミ容器との間の閉鎖された空間内の空気温度の上昇量を求め、断熱性能を評価した。なお、温度測定は放射温度計を用いて行った。
【００９６】
（２）試験体
下記材料を用い、第１赤外線反射層、黒色層、気泡シート、第２赤外線反射層の順に積層された構造の試験体Ｎｏ．８〜Ｎｏ．１０（横１７ｃｍ、縦２４ｃｍ）を作成した。試験体Ｎｏ．８〜Ｎｏ．１０の構造は、いずれも、基本的に図１に示す断熱シート１と同じであるが、使用した気泡シートにおける突起を適宜除去して突起の間隔を異ならせた。すなわち、試験体Ｎｏ．８における突起の数は３５個（突起間隔ｄは約３ｍｍ  突起半径ｒ＝１５．５ｍｍであるのでｄ／ｒ＝約０．２）、試験体Ｎｏ．９における突起の数は１３個（突起間隔ｄは約３７ｍｍ  突起半径ｒ＝１５．５ｍｍであるのでｄ／ｒ＝２．４）、試験体Ｎｏ．１０における突起の数は７個（突起間隔ｄは約５７ｍｍ  突起半径ｒ＝１５．５ｍｍであるのでｄ／ｒ＝３．７）であった。
【００９７】
＜材料＞
・第１赤外線反射層：アルミ箔（厚さ１２μｍ）
・黒色層：黒色不織布（厚さ０．２ｍｍ）（ハイリーン株式会社製  品番：クラフト３５  ポリエステル３０％  レーヨン７０％）
・気泡シート：川上産業株式会社製  品番Ｂ−２６  突起粒径３１ｍｍ、突起高さ１３ｍｍ
・第２赤外線反射層：アルミ箔（厚さ１２μｍ）
【００９８】
（３）実験結果
結果を表３に示す。
【００９９】
【表３】
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【０１００】
表３に示されるとおり、突起の数が減少して、突起間隔ｄと突起半径ｒとの比が大きくなるにつれて、白熱ランプ６０分点灯前後での温度上昇量は小さくなり、突起間隔ｄと突起半径ｒとの比は大きい方が好ましいことが判明した。この結果は、突起部分が第２赤外線反射層からの赤外線の反射を妨げるとともに、黒色層から第２赤外線反射層へ熱伝導による伝熱の経路となり、断熱効果を低下させる原因となることを指し示すものである。なお、突起間隔ｄと突起半径ｒとの比が０．２のときよりも、２．４のときの方が温度上昇量が大きく減少していることからみて、突起間隔ｄと突起半径ｒとの比は少なくとも０．２５以上であるのが断熱効果上好ましいと判断される。因みに、突起間隔ｄと突起半径ｒとの比が０．２５以上という範囲は、ｄとｒの関係式でいえば、ｄ≧（１／４）ｒに相当する。
【０１０１】
４−４．実験２
（１）実験方法
図１に示す構造の断熱シートと、前面スペーサを有する図１３に示す構造の断熱シートを用いて、前面スペーサの有無が断熱効果に与える影響を調べる実験を行った。すなわち、前面スペーサを持たない図１に示す構造の断熱シートの第１赤外線反射層に熱源構造体を模した厚さ１２ｍｍの合板を直接取り付けるとともに、第２赤外線反射層に支持体として厚さ３ｍｍの合板を取り付けて試験体Ｎｏ．１１とした。一方、前面スペーサを有する図１３に示す構造の断熱シートの前面スペーサに熱源構造体を模した厚さ１２ｍｍの合板を取り付けるとともに、第２赤外線反射層に支持体として厚さ３ｍｍの合板を取り付けて試験体Ｎｏ．１２とした。
【０１０２】
予備実験１におけると同様に、熱源として１００Ｗの白熱ランプを用い、試験体Ｎｏ．１１及び１２ともに厚さ１２ｍｍの合板の面が前記白熱ランプと対向するように白熱ランプの上方１５ｃｍの高さに保持した。白熱ランプの点灯開始から６０分後に、白熱ランプ側を向いた厚さ１２ｍｍの合板表面の温度と、反対側の厚さ３ｍｍの合板表面の温度とを測定し、両者の差を断熱温度差として求め、断熱性能を評価した。なお、温度測定は放射温度計を用いて行った。
【０１０３】
＜材料＞
・前面スペーサ：気泡シート（川上産業株式会社製  品番Ｂ−２６  突起粒径３１ｍｍ、突起高さ１３ｍｍ）
・第１赤外線反射層：アルミ箔（厚さ１２μｍ）
・黒色層：黒色不織布（厚さ０．２ｍｍ）（ハイリーン株式会社製  品番：クラフト３５  ポリエステル３０％  レーヨン７０％）
・気泡シート：川上産業株式会社製  品番Ｂ−２６  突起粒径３１ｍｍ、突起高さ１３ｍｍ
・第２赤外線反射層：アルミ箔（厚さ１２μｍ）
【０１０４】
結果を表４に示す。
【０１０５】
【表４】
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【０１０６】
表４に示されるとおり、前面スペーサがない試験体Ｎｏ．１１においては、白熱ランプ点灯６０分後の断熱温度差が４９．３℃にとどまったのに対し、前面スペーサを有する試験体Ｎｏ．１２においては、白熱ランプ点灯６０分後の断熱温度差は５６．２℃と大きく、前面スペーサの存在が断熱性能を高めていることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明の断熱シートは、簡単な構造でありながら、従来の高分子発泡体を用いる断熱材と比べて約１／３以下の厚さで、ほぼ同等の断熱効果を発揮するものであり、かつ、高分子発泡体を用いないので、製造に際してオゾン層破壊ガスや温室効果ガスを必要とせず、環境負荷が小さく、地球温暖化に悪影響を及ぼすことが極めて少ないという特徴を有している。本発明の断熱シートは、軽量かつ柔軟で、適宜切断、折り曲げが可能である上に、ロール状に巻いて省スペースでの保管、運搬が容易であり、建築物又は構造物を構成する壁材、床材、天井材、屋根材、間仕切り材、隔壁、側壁などに適用されてきわめて有用である。本発明の断熱シート及びこれを含む建築用材及び構築用材は、暖房、冷房等に要するエネルギーの大幅な節約に寄与し、多大なる産業上の有用性を有するものである。
【符号の説明】
【０１０８】
１    断熱構造体
２    第１赤外線反射層
３    黒色層
４    第２赤外線反射層
５    気泡シート
６    突起
７    キャップフィルム
８    バックフィルム
９    凸部
１０    凹部
１１    枠体
１２    前面スペーサ
１３    熱源構造体
１４    潜熱蓄熱材層
Ｓ    空間
Ｔ    熱源
ｗ    距離
【図１】
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【図２】
2017082473.tif 000008
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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