特開 2017-219109 断熱材及び該断熱材の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-219109(P2017-219109A)

(43)【公開日】2017年12月14日

(54)【発明の名称】断熱材及び該断熱材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16L 59/06 20060101AFI20171117BHJP

   C08J 9/228 20060101ALI20171117BHJP

   B32B 5/18 20060101ALI20171117BHJP

   B29C 44/00 20060101ALI20171117BHJP

【ＦＩ】

   F16L59/06

   C08J9/228CER

   C08J9/228CEZ

   B32B5/18

   B29C67/22

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-113603(P2016-113603)

(22)【出願日】2016年6月7日

(71)【出願人】

【識別番号】000000158

【氏名又は名称】イビデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000914

【氏名又は名称】特許業務法人 安富国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古澤 秀樹

【テーマコード（参考）】

3H036

4F074

4F100

4F212

4F214

【Ｆターム（参考）】

3H036AB18

3H036AB25

3H036AB30

3H036AB35

4F074AA16

4F074AA32

4F074AA78

4F074BA39

4F074CA38

4F074CA42

4F074CA49

4F074CC04Y

4F074CC47Y

4F074CD20

4F074CE02

4F074CE12

4F074CE47

4F074CE49

4F074CE85

4F074DA12

4F074DA15

4F074DA20

4F074DA32

4F074DA54

4F100AK03A

4F100AK04

4F100AK12A

4F100AK16

4F100AK51A

4F100AR00B

4F100AR00C

4F100BA03

4F100BA07

4F100CA01

4F100DJ01A

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4F100JJ02A

4F100JL03

4F100JL11B

4F212AA03

4F212AA13

4F212AA31

4F212AE02

4F212AG03

4F212AG20

4F212AH46

4F212UA01

4F212UB01

4F212UW31

4F212UW36

4F212UW41

4F214AA03

4F214AA13

4F214AA31

4F214AE02

4F214AG03

4F214AG20

4F214AH46

4F214UA21

4F214UB01

4F214UC12

4F214UC15

4F214UC24

4F214UW31

4F214UW36

4F214UW41

(57)【要約】

【課題】樹脂発泡体の成形体の内部に空気より熱伝導率の低い断熱性ガスが充填されており、この空気より熱伝導率の低いガスが周囲に散逸しないので、長期間に渡り、高い断熱性能を維持することが可能な樹脂発泡体の成形体を提供する。
【解決手段】樹脂発泡体の成形体からなる断熱材であって、前記成形体の内部は、当該成形体中の空隙の体積に対して７０体積％以上の割合となるように断熱性ガスが充填され、前記成形体がガスバリア性を有するフィルムで覆われ、密閉されていることを特徴とする断熱材。
【選択図】 なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂発泡体の成形体からなる断熱材であって、
前記成形体の内部は、当該成形体中の空隙の体積に対して７０体積％以上の割合となるように断熱性ガスが充填され、
前記成形体がガスバリア性を有するフィルムで覆われ、密閉されていることを特徴とする断熱材。

【請求項2】

前記成形体上に接着層が形成され、該接着層上にガスバリア性を有するフィルムが形成されている請求項１に記載の断熱材。

【請求項3】

断熱性ガスは、ブタン、ペンタン、アルゴン、炭酸ガス、ハイドロフルオロカーボン （ＨＦＣ）及びハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）からなる群から選ばれる少なくとも１種からなる請求項１または２に記載の断熱材。

【請求項4】

前記樹脂発泡体の成形体を構成する樹脂は、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂及びウレタン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種からなる請求項１〜３のいずれか１に記載の断熱材。

【請求項5】

樹脂発泡体の成形体からなる断熱材の製造方法であって、
樹脂発泡粒子の加熱発泡及び成形を行うことにより樹脂発泡体の成形体を作製する成形工程と、
前記成形体の内部を断熱性ガスにより置換する断熱性ガス置換工程と、
ガスバリア性を有するフィルムを前記成形体の周囲全体に貼り付け、前記成形体を密閉するフィルム貼付工程とを含むことを特徴とする断熱材の製造方法。

【請求項6】

前記断熱性ガス置換工程において、製造された前記成形体中の断熱性ガスの割合が、当該成形体中の空隙の体積に対して７０体積％以上の割合となるように断熱性ガスを充填する請求項５に記載の断熱材の製造方法。

【請求項7】

断熱性ガスは、ブタン、ペンタン、アルゴン、炭酸ガス、ハイドロフルオロカーボン （ＨＦＣ）及びハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）からなる群から選ばれる少なくとも１種からなる請求項５または６に記載の断熱材の製造方法。

【請求項8】

前記樹脂発泡体の成形体を構成する樹脂は、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂及びウレタン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種からなる請求項５〜７のいずれか１に記載の断熱材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、断熱材及び該断熱材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

樹脂発泡体は軽量であり、優れた断熱性、緩衝性等を有するため、住宅などにおける断熱材、包装における緩衝材などとして広く利用されている。このような樹脂発泡体の成形体の製造方法の一例として、樹脂発泡粒子を加熱等により予備発泡させた後、得られた樹脂発泡体を所定の型等に充填し、水蒸気等により加熱して樹脂発泡体を融着成形することにより樹脂発泡体の成形体を製造する方法が挙げられる。

【0003】

近年、省エネ意識の浸透に伴い、より断熱性能が高い樹脂発泡体からなる断熱材が求められており、断熱性能を高めるために、ガスバリア性の有する樹脂で被覆した樹脂発泡体が検討されている。

【0004】

特許文献１には、発泡剤を含んだ熱可塑性樹脂からなる樹脂発泡粒子を水蒸気で加熱し、予備発泡させて予備発泡粒子（樹脂発泡体）を得、この予備発泡粒子の表面を、ガスバリア性を有する樹脂で被覆し、金型に充填した後、水蒸気で加熱、成形し、樹脂発泡体の成形体を製造する技術が開示されている。

【0005】

また、特許文献２には、空気より熱伝導性の低いガスを発泡剤とし、樹脂発泡粒子を発泡、成形した後、得られた成形体の周囲にガスバリア性を有する樹脂で被覆する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平８−６７７６２号公報

【特許文献2】特開平９−３１２３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１に開示された樹脂発泡体の成形体では、加熱成形の際、樹脂発泡体を被覆した樹脂に欠損等が発生し易く、これにより成形体内部の空気より熱伝導性の低いガスが散逸し易く、時間経過とともに、断熱性能が低下していってしまうという問題があった。

【0008】

また、特許文献２に開示された樹脂発泡体の成形体では、樹脂発泡体の成形体を作製した後、ガスバリア性を有する樹脂で被覆するまでの間に、成形体の内部のガスが散逸し易く、そのため、成形体の断熱性能が低下してしまうという問題があった。

【0009】

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、樹脂発泡体の成形体の内部に空気より熱伝導率の低い断熱性ガスが充填されており、この空気より熱伝導率の低いガスが周囲に散逸しないので、長期間に渡り、高い断熱性能を維持することが可能な樹脂発泡体の成形体及びその製造方法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】

【0010】

上記課題を解決するための本発明の断熱材は、樹脂発泡体の成形体からなる断熱材であって、上記成形体の内部は、成形体中の空隙の体積に対して７０体積％以上の割合となるように断熱性ガスが充填され、上記成形体がガスバリア性を有するフィルムで覆われ、密閉されていることを特徴とする。

【0011】

上記断熱材において、樹脂発泡体の成形体の内部が、当該成形体中の空隙の体積に対して７０体積％以上の割合となるように断熱性ガスが充填され、上記成形体がガスバリア性を有するフィルムで覆われ、密閉されているので、断熱性ガスが周囲に散逸することはなく、本発明の断熱材は、長期間に渡り、高い断熱性能を維持することが可能である。

【0012】

本発明の断熱材において、上記成形体上に接着層が形成され、該接着層上にガスバリア性を有するフィルムが形成されていることが望ましい。
上記断熱材において、上記成形体上に接着層が形成され、該接着層上にガスバリア性を有するフィルムが形成されていると、断熱性ガスが周囲に散逸することはなく、本発明の断熱材は、長期間に渡り、高い断熱性能を維持することが可能である。

【0013】

本発明の断熱材において、断熱性ガスは、空気の熱伝導率（０．０２６Ｗ／ｍＫ 測定温度２０℃）より熱伝導率が低いことが望ましい。一般的に、空気より熱伝導率が低い断熱性ガスは空気より分子量が大きく、分子直径が大きいため樹脂に対するガス透過率が小さい。そのため、空気より熱伝導率が低い断熱性ガスは成形体の内部より散逸しにくく、長期間に渡り、高い断熱性能を維持することができる。
また、断熱性ガスは、ブタン、ペンタン、アルゴン、炭酸ガス、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）及びハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）からなる群から選ばれる少なくとも１種からなることが望ましい。
また、断熱性ガスは、樹脂に対するガス透過率が小さく、かつ常温で安定的にガス化しており、さらに安価であることからブタン、ペンタン又はアルゴンがさらに望ましい。これらの断熱性ガスは、空気の熱伝導率（０．０２６Ｗ／ｍＫ 測定温度２０℃）より熱伝導率が低く、かつ、樹脂に対するガス透過率が小さいので、ガス置換された断熱性ガスが散逸し難いので、長期間に渡り、高い断熱性能を維持させやすいのである。

【0014】

本発明の断熱材において、上記樹脂発泡体の成形体を構成する樹脂は、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂及びウレタン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種からなることが望ましい。
上記断熱材において、上記樹脂発泡体の成形体を構成する樹脂がオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂及びウレタン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種からなるものであると、樹脂発泡体としての機械的特性、断熱性能等に優れた断熱材を提供することができる。

【0015】

本発明の断熱材の製造方法は、樹脂発泡体の成形体からなる断熱材の製造方法であって、
樹脂発泡粒子の加熱発泡及び成形を行うことにより樹脂発泡体の成形体を作製する成形工程と、上記成形体の内部を断熱性ガスにより置換する断熱性ガス置換工程と、ガスバリア性を有するフィルムを上記成形体の周囲全体に貼り付け、上記成形体を密閉するフィルム貼付工程とを含むことを特徴とする。

【0016】

上記断熱材の製造方法によれば、上記成形工程により樹脂発泡体の成形体を作製した後、上記成形体の内部を空気の熱伝導率よりも低い断熱性ガスにより置換し、ガスバリア性を有するフィルムを上記成形体に貼り付け、上記成形体を密閉するので、得られた樹脂発泡体の成形体は、断熱性ガスが成形体の周囲に散逸することはなく、上記製造方法により製造された断熱材は、長期間に渡り、高い断熱性能を維持することが可能である。

【0017】

本発明の断熱材の製造方法において、上記断熱性ガス置換工程において製造された上記成形体中の断熱性ガスの割合が、当該成形体中の空隙の体積に対して７０体積％以上の割合となるように断熱性ガスを充填することが望ましい。

【0018】

上記断熱材において、上記断熱性ガス置換工程において、製造された上記成形体中の断熱性ガスの割合が、当該成形体中の空隙の体積に対して７０体積％以上の割合となるように断熱性ガスを充填すると、長期間に渡り、高い断熱性能を維持する樹脂発泡体の成形体を製造することができる。

【0019】

本発明の断熱材の製造方法において、断熱性ガスは、空気の熱伝導率（０．０２６Ｗ／ｍＫ 測定温度２０℃）より熱伝導率が低いことが望ましい。一般的に、空気より熱伝導率が低い断熱性ガスは空気より分子量が大きく分子直径が大きいため樹脂に対するガス透過率が小さい。そのため、空気より熱伝導率が低い断熱性ガスは成形体の内部より散逸しにくく、長期間に渡り、高い断熱性能を維持することができる。
また、断熱性ガスは、ブタン、ペンタン、アルゴン、炭酸ガス、ハイドロフルオロカーボン （ＨＦＣ）及びハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）からなる群から選ばれる少なくとも１種からなることが望ましい。

【0020】

上記断熱材の製造方法において、断熱性ガスは、樹脂に対するガス透過率が小さく、かつ常温で安定的にガス化しており、さらに安価であることからブタン、ペンタン又はアルゴンがさらに望ましい。これらの断熱性ガスは、空気の熱伝導率（０．０２６Ｗ／ｍＫ 測定温度２０℃）より熱伝導率が低く、かつ、ガスバリア性を有するフィルムに対するガス透過率が小さいので、成形体の内部にガス置換された断熱性ガスが散逸し難いので、長期間に渡り、高い断熱性能を維持させやすいのである。

【0021】

本発明の断熱材の製造方法において、上記樹脂発泡体の成形体を構成する樹脂は、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂及びウレタン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種からなることが望ましい。
本発明の断熱材の製造方法において、樹脂発泡体の成形体を構成する樹脂は、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂及びウレタン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種からなるものであると、樹脂発泡体の成形体としての機械的特性、断熱性能等に優れた断熱材を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、熱流計法による熱伝導率測定の方法を模式的に示した概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

まず、本発明の断熱材について説明する。
本発明の断熱材は、樹脂発泡体の成形体からなる断熱材であって、上記成形体の内部は、成形体中の空隙の体積に対して７０体積％以上の割合となるように断熱性ガスが充填され、上記成形体がガスバリア性を有するフィルムで覆われ、密閉されていることを特徴とする。

【0024】

上記断熱材において、樹脂発泡体の成形体の内部が、当該成形体中の空隙の体積に対して７０体積％以上の割合となるように断熱性ガスが充填され、上記成形体がガスバリア性を有するフィルムで覆われ、密閉されていると、断熱性ガスが周囲に散逸することはなく、本発明の断熱材は、長期間に渡り、高い断熱性能を維持することが可能である。

【0025】

本発明の断熱材において、樹脂発泡体の成形体とは、樹脂発泡粒子を発泡させることにより形成された樹脂発泡体が所定の形状となるように融着、成形されたものをいう。

【0026】

樹脂発泡体の成形体を構成する樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリウレタン等のウレタン系樹脂等が挙げられる。本発明では、上記した樹脂の１種類または２種類以上を用いることができる。これらのなかでは、スチレン系樹脂を使用することが望ましい。上記スチレン系樹脂としては、スチレンホモポリマー、スチレン単量体とスチレンと共重合可能な単量体またはその誘導体から得られるランダム、ブロックまたはグラフト共重合体等が挙げられる。

【0027】

上記樹脂発泡体の成形体には、当該成形体中の空隙の体積に対して７０体積％以上の割合となるように断熱性ガスが充填されている。
成形体中の空隙の体積に対して７０体積％未満の割合で断熱性ガスが充填されていると、空気等が充填された断熱材と断熱性に大きな差がでず、断熱材の断熱性能が満足できるものとならない。本発明では、成形体中の空隙の体積に対して９０体積％以上の割合となるように断熱性ガスが充填されていることが望ましい。

【0028】

上記断熱性ガスは、空気の熱伝導率（０．０２６Ｗ／ｍＫ 測定温度２０℃）より熱伝導率が低いことが望ましい。一般的に、空気より熱伝導率が低い断熱性ガスは空気より分子量が大きく分子直径が大きいため樹脂に対するガス透過率が小さい。そのため、空気より熱伝導率が低い断熱性ガスは成形体の内部より散逸しにくく、長期間に渡り、高い断熱性能を維持することができる。

【0029】

具体的には、ブタン、ペンタン、アルゴン、炭酸ガス、ハイドロフルオロカーボン （ＨＦＣ）及びハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）からなる群から選ばれる少なくとも１種からなるガスが挙げられる。ハイドロフルオロカーボン （ＨＦＣ）としては、例えば、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン、１，１−ジクロロ−１−フルオロエタン、１−クロロ−１，１−ジフルオロエタン等が挙げられる。ハイドロフルオロオレフィンとしては、例えば、ＣＦ_３ＣＨ＝ＣＨＦ、ＣＨ_２ ＝ＣＨＣＦ_３、ＣＨ_２＝ＣＦＣＨＦ_２等が挙げられる。

【0030】

これらの断熱性のガスの中では、樹脂に対するガス透過率が小さく、かつ常温で安定的にガス化しており、さらに安価であることからブタン、ペンタン又はアルゴンが望ましい。これらのガスは、空気の熱伝導率（０．０２６Ｗ／ｍＫ 測定温度２０℃）より熱伝導率が低く、かつ、ガスバリア性を有するフィルムに対するガス透過率が小さいので、成形体の内部にガス置換された断熱性ガスが散逸し難いので、長期間に渡り、高い断熱性能を維持させやすいのである。
また、ブタンは、２０℃における熱伝導率が０．０１６Ｗ／ｍＫと低く、断熱性に優れる。

【0031】

ガスバリア性を有するフィルムを構成するガスバリア性を有する樹脂としては、ポリ塩化ビニリデン樹脂、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリアミド合成樹脂、ポリイミド樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアクリロニトリル等が挙げられる。ポリアミド合成樹脂としては、メタキシレンジアミン（ＭＸＤＡ）を用いたポリアミド合成樹脂が挙げられる。これらのガスバリア性を有する樹脂のなかでは、酸素透過率が５００ｍｌ・μｍ／ｍ^２・ｄａｙ・ＭＰａ以下を満足するものが望ましく、具体的にはポリ塩化ビニリデン（酸素透過率：２００ｍｌ・μｍ／ｍ^２・ｄａｙ・ＭＰａ）が望ましい。本発明では、これらのガスバリア性を有する樹脂の１種類または２種類以上を用いてフィルム化又はテープ化を行ったものを使用することができる。

【0032】

上記ガスバリア性を有するフィルムの厚みは、特に限定されるものではないが、フィルムの取扱い性やコストを考慮すると、５〜３００μｍが望ましい。
上記フィルムの厚みが５μｍ未満であると、断熱性ガスがフィルムを通過して散逸し易く、断熱材の断熱性能が劣化してしまい。一方、上記フィルムの厚みが３００μｍを超えても、フィルムの断熱性ガスのバリア特性は変わらないので、高い断熱性は維持されるが、フィルムの使用量が多くなるため、断熱材が高価になってしまう。

【0033】

上記フィルムは、直接、樹脂発泡体の成形体に貼り付けられていてもよいが、接着剤の塗布や粘着材を有するテープもしくはフィルム等の接着層が成形体上に形成され、上記接着層にフィルムが貼り付けられていてもよい。
上記接着剤としては、アクリル系樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体樹脂、スチレンブタジエン系樹脂、ウレタン樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂等が用いられる。粘着材としては、基材としてのフィルム、紙、不織布等に、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系の粘着剤が付着したものを用いることができる。これらの中では、アクリル系接着剤と不織布からなる粘着テープを用いることが望ましい。樹脂発泡体の成形体の表面とフィルムとの密着性を向上させることができるからである。

【0034】

本発明の断熱材の形状は特に限定されず、断熱材としての用途に便利なような形状にすればよいが、例えば、直方体形状が挙げられる。本発明の断熱材の用途は限定されるものではなく、断熱材としての用途であれば、如何なる用途にも用いることができるが、特に建築物用の断熱材として好適に使用することができる。

【0035】

次に、本発明の断熱材の製造方法について説明する。
本発明の断熱材の製造方法は、樹脂発泡体の成形体からなる断熱材の製造方法であって、
樹脂発泡粒子の加熱発泡及び成形を行うことにより樹脂発泡体の成形体を作製する成形工程と、上記成形体の内部を断熱性ガスにより置換する断熱性ガス置換工程と、ガスバリア性を有するフィルムを上記成形体の周囲全体に貼り付け、上記成形体を密閉するフィルム貼付工程とを含むことを特徴とする。

【0036】

（１）成形工程
本発明の断熱材の製造方法では、まず、最初に、樹脂発泡粒子の加熱発泡及び成形を行うことにより樹脂発泡体の成形体を作製する成形工程を行う。
樹脂発泡粒子として樹脂は、上記したオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂及びウレタン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種からなるものが好ましく、上記の樹脂からなり、従来から用いられている樹脂発泡粒子を用いることができる。樹脂発泡粒子を構成する樹脂は、樹脂発泡体の成形体を構成する樹脂と同様であり、本発明の断熱材で詳しく説明したので、ここでは、詳しい説明を省略する。

【0037】

本発明で用いられる樹脂発泡粒子は、通常、発泡剤を含有している。上記発泡剤は、特に限定されるものではないが、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン等の炭化水素類が挙げられる。

【0038】

また上記樹脂発泡粒子には、必要に応じて、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、窒素系難燃剤等の難燃剤；リン系化合物、窒素系化合物、ホウ素系化合物、金属酸化物、鉄含有化合物等の難燃助剤；ラジカル開始剤；シリカ、タルク、ケイ酸カルシウム等の無機化合物；ステアリン酸塩、流動パラフィン、オレフィン系ワックス、ステアリルアミド系化合物、エポキシ化合物等の加工助剤；抗酸化剤；耐光性安定剤；帯電防止剤；着色剤等の添加剤を含有させてもよい。

【0039】

上記樹脂発泡粒子の平均粒子径は、３００μｍ〜２４００μｍが好ましく、８００μｍ〜２０００μｍがさらに好ましい。上記樹脂発泡粒子の平均粒子径が３００μｍ以上であれば、発泡剤の保持性が低下せずビーズライフが十分保持される。また、樹脂発泡粒子を得る際に収率が充分であり、その結果コストアップを回避することができる。一方、上記樹脂発泡粒子の平均粒子径が２４００μｍ以下であれば、複雑な形状をした発泡成形体を成形する際でも、金型への充填性が悪化するのを回避することができる。

【0040】

本発明の断熱材の製造方法における上記成形工程では、最初に樹脂発泡粒子の予備発泡を行う。
予備発泡の際には、樹脂発泡粒子の蒸気加熱を行い、樹脂粒子を発泡させる。加熱方法は、蒸気加熱に限定されるものではなく、樹脂発泡粒子を加熱できる方法であれば、他の加熱方法を採用してもよい。

【0041】

加熱条件としては、発泡樹脂の種類によるが、例えば、加熱温度を８０〜１５０℃、加熱時間を１分〜１０分に設定して行うことができる。予備発泡に用いる装置としては、公知の装置を使用することができる。上記予備発泡においては、樹脂発泡粒子が充分に発泡するように、充分な量の発泡剤を含有していることが望ましい。

【0042】

予備発泡の後、作製された樹脂発泡体は、しばらくの時間放置し、樹脂発泡体を充分に膨張させる、いわゆる熟成をおこなってもよい。

【0043】

次に、予備発泡により発泡した樹脂発泡体を金型に充填し、所定の形状に成形し、樹脂発布体の成形体を作製する。
この際、一旦発泡した樹脂発泡体は、さらに膨張するとともに、樹脂発泡体同士がしっかりと融着し、所定形状の樹脂発泡体の成形体となる。
次に、作製された樹脂発泡体の成形体に対し、乾燥を行う。乾燥条件としては、乾燥温度：４０℃〜１００℃、乾燥時間：１時間〜２４時間が望ましい。

【0044】

樹脂発泡体の成形体の樹脂発泡粒子に対する発泡倍率は、例えば、１〜１００倍が望ましく、１０〜８０倍がより望ましい。また、樹脂発泡体の成形体の密度としては、例えば１０〜１０００ｋｇ／ｍ^３が望ましく、１２〜１００ｋｇ／ｍ^３がより望ましい。

【0045】

（２）断熱性ガス置換工程
次に、樹脂発泡体の成形体に対し、上記成形体の内部を断熱性ガスにより置換する断熱性ガス置換工程を行う。
この際、樹脂発泡体の成形体を密閉可能な部屋又は容器に入れ、その部屋又は容器のなかに断熱性ガスを導入し、その後、適宜、新しい断熱性ガスを導入して部屋又は容器の中の断熱性ガスを所定の濃度に保ちながら、樹脂発泡体の成形体の中のガスを断熱性ガスで置換する。

【0046】

上記断熱性ガスとしては、ブタン、ペンタン、アルゴン、炭酸ガス、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）及びハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）からなる群から選ばれる少なくとも１種からなるガスが挙げられる。これらの断熱性ガスについては、本発明の断熱材の項で詳しく説明したので、ここでは、その詳しい説明を省略する。

【0047】

断熱性ガスの置換条件は、ガスの種類によるが、温度は２０〜８０℃、時間は１時間〜１４日が好ましい。置換の際の断熱性ガスの濃度を７０〜１００体積％とすることにより、樹脂発泡体の成形体中の空気を含むガスが断熱性ガスに置換される。発泡剤として、断熱性ガスと同じガスを使用することにより、断熱性ガスへの置換時間を短縮することができる。

【0048】

樹脂発泡体中の断熱性ガスの置換割合は、本発明の断熱材の項でも説明したが、樹脂発泡体の成形体中の空隙の体積に対して７０体積％以上が望ましく、９０体積％以上がより望ましい。

【0049】

（３）フィルム貼付工程
次に、断熱性ガス置換工程を終了した後、できるだけ短時間で、ガスバリア性を有するフィルムを上記成形体の周囲全体に貼り付け、上記成形体を密閉するフィルム貼付工程を行う。
この際、ガスバリア性を有するフィルムを、直接、樹脂発泡体の成形体の全体に貼り付け、その周囲を覆い、ガスバリア性を有するフィルムを樹脂発泡体の成形体に融着処理することにより樹脂発泡体の成形体を密閉してもよい。また、ガスバリア性を有するフィルムに接着剤等を塗布して接着層を形成し、このフィルムを樹脂発泡体の成形体の全体に貼り付け、樹脂発泡体の成形体を密閉してもよい。また、接着剤を塗布する代わりに、粘着テープからなる接着層を樹脂発泡体の成形体の全体に貼り付け、上記粘着テープにガスバリア性を有するフィルムを貼り付け、必要により融着処理してもよい。
ガスバリア性を有するフィルム等については、本発明の断熱材の項で詳しく説明したので、ここでは、その詳しい説明を省略する。

【0050】

本発明の断熱材の効果について説明する。
（１）本発明の断熱材は、樹脂発泡体の成形体の内部が、当該成形体中の空隙の体積に対して７０体積％以上の割合となるように断熱性ガスが充填され、上記成形体がガスバリア性を有するフィルムで覆われ、密閉されているので、断熱性ガスが周囲に散逸することはなく、本発明の断熱材は、長期間に渡り、高い断熱性能を維持することが可能である。

【0051】

（２）本発明の断熱材の製造方法によれば、上記成形工程により樹脂発泡体の成形体を作製した後、上記成形体の内部を断熱性ガスにより置換し、直ちにガスバリア性を有するフィルムを上記成形体の周囲全体に貼り付け、上記成形体を密閉するので、得られた樹脂発泡体の成形体は、断熱性ガスが成形体の周囲に散逸することはなく、上記製造方法により製造された断熱材は、長期間に渡り、高い断熱性能を維持することが可能である。

【0052】

（実施例）
以下、本発明の実施形態をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。

【0053】

（実施例１）
成形工程
樹脂発泡粒子（素材：ポリスチレン、平均粒径：１ｍｍ、発泡剤：ペンタン）を、１０５℃の加熱蒸気で予備発泡し、予備発泡粒子（樹脂発泡体）を得た。
予備発泡粒子を熟成後、金型に充填して加熱蒸気で成形し、温度：６０℃、時間：１時間の条件で乾燥することにより、縦：２００ｍｍ、横：２００ｍｍ、厚さ：２５ｍｍの樹脂発泡体の成形体を作製した。樹脂発泡体の成形体の発泡倍率は６０倍、密度は１７ｋｇ／ｍ^３であった。

【0054】

断熱性ガス置換工程
樹脂発泡体の成形体を密閉が可能な容器に入れ、容器のなかを断熱性ガスであるブタンガスの雰囲気に置換して静置し、温度：４０℃、時間：７日の条件でガス置換を行った。

【0055】

フィルム貼付工程
断熱性ガス置換した樹脂発泡体の成形体を、ガスバリア性を有する樹脂のフィルムであるポリ塩化ビニリデンフィルム（ＰＥ（２５μｍ）−ＰＶＤＣ（１５μｍ）−ＰＥ（２５μｍ）の三層構造、旭化成ケミカルズ社製）で被覆し、熱融着により樹脂発泡体の成形体を密閉し、本発明の実施例１に係る樹脂発泡体の成形体からなる断熱材を得た。

【0056】

（実施例２）
フィルム貼付工程で、接着層としてアクリル系接着剤の層を有する両面テープである粘着テープ（ニトムズ社製 Ｎｏ．５０１５ＰＯＳ）を用い、該粘着テープを樹脂発泡体の成形体の全体に貼り付けた後、上記ポリ塩化ビニリデンフィルムを粘着テープに貼り付け、熱融着により樹脂発泡体の成形体を密閉した外は、実施例１と同様に成形工程、断熱性ガス置換工程を行い、本発明の実施例２に係る樹脂発泡体の成形体からなる断熱材を得た。

【0057】

（比較例１）
予備発泡工程
発泡ビーズ（素材：ポリスチレン、平均粒径：１ｍｍ、発泡剤：ペンタン）を１０５℃の加熱蒸気で予備発泡し、予備発泡粒子（樹脂発泡体）を得た。

【0058】

断熱性ガス置換工程
予備発泡を終えた予備発泡粒子を密閉が可能な容器に入れ、容器のなかを断熱性ガスであるブタンガスの雰囲気にして静置し、温度：４０℃、時間：２日の条件で予備発泡粒子のガス置換を行った。

【0059】

樹脂発泡体のコーティング工程
断熱性ガス置換工程を終了した予備発泡粒子とガスバリア性樹脂となるポリ塩化ビニリデンラテックス（サランラテックスＬ５０９ 旭化成ケミカルズ社製、予備発泡粒子の重量の８０％）とをミキサーを用いて５分間混合し、乾燥させることにより、予備発泡粒子にガスバリア性樹脂であるポリ塩化ビニリデンをコーティングした。

【0060】

成形工程
ガスバリア性樹脂をコーティングした予備発泡粒子を用い、該予備発泡粒子を金型に充填、加熱成形し、その後、温度：６０℃、時間：１時間の条件で乾燥させ、縦：２００ｍｍ、横：２００ｍｍ、厚さ：２５ｍｍの比較例１に係る樹脂発泡体の成形体からなる断熱材を得た。なお、比較例１に係る樹脂発泡体の成形体の発泡倍率は６０倍、密度は２４ｋｇ／ｍ^３であった。

【0061】

（比較例２）
成形工程
樹脂発泡粒子（素材：ポリスチレン、平均粒径：１ｍｍ、発泡剤：ペンタン）を、１０５℃の加熱蒸気で予備発泡し、予備発泡粒子（樹脂発泡体）を得た。
予備発泡粒子を熟成後、金型に充填して加熱蒸気で成形し、温度：６０℃、時間：１時間の条件で乾燥することにより、縦：２００ｍｍ、横：２００ｍｍ、厚さ：２５ｍｍの樹脂発泡体の成形体を作製した。樹脂発泡体の成形体の発泡倍率は６０倍、密度は１７ｋｇ／ｍ^３であった。なお、樹脂発泡体は、成形工程後のガス置換を実施しなかった。

【0062】

フィルム貼付工程
樹脂発泡体の成形体を、ガスバリア性を有する樹脂のフィルムであるポリ塩化ビニリデンフィルム（ＰＥ（２５μｍ）−ＰＶＤＣ（１５μｍ）−ＰＥ（２５μｍ）の三層構造、旭化成ケミカルズ社製）で被覆し、熱融着により樹脂発泡体の成形体を密閉し、比較例２に係る樹脂発泡体の成形体からなる断熱材を得た。

【0063】

（比較例３）
成形工程
樹脂発泡粒子（素材：ポリスチレン、平均粒径：１ｍｍ、発泡剤：ペンタン）を、１０５℃の加熱蒸気で予備発泡し、予備発泡粒子（樹脂発泡体）を得た。
予備発泡粒子を熟成後、金型に充填して加熱蒸気で成形し、温度：６０℃、時間：１時間の条件で乾燥することにより、縦：２００ｍｍ、横：２００ｍｍ、厚さ：２５ｍｍの樹脂発泡体の成形体を作製し、比較例３に係る樹脂発泡体の成形体からなる断熱材を得た。樹脂発泡体の成形体の発泡倍率は６０倍、密度は１７ｋｇ／ｍ^３であった。なお、樹脂発泡体は、成形工程後の断熱性ガス置換およびガスバリア性を有する樹脂のコーティングを実施しなかった。

【0064】

（樹脂発泡体の成形体のガス含有率の計算）
空気より比重が大きい断熱性ガスに置換されることで樹脂発泡体の重量が増加するが、その増加量と樹脂発泡体の成形体中の空隙の体積から断熱性ガスの置換量を計算した。含有するガスとは、実施例１〜２及び比較例１の断熱性ガス置換品はブタンガス、比較例２〜３の断熱性ガス未置換品はペンタンガスである。結果を下記の表１に示す。

【0065】

（樹脂発泡体の熱伝導率評価）
熱伝導率測定装置（英弘精機製 ＨＣ０７４／２００）を用い、熱流計法により２０℃で熱伝導率を測定した。

【0066】

＜測定条件＞
ＪＩＳ Ａ １４１２−２に準拠して行った。
測定サンプルサイズ ２００ｍｍ×２００ｍｍ
測定サンプル厚み：２５ｍｍ
高温熱板の温度：θ_１＝３０℃、低温熱板の温度：θ_２＝１０℃、温度差２０℃で実施した。

【0067】

図１は、熱流計法による熱伝導率測定の方法を模式的に示した概略図である。
この熱伝導率測定においては、試験体（樹脂発泡体の成形体）１１を高温熱板１２と低温熱板１３との間に挟み、高温熱板１２と試験体１１との間、及び、低温熱板１３と試験体１１との間に、高温熱板１２の温度（θ_１）及び低温熱板１３の温度（θ_２）を測る温度・熱量測定器１５及び試験体の移動熱量を図る熱量計（１００ｍｍ角）１７を載置し、熱板温度制御器１９により高温熱板１２と低温熱板１３との温度を上記した所定の温度に制御しながら、熱伝導率を測定した。熱流計には、温度センサーとして、Ｅ型熱伝対が取り付けられ、熱板の温度測定し、それぞれ熱板の温度は、サーモモジュール（ペルチェ素子）により調節した。

【0068】

上述した方法により、上記実施例および上記比較例で作製した樹脂発泡体の成形体のガス含有率、熱伝導率の測定を行った。測定は、２回行った、１回目は、樹脂発泡体の成形体の作製後、２４時間以内に行い（表１中「初期」と記載）、２回目は、樹脂発泡体の成形体を作製後、屋内 室温下で３ヶ月経過した後（表１中、３か月後と記載）に行った。その測定結果を、表１に示した。

【0069】

（断熱性の評価）
断熱性の評価は、熱伝導率が０．０３０（Ｗ／ｍＫ ２０℃）以下の場合には、熱伝導率が低く、断熱性は良好と判断し、逆に熱伝導率が０．０３０（Ｗ／ｍＫ ２０℃）を超える場合には、熱伝導率が高く、断熱性を有するものの、充分とは言えないので、可（不充分）と判断した。なお、断熱性の評価で良好と判断された断熱材は、高断熱性能を有することを示すのである。
各評価の結果を下記の表１に示す。

【0070】

【表1】

【0071】

上記表１に示すように、実施例１及び実施例２に係る断熱材は、成形体の内部が断熱性ガスであるブタンガスで置換され、周囲全体がガスバリア性を有するフィルムにより被覆され、密閉されているので、断熱材の作製後の初期の断熱性ガスのガス含有率が高く、熱伝導率が低く、断熱性も良好であった。また、３か月後も断熱性ガスのガス含有率が高く、熱伝導率が低く、断熱性も良好であった。これは時間経過をしても、断熱材中の断熱ガスが散逸されにくく、長期間での断熱性が維持されていることを示しているのである。

【0072】

一方、比較例１に係る断熱材は、断熱材の作製後の初期の断熱性ガスのガス含有率が高く、熱伝導率は低く、断熱性も良好であったものの、３か月後、断熱性ガスのガス含有率は、初期と比較すると低下し、熱伝導率も初期と比較しても高くなり、断熱性も可となった。このように比較例１の断熱材は、時間経過とともに断熱材の内部の断熱性ガスが散逸してしまい、その結果、熱伝導率が悪化し、断熱性も劣化してしまったと思われる。

【0073】

また、比較例２および比較例３に係る断熱材は、断熱材の作製後である初期の断熱性ガスのガス含有率が低く、熱伝導率も高く、断熱性も可であった。これは、断熱性ガスが置換されていないため、断熱材の熱伝導率が高くなったのである。

【0074】

実施例１〜２と比較例２〜３の評価結果より、樹脂発泡体の成形体に対して、断熱性ガスを置換させることにより熱伝導率を低くすることができることが示され、実施例１〜２と比較例１の評価結果より、樹脂発泡体の成形体に対して、断熱性ガスで置換し、ガスバリア性のフィルムで覆うことにより長期間の断熱性を維持することができることが判明した。

【符号の説明】

【0075】

１１ 試験体（樹脂発泡体の成形体）
１２ 高温熱板
１３ 低温熱板
１５ 温度・熱量測定器
１７ 熱量計
１９ 熱板温度制御器

【図1】