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技術 外張り断熱構造

出願人 株式会社キド工業フジ化成工業株式会社二瀬窯業株式会社
発明者 伊藤真二松本敏秀都田聖悟
出願日 2018年10月26日 (2年10ヶ月経過) 出願番号 2018-202320
公開日 2020年4月30日 (1年4ヶ月経過) 公開番号 2020-066979
状態 特許登録済
技術分野 建築環境 壁の仕上げ
主要キーワード メッシュ間隔 充填断熱材 ステーブ 炭酸カルシウム発泡 せっこうボード タイル面 外断熱材 気密シート
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年4月30日)のものです。
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図面 (3)

課題

高断熱性及び高耐久性を備えた外張り断熱構造を提供することを目的とする。

解決手段

木造用の湿式における外張り断熱構造であって、木造の柱及び/又は間柱及び/又は梁と、前記木造の柱及び/又は間柱の外壁側に設けられた断熱材と、前記断熱材の外壁側に設けられたポリマーセメントモルタルと、前記ポリマーセメントモルタルの外壁側に設けられたタイルからなり、前記断熱材は、無機質材料を含み、前記ポリマーセメントモルタル及び前記タイルは、有機質材料を含有する接着剤を介して貼り付けられることを特徴とする。

概要

背景

従来より、断熱構造として、柱と柱の間に断熱材を敷詰める内断熱構造や、断熱材を柱の外側に貼る外張り断熱構造が知られている。

内断熱構造は、柱と柱の間に断熱材を敷詰めるため、柱などで断熱材が途切れてしまう。一方、外張り断熱構造は、断熱材を柱の外側に貼り、家全体を断熱材で包み込むので、内断熱構造のように柱などで断熱材が途切れてしまうことがないため、断熱効果が高い。

例えば特許文献1では、タイルパネル装飾面目地溝を形成し、前記目地溝の底面に、タイルパネルの裏面に貫通する孔部を設け、前記孔部に挿通して前記外断熱材に螺挿した固定部材により、前記外断熱材に固定し、外張り断熱構造としている。

概要

高断熱性及び高耐久性を備えた外張り断熱構造を提供することを目的とする。木造用の湿式における外張り断熱構造であって、木造の柱及び/又は間柱及び/又は梁と、前記木造の柱及び/又は間柱の外壁側に設けられた断熱材と、前記断熱材の外壁側に設けられたポリマーセメントモルタルと、前記ポリマーセメントモルタルの外壁側に設けられたタイルからなり、前記断熱材は、無機質材料を含み、前記ポリマーセメントモルタル及び前記タイルは、有機質材料を含有する接着剤を介して貼り付けられることを特徴とする。

目的

本発明は高断熱性及び高耐久性を備えた外張り断熱構造を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

木造用の湿式における外張り断熱構造であって、木造の柱及び/又は間柱と、前記木造の柱及び/又は間柱の外壁側に設けられた断熱材と、前記断熱材の外壁側に設けられたポリマーセメントモルタルと、前記ポリマーセメントモルタルの外壁側に設けられたタイルからなり、前記断熱材は、無機質材料を含み、前記ポリマーセメントモルタル及び前記タイルは、有機質材料を含有する接着剤を介して貼り付けられることを特徴とする外張り断熱構造。

請求項2

前記断熱材は、塩化ビニル樹脂炭酸カルシウム及びタルクを主成分とする発泡板であることを特徴とする請求項1に記載の外張り断熱構造。

請求項3

前記塩化ビニル樹脂、炭酸カルシウム及びタルクの質量比は1:0.4〜0.6:0.4〜0.6であることを特徴とする請求項1又は2に記載の外張り断熱構造。

請求項4

前記接着剤と接する前記タイル面凹凸の深さは、7mm以下であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の外張り断熱構造。

請求項5

前記接着剤は、シリコーン又はエポキシ樹脂からなり、厚み3〜5mmであることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の外張り断熱構造。

請求項6

前記ポリマーセメントモルタル中には、さらにメッシュを含み、前記断熱材及び前記タイルが貼り付けられることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の外張り断熱構造。

請求項7

前記タイルに代えて塗り壁からなることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の外張り断熱構造。

技術分野

0001

本発明は、木造用の湿式における外張り断熱構造に関する。

背景技術

0002

従来より、断熱構造として、柱と柱の間に断熱材を敷詰める内断熱構造や、断熱材を柱の外側に貼る外張り断熱構造が知られている。

0003

内断熱構造は、柱と柱の間に断熱材を敷詰めるため、柱などで断熱材が途切れてしまう。一方、外張り断熱構造は、断熱材を柱の外側に貼り、家全体を断熱材で包み込むので、内断熱構造のように柱などで断熱材が途切れてしまうことがないため、断熱効果が高い。

0004

例えば特許文献1では、タイルパネル装飾面目地溝を形成し、前記目地溝の底面に、タイルパネルの裏面に貫通する孔部を設け、前記孔部に挿通して前記外断熱材に螺挿した固定部材により、前記外断熱材に固定し、外張り断熱構造としている。

先行技術

0005

特開2009−019390号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、従来の方法では、モルタルを用いた湿式による外装仕上げでは、断熱材とモルタルとの相性や、モルタルの経年劣化によって、タイルなどの外装材及びモルタルが断熱材から剥がれてしまう。

0007

そこで、本発明は高断熱性及び高耐久性を備えた外張り断熱構造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

0008

本発明の一態様に係る外張り断熱構造は、木造用の湿式における外張り断熱構造であって、木造の柱及び/又は間柱と、前記木造の柱及び/又は間柱の外壁側に設けられた断熱材と、前記断熱材の外壁側に設けられたポリマーセメントモルタルと、前記ポリマーセメントモルタルの外壁側に設けられたタイルからなり、前記断熱材は、無機質材料を含み、前記ポリマーセメントモルタル及び前記タイルは、有機質材料を含有する接着剤を介して貼り付けられることを特徴とする。

0009

このようにすれば、断熱材及びポリマーセメントモルタルとの相性が向上し、かつ接着剤を介してタイル及びポリマーセメントモルタルが貼り付けられるので、高断熱性及び高耐久性を備えた外張り断熱構造を提供することができる。

0010

このとき、本発明の一態様では、前記断熱材は、塩化ビニル樹脂炭酸カルシウム及びタルクを主成分とする発泡板としても良い。

0011

このようにすれば、断熱材とポリマーセメントモルタルとの相性がより向上し、高断熱性及び高耐久性を備えた外張り断熱構造を提供することができる。

0012

また、本発明の一態様では、前記塩化ビニル樹脂、炭酸カルシウム及びタルクの質量比は1:0.4〜0.6:0.4〜0.6としても良い。

0013

このようにすれば、塩化ビニル樹脂、炭酸カルシウム及びタルクの質量比が最適となり、より高断熱性及び高耐久性を備えた外張り断熱構造を提供することができる。

0014

また、本発明の一態様では、前記接着剤と接する前記タイル面凹凸の深さは、7mm以下としても良い。

0015

このようにすれば、接着剤と接するタイル面の凹凸の深さを減らし当該タイル面を平滑にすることで、より空気の混入を防止し、空隙が生じるのを抑え、高断熱性及び高耐久性を備えた外張り断熱構造を提供することができる。

0016

また、本発明の一態様では、前記接着剤は、シリコーン又はエポキシ樹脂からなり、厚み3〜5mmとしても良い。

0017

このようにすれば、シリコーン又はエポキシ樹脂からなる最適な厚みの接着剤を介してタイル及びポリマーセメントモルタルが貼り付けられるので、より高断熱性及び高耐久性を備えた外張り断熱構造を提供することができる。

0018

また、本発明の一態様では、前記ポリマーセメントモルタル中には、さらにメッシュを含み、前記断熱材及び前記タイルが貼り付けられることとしても良い。

0019

このようにすれば、メッシュが断熱材及びポリマーセメントモルタルの接着補強材となり、より高断熱性及び高耐久性を備えた外張り断熱構造を提供することができる。

0020

また、本発明の一態様では、前記タイルに代えて塗り壁としても良い。

0021

このようにすれば、タイルではなく、塗り壁としても適用できる。

発明の効果

0022

以上説明したように本発明によれば、断熱材、ポリマーセメントモルタル、接着剤及びタイルとの接着性に対する相性が向上し、かつ接着剤を介してタイル及びポリマーセメントモルタルが貼り付けられるので、高断熱性及び高耐久性を備えた外張り断熱構造を提供することができる。

図面の簡単な説明

0023

図1は、本発明の一実施形態に係る外張り断熱構造の概略図である。
図2は、本発明の一実施形態に係る外張り断熱構造の断面図であり、図2(A)はタイル50の断面形状を長方形とした図であり、図2(B)はタイル50の断面形状を台形とした図である。

実施例

0024

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

0025

本発明の一実施形態に係る外張り断熱構造100は、木造用の湿式における外張り断熱構造である。そして、本発明の一実施形態に係る外張り断熱構造100は、図1に示すように、木造の柱10及び/又は間柱11及び/又は梁12と、上記木造の柱10及び/又は間柱11及び/又は梁12の外壁側に設けられた断熱材20と、上記断熱材20の外壁側に設けられたポリマーセメントモルタル30と、上記外壁側に設けられたタイル40からなり、上記断熱材20は、無機質材料を含み、上記ポリマーセメントモルタル30及びタイル50は、有機質材料を含有する接着剤を介して貼り付けられることを特徴とする。以下詳細に説明する。

0026

上述したように、従来モルタルを用いた湿式による外装仕上げでは、断熱材とモルタルとの相性や、モルタルの経年劣化によって、タイルなどの外装材及びモルタルが断熱材から剥がれてしまう。

0027

そこで本発明の一実施形態に係る外張り断熱構造100は、上記断熱材20に無機質材料、かつモルタルにポリマーセメントモルタル30を用いる。そして当該ポリマーセメントモルタル30及び上記タイル50は、有機質材料を含有する接着剤40を介して貼り付けられることを特徴とする。

0028

断熱材20及びポリマーセメントモルタル30は、共に無機質材料を含有するため、断熱材20及びポリマーセメントモルタル30とが強く接着することができ、断熱構造の耐久性を向上させることができる。断熱材20及びポリマーセメントモルタル30の詳細な成分は後述する。

0029

また、接着剤40及びポリマーセメントモルタル30は、共に有機質材料を含有するため、接着剤40及びポリマーセメントモルタル30とが強く接着することができ、断熱構造の耐久性を向上させることができる。さらに、接着剤40及びタイル50又は後述する塗り壁は、共に有機質材料を含有するため、接着剤40及びタイル50又は後述する塗り壁とが強く結合することができ、断熱構造の耐久性を向上させることができる。接着剤40、タイル50及び塗り壁の詳細な成分は後述する。

0030

一方で、ポリマーセメントモルタル30ではなく、通常のモルタルを使用すると、モルタル中に有機質材料が含まれていないため、有機質材料を含有する上記接着剤40との相性が悪く、接着剤を使用することはできない。また、接着剤40を用いない外張り断熱構造としてしまうと、さらなる耐久性の向上を実現できない。

0031

そこで、本発明の一実施形態に係る外張り断熱構造100は、モルタルにポリマーセメントモルタルを用いることで接着剤の使用を可能とする。また、ポリマーセメントモルタルとタイルは接着剤を介して貼り付けられること、かつ断熱材20及びポリマーセメントモルタル30、ポリマーセメントモルタル30及び接着剤40、接着剤40及びタイル50又は後述する塗り壁の接着性に対する相性を高めることで、それぞれの材料どうしの接着性が向上し、高断熱性及び高耐久性が得られることとなる。

0032

上記断熱材20の成分としては、無機質材料及び有機質材料が含まれ、塩化ビニル樹脂、炭酸カルシウム及びタルクを主成分とする発泡板であることが好ましい。このようにすれば、断熱材とポリマーセメントモルタルとの相性がより向上し、高断熱性及び高耐久性を備えた外張り断熱構造を提供することができる。

0033

上記塩化ビニル樹脂、炭酸カルシウム及びタルクの質量比は1:0.4〜0.6:0.4〜0.6であることが好ましい。例えば、塩化ビニル樹脂が50(±5)質量%、炭酸カルシウムが25(±2.5)質量%及びタルクが25(±2.5)質量%とすることができる。

0034

炭酸カルシウムが上記の質量比を越えて含有すると、断熱材の有機成分が少なくなり断熱性が低下する場合がある。一方、炭酸カルシウムが上記の質量比よりも少ないと、断熱材の無機成分が少なくなり、無機質材料を含有するポリマーセメントモルタルと断熱材とが強く結合できなくなる場合があり、耐久性が低下する場合がある。また、不燃性が低下する場合がある。

0035

また、塩化ビニル樹脂及びタルクが上記の質量比を越えて含有すると、断熱材の無機成分が少なくなり、無機質材料を含有するポリマーセメントモルタルと断熱材とが強く結合できなくなる場合があり、耐久性や強度が低下する場合がある。一方、塩化ビニル樹脂及びタルクが上記の質量比よりも少ないと、断熱材の有機成分が少なくなり、断熱性が低下する場合がある。また、耐水性、可撓性、耐候性が低下する場合がある。よって、上記塩化ビニル樹脂、炭酸カルシウム及びタルクの質量比は、上記の範囲が好ましい。

0036

断熱材20は上記の成分とすることで、密度70kg/m3以上、圧縮強度0.17N/mm2以上、曲げ強度0.51N/mm2以上、曲げ弾性率23.3N/mm2以上、引張強度0.58N/mm2以上、熱伝導率0.0372W/m・k以下、吸水量2.0g/cm3以下、透湿抵抗0.0316m2・s・Pa/ng以下とすることができる。

0037

断熱材20は上記の成分とすることで、断熱性及び耐久性の機能の向上の他、不燃性、耐水性、可撓性、意匠性、強度、耐候性の機能も向上し、本発明の一実施形態に係る外張り断熱構造100は、上記の機能や防火機能を有する。

0038

ポリマーセメントモルタル30の成分としては、特にその原材料及び組成について限定するものではないが、セメント(20〜60質量%)、無機系混和材(20〜60質量%)、有機質混和剤(2〜10質量%)を含有し、練上がり時の単位容積質量が1.2〜2.2t/m3であるポリマーセメントモルタルを使用することが望ましい。なお、上記無機質混和剤材としては、ドロマイトプラスターフライアッシュシリカフューム高炉スラグパーライト珪砂等の1種以上を使用することができ、上記有機質混和材としては、EVA系エマルション、EVA系粉末樹脂アクリル系エマルションアクリル系粉末樹脂、SBR系ラテックス増粘剤、EVA−炭酸カルシウム発泡骨材等の1種以上を使用することができる。

0039

接着剤40の成分としては、有機質材料が主に含まれる。上記接着剤40は、シリコーン又はエポキシ樹脂からなり、厚み3〜5mmであることが好ましい。厚み3mm未満とすると、上記ポリマーセメントモルタル30、30’とタイル50との接着性が低下する傾向にある。一方、5mmを超えると、断熱構造の厚みが増し設計通りの寸法とならない場合がある。またコストも増加する傾向にある。さらに耐火性が低下する場合がある。

0040

また、本発明の一実施形態に係る外張り断熱構造100は、ポリマーセメントモルタル及び当該ポリマーセメントモルタルの外壁側にタイル又は塗り壁を含むので、防火構造としての機能も有する。つまり、本発明の一実施形態に係る外張り断熱構造100は、防火機能を有する外張り断熱耐火構造である。

0041

タイル50の成分としては、無機質材料及び有機質材料が含まれる。限定はされないが、粘土陶土長石石英、セメントとセルロースなどの繊維質や他の無機質材料を混ぜたものが挙げられる。

0042

以上のように、それぞれの材料どうしの接着性を向上させたことによって、ポリマーセメントモルタル側のタイルの形状をより平面にすることができる。つまり図2(A)に示すように、接着剤40と接するタイル50面の凹凸の深さdは、7mm以下や5mm以下、さらには3mm以下とすることができる。また図2(A)は便宜上、タイルの断面50aにおける凸部の形状を長方形の凸部51としたが、その他、正方形円形三角形平行四辺形又は上底の辺を接着剤側にした台形などでもよく、さらに上記凸部51は無くてもよい。

0043

一方、凹凸の深さdが7mmを超えると、接着剤及びタイルの間に空気が混入し易くなり、そのまま乾燥すると空隙となり、断熱性及び耐久性が低下する。また、図2(B)に示すように、タイルの断面50bにおける凸部の形状を、下底の辺を接着剤若しくはポリマーセメントモルタル側にした台形凸部52のようにすると、空気が混入し易くさらに空隙が生じ易くなる。

0044

従って、接着剤と接するタイル面の凹凸の深さを減らし当該タイル面を平滑にすることや、上記の凸部の形状にすることで、より空気の混入を防止し、空隙が生じるのを抑え、断熱性及び耐久性を向上させることができる。これは、それぞれの材料どうしの接着性を向上させたことによって実現されるものである。

0045

上記タイルに代えて塗り壁としてもよい。このようにすれば、タイルではなく、塗り壁としても適用できる。塗り壁の成分としては、有機質材料及び無機質材料が含まれ、例えば、アクリル系エマルション、セラミックシリコン樹脂アクリル系樹脂弾性アクリル系樹脂などが挙げられる。

0046

以上のように、断熱材20、ポリマーセメントモルタル30、接着剤40、タイル又は塗り壁の成分等を上記の通りとすることで、断熱材20及びポリマーセメントモルタル30、ポリマーセメントモルタル30及び接着剤40、接着剤40及びタイル50又は塗り壁の接着性に対する相性を向上させることで、外張り断熱構造のさらなる高断熱性及び高耐久性を備えることができる。

0047

上記ポリマーセメントモルタル30、30’中には、さらにメッシュ60を含み、上記断熱材20及び上記タイル50が貼り付けられることが好ましい。このようにすれば、メッシュ60が断熱材20及びポリマーセメントモルタル30、30’の接着補強材となり、より高断熱性及び高耐久性を有することができる。なおメッシュの厚みは0.5〜1.5mm、メッシュ間隔は5(±0.5)×5(±0.5)mm以下とすることが好ましい。さらにメッシュ60は複数枚用いても良い。また、メッシュ60の成分としては、セルロースなどの繊維質や金属を混ぜたもの、セラミックなどが挙げられる。

0048

本発明の一実施形態に係る外張り断熱構造100は、上記の木造の柱及び/又は間柱、断熱材、ポリマーセメントモルタル、タイル又は塗り壁の他、さらに下記の構成を追加してもよい。

0049

例えば、図1に示すように、上記の木造の柱10及び/又は間柱11及び/又は梁12の内壁側に気密シート70を設けても良い。気密シート70は、プラスチック系防湿フィルムなどが挙げられ、その材質ポリエチレンなどが挙げられる。また気密シート70の厚みは、0.2mm以下とすることが好ましい。

0050

上記の木造の柱10及び/又は間柱11及び/又は梁12の間に充填断熱材75を設けても良い。充填断熱材75は、グラスウールロックウールなどが挙げられる。また気密シート70の密度は24kg/m3以上、厚みは100mm以上が好ましい。

0051

また、上記の木造の柱10及び/又は間柱11及び/又は梁12の外壁側であって、断熱材20の間に構造用合板80を、構造用合板80と断熱材20の間に透湿防水シート90を設けても良い。構造用合板80は、通常の合板でよく、厚みは5〜15mmが好ましい。また、透湿防水シート90の材質は、ポリエチレン、ポリエステルポリプロピレンなどが挙げられ、又はそれらの組み合わせでもよい。透湿防水シート90の厚みは0.2mm以下が好ましい。

0052

木造の柱と間柱の接合方法、木造の柱及び/又は間柱と断熱材、充填断熱材、気密シート、構造用合板、透湿防水シート、断熱材の接合方法は、例えばワッシャー、ねじ、くぎステーブル、せっこうボード用くぎなどの公知部材を用いて、公知の方法により接合されればよい。

0053

なお、上記のように本発明の各実施形態及び各実施例について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。従って、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。

0054

例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、外張り断熱構造の構成、動作も本発明の各実施形態及び各実施例で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

0055

10 柱、11間柱、12 梁、20断熱材、30 30’ポリマーセメントモルタル、40接着剤、50タイル、50a、50b タイルの断面、51 52 凸部、60メッシュ、70気密シート、75充填断熱材、80構造用合板、90透湿防水シート、100外張り断熱構造、d 接着剤と接するタイル面の凹凸の深さ

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