発泡ウレタンの断熱材の特徴と使用上の注意

ヘルメットの種類
 人体の中で最も重要な器官の一つといえば脳です。そして、その人体の中枢であるその脳があるのはもちろん頭部ですが、頭部は人体の最も高い位置にあり、また重い上に細い首だけで支えられています。そのため、ちょっと転んだだけでもダメージを受けやすい、いわば急所です。
 もし頭部にわずかでもダメージを受ければ、それは即生命の危機に繋がってしまう危険性があります。そのためスポーツや工事、各種作業など、何かしらの頭部にダメージを受ける可能性がある場合には、あらかじめリスクに備え頭部を何らかの方法で保護しておく必要があるのです。
 そして、その頭部を衝撃などから保護してくれる防護具といえばもちろんヘルメットです。ヘルメットにはオートバイ用、自転車用、その他スポーツやアクティビティの際に使用されるもの、さらに工事や作業の際に必要なものまで様々なものがあります。同じ頭部を保護するものですが、用途が細かく分かれているというのはそれぞれに目的と、機能に違いがあるからにほかなりません。しかし種類が多い分何をどう選んでいいのか分かりにくいともいえるでしょう。
 そこで、ここではヘルメットの種類の違いと、その選び方のポイントに焦点をあてて紹介していきましょう。

目次
1章:断熱発泡ウレタンの特徴
2章:発泡ウレタンの種類
3章:発泡ウレタンのメリット・デメリット
4章:発泡ウレタンが使われている場所
5章:発泡ウレタンを使用する際の注意点
まとめ

1章:断熱発泡ウレタンの特徴

断熱効果に優れ、水分にも強い

 まず発泡ウレタンとはどのようなものか? 代表ともいえるのは発泡スチロールや建築用の断熱材に使われる板状の発泡ウレタンフォームです。

 どのように作られるかというとウレタン樹脂に発泡剤(以前はフロンガスでしたが最近は炭酸ガス等)を加えて発泡させて作ります。発泡後は一定の強度を持ち、主に断熱材や充填剤などに使われます。身近な所では電化製品などの梱包材としてもおなじみですね。
 発泡スチロールや、板状の硬質ウレタンフォームは、工場で作られたものをそのまま使いますが、建築の現場で液剤を発泡させて利用するという発泡ウレタンもあります。主に2つの液材を混ぜることで化学反応を起こし、それを壁の内側などに吹きつけることでそのスペースに発泡、密着し、断熱材となるのです。
 このような発泡ウレタンの中は、小さな泡の集合体となっていて、一つ一つの独立した気泡には熱を伝えにくいガスが封じ込められています。
 そのために、外気の熱が伝わりにくく、グラスウールなどよりも優れた断熱性能を維持することが可能なのです。
 ただしこういった建設の現場で使用される2液タイプの発泡ウレタンは、正しく使用するには技術を持ったプロによる施工が必要です。ですが、従来のグラスウールなどと比較すると断熱性能は約1.5倍から2倍高いとされ、さらに防音効果などにも優れているのです。
 また、発泡ウレタンは、水分に触れても断熱効果が薄れません。グラスウールの場合は内部に空気を含む空間を持つためそこに水分を含みやすく、環境によっては結露が起きることもあります。そうなってしまうと断熱効果が発揮できません。手軽に使え安価ですが、断熱材としては発泡ウレタンの方が優れているのです。

2章:発泡ウレタンの種類

板状の物だけでなくスプレー式などもある

 発泡ウレタンには、発泡スチロールのような軟質のものと、プラスチックのように硬い硬質発泡ウレタンがありますが、住宅などで使われている断熱材や充填剤は主に硬質発泡ウレタンです。
 この発泡ウレタンには工場などで生産された板状のものと、建築の現場で液材を使い、拭きつけることで発泡させる現場発泡タイプのものがあります。板状の発泡ウレタンは外張断熱工法など、建物の構造材の外側に取りつけて断熱層として使用されています。
 パネル状の硬質ウレタンフォームを配置していくだけなので、断熱、防湿、気密を簡単に実現することができ、その使用にも特別な資格は要りません。また断熱層の厚さが一定に保たれるので安定した性能を確保できます。

 もう1つのプロの現場で使われる吹きつけ型発泡ウレタンは、2つの薬剤を現場で混ぜ化学反応を起こすことで発泡させる硬質発泡ウレタンです。
 2液タイプは、外壁の内側などに吹きつけることで断熱材として使われますが、その断熱効果は非常に優れています。ただし、扱いが難しく一定の厚さに吹きつけるにはプロの技術 が必要です。その分施工費用も高めになりますが、断熱効果や防湿性、機密性などが優れているので、一般の住宅などでも使用される例が増えています。

 この拭きつけ型の発泡ウレタンを、もしDIY用として使いたい場合は、資格が不要 なスプレー式の一液タイプのものが利用できます。
 このタイプなら隙間にスプレーするだけですぐに発泡するので、ちょっとした断熱部の補修や配管穴などの埋め戻しに使うと重宝します。また、すぐに発泡し、短時間で硬化するという特性からFRPパーツの型取り用に使っているという方も中にはいるようです。

3章:発泡ウレタンのメリット・デメリット

効果は高いが施工コストがかかるのがデメリット

 発泡ウレタンは以前から断熱材として使用されてきたグラスウールに比べると、施工にも手間がかかるためどうしても費用がかかってしまいますが、その分優れた断熱性を持っています。
 また吹きつけタイプの発泡ウレタンなら、施工する建物の形状を問わずに高断熱、高気密の断熱効果が期待できるというのも大きなメリットでしょう。
 ではデメリットはあるのか。まずは先にあげたように費用がかかるということですね。さらにウレタンの特性上熱には比較的強くなく、燃えやすいのがデメリットとされています。さらに燃えると有毒ガスが発生するのも欠点でしょう。

 しかし、最新の発泡ウレタンはこういったデメリットも解消されており、難燃性のものもあるのでそれほど神経質になる必要はありません。それに発泡ウレタンが燃えてしまうほどの高温下では、他の建材も同じように燃えてしまうはずです。
 また、吹きつけ型の発泡ウレタンの場合、吹きつけた場所の形に合わせて発泡し、機密性を高めることができるというのがメリットの1つですが、これは逆にデメリットにもなります。
 例えば地盤沈下や地震などで、建物にゆがみなどが生じてしまった場合、充填されていた発泡ウレタンは元の隙間にピッタリの形をとっているので、形が変われば当然壁と発泡ウレタンとの間に隙間が生じてしまいます。そうなってしまうと機密性が保たれず断熱効果が落ちてしまうはずです。

4章:発泡ウレタンが使われている場所

建物の断熱や配管の隙間の充填に使われている

 板状の発泡ウレタンは、建物の基礎や床下、屋根などといった場所の断熱に多く使われています。いわゆる外断熱(建物の外側に断熱層を設けて、建物を外気から断熱する工法)という工法により、大きな建物の断熱材として採用されています。

 吹きつけタイプの発泡ウレタンも住宅やオフィスなどの断熱用として使われ、板状の発泡ウレタンと合わせて、壁や床下、天井、屋根の下などに吹きつける形で使われています。吹きつけると発泡して膨らみ隙間を埋めていくので以前から使用されてきた断熱材グラスウールと比べると、無駄な隙間が空いてしまったり、床下や壁の中で断熱材が崩れたり取れてしまうこともありません。
 例えば配線を施した壁の裏や、配管の隙間など、狭く複雑な形状のスペースであってもその隙間を埋めるようにピッタリと密着してくれます。そのため、従来の断熱材よりも、さらに気密性が高く、より高い断熱効果が期待できます。

 さらに、経年劣化も少なく、従来のグラスウールに比べると水分にも強いことから雨漏りや湿気によって劣化することも余りありません。そのため断熱効果を長くキープすることが可能です。
 その優れた断熱効果から、建物だけではなく冷凍庫や冷凍倉庫、クーラーボックス、エアコン、自動販売機などの断熱といった用途でも幅広く使用されています。
 さらに発泡ウレタンは断熱性に優れているだけでなく、防音効果も高いため、防音シート等と併用されて、スタジオや劇場、国道沿いの建物などの防音材としても使用されているようです。

5章:発泡ウレタンを使用する際の注意点

使用する際は室温や周囲の火気に注意

子供用の自転車ヘルメット
 DIYでも扱えるスプレー式の発泡ウレタンは、扱いがとても簡単なので、例えば断熱材の補修や、DIYで配管や配線などを行った際の充填など、便利に使用可能です。

 また配管などの僅かな隙間から害虫やネズミなどが浸入している形跡がある場合にも便利です。発泡ウレタンならどのような隙間もしっかりと埋めることができ、十分な強度が期待できるのでシール材としても非常に有効なのです。
 使い方はとても簡単。ポイントはスプレーする前にしっかりと缶を振り、内部の液材をよく攪拌すること。最低でも20~30回は缶を上下に振ってください。あとはノズルを差し込み、隙間に吹きつけるだけです。
 使用の際には注意も必要です。まず温度です。最適な気温は5~30℃。真冬や真夏などこの範囲を超える場合は20℃前後の室内に缶を数時間置いておき、缶がその温度になってから使用するようにします。

 また、吹きつけすぎないことも大切。スプレーするとすぐに発泡しますが、硬化までの間にはさらに発泡が進みます。スプレー直後の状態から、だいたい1.5倍から2倍まで膨らむので、そのことを考慮してあまり大量に吹きつけないようにしてください。あまり大量に使用すると硬化まで時間がかかってしまいます。
 また、硬化したあとの発泡ウレタンには自己消火性がありますが、これは硬化後のこと。スプレー缶には可燃性のガスが使われているので、火気にも十分に注意してください。

 30分ほど待つと硬化し、表面を指で押してみるとしっかりとした硬さが感じられるはずです。もし、まだ柔らかい場合は硬化しきっていません。完全に硬化したら、はみ出した部分をカッターなどでカットすればこれで完了です。

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