ウレタンフォームが断熱材に使われる理由は耐久性・耐水性にあります

日本の住宅に使われる断熱材といえばグラスウールが長年主流として使われてきましたが、近年ではウレタンフォームの使用も増えてきています。しかしウレタンフォームは形状や状態がさまざまで、「これもウレタンフォームなの？」と疑問に思うことも少なくありません。液体のものも板状に成形されたものも同じウレタンフォームという名前が付けられていますが、同じものとは信じられないかたもいるのではないでしょうか。

はたして、どの状態のものを使えば断熱効果を最大限まで生かすことができるのでしょうか。それを確認するために、ウレタンフォームについて詳しく知っておく必要があります。

今回はウレタンフォームの断熱材としての効果と種類について取り上げ、グラスウールとも比較してそのメリットを考えていきます。

ウレタンフォームとは

ウレタンフォームはポリウレタンを主体とした樹脂を固める際、発泡剤などで泡を発生させることで中に無数の泡を閉じ込めているものです。泡の発生の仕方によって硬さが変わり、軟質・半硬質・硬質の3種類に分類することができます。

これらのウレタンフォームのうち断熱材として利用されることが多いのが、硬質ウレタンフォームです。硬質ウレタンフォームは含まれる細かい泡が1つ1つ独立しているという特徴があり、泡が独立していることで中にガスが閉じ込められ、硬さとともに断熱性が生まれます。

なお軟質ウレタンフォームはこの泡がつながっているため、硬質ウレタンフォームと比べて柔軟性が生まれるという性質があります。そのため自動車用のシートやマットレスなど適度な硬さと柔らかさが求められる部材に使用されることが多いものです。これらの中間的性質を持つ半硬質ウレタンフォームは衝撃吸収材として用いられます。
　　　　　

液状と板状２つのタイプがある

現在ウレタンフォームは液状と板状、2つのタイプが市販されています。それぞれ向いている用途が異なるため、一度確認してみましょう。

液状と板状の違いは？

液状のウレタンフォームはその段階ではウレタンフォームとしての機能を持たず、施工箇所に吹き付ける際に泡を発生させながら固めることで効果を発生させます。一方板状のウレタンフォームは製品としての出荷段階でウレタンフォームとしての特徴を持っています。

液状のウレタンフォームとは？

液状のウレタンフォームは1液タイプと2液を混合させるタイプの2種類があり、DIYなど小規模施工には1液タイプ、住宅の断熱工事など大量に使う際には2液を混合するタイプが主に用いられます。

液状のウレタンフォームは施工箇所で発泡・樹脂化するため、細かいすき間などにも対応しやすい・部分施工がしやすいといったメリットがあります。また現場に合わせた施工がしやすいため、壁の間に充填して断熱機能を持たせる、内断熱によく使われます。

板状のウレタンフォームとは？

板状のウレタンフォームはFP板とも呼ばれ、製品としてあらかじめ成形されているものです。そのため細かいすき間には対応しにくいぶん、均一した泡を発生させる・防湿シートなどを組み合わせることで耐久性を確保することができます。

そのため板状のウレタンフォームは断熱材として使用される場合、住宅の外壁に張って「外断熱」の一環とする事例が多いです。

液状タイプは内断熱、板状タイプは外断熱に使われる

ここで「外断熱」と「内断熱」の違いについても確認してみましょう。

日本の住宅では部屋ごとに断熱を行う「内断熱」が主流です。これは家の構造体の内側に熱を閉じ込めるために施工されるため部屋の暖房は早く効きやすいですが、そのぶん暖房を切ると室温低下も早くなります。

一方家の構造体ごと断熱する「外断熱」は構造体に熱が伝わるぶん暖房の効き始めは遅くなりますが、家全体が熱を保持するため部屋が冷えるのは遅くなります。ヨーロッパなどではこちらが主流で、日本でも取り入れる住宅が増えてきました。

ウレタンフォームは液状のものを「内断熱」に、板状のものを「外断熱」に使用することが多いです。そのためどちらの形状を使うかは、どう断熱するかにも左右されることになりそうです。
　　　　　　

ウレタンフォームの効果

ここまでウレタンフォームの構造や形状について解説してきましたが、ウレタンフォームの効果とはいったいなんなのでしょうか。

住宅に使用する場合に期待される効果

ウレタンフォームを住宅に使用する場合、主に期待されるのは断熱効果と防音効果です。ウレタンフォームの断熱材としての効果はこれまで解説してきましたので、ここでは防音効果について見ていきましょう。

ウレタンフォームは無数の泡が内部に閉じ込められた状態であり、内部で音の振動が乱反射するためその一部が熱エネルギーに変わります。そのため音の振動エネルギーは小さくなり吸音効果が生まれます。

防音シートと組み合わせることでこの効果は大きくなります。そのためウレタンフォームを防音対策として使うのも有効でしょう。

その他の効果

ウレタンフォームは内部に気泡を多く含み、とくに気泡同士がつながって中の空気が抜けやすい軟質ウレタンフォームは衝撃などを吸収するのに効果を発揮します。そのため先ほど紹介したように梱包材や自動車のシートなど、柔らかさと硬さの両方を求められる製品に使用されることが多いのです。

ウレタンフォームが断熱材に使われる理由

では、なぜウレタンフォームが断熱材として注目されるようになったのでしょうか。そこには従来から使われてきたグラスウールと比べてその性能が高いことが挙げられます。

グラスウールに比べ、ウレタンフォームは次のような観点で効果が高いと考えられています。

熱伝導率が低い

熱伝導率についてはグラスウールの8割程度の厚みで同等の効果が得られるとされています。そのぶん壁は薄くなりますし、同じ厚さの壁であればウレタンフォームのほうがより断熱効果を持っているといえるのです。

形が崩れにくい

グラスウールは繊維状の物質であるため、均一性を確保するためにシートにくるみ充填します。このシートのぶん断熱性が低下することが断熱性においては弱点となります。

一方ウレタンフォームはその場に定着するため別に部材を利用する必要がありません。そのため断熱性を最大限に発揮できるといえます。

水分に強い

グラスウールは水を吸うと断熱性が低下するというデメリットがあり、一度低下してしまうとその断熱性は戻りません。しかし断熱材を利用する壁内や天井裏は雨漏りで水が垂れてくることも珍しくないのです。

ウレタンフォームは水分を含んでも乾燥すれば断熱性を維持するため、グラスウールより有利といえるでしょう。

こうした各性質から、施工価格は高くなるものの近年ではグラスウールではなくウレタンフォームでの断熱施工が増えています。リフォームなどで断熱施工を検討する際には、こうしたメリットも意識して選ぶ必要があるのではないでしょうか。

断熱材の選びかたについては過去コラム「断熱するには素材が大事。断熱材の種類と選び方を知って快適な家へ」でも取り上げています。こちらもぜひ参考にしてみてください。
　　　　　　

まとめ

ウレタンフォームは同じ断熱材であるグラスウールに比べて価格面では劣るものの、グラスウールの弱点をカバーできる点では優秀な素材といえるでしょう。

ただウレタンフォームは液状・板状の2つの状態で市販されているだけでなく、泡の状態によっても特質が異なってきます。そのため用途に応じて使い分けることも大切なのです。断熱工事を業者に依頼する際もこうした特徴を踏まえ、見積もりの際には施工材料や使用箇所についても確認しておきましょう。

断熱工事を業者に依頼する際には

依頼できる業者や料金について、詳しくは「生活110番」の「断熱工事」をご覧ください。