(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質ウレタンフォーム材の両面に液体透過性面材を接着して設ける断熱材の製造方法において、
得られる断熱材の両面の液体透過性面材に、水、液体有機化合物または有機化合物水溶液を含ませることを特徴とする断熱材の製造方法。
【請求項２】
前記液体透過性面材に含ませる液量が片面当たり９ｇ／ｍ２以上であることを特徴とする請求項１記載の断熱材の製造方法。
【請求項３】
前記液体透過性面材の少なくともいずれか一方の表面にさらにアスファルトが塗布されることを特徴とする請求項１または２記載の断熱材の製造方法。
【請求項４】
請求項１または２記載の製造方法により得られる断熱材の片面にアスファルトを塗布し、建築物の屋上、地下構造物、橋梁の床板、水槽、またはタンク類にアスファルトが塗布された面を向けて該断熱材を貼り付けることを特徴とする断熱材施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱材の製造方法および断熱材施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウレタンフォーム材の両面に面材を設けた断熱パネル（以下、予め定形に裁断されたパネルに限らず大寸法の断熱材を現場施工時に裁断して用いるものも含めてこれらを断熱材と総称することがある。）は、住宅等の建築物の壁、床あるいは天井等、さらには屋上、地下構造物、橋梁の床板、水槽、タンク類等の断熱材として広く用いられている。
この場合、ウレタンフォーム材への湿気の浸入を防止するために、面材として例えば樹脂コート紙やアルミニウム材等が用いられる。また、建築物の屋上、地下構造物、橋梁の床板、水槽、タンク類等に施工する場合は、面材にさらに防水層としてアスファルトを塗布することも行われている。
【０００３】
このような断熱材の課題として、面全体の反りの問題がある。
【０００４】
例えば、裏面側鋼板−ウレタンフォーム−面材からなる断熱パネルを面材側で水系接着剤により表面側鋼板と接着させると、面材の吸水によって断熱パネルに反りが生じ、表面側鋼板と十分に接着できないという問題がある。
この問題を解決するために、面材を、最表面側からウレタンフォームへの順序で、表面吸水層／防水層／裏面層の積層構造とすることが提案されている。そして、これにより、積層構造の面材が吸水しても、防止層の存在により裏面層の吸水を抑制でき、パネル全体の反りが低減されるとされている（特許文献１参照）。
【０００５】
なお、上記のような断熱パネルを用いる方式ではなく、現場施工時に面材にウレタンフォーム原料を吹き付ける方式の場合についてのものであるが、この場合、ウレタンフォームの発泡圧によりフォームが収縮現象を起こし、大きなデコボコを生じるという問題がある。
この問題を解決するために、面材として機械的強度の小さい材料を用い、ウレタンフォームとして独立気泡率が１０％以下でありかつ密度が１０〜２５ｋｇ／ｍ３の低密度連続気泡構造硬質ウレタンフォームを用いることが提案されている。そして、これにより、温度差によるウレタンフォームの収縮が小さいためにデコボコが小さくなるとされている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２３７２５号公報
【特許文献２】特開２００６−５７３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、何らかの事情で断熱材が瞬時高温環境に晒されたときに、これに起因して断熱材に反りを生じる点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る断熱材の製造方法は、硬質ウレタンフォーム材の両面に液体透過性面材を接着して設ける断熱材の製造方法において、
得られる断熱材の両面の液体透過性面材に、水、液体有機化合物または有機化合物水溶液を含ませることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る断熱材の製造方法は、好ましくは、前記液体透過性面材に含ませる液量が片面当たり９ｇ／ｍ２以上であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る断熱材の製造方法は、好ましくは、前記液体透過性面材の少なくともいずれか一方の表面にさらにアスファルトが塗布されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る断熱材施工方法は、上記の製造方法により得られる断熱材の片面にアスファルトを塗布し、建築物の屋上、地下構造物、橋梁の床板、水槽、またはタンク類にアスファルトが塗布された面を向けて該断熱材を貼り付けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る断熱材の製造方法は、硬質ウレタンフォーム材の両面に液体透過性面材を接着して設ける断熱材の製造方法において、得られる断熱材の両面の液体透過性面材に、水、液体有機化合物または有機化合物水溶液を含ませるため、得られる断熱材は瞬時高温環境に晒されても生じうる反りが軽減される。
また、本発明に係る断熱材施工方法は、上記の断熱材の製造方法で得られる断熱材の片面にアスファルトを塗布し、建築物の屋上、地下構造物、橋梁の床板、水槽、またはタンク類にアスファルトが塗布された面を向けて該断熱材を貼り付けるため、アスファルトにより瞬時高温環境に晒されても生じうる断熱材の反りが軽減される。これにより、断熱材が屋上等から剥離するおそれが小さい。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態（以下、本実施の形態例という。）について、以下に説明する。
【００１４】
本実施の形態例に係る断熱材（断熱ボード）の製造方法は、硬質ウレタンフォーム材の両面に液体透過性面材を接着して設ける断熱材の製造方法についてものである。
本実施の形態例に係る断熱材の製造方法において、得られる断熱材の両面の液体透過性面材に水、液体有機化合物または有機化合物水溶液を含ませる。水等の液体は液体透過性面材を透過して硬質ウレタンフォームに浸透する。
【００１５】
硬質ウレタンフォーム材は、触媒および発泡剤の存在下、ポリオールとポリイソシアネートを反応させることにより得られる。
硬質ウレタンフォーム材の両面に液体透過性面材を接着して設ける方法は適宜の方法を選択することができる。例えば、金型成形等により硬質ウレタンフォーム材を得て、得られる硬質ウレタンフォーム材の両面にプレス法により液体透過性面材を接着してもよい。ただし、生産性等を考慮すると、一般的に行われているいわゆるロールツーロール方式あるいはロールツーロール類似の方式を用いることが好適である。
この方式は、下部巻回ロールおよび上部巻回ロールから供給される下部液体透過性面材および上部液体透過性面材の間に硬質ウレタンフォーム材の原料液を供給し、発泡成形するものである。成形は、下部液体透過性面材の下に下部ベルトコンベアを、上部液体透過性面材の上に上部ベルトコンベアを、それぞれ配置することで行う方法を好適に用いることができる。
得られる断熱材は、巻取り可能な場合はロールツーロール方式のように巻取りロールで一端巻き取ってもよく、あるいはまた、得られる断熱材を成形直後に適宜の寸法に裁断してパネル化してもよい。
【００１６】
断熱材に含ませる液体有機化合物または有機化合物水溶液は、本発明の効果を奏する限り、特に限定するものではない。ＭＥＫ（メチルエチルケトン）、エタノールまたはこれらの水溶液を用いることは好適な実施の形態である。
得られる断熱材の両面の液体透過性面材に水、液体有機化合物または有機化合物水溶液を含ませる方法は適宜の方法を選択することができる。例えば、霧吹きにより、断熱材の上下面（両面の液体透過性面材）に液体を噴霧することができる。また、例えば、湿熱乾燥機（例えば７０℃、９５％ＲＨ）内に断熱材を一定時間入れて湿熱養生してもよい。また、例えば、液体を含浸したローラーにより断熱材の上下面に液体を塗布してもよい。
なお、上記の各方法で断熱材の高温に晒される側の片面のみでなく両面に液体を含ませるのは、後で説明するように、片面のみに液体を含ませることに起因する断熱材の反りの発生を防止するためである。また、これにより、断熱材の両面のいずれの側が高温に晒されてもよい。断熱材の両面の液体透過性面材には均一に液体を塗布等することが好ましいが、本発明の効果が得られる限度で、すなわち反りが実質的に問題とならない範囲で液体の塗布等が両面で不均一であってもよい。
液体透過性面材に含ませる液量は特に限定するものではないが、２枚の液体透過性面材の片面当たり９ｇ／ｍ２以上であるとより好適である。
液量が片面当たり９ｇ／ｍ２未満の場合、本発明の効果が十分に得られないおそれがある。液量の上限は特にないが、例えば片面当たり３５ｇ／ｍ２程度あれば十分である。
得られる断熱材に水、液体有機化合物または有機化合物水溶液を含ませる時機は、断熱材成形後であればいつでもよく、例えば成形した直後でもよく、また、成形した断熱材を用いて断熱材施工工事を行う直前であってもよい。
【００１７】
硬質ウレタンフォーム材は、例えば、密度が３０〜４０ｋｇ／ｍ３程度であり、平均気泡径が０．２〜０．４ｍｍ程度である。
硬質ウレタンフォーム材の厚みは、特に限定するものではなく、用途等に応じて適宜決定することができるが、例えば、２５〜５０ｍｍ程度である。
硬質ウレタンフォーム材をパネル化するときの平面寸法も、特に限定するものではなく、用途等に応じて適宜決定することができるが、例えば、一辺の寸法が５００〜２，０００ｍｍ程度の正方形または長方形である。
【００１８】
液体透過性面材は、液体透過性を有する限り、適宜のものを用いることができる。例えばクラフト紙、更紙、中芯紙等の吸水性と液体透過性を有する適宜の紙材を用いることができる。また、例えばガラス繊維等の無機質繊維やポリエステル、ビニロン等の樹脂繊維の不織布、あるいはこれらと紙材のラミネート材等を用いることができる。
液体透過性面材の厚みは、特に限定するものではなく、用途等に応じて適宜決定することができるが、例えば、０．１〜１．０ｍｍ程度である。
【００１９】
以上説明した本実施の形態例に係る断熱材の製造方法により得られる断熱材は、何らかの事情で高温環境に瞬時晒されても、生じうる断熱材の反りが軽減される。
このメカニズムは定かではないが、以下のように考えられる。
通常の断熱材は、高温環境に晒された側の硬質ウレタンフォーム材の表層が収縮し、高温環境に晒された側が凹状に反る。この原因は主に硬質ウレタンフォーム材の収縮応力に起因する残留ひずみの開放によるものと考えられる。
すなわち、ウレタンフォームは例えばコンベア上で発熱反応を伴い高温状態で成形され、ラインアウト後、冷却される過程で収縮しようとする。しかし、上下面に伸縮性がない面材が存在するため、実際には収縮することができない。そして、この収縮応力がウレタンフォームの内部に残留するため、面材とウレタンフォームの界面でウレタンフォームの収縮に起因する残留ひずみが生じる。この残留ひずみは、時間経過による応力緩和によって少しずつ減少していくが、長期間に渡ってウレタンフォームの内部に残存する。この状態でアスファルトを塗布すると、アスファルトの熱により、面材および樹脂の強度が低下する、あるいは面材のテンションがなくなる等の理由で塗布した面の強度が低下し、面材によって抑えられていたフォームの収縮応力が開放されて収縮力が働くために反りが発生するものと考えられる。
これに対して、本実施の形態例に係る断熱材は、予め硬質ウレタンフォーム材の表層に吸水等させることで、吸水等によって軟化したフォームセルがより圧力のかからない方向に配向するため、ウレタンフォームの収縮応力に起因する残留ひずみを低減することができ、これにより、残留ひずみの低減されたウレタンフォームにアスファルトを塗布したときの反りが軽減されるものと考えられる。
このとき、ウレタンフォームの上面と下面の両面に水等を均一に含ませることで、上下面のひずみを同じだけ、同時に緩和することができる。これに対して、ウレタンフォームの片面のみに水等を含ませた場合や、上面と下面の吸水量等に極端に差がある場合は、上面と下面のひずみの減少量が異なるためにアスファルトを塗布したときにひずみの減少量の小さい方の面側に反りを生じることになる。
【００２０】
また、本実施の形態例に係る断熱材の製造方法において、液体透過性面材の少なくともいずれか一方の表面にさらにアスファルトが塗布されると、すなわち、ウレタンフォームの上面と下面の両面に設けられる液体透過性面材のうちのいずれか一方の液体透過性面材にアスファルトが塗布され、あるいはまた、さらに他の液体透過性面材にもアスファルトが塗布されると、防水性に優れ、好適である。この場合、例えば２７０℃程度の高温で溶融されたアスファルトを塗布することにより極端な高温環境に晒されるが、生じうる断熱材の反りが確実に軽減される。
【００２１】
つぎに、上記の本実施の形態例に係る断熱材の製造方法により得られる断熱材を用いた本実施の形態例に係る断熱材施工方法について説明する。
本実施の形態例に係る断熱材施工方法は、上記の断熱材の製造方法により得られる断熱材を用い、この断熱材の片面に溶融アスファルトを塗布し、建築物の屋上、地下構造物、橋梁の床板、水槽、またはタンク類にアスファルトが塗布された面を向けて断熱材を貼り付ける。アスファルトの塗布厚みは、特に限定するものではなく、また、必ずしも精密に制御できるものではないが、例えば０．１〜１ｍｍ程度とすることができる。
これにより、生じうる断熱材の反りが軽減され、断熱材が建築物の屋上、地下構造物、橋梁の床板、水槽、またはタンク類から剥離することが防止される。
【実施例】
【００２２】
本実施の形態に係る断熱材およびその製造方法の実施例を以下に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２３】
（断熱材の製造例）
−処方（１）−
上下面材（液体透過性面材）の材料としてガラス繊維不織布（厚み０．２ｍｍ  目付け量２００ｇ／ｍ２）またはクラフト紙（厚み０．１ｍｍ  目付け量２００ｇ／ｍ２）を用いた。
硬質ウレタンフォーム材の原料液としてイソシアネート（ジフェミルメタンジイソシアネート  ＭＲ−２００  日本ポリウレタン工業株式会社製）とポリオール（ソルビトールベースポリエーテルポリオール  ＯＨＶ=３８０ｍｇ-ＫＯＨ／ｇ 、ソルビトールベースポリエーテルポリオール  ＯＨＶ＝４６０ｍｇ-ＫＯＨ／ｇ）のプレミックスを用いた。ポリオールのプレミックスには、発泡剤（水）、触媒（ＰＯＬＹＣＡＴ４６（エアープロダクツジャパン株式会社製）、N，N，N’，N’，N’’−ペンタメチルジエチレントリアミン（花王株式会社製）、Ｎ，Ｎ’−ジメチルシクロヘキシルアミン（花王株式会社製）、整泡剤（Ｂ−８８７１（ゴールドシュミット株式会社製））および難燃剤（ＴＣＰＰ（大八化学株式会社製））を含む。ポリオールのプレミックスには、ポリオール１００質量部に対して、発泡剤５．０５質量部、触媒３．０１質量部、整泡剤２．００質量部および難燃剤２０．０質量部を、それぞれ用いた。
下面材をセットしたコンベア上に、発泡機のミキシングヘッドから20℃に温度調節したウレタンフォームの原料となるイソシアネートとポリオールのプレミックスをポリオール／イソシアネート質量比＝１００／１９０で混合塗布し、上面材がセットされた型温70℃、厚み25mmの大型プレス機に移行させた。
160秒間、大型プレス機内で反応、硬化させた後、断熱ボードを大型プレスから取り出
し、規定のサイズ(900mm×600mm)にカットし断熱ボード（厚み２５ｍｍ）を得た。
−処方（２）−
上下面材は、処方（１）と同じものを用いた。
硬質ウレタンフォーム材の原料液としてイソシアネート（ジフェミルメタンジイソシアネート  ＭＲ−２００ 日本ポリウレタン工業株式会社製）とポリオール（ソルビトールベースポリエーテルポリオール ＯＨＶ=３８０ｍｇ-ＫＯＨ／ｇ 、ソルビトールベースポリエーテルポリオール ＯＨＶ＝４６０ｍｇ-ＫＯＨ／ｇ）のプレミックスを用いた。ポリオールのプレミックスには、発泡剤（水、シクロペンタン（日本ゼオン株式会社製））、触媒（ＰＯＬＹＣＡＴ４６（エアープロダクツジャパン株式会社製）、N，N，N’，N’，N’’−ペンタメチルジエチレントリアミン（花王株式会社製））、Ｎ，Ｎ’−ジメチルシクロヘキシルアミン（花王株式会社製）、整泡剤（Ｂ−８８７１（ゴールドシュミット株式会社製））および難燃剤（ＴＣＰＰ（大八化学株式会社製））を含む。ポリオールのプレミックスには、ポリオール１００質量部に対して、発泡剤（水１．５質量部、シクロペンタン９．０質量部）、触媒４．６３質量部、整泡剤２．００質量部および難燃剤２０．０質量部を、それぞれ用いた。
断熱ボードの成形は、イソシアネートとポリオールプレミックスを、ポリオール／イソシアネート質量比＝１００／１３０とした以外は処方（１）と同じ方法で行った。
【００２４】
（断熱材への液体含浸例）
液体として水、ＭＥＫ（メチルエチルケトン  純度９９質量％以上）およびエタノール（純度９９質量％以上）のいずれかを用いた。
断熱ボード成形直後に含浸処理を行った。
含浸処理は、噴霧器による断熱ボード両面への液体噴霧と、湿熱乾燥機内での所定時間の保持と、ローラーによる断熱ボード両面への液体塗布のうちのいずれかにより行った。
なお、噴霧器による液体噴霧は、１回当たり液体を０．５ｇ噴霧できる噴霧器を用い、噴霧を繰り返すことで狙いの噴霧量（片面当たり）の液体を均一に噴霧した。また、ローラーによる液体塗布は、ローラーに液体を含ませて、狙いの塗布量（片面当たり）が２０ｇとなるまで３０分間重ね塗りをした。
【００２５】
（断熱材へのアスファルト塗布および反り評価例）
液体含浸処理を行った後一日または二週間経過した時点で断熱ボード(900mm×600mm×25mm)の片面に、約270℃に加熱した溶融アスファルトを柄杓で均一に塗布した後、反った断熱ボードの凸側の面（溶融アスファルトを塗布していない方の面）を向けて断熱ボードを30分間水平な台の上に静置し、ボードの4隅について台からの距離を測定し、4隅の距離の平均値を反り量とした。
【００２６】
処方（１）で成形した断熱ボードを対象として、水を噴霧して含浸する方法を用い、また面材としてガラス繊維不織布またはクラフト紙を用いて、ボード成形直後に含浸し、含浸一日後または含浸二週間後にアスファルト塗布を行った結果を表１にまとめて示す。なお、含浸一日後および含浸二週間後にアスファルト塗布を行ったボードは、水噴霧同一ロットではなく、別々に水噴霧を行ったものである。また、処方（２）で成形した断熱ボードを対象として同様の処理を行った結果を表２にまとめて示す。
さらに、処方（１）で成形した断熱ボードを対象として、含浸処理条件を変えて行った結果を表３にまとめて示す。
なお、各表において、面材の吸水量等のデータはアスファルト塗布を行った側の面材についてのものであり、アスファルト塗布を行っていない反対側の面材についてはこれらのデータは表示を省いた。
各断熱ボードについて、接着強度を測定したが、有意な差は見られなかった。
【００２７】
【表１】
0005500446.tif 000002
【００２８】
【表２】
0005500446.tif 000003
【００２９】
【表３】
0005500446.tif 000004