(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維径が７〜２８ミクロン、目付が３０〜２００ｇ／ｍ2のポリエステル系不織布の少なくとも片面に、ハードセグメントとソフトセグメントを有するブロック共重合ポリエステルよりなる厚みが１５〜１００ミクロンの皮膜が積層されてなり、透湿度が２０００〜１００００ｇ／ｍ2・２４時間、耐水圧が５００〜２００００ｍｍＡｑであることを特徴とする屋根下葺材。
【請求項２】
前記ブロック共重合ポリエステルが、融点１５０〜１８０℃、メルトフローレイト（ＭＦＲ）が２３０℃で３０〜３５０ｇ／１０分であり、かつ該共重合ポリエステル樹脂中にカーボン粒子を０．１〜１０％重量含有することを特徴とする屋根下葺材。
【請求項３】
前記ポリエステル系不織布の素材が、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートからなる群より選ばれるホモポリマーまたは繰り返し単位の一部にこれらの群のうちの何れかが存在する共重合物あるいはブレンド物であることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の屋根下葺材。
【請求項４】
ポリエステル系不織布の間に、ハードセグメントとソフトセグメントを有するブロック共重合ポリエステルよりなる厚みが１５〜１００ミクロンの膜状の接着層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の屋根下葺材。
【請求項５】
前記ポリエステル系不織布の少なくとも１枚が熱エンボス加工処理あるいはニードルパンチ交絡処理されており、厚みが０．０５〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の屋根下葺材。
【請求項６】
前記ポリエステル系不織布の少なくとも片面が撥水加工されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の屋根下葺材。
【請求項７】
繊維径が７〜２８ミクロン、目付が３０〜２００ｇ／ｍ2のポリエステル系不織布に、ハードセグメントとソフトセグメントを有するブロック共重合ポリエステルよりなる厚みが１５〜１００ミクロンの皮膜を押し出しラミネートにより積層することを特徴とする屋根下葺材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は透湿性と防水性に優れた薄くて軽量な屋根下葺材およびその製造法に関するものであり、さらに詳しくは、機械的特性にすぐれ、かつリサイクル性のよいポリエステル系樹脂組成物のみよりなる屋根下葺材に関するものである。本発明の屋根下葺材は、衣料用途やハウスラップ材、ルーフィング材、熱交換器などの一般工業用途、農業用シートなど透湿防水性を要求される全ての用途にも製造条件を選択すれば転用することも可能である。
【０００２】
【従来の技術】
最近の建築家屋は空調機能やその経済性を重視して機密性が高くなってきている。その結果、冬季の寒冷地を中心に、家屋の壁面や天井面近傍で空気が冷却されて結露を生じ、家屋の腐敗やカビ発生などが問題となっている。その対策として透湿防水機能をもつ屋根下葺材を用いて、外気への水蒸気排出を行い、屋内の湿度コントロールを行う方策が用いられている。なお、屋根下葺材とは家屋あるいはビルの天井に結露防止や湿度コントロールを行うための透湿防水機能を有する資材をいう.特に、家屋の屋根下葺材では、瓦など防水機能材を釘で固定することから釘を打った後でも雨水の漏れがない釘孔シール性を有する必要があった。
ポリオレフィンやフッ素系樹脂の多孔膜等に代表される多孔質フィルムは、透湿性，防水性、機械的特性、及び化学的特性などに優れており、ハウスラップ用途に使用されている。この多孔膜の孔形成は延伸によりボイドを形成させるタイプやレーザーなどにより直接所望の孔を形成するなどの手段がとられている。しかし、これらの手法では多孔膜の製造コストが高く用途が制限されるという問題があった。また、実質上の孔が開いているために防水性を高くするのは容易でなかった。また、防水性を高くすると透湿性が低下してしまい湿度コントロール性などの所望の特性を得る事が困難であった。
また、フラッシュ紡糸法により得られる高密度ポリエチレン不織布も透湿防水性にすぐれていることから屋根下葺材として一部で用いられているが、価格が高い上に、施工時に風などにより不織布があおられて大きな音がでるという問題があった。
【０００３】
また、無孔質透湿防水樹脂フィルムを不織布に積層する試みも考えられる（特開平８−１２６６６３号公報）が、特に、薄くて軽量な屋根下葺材を得ようとすると、薄いフィルムの取り扱いの問題、フィルムと不織布との接着性の不足、積層フィルム面の損傷などの問題があり、これらの課題の技術的困難性及びコストアップの問題もあり、優れた透湿性と防水性とを兼備し、薄くて軽量な屋根下葺材が実用化されていないのが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、優れた透湿性および防水性を兼備し、製造上の問題の少なく、薄くて軽量な屋根下葺材を安価に提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、第１の発明は、繊維径が７〜２８ミクロン、目付が３０〜２００ｇ／ｍ2のポリエステル系不織布の少なくとも片面に、ハードセグメントとソフトセグメントを有するブロック共重合ポリエステルよりなる厚みが１５〜１００ミクロンの皮膜が積層されてなり、透湿度が２０００〜１００００ｇ／ｍ2・２４時間、耐水圧が５００〜２００００ｍｍＡｑであることを特徴とする屋根下葺材である。
【０００６】
第２の発明は、前記ブロック共重合ポリエステルが、融点１５０〜１８０℃、メルトフローレイト（ＭＦＲ）が２３０℃で３０〜３５０ｇ／１０分であり、かつ該共重合ポリエステル樹脂中にカーボン粒子を０．１〜１０％重量含有することを特徴とする第１の発明に記載の屋根下葺材である。
【０００７】
さらに第３の発明は、前記ポリエステル系不織布の素材が、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートからなる群より選ばれるホモポリマーまたは繰り返し単位の一部にこれらの群のうちの何れかが存在する共重合物あるいはブレンド物であることを特徴とする第１〜２の発明のいずれかに記載の屋根下葺材である。
【０００８】
第４の発明は、ポリエステル系不織布の間に、ハードセグメントとソフトセグメントを有するブロック共重合ポリエステルよりなる厚みが１５〜１００ミクロンの膜状の接着層を有することを特徴とする屋根下葺材である。
【０００９】
また、第５の発明は、前記ポリエステル系不織布の少なくとも１層が熱エンボス加工処理あるいはニードルパンチ交絡処理されており、厚みが０．０５〜１．５ｍｍであることを特徴とする第１〜４の発明の何れかに記載の屋根下葺材である。
【００１０】
さらに、第６の発明は、前記ポリエステル系不織布の少なくとも片面が撥水加工されていることを特徴とする第１〜５の発明の何れかに記載の屋根下葺材である。
【００１１】
そして、第７の発明は、繊維径が７〜２８ミクロン、目付が３０〜２００ｇ／ｍ2のポリエステル系不織布に、ハードセグメントとソフトセグメントを有するブロック共重合ポリエステルよりなる厚みが１５〜１００ミクロンの皮膜を押し出しラミネートにより積層することを特徴とする屋根下葺材の製造方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる無孔の皮膜層は、ハードセグメントとソフトセグメントを有するブロック共重合ポリエステルにより形成される。このブロック共重合ポリエステルはソフトセグメント部に水分子を吸着させ、アモルファス相の内部を水分子が浸透あるいは拡散していくことより透湿性が得られるものと推定される。例えばソフトセグメントとして、グリコール成分を共重合する量を増やしていくことで透湿度は向上していくが、樹脂自身の強度は低下していく。ブロック共重合ポリエステルのハードセグメント成分としては、芳香族ポリエステルあるいは脂環族ポリエステルあるいはそれらの誘導体あるいはそれらの混合物などから選択され、ソフトセグメント成分としてはポリテトラメチレングリコール、ポリ（エチレン／プロピレン）ブロックポリグリコール、脂肪族ポリエステルなどから選択される事が好ましい。
【００１３】
これらのブロック共重合ポリエステルは、例えばペルプレン（東洋紡績社製）、ハイトレル（東レ・デュポン社製）などの市販品やそれらの改良品、変成品などの中から目的に合わせて選定することができる。
【００１４】
また、ブロック共重合体の分子鎖にウレタン結合を有していても問題はない。さらには、皮膜を形成するブロック共重合ポリエステルに適当な酸化防止剤や耐候材、滑材、着色剤などを混合することも可能である。特に屋根下葺材用途は太陽光が直接あたるために紫外線などによる劣化が懸念され、それを防止するために紫外線吸収材、紫外線安定材、酸化防止剤を総量で０．５〜１５％程度、好ましくは２〜１２％、特に好ましくは５〜１２％付与することも好ましい。また、紫外線吸収材、紫外線安定材、酸化防止剤の添加量とは関係なく、通常、着色剤、制電剤などとして用いられるカーボン粒子を０．１〜１０％、特に好ましくは０．５〜３％程度含有させることも耐候性改善に効果があり好ましい形態のひとつである。
【００１５】
ハードセグメントとソフトセグメントを有するブロック共重合ポリエステルは、融点１５０〜１８０℃、メルトフローレイト（ＭＦＲ：ＡＳＴＭ  Ｄ1１２３８に準拠）が２３０℃で３０〜３５０ｇ／１０分であることが好ましい。ポリエステルの融点はソフトセグメントの構造と構成比率により決定されるが、発明者の検討の範囲では、耐水圧や透湿度を所望の値に設定するためにはこの温度域にあることが好ましかった。
【００１６】
また、本発明で使用される共重合ポリエステルは２３０℃前後で加工することが膜の加工性の観点から特に好ましい。つまり、膜の厚みや幅の変動を小さくするためにはこのＭＦＲにあることが好ましい。ＭＦＲが３５０ｇ／１０分より高くなるとサージングなどの影響により幅の変動が大きくなり好ましくなく、ＭＦＲが小さくなりすぎると膜を本発明の目的とする厚みに成形することが困難であった。
【００１７】
本発明において２０００〜１００００ｇ／ｍ2・２４時間の透湿度を無孔フィルム状態で達成するためには、樹脂層の膜厚は１５〜１００ミクロンとする。膜厚が１００ミクロンより厚いと耐水圧を高くすることが可能であるが透湿性に劣るという問題点を生じやすい。一方、膜厚が１５ミクロンより薄いと水圧や風圧がかかった際に膜の破壊が生じるために耐水圧を高くすることが困難となる。また、膜が薄すぎるとハンドリング時や施工時の風などによりシートがばたついて膜の破壊が起こりやすいという問題がある。また、釘孔シール性を高くするには１５ミクロン以上の厚みが必要である。
【００１８】
ブロック共重合ポリエステルにより形成される膜には補強材としてポリエステル系の不織布が接合される。この不織布の繊維径は７〜２８ミクロンであり、好ましくは１０〜１６ミクロンである。繊維径を細くすることで膜との接着界面の面積が増加して、接着面での破壊を生じにくくすることが可能となるが、建設工事などで強い引っぱり力や摩擦力などにより、屋根下葺材自体の破れや磨耗による毛羽立ちなどが発生する恐れがあるため細すぎると問題を生じやすくなる。発明者の経験では、膜の厚みが平均繊維径の１／２より薄くなると、膜が破れたりあるいは繊維層から剥離するという問題を生じやすい傾向があった。なお、繊維径は平均値を代表値として考えることが、嵩高性や伸縮性を出すためにそれより太い繊維を重量分率で３０％程度までなら混合しても本発明の目的をあまり阻害しない。従って，平均繊維径は全体の繊維のなかで細い方から７０％だけを取り出して計算すればよい。
【００１９】
本発明におけるポリエステル系不織布の素材は、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートからなる群より選ばれるホモポリマーまたは繰り返し単位の一部にこれらの群のうちの何れかが存在する共重合物あるいはブレンド物である。本発明者らの検討の結果、ポリエステル系不織布は共重合ポリエステル膜との接着性が良く、接合の前に特別な表面処理をして接着性を改善するなどの必要がないため特に好ましい。ポリオレフィン１００％の不織布では接着性が悪く、使用中に剥離を生じる問題があり好ましくなかった。ポリエステル系不織布は、必要に応じてコロナ処理などを行うことにより、さらに接着性を改善することも推奨される。
【００２０】
また、ポリエステル系不織布には、適当な酸化防止剤や耐候材、滑材、着色剤などを混合することも可能である。特にハウスラップ用途など太陽光が直接あたる用途では、紫外線などによる劣化を防止するために紫外線吸収材、紫外線安定材、酸化防止剤を総量で０．０１〜１５％程度、好ましくは０．３〜１２％、特に好ましくは１〜１２％付与することも好ましい。また、通常の一般的なカーボン粒子を０．５〜１０％含有させることも耐候性改善に効果がある。
【００２１】
ポリエステル系不織布の形態としては特に規定されるものではなく、長繊維不織布や短繊維不織布のいずれであっても良いが、長繊維不織布が強度特性に優れており、表面が平滑であるため膜との密着性がよいために接合状態が良くなるために特に好ましい。短繊維を用いた場合には風合いが柔らかくなり風などによりばたついて音が発生するのを防止するうえで好ましい形態のひとつである。また、短繊維不織布の場合にはポリオレフィンやナイロンなど他の素材と混繊した素材であっても良い。
【００２２】
また、ポリエステル系不織布の目付は３０〜２００ｇ／ｍ2のポリエステル系不織布であることが好ましい。目付が小さすぎると補強効果が十分得られにくく、目付が高すぎると、薄くて軽量なシートを得る目的には適合せず、シートが硬くなりすぎて折り曲げ時に骨立ちが生じて、透湿膜層の破壊が起こりやすいという問題も生じやすくなる
【００２３】
また、ポリエステル系不織布は熱エンボス加工処理あるいはニードルパンチ加工により繊維間相互で適度に固定されており、厚みが０．０５〜１．５ｍｍの間にあることが好ましい。熱エンボスされることで、シート強度を大幅に向上させることができる。繊維の交絡を上げるためにニードルパンチ加工や水流交絡加工を行うことも好ましい形態のひとつであるが不織布表面があまり毛羽立つと膜との接着性が悪くなりあまり好ましくない。樹脂などのバインダーにより繊維接着性を上げることも可能であるが、ポリエステル共重合物との接着性に考慮する必要がある。シートの厚みは厚すぎると膜との接着性が悪くなり、薄すぎるとペーパーライクの風合いになり風きり音が問題になるなどあまり好ましくない。不織布の表面がプレス処理により平滑化されていると、表面にプリントなどを行いやすくなり特に好ましい。
【００２４】
本発明の屋根下葺材の特性は、透湿度が２０００〜１００００ｇ／ｍ2・２４時間、耐水圧が５００〜５０００ｍｍＡｑである。透湿度が前記の間にあると、たとえばハウスラップ用途に用いた際に湿度が上がりすぎて結露を生じるという問題がなく、外気との空気の入れ替えが起こりやすいために、蒸し暑さが幾ばくか軽減される効果が期待できるなど好ましい。透湿度が１００００ｇ／ｍ2・２４時間以上でもあまり問題はないが、一般にソフトセグメント成分比率が高くなり紫外線などに対する耐久性、耐候性などが低下しやすいのであまり好ましくない。また、耐水圧が５００〜２００００ｍｍＡｑであると雨などが表面に付着しても内部に水が浸入することがない。耐水圧が５０００ｍｍＡｑを超えることはあまり問題ないが、この場合、樹脂の共重合成分の選択肢が狭まりその結果、膜がもろくなったり風合いが硬くなる場合が多くなると考えられる。
【００２５】
本発明における押し出しラミネートとは、Ｔダイより透湿性の樹脂を補強不織布とほぼ同じ幅で押し出してフィルム状の膜にして５〜３０ｃｍ程度のオフセットで補強不織布と接触させた後に、ローラで挟み込んで接着をさせると同時に膜を冷却する手法をいう。本発明で用いるブロック共重合ポリエステルは粘着性が高いためにロールからの剥離性が悪くなる傾向があり、工程通過性悪くなる場合があるため、少なくとも膜と接触させるロールはＰＴＦＥなど離型性の良い樹脂でコーティングされていること、あるいはマット加工されていることが好ましい。
【００２６】
また、本発明で用いるブロック共重合ポリエステルよりなる膜層は、結晶構造を安定化させて伸長回復性を改善する目的で１００〜１８０℃の間の温度で１〜３０分程度熱処理を行うことも好ましい。これにより引っ張り変形などを受けた際の膜の伸長回復性や形態安定性を改善することが可能である。
【００２７】
そして、屋根下葺材が積層構造で、かつその中に黒色の層があると、建設工事途上に直射日光が屋内に入るのをより効率的に防止することが可能となり、木材などの変色を防止することが可能である。好ましくは、最外側が白色であれば、外表面で紫外線が反射されるためか甲虫などが侵入してくるのをある程度防止することも可能となる。
【００２８】
さらに、複数のポリエステル系不織布の間に、ブロック共重合ポリエステルよりなる厚みが１５〜１００ミクロンの膜状の接着層を形成することも好ましい形態のひとつである。本発明で用いるブロック共重合ポリエステルは、長期に渡り紫外線が照射されると強伸度特性などが低下する恐れもあるので、不織布層の間に挟みこむことでその問題を改善することが可能となり好ましい。通常の押し出しラミネート法において、Ｔダイより押し出した樹脂が固化するまでに挟み込むことで、接着層として機能させることが可能であり、例えば２枚の不織布で表裏の色や素材、重量などの特性を変更することが可能である。
【００２９】
本発明において、釘孔シール性を改善する目的で、不織布の少なくとも片面に撥水剤を付与することも好ましい形態のひとつである。撥水剤としては、シリコン系やフッ素系など種々の撥水処理剤が市販されており、特に規定されるものではないが、熱処理などで架橋可能なタイプであれば耐久性が高く、長期保証を行いやすいため好ましい形態のひとつである。撥水剤の付与方法としては、スプレー法や含浸法、コーティング法など一般的な方法を用いることが可能であるが、スプレー法が付与量をコントロールしやすく特に好ましい。付与量は、撥水剤の種類やその分散状態により異なるが０．１〜２５重量％であることが好適である。
【００３０】
また、屋根下葺材を設置する作業者が工事中にその上を歩くときに、滑って落下する可能性がある場合には、表面に防滑加工を施したりすることも好ましい形態のひとつである。また、ブロック共重合層自身にも防滑性があるためにその面を表面にくるように持ってきても良。また、該樹脂をドット状あるいは線状など不連続上に設置しても良い。
【００３１】
【実施例】
次に本発明を具体的な実施例で説明する。
本発明で使用される測定法は以下のとおりである。
（透湿度）
ＪＩＳ−Ｌ１０９９の［４．１．１（Ａ−１法）塩化カルシウム使用、φ７０ｍｍ］により測定した。
（耐水圧）
ＪＩＳ−Ｌ１９０２の［５．１  Ｂ法（高水圧法）］により測定を行った。
【００３２】
（繊維径）
操作型電子顕微鏡により適当な倍率で写真撮影を行い、ランダムに繊維を２０〜２００程度選んで各繊維の側面間の距離を測定した。撮影倍率より換算して円断面を仮定して繊維径を測定した。繊維径の分布は一般的に釣り鐘型の正規分布に準じた形となるが、異なった繊維径の繊維が混合された場合などはピークが複数存在するため、繊維径が細いほうから７０％に相当する分だけ選択して平均値を計算した。
【００３３】
(釘孔シール性)
厚み１２ｍｍのコンパネボードの上に測定する屋根下葺材をおいて、直径２．５ｍｍの釘を約２２ｍｍ打ち付けた。内径約1０ｃｍ、高さ５ｃｍの円柱形の透明のパイプ状物を、釘をさした部分がほぼ中央になるようにして屋根下葺材に接着剤で貼り付けた。パイプ状物に３０ｍｍの高さまで水を入れて２４時間放置した。２４時間後に水面の低下がないかどうかを確認して、水面が低下した場合は不良として、幅方向の等間隔に２０箇所で測定を実施した。
【００３４】
（実施例１）
東洋紡績社製ペルプレン樹脂ＧＰ５５０（２３０℃のＭＦＲ３４、融点１７４℃）を２３０℃でＴダイにより押し出し、１５ｃｍのオフセットをおいて５０ｇ／ｍ2の東洋紡績社製ポリエステル製スパンボンド不織布(商品名エクーレ、平均繊維径１４ミクロン)と接触させて平均３０ミクロンの厚みになるようにして張り合わせた。得られた積層不織布（屋根下葺材）の透湿度は、４６００ｇ／ｍ2・２４時間、耐水圧は、６１００ｍｍＡｑと非常に優れた性能を示した。
【００３５】
（実施例２）
東洋紡績社製ブロック共重合ポリエステル樹脂のペルプレンＰ３０Ｂ（２３０℃のＭＦＲ２５、融点１６０℃）に０．５重量％カーボン粒子を添加した樹脂を２１５℃でＴダイにより押し出し、１５ｃｍのオフセットをおいて２０ｇ／ｍ2の東洋紡績社製ポリエステル製スパンボンド不織布(商品名エクーレ、平均繊維径１４ミクロン)と接触させて平均１５ミクロンの厚みになるようにして張り合わせた。得られた積層不織布の透湿度は４４００ｇ／ｍ2・２４時間、耐水圧は２９００ｍｍＡｑと優れた性能を示した。
【００３６】
（実施例３）
実施例１および２の不織布の両方に明成化学工業社製の撥水剤（商品名：アサヒガード  ＡＧ−７１０）を用いてパッド、ドライ、キュア処理を行い、本発明の屋根下葺材を作製した。この時の撥水剤の付着量は４ｇであった。釘孔シール性を評価したところ、どちらも水漏れは１箇所もなく、非常に良好であった。
【００３７】
（比較例１）
実施例２において透湿膜を平均１２０ミクロンの厚みに設定した以外は全て同じ条件で積層不織布を作成した。得られた積層不織布の耐水圧は１７０００ｍｍＡｑと非常に優れた性能であったが、透湿度が８００ｇ／ｍ2・２４時間と低く問題であった。
【００３８】
（比較例２）
実施例１においてポリエステル系不織布の平均繊維径が３０ミクロンである以外は全て同じ条件で積層不織布を作成した。得られた積層不織布の透湿度は４８００ｇ／ｍ2・２４時間と良好であったものの、耐水圧は４７０ｍｍＡｑと低く問題であった。水圧がかかると繊維と膜の接着点で破壊が起こり耐水圧を小さくしていると推定された。また、シートの断面をとると膜の厚みの変動が大きく、１ｍ2あたりに１〜３箇所程度のボイドが認められ、防水材として非常に信頼性の低いものとなった。釘孔シール性を評価したところ２０点すべて不良であり問題であった。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、優れた透湿性と防水性を兼備し、かつ機械的特性に優れ、ポリエステル系樹脂のみからなり、薄くて軽量な屋根下葺材を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】釘孔シール性の測定装置の概略を示す模式図である。
【符号の説明】
１…塩化ビニル樹脂製パイプ
２…着色水
３…釘
４…接着剤
５…測定試料（屋根下葺材）
６…円形ろ紙
７…合板
【図１】
0003729336.tif 000002