(57)【要約】【課題】  特に外断熱工法における屋根に断熱材を施工する際、現場で職人がより容易に作業できるようにし、また垂木の寸法や垂木間隔に多少のバラツキがあってもそれを吸収できるようにする。【解決手段】  屋根用断熱材１の上面に複数条の通気溝２を形成するとともに、下面に複数条の垂木嵌合溝３を形成し、垂木嵌合溝３の側壁を、下方に向けて溝幅が広がる方向に傾斜するテーパ面ｔとする。また、断熱材１の少なくとも下面、または上下方向の中間面に、紙面材や不織布やネット素材等の柔軟な素材からなる補強面材７を一体化し、断熱材１の強度を補強する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面に複数条の垂木嵌合溝を、上面に複数条の通気溝を備えた発泡樹脂製の屋根用断熱材であって、
前記屋根用断熱材の少なくとも下面または上下方向の中間面には、補強面材が一体化されることを特徴とする屋根用断熱材。
【請求項２】
下面に複数条の垂木嵌合溝を、上面に複数条の通気溝を備えた発泡樹脂製の屋根用断熱材であって、
前記垂木嵌合溝の側壁を、下方に向けて溝幅が広がる方向に傾斜するテーパ面にしたことを特徴とする屋根用断熱材。
【請求項３】
下面に複数条の垂木嵌合溝を、上面に複数条の通気溝を備えた発泡樹脂製の屋根用断熱材であって、
前記屋根用断熱材の少なくとも下面または上下方向の中間面には、補強面材が一体化され、
前記垂木嵌合溝の側壁を、下方に向けて溝幅が広がる方向に傾斜するテーパ面にしたことを特徴とする屋根用断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば外断熱工法で建設される建物の屋根の断熱材に適した屋根用断熱材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば木造軸組の外断熱工法において、屋根下地の施工は、図５や図６に示すように、垂木５１の上に断熱材５２を施工した後、その上に通気垂木５３を取り付け、その上に野地板５４を取り付けることで、通気垂木５３間の空間部を通気層５５にする構造が一般的であるが、内断熱工法に較べて垂木５１、通気垂木５３と二回施工するため手間が掛かっていた。そこで、断熱材に通気溝を形成することで、通気垂木の施工を省略するような技術が提案されている。例えば、特許文献１の技術では、野地面材の下面に、複数条の通気路を貫設した発泡樹脂製断熱材を接着するような技術を開示しており、また、特許文献２では、特許文献１の技術を更に改良し、発泡樹脂製断熱材の下面に垂木嵌合溝を形成し、断熱材の不連続性による断熱性の低下を防止するようにしている。
【特許文献１】特開２００４−１１６１９１号公報
【特許文献２】特開２００６−２３３５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような技術は、いずれも野地面材と断熱材とが一体にされた屋根パネルであるため、現場で垂木に屋根パネルを取り付ける際、断熱材を介して野地面材から垂木に向けてビス等の金具を打込まなければならない。そのため、ビス等も野地面材の厚み分長くなっているものを選択して使用するものであり、そのビス等が長くなった分打込み作業が難しくなるという問題があった。一方、断熱材と野地面材とを別体にすると、断熱材を垂木に固定する作業は容易になるものの、野地面材を張り付けるまでの間、職人が断熱材の上を歩いたりすると、断熱材の厚み等によっては強度が不足して断熱材にひびや割れ等破損する等の恐れがあった。
【０００４】
また、一般的に、尺モジュールの住宅においては、垂木間の間隔は通常４５５ｍｍとされているが、垂木に使用される木材自体の寸法や、木材自体の変形によって施工にバラツキがあり、垂木間の長さは一律ではないため、断熱材の下面（室内側）に形成される垂木嵌合溝と誤差が生じた場合、この垂木嵌合溝以外の断熱材部分に垂木が接触してしまうため、この垂木嵌合溝に垂木が施工出来ない問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、屋根下地として垂木に断熱材を施工する際、断熱材と野地面材とが別体であっても現場で職人が作業しやすくなるようにし、また、垂木自体の寸法のバラツキ、或いは垂木自体の変形によって垂木間の間隔に多少のバラツキがあってもそれを吸収して施工できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明は、下面に複数条の垂木嵌合溝を、上面に複数条の通気溝を備えた発泡樹脂製の屋根用断熱材において、前記屋根用断熱材の少なくとも下面または上下方向の中間面に、補強面材を一体化するようにした。
【０００７】
このように、断熱材の少なくとも下面または上下方向の中間面に、補強面材を一体化すれば、現場施工時に職人が上に乗っても必要な強度が確保され、断熱材を垂木に固定する作業、或いは、固定した断熱材上での作業等を楽に行えるようになる。
【０００８】
ここで、発泡樹脂製の断熱材の材質としては、例えば、発泡ポリスチレンフォームフォームや、押出ポリスチレンフォームや、硬質ウレタンフォームや、半硬質ウレタンフォームや、フェノールフォームや、発泡ポリエチレンフォームフォームや、発泡ポリプロピレンフォームフォーム等の合成樹脂発泡体が適用可能であり、
補強面材としては、例えば、Ｋライナー紙や、クラフト紙や、中芯紙等の紙面材のほか、アルミニウムや鉄、あるいは銅などの金属箔、合成樹脂フィルムやシート、不織布や、綿・ジュート等の天然繊維系のネットや、ナイロン・ポリエチレン等の有機繊維系のネット等の柔軟な面材が好ましく使用でき、これら面材は、単独で用いても複数の面材を積層させたものも使用出来る。なお、該補強面材の厚みは、０．０５〜２．０ｍｍ程度のものが好ましく使用出来る。
【０００９】
そして、断熱材に補強面材を一体化する方法としては、断熱材をブロックから切り出したり、金型成形機などで所望の形状に成形した後、補強面材を貼り付けて一体化してもよく、金型成形機により断熱材と補強面材を一体成形してもよいが、特に断熱材の上下方向の中間面に補強面材を設ける場合は、金型成形機により両者を一体成形する必要がある。
【００１０】
また本発明では、下面に複数条の垂木嵌合溝を、上面に複数条の通気溝を備えた発泡樹脂製の屋根用断熱材において、前記垂木嵌合溝の側壁を、下方に向けて溝幅が広がる方向に傾斜するテーパ面にした。
【００１１】
このように垂木嵌合溝の側壁をテーパ面にすることで、垂木の寸法が所定値よりも若干異なって、垂木間隔が所定の値から多少ずれても、それらを吸収することができる。
【００１２】
すなわち、垂木の幅が断熱材の垂木嵌合溝より狭い場合は、そのまま問題なく施工でき、垂木の幅が断熱材の垂木嵌合溝より広い場合でも、テーパ形状により所定の嵌合深さまでの肉厚の薄い領域が広がるため、断熱材の一部が所定の深さまで潰れやすくなり、正常に嵌合するようになる。
【００１３】
また、本発明では、下面に複数条の垂木嵌合溝を、上面に複数条の通気溝を備えた発泡樹脂製の屋根用断熱材において、前記屋根用断熱材の少なくとも下面または上下方向の中間面に、補強面材を一体化し、また、前記垂木嵌合溝の側壁を、下方に向けて溝幅が広がる方向に傾斜するテーパ面にした。
【００１４】
こうすることで、例えば屋根下地の施工時に現場で職人が上に乗ってもより作業を楽に行うことができ、しかも、垂木の寸法誤差や垂木間隔の誤差を吸収できるため、作業を能率的に行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
断熱材の少なくとも下面または上下方向の中間面に、補強面材を一体化することにより、現場で職人がより容易に作業できるようになる。
【００１６】
また、垂木嵌合溝の側壁をテーパ面にすることで、垂木の寸法や垂木間隔にバラツキがある場合でもそれを吸収して能率的に施工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
【００１８】
ここで図１は垂木嵌合溝の側壁をテーパ面にした屋根用断熱材の説明図、図２は垂木嵌合溝に垂木を嵌合させた状態の説明図、図３は補強面材で下面を補強した屋根用断熱材の説明図、図４は補強面材で上下方向の中間面を補強した屋根用断熱材の説明図である。
【００１９】
本発明に係る屋根用断熱材は、例えば外断熱工法における建物の屋根下地として断熱材を施工する際、断熱材と野地面材とが別体であっても、断熱材の強度が向上しているため、現場で職人が楽に作業することができ、また、垂木の寸法や垂木間隔にバラツキがある場合でも、それを吸収して能率的に施工できるようにされている。
【００２０】
すなわち、図１に示すように、本発明に係る屋根用断熱材１は、上面に、垂直方向（室外方向）に延出する複数条の通気溝２を、下面に、垂直方向（室内方向）に延出する複数条の垂木嵌合溝３を備えており、垂木嵌合溝３を図２に示すような垂木４に嵌合させて垂木４に固定した後、上面に野地板５を固定することで、野地板５と断熱材１との間に通気層６を形成するようにされている。
【００２１】
ここで、断熱材１の材質は、ブロック・スラブから切り出して所望の形状に成形する場合は、発泡ポリスチレンフォームや、硬質ウレタンフォームや、半硬質ウレタンフォームや、フェノールフォームや、発泡ポリエチレンフォームや、発泡ポリプロピレンフォーム等が適用可能であり、金型成形機により成形する場合は、上記材質のほか、押出ポリスチレンフォームなども適用可能である。
【００２２】
また、一般的に木造軸組構造の屋根の勾配は３寸勾配程度であるが、この勾配で屋根の通気性を確保するための通気層６の厚みは少なくとも１０ｍｍ以上必要であり、また、通気層６の形状は、厚み１０ｍｍ以上程度確保できれば溝幅等は任意である。
【００２３】
ここで、断熱材１下面に形成される垂木嵌合溝３の側壁は、下方に向けて溝幅が広がる方向に傾斜するテーパ面ｔとしている。
【００２４】
このテーパ面ｔは、垂木４自体の寸法誤差や垂木４自体の変形により生じた垂木４間隔のバラツキなどを吸収するためのものであり、垂木４の寸法が垂木嵌合溝３より狭い場合は、図２（ａ）に示すように、そのまま施工することができ、垂木４の寸法が所定より大きかったり、垂木４と垂木嵌合溝３との相対位置に誤差があるような場合は、図２（ｂ）に示すように、断熱材１が合成樹脂発泡体であるため、テーパ面ｔの溝底部付近の所定の嵌合深さまでの肉厚が薄くなってこの部分が潰れ易くなり、所定の嵌合深さまで容易に嵌合させることができるようになるため、この場合も施工可能となる。
【００２５】
ここで、テーパ面ｔのテーパ角度と垂木間隔の関係を確認した結果を表１に示す。なお、断熱材１は発泡ポリスチレンフォーム製で、密度２０ｋｇ／ｍ３、長さ４５５ｍｍ、幅９１０ｍｍ、厚み９０ｍｍの寸法のものを使用し、垂木間隔は４５５ｍｍとし、その垂木上に該断熱材１を設置し、その断熱材１の上を体重７０ｋｇの人が歩行することを想定して確認を行った。また、表１に示す○とは、断熱材１にひびが入る、或いは割れが生じなかったため、人が歩行する前と同じように断熱材１が垂木上に設置されている状態であり、△とは、断熱材１にひびが入り、断熱材１の一端部が垂木と接触しないで垂木上に設置されている状態であり、×とは、断熱材１にひびが入る、その上割れも生じ、断熱材１の両端部が垂木と接触しないで垂木上に設置されている状態である。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
この結果、テーパ角３０〜４５度の場合、垂木間の寸法バラツキは±１０ｍｍ程度まで吸収できることが確認されたが、テーパ角をあまり小さくすると、断熱性能に悪影響を与えるため、６０度以下で４５度前後が好ましいと考えられる。
【００２８】
次に、以上のような断熱材の強度を補強するため、補強面材７を一体化する場合の構成例について説明する。
【００２９】
このような補強面材７は、例えば、現場で断熱材１の上に職人が乗って作業してもより安全が確保されるようにするためであり、重量があまり嵩まず、また、断熱材１に一体化する際の作業を容易にするため、例えばＫライナー紙や、クラフト紙や、中芯紙等の紙面材のほか、アルミニウムや鉄、あるいは銅などの金属箔、合成樹脂フィルムやシート、不織布や、綿・ジュート等の天然繊維系のネットや、ナイロン・ポリエチレン等の有機繊維系のネット等の柔軟な面材が好ましく使用できる。なお、これら面材は、複数の面材を積層したものでもよい。
【００３０】
そして、このような補強面材７を、図３に示すように、断熱材１の下面に一体化するか、図４に示すように、上下方向の中間面に一体化すれば、断熱材１の強度が高まり、例えば、上に人が乗った場合でも断熱材１が破壊（ここでいう、「破壊」とは、断熱材１が割れる状態である。）しにくくなる。
【００３１】
なお、本実施例では、断熱材１の下面のみならず、両側側面にも一体化しているが、少なくとも下面に一体化すればよい。
【００３２】
ここで、補強面材７を断熱材１の下面に一体化した場合の強度を確認するため、補強面材７の材質や目付等の特性をいろいろ変化させ、また、断熱材１として、発泡ポリスチレンフォーム製で、密度２０ｋｇ／ｍ３、長さ４５５ｍｍ、幅９１０ｍｍ、厚み９０ｍｍの寸法のものを使用し、断熱材１の下面に補強面材７を接着剤で貼り付けるとともに、体重７０ｋｇの人が上を歩行することを想定して確認した。
【００３３】
この結果、補強面材７がＫライナー紙や、クラフト紙や、中芯紙等の紙面材の場合で、目付が７５ｇ／ｍ２以上、ＰＰ系不織布や、ＰＥＴ系不織布で目付が５０ｇ／ｍ２以上であれば、断熱材１が破壊を起こすことがないことを確認できたが、クラフト紙で目付が５０ｇ／ｍ２のものや、ＰＰ系不織布やＰＥＴ系不織布で目付が４０ｇ／ｍ２のものは断熱材が破壊され易いことが判明し、ＰＥ系不織布の目付が５０ｇ／ｍ２のものや、ガラス系不織布等の目付が５０ｇ／ｍ２、７０ｇ／ｍ２のものは、いずれも断熱材が破壊され易いことが判明した。
【００３４】
なお、補強面材７を断熱材１の下面に一体化する場合、断熱材１をブロック・スラブから切り出した後、接着剤や粘着剤等で貼り付けてもよく、金型成形機により一体成形してもよいが、金型成形機により一体成形する際、特に、断熱材１が発泡ポリスチレンフォームの場合、成形時に蒸気をかける必要があるため、補強面材７を不織布とする場合の材質としては、通気性のある不織布を使用することが望ましい。また、この際の補強面材７を断熱材１に確実に接着させるため、予め不織布に接着剤を塗布しておくことが好ましく、この際の接着剤としては、ゴム系がよく、特に発泡ポリスチレンフォームとの相性がよいＳＢＲゴム（スチレンブタジエンゴム）系が好ましい。
【００３５】
なお、断熱材１が硬質、または半硬質ウレタンフォームの場合、断熱材１自身に自己粘着性があるため補強面材７の材質の制限はない。
【００３６】
また、断熱材１がフェノールフォームの場合、成形時にガスが発生するため補強面材７として通気性のある素材であることが好ましい。ただし、この場合は、断熱材１に自己粘着性があるため、接着剤は不要である。
【００３７】
次に、図４に示すように、断熱材１の上下方向の中間面に補強面材７を一体化する場合について説明する。この場合は、金型成形機により両者を一体成形する必要があるが、金型内部への成形材料の円滑な充填の観点から補強面材７をネット素材にすることが好ましい。また、ここでいう「断熱材１の上下方向の中間面に補強面７を一体化する」とは、断熱材１の端部からもう一方の端部まで連続して補強面材が設けられていればよく、例えば図４に示すように補強面材７が直線で断熱材１の端部からもう一方の端部まで連続していてもよく、或いは、直線でなくとも連続していればよい。
【００３８】
そこで、補強面材７を断熱材７の中間面に一体化する場合の強度をネットとの関係において確認した。
【００３９】
ここで、補強面材７としては、綿やジュート等の天然繊維系のネットや、ナイロンやポリエチレン等の有機繊維系のネットや、その他の素材のネットを使用し、ネットの編目の大きさ（目合い）としては、１０×１０ｍｍ〜１００×１００ｍｍものを使用して確認した。また、ネットの編み方としては、ラッセル編、ダブルラッセル編、有結節編、一体成型（無編）等で確認した。
【００４０】
この結果、綿やジュート等の天然繊維系のネットや、ナイロンやポリエチレン等の有機繊維系のネットにおいては、目合い１５×１５ｍｍ〜５０×５０ｍｍで、融点が１００℃以上であれば必要な強度が確保されることが確認されたが、例えば、ポリエチレンの材質でも目合いが１００×１００ｍｍのものや、ガラス素材で目合いが１５〜１５ｍｍのもの等は断熱材１が破壊され易く、またＥＶＡの材質で目合いが２５〜２５ｍｍのものは、断熱材１の成型時にネットが変形するとともに、断熱材１も破壊され易いため、好ましくないことが判明した。
【００４１】
なお、ネットの編み方は任意であることが確認された。
【００４２】
以上のことから、本発明の好ましい形態の断熱材１の第１の実施例としては、例えば図３（ａ）に示すような断熱材１として、断熱材１の材質を発泡ポリスチレンフォームとし、成形方法として、ブロックより切り出した後、目付１４０ｇ／ｍ２のＫライナー紙からなる補強面材７を下面に接着剤で貼り付けるようにしている。
【００４３】
また、第２の実施例としては、図３（ｂ）に示すような断熱材１として、断熱材１の材質を発泡ポリスチレンフォームとし、成形方法として、金型成形機で補強面材７と一体に成形するようにし、補強面材７として、目付５０ｇ／ｍ２のＰＥＴ不織布とし、これに予めＳＢＲゴム製の接着剤を塗布するようにしている。
【００４４】
また、第３の実施例としては、図４に示すような断熱材１として、断熱材１の材質を発泡ポリスチレンフォームとし、成形方法として、金型成形機で補強面材７と一体に成形するようにし、補強面材７として、目合い２５×２５ｍｍのポリエチレン製ネットとしている。
【００４５】
以上のような断熱材１の構成により、屋根の施工が容易になるとともに、現場作業における職人のより安全強化を図ることができ、しかも、垂木寸法誤差や、垂木間隔のバラツキを吸収することができ、能率よく作業することができる。
【００４６】
なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものでない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
特に、外断熱工法の建物の屋根を施工するにあたり、垂木の寸法誤差や垂木間各のバラツキを吸収して現場作業の効率化が図れるとともに、より安全を強化できるため、住宅建築分野等において今後の利用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】垂木嵌合溝の側壁をテーパ面にした屋根用断熱材の説明図
【図２】垂木嵌合溝に垂木を嵌合させた状態の説明図
【図３】補強面材で下面を補強した屋根用断熱材の説明図
【図４】補強面材で上下方向の中間面を補強した屋根用断熱材の説明図
【図５】従来の屋根下地の一部を破断した斜視図
【図６】従来の屋根下地の正面図
【符号の説明】
【００４９】
１…屋根用断熱材、２…通気溝、３…垂木嵌合溝、４…垂木、７…補強面材、ｔ…テーパ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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