(57)【要約】【課題】薄い仕上げ材を用い、圧縮強度の大きい発泡体を温水マットの母材として用いることで、初期の温まりが非常に速く、高効率で、ランニングコストが安く、温水マットがへたりにくい温水式暖房床を提供する。【解決手段】仕上げ材、温水マットが上から順に配置されてなる温水式暖房床である。温水マットを構成する母材として、圧縮降伏応力０．５ＭＰａ以上であり、ビカット軟化温度が１００℃以上で、溶剤溶解度が１０％以下であるポリオレフィン系樹脂発泡体が使用される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
仕上げ材、温水マットが上から順に配置されてなる温水式暖房床において、温水マットを構成する母材が圧縮降伏応力０．５ＭＰａ以上であり、ビカット軟化温度が１００℃以上で、溶剤溶解度が１０％以下であることを特徴とする温水式暖房床。
【請求項２】
仕上げ材、温水マットが上から順に配置されてなる温水式床暖房において、温水マットを構成する母材が、厚み方向に発泡され、又は厚み方向にリブ構造を有する構造体であり、ビカット軟化温度が１００℃以上で、溶剤溶解度が１０％以下であることを特徴とする温水式暖房床。
【請求項３】
仕上げ材の厚みが１〜８ｍｍであり、全体厚みが１８ｍｍ以下である請求項１または２に記載の温水式暖房床。
【請求項４】
温水マットの母材がポリオレフィン系樹脂発泡体である請求項１〜３に記載の温水式暖房床。
【請求項５】
ヒートポンプ式温水器、又は排熱利用型温水器を温水熱源とし、請求項１〜４に記載の床暖房と連結することを特徴とする温水式床暖房システム。
【請求項６】
５５℃以下の温度で出湯する熱源を用い、請求項１〜４に記載の床暖房と連結することを特徴とする温水式床暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温水を用いる暖房床及び床暖房システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、灯油ボイラー等で加熱した湯、または不凍液を循環させる温水式暖房システムが、厳寒地域においてよく使われていた。
昨今では、例えば、捨て貼り材の上部に、温水を通す配管が組み込まれた温水マットまたは温水パネルを敷き込み、その上部に表面仕上げ材、いわゆるフローリング材が敷かれる、温水式床暖房システムが普及している（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０７−２１７９２０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、温水式床暖房システムには、以下のような問題がある。
温水マットは、一般的に母材として、ポリスチレン発泡体や、ＭＤＦまたは合板等の木質ボードが使用されるが、木質ボードは熱伝導率が大きいために、下面への断熱効果が悪く上面放熱量が小さくなる。
また、ポリスチレン発泡体は、断熱性はよいが、軟化温度が低いために、耐熱性が悪く、温水を流すと強度が弱くなり、へたりやすくなる。
さらに、耐溶剤性も悪く、溶液型の接着剤や、灯油類等で、発泡体自体が冒されやすく、一部が欠損したりする。
【０００５】
温水マットまたはパネルの上部に、１２〜１５ｍｍの厚いフローリング等が敷き込まれるのが一般的なため、上部への熱のぬけが悪くなり、部屋、及び床表面の温まりの立ち上がりが遅くなる。
熱の抜けを良くするために上部の仕上げ材に１１ｍｍ以下の薄いフローリングを用いると、局所荷重を下部に伝えやすくなり、下部の温水マット、温水パネルへの荷重負担が大きくなる。通常のポリスチレン発泡体等を温水マットの母材として使用するとへたりやすくなり、ＭＤＦや合板などの木質ボードを用いると、熱伝導率が大きいために、上向き以外への方向にも熱が伝導し、上部放熱性が悪くなる。
【０００６】
本発明の目的は、圧縮強度が大きく、耐熱性、耐溶剤性の良好な素材を温水マットの母材として用いることで、温水マットがへたりにくく、溶剤等で欠損しにくい温水式床暖房を提供することにある。
また、仕上げ材を薄くし、全体厚みも薄くすることで、初期の温まりが非常に速い。高効率で、ランニングコストが安い。温水マットがへたりにくい。バリアフリー構造にしやすい温水式床暖房を提供することにもある。
さらに、高効率熱源と組み合わせた温水式暖房システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の温水式暖房床は、仕上げ材、温水マットが上から順に配置されてなる温水式暖房床において、温水マットを構成する母材が圧縮降伏応力０．５ＭＰａ以上であり、ビカット軟化温度が１００℃以上で、溶剤溶解度が１０％以下であることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の温水式暖房床は、仕上げ材、温水マットが上から順に配置されてなる温水式暖房床において、温水マットを構成する母材が厚み方向に発泡されたまたは厚み方向にリブ構造を有する構造体であり、ビカット軟化温度が１００℃以上で、溶剤溶解度が１０％以下であることを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の温水式床暖房は、仕上げ材の厚みが１〜８ｍｍであり、全体厚みが１８ｍｍ以下である。
【０００８】
本発明の請求項４に記載の温水式暖房床は、温水マットの母材がポリオレフィン系樹脂発泡体である。
本発明の請求項５に記載の温水式床暖房システムは、ヒートポンプ式温水器、または排熱利用型温水器を温水熱源とし、請求項１〜４に記載の暖房床と連結することを特徴とする。
本発明の請求項６に記載の温水式床暖房システムは、５５℃以下の温度で出湯する熱源を用い、請求項１〜４に記載の床暖房と連結することを特徴とする。
【０００９】
床暖房の仕上げ材としては、フローリング、コルク、タイル、畳、カーペット、化粧板等が挙げられる。下記の要件を満たすものであれば、特に限定されないが、一般的には木質材料で作られたフローリングが用いられることが多い。フローリングの基材としては、例えばスギ、ヒノキ等の天然木、合板、パーチクルボード、ウエハーボード、ＭＤＦ等の木質ボード類、木質チップ、木粉等を合成樹脂等に充填した合成木材、合成樹脂、及びこれらの積層体等も挙げられる。
本発明で用いる仕上げ材の厚みは１〜８ｍｍ、好ましくは２〜７ｍｍである。１ｍｍ以下であると、仕上げ材の強度が不足し、運搬時等に壊れやすくなる。７ｍｍ以上であると熱の伝導が悪くなり、床暖房の昇温が遅くなったり、安定時の熱効率が悪くなる。
【００１０】
本発明で用いる仕上げ材は、熱伝導率が０．０８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましい。熱伝導率が０．０８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であると、上部への熱伝導が悪くなり、床暖房の昇温が遅くなったり、安定時の熱効率が悪くなる。
仕上げ材は必要に応じて、突板、合成樹脂シート、または合成樹脂発泡シート、化粧紙、合成樹脂含浸シートなどの表面化粧材を接着、積層し、例えば木目調や大理石調に加飾してもよい。
仕上げ材は、下記の温水マットに固定される。固定方法は特に限定されないが、フィニッシュネイル等の釘、または接着剤が主に用いられる。
【００１１】
温水マットとは、温水が供給されるパイプまたは経路とそれが設置される母材とで構成される。温水マットは、床下地材と仕上げ材の間に設置される。
温水マット中に設置されるパイプまたは温水経路は、熱源で温められた温水、または不凍液等が、流れるための経路である。内径が４〜１３ｍｍ程度の樹脂管または銅管または金属強化樹脂管等が好適に用いられる。温水が漏れなく流れ、放熱体として機能するなら、真円パイプ形状に限定されず、断面が楕円状、小判状、多角形状、袋状などになっていても良い。マット母材そのものに加工を施して、そのまま温水を流すものも含む。固定治具もしくは溝等を有するとパイプまたは経路が固定されやすく望ましい。
【００１２】
樹脂管の材質は、例えば耐熱性ポリエチレン、架橋ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等が用いられる。また金属強化樹脂管には、例えば、ポリオレフィン／アルミニウム／ポリオレフィンの三層構成からなる多層管が挙げられる。
母材は平面上のパネル体になっていることが好ましい。
母材の材質は、合成樹脂発泡体、木質ボード等が用いられる。
温水マットの施工方法は、予めパイプ等を母材に設置した形で現場に運び設置する方法、現場で母材を敷設した後にパイプ等を据え付け、接続する方法等がある。
【００１３】
本発明で用いられる温水マットの母材の圧縮降伏応力は０．５ＭＰａ以上である。本発明では上記のように薄い仕上げ材を用いるので、局所荷重がかかりやすく、０．５ＭＰａ以下であると母材がへたりやすくなる。
【００１４】
圧縮降伏応力は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２２０に基づいて計測される。圧縮速度は１０ｍｍ／ｍｉｎである。測定温度は常温である。
また、本発明で用いられる温水マットの熱伝導率は０．０８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下が好ましい。０．０８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であると、上部以外へ放熱してしまい、昇温が遅くなったり、安定時の熱効率が悪くなったりする。
【００１５】
温水マットの上面には、均熱の目的でアルミ等の金属シート等が用いられても良い。また、物性、機能を損なわない範囲で、別の部材を設置しても良い。
温水マットは、床下地材の上に固定される。固定方法は特に限定されないが、フィニッシュネイル等の釘類や、接着剤等が主に使用される。
【００１６】
ビカット軟化温度は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２０７に基づいて測定される。荷重０．４５ＭＰａ。ビカット軟化温度が１００℃以下だと、耐熱性が悪くなり、へたりやすくなる。
【００１７】
耐溶剤性の測定は、溶剤トルエンに、母材を２４時間浸漬させ、重量減少を測定する。１０％以上減少すると、耐溶剤性が悪くなり、灯油をこぼしたり、溶剤性の接着剤を使用した際に、欠損したりすることがある。
【００１８】
本発明におけるポリオレフィン系樹脂とは、オレフィン性モノマーの（共）重合体であり、特に限定されるものではないが、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン、ホモタイプポリプロピレン、ランダムタイプポリプロピレン、ブロックタイプポリプロピレン等のポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等のエチレンを主成分とする共重合体などから選ばれる１種もしくは２種以上の単体および混合物を意味する。尚、ここで言う「（共）重合体」とは「重合体」又は「共重合体」を意味する。
【００１９】
上記ポリオレフィン系樹脂には３０重量％を下回る範囲で、他の樹脂、例えば、ポリスチレン、スチレン系エラストマーなど、がブレンドされていても良い。しかし３０重量％を上回るとポリオレフィンの特徴（軽量、耐薬品性、柔軟性、弾性等）が発揮できないばかりか、発泡に必要な溶融粘度を確保することが困難となる場合がある。本発明でのポリオレフィン系樹脂としては、特にポリエチレンやポリプロピレンの１種もしくは２種以上が好適に用いられる。
【００２０】
発泡体の種類としては、化学発泡によって得られるものと、物理発泡によって得られるものがあるが、とくに限定されない。
前者は加熱により分解ガスを発生する熱分解型化学発泡剤を、あらかじめポリオレフィン系樹脂組成物に分散させておき、一旦シート状の発泡原反に賦形した後、加熱して発泡剤より発生するガスにより発泡させることで製造されうる。このとき好適に用いられる熱分解型化学発泡剤の代表例としては、アゾジカルボンアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、トルエンスルホニルヒドラジド、４，４−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等が挙げられる。
後者は高圧下でポリオレフィン系樹脂に発泡剤を一旦溶解し、それを常圧下に置くときに発生するガスにより発泡させることで製造されうる。このとき好適に用いられる物理的発泡剤としては水、二酸化炭素、窒素、有機溶剤、等が挙げられる。
【００２１】
本発明で用いられる発泡体は、厚み方向に発泡されたものである。厚み方向に発泡されると、その気泡が厚み方向に縦長状になり、厚み方向からの荷重、圧縮力に対してつぶれにくくなる。
例えば、その縦長状の気泡は、以下のようにまとめられる。  本明細書において用いられる用語「アスペクト比Ｄｚ／Ｄｘｙ」は、熱可塑性樹脂発泡シート中の気泡における定方向最大径の比の個数（算術）平均値であり、以下のようにして求められる。
【００２２】
発泡体シートのシート厚み方向（ｚ方向と呼ぶ）に平行な任意な断面の１０倍の拡大写真をとり、無作為に選ばれる少なくとも５０個の気泡の定方向最大径を（以下の）２方向で測り、個数平均値を算出する。
Ｄｚ  ：発泡体シート中の気泡のｚ方向に平行な最大径
Ｄｘｙ：発泡体シート中の気泡のシート幅または長さ方向、即ちｚ方向に垂直な面方向（ｘｙ方向と呼ぶ）に平行な最大径
【００２３】
本発明におけるアスペクト比の平均値は１．１以上４．０以下が好ましい。これにより、シート厚み方向に圧縮力を受けると、紡錘形の長軸方向に力がかかることになるので、その方向に高い圧縮強度を示す。アスペクト比が１．１を下回ると、気泡がほぼ球形となり、紡錘形状に起因する圧縮強度の向上が得られず、床などに重量物を一定時間置いた後の変形回復が無い。また、体感評価においても床がへこむため歩行感が悪い。アスペクト比が４．０以上となると、生産安定性が悪くなる。
本発明における発泡倍率は２〜３０倍が好ましい。発泡倍率が３０倍を越えると、気泡のセル壁の厚みが薄くなり、圧縮強度が低下する。発泡倍率が２倍未満となると、断熱性能が悪くなり、またコストが高くなり実用的でない。
【００２４】
本発明の発泡体シートの製造方法は特に限定されないが、好ましくはアゾジカルボンアミド等の熱分解型化学発泡剤を、ポリオレフィン系樹脂及びジオキシム化合物、ビスマレイミド、ジビニルベンゼン、アリル系多官能モノマー、（メタ）アクリル系多官能モノマーおよびキノン化合物から選択される少なくとも１種類のモノマーと溶融混和して得られる、変性ポリオレフィン１００重量部に対して２〜２０重量部を分散させ、これを一旦シート状に成形した後、熱分解型化学発泡剤の分解温度以上に加熱して化学発泡させる方法である。
【００２５】
発泡性シートの賦形方法としては、押出成形の他、プレス成形、ブロー成形、カレンダリング成形、射出成形など、プラスチックの成形加工で一般的に行われる方法が適用可能である。しかしスクリュー押出機より吐出する発泡性樹脂組成物を、直接賦形する方法が、生産性の観点から好ましい。この場合は、一定寸法幅の連続発泡性シートを得ることができる。
【００２６】
化学発泡は、通常、熱分解型化学発泡剤の分解温度以上、熱可塑性樹脂の熱分解温度以下の温度範囲で行われる。特に連続式発泡装置としては、加熱炉の出口側で発泡体を引き取りながら発泡させる引き取り式発泡器の他、ベルト式発泡器、縦型又は横型発泡炉、熱風恒温槽など、あるいは熱浴中で発泡を行うオイルバス、メタルバス、ソルトバスなどが使用される。
【００２７】
なお上述の、内在する気泡のアスペクト比Ｄｚ／Ｄｘｙの平均値が１．１〜４．０の発泡体を成形する方法は特に限定されないが、例えば発泡中の原反の面内方向の発泡力を抑制しうる強度を有する面材を、発泡以前に、原反の少なくとも片面に積層することによって得ることができる。これは発泡時に面内の２次元方向の発泡を抑制することで、厚み方向にのみ発泡させることが可能となるからであり、結果的に、発泡体の気泡は厚み方向に、その長軸を配向した紡錘形となるからである。
【００２８】
この方法で使用されうる面材は、発泡原反の発泡温度、即ち上記ポリオレフィン系樹脂の融点温度以上、かつ熱分解型発泡剤の分解温度以上の環境に耐え得るものであればよく、例えば、紙、布、木材、鉄、非鉄金属、不織布、寒冷紗、ガラス繊維、無機物繊維など自由に選ぶことができる。また離型性の良いテトラフルオロエチレンシート等を用いて厚み方向に発泡させた後、面材をはがして発泡体のみを取り出すことも可能である。
上記面材の中では、不織布、寒冷紗が好ましい。
【００２９】
本発明では、厚み方向にリブ構造を有する発泡体が用いられる。リブは厚み方向に柱、壁状に形成されるものであり、厚み方向からの圧縮力に対して、つぶれにくくなる。柱、壁状に形成されていれば、その形状自体は特に限定されるものではない。ペーパーハニカムに好適に用いられるハニカム構造であってもよい。また、Ｉ鋼やＣ鋼、梁等、建築で用いられるような圧縮に強い構造等であっても良い。
【００３０】
本発明で用いられる温水マットの母材としては、特願平９−４３９７５号明細書記載の、熱可塑性樹脂よりなる連続発泡層と、連続発泡層の少なくとも片面上に複数配置される熱可塑性樹脂よりなる高発泡体と、高発泡体の外表面を被覆する熱可塑性樹脂よりなる低発泡薄膜とを備え、前記複数の高発泡体が互いに前記低発泡薄膜を介して熱融着されている熱可塑性樹脂発泡体が、最適なうちの一つである。
【００３１】
上記熱可塑性樹脂発泡体を構成する連続発泡層、高発泡体、及び低発泡薄膜に用いられる樹脂としては、発泡可能な熱可塑性樹脂であれば、特に限定されるものではなが、得られる熱可塑性発泡体の平滑性を高め得るので、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂又はこれらの混合物が好ましく、表面平滑性と、得られる床仕上げ材の歩行時の沈み込みの防止を両立するためには、高密度ポリエチレン、ホモポリプロピレン又はこれらの少なくとも一方を含む混合物が特に好ましい。
【００３２】
上記熱可塑性樹脂発泡体を製造する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、発泡剤を含有した発泡性熱可塑性樹脂組成物を所定の容器中で発泡させ、一面を除いた外表面が熱可塑性樹脂よりなる低発泡薄膜が被覆されている高発泡体を製造し、これを上記低発泡薄膜を介して熱融着し、別途製造した熱可塑性樹脂よりなる連続発泡シート層を熱融着等により積層してもよいが、発泡性熱可塑性樹脂粒状体が平面的に配置され、上記発泡性熱可塑性樹脂粒状体が発泡性熱可塑性樹脂薄膜を介して一体的に連結されている発泡性熱可塑性樹脂シート状体を、発泡剤の分解温度以上に加熱し発泡させることにより得る方法が好ましい。
【００３３】
上記発泡性熱可塑性樹脂シート状体を構成する発泡性熱可塑性樹脂粒状体及び発泡性熱可塑性樹脂薄膜に用いられる熱可塑性樹脂としては、上記熱可塑性樹脂樹脂発泡体に使用される樹脂と同様のものが使用される。
上記発泡性熱可塑性樹脂粒状体に用いられる熱可塑性樹脂と、発泡性熱可塑性樹脂薄膜に用いられる熱可塑性樹脂とは、同一の樹脂である必要性はないが、発泡性及び接着性等の観点から、同種の樹脂を用いることが好ましい。上記連続発泡層を構成する熱可塑性樹脂粒状体及び発泡性熱可塑性樹脂薄膜に用いられる熱可塑性樹脂としては、発泡可能な熱可塑性樹脂であれば、特に限定されるものではない。これらは、単独で用いられても、併用されてもよい。
【００３４】
上記熱可塑性樹脂の中でも、得られる発泡体の表面平滑性を高め得るので、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂またはこれらの混合物が好ましく、表面平滑性と圧縮強度を両立するためには、高密度ポリエチレン、ホモポリプロピレンまたはこれらの少なくとも一方を含む混合物が特に好ましい。
上記発泡性熱可塑性樹脂シート状体等に用いられる熱可塑性樹脂は、必要に応じて架橋されていてもよい。架橋されることによって、発泡時の破泡が防止でき、発泡倍率が増加し、床仕上げ材の軽量化につながるからである。
本発明において、上記発泡性熱可塑性樹脂粒状体及び発泡性熱可塑性樹脂薄膜に含有される発泡剤として熱分解型の発泡剤が用いられる。
【００３５】
発泡性熱可塑性樹脂シート状体は、発泡性熱可塑性樹脂粒状体が平面的に略均一に配置しており、上記発泡性熱可塑性樹脂粒状体が発泡性熱可塑性樹脂薄膜を介して一体的に連結されているものである。
上記発泡性熱可塑性樹脂粒状体の形状は、特に限定されず、例えば、六方体、円柱状、球状体などが挙げられるが、発泡性熱可塑性樹脂粒状体が発泡する際に、発泡を均一に行わせるには、円柱状が最も好ましい。
発泡性熱可塑性樹脂粒状体が円柱状の場合、その径は、目的とする発泡体の発泡倍率や厚さによっても異なるため特に限定されるものではないが、大きすぎると発泡速度が低下し、小さすぎると発泡時の加熱で円柱が溶融し、変形し易く一次元発泡性を発現できなくなり、厚み精度、重量精度のばらつきが大きくなる。また表面平滑性も低下する。従って、発泡性熱可塑性樹脂粒状体が円柱の場合、その径は、１〜３０ｍｍが好ましく、２〜２０ｍｍの範囲が特に好ましい。
【００３６】
上記発泡性熱可塑性樹脂シート状体の製造方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、１）発泡性熱可塑性樹脂シートを構成する熱可塑性樹脂及び発泡剤などを射出成形機に供給し、熱分解型発泡剤の分解温度より低い温度で溶融混練し、発泡性熱可塑性樹脂粒状体の形状に応じた凹部を有する金型に射出した後冷却する方法等が挙げられるが、２）発泡性熱可塑性樹脂シート状体を構成する熱可塑性樹脂及び発泡剤などを押出機に供給し、熱分解型発泡剤の分解温度より低い温度で溶融混練した後、軟化状態のシート状発泡性熱可塑性樹脂を、該シート状発泡性熱可塑性樹脂の厚みより狭いクリアランスを有し、少なくとも一方の外周面に多数の凹部が均一に配設された異方向に回転する一対の賦形ロールに導入し、前記凹部に軟化状態のシート状発泡性熱可塑性樹脂の一部を圧入した後、冷却、離型する方法が最も好ましい。
【００３７】
本発明で用いられる床暖房は、それを構成する仕上げ材、温水マット、その他の部材の合計厚みが、１８ｍｍ以下である。１８ｍｍ以上であると、下地構造が同じ場合、床暖房を用いていない部屋との段差が大きくなり、バリアフリーにならず、また天井までの部屋高さが小さくなる。また、床高さを合わせようとすると、床の下地構造を変える必要があり煩雑となる。
【００３８】
本発明で用いられるヒートポンプ式温水器とは、ヒートポンプの原理を用いて温水器を得る仕組みを持ったものであれば特に限定されない。冷媒の断熱圧縮を行い、その際の気化熱を熱交換して、温水または熱媒を取り出せる装置である。冷媒としては、フロン系化合物、炭化水素化合物、二酸化炭素等が挙げられる。暖房用循環ポンプを有した多機能型ヒートポンプ給湯器、ヒートポンプ温水器や、床暖房一体型エアコン等が挙げられる。ヒートポンプ式温水器は、ヒートポンプの原理によって温水が作られるので、非常に熱効率が良く、連続して用いることの多い床暖房の熱源として、好適に用いられる。
【００３９】
本発明で用いられる排熱利用型温水器とは、例えば発電機の発電時に排出される熱を温水の形で有効利用するような温水器のことで、例としては、マイクロガスエンジンコージェネシステム、マイクロガスタービンコージェネシステム、燃料電池等が挙げられる。
これらの温水器は、コージェネシステムとなっており、非常に効率のいい温水器のうちの一つである。
【００４０】
本発明で用いられる５５℃以下の温度で出湯する熱源とは、暖房用循環温水の往き部分の初期温度が５５℃以下である熱源のことを指す。種類はとくに限定されず、上記のような高効率熱源も好適に用いられる。また灯油ボイラー、ガス給湯器等も使用される。
通常、床暖房に用いられる温水温度は出湯温度６０℃の温水であり、熱ロス等も多く、ランニングコストが大きくなる。
本発明では、放熱性のいい請求項１〜３の床暖房と連結するので、５５℃以下の温度でも充分暖房能力を確保し、結果として、ランニングコストが減少する。
【００４１】
その他、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、例えば、接着剤、コーキング材、不陸材（遮音材）、厚み調整材、均熱材、遮熱材、遠赤外線発生材その他の付属部材を用いることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
本発明を実施例によってより具体的に説明する。
図１は、本発明の温水式暖房床の一例を示す断面図である。
図１に示すように本発明の温水式暖房床は、上から、硬質板状体（仕上げ材）１、平板状発熱体２、及びポリオレフィン系樹脂発泡体３がこの順に積層されている。この場合において、硬質発泡体３には所定の寸法の溝６が形成され、温水供給パイプ５が挿入されている。以下に、硬質発泡体３の実施例及び比較例を記載する。
【００４３】
（実施例１）
ｉ）ポリオレフィン系樹脂発泡体の製造
（１）変性ポリオレフィン系樹脂の調製
変性用スクリュー押出機として、ＢＴ４０（プラスチック工学研究所社製）同方向回転２軸スクリュー押出機を用いた。これはセルフワイピング２条スクリューを備え、そのＬ／Ｄは３５、Ｄは３９ｍｍである。シリンダーバレルは押出機の上流から下流側へ第１〜６バレルからなり、ダイは３穴ストランドダイであり、揮発分を回収するため第４バレルに真空ベントが設置されている。
操作条件は下記の通りである。
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・スクリュー回転数：１５０ｒｐｍ
上記構成の変性用スクリュー押出機に、まず、ポリオレフィン系樹脂その後端ホッパーから投入し、第３バレルからジビニルベンゼンと有機過酸化物の混合物を押出機内に注入し、これらを溶融混和して変性樹脂を得た。このとき、押出機内で発生した揮発分は真空ベントにより真空引きした。
ポリオレフィン系樹脂はポリプロピレンランダム共重合体（日本ポリケム製「ＥＸ６」、ＭＩ；１．８、密度；０．９ｇ／ｃｍ３  ）であり、その供給量は１０ｋｇ／ｈとした。
【００４４】
変性用モノマーはジビニルベンゼンであり、その供給量はポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して０．５重量部とした。
また、有機過酸化物は２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３を用い、その供給量はポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、０．１重量部とした。
ポリオレフィン系樹脂、ジビニルベンゼン、有機過酸化物の溶融混和によって得られた変性樹脂を、ストランドダイから吐出し、水冷し、ペレタイザーで切断して、変性樹脂のペレットを得た。
【００４５】
（２）発泡性樹脂組成物の調製
発泡剤混練用スクリュー押出機はＴＥＸ−４４型（日本製鋼所社製）同方向回転２軸スクリュー押出機であり、これはセルフワイピング２条スクリューを備え、そのＬ／Ｄは４５．５、Ｄは４７ｍｍである。シリンダーバレルは押出機の上流から下流側へ第１〜１２バレルからなり、成形ダイは７穴ストランドダイである。温度設定区分は下記の通りである。
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【００４６】
発泡剤を供給するために第６バレルにサイドフィーダーが設置され、揮発分を回収するため第１１バレルに真空ベントが設置されている。操作条件は下記の通りである。
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【００４７】
上述のようにして得られた変性樹脂及びホモタイプのポリプロピレン（日本ポリケム製「ＦＹ４」、ＭＩ；５．０、密度；０．９ｇ／ｃｍ３）を、それぞれ１０ｋｇ／ｈの供給量で、発泡剤混練用スクリュー押出機に供給した。また、発泡剤（アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ））を、それぞれ１．０ｋｇ／ｈの供給量で、同押出機にサイドフィーダーから供給した。
こうして変性樹脂と発泡剤の混練によって得られた発泡性樹脂組成物を、Ｔダイから押し出し、幅１０００ｍｍ×厚み０．５ｍｍのシート状成形体を得た。
【００４８】
（３）発泡体の製造
上記のようにして得られた発泡性樹脂組成物シートの両面に、ポリエチレンテレフタレート製の不織布（東洋紡績社製、「スパンボンド  エクーレ  ６３０１Ａ」、秤量３０ｇ／ｍ２  ）を積層し、ダブルシート発泡機を用い、ポリオレフィン系樹脂発泡体を製造した。
【００４９】
（４）評価
得られたポリオレフィン系樹脂発泡体を下記の項目について評価した。
・発泡倍率
ＺＦよりシート状物をカッターで削り取った後、ＪＩＳ  Ｋ６７６７に従い発泡体の発泡倍率を測定したところ、発泡倍率は１０倍であった。
・気泡形状（平均アスペクト比）：
図２に示すように、ＺＦ（ａ）を厚み方向（ｚ方向）にカットし、断面（ｂ）の中央部を光学顕微鏡で観察しつつ１５倍の拡大写真（ｃ）を撮った。写真（ｃ）に写った全ての気泡のＤｚとＤｘｙをノギスで測り、気泡毎にＤｚ／Ｄｘｙを算出し、気泡１００個分のＤｚ／Ｄｘｙの個数平均を算出し、平均アスペクト比とした。ただし測定中、Ｄｚ（実際の径）が０．０５ｍｍ以下の気泡、及び１０ｍｍ以上の気泡は除外した。
この結果、Ｄｚ／Ｄｘｙの平均値は１．８であった。
・圧縮降伏応力：
ＪＩＳ  Ｋ  ７２２０  圧縮速度１０ｍｍ／ｍｉｎ
・ビカット軟化温度：
ＪＩＳ  Ｋ  ７２０７。荷重０．４５ＭＰａ。
・溶剤溶解度
母材をトルエン中に２４時間浸漬。その前後での重量減少分を算出。
【００５０】
（５）溝加工
得られたポリオレフィン系樹脂発泡体にピッチ７５ｍｍでルーター加工を施した。
ｉｉ）床暖房の作成
ｉ）で得られた発泡体を厚み１２ｍｍの合板に接着剤で固定した。発泡体の溝部に架橋ポリエチレン管５Ａを配置した。その上にアルミシートを全面に敷き、両面テープでとめ、その上からフローリング（朝日ウッドテック製  ３ｍｍ）を両面テープで固定した。
【００５１】
ｉｉｉ）評価
５℃に制御した恒温室に入れ、安定してから、恒温室の制御をやめ、５０℃の温水を流した。流速０．５Ｌ／ｍｉｎ
【００５２】
（１）昇温時間
温水を流し始めてから、床表面温度が２０℃に到達する時間。
（２）上面放熱効率
床暖房の上下面に熱流計を設置。昇温開示１０分後のそれぞれの熱流束より、放熱効率を計算。
（３）常温クリープ
常温で０．４ＭＰａの荷重をかけた際の、１０００時間後のへたり度。
（４）高温クリープ
６０℃で０．４ＭＰａの荷重をかけた際の、１０００時間後のへたり度。
（５）耐溶剤性
母材に灯油を直接かけて変化を見た。
○：変形、欠損なし  ×：欠損有り。
【００５３】
（実施例２）
低（無）架橋性樹脂として、高密度ポリエチレン（三菱化学社製；品番「ＨＹ３４０」、密度０．９５２ｇ／ｃｍ３  、ＭＩ＝１．５ｇ／１０分、融点１３３℃）２５重量部、高架橋性樹脂として、高密度ポリエチレン（三菱化学社製；品番「ＨＪ３８１Ｐ」、密度０．９５１ｇ／ｃｍ３  、ＭＩ＝９．０ｇ／１０分、融点１３２℃）２５重量部、ポリプロピレン（三菱化学社製；品番「ＭＡ３」、密度０．９００ｇ／ｃｍ３  、ＭＩ＝１１ｇ／１０分、融点１５１℃）２９重量部、シラン架橋性ポリプロピレン（三菱化学社製；品番「ＸＰＭ８００ＨＭ」）２１重量部、シラン架橋触媒（三菱化学社製；品番「ＰＺ−１０Ｓ」）１重量部、熱分解型発泡剤として、アゾジカルボンアミド（大塚化学社製；品番「ＳＯ−２０」）９重量部の混合物を、２軸押出機（径４４ｍｍ）にて１８０℃で溶融混練し、面長３００ｍｍ、リップ１．５ｍｍのＴダイにより軟化状態のシート状発泡性熱可塑性樹脂を押出した。
【００５４】
さらに、図３に示すように、高さ５ｍｍ、直径４ｍｍの凹部が賦形ロール７のみに千鳥状に配置された、径２５０ｍｍ、面長３００ｍｍの該発泡性熱可塑性樹脂シート状体を賦型しつつ冷却し、さらに発泡性熱可塑性シート状体を９８℃の熱水中に２時間浸漬した後乾燥させることにより、図４に示すような発泡性熱可塑性樹脂シート状体（架橋度１５％）を得た。上記のようにして得た発泡性熱可塑性樹脂シート状体では、上記賦型ロールの凹部に対応する部分において発泡性熱可塑性樹脂粒状体８が構成されており、該発泡性熱可塑性樹脂粒状体８がその端部にて厚み０．４ｍｍの発泡性熱可塑性樹脂薄膜により連結されて、全体として発泡性熱可塑性樹脂シート状体が構成されていた。
【００５５】
得られた発泡性熱可塑性樹脂シート状体を、ポリテトラフルオロエチレンシート上に配置した状態で加熱装置を有する無端ベルトに供給し、発泡性熱可塑性樹脂シート状体を発泡剤の分解温度以上に加熱して発泡させると、発泡樹脂柱状部８の部分が発泡するが、このとき、隣接する発泡樹脂柱状部８の壁面同士が発泡圧力により低発泡層９を有する構造となる。この結果、柱状部の高い発泡倍率の高発泡部８同士を低発泡層９が熱融着して低発泡層９が低発泡薄膜を形成した状態となる。このような構造により、厚み方向にリブ（低発泡層９）構造となる。
【００５６】
そして、図５に示すような硬質発泡体（以下ＣＦと表記）を得た。なお、発泡性熱可塑性樹脂シート状体の送り速度は０．５ｍｍ／ｍｉｎ、加熱装置長さ５ｍｍ、温度２１０℃であった。また、冷却装置１６は長さ５ｍｍ、温度３０℃であった。得られたＣＦの厚みは９ｍｍであった。
得られたＣＦ（倍率１０倍）を、３１０×９１０ｍｍに切断した後、ピッチ間７５ｍｍで凹溝６（幅、深さ１０ｍｍ）をルーター加工法により付け、溝に架橋ポリエチレン管（積水化学工業製  ５Ａ）を挿入し、さらにＣＦの上面にアルミテープ２（イノアック社製モジュラーパネル用灼熱アルミテープ、雛板ＤＭＴＡ４７０−２５）を貼付し、その上面に厚み３ｍｍの合板１を貼付し、試験体を得た。
評価は実施例１と同様にして行った。
【００５７】
（比較例１）
ＺＦの代わりに、軟質ポリプロピレン発泡体を用いたこと以外は、実施例１と同様にして評価を行った。
（比較例２）
ＺＦの代わりに、ポリスチレン発泡体（発泡倍率２０倍  厚み９ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして評価を行った。
（比較例３）
３ｍｍのフローリングの代わりに、１２ｍｍのフローリングを用いたこと以外は、実施例１と同様にして評価を行った。
（比較例４）
ＺＦの代わりにＭＤＦを用いたこと以外は、実施例１と同様にして評価を行った。
【００５８】
実施例１及び２、比較例１〜４で得られた仕上げ材の厚みや熱伝導率、温水マットの厚みや圧縮降伏応力や熱伝導率やビカット軟化温度を測定すると共に床材の各種性能評価を行ない、結果を表１にまとめた。
【００５９】
【表１】
2004325009.tif 000006
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、温水マットを構成する母材が圧縮降伏応力０．５ＭＰａ以上のポリオレフィン系樹脂発泡体であるので、厚み方向からの圧縮力に対して強くなり、仕上げ材の厚みが薄い場合であっても、局所荷重の負担を受けても、へたりにくい。
【００６１】
また、温水マットを構成する母材が厚み方向に発泡されたまたは厚み方向にリブ構造を有して厚み方向に連続して連なる柱または壁構造成分が多くなり、厚み方向からの圧縮力に対して強くなるので、仕上げ材の厚みが薄い場合であっても、局所荷重の負担を受けても、へたりにくい。
更に、ヒートポンプ式温水器、または排熱利用型温水器を温水熱源とし、床暖房と連結することにより、効率よく温水を作れ、昇温速度が速く、快適でランニングコストの安い床暖房システムが提供される。
【００６２】
ビカット軟化温度が１００℃以上であるので、温水を流しても、母材の耐熱性がよいので、へたりにくくなる。溶剤溶解度が１０％以下であるので、欠損しにくい。
また、仕上げ材の厚みが１〜７ｍｍであるので熱伝導がよくなり、上面への放熱性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる温水暖房床の断面図
【図２】本発明にかかる温水暖房床に使用される温水マットを構成する母材の発泡体３の説明図
【図３】本発明にかかる温水暖房床に使用される発泡性熱可塑性シート状体を製造する工程を説明する説明図
【図４】本発明にかかる温水暖房床に使用される発泡性熱可塑性シート状体を説明する説明図
【図５】本発明にかかる温水暖房床に使用される温水マットを構成する母材の発泡体３の他の例を示す説明図
【符号の説明】
１  仕上げ材
３  ポリオレフィン系樹脂発泡体
５  温水供給パイプ
【図１】
2004325009.tif 000007
【図２】
2004325009.tif 000008
【図３】
2004325009.tif 000009
【図４】
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【図５】
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