(57)【要約】【課題】軽量でありながら十分な曲げ強度を備え、かつ下地側の不陸も確実に吸収することのできる断熱パネル１０を提供する、また、そのような断熱パネル１０を断熱材として備える断熱屋根構造および断熱床構造を提供する。【解決手段】発泡樹脂成形体１１の一方の面に鋼板１２を、他方の面に不織布１３を、それぞれ接着剤を介して接着積層して断熱パネル１０とする。それを不織布１３側を下側として、折板屋根１の上に取り付け、断熱屋根構造とする。【選択図】図２
2007170003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さが３５ｍｍ以上である発泡樹脂成形体の一方の面に、厚さ０．２ｍｍ〜１．８ｍｍである鋼板が、他方の面に厚さ０．２ｍｍ以上である不織布が、それぞれ接着剤を介して接着積層されていることを特徴とする断熱パネル。
【請求項２】
請求項１に記載の断熱パネルを鋼板側が上面側となるようにして屋根板の上に敷設していることを特徴とする断熱屋根構造。
【請求項３】
請求項１に記載の断熱パネルを鋼板側が上面側となるようにして床下地の上に敷設されていることを特徴とする断熱床構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱パネルとそれを敷設した断熱屋根および断熱床構造に関し、特に、軽量でありながら上からの荷重に対して大きな曲げ強度を備えた断熱パネルと、それを敷設した断熱屋根および断熱床構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
発泡樹脂成形体は、多くの分野で断熱材として用いられる。しかし、一般に、板状となった発泡樹脂成形体は大きな曲げ強度を有しないことから、上からの荷重がかかるような箇所で断熱材として使用する場合には、それ単独ではなく、鋼板等の補強材を積層した状態で用いられる。また、そのような補強材は、発泡樹脂成形体に耐候性を付与する機能も果たす。
【０００３】
一例として、特許文献１には、ポリスチレン系樹脂発泡成形体の表面側に、銅板、アルミ、ステンレス板、鉄板等の耐水性、耐候性を備えた材料を接着積層し、裏面側にはプラスター、合板、鉄板等を接着積層した断熱パネルが記載されており、さらに、それを凹凸が連続した形状の折板屋根の上に敷設して断熱屋根とすることが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１−２５０５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されるような、折板屋根等の屋根板の上に発泡樹脂成形体で断熱層を形成して断熱屋根とする技術は、省エネルギーの観点から、今後広く必要とされる技術である。この場合、断熱材は、施工の過程で作業者がその上を歩行することが起こり得るので所要の強度が必要であることに加え、屋根板の上での作業であり、作業の安全性や簡便性の観点から、可能な限り軽量であることが望まれる。また、断熱材を屋根板に固定するときに、釘やビス等の固定具を打ち込むこととなるが、固定具の打ち込みやすさと共に、断熱材である発泡樹脂成形体に破損が生じないことも必要となる。
【０００６】
さらに、下地側である屋根板表面に生じがちである微細な不陸を吸収した状態で、安定的に屋根板側に固定されることも必要となる。
【０００７】
従来の屋根板用断熱パネルはこのような要請に十分に答え得るものとはなっていない。例えば、特許文献１に記載の断熱パネルは、裏面側にもプラスター、合板、鉄板等、重い重量のものを接着積層するようにしており、重量の面で課題が残っている。また、それらは硬い材質であり、屋根板側の不陸を吸収することはできない。表面側にのみ鉄板のような表面材を貼り付けることにより、軽量化を図ることができる。しかし、この形態では、上方から集中荷重が作用したとき（例えば、作業者が上を歩行したとき）に、曲げ強度不足から、断熱材である発泡樹脂成形体に割れが生じやすい。
【０００８】
上記のことは、断熱パネルを屋根板の上に敷設するときばかりでなく、床根太の上に断熱パネルを敷設して断熱床構造を構築するときにも起こり得る。
【０００９】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、軽量でありながら十分な曲げ強度を備え、かつ下地側の不陸も確実に吸収することのできる断熱パネルを提供することを目的とする。本発明は、またそのような断熱パネルを断熱材として備える断熱屋根構造および断熱床構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による断熱パネルは、厚さが３５ｍｍ以上である発泡樹脂成形体の一方の面に厚さ０．２ｍｍ〜１．８ｍｍである鋼板が他方の面に厚さ０．２ｍｍ以上である不織布がそれぞれ接着剤を介して接着積層されていることを特徴とする。
【００１１】
上記構成の断熱パネルは、両面に鋼板を接着積層したものと比較して軽量化を図ることができ、作業時での取り扱いが容易となる。さらに、後の実施例に示すように、不織布側を下面として上から荷重をかけたときに、裏面側に鋼板を接着積層したものと比較して、より大きな曲げ強度が得られる。そのために、断熱体である発泡樹脂成形体に割れが生じるのを効果的に阻止することができる。
【００１２】
本発明による断熱パネルにおいて、断熱材としての発泡樹脂成形体は、ポリスチレン系樹脂発泡体、ポリプロピレン系樹脂発泡体、ポリアクリル系樹脂発泡体等の任意の発泡樹脂成形体を用いることができる。中でも、それらの樹脂を押出発泡法成形により発泡させて成形した硬質発泡樹脂成形体は望ましく、押出発泡ポリスチレン樹脂成形体は特に好ましい。形状は平板状が好ましいがそれに限ることなく任意である。厚さは３５ｍｍ以上であれば任意であるが、施工後の作業性と断熱性の観点から３５ｍｍ以上２００ｍｍ未満程度が好ましい。また、密度も断熱性や機械的強度の観点から１５〜７５ｋｇ／ｍ３程度が好ましい。
【００１３】
本発明による断熱パネルにおいて、鋼板は、ステンレス鋼板のような鋼板が好ましくは用いられる。厚さは、０．１８ｍｍ〜１．８ｍｍ範囲である。１．８ｍｍより厚い鋼板は、断熱パネルを屋根板に固定するときの釘打ちが困難となるので好ましくなく、０．１８ｍｍ未満の鋼板は、所要の強度が得られない。
【００１４】
本発明による断熱パネルにおいて、不織布は、レーヨン、綿、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロンなど若しくはこれらのブレンドの短繊維、またはポリプロピレン、ポリエステル、ナイロンなど若しくはこれらブレンドの長繊維、あるいはガラス繊維、ＳＵＳ繊維などを通常の方法でウエブ状又はマット状に配列させ、必要に応じて接着剤を用いつつ繊維相互を接合させて得られるシート状のものがよい。これらの内でもポリエステル不織布が、耐薬品性、耐候性、耐久性に優れているので好ましい。不織布の厚さは、目付量にも左右されるが、０．２ｍｍ以上であることが必要である。０．２ｍｍより薄い場合は、不織布側を下面として上から荷重をかけたときの所要の曲げ強度の向上が得られない。また、下地面の不陸を有効に吸収することができない。２．０ｍｍより厚いものはオーバースペックとなることが多く、コストの向上を招くので、好ましくは、０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ未満の範囲である。目付量は好ましくは、７０ｇ／ｍ２〜１５０ｇ／ｍ２程度である。方向性のある不織布を用いることもできる。その場合、繊維の方向を断熱パネルに上方から荷重が掛かって湾曲する方向に一致させるようにして、方向性のある不織布を発泡樹脂成形体に接着積層させることにより、より大きな曲げ強度を持つ断熱パネルが得られる。
【００１５】
本発明による断熱パネルにおいて、接着剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体で代表されるホットメルト型接着剤、二液エポキシ樹脂系、一液ウレタン系などの反応硬化型接着剤、酢酸ビニル系、ウレタン系で代表されるエマルジョン系、二液のポリエステル系などであってもよく、ホットメルト型接着剤を用いる場合には、鋼板の積層面および不織布の積層面に、押出法、ロールコーター法などで接着剤をコーティングしたものを熱ロールを用いて発泡樹脂成形体にプレス・接着する方法が有効であり、反応硬化型接着剤を用いる場合には、ロールコーター法などでどちらか一方に塗布したものを圧着していく方法が効果的である。
【００１６】
本発明は、さらに、上記の断熱パネルを鋼板側が上面側となるようにして屋根板の上に敷設していることを特徴とする断熱屋根構造、および、上記の断熱パネルを鋼板側が上面側となるようにして床下地の上に敷設されていることを特徴とする断熱床構造をも開示する。
【発明の効果】
【００１７】
前記したように、本発明による断熱パネルは、軽量でありかつ不織布側を下面として上から荷重をかけたときに、裏面側に鋼板を接着積層したものと比較して、より大きな曲げ強度が得られる。そのために、断熱屋根あるいは断熱床を施工するときの断熱パネルとして、本発明による断熱パネルは高い有効性を持つ。すなわち、断熱屋根構造の場合、間隔をおいて設置されたたる木等を下地材として、あるいはたる木や母屋の上に敷設したデッキプレートや波板等を下地材として、その上に断熱材を配置することが行われるが、その場合、隣接する下地材の間に空間が存在することから、作業者が断熱材の上に乗って断熱材を下地材に固定するときに、作業者の足の位置によっては断熱材に集中荷重が生じ、断熱材の裏面に割れが生じやすい。このことは、間隔をおいて設置した根太等の上に断熱材を配置して断熱床構造を施工するときも同様である。本発明による断熱パネルを断熱材として使用することにより、軽量であり作業性が良好でありながら、施工中に断熱材の裏面に割れが生じるのを極力回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明による断熱パネルの一例を示しており、図２はその断熱パネルを用いた断熱屋根構造の一例を示している。
【００１９】
断熱パネル１０は、基本的に３層構造を有しており、断熱材である発泡樹脂成形体１１の表面側に鋼板１２が接着剤を用いて積層一体化され、裏面側にはやはり接着剤を用いて不織布１３が積層一体化されている。
【００２０】
この例において、発泡樹脂成形体１１は矩形状であり、好ましくは、押出発泡ポリスチレン樹脂成形体である。求められる断熱性能によって異なってくるが、厚さは３５ｍｍ以上２００ｍｍ未満の範囲であり、密度は１５ｋｇ／ｍ３〜７５ｋｇ／ｍ３程度の範囲である。
【００２１】
鋼板１２は、断熱材である発泡樹脂成形体１１に機械的強度と耐候性を付与するものであり、好ましくは、前記のように、厚さは０．２ｍｍ〜１．８ｍｍ範囲である。１．８ｍｍより厚い鋼板は、断熱パネル１０を屋根板に固定するときの釘打ちが困難となる。また、０．２ｍｍ未満の鋼板は、所要の強度が得られない。
【００２２】
不織布１３は、重量を増加させることなく断熱パネル１０に所要の曲げ強度を付与するとともに、下地側の不陸を吸収する目的で積層するものであり、厚さは、目付量にも左右されるが、０．２ｍｍ〜２．０ｍｍ程度が好ましい。０．２ｍｍより薄い場合は、十分な曲げ強度が確保できないとともに、不陸の吸収も不十分となる。
【００２３】
このように、鋼板１２と発泡樹脂成形体１１と不織布１３とを接着剤を介してこの順での積層一体化した断熱パネル１０は、鋼板と発泡樹脂成形体と鋼板とを接着剤を用いて積層一体化した断熱パネルと比較して軽量であり、取り扱いが容易である。さらに、後の実施例に示すように、鋼板１２側から荷重をかけたときの曲げ強度も大きくなり、割れが生じがたくなる。
【００２４】
図２は、図１に示した断熱パネル１０を実際に断熱材として用いた場合の一例を示しており、ここでは、断熱屋根構造を構築している。屋根板１は折板屋根であり、躯体側である母屋２の上に凹溝底面３を載せるようにして、取り付けられている。そして、屋根板１の凸条４の平坦な頂部５の上には、それを跨ぐようにして、前記断熱パネル１０が不織布１３側を下面として取り付けられている。取り付けに際しては、固定具（例えば、セルフドリルビスや釘）６を、断熱パネル１０の上から母屋２まで打ち込むようにしている。
【００２５】
一例として示したこのような断熱屋根構造において、作業者は断熱パネル１０の上で作業をする必要があり、屋根板１の凸条４の平坦な頂部５の上に足を置く場合には格別支障は生じない。しかし、屋根板１の凸条４・４の間に足を置いたとき、下向きの集中応力が断熱パネル１０に作用する。また、前記した固定具（例えば、セルフドリルビスや釘）６の打ち込み時にも、同様な下向きの集中応力が作用する。
【００２６】
本発明による断熱パネル１０は、不織布１３を下面側に備えていることにより、下面側に不織布を備えない場合、あるいは薄手の鋼板を備えた場合と比較して、曲げ強度が大きくなり、断熱パネル１０の下面に割れが生じるのを効果的に抑制することができる。また、固定具６の打ち込みも容易であり、破損が生じ難い。
【実施例】
【００２７】
［実施例１］
次の構成である３層構造の断熱パネルを用意した。
（ａ）不織布：ポリエステル系不織布（旭化成株式会社製、スパンボンドＰ０３０７０、厚み０．５０ｍｍ、目付７０ｇ／ｍ２、引張強度：ＭＤ＝１８６Ｎ／５０ｍｍ幅；ＴＤ＝８８Ｎ／５０ｍｍ幅、破断強度：ＭＤ＝６０％；ＴＤ＝７０％
（ｂ）断熱材：押出発泡ポリスチレン板（積水化成品工業株式会社製：エスレンフォームＳＵ）、密度３８ｋｇ／ｍ３、厚さ４５ｍｍ
（ｃ）鋼板：ＪＦＥスチール  厚さ０．２４ｍｍ
不織布と断熱材との間に酢酸ビニル系エマルジョン接着剤（株式会社オーシカ製：シンコーボンド＃２４１）を１００ｇ／ｍ３の塗布量で塗布し、断熱材と鋼板とのとの間にエポキシ系接着剤（株式会社コニシ製：ボンドＥ５３０）を２００ｇ／ｍ３の塗布量で塗布して３層構造としたものを、加熱接着して実施例試験体１とした。
【００２８】
実施例試験体１について、次のようにして、曲げ強度とヤング率を測定した。その結果を表１に示した。
測定方法
曲げ強度：ＪＩＳ  Ｋ７２２０（発泡プラスチック−硬質材料の圧縮試験）
ヤング率：ＪＩＳ  Ｋ７２２０（発泡プラスチック−硬質材料の圧縮試験）
【００２９】
また、実施例試験体１について、ＪＩＳ  Ａ６５１４（金属製折板屋根構造材）のＫ−０９２０−１−１０２０−０．８−Ｓに相当する折板屋根の上に試験体を載せ、約７０ｋｇの人が乗って実歩行し、断熱材の割れ状態を観察した。その結果を表１に示した。表１において、割れの欄での、○は断熱材が割れないことを示し、×は断熱材が割れたことを示す。
【００３０】
また、実施例試験体１について、コードレスドライバドリル（株式会社日立製作所製：Ｄ１０ＤＦ）、ＤＣ９．６Ｖ  ０−４００／０−１１００ｒｐｍを使用し、Ｍ６×７０、Ｍ６×９０のセルフドリルビス（テクスビス：岩井産業株式会社製）を使用して、回転数約３００ｒｐｍで釘打ちを実施した。その際に、釘を指で固定し、ドライバドリルを垂直にしながら押し込むように釘を断熱材に打ち込んだ。釘打ち時の断熱材の破壊状態を観察した。その結果を表１に示した。表１において、釘打ち欄での、○は断熱材が破壊しなかったことを示し、×は断熱材が破壊したことを示す。また、「打てず」は釘打ちができなかったことを示す。
【００３１】
さらに、表１での総合評価の欄で、○は使用に適することを示し、×は使用に適さないことを示す。
【００３２】
［実施例２］
断熱材を厚さ４５ｍｍから厚さ３５ｍｍのものに替えた以外は、実施例試験体１と同じようにして実施例試験体５を作り、実施例１と同じ測定および試験を行った。その結果を表１に実施例試験体２として示す。
【００３３】
［比較例１］
実施例試験体１の表裏を反転させて、実施例１と同じ測定および試験を行った。その結果を表１に比較例試験体１として示す。
【００３４】
［比較例２］
鋼板を厚さ０．２４ｍｍから厚さ２．０ｍｍのものに替えた以外は、実施例試験体１と同じようにして比較例試験体２を作り、実施例１と同じ測定および試験を行った。その結果を表１に比較例試験体２として示す。
【００３５】
［比較例３］
鋼板を厚さ０．２４ｍｍから厚さ０．０８ｍｍのものに替えた以外は、実施例試験体１と同じようにして比較例試験体３を作り、実施例１と同じ測定および試験を行った。その結果を表１に比較例試験体３として示す。
【００３６】
［比較例４］
不織布を厚さ０．５０ｍｍから厚さ０．１５ｍｍのものに替えた以外は、実施例試験体１と同じようにして比較例試験体４を作り、実施例１と同じ測定および試験を行った。その結果を表１に比較例試験体４として示す。
【００３７】
［比較例５］
断熱材を厚さ４５ｍｍから厚さ３０ｍｍのものに替えた以外は、実施例試験体１と同じようにして比較例試験体５を作り、実施例１と同じ測定および試験を行った。その結果を表１に比較例試験体５として示す。
【００３８】
［考察］
実施例試験体１と比較例試験体１を比較すればわかるように、同じ層構成の試験体であっても、不織布層を下にするか上にするかで、曲げ強度、ヤング率、ＥＩ値が差が現れ、総合判定がまったく異なってくる。このことは、本発明による断熱パネルを不織布側を下として断熱屋根や断熱床を構築するときに、強度の大きい断熱構造が得られることを示している。
【００３９】
実施例試験体２は、実施例試験体１と比較して、押出発泡ポリスチレン板の厚さが３５ｍｍと薄くなっている。そのために、曲げ強度とヤング率は実施例試験体１のものよりも低い値となっているが、断熱材に割れも破壊も生じることはなく、十分に実使用に耐え得ることが示される。
【００４０】
比較例試験体２では、実施例試験体１と比較して、鋼板の厚さが２ｍｍと厚くなっている。そのために、曲げ強度が大きくなり荷重による割れが生じないが、鋼板が厚いために釘を打つことができず、実用に供することはできない。
【００４１】
比較例試験体３は、実施例試験体１と比較して、鋼板の厚さが０．０８ｍｍと薄くなっている。それでも、試験体に荷重による割れが生じなかった（不織布が効果的に機能していることを示している）が、釘打ち時に押出発泡ポリスチレン板に破壊が生じた。そのために、実用に供することはできない。
【００４２】
比較例試験体４は、実施例試験体１と比較して、不織布の厚さが０．２ｍｍと薄くなっている。結果として、曲げ強度が低下して割れが生じている。
【００４３】
比較例試験体５は、実施例試験体１と比較して、押出発泡ポリスチレン板の厚さが３０ｍｍと薄くなっている。押出発泡ポリスチレン板が薄いために、曲げ強度が低下して割れが生じている。
【００４４】
以上ことから、鋼板の厚さは、０．２〜１．８ｍｍ程度が適切であり、断熱材である発泡樹脂成形体の厚さは、３５ｍｍ以上が適切であり、不織布の厚さは、０．２ｍｍ以上が適切な範囲であることがわかる。
【００４５】
【表１】
2007170003.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明による断熱パネルの一例を示す図。
【図２】本発明による断熱パネルを用いた断熱屋根構造の一例を示す図。
【符号の説明】
【００４７】
１０…断熱パネル、１１…断熱材である発泡樹脂成形体、１２…鋼板、１３…不織布、１…屋根板、２…母屋、３…凹溝底面、４…凸条、５…凸条の頂部、６…固定具（例えば、セルフドリルビスや釘）
【図１】
2007170003.tif 000004
【図２】
2007170003.tif 000005