JP2008006795A - 折板用断熱マット及びそれを用いた断熱折板屋根 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の折板用断熱マット104は、無機繊維マット11(ガラス繊維マット等)と、その一面に積層された第1熱可塑性樹脂フィルム121(ポリオレフィン系樹脂フィルム等)と、他面に無機繊維マットと絡合一体化されて積層された樹脂繊維製不織布13(ポリエステル繊維等からなる。)と、その表面に設けられたホットメルト接着剤層14(スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合樹脂及びその水添樹脂等からなる。)と、を備える。また、本発明の折板屋根は、金属製折板と、この金属製折板に他面側が接合された本発明の折板用断熱マットと、を備える。
【選択図】図5
Description
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
1.無機繊維マットと、該無機繊維マットの一面側に積層された第1熱可塑性樹脂フィルム及び該無機繊維マットの他面側に積層された第2熱可塑性樹脂フィルムのうちの少なくとも一方と、を備えることを特徴とする折板用断熱マット。
2.上記無機繊維マットがガラス繊維マットである請求項1に記載の折板用断熱マット。
3.上記第1熱可塑性樹脂フィルム及び上記第2熱可塑性樹脂フィルムが、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂及びポリオレフィン系樹脂とポリアミド系樹脂とのアロイ樹脂のうちの少なくとも1種を用いてなる単層フィルム又は多層フィルムである上記1.又は2.に記載の折板用断熱マット。
4.上記第1熱可塑性樹脂フィルム及び上記第2熱可塑性樹脂フィルムのうちの少なくとも一方が難燃剤を含有している上記1.乃至3.のうちのいずれか1項に記載の折板用断熱マット。
5.上記難燃剤が、メラミンシアヌレート、ポリリン酸及びポリリン酸窒素含有化合物のうちの少なくとも1種である上記4.に記載の折板用断熱マット。
6.上記ポリリン酸窒素含有化合物がポリリン酸メラミンである上記5.に記載の折板用断熱マット。
7.上記無機繊維マットの一面に上記第1熱可塑性樹脂フィルムが積層され、且つ該無機繊維マットの他面に樹脂繊維製不織布が該無機繊維マットと絡合一体化されて積層されている上記1.乃至6.のうちのいずれか1項に記載の折板用断熱マット。
8.上記樹脂繊維製不織布の表面にホットメルト接着剤層が設けられている上記7.に記載の折板用断熱マット。
9.上記無機繊維マットの一面に樹脂繊維製不織布が該無機繊維マットと絡合一体化されて積層され、該樹脂繊維製不織布の表面に上記第1熱可塑性樹脂フィルムが積層され、且つ該無機繊維マットの他面にホットメルト接着剤層が設けられている上記1.乃至6.のうちのいずれか1項に記載の折板用断熱マット。
10.上記無機繊維マットの一面に樹脂繊維製不織布が該無機繊維マットと絡合一体化されて積層され、該樹脂繊維製不織布の表面に上記第1熱可塑性樹脂フィルムが積層され、且つ該無機繊維マットの他面に上記第2熱可塑性樹脂フィルムが積層されている上記1.乃至6.のうちのいずれか1項に記載の折板用断熱マット。
11.金属製折板と、該金属製折板に上記他面側が接合された上記1.乃至10.のうちのいずれか1項に記載の折板用断熱マットと、を備えることを特徴とする断熱折板屋根。
また、無機繊維マットがガラス繊維マットである場合は、十分な断熱性及び吸音性等が発現される。このガラス繊維マットは入手も容易であり、且つ安価である。
更に、第1熱可塑性樹脂フィルム及び第2熱可塑性樹脂フィルムが、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂及びポリオレフィン系樹脂とポリアミド系樹脂とのアロイ樹脂のうちの少なくとも1種を用いてなる単層フィルム又は多層フィルムである場合は、適度な柔軟性と強度とを併せて有する熱可塑性樹脂フィルムとすることができ、ロールフォーミング等の折板成形時に傷付き難く、破損し難い折板用断熱マットとすることができる。
また、第1熱可塑性樹脂フィルム及び第2熱可塑性樹脂フィルムのうちの少なくとも一方が難燃剤を含有している場合は、熱可塑性樹脂フィルムを積層することによる折板用断熱マットの難燃性の低下を抑えることができ、十分な難燃性を有する折板用断熱マットとすることができる。
更に、難燃剤が、メラミンシアヌレート、ポリリン酸及びポリリン酸窒素含有化合物のうちの少なくとも1種である場合は、燃焼したときの有害ガスの発生がなく、且つ水和金属酸化物のように多量に配合する必要がないため、樹脂フィルムの強度の低下が抑えられ、ロールフォーミング等の折板成形時に傷付き難く、破損し難い折板用断熱マットとすることができる。
また、ポリリン酸窒素含有化合物がポリリン酸メラミンである場合は、より優れた難燃性を有する折板用断熱マットとすることができる。
更に、無機繊維マットの一面に第1熱可塑性樹脂フィルムが積層され、且つ無機繊維マットの他面に樹脂繊維製不織布が無機繊維マットと絡合一体化されて積層されている場合は、より優れた断熱性等を有する折板用断熱マットとすることができる。
また、上記の樹脂繊維製不織布の表面に更にホットメルト接着剤層が設けられている場合は、折板用金属板等との貼り合わせが容易であり、且つより強固に接合させることができ、ロールフォーミング等の折板成形に耐え、高品質の断熱折板等に加工することができる。
更に、無機繊維マットの一面に樹脂繊維製不織布が無機繊維マットと絡合一体化されて積層され、樹脂繊維製不織布の表面に第1熱可塑性樹脂フィルムが積層され、且つ無機繊維マットの他面にホットメルト接着剤層が設けられている場合は、より優れた断熱性等を有し、熱接着により折板用金属板等と容易に貼り合わせることができ、且つより強固に接合させることができる折板用断熱マットとすることができる。
また、無機繊維マットの一面に樹脂繊維製不織布が無機繊維マットと絡合一体化されて積層され、樹脂繊維製不織布の表面に第1熱可塑性樹脂フィルムが積層され、且つ無機繊維マットの他面に第2熱可塑性樹脂フィルムが積層されている場合は、より優れた断熱性等を有し、無機繊維マットの他面からのガラス繊維等の無機繊維の突出及び微細粉等の飛散が抑えられ、作業者がイッチングを感じることがなく、環境への影響も抑えられる。
本発明の折板用断熱マットは、無機繊維マット11と、無機繊維マット11の一面側に積層された第1熱可塑性樹脂フィルム121及び無機繊維マット11の他面側に積層された第2熱可塑性樹脂フィルム122のうちの少なくとも一方と、を備える。
(1)図3及び図4に記載の態様
本発明の折板用断熱マットは、無機繊維マット11の一面に第1熱可塑性樹脂フィルム121が積層され、且つ無機繊維マット11の他面に樹脂繊維製不織布13が無機繊維マット11と絡合一体化されて積層された態様とすることもできる。
この態様における無機繊維マット11及び第1熱可塑性樹脂フィルム121の各々の構成及びその作用、効果については、前記[1]におけるそれぞれの記載をそのまま適用することができる。
尚、樹脂繊維製不織布13には難燃処方を施すこともでき、そのときの目付量は難燃処方が施されていない樹脂繊維製不織布と同等とすることができる。難燃処方を施す場合、難燃剤の種類及び含有量は前記の樹脂フィルムのときと同様とすることができる。この含有量が10質量部未満であると、十分な難燃性を有する折板用断熱マットとすることができないことがあり、40質量部を越えると、難燃剤が不織布表面にブリードアウトすることがあり、不織布の強度等が低下することもある。
尚、ホットメルト接着剤には、アルコン樹脂等の粘着付与樹脂などを配合し、ホットメルト接着剤層14とすることができる。
本発明の折板用断熱マットは、無機繊維マット11の一面に樹脂繊維製不織布13が無機繊維マット11と絡合一体化されて積層され、樹脂繊維製不織布13の表面に第1熱可塑性樹脂フィルム121が積層され、且つ無機繊維マット11の他面にホットメルト接着剤層14が設けられた態様とすることもできる。
この態様における無機繊維マット11及び第1熱可塑性樹脂フィルム121の各々の構成及びその作用、効果については、前記[1]におけるそれぞれの記載をそのまま適用することができる。また、樹脂繊維製不織布13及びホットメルト接着剤層14の各々の構成及びその作用、効果については、上記(1)におけるそれぞれの記載をそのまま適用することができる。
本発明の折板用断熱マットは、無機繊維マット11の一面に樹脂繊維製不織布13が無機繊維マット11と絡合一体化されて積層され、樹脂繊維製不織布13の表面に第1熱可塑性樹脂フィルム121が積層され、且つ無機繊維マット11の他面に第2熱可塑性樹脂フィルム122が積層された態様とすることもできる。
この態様における無機繊維マット11、第1熱可塑性樹脂フィルム121及び第2熱可塑性樹脂フィルム122の各々の構成及びその作用、効果については、前記[1]におけるそれぞれの記載をそのまま適用することができる。また、樹脂繊維製不織布13の構成及びその作用、効果については、上記(2)における記載をそのまま適用することができる。
本発明の折板用断熱マットの製造方法は特に限定されず、例えば、以下の工程によって製造することができる。
(1)第1工程
単繊維がストランド状に集束されてなる、例えば、直径9μm程度のガラス繊維を、長さ50〜100mm程度に切断し、周面に多数の針状突起が装着された回転ドラムにより解繊し、これを浮遊させ積層させて無機繊維マット中間品を作製する。
第1工程で作製した無機繊維マット中間品をそのまま、又は樹脂繊維製不織布13を積層する場合は、この樹脂繊維製不織布13を中間品の表面に重ね合わせ、その後、ニードルパンチを施し、厚さ4〜10mmの目付量が大きくなった無機繊維マット11を作製する。このニードルパンチによる繊維間の絡まりにより無機繊維マット11の強度が大幅に向上する。
第2工程で作製したガラス繊維マット11の一面又は両面に、予め成形した各々の樹脂フィルム121、122を熱接着するか、又は接着剤により接合して積層する。この積層は、Tダイが装着された押出機を用いて溶融フィルムを押出成形しながら、この溶融フィルムをラミネートする、所謂、押出ラミネーション法により積層することもできる。このようにして折板用断熱マットを製造することができる。これらの方法のうちでは、工程が簡易であり、接着剤によるコストアップ及び難燃性の低下等のない熱接着又は押出ラミネーション法が好ましい。
必要に応じて、無機繊維マット11の熱可塑性樹脂フィルムが積層されていない面に、前記のようにして樹脂繊維製不織布13を積層することができる。また、ホットメルト接着剤を押出塗工及びギヤポンプによる吐出塗工等の方法で塗付することもできる。
本発明の断熱折板屋根(図11の断熱折板2が屋根施工されてなるものであり、この断熱折板屋根の図としては図11を代用する。)は、金属製折板21aと、この金属製折板21aに他面側が接合された本発明の折板用断熱マットと、を備える。
この断熱折板屋根は、屋根施工時及び施工後のガラス繊維等の無機繊維の微粉末などの飛散が抑制された折板用断熱マットが裏打ち材として接合されているため、工場、倉庫、駐車場及び体育館等の屋根として用いた場合に、環境への影響が抑えられる。また、十分な断熱性及び吸音性等を有し、降雨時の雨音を抑える等の性能を有する断熱折板屋根とすることができる。
[1]ガラス繊維マット(無機繊維マット)
実施例1〜6及び比較例1〜3のすべての折板用断熱マットが基体として有するガラス繊維マットを以下のように作製した。
ロービング状に捲回されていた直径9μmのガラス繊維を長さ約75mmに切断し、解繊ドラムにより解繊して綿状のガラス繊維とし、このガラス繊維を空気の流れに載せて目付量約500g/m2となるように浮遊させ、積層させてガラス繊維マット11を作製した。
表1に記載の構成を有する実施例1〜6の折板用断熱マットを以下のようにして製造した。
実施例1
難燃剤としてメラミンシアヌレート(表1では「MC」と略記する。以下、同様である。)を樹脂100質量部に対して25質量部配合した低密度ポリエチレン樹脂(表1では「LDPE」と略記する。以下、同様である。)を用いて成形した厚さ40μmの各々の樹脂フィルム121、122を、上記[1]で作製したガラス繊維マット11の一面及び他面に供給しながら、これらを赤外線ヒータを装備した熱ラミネーション機の炉内を通過させ、樹脂フィルムをガラス繊維マットに積層させて折板用断熱マット101を製造した。樹脂フィルムの加熱温度等は外観を観察しながら適宣調整した。また、樹脂フィルムとガラス繊維マットとの接合性を向上させるため、ガラス繊維マット11を赤外線ヒータにより予備加熱し、予め120℃程度に昇温させ、その後、炉内に搬送した。
難燃剤としてポリリン酸メラミン(表1では「PPM」と略記する。)を20質量部配合した低密度ポリエチレン樹脂を使用し、ガラス繊維マット11の一面に樹脂フィルム121のみを供給しながら積層させた他は、実施例1の場合と同様にして熱ラミネーション機を用いて折板用断熱マット102を製造した。
上記[1]で作製した、ガラス繊維マット11の他面に、目付量40g/m2のポリエステル繊維製不織布13を当接させ、ニードルパンチを施して絡合一体化させた。また、ガラス繊維マット11の一面に、難燃剤としてメラミンシアヌレートを15質量部、ポリエチレン樹脂(表1では「PE」と略記する。)を47質量部、ポリアミド樹脂(表1では「PA」と略記する。)を30質量部、及び相溶化剤としてマレイン酸変性スチレン系熱可塑性エラストマー(表1では「SEBS」と略記する。)を8質量部含有する樹脂組成物を用いて成形し、且つエンボス加工を施した厚さ35μmの樹脂フィルム121を供給しながら積層させた他は、実施例1の場合と同様にして熱ラミネーション機を用いて折板用断熱マット103を製造した。
実施例3で製造した折板用断熱マットのポリエステル繊維製不織布13の表面に、ホットメルト接着剤(表1では「St系共重合樹脂」と表記する。以下、同様である。)をノードソン方式ホットメルト塗工機により吐出させて塗布し、塗布量30g/m2のホットメルト接着剤層14を形成して折板用断熱マット104を製造した。
上記[1]で作製した、ガラス繊維マット11の一面に、実施例3と同様にして、目付量30g/m2のポリエステル繊維製不織布13を絡合一体化させ、その後、このポリエステル繊維製不織布13の表面に、実施例1の場合と同一の組成及び厚さの樹脂フィルム121を供給しながら、実施例1のときと同様にして熱ラミネーション機を用いて積層させた。また、ガラス繊維マット11の他面に、実施例4の場合と同一の組成のホットメルト接着剤を、実施例4のときと同様にして塗布し、同一の塗布量のホットメルト接着剤層14を形成して折板用断熱マット105を製造した。
実施例5と同様にして、ガラス繊維マット11の一面にポリエステル繊維製不織布13を絡合一体化させ、このポリエステル繊維製不織布13の表面に実施例1の場合と同一の組成及び厚さの樹脂フィルム121を供給しながら、また、ガラス繊維マット11の他面に、線状低密度ポリエチレン樹脂(表1では「LLDPE」と略記する。)を用いて成形した厚さ35μmの樹脂フィルム122を供給しながら、実施例1の場合と同様にして熱ラミネーション機を用いて各々の樹脂フィルム121、122を積層させて折板用断熱マット106を製造した。
表2に記載の構成を有する比較例1〜3の折板用断熱マットを以下のようにして製造した。
比較例1
上記[1]で作製した、ガラス繊維マット11の一面に、目付量40g/m2のポリエステル繊維製不織布13を当接させ、ニードルパンチを施して絡合一体化させて折板用断熱マットを製造した。
比較例1で製造した折板用断熱マットのガラス繊維マット11の他面、及びポリエステル繊維製不織布13の表面に、エチレン酢酸ビニル共重合体エマルジョン(表2では「EVAエマルジョン」と表記する。以下、同様である。)を、乾燥後の固形分の塗布量が約40g/m2となるようにスプレー塗工し、その後、150℃に調温された乾燥炉を通過させ、乾燥させて折板用断熱マットを製造した。
比較例2で製造した折板用断熱マットのガラス繊維マット11の他面に、実施例4の場合と同一の組成のホットメルト接着剤を、実施例4のときと同様にして塗布し、同一の塗布量のホットメルト接着剤層14を形成して折板用断熱マットを製造した。
(1)低密度ポリエチレン;東ソー社製、商品名「ペトロセン203」(密度;0.919g/cm3、MI;8.0g/10分)
(2)線状低密度ポリエチレン;日本ポリエチレン社製、商品名「UF240」(密度;0.920g/cm3、MI;1.0g/10分)
(3)ポリエチレン/ポリアミドアロイ樹脂;三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ノバミッド1030CA4」[このアロイ樹脂には、前記のように難燃剤と相溶化剤とが配合されている。]
(4)実施例3、4及び比較例1〜3で用いたポリエステル繊維製不織布;東洋紡績社製、商品名「6405G」
(5)実施例5、6で用いたポリエステル繊維製不織布;上記(4)で用いた不織布と目付量が異なる他は同じ不織布である。
(6)スチレン系共重合体ホットメルト接着剤;アロンエバーグリップ社製、商品名「エバーグリップAS997−1」
(7)エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョン;サイデン化学社製、商品名「サイビノールRC506」
実施例1〜6及び比較例1〜3で製造した折板用断熱マットの性能を評価した。難燃性は折板用断熱マットのみで評価し、その他の項目については折板用断熱マットを折板用金属板に接合し、ロールフォーミング成形し、その後、評価した。使用した折板用金属板は長さ5m、幅870mm、厚さ0.8mmである。折板用金属板と折板用断熱マットとの接合は、折板用断熱マットの他面側にホットメルト接着剤層が設けられている実施例4、5及び比較例3では、熱風炉を通過させて折板用金属板を120℃に加熱し、加熱された折板用金属板とホットメルト接着剤層とを当接させ、その後、圧着ロールにより折板用断熱マットを折板用金属板に圧接させ、次いで、風冷して接合させた。
折板用断熱マットを長さ150mm、幅30mmにカットし、長さ方向を上下方向として垂下させた状態で下端部にライターで着火した。着火直後、鉄板(厚さ0.8mm)からなる支持体上に静置し、燃焼動向を目視で観察した。着火させた下端部から100mm以内で消火した場合を自己消化したとし、各々の実施例、比較例でそれぞれ5回試験した。表1には自己消化した回数を記載した。
長さ約25mの折板用断熱マットを、折板用金属板に接合させ、その後、長さ約5mにカットし、カットした各々の接合体をロールフォーミング成形した。この一連の作業を5名の作業者が素手で実施した。作業終了後、イッチング性について作業者全員の意見を聴取し、評価した。評価基準は下記のとおりである。
◎;全員がイッチング性を感じなかった
○;2〜3名がイッチング性を指摘したが、軽度である
△;2〜3人が通常のイッチング性を指摘した
×;全員が強いイッチング性を指摘した
折板用断熱マットを折板用金属板に接合させ、その後、ロールフォーミング成形した断熱折板の両端部を、折板用断熱マット面を下にして架台に載せ、両端部を除く部分が水平に浮いた状態とした。次いで、その下に1m□(平面形状が1m×1mの正方形)のプラスチックプレートを断熱折板の折板用断熱マットが接合された山部より1cm下になる高さに水平に取り付け、断熱折板の折板用断熱マットが接合されていない側の金属面の幅方向の中央部の山部2箇所を木槌で2回づつ各5回、計10回軽くタッピングした。5分間放置し、その後、プラスチックプレートを静かに外して水平に置き、巾50mmのクラフトテープを断熱折板の中央部に対応するプラスチックプレートの中央部に全幅に渡って貼合した。次いで、クラフトテープを剥離し、その粘着面に付着したガラス繊維細片及び微粉末を観察した。評価基準は下記のとおりである。
尚、この評価はエアコンを停止し、空気流を抑えた室内で実施した。
◎;ガラス繊維細片等がほとんど観察されない
○;単独の細片等が少し観察された
△;所々にガラス繊維細片等の集合体が観察された
×;全面に重ね合わさったガラス繊維細片等が観察された
上記の長さ約25mの折板用金属板5本を用いて各々の折板用断熱マットを接合し、ロールフオーミング成形し、断熱折板とした。その後、折板用断熱マットの破損の有無を目視で観察した。評価基準は下記のとおりである。
○;折板用断熱マットの破れ等の破損がまったく観察されなかった
△;部分的に折板用断熱マットの破れ等が観察された
×;寸法の長い破れが観察された
折板用金属板に折板用断熱マットを貼り合わせ、ロールフオーミング成形して断熱折板とした。その後、接合された折板用断熱マットの表面を目視で観察して評価した。評価基準は下記のとおりである。
○;光沢が弱く、光沢むらもない
△;光沢があり、光沢むらも少しある
×;光沢は弱いものの、光沢むらが多く意匠性に劣る
以上、(1)〜(5)の評価結果を表3に記載する。
尚、断熱折板屋根に用いたときの総合的な性能と、コストの面から、実施例3の折板用断熱マット(図3参照)及び実施例4の折板用断熱マット(図4参照)が特に優れていると評価される。
Claims (11)
- 無機繊維マットと、
該無機繊維マットの一面側に積層された第1熱可塑性樹脂フィルム及び該無機繊維マットの他面側に積層された第2熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一方と、を備えることを特徴とする折板用断熱マット。 - 上記無機繊維マットがガラス繊維マットである請求項1に記載の折板用断熱マット。
- 上記第1熱可塑性樹脂フィルム及び上記第2熱可塑性樹脂フィルムが、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂及びポリオレフィン樹脂とポリアミド樹脂とのアロイ樹脂のうちの少なくとも1種を用いてなる単層フィルム又は多層フィルムである請求項1又は2に記載の折板用断熱マット。
- 上記第1熱可塑性樹脂フィルム及び上記第2熱可塑性樹脂フィルムのうちの少なくとも一方が難燃剤を含有している請求項1乃至3のうちのいずれか1項に記載の折板用断熱マット。
- 上記難燃剤が、メラミンシアヌレート、ポリリン酸及びポリリン酸窒素含有化合物のうちの少なくとも1種である請求項4に記載の折板用断熱マット。
- 上記ポリリン酸窒素含有化合物がポリリン酸メラミンである請求項5に記載の折板用断熱マット。
- 上記無機繊維マットの一面に上記第1熱可塑性樹脂フィルムが積層され、且つ該無機繊維マットの他面に樹脂繊維製不織布が該無機繊維マットと絡合一体化されて積層されている請求項1乃至6のうちのいずれか1項に記載の折板用断熱マット。
- 上記樹脂繊維製不織布の表面に更にホットメルト接着剤層が設けられている請求項7に記載の折板用断熱マット。
- 上記無機繊維マットの一面に樹脂繊維製不織布が該無機繊維マットと絡合一体化されて積層され、該樹脂繊維製不織布の表面に上記第1熱可塑性樹脂フィルムが積層され、且つ該無機繊維マットの他面にホットメルト接着剤層が設けられている請求項1乃至6のうちのいずれか1項に記載の折板用断熱マット。
- 上記無機繊維マットの一面に樹脂繊維製不織布が該無機繊維マットと絡合一体化されて積層され、該樹脂繊維製不織布の表面に上記第1熱可塑性樹脂フィルムが積層され、且つ該無機繊維マットの他面に上記第2熱可塑性樹脂フィルムが積層されている請求項1乃至6のうちのいずれか1項に記載の折板用断熱マット。
- 金属製折板と、該金属製折板に上記他面側が接合された請求項1乃至10のうちのいずれか1項に記載の折板用断熱マットと、を備えることを特徴とする断熱折板屋根。
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