JP2010133177A

JP2010133177A - 耐熱性に優れた建物外部の水勾配を有する構造物

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Publication number: JP2010133177A
Application number: JP2008311413A
Authority: JP
Inventors: Ai Tateyama; あい立山; Tatsuo Kumagai; 竜夫熊谷; Takeishi Sato; 武石佐藤
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2008-12-05
Publication date: 2010-06-17

Abstract

【課題】合成樹脂発泡体を下地材として構成される外部水勾配面が、隣接して複層ガラス等の高性能ガラスを使用した開口部が存在しても、変形を起こさないことを目的とする。
【解決手段】建物外部に構築される水勾配を形成する下地材を、芳香族ビニル単位、不飽和ジカルボン酸無水物単位およびＮ−アルキル置換マレイミド単位からなる共重合体（Ａ）と芳香族ビニル単位およびシアン化ビニル単位からなる共重合体（Ｂ）とを含有する樹脂組成物を発泡させてなる合成樹脂発泡体とすることにより、上記特性を有する水勾配を有する構造物を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、建物の屋上、ベランダ、又はバルコニーの床面等、建物外部に水の流れを案内する勾配を付して構築される外部水勾配面の構造に関する。

従来、建物外部に構築される水勾配を形成する際に、モルタルのコテ塗りで必要な水勾配を形成するのには熟練を要することから、必要な水勾配を形成することのできる勾配板を下地材として敷設した後、防水層を形成して、水勾配を得られるようにすることが知られている。また、該勾配板を、例えばポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂などの熱可塑性合成樹脂の発泡体で構成することも知られている（特許文献１）。
これらの中でも、ポリスチレンの発泡体は、耐圧性、軽量性、低吸水性の点から望ましく、勾配板として汎用されている。さらに、押出ポリスチレンフォームは、安価で、リサイクル性も高く、勾配板への加工性にも優れる。

しかしながら、押出ポリスチレンフォームは耐熱性に劣るというデメリットがあり、日射による加熱の大きい建物外部の水勾配への使用において、問題となる場合があった。

ところで、最近は、建物の断熱性を向上させるために、窓に複層ガラスを使用したり、さらに、反射率の高いガラスを使用したりする場合が増えている。上記のような高性能な窓ガラスは、従来の単板ガラスに比べて、日射や輻射熱を反射しやすいため、ベランダやバルコニーを構成する仕上げ材、防水層、水勾配下地材は、より高温に熱される。具体的には、直射日光だけによる加熱の場合、水勾配下地材の表面温度は８５℃程度までにしか昇温しないのに対し、高性能な窓ガラスによる反射が加わると１００℃以上に昇温する場合がある。その結果、水勾配下地材として用いられる合成樹脂発泡体が二次発泡して膨張したり、溶解して収縮したりする不具合が生じる場合がある。

このような問題に対して、水勾配下地材として、ガラス転移点が１００℃以上の合成樹脂発泡体、特にポリスチレンとポリフェニレンエーテルとの混合樹脂である変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体を使用する方法が提案されている（特許文献２）。しかしながら、特許文献２で最適とされているポリスチレン１００重量部に対して、ポリフェニレンエーテル２〜８重量部の混合樹脂である変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体についても、耐熱性が不十分であるという問題点がある。

そこで、更に優れた耐熱性を有し、水勾配下地材に用いて確実に不具合を防止し得る発泡体が待ち望まれていた。
特開平５−３１１８１９特開２００７−２２４５７８

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、合成樹脂発泡体を水勾配下地材として構成される建物外部の水勾配が、複層ガラス等の高性能ガラスを使用した開口部が隣接して存在しても、変形を起こさないことを目的とする。

本発明者らは、前述の課題を解決するため鋭意研究した結果、従来、水勾配下地材として汎用されているポリスチレンフォームおよび、ポリスチレンよりも少し耐熱性の高い変性ポリフェニレンエーテル系樹脂発泡体よりもさらに高い耐熱性を有する合成樹脂発泡体を水勾配下地材として用いることによって、日射及び開口部の反射で加熱されても、変形を生じない建物外部の水勾配を有する構造物を実現するに至った。
［１］本発明に係わる水勾配の構造は、建物外部の水勾配を有する構造物であって、該水勾配を形成する下地材が、少なくとも芳香族ビニル単位、不飽和ジカルボン酸無水物単位およびＮ−アルキル置換マレイミド単位からなる共重合体（Ａ）と芳香族ビニル単位およびシアン化ビニル単位からなる共重合体（Ｂ）とを含有する樹脂組成物を発泡させてなる合成樹脂発泡体を用いることを特徴とする水勾配を有する構造物に関する。
［２］上記合成樹脂発泡体は、上記共重合体（Ａ）を１〜９０重量％および上記共重合体（Ｂ）を９９〜１０重量％含有する樹脂組成物を発泡させてなるものが好適である。
［３］上記共重合体（Ａ）および上記共重合体（Ｂ）をそれぞれ構成する芳香族ビニル単位は、スチレン単位が好適である。
［４］上記共重合体（Ａ）を構成する不飽和ジカルボン酸無水物単位は、無水マレイン酸単位が好適である。
［５］上記共重合体（Ａ）を構成するN−アルキル置換マレイミド単位は、Ｎ−フェニルマレイミド単位が好適である。
［６］上記共重合体（Ｂ）を構成するシアン化ビニル単位は、アクリルニトリルが好適である
［７］本発明に係る水勾配を有する構造物は、開口部前面領域の水勾配に設ける場合に特に効果的である。
［８］本発明に係る水勾配の構造物は、複層ガラスを使用した開口部に隣接する場合に特に効果的である。
［９］本発明に係る水勾配の構造物は、水勾配の下地材の上部に、塩化ビニル樹脂系シートを用いる防水層を有する場合に好適である。

本発明によれば、建物外部に構築される水勾配を有する構造物の下地材として用いられる合成樹脂発泡体の一部または全部に、芳香族ビニル単位、不飽和ジカルボン酸無水物単位およびＮ−アルキル置換マレイミド単位からなる共重合体（Ａ）と芳香族ビニル単位およびシアン化ビニル単位からなる共重合体（Ｂ）とを含有する樹脂組成物を発泡させてなる、高い耐熱性を有する合成樹脂発泡体を用いることにより、日射および開口部の反射で加熱されても変形を生じない水勾配を有する構造物とすることができる。また、防水層として塩化ビニル樹脂系シートを用いる場合にも、本発明の共重合体（Ａ）と共重合体（Ｂ）とからなる合成樹脂発泡体は可塑剤に対する耐性を有する為、絶縁材を使用する必要がない。

次に、適宜図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、本実施形態は、本発明の一例に過ぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更できることは言うまでもない。

図１は、本発明に係る外部水勾配面の一例を示す、バルコニーにおける外部水勾配面の側面模式図である。
図１のように、バルコニーの床面は、建物の外壁側から手摺り壁９方向に向かってなだらかに下り傾斜となるよう外部水勾配面２２が形成されている。バルコニー床１上に、後述する傾斜を有する水勾配下地材２が敷設されている。敷設された水勾配下地層２の上には、防水層３が施され、その上に仕上げ材４が施される。（なお、仕上げ材は省略される場合もある。）
また、外部水勾配面２２に隣接して、窓ガラス８を用いる開口部６が設けられている。

図２は、本発明に係る水勾配下地材２の形状例を示すものである。図２における破線は、勾配面を判りやすくするためのもので、両面を水平面とした場合の形状を表すものである。水勾配下地材は、例えば、図２に示すように、平行四辺形の一辺から対向する他の辺へ向かって均一な下り傾斜となった勾配面５を有するものとなっている。なお、水勾配下地材２の形状、特に勾配面５の形状は、形成すべき外部水勾配面の傾斜状態に応じて種々選択することができる。

水勾配下地材２は一塊の合成樹脂発泡体である必要はなく、複数の合成樹脂発泡体を組み合わせることができる。

すなわち、水勾配下地材２は、建物の外壁側から手摺り壁９方向に向かって、最高部と最底部の厚さが順次薄くなっていて、各水勾配下地材２の勾配面５が連続した一連の傾斜面を構成しておればよい。また、図３に示されるように、最高部と最低部の厚さ（断面形状）の等しい水勾配下地材２の下に、両面が水平の平行板２１を１枚または複数枚敷設して全体の厚さを調整し、各水勾配下地材２の勾配面１２が連続した一連の傾斜面となるように敷設することもできる。さらに、図４に示されるように、前記傾斜面を有する下地材の上面に、両面が水平な平板状の下地材２３を敷設することによって傾斜面を確保しても構わない。この方法は、本発明に係る高耐熱性を有する合成樹脂発泡体に対して、勾配面を有するように加工する手間とコストが省け、安価に供給できるので望ましい。

本発明の水勾配を有する構造物では、少なくとも開口部前面領域における外部水勾配面１２の水勾配下地材２の表層部材に、本発明に係る高耐熱性を有する合成樹脂発泡体を用いることにより、窓ガラスからの反射光を強く受ける場合であっても、水勾配下地材２に用いられる合成樹脂発泡体が溶解による収縮、膨張等の不具合を起こしにくい構造とすることができる。

本発明における開口部前面領域とは、水勾配面のうち、後述する窓ガラス８による太陽光の反射の影響を強く受ける領域のことである。

バルコニーに隣接する場合、外壁面における開口部６は、通常、人の出入りが可能な掃き出し窓である。また、最近は建物の断熱性を向上するため、窓ガラス８が複層ガラスである場合が多い。
なお、複層ガラスとしては、透明なフロートガラス２枚の間に乾燥空気を挟んだ普通複層ガラスがある。その他、複層ガラスとしては、フロートガラスの片面に金属コーティングを施したＬＯＷ−Ｅガラスを、２枚のガラスの片方に使用するものもある（但し、ＬＯＷ−Ｅガラスを室内側に用いた断熱複層ガラスでも、ＬＯＷ−Ｅガラスを室外側に用いた遮熱複層ガラスでも構わない）。さらに、室内への日射の透過を防ぐため、居住者等が窓ガラスに反射シートが貼られていても良い。

複層ガラス等の窓ガラス８による反射の影響を強く受ける開口部前面領域とは、開口部６と同等以上の幅で、開口部から水平距離１ｍ程度の領域である。すなわち、開口部の高さを通常２ｍ程度とし、バルコニーは通常、庇を有するので、庇の出が１ｍとすると、太陽高度が４５度の場合、太陽光は水平距離１ｍの範囲に反射される。太陽高度が４５度より高い時間帯では、日射量は大きくなるが太陽光の反射の水平距離は１ｍ未満となる。なお、太陽高度が４５度より低い時間帯は日射量が少なく、変形の問題は生じない。

複層ガラス等の窓ガラス８による反射光は、窓の向きなどによっても変動するが、多くの場合、上記開口部前面領域内のいずれかの箇所で最も強くなる。このため、開口部前面領域内の総ての勾配下地材２を、本発明に係る高耐熱性を有する合成樹脂発泡体で構成されたものとしても良いが、窓９の向きなどに応じて、開口部前面領域内でも反射光が強くなる箇所を特定し、図５〜７に示すように、当該箇所のみの勾配下地材２を、高耐熱性を有する合成樹脂発泡体で構成されたものとしても良い。その場合、別の発泡体としては、例えば、従来から勾配資材地材として利用されている、押出ポリスチレンフォームが、コスト面（安価）から好ましい。

防水層３としては、アスファルト防水、シート防水、塗膜防水等があり、さらにシート防水には、塩化ビニル樹脂系シート防水、加硫ゴム系シート防水、非加硫ゴム系シート防水、熱可塑性エラストマー系シート防水、エチレン酢酸ビニル樹脂系シート防水等があげられるが、塩化ビニル樹脂系シート防水が一般的である。しかし、塩化ビニル樹脂系シート防水では、塩化ビニル樹脂系シートに含まれる可塑剤が、水勾配下地材に用いられる合成樹脂発泡体に対して、溶解による収縮、膨張等の悪影響を及ぼす場合がある。特に、水勾配下地材に用いる合成樹脂発泡体がポリスチレンフォームである場合は、悪影響を受けやすいため、通常、紙シート、ガラス繊維シート、ケイカル板等による絶縁材を敷設する必要がある。

これに対し、本発明の高耐熱性を有する合成樹脂発泡体は、可塑剤に耐性を有し、絶縁材を必要としないため、塩化ビニル樹脂系シート防水の勾配下地材として好適である。

以下、建物外部の水勾配下地材２として用いられる合成樹脂発泡体について詳細に説明する。

本発明における上記合成樹脂発泡体は、芳香族ビニル単位、不飽和ジカルボン酸無水物単位、及びＮ−アルキル置換マレイミド単位からなる共重合体（Ａ）と、芳香族ビニル単位及びシアン化ビニル単位からなる共重合体（Ｂ）とを含有する樹脂組成物を発泡させてなるものである。

共重合体（Ａ）及び共重合体（Ｂ）を構成する芳香族ビニル単位としては、スチレン、α−メチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ジメチルスチレン、ブロモスチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレンが挙げられる。これらのうち、工業的に安価である点から、スチレン、α−メチルスチレンが好ましく、さらに安価であるスチレンが最も好ましい。

共重合体（Ａ）を構成する不飽和ジカルボン酸無水物単位としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸が挙げられる。これらのうち、工業的に安価である点から、無水マレイン酸が好ましい。また、吸水性を考慮すると、不飽和ジカルボン酸無水物単位は５重量％以下であることが好ましい。

共重合体（Ａ）を構成するＮ−アルキル置換マレイミド単位としては、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−４−ジフェニルマレイミド、Ｎ−２−クロロフェニルマレイミド、Ｎ−４−ブロモフェニルマレイミド、Ｎ−１−ナフチルマレイミドが挙げられる。これらのうち、工業的に安価である点から、Ｎ−フェニルマレイミドが好ましい。また、合成樹脂発泡体の耐熱性を考慮すると、Ｎ−アルキル置換マレイミド単位は４０重量％以上であることが好ましい。

以下に共重合体（Ａ）として好ましい態様の化学式を示す。なお、以下の化学式において、「ＮＰＭＩ」はＮ−アルキル置換マレイミド単位としてのＮ−フェニルマレイミドを、「Ｓｔ」は芳香族ビニル単位としてのスチレンを、「ＭＡＨ」は不飽和ジカルボン酸無水物単位としての無水マレイン酸を示している。

共重合体（Ｂ）を構成するシアン化ビニル単位としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリルが挙げられる。これらのうち、工業的に安価である点から、アクリロニトリルが好ましい。また、共重合体（Ａ）と共重合体（Ｂ）との相溶性を考慮すると、共重合体（Ｂ）は、スチレンとアクリロニトリルの共重合体であることが好ましい。

以下に共重合体（Ｂ）として好ましい態様の化学式を示す。なお、以下の化学式において、「Ｓｔ」は芳香族ビニル単位としてのスチレンを、「ＡＮ」はシアン化ビニル単位としてのアクリロニトリルを示す。

上記樹脂組成物における共重合体（Ａ）と共重合体（Ｂ）との重量比は、共重合体（Ａ）が１〜９０重量％、共重合体（Ｂ）が９９〜１０重量％が好ましく、更に好ましくは、共重合体（Ａ）が２０〜９０重量％、共重合体（Ｂ）が８０〜１０重量％、特に好ましくは、共重合体（Ａ）が３０〜９０重量％、共重合体（Ｂ）が７０〜１０重量％である。この範囲内であれば、樹脂組成物の流動性や成形性が保持されると共に、合成樹脂発泡体の耐熱性が水勾配下地材として満足する程度に保持される。

上記樹脂組成物には、共重合体（Ａ）及び共重合体（Ｂ）とからなる熱可塑性樹脂混合物１００重量部に対して、塩素原子を含有しない発泡剤を３〜１０重量部用いることができる。また、発泡剤として、物理系発泡剤、化学系発泡剤の１種又は２種以上を使用できる。塩素原子を有しないことにより、環境への負荷が低減されるので好ましいが、本発明の目的を達成するためには、必ずしも塩素原子を含有しないことは必要ではない。

物理系発泡剤としては、例えば、プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサンなどの炭化水素、塩化メチル、塩化エチル、塩化プロピル、塩化イソプロピルなどの塩化アルキル類、１，１−ジフルオロエタン、１，２−ジフルオロエタン、１，１，１−トリフルオロエタン、１，１，２−トリフルオロエタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、１，１，２，２−テトラフルオロエタン、１，１，１，２，２−ペンタフルオロエタン、ジフルオロメタン、トリフルオロメタンなどのフッ素化炭化水素、二酸化炭素、窒素、水、アルゴン、ヘリウムなどの無機ガス、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチルエチルエーテル、イソプロピルエーテル、ｎ−ブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、フラン、フラフール、２−メチルフラン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピランなどのエーテル類、蟻酸メチルエステル、蟻酸エチルエステル、蟻酸プロピルエステル、蟻酸ブチルエステル、蟻酸アミルエステル、プロピオン酸メチルエステル、プロピオン酸エチルエステルなどのカルボン酸エステル類、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、ｉ−プロピルアルコール、ブチルアルコール、ｉ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコールなどのアルコール類、ジメチルケトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチル−ｎ−プロピルケトン、メチル−ｎ−ブチルケトン、メチル−ｉ−ブチルケトン、メチル−ｎ−アミルケトン、メチル−ｎ−ヘキシルケトン、エチル−ｎ−プロピルケトン、エチル−ｎ−ブチルケトンなどのケトン類が挙げられる。これらは、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。

化学系発泡剤としては、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ｐ，ｐ’−オキシビス−ベンゼンスルホニルヒドラジド、ヒドラゾジカルボンアミド、炭酸ナトリウム、アゾジカルボンアミド、テレフタルアジド、５−フェニルテトラゾール、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジドなどが挙げられる。これらは単独で又は２種以上を混合して使用することができる。

前述された発泡剤のうち、オゾン層保護の観点から、プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサンなどの炭化水素類、塩化メチル、塩化エチル、塩化プロピル、塩化イソプロピルなどの塩化アルキル類、二酸化炭素、窒素、水、アルゴン、ヘリウムなどの無機ガス類、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、イソプロピルエーテル、ｎ−ブチルエーテル、ジイソアミルエーテルなどのエーテル類、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、ｉ−プロピルアルコール、ブチルアルコール、ｉ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコールなどのアルコール類が好ましい。

また、前述された発泡剤のうち、合成樹脂発泡体の軽量化、押出発泡の安定性を考慮すると、発泡剤としては、上記共重合体（Ａ）及び上記共重合体（Ｂ）を含有してなる熱可塑性樹脂混合物１００重量部に対して、ａ）エーテル、塩化アルキルよりなる群から選ばれる１種以上を０．５〜１０重量部と、ｂ）炭化水素を０〜６重量部とを含有するものが好ましい。

エーテルとしては、前述されたエーテル類が挙げられるが、これらのうち、ジメチルエーテルが、押出発泡の際の押出圧力が低減され、安定して押出発泡体が製造されるので好ましい。エーテルの使用量としては、熱可塑性樹脂混合物１００重量部に対して０．５〜１０重量部が好ましく、より好ましくは１．５〜６重量部であり、さらに好ましくは３〜５重量部である。エーテルの使用量が上記範囲内であれば、樹脂組成物へのガス分散性がよく、発泡性がよい。

塩化アルキルとしては、塩化メチル、塩化エチル、塩化プロピル、塩化イソプロピルが挙げられる。これらのうち、塩化メチル、塩化エチルが、押出発泡の際の押出圧力が低減され、安定して押出発泡体が製造されるので好ましい。塩化アルキルの使用量としては、熱可塑性樹脂混合物１００重量部に対して０．５〜１０重量部が好ましく、より好ましくは１．５〜６重量部であり、さらに好ましくは３〜５重量部である。塩化アルキルの使用量が上記範囲内であれば、樹脂組成物へのガス分散性がよく、発泡性がよい。

炭化水素としては、前述された炭化水素が挙げられるが、沸点が低すぎると、押出発泡の際に樹脂組成物における蒸気圧が高くなり、高圧の樹脂組成物を制御することになるので、製造上問題となり、沸点が高すぎると、発泡剤が合成樹脂発泡体の気泡中に液状で残留し、合成樹脂発泡体の耐熱性を低下させる傾向にある。したがって、炭化水素としては、−５０〜８５℃の範囲に沸点を有する飽和炭化水素が好ましい。このような飽和炭化水素としては、プロパン、シクロプロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、シクロブタン、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、２−メチルペンタン、３−メチルペンタン、１，２−ジメチルブタン、シクロヘキサンなどが挙げられる。これらのうち、製造安定性の点から、プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサンが好ましい。炭化水素の使用量としては、０〜６重量部が好ましくは、より好ましくは２〜５重量部である。炭化水素の使用量が上記範囲内であれば、発泡性、成形性が良好な発泡体が得られやすい傾向にある。

なお、本発明においては、樹脂組成物に難燃剤が添加されることが好ましい。難燃剤として、ハロゲン系難燃剤から選ばれる少なくとも１種が用いられることがさらに好ましい。また、リン酸エステル系化合物、窒素含有化合物を上記難燃剤と共存させてもよい。

また、本発明においては、必要に応じて本発明の効果を阻害しない範囲内で、シリカ、マイカ、酸化亜鉛、酸化チタン、炭酸カルシウムなどの無機化合物、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸バリウム、流動パラフィン、オレフィン系ワックス、ステアリルアミド系化合物などの加工助剤、帯電防止剤、着色剤などの添加物が用いられてもよい。

また、本発明においては、必要に応じて安定剤が用いられてもよい。本発明に使用される安定剤としては、フェノール系抗酸化剤、リン系安定剤、ベンゾトリアゾール類、ヒンダードアミン類などの耐光性安定剤などが挙げられる。
合成樹脂発泡体は、上記樹脂組成物を用いて公知の押出発泡法により得られる。例えば、上記熱可塑性樹脂混合物を公知の押出機に供給して高温高圧下で加熱溶融してゲル状にし、押出機内に発泡剤を圧入して混練し、押出発泡に適した樹脂温度までゲル状のスチレン系樹脂を冷却し、高圧領域からスリットダイなどのダイを通して低圧領域に押出発泡して、板状の合成樹脂発泡体を得る。

押出発泡の条件として、スリットダイにおける圧力は、３ＭＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは４ＭＰａ以上である。発泡剤が気化しないように、また、樹脂組成物に十分溶解するように押出系内圧力を高圧に保持することは勿論である。スリットダイにおける圧力が上記範囲外であると、ガスの吹出し、ボイドの発生、押出系内の圧力変動による押出発泡体の断面プロファイルの変動が生じる傾向にある。

熱可塑性樹脂混合物に難燃剤などの添加剤を添加する手順として、例えば、熱可塑性樹脂混合物に対して難燃剤などを添加して混合した後、押出機に供給して加熱溶融し、さらに発泡剤を添加して混合する手順が挙げられるが、各種添加剤を熱可塑性樹脂混合物に添加するタイミングや混練時間は特に限定されない。

熱可塑性樹脂混合物の加熱温度は、そのガラス転移温度又は融点以上であればよいが、難燃剤などの影響による樹脂の分子劣化ができる限り抑制される温度が好ましい。溶融混練時間は、単位時間当たりの樹脂組成物の押出量や押出機の種類により異なるので一義的に規定することはできず、熱可塑性樹脂混合物と発泡剤や添加剤とが均一に分散混合されるに要する時間として適宜設定される。

樹脂組成物の加熱溶融手段としては、例えばスクリュー型の押出機などが挙げられるが、通常の押出発泡に用いられているものであれば特に制限されない。ただし、樹脂の分子劣化をできる限り抑えるためには、押出機のスクリュー形状を低剪断タイプのものとすることが好ましい。

押出発泡法は、例えば、押出成形用に使用される開口部が直線のスリット形状を有するスリットダイを通じて、高圧領域から低圧領域へ圧力開放して得られた押出発泡体を、スリットダイと密着または接して設置された成形金型、及び該成形金型の下流側に隣接して設置された成形ロールなどを用いて、合成樹脂発泡体に成形する方法が用いられる。成形金型の流動面形状調整及び金型温度調整によって、所望の発泡体の断面形状、発泡体表面性、発泡体品質が得られる。

合成樹脂発泡体の気泡構造として、均一気泡構造や大小気泡が混在した複合気泡構造が挙げられる。気泡の平均径は、主として０．０５〜２．０ｍｍであることが好ましい。気泡径は、例えば、押出発泡体の断面の一部をサンプリングし、それを走査型電子顕微鏡にて拡大撮影して得られた写真から平均気泡径をＡＳＴＭＤ−３５７６に準じて測定することができる。気泡径は、必ずしもすべてが上記範囲内である必要はなく、少なくとも気泡径の平均値が上記範囲内であればよい。気泡径が上記範囲未満であれば、合成樹脂発泡体の成形性が悪くなって、安定した製造が困難になる傾向にある。気泡径が上記範囲を超えると、合成樹脂発泡体表面の外観が悪化する傾向にある。

合成樹脂発泡体の発泡体密度は、２０〜１００ｋｇ／ｍ^３であることが好ましい。発泡体密度が上記範囲内にあれば、平面圧縮強度に代表される面圧縮強度が発現される傾向にある。

なお、合成樹脂発泡体の製造方法は、押出発泡法に限定されず、例えば、予備発泡された発泡性ビーズを用いて成形金型で発泡成形を行う方法など、公知の他の方法が用いられてもよい。

以下、上記水勾配下地材として用いられる合成樹脂発泡体についての実施例と、従来から水勾配面下地材として汎用されている押出ポリスチレンフォームによる比較例１、ポリスチレン系樹脂およびポリフェニレンエーテル系樹脂からなる変性ポリフェニレンエーテル樹脂系フォームによる比較例２について説明する。
なお、本発明が以下の実施例に限定されないことは勿論である。
以下の実施例においては、特に断られない限り、「％」は「重量％」を表すものとする。

以下に示す実施例１〜４および比較例１〜２で得られた合成樹脂発泡体について、発泡体密度、平均セル径、ガラス転移温度、８０℃耐熱性、８０℃耐湿性、耐可塑剤性、１００℃耐熱性およびランプ照射試験を、下記の方法に従って評価した。

（１）発泡体密度（ｋｇ／ｍ^３）
発泡体密度は、次の式に基づいて求め、単位をｋｇ／ｍ^３に換算して示した。
発泡体密度（ｇ／ｃｍ^３）＝発泡体重量（ｇ）／発泡体体積（ｃｍ^３）。

（２）平均セル径（ｍｍ）
合成樹脂発泡体を幅方向（押出方向と直交する水平方向）に沿って垂直（厚さ方向）に切断した断面においてサンプリングし、そのサンプルを走査型電子顕微鏡にて５０〜１００倍に拡大して写真撮影した。得られた写真から平均セル径をＡＳＴＭＤ−３５７６に準じて測定し、各気泡において、厚み方向のセル径（ＨＤ）と幅方向のセル径（ＴＤ）とを測定して、各方向のセル径の積を３乗根した値を以下の式より算出した。
平均セル径＝（ＨＤ×ＴＤ×ＭＤ）^１／３。

（３）ガラス転移温度（℃）
合成樹脂発泡体を成形後、温度２３℃、湿度５５％の恒温室にて１０日間状態調整した後、ＪＩＳＫ７１２１に準じて、示差走査熱量計により昇温速度１０℃／秒で２５０℃まで昇温し、１０分間維持した後、１０℃／秒で３０℃まで冷却した。再び２５０℃まで昇温したときの階段状変化を、ＪＩＳＫ７１２１のガラス転移温度の求め方に従って測定した。

（４）８０℃耐熱性
合成樹脂発泡体を温度２３℃、湿度５５％の恒温室にて１０日間状態調整した後、厚みを２５ｍｍ×幅１００ｍｍ×長さ３００ｍｍのサンプルを切り出して、温度８０±２℃に設定した熱風乾燥機で６０日間加熱した後、合成樹脂発泡体の厚み方向の反りを測定した。測定された反りを以下の基準で判断した。
◎：反りが、２ｍｍ以内である。
○：反りが、２ｍｍ超、４ｍｍ以下である。
△：反りが、４ｍｍ超、６ｍｍ以下である。
×：反りが、６ｍｍを超える。

（５）８０℃耐湿性
合成樹脂発泡体を温度２３℃、湿度５５％の恒温室にて１０日間状態調整した後、厚みを２５ｍｍ×幅１００ｍｍ×長さ３００ｍｍのサンプルを切り出して、温度８０±２℃、湿度９０±２％に設定した恒温恒湿機で６０日間加熱した後、合成樹脂発泡体の厚み方向の反りを測定した。測定された反りを以下の基準で判断した。
◎：反りが、２ｍｍ以内である。
○：反りが、２ｍｍ超、４ｍｍ以下である。
△：反りが、４ｍｍ超、６ｍｍ以下である。
×：反りが、６ｍｍを超える。

（６）耐可塑剤性
合成樹脂発泡体を温度２３℃、湿度５５％の恒温室にて１０日間状態調整した後、厚み２５ｍｍ×幅１００ｍｍ×長さ３００ｍｍのサンプルを切り出した。各合成樹脂発泡体の表面に、可塑剤（フタル酸ジオクチルＤＯＰ）を直接０．２ｋｇ／ｍ^２塗布した後、合成樹脂発泡体の表面の外観を、以下の基準で評価した。
○：合成樹脂発泡体の表面に、凹凸が認められない。
×：合成樹脂発泡体の表面に、凹凸が顕著に認められる。

（７）１００℃耐熱性
合成樹脂発泡体を成形後、常温で２週間以上養生し、温度２３℃、湿度５５％の恒温室にて16時間状態調整した後、厚み２５ｍｍ×幅１００ｍｍ×長さ３００ｍｍのサンプルを切り出して、温度１００±２℃に設定した熱風乾燥機で２４時間加熱した後、合成樹脂発泡体の体積変化率を測定し、以下の基準で評価した。
○：体積変化率の絶対値が３％以下である。
×：体積変化率の絶対値が３％を超え２０％未満である
××：体積変化率の絶対値が２０％を超える。

（８）ランプ照射試験
合成樹脂発泡体のスキン層をプレーナーによって削り、厚み２０ｍｍ×幅１００ｍｍ×長さ９００ｍｍのサンプルを切り出し、その上に、塩化ビニル樹脂系シート（筒中シート防水（株）製、ＤＮシート（ＳＲ）ＳＤ−ＳＲＸ−ＤＧ、厚み１．５ｍｍ）を長さ９００ｍｍ×幅１００ｍｍに切り出して敷設して、試験体とした。
試験体をランプ照射加熱装置［（株）高木電機製作所製、KLF加熱試験装置Y９１−３６３；岡崎製作所（株）製、熱電対ＡＥＲＯＰＡＫ「Ｔ３５−ＳＰ」；岩崎電気（株）製、赤外線電球「ＩＲ２２０Ｖ３７５ＷＲＨ」］に設置し、ランプを、図８に示すように、試験体の上空の、長さ方向では端部から約１００mmの位置から約３５０ｍｍ間隔の３箇所、幅方向では中央部に相当する位置３１に、試験体から高さ５０ｃｍの位置となるように設置し、その直下の試験体表面に温度制御用熱電対を固定した。ランプ照射により加熱して、試験体の表面温度を６０℃から１０℃刻みで最高１２０℃まで上昇させ、各温度で５分間維持した後、図８に示すように、ランプ照射位置に相当する外周部上の位置３２での厚さを測定して、それらの厚み平均値を求めて、サンプルに変形が発生する温度を調べた。なお、試験片の厚み平均値の増加が２ｍｍ以上となった状態を、変形が発生した状態と判断した。

（実施例１）
共重合体（Ａ）として、電気化学工業株式会社製、商品名：デンカＩＰ（２６５℃×１０ｋｇ条件で、ＭＦＲ＝０．２ｇ／分）を用い、共重合体（Ｂ）として、東洋スチレン株式会社製、商品名：トーヨーＡＳ（２２０℃×１０ｋｇ条件で、ＭＦＲ＝１．８ｇ／分）を用い、共重合体（Ａ）１０％と共重合体（Ｂ）９０％とを混合した。この熱可塑性樹脂混合物１００重量部に対して、造核剤としてタルク（林化成株式会社製、商品名：タルカンパウダー）０．３重量部、添加剤としてステアリン酸カルシウム０．２重量部をドライブレンドし、得られた樹脂組成物を二段連結型押出機へ供給した。一段目押出機に供給した樹脂組成物を約２３０℃に加熱して溶融混練した後、発泡剤として、ジメチルエーテル（三井化学株式会社）５．０重量部を一段目押出機の先端付近で樹脂組成物に圧入した。その後、一段目押出機に連結された二段目押出機において樹脂組成物を混練しながら樹脂温度を約１５０℃付近まで冷却し、二段目押出機の先端に設けられたスリットダイより大気中へ押し出した。スリットダイにおける吐出量は４５ｋｇ／時間、樹脂温度は１４０℃、スリット圧力は５．７ＭＰａとした。吐出された樹脂を、成形金型及び成形ロールにより、厚さ約２５ｍｍ×幅約１３０ｍｍの断面プロファイルのスキン層を有する合成樹脂発泡体を得た。得られた合成樹脂発泡体について、発泡体密度、平均セル径、ガラス転移温度、曲げたわみ量、８０℃耐熱性、８０℃耐湿性、耐可塑剤性、１００℃耐熱性を前述された方法に従って調べた。その結果を表１に示す。
実施例１における合成樹脂発泡体は、発泡体密度が３３ｋｇ／ｍ^３、平均セル径が０．４ｍｍ、ガラス転移温度が１１５℃であった。また、８０℃耐熱性は「○」、８０℃耐湿性は「○」、耐可塑剤性は「○」、１００℃耐熱性は「○」であった。ランプ照射による変形発生温度は１２０℃であった。

（実施例２）
共重合体（Ａ）３０％および共重合体（Ｂ）７０％を混合して熱可塑性樹脂混合物とし、一段目押出機において約２４０℃、二段目押出機において約１７０℃に加熱溶融し、スリットダイにおける吐出量を４５ｋｇ／時間、樹脂温度を１５８℃、スリット圧力を５．９ＭＰａとしたほかは、実施例１と同様にして合成樹脂発泡体を得た。
得られた合成樹脂発泡体の特性を表１に示す。表１に示されるように、実施例２における合成樹脂発泡体は、発泡体密度が３４ｋｇ／ｍ^３、平均セル径が０．４ｍｍ、ガラス転移温度が１２８℃、であった。また、８０℃耐熱性は「◎」、８０℃耐湿性は「◎」、耐可塑剤性は「○」、１００℃耐熱性は「○」であった。ランプ照射による変形発生温度は１２０℃以上であった。

（実施例３）
共重合体（Ａ）６０％と共重合体（Ｂ）４０％とを混合して熱可塑性樹脂混合物とし、一段目押出機において約２５０℃、二段目押出機において約２００℃に加熱溶融し、スリットダイにおける吐出量を４３ｋｇ／時間、樹脂温度を１８５℃、スリット圧力を６．１ＭＰａとしたほかは、実施例１と同様にして合成樹脂発泡体を得た。
得られた合成樹脂発泡体の特性を表１に示す。表１に示されるように、実施例３における合成樹脂発泡体は、発泡体密度が３８ｋｇ／ｍ^３、平均セル径が０．３ｍｍ、ガラス転移温度が１５０℃であった。また、８０℃耐熱性は「◎」、８０℃耐湿性は「◎」、耐可塑剤性は「○」、１００℃耐熱性は「○」であった。ランプ照射による変形発生温度は１２０℃以上であった。

（実施例４）
共重合体（Ａ）８０％と共重合体（Ｂ）２０％とを混合して熱可塑性樹脂混合物とし、一段目押出機において約２７０℃、二段目押出機において約２１０℃に加熱溶融し、スリットダイにおける吐出量を４５ｋｇ／時間、樹脂温度を１９５℃、スリット圧力を６．５ＭＰａとしたほかは、実施例１と同様にして合成樹脂発泡体を得た。
得られた合成樹脂発泡体の特性を表１に示す。表１に示されるように、実施例４における合成樹脂発泡体は、発泡体密度が４０ｋｇ／ｍ^３、平均セル径が０．３ｍｍ、ガラス転移温度が１７０℃であった。また、８０℃耐熱性は「◎」、８０℃耐湿性は「◎」、耐可塑剤性は「○」、１００℃耐熱性は「○」であった。ランプ照射による変形発生温度は１２０℃以上であった。

（比較例１）
共重合体（Ａ）及び共重合体（Ｂ）に代えて、ポリスチレン樹脂（ＰＳジャパン株式会社、商品名：Ｇ９４０１）を用い、一段目押出機において約２３０℃、二段目押出機において約１４０℃に加熱溶融し、スリットダイにおける吐出量を５０ｋｇ／時間、樹脂温度を１２３℃、スリット圧力を５．５ＭＰａとしたほかは、実施例１と同様にして合成樹脂発泡体を得た。
得られた合成樹脂発泡体の特性を表１に示す。表１に示されるように、比較例１における合成樹脂発泡体は、発泡体密度が３５ｋｇ／ｍ^３、平均セル径が０．３ｍｍ、ガラス転移温度が１００℃であった。また、８０℃耐熱性は「△」、８０℃耐湿性は「△」、耐可塑剤性は「×」、１００℃耐熱性は「××」であった。ランプ照射による変形発生温度は１００℃であった。

（比較例２）
樹脂混合物として、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂（日本ＧＥプラスチック株式会社、商品名ノリルＥＦＮ４２３０−１１１、ポリスチレン３０％／ポリフェニルエーテル７０％）１０部および、ポリスチレン樹脂（Ａ＆Ｍスチレン株式会社、商品名Ｇ９４０１、ポリスチレン１００％）９０部を混合したものを用いた以外は、実施例１と同様にして合成樹脂発泡体を得た。
得られた合成樹脂発泡体の特性を表１に示す。表１に示されるように、比較例２における合成樹脂発泡体は、発泡体密度が３５ｋｇ／ｍ^３、平均セル径が０．３ｍｍ、ガラス転移温度が１０５℃であった。また、８０℃耐熱性は「○」、８０℃耐湿性は「○」、耐可塑剤性は「×」、１００℃耐熱性は「×」であった。ランプ照射による変形発生温度は１０５℃であった。

このように、実施例１〜４では、合成樹脂発泡体の８０℃耐熱性、８０℃耐湿性、耐可塑剤性、１００℃耐熱性に優れているのに対し、比較例１では合成樹脂発泡体の８０℃耐熱性、８０℃耐湿性、耐可塑剤性、１００℃耐熱性のいずれも不良である。また、ランプ照射試験では、比較例１が１００℃で膨れが発生したのに対し、実施例１は１２０℃で膨れが発生し、実施例２〜４では１２０℃では膨れを発生しなかった。

バルコニーの水勾配下地材の断面模式図（斜視図）である。本発明に係る水勾配下地材の形状例を示す断面模式図である。本発明に係る水勾配下地材の使用状態の説明図である。本発明に係る水勾配下地材の使用状態の説明図である。本発明に係る発泡体の組み合わせ例を示す断面図である。本発明に係る発泡体の組み合わせ例を示す断面図である。本発明に係る発泡体の組み合わせ例を示す断面図である。実施例でのランプ照射試験におけるランプ設置位置と厚み測定個所を示す模式図である。

符号の説明

１バルコニー床
２水勾配下地材
３防水層
４仕上材
５勾配面
６開口部
７サッシ
８窓ガラス
９手摺壁
１０バルコニー等
１１高耐熱性樹脂発泡体
１２高耐熱性樹脂発泡体以外の発泡体
２１平行板
２２外部水勾配面
２３下地材
３１ランプ設置位置
３２厚み測定位置

Claims

建物の外周りに構築される外部水勾配面を有する構造物であって、該水勾配面を形成する下地材の全部または一部が、芳香族ビニル単位、不飽和ジカルボン酸無水物単位およびN−アルキル置換マレイミド単位からなる共重合体（Ａ）と芳香族ビニル単位およびシアン化ビニル単位からなる共重合体（Ｂ）とを含有する樹脂組成物を発泡させてなる合成樹脂発泡体を用いることを特徴とする、水勾配面を有する構造物。
上記合成樹脂発泡体が、上記共重合体（Ａ）を１〜９０重量％および上記共重合体（Ｂ）を９９〜１０重量％含有する樹脂組成物を発泡させてなるものである、請求項１に記載の水勾配面を有する構造物。
上記共重合体（Ａ）および上記共重合体（Ｂ）をそれぞれ構成する芳香族ビニル単位が、スチレン単位である、請求項１または２に記載の水勾配面を有する構造物。
上記共重合体（Ａ）を構成する不飽和ジカルボン酸無水物単位が、無水マレイン酸単位である、請求項１〜３のいずれかに記載の水勾配面を有する構造物。
上記共重合体（Ａ）を構成するＮ−アルキル置換マレイミド単位が、Ｎ−フェニルマレイミド単位である、請求項１〜４のいずれかに記載の水勾配面を有する構造物。
上記共重合体（Ｂ）を構成するシアン化ビニル単位が、アクリルニトリルである、請求項１〜５のいずれかに記載の水勾配面を有する構造物。
水勾配を形成する下地材のうち、少なくとも開口部前面領域に、上記請求項１〜６に記載の合成樹脂発泡体を用いることを特徴とする、水勾配面を有する構造物。
建物外部に構築される水勾配面が、複層ガラスを使用した開口部に隣接することを特徴とする、上記請求項７に記載の水勾配を有する構造物。
建物外部に構築される水勾配を形成する下地材の上部に防水層を有し、上記防水層として塩化ビニル樹脂系シートを用いることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の水勾配を有する構造物。