JP2016014251A - 非透湿フィルム付き発泡断熱材 - Google Patents

Abstract

【課題】透湿機能等を付与できるだけでなく、非透湿フィルムを発泡成形体に密着させてしっかりと貼り付けることができ、しかも、製造効率の向上が図れると共に、成形後に歪な変形が生じて歩留りが低下することもない非透湿フィルム付き発泡断熱材を提供する。
【解決手段】押出成形機から押し出された高温状態の発泡樹脂体１の表面に、非透湿フィルム２を貼り付け、これらを冷却一体化して製造される非透湿フィルム付き発泡断熱材において、発泡樹脂体１の材料に、セルロース系粉体を含む材料を使用すると共に、非透湿フィルム２に、孔径0.02〜10mmの通気孔を有する開口率350〜100万個／m²の孔開きシートを使用した。
【選択図】図１

Description

本発明は、表面に非透湿フィルムを備えた発泡断熱材の改良、詳しくは、透湿機能を付与できるだけでなく、非透湿フィルムを発泡成形体に密着させてしっかりと貼り付けることができ、しかも、製造効率の向上が図れると共に、成形後に歪な変形が生じることもない非透湿フィルム付き発泡断熱材に関するものである。

周知のとおり、住宅を建築する際には、外部からの熱的影響を遮断して室内の保温性を高めるために、床下や壁裏、天井裏などに断熱材が施工されることが多い。また、建築用断熱材としては、ポリスチレン樹脂やポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン樹脂等を発泡成形したものが幅広く利用されている。

また更に、上記発泡断熱材に関しては、輻射熱の原因である熱線(遠赤外線)を反射して熱的影響を遮断するためのアルミシートを発泡樹脂体の表面に貼り付けて成るものも公知となっており(特許文献１〜３参照)、太陽光によって熱せられる屋根や外壁からの輻射熱等を遮断するために使用されている。

しかし、上記文献１及び２に係る発泡断熱材に関しては、ポリウレタン系樹脂を発泡成形する際、賦形と同時にアルミシートを貼り付ける方法を採用していたものの、賦形時の発泡ウレタンの膨張圧力が弱いと発泡成形体とアルミシートの貼着強度が弱くなって、使用時にアルミシートが剥がれ易くなる問題があった。

一方、上記文献３に係る発泡断熱材に関しては、熱可塑性樹脂を押出発泡成形して発泡樹脂体を作製した後に、熱ロールを用いてアルミシートの接着層を発泡樹脂体に熱融着させて貼り付けていたため、押出成形後に冷却した発泡樹脂体の再加熱が必要となって、製造効率を悪化させる要因となっていた。

また、上記押出成形による発泡樹脂体の場合には、押出成形直後の高温状態の発泡樹脂体にアルミシートを貼り付ける方法も考えられたが、発泡樹脂体の材料にセルロース系材料が含まれていると、アルミシート貼付け後の発泡樹脂体に吸湿現象が起きて、発泡樹脂体の表面に歪な凹みが生じる問題があった。

なお、上記文献１〜３に係る発泡断熱材に関しては、発泡樹脂体に通気孔を有するアルミシートを貼り付けて構成しているが、これらは透湿性の付与や空気抜きを目的としてアルミシートに通気孔を設けているだけであって、セルロース系材料を含有する発泡樹脂体特有の吸湿現象を利用するものではない。

特開平１１―２０１３７３号公報 特開２００９―２１５８４２号公報 特開２００９―３０３４４号公報

本発明は、上記問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、透湿機能等を付与できるだけでなく、非透湿フィルムを発泡成形体に密着させてしっかりと貼り付けることができ、しかも、製造効率の向上が図れると共に、成形後に歪な変形が生じて歩留りが低下することもない非透湿フィルム付き発泡断熱材を提供することにある。

本発明者が上記課題を解決するために採用した手段を添付図面を参照して説明すれば次のとおりである。

即ち、本発明は、押出成形機から押し出された高温状態の発泡樹脂体１の表面に、非透湿フィルム２を貼り付け、これらを冷却一体化して製造される非透湿フィルム付き発泡断熱材において、
前記発泡樹脂体１の材料に、セルロース系粉体を含む材料を使用すると共に、前記非透湿フィルム２に、孔径0.02〜10mmの通気孔21・21…を有する開口率350〜100万個／m²の孔開きシートを使用した点に特徴がある。

また本発明では、上記発泡樹脂体１を、表面にセル径よりも深い凹凸を有する形状で成形する一方、当該発泡樹脂体１の凹部11内に非透湿フィルム２を入り込ませた状態で両者を一体化することによって、凹部11内における発泡樹脂体１と非透湿フィルム２の隙間を減らして、非透湿フィルム２を剥がれ難くすることができる。

また更に、発泡樹脂体１の表面に凹凸を形成する場合には、発泡樹脂体１を、複数のストランド状発泡体を所定断面形状となるように集束してこれらを融着一体化して形成することにより、発泡樹脂体の表面に、ストランド同士の接合部分に沿ってスジ状の凹部11・11…を形成することができるため、適度な数・大きさの凹凸を簡単に形成できる。

また、上記非透湿フィルム２にアルミシート材を使用すれば、アルミシート材の表面の凹凸によって可視光線を乱反射させることができるため、発泡断熱材を施工する際の眩しさを低減させることができる。

そしてまた、上記非透湿フィルム２については、片面に接着樹脂層24を有するシート材を使用することによって、高温状態の発泡樹脂体１に非透湿フィルム２をしっかりと貼り付けることができる。

また本発明では、押出成形後の発泡樹脂体１に吸湿現象が起こり易くするために、発泡樹脂体１の材料にセルロース系粉体を10〜40wt％含有させるのが好ましい。また同様の理由で、上記発泡樹脂体１を、セルロース系粉体、親水性高分子およびポリオレフィン系樹脂を含む材料を水発泡して成形するのが好ましい。

また更に、上記非透湿フィルム付き発泡断熱材を製造する際には、セルロース系粉体を含む発泡樹脂材料を、押出成形機に投入して加熱混合・発泡成形する第一のステップと；前記押出成形機から押し出された高温状態の発泡樹脂体の表面に、孔径0.02〜10mmの通気孔を有する開口率350〜100万個／m²の孔開きシートから成る非透湿フィルムを貼り付ける第二のステップと；前記アルミシートが貼り付けられた発泡樹脂体を冷却して両者を一体化する第三のステップとを含む方法を採用することによって、効率的に製造を行える。

本発明では、セルロース系材料を含有する発泡樹脂体の表面に、通気孔を有する非透湿フィルムを貼り付けて発泡断熱材を構成したことにより、押出成形後に発泡樹脂体に吸湿現象が生じた場合でも、通気孔を通して吸湿が円滑に行われるため、非透湿フィルムを貼り付けた発泡断熱材の表面が歪に変形する問題が生じない。

しかも、本発明では、上記発泡樹脂体の吸湿現象を利用して、非透湿フィルムと発泡樹脂体を密着させることができるため、貼着強度を高めることもできる。特に非透湿フィルムの通気孔の孔縁部を発泡成形体の表面にめり込ませれば、両者の一体性をより高めることができる。また、押出成形直後に非透湿フィルムの貼り付けを行うことにより、発泡樹脂体を熱ローラ等によって再加熱する必要もなくなるため、製造工程も簡略化できる。

また更に、本発明では、通気孔を有する非透湿フィルムを発泡樹脂体に貼り付けて構成したことによって、発泡断熱材に透湿機能を付与することができ、加えて、発泡樹脂体に防蟻剤等の機能性薬剤を添加した場合には、揮発した薬剤を通気孔から放出させて防蟻機能等を発揮させることができるため、機能面での向上も図れる。

したがって、本発明により、天然素材であるセルロース系材料を発泡樹脂体に利用して環境への負担を軽減できるだけでなく、製造上の課題であった製造効率および歩留りの改善を図れる機能性に優れた非透湿フィルム付き発泡断熱材を提供できることから、本発明の実用的利用価値は頗る高い。

本発明の実施例１における非透湿フィルム付き発泡断熱材を表わす全体斜視図である。 本発明の実施例１における非透湿フィルムの形状および積層構造を表わす拡大斜視図及び断面説明図である。 本発明の実施例１における非透湿フィルム付き発泡断熱材の構造を表わす拡大断面図である。 本発明の実施例１における非透湿フィルム付き発泡断熱材の製造工程を説明するための工程説明図である。

『実施例１』
まず本発明の実施例１について、図１〜図４に基いて説明する。なお同図において、符号１で指示するものは、発泡樹脂体であり、符号２で指示するものは、非透湿フィルムである。

［非透湿フィルム付き発泡断熱材の構成］
この実施例１では、セルロース系粉体が材料に含まれる押出発泡成形体を発泡樹脂体１に使用すると共に、この発泡樹脂体１の表面に、非透湿フィルム２を貼り付けて発泡断熱材Ｆを構成している(図１参照)。また、発泡樹脂体１と非透湿フィルム２は、押出成形機から押し出された高温状態の発泡樹脂体１の表面に非透湿フィルム２を貼り付け、これらを冷却して一体化している。

また、上記非透湿フィルム２については、図２(a)に示すように孔径0.02〜10mmの通気孔21・21…が形成された開口率350〜100万個／m²の孔開きシートを使用している。なお非透湿フィルム２に設けられる通気孔21・21…のサイズに関しては、孔径を0.2〜1.0mmとすることがより好ましく、また通気孔21によるシート上の開口率に関しては、2〜15％とするのが好ましい。

また本実施例では、上記非透湿フィルム２として、図２(b)に示されるようなアルミ蒸着層が形成された二軸延伸ポリプロピレンフィルムから成るシート芯材22(厚さ:20μｍ)の表裏面に、ポリエチレン樹脂から成る表面保護層23(厚さ:12μｍ)、及びポリオレフィン系接着樹脂から成る接着樹脂層24(厚さ:25μｍ)がそれぞれラミネートされたアルミシート材を使用している。

また更に、本実施例では、図３に示すように、上記発泡樹脂体１の表面にセル径よりも深い凹凸を形成すると共に、この発泡樹脂体１の凹部11内に非透湿フィルム２を入り込ませている。これにより、発泡樹脂体１の凹部11内に、ピッタリと非透湿フィルム２を貼り付けることができるため、両者の接着面積を増大することができる。また本実施例では、非透湿フィルム２の通気孔21の孔縁部を発泡成形体１の表面にめり込ませている。

また、上記のように発泡樹脂体１の凹部11内に非透湿フィルム２を入り込ませた状態で両者を一体化したことにより、アルミシート材の表面に凹凸を形成することが可能となるため、発泡断熱材を施工する際に可視光線を乱反射させて眩しさを低減させることができる。

なお本実施例では、上記発泡樹脂体１の表面に適度な数・大きさの凹凸が形成されるように、発泡樹脂体１を、複数のストランド状発泡体(直径:5〜20mm)を所定断面形状となるように集束してこれらを融着一体化して形成し、発泡樹脂体１の表面に、ストランド同士の接合部分に沿ってスジ状の凹部11・11…を形成している。

また本実施例では、押出成形後の発泡樹脂体１に吸湿現象が起こり易くなるように、発泡樹脂体１の材料にセルロース系粉体を10〜40wt％含有させ、更にセルロース系粉体、親水性高分子およびポリオレフィン系樹脂を含む材料を水発泡することによって発泡樹脂体１の成形を行っている。

なお、上記発泡樹脂体１に使用するセルロース系粉体については、主に紙粉や木粉、米粉、竹粉、籾粉、草粉などを使用することができ、セルロースを多量に含む粉状のものであれば他の材料も使用することもできる。また、これらの材料から選択した複数種の材料を組み合わせて使用することもできる。

また、上記発泡樹脂体１に使用する親水性高分子については、デンプンやペクチン、コンニャクマンナン、グアガム、アラビアガム等の植物多糖、または寒天やカラギーナン、アルギン酸などの海藻多糖などを採用することができる。また他にも、親水性であれば微生物多糖や動物多糖などを使用することもできる。

また更に、上記発泡樹脂体１に使用するポリオレフィン系樹脂については、主にポリプロピレンやポリエチレンなどを使用することができる。また、配合量については、上記セルロース系粉体と親水性高分子を合わせた配合量が、ポリオレフィン系樹脂の配合量よりも重量比で多くなるようにするのが好ましい。またポリオレフィン系樹脂には、バージン樹脂だけでなく再生樹脂も使用できる。

また、上記セルロース系粉体と親水性高分子の配合割合に関しては、両者の配合量の合計を100重量部としたとき、セルロース系粉体20〜50重量部、天然高分子50〜80重量部とするのが良い。また、ポリオレフィン系樹脂の配合量は、セルロース系材料と天然高分子材料を合わせた配合量を100重量部とした場合に、50〜150重量部とするのがよい。

一方、上記構成から成る発泡断熱材Ｆに関しては、非透湿フィルム２に通気孔21・21…を設けたことによって、透湿効果を付与できるだけでなく、発泡樹脂体１に機能性薬剤(例えば、防蟻剤や防虫剤、防鼠剤、防カビ剤等)を添加して、揮発した機能性薬剤を非透湿フィルム２の通気孔21・21…から外部に放出させることで、様々な機能を付加することができる。

［非透湿フィルム付き発泡断熱材の製造方法］
次に、上記非透湿フィルム付き発泡断熱材Ｆの製造方法について、図４に基いて以下に説明する。まずセルロース系粉体を含む発泡樹脂材料を、押出成形機Ｍに投入して加熱混合し、発泡成形を行う。なお本実施例では、押出成形機Ｍに水を注入して水発泡を行うと共に、押出ダイスＤのノズルから押出したストランド状発泡体を集束して、これらを軽くプレスすることにより融着一体化させて板状に成形している。

次いで、上記押出成形機Ｍから押し出された高温状態の発泡樹脂体１の表面に、孔径0.02〜10mmの通気孔を有する開口率350〜100万個／m²の孔開きシートから成る非透湿フィルム２(アルミシート材)を貼り付ける。なお本実施例では、発泡樹脂体１の上方に配置したロール体Ｒから非透湿フィルム２を引き出し、ガイドロールＧによって非透湿フィルム２の貼り付けを連続的に行っている。また本実施例では、非透湿フィルム２に片面に接着樹脂層22を有するシート材を使用している。

その後、上記非透湿フィルム２が貼り付けられた発泡樹脂体１を冷却装置Ｃに導入して冷却することにより両者を一体化する。なおこの際、非透湿フィルム２が貼られた発泡樹脂体１を上下の冷却ローラで挟み込んで圧迫することにより、非透湿フィルム２を発泡樹脂体１に圧着することができる。

そして最後に、上記非透湿フィルム２が貼られた発泡樹脂体１を切断機Ｓによって所定長さに切断する。これにより、非透湿フィルム付き発泡断熱材Ｆの製造を効率的に行えるだけでなく、押出成形後に生じる発泡樹脂体１の吸湿現象によって、非透湿フィルム２を発泡樹脂体１にしっかりと貼り付けることができる。

本発明は、概ね上記のように構成されるが、「特許請求の範囲」の記載内において種々の変更が可能であって、例えば、非透湿フィルム２に関しては、アルミシート材だけでなくその他の金属フィルムや合成樹脂フィルム、多層構造の複合フィルムなどを採用することができる。

また、上記非透湿フィルム２の貼り付け位置に関しては、発泡樹脂体１の少なくとも表面側に貼り付けられていれば、発泡樹脂体１の側面や裏面に非透湿フィルム２が貼り付けられていてもよい。そしてまた、発泡樹脂体１の表面全体でなく表面の一部に非透湿フィルム２が貼り付けられていてもよい。

また、発泡樹脂体１の形状についても、実施例の断面形状に限らず円形断面や異形断面等を採用することもできる。また、発泡樹脂体１の凹凸形状に関しても、押出直後に発泡樹脂体１の表面をエンボス加工して所定形状・数・大きさの凹部を形成することもでき、何れのものも本発明の技術的範囲に属する。

建築用資材としての発泡断熱材の需要は依然大きく、特に最近では環境面に考慮したエコロジーな製品が求められている。そのような中で、本発明は、発泡樹脂体に環境に優しいセルロース系材料を使用した上で、セルロース系材料の吸湿現象による問題を解決し、更にこの吸湿現象を利用して性能を高めた有用な技術であることから、その産業上の利用価値は非常に高い。

１ 発泡樹脂体
11 凹部
２ 非透湿フィルム
21 通気孔
22 シート芯材
23 表面保護層
24 接着樹脂層
Ｆ 非透湿フィルム付き発泡断熱材
Ｍ 押出成形機
Ｒ ロール体
Ｃ 冷却装置
Ｓ 切断機

Claims (8)

1. 押出成形機から押し出された高温状態の発泡樹脂体(１)の表面に、非透湿フィルム(２)を貼り付け、更にこれらを冷却一体化して製造される非透湿フィルム付き発泡断熱材において、
   前記発泡樹脂体(１)の材料に、セルロース系粉体を含む材料が使用されると共に、前記非透湿フィルム(２)に、孔径0.02〜10mmの通気孔(21)(21)…を有する開口率350〜100万個／m²の孔開きシートが使用されていることを特徴とする非透湿フィルム付き発泡断熱材。
2. 発泡樹脂体(１)が、表面にセル径よりも深い凹凸を有する形状に成形される一方、当該発泡樹脂体(１)の凹部(11)内に非透湿フィルム(２)が入り込んだ状態となっていることを特徴とする請求項１記載の非透湿フィルム付き発泡断熱材。
3. 発泡樹脂体(１)が、複数のストランド状発泡体を所定断面形状となるように集束して融着一体化して成り、かつ、発泡樹脂体の表面に、ストランド同士の接合部分に沿ってスジ状の凹部(11)(11)…が形成されていることを特徴とする請求項２記載の非透湿フィルム付き発泡断熱材。
4. 非透湿フィルム(２)にアルミシート材が使用されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の非透湿フィルム付き発泡断熱材。
5. 非透湿フィルム(２)に片面に接着樹脂層(24)を有するシート材が使用されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の非透湿フィルム付き発泡断熱材。
6. 発泡樹脂体(１)の材料にセルロース系粉体が10〜40wt％含まれていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載の非透湿フィルム付き発泡断熱材。
7. 発泡樹脂体(１)が、セルロース系粉体、親水性高分子およびポリオレフィン系樹脂を含む材料を水発泡して成形されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一つに記載の非透湿フィルム付き発泡断熱材。
8. セルロース系粉体を含む発泡樹脂材料を、押出成形機に投入して加熱混合・発泡成形する第一のステップと；前記押出成形機から押し出された高温状態の発泡樹脂体の表面に、片面に接着層を有し、かつ、孔径0.02〜10mmの通気孔を有する開口率350〜100万個／m²の孔開きシートから成る非透湿フィルムを貼り付ける第二のステップと；前記非透湿フィルムが貼り付けられた発泡樹脂体を冷却して両者を一体化する第三のステップとを含むことを特徴とする非透湿フィルム付き発泡断熱材の製造方法。