JP4015144B2

JP4015144B2 - 不燃断熱フォーム材を用いる断熱構造

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Publication number: JP4015144B2
Application number: JP2004265887A
Authority: JP
Inventors: 雪男富田
Original assignee: 株式会社エス・ジー・シー
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2024-09-13
Also published as: JP2006077551A

Description

本発明は、ポリエステル系繊維を基材としてマット状に形成した建築基準法に規定する不燃特性の要件を有する不燃断熱フォーム材を建物の壁面等の内装充填材として用いることにより優れた断熱作用等が奏されるようにする不燃断熱フォーム材を用いた木造家屋等の断熱構造に関する。

住宅等の建造物には、壁面や天井裏、床面等の様々な部位に断熱、保温、遮音或いは結露防止等を目的として各種の断熱材が組み込まれる。断熱材としては、従来化粧板等に断熱材を封装してパネル化したものや、発泡樹脂材により成形したボード材或いは内部に敷き込まれるグラスウールやロックウール等のように様々な形態のものが提供されている。

パネル型断熱材やボード型断熱材は、比較的高価であるとともに所定の形状に形成されかつ重量も大きいために取り扱いが面倒であるばかりでなく施工性が悪いといった問題がある。かかる断熱材は、例えばコンセントや配管等が配置される場合にはその個所のくり抜き加工を施してスペースを確保する必要があるとともに施工後に隙間に発泡材等を充填するといった対応が図られ、工事が面倒であるとともに断熱特性等が低下するといった問題がある。

グラスウールやロックウールからなる断熱材は、比較的廉価であるとともに軽量かつ大きさも小さいことから取り扱いが簡易であり、例えば外装材と内装材との間の空間部に敷き込むことから施工も簡易である。かかる断熱材は、変形自在であるとともにカット等の処理も容易に行うことができることから配管等が配置された箇所や複雑な空間部にも敷き込みが可能であり、所定の断熱特性等が保持される。しかしながら、かかる断熱材は、これ自体に結露が発生してかびが発生したり柱や外装板等を劣化させる原因となるために、一般にポリエチレン等の防湿シートを介して敷き込みが行われることで全体の施工が面倒となってしまう。グラスウールは、硬質なグラス繊維を素材とすることから、施工時に作業者に対していわゆるチクチク感を与える。

また、断熱材には、上述した各断熱材の問題を解決する繊維素材を用いた不織布からなる断熱材も提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。繊維素材を用いた断熱材は、グラスウールと同様に軽量で大きさも小さく取り扱いが簡易であり、変形自在かつ復元特性も大きくまたカット等の処理も容易に行うことができることから配管等が配置された箇所や複雑な空間部にも敷き込みが可能で施工性も高く、所定の断熱特性等が保持されるといった特徴がある。かかる断熱材は、繊維素材の特性から通気性にも優れかびの発生や腐食の心配も無いことから大きな期待が寄せられている。

出願人も、特許文献３によってポリエステル系繊維を素材とした断熱材を提供した。この先願発明は、ペット（PET:polyethylene terephthalate）ボトルから再生した再生ポリエチレンテレフタレート繊維と軽量で保温性や通気性に優れかつ安全性の高い衣料等に用いられるポリエステル繊維とを混綿した混綿繊維素材をマット状に圧縮形成したフォーム基材の一方の表面に木炭塗料層を形成してなる。先願発明は、再生ポリエチレンテレフタレート繊維の多目的使用化を図るとともに資源のリサイクル化を促進しかつ用済み後の再々利用も可能とし、良好な断熱作用や防音作用等を奏する低コストの断熱材をえることを可能とする。

また、先願発明は、フォーム基材を自由に変形させたりはさみ等によって任意形状に加工することが可能であり、各種の配管や柱等が存在したり複雑な形状の空間部にも容易に充填することが可能であり、施工が簡易に行われかつ断熱作用や防音作用等を劣化させることも無く、極めて使い勝手がよいことから施工効率を大幅に向上させる。先願発明は、素材の特性から、万一の火災等に際して燃焼しても有毒ガスを発生させることは無く、極めて安全性が高い。なお、先願発明は、木炭塗料層が、シックハウス等の原因となる有害な化学物質の吸着作用、消臭作用、湿度調整作用、防虫作用、保温作用或いは空気清浄作用等を奏して快適な居住空間を構成する。

特開平２−１５４０５０号公報特開平８−１８８９４５号公報特開２００４−１００３３７号公報

ところで、建築用断熱材は、万一の火災発生時に、燃焼せず或いは燃焼しずらく、有毒なガスを発生させない特性を有することが必要である。我が国の建築基準法では、通常の火災時における加熱により燃焼しないこと（第２条第９号）を不燃性能として、所定の要件に基づいて建築材を「難燃材料」、「準不燃材料」及び「不燃材料」にランク分けしている。認定の試験は、試験片の表面に５０ｋＷ／ｍ^２の輻射熱流速を与えることができる装置を用いて２０分間の加熱を加えても総発熱量が８ＭＪ／ｍ^２以下、２００ｋＷ／ｍ^２を超える発熱速度が１０秒間継続しないこと、試験体裏面に達する亀裂、貫通孔が生じないことを条件に不燃材料として認定される。「不燃材料」は、３階以上の住宅や特定地域の住宅等に使用が義務付けられている。

上述した試験装置３０は、具体的には図７に示すように試験体３１をホルダ３２上に押さえ枠３３によって保持して、ヒータ３４により加熱する。試験体３１は、表面が１辺約１００ｍｍの正方形で厚さが５０ｍｍ以内とされ、表面を除いて外周面と底面とを厚さ２５〜４０ミクロンのアルミ箔で被覆される。試験は、試験体３１とヒータ３４との間隔ｈを２５ｍｍに設定し、ヒータ３４からの輻射熱ｃを試験体３１に照射して上述した要求時間に達したときに終了する。

上述した先願発明にかかる断熱フォーム材は、例えば厚み５０ｍｍ、密度約３０Ｋｇ／ｍ^３、圧縮硬さ２５％で約３０Ｎ、引張り強さが繊維配向方向で約３００Ｎ等の優れた特性を有している。断熱フォーム材は、多孔質の繊維素材から優れた吸音性も有しており、また燃焼時に有害なガスを発生させないことは勿論である。しかしながら、断熱フォーム材は、上述したように優れた断熱材特性を有し燃焼性について自己消化性を示すが、ポリエチレンテレフタレート繊維の特性から耐熱性が約１２０℃であることから、建築基準法に定める「不燃材料」の認定を得るに至っていない。

従来、建築基準法に規定した「不燃材料」の要件を得た建材等は、一般に耐火物を基材として形成されることから、比較的重量も大きくなりかつ高価であり、たとえコストが割高になっても安全には代えられないといった考え方の基に使用されていた。従来の「不燃材料」と認定された断熱材は、重量や剛性も大きく、構造体等の強度を必要とするとともに施工性も悪いといった問題があり普及率も伸びていない。

断熱材において、不燃特性の向上について種々の検討を行っており、例えばスチレン系樹脂ボードの表面に金属箔を接合したりグラスウールを金属箔の袋に詰めることによって「難燃材料」の要件を得ることも可能となる。しかしながら、スチレン系樹脂ボードは、万一燃焼した場合にスチレン系樹脂から有毒ガスが発生する虞があり、また全体として剛性が大きいことから施工性が悪いといった問題がある。また、グラスウール材は、有毒ガスの発生も無く軽量ではあるが、自由な大きさに裁断して用いることができずまたコストが高いといった問題がある。

出願人は、先願発明にかかる断熱フォーム材についてさらに鋭意検討を重ねた結果、上述した特性を保持しながら建築基準法に準拠した「不燃材料」不燃材料に認定された断熱フォーム材を開発した。本発明は、この断熱フォーム材を用いることにより簡易な施工により快適な居住空間等を構成することを可能とし、かつ断熱・遮音特性に優れるとともに万一の火災発生に際しても安全性を確保する不燃断熱フォーム材を用いた断熱構造を提供することを目的に提案されたものである。

上述した目的を達成する本発明にかかる不燃断熱フォーム材を用いた断熱構造は、フォーム基材と、このフォーム基材の少なくとも一方主面に一体化されたアルミニウム箔層とから構成した不燃断熱フォーム材が用いられる。不燃断熱フォーム材を用いた断熱構造は、フォーム基材が、基材繊維のポリエステル系繊維と、この基材繊維よりも融点が低温度の特性を有するポリエステル系短繊維からなるバインダ繊維とを混綿した混綿繊維素材を不織布状態に交絡し、この不織布に対して上記バインダ繊維のみを溶融する加熱処理を行いながら圧縮することによりマット状のフォーム基材を形成する。不燃断熱フォーム材を用いた断熱構造は、フォーム基材の少なくとも一方主面に対して、バインダ繊維の融点と同等若しくは低温度での熱硬化特性を有するバインダ剤を一方主面に塗布してバインダ剤層を形成したアルミニウム箔材をバインダ剤層の形成面を供給面として供給して熱圧着処理を施すことにより、バインダ剤層を介して一体化することによりアルミニウム箔層を構成した不燃断熱フォーム原反を形成する。不燃断熱フォーム材を用いた断熱構造は、不燃断熱フォーム原反を、外装材と内装材との間に構成される空間部よりもやや大きな外形形状に切断して形成した不燃断熱フォーム材が用いられる。不燃断熱フォーム材を用いた断熱構造は、不燃断熱フォーム材を、外装材と内装材との間に構成される空間部内に、内装材に対してアルミニウム箔層を対向させかつ空気層を構成して外周部を圧縮させながら敷き込むことにより構成する。

また、本発明にかかる不燃断熱フォーム材を用いた断熱構造は、不燃断熱フォーム材として、密度２７±３．０Ｋｇ／ｍ ^３、熱伝導率０．０３３Ｗ／ｋｍ、熱抵抗１．４８ｍ ^２ｋ／Ｗ、圧縮硬さ２５％で３０±３Ｎまた５０％で８２±８Ｎ、引張り強さが繊維配向方向で３００±３０Ｎまた非繊維配向方向で１１０±２０Ｎの特性を有する不燃断熱フォーム材が用いられる。

本発明にかかる不燃断熱フォーム材を用いた断熱構造においては、軽量で保温性や通気性に優れかつ安全性の高いポリエステル系繊維からなる基材繊維とバインダ繊維を混綿した混綿繊維素材により形成したフォーム基材の表面に高熱伝導率特性と高反射率特性を有するアルミニウム箔層を形成した簡易な構造体からなり、軽微な力で自由に変形させることが可能であるとともに自然状態への復元性も有しかつナイフやはさみによって所定の形状に簡単に裁断することが可能であるとともに繊維状の裁断屑が飛散することも無い不燃断熱フォーム材が用いられる。不燃断熱フォーム材を用いた断熱構造においては、不燃断熱フォーム材の外装材と内装材との間に構成される空間部内への敷き込みが、フォーム基材の弾性力により保持構造や接着剤等を不要とした簡易な作業により行われる。不燃断熱フォーム材を用いた断熱構造においては、自由な形状に変形可能であるとともにほぼ１００％の復元性を有する不燃断熱フォーム材が、電気、ガス、水道等の各種配管等が配されるとともに様々な形状を呈する空間部内にカッタ等により切断或いは切込みを形成して敷き込みが可能であり、良好な断熱、保温、遮音或いは結露防止等の作用を奏する。

本発明にかかる不燃断熱フォーム材を用いた断熱構造によれば、軽量で保温性や通気性に優れかつ安全性の高いポリエステル系繊維からなる基材繊維とバインダ繊維を混綿した混綿繊維素材により形成したフォーム基材の特性と、輻射熱を反射させてフォーム基材の温度上昇を抑制するとともにフォーム基材の良好な通気性により温度上昇を抑制されるアルミニウム箔層との特性が発揮される不燃断熱フォーム材を用いることにより、建築基準法に規定される「不燃材料」の要件を満たす不燃特性を奏し、良好な断熱作用、保温作用、遮音作用或いは結露防止作用等を奏するとともに万一の火災等に際しても有毒ガスが発生することは無く安全性が高い断熱構造を簡易な作業性により施工効率の向上を図って構成することが可能である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。実施の形態として示した不燃断熱フォーム材１は、図１に示すように、基材繊維２に対してバインダ繊維３を混綿してなる混綿繊維素材５をマット状に成形したフォーム基材４と、このフォーム基材４の少なくとも第１主面４Ａにアルミニウム箔６をバインダ剤７によって接合して構成したアルミニウム箔層８とからなる。不燃断熱フォーム材１は、詳細を図２に示した製造工程に基材繊維２とバインダ繊維３とアルミニウム箔６とバインダ剤７とが供給されて製造される。不燃断熱フォーム材１は、詳細を後述するように壁面や天井裏或いは床面に敷き込まれて用いられ、フォーム基材４の素材特性により室内の断熱、保温、遮音或いは結露防止等の作用を奏するとともにアルミニウム箔層８により不燃特性を奏する。

不燃断熱フォーム材１には、基材繊維２としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系短繊維が用いられるとともに、バインダ繊維３にも基材繊維２よりも融点が低いポリヘキサメチレンテレフタレートやポリヘキサメチレンテレフタレート等のポリエステル系短繊維が用いられる。ポリエステル系繊維は、軽量かつ強靱であり保温性や通気性或いは断熱性に優れ、燃焼時に有毒ガスが生じないといった特徴がある。ポリエステル系繊維は、ペットボトルや衣料の原材料として用いられるように人体に対する安全性も高い。不燃断熱フォーム材１は、ポリエステル系繊維を基材繊維２とすることで、リサイクルシステムが確立されているＰＥＴボトルと同様のルートで再利用を図ることが可能である。

不燃断熱フォーム材１には、基材繊維２として、例えばペットボトル等のリサイクルシステムを経て繊維化された再生ポリエチレンテレフタレート短繊維（再生ＰＥＴ繊維）を用いてもよい。再生ＰＥＴ繊維は、回収されたペットボトルをチップ状に裁断した後に溶融して繊維状に形成するとともにこの再生繊維を所定の長さにカットして形成される。再生ＰＥＴ繊維は、一般にバージン繊維と比較して、製造に要するエネルギー量が約１／１０乃至１／７程度まで削減することを可能とし、省エネルギー化と省資源化とに貢献する材料である。

不燃断熱フォーム材１は、再生ＰＥＴ繊維とバージンポリエステル繊維とを、所定の割合で混綿して基材繊維２として用いる。基材繊維２は、再生ＰＥＴ繊維とバージンポリエステル繊維とが、好ましくはそれぞれ重量比で約４０％と６０％の割合で混綿される。基材繊維２は、この基準混合比に対して、再生ＰＥＴ繊維の混合割合が大きくなるにしたがって上述した断熱特性等がやや劣化するようになり、またバージンポリエステル繊維の混合割合が大きい場合にはコストが高くなる。なお、基材繊維２は、上述した混綿比が目安であり、これに限定されるものでは無いことは勿論である。

不燃断熱フォーム材１は、フォーム基材４の第１主面４Ａ上に熱伝導率が良好で反射率も高いアルミニウム箔６をバインダ剤７を介して全面に亘って接合することによってアルミニウム箔層８が形成される。アルミニウム箔６は、フォーム基材４の第１主面４Ａの気密性を保持するとともにある程度の熱的遮断作用を奏するようにする。したがって、アルミニウム箔６には、例えば食料品等の包装材として一般に提供されている量産性の高い２０μｍ程度の厚みのものを用いることによって、コストアップを抑制して所定の作用が奏される。アルミニウム箔６は、例えば１ｍｍを超える厚みとなると機械的剛性も大きくなり、フォーム基材４を自由に変形させることが困難となるとともにコスト高となる。

不燃断熱フォーム材１は、詳細を後述するようにアルミニウム箔６がロールから引き出されて加熱圧縮装置１５に連続して供給されるが、フォーム基材４の第１主面４Ａと相対する主面にバインダ剤７が塗布される。バインダ剤７は、バインダ繊維３の融点と同等若しくは低温度での熱硬化特性を有する適宜の樹脂用熱硬化型接着剤が用いられる。バインダ剤７は、吹き付け等の適宜の塗布手段によりロールから引き出されて加熱圧縮装置１５に供給されるアルミニウム箔６に塗布される。

不燃断熱フォーム材１は、詳細には加熱圧縮装置１５に対して基材繊維２とバインダ繊維３とを混綿した混綿繊維素材５を交絡して得た不織布９が供給されるとともに、この不織布９にバインダ剤層を重ね合わせるようにしてアルミニウム箔６が供給され、加熱圧縮装置１５から送り出される不織布９にアルミニウム箔６を接合してなる長尺の断熱フォーム原反１０を所定の形状に切断して形成される。不燃断熱フォーム材１は、加熱圧縮装置１５における加熱条件や圧縮条件を適宜設定することにより、所定の厚みと幅とを有して形成される。

不燃断熱フォーム材１は、例えば内断熱用として用いる場合に、密度２７±３．０Ｋｇ／ｍ^３、熱伝導率０．０３３Ｗ／ｋｍ、熱抵抗１．４８ｍ^２ｋ／Ｗ、圧縮硬さ２５％で３０±３Ｎまた５０％で８２±８Ｎ、引張り強さが繊維配向方向で３００±３０Ｎまた非繊維配向方向で１１０±２０Ｎ等の特性を有して形成される。不燃断熱フォーム材１は、図３に示すように従来の一般的な断熱材と比較して優れた断熱作用を奏する。なお、同図において、比較例１は内断熱材や外断熱材として用いられるガラス繊維板、比較例２は内断熱材として用いられるロックウール板、比較例３は内断熱材や外断熱材として用いられる押出法ポリスチレンフォーム保温板、比較例４も内断熱材や外断熱材として用いられるフェノール樹脂成形板である。

また、不燃断熱フォーム材１は、用途に応じて適宜の厚みを以ってフォーム基材４が形成されるが図４に示すように広帯域において優れた吸音特性を有する。不燃断熱フォーム材１は、例えば５０ｍｍの厚みの場合に、１００ＭＨｚに対して０．０９４０、５００ＭＨｚに対して０．３４６０、１０００ＭＨｚに対して０．６９３０の吸音特性を有する。また、不燃断熱フォーム材１は、７５ｍｍの厚みの場合に、１００ＭＨｚに対して０．１１５０、５００ＭＨｚに対して０．５６７０、１０００ＭＨｚに対して０．８４６０の吸音特性を有する。さらに、不燃断熱フォーム材１は、１００ｍｍの厚みの場合に、１００ＭＨｚに対して０．１１５０、５００ＭＨｚに対して０．６７６０、１０００ＭＨｚに対して０．８３９０の吸音特性を有する。

不燃断熱フォーム材１は、上述したようにフォーム基材４の第１主面４Ａに全面に亘ってアルミニウム箔層８が形成されており、このアルミニウム箔層８によって不燃特性が奏されるようになる。不燃断熱フォーム材１においては、アルミニウム箔層８に対して、厚みが２０μｍのアルミニウム箔６を分解させる熱量（約６６０℃）の輻射熱が加えられた場合でも、アルミニウム箔層８やフォーム基材４に熱変形が生じることは無い。

不燃断熱フォーム材１においては、アルミニウム箔層８が加えられる輻射熱の一部を反射させて熱負荷を軽減するとともに、良好な熱伝導率特性により全面に伝導して放熱するようにして部分的な熱集中の発生が抑制されるようにする。不燃断熱フォーム材１においては、上述した構成からアルミニウム箔層８が通気性の良好なポリエステル系短繊維を基材繊維２としたフォーム基材４に裏打ちされた構造となっており、アルミニウム箔層８の部分的な熱集中の発生が抑制される。したがって、不燃断熱フォーム材１においては、フォーム基材４とアルミニウム箔層８との相乗効果により、アルミニウム箔６を分解させる熱量の輻射熱が付加された場合にも熱変形の発生が抑制される。

なお、不燃断熱フォーム材１は、フォーム基材４の第１主面４Ａに全面に亘ってアルミニウム箔層８を形成したが、両面にアルミニウム箔層８を形成するようにしてもよいことは勿論である。不燃断熱フォーム材１は、この場合に厚みを異にするアルミニウム箔６をフォーム基材４に接合するようにしてもよい。

以上のように構成される不燃断熱フォーム材１の製造工程について図２を参照して説明する。不燃断熱フォーム材１の製造工程は、一般的な紡績工程で用いられる給綿機から原料となる基材繊維２とバインダ繊維３とを上述した割合で混綿機へと供給して混綿繊維素材５を紡績する混綿工程１１と、混綿繊維素材５を充分に交絡して不織布９を得る不織布形成工程１２とを有する。不燃断熱フォーム材１の製造工程は、ロール状に巻回されたアルミニウム箔６を引き出して一方主面にバインダ剤７を塗布してバインダ層を形成するバインダ剤塗布工程１３を有する。

不燃断熱フォーム材１の製造工程は、不織布９とアルミニウム箔６とを加熱圧縮装置１５に供給して、重ね合わせた状態で加熱圧縮する加熱圧縮行程１４を有する。加熱圧縮装置１５には、加熱空間部１６内にヒータ１７Ａを有する加熱ローラ１７と、この加熱ローラ１７と所定の対向間隔を有して対向配置されたガイドローラ１８とが設けられている。不燃断熱フォーム材１の製造工程は、加熱圧縮装置１５から送り出される不織布９とアルミニウム箔６とを一体化した長尺の断熱フォーム原反１０を所定の形状に切断する切断工程１９を有する。

製造工程は、混綿工程１１において、詳細を省略するがそれぞれのホッパから上述した重量比を以って搬送管路に投入した基材繊維２とバインダ繊維３とを攪拌しながら空気搬送することにより、これら基材繊維２とバインダ繊維３とを充分に混綿して絡み合った状態のウェブ状にした混綿繊維素材５を搬送管路から送り出す。製造工程は、搬送管路から送り出された混綿繊維素材５を、搬送路の前段位置にヒータが設置された図示しないベルトコンベアによって搬送することでバインダ繊維３の溶融温度まで加熱する。

製造工程は、混綿繊維素材５をベルトコンベアで搬送する途中で不織布形成工程が行われる。混綿繊維素材５は、搬送路の前段位置においてヒータによって加熱されることで表面層のバインダ繊維３が溶融し、後段位置において冷やされることでバインダ繊維３が再硬化することで薄膜層を形成して比較的大きな厚みの不織布９を形成して加熱圧縮行程１４を構成する加熱圧縮装置１５に連続して供給される。

製造工程は、ロール状から引き出したアルミニウム箔６を加熱圧縮装置１５に連続して供給するが、途中に配置した例えばエアスプレー装置によってこのアルミニウム箔６の一方主面にバインダ剤７を吹き付けて塗布するバインダ剤塗布工程１３が施される。アルミニウム箔６は、上述したようにバインダ剤７を塗布して形成したバインダ剤層を不織布９と対向させるようにして加熱圧縮装置１５内へと供給される。

加熱圧縮装置１５は、図２に概略構成を示すように、加熱雰囲気に保持された空間部１６内に不織布９とアルミニウム箔６とを重ね合わせて搬送する搬送路が構成され、この搬送路に沿って加熱ローラ１７とガイドローラ１８とが配置されている。加熱圧縮装置１５は、加熱ローラ１７とガイドローラ１８とが不燃断熱フォーム材１の厚みを規定する対向間隔に設定されている。加熱圧縮装置１５は、これら加熱ローラ１７とガイドローラ１８との間に不織布９とアルミニウム箔６とを重ね合わせで搬送することにより、不織布９を所定の厚みに圧縮する。なお、加熱圧縮装置１５は、基材繊維２やバインダ繊維３の種類或いはフォーム基材４の厚み等の条件によって、空間部１６や加熱ローラ１７の温度が適宜設定される。

不織布９は、加熱ローラ１７とガイドローラ１８とによって加熱状態で圧縮されることにより、基材繊維２とバインダ繊維３とが内部で互いに交絡されて所定の厚みのマット状からなる不織布状態のフォーム基材４を形成する。また、アルミニウム箔６は、加熱ローラ１７とガイドローラ１８とにより加熱状態で不織布９に圧着されることによって、バインダ剤７を介して不織布９の表面に接合されてアルミニウム箔層８を形成する。製造工程は、上述したように加熱圧縮装置１５内において不織布９とアルミニウム箔６とを一体化する加熱圧縮工程１４を施す。なお、加熱圧縮装置１５は、一対の加熱ローラ１７とガイドローラ１８とを示したが、不織布９を徐々に所定の厚みまで圧縮するように複数対が設置される。また、加熱圧縮装置１５は、所定幅の断熱フォーム原反１０を形成するために、当該長さの加熱ローラ１７とガイドローラ１８とが用いられるとともに当該長さの対向間隔を以って設置されて搬送路を構成する一対のガイド板も備えられる。

製造工程には、加熱圧縮装置１５から送り出される断熱フォーム原反１０を搬送するベルトコンベアの途中に長さを検出するセンサを設けるとともに、カッタと受け台とが設置される。製造工程は、センサの出力によって断熱フォーム原反１０を受け台上でカッタによって切断する切断工程１９が施されて、所定形状の不燃断熱フォーム材１を連続して製造する。

図５及び図６に示した断熱構造２０は、柱２１や間柱２２によって仕切られた外装材２３と内装材２４との間に構成される壁面空間部２５内にアルミニウム箔層８を内側にして不燃断熱フォーム材１を充填して敷き込んでなる。断熱構造２０では、柱２１や間柱２２を覆うようにして透湿防水シート２６が取り付けられ、この透湿防水シート２６との間に通気層２７を保持して不燃材料の化粧パネル等からなる外装材２３が取り付けられる。

断熱構造２０においては、室内側から各壁面空間部２５内に不燃断熱フォーム材１がそれぞれ充填して敷き込まれる。不燃断熱フォーム材１は、壁面空間部２５の開口寸法よりもやや大きめの外形寸法にカットされ、外周部を適宜圧縮して壁面空間部２５内に押し込められる。不燃断熱フォーム材１は、軽量であることから取り扱いが極めて簡便である。断熱構造２０においては、不燃断熱フォーム材１との間に空気層２８を構成するようにしてパネルボードやこのパネルボードにクロス等を貼り合わせてなる内装材２４が取り付けられる。

不燃断熱フォーム材１は、上述したようにポリエステル系短繊維の基材繊維２とバインダ繊維３を混綿した混綿繊維素材５によりフォーム基材４が形成されることで、軽微な力で自由に変形させることが可能であるとともに自然状態への復元性も有している。不燃断熱フォーム材１は、ナイフやはさみによって所定の形状に簡単に裁断することが可能であるとともに、繊維状の裁断屑が飛散することも無い。したがって、不燃断熱フォーム材１は、極めて簡易な作業によって壁面空間部２５内に敷き込むことが可能であるとともに、フォーム基材４の弾性力が柱２１や間柱２２に作用することで保持構造や接着剤等を一切不要とする。

断熱構造２０においては、壁面空間部２５内に図示しないが電気、ガス、水道等の各種配管等が配されるとともに壁面空間部２５が様々な形状を呈している。不燃断熱フォーム材１は、上述したように自由な形状に変形可能であるとともにほぼ１００％の復元性を有していることから、配管等に合わせてカッタ等により形成した切込みを押し広げて通過させることで柱２１や間柱２２に密着した状態で壁面空間部２５内に敷き込まれる。

なお、不燃断熱フォーム材１は、上述した代表例として示した断熱構造２０にのみ適用されるものでは無いことは勿論である。また、不燃断熱フォーム材１は、壁面空間部２５への敷き込みばかりでなく、例えば天井部位や床面等にも広く用いられることは勿論である。また、不燃断熱フォーム材１は、上述した特性によって急峻な天井部分であっても容易に敷き込みが行われるとともに型くずれの経時変化を殆ど生じることは無い。不燃断熱フォーム材１は、現場対応で敷き込みが行われるばかりでなく、工場等で予め製作されて現場に搬入されて設置されるプレキャスト型の防音パネル等にも用いられる。また、不燃断熱フォーム材１は、建物の断熱フォーム材ばかりでなく、自動車や電車等の内装材、防音壁等の各種の用途に用いられる。

実施の形態として示す不燃断熱フォーム材の要部縦断面図である。不燃断熱フォーム材の製造工程図である。不燃断熱フォーム材と従来の断熱フォーム材との特性比較図である。不燃断熱フォーム材の吸音特性図である。不燃断熱フォーム材を壁面に敷き込んだ使用状態の要部横断面図である。不燃断熱フォーム材を壁面に敷き込んだ使用状態の要部縦断面図である。不燃材料の試験装置の構成図である。

符号の説明

１不燃断熱フォーム材、２基材繊維、３バインダ繊維、４フォーム基材、５混綿繊維素材、６アルミニウム箔、７バインダ剤、８アルミニウム箔層、９不織布、１０断熱フォーム原反、１１混綿工程、１２不織布形成工程、１４加熱圧縮工程、１５加熱圧縮装置、１７加熱ローラ、１８ガイドローラ、１９切断工程

Claims

基材繊維のポリエステル系繊維と、この基材繊維よりも低融点特性を有するポリエステル系短繊維からなるバインダ繊維とを混綿した混綿繊維素材を不織布状態に交絡し、この不織布に対して上記バインダ繊維のみを溶融する加熱処理を行いながらマット状に圧縮してフォーム基材を形成し、
上記フォーム基材の少なくとも一方主面に対して、上記バインダ繊維の融点と同等若しくは低温度での熱硬化特性を有するバインダ剤を一方主面に塗布してバインダ剤層を形成したアルミニウム箔材を上記バインダ剤層の形成面を供給面として供給して熱圧着処理を施すことにより、上記バインダ剤層を介して一体化することによりアルミニウム箔層を構成した不燃断熱フォーム原反を形成し、
上記不燃断熱フォーム原反を、外装材と内装材との間に構成される空間部よりもやや大きな外形形状に切断して形成した不燃断熱フォーム材が用いられ、
上記不燃断熱フォーム材が、上記外装材と上記内装材との間に構成される上記空間部内に、上記内装材に対して上記アルミニウム箔層を対向させかつ空気層を構成して外周部を圧縮させながら敷き込まれることを特徴とする不燃断熱フォーム材を用いる断熱構造。
上記不燃断熱フォーム材には、密度２７±３．０Ｋｇ／ｍ ^３、熱伝導率０．０３３Ｗ／ｋｍ、熱抵抗１．４８ｍ ^２ｋ／Ｗ、圧縮硬さ２５％で３０±３Ｎまた５０％で８２±８Ｎ、引張り強さが繊維配向方向で３００±３０Ｎまた非繊維配向方向で１１０±２０Ｎの特性を有する不燃断熱フォーム基材が用いられることを特徴とする請求項１に記載の不燃断熱フォーム材を用いる断熱構造。