JP4330125B2

JP4330125B2 - 基礎断熱工法用断熱材

Info

Publication number: JP4330125B2
Application number: JP2003203538A
Authority: JP
Inventors: 昇綿奈部; 宏尾上; 万亀男永田; 豊高福原; 賢一米田
Original assignee: エンデバーハウス株式会社
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2023-07-30
Also published as: JP2005048372A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、断熱性能に優れ、コンクリート基礎にフィット性が良く、使用時の作業性に優れる基礎断熱工法用断熱材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、住宅の断熱化、気密化が進むにつれ、床に断熱材を施工する床断熱工法に代え、基礎の内側や外側に断熱材を施工する基礎断熱工法の採用が活発化されている。
【０００３】
このような用途に使用される断熱材としては、一般に発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレン、発泡ポリウレタンといった発泡樹脂からなるもので、板状の断熱材を接着剤等でコンクリートに張り付けていた。
【０００４】
特許文献１には、基礎断熱材として硬質ウレタンフォーム、ポリイソシアヌレートフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリフェノールフォームなどのプラスチックフォームやグラスウール、ロックウール、セルロースファイバなどの無機、有機繊維断熱材を挙げているが、外断熱材として使用しているために、防蟻シートで覆うことが必要であった。
【０００５】
また、特許文献２には、断熱材は、一般に発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレン、発泡ポリウレタンといった発泡樹脂からなるものとしており、繊維体は防蟻剤の吸収体として用いている。しかし、実際には発泡樹脂の断熱材表面は硬いためコンクリート基礎の凹凸とのフィット性が悪く、断熱材とコンクリート基礎の凹凸面に隙間を発生し、この隙間を通って白蟻が侵入することが多かった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３５０５０２号公報
【特許文献２】
特開２００２―２７５９１１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、断熱性能に優れ、コンクリート基礎にフィット性が良く、使用時の作業性に優れる基礎断熱工法用断熱材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の繊維集合体からなる断熱材は、前記課題を解決するために以下のような構成を有する。
【０００９】
すなわち、本発明の断熱材は、短繊維集合体に高吸湿性繊維を含有する不織布を積層したものであって、前記短繊維集合体がマトリックス繊維およびマトリックス繊維の融点よりも低い融点を有する成分を含む低融点繊維からなり、該マトリックス繊維が異型構造繊維を含むことを特徴とする基礎断熱工法用断熱材である。
【００１０】
また、本発明の断熱材は、短繊維集合体が撥水性繊維を含有するものであってもよい。
【００１１】
また、本発明では、短繊維集合体を後加工による撥水性処理を施したものとしてもよい。
【００１２】
また、短繊維集合体が高吸湿性繊維を含有するものとしてもよい。
【００１３】
【００１４】
また、本発明では、短繊維集合体が、該低融点繊維を５〜９５ｗｔ％含有し、密度が５〜３００ｋｇ／ｍ^３で、厚さが５〜２００ｍｍであるのがよい。
【００１５】
特許文献２には、板状の断熱材の片側側面に繊維体を貼り付けて、防蟻薬液の「薬液吸収体」として、繊維体の使用が示されているが、本発明は、短繊維集合体がマトリックス繊維およびマトリックス繊維の融点よりも低い融点を有する成分を含む低融点繊維で構成され、これを熱処理によって成型した断熱材を使用することにより、コンクリート基礎に貼り付ける際に、断熱材自身が持つ柔軟性によりコンクリート側面の凹凸に良くフィットして、前記問題点を解決した。更には、マトリックス繊維のうち少なくとも１種類が異型構造、特に中空構造の繊維を使用したものは、断熱性も良く、コンクリートへの型沿いも良好となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の基礎断熱工法用断熱材について説明する。
本発明の実施の形態に係わる断熱材を構成する繊維について説明する。利用可能な素材としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）やこれらの共重合体に代表されるポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、その他ポリオレフィン、アクリル、モダクリル等の合成繊維やレーヨン、および絹、綿、麻、羊毛等の天然繊維が挙げられる。
【００１７】
本発明に用いる繊維集合体は、上記繊維を２種類以上含むが、マトリックス繊維として少なくとも１種類は異型構造の繊維であることが必要である。異型構造の繊維を使用することにより、繊維集合体を嵩高性にし、軽量であるだけでなく断熱性にも優れた繊維集合体を得ることが可能である。異型構造の例としては、中空（単孔、多孔）、三角形、多角形、Ｙ型、Ｗ型等がある。
【００１８】
軽量であるだけでなく断熱性にも優れた繊維集合体を得ることが可能であるのは、中空型構造の繊維の場合、繊維の中空部分に空気が保持されるためである。
通常、繊維集合体を断熱材として使用する場合、繊維集合体中に発生する空気対流によって熱が移動するが、中空型構造の繊維を使用することによりこれを抑える効果がある。また、三角形、多角形、Ｙ型、Ｗ型等の場合、繊維表面積が多くなることと、構造体の空間をより細かく分割することにより熱の移動を抑制する効果がある。
【００１９】
また、マトリックス繊維は、単独ポリマーからなるものだけでなく、複合繊維も好ましく用いられる。例えば、サイドバイサイドの構造を有し自己捲縮発現性を有する繊維等である。また、サイドバイサイド構造と上記中空型構造を組み合わせた繊維も知られており、このタイプの繊維は本発明の繊維構造体のマトリックス繊維として特に好ましく用いられる。
マトリックス繊維は１種類のみでなく、複数の種類を組み合わせてもよい。
【００２０】
また、マトリックス繊維の融点よりも低い融点を有する成分を含む低融点繊維を使用することが必要である。このような、低融点成分（あるいは融着成分ともいう）は、通常数十℃から百数十℃の温度で溶融又は軟化する。低融点成分のみが溶融又は軟化し、他の繊維成分には影響のない温度で繊維構造体を熱処理し、低融点成分により繊維相互間の接触部の一部で実質的に接着させる。これにより、繊維集合体の形態が保持される。
【００２１】
このような低融点成分を含む繊維の例としては、イソフタル酸を共重合したＰＥＴとホモＰＥＴからなる複合繊維、ポリオレフィンとＰＥＴからなる複合繊維等が挙げられる。
【００２２】
低融点繊維の混率は任意であるが、繊維集合体中の耐熱性や形態保持性の観点から５〜９５ｗｔ％の利用が好ましい。
【００２３】
本発明の好ましい態様として、繊維集合体を構成する繊維が全てポリエステル繊維であるものが挙げられる。素材をポリエステルに統一する事は、特にリサイクル面で優位である。例えば、マトリックス繊維としてＰＥＴ、ＰＥＮ等のホモポリマーからなる異型構造繊維（例えば中空繊維）と、ホモポリエステルを１成分とするサイドバイサイド繊維と、共重合ポリエステルを低融点成分とする単独又は複合ポリエステルからなる繊維集合体を例示することが出来る。更に、断熱性能と弾性性能の面から、繊維径の大きいものと小さいものを混合して用いる事は好ましい。
【００２４】
本発明の断熱材の密度は、コスト・作業性・自立性を考慮すると５〜３００ｋｇ／ｍ３が好ましい。
【００２５】
また、厚みについては、自立性・剛性・作業性を考慮すると５〜２００ｍｍが好ましい。より好ましくは、２０ｍｍ〜１５０ｍｍである。
【００２６】
また、撥水繊維を含有するか、後加工による撥水性処理を施すことにより、本発明の基礎断熱工法用断熱材に、仮に水が浸入した際にも、水切りが良くなり乾燥速度が速くなるため、高い断熱性能が保たれる。本発明に使用する撥水性繊維とは、フッ素やテフロン（登録商標）からなる繊維やこれらの樹脂やシリコンを練り込んだり表面加工を施した繊維があげられる。
【００２７】
撥水性繊維の混率は任意であるが、短繊維集合体の水切り性や撥水性能の観点から５〜９５ｗｔ％の利用が好ましい。成形性や形態保持性の観点からより好ましくは１０〜６０ｗｔ％である。
【００２８】
また、断熱材に後加工による撥水処理を施しても良い。撥水処理方法としては、フッ素やシリコンのスプレーや浸漬による付与方法がある。
【００２９】
また、高吸湿繊維を含有するか、高吸湿性繊維を含有する不織布を積層することにより、水が浸入してこなくても温度の急激な変動による結露の発生を抑制できるので、高い断熱性能が保たれ、黴が発生しにくくなる。
【００３０】
本発明に使用する高吸湿性繊維とは、アクリル酸塩架橋体繊維（商品名「ベルオアシス」カネボウ合繊（株）製）、表面加水分解処理カルボキシル基変性アクリル系繊維等がある。特にアクリル酸塩架橋体繊維（商品名「ベルオアシス」）は、吸放湿速度が速く、相対湿度に対して平衡状態となるので調湿機能が良好である。
【００３１】
高吸湿性繊維の混率は任意であるが、結露防止および断熱性能の観点から２〜４０ｗｔ％の利用が好ましい。性能およびコストの観点から、より好ましくは５〜２０ｗｔ％である。
【００３２】
また、短繊維集合体に、高吸湿性繊維を含有する不織布を積層しても良い。この場合高吸湿性繊維の含有率は、上記の断熱材そのものにブレンドする時よりも若干多くしたほうが良い。結露防止および断熱性能の観点から、不織布中の高吸湿性繊維は５〜７０ｗｔ％が好ましい。性能およびコストの観点から、より好ましくは１０〜４０ｗｔ％である。
【００３３】
高吸湿性繊維を含有する不織布の、高吸湿性繊維以外の組成は適宜選択すれば良い。好ましくは、マトリックス繊維の融点よりも低い融点を有する成分を含む低融点繊維を含有するのが良い。加熱処理により厚みを均一に抑制したり成形加工に都合が良い。
【００３４】
更に、この高吸湿性繊維を含有する不織布に、ポリエチレンフィルムを積層（ラミネート）して防湿機能を付与したものとしても良い。
【００３５】
上記膜状物の積層方法は、バインダー繊維からなる薄い不織布を積層して加熱したり、バインダー樹脂を噴霧したり、粘着剤を使用して圧着して接着することによりできる。
【００３６】
例えば、カード機、クロスレイヤー処理を行い、さらに加熱処理ゾーン出口にてローラで不織布を圧縮して厚さを調節した短繊維集合体からなる断熱材を、出口にて断熱材上面からバインダー繊維からなる薄い不織布を供給し、更にその上から、ポリエチレンフィルムをラミネートした高吸湿性繊維を含有する不織布を積層して加熱して一体化したり、バインダー樹脂を塗布したスパンボンドを積層して加熱圧着しても良い。
【００３７】
本発明の断熱材の大きさや密度は、使用目的や必要とされる断熱性に応じて適宜変更が可能である。
【００３８】
このような本発明の断熱材は、基礎構造体のコンクリートの室内側に、接着剤や粘着材で貼り付ける。また、コンクリートに取りつけた釘やピンに断熱材をさし込んで固定しても良い。また、断熱材の弾力性を利用して治具等でコンクリートに断熱材を押しつけることによって固定しても良い。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は、ポリスチレンボードに替わる断熱性能を有し、異型構造繊維を含有することにより弾力性にも優れた性能を有し、コンクリートへの型沿いが良好で設置作業性、作業環境を著しく改善し、特に環境条件が過酷な基礎断熱工法用に撥水性能付与による水切り性を向上し、高吸水性繊維を含有することにより、結露防止や調湿機能を有した基礎断熱工法用断熱材である。
【００４０】
ここで評価方法について説明する。
コンクリートフィット性：コンクリートの垂直方向の表面に試験体（３０ｃｍ×３０ｃｍ）を沿わせて置き、試験体表面から軽くコンクリートに押しつけて目視により、フィット性を確認する。
【００４１】
結露発生有無の評価方法：ガラス製デシケーターの壁面に、試験体（３０ｃｍ×３０ｃｍ）を貼り付け、デシケーターの蓋を開けたまま３０℃、７０％ＲＨの恒温恒湿槽中に５時間静置した後、蓋を閉めて密閉し、同条件でさらに１時間静置する。恒温恒湿槽の温度を２０℃に変更し６時間静置する。さらに３０℃、１０℃で６時間ずつ静置する。この間、密閉容器内の温湿度の変化を測定すると同じに、結露の発生の有無を目視にて確認する。
【００４２】
浸漬水水切り性：各試験体（３０ｃｍ×３０ｃｍ）を水面下１０ｃｍまで浸漬し、１０分後に引き上げて縦置きし、１時間毎に重量を測定して重量の変化を比較する。
【００４３】
【実施例】
参考例１
カネボウ合繊（株）製ＰＥＴ異型構造（中空）短繊維Ｈ５８８（６．６ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）を３０％、カネボウ合繊（株）製ＰＥＴ短繊維３１０（２．２ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）を５０％、熱融着繊維としてユニチカファイバー（株）製共重合ＰＥＴ短繊維４０８０（２．２ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）２０％を開繊、混綿し、カード機、クロスレイヤー処理を行った。引続き試料の両面側から１４０〜２００℃加熱処理を施し、さらに加熱処理ゾーン出口にてローラで不織布を圧縮して厚さを調節して密度が３０ｋｇ／ｍ３、厚さ１００ｍｍの不織布構造体を得た。この不織布構造体を６００ｍｍ巾に分割して基礎断熱工法用断熱材を得た。
【００４４】
参考例２
小島産業（株）製ＰＥＴ異型構造（Ｙ断面）短繊維ＳＰ８８０５（５．５ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）を３０％、ユニチカファイバー（株）製シリコーン表面加工したＰＥＴ短繊維３８Ｙ（３．３ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）を６０％、熱融着繊維としてユニチカファイバー（株）製共重合ＰＥＴ短繊維４０８０（２．２ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）１０％を開繊、混綿し、カード機、クロスレイヤー処理を行った。引続き試料の両面側から１４０〜２００℃加熱処理を施し、さらに加熱処理ゾーン出口にてローラで不織布を圧縮して厚さを調節して密度が３０ｋｇ／ｍ３、厚さ１００ｍｍの不織布構造体を得た。この不織布構造体を５００ｍｍ巾に分割して基礎断熱工法用断熱材を得た。
【００４５】
参考例３
小島産業（株）製ＰＥＴ異型構造（Ｙ断面）短繊維ＳＰ８８０５（５．５ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）を３０％、カネボウ合繊（株）製ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）短繊維３１０（２．２ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）を５０％、熱融着繊維としてユニチカファイバー（株）製共重合ＰＥＴ短繊維４０８０（２．２ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）２０％を開繊、混綿し、カード機、クロスレイヤー処理を行った。
引続き試料の両面側から１４０〜２００℃加熱処理を施し、さらに加熱処理ゾーン出口にてローラで不織布を圧縮して厚さを調節して密度が３０ｋｇ／ｍ３、厚さ１００ｍｍの不織布構造体を得た。この不織布構造体の上下面から撥水加工剤（大京化学（株）製「ダイガード」（商品名））を５重量％ｏｗｆ噴霧し、１５０℃でキュアしたものを５００ｍｍ巾に分割して基礎断熱工法用断熱材を得た。
【００４６】
実施例１
カネボウ合繊（株）製ＰＥＴ異型構造（中空）短繊維Ｈ５８８（６．６ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）を３０％、カネボウ合繊（株）製ＰＥＴ短繊維３１０（２．２ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）を５０％、熱融着繊維としてユニチカファイバー（株）製共重合ＰＥＴ短繊維４０８０（２．２ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）２０％を開繊、混綿し、カード機、クロスレイヤー処理を行った。引続き試料の両面側から１４０〜２００℃加熱処理を施し、さらに加熱処理ゾーン出口にてローラで不織布を圧縮して
厚さを調節して密度が３０ｋｇ／ｍ３、厚さ５０ｍｍの不織布構造体を得た。この不織布構造体に、厚さ１００μｍのポリエチレンフィルムをラミネートした高吸湿性繊維を含有する不織布（カネボウ合繊（株）製高吸湿性繊維「ベルオアシス」１０重量％、カネボウ合繊（株）製ＰＥＴ短繊維３１０（２．２ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）を７０重量％、熱融着繊維としてユニチカファイバー（株）製共重合ＰＥＴ短繊維４０８０（２．２ｄｔｅｘ×５１ｍｍ）２０重量％、目付５０ｇ／ｍ２）を積層して加熱して一体化して１０００ｍｍ巾に分割して防湿、調湿機能を有する基礎断熱工法用断熱材を得た。本発明の調湿効果を図３に示す。
【００４７】
比較例１
基礎断熱材として硬質ウレタンフォームを使用し、基礎コンクリートの室外側に断熱材を介して基礎被覆材が取り付けられた断熱基礎構造で、断熱材の室外側の表面を防蟻シートで覆った。
【００４８】
【表１】

【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる基礎断熱工法用断熱材の使用例の断面図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる結露防止シートを積層した基礎断熱工法用断熱材の使用例である。
【図３】本発明の実施形態にかかる結露防止シートを積層した基礎断熱工法用断熱材の調湿効果の例を示したものである。
【符号の説明】
１基礎断熱工法用断熱材
２基礎コンクリート
３結露防止シート

Claims

短繊維集合体に高吸湿性繊維を含有する不織布を積層したものであって、前記短繊維集合体がマトリックス繊維およびマトリックス繊維の融点よりも低い融点を有する成分を含む低融点繊維からなり、該マトリックス繊維が異型構造繊維を含むことを特徴とする基礎断熱工法用断熱材。
前記短繊維集合体が撥水性繊維を含有する請求項１記載の基礎断熱工法用断熱材。
前記短繊維集合体を後加工による撥水性処理を施したことを特徴とする請求項１記載の基礎断熱工法用断熱材。
前記短繊維集合体が、前記低融点繊維を５〜９５ｗｔ％含有し、密度が５〜３００ｋｇ／ｍ^３で、厚さが５〜２００ｍｍである請求項１〜３いずれかに記載の基礎断熱工法用断熱材。
前記高吸湿性繊維を含有する不織布を、ポリエチレンフィルムと積層して使用する請求項１〜４いずれか１項に記載の基礎断熱工法用断熱材。