JP5342319B2 - 屋根の断熱遮音構造 - Google Patents

Description

本発明は建築物や車両の屋根の断熱遮音構造に関するものである。

屋根には雨音を遮断する遮音手段や屋根の熱を室内に伝えないための断熱手段を付することが要求されている。
従来、上記遮音および／または断熱手段としては、屋根材と下地材との間に合成樹脂発泡体シートや繊維シートを介在させる手段、屋根材と下地材とを制振性接着剤によって接着する手段、屋根材と下地材との間にアスファルトシートやゴムアスファルトシート等の弾性シートを介在せしめる手段等が提供されている。

特開２００１−１７３１６４号公報 特開２０００−６４５１２号公報 特開２００５−９２０５号公報 特開２０００−８７３７号公報

上記従来の遮音および／または断熱手段にあっては、充分な遮音および／または断熱性を得るためには合成樹脂発泡シート、繊維シート、アスファルトシート、ゴムアスファルトシート、あるいは制振性接着剤層の厚みを増大せしめることが必要であって、このように断熱遮音手段の厚みを増大させると、材料コストアップにつながり、更に該断熱遮音手段の質量が増加し、屋根の強度や、車両にあっては燃費に悪影響が及ぼされる。また、屋根にあっては遮音および／または断熱手段を取付ける為のスペースが狭く、この点においても断熱遮音手段の厚みを増大させることが非常に困難となっている。

本発明は上記従来の問題点を解決し、屋根における断熱遮音手段の厚みを薄くしても良好な断熱遮音効果が得られるような屋根の断熱遮音構造を提供することを目的とするものであり、屋根板１の下側に複数個の凹部を設けたスペーサー２を配し、該スペーサー２の下側に通気抵抗が０．０６〜３．０ｋＰａ・ｓ／ｍの紙材４を介して多孔質下地材３を配置した屋根の断熱遮音構造を提供する、あるいは屋根板１と複数個の凹部を設けたスペーサー２との間に多孔質シートまたは多孔質マットを充填し、該スペーサー２の下側に通気抵抗が０．０６〜３．０ｋＰａ・ｓ／ｍの紙材４を介して多孔質下地材３を配置した屋根の断熱遮音構造を提供するものである。
一般に上記スペーサー２は熱可塑性樹脂シートに真空および/または圧空成形によって複数個の凹部を形成した構成を有する。

〔作用〕
本発明の構成にあっては、上記スペーサー２の複数個の凹部２Ａによって屋根板１と多孔質下地材３との間に空気層が設けられる。上記屋根板１から発生する雨音、風切り音等の騒音（音波）は上記スペーサー２の凹部２Ａ内に侵入するが、上記音波は上記スペーサー２の各凹部２Ａ周壁に反射することによってエネルギーを減衰せしめられる。上記エネルギーが減衰された音波は、上記多孔質下地材３に達し、該多孔質下地材３によって吸収される。
また本発明の構成にあっては、上記スペーサー２の複数個の凹部２Ａによって屋根板１と多孔質下地材３との間に設けられた空気層がいわば断熱材となることによって、上記屋根板１と上記多孔質下地材３との間の熱伝導が断たれる。
更に上記多孔質下地材３は含有する空気によって断熱性、吸音性を有する。

ここで更に本発明の構成にあっては、上記スペーサー２の下側に通気抵抗が０．０６〜３．０ｋＰａ・ｓ／ｍの紙材４を配置する。上記紙材４は優れた吸音性を有するので、上記スペーサー２を通過することでエネルギーを減衰された音波は、更に上記紙材４によって効果的に吸収される。また上記紙材４は吸熱作用も有するので、上記紙材４によって熱が吸収される。

また上記屋根板１と上記スペーサー２との間に多孔質シート（マット）５を充填した場合には、上記屋根板１と上記スペーサー２との間の空間で音波が共鳴することを効果的に防止でき、また上記屋根板１からの熱も、上記多孔質シート（マット）５によって吸収される。

〔効果〕
したがって本発明の断熱遮音構造は優れた断熱遮音効果を有するので、厚みを薄くすることができ、したがって軽量化も実現できる。

複数個の角筒状凹部２Ａを設けたスペーサー２の表側斜視図。 スペーサー２の裏側斜視図。 スペーサー２の断面図。 角筒状凹部２Ａの底部に透孔２Ｂを設けたスペーサーの裏側斜視図。 複数個の六角筒状凹部を設けたスペーサーの斜視図。 波板状のスペーサーの斜視図。 格子状スペーサーの斜視図。 格子状スペーサーの組み立てを説明する斜視図。 本発明の屋根の断熱遮音構造１０を示す断面図。 本発明の屋根の断熱遮音構造１１を示す断面図。 比較試料の屋根の断熱遮音構造１２を示す断面図。 通気抵抗の測定方法を説明する概略図。 断熱試験の測定方法を説明する概略図。 断熱試験の測定方法を説明する概略図。

〔屋根板〕
本発明の屋根板１としては、主として鋼板、亜鉛メッキ鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム鋼板、銅板、銅合金板等の周知の金属を材料とするが、例えばポリプロピレン板、ポリスチロール板、ポリ塩化ビニル板、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）板、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）板等の硬質プラスチックを材料とするもの、木板、ハードボード、パーチクルボード等の木質板、石膏板、炭酸マグネシウム板、ケイ酸カルシウム板、アルミナ板、陶板等の無機質を材料とするものも本発明の屋根板の範疇に属する。また、これらの表面には防錆や意匠上から塗料が塗布されていてもよい。

〔スペーサー〕
本発明のスペーサー２は主として熱可塑性樹脂を材料とするものである。
本発明のスペーサー２に使用される熱可塑性樹脂としては、次に示す熱可塑性プラスチックが使用される。すなわち、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、アクリロニトリル−エチレン−スチレン共重合体（ＡＥＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰＲ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニリデン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等である。また上記ポリプロピレンには、ＰＥおよび／またはＥＰＲによって変性したポリプロピレン（変性ＰＰ）を用いてもよい。また上記熱可塑性樹脂の二種以上を含むポリマーアロイまたはポリマーブレンドを使用してもよい。
あるいは熱可塑性樹脂として、トウモロコシやサトウキビ等の澱粉から得られるポリ乳酸を原料とした生分解性樹脂を使用してもよい。

上記スペーサー２に使用される熱可塑性樹脂として望ましいものは、真空および/また
は圧空成形性を考慮して、ＰＰまたは変性ＰＰであり、特に上記変性ＰＰは望ましい真空および/または圧空成形性を有し、深絞り成形が容易な材料である。
上記変性ＰＰにおいて、ＰＥとしては密度が０．９４１以上の高密度ＰＥ、密度が０．９２６〜０．９４０の中密度ＰＥ、密度が０．９１０〜０．９２５の低密度ＰＥ、密度が０．９０９以下の超低密度ＰＥの何れも使用可能であるが、ＰＰとの混和性が良くかつ伸びの改良効果が大きい低密度ＰＥの使用が好ましい。
上記ＥＰＲとしてはエチレンとプロピレンのゴム状共重合体（以下ＥＰＭと略す）、エチレン、プロピレン、更にジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネン、１，４−ヘキサジエン等のジエン成分を共重合したエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（以下ＥＰＤＭと略す）の何れもが使用される。

上記変性ＰＰにおいて、ＰＥおよび／またはＥＰＲはＰＰ中に５〜３０質量％の範囲で配合される。ＰＥおよび／またはＥＰＲの配合量が５質量％未満の場合はＰＰの伸び性が充分改良されず、良好な成形性が得られない。またＰＥおよび／またはＥＰＲの配合量が３０質量％を越えると、得られる変性ＰＰの硬さが不足し、形状および寸法安定性や耐熱性が悪くなる。
上記変性ＰＰには、必要に応じ、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリレート系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、プロピオン酸ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂等の熱可塑性樹脂の一種または二種以上が混合されてもよい。
上記変性ＰＰは通常シート状にされるが、該変性ＰＰシートの片面または両面には更にＰＥ、無変性ＰＰ、ＥＰＲ、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリレート系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、スチレン系樹脂、プロピオン酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエステル系樹脂等の熱可塑性樹脂の被膜または該熱可塑性樹脂の発泡体の被膜を形成してもよい。層間密着性、耐熱性の観点から無変性ＰＰは望ましい被膜である。上記被膜は変性ＰＰに特に無機充填材を添加混合した場合、芯材の表面の平滑性が確保されかつ耐薬品性も向上する。

上記変性ＰＰの他、本発明のスペーサー２に使用される熱可塑性樹脂として望ましいものは、エンジニアリングプラスチックのポリマーアロイである。特に直射日光に曝される屋根材１を構成要件とする断熱遮音構造に使用される場合には、耐熱性を有する熱可塑性樹脂を使用することが好ましく、このような耐熱性熱可塑性樹脂としてエンジニアリングプラスチックが好ましい。該エンジニアリングプラスチックとして、エンジニアリングプラスチックのみ、またはエンジニアリングプラスチックと上記変性ＰＰ等の熱可塑性プラスチック、またはエンジニアリングプラスチックと該エンジニアリングプラスチック以外の熱可塑性樹脂とのポリマーアロイまたはエンジニアリングプラスチックと該エンジニアリングプラスチック以外の熱可塑性樹脂とゴム状物質とのポリマーアロイを用いてもよい。なお該ゴム状物質としては、天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性エラストマーが挙げられる。

上記エンジニアリングプラスチックとしては、例えば、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエステル（ＰＥ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、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）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアミノビスマレイミド、メチルペンテンコポリマー（ＴＰＸ）、セルロースアセテート（ＣＡ）等の熱可塑性エンジニアリングプラスチック、ポリアリルエーテル等の液晶性エンジニアリングプラスチック、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂等の圧縮成形性エンジニアリングプラスチック、結晶性ポリエチレンテレフタレートや結晶性ポリブチレンテレフタレート等の結晶性ポリエステル、シンジオタクチックポリスチレンやアイソタクチックポリスチレン等の立体規則性ポリスチレン等の望ましくは融点が２００℃以上のエンジニアリングプラスチックが挙げられる。これらのエンジニアリングプラスチックは、それぞれ単独でまたは２種以上組合せて使用される。

なお上記変性ＰＰＥとは、ＰＰＥにスチレン、α−メチルスチレン、α−エチルスチレン、α−メチルビニルトルエン、α−メチルジアルキルスチレン、ｏ−、ｍ−またはｐ−ビニルトルエン、ｏ−エチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｏ−クロロスチレン、ｐ−クロロスチレン、ｏ−ブロモスチレン、２，４−ジクロロスチレン、２−クロロ−４−メチルスチレン、２，６−ジクロロスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン等のスチレン系モノマーをグラフト重合したり、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ハイインパクトポリスチレン（ＨＩＰＳ）等のスチレン系樹脂を混合してポリマーアロイ化したものである。

本発明のスペーサー２が上記エンジニアリングプラスチックと該エンジニアリングプラスチック以外の熱可塑性樹脂とのポリマーアロイからなる場合、該ポリマーアロイに使用される熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリカプロラクタム（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６１０）、ポリウンデカ１ラクタム（ナイロン１１）、ポリドデカ１ラクタム（ナイロン１２）等のポリアミド系樹脂があり、これらの熱可塑性樹脂はそれぞれ単独でまたは２種以上組合せて使用される。

更に上記ポリマーアロイには、各々の成分の相溶性を改良する目的で相溶化剤が添加されてもよい。
該相溶化剤はポリマーアロイの各成分に親和性を有する化合物からなるので、各成分を仲介してポリマーアロイ中の各成分の混和状態を均一にする。従って各成分の特性が有効に発現し、耐熱性、成形性共に極めて良好な材料となり、真空成形等によって複雑形状の芯材が容易に製造されるようになる。
例えば、ＰＰＥ、変性ＰＰＥ、ＰＰＳ等の芳香族系エンジニアリングプラスチックと、ポリプロピレン等のポリオレフィンからなるポリマーアロイ（ゴム状物質を含むポリマーアロイも含む）の相溶化剤としては、例えば、ＰＰＥとポリプロピレンとを化学結合で結合させたブロックまたはグラフト共重合体、ポリプロピレンとポリスチレンとのブロックまたはグラフト共重合体、ＰＰＥとエチレン−ブテン共重合体とのブロックまたはグラフト共重合体、アルケニル芳香族化合物（例えばスチレン）と共役ジエン（例えばブタジエン、イソプレン）とのジブロック共重合体またはトリブロック共重合体を水素添加したポリマー等が使用される。
また上記芳香族系エンジニアリングプラスチックとポリアミド系樹脂からなるポリマーアロイ（ゴム状物質を含むポリマーアロイも含む）の相溶化剤としては、例えば、（ａ）（ｉ）エチレン性炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合及び；（ｉｉ）カルボン酸、酸無水物、酸アミド、イミド、カルボン酸エステル、アミン又はヒドロキシル基；の両者を含む化合物；（ｂ）液状ジエン重合体；（ｃ）エポキシ化合物；（ｄ）ポリカルボン酸又はそれらの誘導体；（ｅ）酸化ポリオレフィンワックス；（ｆ）アシル官能基含有化合物；（ｇ）クロルエポキシトリアジン化合物；及び（ｈ）マレイン酸又はフマル酸のトリアルキルアミン塩が例示される。
上記相溶化剤（ａ）〜（ｈ）の詳細は特開平９−１２４９７号公報に示されており、更に各相溶化剤（ａ）〜（ｈ）は米国特許第４，３１５，０８６号明細書（（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に関する文献）、米国特許第４，８７３，２８６号明細書（（ｄ）に関する文献）、米国特許４，６５９，７６０号明細書（（ｅ）に関する文献）、米国特許第４，６４２，３５８号明細書および米国特許第４，６００，７４１号明細書（（ｆ）に関する文献）、米国特許第４，８９５，９４５号明細書、米国特許第５，０９６，９７９号明細書、米国特許第５，０８９，５６６号明細書および５，０４１，５０４号明細書（（ｇ）に関する文献）、米国特許第４，７５５，５６６号明細書（（ｈ）に関する文献）で開示される。
上記相溶化剤は、ポリマーアロイに対して通常、０．１〜６０質量％添加される。

本発明のスペーサー２の材料として使用される上記熱可塑性樹脂には、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、燐酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、アルミナ、シリカ、珪藻土、ドロマイト、石膏、タルク、クレー、アスベスト、マイカ、ケイ酸カルシウム、ベントナイト、ホワイトカーボン、カーボンブラック、鉄粉、アルミニウム粉、ガラス粉、石粉、高炉スラグ、フライアッシュ、セメント、ジルコニア粉等の無機充填材の一種または二種以上を添加して、機械的強度や耐熱性を向上せしめてもよい。

更に上記熱可塑性樹脂には、リンター、リネン、サイザル、木粉、ヤシ粉、クルミ粉、デン粉、小麦粉等の有機充填材、木綿、麻、竹繊維、ヤシ繊維、羊毛、石綿、ケナフ繊維等の天然繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、アクリル繊維、塩化ビニル繊維、塩化ビニリデン繊維等の合成繊維、ビスコース繊維、アセテート繊維等の半合成繊維、アスベスト繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、金属繊維、ウィスカー等の無機繊維等の繊維状充填材の一種または二種以上を添加して形状保持性、寸法安定性、圧縮および引張強度等を向上せしめてもよい。上記無機あるいは有機充填材あるいは繊維状充填材は通常上記熱可塑性プラスチックに対して０．０５〜２００質量％程度添加される。

上記熱可塑性樹脂は、顔料や染料等により着色され色分けされてもよく、更にＤＯＰ、ＤＢＰ等の可塑剤、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶化促進剤、難燃剤、防炎剤、防虫剤、防腐剤、ワックス類、滑剤、安定剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、化学発泡剤またはカプセル型発泡剤等の発泡剤等が添加されてもよい。これらの成分は一種または二種以上相互に混合して添加されてもよい。

本発明のスペーサー２としては、例えば図１、図２に示すように有底角筒状凹部２Ａの複数個を縦横に形成配置した格子状のパネルが使用される。該スペーサー２は通常上記熱可塑性樹脂のシートを図１、図２に示すように真空および／または圧空成形あるいはプレス成形によって有底角筒状凹部２Ａの複数個を縦横格子状に凹設する。所望によっては図３点線に示すように打抜き型によって上記有底角筒状凹部２Ａの底部をくりぬいて無底角筒状凹部としてもよい。なお、図１、図２に示すように所定の位置に多孔質下地材３を取付ける際の取付け座２Ｃを形成する。上記スペーサー２は上記取付け座２Ｃを介して接着または融着によって多孔質下地材３に取付けられるか、あるいはビスあるいはボルト等の締結具によって多孔質下地材３に取付けられる。
通常上記熱可塑性樹脂シートの厚みは０．１〜０．８ｍｍであることが好ましい。

更に図４に示すように上記スペーサー２の各有底角筒状凹部２Ａの底部に透孔２Ｂをくりぬいてもよい。また図５に示すような有底六角筒状凹部２１Ａを有するハニカム状のスペーサー２１等種々な形状の凹部を有するものが使用される。図５に示す有底六角筒状凹部２１Ａを有するハニカム状の多孔スペーサー２１も、図１に示すスペーサー２と同様に真空および／または圧空成形、あるいはプレス成形によって製造される。上記六角形状の凹部２１Ａを有するハニカム状スペーサー２１にも所望なれば取付け座２１Ｂを設けておく。

上記スペーサー２、２１は射出成形によって製造されてもよいが、大量生産するためには、真空および／または圧空成形を適用することが望ましい。

また図６に示すように波板状のスペーサー２２であってもよく、該スペーサー２２ではどちらかの側の谷部が凹部２２Ａに相当する。更に図７に示すように格子状の枠組みをしたスペーサー２３であってもよい。該スペーサー２３にあっては、格子の内側が角筒状凹部２３Ａに相当し、該凹部２３Ａを有底にするためには、プラスチックフィルムあるいは紙等のシート２３Ｂを片面に接着する。
図７に示す格子状の枠組みをしたスペーサー２３を製造するには、射出成形を行なう他、図８に示すように例えば上記熱可塑性樹脂の短冊状の板２３Ｃの一方の縁から切込み２３Ｄを設け上記板２３Ｃの相互を組合わせ、一方の板２３Ｃの切込み２３Ｄを上向きにし、他方の板２３Ｃの切込み２３Ｄを下向きにして双方の切込み２３Ｄ、２３Ｄ相互を嵌め合わせることによって格子状に組み立てる。

〔多孔質下地材〕
本発明の多孔質下地材３としては不織布、繊維編織物等の繊維シートあるいは繊維マット、ポリウレタン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体、ポリスチレン発泡体、ポリ塩化ビニル発泡体、エポキシ樹脂発泡体、メラミン樹脂発泡体、尿素樹脂発泡体、フェノール樹脂発泡体等の樹脂発泡体のうち通気性を有する樹脂発泡体、上記プラスチックのビーズの焼結体等が使用される。

上記多孔質下地材３が繊維シートからなる場合には、該繊維シートに使用される繊維材料として例えばポリエステル繊維、芯鞘構成のポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ウレタン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、アセテート繊維等の合成繊維、パルプ、木綿、ヤシ繊維、麻繊維、竹繊維、ケナフ繊維等の天然繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、石綿繊維等の無機繊維、あるいはこれらの繊維を使用した繊維製品のスクラップを解繊して得られら再生繊維の１種または２種以上の繊維が使用されるが、例えばガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、石綿繊維、ステンレス繊維等の無機繊維やポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維等のアラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維等の望ましくは融点が２５０℃以上の耐熱性合成繊維を使用すれば、耐熱性の極めて高い多孔質下地材３が得られる。その中でも炭素繊維は焼却処理が可能で細片が飛散しにくい点で有用な無機繊維であり、アラミド繊維は比較的安価で入手し易い点で有用な合成繊維である。

上記多孔質下地材３の目付量は２００〜１４００ｇ／ｍ^２、好ましくは２００〜１０００ｇ／ｍ^２に設定する。多孔質下地材３の密度は５〜３００ｋｇ／ｍ^３、好ましくは１０〜２５０ｋｇ／ｍ^３、更に好ましくは２０〜２００ｋｇ／ｍ^３に設定する。上記多孔質下地材３の通気抵抗は、好ましくは０．０３〜５ｋＰａ・ｓ／ｍに設定する。

ここで、通気抵抗Ｒ（Ｐａ・ｓ／ｍ）とは、通気性材料の通気の程度を表す尺度である。この通気抵抗Ｒの測定は定常流差圧測定方式により行われる。図１２に示すように、シリンダー状の通気路Ｗ内に試験片Ｔを配置し、一定の通気量Ｖ（図中矢印の向き）の状態で図中矢印の始点側の通気路Ｗ内の圧力Ｐ１と、図中矢印の終点Ｐ２の圧力差を測定し、次式より通気抵抗Ｒを求めることが出来る。
Ｒ＝ΔＰ／Ｖ
ここで、ΔＰ（＝Ｐ１−Ｐ２）：圧力差（Ｐａ）、Ｖ：単位面積当りの通気量（ｍ^３／ｍ^２・ｓ）である。なお通気抵抗Ｒ（Ｐａ・ｓ／ｍ）は通気度Ｃ（ｍ／Ｐａ・ｓ）とＣ＝１／Ｒの関係にある。
通気抵抗は、例えば、通気性試験機（製品名：ＫＥＳ−Ｆ８−ＡＰ１、カトーテック株式会社製、定常流差圧測定方式）によって測定することが出来る。

上記多孔質下地材３は、上記繊維シート、樹脂発泡体、焼結体等の二種以上の積層体であってもよい。例えば上記多孔質下地材としては、樹脂含浸ポリウレタン発泡体シートの片面または両面に補強のためにガラスチョップドストランドマット、ガラスペーパー等のガラス繊維シートを積層した積層多孔質下地材が例示される。

〔紙材〕
本発明の屋根の断熱遮音構造にあっては、上記スペーサー２の下側に通気抵抗が０．０６〜３．０ｋＰａ・ｓ／ｍの紙材４を介して上記多孔質下地材３を配置する。
上記紙材４として望ましいものには、適度に叩解されたパルプ繊維を材料とするものがある。望ましい叩解度の範囲はＪＩＳ Ｐ ８１２１−１９９５の４．カナディアン・スタンダード・フリーネスに規定されるカナダ標準型ろ水度で３５０〜６５０ｍｌ（ＣＳＦ）の範囲および／またはＪＩＳ Ｐ ８１２１−１９９５の５．ショッパーろ水度試験方法に規定されるショッパーろ水度で１５°ＳＲ〜３０°ＳＲの範囲であり、該繊維の目付量は１５〜４０ｇ／ｍ^２の範囲である。
上記紙材４にはクレープ加工および／またはエンボス加工が施されてもよい。上記紙材４にクレープ加工および／またはエンボス加工が施されていると、紙材４が伸び易くなって成形性が向上する。
望ましいクレープ率は１０〜５０％、望ましいエンボス加工は突起高さ０．０２〜２．００ｍｍでかつ突起数が２０〜２００個／ｃｍ^２の範囲である。

〔合成樹脂含浸〕
上記多孔質下地材３および／または上記紙材４には剛性付与、通気抵抗調節の目的で合成樹脂が塗布または含浸されてもよい。上記合成樹脂としては熱可塑性樹脂および／または熱硬化性樹脂が使用される。

上記熱可塑性樹脂としては、例えばアクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸エステル樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸エチル（ＥＥＡ）樹脂、アクリロニトリル・スチレン・アクリルゴム共重合（ＡＳＡ）樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合（ＡＳ）樹脂、アクリロニトリル・塩素化ポリエチレン・スチレン共重合（ＡＣＳ）樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂、エチレン・ビニルアルコール共重合（ＥＶＯＨ）樹脂、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリブタジエン（ＢＤＲ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合（ＡＢＳ）樹脂、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、酢酸繊維素（セルロースアセテート：ＣＡ）樹脂、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）、ポリオキシメチレン（＝ポリアセタール）（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）エラストマー、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、フッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、変性ＰＰＥ、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリベンゾイダゾール（ＰＢＩ）、全芳香族ポリエステル（ＰＯＢ）、等が例示される。
上記熱可塑性樹脂は、２種以上混合使用されてもよく、また多孔質下地材３の熱可塑性を阻害しない程度で若干量の熱硬化性樹脂の１種または２種以上を混合使用してもよい。
該熱可塑性樹脂は取扱いが容易な点から、水溶液、水性エマルジョン、水性ディスパージョンの形のものを使用することが好ましいが、有機溶剤溶液の形のものを使用してもよい。

上記熱硬化性樹脂としては、例えばウレタン樹脂、メラミン樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、特に加熱によりエステル結合を形成して硬化する熱硬化型アクリル樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化型ポリエステル等が使用されるが、該合成樹脂を生成するウレタン樹脂プレポリマー、尿素樹脂プレポリマー（初期縮合体）、フェノール樹脂プレポリマー（初期縮合体）、ジアリルフタレートプレポリマー、アクリルオリゴマー、多価イソシアナート、メタクリルエステルモノマー、ジアリルフタレートモノマー等のプレポリマー、オリゴマー、モノマー等の合成樹脂前駆体が使用されてもよい。該熱硬化性樹脂も取扱いが容易な点から、水溶液、水性エマルジョン、水性ディスパージョンの形のものを使用することが好ましいが、有機溶剤溶液の形のものを使用してもよい。
本発明で使用される樹脂として望ましいのは、フェノール系樹脂である。該フェノール系樹脂は、フェノール系化合物とホルムアルデヒドおよび／またはホルムアルデヒド供与体とを縮合させることによって得られる。
上記フェノール系樹脂に使用されるフェノール系化合物としては、一価フェノールであってもよいし、多価フェノールであってもよいし、一価フェノールと多価フェノールとの混合物であってもよいが、一価フェノールのみを使用した場合、硬化時および硬化後にホルムアルデヒドが放出され易いため、好ましくは多価フェノールまたは一価フェノールと多価フェノールとの混合物を使用する。
上記合成樹脂、特に熱硬化性樹脂の添加は、上記多孔質下地材３の成形形状保持性と剛性とを共に向上せしめる。

上記多孔質下地材３または上記紙材４に上記合成樹脂を含浸させるには、スプレー、ロールコーター、ナイフコーター、カーテンフローコーター等の塗工機による塗布、ディッピング等の公知の方法が適用され、合成樹脂の含浸量を調節するには、合成樹脂を塗布または含浸した上記多孔質下地材３または上記紙材４を絞りロールによって絞る方法が一般的である。
上記合成樹脂を多孔質下地材３または上記紙材４に塗布または含浸した後は、常温あるいは加熱乾燥を行なう。

〔屋根の断熱遮音構造〕
本発明の断熱遮音構造１０は基本的には、図９に示すように、上記スペーサー２（２１，２２，２３）と、該スペーサー２（２１，２２，２３）の下側に接着される多孔質下地材３とからなる。

（削除）

更に本発明の断熱遮音構造１０にあっては、該スペーサー２（２１，２２，２３）の下側に上記紙材４を接着する。

また本発明の断熱遮音構造１１にあっては、図１０に示すように、屋根板１とスペーサー２（２１，２２，２３）との間に繊維シート（マット）、樹脂発泡体等の多孔質シート（マット）５を充填してもよい。

上記スペーサー２（２１，２２，２３）と多孔質下地材３との接着、スペーサー２（２１，２２，２３）と繊維シート６あるいは紙材４との接着は融着または通気性接着剤層を介して行うことが望ましい。また、部分的に接着してもよい。
上記通気性接着剤層は、例えば粉末状ホットメルト接着剤の散布層、くもの巣状ホットメルト接着剤層、あるいは溶液状、エマルジョン状のホットメルト接着剤や通常の接着剤を斑点状、縞状等に塗布した不連続接着剤塗布層等である。
屋根板１とスペーサー２（２１，２２，２３）との間に多孔質シート（マット）５を充填する場合には、接着剤は必ずしも必要ではないが、該多孔質シート（マット）５を屋根板および／またはスペーサー２（２１，２２，２３，２４）に接着剤を使用して接着してもよい。

以下に本発明を更に具体的に説明するための実施例を記載するが、本発明は該実施例にのみ限定されるものではない。

〔実施例１〕（断熱遮音構造）
図９に示す断熱遮音構造１０において、１は例えば軒先、自動車等の屋根板であり、該屋根板１の下側には若干の隙間Ｓを介してスペーサー２（２１，２２，２３）が配置され、該スペーサー２（２１，２２，２３）の下側には多孔質下地材３が配置されている。
上記多孔質下地材３としては、例えばポリウレタン発泡体、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体等の樹脂発泡体、繊維マット等が使用される。そしてスペーサー２（２１，２２，２３）の下側には紙材４を接着して試料１とする。

〔比較例１〕
図１１に示す断熱遮音構造１２にあっては、図９に示す実施例１の断熱遮音構造１０において紙材４を省略したものであり、これを比較試料１とした。

(削除）

〔実施例２〕（断熱遮音構造）
図１０に示す断熱遮音構造１１にあっては、図９に示す実施例１の断熱遮音構造１０において、屋根板１とスペーサー２（２１，２２，２３）との間に樹脂発泡体、繊維マット等の多孔質シート（マット）５を充填する。

〔実施例３〕（紙材）
紙材４として、下記の三種類の紙材４Ａ，４Ｂ，４Ｃを作製した。
即ち、針葉樹パルプ９０質量％、広葉樹パルプ１０質量％の配合からなるパルプ繊維原料をディスクリファイナーにより叩解し、カナディアン・スタンダード・フリーネスに規定されるカナダ標準ろ水度およびショッパーろ水度がそれぞれ６００ｍｌ（ＣＳＦ）、１６°ＳＲ（４Ａ）と、４５０ｍｌ（ＣＳＦ）、２４°ＳＲ（４Ｂ）および４００ｍｌ（ＣＳＦ）、２８°ＳＲ（４Ｃ）であるパルプ繊維原料を製造した。各パルプ繊維を使用して、各々の目付量が１８ｇ／ｍ^２になるように抄紙して紙材４Ａ，紙材４Ｂ，紙材４Ｃを作製した。

〔実施例４〕（紙材）
紙材４として、下記のクレープ紙４Ｄ，４Ｅを作製した。
即ち針葉樹パルプ７０質量％、広葉樹パルプ３０質量％からなる原料パルプをディスクリファイナーによりカナダ標準ろ水度４３０ｍｌ（ＣＳＦ）およびショッパーろ水度２６°ＳＲになるまで叩解したパルプ繊維原料を抄紙後、得られた原紙を通常のヤンキードライヤー方式により乾燥して、目付量２６ｇ／ｍ^２でクレープ率が２０％（４Ｄ）および４０％（４Ｅ）のクレープ紙である紙材４Ｄ，４Ｅを作製した。

〔断熱遮音テスト〕
試料として、図９に示す構造、および比較試料１として図１１に示す構造のものを選択する。
図９に示す試料１では、屋根板１として厚さ１．０ｍｍの鋼板を使用し、スペーサー２としては図１に示す構造の厚さ０．４ｍｍのポリプロピレンシートの真空成形品を使用し、厚さＴは６．０ｍｍ、貫通角筒状体２Ａであるマス目の一辺の長さＬは１２．０ｍｍ、隣り合うマス目の間隔は１０．０ｍｍに設定した。また多孔質下地材３としては、融点が１５０℃の低融点ポリエステル繊維が３０質量％混合されたポリエステル繊維からなり厚さ５．０ｍｍ、目付量６００ｇ／ｍ^２、通気抵抗０．０８ｋＰａ・ｓ／ｍの繊維シートを選択した。紙材４としては、実施例３の紙材４Ｂを選択した。上記多孔質下地材３と紙材４との接着は、粉末状ポリアミド系ホットメルト接着剤（平均粒径：３００μｍ、融点：１４５℃）を５ｇ／ｍ ^２ の塗布量で散布した通気性接着剤層によって行なった。スペーサー２と多孔質下地材３とは、融着により部分的に四隅および中央部を接着させた。
更に比較試料２として屋根板１の下側に融点が１５０℃の低融点ポリエステル繊維が３０質量％混合されたポリエステル繊維からなり厚さ２０．０ｍｍ、目付量１５００ｇ／ｍ^２である多孔質マットを配置した構成のものを選択し、比較試料３として比較試料２と同じポリエステル繊維からなり、厚さが１２．０ｍｍ、目付量１０００ｇ／ｍ^２である多孔質マットを配置した構成のものを選択し、比較試料４として断熱遮音材を用いず屋根板１のみの構成のものを選択した。

〔断熱遮音試験方法〕
以下の試験方法により、試料１、比較試料１、比較試料２、比較試料３、比較試料４について断熱遮音テストを行なった。

〔断熱試験〕
得られた各試料を、一辺５００ｍｍの正方形に切り取り、図１３に示すように縦横が５００ｍｍ、高さが２００ｍｍのスレート板からなる箱型形状の上部に上記各試料を取付け、上記各試料の屋根板１の上部から赤外線ランプにて８０℃の温度に加熱し、箱型形状内部の温度上昇を測定した。なお外気温度は２３℃とした。試験結果を表１に示す。

〔遮音試験〕
得られた各試料を、一辺５００ｍｍの正方形に切り取り、２０度の勾配からなる傾斜がつくように台座に取付け、屋根板１の中央部に高さ５００ｍｍから１分間に１００ｃｃの水滴を落下させ、その際に発生した屋根板１の１００ｍｍ直下での騒音を騒音計を用いて測定温度２３℃で測定した。また水滴を落下させない状態での室内雰囲気の騒音も測定した。試験結果を表２に示す。

表１に示す断熱試験では、屋根板１だけの比較試料４に比べて比較試料１，２，３は温度上昇が遅いが、本発明の構造を有する試料１は比較試料よりも厚みの薄いものでも大きな断熱効果が得られることが判る。

表２に示す遮音試験においても、本発明の構造を有する試料１は従来の構造のものより厚みを薄くしても高い遮音効果が得られることが判る。

本発明の断熱遮音構造は軽量でかつ断熱性、遮音性に富むので、建築物や車両の屋根に有利に適用できるから、産業上利用可能である。

１ 屋根板
２，２１，２２，２３ スペーサー
２Ａ，２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ 凹部
３ 多孔質下地材
４ 紙材
５ 多孔質シートまたは多孔質マット
１０，１１ 断熱遮音構造

Claims (3)

1. 屋根板の下側に複数個の凹部を設けたスペーサーを配し、該スペーサーの下側に通気抵抗が０．０６〜３．０ｋＰａ・ｓ／ｍの紙材を介して多孔質下地材を配置したことを特徴とする屋根の断熱遮音構造。
2. 屋根板と複数個の凹部を設けたスペーサーとの間に多孔質シートまたは多孔質マットを充填し、該スペーサーの下側に通気抵抗が０．０６〜３．０ｋＰａ・ｓ／ｍの紙材を介して多孔質下地材を配置したことを特徴とする屋根の断熱遮音構造。
3. 上記スペーサーは熱可塑性樹脂シートに真空および/または圧空成形によって複数個の凹部を形成した構成を有する請求項１又は請求項２に記載の屋根の断熱遮音構造。