JP5752459B2 - 合成樹脂面材付き断熱パネル - Google Patents
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Description
このような金属製の表面材を備えた断熱パネルは、主に硬質ウレタンフォームを断熱材の芯材とし、その表面材としてガルバリウム鋼板を用い、裏面材(通常の場合、住宅内側や施設内側)としてガルバリウム鋼板、或いはアルミニウム箔ラミネート紙を用いて一体的に貼り合せた構造とされている(例えば特許文献1参照)。
この合成樹脂面材付き断熱パネル1(以下、単に断熱パネルとする。)は、例えば住宅などや畜舎などの断熱材と兼用する屋根材、内外装材、天井材などとして用いられるパネルであり、網状体の表裏面の少なくとも一方に合成樹脂フィルムを積層して設けた積層面材10による表面材2と、中間部のポリウレタン等の合成樹脂発泡体などを充填発泡させた断熱材3と、網状体の表裏面に合成樹脂フィルムを設けた積層面材10による裏面材4とを一体に積層成形し、表面材2の両端縁部には、互いに嵌合連結することができる嵌合連結部5,6が形成されたものである。
なお、嵌合連結部5,6の形状は、上記矩形断面の凹部や凸部に限らず、他の形状であっても良く、互いに嵌合連結できるものであれば良い。
また、表面材2には、図1(a)に示す(図1の他の図面には、省略してある。)ように、一端縁部に延長部7を形成して嵌合連結部6より外側まで突き出すようにしておくことで、断熱パネル1,1同士を嵌合連結した場合の目地部を延長部7で塞ぐことができる。
なお、網状体11は、図2に示すように、寸法安定性に優れる物質の繊維乃至は帯状体11aと冷間折り曲げ可能な物質の繊維乃至は帯状体11bを直交させてあり、各帯状体11a,11bとは同一ピッチで配列してある。また、網状体11としては、図3に示すように、寸法安定性に優れる物質の繊維乃至は帯状体11aと冷間折り曲げ可能な物質の繊維乃至は帯状体11bを直交させてあり、各帯状体11a,11bとして幅の異なるものを用い、長手方向とこれと直交する方向のピッチを変えて配列してある。
これ等の繊維乃至は帯状体は単独で使用しても良いし複数組合わせて使用しても良い。
これ等の繊維乃至は帯状体は単独で使用しても良いし複数組合わせて使用しても良い。
その方法は、通常行われている方法が適用でき、結晶性合成樹脂組成物を高倍率で延伸し結晶化した繊維乃至はフィルムやシートをスリットした帯状体の場合は、接着性が良く該延伸・結晶化した合成樹脂組成物より低融点の液状合成樹脂組成物により被覆する方法、また、合成樹脂フィルムやシートの場合は、結晶性合成樹脂組成物を高倍率で延伸し結晶化したフィルムやシートの少なくとも一方の面に接着性が良く該延伸・結晶化したフイルムやシートより低融点の液状合成樹脂組成物を塗布したり、同様の特性を持つ合成樹脂組成物皮膜を該高倍率延伸結晶化フィルムやシートの少なくとも一方の面に押出し積層する方法などを挙げることができる。
厚さが0.03mm未満の場合は該網状体の少なくとも一方の面に貼り合せる合成樹脂フィルムやシートの寸法変化を抑制することが出来ず、積層面材の寸法安定性が悪化し、厚さが1.0mmを超えても性能上問題はないが、当該積層面材の厚さが厚くなり冷間成形装置での成形がやり難くなると共に、コストがアップし好ましくない。
また、幅が0.03mm未満の場合は積層面材の寸法安定性を満足するために多数本の繊維或いは帯状体を必要とし網状体の製造に多数個のボビンの準備や交換が必要となり効率的でない。また、幅の上限は特に限定しないが、網状体の製造装置に適合する7mm以下が新たな備品などの準備が必要なく製造条件やコストなどへの影響がなく好ましい。
また、交差の方法も2軸(縦・横)、3軸(縦・横・斜め又は縦・斜め・逆斜め)、4軸(縦・横・斜め・逆斜め)方向に配列することが出来るもので、例えば合成樹脂モノフィラメントを2軸に直交させ各交点(直交部)を接着したメッシュクロス、或いは合成樹脂フィルムやシートをマイクロスリットした細い帯状体を2軸、3軸、4軸に交差させ交点(交差部)を接着固定したものであり、例えばソフ(積水フィルム(株)製)、或いは平織り布などと同一の製造方法が適用出来る。
したがって、この例の幅方向の曲げ(長手方向(延伸方向)と平行の曲げ)角度が鋭角(Rが小さい)の場合においては、冷間折り曲げが必要ないか或いは曲げのRが大きい部位の長手方向に配列する繊維乃至は帯状体の幅は比較的広いものを使用し、折り曲げ部位の長手方向に配列する繊維乃至は帯状体の幅は曲げのRと同等以下ものを高密度で使用し、長手方向と直交する方向に配列する繊維乃至は帯状体は複雑な形状に折り曲げる必要があれば厚さを厚くするか幅を広くして密度を上げる必要がある。
すなわち、積層面材10の網状体11としては、冷間成形の形状により適宜繊維乃至は帯状体の厚さ、幅や繊維乃至は帯状体の密度を変え、これ等を組み合わせることにより、当該網状体の厚さをより薄くすることが好ましい。
当該厚さが0.08mm未満の場合は、積層面材10として長手方向の寸法安定性や直交方向の冷間曲げ特性が得られず、また、3mmを超えると該網状体11を芯材としてその少なくとも一方の面に合成樹脂製フィルムやシート12,13を貼り合せた積層面材10が厚くなり、冷間成形装置での成形がやり難くなると共に、コストがアップし好ましくない。
開口率が70%を超えると、積層面材10の長手方向の寸法安定性や直交方向の冷間曲げ特性が得られないばかりか、織目が粗くなり意匠上も好ましくないものである。
また、積層面材10の網状体11には、その少なくとも片面に必要に応じてコロナ放電処理やアンカーコートなどの接着処理を施すことが出来る。これにより、貼り合せる合成樹脂フィルムやシートとの接着・一体化がより強固となり断熱パネル1の積層用材10としての性能向上がより図られることとなる。
また、これ等のフィルムやシートは単独でも複数貼り合せた複層フィルムや複層シートとしても使用でき、これ等のフィルムやシートを芯材として必要に応じてコロナ放電処理を施したその片面や両面に、例えば低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂などこの芯材である網状体11より融点の低い接着性或いは熱融着性に優れた樹脂を積層することも出来る。
その場合には、紫外線吸収剤などの耐光剤などを含む合成樹脂フィルムや液状合成樹脂、或いは耐塩害性、耐硫黄害性、耐アンモニア性などに優れる合成樹脂フィルムや液状合成樹脂との接着性を確保する目的で該フィルムやシートの被接着面にコロナ放電処理やアンカーコートを施したり、更に、網状体11との貼り合せ用接着剤やポリウレタンフォームとの接着性を確保するために、被接着面にコロナ放電処理やアンカーコートを施したりすることも出来る。更に、透明又は半透明のフィルムやシートを使用する場合は貼り合せるための接着剤を任意の色に着色することも出来る。
また、合成樹脂フィルムやシート12,13の厚さが0.8mmを超えると該合成樹脂フィルムやシートの特性が強くなり、積層面材10の長手方向の寸法安定性や直交方向の冷間曲げ特性が得られないばかりか、コストが大幅にアップし好ましくない。
ドライラミネート用接着剤としては、通常使用されているものが使用され、例えば有機溶剤系又は水系の一液又は二液反応型ウレタン樹脂系接着剤、有機溶剤系又は水系の反応型ポリエステル系接着剤、ウレタン樹脂系やポリエステル樹脂系反応又は非反応型ホットメルト接着剤などが使用され、合成樹脂フィルムやシートが透明又は半透明の場合は着色して使用することが好ましい。
また、接着剤として、紫外線の透過を抑制する隠蔽性着色剤や紫外線吸収剤などの耐光剤を必要量配合したものを用いることで、硬質ポリウレタンフォームや硬質ポリウレタンフォームの断熱材3側の合成樹脂フィルムやシート12,13を紫外線から保護することも出来る。
ドライラミネートは、グラビアロールコーターなどの塗布手段により、貼り合せる合成樹脂製フィルムやシート12,13の必要に応じてコロナ放電処理或いはアンカーコートなどの接着処理を施した面に接着剤を塗布、乾燥後直ちに網状体11を圧着・貼り合せを行う。
更に、もう一方の面にも合成樹脂フィルムやシート12,13を貼り合せる場合は、貼り合せる合成樹脂フィルムやシートの必要に応じて接着処理を施した面に、同様に接着剤を塗布・乾燥後直ちに、先に貼り合せたものの網状体11の面を該フィルムやシートの接着剤塗布面に貼り合せ圧着し、必要に応じて断熱パネル1の製造時に断熱材3となる硬質ポリウレタンフォームと接着する面にコロナ放電処理或いはアンカーコートを施すことにより、積層面材10が得られるものである。
尚、接着剤の塗布量は網状体11の厚さにもよるが、片方に固形分換算で数10μm〜数100μmの範囲である。
また、接着剤として、紫外線の透過を抑制する隠蔽性着色剤や紫外線吸収剤などの耐光剤を必要量配合したものを用いることで、硬質ポリウレタンフォームや硬質ポリウレタンフォームなどの断熱材3側の合成樹脂フィルムやシート12,13を紫外線から保護することも出来る。
押出ラミネートは、貼り合せる合成樹脂フィルムやシート12,13の必要に応じて接着処理を施した面に接着剤を押出機より皮膜状に押出しその上に網状体11を圧着・貼り合せを行う。更に、もう一方の面にも合成樹脂フィルムやシートを貼り合せる場合は、貼り合せる合成樹脂フィルムやシートの必要に応じて接着処理を施した面に、同様に接着剤を皮膜状に押出し、先に貼り合せたものの網状体11の表面を接着剤皮膜に貼り付け圧着し、必要に応じて断熱パネル1の製造時に断熱材3となる硬質ポリウレタンフォームと接着する面にコロナ放電処理或いはアンカーコートを施すことにより、積層面材10が得られるものである。
尚、接着剤の押出し皮膜厚さは網状体11の厚さにもよるが片方に固形分換算で数10μm〜数100μmの範囲である。
また、網状体11の両面に前記合成樹脂フィルムやシート12,13を貼り合せる場合は、該網状体11の厚さを厚くして相対する合成樹脂フィルムやシート間の間隔を増加することにより曲げ剛性は高くなる傾向にあり、該合成樹脂フィルムやシート12の種類や厚さそして網状体11の厚さなどを適宜選定することにより、夫々の用途に対応した低コストの断熱パネル用の積層面材10が得られることとなる。
積層面材10の厚さが0.1mm未満の場合は剛性が低く、積層面材10を表面材2及び/又は裏面材4とし、硬質ウレタンフォームを断熱材3とした場合の曲げ強度や曲げ弾性率が低下し、断熱パネル1として使用できないものである。
また、積層面材10の厚さが4mmを超えると腰が強過ぎて(剛性が高くなり過ぎて)ロール状に巻き難く数量を多く巻けないばかりかコストがアップするなどの問題があり好ましくない。
尚、ダブルコンベアでの加熱は概ね室温〜80℃で約1〜3分で、製品厚さは約15〜100mmである。
次に本発明の実施例を比較例とともに、詳述するが、本発明はこれ等に何ら限定されるものではない。
また、積層面材を構成する帯状体として、0.4mm厚の積水成型工業製『フォルテ』フィルム(高倍率延伸ポリエチレン樹脂フィルム)の両面に押出装置より厚さ0.02mmの線状低密度ポリエチレン樹脂(融点120℃)からなる接着剤皮膜を夫々積層して得られた厚さ0.44mmのシートをスリットし3mm幅の帯状体(フラットヤーン)を得た。
上記により得られたデュオラ製0.17mm‐3mmのフラットヤーンを長手方向に概ね等間隔で1インチ当り5本の割合で配列し、その直交方向にフォルテ製0.44mm−3mmのフラットヤーンを概ね等間隔で1インチ当り5本の割合で配列した後、当該接着剤の融点まで加熱・圧着して厚さ0.60mm、開口率約17%の格子状に交差した網状体を得た。
次に、片面にイソシアネート系化合物のアンカーコート剤を塗布・乾燥した100μm厚の白色PETフィルム(MDの引張弾性率 3000MPa、MDの引張破壊伸び 60%)のアンカーコート剤塗布面に、押出機より線状低密度ポリエチレン樹脂組成物を20μm厚のフィルム状に押出し、直ちに上記の網状体を貼り合せて、該網状体を芯材としてその片面に白色PETフィルムを貼り合せた構造の厚さ0.72mmの積層面材を得た。
得られた積層面材を長手方向と直交する方向(TD)に10×150mmの寸法に切断し、180°及び90°に折り曲げて1分間保持した後開放し、開放後5分間経過時の戻り角度を測定した結果、180°の場合が35°、90°の場合が20°であり、直交方向に冷間折り曲げ(長手方向と平行の曲げ)特性を有することが確認出来た。
また、得られた積層面材を300×300の寸法に切断し70℃で24時間加熱した場合の寸法変化率の長手方向(MD)の値が0.03%と優れたものであった。
この積層面材を表面材とし、両端縁部に嵌合連結部となる凹凸部を形成し、その内部に断熱材となる硬質ウレタンフォームの原液を注入し、その上面に直ちに防蝕皮膜を設けたアルミニウム箔ラミネート紙を積載し30mmの間隙を設けたプレス装置で70℃で3分加圧・加熱し厚さ30mmの断熱パネルを得た。
こうして得られた断熱パネルは、凹部に凸部を差し込むことにより問題なく嵌合することが出来、表面及び裏面ともに防蝕層で被覆された構造を持ち、塩害や硫黄害に強く耐アンモニア性に優れ、住宅や仮設ハウス、物置、或いは畜舎や堆肥舎の屋根材、壁材、天井材として使用可能なものであった。
得られた積層面材を長手方向(TD)に10×150mmの寸法に切断し、180°及び90°に折り曲げて夫々1分間保持した後開放し、開放後5分間経過時の夫々の戻り角度を測定した結果、180°の場合が45°、90°の場合が35°であり、直交方向に冷間折り曲げ(長手方向と平行の曲げ)特性を有することが確認出来た。
また、得られた積層面材を300×300の寸法に切断し70℃で24時間加熱した場合の長手方向(MD)の寸法変化率の値が0.05%と優れたものであった。
この積層面材を表面材とし、両端縁部に嵌合連結部となる凹凸部を形成し、その内部に断熱材となる硬質ウレタンフォームの原液を注入し、その上面に直ちに防蝕皮膜を設けたアルミニウム箔ラミネート紙を積載し30mmの間隙を設けたプレス装置で70℃で3分加圧・加熱し厚さ30mmの断熱パネルを得た。
こうして得られた断熱パネルは、凹部に凸部を差し込むことにより問題なく嵌合することが出来、表面及び裏面ともに防蝕層で被覆された構造を持ち、塩害や硫黄害に強く耐アンモニア性に優れ、住宅や仮設ハウス、物置、或いは畜舎や堆肥舎の屋根材、壁材、天井材として使用可能なものであった。
また、0.4mm厚の積水成型工業製『フォルテ』シート(高倍率延伸ポリエチレン樹脂シート)の両面に押出装置より厚さ0.02mmの線状低密度ポリエチレン樹脂(融点120℃)からなる接着剤皮膜を夫々積層して得られた厚さ0.44mmのシートをスリットし3mm幅の帯状体(フラットヤーン)を得た。
上記により得られたデュオラ製0.54mm‐1.5mmのフラットヤーンを長手方向に概ね等間隔で1インチ当り7本の割合で配列し、その直交方向にフォルテ製0.44mm−3mmのフラットヤーンを概ね等間隔で1インチ当り5本の割合で配列した後当該接着剤の融点まで加熱・圧着して厚さ0.97 mm、開口率約24%の格子状に交差した網状体を得た。
次に、片面にイソシアネート系化合物のアンカーコート剤を塗布・乾燥した250μm厚の白色PETフィルム(MDの引張弾性率 2000MPa、MDの引張破壊伸び 70%)を使用する以外は実施例1と同様の方法で上記網状体を芯材としてその片面に白色PETフィルムを貼り合せ、更に該網状体側の面にコロナ放電処理を施すことにより、該網状体を芯材としてその片面に白色PETフィルムを貼り合せ網状体側の面にコロナ放電による接着処理を施した構造の厚さ1.24mmの積層面材を得た。
得られた積層面材を直交方向(TD)に10×150mmの寸法に切断し、180°及び90°に折り曲げて1分間保持した後開放し、開放後5分間経過時の戻り角度を測定した結果、180°の場合が45°、90°の場合が45°であり、直交方向に冷間折り曲げ(長手方向と平行の曲げ)特性を有することが確認出来た。
また、得られた積層面材を300×300の寸法に切断し70℃で24時間加熱した場合の長手方向(MD)の寸法変化率の値は0.03%と優れたものであった。
この積層面材を表面材とし、両端縁部に嵌合連結部となる凹凸部を形成し、その内部に断熱材となる硬質ウレタンフォームの原液を注入し、その上面に直ちに防蝕皮膜を設けたアルミニウム箔ラミネート紙を積載し30mmの間隙を設けたプレス装置で70℃で3分加圧・加熱し厚さ30mmの断熱パネルを得た。
こうして得られた断熱パネルは、凹部に凸部を差し込むことにより問題なく嵌合することが出来、表面及び裏面ともに防蝕層で被覆された構造を持ち、塩害や硫黄害に強く耐アンモニア性に優れ、住宅や仮設ハウス、物置、或いは畜舎や堆肥舎の屋根材、壁材、天井材として使用可能なものであった。
次に、同貼り合せ品のワリフMS24側の面に前記と同一処方の低密度ポリエチレン樹脂組成物を30μm厚さの皮膜状に押出し、直ちに前記と同じ厚さ50μmのPETフィルムを貼り合せることにより、ワリフMS24を芯材としてその両面にPETフィルムを貼り合せた厚さ0.24mmの白色の合成樹脂複合シートを得た。
この様にして得られた合成樹脂複合シートの片方の面にイソシアネート系化合物のアンカーコート剤を塗布・乾燥し、しかる後にアンカーコート剤塗布面に押出機より線状低密度ポリエチレン樹脂組成物を20μm厚のフィルム状に押し出し、直ちに実施例3と同様にして得られた網状体を貼り合せ、更に網状体側の面にコロナ放電処理を施すことにより、該網状体を芯材としてその片面に白色合成樹脂複合シートを貼り合せ網状体側の面にコロナ放電による接着処理を施した構造の厚さ1.23mmの本発明の積層面材を得た。
得られた積層面材を長手方向(TD)に10×150mmの寸法に切断し、180°及び90°に折り曲げて1分間保持した後開放し、開放後5分間経過時の戻り角度を測定した結果、180°の場合が50°、90°の場合が30°であり、直交方向に冷間折り曲げ(長手方向と平行の曲げ)特性を有することが確認出来た。
また、得られた積層面材を300×300の寸法に切断し70℃で24時間加熱した場合の長手方向(MD)の寸法変化率の値は0.05%と優れたものであった。
この積層面材を表面材とし、両端縁部に嵌合連結部となる凹凸部を形成し、その内部に断熱材となる硬質ウレタンフォームの原液を注入し、その上面に直ちに防蝕皮膜を設けたアルミニウム箔ラミネート紙を積載し30mmの間隙を設けたプレス装置で70℃で3分加圧・加熱し厚さ30mmの断熱パネルを得た。
こうして得られた断熱パネルは、凹部に凸部を差し込むことにより問題なく嵌合することが出来、表面及び裏面ともに防蝕層で被覆された構造を持ち、塩害や硫黄害に強く耐アンモニア性に優れ、住宅や仮設ハウス、物置、或いは畜舎や堆肥舎の屋根材、壁材、天井材として使用可能なものであった。
次に、同貼り合せ品のワリフHS(T)側の面に前記と同一処方の低密度ポリエチレン樹脂組成物を30μm厚さの皮膜状に押出し、直ちに前記と同じ厚さ100μmのPETフィルムを貼り合せることにより、ワリフHS(T)を芯材としてその両面にPETフィルムを貼り合せた厚さ0.38mmの白色の合成樹脂複合シートを得た。
得られた合成樹脂シートを直交方向(TD)に10×150mmの寸法に切断し、180°及び90°に折り曲げて1分間保持した後開放し、開放後5分間経過時の戻り角度を測定した結果、180°の場合が80°、90°の場合が70°であり、戻り角度が大きく冷間折り曲げ特性を持たないことが確認出来た。
また、得られた積層面材を300×300の寸法に切断し70℃で24時間加熱した場合の機械方向(MD)の寸法変化率の値は0.15%と劣るものであった。
この積層面材を表面材とし、冷間加工して断熱パネルを成形することはできなかった。
2 表面材
3 断熱材
4 裏面材
5 嵌合連結部(嵌合受部)
6 嵌合連結部(嵌合突部)
7 延長部
10 積層裏面材
11 網状体
11a 帯状体
11b 帯状体
12 合成樹脂フィルム
13 合成樹脂フィルム
Claims (4)
- 合成樹脂発泡体の断熱材の表面に表面材を設けるとともに、裏面に裏面材を設けた断熱パネルであって、
前記表面材と前記裏面材のうち少なくとも前記表面材は、寸法安定性に優れる物質の繊維乃至は帯状体を長手方向に配列し、冷間折り曲げ可能な物質の繊維乃至は帯状体を直交方向及び/又は斜め方向に交差させ、各交点を熱融着又は接着剤にて接合するか又は接合しない構造の網状体を芯材として前記網状体の少なくとも一方の面に合成樹脂フィルムを積層した積層面材で構成される一方、
前記表面材を構成する前記積層面材には、両端縁部に互いに嵌合連結される嵌合連結部を冷間加工で成形してなることを特徴とする合成樹脂面材付き断熱パネル。 - 前記積層面材の網状体は、結晶性樹脂を延伸させた繊維または帯状体で構成されていることを特徴とする請求項1記載の合成樹脂面材付き断熱パネル。
- 前記延伸させた繊維または帯状体は、結晶性樹脂を延伸させたフィルムまたはシートを切断した繊維または帯状体で構成されていることを特徴とする請求項1または2記載の合成樹脂面材付き断熱パネル。
- 前記積層面材は、その表裏面の合成樹脂フィルムが、引張弾性率が1000MPa以上、引張破壊延びが3%以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の合成樹脂面材付き断熱パネル。
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