JP7308714B2

JP7308714B2 - 屋根下葺材

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Publication number: JP7308714B2
Application number: JP2019181121A
Authority: JP
Inventors: 雅貴出口
Original assignee: Seiren Co Ltd
Current assignee: Seiren Co Ltd
Priority date: 2019-10-01
Filing date: 2019-10-01
Publication date: 2023-07-14
Anticipated expiration: 2039-10-01
Also published as: JP2021055463A

Description

本発明は、瓦などの屋根上葺材の下側に用いられる屋根下葺材に関し、屋根の各納まりの形に合わせて隙間なく施工ができ、更に高温多湿の環境下でも高耐久性が得られる屋根下葺材に関する。

従来、屋根下葺材に求められる主な性能は防水性や強度であったが、近年は更に長期耐久性が求められ、多層構造化し厚みが増す傾向にある。そのため柔軟性が失われ、折り曲げても元の形状に戻ろうとする力が強いため、建材同士の接合部、所謂、納まりの形に合わせことが困難になり、屋根下葺材と建材の間に隙間が生まれて、雨が入り易くなる虞がある。
また、屋根下葺材の劣化を抑制するためにも、なるべく湿気にさらされないように屋根下葺材の下側になる木材と隙間なく施工されなければならない。そのため、各納まりの形に合わせて保形し易い屋根下葺材が要求される。

また従来、屋根下葺材はアスファルトを主体としていたが、熱に弱く酸化劣化し易いため、本出願人は、特許文献１～６のようにアスファルトを使用せず合成樹脂のみを使用した屋根下葺材を提案している。
しかしながら、エラストマーの合成樹脂で構成された屋根下葺材は、折り曲げた場合に元の形状に戻ろうとする力があるため、納まりの形に合わせることが困難になる虞があった。また、施工後の屋根下葺材がさらされる環境は、熱だけではなく湿気もある。例えば板金の屋根材を使用し、屋根材と屋根下葺材の間に通気層がある工法など高温多湿の環境になり易い構造では、合成樹脂やアスファルトの加水分解が進行し易い。従来よりも更なる高耐久性を発揮させるには、熱による酸化劣化を防止するだけではなく、熱と湿気による加水分解も考慮する必要がある。

国際公開第２０１２／０２６５３２号特開２０１３－８３１４８号公報特開２０１５－１９４０４８号公報特開２０１６－０９４７３５号公報国際公開第２０１６／０３１２３６号国際公開第２０１６／０２７７９９号

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、防水性を有することに加え、屋根の納まりの凹凸形状に合わせて隙間なく施工ができ、更に耐久性が得られる屋根下葺材を提供することを目的とする。

本発明にかかる屋根下葺材は、フィルム、不織布および吸水樹脂層が積層された内部層と、内部層の両面に積層されたアルミニウム箔を有する屋根下葺材であって、アルミニウム箔の厚みが７～５０μｍであり、アルミニウム箔の表面に樹脂層が積層されてなり、内部層の厚みが３００～７００μｍであり、９０°形状保持性が１０°以内である。
また、前記フィルムの厚みが１２～１５０μｍであると好ましい。
また、前記内部層が、フィルム、吸水樹脂層、不織布およびフィルムの順に積層されてなると好ましい。

本発明は、防水性を有することに加え、屋根の各納まりの凹凸形状に合わせて隙間なく施工ができ、高温多湿の条件下でも使用でき、更に耐久性が得られる屋根下葺材を提供することができる。

本発明の実施形態の一例である屋根下葺材を示す断面模式図である。本発明の実施形態の一例である屋根下葺材の内部層を示す断面模式図である。９０°形状保持性の測定方法を説明する模式図である。

以下、本発明の屋根下葺材について、図面を参照して説明する。ただし、本発明は、以下に説明する構成に限定されることを意図するものではない。なお、図面において、本発明の屋根下葺材を構成される複数の層が図示されているが、各層の厚みや大きさは説明容易化のため適宜変更しており、実際の屋根下葺材における各層の厚みの大小関係（縮尺）を正確に反映したものではない。

本発明の屋根下葺材１は、図１に示すように、内部層２の両方の面にアルミニウム箔３および樹脂層４が順に積層されている。図２には内部層２が例示され、フィルム５、吸水樹脂層６および不織布７が積層されている。

内部層２は、フィルム５、吸水樹脂層６および不織布７を少なくとも各１層が積層されてなり、これらを積層することによって、強度を保ちつつ、防水性や釘穴からの浸水防止の効果を得ることができる。内部層２が、建材側から、フィルム５、吸水樹脂層６、不織布７、フィルム５の順に積層されていると防水、補強、釘穴浸水防止の効果を得やすくより好ましい。屋根下葺材１としては、建材側から、樹脂層４、アルミニウム箔３、フィルム５、吸水樹脂層６、不織布７、フィルム５、アルミニウム箔３、樹脂層４の順に積層されていると好ましい。

内部層２の両面にアルミニウム箔３が積層されているため、防湿効果を有し、内部層２の劣化を抑制することができる。また塑性変形するため形状保持性が発揮され、納まりの凹凸形状に合わせて隙間なく施工ができる。アルミニウム箔３は、ＪＩＳＨ４１６０アルミニウムおよびアルミニウム合金はくに規定されているものであれば、特に限定するものではないが、箔に加工し易く耐食性が良い合金番号１Ｎ３０が好ましい。
また、アルミニウム箔３の厚みは、施工中の破れ難さと曲げ易さと、湿気の通り難さ、腐食のし難さの点から、７～５０μｍの範囲であることが必須であり、９～３０μｍの範囲であることが好ましい。
内部層２とアルミニウム箔３は合成樹脂接着層を介して積層されていると強度面で好ましい。また、合成樹脂接着層の厚みが１２～１５０μｍであると強度面と柔軟性の面で好ましく、３０～１４０μｍであると接着力と柔軟性の面からより好ましい。

両面のアルミニウム箔３の外側に、樹脂層４が積層されているため、滑り止めの効果を得つつ、アルミニウム箔の腐食を抑制することができる。樹脂層４は、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エポキシ系樹脂が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよいし、複数種を混合して用いてもよい。なかでも生産性、加工性、強度の点でポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂が好ましい。
また、より滑り止め効果を発揮させるために添加材を付与することができ、例えば、微細な凹凸を形成できる無機系粉末、鉱物粉末、および不活性ガスを内包する熱膨張性マイクロカプセルや、摩擦抵抗を向上させる微粉末ゴム、ウレタンビーズ等が挙げられる。これらの添加材は単独で用いてもよいし、複数種を混合して用いてもよい。
また、樹脂層４には撥水剤を添加することが好ましい。撥水剤を添加することで、樹脂膜の加水分解を抑制し、アルミニウム箔の腐食を抑制する効果が高まる。

内部層２内のフィルム５の素材は、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂等が挙げられる。なかでも生産性、加工性の点でポリオレフィン系樹脂が好ましい。
また、フィルム５の厚みは１２～１５０μｍであることが好ましく、より好ましくは３０～１００μｍである。厚みが１２μｍ以上であれば、強度を得やすく、作業中に破れにくくなる点で好ましい。厚みが１５０μｍ以下であれば、柔軟性が得られやすく、形状をより保ちやすい点で好ましい。
また、フィルム５の面にアルミニウム箔３を積層する場合、フィルム５の表面には活性化処理を行うことが好ましい。活性化処理はフィルム５の表面の濡れ性を改善するものであり、アルミニウム箔３との密着性を上げるために施される。活性化処理としては、コロナ処理、プラズマ処理、グロー処理やオゾン処理等が挙げられる。なかでも生産性、加工性の点でコロナ処理が好ましい。また、活性化処理により、濡れ性が３４～４２ｄｙｎｅになるように処理されることが好ましい。

内部層２内の吸水樹脂層６の素材は、水と接触した場合に水を吸収し膨潤して非流動状態を維持しうる樹脂からなるものであればよく、水溶性の電解質ポリマーに架橋結合を導入したものであり、天然吸水樹脂や合成吸水樹脂のいずれも用いることができるが、耐久性の点から合成吸水樹脂が好ましい。素材の例としては、ポリビニルアルコール系であるポリビニルアルコール架橋重合体、アクリル系であるポリアクリル酸塩架橋体、アクリル酸ナトリウム－ビニルアルコール共重合体、ポリエーテル系であるポリエチレングリコールジアクリレート架橋重合体、その他の付加重合体では無水マレイン酸系重合体、ビニルピロリドン系重合体が挙げられる。
また、吸水樹脂層６の吸水膨潤倍率は１８０倍以上であることが好ましく、より好ましくは３００倍以上である。吸水膨潤倍率が１８０倍未満では、釘を打ち込んだ穴に水が浸入した際に水を吸収しても、隙間を十分に充填できずに漏水するおそれがある。

また、吸水樹脂層６はバインダー樹脂を介して不織布７に固着させることが好ましい。バインダー樹脂としては、ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、エステル系樹脂等が採用できる。特に、加工時の取扱性のよさやコストの点で、アクリル系樹脂が好ましく使用される。固着方法としては、例えば、吸水樹脂層６とバインダー樹脂とトルエンなどの溶媒からなる樹脂液をコーティング法、グラビアロール法等の方法により不織布７に付与し、熱処理をして固化させる方法が挙げられるが、特に限定はされない。吸水樹脂層６の塗布量は、樹脂固形分で５～４０ｇ／ｍ^２が好ましい。塗布量が５ｇ／ｍ^２未満であると釘穴に水が浸入した際に、水を吸収しても隙間を十分に充填することができず、漏水するおそれがある。塗布量が４０ｇ／ｍ^２より多いと、吸水膨潤時に積層が剥がれるおそれがある。
これらの積層方法としては、ドライラミネート法、ウェットラミネート法、押出ラミネート法、ホットメルトラミネート法が挙げられるが、生産性とアルミニウム箔の補強効果の面で押出ラミネート法を用いることが好ましい。

内部層２内の不織布７の素材は、ポリエステル系、ポリアミド系、または、ポリオレフィン系のフィラメント繊維から構成されることが好ましい。特に、強度と耐久性の面からポリエステル系繊維が好ましく用いられる。また種類としては、スパンボンド、ケミカルボンド、サーマルボンド、スパンレース、ニードルパンチなどが挙げられる。特に、強度や後加工性の点からスパンボンドが好ましい。
また、不織布７の目付は４０～２００ｇ／ｍ^２が好ましく、より好ましくは６０～１５０ｇ／ｍ^２である。不織布７の目付が４０ｇ／ｍ^２以上であれば、強度を得やすい面で好ましい。目付が２００ｇ／ｍ^２以上であれば柔軟性が得られやすく、形状をより保ちやすい点で好ましい。

内部層２の総厚みは、３００～７００μｍの範囲であることが必須である。３００μｍ未満であると、屋根下葺材としての強度が維持できない虞があり、釘穴からの水の浸入を抑えることが出来ない虞がある。総厚みが７００μｍより大きいと、柔軟性が無くなり、納まりの形に合せ難くなるため施工性を損なう虞がある。

本発明の屋根下葺材は、以下の方法によって測定される９０°形状保持性が１０°以内であることが必須であり、８°以内がより好ましい。１０°以内にすることにより、納まりが凹凸形状であっても、その形状に合わせて隙間なく施工することができ、凹凸形状に合わせて折り癖を付けた状態で保つことができる。
２５０ｍｍ×２５ｍｍにカットされた屋根下葺材を長手方向中央で、９０°になるよう垂直に折り曲げた後、手を離してから１分間で変化した角度を測定する。

以下に述べる実施例、比較例によって本発明の屋根下葺材を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例及び比較例における物性測定および評価は、以下の方法により行った。

＜防水性＞
ＪＩＳＬ１０９２耐水度試験（静水圧法）７．１．２Ｂ法（高水圧法）に準じて測定した。

＜釘穴シーリング性＞
アスファルトルーフィング工業会規格「改質アスファルトルーフィング材」に準じて合板表面の濡れ数から評価した。１０個の試験体中８個以上濡れていなければ評価を〇とし、８個未満では×とする。

＜折り曲げ易さ＞
縦２５０ｍｍ×横２５ｍｍにカットした屋根下葺材を、長手方向中央を９０°に指先で折り、その折り曲げ易さを、以下の評価基準で評価した。なお、評価が△以上であれば、通常の使用では問題ない。評価が×であると、施工時に隙間ができてしまうため、使用できない。
評価基準
○：９０°に折り曲げ易い。
△：９０°に折り曲げできるが、折り曲げる際の抵抗が強い。
×：９０°に折り曲げられない。または、曲がってもすぐに元に戻ろうとする。

＜９０°形状保持性（１分後）＞
縦２５０ｍｍ×横２５ｍｍにカットし、平面に置いた屋根下葺材を、表面と裏面からそれぞれ、長手方向中央、すなわち、両端から１２５ｍｍの位置で９０°の角度に垂直に折り曲げ、手を離してから１分後に傾いた角度を測定し、表面と裏面の平均を取り、以下の評価基準で評価した。なお、評価が〇であれば、通常の使用で問題ないが、隙間から浸水するリスクが高くなる。なお、測定時に湾曲して曲がった場合は、図３のようにして接線を引き、垂直面からの変化した角度Ａを確認する。
評価基準
○：傾いた角度が１０°以内（８０～１００°）
×：傾いた角度が１０°を超える（０～７９°、１０１～１８０°）

＜耐折り曲げ性＞
縦２５０ｍｍ×横２５ｍｍにカットした屋根下葺材を、長手方向中央で１８０°に折り、折り曲げた部分の状態を観察し、以下の評価基準で評価した。なお、評価が△以上であれば、通常の使用では問題ない。
評価基準
○：表面にヒビ、裂け、破れは認められず、異常なし。
△：表面にヒビはあるが、裂けや破れなし。
×：表面に裂けや破れあり。

＜耐熱試験＞
９０℃に設定された恒温層内に、ＪＩＳＡ５７５８建築用シーリング材４．２区分：変性シリコーン系（ＭＳ）で縁を封じた屋根下葺材を６０日間放置後、常温（２５℃）になるまで養生し、防水性と耐折り曲げ性を評価した。

＜耐高温多湿試験＞
９０℃、湿度９０％に設定された恒温恒湿層内に、ＪＩＳＡ５７５８建築用シーリング材４．２区分：変性シリコーン系（ＭＳ）で縁を封じた屋根下葺材を６０日間放置後、常温常湿（２５℃、６５％）になるまで養生し、防水性と耐折り曲げ性を評価した。

[実施例１]
１００ｇ／ｍ^２のポリエステルスパンボンド不織布（東洋紡績株式会社製、エクーレ３Ａ０１Ａ）に、吸水樹脂（株式会社日本触媒製、アクアリックＣＳ－６、吸水膨潤倍率：２００倍）をバインダー樹脂（株式会社トウぺ製、アクリル樹脂ＸＥ－３７８２）１００重量部に対して９７重量部添加した混合物を、グラビアコーティング法により固形分が１０ｇ／ｍ^２になるように塗布し、吸水樹脂層を形成した。この吸水樹脂層を形成した不織布の両面に、濡れ性が４０ｄｙｎｅになるようコロナ処理された、厚み６０μｍのポリエチレンフィルム（酒井化学工業株式会社製、ＬＬシート）を、ポリエチレンペレット（東ソー株式会社製、ペトロセン２１２）を用い、押出ラミネート法にて２０μｍ厚の層を形成しながらラミネートし、厚み５１０μｍの内部層を作製した。

作製した内部層の両面、すなわち、両方のポリエチレンフィルム上に、厚み２０μｍアルミニウム箔（東洋アルミニウム株式会社製、合金番号１Ｎ３０）を、ポリエチレンペレット（東ソー株式会社製、ペトロセンＤＬＺ１９Ａ）を用い、押出ラミネート法にて２０ｍ厚の接着層を形成しながらラミネートした。その後、両アルミニウム箔表面に、アクリル樹脂（根上工業株式会社製、パラクロンＷ２４８Ｅ）１００重量部に対し、イソシアネート系架橋剤（大日精化工業株式会社製、ＮＥ架橋剤）を３重量部、架橋促進剤（ＤＩＣ株式会社製、クリスボンアクセルＴ８１）を０．３重量部、アクリル樹脂からなる熱発泡剤（松本油脂製薬株式会社製、マツモトマイクロスフェアーＦ－３６Ｄ）を２２重量部、フッ素系撥水剤（ダイキン株式会社製、ダイフリーＦＢ－９６１）を１．７重量部添加した樹脂を添加した樹脂を、グラビアコーティング法よって、固形分が３ｇ／ｍ^２付着するように塗布し樹脂層を形成して、図１のような屋根下葺材を得た。各物性の測定結果および評価結果を表１に示す。

[実施例２]
アルミニウム箔の厚みを９μｍにした以外は、実施例１と同様に加工して、屋根下葺材を得た。各物性の測定結果および評価結果を表１に示す。

[実施例３]
アルミニウム箔の厚みを５０μｍにした以外は、実施例１と同様に加工して、屋根下葺材を得た。各物性の測定結果および評価結果を表１に示す。

[実施例４]
不織布を４０ｇ／ｍ^２のポリエステルスパンボンド不織布（東洋紡績株式会社製エクーレ３４０１Ａ）にし、フィルムを厚み３０μｍのポリエチレンフィルム（酒井化学工業株式会社製ＬＬシート）にし、内部層の総厚みを３３０μｍにした以外は、実施例１と同様に加工して、屋根下葺材を得た。各物性の測定結果および評価結果を表１に示す。

[実施例５]
不織布を１５０ｇ／ｍ^２のポリエステルスパンボンド不織布（東レ株式会社製アクスターＧ２１５０－１Ｓ）にし、フィルムを厚み８０μｍのポリエチレンフィルム（酒井化学工業株式会社製ＬＬシート）にし、内部層の総厚みを６８０μｍにした以外は、実施例１と同様に加工して、屋根下葺材を得た。各物性の測定結果および評価結果を表１に示す。

[実施例６]
アルミニウム箔の厚みを８μｍにした以外は、実施例１と同様に加工して、屋根下葺材を得た。各物性の測定結果および評価結果を表１に示す。

[比較例１]
アルミニウム箔を積層せず、内部層の両面に直接樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様に加工して、屋根下葺材を得た。各物性の測定結果および評価結果を表１に示す。

[比較例２]
アルミニウム箔の厚みを８０μｍにした以外は、実施例１と同様に加工して、屋根下葺材を得た。各物性の測定結果および評価結果を表１に示す。

[比較例３]
不織布を３０ｇ／ｍ^２のポリエステルスパンボンド不織布（東洋紡績株式会社製エクーレ３３０１Ａ）にし、フィルムを厚み１０μｍのポリエチレンフィルム（酒井化学工業株式会社製ＨＤシート）にし、内部層の総厚みを２５０μｍにした以外は、実施例１と同様に加工して、屋根下葺材を得た。各物性の測定結果および評価結果を表１に示す。

[比較例４]
アルミニウム箔の厚みを５μｍにした以外は、実施例１と同様に加工して、屋根下葺材を得た。各物性の測定結果および評価結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例に係る屋根下葺材は、防水性、釘穴シーリング性、折り曲げ易さ、耐折り曲げ性、耐熱試験、耐高温多湿試験のいずれの評価も優れていた。

これに対して、比較例に係る屋根下葺材は、いずれかの評価が不良であり、耐高温多湿処理後に劣化する結果となった。

１屋根下葺材
２内部層
３アルミニウム箔
４樹脂層
５フィルム
６吸水樹脂層
７不織布
Ａ角度

Claims

フィルム、不織布および吸水樹脂層が積層された内部層と、
内部層の両面に積層されたアルミニウム箔を有する屋根下葺材であって、
アルミニウム箔の厚みが７～５０μｍであり、
アルミニウム箔の表面に樹脂層が積層されてなり、
内部層の厚みが３００～７００μｍであり、
以下の方法によって測定される９０°形状保持性が１０°以内である屋根下葺材。
２５０ｍｍ×２５ｍｍにカットされた屋根下葺材を長手方向中央で、９０°になるよう垂直に折り曲げた後、手を離してから１分間で変化した角度を測定する。
前記フィルムの厚みが１２～１５０μｍである請求項１に記載の屋根下葺材。
前記内部層が、フィルム、吸水樹脂層、不織布およびフィルムの順に積層されてなる請求項１または２に記載の屋根下葺材。