JP7439233B1 - 積層体、及び、被覆構造体 - Google Patents
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
2:有機質断熱材層(有機質断熱材層21、22)
3、3a、3b:吸熱層(吸熱層31、32、33)
4:熱発泡層(熱発泡層41、42)
5:積層体
P、Q:複合層(複合層P1、P2、P3、P4、Q1、Q2、Q3)
前記有機質基材としては、例えば、木質基材、プラスチック基材等が挙げられる。
本発明の積層体は、有機質基材に対して、有機質断熱材層、吸熱層、及び、熱発泡層の順に積層されるものである。
本発明において、前記有機質断熱材層は、通常時において、低温から常温(例えば、-20℃~80℃)での断熱性を発揮するとともに、火災時等の温度上昇時においては、その際の熱が、有機質基材に伝わることを防止し、有機質基材の温度上昇を抑制する役割を担うものである。本発明では、積層体を構成する材料として有機質断熱材層を使用することにより、耐火性を高めつつ、積層体を薄く、軽くすることができ、有用である。
本発明において、前記吸熱層は、温度上昇時に吸熱作用を示すものを用いることができる。このような吸熱層は、後述の熱発泡層との相乗効果によって、火災時等の温度上昇時における有機質断熱材層への熱の伝わりを防ぎ、前記有機質断熱材層の形状を保持する役割を担う。これにより、本発明の積層体では、上述の有機質断熱材層の性能が十分に発揮される。更に、前記吸熱層は、それ自体の吸熱作用によって、耐火性向上等にも寄与するものである。
本発明において、前記熱発泡層としては、火災等により周囲温度が上昇して、熱発泡層の温度が所定の発泡温度に達すると、熱発泡層を構成するそれぞれの原料により、発泡し、炭化断熱層を形成するものを用いることができる。
生産性、施工性、柔軟性等の観点から、前記熱発泡層の表面ないし裏面に繊維質シート等が積層されたものであってもよい。このような繊維質シートとしては、例えば、有機繊維及び/又は無機繊維等を含む公知のシートを使用することができる。
本発明の積層体は、上述の有機質断熱材層、吸熱層、及び熱発泡層が順に積層されてなるものであるが、本発明の効果を著しく損なわない限り、必要に応じ、前記以外の層を積層することもできる。このような層としては、例えば、接着剤層、化粧層、その他各層(例えば、補強材層、熱反射層、防水層、撥水層等)が挙げられる。
本発明の積層体は、従来技術に比べ、厚みを薄くすることが可能であり、積層体の厚み(合計厚み)は、好ましくは60mm以下、より好ましくは25~58mm、更に好ましくは30~55mmである。前記積層体の厚みが、前記範囲の上限値以下であることにより、運搬や、施工時の作業等において、作業者の負担やケガの発生リスクを抑えることができ、作業効率を高めることができる。室内の柱、梁、床版、壁等に施工した際には、室内空間を広げることも可能となる。積層体の厚みが前記下限値以上であれば、断熱性、耐火性、強度等の点で好ましい。
本発明は、有機質基材が、前記積層体によって被覆される被覆構造体であって、前記積層体に含まれる有機質断熱材層が、前記有機質基材と接触する被覆構造体に関する。以下、前記有機質基材(以下、単に「基材」という場合がある。)が前記積層体で被覆された本発明の被覆構造体について、図面を用いて説明する。
(1)有機質断熱材層2、吸熱層3、及び熱発泡層4を有する積層体5を製造しておき、その積層体5中の有機質断熱材層2側が基材1に接触するように、固定する方法。
(2)基材1に対し、有機質断熱材層2、吸熱層3、及び熱発泡層4をそれぞれ順に固定する方法。
(3)予め有機質断熱材層2と吸熱層3を有する複合層Pを製造しておき、基材1に対し、複合層Pを固定し、次いで、熱発泡層4を固定する方法(図2)。
(4)予め吸熱層3と熱発泡層4を有する複合層Qを製造しておき、基材1に対し、有機質断熱材層2を固定し、次いで、複合層Qを固定する方法(図3)。
(5)予め、有機質断熱材層2と吸熱層3aを有する複合層P、吸熱層3bと熱発泡層4を有する複合層Qをそれぞれ製造しておき、基材1に対し、複合層Pを固定し、次いで、複合層Qを固定する方法(図4)。
なお、後述する実施例において、図2の態様は示していないが、図3の態様は試験体3、5、及び6、図4の態様は試験体1、2、及び4で示している。
・有機質断熱材層22:難燃剤含有ポリウレタンフォーム板(厚み30mm、熱伝導率0.024W/(m・K)、密度100kg/m3、質量3.0kg/m2、ISO-5660(放射熱強度50kW/m2にて5分間燃焼)による総発熱量8MJ/m2以下)
・吸熱層32:ガラス繊維不織布入石膏ボード(厚み5mm、質量4.0kg/m2)
・吸熱層33:強化石膏ボード(厚み12.5mm、質量9.8kg/m2)
・熱発泡層42:熱発泡性シート[熱可塑性樹脂(エチレン酢酸ビニル共重合樹脂・アクリル樹脂)100重量部、発泡剤(メラミン)60重量部、炭化剤(ペンタエリスリトール)60重量部、難燃剤(ポリリン酸アンモニウム)300重量部、充填剤(酸化チタン)75重量部、及びその他添加剤(繊維、可塑剤等)の混合物を120℃に加温したニーダーで混練、圧延後、室温まで放冷して得られた熱発泡性シート。厚み4.5mm、質量6.3kg/m2]
・アクリル樹脂接着剤(水性反応硬化型アクリル系接着剤)
(試験体1)
有機質断熱材層21と吸熱層33とを無機質系接着剤を用いて貼り合わせ、複合層P1を製造した。また、吸熱層31と熱発泡層41とをアクリル樹脂接着剤を用いて貼り合わせ、複合層Q1を製造した。
基材1に対し、複合層P1と複合層Q1を重ね合わせ(基材11、有機質断熱材層21、吸熱層33、吸熱層31、熱発泡層41の順に積層)、ビスを用いて固定し、試験体1を得た。なお、基材11と有機質断熱材層21との間には熱電対を設置した。この試験体1は、図4に示す態様である。
(試験体2)
有機質断熱材層21と吸熱層33とを無機質系接着剤を用いて貼り合わせ、複合層P1を製造した。また、吸熱層32と熱発泡層41とをアクリル樹脂接着剤を用いて貼り合わせ、複合層Q2を製造した。
基材1に対し、複合層P1と複合層Q2を重ね合わせ(基材11、有機質断熱材層21、吸熱層33、吸熱層32、熱発泡層41の順に積層)、ビスを用いて固定し、試験体2を得た。基材11と有機質断熱材層21との間には熱電対を設置した。この試験体2は、図4に示す態様である。
(試験体3)
吸熱層31と熱発泡層41とをアクリル樹脂接着剤を用いて貼り合わせ、複合層Q1を製造した。
基材1に対し、有機質断熱材層21と複合層Q1を重ね合わせ(基材11、有機質断熱材層21、吸熱層31、熱発泡層41の順に積層)、ビスを用いて固定し、試験体3を得た。基材11と有機質断熱材層21との間には熱電対を設置した。この試験体3は、図3に示す態様である。
(試験体4)
有機質断熱材層22と吸熱層33とを無機質系接着剤を用いて貼り合わせ、複合層P2を製造した。また、吸熱層32と熱発泡層41とをアクリル樹脂接着剤を用いて貼り合わせ、複合層Q2を製造した。
基材1に対し、複合層P2と複合層Q2を重ね合わせ(基材11、有機質断熱材層22、吸熱層33、吸熱層32、熱発泡層41の順に積層)、ビスを用いて固定し、試験体4を得た。基材11と有機質断熱材層22との間には熱電対を設置した。この試験体4は、図4に示す態様である。
(試験体5)
吸熱層32と熱発泡層42とをアクリル樹脂接着剤を用いて貼り合わせ、複合層Q3を製造した。
基材1に対し、有機質断熱材層21を2枚重ね合わせ、更に複合層Q3を重ね合わせ(基材11、有機質断熱材層21、有機質断熱材層21、吸熱層32、熱発泡層42の順に積層)、ビスを用いて固定し、試験体5を得た。基材11と有機質断熱材層21との間には熱電対を設置した。この試験体5は、図3に示す態様である。
(試験体6)
吸熱層32と熱発泡層42とをアクリル樹脂接着剤を用いて貼り合わせ、複合層Q3を製造した。
基材1に対し、有機質断熱材層21を3枚重ね合わせ、更に複合層Q3を重ね合わせ(基材11、有機質断熱材層21、有機質断熱材層21、有機質断熱材層21、吸熱層32、熱発泡層42の順に積層)、ビスを用いて固定し、試験体6を得た。基材11と有機質断熱材層21との間には熱電対を設置した。この試験体6は、図3に示す態様である。
(試験体7)
有機質断熱材層21と熱発泡層41とをアクリル樹脂接着剤を用いて貼り合わせ、複合層P3を製造した。
基材1に対し、複合層P3をビスで固定し(基材11、有機質断熱材層21、熱発泡層41の順に積層)、試験体7を得た。基材11と有機質断熱材層21との間には熱電対を設置した。
(試験体8)
有機質断熱材層21と吸熱層31とを無機質系接着剤を用いて貼り合わせ、複合層P4を製造した。
基材1に対し、複合層P4をビスで固定し(基材11、有機質断熱材層21、吸熱層31の順に積層)、試験体8を得た。基材11と有機質断熱材層21との間には熱電対を設置した。
(試験体9)
吸熱層31と熱発泡層41とをアクリル樹脂接着剤を用いて貼り合わせ、複合層Q1を製造した。
基材1に対し、複合層Q1をビスで固定し(基材11、吸熱層31、熱発泡層41の順に積層)、試験体9を得た。基材11と吸熱層31との間には熱電対を設置した。
以上の方法で作製した各試験体の積層形態、積層体の厚み、単位面積当たりの質量、(有機質断熱材層の厚み/積層体の厚み)の厚みの比は、下記表1に示す通りである。
以上の方法で作製した各試験体を、試験炉に設置(基材側が上方となるように下向きに設置)し、ISO834の標準加熱曲線に準じて、120分間加熱試験を行い、試験体表面を加熱した際の木質基材の表面温度を熱電対によって測定した。評価基準は以下の通りである。試験結果を表2に示す。なお、実用レベルとしては、評価基準のAA、A、又は、Bであることが好ましい。
(評価基準)
AA:120分加熱直後、110℃以下
A :120分加熱直後、110℃超え、150℃以下
B :120分加熱直後、150℃超え、250℃以下
C :120分加熱直後、250℃超える
Claims (6)
- 有機質基材の被覆に用いる積層体であって、
前記有機質基材に対して、有機質断熱材層、吸熱層(但し、軽量気泡コンクリートパネルを除く)、及び、熱発泡層の順に積層され、
前記積層体が、コア材、プラスチック基材、熱反射層及び/又は吸熱層、並びに、熱発泡層の順で積層される積層体を除くものであり、
前記有機質基材が、木質基材、及び/又は、プラスチック基材である積層体。 - 前記積層体の厚みが、60mm以下である請求項1に記載の積層体。
- 前記積層体の厚みに対する前記有機質断熱材層の厚みの比(有機質断熱材層の厚み/積層体の厚み)が、0.4以上である請求項1に記載の積層体。
- 前記積層体の単位面積当たりの質量が、30kg/m2以下である請求項1に記載の積層体。
- 前記吸熱層の厚さが、5~30mmである請求項1に記載の積層体。
- 有機質基材が、請求項1~5のいずれか1項に記載の積層体によって被覆される被覆構造体であって、
前記積層体の有機質断熱材層が、前記有機質基材と接触する被覆構造体。
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