JPH08270154A

JPH08270154A - 屋根下地材及びその製造方法

Info

Publication number: JPH08270154A
Application number: JP7314995A
Authority: JP
Inventors: Yuji Tamura; 裕司田村; Koji Shiraishi; 耕司白石; Akihiro Wada; 明浩和田; Harunori Kominami; 晴紀小南
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1995-03-30
Filing date: 1995-03-30
Publication date: 1996-10-15

Abstract

(57)【要約】【構成】本発明は、厚さ５〜５０ｍｍの独立気泡性硬
質ポリウレタンフォームを芯材とし、必要により表面材
としてフェノール積層板からなることを特徴とする瓦
桟、縦桟木、笠木から選ばれる１種である屋根下地材。【効果】本発明の屋根下地材は、フェノール積層板を
表面材として用いることにより表面硬度、保釘力に優
れ、２枚のフェノール積層板の間隙に、硬質ポリウレタ
ンフォーム材料を注入発泡して得られたサンドイッチパ
ネルとすることにより、フェノール積層板と発泡体との
界面接着力が強固で軽量性、曲げ強さに優れ、所定のサ
イズの部材を自由に切り出しできると言う切断加工性、
現場作業性等に優れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軽量で耐水性に優れ、
且つ保釘力に優れ、所定サイズへの切り出しの容易な屋
根下地材及びその製造方法に関するものであり、更に詳
しくは瓦桟，縦桟木，笠木等の屋根下地材及びその製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】屋根は、建物の耐久性を左右する重要な
部位であると同時に建物の外観上も重要な要素となって
おり、近年は屋根の形状と材質の多様化が進んでいる。
このように、屋根材の耐久性、意匠性が向上したのに対
し、瓦桟，縦桟木，笠木等の屋根下地材としては、周知
の如く天然木材が長年広く用いられてきた。

【０００３】しかしながら、天然木材は吸水率が高く、
屋根下地という過酷な使用条件での長期間の使用におい
て、腐るという問題がある。又、天然木材は節抜け等の
品質のバラツキがあり、吸湿による反りや曲がりの問題
もある。更に近年環境保護の観点から南洋材の伐採規制
が強まり、屋根下地材においても木材の使用が困難にな
りつつある。

【０００４】そこで、最近では屋根下地材においても、
天然木材に替わるいわゆる合成木材が使用されるように
なってきている。これらは高分子発泡体であり、剛性を
高める為に一般にガラス繊維等で強化している。こうし
た高分子発泡体は、一般に切断は容易であるが、切断時
や施工時に内包するガラス繊維が作業者の体に刺さると
いう問題がある。更に、こうした高分子発泡体の表面硬
度は低く、屋根への施工時、釘が効きにくいという問題
もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題を排除して、軽量で耐水保釘性、耐吸水性に優れ、且
つ加工性に優れ、所定サイズへの切り出しの容易な屋根
下地材の開発を目的にするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題点に鑑み種々研究の結果、本発明を完成するに至った
ものである。

【０００７】即ち、本発明は、芯材及び表面材としての
フェノール積層板からなることを特徴とする屋根下地
材、好ましくは芯材が高分子発泡体であり、更に好まし
くは芯材が硬質ポリウレタンフォームであること、好ま
しくはフェノール積層板の厚みが、それぞれ０．６〜
３．０ｍｍで、発泡体の厚みが５〜５０ｍｍであるこ
と、好ましくは硬質ポリウレタンフォームが、独立気泡
性で、成形密度０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ³であるこ
と、屋根下地材が、瓦桟、縦桟木、笠木から選ばれる１
種であることを特徴とする屋根下地材及び２枚のフェノ
ール積層板の間隙に、硬質ポリウレタンフォーム材料を
注入発泡する工程、得られたサンドイッチパネルから所
定サイズの屋根下地材に切り出される工程からなること
を特徴とする屋根下地材の製造方法を提供するものであ
る。

【０００８】（構成）本発明において用いられるフェノ
ール積層板は、クラフト紙等の紙、ガラス，不織布等繊
維強化材にフェノール樹脂を含浸したものを積層させ硬
化した板である。このフェノール積層板は、表面硬度、
曲げ弾性率等の機械物性、現場での切断等の作業のしや
すさ等の面で特に好ましい。好ましくはクラフト紙を用
いたものである。

【０００９】フェノール積層板の厚みは、好ましくは
０．６〜３．０ｍｍである。これより薄いと耐衝撃性、
曲げ物性等の点で問題があり、これより厚いと屋根下地
材として使用する場合、表面が硬い為に釘が打ち辛く、
コストの面でも使用が困難となる。

【００１０】フェノール積層板の製造法は、特に制限無
く、公知の方法で製造されたものが問題無く使用出来
る。この製造法の概要の一例を示すと、先ず、クラフト
紙にフェノール樹脂を含浸した後、これを乾燥させプリ
プレグ状態でカットしたものを（プリプレグ状態にした
フェノール樹脂含浸クラフト紙）を積層し、プレスで加
熱、加圧することによって成形される。一般にフェノー
ル積層板のプレスの条件は、好ましくは５０〜１００Ｋ
ｇ／ｃｍ²、１００〜２００℃、５０〜２００分であ
る。

【００１１】本発明のフェノール積層板は、芯材と接す
る面を、研磨機でサンディングして使用する。これは硬
質ウレタンフォーム材料を注入発泡する工程で、硬質ウ
レタンフォームと表面材であるフェノール積層板の接着
性を良くする為に重要である。

【００１２】本発明で用いられる芯材は、フェノール積
層板と複合化した際の機械物性、フェノール積層板との
接着性、材料コスト等を勘案し選定される。例示すれ
ば、パーティクルボード、ＭＤＦ（中質繊維板）、高分
子発泡体等が挙げられる。一般のベニヤ合板も当然使用
出来る。

【００１３】この中で、パーチクルボード、ＭＤＦ、ベ
ニヤ合板はいずれも吸水率が大きく長年の使用の中で芯
材の吸水による問題、例えば表面材であるフェノール積
層板の剥離等が懸念される。又、これらの面材を用いる
と重量も重くなり、この点も問題となる。従って、吸水
性があっても問題にならない屋根下地材の用途で使用で
きる。

【００１４】この為、本発明で用いられる芯材として
は、吸水性を問題とする瓦桟、縦桟木、笠木から選ばれ
る１種である屋根下地材の場合、好ましくは高分子発泡
体を用いる。高分子発泡体の原料となる樹脂としては、
例えばポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレ
タン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フェノール樹脂等が挙
げられる。中でもポリウレタン樹脂が、均質なセル状態
の発泡体が容易に得られること、発泡体の密度が広い範
囲で容易に設定出来ること等の理由から特に好ましい。

【００１５】ポリウレタン樹脂発泡体は、一般に発泡体
の硬さで硬質ポリウレタンフォーム、半硬質ポリウレタ
ンフォーム、軟質ポリウレタンフォームに分類される
が、本発明の目的とするところの屋根下地材には、機械
的強度、中でも曲げ強度、曲げ弾性率の高いことが要求
される為、特に硬質ポリウレタンフォームが好ましい。

【００１６】本発明の硬質ポリウレタンフォームは、Ｉ
ＳＯによる５０％圧縮変形放圧後の厚みの減少が１０％
以上のものである。本発明で用いられる硬質ポリウレタ
ンフォーム材料とは、硬質ポリウレタンフォームまたは
硬質ウレタン変性ポリイソシアヌレートフォームを指称
するものである。これらは、後述のポリオールコンパウ
ンドとポリイソシアネートから得られる。

【００１７】ここにおいて、本発明において使用され
る、ポリオ−ルコンパウンドとは、主として、ポリオー
ル、触媒、整泡剤、発泡剤および難燃剤などから構成さ
れるものを指称する。

【００１８】それらのうち、まず、上記ポリオールとし
ては、例えば、少なくとも２個の活性水素原子を有する
化合物に、アルキレンオキサイド付加した構造を有する
ものとか、あるいは、それらの混合物である、それぞ
れ、ポリエーテルポリオール類；多価アルコール類と、
多価カルボン酸類またはラクトン類からなるポリエステ
ルポリオール類；さらには、その両方の結合を有するポ
リエーテルエステルポリオール類などが挙げられる。

【００１９】ポリエーテルポリオールとして特に代表的
なもののみを例示するにとどめれば、開始剤として、そ
れぞれ、多価アルコール類、多価フェノール類、または
アミン類などを用い、これらの開始剤に、エチレンオキ
サイド、プロピレンオキサイドまたはブチレンオキサイ
ドの如き、各種のアルキレンオキサイド類を付加せしめ
て得られるような形のものである。

【００２０】そして、これらのポリエーテルポリオール
に使用される開始剤として特に代表的なもののみを例示
するにとどめれば、まず、多価アルコール類としては、
エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジ
オール、ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ネ
オペンチルグリコールもしくは３メチル−１，５ペンタ
ンジオールの如き、各種の２価のアルコール類をはじ
め、さらには、グリセリン、トリメチロールプロパン、
ヘキサントリオールもしくはトリメチロールエタンの如
き、各種の３価アルコール類；またはペンタエリスリト
ール、ソルビトール、メチルグルコシドもしくは蔗糖の
如き、各種の４価以上のアルコール類などであるし、多
価フェノール類としては、ピロガロールもしくはヒドロ
キノンなどのような種々の化合物などであり、あるい
は、そのほかにも、ビスフェノールＡの如き、各種のビ
スフェノール類などのような種々の化合物などである。

【００２１】また、多価のポリカルボン酸として特に代
表的なもののみを例示するにとどめれば、コハク酸、シ
ュウ酸もしくはアジピン酸の如き、各種の脂肪族ポリカ
ルボン酸類；フタル酸、トリメリット酸もしくはヘット
酸の如き、各種の芳香族ポリカルボン酸類などである
し、さらに、アミン類として特に代表的なもののみを例
示するとどめれば、アンモニア、アルキルアミンもしく
はアニリンの如き、各種のモノアミン類；エチレンジア
ミン、ジエチレントリアミン、トリレンジアミン、ピペ
ラジン、ジアミノジフェニルメタンもしくはアミノエチ
ルピペラジンの如き、各種のポリアミン類；モノエタノ
ールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミンも
しくはトリプロパノールアミンの如き、各種のアルカノ
ールアミン類などである。

【００２２】ポリエステルポリオールとして特に代表的
なもののみを例示するにとどめれば、グリコール成分と
して、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブ
タンジオール、ヘキサンジオール、ジエチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール
もしくは３−メチル−１，５−ペンタンジオールの如
き、各種の２価のアルコール類；グリセリン、トリメチ
ロールプロパンもしくはトリメチロールエタンの如き、
各種の３価アルコール類；ペンタエリスリトールの如
き、４価以上の各種の多価アルコール類などを用い、ま
た、カルボン酸成分として、コハク酸、シュウ酸もしく
はアジピン酸の如き、各種の脂肪族ポリカルボン酸類；
フタル酸、トリメリット酸もしくはヘット酸の如き、各
種の芳香族ポリカルボン酸類などを使用して得られるよ
うな形のものが挙げられる。

【００２３】ポリエーテルエステルポリオールを調製す
るには、例えば、上掲された各種の原料を使用して得ら
れる、分子内にエーテル結合およびエステル結合を併せ
有するポリオール類が使用できる。

【００２４】これらのうちでも、好ましいものは、脂肪
族系の化合物を開始剤として得られる形のポリエーテル
ポリオール類であり、さらに好ましくは、多価アルコー
ル類またはアミン類を開始剤として得られる形のポリエ
ーテルポリオール類であるし、特に好ましいものは、５
００（ｍｇＫＯＨ／ｇ）以下の水酸基価を持つ、上記の
如き各種のポリエーテルポリオール類である。

【００２５】このポリエーテルポリオールを２０重量％
以上使用した形のポリオールコンパウンドは、含フッ素
ハロゲン化炭化水素系発泡剤の相溶性に優れるものであ
り、特に好ましいものである。

【００２６】発泡剤としては、特に反応型発泡剤である
水と、必要に応じ分子内に少なくとも１個の水素原子を
持った、含フッ素ハロゲン化炭化水素または含フッ素炭
化水素なども使用することが出来るが、かかる含フッ素
（ハロゲン化）炭化水素として特に代表的なもののみを
例示すると、トリフロロメタン、ジフロロメタン、ペン
タフロロエタン、ジフロロエタン、ジクロロモノフロロ
メタン、モノクロロモノフルオロメタン、モノクロロジ
フルオロメタン、ジクロロトリフロロエタン、ジクロロ
フルオロエタン、モノクロロテトラフロロエタン、モノ
クロロジフロロメタンまたはモノクロロジフロロエタン
などを使用することが出来る。

【００２７】さらに、メチレンクロライドのような、低
沸点のハロゲン化炭化水素を併用することもまた、可能
である。

【００２８】本発明において使用される、前記したポリ
イソシアネートとして特に代表的なもののみを例示する
とどめれば、ヘキサメチレンジイソシアネートの如き、
各種の脂肪族系ポリイソシアネート類；水添ジフェニル
メタンジイソシアネートもしくはイソホロンジイソシア
ネートの如き、各種の脂環式イソシアネート類；トリレ
ンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイ
ソシアネート（ＭＤＩ）の如き、各種の芳香族イソシア
ネート類が、さらに、クルードＴＤＩ、クルードＭＤ
Ｉ、イソシアネート変性プレポリマー類またはイソシア
ヌレート変性プレポリマーなどが挙げられる。

【００２９】また、本発明において使用される前記した
触媒として特に代表的なもののみを例示するとどめれ
ば、ヘキサメチレンジアミン、ペンタメチルジエチルト
リアミンもしくはイミダゾールの如き、各種のアミン系
触媒類；オクチル酸カリウムもしくはトリアジンの如
き、各種のウレタン変性ポリイソシアヌレート・フォー
ム調製用触媒類；またはジブチルチンジラウレート（Ｄ
ＢＴＬ）の如き、各種の金属触媒類などが挙げられる。

【００３０】本発明で用いられる硬質ポリウレタンフォ
ームは、成形密度が０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ³である
ことが好ましくい。これより成形密度が低くなると、フ
ォーム強度が低い為、本発明の屋根下地材の曲げ強度，
曲げ弾性率等が低くなるだけでなく、釘打ちに対して割
れやすくなる。逆に、フォーム層の成形密度をＯ．５ｇ
／ｃｍ³より高くすると本発明の屋根下地材の重量が重
くなるだけでなく、コストの観点からも好ましくない。
特に好ましくは０．１〜０．３ｇ／ｃｍ³である。又、
主に機械的強度の点から独立気泡性であることが好まし
い。この独泡率は好ましくは８５％以上、特に好ましく
は９０％以上である。また、硬質ポリウレタンフォーム
のセルサイズは、特に限定するものではないが、強度及
び成形性等の面より、好ましくはセル径が１〜１０００
ミクロンである。

【００３１】本発明で用いられる硬質ポリウレタンフォ
ーム層の厚みは、フェノール積層板の厚み及び最終的に
得られる屋根下地材の厚み等を勘案し決定されるが、好
ましくは５〜５０ｍｍである。

【００３２】本発明の屋根下地材とは、屋根瓦、屋根材
等と防水材との間に用いられる長尺物で、好ましくは瓦
桟、縦桟木、笠木から選択される１種である。縦桟木と
は、防水材上に設けられ漏水してきた時の水路を形成す
るもので、屋根斜面と平行（斜面方向）に設けられるも
のである。瓦桟は、縦桟木の上に屋根斜面に直角（横
に）設けて瓦等の屋根材を止めるためのものである。笠
木とは、屋根断面の三角形の頂点上に設けられるもので
ある。

【００３３】屋根下地材は、フェノール積層板からなる
表面材で長さ・幅面を上下覆われたサンドイッチ構造と
なっている。

【００３４】本発明の屋根下地材の製造法の一例を述べ
るに、好ましくは３０〜７０℃に温調した箱体の型内
に、２枚のフェノール積層板を求める屋根下地材の厚み
にセットし、この間隙に上記の硬質ポリウレタンフォー
ム材料を注入して所定倍率に発泡させ、該ポリウレタン
フォーム材料の発泡硬化後、該箱体状成形型から屋根下
地材の材料となるフェノール積層板／硬質ポリウレタン
フォーム層／フェノール積層板からなる構造のサンドイ
ッチパネルを取り出す。

【００３５】次いで必要に応じて、瓦桟、縦桟木、笠木
用の屋根下地材としての所定サイズに切断することによ
り製造される。

【００３６】本発明の屋根下地材の大きさは、好ましく
は厚み１０〜５０ｍｍ、巾１５〜１５０ｍｍ、長さ１０
００〜４０００ｍｍである。これより屋根下地材の厚み
が厚くなると、重量的に重くなるだけでなく、コスト的
にも高いものにつくので好ましくない。これより屋根下
地材の厚みが薄くなると、強度面や部材の撓みの面で問
題がある。

【００３７】例えば瓦桟に用いられる場合、好ましく
は厚み１０〜３０ｍｍ、幅１５〜４０ｍｍ、長さ２０
００〜４０００ｍｍであり、縦桟木に用いられる場合、
好ましくは厚み１０〜１５ｍｍ、幅１５〜２０ｍｍ、長
さ１０００〜４０００ｍｍであり、笠木に用いられる
場合、好ましくは厚み３０〜４０ｍｍ、幅５０〜１５０
ｍｍ、長さ２０００〜４０００ｍｍでありる。

【００３８】切り出した屋根下地材の切り出し端面に
は、必要に応じ主に美観の観点から、表面材である該フ
ェノール積層板と同系色に着色した合成樹脂、例えば不
飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂等を切断切り口発
泡体面（端面）に塗布することも行われるが、通常はそ
のまま使用される。

【００３９】本発明の屋根下地材は、一般の木材と同様
の使い方が出来る。例えば、墨打ち、鋸による切断、釘
打ち、ビス止め、穴明け等である。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき説明する。

【００４１】（実施例）４５℃に温調した１ｍ×３．１
ｍ×１５ｍｍの箱体状の成形型に厚み１．０ｍｍの２枚
のフェノール積層板をセットし、硬質ポリウレタンフォ
ーム材料を注入発泡し、硬質ポリウレタンフォーム層の
厚みが１３ｍｍ、成形密度０．３ｇ／ｃｍ³である、サ
ンドイッチパネル（厚みが１５ｍｍ、比重約０．５）
成形品を得た。

【００４２】この時の硬質ポリウレタンフォーム材料
は、ペンタエリスリトールを開始剤に用いた水酸基価４
５０の多価アルコール系ポリエーテルポリオール１００
部、発泡剤として水０．５部及びモノフルオロエタン１
０部、更に触媒としてヘキサメチレンジアミン０．５部
からなるポリオールコンパウンドと、クルードの４，
４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）の
組み合わせからなるものである。

【００４３】次にこのサンドイッチパネルを、長さ３ｍ
で幅３０ｍｍの短冊状に切り出し屋根下地材として評価
した。結果を表１に示した。

【００４４】（比較例１）実施例と同様にして、表面材
を用いず硬質ウレタンフォームだけでパネル状成形品を
成形した。この時の硬質ウレタンフォーム層の厚みは１
５ｍｍ、成形密度０．５ｇ／ｃｍ³とした。これによっ
て実施例のサンドイッチパネルと同じ厚み、比重のパネ
ルを得た。硬質ウレタンフォーム材料組成等は全て実施
例と同じにした。結果を表１に示した。

【００４５】（比較例２）市販の１５ｍｍ厚みのベニヤ
合板を比較例２の材料として用いた。尚、このベニヤ合
板の比重は約０．５６であった。結果を表１に示した。

【００４６】＜試験方法＞製品比重：ＪＩＳＫ６９１１吸水率：ＪＩＳＡ９５１４表面硬度：ＡＳＴＭＤ２２４０曲げ強さ：ＪＩＳＫ６９１１保釘力：ＪＩＳＺ２１０１コロニアル釘(直径3m
m)で試験耐水保釘力：恒温恒湿試験で５０℃×９７％ＲＨ×３０
日放置し、２３℃の標準状態で２日間放置後、保釘力試
験した。

【００４７】

【表１】

【００４８】以上のことから、本発明の屋根下地材は、
軽量で耐水保釘力に優れ、長期間安定した保釘力を保持
する事が明かとなった。又加工性、現場作業性にも優れ
ることを確認した。

【００４９】

【発明の効果】本発明の屋根下地材は、フェノール積層
板を表面材として用いることにより表面硬度、保釘力に
優れている。さらに２枚のフェノール積層板の間隙に、
硬質ポリウレタンフォーム材料を注入発泡して得られた
サンドイッチパネル構造とすることにより、フェノール
積層板と発泡体との界面接着力が強固で軽量性、曲げ強
さ、耐水保釘力に優れており、現場作業性、加工性に優
れており、このパネルから所定のサイズの屋根下地材を
自由に切り出すことが出来る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芯材と表面材としてのフェノール積層板
とからなることを特徴とする屋根下地材。
【請求項２】芯材が、高分子発泡体であることを特徴
とする請求項１記載の屋根下地材。
【請求項３】高分子発泡体が、ポリウレタン樹脂であ
ることを特徴とする請求項２記載の屋根下地材。
【請求項４】ポリウレタン樹脂が、硬質ポリウレタン
フォームで、独立気泡性で、成形密度０．０５〜０．
５ｇ／ｃｍ³であることを特徴とする請求項１記載の屋
根下地材。
【請求項５】フェノール積層板の厚みが、それぞれ
０．６〜３．０ｍｍで、発泡体の厚みが５〜５０ｍｍで
あることを特徴とする請求項１記載の屋根下地材。
【請求項６】瓦桟、縦桟木、笠木から選ばれる１種で
あることを特徴とする請求項１〜５記載の屋根下地材。
【請求項７】２枚のフェノール積層板の間隙に、硬質
ポリウレタンフォーム材料を注入発泡する工程、得られ
たサンドイッチパネルから所定サイズの屋根下地材に切
り出される工程からなることを特徴とする屋根下地材の
製造方法。