屋根の断熱遮音構造
【課題】軽量で厚みが薄くても断熱性、遮音性に富む屋根の断熱遮音構造を提供することを課題とする。
【解決手段】屋根の断熱遮音構造のために、屋根板1の下側に複数の凹部2Aを設けたスペーサー2を配し、該スペーサー2の下側に多孔質下地材3を配置する。
【解決手段】屋根の断熱遮音構造のために、屋根板1の下側に複数の凹部2Aを設けたスペーサー2を配し、該スペーサー2の下側に多孔質下地材3を配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2001−173164号公報
【特許文献2】特開2000−64512号公報
【特許文献3】特開2005−9205号公報
【特許文献4】特開2000−8737号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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。
【課題を解決するための手段】
【0005】
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。
上記屋根の断熱遮音構造において、上記スペーサー2と上記多孔質下地材3との間に、通気抵抗が0.06〜3.0kPa・s/mの紙材4を介在させてもよく、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または多孔質マット5を介在させてもよい。
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。
【発明の効果】
【0006】
〔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。
【0007】
ここで更に、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を配置した場合、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。
【0008】
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。
【0009】
〔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。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】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。
【図2】スペーサー2の裏側斜視図。
【図3】スペーサー2の断面図。
【図4】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。
【図5】複数個の六角筒状凹部を設けたスペーサーの斜視図。
【図6】波板状のスペーサーの斜視図。
【図7】格子状スペーサーの斜視図。
【図8】格子状スペーサーの組み立てを説明する斜視図。
【図9】本発明の屋根の断熱遮音構造10を示す断面図。
【図10】本発明の屋根の断熱遮音構造11を示す断面図。
【図11】本発明の屋根の断熱遮音構造12を示す断面図。
【図12】本発明の屋根の断熱遮音構造13を示す断面図。
【図13】通気抵抗の測定方法を説明する概略図。
【図14】断熱試験の測定方法を説明する概略図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
〔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。
【0012】
〔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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
〔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。
【0028】
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。
【0029】
上記多孔質下地材3の目付量は200〜1400g/m2、好ましくは200〜1000g/m2に設定する。多孔質下地材3の密度は5〜300kg/m3、好ましくは10〜250kg/m3、更に好ましくは20〜200kg/m3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。
【0030】
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13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(m3/m2・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。
【0031】
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。
【0032】
〔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を配置してもよい。
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/m2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/cm2の範囲である。
【0033】
〔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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
〔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、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(図9)。
【0038】
更に本発明の断熱遮音構造11にあっては、該スペーサー2(21,22,23)の下側に不織布、スパンボンド等の繊維シート6を接着してもよい(図10)。
【0039】
更に本発明の断熱遮音構造12にあっては、該スペーサー2(21,22,23)の下側に上記紙材4を接着してもよい。(図11)。
【0040】
また本発明の断熱遮音構造13にあっては、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)を充填してもよい(図12)。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
〔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。
【0044】
〔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、スペーサー2(21,22,23)の下側に不織布、繊維編織物等の繊維シート6が接着されており、多孔質下地材3Aとして、樹脂含浸ポリウレタン発泡体シート、ガラス繊維含有ポリエステル発泡体シート、ガラス繊維含有ポリプロピレン発泡体シート等の樹脂発泡体31Aの両表面に樹脂含浸ガラス繊維シート32A,32Aが接着された積層体が使用されている。上記ガラス繊維シート32A,32Aは、例えばガラスペーパー、ガラスチョップドストランドマット等である。
更に上記多孔質下地材3Aの下側には、不織布、繊維編織物等の繊維シートからなる表皮材7が接着されている。
【0045】
〔実施例3〕(断熱遮音構造)
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、スペーサー2(21,22,23)の下側に紙材4を接着する。
【0046】
〔実施例4〕(断熱遮音構造)
図12に示す断熱遮音構造13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。
【0047】
〔実施例5〕(紙材)
実施例3に使用する紙材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(A)と、450ml(CSF)、24°SR(B)および400ml(CSF)、28°SR(C)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/m2になるように抄紙して紙材4A,紙材4B,紙材4Cを作製した。
【0048】
〔実施例6〕(紙材)
実施例3に使用する紙材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/m2でクレープ率が20%(D)および40%(E)のクレープ紙である紙材4D,4Eを作製した。
【0049】
〔断熱遮音テスト〕
試料として、図9に示す構造、および図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/m2、通気抵抗0.08kPa・s/mの繊維シートを選択した。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。
図11に示す試料2では、紙材4として、実施例5の紙材4Bを選択した。
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/m2の塗布量で散布した通気性接着剤層によって行ない、上記スペーサー2と上記多孔質下地材3とは融着により部分的に四隅および中央部を接着した。
更に比較試料1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/m2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2として比較試料1と同じポリエステル繊維からなり、厚さが12.0mm、目付量1000g/m2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。
【0050】
〔断熱遮音試験方法〕
以下の試験方法により、試料1、試料2、比較試料1、比較試料2、比較試料3について断熱遮音テストを行なった。
【0051】
〔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14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。
【0052】
〔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。
【0053】
【表1】
【0054】
【表2】
【0055】
表1に示す断熱試験では、屋根板1だけの比較試料3に比べて比較試料1,2は温度上昇が遅いが、本発明の構造を有する試料1,2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。
【0056】
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1,2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。
【産業上の利用可能性】
【0057】
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。
【符号の説明】
【0058】
1 屋根板
2,21,22,23 スペーサー
2A,21A,22A,23A 凹部
3,3A 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
10,11,12,13 断熱遮音構造
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2001−173164号公報
【特許文献2】特開2000−64512号公報
【特許文献3】特開2005−9205号公報
【特許文献4】特開2000−8737号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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。
【課題を解決するための手段】
【0005】
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。
上記屋根の断熱遮音構造において、上記スペーサー2と上記多孔質下地材3との間に、通気抵抗が0.06〜3.0kPa・s/mの紙材4を介在させてもよく、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または多孔質マット5を介在させてもよい。
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。
【発明の効果】
【0006】
〔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。
【0007】
ここで更に、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を配置した場合、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。
【0008】
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。
【0009】
〔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。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】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。
【図2】スペーサー2の裏側斜視図。
【図3】スペーサー2の断面図。
【図4】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。
【図5】複数個の六角筒状凹部を設けたスペーサーの斜視図。
【図6】波板状のスペーサーの斜視図。
【図7】格子状スペーサーの斜視図。
【図8】格子状スペーサーの組み立てを説明する斜視図。
【図9】本発明の屋根の断熱遮音構造10を示す断面図。
【図10】本発明の屋根の断熱遮音構造11を示す断面図。
【図11】本発明の屋根の断熱遮音構造12を示す断面図。
【図12】本発明の屋根の断熱遮音構造13を示す断面図。
【図13】通気抵抗の測定方法を説明する概略図。
【図14】断熱試験の測定方法を説明する概略図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
〔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。
【0012】
〔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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
〔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。
【0028】
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。
【0029】
上記多孔質下地材3の目付量は200〜1400g/m2、好ましくは200〜1000g/m2に設定する。多孔質下地材3の密度は5〜300kg/m3、好ましくは10〜250kg/m3、更に好ましくは20〜200kg/m3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。
【0030】
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13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(m3/m2・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。
【0031】
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。
【0032】
〔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を配置してもよい。
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/m2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/cm2の範囲である。
【0033】
〔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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
〔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、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(図9)。
【0038】
更に本発明の断熱遮音構造11にあっては、該スペーサー2(21,22,23)の下側に不織布、スパンボンド等の繊維シート6を接着してもよい(図10)。
【0039】
更に本発明の断熱遮音構造12にあっては、該スペーサー2(21,22,23)の下側に上記紙材4を接着してもよい。(図11)。
【0040】
また本発明の断熱遮音構造13にあっては、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)を充填してもよい(図12)。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
〔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。
【0044】
〔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、スペーサー2(21,22,23)の下側に不織布、繊維編織物等の繊維シート6が接着されており、多孔質下地材3Aとして、樹脂含浸ポリウレタン発泡体シート、ガラス繊維含有ポリエステル発泡体シート、ガラス繊維含有ポリプロピレン発泡体シート等の樹脂発泡体31Aの両表面に樹脂含浸ガラス繊維シート32A,32Aが接着された積層体が使用されている。上記ガラス繊維シート32A,32Aは、例えばガラスペーパー、ガラスチョップドストランドマット等である。
更に上記多孔質下地材3Aの下側には、不織布、繊維編織物等の繊維シートからなる表皮材7が接着されている。
【0045】
〔実施例3〕(断熱遮音構造)
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、スペーサー2(21,22,23)の下側に紙材4を接着する。
【0046】
〔実施例4〕(断熱遮音構造)
図12に示す断熱遮音構造13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。
【0047】
〔実施例5〕(紙材)
実施例3に使用する紙材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(A)と、450ml(CSF)、24°SR(B)および400ml(CSF)、28°SR(C)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/m2になるように抄紙して紙材4A,紙材4B,紙材4Cを作製した。
【0048】
〔実施例6〕(紙材)
実施例3に使用する紙材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/m2でクレープ率が20%(D)および40%(E)のクレープ紙である紙材4D,4Eを作製した。
【0049】
〔断熱遮音テスト〕
試料として、図9に示す構造、および図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/m2、通気抵抗0.08kPa・s/mの繊維シートを選択した。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。
図11に示す試料2では、紙材4として、実施例5の紙材4Bを選択した。
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/m2の塗布量で散布した通気性接着剤層によって行ない、上記スペーサー2と上記多孔質下地材3とは融着により部分的に四隅および中央部を接着した。
更に比較試料1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/m2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2として比較試料1と同じポリエステル繊維からなり、厚さが12.0mm、目付量1000g/m2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。
【0050】
〔断熱遮音試験方法〕
以下の試験方法により、試料1、試料2、比較試料1、比較試料2、比較試料3について断熱遮音テストを行なった。
【0051】
〔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14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。
【0052】
〔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。
【0053】
【表1】
【0054】
【表2】
【0055】
表1に示す断熱試験では、屋根板1だけの比較試料3に比べて比較試料1,2は温度上昇が遅いが、本発明の構造を有する試料1,2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。
【0056】
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1,2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。
【産業上の利用可能性】
【0057】
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。
【符号の説明】
【0058】
1 屋根板
2,21,22,23 スペーサー
2A,21A,22A,23A 凹部
3,3A 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
10,11,12,13 断熱遮音構造
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項2】
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。
【請求項3】
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。
【請求項4】
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。
【請求項5】
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1〜4のいずれか1項に記載の屋根の断熱遮音構造。
【請求項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。
【請求項2】
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。
【請求項3】
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。
【請求項4】
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。
【請求項5】
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1〜4のいずれか1項に記載の屋根の断熱遮音構造。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公開番号】特開2010−265589(P2010−265589A)
【公開日】平成22年11月25日(2010.11.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−115343(P2009−115343)
【出願日】平成21年5月12日(2009.5.12)
【出願人】(000243892)名古屋油化株式会社 (78)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年11月25日(2010.11.25)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年5月12日(2009.5.12)
【出願人】(000243892)名古屋油化株式会社 (78)
【Fターム(参考)】
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