JP3089202B2 - 断熱材 - Google Patents

断熱材

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JP3089202B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/04Arrangements using dry fillers, e.g. using slag wool

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建物の屋根や外壁
に用いる金属折板等の裏張り材に使用して好適な断熱材
の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、前記金属折板の裏張り断熱材とし
て、例えば、ガラスウールマット、発泡プラスチック、
無機質充填フォーム等が多く用いられている。上記に挙
げた断熱材は、次のような欠点がある。 (1)ガラスウールマット これは、ガラス長繊維を主原料とし、カーディングマシ
ン(梳綿機)によりマット状に成形されたあとニードル
パンチングして製品とされるもので、その製品は建設省
告示不燃性、同耐火30分に認定されているが、ガラス
繊維の皮膚に対する刺激(イッチング)があり、金属板
への接着加工時、折板形状に折り曲げ加工(ロールフォ
ーミング加工)時、屋根伏せ工事時にガラス繊維が飛散
し、作業者の皮膚に付着もしくは刺さり、痒み、甚だし
くは痛み等の刺激を与える。 (2)発泡プラスチック これは、ポリエチレン等の有機プラスチックを発泡した
成形製品であるが、成形時に切れ易く、火災時に燃え易
く、溶融落下する等の問題がある。 (3)無機質充填フォーム これは、プラスチック材料に無機質充填材、難燃剤を添
加して燃焼性を改善したもので、建設省告示準不燃相
当、同耐火30分に認定されているが、火災時に溶融落
下する。さらにハロゲン系の難燃剤に起因する塩素ガ
ス、臭素ガス等の有害ガスの発生がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記問題点に鑑み、ガ
ラス繊維にみられるイッチングが無く、プラスチックの
ように燃え易くなく、また無機質充填材フォームのよう
に火災時の溶融落下や有害ガスの発生のない金属折板裏
張り材に適した断熱材として、本発明者は、先に特願平
6−230497号において、珪酸含有レーヨン繊維を
基材とし、これをニードルハンチングにより所要厚さの
マットに形成した金属折板裏張り用断熱材を提案してい
る。
【0004】前記断熱材の基材として使用する珪酸含有
レーヨン繊維は、ビスコースレーヨン法にて製造されて
いるレーヨン繊維であり、30〜33重量%を珪酸また
は珪酸アルミニウムで置換して作られるもので、下記特
性を有する。 (1)前記珪酸含有レーヨン繊維はLOI値(制限酸素
濃度:燃焼を継続するのに必要な最低酸素濃度)は28
〜33%であり、大気中(酸素濃度20%)では燃焼を
継続しない。 (2)前記珪酸含有レーヨン繊維は他の火炎源により燃
焼するが、燃焼後もシリカ、アルミナおよび未燃カーボ
ンが灰分として残るので、強度と形態を残している。 (3)したがって、前記珪酸含有レーヨン繊維を基材と
する断熱材は、燃焼し難く、燃焼後に強度と形態が残さ
れる。
【0005】前述したように、前記珪酸含有レーヨン繊
維を基材とする断熱材は、前記特性を有し、準不燃材料
の認定基準(建設省告示1327号)とされている温度
時間面積(tdθ)および発煙係数(CA)は同認定基
準内にあるが、ガラス繊維の断熱材と比べコシが弱くて
屈曲し易い。
【0006】上記の如く、前記珪酸含有レーヨン繊維か
ら成る断熱材は、ガラス繊維の断熱材によるイッチング
は無いが、ガラス繊維の断熱材に比べ、コシが弱くて屈
曲し易いため、図6〜図7に示すように、マット状の断
熱材を巻き込んである原反ロールAから断熱材aを引き
出して金属板Bに貼り合わせる工程で、断熱材が、受板
1の両端に側板2を立設してなるガイドCから浮き上が
ってガイドの側板から外れたり、ガイドの側板の一方端
に寄り易いため蛇行する。それがため引き出された断熱
材の蛇行を修正する手数のかかる作業を必要とする。な
お、図中、Dは接着剤供給部である。
【0007】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であって、珪酸含有レーヨン繊維の有する特長をそのま
ま活かし、かつ準不燃性の認定基準となる温度時間面積
(tdθ)および発煙係数(CA)を同基準内にたも
ち、同時にコシの強さを向上改善することができる金属
折板裏張り用断熱材を提供することを主たる目的として
いる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願発明による断熱材
は、珪酸含有レーヨン繊維95〜50重量%とガラス繊
維5〜50重量%とから成るマット部分と、少なくとも
その片面に重ね合わされた合成樹脂繊維による不織布と
がニードルパンチングにより所要厚さに一体化されてい
ることを要旨としている。
【0009】上記構成によれば、珪酸含有レーヨン繊維
に、それより強度に優れたガラス繊維が混在されている
ので、珪酸含有レーヨン繊維だけの断熱材に比べ、たわ
み量が小さく、かつ引張弾性係数が大きくなり、充分な
コシの強さを有する金属折板裏張り用に適した断熱材本
体が得られる。このようにして得られた断熱材本体は、
前述した金属板への貼り合わせ工程で、ガイドから外れ
たり、ガイドの一方端に寄って蛇行することがない。し
かも、前記構成の断熱材本体は、ガラス繊維を5〜50
重量%の範囲にとどめているので、ガラス繊維の断熱材
によるイッチングは実質的には感じられないほど軽微で
ある。
【0010】加えて、上記構成によれば、前記断熱材本
体に合成樹脂繊維から成る不織布が重ね合わされ、ニー
ドルパンチングで一体化されているので、さらにコシの
強さが高められ、前記ロールフォーミング加工時に切れ
るおそれのない断熱材が得られる。前記合成樹脂繊維の
不織布としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レ
ーヨン繊維、ビニロン繊維等が挙げられる。前記合成樹
脂繊維の不織布は、その目付量を多くすると準不燃材の
認定基準に不合格となるので、その点を考慮して定める
と、その目付量は10〜50g/mの範囲とするのが好
ましい。
【0011】前記構成の断熱材は、これをリン酸アンモ
ニウムで含浸処理することにより、難燃性をより一層高
めることができる。リン酸アンモニウムの好ましい添加
量は2〜7%である。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態とし
ては、珪酸含有レーヨン繊維90重量%とガラス繊維1
0重量%の混合繊維をカーディングマシンによりマット
状にしたマット部分と、そのマット部分の片面に重ね合
わせたポリエステル繊維の不織布とをニードルパンチン
グにより一体化して断熱材を構成した。
【0013】
【実施例】本発明の実施例と比較例を下記表1ならび
に、それをグラフ化した図1〜図4にそれぞれに示す。
表中、珪酸含有レーヨン繊維、ガラス繊維の配合比率の
単位は重量%、不織布の単位はg/m2である。
【0014】「たわみ量」は、図5に示すように、試験
体とした断熱材を受台から突出させた突出部分(10c
m)の自重による垂れ下り量をたわみ量としたものであ
る。また「作業性」は、断熱材の金属板への貼り合わせ
工程での断熱材の蛇行の有無を観察し、「蛇行なし」を
○印で、「わずかに蛇行あり」を△印で示したものであ
る。「引張弾性係数」は、断熱材の試験体に引張力を加
えたときの応力/歪み値で示したものである。
【0015】
【表1】
【0016】前記実施例および比較例での珪酸含有レー
ヨン繊維は、シリカ換算で30重量%、アルミナ換算で
3重量%を珪酸アルミニウムで置換して作られたレーヨ
ンである。不織布はポリエステル繊維の不織布で、目付
量が10〜50g/m2の範囲のものを用いた。前記珪
酸含有レーヨン繊維、またはこれにガラス繊維を混在さ
せた繊維は、それぞれカーディングマシンにより、厚さ
4mm、密度70kg/m3のマット部分を形成し、これ
に前記不織布を重ね合わせ、不織布の側からニードルパ
ンチング(ピッチ2〜3mm)を施して断熱材とした。難
燃性を高めるリン酸アンモニウムとしては、リン酸二水
素アンモニウムを用いている。実施例[7]および比較
例[2],[3]は、成形された断熱材をリン酸二水素
アンモニウム溶液に浸漬したあと乾燥したものである。
【0017】上記表1ならびに図1〜図2のグラフに示
すように、珪酸含有レーヨン繊維とガラス繊維から成る
断熱材本体にあっては、ガラス繊維の配合比率を上げる
ことにより、珪酸含有レーヨン繊維のみの断熱材に比
べ、たわみ量が小さくなり、かつ引張弾性係数の値が大
きくなることが認められ、その結果として、断熱材本体
のコシの強さを向上改善できることが確認された。また
加えてポリエステル不織布を使用することにより、さら
にたわみ量が小さくなり、かつ引張弾性係数の値が大き
くなることが認められ、その結果として、コシの強さを
一層向上改善できることが確認された。このようにして
得られた断熱材は、金属板への貼り合わせ工程で、断熱
材を案内するガイドから外れたり、ガイドの一端に寄っ
て蛇行するような現象は全く見られなかった。
【0018】表1および図3〜4のグラフで、tdθ
(温度時間面積)およびCA(発煙係数)の各数値は、
準不燃材料の認定(建設省告示1327号)に基づいて
行なった燃焼性試験で判定したものである。前記準不燃
材料として合格判定基準は、下記表2に示したすべての
項目を満たすものであることが条件とされている。表1
中には、温度時間面積、発煙係数以外の試験項目の結果
について記載してないが、実施例、比較例とも総て合格
判定基準を満たしている。
【0019】
【表2】
【0020】なお、図3〜図4において、□プロットは
それぞれ矢印の始点の断熱材にリン酸二水素アンモニウ
ムを各含有量添加した断熱材のtdθ、CAを示し、矢
印の長さはその効果の大きさを示す。
【0021】前記断熱材にポリエステル繊維からなる不
織布を重ね合わせた断熱材にあっては、前記表1ならび
に図3〜図4に示すように、準不燃性の認定基準となる
温度時間面積(tdθ)および発煙係数(CA)は同基
準内にあることが確認された。また、前記構成の断熱材
は、ガラス繊維を5〜50重量%の範囲にとどめている
ので、ガラス繊維によるイッチングは実質的には感じら
れない程度に軽微である。
【0022】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、珪酸含有レーヨン繊維の有する特長をそのまま活か
し、かつ不燃性の認定基準となる温度時間面積(td
θ)および発煙係数(CA)を同基準内にたもち、同時
にコシの強さの向上改善を可能とした金属折板裏張り用
に好適な断熱材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】表1に示す本発明による実施例の断熱材および
比較例の断熱材のたわみ量を示すグラフである。
【図2】表1に示す本発明による実施例の断熱材および
比較例の断熱材の引張弾性係数を示すグラフである。
【図3】表1に示す本発明による実施例の断熱材および
比較例の断熱材の温度時間面積(tdθ)を示すグラフ
である。
【図4】表1に示す本発明による実施例の断熱材および
比較例の断熱材の発煙係数(CA)を示すグラフであ
る。
【図5】断熱材のたわみ試験方法の説明図である。
【図6】断熱材の金属板への貼り合わせ加工の説明図で
ある。
【図7】前記断熱材の貼り合わせ加工時に使用されるガ
イドの斜視図である。
【符号の説明】
A 断熱材の原反ロール a 断熱材 B 金属板 C ガイド 1 ガイドを形成している受板 2 側板 D 接着剤供給部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−74160(JP,A) 特開 平8−120541(JP,A) 特表 平7−506629(JP,A) 実開 平4−106600(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16L 59/04 - 59/05 D04H 3/10 D01F 2/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 珪酸含有レーヨン繊維95〜50重量%
    とガラス繊維5〜50重量%とから成るマット部分と、
    少なくともその片面に重ね合わされた合成樹脂繊維によ
    る不織布とがニードルパンチングにより所要厚さに一体
    化されていることを特徴とする断熱材。
  2. 【請求項2】 合成樹脂繊維の不織布にポリエステル繊
    維が用いられ、その目付量が10〜50g/m2とされ
    ている請求項2に記載の断熱材。
  3. 【請求項3】 リン酸アンモニウムが含浸処理されてい
    る請求項1または請求項2に記載の断熱材。
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