JP2012087479A - 不燃吹付け断熱材及びその施工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロックウールを合成樹脂で結合してなる不燃吹付け断熱材であって、(a)当該合成樹脂が、エチレン、ブタジエン、塩化ビニル、スチレン、酢酸ビニル、炭素数4以上の長鎖脂肪酸ビニルエステル、シロキサン、アクリロニトリル、アクリル酸アルキルエステル及びメタクリル酸アルキルエステル並びにこれらの誘導体から選ばれる2種以上の共重合体であり、(b)当該合成樹脂の含有量が、断熱材中固形分換算で1.5〜8質量%であり、(c)断熱材の見かけ密度が0.12〜0.30g/cm3である不燃吹付け断熱材。
【選択図】なし
Description
ボード状断熱材としては、グラスウール、ロックウールなどの繊維系及びウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、フェノールフォームなどの発泡系が使用されている。
ボード状断熱材は、不燃性で断熱性に優れた性能を有するものもあり、扱いやすいが、複雑な形状に対して、施工現場において加工する必要があり、また加工時に発生する端材が廃棄物になり環境に好ましくない。さらに目地やインサルピン等の金物の露出による、ヒートブリッジによる熱損失が発生し、断熱性能を低下させる。
吹付け断熱材は、現場施工であるため、断熱設計にあわせて自由に厚さの調整が可能である。また、複雑な形状に対しても断熱層を連続的に隙間なく形成することが出来るため、目地が発生することなく、インサルピン等の金物の露出がないため、ヒートブリッジによる熱損失が抑えられる。
さらに下地と密着した断熱層を形成できるため、界面に隙間がなく、また、ロックウール繊維系の吹付け断熱材については保水(湿)性が高いため、下地表面での結露が生じにくいなどの特徴がある。
従来、不燃吹付けロックウール断熱材の結合材として、セメント等の無機質結合材が用いられてきており、無機質結合材では、不燃性の確保が容易であり、耐久性、耐候性に優れている。
しかし、セメント等の無機質結合材を用いた吹付けロックウール断熱材は、有機系の発泡断熱材に比べると、見かけ密度が高く(吹付けロックウールの場合:見かけ密度=0.28g/cm3以上)、断熱性もフロン使用ウレタンフォームの1/2以下(λ≒0.05W/m・K程度)である。また、セメント等の無機質結合材を用いると、水を大量に使い乾燥が遅いために、適用部位や対象が限定され、時には、かびや部材のそり等の問題を誘発するおそれがある。さらに、無機質結合材では弾力性が低く、外力(衝撃や振動等)に対して損傷しやすく脆い、初期の粘着性が低いため下地との付着が十分に得られ難いなどの問題があり、十分な結合(接着)を得るためには、結合材の割合を増やす必要があるが、熱架橋となる部分が多くなるため、低熱伝導率を得られ難いという課題があった。
また、吹付けロックウール層の表面にセメントスラリー層を設け、その上層に石膏ボード等の貼り付け性を向上させる技術(特許文献1)、吹付けロックウール層に、下塗り材として合成樹脂エマルションを塗布し、その上層に軽量モルタルを施工する技術(特許文献2)も知られている。
また、吹付けロックウール断熱材の結合材として合成樹脂の使用が考えられるが、合成樹脂自体が可燃性である場合には断熱材を不燃性とすることは困難であった。
従って、本発明の課題は、優れた断熱性と不燃性とを両立できるロックウール系不燃吹付け断熱材及びその施工方法を提供することにある。
[1]ロックウールを合成樹脂で結合してなる不燃吹付け断熱材であって、(a)当該合成樹脂が、エチレン、ブタジエン、塩化ビニル、スチレン、酢酸ビニル、炭素数4以上の長鎖脂肪酸ビニルエステル、シロキサン、アクリロニトリル、アクリル酸アルキルエステル及びメタクリル酸アルキルエステル並びにこれらの誘導体から選ばれる2種以上の共重合体であり、(b)当該合成樹脂の含有量が、断熱材中固形分換算で1.5〜8質量%であり、(c)断熱材の見かけ密度が0.12〜0.30g/cm3である不燃吹付け断熱材。
(A)表面仕上げ層の原料比率が、セメント20〜70質量%、無機質軽量骨材29〜73質量%、及び合成樹脂を固形分換算で1〜7質量%であり、
(B)当該合成樹脂が、エチレン、ブタジエン、塩化ビニル、スチレン、酢酸ビニル、炭素数4以上の長鎖脂肪酸ビニルエステル、シロキサン、アクリロニトリル、アクリル酸アルキルエステル及びメタクリル酸アルキルエステル並びにこれらの誘導体から選ばれる2種以上の共重合体であり、
(C)表面仕上げ層の吹付け量が1.2kg/m2以下。
さらに、弾力性のある粘り強い断熱層が形成でき、外力(衝撃や振動等)に対しても無機質結合材を用いた吹付け断熱材より優位である。
本発明においては、合成樹脂にエマルションを使用しており、溶剤型ではないため、引火の恐れが無く安全であり、また、吹付け施工後に清掃を怠ると固結するため、入念な機材の手入が必要とされる水硬性無機質結合材と比較して、エマルションの場合は、清掃が簡易である。連続的に施工する場合、毎日の清掃を省略することができる。
なお、ロックウール粒状綿の密度、熱伝導率および繊維の平均太さは、それぞれJIS A 9504「人造鉱物繊維保温材」6.4寸法及び密度、6.5熱伝導率および6.7繊維の平均太さに規定される方法により測定できる。
断熱材中のロックウールの含有量は固形分換算で92〜98.5質量%が好ましく、特に94〜96質量%が好ましい。ここで、固形分換算の質量%とは、断熱材中の各固形分の合計に対する質量%を意味する。
なお、本発明において不燃性であるとする判断基準は、JIS A 5430付属書JAの発熱性試験による総発熱量が8.0MJ/m2以下である。
なお、見かけ密度は、JIS A 1476「建築材料の含水率測定方法」8.4項に規定される乾燥密度の測定法により測定できる。
(A)表面仕上げ層の原料比率が、セメント20〜70質量%、無機質軽量骨材29〜73質量%、及び合成樹脂を固形分換算で1〜7質量%であり、
(B)当該合成樹脂が、エチレン、ブタジエン、塩化ビニル、スチレン、酢酸ビニル、炭素数4以上の長鎖脂肪酸ビニルエステル、シロキサン、アクリロニトリル、アクリル酸アルキルエステル及びメタクリル酸アルキルエステル並びにこれらの誘導体から選ばれる2種以上の共重合体であり、
(C)表面仕上げ層の吹付け量が1.2kg/m2以下。
本発明においては、断熱材への衝撃による損傷の防止及び、断熱材と同様に粘り強さを付与し、かつ前記の不燃吹付け断熱材と組合わせた場合においても、不燃性の性能を有する表面仕上げ層とするため、(A)〜(C)の構成とした。
表面仕上げ層にセメントを用いることで、吹付け初期の表面硬さを確保でき、外部からの衝撃による損傷を防ぐことができる。好ましくは、白色セメントを用いることにより、原料を白色系に統一でき、意匠性を向上させることができる。セメントの種類としては、白色ポルトランドセメントや普通ポルトランドセメント等のポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、エコセメント等が使用できる。
セメントが20質量%未満では、仕上げ層の硬化が不十分となり、十分な強度発現が得られない。一方、セメントが70質量%を超えると、仕上げ層が重くなり、断熱材とのはく離等が生じるおそれがある。また、セメント量が多すぎると、セメントの硬化や乾燥による収縮により、仕上げ層に亀裂が生じるおそれがある。
無機質軽量骨材の形状としては、粒径が0.5mmを上回らないことが好ましく、さらに45μm通過率が95%以上の比較的細かい粒子のものが好ましい。ここで、「粒径が0.5mmを上回らない」とはJIS A1102[骨材のふるい分け試験方法]に準じて公称目開き500μmのふるいを用いてふるい分け試験をおこない当該ふるいを通過する質量分率(通過率)が100%であることを云い、「45μm通過率が95%以上」とは公称目開き45μmのふるいを用いて前記同様にふるい分け試験をおこない当該ふるいを通過する質量分率(通過率)が95%以上であることを云う。このような細かい粒子を用いることにより、表面仕上げ層の吹付けにおいて、ポーラスな断熱材表面に対し固形分のノリがよく、仕上げ層を容易に形成することができる。
さらに、単位容積質量(JIS A 5007 パーライトに規定される測定方法による)が0.2kg/L〜0.35kg/Lのパーライト等の無機質軽量骨材粉末を使用することで表面仕上げ層の見かけ密度を低減することができ、表面仕上げ層と断熱材のはく離を抑えることができる。
なお、吹付け断熱材の施工時における固形分比率は次式より求めた。
なお、表面仕上げ層の施工時における固形分比率は次式より求めた。
表1に記載の原料を用い、断熱材層を形成した。すなわち、合成樹脂エマルションとロックウールとを別々に吹付けガンに送り、吹付けガンで両者を混合し、混合物中の固形分比率を67.9〜96.4質量%とし、吹付けガンから吐出させ、繊維強化セメント板に吹付けることにより、断熱材層を形成した。得られた断熱材層の熱伝導率、不燃性(総発熱量)を測定した。施工状態も観察した。結果を表1に示す。表1中の原料比率は、断熱材中における各固形分の質量比率を意味する。
AS:アクリロニトリル・スチレン共重合体エマルション
ニカゾールRX-3002L(日本カーバイト工業社製、商品名)
ENA・VC:エチレン・塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体エマルション
スミエリート1320(住化ケムテックス社製、商品名)
α:酢酸ビニル・アクリル酸アルキルエステル共重合体エマルション
太平洋スプレーボンド(太平洋マテリアル社製、商品名)
EVA:スチレン・酢酸ビニル共重合体エマルション
リカボンドS-400(中央理化工業社製、商品名)
太平洋ミネラルファイバー粒状綿(太平洋マテリアル社製、商品名)国土交通大臣認定 NM−8600繊維の平均太さが4〜6μmのものを用いた。また、用いたロックウール(粒状綿)は、密度108kg/m3且つ熱伝導率0.044W/m・Kのものを用いた。
白色ポルトランドセメント:ホワイトセメント(太平洋セメント社製、商品名)
パーライト:目開き45μm篩通過95%以上、単位容積質量が0.2kg/L〜0.35kg/L、(太平洋パーライト社製)
JIS A 1476 建築材料の含水率測定方法 8.4項に規定される乾燥密度の測定法
JIS A 1412−2 熱絶縁材の熱抵抗及び熱伝導率の測定方法−第2部:熱流計法(HFM法)
試験方法は0.05kgの鉄鋼製の球形錘を断熱層表面から0.3m離れた高さから自然落下させ、断熱材表面のへこみ具合を目視により判定評価した。
弾力性:○(断熱層表面が凹まない、若しくは、凹むが元に戻る)、×(断熱層表面が凹んだまま元に戻らない)
JIS A 5430 付属書JAの発熱性試験、総発熱量8.0MJ/m2以下を不燃性と判定した。
吹付け施工性及び施工後の形状を目視にて評価した。
施工状況:○(問題なく施工出来る)、×(施工不良・出来ない)
表2に記載の原料を用い、断熱材層を実施例1〜7と同様にして形成し、その表面に、表面仕上げ層を形成した。得られた断熱材層及び表面仕上げ層の評価結果を表2に示す。表2中の断熱材(基材層)欄における原料比率は、断熱材中における各固形分の質量比率を意味し、表2中の表面仕上げ層欄における原料比率は、表面仕上げ層中における各固形分の質量比率を意味する。
表1中の実施例1〜7及び表2中の実施例8〜12の断熱材及び表面仕上げ層材料を用いて、固形分比率を変更する以外は、前記実施例と同様にして施工した。その施工状況の評価結果を表3に示す。
Claims (6)
- ロックウールを合成樹脂で結合してなる不燃吹付け断熱材であって、(a)当該合成樹脂が、エチレン、ブタジエン、塩化ビニル、スチレン、酢酸ビニル、炭素数4以上の長鎖脂肪酸ビニルエステル、シロキサン、アクリロニトリル、アクリル酸アルキルエステル及びメタクリル酸アルキルエステル並びにこれらの誘導体から選ばれる2種以上の共重合体であり、(b)当該合成樹脂の含有量が、断熱材中固形分換算で1.5〜8質量%であり、(c)断熱材の見かけ密度が0.12〜0.30g/cm3である不燃吹付け断熱材。
- (a)合成樹脂が、アクリロニトリル・スチレン共重合体、スチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体、エチレン・塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル・ネオデカン酸ビニルエステル共重合体、酢酸ビニル・アクリル酸アルキルエステル共重合体、アクリル酸アルキルエステル・シリコーン共重合体及びエチレン・酢酸ビニル共重合体から選ばれる共重合体である請求項1記載の不燃吹付け断熱材。
- 請求項1又は2記載の不燃吹付け断熱材を基材層とし、その表面に次の(A)〜(C)を有する表面仕上げ層が形成されていることを特徴とする不燃吹付け断熱材。
(A)表面仕上げ層の原料比率が、セメント20〜70質量%、無機質軽量骨材29〜73質量%、及び合成樹脂を固形分換算で1〜7質量%であり、
(B)当該合成樹脂が、エチレン、ブタジエン、塩化ビニル、スチレン、酢酸ビニル、炭素数4以上の長鎖脂肪酸ビニルエステル、シロキサン、アクリロニトリル、アクリル酸アルキルエステル及びメタクリル酸アルキルエステル並びにこれらの誘導体から選ばれる2種以上の共重合体であり、
(C)表面仕上げ層の吹付け量が1.2kg/m2以下。 - (B)当該合成樹脂が、アクリロニトリル・スチレン共重合体、スチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体、エチレン・塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル・ネオデカン酸ビニルエステル共重合体、酢酸ビニル・アクリル酸アルキルエステル共重合体、アクリル酸アルキルエステル・シリコーン共重合体及びエチレン・酢酸ビニル共重合体から選ばれる共重合体である請求項3記載の不燃吹付け断熱材。
- 請求項1又は2記載の不燃吹付け断熱材の施工方法であって、合成樹脂エマルションとロックウールとを別々に吹付けガンに送り、吹付けガンで両者を混合するとともに、この混合物中の固形分比率を40〜98質量%とし、吹付けガンから吐出させ、被吹付け物に吹付けることを特徴とする不燃吹付け断熱材の施工方法。
- 請求項3又は4記載の不燃吹付け断熱材の施工方法であって、請求項3又は4記載の表面仕上げ層用材料を混合して固形分比率を10〜35質量%に調整し、調整した材料を吹付けガンに送り、吹付け量が1.2kg/m2以下となるように、請求項5記載の施工法で形成された不燃吹付け断熱材の表面に吹付け施工することを特徴とする吹付け断熱材の施工方法。
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