JP6745120B2 - 吹付け断熱材及び該断熱材の施工方法 - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、発泡スチロールのような発泡合成樹脂粉粒体とアクリル樹脂等からなるバインダを含有する断熱材組成物が記載されている。
特許文献3には、発泡スチロールのような発泡有機樹脂粒子とパーライト等の無機軽量粒子と水酸化アルミニウム等の吸熱物質を含有した組成物からなる耐火性、断熱性を有する積層体が記載されている。
特許文献4には、断熱性と不燃性を有するロックウールを合成樹脂で結合してなる吹付け断熱材が記載されている。
特許文献2に記載された断熱材組成物にあっては、発泡合成樹脂粉粒体が軽いので、ポンプ等で該断熱材組成物を対象物に吹き付けて断熱材の層を形成する際に該断熱材組成物の材料が均一に供給されない虞がある。従って、断熱材の層の組織が均一に形成されない虞がある。また、発泡合成樹脂粉粒体は他の原料との混合性も悪く、断熱材組成物を対象物に吹き付ける時に、発泡合成樹脂粉粒体が飛散し、施工現場の環境が悪化するとともに該飛散により原料のロスが発生する。更に、発泡合成樹脂粉粒体は静電気に帯電し易いから、固まり易く、吹き付け時に吹き付け機器に詰まる問題もあった。
特許文献3に記載された積層体を構成する組成物は、吹き付けることができず、コテ塗り等によって施工しなければならない。従って、施工に手間がかかる。
特許文献4に記載された断熱材にあっては、結合材としての合成樹脂は多く配合すると不燃性を阻害し、少なく配合すると結合力が低下する。従って、合成樹脂の配合の自由度が限定されるとの問題があった。また、特許文献4の断熱材では、表面材を吹き付けるが、基材である断熱材層と表面材層用のスラリーを別々に用意しなければならない問題もある。
本発明は、吹き付け後の耐久性に優れ、吹き付け時に材料が均一に供給され、断熱性・不燃性に優れた断熱材及び該断熱材の施工方法を提供することにある。
また、有機系発泡樹脂粒体は断熱材の吹き付け時に、静電気等によって固まり易いが、該有機系発泡樹脂粒体を石膏で被覆することにより、静電気の帯電を防止し、有機系発泡樹脂粒体の流動性を高めることが出来る。更に、主組成物は増粘剤を配合しているから、これによっても主組成物内の有機系発泡樹脂粒体の流動性を高めることが出来る。
2.有機系発泡樹脂粒体はそれ自体が軽いが、これを石膏で被覆することにより重量が増し断熱材内で混ざり易くなる。これにより、有機系発泡樹脂粒体は断熱材の吹き付け時に、断熱材内で均一に分布する。従って、吹き付け後の断熱材の層内の組織が均一に形成され、断熱性能を高めることが出来る。有機系発泡樹脂粒体を石膏のみで被覆することにより、断熱材全体の低コスト化及び断熱材製造時の被覆工程における作業工程の簡略化を図ることが出来る。
更に、遅延剤を配合していることにより、石膏又は消石灰と、セメントの硬化時間を調整し、断熱材の急激な硬化を防ぐ。これにより、断熱材の吹き付け作業性が良くなる。更に、石膏又は消石灰とセメントと無機系繊維が混ざり合うことで、結合強度が高まり、断熱層の強度及び耐久性を向上させることが出来る。
本実施形態における断熱材は、壁面や構造体のような対象物に吹き付けるものである。対象物に吹き付けることにより、施工現場にて対象物の断熱仕様に合わせて自由に吹き付け厚さを調節することができる。また、複雑な形状に対しても、断熱材の層を連続的に隙間なく形成することが出来るから、目地や継ぎ目が発生することがない。また、断熱材の層を固定するためのインサルピン等の金具も不要となる利点がある。断熱材の吹き付けは、吹き付けガンのノズル(図示せず)を対象物に向けて、スラリー状にされた断熱材を高圧で吹き付けることにより行われる。
図1は、本実施形態に係る断熱材を用いて形成された層の断面図である。対象物1上には、主組成物と副組成物によって形成された断熱層2と、主組成物によって断熱層2を挟んで対象物1とは反対側の面に形成された表面層3が設けられる。表面層3によって断熱層2を保護すると共に、断熱層2の耐久性を高め、表面の平滑性を向上させることが出来る。断熱層2だけでは剥離強度等が弱いから、表面層3によって剥離強度を向上させている利点もある。更に、表面層3が平滑であれば、汚れが付き難い等の利点がある。
前記の如く、有機系発泡樹脂粒体は、11.5〜13.5重量%の範囲で配合されるから、表面に石膏を被覆した有機系発泡樹脂粒体は23.0〜27.0重量%を有する。
図2は、断熱材の吹き付け装置4の概略図である。該吹き付け装置4は、スラリー状となった主組成物を供給する主組成物供給装置5と副組成物を供給する副組成物供給装置6を備える。主組成物供給装置5は、主組成物と水を撹拌してスラリー状にする攪拌機50と、該撹拌機50の出口に繋がった吸入ホース51と、該吸入ホース51が接続されスラリー状の主組成物を出力するスラリーポンプ52と、該スラリーポンプ52の出口から延びたスラリーホース53を備える。
副組成物供給装置6は、圧縮空気を出力するルーツ式のブロア60と、該ブロア60の出口に繋がった接続ホース61と、該接続ホース61を介して圧縮空気が供給され副組成物が搬入される吹き付け機62と、該吹き付け機62の出口から延びた供給ホース63を備える。
スラリーホース53及び供給ホース63の先端部は、対象物1に向けられる吹き付けガン7に接続される。
断熱層2上にて対象物1とは反対側に表面層3を形成することにより、断熱層2が保護され、耐久性を向上させることが出来る。また、前記の如く、表面層3を形成することにより、表面の平滑性を向上させ、汚れが付き難い等の利点を得ることが出来る。
本実施形態に関わる断熱材及び該断熱材によって形成された断熱層と表面層には以下の技術的効果がある。
(1) 断熱材は、表面に石膏を被覆した有機系発泡樹脂粒体を配合している。発泡合成樹脂は断熱性を高め、石膏は難燃性を付与するから、有機系発泡樹脂粒体を石膏で被覆することにより、断熱性と難燃性(不燃性)に優れた断熱材を得ることが出来る。
また、有機系発泡樹脂粒体は断熱材の吹き付け時に、静電気等によって固まり易いが、該有機系発泡樹脂粒体を石膏で被覆することにより、静電気の帯電を防止し、有機系発泡樹脂粒体の流動性を高めることが出来る。また、断熱材の吹き付け作業性(施工性)が向上し、吹き付け後の断熱材の層内の組織が均一に形成されることにより、該断熱材の層の耐久性と断熱性能も向上する。更に、主組成物は増粘剤を配合しているから、これによっても主組成物内の有機系発泡樹脂粒体の流動性を高めることが出来る。
(2) 有機系発泡樹脂粒体はそれ自体が軽いが、これを石膏で被覆することにより重量が増し、有機系発泡樹脂粒体が断熱材の吹き付け時に、断熱材内で均一に分布する。従って、吹き付け後の断熱材の層内の組織が均一に形成され、断熱性能を高めることが出来る。有機系発泡樹脂粒体を石膏のみで被覆することにより、断熱材全体の低コスト化及び断熱材製造時の被覆工程における作業工程の簡略化を図ることが出来る。また、有機系発泡樹脂粒体が断熱材の吹き付け時に、断熱材内で均一に分布するから、該吹き付け時に飛散する有機系発泡樹脂粒体が少なくなる(これを原料ロス率が低減すると呼ぶ)。
吹き付け時に飛散する有機系発泡樹脂粒体が少なくなるから、吹き付け作業現場の環境に悪影響を与えることが防止され、清潔性を保つことが出来る。
(3) スラリー状の組成物と乾燥した組成物を含む断熱材の吹き付け工法を、半乾式工法と呼ぶが、かかる半乾式工法においてスラリー状の主組成物と石膏で被覆された有機系発泡樹脂粒体を含む副組成物を混合しながら吹き付けるので、均一な吹付が出来る。
(4) 主組成物に遅延剤を配合していることにより、石膏又は消石灰と、セメントの硬化時間を調整し、断熱材の急激な硬化を防ぐ。これにより、断熱材の吹き付け作業性が良くなる。更に、石膏又は消石灰とセメントと無機系繊維が混ざり合うことで結合強度が高まり、断熱層2の強度及び耐久性を向上させることが出来る。主組成物にて石膏又は消石灰、セメントに加え、無機系骨材を配合し、副組成物にて無機系繊維を配合していることにより、断熱性だけでなく、結合性、対象物1への付着性、耐久性に優れた断熱層2及び表面層3を得ることが出来る。
(5) 断熱層2上に表面層3を形成するのに、スラリー状の主組成物をそのまま吹き付ければ良いから、別途表面層3用の組成物を用意する必要が無い。即ち、吹き付け作業性が良い。
出願人は断熱材の効果を確認すべく、具体的には石膏で被覆した有機系発泡樹脂粒体の効果を確認すべく、本実施形態に係る主組成物と副組成物を用いて、断熱層と表面層を形成し、吹き付け性、不燃性等の性能実験を行った。ここにおいて、主組成物の無機系骨材にはマイカ、遅延剤にはクエン酸ナトリウム、増粘剤にメチルセルロースを用い、主組成物をスラリー状にするのに用いた液体は水である。副組成物の石膏で被覆した有機系発泡樹脂粒体は発泡スチロールの粒体である。断熱材が吹き付けられる対象物は、厚さ100mmのセメントボードである。表面層は厚さが2mmである。
また、実験では断熱層の上に表面層を形成しているが、前記の如く、表面層は主組成物から形成されるから、発泡スチロールの粒体を含まない。従って、石膏で被覆した有機系発泡樹脂粒体の効果を確認するには、表面層の有無は関係が無いと考えられる。
断熱性については、一般的な断熱材の基準が熱伝導率が0.044W/m・K以下であることから、熱伝導率が0.044W/m・K以下の場合を○、これを超える場合を×とした。
この表から、表面を石膏で被覆した発泡スチロールの粒体を含む断熱材を用いて形成した断熱層の方が、表面を石膏で被覆していない発泡スチロールの粒体を含む断熱材を用いて形成した断熱層よりも優れた結果を示すことが判る。即ち、本実施形態の断熱材の技術的効果が実証された。
2 断熱層
3 表面層
20 有機系発泡樹脂粒体
Claims (7)
- 断熱層を対象物上に形成するために用いられる吹付け断熱材であって、
石膏又は消石灰とセメントと遅延剤と増粘剤と無機系骨材とを備える主組成物と、無機系繊維と表面に石膏を被覆した有機系発泡樹脂粒体とを備える副組成物とを有し、
前記主組成物と前記副組成物とを配合して前記断熱層を形成するために用いられ、
且つ主組成物は前記断熱層を挟んで対象物とは反対側の面に形成され、断熱層よりも剥離強度を向上させた表面層を形成するために用いられる、吹付け断熱材。 - 前記主組成物は、液体を加えてスラリー状にされて、前記副組成物とともに前記対象物に吹き付けられて前記断熱層を形成するためのものである、請求項1に記載の吹付け断熱材。
- 前記有機系発泡樹脂粒体は、該有機系発泡樹脂粒体の配合量と同じ重量%の配合量の石膏又は消石灰で被覆されている、請求項1又は2に記載の吹付け断熱材。
- 前記主組成物は、31.0〜42.5重量%の石膏又は消石灰、7.0〜9.0重量%のセメント、0.4〜0.5重量%の遅延剤、0.1〜0.5重量%の増粘剤、4.5〜5.5重量%の無機系骨材を含む、請求項1乃至3の何れかに記載の吹付け断熱材。
- 前記副組成物は、22.5〜26.5重量%の無機系繊維、23.0〜27.0重量%の表面に石膏を被覆した有機系発泡樹脂粒体を含む、請求項1乃至4の何れかに記載の吹付け断熱材。
- 石膏又は消石灰とセメントと遅延剤と増粘剤と無機系骨材とを備える主組成物と、無機系繊維と表面に石膏を被覆した有機系発泡樹脂粒体とを備える副組成物を配合した組成体を用意する工程と、
前記主組成物に液体を加えてスラリー状の主組成物を得る工程と、
該スラリー状の主組成物と前記副組成物を混合して対象物に吹き付けて断熱層を形成する工程と、
形成された断熱層上に、スラリー状の主組成物を更に吹付け、前記断熱層上に断熱層よりも剥離強度を向上させた表面層を形成する工程を有する、断熱材の施工方法。 - 前記スラリー状の主組成物は、固形分/液体の重量比が80.0〜100.0であり、混合されたスラリー状の主組成物と前記副組成物は、固形分/液体の重量比が50.6〜63.3である、請求項6に記載の断熱材の施工方法。
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