JPH06294493A - 軽量硬質断熱材 - Google Patents
軽量硬質断熱材Info
- Publication number
- JPH06294493A JPH06294493A JP9850393A JP9850393A JPH06294493A JP H06294493 A JPH06294493 A JP H06294493A JP 9850393 A JP9850393 A JP 9850393A JP 9850393 A JP9850393 A JP 9850393A JP H06294493 A JPH06294493 A JP H06294493A
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- JP
- Japan
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- porous substrate
- heat insulating
- insulating material
- lightweight
- inorganic mineral
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Abstract
(57)【要約】
【目的】軽量で運搬が楽であり、しかも強度が大きく割
れにくい硬質断熱材を提供する。 【構成】多孔質基材の少なくとも表面に、鱗片状の無機
系鉱物を付着させることによって軽量硬質断熱材を構成
する。
れにくい硬質断熱材を提供する。 【構成】多孔質基材の少なくとも表面に、鱗片状の無機
系鉱物を付着させることによって軽量硬質断熱材を構成
する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は特に建築材や構造材など
に使用される軽量硬質断熱材に関する。
に使用される軽量硬質断熱材に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
建築材などの断熱材としてはポリスチレンフォーム、硬
質ポリウレタンフォームなどの硬質合成樹脂発泡体、グ
ラスウール、無機発泡体などが用いられている。硬質合
成樹脂発泡体はそれぞれ優れた断熱性能を有するが、ポ
リスチレンフォームは燃えやすいという大きな欠点があ
り、また硬質ポリウレタンフォームは、発泡剤として使
用するフロンの問題がある。グラスウールは自立性が無
く、木造住宅における壁面に適用するには、押さえ手段
が必要であり、さらに内部結露などの問題がある。無機
発泡体は、優れた耐火性を示すが、脆く、しかも重量が
重いものであり、厚さを薄くして軽量化を図ると強度が
弱くなって運搬時、施工時に割れやすくなるという欠点
がある。
建築材などの断熱材としてはポリスチレンフォーム、硬
質ポリウレタンフォームなどの硬質合成樹脂発泡体、グ
ラスウール、無機発泡体などが用いられている。硬質合
成樹脂発泡体はそれぞれ優れた断熱性能を有するが、ポ
リスチレンフォームは燃えやすいという大きな欠点があ
り、また硬質ポリウレタンフォームは、発泡剤として使
用するフロンの問題がある。グラスウールは自立性が無
く、木造住宅における壁面に適用するには、押さえ手段
が必要であり、さらに内部結露などの問題がある。無機
発泡体は、優れた耐火性を示すが、脆く、しかも重量が
重いものであり、厚さを薄くして軽量化を図ると強度が
弱くなって運搬時、施工時に割れやすくなるという欠点
がある。
【0003】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明の軽量硬
質断熱材は、多孔質基材の少なくとも表面に鱗片状の無
機系鉱物を付着させたことを特徴とする。
質断熱材は、多孔質基材の少なくとも表面に鱗片状の無
機系鉱物を付着させたことを特徴とする。
【0004】本発明に使用する多孔質基材は、例えばガ
ラス不織布、ロックウール、セラミックウールなどの無
機質系のものや、綿、ナイロン、レーヨン、アクリル、
ポリプロピレン、ポリエステルなどの天然繊維、合成繊
維からなる織布、編布、不織布、軟質ウレタンフォーム
などの有機系発泡体、あるいはこれらの積層体などが挙
げられる。
ラス不織布、ロックウール、セラミックウールなどの無
機質系のものや、綿、ナイロン、レーヨン、アクリル、
ポリプロピレン、ポリエステルなどの天然繊維、合成繊
維からなる織布、編布、不織布、軟質ウレタンフォーム
などの有機系発泡体、あるいはこれらの積層体などが挙
げられる。
【0005】本発明に使用する鱗片状の無機系鉱物(以
下鱗片状鉱物と記す)は、無機系天然鉱物類が好まし
く、例えば、マスコバイト、フロコバイト、バイオタイ
ト、バーミキュライトなどが挙げられ、これらの無機系
天然鉱物類の成分は、それぞれ、SiO2 を35〜45
%、Al2 O3 を8〜15%、MgOを7〜20%、K
2 Oを5〜10%、その他FeO、H2 O、Na2 O3
などを含んでいる。鱗片状鉱物(無機系天然鉱物)はア
スペクト比(平均長径/平均厚さ)の高いものが好まし
いが、この鱗片状鉱物は、前記多孔質基材に、水、有機
系エマルジョンなどを含んだ処理液によって付着される
ので、粒径が大きすぎると(すなわちアスペクト比が高
くなりすぎると)処理液中での分散性が悪くなる場合が
あり、従って200μm以下が好ましく、さらに好まし
くは30〜150μmが良い。
下鱗片状鉱物と記す)は、無機系天然鉱物類が好まし
く、例えば、マスコバイト、フロコバイト、バイオタイ
ト、バーミキュライトなどが挙げられ、これらの無機系
天然鉱物類の成分は、それぞれ、SiO2 を35〜45
%、Al2 O3 を8〜15%、MgOを7〜20%、K
2 Oを5〜10%、その他FeO、H2 O、Na2 O3
などを含んでいる。鱗片状鉱物(無機系天然鉱物)はア
スペクト比(平均長径/平均厚さ)の高いものが好まし
いが、この鱗片状鉱物は、前記多孔質基材に、水、有機
系エマルジョンなどを含んだ処理液によって付着される
ので、粒径が大きすぎると(すなわちアスペクト比が高
くなりすぎると)処理液中での分散性が悪くなる場合が
あり、従って200μm以下が好ましく、さらに好まし
くは30〜150μmが良い。
【0006】有機系エマルジョンとしては、例えばアク
リル酸エスエル、メタアクリル酸エステル、メタアクリ
ル酸エステルの単重合体などのアクリル酸エステル系、
酢酸ビニル系、セルロースアセテート系などのエマルジ
ョンが挙げられる。これらの有機系エマルジョンは前記
単重合体樹脂の固形分が有機系エマルジョン全量に対し
て40〜45重量%含有されたものが好ましい。また、
この有機系エマルジョンは、処理液に対する添加量が2
5重量部以下が好ましく、より好ましくは5〜18重量
部である。有機系エマルジョンの添加量が25重量部以
上であると、多孔質基材に鱗片状鉱物の付着する量が少
なく、すなわち鱗片状の層の数が少なくて樹脂固形分の
付着量が多くなると、断熱性、難燃性に優れたものが得
られない場合がある。
リル酸エスエル、メタアクリル酸エステル、メタアクリ
ル酸エステルの単重合体などのアクリル酸エステル系、
酢酸ビニル系、セルロースアセテート系などのエマルジ
ョンが挙げられる。これらの有機系エマルジョンは前記
単重合体樹脂の固形分が有機系エマルジョン全量に対し
て40〜45重量%含有されたものが好ましい。また、
この有機系エマルジョンは、処理液に対する添加量が2
5重量部以下が好ましく、より好ましくは5〜18重量
部である。有機系エマルジョンの添加量が25重量部以
上であると、多孔質基材に鱗片状鉱物の付着する量が少
なく、すなわち鱗片状の層の数が少なくて樹脂固形分の
付着量が多くなると、断熱性、難燃性に優れたものが得
られない場合がある。
【0007】処理液には、多孔質基材への鱗片状鉱物の
分散性、濡れ性、浸透性を向上させるために、分散剤を
添加してもよい。分散剤としては、例えばナフタリン−
ホルムアルデヒド縮合物のスルホン酸塩、ジオクチルス
ルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル
などのHLB(親水性と親油性の比率)が10以上の、
すなわち水溶性である界面活性剤などが用いられる。
分散性、濡れ性、浸透性を向上させるために、分散剤を
添加してもよい。分散剤としては、例えばナフタリン−
ホルムアルデヒド縮合物のスルホン酸塩、ジオクチルス
ルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル
などのHLB(親水性と親油性の比率)が10以上の、
すなわち水溶性である界面活性剤などが用いられる。
【0008】また、処理液には柔軟剤を添加してもよ
い。柔軟剤を添加すると、成形して得られた軽量硬質断
熱材に適度の柔軟性を持たせることができ、好ましい。
柔軟剤としては、例えばアクリルニトリルブタジエン共
重合体、スチレン−ブタジエン重合体、メチルメタアク
リレート−ブタジエン共重合体などのゴム系ラテックス
などが挙げられ、これらの樹脂は柔軟剤全量に対して固
形分が40〜45重量%のものを使用するのが好まし
い。また、この柔軟剤の添加量は、前記処理液に対して
20重量部以下が好ましい。また、難燃性の面から考え
て、より好ましくは10〜18重量部が良い。例えば柔
軟剤が処理液に対して20重量部以上存在すると、柔軟
性は向上するが、難燃性が悪くなる場合がある。
い。柔軟剤を添加すると、成形して得られた軽量硬質断
熱材に適度の柔軟性を持たせることができ、好ましい。
柔軟剤としては、例えばアクリルニトリルブタジエン共
重合体、スチレン−ブタジエン重合体、メチルメタアク
リレート−ブタジエン共重合体などのゴム系ラテックス
などが挙げられ、これらの樹脂は柔軟剤全量に対して固
形分が40〜45重量%のものを使用するのが好まし
い。また、この柔軟剤の添加量は、前記処理液に対して
20重量部以下が好ましい。また、難燃性の面から考え
て、より好ましくは10〜18重量部が良い。例えば柔
軟剤が処理液に対して20重量部以上存在すると、柔軟
性は向上するが、難燃性が悪くなる場合がある。
【0009】前記鱗片状鉱物は、前記処理液中に分散さ
せ、その後、多孔質基材に付着させるのが好ましい。鱗
片状鉱物が多孔質基材の孔の中に入り込んだ場合でも、
孔の中で一部分に凝集することなく、1つ1つがある程
度の離間状態、あるいは点接触状態で無作為に多数重な
り合うように存在することによって、熱が伝わりにくく
なり断熱性が向上し、また圧縮強度も向上すると考えら
れる。
せ、その後、多孔質基材に付着させるのが好ましい。鱗
片状鉱物が多孔質基材の孔の中に入り込んだ場合でも、
孔の中で一部分に凝集することなく、1つ1つがある程
度の離間状態、あるいは点接触状態で無作為に多数重な
り合うように存在することによって、熱が伝わりにくく
なり断熱性が向上し、また圧縮強度も向上すると考えら
れる。
【0010】また、本発明における軽量硬質断熱材の密
度は鱗片状鉱物やエマルジョンの付着量によって調整さ
れるが、鱗片状鉱物が多孔質基材に最も良い状態で付着
する80〜200kg/m3 が好ましい。例えば、密度
が80kg/m3 以下であると、すなわち無機質成分
(鱗片状鉱物)の含有量が少ないと、軽量ではあるが強
度が弱く、さらには燃えやすくなる場合がある。
度は鱗片状鉱物やエマルジョンの付着量によって調整さ
れるが、鱗片状鉱物が多孔質基材に最も良い状態で付着
する80〜200kg/m3 が好ましい。例えば、密度
が80kg/m3 以下であると、すなわち無機質成分
(鱗片状鉱物)の含有量が少ないと、軽量ではあるが強
度が弱く、さらには燃えやすくなる場合がある。
【0011】本発明の軽量硬質断熱材を製造するには、
例えば多孔質基材の表面に鱗片状鉱物が含有する処理液
をコーティング、あるいはスプレー、あるいは多孔質基
材を前記処理液の入った浴槽に浸漬した後、一定の厚さ
に保ったニップロールに通して、全体あるいは一部に付
着させ、乾燥オーブンなどを経て成形し、裁断機で定尺
に裁断して成形するなどの方法によって成形できる。
尚、多孔質基材全体に鱗片状鉱物を均一に付着する場合
には含浸処理が好ましい。
例えば多孔質基材の表面に鱗片状鉱物が含有する処理液
をコーティング、あるいはスプレー、あるいは多孔質基
材を前記処理液の入った浴槽に浸漬した後、一定の厚さ
に保ったニップロールに通して、全体あるいは一部に付
着させ、乾燥オーブンなどを経て成形し、裁断機で定尺
に裁断して成形するなどの方法によって成形できる。
尚、多孔質基材全体に鱗片状鉱物を均一に付着する場合
には含浸処理が好ましい。
【0012】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明
する。尚、実施例、比較例中の配合部数は、特に断らな
いかぎり重量基準である。
する。尚、実施例、比較例中の配合部数は、特に断らな
いかぎり重量基準である。
【0013】実施例1〜2 鱗片状の無機系鉱物、水、有機系エマルジョン、分散剤
をそれぞれ表1に示すような割合で秤量し、これらを混
合して充分攪拌した後、厚さ10mmのポリエステル不
織布に含浸させ、ニップロールで一定の厚さに保つこと
によって目付量を調整した。その後、90〜130℃に
加温したオーブンで乾燥させて軽量硬質断熱材を得た。
さらに3日間室温で養生した後、密度、圧縮強度、熱伝
導率について試験した。その結果を表1に示す。また、
難燃性を試験(JIS A 1321 の表面試験に準拠)したと
ころ、それぞれ難燃1級に合格するものであった。
をそれぞれ表1に示すような割合で秤量し、これらを混
合して充分攪拌した後、厚さ10mmのポリエステル不
織布に含浸させ、ニップロールで一定の厚さに保つこと
によって目付量を調整した。その後、90〜130℃に
加温したオーブンで乾燥させて軽量硬質断熱材を得た。
さらに3日間室温で養生した後、密度、圧縮強度、熱伝
導率について試験した。その結果を表1に示す。また、
難燃性を試験(JIS A 1321 の表面試験に準拠)したと
ころ、それぞれ難燃1級に合格するものであった。
【0014】実施例3〜4 厚さ15mmの軟質ウレタンフォームを基材として、実
施例1と同様の方法により軽量硬質断熱材を得た。その
結果を表1に示す。また、実施例1と同様に、難燃性を
試験したところ、それぞれ難燃1級に合格するものであ
った。
施例1と同様の方法により軽量硬質断熱材を得た。その
結果を表1に示す。また、実施例1と同様に、難燃性を
試験したところ、それぞれ難燃1級に合格するものであ
った。
【0015】実施例5 鱗片状の無機系鉱物、水、有機系エマルジョン、柔軟
剤、分散剤をそれぞれ表1に示すような割合で秤量し、
これらを混合して充分攪拌した後、厚さ15mmの軟質
ウレタンフォームに含浸させ、ニップロールで一定の厚
さに保つことによって目付量を調整した。その後、90
〜130℃に加温したオーブンで乾燥させて軽量硬質断
熱材を得た。さらに3日間室温で養生した後、密度、圧
縮強度、熱伝導率について試験した。その結果を表1に
示す。また、難燃性を試験したところ、難燃2級に合格
するものであった。
剤、分散剤をそれぞれ表1に示すような割合で秤量し、
これらを混合して充分攪拌した後、厚さ15mmの軟質
ウレタンフォームに含浸させ、ニップロールで一定の厚
さに保つことによって目付量を調整した。その後、90
〜130℃に加温したオーブンで乾燥させて軽量硬質断
熱材を得た。さらに3日間室温で養生した後、密度、圧
縮強度、熱伝導率について試験した。その結果を表1に
示す。また、難燃性を試験したところ、難燃2級に合格
するものであった。
【0016】実施例6 厚さ10mmのポリエステル不織布を基材として、実施
例1と同様の方法により軽量硬質断熱材を得た。その結
果を表1に示す。 実施例7 厚さ10mmの軟質ウレタンフォームを基材として、実
施例1と同様な方法により硬質断熱材を得た。その結果
を表1に示す。 実施例8 厚さ10mmの軟質ウレタンフォームを基材として、実
施例5と同様な方法により硬質断熱材を得た。その結果
を表1に示す。
例1と同様の方法により軽量硬質断熱材を得た。その結
果を表1に示す。 実施例7 厚さ10mmの軟質ウレタンフォームを基材として、実
施例1と同様な方法により硬質断熱材を得た。その結果
を表1に示す。 実施例8 厚さ10mmの軟質ウレタンフォームを基材として、実
施例5と同様な方法により硬質断熱材を得た。その結果
を表1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】比較例1〜2 鱗片状の無機系鉱物、水、有機系エマルジョン、分散剤
をそれぞれ表2に示すような割合で秤量し、これらを混
合して充分攪拌した後、厚さ10mmのポリエステル不
織布に含浸させ、ニップロールで一定の厚さに保つこと
によって目付量を調整した。その後、90〜130℃に
加温したオーブンで乾燥させて軽量硬質断熱材を得た。
さらに3日間室温で養生した後、密度、圧縮強度、熱伝
導率について試験した。その結果を表2に示す。
をそれぞれ表2に示すような割合で秤量し、これらを混
合して充分攪拌した後、厚さ10mmのポリエステル不
織布に含浸させ、ニップロールで一定の厚さに保つこと
によって目付量を調整した。その後、90〜130℃に
加温したオーブンで乾燥させて軽量硬質断熱材を得た。
さらに3日間室温で養生した後、密度、圧縮強度、熱伝
導率について試験した。その結果を表2に示す。
【0019】比較例3 水、有機系エマルジョン、分散剤をそれぞれ表2に示す
ような割合で秤量し、これらを混合して充分攪拌した
後、厚さ10mmのポリエステル不織布に含浸させ、ニ
ップロールで一定の厚さに保つことによって目付量を調
整した。その後、90〜130℃に加温したオーブンで
乾燥させて軽量硬質断熱材を得た。さらに3日間室温で
養生した後、密度、圧縮強度、熱伝導率について試験し
た。その結果を表2に示す。
ような割合で秤量し、これらを混合して充分攪拌した
後、厚さ10mmのポリエステル不織布に含浸させ、ニ
ップロールで一定の厚さに保つことによって目付量を調
整した。その後、90〜130℃に加温したオーブンで
乾燥させて軽量硬質断熱材を得た。さらに3日間室温で
養生した後、密度、圧縮強度、熱伝導率について試験し
た。その結果を表2に示す。
【0020】比較例4 無機系鉱物、水、有機系エマルジョン、分散剤、柔軟剤
は全く用いずに、厚さ15mmの軟質ポリウレタンフォ
ームそのものの、密度、圧縮強度、熱伝導率について試
験した。その結果を表2に示す。
は全く用いずに、厚さ15mmの軟質ポリウレタンフォ
ームそのものの、密度、圧縮強度、熱伝導率について試
験した。その結果を表2に示す。
【0021】比較例5 無機系鉱物、水、有機系エマルジョン、分散剤、柔軟剤
は全く用いずに、厚さ15mmのポリエステル不織布そ
のものの、密度、圧縮強度、熱伝導率について試験し
た。その結果を表2に示す。
は全く用いずに、厚さ15mmのポリエステル不織布そ
のものの、密度、圧縮強度、熱伝導率について試験し
た。その結果を表2に示す。
【0022】
【表2】
【0023】
*1 鱗片状鉱物A:平均粒径160μmのマスコバ
イト *2 鱗片状鉱物B:平均粒径45μmのバーミキュ
ライト *3 無機系鉱物C:平均粒径5μm以下の水酸化ア
ルミニウム粉末 *4 無機系鉱物D:平均粒径6μm以下の軟質炭酸
カルシウム粉末 *5 有機系エマルジョンA:アクリル酸エステル系
エマルジョン(固形分45重量%) *6 有機系エマルジョンB:セルロースアセテート
ブチル系エマルジョン(固形分45重量%) *7 分散剤:ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム *8 柔軟剤:スチレンブタジエン共重合体ラテック
ス(固形分40重量%) *9 密度、圧縮強度:JIS A 9514に準拠 *10 密度、圧縮強度:JIS A 9514に準拠 *11 熱伝導率:JIS A 1412に準拠
イト *2 鱗片状鉱物B:平均粒径45μmのバーミキュ
ライト *3 無機系鉱物C:平均粒径5μm以下の水酸化ア
ルミニウム粉末 *4 無機系鉱物D:平均粒径6μm以下の軟質炭酸
カルシウム粉末 *5 有機系エマルジョンA:アクリル酸エステル系
エマルジョン(固形分45重量%) *6 有機系エマルジョンB:セルロースアセテート
ブチル系エマルジョン(固形分45重量%) *7 分散剤:ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム *8 柔軟剤:スチレンブタジエン共重合体ラテック
ス(固形分40重量%) *9 密度、圧縮強度:JIS A 9514に準拠 *10 密度、圧縮強度:JIS A 9514に準拠 *11 熱伝導率:JIS A 1412に準拠
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の軽量硬質
断熱材は、鱗片状の無機系鉱物が多孔質基材の少なくと
も表面に付着することによって、無機系鉱物による層が
形成され断熱性に優れたものになる。また、軟質な可撓
性基材であっても、鱗片状の無機系鉱物により、硬質で
圧縮強度に優れたものとなり、また、従来の無機系断熱
材より軽量で、建築材、構造材などに使用する場合、持
ち運びが楽であり、また施工時の嵌め込みや、曲面を有
する壁に施工する場合においても強度が大きく割れにく
い。
断熱材は、鱗片状の無機系鉱物が多孔質基材の少なくと
も表面に付着することによって、無機系鉱物による層が
形成され断熱性に優れたものになる。また、軟質な可撓
性基材であっても、鱗片状の無機系鉱物により、硬質で
圧縮強度に優れたものとなり、また、従来の無機系断熱
材より軽量で、建築材、構造材などに使用する場合、持
ち運びが楽であり、また施工時の嵌め込みや、曲面を有
する壁に施工する場合においても強度が大きく割れにく
い。
Claims (1)
- 【請求項1】多孔質基材の少なくとも表面に、鱗片状の
無機系鉱物を付着させたことを特徴とする軽量硬質断熱
材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9850393A JPH06294493A (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 軽量硬質断熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9850393A JPH06294493A (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 軽量硬質断熱材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06294493A true JPH06294493A (ja) | 1994-10-21 |
Family
ID=14221451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9850393A Pending JPH06294493A (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 軽量硬質断熱材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06294493A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004504251A (ja) * | 2000-07-13 | 2004-02-12 | サン−ゴバン イゾベ | ミネラルウールに基づく断熱/遮音生成品 |
-
1993
- 1993-04-01 JP JP9850393A patent/JPH06294493A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004504251A (ja) * | 2000-07-13 | 2004-02-12 | サン−ゴバン イゾベ | ミネラルウールに基づく断熱/遮音生成品 |
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