JP2008507646A - 風雨バリア被覆及び撥水性被覆を備えた断熱板 - Google Patents

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Abstract

本発明の建築製品は、水の浸透を防ぐ無機繊維から作られ第１及び第２の主表面からなる断熱パネルと、その断熱パネルの第１の主表面に重ね合わせることにより適用された気密性かつ防水性で、防湿性材料でもある面材と、内部面材と接着剤とを備えた第２の主表面が防水性となるような方法で、接着剤を用いてその断熱パネルの第２の主表面に重ね合わせることによって適用された内部面材とを含み、このようにして特定の外部建築被覆材を形成する。

Description

本発明は概して建材製品の分野に関し、特に建築外壁用の断熱製品に関する。
建築構造において、内部環境と不安定な外部環境との間の主なバリアは様々な複数の材料層によって提供される。
断熱及び湿気バリアを提供可能な材料の組み合わせが開発されているが、バリア材に穴又は不連続部分があるとそれらの性能は損なわれる。これらの穴及び不連続部分は空気侵入を通じて過度の熱損失（又は空調構造物内への熱侵入）を招く。バリア材に侵入する空気は保持された湿気を運び、カビの成長及び破損又は耐久性の低下を引き起こす。
これらの問題に対処する主な手段の１つは、ハウスラップ並びに他の空気バリア材及び水蒸気抑制材の使用である。
ハウスラップは建築物内部に入る湿気の量を減少させるが、それに伴うバリアの気密性はバリア材の乾燥能力の減少を招く。
さらにバリア材の性能は、材料を設置する施工品質に左右され続ける。ハウスラップの隣接する区画間にすき間又は不連続部分があると侵入が生じうる。
近年石こう下見板が、断熱層を備えた外断熱又は仕上方式（「外断熱仕上工法（Exterior Insulation and Finish Systems）（ＥＩＦＳ）と呼ばれることが多い」）において屋外で使用されている。これらの方式はガラス面処理した石こう板に接着したポリスチレン断熱材を受け入れるように設計されており、その後例えばスタッコを薄く適用する。風雨にさらされるため、疎水性添加剤を用いて石こう下見板を処理又は含浸することが多い。参照することにより本明細書の一部とされる米国特許第５６４４８８０号には、本質的な構成部材に、繊維状でマット面処理された耐水性石こう板及びその上を覆う仕上げ材が含まれる、ＥＩＦＳが記載されている。仕上げ材は多層又は単層の形状であってよい。仕上げ材はその石こう板に隣接して配置してもよく、あるいはその石こう板とその仕上げ材との間に挟まれた部材を直接覆うか、もしくはその部材に直接固定されてもよい。
改良された建築製品が望まれている。
本方法は、液体の水の浸透に抵抗性であって第１及び第２の主表面を有する無機繊維断熱板を用意し、空気の侵入及び液体の水の浸透に抵抗性であって、水蒸気透過性である外部面材を該断熱板の該第１の主表面に積層し、並びに内部面材とその上の接着剤とを備えた該第２の主表面が液体の水の浸透に抵抗性となるよう、接着剤を用いて該内部面材を該断熱板の該第２の主表面に接着して、単一の建築外装外皮製品の区画を形成することを含む。
本製品は、液体の水の浸透に抵抗性であって第１及び第２の主表面を有する無機繊維断熱板；水蒸気透過性であって空気の侵入及び液体の水の浸透に抵抗性であり、該断熱板の該第１の主表面に積層された外部面材；並びに接着剤を用いて該断熱板の該第２の内部主表面に積層された内部面材であって、該内部面材とその上の接着剤とを備えた該第２の主表面が液体の水の浸透に抵抗性となるようにしたものを含み、このようにして単一の建築外装外皮製品の区画を形成する。
ここの典型的な実施態様の記載については、全体の明細書の一部と見なされる添付図と関連させて読むことが意図されている。記載中、「下方」、「上方」、「水平」、「垂直」、「上に」、「下に」、「上」、「下」、「上部」及び「下部」に加えてこれらの派生語（例えば「水平に」、「下向きに」、「上向きに」など）のような相対的な用語は、以下に記載する、あるいは説明している図中に示す配置を指すものと解釈しなければならない。これら相対的な用語は記載の便宜を目的としており、ある特定の配置で器具が構築又は操作される必要はない。「接続された」及び「相互接続された」のような取り付け具、連結具などに関する用語は、他に明確な指示がない限り、介在構造物により直接的あるいは間接的に構造物が互いに固定され又は取り付けられている関係を指し、さらに可動又は固定の取り付け具又は関係の両方を指す。
本発明に関する他の特徴、特に構造面又は実施面での特徴は、２００２年１２月１９日に出願された米国特許出願第１０／３２２４３３号、及び２００２年１２月１９日に出願された米国特許出願第１０／３２２４３３号に見出すことができ、あるいはそこから推測できる。これらの出願を参照することによりその全体を本明細書の一部とする。
図１を参照すると、第１及び第２の主表面を有する、液体の水の浸透に抵抗性の無機繊維断熱板１１０を含む断熱製品１００が示されている。ここでは製品１００を建築外皮パネル１００又は外装板システム１００とも呼ぶ。
空気又は雨のバリアを提供可能な面材パネル１３０は、断熱板の第１の表面に積層される。面材１３０は水蒸気透過性である。撥水性面材１２０は断熱板の第２の表面に積層されて、単一の建築外装外皮製品１００を形成する。
外装板システム（ＥＢＳ）１００の好ましい実施態様では、建築外皮の一般的な性能に従って以下の機能が発揮される。
（１）水／雨の浸透に抵抗を示す − 建築物の内部部材の作業を速やかに開始して、建設期間及び費用を節約できるように、好ましくはＥＢＳにより建築物を耐気候構造とすることができる。
（２）与えられた湿気の負荷に対処する − ＥＢＳはそれ自身又は他の建築部材を劣化させずに、与えられた湿気の負荷に対処しなければならない。ＥＢＳは湿気を外部に逃がすことが可能でなければならない。
（３）断熱を提供する − ＥＢＳは建築物に当面の断熱を提供することに加えて、エネルギー基準に合致する最終的な断熱パッケージの一部にもなる。
（４）空気侵入バリアとして働く − ＥＢＳはそこを通る空気の漏えいを最小限にし、空気侵入バリアシステムの一部となる。
断熱製品１００は商業用のスチールスタッド建築物のような、建築物の外壁における断熱材として有益に使用される。しかしながら断熱製品１００は他の建築物用途にも使用できる。
断熱板１１０は、剛直又は半剛直の板に樹脂接着された、ガラス繊維、ロックウール繊維、スラグ繊維、有機繊維、セラミック（例えばアルミナ）繊維、シリカ又は玄武岩繊維のような無機繊維を好ましくは含む、無機繊維断熱板のような非セメント板であることが好ましい。例えば適当な無機繊維断熱板は、CertainTeed Corp., Valley Forge, PAが販売している。
無機繊維断熱板１１０の密度は約２ポンド／立方フィート（ＰＣＦ）〜約８ＰＣＦ（１ＰＣＦ＝１６．０２ｋｇ／ｍ3）であってよい。好ましくは、断熱板１１０の密度は約２．５ＰＣＦ〜約４．０ＰＣＦであり、より好ましくは密度が約３ＰＣＦであってよい。典型的な板材はバインダー含量が約６％〜約１７％、好ましくは約１４％〜約１５％のガラス繊維材である。撥水材はバインダーと混合してもよく、あるいはバインダーをガラス繊維上に吹き付ける前にバインダー中に注入してもよい。典型的な撥水材は、Dow Corning, Midland, Michiganが販売するＤＣ３４７、ＤＣ３４６及びＤＣ１５８１であってよい。撥水材は約０．１％〜約２％の範囲で板の内容物全体の一部分を成してもよい。いくつかの実施態様では撥水材が約０．２％含まれる。また撥水材を板に積層された面材１２０を処理するために使用してもよい。
吹き付けの直前に疎水性物質をバインダーに導入することが好ましい。繊維を吹き付ける直前にシリコーンを希釈水として使用される洗浄水に添加してもよい。また、バインダーを適用する前に、無機繊維断熱材の繊維化及び成形部門にて高温の無機繊維の冷却に使用される水エマルジョン又は水溶液中のバインダーとは別にして、シリコーン疎水性物質を無機繊維に適用してもよい。
好ましい断熱材は、ＡＳＴＭ４７３−００、耐水性についての石こうパネル製品の物理的試験のための標準試験法（Standard Test Methods for Physical Testing of Gypsum Panel Products for water resistance）に従って、２つの試験法を用いて選ぶことができる。２つの試験法とは以下である。
（１）コア処理した撥水性石こうパネル製品の耐水性（Water Resistance of Core-Treated Water-Repellent Gypsum Panel Products）
（２）撥水性表面を有する石こうパネル製品の表面耐水性（Surface Water Resistance of Gypsum Panel Products with Water-Repellent Surfaces）
ＡＳＴＭ Ｃ４７３表面耐水性コブ試験において、好ましい材料は約４０グラム以下、好ましくは約１．２６グラム以下の水を１０分で吸収する。ＡＳＴＭ Ｃ４７３コア耐水性コブ試験において、好ましい材料は平方フィート（１平方フィート＝０．０９３ｍ2）あたり約１０５０グラム以下、好ましくは約６０グラム以下の水を１２０分で吸収する。上記のコア耐水性試験値は断熱材質量の４００％未満、好ましくは７４％未満の吸水に相当する。表面耐水性試験は断熱板表面１２０の上で行われる。
他の実施態様の断熱板１１０は、リン酸塩含有化合物（「ＰＣＣ」、例えば無機リン酸塩）及び耐火無機フィラー（「ＲＭＦ」、例えばアルミナ又は硫酸アルミニウム）をその中に組み込んで耐火性を改善した繊維状無機マトリクス（例えばガラス繊維）を有する。好ましくはＰＣＣは無機リン酸塩である。適した塩には、リン酸一アンモニウム、リン酸二アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸一カルシウム、リン酸二カルシウム、リン酸アルミニウム、リン酸二水素一ナトリウム、ピロリン酸四ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸四カリウム、及びトリポリリン酸カリウムが含まれる。複数のＰＣＣの混合物（例えばリン酸一アンモニウム及びリン酸二アンモニウムの混合物）も使用できる。ＰＣＣの水和物（例えばリン酸一アンモニウム二水和物）も使用でき、この場合は断熱製品中のＰＣＣ含量（例えば質量％）を決定するのに水和物水を考慮すべきでない。重要ではないが、耐火性断熱製品への人間の接触が特別に危険又は刺激性でないように、ＲＭＦが生物学的に比較的不活性であることが好ましい。適したＲＭＦには、アルミナ、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、ジルコニア、及び硫酸アルミニウムが含まれる。ＰＣＣとしてリン酸一アンモニウム及び／又はリン酸二アンモニウム、ＲＭＦとしてアルミナ又は硫酸アルミニウムを含むガラス繊維断熱製品が望ましいと判っている。水和状態のＲＭＦ（例えば硫酸アルミニウム水和物）を使用でき、この場合は断熱製品中のＲＭＦ含量（例えば質量％）を決定するのに水和物水を考慮すべきでない。耐火性断熱材は、２００４年４月２６日に出願された米国特許出願第１０／８３１８４３号に更に詳細に記載されており、参照することによりその全体を本明細書の一部とする。
表１は、ＡＳＴＭ ４７３Ｃのコブ試験に基づき、断熱板１１０に使用するのに適したいくつかの断熱板材料について、表面の水浸透の結果（試験した表面を通って浸透した水のグラム数）を列記する。この試験では、下が０．０１グラム／１０分間〜上が２５０グラム／１０分間の浸透可能性を示した。
表１及び２において、「ＯＣ」はOwens Corning, Toledo, Ohioを表し、「Ｅｃｏ」はEcophon, Naestved, Denmarkを表し、「ＣＴ」はCertainTeed Corporation, Valley Forge, PAを表し、「Ｈａｎ」はHankuk Haniso Co. Ltd., Chungchoengnam-do, Koreaを表す。ＭＡＧはMAG Co. Ltd, Ibaraki-Ken, Japanを指す。Ｐａｃｔｉｖは、Pactiv Building Products, Atlanta, Georgiaが製造する、両面にフィルム積層体を備えた２インチ（１インチ＝２．５４ｃｍ）厚のＰａｃｔｉｖ ＳＬＸ 押出ポリスチレン断熱板を指す。Ｄｅｎｓ Ｇｌａｓｓは、G-P Gypsum Corporation, Atlanta, Georgiaの製造する、５／８インチ厚のＤｅｎｓ−Ｇｌａｓｓ Ｇｏｌｄ Ｔｙｐｅ Ｘ ガラスマット面処理石こう下見板を指す。ＯＳＢは、Georgia Pacific Company, Atlanta, Georgiaの製造する、７／１６インチ厚の配向性ベースストランドボードを指す。Ｄｏｗ ＰＵ（アルミニウム面処理フォーム）は、Dow Chemical Company, Midland, Michiganの製造する、１インチ厚のＴｕｆｆ−Ｒイソシアヌレートフォームを指す。Ｇｙｐｓｕｍ Ｂｏａｒｄは、Georgia Pacific Company, Atlanta, Georgiaの製造する、１／２インチ厚の紙面処理石こう板を指す。
Figure 2008507646
表２に、１２インチ×１２インチのサンプルについて、２時間、水頭１インチでのコア耐水性を示す。列１及び２に平方フィートあたり吸収された水のグラム数、列３及び４に吸収量を質量パーセントで示す。Ｅｃｏ Ｈｙｇｉｅｎｅ Ａｄｖａｎｃｅについて示したものを除いて、全ての面材及び被覆材は傷つけずにおいた。
Figure 2008507646
表１及び表２の結果に基づき、Ecophon, Naestved, Denmarkの製造する以下の製品が最高の表面耐水性及びコア耐水性を提供することが明らかとなった。
Ｅｃｏｐｈｏｎ Ｓｕｐｅｒ Ｇ − ＴＢＰＥ − 製品番号３５５９１５８５
Ｅｃｏｐｈｏｎ Ｍａｓｔｅｒ Ａ／Ａｌｐｈａ − 製品番号３５４４１０４３
Ｅｃｏｐｈｏｎ Ｈｙｇｉｅｎｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａ − 製品番号３５４２７３０７
Ｅｃｏｐｈｏｎ Ｇｅｄｉｎａ Ｅ Ｔ１５ − 製品番号３５４１９０６２
Ｅｃｏｐｈｏｎ Ｈｙｇｉｅｎｅ Ａｄｖａｎｃｅ − 製品番号３５１３７０４２
外部面材１３０はポリマーフィルム（水蒸気透過性とするためにフィルムに穴を開けてもよい）、共押出ポリマーフィルム、ポリマーフィルム積層体、不織マット、被覆した不織物又は織物材、ポリマーフィルム／不織物積層体、織物ポリマーフィルム、固体ポリマーフィルムに積層した織物ポリマー、ポリマーフィルム／織物ガラス積層体、アスファルト被覆紙又はフィルム、反射フィルム又はホイルを好ましくは含む。上述のフィルム材のいずれも水蒸気が通過可能なように穴を開けてもよい。また代わりにスプレーで適用される液体被覆材も使用できる。空気／雨のバリアスクリーン１３０用の材料を選択又は選別するには、ＡＡＴＣＣ−１２７−１９９８耐水性：静水圧試験を最小値１００ｃｍで使用して、好ましい撥水性を有する材料を同定できる。
外部面材１３０は液体の水の浸透に抵抗性の空気バリアを提供するが、建築外皮１００から湿気を逃がせるように水蒸気透過性（すなわち水蒸気バリアではない）である。
適した外部面材の例には、Firstline Corporation, Valdosta, GAのＦｉｒｓｔＷｒａｐ Ｗｅａｔｈｅｒ Ｂａｒｒｉｅｒ、ＲｏｏｆＴｅｘ ３０Ｂ、ＰｌｙＤｒｙ、もしくはＫｒａｆｔＴＥＸ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｐａｐｅｒ；Fortifiber Corporation, Incline Village, NVのＦｏｒｔｉｆｉｂｅｒ Ｊｕｍｂｏ Ｔｅｘ、Ｊｕｍｂｏ Ｔｅｘ ＨＤ ３０ Ｍｉｎｕｔｅ、Ｓｕｐｅｒ Ｊｕｍｂｏ Ｔｅｘ ６０ Ｍｉｎｕｔｅ、Ｔｗｏ−Ｐｌｙ Ｊｕｍｂｏ Ｔｅｘ、Ｔｗｏ−Ｐｌｙ Ｊｕｍｂｏ Ｔｅｘ ＨＤ ３０ Ｍｉｎｕｔｅ、もしくはＴｗｏ−Ｐｌｙ Ｓｕｐｅｒ Ｊｕｍｂｏ Ｔｅｘ ６０ Ｍｉｎｕｔｅ；DuPont, Wilmington, DEのＴｙｖｅｋ；Raven Industries, Sioux Falls, SDのＲｕｆｃｏ−Ｗｒａｐ；Reemay, Inc., Old Hickory, TNのＴｙｐａｒ ハウスラップ；Stamoid AG, GermanyのＳｔａｍｉｓｏｌ ＦＡ アクリル被覆ポリエステル不織面材；又はProtecto Wrap, Denver, COのＰｒｏｔｅｃｔｏＷｒａｐ Ｅｎｅｒｇｙ Ｈｏｕｓｅｗｒａｐ、もしくはＰｒｏｔｅｃｔｏｒＷｒａｐ Ｄｒｉ−Ｓｈｉｅｌｄ Ｈｏｕｓｅｗｒａｐが含まれるが、これらに限定されない。
空気／雨のバリア１３０をガラス繊維板１１０に積層するのに使用する接着剤は、例えばHenkel, Avon, OHのＨｅｎｋｅｌ Ａｍｅｒｉｃａ 製品番号８０−８２７３ ホットメルト接着剤、及び製品番号５０−０９６５ＭＨＶ 水性接着剤であってよい。
また、雨のバリア面材１３０に代えて、Sto Corporation, Atlanta, Georgiaの、空気及び液体の水分のバリアに関する「ＳＴＯ ＧＯＬＤ ＣＯＡＴ」（登録商標）スプレーのような被覆材をパネル１００の外部面に適用してもよい。使用可能な他の被覆材は、The Henry Company, Huntington Park, CAの製造する、Ａｉｒ−Ｂｌｏｃ ０７、Ａｉｒ−Ｂｌｏｃ ３１、又はＡｉｒ−Ｂｌｏｃ ３３スプレー適用製品である。Henryの「ＡＩＲ ＢＬＯＣ（商品名）」被覆材は、水蒸気の通過について透過性でありながら、持続的な気密性及び防水性を提供する、水蒸気透過性の空気バリアシステムである。
いくつかの実施態様では、面材１３０は、圧力７５パスカルで約０．００１ＣＦＭ／ｆｔ2〜約０．００７ＣＦＭ／ｆｔ2（ＣＦＭ＝立方フィート／分、１ＣＦＭ＝４．７×１０-4ｍ3／秒、１フィート＝３０．４８ｃｍ）の空気透過性を提供する。Ｇｕｒｌｅｙ Ｈｉｌｌ ＴＡＰＰＩ Ｔ−４６０多孔度試験（ＩＳＯ ５６３６−５）に基づき、面材は、約３００秒／１００ｃｃ〜約２５００秒／１００ｃｃ、好ましくは約３００秒／１００ｃｃ〜約１５００秒／１００ｃｃの多孔度を提供してもよい。いくつかの実施態様でＡＳＴＭ Ｅ２８３試験により測定された空気漏えい量は約０．０１７ｆｔ3／分である。
図７に、外部面材１３０に使用可能ないくつかの材料についての付加的な特性を列記する。上述の面材に加えて、外部面材は米国特許第５７１８７８５号、第５６４４８８０号、又は第４６４７４９６号に記載されたもののいずれでもよく、参照することによりそれら全体を本明細書の一部とする。
内部面材１２０は、例えば不織材、ガラス布帛及び／又はポリマー布帛であってよい。面材１２０は必要に応じて撥水性であってよい。
不織物又は織物の面材１２０は白色又は黒色であってよい。不織マット面材１２０に好ましい白色材料の例は、Johns Manville, Denver, COの製造する、「Ｄｕｒａ−Ｇｌａｓｓ（登録商標）」 Ｒ８９４０ ウェットレイドガラス不織マットである。典型的な不織マット面材１２０の厚さは、約０．０２３センチメートル（０．００９インチ）であり、単位面積あたりの質量は３８．７グラム／平方メートルである。他の例は、ラテックスバインダーを有するウェットレイドガラス繊維とポリエステル繊維との不織マットであり、例えば厚さは０．０３センチメートル（０．０１２インチ）であり、面積当たりの質量は７０グラム／平方メートルである。
典型的な撥水性ガラス不織物は、Lydall, Inc., Manchester, CTの、＃１８０７不織物であってよく、重さは約０．８ポンド／１００平方フィートである。他の適当な不織物の重さは最大で２ポンド／１００平方フィートである。
他の典型的な面材には、Lydall Inc., Green Island, NYの、＃４０ Ｍａｎｎｉｇｌａｓｓ １８８６黒色マットもしくは１７８６黒色マット、又はJohns Manville, Denver, COの、撥水性Ｅｌａｓｔｉ−Ｇｌａｓｓ（登録商標）３２２０Ｂマットが含まれてもよい。他の実施態様の面材１２０は、撥水剤（例えばシリコーン又はフルオロカーボン）を適用した、Johns ManvilleのＤｕｒａ−Ｇｌａｓｓ（登録商標）８４４０のような、アクリル系バインダー中でフィラメントガラス繊維から形成される。同等の又はより良好な程度の撥水性を提供する他のマット材も代わりに使用できる。例えばそのような材料には、ウェットレイド処理でウェブ中に不規則に分散し、アクリル又は他の樹脂系に結合し、さらに所望の程度の撥水性を付与するフルオロカーボン系被覆材を用いて後処理した、ガラス繊維の不織マットが含まれてもよい。
ある実施態様の面材１２０は、質量が１．１ｌｂ／１００ｆｔ2（５３．７ｇ／ｍ2）未満の、より好ましくは１．０ｌｂ／１００ｆｔ2（４８．８１ｇ／ｍ2）未満の不織ガラス繊維マットを含む。ある典型的な実施態様では、不織ガラス繊維マットは、目標質量が０．８７ｌｂ／１００ｆｔ2（４２．３ｇ／ｍ2）で最大質量が０．９７ｌｂ／１００ｆｔ2（４７．５ｇ／ｍ2）の、Lydall Inc.から入手できる、＃２７ Ｍａｎｎｉｇｌａｓ（登録商標）１８０７マット、目標質量が０．８０ｌｂ／１００ｆｔ2（３９．１ｇ／ｍ2）で最大質量が０．９０ｌｂ／１００ｆｔ2（４３．９ｇ／ｍ2）の、これもLydall Inc.から入手できる、＃２３ Ｍａｎｎｉｇｌａｓ（登録商標）１８０３ＷＨＢマット、又はその間の質量のマットである。これら典型的な不織物は一体となった撥水剤を含む。典型的な実施態様では、不織物は、フッ素化アクリル、フルオロポリマーもしくはフルオロカーボンのようなフッ素化ポリマー、シリコーン、ワックス、油、ワックス−アスファルトエマルジョン、アクリル、他のエマルジョン、ラテックス、ポリビニル酢酸などを含む撥水剤と、飽和させることなどによって組み合わされている。質量とは被覆材及びマットを組み合わせた質量を示している。この実施態様では、断熱板のバインダーに添加した撥水剤、又はダクト板に不織物を接着するために使用される接着剤を使用せずに、所望の撥水性を実現可能である。
また内部面材１２０は織布であってよい。典型的な織物ガラス布帛は、Saint-Gobain Technical Fabrics, St. Catharines, Ontario, Canadaの製造する、ＰｅｒｍａＧｌａｓ−Ｍｅｓｈ Ｒｅｓｉｎ Ｃｏａｔｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ｇｌａｓｓ Ｆａｂｒｉｃ １０×１０、又はＰｅｒｍａＧｌａｓｓ−Ｍｅｓｈ Ｒｅｓｉｎ Ｃｏａｔｅｄ Ｗｏｖｅｎ Ｇｌａｓｓ Ｆａｂｒｉｃ ２０×２０のような、１０×１０ヤーン／インチの四角パターンであってよい。両方の布帛の引張強度は、機械方向（ＭＤ）及び横断方向（ＣＤ）で８５ポンド／インチ幅である。また、Ｃｈｉｌｄｅｒｓ ＣＨＩＬ−ＧＬＡＳ ＃１０ Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ Ｍｅｓｈ、又はＣａｒｏｌｉｎａ Ｎａｒｒｏｗ Ｆａｂｒｉｃ 織物ガラスも使用できる。
ニードル処理された材料、織物、編物及び複合材料もまた、それらが優れた強度−質量比を有するため使用できる。内部面材１２０は有機及び無機材料の繊維及びフィラメントを含んでもよい。その例には、ガラス−ポリエステル混紡又はSt. Gobain Vetrotex, Franceから入手可能なＴｗｉｎｔｅｘ（登録商標）ガラス−オレフィン複合体のような、ガラス、（ポリエチレン、ポリスチレン及びポリプロピレンのような）オレフィン、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）、グラファイト、レーヨン、ポリエステル、炭素、セラミック繊維、又はそれらの組み合わせを含有する繊維が含まれる。これらの種類の繊維及びフィラメントのうち、耐火性、低コスト及び高い機械的強度の特性を有するためガラス組成物が望ましい。使用される４つの主なガラスは、自動車又はタイル下地のようなセメント用途に有用な高アルカリ（Ａ−ガラス、又はＡＲ−ガラス）、電気等級（Ｅ−ガラス）、耐化学性の改質Ｅ−ガラス（ＥＣＲ−ガラス）、及び高強度（Ｓ−ガラス）である。
（液体の水に対する）内部表面の抵抗性は、疎水性添加剤を有する接着剤を用いて、液体の水に抵抗性でない布帛を耐水性無機繊維板に積層する、積層方法に由来する場合がある。布帛自体が液体の水に抵抗性であろうとなかろうと、それにかかわらず得られる積層板表面は液体の水に抵抗性である。例えば緩い糸目の粗い織り（例えば１０×１０）の布帛１２０を使用する場合、布帛１２０の繊維間の空間は開いており、接着剤及びその上に布帛を備えた断熱材表面の耐水浸透性は、液体の水の浸透に対する断熱材の抵抗性及び／又は接着剤の抵抗性により提供される場合がある。
ガラス繊維マット、スクリム、チョップ繊維、及び織物又は編物のフィラメント又はロービングの組み合わせもまた、内部面材層１２０に使用できる。適当な質量のガラス繊維マット（一般にチョップストランドマット）及び織物ロービングフィラメント又は緩い（loose）チョップ繊維を、化学バインダーを用いてそれぞれ一緒に結合するか、あるいは一緒に機械的に編み、ニードル処理し、又は縫う。適当な組み合わせの１つは、チョップガラス又は樹脂繊維を重ねて、多孔度を減少させるため一緒にニードル処理した又は縫った、ガラス繊維及び／又は樹脂繊維マット又はスクリムであろう。
いくつかの実施態様では、内部面材１２０は必要に応じて（CertainTeed Corp., Valley Forge, PAの販売する「ＭＥＭＢＲＡＩＮ」（商品名）高性能水蒸気抑制材のような）様々な種類の水蒸気抑制材であってよい。高性能水蒸気抑制材は周囲湿度条件に伴ってその透過性が変化する。
ＡＳＴＭ Ｅ８４ "Standard Test Method for Surface Burning Characteristics of Building Materials"：（最大で２５／５０の展炎／発煙の分類）を用いた実施態様について、内部表面１２０用のいくつかの好ましい水蒸気抑制材と面材との組み合わせを表３に列記する。表３中、ＶｙＴｅｃｈはVyTech Industries, Incorporated, Anderson, South Carolinaを示し、ＬａｍｔｅｃはLamtec Corp., Flanders, NJを示し、ＦｕｌｌｅｒはHB Fuller Co.を示す。
Figure 2008507646
上述の面材に加えて、内部面材は米国特許第５７１８７８５号、第５６４４８８０号、又は第４６４７４９６号に記載のいずれのものであってよく、参照することによりそれらを本明細書の一部とする。
内部面材は液体の水の浸透に抵抗性であることが好ましいが、他の面材もまた使用できる。面材が液体の水の浸透に抵抗性でない場合、又は液体の水の浸透を可能するであろう開口を有している場合、液体の水の浸透に対する抵抗性は、耐水浸透性断熱材１１０及び／又は耐水浸透性接着剤を用いてパネル１００に付与できる。
いくつかの実施態様では、無機繊維断熱板にはオスの合いじゃくり端１５０及びメスの合いじゃくり端１４０が含まれる。
いくつかの実施態様では、面材１３０にはシールタブ１６０が含まれる。シールタブ１６０は、オスの合いじゃくり端１５０の終わりまで好ましくは延在する（また、面材１３０はメスの合いじゃくり端１４０の終わりまで別の方向に好ましくは延在する）。図２に最もよく示されるように、シールタブ１６０は、建材の隣接区画１００の、結合するメスの合いじゃくり端１４０に重なり合う。従ってシールタブ１６０は、面材１３０のシームと同時に、結合するオスの合いじゃくり端１５０とメスの合いじゃくり端１４０との間に空隙が生じないことを確実にする。他の実施態様（不図示）では、シールタブはメスの合いじゃくり端１４０の終わりを超えて延在してもよい。
必要に応じて、両面テープ１７０（又は感圧接着剤の被覆）をシールタブ１６０の内側表面に付着してもよい。当業者であれば、図は縮尺通りでなく、タブ１６０及びテープ１７０の厚さは分かり易くするため誇張されていることが理解される。いくつかの適した自己シールテープ−両面テープには、Venture Tape, Rockland, MAのＶｅｎｔｕｒｅ Ｔａｐｅ １１６３Ｈ ＮＳ及び１１６３／ｍｓ７４、並びにMinnesota Mining and Manufacturing Co., St. Paul, MNの３Ｍ ９５００ＰＣ、９４９０ＬＥ、９６９０が含まれるが、これらに限定されない。
典型的な製品１００は、図２に示すように建築外壁２００に組み込んでもよい。図２は外壁２００の一部の側方横断面図である。当然のことながら、壁２００は、任意の所望の高さで上方又は下方、及び任意の所望の幅で左方及び右方に延在する任意数のパネルを含んでもよく、図２の壁２００における２枚の板１００の描写は、説明の便宜のための任意実例に過ぎない。壁２００は複数の骨組部材２０２を含む。単一の建築外皮材の少なくとも１つのパネル１００の一層が、骨組部材２００の外部面に設置される。例えば図２は、パネル１００を骨組部材２０２に取付ける複数の留め具２０８を示す。他の実施態様では、Hohmann and Barnard, Inc., Hauppauge, NYの販売する「Ｘ−Ｓｅａｌ（商品名）」アンカーを、図２に示す部品を固定（すなわち外部層２０４を骨組部材２０２に固定）するための留め具２０６及び２０８の代わりに使用できる（図８を参照して以下に記載する）。断熱板１１０は耐荷重性製品ではない。建築外皮材１００は図１を参照して上述した種類のものであってよく、液体の水の浸透に抵抗性であって内部及び外部主表面を有する無機繊維断熱板１１０、その断熱板の外部表面に積層されて風雨バリアを提供可能な面材１３０（面材は水蒸気透過性である）、及び液体の水の浸透に抵抗性で、１種以上の疎水性添加剤を有する接着剤を用いてその断熱板の内部表面に積層される面材１２０を含み、その内部面は骨組部材に面している。
外部層２０４は建築外皮材の外部面に付与される。外部層２０４は例えばコンクリートメーソンリー、セラミックタイル、ガラス、処理木製パネル、羽目板、こけら板、煉瓦、ストッコ又は石などであってよい。外部層２０４は、建築外皮製品の区画１００を貫通する連結器具２０６を用いて骨組部材に連結され、面材１３０は外部層２０４に面している。図２はボルト２０６を連結器具として示しているが、様々な留め具及び連結器具を使用できる。当業者であれば、任意の所定の壁に好ましい種類の連結器具は、骨組部材２０２の材料及び建築外部層２０４の材料に左右されることが理解される。建築外皮パネル１００は構造物を支持しないため、連結器具２０６は単にパネル１００を貫通するのみである。
ある例では、パネル１００を通ってスチール骨組２０２内にねじ止めされる金属結束２０６を用いて、石のファサード２０４をスチールスタッド構造物２０２に結び付ける。
図２は典型的なパネル１００がどれほど設置を単純化し、労力を軽減できるかを示す。パネル１００は、先行技術において別々に適用されていた２〜４つの異なる建材を置き換え可能な単一製品を提供する。以下の各建材は別々に設置する必要がない：（１）撥水性空気侵入バリア、（２）断熱材、（３）水蒸気透過性風／雨バリア、及び（４）シールテープ。図２は外部面材１３０と直接接触する建築外部層２０４を示すが、他の実施態様（不図示）では外部面材１３０と建築外部層２０４との間に空隙がある。
図２に示すように、オスの合いじゃくり端１５０はメスの合いじゃくり端１４０に適合し、上部パネル１００の下部にあるタブ１６０はメスの合いじゃくり端の外部面に重なり合う。両面テープ又は接着剤１７０は２枚のパネル１００の間にシールを形成する。このように合いじゃくり構造は、２枚の隣接パネル間に連続した空隙がないことを確実にする。
図には、パネル１００の下部及び上部にのみそれぞれオス及びメスの合いじゃくり端を有するパネルが示されているが、追加のオス及びメスの合いじゃくり端（不図示）をパネルの左及び右辺に配置してもよい。パネルの全ての４辺に合いじゃくり端を付与すると、シールを改善し及び労力を軽減しつつ、所定のパネルの全ての４辺において隣接するパネルを容易に接合及びシールできる。他の実施態様（不図示）では合いじゃくり端はないが、面材は１辺のみにフラップを有している。さらに別の実施態様では、面材は２辺−１つは水平、１つは垂直にフラップを有している。
（いかなる強化も伴わない）内部表面は、ＡＳＴＭ Ｅ８４試験法に従って試験した場合、最大で展炎／発煙の火災危険分類が２５／５０である。いくつかの実施態様では、製品が強化耐火性を備えていてもよい。
図３はＥＢＳパネル３００の他の変形を示す。図１を参照して図示及び上述したものと同じ図３の物品は、２００だけ増加した同様の参照番号を有している。これらには、パネル３００、断熱板３１０、撥水性内部面材３２０、外部風雨バリア面材３３０、メスの合いじゃくり端３４０、オスの合いじゃくり端３５０、タブ３６０、及びテープ又は接着剤３７０が含まれる。これら物品の記述は繰り返さない。パネル３００は、必要に応じて断熱材３１０の建築物の内部に向かう面に付与された、強化耐火性「面」３８０をさらに含む。耐火性は、内部面材３２０を覆って断熱材３１０に被覆材又は面材３８０を適用することによって付与される。いくつかの実施態様では、面材層３２０が存在しない場合、強化耐火性被覆材は断熱材３１０に直接適用される。これらの材料、又は熱膨張材及び／もしくはひる石によって耐火性が実現される他の耐火性面材もしくは膜を使用できる。
防火方法の他の実施態様では、ひる石及び膨張性グラファイトを含む混合物を水中に分散し、その分散液でガラス繊維基材３１０上を被覆し、乾燥する。この方法の詳細は、２００２年１２月１９日に出願された米国特許出願第１０／３２２４３３号に記載されており、参照することにより本明細書の一部とする。
耐火性を強化するのに適した耐火性面材３８０の詳細例のいくつかには、以下が含まれる。
１）Auburn Manufacturing Inc., Mechanic Falls, Maineより販売される「ＶＥＸＴＲＡ」（登録商標）ひる石被覆織物ガラス布帛。
２）Goodrich Corporation, Engineered Polymer Products Division, Jacksonville, FLより販売される「ＦＹＲＥＲＯＣ」（登録商標）無機被覆防火材。これらの製品には、耐火性無機被覆材で被覆された以下の基材が含まれてもよい：炭素フィラメント織布、スチールウール、不織ガラス、織物スチール繊維及び不織ガラスの３層積層体。
３）AD Fire Protection Systems, Scarborough, Ontarioより販売される「ＡＤ ＦＩＲＥＦＩＬＭ ＩＩ」（登録商標）膨張性被覆材。
４）International Fire Resistant Systems, Inc., San Rafaelより販売される「ＦＩＲＥＦＲＥＥ ８８」（登録商標）膨張性被覆材。
５）Albi Manufacturing Division, StanChem, Inc., East Berlin, CTより販売されるＡｌｂｉ Ｃｌａｄ ８００ 膨張性被覆材。
６）Contego International, Carmel, INより販売されるＰａｓｓｉｖｅ Ｆｉｒｅ Ｂａｒｒｉｅｒ被覆材。
７）Unishield, LLC, Denver, COより販売されるＵｎｉｖｅｒｓａｌ Ｆｉｒｅ Ｓｈｉｅｌｄ。
いくつかの実施態様では、設置者に近い板１００又は３００の表面（典型的には外部層１３０）に、インチ毎に（又は他に選択した間隔で）垂直線４００が印刷されており、板１００又は３００をスチールスタッド２０２に設置するためのガイド目印を提供する。板１００又は３００を通る全てのねじ（又は他の留め具）４０２は、板の下のスチールスタッド２０２に入らなければならない。設置者がスタッドに対して板を配置する時点で、（図４に示すように）スチールスタッド２０２の大半は板１００、３００によって隠される。しかしながらスタッド２０２の上部は見えるため、設置者は板面に印刷された垂直線パターンと比較してスチールスタッド２０２がどこにあるかを把握できる。例えばスタッドがインチ目印４、２８、５２、７６にあるならば、設置者は板の１００、３００の中間、上部、下部のそれら垂直線４００に取り付けねじ４０２を配置できる。また線が水平になるように板を適用する場合、これらの線は間隔目印を提供する。この目印は、（中心に１２インチ、又は１２インチ毎のように）製造者又は建築家が要求する、留め具を分離するための位置を示す。設置者は線を一回数え、設置を開始し、そして設置を通じて同じ線に従えばよいことから、これもまた設置工程を容易にする。
また、これらの線は異なる繰り返しの色（例えば同じように繰り返す６又は１２の異なる色）であってよい。このことにより、設置工程のための確認及び追従が容易な線が設置者に提供されるだろう（すなわち設置者が赤線から開始した場合、その線の留め具の残りについてもその赤線に従うことが分かる）。
図５は垂直線４００及び水平線５０２の両方が格子パターンで提供されている他の例を示す。どの方向にパネルが配置されているかにかかわらず、１組の線はスタッド２０２に平行となり、他の組の線はアンカー（又は他の留め具）の間隔を空けるために使用できる。
図６は、図２の壁２００の変形である別の外壁６００を示す。同様の物品は同様の参照番号で示されている。図２に関して上述した物品の記述は繰り返さない。壁６００には、スチールスタッド２０２、留め具６０４により所定位置に保持されている外装石こう層６０２、パネル１００，壁アンカー（又は他の留め具２０８）、及び外装ストーンクラッド（又は他の建築外部層）２０４が含まれる。
いくつかの実施態様で、図６の内部面材１２０は、必要に応じて（CertainTeed Corp., Valley Forge, PAの販売する「ＭＥＭＢＲＡＩＮ（商品名）」高性能水蒸気抑制材のような）様々な種類の水蒸気抑制材１２０であってよい。従って過剰な水分が石こう内に蓄積した場合（石こうは比較的水蒸気透過性である）、面材１２０に高性能水蒸気抑制材を使用すると建築物の外側に水分を逃がすことが可能となる場合がある。
いくつかの実施態様では、パネル１１０の取り付けシステムに外壁２０４へのアタッチメント、例えば煉瓦用結束が含まれるため、留め具２０６は不要である。
図８は、図２の壁の他の変形である壁８００の横断面図である。図８では、パネル１００と建築外部層２０４との間に空間が提供されている。建築外部層２０４は垂直方向に「自己支持」でき（例えば煉瓦）、耐引っ張り性及び耐圧縮性のために水平方向にアンカー８０６を必要とするのみであってよい。ある実施態様のアンカー８０６は、Hohmann and Barnard, Inc., Hauppauge, NYの販売する「Ｘ−Ｓｅａｌ（商品名）」アンカーであってよい。外壁の負荷をスチールスタッド２０２に掛けるため、「Ｘ−Ｓｅａｌ（商品名）」アンカーが断熱板１１０に有利に使用される。
典型的な実施態様に関して本発明を記載したが、これらに限定されるものではない。むしろ、本発明の均等物の範囲から逸脱することなく当業者によって実施しうる、本発明の他の変形及び実施態様を含むように、添付した特許請求の範囲を幅広く解釈するべきである。
ある実施態様の、液体の水の浸透に抵抗性である典型的な無機繊維断熱板を示す側方立面図である。 建築物の骨組部材に取り付けられた、図１に示す種類の一対の板を含む外壁を示す側方横断面図である。 図１の典型的な無機繊維断熱板の変形を示す側方立面図である。 骨組部材に設置された、図１又は図３のパネルの前方立面図である。 骨組部材に取り付けられた、図１に示すパネルの前方立面図である。 図２の壁を変形したものの側方横断面図である。 図２に示す外部面材についての材料特性表である。 図７の後半部分である。 図２の壁を他に変形したものの側方横断面図である。

Claims (22)

  1. 液体の水の浸透に抵抗性であって第１及び第２の主表面を有する無機繊維断熱板；
    空気の侵入及び液体の水の浸透に抵抗性であって、該断熱板の該第１の外部主表面に積層され、水蒸気透過性である外部面材；並びに
    接着剤を用いて該断熱板の該第２の内部主表面に積層された内部面材であって、該内部面材とその上の接着剤とを備えた該第２の主表面が液体の水の浸透に抵抗性となるようにしたもの
    を含み、このようにして単一の建築外装外皮製品の区画を形成する、
    建築製品。
  2. 前記無機繊維断熱板が、ガラス繊維又はロックウール繊維、スラグ繊維、セラミック繊維を含む、請求項１に記載の製品。
  3. 前記外部面材が、ポリマーフィルム、共押出ポリマーフィルム、ポリマーフィルム積層体、不織マット、被覆した不織物もしくは織物材、ポリマーフィルム／不織物積層体、織物ポリマーフィルム、固体ポリマーフィルムに積層した織物ポリマー、ポリマーフィルム／織物ガラス積層体、アスファルト被覆した穴の開いた紙もしくはフィルム、水蒸気が通過可能な穴を開けた反射フィルムもしくはホイル、又はスプレー適用される液体被覆材からなる群から選択される、請求項１又は２のいずれかに記載の製品。
  4. 前記内部面材が、ガラス及び／又はポリマーの布帛である、請求項１〜３のいずれか１つに記載の製品。
  5. 前記外部面材がシールタブを含み、両面テープが該シールタブの内側表面に付着している、請求項１〜４のいずれか１つに記載の製品。
  6. 前記無機繊維断熱板が、オス及びメスの合いじゃくり端を含む、請求項１〜５のいずれか１つに記載の製品。
  7. 前記内部面材を覆う耐火性材料をさらに含む、請求項１〜６のいずれか１つに記載の製品。
  8. 前記外部面材がその上に周期的な間隔の複数の線を有する、請求項１〜７のいずれか１つに記載の製品。
  9. 液体の水の浸透に抵抗性であって第１及び第２の主表面を有する無機繊維断熱板；
    空気の侵入及び液体の水の浸透に抵抗性であって、該断熱板の該第１の表面に積層され、水蒸気透過性である面材；並びに
    該断熱板の該第２の表面に積層された水蒸気抑制材
    を含み、単一の建築外装外皮製品を形成する、
    建築製品。
  10. 複数の骨組部材；
    内部主表面が該骨組部材に面するように、該骨組部材の外部面に取り付けられた、請求項１〜９のいずれか１つに記載の単一の建築外皮材の層；
    コンクリートメーソンリー、セラミックタイル、ガラス、処理木製パネル、羽目板、こけら板、煉瓦、ストッコ又は石からなる群から選択される外部層であって、建築外皮製品の区画を貫通する連結器具を用いて該骨組部材に連結され、前記外部面材と面した状態である外部層
    を含む、建築外壁。
  11. 前記骨組部材と前記単一の建築外皮材の層との間に石こう層をさらに含む、請求項１０に記載の壁。
  12. 請求項１〜９のいずれか１つに記載の建築製品の製造方法であって、
    液体の水の浸透に抵抗性であって第１及び第２の主表面を有する無機繊維断熱板を用意し；
    空気の侵入及び液体の水の浸透に抵抗性であって、水蒸気透過性である外部面材を該断熱板の該第１の主表面に積層し；並びに
    内部面材とその上の接着剤とを備えた該第２の主表面が液体の水の浸透に抵抗性となるよう、接着剤を用いて該内部面材を該断熱板の該第２の主表面に接着して、単一の建築外装外皮製品の区画を形成する
    ことを含む方法。
  13. 前記無機繊維断熱板が、ガラス繊維、及び疎水性物質を中に有するバインダーを含み；
    前記外部面材が、ポリマーフィルム、共押出ポリマーフィルム、ポリマーフィルム積層体、不織マット、被覆した不織物もしくは織物材、ポリマーフィルム／不織物積層体、織物ポリマーフィルム、固体ポリマーフィルムに積層した織物ポリマー、ポリマーフィルム／織物ガラス積層体、アスファルト被覆した穴の開いた紙もしくはフィルム、水蒸気が通過可能な穴を開けた反射フィルムもしくはホイル、又はスプレー適用される液体被覆材からなる群から選択され；並びに
    前記内部面材がガラス及び／又はポリマーの布帛である、
    請求項１２に記載の方法。
  14. 前記内部面材が前記第２の表面に積層され、あるいは前記板の製造工程中に液体の水の浸透に前記布帛が抵抗性となるように前記布帛が処理される、請求項１２又は１３のいずれかに記載の方法。
  15. 前記外部面材が輻射エネルギーを反射する反射性表面を有する、請求項１２〜１４のいずれか１つに記載の方法。
  16. 前記内部面材を覆う耐火性材料を接合することをさらに含む、請求項１２〜１５のいずれか１つに記載の方法。
  17. 前記外部面材がその上に周期的な間隔の複数の線を有し、その線を前記単一の建築外装外皮製品を骨組部材に取り付ける留め具を配置するためのガイド目印として使用できる、請求項１２〜１６のいずれか１つに記載の方法。
  18. 前記内部面材が骨組部材に面するように、単一の建築外装外皮製品の区画を建築物の外壁の複数の該骨組部材の外部面に取り付け；及び
    コンクリートメーソンリー、セラミックタイル、ガラス、処理木製パネル、羽目板、こけら板、煉瓦、ストッコ又は石からなる群から選択される外部層を、建築外皮製品の区画を貫通する連結器具を用いて該骨組部材に取り付け、前記面材は該外部層と面した状態であって、このようにして該外壁を形成する
    ことをさらに含む、請求項１０に記載の壁を得る方法。
  19. 単一の建築外装外皮製品の区画が前記骨組部材に直接接触し、かつ前記外部層が単一の建築外装外皮製品の区画に直接接触するか、あるいは単一の建築外装外皮製品の区画の隣の空隙に面している、請求項１８に記載の方法。
  20. 前記外部面材が、前記外部面材又は前記第１の表面の上に液体の水の浸透に抵抗性であるシールタブを含んでおり、
    前記単一の建築外装外皮製品の第２の区画を外壁の複数の骨組部材の外部面に取り付け、前記面材は該骨組部材に面した状態であって；及び
    単一の建築外装外皮製品の前記第１の区画の該シールタブを単一の建築外装外皮製品の該第２の区画に取り付けて、別の建築ラップ又はシールテープを適用せずに、単一の建築外装外皮製品の前記第１の区画と該第２の区画との間にシールを形成する
    ことをさらに含む、請求項１８又は１９のいずれかに記載の方法。
  21. 前記タブがその上に感圧接着剤又は両面接着テープを備える、請求項２０に記載の方法。
  22. 前記無機繊維断熱板の前記第１及び第２の区画がオス及びメスの合いじゃくり端をそれぞれ含んでおり、前記第１の区画の該オスの端を前記第１の区画の該メスの端に接合することをさらに含む、請求項１８〜２１のいずれか１つに記載の方法。
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