(57)【要約】【課題】建築物のファサード断熱用ファサード断熱ボード、当該ファサード断熱ボードを含む複合断熱システム、及びファサード断熱ボードの製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、建築物の外側ファサード（２）の断熱用ファサード断熱ボード（４）であって、特に複合断熱システム（１）の構成要素として、又結合ミネラルウールにより形成され、ＤＩＮ  ＥＮ  １３１６２準拠の定格熱伝導値λ＜０．０４０Ｗ／ｍＫを満たす。ファサード断熱ボードは底層（４１）と表面層（４２）を備える。底層（４１）は層状ミネラルウールにより形成される。表面層（４２）は底層に比べて高い機械的強度を有するミネラルウールを含む。ここにおいて、表面層（４２）と底層（４１）の間の境界層の領域におけるバインダー量はその他の領域におけるバインダー量よりも初めて高い。さらに本発明は、同様の新規なファサード断熱ボードからなる複合断熱システムに関する。本発明は、さらに、そのようなファサード断熱ボードの製造方法に関する。
2010525191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に複合断熱システム（１）の構成要素としての建築物の外側ファサード（２）の断熱用ファサード断熱ボード（４）であって、結合ミネラルウールにより形成され、ＤＩＮ  ＥＮ  １３１６２準拠の定格熱伝導値λ＜０．０４０Ｗ／ｍＫを満たし、底層（４１）と表面層（４２）を備え、底層（４１）は層状ミネラルウールにより形成され、表面層（４２）は底層に比べて高い機械的強度を有するミネラルウールを含み、表面層（４２）と底層（４１）の間の境界層の領域におけるバインダー量がその他の領域におけるバインダー量よりも高いことを特徴とするファサード断熱ボード（４）。
【請求項２】
請求項１に記載のファサード断熱ボードであって、表面層が立体的等方性繊維配向のミネラルウールを含むことを特徴とするファサード断熱ボード。
【請求項３】
請求項１に記載のファサード断熱ボードであって、表面層が据え込みミネラルウールにより形成され、特に立体的据え込みミネラルウールにより形成されていることを特徴とするファサード断熱ボード。
【請求項４】
請求項１に記載のファサード断熱ボードであって、表面層が、好ましくは１５０ｋｇ／ｍ３以上，更に好ましくは１８０ｋｇ／ｍ３の高いバルク密度を有する層状ミネラルウールからなることを特徴とするファサード断熱ボード。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のファサード断熱ボードであって、高いバインダー量を有する領域が、基本的に表面層（４２）に対向する層状底層（４１）の辺縁層（４１ａ）を含むことを特徴とするファサード断熱ボード。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のファサード断熱ボードであって、表面層（４２）の平均バインダー量が層状底層（４１）における平均バインダー量より高いことを特徴とするファサード断熱ボード。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のファサード断熱ボードであって、表面層（４２）におけるファイバーが層状底層（４１）におけるファイバーより大きい平均直径を有することを特徴とするファサード断熱ボード。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のファサード断熱ボードであって、層状底層（４１）が表面層（４２）より大きい膜厚で形成されることを特徴とするファサード断熱ボード。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のファサード断熱ボードであって、ＤＩＮ  ＥＮ  １３１６２に準拠する定格熱伝導値λ≦０．０３６Ｗ／ｍＫを満たし、特にλ≦０．０３５Ｗ／ｍＫを満たすことを特徴とするファサード断熱ボード。
【請求項１０】
建築物の外側ファサード（２）の断熱用複合断熱システム（１）であって、
請求項１〜９のいずれかに記載のファサード断熱ボード（４）の断熱層及び外塗り（５）を備え、
ファサード断熱ボード（４）は建築物のファサード（２）に接着されワッシャーダウエル（６）により固定されるように構成され、外塗り（５）用モルタルキャリアボードとして機能し、
９０ｍｍ未満の好適な直径を有するワッシャー（６１）を有するワッシャーダウエル（６）は外塗り（５）の下に、ファサード断熱ボード（４）の表面層（４２）に沈下するように配設されることを特徴とする複合断熱システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の複合断熱システムであって、ワッシャー（６１）の好適な直径が７０ｍｍ未満、特に約６０ｍｍであることを特徴とする複合断熱システム。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の複合断熱システムであって、ファサード断熱ボード（４）が、ダウエルワッシャー（６１）の接触領域にダウエルワッシャー（６１）を沈下させるための凹部を含むことを特徴とする複合断熱システム。
【請求項１３】
請求項１０又は１１に記載の複合断熱システムであって、ファサード断熱ボード（４）がダウエルワッシャー（６１）の接触領域においてダウエルワッシャー（６１）の輪郭に実質対応する形状を有する切込み（４３）を有し、ダウエルワッシャー（６１）がこの領域にファサード断熱ボード（４）に沈下するように配設されることを特徴とする複合断熱システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の複合断熱システムであって、切り込み（４３）の深さ（Ｔ）が表面層（４２）の膜厚より小さく、切り込み（４３）に残留する表面層（４２）の残留膜厚が、表面層（４２）の膜厚全体の少なくとも５％、好ましくは少なくとも１０％、更に好ましくは少なくとも２０％であることを特徴とする複合断熱システム。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のいずれかに記載の複合断熱システムであって、沈下させたダウエルワッシャー（６１）が、単一のミネラルウール材からなるプラグ（７）によって塞がれることを特徴とする複合断熱システム。
【請求項１６】
請求項１〜９のいずれかに記載のファサード断熱ボード（４）の製造方法であって、
層状ファイバー配向を有する第一のミネラルウール不織布マットを未硬化バインダーにより作成する工程と、
第一ミネラルウール不織布マットと比べて高い機械的強度を有する第二のミネラルウール不織布マットを作成する工程と、  
第一のミネラルウール不織布マットと第二のミネラルウール不織布マットの間の境界層の領域においてその他の領域より高いバインダー量が存在するように不織布マットにおけるバインダー配分を調整して、不織布マットウェブを形成するように第一のミネラルウール不織布マットと第二のミネラルウール不織布マットを結合する工程と、
バインダーを硬化する工程と、
硬化したミネラルウール不織布マットを分断工程により断熱ボードに分離する工程とを含むことを特徴とするファサード断熱ボードの製造方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であって、第二のミネラルウール不織布マットを作成する工程は、未硬化バインダーを含む層状ミネラルウールを開設し、続いて立体的等方性繊維配向を有する第二のミネラルウールを形成するように、開設されたミネラルウールを結合する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の方法であって、第二のミネラルウールを作成する工程は、据え込みミネラルウール不織布マット、特に立体的据え込みミネラルウール、又は層状ファイバー配向及び高いバルク密度を有するミネラルウールを，硬化バインダーを含む表面層に組み込む工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１６〜１８のいずれかに記載の方法であって、ミネラルウール不織布マットを作成するため、主不織布マットを数個の繊維化装置を備える繊維化部において形成し、他の領域より高い濃度の箇所における主不織布マット内の所定領域にバインダーを添加し、更に高いバインダー濃度を有する領域が第一のミネラルウール不織布マットの辺縁層に存在するように、主不織布マットを第一のミネラルウール不織布マットと第二のミネラルウー
ル不織布マットに分離することを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１６〜１８のいずれかに記載の方法であって、第一のミネラルウール不織布マットと第二のミネラルウール不織布マットが異なる繊維化部において形成され、他の領域より高い濃度の箇所においてバインダーが第一のミネラルウール不織布マットの辺縁層に添加されることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１６〜２０のいずれかに記載の方法であって、バインダーが第一のミネラルウール不織布マット及び／又は第二のミネラルウール不織布マット、又は硬化表面層それぞれに，それらを結合する前に添加され、又それぞれのウェブに面する主面に添加されることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１６〜２１のいずれかに記載の方法であって、第一のミネラルウール不織布マットより第二のミネラルウール不織布マットにより多くの量のバインダーが添加されることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項１６〜２２のいずれかに記載の方法であって、第二のミネラルウール不織布マットにおけるファイバーが第一のミネラルウール不織布マットにおけるファイバーより大きな平均直径を有するように形成されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建築物の外側ファサードの断熱用ファサード断熱ボードに関し、特に複合断熱システムの構成要素として、結合ミネラルウールよりなりＤＩＮ  ＥＮ  １３１６２準拠の定格熱伝導値λ＜０．０４０Ｗ／ｍＫを満たし、底層と表面層を備え、下層は層流ミネラルウールで形成され、表面層は下層に比べて高い機械的強度を有するミネラルウールを含む構成を有するファサード断熱ボードに関する。又本発明は更に請求項７に記載の複合断熱システムに関し、又請求項１４に記載のファサード断熱ボードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明のファサード断熱ボードは、ファサード上に隣接して平面的に配設され断熱層を形成する複合断熱システムに利用されることが多い。ここで、ファサード断熱ボードは典型的に断熱アンカーボルト又はワッシャーダウエルにより、建築物のファサードに接着され固定される。アンカーボルトはファサード断熱ボードを突き抜け、面積が広いワッシャーダウエルによりファサード断熱ボードを定位置に固定する。複合断熱システムの場合、ファサード断熱ボード及びワッシャーダウエルの外側に外塗りが施され、この外塗りは一般的に埋め込み式補強層を含むファーストコート、及び仕上げとしてファイナルコートからなる。
【０００３】
当該複合断熱システムにおけるファサード断熱ボードは、自身の重みによる歪み、温度湿度の影響、特に風の吸い込みに起因する問題がある。又粘着性モルタルとワッシャーダウエルとの相互作用により、応力の伝達がもたらされ、複合断熱システムの安定性を確立する。
【０００４】
モルタルの収縮及び温度湿度の変動等の影響により、外塗りシステムにおいて曲げ応力、又外側コーティングのずれ等が、ファサード周縁部、又外塗りで細分された場合はその辺縁区域において起こる。ワッシャー平面におけるずれは本質的負荷によって起こる応力を超える推進力に付随して起こるものである。このような複合断熱システムの適用に関して唯一の問題点は曲げ応力がひびを生じさせ得るかどうかであり、その安定性に関しての唯一の問題点は温度湿度的に生じるずれが周縁及びコーナーにおいてシステムの分離又は分断を引き起こさないかどうかである。
【０００５】
アンカーボルトのダウエルワッシャーは実施する上で時間の経過と共に輪郭が浮き出てくることがわかった。この輪郭浮上を取り除くため、ワッシャーダウエルをファサード断熱ボードに沈下させるように配置し次にミネラルウールで塞ぐ等、実装を追加的に行うことが標準的実装方法として行われるようになってきた。この方法によると、ファサード断熱ボードに平面的に配設されたワッシャーダウエルとの熱橋効果を同時に減少させることができる。
【０００６】
複合断熱システムにおける機械的歪みは、一般的に風の吸込みにより起こる可能性が最も高く、この風の吸い込みにより引張り応力が複合断熱システムに導入され、この応力は複合断熱システムの横断面に亘って基板と垂直に作用し、更にファサード断熱ボードに導入されダウエルにより吸収され基板に伝送される。粘着性モルタルはこれら安定性試験においては考慮されない。粘着性モルタルは、所定のダウエル数を実験的に求める目的で行われる接着性判定試験においては使用されない。
【０００７】
このようなファサード断熱要素又は複合断熱システムはそれぞれＥＰ１  ０８８  ９４
５  Ａ２，ＥＰ１  ４０８  １６８  Ａ１，及びＤＥ１０３  ３６  ７９５  Ａ１に開示されている。上記用途で使用されるファサード断熱ボードは均一及び単一層のミネラルウールスラブ、特にロックウールを使用したミネラルウールスラブの形状を有する。今日このようなファサード断熱ボードは、熱伝導群０４０、すなわちＤＩＮ  ＥＮ１３１６２に準拠する定格熱伝導値λ＝０．０４０Ｗ／ｍＫを満たす断熱システムに通常使用されている。
【０００８】
このような複合断熱システム安定性の主な要素として、ファサード断熱ボードの断熱層を形成する材料の性質が挙げられ、この断熱ボードの材料は冒頭に記載したように、繊維組織を破壊してファサードを部分的に分離させることなく歪みに耐えうる、特に風の吸い込みによる負荷に耐えうるように、ボード面に垂直に作用する充分な引張り応力（横方向引張り応力）を有する必要がある。これは、当該システムの断熱効果をできるだけ最大にするため、断熱層の熱伝導をできるだけ低く抑える要望を満たすためである。現在、通常使用されるファサード断熱ボードのバルク密度範囲において、上記二つの効果は、一方で改良されると他方で品質の劣化が起こるという二律相反の関係にある。
【０００９】
安定性を期すために必要なワッシャーダウエルの数が、複合断熱システムにおいて非常に重要な経済的ファクターである。これは、ワッシャーダウエルは非常に価格が高く、ファサードへの応用には手間がかかり、よってその数をできるだけ低く抑えることが課題となるためである。ワッシャーダウエルの数は特に建築物の高さ及び風の吸い込み負荷に関する安定度を基に求められる。風の吸い込み負荷はＤＩＮ  １０５５  Ｐａｒｔ  ４に記載の要件に応じて決められる。必要とされるダウエルの数は、伝達される全応力及びダウエル一個当たり可能な負荷伝達により求められる。限界条件として、現在のダウエル数の個数の範囲は、熱伝導群ＷＬＧ０３５の複合断熱システムにおいて１ｍ２当たり４〜１２の間とする。
【００１０】
ダウエル数の増加を防ぐため、外塗り側の圧縮された表面層とファサード側のバルク密度の低い断熱層を含む２層構造のファサード断熱ボードがＷＬＧ  ０３５に準拠した断熱システムに従来採用されてきた。このような多層断熱ボードは、底層と同じ材料からなる圧縮された表面層と層状繊維配向を有する、ＤＥ３７  ０１  ５９２Ａ１に準拠したミネラルウールウェブにより構成されても良い。このように構成されたファサード断熱ボードの場合、ワッシャーから連接する領域へ応力の伝達がよくなり、硬質外層により断熱ボードがファサードに好都合に固定される。しかしながら、ワッシャーダウエルを沈下させて配置し窪みを生じさせることは好ましくない。これは分離された表面層により、ワッシャーダウエルの領域において硬質表面層の安定効果が消失し、結果表面層を介してワッシャーダウエルへの応力の導入がなされないためである。
【００１１】
更に、熱伝導群０３５を達成するため、２層構造のファサード断熱ボードを使用した本発明の出願人による製品 “Ｓｉｌａｔｈｅｒｍ”も知られている。この断熱ボードは、
特にその繊維配向による優れた断熱効果を備える層状ミネラルウールの底層を有する。この底層の外塗りに対向する側に、底層よりやや劣った断熱性能を有する一方で底層より明らかに強力な性質を有する立体的等方性繊維配向のミネラルウールを含む表面層が配設されている。このような立体的等方性繊維配向のミネラルウール層がＤＥ  １０３  ５９  ９０２Ａｌに準拠した方法により得ることができる。この場合、層状繊維構造を有する主不織布マット、すなわちファイバーが主に主面に対し平行に配向する不織布マットが開設され、そして例えばペグローラ又は梳綿機によりミネラルウールフレークが生成される。次に、このようにして得たミネラルウールフレーク又は単一筋繊維をそれぞれ再結合し、二次的不織布マットを形成し、その結果空間的３方向すべてにおいて等方的繊維配向が形成される。更に詳細については、本明細書の内容を参照されたい。
【００１２】
このアプローチにより、実際、熱伝導群０３５に好適に採用される製品を生成した。しかしながら、必要とされる安定性を得るため９０ｍｍ以上の直径を有するワッシャー、又はそのかわりに非常に多くの小径ワッシャーダウエルを使用しなければならない。この小径ワッシャーダウエルは、コスト面からのみの理由であれば、実際、手間時間がかかるため好適ではなく望ましくない。又、製品“Ｓｉｌａｔｈｅｒｍ  ＷＶＰ  １−０３５”において、ダウエルワッシャーをファサード断熱ボードに沈下させて配置することは不可能である。
【００１３】
よって、本発明の目的は従来技術に比べてファサードへ固定するため非常に多くのワッシャーダウエルを必要とすることなく、ＤＩＮ  ＥＮ  １３１６２に準拠した定格熱伝導値λ＜０．０４０Ｗ／ｍＫを有するシステムのためのワッシャーダウエルを沈下させて利用できる、建築物の外側ファサードの断熱用ファサード断熱ボードを開発することである。更に、本発明の目的は優れた複合断熱システムを提供すると共に該ファサード断熱ボードの製造方法を提供することである。
【００１４】
この目的はファサード断熱ボードが請求項１に記載の特徴を有することによって達成される。特に以下の特徴を有することによって達成される。つまり、層状底層の強度に比べてより高い強度を有するミネラルウールの表面層（以降単に「表面層」と呼ぶ）と、層状底層との境界領域におけるバインダー量は他の領域より多く設定する。
【００１５】
このように、本発明はファサード断熱ボードの厚さ方向に亘って不均一な分布を示すバインダーを始めて提供した。特に本発明の構成において、層状底層と表面層の相互組み合わせにより、つまり更に優れた断熱効果と、層状底層と表面層との境界領域に本来存在するより高いバインダー量を有する層のより優れた安定性という効果とが結合することにより、確実な安定性を有するファサード断熱ボードを得ることができた。このように、複合断熱システムに適用される場合、ファサード断熱ボード上のワッシャーにより発揮される固定させるための応力が、より高いバインダー量を有する内部層により特に好適に隣接領域に伝達されるため、ワッシャーダウエルとの相互作用が重要な役割を果たす。
【００１６】
ここで、本発明により特に選択されたファサード断熱ボードという概念は、層本来の安定性及び強度を実質的に改善する一方、いかなる断熱性の劣化をも引き起こすものではないということは更に重要な点である。従って本発明によると、ＤＩＮ  ＥＮ  １３１６２準拠の定格熱伝導値λ＜０．０４０Ｗ／ｍＫを満たし、省エネに関しても好都合なファサード断熱ボードを得ることができる。
【００１７】
更に、本発明に係るファサード断熱ボードの優れた強度を得た結果、例えば複合断熱システム構造における建築物の外壁へファサード断熱ボードを固定する上で必要とする従来のワッシャーダウエル数と実質的に同じワッシャーダウエル数で作業することが可能となった。本発明によると、手間と時間がかかりコストが増し更に多くのワッシャーダウエルを備え付けるため更なる作業工程を必要としない。又、本発明のファサード断熱ボードを備え付けるため、９０ｍｍ未満の直径のワッシャーを有するワッシャーダウエルを利用することが可能である。
【００１８】
同時に、ファサード断熱ボードが外側ファサードに面した底層の表面に広い面積で据え付けられているとしても、又は表面層のモルタルキャリア層に据え付けられているとしても、本発明に係るファサード断熱ボードの性質が損なわれることは全くなく、従来技術の製品“Ｓｉｌａｔｈｅｒｍ”により知られている性質よりさらに優れた性質が達成される。
【００１９】
本発明に係るファサード断熱ボードの効果は添付の請求項２〜９に記載する。
【００２０】
表面層は立体的等方性繊維配向を有するミネラルウールで形成されている。もしくは、表面層は据え込みミネラルウールからなっていてもよい。この場合、例えばＤＥ  １９８
６０  ０４０  Ａｌに記載されているようにミネラルウールの立体的据え込みが好ましく、この文献の技術的詳細については後に記載する。第３の選択肢として、表面層は層状底層に比べてより高いバルク密度を有する層状ミネラルウールの形状を有していてもよい。この場合、この層状表面層のバルク密度は１５０ｋｇ／ｍ３より大きくなり、特に１８０ｋｇ／ｍ３より大きくもなる。
【００２１】
又、より高いバインダー量を有する領域が、表面層に面する層状底層の辺縁層に本質的に含まれることも可能である。この部分におけるバインダーの添加により、本発明に係るファサード断熱ボードの強度が更に有効に増加することがわかった。これは、繊維配向が底層の広い表面に平行に形成されていることによるものである。一方、バインダーの増加により組織の硬直化を招き、これにより横方向の引っ張り応力を増加させる。又一方、単一ファイバーの配向により、特に圧縮及び引張り応力が同じ平面上における隣接領域へ伝達されやすくなり、ひいては広い面積上に亘って応力の好ましい配分が可能になる。
【００２２】
又、表面層における平均バインダー量が層状底層における平均バインダー量より多いと更に有効である。又、本発明に係るファサード断熱ボードの本来の安定性が、断熱性能に少しも影響することなく、特に効果的に改良されることがわかった。表面層において、バインダーを添加することにより、ファイバー個々がより効果的に結合され、これにより組織が有効に強化される。
【００２３】
更に、表面層におけるファイバーに、層状底層におけるファイバーよりも大きい平均直径を持たせることが可能である。この方法により表面層が更に安定化され、これにより本発明に係るファサード断熱ボードの安定性が改良されることが、実験により確認された。特に、表面層のより大きい直径を有するファイバーは、例えば風の吸い込みによる横方向の引張り応力がよく吸収されるように、導入された応力を隣接領域へ配分する。
【００２４】
表面層は、負荷を吸収するため充分な膜厚をとり、ダウエルを載置する工程で前もって随意に深く切り込み又は彫り込みを入れても、ワッシャーダウエルを沈下させた後膜厚に残りが生じるように構成されている。しかしながら、表面層の比較的乏しい伝導率により、この層は必要以上に厚い膜厚を有しない方が好ましい。膜厚１００及び１２０ｍｍの製品に関する実際の実験において、定格熱伝導値λ＜０．０４０Ｗ／ｍＫを満たすシステムを得るため、底層６０％、表面層４０％ぐらいの膜厚率が特に適していることがわかった。層状底層が表面層より厚く構成されている場合、底層の断熱に関する好適な性質は、本発明に係るファサード断熱ボードにおいて効果的に利用することができる。このような相互依存に鑑みて、本発明に係るファサード断熱要素の厚さが増すと共に、表面層と底層の膜厚率が減少することが好ましい。
【００２５】
本発明に係る方法により可能であるように、本発明に係るファサード断熱ボードがＤＩＮ  ＥＮ  １３１６２に準拠した定格熱伝導値λ≦０．０３６Ｗ／ｍＫを満たす場合、それは熱伝導群０３５のシステムにも好都合に使用することができ、これにより省エネ規制に関する強い要望も満たす。又、本発明に係るファサード断熱ボードはＤＩＮ  ＥＮ  １３１６２に準拠する定格熱伝導値λ≦０．０３５Ｗ／ｍＫを有することが好ましい。
【００２６】
本発明の他の態様によると（請求項１０によると）、本発明に係るファサード断熱ボードの断熱層と外塗りを備える建築物の外側ファサードの断熱用複合断熱システムを提供する。ここで、ファサード断熱ボードは建築物のファサードに接着されワッシャーダウエルによって固定され外塗り用モルタルキャリアボードとしての機能を果たす。ここで、ワッ
シャーダウエルはファサード断熱ボードの表面層に沈下するように外塗りの下に配設され、ワッシャーは９０ｍｍ未満の好適な直径を有する。
【００２７】
このように本発明によると、本発明のファサード断熱ボードにより、定格熱伝導値λ＜０．０４０Ｗ／ｍＫを有する更に好適な複合断熱システムを達成することができる。特に、本発明に係るファサード断熱ボードの優れた機械的性質により、従来のファサードシステムよりも少ない数のワッシャーダウエルを採用することが可能になった。又、本発明によると、ワッシャーダウエルを沈下させた複合断熱システム、例えば熱伝導群０３５を初めて構成することが可能になった。
【００２８】
更に、本発明によると、９０ｍｍ未満の直径の有効なワッシャーを有するワッシャーダウエルを沈下させて、ＷＬＧ０４０よりも優れた熱伝導群における複合断熱システムを実現することができた。これにより、手間もコストも非常に低く抑えることができた。
【００２９】
このように、本発明に係る複合断熱システムによると、直径９０ｍｍのワッシャーを有し、λ≦０．０３６Ｗ／ｍＫを満たすワッシャーダウエルを有する従来技術によるシステムと視覚的にほぼ同一に塗装済みファサード上に組み込まれてダウエルパターンを得ることができると同時に、従来技術の熱橋を避けることができた。
【００３０】
本発明に係る複合断熱システムの詳細について従属請求項１１〜１５に記載する。
【００３１】
このように、ワッシャーの好適な直径は７０ｍｍ未満であり、更に好適には約６０ｍｍである。これにより、コストと共に更に手間を低減することができる。
【００３２】
又、ファサード断熱ボードは、ダウエルワッシャーの接触領域にダウエルワッシャーを沈下させる凹部を含むことが好ましい。この場合、ワッシャーダウエルは公認の手段によりファサード断熱ボードに沈下させてもよく、この場合沈下する部分に隣接する領域の繊維組織を損傷することはない。
【００３３】
もしくは、ファサード断熱ボード上ダウエルワッシャーの接触領域に切り込みを入れてもよい。切り込みの形状は本質的にダウエルワッシャーの輪郭に一致させこの領域においてダウエルワッシャーをファサード断熱ボードに沈下させる。ここで、ワッシャーダウエルを沈下させる部分の領域において必ずしもミネラル繊維材を取り除く必要はなく、残留したミネラル繊維材を更なる強度の改良及びシステムの安定化に好適に利用してもよいことがわかった。ダウエルワッシャーによりカバーされたミネラルウールの組織と隣接領域との凝集が切り込みにより解消されるが、同時にワッシャーダウエルが締め付けられることによりこの部分に存在するミネラル繊維材が圧縮され、これが更にダウエルの締め付け力を支持するように働く。このようにワッシャーダウエルはファサード断熱ボードにおいて特に安定した台座を有し、これにより更に堅固にファサードに接着される。又、本発明に係るファサード断熱ボードにおける高いバインダー量を有する層との相乗効果により、ダウエルワッシャー下の圧縮されたミネラルウール材は更に優れた効果を発揮し、これにより更に優れたシステムの安定化が得られることがわかった。
【００３４】
切り込みの深さは表面層の厚さより小さくし、切り込みを入れた後残留する表面層の厚さを表面層の膜厚全体の少なくとも５％、少なくとも１０％、及び少なくとも２０％に設定するのが好ましい。残留する膜厚を介して、表面層内の隣接領域への負荷の配分が好適に行われる。これにより、本発明に係る複合断熱システムの安定性が更に改良される。
【００３５】
もし沈下したダウエルワッシャーをプラグで塞ぐと、断熱層の外側に実質的に連続する表面が連なることになる。ここで、プラグがミネラルウール材よりなると更に好ましく、
この場合単一材料が断熱層の外側に亘って連続的に連なることになる。これにより熱橋が不要となり、ファサード上のワッシャーダウエルの位置が時の経過を経ても更に目立ちにくくなる。
【００３６】
又、本発明の他の態様によると（請求項１６によると）、未硬化バインダーと層状繊維配向を有する第一のミネラルウール不織布マットを作成する工程と、第一のミネラルウール不織布マットと比べてより高い機械的強度を有する第二のミネラルウール不織布マットを作成する工程と、第一のミネラルウール不織布マットと第二のミネラルウール不織布マットとを不織布マットウェブを形成するように接合する工程とを含むファサード断熱ボードの製造方法であって、第一のミネラルウール不織布マットと第二のミネラルウール不織布マットとの間の境界層の領域の方が他の領域より高いバインダー量が存在するように不織布マットにおけるバインダー配分を調整し、更にバインダーを硬化する工程と、硬化ミネラルウール不織布マットを分断工程により複数の断熱ボードに分離する工程とを含むファサード断熱ボードの製造方法を提供する。
【００３７】
第一のミネラルウール不織布マットに比べてより高い機械的強度を有するミネラルウール不織布マットとは、第一のミネラルウール不織布マットにより形成された層と比べて以下に記載するように硬化後又は最終的により高い機械的強度を有するミネラルウール不織布マットのことを言う。
【００３８】
この方法により、本発明に係るファサードは特に好適な態様で生成することができる。更に、従来の生成設備を再利用することが本質的に可能で、これにより本発明に係るファサード断熱ボードの生成コストを低く抑えることができる。本発明によるバインダー配分の調整にはプロセスパラメーターを適用する必要があるが、これは少しも複雑さを伴わず実行できるものである。
【００３９】
本発明に係る方法の詳細について従属請求項１７〜２３に記載する。
【００４０】
第二のミネラルウール不織布マットを作成する工程は、未硬化バインダーを含む層状ミネラルウールを開設する工程と、立体的等方性繊維配向の第二のミネラルウール不織布マットを形成するように、開設されたミネラルウールを再結合する工程とを含む。これにより、第二のミネラルウール不織布マットも確実にコストを抑えて製造することができる。この目的にかなった技術はＤＥ  １０３  ５９  ９０２  Ａｌに記載されているため、これに関する更に詳細な説明を省略する。
【００４１】
もしくは、第二のミネラルウール不織布マットを作成する工程は据え込みミネラルウール、特に立体的据え込みのミネラルウール不織布マット、又は層状繊維組織と高いバルク密度を有するミネラルウールを、硬化バインダーを含む表面層に組み込む工程を含む。
【００４２】
更に、ミネラルウール不織布マットを作成する際、数個の繊維化装置を備える繊維化部において主不織布マットを形成することが可能であり、ここでバインダーを他の領域より高い濃度で主不織布マット内の所定の領域に添加し、高いバインダー濃度を有する領域が第一のミネラルウール不織布マットの辺縁層に存在するように、主不織布マットを第一のミネラルウール不織布マットと第二のミネラルウール不織布マットに分離する。このように、１つの生成設備における一つの繊維化部のみで望ましいバインダー配分がより簡単に行われる。これはコスト削減を実現すると共に工程の安全を保障するものである。
【００４３】
もしくは、第一のミネラルウール不織布マットと第二のミネラルウール不織布マットを異なる繊維化部において形成することも可能であり、この場合、辺縁層において他の領域より高い濃度でバインダーを第一のミネラルウール不織布マットに添加する。これにより
、本発明における最終的に望ましいバインダー濃度を、工程と装置の面で簡単に得ることができる。
【００４４】
又、第一のミネラルウール不織布マット及び／又は第二のミネラルウール不織布マットを結合する前に、互いに対向する主面にバインダーを添加することが更に好ましい。本発明における望ましいバインダー濃度を設定するため結合前だけでなく結合後にバインダー添加を行ってもよく、表面層と底層の間の境界層の領域におけるバインダー濃度を調整する上で好ましいプロセス技術が随時選択される。
【００４５】
更に、より多量のバインダーを第一のミネラルウール不織布マットより第二のミネラルウール不織布マットに添加することが可能であり、これはプロセス技術の観点からより間単に達成することができる。
【００４６】
更に、第二のミネラルウール不織布マットにおけるファイバーを第一のミネラルウール不織布マットよりも大きな平均直径で形成してもよい。このようにプロセス技術の観点から公知の手段によりファイバー直径を変化させることが容易になり、最終的に望ましい優れたミネラルウール材の性質を得ることができた。
【００４７】
以下、本発明を添付の図を参照しながら更に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は本発明に係る複合断熱システムを例示する断面図である。
【図２】図２は本発明に係るファサード断熱ボード内のバインダー配分を例示する図である。
【００４９】
図１によると、ファサード２に取り付けられる複合断熱システム１は粘着性モルタル３を含み、これによりファサード断熱ボード４により形成される断熱層は単独スポット溶接においてファサード２に接着される。更に、複合断熱システム１は外塗り５を含む。図１に示すように、ファサード断熱ボード４は更にワッシャーダウエル６によりファサード２に支持される。ここで、ワッシャーダウエル６はファサード断熱ボード４に沈下するように配置され、ワッシャーダウエル６と外塗り５との間の隙間がプラグ７により塞がれる。
【００５０】
本実施例によると、複合断熱システム１は古い建築物の改装に採用される。ここでファサード２は、古いモルタルコート２２と共に外壁２１を備え、支持能力に優れた複合断熱システム１用平面形状の基板を形成する。更に、ワッシャーダウエル６が固定されるダウエル穴２３が、ファサード２に公知の方法で形成されている。
【００５１】
ワッシャーダウエル６は本実施例において直径６０ｍｍを有するワッシャー６１を備える。ワッシャー６１はダウエル軸部６２と一体に構成されファサード断熱ボード４に亘って延在しダウエルボルト６３と協働して断熱ボード４のファサード２への固定を図る。
【００５２】
外塗り５は補強マット５２が埋め込まれたファーストコート５１を含む。このファーストコート５１の外側にファイナルコート５３が更に施される。
【００５３】
図１にさらに詳細に示すように、ファサード断熱ボード４は表面層４２と共に底層４１を備え、本実施例においてそれらは一体に構成されている。そして未硬化バインダーを含むミネラルウール不織布マットがそれぞれの表面層に施され熱処理炉内で接着硬化される。ここで底層４１は層状繊維配向を有する。すなわち、大部分のミネラルファイバーが底層４１の広い面積にほぼ平行に配向される。
【００５４】
一方、表面層４２は立体的等方性繊維配向のミネラルウールを含む。すなわち、この層に含まれるファイバーはほぼ同一の比率で、立体的空間次元に配向する。
【００５５】
更に図１に示すように、ファサード断熱ボード４は未加工層の膜厚全体の約１５％に達する表面層４２の残留厚さを残し、寸法Ｔだけ表面層４２のモルタルキャリア側より表面層４２へ突出する切込み４３を含む。この切り込み４３は本実施形態においてミネラルウールが剥がれないようにミネラルウール材を切り込みの内側にして、穿孔機により形成される。図１に示すように、ダウエルワッシャー６１は、ファサード断熱ボード４をファサード２に固定するプロセスにおいて、このミネラルウール材を圧縮する。
【００５６】
ファサード断熱ボード４内において、底層４１は、表面層４２に対向する底層４１の主面領域に存在する辺縁層４１ａを含む。底層４１と表面層４２の間の境界層を、明確さを期すため破線により示す。
【００５７】
特に図２に示すように、この辺縁層４１ａはファサード断熱ボード４の他の領域より高いバインダー量を有する。本実施形態において、表面層におけるバインダー量は約５％に設定される。底層におけるバインダー量は広い面積に亘って約３．７％の範囲である一方、本実施例においては辺縁層において６％より大きくなるよう増加されている。プロセスに内在する状況により辺縁層の領域におけるこの増加されたバインダーはファサード断熱ボード４を生成する過程において表面層４２の辺縁領域に浸透し、図２の破線により示す表面層と底層との間の境界層付近の表面層自身にも浸透する。
【００５８】
本来大きな支持能力を有する表面層４２の材料と協働して、特にダウエルワッシャー６１下の圧縮されたミネラルウール材と協働して、より増加されたバインダーを有するこの辺縁層４１ａが複合断熱システム１における断熱層となり、固定時に応力を確実に吸収し、ワッシャーダウエル６に隣接する部分へ負荷を確実に伝達することが可能になる。これによりファサード断熱ボード４と複合断熱システム１それぞれの安定性に好ましい効果が発揮される。
【００５９】
ファサード断熱ボード４は、例えば１０個の吹き付けノズルを連続的に配置した吹き付け装置のような繊維化部により作成してもよい。本実施例においては、これら吹き付けノズルのうち６本により底層４１のミネラルウールが形成され、下部の４本の吹き付けノズルにより表面層４２が形成され、底層４１に対する６本の吹き付けノズルの領域に、他の領域より多くのバインダーが添加される。このようにして形成された層状繊維配向を有する主不織布マットは、より高いバインダー濃度を有する領域が第一のミネラルウール不織布マットの辺縁層に存在するように第一のミネラルウール不織布マットと第二のミネラルウール不織布マットに分離される。更に第二のミネラルウール不織布マットが開設され、いわゆる等方性繊維配向を有するように再結合される。そして、これら不織布マットは高いバインダー量を有する辺縁層が結合された不織布マット内に存在するように結合される。バインダーの硬化後、第二のミネラルウール不織布マットにより形成された表面層４２と第一のミネラルウール不織布マットにより形成された底層４１とを含むファサード断熱ボード４は、この分断工程を経て構成されてもよい。
【００６０】
本実施例において、ファサード断熱ボード４は、約４０ｍｍの表面層４２と約６０ｍｍの底層４１の合計１００ｍｍの厚さを有する。又本実施例において辺縁層４１ａは約１０ｍｍの厚さである。図２に示す所定のバインダー量はファサード断熱ボード４全体の約４．５％の平均バインダー量となる。本実施例において、表面層４２のバルク密度は約１２０ｋｇ／ｍ３であり、底層４１のバルク密度は約１００ｋｇ／ｍ３である。このように、ファサード断熱ボード４はＤＩＮ  ＥＮ  １３１６２準拠の定格熱伝導値λ約０．０３５Ｗ／ｍＫを達成した。
【００６１】
以上記載の実施形態に加えて、本発明は更なる変形例を許容する。
【００６２】
すなわち、ファサード断熱ボード４は次のパラメータを更に備えてもよい。
【００６３】
表面層は、ＤＥ  １９８  ６０  ０４０  Ａｌの技術に準拠した約１３０ｋｇ／ｍ３のバルク密度、約４％のバインダー量、及び約６０ｍｍの膜厚を有する立体的据え込みミネラルウールとして備えられている。約１４０ｍｍの膜厚を有する底層は約１００ｋｇ／ｍ３のバルク密度と約３．５％のバインダー量を有する。そして境界層のバインダー量を約５％に調整することにより、約３．９％の平均バインダー量を有する本発明に係るファサード断熱要素を得た。
【００６４】
本発明に係る第３の実施形態によると、約２００ｋｇ／ｍ３の高いバルク密度、約４％のバインダー量、及び約５０ｍｍの膜厚を有する層状ミネラルウール層の形状で表面層が備えられる。約１１０ｍｍの膜厚を有する底層は、約１００ｋｇ／ｍ３のバルク密度と約３．５％のバインダー量を有する。そして境界層のバインダー量を約５％に調整することにより、約３．８％の平均バインダー量を有する本発明に係るファサード断熱要素を得た。
【００６５】
もしくは、所定のパラメータを備える硬化層を接着することによりこれら二つの変形例を作成してもよい。又は硬化後の表面層を未硬化の層状底層と共に硬化工程へ供給してもよい。
【００６６】
更に、構造上の観点から、高いバインダー量を有する領域を底層４１の辺縁層に必ずしも存在させる必要はない。製造工程において、バインダーを底層４１及び／又は表面層４２の主面に更に吹き付けることにより、２層の間の境界層の部分に直接高いバインダー量を提供することが可能であり、そして当然のことながらバインダーはこれら２層の表面にある程度浸透することになる。
【００６７】
更に、表面層４２の平均バインダー量が底層４１の平均バインダー量より必ずしも高い必要はない。これらバインダー量はむしろほぼ等しくてもよい。ここで、ファサード断熱ボードの断面全体におけるバインダー量を、辺縁層４１ａを除去した場合と同等に調整することもできる。
【００６８】
本発明によると、表面層４２のファイバーは底層４１のファイバーより大きい直径で形成されるが、必ずしもその限りではない。むしろ同一に構成されたファイバーを使用することも可能である。
【００６９】
ファサード断熱ボード４の材料として、実施例においてロックウールが採用されたが、底層４１及び／又は表面層４２をグラスウールで形成することも可能である。
【００７０】
更に、底層４１の表面層４２に対する膜厚の比率は所定の比率６０：４０に制限されず、適用次第でいかようにも変更可能である。
【００７１】
以上詳細に説明したように、本発明は、特に複合断熱システムの構成要素として、結合ミネラルウールにより形成され、ＤＩＮ  ＥＮ  １３１６２準拠の定格熱伝導値λ＜０．０４０Ｗ／ｍＫを満たす、建築物の外側ファサードの断熱用ファサード断熱ボードを初めて提供した。このファサード断熱ボードは底層と表面層を備える。底層は層状ミネラルウールにより形成され、表面層は底層に比べて高い機械的強度を有するミネラルウールを備える。ここで、他の領域に比べて表面層と層状底層の間の境界層の領域においてバインダ
ー量を高く設定することに初めて成功した。更に、本発明はこのような新規なファサード断熱ボードを含む複合断熱システムを提供した。そして、本発明はこのようなファサード断熱ボードの製造方法を特定した。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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