(57)【要約】  壁断熱システムは、熱可塑性ポリマー発泡ボード、熱可塑性ポリマー発泡ボードの幅を横切って水平に伸びる溶融物バリヤ材のリブならびに熱可塑性ポリマー発泡ボードの外側表面に接合され、熱可塑性ポリマー発泡ボードの外側主面および熱可塑性ポリマー発泡ボードの外側主面に沿って露出された任意のリブを覆う金属上張り、を含む。溶融物バリヤ材のリブは、発泡ボードの高さに沿った任意の５０センチメートルの距離で、熱可塑性ポリマー発泡ボードの幅に沿って伸びる。【選択図】図１
2015525316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁断熱システムであって、
ａ．相互に垂直の高さ、幅および厚さの寸法および対向する内側および外側主面を有する熱可塑性ポリマー発泡ボード、
ｂ．前記熱可塑性ポリマー発泡ボードの前記幅を横切り水平に伸び、前記熱可塑性ポリマー発泡ボードの前記厚さの少なくとも７５パーセントまで伸び、さらに、前記熱可塑性ポリマー発泡体の前記高さ寸法の少なくとも３０ミリメートルまで伸びる溶融物バリヤ材のリブ、および
ｃ．前記熱可塑性ポリマー発泡ボードの前記外側表面に接合され、前記熱可塑性ポリマー発泡ボードの前記外側主面に沿ったバリヤ材の任意のリブを含む前記外側主面を覆う、少なくとも０．４５ミリメートルの厚さの金属上張り、
を含み、
前記発泡ボードの前記高さに沿って任意の５０センチメートルの距離に前記熱可塑性ポリマー発泡ボードの前記幅全体に伸びる溶融物バリヤ材のリブが存在し、前記溶融物バリヤ材が８００℃以上の溶融温度を有するか、または溶融ではなく分解する壁断熱システム。
【請求項２】
前記熱可塑性ポリマー発泡ボードが、独立気泡押出ポリスチレン発泡体である請求項１に記載の壁断熱システム。
【請求項３】
前記金属上張りが、前記溶融物バリヤ材のリブから間隙をあけて配置される請求項１〜２のいずれか１項に記載の壁断熱システム。
【請求項４】
前記溶融物バリヤ材が発泡体である請求項１〜３のいずれか１項に記載の壁断熱システム。
【請求項５】
前記溶融物バリヤ材が、発泡ガラス、発泡鉱物、およびポリイソシアヌラート発泡体から選択される発泡体である請求項１〜４のいずれか１項に記載の壁断熱システム。
【請求項６】
前記溶融物バリヤ材が、ＡＳＴＭ  Ｄ１６２２−０８により測定して、少なくとも３５キログラム／立方メートルの密度である請求項１〜５のいずれか１項に記載の壁断熱システム。
【請求項７】
前記溶融物バリヤ材が、前記熱可塑性ポリマー発泡ボードの前記内側表面の近傍に比べて、前記熱可塑性ポリマー発泡ボードの前記外側表面近傍で大きい高さを有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の壁断熱システム。
【請求項８】
前記金属上張りがアルミニウムである請求項１〜７のいずれか１項に記載の壁断熱システム。
【請求項９】
請求項１に記載の第２の壁断熱システムをさらに含み、前記２つの壁システムが、少なくとも１つの前記当接壁断熱システムの前記高さまで伸びる前記溶融物バリヤ材の柱に当接する請求項１〜８のいずれか１項に記載の壁断熱システム。
【請求項１０】
前記熱可塑性ポリマー発泡ボードの前記外側主面に比べて、前記壁支持構造に最も近い前記熱可塑性ポリマー発泡ボードの前記内側主面で壁支持構造に取り付けられることにより特徴付けられる請求項１〜９のいずれか１項に記載の壁断熱システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性高分子発泡体を含む断熱壁システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
２０１２年７月１日発効のヨーロッパの建築材料用耐火試験の分類を管理する新規格が実施される。その日に先立って、建造物の個別要素の耐火試験性能を分類することにより等級が決定された。新規格では、全ての要素を一緒に含むビルディングシステムの試験が必要である。これは、ヨーロッパの防火性能試験にパラダイムシフトをもたらす。
【０００３】
新規格は、ＥＮ１３５０１−１に準拠した等級に従って耐火試験性能を分類する。床張りおよび直線管を除く建造物の等級は、Ａ１〜Ｆの範囲に入る。ＥまたはＦの等級は、ＥＮ１３８２３の耐火試験に対する不合格品に相当する。Ｅより上の等級（すなわち、ＥよりＡ１に近い）は、等級がＡ１に近づくに伴い、耐火性能が高まることに対応する。Ｄ、ＣまたはＢの等級を達成するためには、建造物の要素（床張りを除く）がＥＮ１３８２３試験に合格する必要がある。
【０００４】
以前にヨーロッパ耐火試験規格に合格した多くの建造物は、新規格下では必要な等級に対しもはや合格できず、新規格ではＥまたはＦ等級になる。例えば、以前にはヨーロッパ耐火試験規格に合格できた熱可塑性ポリマー発泡体を含む建築壁断熱システムは、現在のＥＮ１３５０１−１の下では、Ｅを超える等級を取得できない。
【０００５】
ＥＮ１３５０１−１のＥを超える等級を達成できる熱可塑性ポリマー発泡体を含む建築壁断熱システムを明確にすることが望ましい。設置を容易にするために可能な限り軽量である建築壁断熱システムを提供することがさらに望ましい。壁を通る熱短絡を回避し、壁システムの断熱特性を最適化する建築壁断熱システムを提供することがまたさらに望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、新ヨーロッパＥＮ１３５０１−１分類規格のＥを超える等級を達成できる建築壁の建設のための熱可塑性ポリマー発泡体ベース断熱システムを提供する。本発明は、壁を通る熱短絡を回避する一方で、発泡材料を使って重量を最小限にすることにより、さらにこの目的を達成する。
【０００７】
防火性能等級の変更により、断熱システムのそれぞれの個別要素の難燃特性を最適化すること以上のことが必要となった。むしろ、本発明は、熱可塑性ポリマー発泡体断熱材を含む全体建築壁システムがＥＮ１３８２３試験条件下でどのような挙動をするかを分析し、その後、建築壁システム全体を再設計して試験性能を改善した結果である。理論に拘泥する意図はないが、本発明は、熱可塑性ポリマーが溶融し、垂直通路が形成され、その垂直通路を通って火炎と熱が移動でき、ポリマー発泡体の分解を加速する（煙突効果）ために、熱可塑性発泡構造体がＥＮ１３８２３試験条件下で期待されるより早く崩壊する可能性があるという懸念に対処する。熱可塑性ポリマー発泡体を火炎源からより厳重に封鎖することのみの試みは、発泡体と共に熱を閉じ込め、発泡体の溶融と煙突効果を加速することにより、逆効果を招くことがわかった。
【０００８】
本発明は、煙突効果を可能とする垂直通路を形成するために、溶融熱可塑性ポリマー発泡断熱体の壁の長さに対して垂直方向の流れを制限するように特別に設計された断熱システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の態様では、本発明は、（ａ）相互に垂直な高さ、幅、および厚さの寸法、および対向する内側および外側主面を有する熱可塑性ポリマー発泡ボード、（ｂ）熱可塑性ポリマー発泡ボードの幅を横切って熱可塑性ポリマー発泡ボードの厚さの少なくとも７５パーセントまで水平方向に伸び、また、熱可塑性ポリマー発泡体の高さ寸法の少なくとも３０ミリメートルまで伸びる溶融物バリヤ材のリブ、および（ｃ）熱可塑性ポリマー発泡ボードの外側面に接着された少なくとも０．４５ミリメートル厚さの、熱可塑性ポリマー発泡ボードの全ての露出リブを含む外側主面を覆う金属上張りを含み、発泡ボードの高さに沿って任意の５０センチメートルの距離に熱可塑性ポリマー発泡ボードの幅を横切って伸びる溶融物バリヤ材のリブが存在し、溶融物バリヤ材が８００℃以上の溶融温度を有するか、または溶融ではなく分解する壁断熱システムである。
【００１０】
本発明は、建築壁の断熱および建築壁としての使用のために有用である。本発明は、特に、ＥＮ１３５０１−１のＤ以上の等級を実現する断熱建築壁として望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明の断熱壁システムの側面図である。
【図２】図２は断熱壁システムが取り付けられている支持構造を含む、内側コーナー部を形成する本発明の断熱壁システムの平面図である。
【図３】図３は本発明の断熱壁システムの側面図である。
【図４】図４は内側コーナー部を形成するように組み立てられた複数の図３の断熱壁システムを含む断熱壁アセンブリの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
試験方法番号と共に日付が示されていない場合、試験方法はこの文書の優先日付時点の最新のものである。試験方法への言及は、試験協会および試験方法番号の両方を含む。本明細書では次の試験方法での省略と識別名を使用する。ＡＳＴＭ：米国材料試験協会（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）；ＥＮ：欧州規格（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｎｏｒｍ）；ＤＩＮ：ドイツ工業規格（Ｄｅｕｔｓｃｈｅｓ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔ  ｆｕｒ  Ｎｏｒｍｕｎｇ）；およびＩＳＯ：国際標準化機構（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）。
【００１３】
「複数の」は、２つ以上を意味する。「および／または」は、「および、または別の方法として」を意味する。特に指示がない限り、全ての範囲は端点を含む。
【００１４】
特に指示がない限り、「ポリマー」は、ホモポリマーおよび共重合体の両方を意味する。特に指示がない限り、「共重合体」は、ブロック共重合体、グラフト共重合体、交互共重合体およびランダム共重合体を含む。
【００１５】
「主面」は、他のいずれかの表面と同じまたはそれより大きい平面領域を有する物品の表面を意味する。平面領域は、表面への輪郭（尖塔部と谷部）の寄与を排除するために平面上に投影された表面の領域である。
【００１６】
「垂直の」は、言及される物品の部位で地球の重力場に平行に位置合わせした状態を意味する。「水平の」は、言及される物品の部位で地球の重力場に垂直に位置合わせした状態を意味する。「垂直に配列された」および「非水平の」は、同義で、垂直成分、好ましくは、完全な垂直方位を意味する。例えば、完全に水平ではないものは、垂直方向を向いている。
【００１７】
「高さ」、「幅」および「厚さ」は、相互に垂直な物品の寸法である。「高さ」は、垂直方向の寸法を意味する。対向する主面を有するシート、ボード、および他の物品では、「厚さ」は、対向する主面の間で垂直に伸びる寸法を意味し、物品の高さ、幅および厚さの内の最小の大きさに等しい。
【００１８】
本発明の壁断熱システムでは、垂直、水平および高さなどの用語は、壁およびＥＮ１３８２３に準拠した試験で使われる方向に配置された壁断熱システムに対応する。システムは、壁への取付けの前に、実質的にどのような方向にでも向きを変えることが可能であるが、目的とすることは、システムが設置されるか、または設置が意図され、本明細書で記載される向きで防火性能が試験される場合、このような方位が本発明の範囲内にあることである。
【００１９】
本発明の壁断熱システムは、熱可塑性ポリマー発泡ボード、すなわち、ボードの形状の熱可塑性ポリマー発泡体を含む。
【００２０】
熱可塑性ポリマー発泡体は、複数の気泡（ｃｅｌｌ）または空隙を画定する熱可塑性ポリマー連続相マトリックスを含む。ポリマー発泡体は、連続気泡発泡体であっても、独立気泡発泡体であってもよい。連続気泡発泡体は、３０パーセント（％）以上の連続気泡含量を有し、５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、９０％以上、９５％以上の連続気泡含量であってもよく、さらに、１００％の連続気泡含量であってもよい。独立気泡発泡体は、３０％以下の連続気泡含量を有し、２０％以下、１０％以下、５％以下の連続気泡含量であってもよく、さらに、ゼロパーセントの連続気泡含量であってもよい。米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）の方法Ｄ６２２６−０５に準拠してパーセント連続気泡含量が決定される。熱可塑性ポリマー発泡体は、より高い断熱性となるように、独立気泡発泡体であるのが望ましい。熱可塑性ポリマー発泡体は、２５キログラム／立方メートル（ｋｇ／ｍ３）以上、好ましくは、３０ｋｇ／ｍ３以上の密度であるのが望ましく、また同時に、望ましくは９０ｋｇ／ｍ３以下、好ましくは、６０ｋｇ／ｍ３以下、およびさらに好ましくは、４０ｋｇ／ｍ３以下の密度であるのが望ましい。発泡体密度は、ＡＳＴＭ  Ｄ１６２２−０８に準拠して測定される。
【００２１】
熱可塑性ポリマー発泡体の連続相マトリックスを形成可能な適切な熱可塑性ポリマーには、２種以上の熱可塑性ポリマーの内のいずれか１種または任意の組み合わせが含まれる。オレフィン系ポリマー、オレフィン系およびアルケニル芳香族成分の両方を含むアルケニル芳香族ホモポリマーおよび共重合体が好適する。適切なオレフィン系ポリマーの例には、エチレンおよびプロピレンのホモポリマーおよび共重合体が含まれる。
【００２２】
望ましくは、フォームコアは、１種または２種以上のアルケニル芳香族ポリマーを含むか、またはそれから構成されるポリマーマトリックスを有する高分子フォームコアである。アルケニル芳香族ポリマーは、ポリマー構造に重合されたアルケニル芳香族モノマーを含むポリマーである。アルケニル芳香族ポリマーは、ホモポリマーでも、共重合体でも、ホモポリマーと共重合体のブレンドであってもよい。アルケニル芳香族共重合体は、ランダム共重合体でも、交互共重合体でも、ブロック共重合体でも、これらの任意の組み合わせであってもよく、また、直鎖でも、分岐でも、これらの混合物であってもよい。
【００２３】
スチレン系ポリマーは、アルケニル芳香族ポリマーであるのが特に望ましい。スチレン系ポリマーは、ポリマー骨格へと重合されたスチレンモノマーを有し、スチレンホモポリマー、共重合体およびこれらのブレンドを含む。
【００２４】
本発明に適するスチレン系共重合体の例には、スチレンと１種または複数種の下記のものとの共重合体が含まれる：アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、アクリロニトリル、マレイン酸無水物、メチルアクリラート、エチルアクリラート、イソブチルアクリラート、ｎ−ブチルアクリラート、メチルメタクリラート、酢酸ビニル、およびブタジエン。
【００２５】
スチレン−アクリロニトリル共重合体（ＳＡＮ）は、本発明での使用に特に望ましいアルケニル芳香族ポリマーである。理由は、製造の容易さと、モノマー入手可能性にある。ＳＡＮ共重合体は、ブロック共重合体であっても、またはランダム共重合体であってもよく、また、直鎖でも、分岐であってもよい。ＳＡＮは、ポリスチレンホモポリマーより高い熱変形温度を有し、この結果、ポリスチレンホモポリマー発泡体より高い使用温度を有する発泡体が得られる。このプロセスの望ましい実施形態は、ＳＡＮを含む、というよりさらに適切に言えば、ＳＡＮから構成されるポリマー組成物を採用する。１種または複数種のアルケニル芳香族ポリマー、というよりさらに適切に言えば、ポリマー組成物それ自体が、ＳＡＮとポリスチレンホモポリマーなどの別のポリマーとのポリマーブレンドを含むか、またはそれらから構成できる。
【００２６】
ポリマー組成物がＳＡＮのみを含むか、または、ＳＡＮと他のポリマーを一緒に含むかのいずれにしても、ＳＡＮのアクリロニトリル（ＡＮ）成分は、望ましくは、熱可塑性ポリマーマトリックス中に、全熱可塑性ポリマーの重量をベースにして、１重量パーセント（ｗｔ％）以上、好ましくは、５ｗｔ％以上、より好ましくは、１０ｗｔ％以上の濃度で存在する。ＳＡＮのＡＮ成分は、望ましくは、熱可塑性ポリマーマトリックス中に、全熱可塑性ポリマーの重量をベースにして、５０ｗｔ％以下、典型的な例では、３０ｗｔ％以下の濃度で存在する。
【００２７】
本発明の最も広い範囲では、熱可塑性ポリマー発泡体は、押出および膨張発泡体の両方を含むいずれのタイプの熱可塑性ポリマー発泡体であってもよいが、押出発泡体が最も望ましい。膨張ポリスチレン（ＥＰＳ）発泡体などの膨張発泡体は、ビーズまたはストランドなどの膨張可能な発泡体の複数の発泡体要素を含み、これらは、通常、拘束体内で（例えば、型内、または拘束板の間で）膨張させられて、膨張している発泡構造体が一体化されるように力を受け、それにより、それらが相互に融着して複合発泡体構造を形成する。膨張発泡体は、ポリマー発泡体全体に伸び、発泡体気泡群を取り囲むポリマーの表皮を有することを特徴とする。これらの表皮は、生ずる発泡複合体の膨張と成形との間に接触し、一緒に融着する膨張している発泡体要素の表面に相当する。ポリマーの表皮は、平均的気泡壁または生じた平均的発泡体構造よりも大きい密度および／または厚さを有する。膨張ビーズ発泡体およびストランド発泡体は、２種のタイプの膨張ポリマー発泡体である。膨張ビーズ発泡体は、膨張して一緒に融着し、個別ビーズの表面に対応するポリマー表皮の殻内に閉じ込められてグループ分けされた気泡を有する発泡体構造を形成する複数の発泡体ビーズを含む。ストランド発泡体は、膨張するポリマー発泡体の複数のストランドを含み、相互に接触して一緒に融着し、通常、生じた発泡体の１区間中に伸びるポリマー表皮内含有単位でグループ分けされた気泡を有する発泡体構造を生ずる。
【００２８】
膨張ポリマー発泡体とは対照的に、押出ポリスチレン（ＸＰＳ）発泡体などの押出ポリマー発泡体は、ポリマーの単一膨張塊を押出して、膨張させ、平均気泡壁または発泡体密度より大きい密度または厚さを有し、ポリマー発泡体全体に伸びて気泡群を閉じ込めるポリマー表皮ネットワークを有さないポリマー発泡体を形成することにより作られる。押出ポリマー発泡体は、複数の膨張発泡体塊を一緒に融着することによる帰結ではなく、単一ポリマー塊から膨張させる。それぞれの膨張塊は、その周辺に相対的に厚いまたは高い密度表皮を有する。従って、膨張ポリマー発泡体は、発泡体全体にわたりこの表皮のネットワークを有するが、一方、押出ポリマー発泡体は、その外表面の回りのみにこのような表皮を有する。
【００２９】
押出ポリマー発泡体は、膨張ポリマー発泡体より良い断熱材となり、また、より高い耐湿性である傾向がある。比較的高い密度のポリマー表皮のネットワークは、ポリマー発泡体全体にわたり熱短絡を生ずる場合があり、これは、押出発泡体では起こらない。湿気が膨張発泡体全体にネットワークを形成する融着表皮に沿って空隙を通り抜けて、望ましくない断熱の低下および湿気に関連する他の問題の両方を生ずる場合もある。従って、耐湿性および最適断熱が最重要である場合、押出ポリマー発泡体が、本発明の熱可塑性ポリマー発泡体としての使用に望ましい可能性がある。このような場合には、熱可塑性ポリマー発泡体は、独立気泡の押出ポリスチレン発泡体が最も望ましい。
【００３０】
熱可塑性ポリマー発泡体は、ボードの形状であり、相互に垂直な高さ、幅および厚さの寸法、ならびに、対向する内側および外側主面を有する。対抗する内側および外側主面は、実質的に相互に平行である。
【００３１】
壁断熱システムは、溶融物バリヤ材であるリブをさらに含む。本明細書では、「リブ」は、帯状の板または長いものを意味する。従って、溶融物バリヤ材のリブは、リブバリヤ材の帯状の板または長いものを意味する。溶融物バリヤ材のリブは、本発明の壁断熱システムが火炎にさらされる場合、少なくとも次の２種の機能を果たす：（１）壁断熱体内の火炎源への溶融熱可塑性ポリマー発泡体の自由流を抑制または防ぐ；および（２）壁断熱システム内、特に、密閉領域内で上昇気流が強力な火炎を押し上げる場合に煙突効果とされる場所での火炎の上昇を抑制または防ぐ。従って、壁断熱システムが熱および火炎にさらされる場合、溶融物バリヤ材のリブが熱可塑性ポリマー発泡ボードより長期間無傷でのままで残ることが望ましい。溶融物バリヤ材のリブが火炎への全暴露期間中、少なくともＥＮ１３５０１−１等級で指定された試験の間、無傷のまま残るのが好ましい。これに関しては、溶融物バリヤ材は、溶融ではなく分解するか、または、８００セ氏温度（℃）以上、好ましくは、１０００℃以上の溶融温度を有する。
【００３２】
本発明の最も広い範囲では、溶融物バリヤ材は、例えば、ポリマー、金属または鉱物から選択される材料のいずれか、またはこれらの組み合わせから作ることができる。同時に、溶融物バリヤ材は、固形物、繊維状または多孔性であってもよい。望ましくは、バリヤ材は、ポリマー、金属、鉱物またはこれらのいずれかの組み合わせから作られる発泡体（すなわち、内部で複数の気泡を画定する材料の連続マトリックスを有する多孔性材料）である。断熱システムの重量を最小限にするために、および壁断熱システム全体の最大限可能な耐熱性を達成するために、溶融物バリヤ材は、発泡体であることが望ましい。特に、耐熱性を最大化するために、溶融物バリヤ材は、高分子発泡体、ガラス発泡体または鉱物（シリカなど）発泡体などの不十分な断熱性の材料の発泡体形態の材料であるのが望ましい。例えば、望ましい一溶融物バリヤ材は、フェノール性発泡体のポリイソシアヌラート発泡体、発泡ガラス、またはエアロゲルなどのケイ酸塩発泡体から選択される。溶融物バリヤ材は、ミネラルウール（岩綿またはストーンウール等）などの鉱物繊維もしくは金属不含であっても、または鉱物繊維と金属の両方不含であってもよい。
【００３３】
望ましくは、溶融物バリヤ材は、ポリイソシアヌラート発泡体などの高分子発泡体であり、これは、溶融物バリヤ材の断熱特性を最適化するために、ＡＳＴＭ  Ｄ６２２６−０５により測定して、３０パーセント（％）未満、好ましくは、２０％未満、より好ましくは、１０％以下、さらにより好ましくは、５％以下、および最も好ましくは、２％以下の連続気泡含量である。また、壁断熱システムの重量を最小限に保つために、溶融物バリヤ材が５０キログラム／立方メートル（ｋｇ／ｍ３）以下、好ましくは、４５ｋｇ／ｍ３以下の密度であるのが望ましく、４０ｋｇ／ｍ３以下であってもよい。同時に、火炎に暴露した場合の構造的健全性を最適化するために、溶融物バリヤ材は、望ましくは、３０ｋｇ／ｍ３以上、より望ましくは、３５ｋｇ／ｍ３以上の密度であり、４０ｋｇ／ｍ３以上、または、さらに４５ｋｇ／ｍ３以上の密度であってもよい。発泡体密度は、ＡＳＴＭ  Ｄ１６２２−０８に準拠して測定される。
【００３４】
溶融物バリヤ材のリブは、熱可塑性ポリマー発泡ボードの幅を横切って水平に伸びる。典型的な例では、溶融物バリヤ材のリブは、個別熱可塑性ポリマー発泡ボードの間にあるが、個別熱可塑性ポリマー発泡ボードの内部まで伸びることができる。「熱可塑性ポリマー発泡ボードの幅を横切って伸びる」は、熱可塑性ポリマー発泡ボードの幅の少なくとも７５パーセント（％）、好ましくは、８０％以上、より好ましくは、９０％以上を意味する。望ましくは、溶融物バリヤ材のリブは、熱可塑性ポリマー発泡ボードの全幅を横切って伸びる。溶融物バリヤ材のリブは、熱可塑性ポリマー発泡ボードの幅を連続的に、または不連続的に横切って伸びてもよい。すなわち、溶融物バリヤ材のリブが発泡ボードの幅を横切って存在する場合、熱可塑性ポリマー発泡ボードを横切って伸びる複数のリブが集合体として熱可塑性ポリマー発泡ボードを横切る指定幅に広がるという条件下で、単一リブとして、または複数のリブとして、相互に隣接して間隔をあけて、もしくは相互に離れて伸びてもよい。
【００３５】
溶融物バリヤ材のリブは、熱可塑性ポリマー発泡ボードの厚さの少なくとも７５パーセント（％）、好ましくは、８０％以上、より好ましくは、９０％以上にわたり伸びる。溶融物バリヤ材のリブは、熱可塑性ポリマー発泡ボードの全体厚さにまで伸びてもよい。
【００３６】
それぞれの溶融物バリヤ材のリブは、熱可塑性ポリマー発泡ボードの高さの寸法（垂直に伸びる寸法）で、少なくとも３０ミリメートル（ｍｍ）伸び、好ましくは、少なくとも５０ｍｍ伸び、また、７５ｍｍ以上、さらには、１００ｍｍ以上伸びてもよい。同時に、それぞれの溶融物バリヤ材のリブは、通常、熱可塑性ポリマー発泡ボードの高さの寸法で、３００ｍｍ以下、好ましくは、１００ｍｍ以下伸び、また、７５ｍｍ以下まで伸びてもよい。
【００３７】
発泡ボードの高さに沿って、任意の５０センチメートルの距離に熱可塑性ポリマー発泡ボードの幅を横切るリブが存在する。熱可塑性ポリマー発泡ボードの高さの寸法中の溶融物バリヤ材のリブ間の中心間で測定した間隔は、望ましくは、５０センチメートル以下であり、また、４０センチメートル以下、さらには、３０センチメートル以下であってもよい。壁断熱システムは、壁断熱システムの頂部に存在して底部に存在しない、底部に存在して頂部に存在しない、頂部と底部の両方に存在する、または頂部にも底部にも存在しない溶融物バリヤ材のリブを含むことができる。「頂部」は、壁断熱システムの最高端を意味する。「底部」は、壁断熱システムの最低端を意味する。
【００３８】
溶融物バリヤ材のリブは、横切ってリブが伸びる熱可塑性ポリマー発泡ボードまたは複数ボードに固定してもよい。あるいは、リブは、取り付けないで、リブが横切って伸びる熱可塑性ポリマー発泡ボードまたは複数ボードから独立して固定された状態にしてもよい。
【００３９】
本発明の熱可塑性ポリマー発泡ボードは、特に、壁上に設置される場合には、事実上単一集合体として一緒に配列された複数の個別熱可塑性ポリマー発泡ボードを含んでもよい。溶融物バリヤ材のリブは、個別熱可塑性発泡ボード内、個別熱可塑性発泡ボード間、または個別熱可塑性ポリマー発泡ボード間および個別熱可塑性発泡ボード内の両方に存在してもよい。溶融物バリヤ材のリブは、リブに隣接する発泡ボードまたは複数ボードに当接する。溶融物バリヤ材のリブは、それらが当接する熱可塑性ポリマー発泡体に接着されても、または独立していても（すなわち、接着されていなくても）よい。
【００４０】
壁断熱システムは、熱可塑性ポリマー発泡ボードの任意の露出リブを含む外側主面を覆う金属上張りをさらに含む。熱可塑性ポリマー発泡ボードが複数の熱可塑性ポリマー発泡ボードの集合体を含む場合には、金属上張りは、熱可塑性ポリマー発泡ボードおよび熱可塑性ポリマー発泡ボードの集合体内または間の任意のリブの外側主面を覆う。金属上張りは、望ましくは、アルミニウム（例えば、アルミニウムシート）から作られる。しかし、本発明の最も広い範囲では、任意の金属から作ることができる。金属上張りは、少なくとも０．４５ミリメートルの厚さであり、０．５ミリメートル以上、０．７５ミリメートル以上、１．０ミリメートル以上、さらには、１．５ミリメートル以上の厚さであってもよい。同時に、金属上張りは、通常、３ミリメートル以下の厚さであり、また、２ミリメートル以下、１ミリメートル以下、０．７５ミリメートル以下、さらには、０．５ミリメートル以下の厚さであってもよい。
【００４１】
金属上張り材料は、熱可塑性ポリマー発泡ボードに接合される。望ましくは、金属上張り材料は、接着剤を使って熱可塑性ポリマー発泡ボードの外側表面に接合される。適切な接着剤には、エポキシ接着剤およびポリウレタン接着剤が含まれる。
【００４２】
金属上張り材料と、熱可塑性ポリマー発泡ボード、および／または、１種または２種以上の溶融物バリヤ材との間で主に水平に伸びる空間または通路を画定するような形状に金属上張り材料をするのが望ましい。「主に水平に」は、水平の３０度以内、好ましくは、１５度以内、より好ましくは、５度以内、また、最も好ましくは、水平に、を意味する。このような空間または通路は、溶融ポリマー発泡体を集め、溶融ポリマー発泡体がより低い上部源に向かって流れ、火炎用の燃料として機能するのを防ぐことができる。
【００４３】
金属上張り材料は、望ましくは、溶融物バリヤ材のリブとの接触部から間隙をあけて配置され、好ましくは、接触がなく、それにより、リブが加熱時に膨張する場合、膨張リブが金属上張り材料を押出すか、または変形させることがなくなる。リブと金属上張り材料との間の間隔は、望ましくは、０．５ミリメートル（ｍｍ）以上、好ましくは、１ｍｍ以上、さらにより好ましくは、２ｍｍ以上、さらにより好ましくは、３ｍｍ以上である。同時に、通常、リブと金属上張り材料との間の間隔は、２０ｍｍ以下、典型的な例では、１０ｍｍ以下であり、また、５ｍｍ以下であってもよい。
【００４４】
そのボード内に伸びる溶融物バリヤ材のリブおよび熱可塑性発泡ボードの主面に広がる金属上張りを有する単一ユニットの熱可塑性発泡ボードとして含む要素、さらには、これを含む全体壁システムを調製し、提供することが想定でき、また、本発明の最も広い範囲内に入る。
【００４５】
金属上張り材料は、溶融物バリヤ材のリブを含むシステムを組み立てる前に、熱可塑性ポリマー発泡ボードに対する積層体として提供してもよい。このような実施形態での組立を容易にするために、金属上張り材料は、通常、熱可塑性ポリマー発泡体の主面を超えて伸び、この材料が積層されて金属上張り材料のフラップを形成する。このような金属上張り材料のフラップを含む壁断熱システムの設置時には、金属上張り材料のフラップがフラップに近接する高分子発泡ボードに当接する溶融物バリヤ材のリブ上に配置され、次の高分子発泡ボードに積層される金属上張り材料と重なり合う。フラップは、重なり合う金属上張り材料と接着されるのが望ましい。フラップは、例えば、リベットまたはねじを使って、重なり合う金属上張り材料に、またはそれを介して機械的に固定してもよい。リベットおよび／またはねじは、フラップを通して、金属上張り材料中に、またはそれを通してフラップ重ね合わせ部に伸びてもよく、また、重ね合わせられた金属上張りが覆う熱可塑性ポリマー発泡体中にさらに伸びてもよい。リベットおよび／またはねじの使用は、金属上張りを一緒に取り付けるための望ましい方法である。任意選択で、フラップは、フラップとフラップが重なり合う金属上張りとの間に適用して、例えば、エポキシ接着剤などの接着剤により重ね合わされている金属上張り材料にさらに固定してもよい。
【００４６】
金属上張り材料は、シートのような平坦であってもよい。あるいは、金属上張り材料は、下見板構造などの非平坦形状または建築業における外部金属クラッドとして望ましいか、もしくは有用ないずれか他の想定可能な形状であってもよい。金属上張り材料が非フラット形状である場合、熱可塑性ポリマー発泡体が金属上張りの非フラット形状に密着して金属上張りと熱可塑性ポリマー発泡体との間の空隙の発生を回避することができる。
【００４７】
本発明の壁断熱システムをコーナー部、特に、内側コーナー部用の壁断熱システムとして使用でき、この用途もまた、本発明の範囲内にある。コーナー部では、本明細書で記載の２つの壁断熱システムがコーナー部で相互に当接し、その場所では、壁の方向が変化する。このような実施形態では、当接壁中の溶融物バリヤ材のリブが、コーナー部の１つの壁からコーナー部を形成するもう一方の壁まで連続リブを形成するように並べられるのが望ましい。
【００４８】
好ましい実施形態では、コーナー部用の壁断熱システムは、コーナー部に沿って垂直に伸びる溶融物バリヤ材の柱を含み、本明細書で記載の２つの壁断熱システムが溶融物バリヤ材の柱に相互に当接し、さらに、溶融物バリヤ材の柱が少なくとも１つの当接壁断熱システムの全高さに伸びる。溶融物バリヤ材の柱に当接する壁断熱システムは、溶融物バリヤ材に接着しても、または溶融物バリヤ材とは独立していてもよい。溶融物バリヤ材の柱は、壁のコーナー部で発生する煙突効果を防ぐ役割をする。内側コーナー部は、煙突効果が最も激しい可能性がある場所である。
【００４９】
溶融物バリヤ材の柱を有するコーナー部を形成するために、溶融物バリヤ材の柱に当接する２つの壁断熱システムは、相互に対し１８０度（壁断熱システムの主面を横切って水平に測定して）以外の角度を形成する。コーナー部用の壁断熱システムは、壁断熱システムの主面、好ましくは、壁断熱システムの外側主面（すなわち、金属上張りを含む主面）を横切って水平に、最小角度から測定して、望ましくは、１３５度以下、１２０度以下、１００度以下の角度を形成し、また、９０度以下であってもよい。同時に、コーナー部用の壁断熱システムは、壁断熱システムの主面、好ましくは、外側主面を横切って水平に測定して、望ましくは、３０度以上、好ましくは、４５度以上の角度を形成する。誤解を避けるために付け加えると、壁断熱システムの外側主面は、壁断熱システムの熱可塑性ポリマー発泡ボードの外側主面に最も近接した主面である。
【００５０】
本発明の壁断熱システムは、建築壁支持構造に取り付けて建造物の断熱壁の少なくとも一部として機能させてもよい。壁支持構造への設置のためには、壁断熱システム（または熱可塑性ポリマー発泡ボード）の内側主面は、壁断熱システムの外側主面（または熱可塑性ポリマー発泡ボード）に比べて、壁支持構造に最も近接して（例えば、支持構造に対し直接に）取り付けられる。
【００５１】
最も広い本発明の範囲では、いずれの壁支持構造でも好適する。例えば、本発明の壁断熱システムは、石造ブロック壁、現場打ちセメント、木製壁構造、および金属壁構造などの任意のタイプの既存の建築壁上に取り付けできる。適切な壁支持構造の一例には、相互に空隙をあけて配置され、ヘッダ（または上板）およびフッタ（または底板）に取り付けられた一連の間柱を含む「スティック」構造が含まれる。この例では、壁断熱システムは、一連の間柱に直接取り付けできる。あるいは、被覆材料（例えば、合板または配向性ストランドボード）で一連の間柱を覆うことができ、壁断熱システムをその被覆材料に取り付けることができる。壁断熱システムは、例えば、化学接着剤およびクギ、ねじ、ステープル、リベットなどの機械的な留め具の１つまたは２つ以上の任意の組み合わせを含む方法を使って建築業に適する任意の方法で壁支持構造に取り付けることができる。
【００５２】
実施例
図１は、壁断熱システムおよび要素の高さと厚さの寸法を示す本発明の壁断熱システム（実施例１）を真正面から見た図である（正確な縮尺ではない）。壁断熱システム１０は、熱可塑性ポリマー発泡ボード２０、溶融物バリヤ材のリブ３０および金属上張り４０を含む。熱可塑性ポリマー発泡ボード２０は、３５〜４０ｋｇ／ｍ３の密度、および８０ミリメートルの厚さを有する押出ポリスチレン発泡ボードである（例えば、ＳＴＹＲＯＦＯＡＭ（商標）ＬＢ−Ｘ銘柄の押出ポリスチレン発泡体。ＳＴＹＲＯＦＯＡＭは、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙの商標である）。溶融物バリヤ材のリブ３０は、４５ｋｇ／ｍ３の密度の独立気泡ポリイソシアヌラート発泡体である（例えば、ＴＡＲＥＣＰＩＲ（商標）Ｍ１−ＣＲ銘柄の発泡体。ＴＡＲＣＰＩＲは、Ｋｉｎｇｓｐａｎ  Ｔａｒｅｃの商標である）。溶融物バリヤ材のリブは、８０ミリメートルの厚さと高さを有し、熱可塑性ポリマー発泡体の全幅に伸びる。金属上張り４０は、０．４５ミリメートルの厚さの平坦なアルミニウムシートである。金属上張り４０は、ポリウレタン接着剤（図示せず）を使って熱可塑性ポリマー発泡ボード２０に接着されている。金属上張り４０は、熱可塑性ポリマー発泡ボード２０の底部から伸びて、隣接溶融物バリヤ材のリブ３０および次の熱可塑性ポリマー発泡ボード２０の重なり合う金属上張り４０にまで及ぶフラップ４５を含む。フラップ４５は、フラップ４５に沿って伸びるリベット４７により次の熱可塑性ポリマー発泡ボード２０の金属上張り４０に固定される。溶融物バリヤ材のリブ３０間の、壁断熱システム１０の高さ寸法Ｈに沿った間隔は、約４５０ミリメートルである。溶融物バリヤ材のリブ３０は、熱可塑性ポリマー発泡ボード２０より厚さが小さいため、金属上張り４０と溶融物バリヤ材のリブ３０との間に空間３５を生ずる。
【００５３】
前の試験結果に基づいて、壁断熱システム１０は、ＥＮ１３５０１−１格付けによるＤ以上の等級を達成することが期待される。
【００５４】
比較として、溶融物バリヤ材３０のないこと以外は図１と同じ壁断熱システムは、ＥＮ１３５０１−１によるＥ以下の格付けとなることが予測される。
【００５５】
図２は、壁断熱システム頂部から見た内側コーナー部の形状の本発明の壁断熱システム（実施例２）を示す（正確な縮尺ではない）。内側コーナー部壁断熱システム１００は、壁断熱システム１０および１０’（両方共、図１で記載のものと同様）、溶融物バリヤ材のリブ３０と同じ材料から作られている当接溶融物バリヤ材の柱５０を含む。溶融物バリヤ材の柱は、コーナー部壁断熱システム１００の全高さに伸び、９０ミリメートルの厚さおよび幅を有する。図２には、壁支持構造２００（頂部板のみが見えている）が含まれ、この構造に内側コーナー部壁断熱システム１００が取り付けられている。壁断熱システムの１０および１０’は、それぞれ、熱可塑性ポリマー発泡ボード２０および２０’、ならびに、それぞれ、金属上張り４０および４０’を含む。溶融物バリヤリブは、図２では明確には見えない。理由は、それらが水平に配置され、熱可塑性ポリマー発泡ボード２０および２０’により視界から遮られているためである。
【００５６】
前の試験結果に基づいて、内側コーナー部壁断熱システム１００は、ＥＮ１３５０１−１格付けによるＤ以上の等級が達成されることが期待される。
【００５７】
実施例３
図３は、類似の壁システム１０ユニットを組み合わせて壁を覆う単一ユニットの形態である壁断熱システム１０（実施例３）の高さと厚さの寸法の側面図を示す（正確な縮尺ではない）。壁断熱システム１０は、熱可塑性ポリマー発泡ボード片２５を受ける溝２１を画定する形状に成形される熱可塑性ポリマー発泡ボード２０を含む。片２５がボード２０に挿入されると、アセンブリの輪郭は類似になり、ラップサイディングのアセンブリとなる。ボード２０の端部２２および２７は、さらに輪郭を形成されて、端部２２は、リブ３０の脚３２が発泡ボード２０を超えて上方に伸びるように配置された「Ｌ」形状の溶融物バリヤ材のリブ３０を受ける。壁システム１０の複数のユニットが互いの上に配置されて壁を断熱する場合、端部２７は、脚３２を溝２９に受けるような形状にされる。ボード２０は、その厚さの位置で、４０６ミリメートル（ｍｍ）の高さＨ、および８０ミリメートルの厚さＴを有する。金属上張り４０は、ボード２０の表面およびボード片２５上に伸び、ボード２０および片２５のラップサイディング輪郭と同じになる。金属上張り４０は、発泡ボード２０および片２５を超えて伸びて、張り板の輪郭重なりの底部に現れるものに対応する位置で壁断熱システム１０に沿って水平に伸びる通路４３を形成するような形状にされる。金属上張り４０は、リブ３０に接触することなく、金属上張り４０とリブ３０との間に空間４６を残して、リブ３０を部分的に超えてさらに上に伸びる。金属上張り４０は、リブ３０の上部に配置された第２の断熱壁ユニット１０の通路４４により重ね合わされるようにリブ３０の上に十分な距離まで伸びる。
【００５８】
熱可塑性発泡ボード２０は、約３５キログラム／立方メートルの密度を有するＳＴＹＲＯＦＯＡＭ（商標）ＬＢ銘柄押出ポリスチレン発泡断熱体である。
【００５９】
リブ３０は、４５キログラム／立方メートルの密度を有する独立気泡ポリイソシアヌラート発泡体（ＴＡＲＣＰＩ  Ｍ１−ＣＲ４５銘柄発泡体：Ｋｉｎｇｓｐａｎ  Ｔａｒｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎから入手可能）である。リブ３０は、４０ｍｍの脚高さＬＨ、２０ｍｍの脚幅ＬＷおよび５５ｍｍの脚厚さＬＴである。
【００６０】
金属上張り４０は、０．８ｍｍの厚さのアルミニウムである。金属上張り４０は、２液型ポリウレタン接着剤を使って発泡ボード２０および片２５に接着されている。
【００６１】
実施例４
図４は、各壁支持構造２００に沿って互いに頂部に組み上げられた実施例３の複数の断熱壁システム１０を含む内側コーナー部壁アセンブリ１（実施例４）の図を示す（正確な縮尺ではない）。断熱壁システム１０は、壁アセンブリ１のコーナー部で溶融物バリヤ材の柱５０に当接する。柱５０は、９０ｍｍ×９０ｍｍの正方形断面であり、壁アセンブリの全高さにわたり伸びる。壁アセンブリ１は、１５００ｍｍの高さＨ、４９５ｍｍの脚Ａの長さＬＡおよび１０００ｍｍの脚Ｂの長さＬＢを有する。断熱壁システム１０の金属上張り４０は、内側コーナー部表面に露出している。内側コーナー部上張り４８は、壁アセンブリ１の高さまで、および柱５０に当接する断熱壁システム１０の金属上張り４０上に伸び、さらに、脚ＬＡとＬＢのそれぞれに沿って約８０ｍｍの距離にわたり伸びる。内側コーナー部上張り４８は、それぞれの脚ＬＡおよびＬＢ上で、金属上張り４０にねじ止めされるか、またはリベットで止められる。
【００６２】
壁支持構造２００は、規格ＥＮ１３８２３により規定される木製構造である。
【００６３】
柱５０は、リブ３０と同じ独立気泡ポリイソシアヌラート発泡体である。
【００６４】
驚くべきことに、実施例４は、ＥＮ１３５０１−１のＢ−ｓ１−ｄ０等級を達成する。ＥＮ１３８２３試験による実施例４の具体的燃焼特性を表１に示す。
【００６５】
比較例Ａ
実施例３で記載の断熱パネル３０を使う代わりに、溶融物バリヤ材のリブ３０のない断熱パネルを使用すること以外は、実施例４と同様の方法で比較例Ａを調製する。代わりに、熱可塑性ポリマーボードに余分の長さを持たせ、端部２７を溶融物バリヤ材のリブ３０に相当する形状に切断して使用する。このようにして、実施例３の溶融物バリヤ材が熱可塑性ポリマー発泡ボードで置換された。得られた構造は、実施例３と同じように見え、試験では、リブまたはコーナー柱の形として存在する溶融物バリヤ材がないこと以外は、全てが実施例４と同様に組み上げられる。
【００６６】
比較例Ａは、ＥＮ１３５０１のＥ―ｓ３―ｄ２の等級のみ達成する。ＥＮ１３８２３試験による比較例Ａの具体的燃焼特性を表１に示す。
【表１】
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【００６７】
表１の結果は、本発明の構造の利益を示す。溶融物バリヤ材のリブは、ＥＮ１３５０１−１等級の大きな改善をもたらす結果となった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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