JP2003528232A

JP2003528232A - 複合建築材

Info

Publication number: JP2003528232A
Application number: JP2001569086A
Authority: JP
Inventors: トーエイチホイエ; ピータージェイスワン; アンソニーパーマー
Original assignee: インターナショナルコンセプトテクノロジーズエヌブイ
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2003-09-24
Also published as: PL209664B1; GB0222112D0; CZ20023163A3; GB0007000D0; WO2001071119A1; IL151863A0; AU3941801A; PL357880A1; GB2377461A; CR6792A; CA2403409A1; EP1266102A1; CN1429305A; NZ522091A; NO20024508L; NO20024508D0; AU2001239418B2; MXPA02009144A; GB2377461B; HUP0300536A2

Abstract

(57)【要約】２つの外装（５２）の間に挟まれ、接合された発泡ポリスチレンの芯材（４０）を有する建築用絶縁パネル。外装は、成形によって形成された芯材の両面に付着されている。好ましくは、芯材は発泡高分子化合物の成形体であり、高分子化合物はポリスチレンである。パネルは、建築部材として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（技術分野）本発明は、特にこの用途には限定されないが、家屋等の建物の建築に使用され
る複合建築材に関し、より詳しくは建築用絶縁パネル（ＳＩＰｓ：structural i
nsulated panels）として一般的に知られている複合建築材に関する。

【０００２】（背景技術）一般的に、建築用絶縁パネルでは、積層されたサンドイッチ構造を形成するよ
うに、相対的に矩形の平坦な樹脂製の発泡性芯材を、２つの相対的に薄く、強度
が高く、矩形に形成された外装の間に挟み、かつそれらに接着して結合している
。建築用絶縁パネルはすでに長期間にわたって使用されており、特に米国の建築
業界においては、木材フレームの建築物の伝統的なレンガブロックによる空洞壁
やそのレンガブロックによる空洞壁の内皮及び外皮として使用される、枠にはめ
られたパネルの代替品としての地位を確立している。

【０００３】建築用絶縁パネルの発泡性芯材は、従来のレンガや木材で立てられた家屋より
も熱や音の絶縁性に優れており、湿気、振動、衝撃、炎に対して耐性があり、水
蒸気に対する防壁（家屋の外装）が不要である。さらに、建築用絶縁パネルは、
軽量であり、取り扱いが容易である。１枚の建築用絶縁パネルで、たくさんの石
のブロックや建築用レンガの代わりになるので、建築工期の短縮や材料コストの
低減が可能である。また、発泡性芯材は、建築現場で建築用絶縁パネルを組み立
てる前に、工場において成形された発泡性芯材を切り込むことにより電線等を配
線するための通路又はコンジットを設けることができるので、工期をさらに短縮
することができる。

【０００４】第２段階として、単独で使用する代わりに、建物の一部分（又は個別のモジュ
ール構造）として、絶縁材を結合させて、壁、床及び屋根を製造することが有効
である。

【０００５】建築用絶縁パネルとして知られるモジュール又はパネルは、米国において５０
年以上にわたって使用され続けている。これら建築用絶縁パネルの厚さはさまざ
まであって５０ｍｍから３００ｍｍに及び、共通の国際的な建築最良の寸法に従
っている。一般的な建築用絶縁パネルの壁材又は床材は２．４ｍ×１．２ｍであ
り、その厚さは、特別な用途、耐荷重量及び熱絶縁要求等に従う。

【０００６】米国において最も一般的な建築用絶縁パネルは、発泡ポリスチレン（ＥＰＳ：
expanded polystyrene）芯材と、その芯材の内面及び外面にそれぞれ対向する厚
さが９ｍｍから１５ｍｍ程度のＯＳＢ（方向性を有する繊維ボード：Oriented S
trand Board）、合板（ply wood）又は場合によってはセメント質のボード等を
備える。これらの建築用絶縁パネル建築材は、米国において、この５０年間以上
にわたって家屋の建築（通常は１階建）において大量に使用されている。一般的
に、建築用絶縁パネルは、適当な土台に固定された基本長さの材木により支持さ
れ、互いに建物の壁を構成するビスケットと呼ばれる材木の薄板により結合され
ている。屋根や壁の荷重が大きくなるときは、建築用絶縁パネルモジュールは、
建築用絶縁パネルの内部において２×４インチの材木の補強柱を結合することに
より補強される。また、ある場合には、これらの材木は、ここの建築用絶縁パネ
ルを互いに結合するために用いられる。この方法によれば、建築用絶縁パネルの
壁を材木のフレーム部材で補強することができる。

【０００７】材木のフレーム部材は、材木部材の周囲に十分な空気の循環が無いと、乾燥し
たり、腐敗したりする。また、材木部材の使用により、熱効果を低下させる冷点
（cold spots）の原因となる。それゆえ、材木部材と同時に使用される建築用絶
縁パネルでは、材木部材の周囲に十分に空気を循環させる必要がある。

【０００８】建築用絶縁パネルの発泡性芯材は、いくつかの重要な機能を有することが判明
した。芯材は、２つの外装間の距離を一定に保つために十分に固くなければなら
ず、また、外装同士が互いにずれないようにするため及び座屈を防止するために
、剪断方向に十分に剛性がなければならない。もしも、芯材が剪断方向に弱いと
、外装が助け合うように作用せず、建築用絶縁パネルのサンドイッチ構造がその
剛性を失う。また、発泡性芯材は、さらに複雑な要求、すなわち、異なった複数
の方向の強度及び低密度（経済性）を果たさなければならないこと、及び座屈、
絶縁、湿気の吸収、経年変化、耐久性等のその他の特別な要求をも満たさなけれ
ばならないことが判明した。例えば、外装は、圧縮荷重を土台に伝達することが
要求され、外装を芯材に結合するための接着剤は、剪断力に抵抗するため及び芯
材と外装の間で荷重を伝達するために十分に強くなければならない。

【０００９】荷重を支えるために不可欠な強度及び絶縁要求を満たす建築用絶縁パネルを生
産するために、最初に発見された最も実用的で経済的な回答は、押し出し（extr
uded）ポリスチレン（ＸＰＳ）による高密度（ＨＤ）芯材を用いた建築用絶縁パ
ネルであった。押し出しポリスチレンを実験したところ、一般的な３階建ての建
築物に見られる圧縮荷重に耐え得る建築用絶縁パネルを構成するために要求され
る必要な品質及び相互効果を有していることが判明した。実験は、ビルディング
・リサーチ・エスタブリシュメント（ＢＲＥ：Building Research Establishmen
t）によって行われ、これら押し出しポリスチレンを芯材とし、合板（ply wood
）外装材を外装とする建築用絶縁パネルは、驚異的な荷重を支えることができた
。

【００１０】しかしながら、さらなる研究の結果、押し出しポリスチレンの最初の有利性に
かかわらず、製造期間と資本力の２つの点から押し出しポリスチレンはかなり高
価なものとなり、複合建築材としての建築用絶縁パネルに用いるには経済的でな
いことが明らかとなった。

【００１１】そこで、米国で製造され、使用されている建築用絶縁パネル製品、特に、米国
で認証（ＡＳＴＭ）を受け、建築業界で耐荷重建築用パネルとして使用するため
に一般的に認められている切断された発泡ポリスチレンの芯材を利用した建築用
絶縁パネルについて検討を行った。米国において建築用絶縁パネルとして用いら
れる発泡ポリスチレン材料として達成できる加重値は、一般的に知られている。
米国において建築用絶縁パネルとして用いられている一般的な建築用絶縁パネル
の芯材の最小厚さは１５０ｍｍであるのに対して、ヨーロッパでは、５０ｍｍの
厚さの芯材が一般的であると記載されている。

【００１２】切断された発泡ポリウレタンは、一般的に押し出しポリウレタンや、既に英国
市場で建築用絶縁パネルシステムの芯材として使用されている成形されたポリウ
レタンフォームの値段の１／３程度である。ウレタン芯材は、燃えたときに有毒
な煙を出すので危険であり、検討しなかった。また、世界的に、複合建築材にウ
レタンの使用を禁止する動きが進んでいるため、建物、特に家屋においてウレタ
ンを使用することは、もはや環境問題において重大な責任があると考えられてい
る。

【００１３】建築用絶縁パネルの芯材として切断した発泡ポリスチレンを用いることの利点
は、安く製造できるだけでなく、世界的に環境問題において責任の重い構造材料
であると考えられているからである。これは、発泡ポリスチレンが有害な繊維を
含まず、製造、使用及び廃棄を通してエネルギーを節約し、資源を保護するため
の天然資源の有効な使用を意味するからである。発泡ポリスチレンは、ＣＦＣｓ
やＨＣＦＣ’ｓ等のオゾン層にとって有害な成分を含まず又は放出しないし、そ
の製造及び使用は健康にとって危険はない。特に、発泡ポリスチレンによる絶縁
は、エネルギーの使用の劇的な減少や温室効果をもたらすガスの放出の減少を実
現させる手助けをするために、重要な役割を果たす。発泡ポリスチレンは、リサ
イクル可能であるし、もちろんリサイクルされるべきである。また、発泡ポリス
チレン業界は、廃棄物を最大限に回復することを確実にするための解決策として
、廃棄物の管理範囲を拡大することに関して進んでいる。さらに、予備発泡、熟
成及び最後のブロック成形を備えた周知の３段階プロセスによる発泡ポリスチレ
ンの製造は、既に定評があり、長さ２０ｍ、幅６ｍ、厚さ４ｍの巨大な発泡ポリ
スチレンのブロックを経済的に製造することが可能である。そして、このブロッ
クは、例えば建築用絶縁パネルの芯材のような所望する目的に従って、標準的な
ホットワイヤ技術により小さいサイズに切断される。

【００１４】発泡ポリスチレンが製造される原材料は、エチレンとベンゼンから生成された
スチレンモノマーから製造された流動自在な形状であり、計量で細胞状のビーズ
である。また、エチレンやベンゼンは原油から生成される。ビーズは発泡物質、
通常はペンタンを含み、グラニュー糖のような外観をしている。さまざまな等級
のものが利用可能であり、普通のタイプ及び耐火タイプとして一般的に述べられ
ている原材料は、６００又は１０００ｋｇごとのオクタビン（八角形の貯蔵容器
）単位で、あるいは貨物船から貯蔵用サイロに移し換えられ、製造プラントにこ
の形状で供給される。後者の方が、より経済的である。

【００１５】最初の予備発泡段階では、ポリスチレンビーズは、予備発泡装置として知られ
る密閉容器内で、伝熱媒体として蒸気を用いて約１００℃の温度に加熱すること
により、元の体積の２０〜４０倍に予備膨張される。予備発泡において、ポリス
チレンビーズの体積が増加し、発泡材料の成形密度が２０ｋｇ／ｍ^３であると仮
定して、結果的に、例えば充填密度が６２０ｋｇ／ｃｍ^３から２０ｋｇ／ｍ^３に
変化する。

【００１６】予備発泡に続いて、熟成のために貯蔵される前に、ビーズは冷却され、乾燥さ
れる。予備発泡の後、ビーズは部分的な真空部分を有するので、空気を、ビーズ
を突き抜けて拡散させることにより、均一化される。ビーズは、まる２４時間以
上熟成される。それゆえ、ビーズから製造された発泡されたブロックの成形品の
密度は、最終的成形において、ブロック成形品の隅々までビーズが充填されるの
で、最終成形品の密度とまったく同じである。

【００１７】冷却後、予備発泡されたビーズが、圧力に対していまだ敏感であること、及び
ビーズが十分な強度を得るために時間がかかることから、この熟成の第２段階が
必要となる。この現象は、冷却及び発泡剤の防縮の結果生じる圧力の減少が補償
されるまで、発泡細胞中に空気が拡散することにより生じる。従って、予備発泡
されたビーズは、一般的に、発泡装置から流動床乾燥機にまっすぐに落下する。
乾燥機では、２５〜３５℃の温風が乾燥機のベース部分を突き抜けるように吹き
付けられている。流動床乾燥機は連続的に作動するが、十分な乾燥を可能とする
ために、十分な長さを有するように設計されなければならない。流動床上の発泡
されたビーズの滞留時間は、その水分含有量に応じて１〜５分とするべきである
。乾燥後、新たに呼び発泡されたビーズが熟成サイロに搬送される。熟成中、膨
張材（ペンタン）が逃げるので、これにより、成形中に必要な減圧脱泡時間を短
縮することができる。

【００１８】第３のそして最後のブロック成形及び第２発泡段階において、予備発泡され熟
成されたビーズは、成形されたブロックを形成するために互いに溶け合うまで、
成形中に蒸気によってさらに膨張される。また、ポリスチレンは、他の熱源、例
えば沸騰した水（湯）、温かい空気又は他のガス等によっても膨張されうるけれ
ども、以下の理由により蒸気が決定的に有利である。蒸気は、熱伝達媒体として
効率が高く、大気圧下における温度がポリスチレンの軟化点に近く、手軽に利用
でき、実際の膨張過程において膨張の手助けをするからである。ポリスチレンは
蒸気（水蒸気）を透過させることができ、膨張材がビーズを膨張させるとすぐに
、蒸気が新たに形成された気泡（cells）の内部に浸透する。それゆえ、気泡内
部の蒸気圧は、ビーズを取り囲む蒸気の圧力とつり合うので、事実上抵抗力無し
に膨張させることができる。このことは、低密度にビーズを膨張させることを可
能にする。

【００１９】建築用絶縁パネルの芯材の製造に使用されるブロック状のポリスチレン発泡体
の製造に用いられる成形型は、通常、最終の成形品の形状を実現する成形空間を
規定する２つの部分からなり、各成形部分は、それぞれ蒸気室にボルトで固定さ
れている。蒸気は、通常はアルミニウム合金製のコアに設けられた多数の特殊な
通気孔又はノズルを通って、成形空間の内部に導入される。コアに設けられた通
気孔の間隔及び数、及びトータルの通気孔の面積は、（負圧無しに）適切な充填
、蒸気処理、冷却、及び結果的に成形の品質を保証するために重要である。コア
に設けられた通気孔の洗浄及び保守の容易さは、効果的な作業を行うために重要
である。

【００２０】一般的に、成形型の各部分は油圧によって密閉されており、予備発泡されたビ
ーズは、蒸気ノズル又は特殊な通気孔を介して空気を逃がしながら、空気注入気
を用いて密閉された成形型の内部に吹き込まれる。巨大な発泡ポリスチレンブロ
ックを製造するための大型の成形型は簡単なデザインであるので、蒸気は、成形
型の側壁に設けられた多数の蒸気ノズル又は通気孔を通って蒸気室に供給される
。事実上密閉されたポリスチレンの気泡である予備発泡され熟成されたビーズを
ブロック成形型の隅々まで充填した後、蒸気を送る。１１０℃〜１２０℃の間の
温度で再加熱した結果、ビーズはさらに膨張しようとするが、成形型によって押
さえつけられているのでビーズは自由に膨張することはできず、それゆえ成形空
間中に内部圧力が生じるので、ビーズは、成形空間の隙間を満たすように閉じ込
められ、圧縮される。それぞれのビーズは、成形されたブロックを形成するよう
に、それらの境界面に沿って溶け、結合する。冷却（減圧）期間の後、通常は真
空を用いて水分を除去し、成形されたブロックは、寸法的に安定し、成形型から
取り出すことができる。残った膨張剤（ペンタンガス）は、成形されたブロック
が残留膨張剤を含まないように、全て成形中に膨張される。

【００２１】検証は、芯材の材料として発泡ポリスチレンを用いた建築用絶縁パネルの米国
での製造方法及び品質管理手続きに従って行われ、この材料は、現在英国及びヨ
ーロッパでの一般的な品質管理保証計画を満たさないけれども、材料の整合性に
まったく問題が無いことがわかった（ＢＳ５７５０、ＥＳＯ９０００及び９００
２）。

【００２２】ＯＳＢ（方向性を有する繊維ボード）、合板、セメント質のボードに対向する
発泡ポリスチレンを用いた建築用絶縁パネルの積層の詳細な実験を行った。しか
しながら、通常は接着剤を除去するために建築用絶縁パネルは真空中におかれる
ので、製造工程において、突然建築用絶縁パネルが壊れる傾向にあることがわか
った。発泡ポリスチレン芯材を詳細に調査したところ、この材料はＢＳ３８３７
／ＢＳ４３７０及びＢＳ４７３５に適合するように製造されており、約２．４ｍ
×１．２ｍ×２０ｃｍのパネルの全体の密度はこの材料は正常であることを示し
ていたが、このパネルを断片に切断したところ、パネルのいたるところで密度が
著しくばらついていることがわかった。

【００２３】パネルのサンプルを、英国の多くの発泡ポリスチレンブロック製造業者から購
入した。サンプルの重量テストは、パネルによって密度に顕著なばらつきがある
ことを示していた。また、断片テストは、個々のパネルのいたるところで密度に
著しいばらつきがあることを示していた。このような密度のばらつきやお粗末な
品質管理方法では、英国の市場で製造され供給されている発泡ポリスチレンは、
家屋に用いられる建築用絶縁パネルの製造には全体的に適していないことが明ら
かとなった。それゆえ、最終製品の密度が厳しい基準値内に入るように管理され
ることを可能にした建築用絶縁パネルの芯材の製造方法を新たに発明する必要が
あった。

【００２４】発泡ポリスチレンブロックから切り出された芯材の他の欠点は、発泡ポリスチ
レンをホットワイヤで切断する際に生じる激しい振動である。この振動は、切断
された発泡ポリスチレンの表面にうねりやギザギザを形成する原因となる。外装
に接着される芯材の表面に要求される表面公差を正確に出すために、切断された
芯材は、平削り厚さ調節装置（planer thicknesser）を通される。この過程で発
泡ポリスチレンのくずが生じ、新たな欠点となる。

【００２５】自転車用安全ヘルメットは、個々の製品を成形する際に、決められた範囲内で
密度や品質を管理することが可能であり、厳しい品質管理の適用により、それゆ
え、この重要な頭部の保護部品が、必須の英国標準試験に適合することを保証し
ていることが知られている。

【００２６】本発明は、個々の品質が管理された製品として、建築用絶縁パネル用の発泡高
分子化合物の芯材を製造するために成形（molding）を用いることを含む。建築
用絶縁パネルの絶縁芯材の材料の厳しい基準に対応可能な成形された発泡高分子
化合物製品を製造するために、品質管理手続きを適用することが現実的であるこ
とがわかった。特に、品質管理された環境において高分子化合物を成形すること
により、密度のばらつきが許容された量を上回らないようにすることを保証する
ことが可能であることがわかった。

【００２７】１つの側面として、本発明は、２つの外装の間に挟まれ、かつ接合された発泡
ポリスチレン成形品の芯材を有し、その外装は成形により形成された芯材の両面
に付着された建築用絶縁パネルに属する。

【００２８】芯材は、好ましくは、追加的な構造上の支持要素を必要とすることなく、パネ
ルによる荷重支持を許容するために、密度のばらつきが最小であり、及び／又は
芯材の密度が十分に均一であるように、成形型の内部におけるポリスチレンの気
泡の発泡によって形成される。

【００２９】成形された発泡ポリスチレンの芯材は、巨大なブロックから切り出された複数
の芯材における最大の密度のばらつきと比較して、密度のばらつきが±２．０％
以下を示すように製造されている。

【００３０】本発明に係る成形された芯材は、これまでに可能であり、かつ改良されたｕ値
（u-values）を有するものよりも４０％強いと計算されている。

【００３１】さらに別の側面として、本発明は、芯材が２つの外装の間に挟まれ、かつ接合
された建築用絶縁パネルにおける芯材として使用するための発泡高分子化合物の
個々の成形品に属する。

【００３２】また、本発明は、上記いずれかの建築用絶縁パネルの製造方法に属する。

【００３３】以下、発泡高分子化合物をＸＰＳと称する。

【００３４】本発明から以下のような顕著な有利性が生じる。最初に、特に最下層階を超え
て設けられる材木等の追加的な構造部材の使用を回避し、そのような積層された
複合建築部材により作られた建物の内部における熱の伝達を最小にし、それによ
って熱効果を高めることができる。建築用の絶縁された複合建築部材は、材木を
用いることなく、部材の圧縮強度（芯材の強度）に依存する。

【００３５】建築物、特に、伝統的な中空壁やレンガ構造が置き換えられただけでなく、梁
や板による床及び材木による三角屋根のシステムを置き換えた家屋を製造するこ
とができる。この有利点は、これら伝統的なシステムのコストの一部分に過ぎな
い。それゆえ、他の競合製品、特にウレタン芯材の複合建築部材構造、材木フレ
ーム及びコンクリート又は鉄のフレーム構造に対して顕著な技術的有利点が存在
する。

【００３６】本発明の好ましい実施例によれば、基本的な成形された芯材を有する建築用絶
縁パネルの幅は１．２ｍ（１２００ｍｍ）、厚さ０．２ｍ（２００ｍｍ）、高さ
／長さ２．４ｍ（２４００ｍｍ）、面積は２．８８平方メートルであるので、建
築コストが低減され、構造が容易になる。同じ面積の普通の空洞壁構造（レンガ
１個分の厚さで、レンガ半分の厚さの２つの外皮を有する）を作るために、３３
４個の標準サイズのレンガが必要であると計算される。これは建築現場での生産
性に関して、非常に大きな、そして飛躍的な進歩であることは明らかである。

【００３７】建築の自由度を助長するために、幅が０．６ｍと０．３ｍ、高さ３ｍ（１階の
高さが３ｍである）、厚さが５０ｍｍ、７５ｍｍ、１５０ｍｍ、２５０ｍｍ及び
３００ｍｍのブロックが考えられる。

【００３８】補強するための外装は強靭であることが必要であり、この目的のために、セメ
ント質のボード、合板、石膏／織物の複合ボード又はＯＳＢ（方向性を有する繊
維ボード）の外装が好ましい。

【００３９】成形型の全ての部分に上記を伝えることを保証するため及び密度のばらつきを
最小にすることを保証するために、成形型の全ての表面に多数の、例えば数千の
小さな蒸気注入点を設けている。

【００４０】成形型の全ての表面に多数の小さな蒸気注入点を設けることにより、本発明の
建築用絶縁パネルの成形された芯材は強く、有害なガスを含まないので、環境問
題に関して信頼性があり、低コストな建築用絶縁パネルという第１の目的にふさ
わしい。

【００４１】各成形された芯材は、切断された芯材よりも強い芯材が得られるので、それぞ
れフルサイズの成形型で成形されることが好ましい。その理由は、このようにし
て得られた芯材は、十分に溶融した表皮、すなわち密度の高い気泡で全体に覆わ
れているからである。

【００４２】成形を容易にすると共に、最大の厚さ寸法（少なくとも２００ｍｍ）を得る好
適な実施例によれば、その他の有利性が得られる上に、芯材は２つの鏡像をなす
ように形成され、各半分はいわゆる雌雄同体成形型（hermaphrodite mould）で
成形されるので、同じ成形型から得られた２つの半分の部分を一体となるように
結合することにより２部分からなる芯材（two piece core）が完成する。

【００４３】鏡像の各半分の部分には、雄／雌位置決め手段、好ましくは組み合わせること
によって補完される複数の突起と窪みの形による位置決め手段が設けられており
、各半分の部分にはそれぞれ突起と窪みの両方が設けられているので、一方の半
分の部分を１８０度反転し、一方の突起及び窪みを他方の窪み及び突起に補完的
に結合させればよく、非常に簡単である。

【００４４】それゆえ、個別に成形された芯材によれば、所定の強度が、ブロックから切り
出された芯材よりも低い密度で得られる。この節約は、２５ｋｇ／ｍ^３の密度に
対して約１０％又はそれ以上と推定される。従って、特に、通常厚さ方向におけ
る密度が相当にばらついていることを示している、より高い密度においては、個
別に成形され芯材は、ブロックから切り出された芯材よりも密度のばらつきが小
さいことを示している。

【００４５】成形された巨大なブロックの中央部分は、全体の密度よりも顕著に密度が低い
。それゆえ、ブロックの中央部分が必ず要求された密度に達するようにするため
に、通常要求されるよりも高い密度にブロックを成形しなければならない。この
問題は、成形された芯材では起こらず、また、この要因はさらに８％から１０％
の節約をもたらす。密度のばらつきが無いので、成形された芯材の重さ及び製品
の品質はより一定となる。

【００４６】成形された芯材を有する建築用絶縁パネルを利用して建築するサービスの提供
を実質的に容易にするために、成形型には、特に電線やケーブル以外の形の供給
線を収容するのにふさわしい究極の成形された芯材における隠された通路又はコ
ンジットを形成する挿入部材（inserts）が設けられていることが好ましい。電
気に加えて、ガス、通信、水道、換気、及びその他の用途のためにコンジットを
設けてもよい。全ての必要なサービスの要求を満たすために、このような方法で
、左右及び上下に隣接するパネルとパネルの間に位置合わせされた通路の縦横配
列を形成することができる。さらに、芯材の寸法との関係において、通路の縦横
配列の位置は、例えば窓によって遮られた壁を形成するために、１つのパネルの
幅の狭い側を回転させたときに、隣接するパネルの通路の位置が一致しているよ
うに配列することができる。

【００４７】切断された芯材は、通路を形成するために材料を除去することによって強度の
一部、例えば０．１％を失うけれども、２つの部分に成形された芯材では、この
ようなことは起こらない。その理由は、芯材は溶けた気泡からなる表皮により一
体的に覆われており、通路はその溶けた気泡の表皮に配列されるからである。

【００４８】有機溶剤を含まず、水分が管理された浸透性の接着剤（adhesive or glue）、
例えばＭＣＰＵは、外装を接着するだけでなく、芯材が２つの部分に成形されて
いる場合に、その２つの部分の芯材片を接着するのにも有効であることがわかっ
た。そのような接着剤は、密閉された気泡の間に浸透するので、建築用部材自体
よりも強固である。２部分からなる芯材（two piece core）を用いると、このよ
うに接着剤の浸透が、成形された各部分の気泡の間に広がった接着剤層を形成す
るので、それによって、２つの部分の間に分離面が形成されるのを防止し、発泡
芯材である限り結合し続ける。

【００４９】成形された発泡芯材及び一緒に接着された補強外装は、Ｉ型梁（I-beam）と比
較できるけれども、鉄よりも強いことが判明した。発泡芯材は、Ｉ型梁のウエッ
ブに相当し、外装はＩ型梁のフランジに相当する。

【００５０】パネルの強度は、通常の建築構造に対して十分すぎるけれども、その複合性に
より、例えば織物又は繊維織物の層を一方又は両方の外装の内面に付加すること
により、さらに強度を増加させることができる。このような単層又は複数層の追
加は、材料の特性に依存する強度を増加させる以外の又はそれに追加した効果を
有する。一例として、難燃性が向上する。他の一例として、織物層に、安全上の
理由からセラミックスを埋め込んでもよいし、あるいは熱の流れを許容し、床下
暖房を設置しなくてもよいように、薄い導電ワイヤーをその中に撚り合わせても
よい。さらに別の例として、大きな強度を付加するだけでなく、もしも切断され
た場合にそのことを表示する安全障壁として機能するために、金属を編んだウエ
ッブ又はハリケーン柵を用いることもできる。

【００５１】芯材を２つの部分に形成した実施例では、付加された層は、半分の芯材同士の
間に設けてもよいし、さらに加えて芯材と一方又は両方の外装の間に設けてもよ
い。

【００５２】本発明に係る成形された発泡ポリスチレン芯材は、圧縮に対して驚くほど強い
ので、建築用部材に関して、建築用絶縁パネルはこれ以上何も入れる必要はない
。材木の梁やスチールワーク等は存在しない。初期テストでは、本発明に係る建
築用絶縁パネルは、構造要素を追加すること無しに、６階以上１０階まで建築し
てもよいことが承認され、それゆえ、商業建築において更なる潜在市場を開拓す
るであろうことを示した。

【００５３】他のいくつかの構成部材は、家屋の建築に使用されるであろう。これらの構成
部材は、水平安定性を付加し、扉及び窓のリンテルとして機能する、同じ基本材
料からなるリング状の梁、長さに剛性を付加することによってパネル全長を延長
するための箱状の梁、同じ基本材料によって製造されたコーナーセクション及び
地震用のジョイントを含む。

【００５４】中間にある床や屋根等は全て、工場施設においてこれら基本構成部材から製造
されており、大きい片は現場で組み立てられる。一度組み立てられると、全体を
局部材料（レンガタイル、石、材木、モルタル等）で覆うことも可能である。

【００５５】成形された芯材の表面は、ホットワイヤにより切断された芯材の外観は、ホッ
トワイヤ切断時の振動により傷つけられているので、それよりも優れた外観を有
している。このことは、商品名や商標を一緒に成形することによって品質イメー
ジを与えるのに用いることができる。表面の外観が優れているので、通常は、外
観が同じブロック成形による芯材の材料よりも小さいビーズからなるペンタンの
等級の低い材料を用いることができる。

【００５６】成形型の寸法によって芯材の寸法が決定されるので、正確な寸法が得られる。
それゆえ、ブロックを切断する場合よりもずっと高い精度が得られる。

【００５７】成形型のコストが高く、ホットワイヤカッタの設定変更に比べて成形型の交換
に時間がかかるので、成形された芯材を用いる設計上の欠点は、与えられる寸法
の範囲が制限されることであるということができる。しかしながら、成形型の表
面にスペーサを取り付けることにより、厚さの調節をたやすく行うことができる
。

【００５８】有効な絶縁及び構造的結合のために、建築用絶縁パネルは、収縮又は熱収縮に
よる絶縁層における隙間の形成をなくするためのシステムが設けられている。ブ
ロックから切り出された芯材の場合、このシステムは、研削、平削り又はフライ
ス削りによる特別な、それゆえコストのかかる作業を必要とする。しかしながら
、成形された芯材パネルは、今から述べるような２次的な作業をなくするための
特別な特徴を設けることができる。例えば建築物の壁を形成するように組み立て
られた隣接する芯材の配列された窪みは、ストリップ状の細長い部材を収容しう
るように、例えば、成形型中のインサートにより芯材の互いに背中合わせの２つ
の表面のエッジに沿って窪みを成形してもよい。この構造は、熱を伝えることな
く、隣接する芯材をひとつに結合するために用いられる、「ビスケット」として
知られている。

【００５９】外装と芯材が互いに助け合うように作用している状態を維持するために、外装
と芯材の間のジョイントは、外装と芯材の間に作用する剪断力を伝達できなけれ
ばならない。このジョイントは剪断力及び引っ張り応力を伝達できなければなら
ない。ジョイントが満たすべき要求を定めることは困難である。簡単なルールは
、ジョイントは芯材と同じ剪断応力を吸収できるべきであることである。このビ
スケット／窪みは、そのような問題の発生を防止する。

【００６０】芯材を切断することによって形成された窪みは、材料の除去により、ある程度
芯材の強度の低下をもたらすけれども、それぞれ別々に成形された芯材の２つの
部分に成形によって形成された窪みは、溶融した気泡による外皮に沿って窪みが
一列に配列されることをもたらす。この外皮は、溶融した気泡が芯材の全体を覆
うように一体的になったものであって、配線用通路を設けるサービスと同様に、
強度を失わせることを防止する。

【００６１】成形された２つの部分からなる幅２００ｍｍの発泡ポリスチレンの芯材は、芯
材成形機において、密度２４ｋｇ／ｍ^３及び曲げ強度４００ｋｎ／ｍ^２で、必要
な寸法に製造される。ブロックから切り出された芯材を用いて所望する曲げ強度
を得るには、最小密度が３５ｋｇ／ｍ^３となるように発泡されたブロック材料を
用いる必要がある。前に述べたように、ブロックを横切って見た場合の密度は、
かなりばらついているので、正確な品質管理手続きを導入することは不可能であ
る。ホットワイヤ切断の精度では、要求される寸法公差を与えることはできず、
発生するくずの割合も急に増える。

【００６２】また、本発明は、以上に述べたいずれかの建築用絶縁パネルを用いて建築物を
建築する方法及びそのようなパネル及び/又は方法により建築された建築物を含
む。

【００６３】本発明によって製造された成形された芯材を用いた建築用絶縁パネルの利点は
、特に好ましい発泡ポリスチレンの実施例に対しては多数あり、以下のとおりで
ある。

【００６４】コスト効果：他の従来からある建築システムと比較してコスト面で有効である
。

【００６５】機械的強度：この種類の建築用材料に対する試験では、比較可能なサイズのレ
ンガ、材木又はコンクリート構造の全ての性能基準において、はるかに優れてい
ることを示している。最終建築物、例えば家屋は、地震やハリケーンに耐えるこ
とができる。

【００６６】作業性：標準的な工具を用いて、特定の顧客の要求に適応させることができる
。

【００６７】多能建設者：一度認証が得られれば、建築物／家屋はあまり熟練していない作
業者（又は多能作業者）によって建築することができ、すぐに役に立つ。

【００６８】隠された電気、ガス、水道：電力線、通信ケーブル、水道管等のための設備を
、最初から成形された芯材の中に直接設けることによって完全に隠されるように
、成形中にたやすく作ることができる。これによって、コンジットの問題は解決
する。壁を立てた後、電気、ガス、水道等を追加することに関して、全てのタイ
プについてコストを削減する。また、前に述べたように、米国の建築用絶縁パネ
ルでは、あらかじめ芯材の内部に配線用のコンジットが切り欠かかれており、製
造に時間を要するとともにポリスチレンくずを発生させたり、強度を低下させる
原因となっているが、これらをかなり改良することになる。

【００６９】耐候性：新しいものでも、古いものでも、損傷した構成部材であっても、風、
雨、雪、太陽及び凍結に対して最高基準の抵抗性を満たす。

【００７０】耐火性：発泡ポリスチレンを成形した芯材を用いた建築用絶縁パネルの１つの
主要な構成要素のうち、１つは不燃性であり、２時間は延焼を遅らせることであ
り、もう１つは自己消火性である。火災中、有毒な煙を出すこともない。それゆ
え、どんなものであれ、燃えやすい材料が無い家を建てることができる。

【００７１】耐水性：発泡ポリスチレンを成形した芯材を用いた建築用絶縁パネルは、雨樋
の詰り、湿度を逃がすための通路の破損、パイプの漏れ、雨降り等による水によ
るダメージを受けにくい。

【００７２】騒音の減衰：高密度芯材材料の使用及び発泡ポリスチレンを成形した芯材を用
いた建築用絶縁パネルで形成された壁の厚さによっては、未解決の騒音減衰性が
得られる。パネルを通り抜けた振動を減衰させることは事実上不可能である。

【００７３】長寿命：レンガ及びモルタルの家屋の寿命はおよそ１００年である。正常な状
態を維持するには高額の出費が必要である。発泡ポリスチレンを成形した芯材を
用いた建築材料で建てた家屋は、設計上２００年の寿命を目標としている。米国
からの情報によると、材木による構造支持部材を追加した建築用絶縁パネル建築
物は３００年の寿命を有していると見積もられている。

【００７４】熱特性：発泡ポリスチレンを成形した芯材を用いた建築用絶縁パネルは、世界
中で最も熱特性に優れた建築材料であると考えられている。成形された芯材を用
いたパネルの材料の熱抵抗を測定したｕ値は、この構成部材の寿命を通して一定
のままである。

【００７５】簡単に手に入る材料：発泡ポリスチレンを成形した芯材を用いた建築用絶縁パ
ネルの全ての主要な構成部分は、日用品として有用であるか又は社内で製造され
たものである。

【００７６】耐生物性：発泡ポリスチレンを成形した芯材を用いた建築用絶縁パネルのいず
れも、昆虫、ねずみ、細菌あるいは腐敗から攻撃されにくいものばかりである。
もしも世界のどこかの部分で問題が存在するとすれば、これらの発生を除去する
ために、すぐに製品に殺菌剤や殺虫剤を併用することができる。

【００７７】毒性：発泡ポリスチレンを成形した芯材を用いた建築用絶縁パネルを製造する
ための材料は、いかなる毒性、発癌性物質又は香料を含まないように製造されて
いる。発泡ポリスチレン自体は、実際に食品用途に使用することができる。

【００７８】保守性：現在のところ保守の要求は無い。発泡ポリスチレンを成形した芯材を
用いた建築用絶縁パネルは弾性を有しており、例えばゆっくりと動く自動車から
の小さな衝撃に耐える。重大な衝撃による損傷に対しては、パネルを交換するこ
とによって直ちに建築物を修復することができる。

【００７９】増築：ベッドルームやガレージ等家族の成長に合わせて部屋を増築すること自
体、よく行われている。このシステムは、家族の住居が小さいものから出発して
、資金や需要に合わせて成長していくような文化にうまく適合する。

【００８０】技術的な認証：成形された芯材を用いた複合建築部材よりも薄い建築用絶縁パ
ネルは、米国において広く受け入れられている。ＢＲＥによってすでに行われた
実験は、発泡ポリスチレンを成形した芯材を用いた建築用絶縁パネルが、国内（
英国）建築物が、風や垂直方向の荷重に対抗するためのＢＳ５２６８：第６部：
セクション６．１に規定されている剛性及び強度のいずれに対する要件よりも、
ねじり抵抗性に優れている。

【００８１】環境に対する優しさ：発泡ポリスチレンを成形した芯材を用いた建築用絶縁パ
ネルを製造するための材料は、環境に優しい。これらの材料は、かなりエネルギ
ーの節約をもたらす。８０％以上の構成要素（体積比）はリサイクル可能である
。各構成要素の１００％は発電所で燃料として使用できる。それゆえ、その製造
において膨張したエネルギーを利用することができる。従って、エネルギー効率
が良い。

【００８２】（発明を実施するための最良の形態）発明をさらに十分に理解するために、添付した図面を参照しながら、いくつか
の実施例を記載する。図中、同じ参照符号は同一又は類似の部分を示すために用
いられている。

【００８３】図１から図６を参照して、従来の発泡ポリスチレン芯材が製造されるブロック
を成形するために用いられるものと同じ原材料のビーズよりも小さな自由流動性
ビーズ１からなる、ペンタンの等級の低い原材料が、図４に示す貯蔵コンテナ３
の内部に貯蔵されている。そこから、予備発泡、冷却及び熟成、及び成形/２次
発泡を含む３段階が開始される。

【００８４】原材料のポリスチレンビーズ１は、最初の予備発泡段階５に供給され、そこで
ビーズ１は、先に述べた方法で熱伝達媒体として蒸気を用いて約１００℃の温度
に加熱され、最初の体積の２０〜４０倍に予備発泡される。図２において参照符
号６で示された予備発泡されたビーズは、貯蔵サイロ８において熟成させるため
に貯蔵される前に、流動床乾燥機７（図４参照）において冷却され、乾燥される
。予備発泡されたビーズは、前に述べたように、実際のところ独立気泡である。

【００８５】第３のそして最終の成形／第２発泡段階９（図３参照）は、図５及び図６から
明らかなように、２つの型部分１０ａ及び１０ｂを有する雌雄同体成形型１０を
備える。型部分１０ａ及び１０ｂの壁には、先に述べた目的のために多数のノズ
ル又は通気孔１２及び空気注入器（図示せず）設けられている。

【００８６】型部分１０ａは、周囲の窪み（図からは見えない）と共に形成された成形空間
を規定する。この窪みは、成形中に成形空間の中に突出する、同様の形状をした
成形インサート（図示せず）を受け入れる。型部分１０ｂは、縦方向及び横方向
に延びた溝１６及び１８を連通させた格子１４（図６参照）を有するように形成
されている。型部分１０ｂの溝１６及び１８は、型部分１０ａの壁の各スロット
１６ａ及び１８ａと一致し、型部分１０ｂのスロット及び溝は、成形作業を開始
するために、成形型が油圧又は空気圧によって閉じられると、同様の形状をした
格子状の成形インサートを受け入れる。

【００８７】さらに、型部分１０ａには、型部分１０ｂの一方の側（図６に示すように、右
側）に形成された３つの突起２０と、型部分１０ｂの他方の側（図６に示すよう
に、左側）に同様の位置に形成された３つの補完的な窪み２２で構成された補完
的な雄/雌位置決め手段が設けられている。

【００８８】予備発泡され、熟成されたビーズ６は、ノズル又は通気孔１２から空気を逃が
しながら、空気注入器（図示せず）を用いて、貯蔵サイロ８から、閉じられた成
形型１０の型部分１０ａの成形空間中に吹き込まれる。各型部分１０ａ及び１０
ｂは、ノズル又は通気孔１２に連通した蒸気室（図示せず）にボルトで固定され
ており、ノズル又は通気孔１２を通って、閉じられた成形型１０の型部分１０ａ
の成形空間に充填され、予備発泡及び熟成されたビーズの内部に蒸気が侵入する
。

【００８９】閉じられた成形型１０の内部では、ビーズ６は１１０℃から１２０℃の間の温
度に加熱され、さらに蒸気によって発泡（膨張）される。蒸気は成形空間の隙間
を満たすように閉じ込められており、成形型によって封止されているので、成形
型と共にビーズを圧縮する。そのため、ビーズは自由に膨張することはできない
。それゆえ、成形空間内に内部圧力が生じ、ビーズはそれらの境界面に沿って溶
融し、個々の発泡ポリスチレンを成形した形状の芯材の部分を形成するように加
熱することにより、残りの部分の個々の気泡の外周部分が固着するのを促進する
。冷却（減圧）期間の後、通常は真空を用いて水分を除去し、成形された芯材の
一部分は、寸法的に安定し、成形型１０から取り出すことができる。成形された
芯材の一部分を参照符号２４で示し、図７及び図９に描いている。残った膨張材
（ペンタンガス）は、成形中に膨張されるので、成形された芯材の一部分２４は
残留発泡剤を一切含まない。個々の成形された形状の発泡ポリスチレンの芯材の
一部分２４は、図１２に示すように全体を覆う外皮２６、成形された格子、外皮
で覆われた溝を有している。

【００９０】ノズル又は通気孔１２の位置と数、ノズル/通気孔の全体の面積は、蒸気が成
形空間の全ての部分に到達するように設定する。それにより、成形された芯材の
一部分２４の密度のばらつきが±２．０％以下となり、実質的に均一となる。

【００９１】さらに、図７から図９を参照して、図７及び図９に描かれているように、個々
の成形された芯材の一部分２４の上面である表面２８は、周囲の窪み３０、すな
わちその周囲全体を囲むように広がった窪みを有している。この周囲の窪み３０
は、型部分１０ａの窪みに、成形中に成形空間の内部に突出する成形インサート
を取り付けることによって形成することができる。縦方向及び横方向に延びた溝
１６ｂ及び１８ｂによる格子１４ｂは、成形中に溝１６及び１８とスロット１６
ａ及び１６ｂを占める格子状の成形インサートによって表面３２に形成される。
また、図７及び図８から、型部分１０ｂの３つの突起２０及び同様に位置に設け
られた補完的な３つの窪み２２は、図示されているように、成形された芯材の一
部分２４の下表面３２の２つの窪み２０ａ及び補完的な突起２２ａを形成するた
めに重要であることが理解されるであろう。

【００９２】２つの（鏡像をなすように）成形された芯材の一部分、すなわち半分の部分２
４は、成形型１０で製造され、続いて成形型から取り出される際に、接着剤塗布
段階３４（図３参照）に搬送され、芯材の一部分２４の表面３２にＭＣＰＵ接着
剤が塗布される。そして、接着剤が塗布された２つの芯材の一部分２４が圧迫及
び設定段階３６（図３参照）に搬送され、図１０に示す位置関係をとるように、
一方の芯材の一部分２４が他方の芯材の一部分２４に対して相対的に１８０度回
転される。この位置では、補完的な突起２２ａと窪み２０ａの目的は、すぐに明
らかになるであろう。図示したように、左側では、上側の芯材の一部分２４の窪
み２０ａが下側の芯材の一部分２４の突起２２ａに位置が合い、右側では、上側
の芯材の一部分２４の突起２２ａが下側の芯材の一部分２４の窪み２０ａに位置
が合うからである。上側と下側の芯材の一部分２４の横方向の溝１８ｂ及び同様
に縦方向の溝（図では見えない）も揃う。

【００９３】それゆえ、上側と下側の芯材の一部分２４が、図１１に示すように一方を他方
に接着するために、圧迫及び設定段階３６で一緒に圧迫される。位置が合ってい
る突起２２ａと窪み２０ａは、２つの芯材の一部分２４を互いに正確に位置決め
するために相互結合し、位置が揃っている溝１６ｂと１８ｂは、サービス配管の
ための格子状の通路３８を形成する。一度接着剤が固まると、２部分からなる個
別に成形された芯材４０が製造され、図３に示すように、品質チェック及び保証
段階４２に搬送される。図１２には示していないが、層を形成するように、２つ
の成形された部分２４の閉じられた気泡の間の隙間に接着剤が浸透し、２つの成
形された部分２４の間に広がるので、２つの成形された部分を分ける面は存在し
ない。実際、接着剤層による結合は、成形された部分２４の発泡ポリスチレン材
料よりも強い。

【００９４】図３において参照符号４６で示された次の段階は、２つのパネルの外装、例え
ばＯＳＢ、合板又はセメント質のボード等のそれぞれの１面にＭＣＰＵ接着剤を
塗布することを含む。表面に接着剤が塗布された外装は、段階４８（図３参照）
に搬送され、成形された芯材４０の表面２８に向き合う位置に注意深く貼り付け
られる。荷重を支えている状態で、長く耐久性のある接着を保証するために、外
装が貼り付けられた成形された２部分からなる成形された芯材４０は、圧縮及び
固化／硬化段階４９（図３及び図４参照）に搬送される。そこでは、機械的又は
空気圧動作によるプレスが用いられる。図１３に示す完成された建築用絶縁パネ
ル５０は、２つの外装５２の間に挟まれ、接着剤によりそれらに接着された芯材
４０を有する。

【００９５】図１４はコーナー用建築用絶縁パネル５０を示している。芯材４０が実際にコ
ーナー状に形成されているので、このコーナー用建築用絶縁パネルは、分離され
た建築用絶縁パネルを互いに接触させることによって形成された従来の建築用絶
縁パネルコーナーと比較して、事実上湿気を浸入させない。いずれの場合も、窪
み３０が芯材４０を規定する外装の内側に設けられていることがわかるであろう
。スロット３０ａの目的は、図１５から図１７を参照して説明する。

【００９６】図１５を参照して、スロット３０ａは、ビスケット５４と呼ばれる細長い片を
受け入れる。図１６及び図１７に示すように、隣接する建築用絶縁パネル５０を
結合するために、ビスケット５４は、スロット３０ａを規定する芯材４０と外装
の各部分に接着される。さらに、図１６に示すように、接着剤をその中に受け入
れるための溝５６を形成することによって、隣接する建築用絶縁パネル５０の境
界面を一体的に接着してもよい。図１６では、溝５６を占める縦方向に延びたビ
ード（押縁）状の接着剤５６ａを示している。図１７では、縦方向及び横方向に
延びた供給配管用の通路３８が見えるであろう。

【００９７】図１８は、建築物の壁を形成するために建築用絶縁パネル５０をどのように組
み立てるのかを示している。図１５から図１７に示す方法におけるビスケット５
４を用い、外装５２を芯材４０よりも上方に延長して設けられた頂上の溝６０に
細長い部材５８を嵌装することによって完成した壁を、図１８Ａにおいて参照符
号５７で示す。上側の建築用絶縁パネル５０は、図示しない勾配の付いた屋根に
適合する形状を有していることがわかるであろう。

【００９８】図１９において、扉及び窓のための開口６２は、壁６４を形成するために、建
築用絶縁パネル５０から切り欠かれ、外装５２を芯材４０よりも延長して設けら
れた溝６０にフレーム６６をそれぞれ嵌装させて設けられる。建築用絶縁パネル
５０は、各建築用絶縁パネル５０の溝６０に係合する細長い単独の板状部材５８
によって基礎６８の上に支持される。

【００９９】図２０に描かれている建築物７０は、基礎（１階）７２、壁７４、２階の床７
６、屋根７８及び屋根を支える梁８０を有する２階建ての建築物である。梁８０
はＩ型梁として機能し、建築用絶縁パネル５０の芯材４０がＩ型梁のウエッブに
相当し、外装５２がＩ型梁のフランジに相当する。２階の床７６は、図２１及び
図２２に描かれたジョイント９０によって壁の建築用絶縁パネル５０に結合して
もよい。ジョイント９０について言及する。ジョイント９０は、だぼ（dowel）
部材９２と共に、２階の壁を２階の床７６上に支えるチャンネル部９１を備え、
だぼ部材９２は、チャンネル部９１を突き抜けて、２階の床および１階の壁の建
築用絶縁パネル５０の芯材４０の内部まで延びている。ジョイント９０は、２階
の床７６の飛び出した部分９４に嵌るキャップ９３を有している。

【０１００】図２３から図２５を参照して、箱状梁をなすように一体的に接着される芯材４
０、外装５２及びビスケット５４を有する建築用絶縁パネルエレメントが描かれ
ている。参照符号１００で示された組み立てた箱状梁を図２６に示す。箱状梁１
００は、長さ方向に剛性を付加することによって建築用絶縁パネルの全長（span
）を延ばすために用いられる。前のパラグラフで述べたようなＩ型梁は、要求さ
れる耐荷重によっては箱状梁１００に置き換えられることができる。

【０１０１】図２７に示す芯材４０ａの実施例は、前の図面の２部分からなる芯材４０とは
異なり、芯材４０ａは、それぞれ一体的に成形された発泡ポリスチレンのブロッ
ク状の芯材であり、最大厚さ１００ｍｍを有する。図２８及び図２９から明らか
なように、接着剤ビード５６ａを受け入れる溝５６が無い点を除いて、図１５及
び図１６を参照して説明した２部分からなる芯材４０を有する建築用絶縁パネル
５０と同様の方法により、２つの隣接する建築用絶縁パネル５０をひとつに結合
することができる。芯材４０ａは、成形型１０と同じ機能を有する成形型によっ
て製造される。上側の型部分は、窪み３０を形成するための補完的な成形インサ
ートを受け入れるための窪みを有する。

【０１０２】成形インサート用の窪みを除けば、図３０の最もシンプルな、個々に成形され
た発泡ポリスチレンのブロック状芯材４０ｂをそのような成形型で成形すること
ができる。

【０１０３】芯材４０ａ及び４０ｂは、建築用絶縁パネル５０を製造するために、図示しな
い外装５２の間に挟まれ、それらに接合される。

【０１０４】図３１では、剪断に対してそれぞれ堅い（rigid）芯材と弱い芯材を比較した
２つのグラフが描かれている。上側のグラフでは、線図は、テストされた芯材が
剪断に対して強い、すなわち、実質的に密度が均一な２部分からなる成形された
芯材４０であることを示している。この線図は、建築物の壁に使用されたときの
ように長期間にわたって圧縮荷重が加えられる場所に設置される建築用絶縁パネ
ルに使用するために許容できるたわみを示している。

【０１０５】一方、下側のグラフでは、テストされた芯材は剪断に対して弱い、すなわち、
発泡ポリスチレンのブロックから切り出したような密度がばらついた芯材である
。その理由は、この線図は、建築物の壁に使用されたときのように長期間にわた
って圧縮荷重が加えられる場所に設置される建築用絶縁パネルに使用するには好
ましくない品質であろう悪いたわみ方を示しているからである。

【０１０６】発泡ポリスチレンを成形した芯材の曲げ強度の一般的な値と、発泡ポリスチレ
ンブロックから切り出した芯材の曲げ強度の値を図３２のグラフに示す。結果は
明らかである。芯材の収縮は０．５〜０．６％のオーダーであり、この値は２〜
３個月後に得られる。

【０１０７】試作品試験の代表的な結果を、すぐに理解できるように以下の表に示す。これ
らは、本発明を実施可能とする具体例によって純粋に得られたものである。

【０１０８】

【表１】

【０１０９】この明細書の導入部分において定義した発明概念から離れることなく、記載さ
れた実施例をさまざまに変形してもよい。例えば、発泡ポリスチレンを成形した
芯材を、外装５２の接合前又は後に、芯材の位置及び／又は用途（例えば、図１
８参照）に応じて、矩形又はその他の形状のより小さいサイズに切断してもよい
。その場合、考えられる範囲では、要求される荷重に応じて、失われた強度を回
復するために、ビスケットのような外装を発泡ポリスチレン芯材の切断面に設け
る必要があるかもしれない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、原材料のままのポリスチレン材料の写真である。

【図２】図２は、図３及び図４に描いた方法により製造された建築用絶縁
パネルの発泡ポリスチレンを成形した芯材を製造するために用いた予備発泡され
たポリスチレンビーズの写真である。

【図３】図３は、本発明の一実施例にかかる、個別に成形された２つの部
分からなる芯材及び強化外装を有する建築用絶縁パネルの製造方法を描いた図で
ある。

【図４】図４は、本発明の一実施例にかかる、個別に成形された２つの部
分からなる芯材及び強化外装を有する建築用絶縁パネルの製造方法を描いた図で
ある。

【図５】図５は、図３及び図４の方法により製造された建築用絶縁パネル
の２つの部分からなる芯材を形成するためのその発泡ポリスチレンを成形した芯
材を製造するための２つの部分からなる成形型の斜視図である。

【図６】図６は、図５に示す成形型の下側の部分の斜視図である。

【図７】図７は、図５及び図６の成形型において製造された発泡ポリスチ
レンを成形した芯材の部分の側面図である。

【図８】図８は、図５及び図６の成形型において製造された発泡ポリスチ
レンを成形した芯材の部分の底面図である。

【図９】図９は、図５及び図６の成形型において製造された発泡ポリスチ
レンを成形した芯材の部分の上部平面図である。

【図１０】図１０は、図５及び図６の成形型において製造され、一方を他
方の垂直上方に配置した２つの発泡ポリスチレンを成形した芯材の部分の、図８
のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。

【図１１】図１１は、図１０の２つの発泡ポリスチレンを成形した芯材の
部分を接着して１つの２部分からなる発泡ポリスチレン芯材を形成した状態を示
す図である。

【図１２】図１２は、図１１の２部分からなる発泡ポリスチレン芯材の一
部分を拡大した詳細図である。

【図１３】図１３は、２つの外装の間に挟まれ、接着剤により積層された
、図１１及び図１２の２部分からなる発泡ポリスチレン芯材を備えた建築用絶縁
パネルの斜視図である。

【図１４】図１４は、４つの外装の間に挟まれ、接着剤により積層された
、図１１及び図１２の２部分からなる発泡ポリスチレン芯材を備えたコーナー用
建築用絶縁パネルの一部分の斜視図である。

【図１５】図１５は、例えば建築物の壁の部分を形成するために、２つの
パネルを１つに結合する方法を示す図であって、２つの隣接する建築用絶縁パネ
ルを結合する直前の詳細を示す拡大図である。

【図１６】図１６は、例えば建築物の壁の部分を形成するために、２つの
パネルを１つに結合する方法を示す図であって、２つの隣接する建築用絶縁パネ
ルを結合した直後の詳細を示す拡大図である。

【図１７】図１７は、図１５及び図１６に示す方法で互いに結合された３
つの隣接する建築用絶縁パネルを備えた壁部分を部分的に切断した斜視図である
。

【図１８】図１８は、建築物の壁を形成するためのパネルの結合方法を示
す複数の２部分からなる発泡ポリスチレン芯材を備えた建築用絶縁パネルの分解
斜視図である。

【図１８Ａ】図１８Ａは、図１８のパネルを１つに結合して形成した建築
物の壁を示す図である。

【図１９】図１９は、窓と扉用開口を有する複数の２部分からなる発泡ポ
リスチレン芯材を備えた建築用絶縁パネル及び建築物の壁を形成するためのパネ
ルの結合方法を示す分解斜視図である。

【図２０】図２０は、本発明に係る２部分からなる発泡ポリスチレン芯材
を備えた建築用絶縁パネルで製造された壁、床および屋根及び建築物の内部を示
すための、建築物の前の部分を取り除いた、その建築物の前の部分からの斜視図
である。

【図２１】図２１は、本発明に係る２部分からなる発泡ポリスチレン芯材
を備えた建築用絶縁パネルをひとつに結合するため、建築物の床および壁を形成
するため及び図２０の建築物の２階の床と壁を相互に結合するために使用される
耐震性ジョイントを示す断面図である。

【図２２】図２２は、図２１の耐震性ジョイントの正面段差図である。

【図２３】図２３は、本発明に係る２部分からなる発泡ポリスチレン芯材
を備えた建築用絶縁パネルを用いた箱状の梁の構成部材を示す断面図である。

【図２４】図２４は、本発明に係る２部分からなる発泡ポリスチレン芯材
を備えた建築用絶縁パネルを用いた箱状の梁の別の構成部材を示す断面図である
。

【図２５】図２５は、本発明に係る２部分からなる発泡ポリスチレン芯材
を備えた建築用絶縁パネルを用いた箱状の梁のさらに別の構成部材を示す断面図
である。

【図２６】図２６は、図２３から図２５の構成部材を組み立てた箱状の梁
の一部の断面図である。

【図２７】図２７は、本発明の他の実施例に係る建築用絶縁パネルを製造
するために用いられる１片からなる個別の発泡ポリスチレンを成形した芯材の一
部分を示す斜視図である。

【図２８】図２８は、例えば建築物の壁の部分を形成するために、２つの
パネルを１つに結合する方法を示す図であって、図２７に示す芯材を用いた２つ
の隣接する建築用絶縁パネルを結合する直前の詳細を示す拡大図である。

【図２９】図２９は、例えば建築物の壁の部分を形成するために、２つの
パネルを１つに結合する方法を示す図であって、図２７に示す芯材を用いた２つ
の隣接する建築用絶縁パネルを結合した直後の詳細を示す拡大図である。

【図３０】図３０は、本発明のさらに別の実施例に係る建築用絶縁パネル
を製造するために用いられる１片からなる個別の発泡ポリスチレンを成形した芯
材の一部分を示す斜視図である。

【図３１】図３１は、グラフを示す。

【図３２】図３２は、グラフを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｅ０４Ｃ 2/24 Ｅ０４Ｃ 2/52 Ａ 2/52 Ｂ２９Ｋ 25:00 // Ｂ２９Ｋ 25:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｃ 67/22 (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (71)出願人ＴｈｅＭａｎｔｌｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＴｈａｍｅｓＭｅｗｓＰｏｒｔｓｍｏｕｔｈＲｏａｄＥｓｈｅｒＳｕｒｒｅｙＫＴ10 ９ＡＤＵｎｉｔｅｄＫｉｎｇｄｏｍ (72)発明者ホイエトーエイチイギリス国サリーＫＴ７０ＢＺテムズディトンワッツロードディトンクロウズグレシャムハウス 10 (72)発明者スワンピータージェイイギリス国サリーＫＴ12 ５ＢＮウォールトンオンテムズキリューレーン１ (72)発明者パーマーアンソニーイギリス国ベッズＭＫ43 ８ＤＴターベイメイロードサニーサイドコティッジＦターム(参考） 2E162 CA01 CA16 CC03 CD03 4F100 AE01A AE01B AE06A AE06B AK12C AP03A AP03B AT00A AT00B BA06 BA10A BA10B DE04 DG12A DG12B EC18 EC182 EJ02 EJ021 EJ98 EJ981 GB07 JJ02 4F212 AA13 AD04 AD06 AD16 AG03 AG20 AH47 UA01 UB01 UG05 UK02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの外装の間に挟まれ、かつそれらに接合された発泡ポリ
スチレンの芯材を有し、前記外装が成形によって形成された芯材の表面に付着さ
れている建築用絶縁パネル。
【請求項２】請求項１に記載のパネルであって、前記芯材は、発泡ポリス
チレンの成形品である。
【請求項３】請求項２に記載のパネルであって、前記芯材は、密度のばら
つきを最小限にするように、成形型の内部でポリスチレンの気泡を膨張させるこ
とによって形成されている。
【請求項４】先行するいずれかの請求項に記載のパネルであって、前記発
泡ポリスチレンは、ポリスチレンの予備発泡、発泡されたポリスチレンの熟成及
び蒸気中での予備発泡されたポリスチレンの発泡及び予備発泡され熟成されたポ
リスチレンの発泡によって製造される。
【請求項５】先行するいずれかの請求項に記載のパネルであって、前記パ
ネルの寸法は、幅１．２ｍ、厚さ０．２ｍ及び高さ/長さ２．４ｍである。
【請求項６】先行するいずれかの請求項に記載のパネルであって、前記外
装は、セメント質のボード、合板、石膏／織物複合ボード又は方向性を有する繊
維ボードから製造されている。
【請求項７】先行するいずれかの請求項に記載のパネルであって、前記芯
材は、２つの鏡像をなす半分の部分を有する。
【請求項８】請求項７に記載のパネルであって、前記芯材の各半分の部分
には、その２つの半分の部分を係合させるための雄/雌位置決め手段が設けられ
ている。
【請求項９】先行するいずれかの請求項に記載のパネルであって、前記芯
材は、少なくとも１つの通路を含む。
【請求項１０】請求項９に記載のパネルであって、各通路が、隣接するパ
ネルの通路の位置と合うように並べられ、かつ接続可能なように配置された格子
状通路が存在する。
【請求項１１】先行するいずれかの請求項に記載のパネルであって、前記
パネルの各部分をひとつに結合するために、有機溶剤を含まず、水分が管理され
た浸透性の接着剤が使用されている。
【請求項１２】先行するいずれかの請求項に記載のパネルであって、前記
パネルを他のパネルに結合するための結合要素を受け入れるために、前記芯材の
背中合わせに対向する表面のエッジに沿った窪みを含む。
【請求項１３】個々に成形された発泡ポリスチレンを建築用絶縁パネルの
芯材とする用途であって、前記芯材が２つの外装の間に挟まれ、かつそれらに接
合されている。
【請求項１４】少なくとも２つの背中合わせの面を有する発泡ポリスチレ
ンの芯材の形成及び２つの成形された面への外装の接合を備えた建築用絶縁パネ
ルの製造方法。
【請求項１５】先行するいずれかの請求項に記載の方法であって、前記発
泡ポリスチレン芯材の形成ステップは、ビーズを過熱し、ビーズに蒸気を供給す
ることによるポリスチレンビーズの予備発泡、予備発泡されたビーズの冷却及び
乾燥、予備発泡されたビーズの熟成及び成形型中における蒸気による予備発泡さ
れ、熟成されたビーズのさらなる発泡を備える。
【請求項１６】請求項１５に記載の方法であって、予備発泡され、熟成さ
れたビーズのさらなる発泡に使用される成形型は、成形空間を規定する２つの型
部分を有し、各部分は蒸気源に接続され、成形空間の表面には多数の蒸気注入点
が設けられている。
【請求項１７】請求項１５又は請求項１６に記載の方法であって、前記成
形型は、雌雄同体成形型である。
【請求項１８】請求項１７に記載の方法であって、前記成形型は、雄／雌
位置決め手段を有する前記芯材の各半分の部分を提供するための形状である。
【請求項１９】請求項１５から１８のいずれか１つに記載の方法であって
、前記成形型は、前記芯材の背中合わせに対向する表面のエッジに沿った窪みを
形成するための形状である。
【請求項２０】請求項１５から１８のいずれか１つに記載の方法であって
、前記成形型は、前記芯材中に少なくとも１つの通路を形成するための形状であ
る。
【請求項２１】請求項１４から２０のいずれか１つに記載の方法であって
、前記パネルの各部分の接合は、有機溶剤を含まず、水分が管理された浸透性の
接着剤を用いて行われる。
【請求項２２】請求項１から１２のいずれか１つに記載されたパネルを用
いることを備えた建築物の建築方法。