JP2004518836A

JP2004518836A - Building panels with at least two panel elements of different average compressive strength

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Publication number: JP2004518836A
Application number: JP2002562835A
Authority: JP
Inventors: エム．サニャール，アレン; エフ．ライメルス，マルティン
Original assignee: ダウグローバルテクノロジーズインコーポレイティド
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2002-01-03
Publication date: 2004-06-24
Also published as: MXPA03006908A; CA2436573A1; CN1233910C; US20020144480A1; EP1360382A1; KR20030089696A; CN1491307A; PT1360382E; DE60215309T2; TW500861B; ATE342409T1; EP1360382B1; DE60215309D1; WO2002063112A1; ES2271213T3

Abstract

A building panel that comprises at least two panel domains, wherein each panel domain has an essentially homogeneous compressive strength and an average compressive strength and wherein at least two panel domains differ in average compressive strength, is useful for inserting into cavities having a variety of shapes, sizes, and obstacles therein.

Description

【０００１】
本発明は、異なる平均圧縮強度の少なくとも２つのパネル要素（ドメイン）を有する建築物用パネルに関する。前記パネルは、不均一な寸法を有しているか又はそこに配設される障害物を有するか又は両者の状態の、空洞を充填するのに有用である。
【０００２】
建築構造は一般的に、空洞壁として作用する構造部材を有する複数の空洞を形成する構造部材を具備する。例えば建築物は、ある距離で離れた間隔を有するスタッド及びジョイント（連結部）により形成される木製又は金属製の構成をしばしば有する。スタッド及びジョイントは空洞壁として作用する。２つのスタッド又はジョイント間の距離は空洞間隔を形成しており、２つのスタッド又は２つのジョイント間の体積は空洞を形成する。防熱材等の材料を空洞内に挿入することがしばしば望まれる。しかし空洞は、種々の寸法及び形状になっており、そこに配設された電線管や排水パイプ等の障害物を有する可能性がある。寸法が変化し更に種々の障害物を含む空洞にしっかりとパネルを取り付けることには、各異なる空洞のための特定のパネルを製作するか、又は異なる空洞寸法、形状及び障害物に調和するために十分にフレキシブルなパネルを使用することのいずれかが必要である。
【０００３】
空洞を充填するための一般的な材料は、繊維質材料及びポリマー（重合体）フォーム（発泡体）を具備する。グラスウール及びセルロース繊維等の繊維質材料は一般的に、繊維の吸入及び取り扱いがしばしば苛立たせるものであるので、据え付けにおいて特別の注意を要する。繊維質のふとん綿（バッティング）はまた特にフレキシブルであり、たる木桁間等の幅広い空洞を桁渡しする場合に、ふとん綿が歪むか又は撓むか又は垂れ下がることを可能にする。ポリスチレン（ＰＳ）、及び硬質ポリウレタンフォーム等の硬質ポリマーフォームは、空洞内の防熱材として魅力のあるものだが、種々の空洞寸法、形状、及び障害物に調和することにおいては、最適性の面で劣る。硬質ポリマーフォームは一般的に、特定の空洞に調和するために切り欠きを必要とする。フレキシブルなポリウレタンフォーム（ＦＰＵ）等のフレキシブルなポリマーフォームは、硬質フォームボード（板）に比べてより直ちに空洞の変化に調和する。不幸にも、そのフレキシブル性はまた、たる木桁間のような幅広い空洞を桁渡しする場合に、フォームが歪むか又は撓むか又は垂れ下がることを可能にする。
【０００４】
理想的には、空洞内に取り付けるためのパネルは、空洞の形状、寸法及び障害物に調和するためのフレキシブルな特性と、空洞内に配設された場合にパネルの歪み及び撓みを妨げる硬質の特性との組み合わせを有する。米国特許出願第０９／７０６，１１０（‘１１０）は、中空と硬質結合式フォーム糸束（ストランド）との組み合わせを具備するようなパネルを開示する（１４頁ライン７から１７を参照）。
【０００５】
種々の寸法、形状及び障害物を有する空洞に取り付け可能で、且つ繊維質材料、硬質フォーム又はフレキシブルなポリマーフォームに起因する不利条件（ハンディ）を問題にせず、中空と中実とのフォーム糸束の組み合わせにより拘束されないパネルに関して必要性が存在する。
【０００６】
第１の形態において本発明は、少なくとも２つのパネル要素（ドメイン）を具備する建物用パネルであって、そこでは各パネル要素は基本的に、均質な圧縮強度及び平均圧縮強度を有しており、該パネルは、（ａ）異なる平均圧縮強度を有する少なくとも２つのパネル要素を有し、（ｂ）中空と中実とのフォーム糸束の組み合わせにより基本的に拘束されない、更にもし該パネルが繊維の方向性を有する繊維質材料を含む少なくとも２つの隣接パネル要素を有する場合に、一方のパネル要素の繊維の方向は、少なくとも一つの隣接するパネル要素の繊維の方向に直交しない。
【０００７】
第１の形態の特に有用な変形形態は、少なくとも一つの調和可能なパネル要素を具備しており、圧縮される場合に、それは前記パネルの少なくとも一つの寸法を減少させて、それにより前記パネルを空洞内に挿入可能にしており、そこでは前記パネルは前記空洞内において前記パネルを摩擦的に保持する圧縮回復（力）を有する。即ち、調和可能なパネル要素は、十分な圧力で空洞の空洞壁を押圧して、前記空洞壁と調和可能なパネルとの間の摩擦により、前記空洞内に建物用パネルを保持する。
【０００８】
第１の形態のこれとは別の有用な変形形態は、前記パネル内に調和可能なパネル要素を具備しており、そこでは該調和可能なパネル要素は、前記パネルが平らな状態から平らでない形態に可逆的に曲がることを可能にする。
【０００９】
第２の形態において本発明は、空洞内に少なくとも一つのパネルを挿入する手順を具備する空洞を少なくとも部分的に充填する手順のための方法であり、そこでは少なくとも一つの挿入されたパネルは第１の形態のパネルである。
【００１０】
本発明は、種々の寸法、形状及び障害物を有する空洞に取り付け可能で且つ繊維質材料、硬質フォーム又はフレキシブルなポリマーフォームに起因する不利条件（ハンディ）を問題にせず、中空と中実とのフォーム糸束により拘束されないパネルを提供することにより、必要性に適合する。
【００１１】
本発明は建物用パネルに関する。「建物用パネル」とは、空洞を含む建物及び構造を製作することにおいて有用な単一の物品を指す。本明細書では「建物用パネル」及び「パネル」は相互置換可能である。
【００１２】
建物用パネルは任意の形状又は寸法であり得、それは２つの対向する表面を有しており、それらの少なくとも一つは、「主要面」である。建物用パネルの主要面は、パネルにおける最も大きい表面積の面の表面積に等しい表面積を有する。建物用パネルは、それらが対向しており隣接していない限り、２つの主要面を有しても良い。主要面は正方形又は矩形であることが好ましいが、それは円形を含む任意の形状であっても良い。正方形又は矩形の主要面を有する建物用パネルはそれぞれ、正方形又は矩形の建物用パネルである。主要面はその対向する面に平行であることが好ましい。主要面をその対向する面に接続する単一又は複数の面は、建物用パネルの周りの周囲を形成する小さい方（ｍｉｎｏｒ）の面である。小さい方の面の例は、正方形又は矩形の建物用パネルの対向する角部及び対向する端部を含む。
【００１３】
「パネル厚み」は主要面とその対向する面との間の垂直距離である。建物用パネルの主要面の任意の点におけるパネル厚みは、１センチメータ（ｃｍ）以上が好ましく、２ｃｍ以上はより好ましく、更に５ｃｍ以上であっても良く、又は１０ｃｍ以上、更には２０ｃｍ以上でさえあっても良い。建物用パネルがどの程度の厚さであっても良いかに関しては、既知の機能的限度はない。１ｃｍより薄いパネル厚みを有する建物用パネルは、歪み又は撓み又は両者なしで、空洞幅に桁を渡すには薄過ぎる傾向がある。
【００１４】
建物用パネルは、１つ以上の表面において輪郭（ｃｏｎｔｏｕｒ）を有しても良い。例えば主要面は、音響的減衰のための錐状の突起等の機能的な輪郭又は装飾的な設計を有しても良い。建物用パネルは、空洞内の障害物の周りで調和し易くするためか、又は前記パネルを曲げ易くするための溝を具備しても良い。
【００１５】
建物用パネルは、必要ではないが、基本的に均一なパネル厚みを有することが好ましい。本明細書では、もし建物用パネルの主要面における任意の２つの点におけるパネル厚みの相違が、これらの２つの点におけるパネル厚みの平均の１０％、又は５ミリメータ（ｍｍ）のいずれかのより大きい方に比べてより小さい場合に、建物用パネルは基本的に均一なパネル厚みを有する。建物用パネルは、建物用パネルの任意の２つの点間において、３ｍｍより小さい相違のパネル厚みを有することが好ましく、更に２ｍｍより小さい相違のパネル厚みを有することがより好ましい。
【００１６】
本発明の建物用パネルは、少なくとも２つのパネル要素（ｄｏｍａｉｎ）を更に具備する。「パネル要素」は建物用パネルの一部分であり、その一部分は建物用パネルの長手、幅、厚み、又はそれらの組み合わせにおいて伸張する。パネル要素は一般的に、建物用パネルの体積の少なくとも１％、好適には少なくとも２％、より好適には少なくとも５％、更により好適には少なくとも１０％で、且つ建物用パネルの体積の１００％より少ない部分を含む。適切なパネル要素の例は、バンド（帯）、紐、プラグ（建物用パネルの厚みに伸張する円筒状プラグ等）、又はそれらの組み合わせを含む。パネル要素は、「バンド」であることが好ましい。バンド（帯）は、建物用パネルの主要面を横切るパネル要素である。バンドはまた、前記パネルの厚みにおいて伸張することが望ましい。例えば、バンドは、パネルの厚みを通り伸張しても良く、矩形の建物用パネルの対向する端部（長手）に向って伸張しても良い。パネル要素は、任意の形状及び寸法を有しても良く、寸法、形状、及び建物用パネルにおける物理的特性において相違しても良い。建物用パネルにおいて、好適には少なくとも一つのパネル要素、より好適には少なくとも２つのパネル要素、より好適には全てのパネル要素は、０．１ワット／メータ・ケルビン（Ｗ／ｍ＊Ｋ）以下、より好適には０．０６５Ｗ／ｍ＊Ｋ以下、最も好適には０．０４５Ｗ／ｍ＊Ｋ以下の熱伝導率を有する。熱伝導率はＡＳＴＭのＣ−５１８−９８の方法に従い決定する。
【００１７】
各パネル要素は、基本的に均質な圧縮強度及び平均圧縮強度を有する。「基本的に均質な圧縮強度」とは、パネル要素の体積の２０％を含むパネル要素の任意の部分が、２０％の範囲内の任意の方向における平均圧縮強度を有し、好適には、同じ方向及び向きにおいて圧縮されるパネル要素体積の２０％を含むパネル要素の同様な寸法の任意の別の部分の１０％の範囲内の任意の方向において平均圧縮強度を有することを意味する。別に記載されない限り、ＡＳＴＭのＤ１６２１の方法により圧縮強度値を計測する。「平均圧縮強度」は、０−５０％の圧縮範囲、より好適には０−８０％の圧縮範囲にわたる平均圧縮強度である。本明細書では範囲は、そうではないと言及されない限り境界値を含む。
【００１８】
パネル要素は、木、金属、ガラス、ゴム、繊維質材料、無機フォーム、有機フォーム、及びそれらの組み合わせにより形成されても良い。
【００１９】
繊維質材料の例は、繊維質ふとん綿（ｂａｔｔｉｎｇ）、グラスウール、無機ウール、ポリマー繊維質ふとん綿（ｂａｔｔｉｎｇ）、炭素質繊維、及びロックウールを含む。建物用パネルは、繊維質材料を含む少なくとも２つの隣接する要素を具備しても良く、その際の条件は、もし繊維質材料が繊維方向を有する場合に、１つの要素（ドメイン）の繊維方向は少なくとも一つの隣接する要素の繊維方向に対して垂直ではないというものである。例えば米国特許第４，０２５，６８０号は、帯（ｓｔｒｉｐ）の繊維方向が隣接する帯において直角で交互に配置される状態の（コラム２のライン５−１１を参照）、繊維の複数の隣接する平行な帯を具備する繊維質防熱体を開示する。その様な材料は、各帯（又はパネル要素）の繊維方向が各隣接する帯の繊維方向に対して直角（直交）であるので、本発明の範囲内にはない。
【００２０】
少なくとも一つのパネル要素は繊維質材料には関係しないことが好ましく、全体の建物用パネルが繊維質材料に関係しないことがより好ましい。少なくとも一つのパネル要素はポリマーフォームであることが更により好ましく、建物用パネルの全てのパネル要素がポリマーフォームを具備することが最も好ましい。
【００２１】
適当なポリマーフォームは、下記のものの内１つ以上を含むものを具備する。それらは、ポリスチレン（ＰＳ）ポリマー（重合体）及びコポリマー（共重合体）；ポリエステル、ポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン／スチレンインターポリマー（共重合体）（ＥＳＩ）等のＰＥコポリマー、及びＰＰコポリマー；更にポリウレタンである。ポリマーフォームはＰＰとＰＥのブレンド（混合物）等のポリマーのブレンドを含むことが出来る。
【００２２】
ポリマーフォームは、１００（ｋｇ／ｍ^３）以下の密度を有することが好ましく、５０（ｋｇ／ｍ^３）以下がより好ましい。１００ｋｇ／ｍ^３より大きいの密度を有するフォームは一般的に、望ましくない防熱特性を有する。フォームは一般的に５ｋｇ／ｍ^３より大きい密度を有する。
【００２３】
ポリマーフォームは平均セル（核）直径を有する。フォームの断面においてセル直径を計測することにより、平均セル直径を決定する。フォームに関する平均セル直径は、フォーム断面において２０以上の無作為に選択されたセル断面に関する平均直径である。非球状のセルの直径は、セル断面の中心を通る最長及び最短のコード（弦）の平均である。光学的又は電子顕微鏡検査を使用してフォーム断面を見る。本発明において有用なポリマーフォームは、０．０１ｍｍ以上の平均セル直径を有することが好ましく、０．１ｍｍ以上はより好ましく、０．３ｍｍ以上は更により好ましい。平均セル直径は、１０ｍｍ以下であることが好ましく、４ｍ以下はより好ましく、２ｍｍ以下は更により好ましい。０．０１ｍｍより小さい平均セル直径を有するフォームには、望ましくない高い密度を有する傾向がある。１０ｍｍより大きい平均セル直径を有するフォームには、劣悪な防熱体である傾向がある。
【００２４】
本発明の建物用パネルは、少なくとも２つのパネル要素を具備しており、それらのパネル要素は平均圧縮強度において相違を有する。同様な寸法及び形状である同様なパネル要素部分を使用して、同じ方向及び向きで圧縮することにより圧縮強度を計測する。前記２つのパネル要素は、建物用パネルの幅に対応する寸法において圧縮された場合に、平均圧縮強度において異なることが好ましい。前記２つのパネル要素は、平均圧縮強度において、少なくとも５％で相違することが望ましく、少なくとも１０％が好ましく、少なくとも２５％がより好ましく、更にそれは平均圧縮強度において、５０％以上、１００％以上、更には２００％以上でさえも異なることが可能である。
【００２５】
少なくとも一つのパネル要素は調和可能である（ｃｏｎｆｏｒｍａｂｌｅ）ことが望ましい。調和可能なパネル要素は圧縮可能で且つ弾性があり、それにより建物用パネルに対して圧縮性及び圧縮回復力を与える。調和可能なパネル要素は好適には、任意の別の寸法に比べて圧縮寸法においてより小さいので、圧縮においてパネル要素の座屈を妨げる。
【００２６】
１０％圧縮の圧縮性により、パネル要素の圧縮性を特徴づける。調和可能なパネル要素は、０．１ｋＰａ（キロパスカル）以上の１０％圧縮における圧縮強度を有することが好ましく、０．２ｋＰａ以上はより好ましく、０．３ｋＰａ以上は更により好ましく、２００ｋＰａ以下は好ましく、５０ｋＰａ以下はより好ましく、２０ｋＰａ以下は更により好ましい。０．１ｋＰａより小さい圧縮強度を有するパネル要素は一般的に、十分な耐久性が欠けている一方で、２００ｋＰａより大きい圧縮強度を有するパネル要素は一般的に、圧縮するには困難過ぎるものである。
【００２７】
５０％圧縮からの回復率（パーセント）により、パネル要素の弾性を特徴づける。パネル要素をその圧縮無しの厚みの５０％まで圧縮するために十分な圧縮力をパネル要素へ適用することにより、回復率を計測する。圧縮力を除いて、２４時間後にパネル要素の厚みを計測する。圧縮力除去後２４時間のパネル要素の厚みを、パネル要素の圧縮無しの厚みで割ったものが、パネル要素の圧縮回復（力）である。調和可能なパネル要素は、６０％以上の圧縮回復を有することが好ましく、７０％以上はより好ましく、８０％以上は更により好ましい。
【００２８】
建物用パネルの少なくとも一つの調和可能なパネル要素を圧縮して、前記建物用パネルの少なくとも一つの寸法を減少することが好ましい。建物用パネルの寸法を減少することにより、前記建物用パネルを、例えば、前記建物用パネルの圧縮無しの厚みに比べてより小さい幅を有する空洞内に挿入することを可能に出来る。
【００２９】
建物用パネルは、調和可能なパネル要素をもはや圧縮しない場合に、圧縮回復を有することがより好ましい。建物用パネルの圧縮回復は、空洞壁に対して十分な圧力を与えて、空洞内に建物用パネルを摩擦的に保持することが望ましい。一般的に圧縮回復は、建物用パネルに１００Ｎ／ｍ^２以上の圧力を適用しており、２００Ｎ／ｍ^２以上が好ましく、３００Ｎ／ｍ^２以上がより好ましい。１００Ｎ／ｍ^２より小さい圧力は一般的に、座屈又は撓みなしで、空洞内に建物用パネルを摩擦的に保持するには不十分である。通常圧力は、２００，０００Ｎ／ｍ^２以下であり、５０，０００Ｎ／ｍ^２以下が好ましく、３０，０００Ｎ／ｍ^２以下がより好ましい。２００，０００Ｎ／ｍ^２より大きい圧力を適用する建物用パネルは一般的に、圧縮することが非常に難しい。
【００３０】
適切な調和可能なパネル要素は、例えば繊維ふとん綿、グラスウール、炭素質繊維、無機ウール等の繊維質材料及びポリマーフォームを具備する。調和可能なパネル要素はポリマーフォームであることが好ましく、オープンセル（連結気泡）型ポリマーフォームがより好ましい。調和可能なパネル要素における使用のためのフォームは、ＡＳＴＭのＤ２８５６−Ａの方法に従い、５％以上のオープンセル（連結気泡）コンテンツ（部分）を有することが好ましく、１０％以上がより好ましく、３０％以上が更により好ましく、５０％以上が最も好ましい。５％より小さいオープンセルコンテンツを有するポリマーフォームは所望の圧縮性が不足する場合がある。
【００３１】
建物用パネル内の隣接するパネル要素は、明確な変化率の又は可変な境界を有しても良い。２つの隣接するパネル要素は、圧縮強度又は密度等の少なくとも一つの建物用パネル特性が１つのパネル要素のそれ（特性）から別のパネル要素の特性に突然に変化する場合に、明瞭な境界を有する。突然の変化は、０．５ｃｍ以下の距離で発生するものであり、０．２ｃｍ以下が好ましく、０．１ｃｍ以下がより好ましい。例えば、隣接する角部に沿って異なる圧縮強度を有する２式のポリマーフォームの接着は、２つのパネル要素を有していてこれらのパネル要素間の明確な境界を有する、建物用パネルを形成可能である。０．５ｃｍより大きい距離によりパネル要素を分離する明確な境界は、変化率のある境界又は可変な境界、又は別のパネル要素になる傾向がある。
【００３２】
これとは別に、２つのパネル要素は、変化率のある境界を有しても良く、そこでは少なくとも一つの特性は、各個別のパネル要素のそれ（特性）の間にあるか、又は１つのパネル要素のそれ（特性）から隣接するパネル要素のそれへ次第に変化するかのいずれかである。例えば、インターフェースにおいて共に混合するように異なる密度を有する２つのフォームを押し出し成形することは、１つのパネル要素の密度から隣接するパネル要素の密度に次第に変化する変化率のある境界を有する建物用パネルを形成可能である。ラップジョイント（重ね継ぎ）により接続された２つのパネル要素間のインターフェースはまた、変化率のある境界を構成するであろう。
【００３３】
２つのパネル要素は、代わりに可変の境界を有しても良く、そこでは少なくとも一つの建物用パネル特性が可変であるが、しかし１つのパネル要素の特性から別のものの特性へ境界を横切り着実に変化しない。
【００３４】
本発明の１つの変形形態は、バンド（帯）を有する正方形又は矩形の建物用パネルである。バンドは、主要面の最大寸法（建物用パネルの長さ）及びそれの対向する面の最大寸法を横断することが好ましい。バンドは、建物用パネルの一方の端部から対向する端部へ垂直に伸張して、一方の角部から対向する角部へのように、対角線状に建物用パネルを横切っても良く、あるいは非線形（直線）形状で一方の端部から別へ伸張しても良い。バンドは、任意の形状及び寸法であることが出来るが、それらは、それらが圧縮時に座屈を防止する幅に比べてより厚いことが好ましい。
【００３５】
１つの所望の建物用パネルの形態は、正方形又は矩形の建物用パネルの少なくとも一つの角部に沿って調和可能なバンド（帯）を含む。その様なバンドは「調和可能な角部（エッジ）バンド」である。調和可能な角部バンドは、空洞壁に沿って、建物用パネルが管及び排水パイプ等の障害物に調和することを可能にする。これとは別の利点のある建物用パネルの形態は、建物用パネルの端部に沿って調和可能なパネル要素を具備しており、それは、空洞内で建物用パネルの端部を横切り伸張する障害物に取り付け可能である。建物用パネルは、それが正方形、矩形又は何か別の形状であるとすると、１以上の調和可能なパネル要素を具備する周囲を有しても良い。
【００３６】
正方形又は矩形の建物用パネルのこれとは別の変形形態は、建物用パネル内に少なくとも一つの調和可能なバンドを具備しており、それにより建物用パネルが平らでない形態に曲がることを可能にしており、空洞内への挿入を容易にする。
【００３７】
本発明の建物用パネルのための１つの所望のパネル要素形態は、交互に配置された調和可能なパネル要素と硬質（ｒｉｇｉｄ）パネル要素と、又は交互に配置された硬質バンドと調和可能なバンドとを有する。硬質パネル要素は、任意の隣接する調和可能なパネル要素に比べてより高い平均圧縮強度を有するパネル要素である。例えば、正方形又は矩形の建物用パネルは、交互に配置された硬質バンドと調和可能なバンドを有しても良い。図１，２ａ、２ｂ、２ｃは、交互に配置された調和可能なパネル要素と硬質パネル要素とを有する建物用パネルの例を示す。
【００３８】
図１は、パネル厚みＴを有していて、２つのパネル要素２０と３０を具備する建物用パネル１０の例を示す。パネル要素２０と３０は建物用パネル１０内のバンドである。パネル要素２０は、パネル要素３０に比べてより高い平均圧縮強度を有する。建物用パネル１０の主要面１５は、パネル要素２０と３０の面２２と３２をそれぞれ具備する。図１は、可変な境界としてパネル要素２０と３０との間のインターフェース（接続部）４０を示す。図１は建物用パネル１０の角部１２を示しており、それはまたパネル要素３０の角部として作用する。建物用パネル１０は、パネル要素３０の長さに等しい長さＬを有する。建物用パネル１０は幅Ｗを有する。
【００３９】
図２ａ、２ｂ、２ｃは５つのパネル要素６０，７０，８０，９０と１００を有する建物用パネル５０の例を示す。全ての５つのパネル要素は建物用パネル５０のバンドである。パネル要素６０，８０と１００は調和可能なものである。パネル要素８０は、建物用パネル５０を平らでない形態に曲がることを可能にする。図２ａは建物用パネル５０と空洞１１５を示す。建物用パネル５０の幅Ｗ’は、空洞壁１１０と１２０との間の空間（スペース）に比べてより大きく、それらの空洞壁は空洞１１５を仕切る。図２ｂは空洞１１５内への挿入のために、平らでない形態に曲がった後の建物用パネル５０を示す。パネル要素８０に対する作用力Ｆは、空洞１１５内で平らな形態に建物用パネル５０を戻し、パネル要素６０，８０と１００を圧縮する。図２ｃは空洞１１５内の建物用パネル５０を示す。
【００４０】
本発明の建物用パネルは、主要面又は主要面に対向する面を横切っていてパネル厚みより小さな深さまで伸張する、少なくとも一つのスリット（開口）を具備しても良い。その様なスリットは、空洞内への挿入のために建物用パネルを平らではない形態に曲げることを容易にする。図２ａ、２ｂ、２ｃはまたパネル要素８０内のその様な選択可能なスリット８２を示す。図２ｂは、スリット８２を示しており、そのスリット８２は、建物用パネル５０が平らではない形態に曲がると少し開き、それにより建物用パネル５０の曲げを促進する。
【００４１】
図３ａは２つのパネル要素１３２と１３４を有する建物用パネル１３０を示す。パネル要素１３４は、建物用パネル１３０の周囲の周りに配置された調和可能なパネル要素である。図３ａは、パネル要素１３４を単一の片（ピース）として示すが、しかしそれはまた複数のピースにより形成されても良い。図３ｂは建物用パネル１４０の周囲の周りに、パネル要素１４２及び多数の調和可能なパネル要素１４４，１４６，１４８と１５０を有する同様な建物用パネル１４０を示す。
【００４２】
建物用パネルは、少なくとも一つの小さな面に舌又は溝形状を有しても良い。舌形状は舌部を具備しており、更に１つ又は２つの肩部を具備することが好ましい。同様に溝形状は、溝を具備しており、更に１つ又は２つの肩部を具備することが好ましい。１つの建物用パネルの舌部は好都合には、隣接する建物用パネルの溝に適合して、建物用パネル間のジョイントを形成する。任意の舌部と溝の形が実行可能であるが、丸い形が有利であり、１つの建物用パネルの舌部が別の建物用パネルの溝内に転がり込むことを可能にする。１つの建物用パネルの舌部が隣接する建物用パネルの溝から外に移動して、それにより２つの建物用パネル間のジョイントにおける座屈又は撓みが生じることのないように、肩部は補助する。肩部は、もし存在すれば、パネル厚みの、０％より大きく形成されており、５％以上が好ましく、１０％以上がより好ましく、更にパネル厚みの、９５％以下が望ましく、８０％以下が好ましく、６０％以下がより好ましい。もし肩部がパネル厚みの９５％より大きく形成されると、舌部は簡単に破壊される傾向がある。
【００４３】
図４ａと４ｂは、２つの建物用パネル１６０と１７０、及び空洞壁１８０と１９０により仕切られた空洞１８５の端部の図面を示す。建物用パネル１６０は、舌部１６４と肩部１６６と１６８とを具備する舌形状を備える硬質パネル要素１６３と、調和可能なパネル要素１６２とを具備する。建物用パネル１７０は、溝１７４と肩部１７６と１７８とを具備する溝形状を備える硬質パネル要素１７３と、調和可能なパネル要素１７２とを具備する。建物用パネル１６０と１７０は、調和可能なパネル要素１６２と１７２を空洞壁１８０と１９０に対してそれぞれ設置し、舌部１６４を溝１７４内に滑入する一方で、力Ｆ’を硬質パネル要素１６３と１７３に対して適用することにより、空洞１８５内に接続的に挿入される。図４ｂは、調和可能なパネル要素１６２と１７２が少し圧縮された状態で、建物用パネル１６０と１７０が空洞１８５内に接続的に挿入される状態を示す。
【００４４】
一般的に２以上の建物用パネルが、空洞内でお互いに隣接する場合に、圧縮されたパネル要素の弾性により形成される圧力は、隣接する建物用パネルを共に保持するのに十分である。しかし２つの隣接する建物用パネルの隣接する角部は、それらの間に接着剤を有することが出来、前記建物用パネルが分離することを防止する。同様に、隣接する建物用パネルの主要面に沿って及び隣接する角部を横切って任意のタイプのファースナ（固定具）又は接着テープを適用することは、建物用パネルの分離を防止することを助け得る。
【００４５】
本発明の建物用パネルを提供するための１つの適切な方法は、ポリマーフォームの異なるピース又はポリマーフォームと繊維質材料との組み合わせ等の、独立したパネル要素を共に接続することにより、単一の建物用パネルを形成することである。熟練した職人であれば、２つのパネル要素を共に接続するために適した任意の多くの手段を認識可能であり、それらの手段は、両面テープ、エポキシ又はポリウレタン接着剤、ラテックス接着剤、ヒンジ及び隣接するパネル要素に挿入されてそれらを通されるワイア等を具備する。熱又は溶剤を使用した溶融溶着式ポリマーパネル要素もまた受容可能である。
【００４６】
本発明の建物用パネルを提供するためのこれとは別の適切な方法は、基本的に均質な圧縮強度を当初有する建物用パネル内の少なくとも一つの要素を化学的に又は機械的に又は化学的・機械的の両者で改良することによるものである。例えば、座屈又は破砕するセル壁、あるいはポリマーフォームパネル要素の貫通、切断又は除去部分は、そのパネル要素の圧縮強度を低下させる傾向がある。パネル要素内の切断部は、平面において又は圧縮平面に垂直のいずれでも良いが、まだパネル要素の圧縮強度を低下させる。圧縮平面における切断部は、パネル要素の局部的な座屈を生じても良い。ポリマーフォームのパネル要素の化学的な改良はまた、異なる圧縮強度のパネル要素を形成可能である。例えば、ポリマーフォームへの可塑剤の添加は、その圧縮強度を低下する傾向がある一方で、橋かけ剤（ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｒ）の添加はフォームの圧縮強度を増大する傾向がある。化学的及び機械的改良はまた、当初基本的に均質な圧縮強度を有さない建物用パネルにおける異なる圧縮強度の要素を形成するために有効である。
【００４７】
本発明の建物用パネルを提供するために更に別の受容可能な方法は、隣接するパネル要素が製造中に接続されるような方法で、パネル要素を同時に製造することによる。例えば、お互いに隣接するダイ（鋳型）を通り異なるポリマーフォームを共押し出し成形するので、膨張中に、ポリマーフォームはお互いに接触して、接触の発生するジョイントにおいて結合する。異なるフォームはその後、ポリマーフォームの建物用パネルにおける異なるパネル要素を形成する。
【００４８】
同様に結合式（ｃｏａｌｅｓｃｅｄ）糸束（ｓｔｒａｎｄ）フォーム（発泡体）技術は、本発明の建物用パネルを提供するために受容可能である。実際に結合式糸束フォーム技術は、建物用パネルの提供において他のフォーム技術に優る独特の利点を有する。
【００４９】
結合式糸束フォーム技術は、糸束フォームを泡立たせるために複数の開口を具備するダイ（型）を介して発泡（フォーム）化可能なジェル（膠化体）を押し出し成形することを含む。「糸束（ｓｔｒａｎｄ）」は、開口を押し出されて、膨張し、更にお互いに結合して建物用パネル等の複数のフォーム糸束を具備する構造を形成する。多数の結合されたフォーム糸束を具備するフォーム構造は糸束フォームである。各糸束は皮膚及び芯（ｃｏｒｅ）を有する。皮膚は、芯の周りを包み芯に比べてより高い密度を有する。糸束は一般的に、膨張中にそれらの皮膚が結合する際に、共に結合する。糸束を共に結合するか、又は糸束の結合において補助するための接着剤の使用もまた受容可能である。
【００５０】
糸束フォームの圧縮強度は多くのパラメータの関数である。本明細書では圧縮強度は、糸束フォームに関する場合に、半径方向の糸束の圧縮における圧縮強度に対応する。例えば、断面積当たり与えられた数の糸束を有する糸束フォームは一般的に、断面積当たりより少ない糸束を有する糸束フォームに比べてより高い圧縮強度を有する。断面積当たりより多くの糸束を有する糸束フォームがより高い圧縮強度を有することに関する１つの可能な理由は、より多くの糸束により、糸束フォームの断面積においてより多くの皮膚があることである。皮膚は、糸束フォームの断面を通る支持構造を形成しており、それにより圧縮に耐える。
【００５１】
糸束内空間はまた、糸束フォームの圧縮強度を低下させる。糸束内空間は、糸束が十分に小さいか又は隣の糸束がお互いに断続的にだけ接触するように間隔が十分な距離で離れている場合に、膨張する際に形成される。糸束が接触しない場所は、糸束間の空所として留まる。これらの空所は糸束内空間である。糸束内空間は、糸束を隣り合う糸束内へ圧縮する代わりにその空間内に圧縮可能にすることにより、糸束フォームの圧縮強度を減少する。
【００５２】
当業者は過度の実験なしで、異なる圧縮強度を有する糸束フォームを提供するための多くの方法を認識することが可能である。
【００５３】
フォーム糸束が押し出し成形されるダイ（型）を改良することは、糸束フォームの圧縮強度を含み、多くの糸束フォームのパラメータを改良可能である。ダイは一般的に、単位面積当たり特定数の開口を有する。それらの開口は前記ダイにおいて特定の形状、寸法及び特定の方向を有する。糸束フォームを形成するためにダイを介して押し出し成形される与えられた発泡可能なジェルに関して、ダイにおける単位面積当たり多数の開口が、形成されるフォーム糸束における単位断面積当たりの糸束の数を決定する（ｄｉｃｔａｔｅ）。開口形状はフォーム糸束の形状を決定する。開口寸法は糸束寸法を決定する。開口の方向は糸束フォームにおける糸束内部（ｉｎｔｅｒｓｔｒａｎｄ）の向きを決定する。
【００５４】
単位面積当たりの開口数、開口形状及び開口間隔の内少なくとも一つにおいて相違する２つ以上の部分を有するダイを介する発泡可能なジェルの押し出し成形は、異なるパネル要素を有する糸束フォームを形成可能である。例えば、ダイの１つの部分は、単位面積当たり特定数の開口を有しても良く、そのダイの隣接する部分は単位面積当たりより少ない開口を有しても良い。その様なダイを介しての発泡可能なジェルの膨張により、断面積当たりより少ない糸束を有する別のパネル要素に隣接する、断面積当たり特定数の糸束を備えるパネル要素を有する糸束フォームの建物用パネルを形成する。断面積当たり少ない糸束を有するパネル要素は、断面積当たりより多い糸束を有するパネル要素に比べてより低い圧縮強度を有する。
【００５５】
フォーム糸束は中実又は中空であって良い。中実糸束は糸束の全断面を通してフォームを有する。中空糸束は、糸束断面の周囲周りにのみフォームを有しており、糸束断面の中心にはフォームを具備しない。中空糸束及びそれらの形成は、米国特許出願第０９／７０６，１１０号（’１１０）に更に開示される（頁２ライン３０から頁５ライン１７参照）。中空糸束は中実糸束に比べて、半径方向に圧縮される場合により低い圧縮強度を有する傾向がある。本発明の建物用パネルは、中空糸束又は中実糸束を含んでも良いが、しかし中空及び中実糸束の組み合わせには基本的に関係しない。もし中実フォーム糸束の数と中空フォーム糸束の数との間の相違が、９０％より多い、好適には９５％より多い、より好適には糸束の総数の９８％より多い場合には、建物用パネルは、中空及び中実糸束の組み合わせに基本的に関係しない。
【００５６】
ポリマー糸束フォームは一般的に、ポリマー糸束フォームを形成するための少なくとも一つの有機ポリマーを具備する。有機ポリマーは、アルキレン芳香族ポリマー、ポリオレフィン、ゴム変性アルキレン芳香族ポリマー、アルキレン芳香族コポリマー、水素添加アルキレン芳香族ポリマー及びコポリマー、α（アルファ）オレフィンホモポリマー（単一重合体）及びコポリマー、又は前出のポリマーとゴムのブレンド（混合物）を含む。好適なポリマーは、ＥＳＩを含み、ＰＰ、ＰＥ及びＰＳのホモポリマー及びコポリマーを含む。
【００５７】
本発明の建物用パネルは、空洞に橋渡しするために本発明の範囲外の建物用パネルと共に稼動しても良い。例えば図５ａと５ｂは、空洞２０５に橋渡して稼動する建物用パネル２２０と２３０を示す。建物用パネル２２０はパネル要素２２２と２２４を具備する。パネル要素２２２は調和可能である。建物用パネル２３０は、対向する角部２３４と２３６を有する単一のパネル要素２３２を具備する。図５ａは、パネル要素２２２が空洞壁２００に対向し、パネル要素２３２の角部２３４が空洞壁２１０に対向する状態で、空洞２０５に挿入される建物用パネル２２０と２３０を示す。建物用パネル２２０の角部２２６を建物用パネル２３０の角部２３６に対向するように配置し、力Ｆ”を角部２２６と２３６に対して適用して建物用パネル２２０と２３０を空洞２０５内に配置する。パネル要素２２２は、建物用パネルが空洞２０５内に挿入される際に圧縮される。図５ｂは空洞２０５内の建物用パネル２２０と２３０を示す。
【００５８】
本発明の建物用パネルは、ヒンジ式建物用パネルを形成するための少なくとも一つのヒンジを使用して、少なくとも一つの別の建物用パネルに接続しても良く、前記別の建物用パネルは本発明の範囲内に含まれても、あるいは含まれなくても良い。ヒンジ式建物用パネルは、ヒンジにおいて反対に曲がることが可能で、空洞内への挿入のための平らでない形態を形成する。
【００５９】
同様に少なくとも一つのパネル要素は、少なくとも一つのヒンジを介して少なくとも一つの別のパネル要素に接続しても良い。適当なヒンジは、曲がることが可能なポリマー製又は金属製帯、ポリマー製又は金属製フィルム、又はヒンジ式接続の構造のために設計された実際の装置（デバイス）を具備する。ヒンジは、隣接する建物用パネル又はパネル要素の主要面に取り付けられるか又は、隣接する建物用パネル又はパネル要素の少さい方（ｍｉｎｏｒ）の面に取り付けられるか又は、隣り合う建物用パネル又はパネル要素内を貫通しても良い。１つの建物用パネルの変形形態は、１つ又は２つの調和可能なパネル要素間にヒンジを具備しており、そこでは建物用パネルの空洞内への挿入において、調和可能なパネル要素は、ヒンジを圧縮し、その周りに調和して（ｃｏｎｆｏｒｍ）、それがヒンジで接続されるパネル要素に密着するように接触する。
【００６０】
パネル要素は、例え全体の建物用パネルであっても、少なくとも一つの表面、特別には主要面においてフェイサー（顔となる面）を具備可能である。適当なフェイサーは、ポリマーフィルム、金属シート及び箔（アルミニウム箔等の）、紙、グラスファイバー及び布を含む織（織り編み）式及び不織式材料、及びそれらの組み合わせを含む。その様なフェイサーは、建物用パネルに対する追加的な空気障壁（エアバリア）特性を提供可能であり、パネル要素間のヒンジとして作用可能であり、建物用パネルの装飾的な特徴を向上可能であり、更に建物用パネルが座屈するか又は撓むことを防止することを補助する。フェイサーは必要ではないが、建物用パネルの全体表面を覆うことが可能である。
【００６１】
多数の建物用パネルの形態が、本発明の範囲内において考えることが出来る。例えば、単一のフォームを具備するフォーム建物用パネルは、特定のパターンにおいてフォームの厚さを介して配置されて圧力下でのフォームの圧縮を管理される、別のフォーム（又は何か別のパネル要素材料）の円筒状のプラグを有することが可能であり、それ（別のフォーム）は前記フォーム建物用パネルに比べてより高いか又はより低いかいずれかの圧縮強度を有する。これとは別に、基本的な要素材料を具備する建物用パネルは、先細の又は溝付きの部分を所有可能であり、その部分は基本的なパネル要素材料以外の要素材料により充填される。職人は、本発明の範囲内に含まれる多くの異なる形態を考えつくことが可能である。
【００６２】
本発明の建物用パネルは、防熱材、音響減衰及び遮断材、装飾品として、又は例えば昆虫又はげっ歯類動物が空洞に侵入することを防止するために単純に空洞を充填するのに有用である。建物用パネルは家屋、ガレージ及び別の建物における壁及び屋根空洞内に設置するために特に有用である。本発明の建物用パネルはまた、例えば可搬式絶縁容器の壁空洞内に設置するために有用である。
【００６３】
下記の例は、本発明を更に説明するが、全くその範囲を制限するものではない。圧縮強度（応力）値は、欧州基準（ＥＮ）８２６を使用して、又は別に指示されるように決定される。熱伝導率は１０℃においてＥＮ２８３０１に従い決定する。
【００６４】
例（ＥＸ）１と２：調和可能なパネル要素エッジ（角部）バンド有りと無しでの建物用パネルの比較
ＥＸ１は、単一の糸束フォームパネルから形成される本発明の建物用パネルを図示する。ＥＸ１は、パネル角部に沿っていない調和可能なパネル要素を含む。
【００６５】
ＥＸ２は、ＥＸ１に類似の本発明の建物用パネルを図示しており、それは対向するパネル角部（エッジ）において調和可能なパネル要素（「調和可能なエッジバンド」）を更に具備する。ＥＸ２は図２ａと２ｂのパネルと同様である。ＥＸ２は、ＥＸ１等の調和可能なエッジバンドに関係しない同様なパネルに比べて、空洞壁のより大きな直径の障害物に調和可能である。
【００６６】
ポリオレフィンベースの結合式糸束フォーム（例えば、ＰＲＯＰＥＬ（登録商標）１２−２０ポリマーフォーム、ＰＲＯＰＥＬはＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌ（ダウケミカル）社の商標である）の、１３０ｃｍ長さで６０ｃｍ幅で１０ｃｍ厚みのパネルを使用してＥＸ１とＥＸ２とを準備する。建物用パネルの中心を通る１０ｃｍ幅のバンドのフォームを通り穴開けすることにより、ＥＸ１とＥＸ２において調和可能なパネル要素を形成する。直交する軸に沿って５ｍｍ離れて配置される２ｍｍ直径の針を使用して針の打印により穴開けする。１０ｃｍ幅の調和可能なバンドを形成する場合と同じ針打印工程を使用して、ＥＸ２の角部に沿って５ｃｍ幅のパネル要素に穴開けすることにより、ＥＸ２の調和可能なエッジ（角部）バンドを形成する。ＥＸ１とＥＸ２の穴開けされていないパネル要素は、硬質パネル要素である。ＥＸ１とＥＸ２の両者は、バンドであるパネル要素を有する建物用パネルを図解する。
【００６７】
表１は、ＥＸ１とＥＸ２の硬質パネル要素及び調和可能なパネル要素に関する圧縮強度を示す。歪み率（パーセント）は圧縮割合に対応する。
【００６８】
【表１】

【００６９】
一般的に幅寸法の中央において、加熱ブレード（翼）を使用して、パネル要素の長手に沿って９０−９５ｍｍ深さのスリットを切り込むことにより、１０ｃｍ幅の調和可能なパネル要素を更に改良する。
【００７０】
お互いに平行で更に特定の距離で離れた２つのスタッドを設置することにより、１つのスタッドの主要な（ｍａｊｏｒ）平らな表面が別のスタッドの主要な（ｍａｊｏｒ）平らな表面に面する状態で、テスト用の空洞を形成する。２つのスタッドの間の体積は、スタッド間隔が空洞幅を区画する状態で空洞を区画する。各スタッドの表面は、１０ｃｍより大きい幅（空洞の深さを規定する）を有する。屋根ピッチを模擬するために、水平方向に対して、空洞が角度４５度にあるように、スタッドを傾ける。
【００７１】
スタッドの主要な平らな表面に沿って特定の直径の円筒状の対象物を設置する。対象物は、例えば、スタッド又は桁に沿ったケーブル、管、又はパイプを模擬する。
【００７２】
先ず１０ｃｍ幅の調和可能なバンド内のスリットに沿って建物用パネルを曲げ、パネルエッジ（角部）を空洞内で且つスタッド表面に対して挿入し、更にその後建物用パネルが空洞内部に十分に入るまで前記スリットに沿って押圧することにより、ＥＸ１又はＥＸ２のいずれかを空洞内に設置する（例えば、図２ａ及び２ｂ参照）。スタッド間隔が６０ｃｍと５６ｃｍとの間にある場合に、ＥＸ１とＥＸ２は共に、座屈なしで空洞内に密着するように適合する。座屈は、間隔が５６ｃｍより小さい場合に、座屈が１０ｃｍ幅の調和可能なバンドにおいて最も明瞭な状態で、建物用パネルにおいて発生する。
【００７３】
ＥＸ１は、５ｍｍ以下の直径を有する円筒状の対象物に調和し、スタッドにより密着シールを形成する。ＥＸ１は、１０ｍｍ以上の直径を有する円筒状の対象物の周りに密着シールを形成しない。
【００７４】
ＥＸ２は、１５ｍｍの直径を有する円筒状の対象物に調和し、スタッドにより密着シールを形成する。
【００７５】
ＥＸ３：ポリウレタンフォームの調和可能なパネル要素を含む建物用パネル
ＥＸ３は、ポリウレタンフォームの調和可能なパネル要素を含む本発明の建物用パネルを図示する。ＥＸ３は、空洞壁上の対象物の周りで調和するための調和可能なエッジバンドを有することの利点を更に図解する。ＥＸ３は、図２ａと２ｂの建物用パネルの構造と同様な構造を有する。ＥＸ３のパネル要素はバンドの例である。
【００７６】
１３０ｃｍ長さで２０ｃｍ幅で１０ｃｍ厚みの２つの硬質要素を、ＳＴＹＲＯＦＯＡＭ（登録商標）ＲｏｏｆｍａｔｅＳＬポリマーフォーム断熱材（ＳＴＹＲＯＦＯＡＭはＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌ社の商標である）等のＰＳフォーム板から切り出す。１３０ｃｍ長さで１０ｃｍ厚みの３つの調和可能なバンドの内２つの５ｃｍ幅のバンドと１つの１０ｃｍ幅のバンドを、フレキシブルなポリウレタン（ＰＵ）フォーム（ＭｅｔｚｅｌｅｒＭｏｕｓｓｅからのＰＵフォーム１６Ｆ等）から切り出す。ＥＸ２と同様な寸法を有していて「５ｃｍＰＵフォーム／ＰＳフォーム／１０ｃｍＰＵフォーム／ＰＳフォーム／５ｃｍＰＵフォーム」のパネル要素の向き（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）を有する建物用パネルを形成するために、１３０ｃｍ長さで１０ｃｍ厚みの角部に沿って２要素エポキシ接着剤を使用して、パネル要素を共に接着する。
【００７７】
表３はＰＵフォームに関する圧縮強度の概要を示す。比較のために、ＰＳフォームに関する圧縮強度は降伏で２２９ｋＰａである。
【００７８】
【表３】

【００７９】
ＥＸ１と２で説明した手順を使用して、テスト用空洞にＥＸ３を挿入する。ＥＸ３は、座屈なしで６０ｃｍから５６ｃｍまでの間隔を有する空洞に適合しており、空洞壁の主要な平らな表面上に１５ｍｍの直径を有する円筒状の対象物の周りで密着するように調和する。
【００８０】
ＥＸ４．ポリウレタン建物用パネル
ＰＳフォームの代わりに硬質ポリウレタンフォームを使用する以外は、ＥＸ３に関して説明したように建物用パネルを製作する。硬質ポリウレタンフォームは、ＥＮ１６０２に従って３５ｋｇ／ｍ^３の密度と、降伏で１４６ｋＰａの圧縮強度と、更に１９ミリワット／メーター−ケルビン（ｍＷ／ｍ＊Ｋ）の熱伝導率とを有する。
【００８１】
ＥＸ４は、ＥＸ３と同様に実施されており、ポリウレタンフォームにより構成される本発明の建物用パネルを更に図解する。硬質ポリウレタンフォームの熱伝導率は、これを特に魅力的な防熱建物用パネルに形成する。
【００８２】
ＥＸ５．ロックウール建物用パネル
ＥＸ５は、本発明の総ファイバー（繊維）製の建物用パネルを示す。
５５ｋｇ／ｍ^３の密度を有する（ＲＯＣＫＰＬＵＳ（登録商標）防熱材等、ＲＯＣＫＰＬＵＳはＲｏｃｋｗｏｏｌの商標である）ロックウールの一片を、１３０ｃｍ長さで、６０ｃｍ幅で、１０ｃｍ厚みのパネルに切断する。ローラー又は油圧プレスのいずれかを使用して、パネルの中心を通り全長１３０ｃｍの１０ｃｍ幅の調和可能なバンドをその初期の厚みの２０％まで圧縮する。パネルの圧縮は、ロックウール構造に弾力を持たせて、調和可能な要素を形成する。パネルは、硬質バンド／調和可能なバンド／硬質バンドの形態を形成する。このパネルはＥＸ５である。
【００８３】
表４は、非圧縮（硬質）バンドと圧縮（調和可能な）バンドの圧縮強度を示す。
【００８４】
【表４】

【００８５】
ＥＸ５は、ＥＸ１からの空洞壁テスト装置を使用して、５７ｃｍの空洞間隔に安全に適合する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、２つのパネル要素を具備するパネルを示す。
【図２ａ】
図２ａは、平面から非平面形態に可逆に曲げることにより、空洞内に挿入されるパネルの例を示す。
【図２ｂ】
図２ｂは、平面から非平面形態に可逆に曲げることにより、空洞内に挿入されるパネルの例を示す。
【図２ｃ】
図２ｃは、平面から非平面形態に可逆に曲げることにより、空洞内に挿入されるパネルの例を示す。
【図３ａ】
図３ａは、パネルの周囲の周りに調和可能なパネル要素を有するパネルを示す。
【図３ｂ】
図３ｂは、パネルの周囲の周りに複数の調和可能なパネル要素を有するパネルを示す。
【図４ａ】
図４ａは、２つのパネルの端部面を示しており、一方は舌形状を有し、他方は溝形状を有しており、空洞内に接続するように挿入される。
【図４ｂ】
図４ｂは、２つのパネルの端部面を示しており、一方は舌形状を有し、他方は溝形状を有しており、空洞内に接続するように挿入される。
【図５ａ】
図５ａは、空洞に橋を渡すために単一のパネル要素を有するパネルと共に稼動する本発明のパネルを示す。
【図５ｂ】
図５ｂは、空洞に橋を渡すために単一のパネル要素を有するパネルと共に稼動する本発明のパネルを示す。[0001]
The present invention relates to a building panel having at least two panel elements (domains) of different average compressive strengths. The panels are useful for filling cavities having uneven dimensions or having obstacles disposed therein or both.
[0002]
Architectural structures typically include structural members that form a plurality of cavities with structural members acting as cavity walls. For example, buildings often have a wooden or metal construction formed by studs and joints that are separated by a distance. Studs and joints act as cavity walls. The distance between two studs or joints forms a cavity spacing, and the volume between two studs or two joints forms a cavity. It is often desirable to insert a material, such as a heat shield, into the cavity. However, cavities are of various sizes and shapes and may have obstacles, such as conduits and drain pipes, located therein. To securely mount panels in cavities that vary in size and contain various obstacles, either to manufacture specific panels for each different cavity or to match different cavity sizes, shapes and obstacles It is either necessary to use a sufficiently flexible panel.
[0003]
Common materials for filling the cavities include fibrous materials and polymer foams. Fibrous materials such as glass wool and cellulosic fibers generally require special precautions in installation, as the inhalation and handling of the fibers is often frustrating. The fibrous futon (batting) is also particularly flexible, allowing the futon to distort or flex or sag when bridging wide cavities, such as between bar spars. Rigid polymer foams, such as polystyrene (PS) and rigid polyurethane foam, are attractive as thermal barriers in the cavity, but are optimal in terms of matching various cavity sizes, shapes, and obstacles. Inferior. Rigid polymer foams generally require notches to match a particular cavity. Flexible polymer foams, such as flexible polyurethane foams (FPU), adapt more quickly to changes in cavities than rigid foam boards. Unfortunately, its flexibility also allows the foam to distort or flex or sag when bridging wide cavities, such as between bar spar.
[0004]
Ideally, panels for mounting in cavities should have flexible properties to match the shape, dimensions and obstructions of the cavities, as well as rigid materials that, when placed in the cavities, will prevent panel distortion and deflection. Has a combination with properties. U.S. patent application Ser. No. 09 / 706,110 (# 110) discloses such a panel comprising a combination of hollow and rigidly bonded foam yarn strands (strands) (see lines 7 to 17 on page 14).
[0005]
Hollow and solid foam yarn bundles that can be attached to cavities with various sizes, shapes and obstacles and do not suffer from handicap due to fibrous materials, rigid foams or flexible polymer foams There is a need for panels that are not constrained by combinations of.
[0006]
In a first aspect, the present invention is a building panel comprising at least two panel elements (domains), wherein each panel element has essentially a uniform compressive strength and an average compressive strength. The panel comprising: (a) at least two panel elements having different average compressive strengths; (b) essentially unconstrained by a combination of hollow and solid foam yarn bundles; When there are at least two adjacent panel elements that include a fibrous material having a directional orientation, the fiber direction of one panel element is not orthogonal to the fiber direction of at least one adjacent panel element.
[0007]
A particularly useful variant of the first form comprises at least one harmonizable panel element, which when compressed, reduces at least one dimension of the panel, thereby reducing the size of the panel The panel is insertable into a cavity, wherein the panel has a compression recovery (force) that frictionally holds the panel within the cavity. That is, the harmonizable panel element presses the cavity wall of the cavity with sufficient pressure to retain the building panel within the cavity due to friction between the cavity wall and the harmonizable panel.
[0008]
Another useful variant of the first form comprises a tunable panel element in the panel, wherein the tunable panel element is not flat from the flat state of the panel Allows reversible bending into form.
[0009]
In a second aspect, the invention is a method for a procedure for at least partially filling a cavity comprising the step of inserting at least one panel into a cavity, wherein the at least one inserted panel comprises a second panel. 1 is a panel of the first embodiment.
[0010]
The present invention can be mounted in cavities having various sizes, shapes and obstacles and does not address the disadvantages (handicap) due to fibrous materials, rigid foams or flexible polymer foams, and can be used in a combination of hollow and solid. By providing a panel that is not restrained by a foam yarn bundle, it meets the needs.
[0011]
The present invention relates to building panels. "Building panel" refers to a single item useful in making buildings and structures, including cavities. As used herein, "building panel" and "panel" are interchangeable.
[0012]
The building panel can be of any shape or size, it has two opposing surfaces, at least one of which is a "major surface". The major surface of the building panel has a surface area equal to the surface area of the largest surface area surface of the panel. Building panels may have two major surfaces as long as they are opposite and not adjacent. Preferably, the major surface is square or rectangular, but it may be of any shape, including circular. Building panels having a square or rectangular major surface are square or rectangular building panels, respectively. Preferably, the major surface is parallel to its opposing surface. The surface or surfaces connecting the major surface to its opposing surface are the minor surfaces that form a perimeter around the building panel. Examples of smaller faces include opposing corners and opposing edges of a square or rectangular building panel.
[0013]
"Panel thickness" is the vertical distance between the major surface and its opposing surface. The panel thickness at any point on the main surface of the building panel is preferably at least 1 centimeter (cm), more preferably at least 2 cm, even more at least 5 cm, or at least 10 cm, even at least 20 cm. There may be. There are no known functional limits as to how thick a building panel may be. Building panels having a panel thickness of less than 1 cm tend to be too thin to span the cavity width without distortion or deflection or both.
[0014]
The building panel may have a contour on one or more surfaces. For example, the major surface may have a functional contour or decorative design, such as a conical projection for acoustic attenuation. The building panel may be provided with grooves to facilitate harmonization around obstacles in the cavity or to facilitate bending of the panel.
[0015]
The building panels are not required, but preferably have an essentially uniform panel thickness. As used herein, if the difference in panel thickness at any two points on a major surface of a building panel is greater than either 10% of the average panel thickness at these two points, or 5 millimeters (mm). When smaller than the larger, the building panel has an essentially uniform panel thickness. Preferably, the building panel has a panel thickness difference of less than 3 mm between any two points of the building panel, and more preferably a panel thickness of less than 2 mm.
[0016]
The building panel of the present invention further comprises at least two panel domains. A "panel element" is a portion of a building panel that extends in the length, width, thickness, or a combination thereof, of the building panel. The panel element generally comprises at least 1%, preferably at least 2%, more preferably at least 5%, even more preferably at least 10% of the volume of the building panel and 100% of the volume of the building panel. Contains less than%. Examples of suitable panel elements include bands, straps, plugs (such as cylindrical plugs that extend to the thickness of the building panel), or combinations thereof. The panel elements are preferably "bands". A band is a panel element that crosses the major surface of a building panel. Preferably, the band also stretches in the thickness of the panel. For example, the band may extend through the thickness of the panel, or may extend toward opposite ends (long sides) of a rectangular building panel. The panel elements may have any shape and size and may differ in size, shape, and physical properties in the building panel. In building panels, preferably at least one panel element, more preferably at least two panel elements, more preferably all panel elements are less than 0.1 Watt / meter-Kelvin (W / m * K) , More preferably 0.065 W / m * K or less, and most preferably 0.045 W / m * K or less. Thermal conductivity is determined according to the method of ASTM C-518-98.
[0017]
Each panel element has an essentially uniform compressive strength and an average compressive strength. "Essentially homogeneous compressive strength" means that any portion of the panel element, including 20% of the volume of the panel element, has an average compressive strength in any direction within a range of 20%, Meaning having an average compressive strength in any direction within 10% of any other portion of similar dimensions of the panel element, including 20% of the panel element volume compressed in the same direction and orientation. Unless otherwise stated, compressive strength values are measured by the method of ASTM D1621. "Average compressive strength" is the average compressive strength over a 0-50% compression range, more preferably a 0-80% compression range. As used herein, ranges include boundaries unless otherwise stated.
[0018]
The panel elements may be formed from wood, metal, glass, rubber, fibrous materials, inorganic foams, organic foams, and combinations thereof.
[0019]
Examples of fibrous materials include fibrous batting, glass wool, inorganic wool, polymeric fibrous batting, carbonaceous fibers, and rock wool. The building panel may comprise at least two adjacent elements comprising fibrous material, the condition being that if the fibrous material has a fiber direction, the fiber direction of one element (domain) Is not perpendicular to the fiber direction of at least one adjacent element. For example, U.S. Pat. No. 4,025,680 discloses that a plurality of adjacent fibers are arranged such that the fiber directions of the strips are alternately arranged at right angles in adjacent bands (see lines 5-11 of column 2). A fibrous heat shield having parallel strips is disclosed. Such materials are not within the scope of the present invention because the fiber direction of each band (or panel element) is perpendicular (orthogonal) to the fiber direction of each adjacent band.
[0020]
Preferably, at least one panel element is not concerned with fibrous material, more preferably the entire building panel is not concerned with fibrous material. Even more preferably, at least one panel element is a polymer foam, and most preferably all panel elements of the building panel comprise a polymer foam.
[0021]
Suitable polymer foams include those comprising one or more of the following: They include polystyrene (PS) polymers (polymers) and copolymers (copolymers); polyesters, polyolefins such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), ethylene / styrene interpolymers (copolymers) (ESI) and the like. PE copolymers and PP copolymers; also polyurethanes. The polymer foam can include a blend of polymers, such as a blend (mixture) of PP and PE.
[0022]
Polymer foam is 100 (kg / m³) Preferably has a density of 50 (kg / m³The following is more preferred. 100kg / m³Foams having higher densities generally have undesirable thermal barrier properties. Foam is generally 5kg / m³Has a higher density.
[0023]
The polymer foam has an average cell (core) diameter. The average cell diameter is determined by measuring the cell diameter in the cross section of the foam. The average cell diameter for the foam is the average diameter for 20 or more randomly selected cell cross sections in the foam cross section. The diameter of a non-spherical cell is the average of the longest and shortest chords through the center of the cell cross section. View the foam cross section using optical or electron microscopy. Polymer foams useful in the present invention preferably have an average cell diameter of 0.01 mm or greater, more preferably 0.1 mm or greater, even more preferably 0.3 mm or greater. The average cell diameter is preferably 10 mm or less, more preferably 4 m or less, and even more preferably 2 mm or less. Foams having an average cell diameter of less than 0.01 mm tend to have an undesirably high density. Foams having an average cell diameter greater than 10 mm tend to be poor heat shields.
[0024]
The building panel according to the invention comprises at least two panel elements, which differ in the average compressive strength. The compressive strength is measured by compressing in the same direction and orientation using similar panel element parts of similar size and shape. Preferably, the two panel elements differ in average compressive strength when compressed in a dimension corresponding to the width of the building panel. Desirably, the two panel elements differ by at least 5% in average compressive strength, preferably by at least 10%, more preferably by at least 25%, and furthermore in average compressive strength by more than 50%, more than 100%, Furthermore, even 200% or more can vary.
[0025]
Desirably, at least one panel element is conformable. The conformable panel element is compressible and resilient, thereby providing compressibility and compression recovery for the building panel. The harmonizable panel element is preferably smaller in the compression dimension than any other dimension, thereby preventing buckling of the panel element in compression.
[0026]
The compressibility of the panel element is characterized by a compressibility of 10% compression. The harmonizable panel element preferably has a compressive strength at 10% compression of 0.1 kPa (kilopascal) or more, more preferably 0.2 kPa or more, still more preferably 0.3 kPa or more, and preferably 200 kPa or less, 50 kPa or less is more preferable, and 20 kPa or less is still more preferable. Panel elements having a compressive strength of less than 0.1 kPa generally lack sufficient durability, while panel elements having a compressive strength of greater than 200 kPa are generally too difficult to compress. .
[0027]
The percent recovery from 50% compression characterizes the elasticity of the panel element. The recovery is measured by applying sufficient compressive force to the panel element to compress the panel element to 50% of its uncompressed thickness. The thickness of the panel element is measured after 24 hours, excluding the compressive force. The compression recovery (force) of the panel element is obtained by dividing the thickness of the panel element 24 hours after the removal of the compression force by the thickness of the panel element without compression. Preferably, the conformable panel element has a compression recovery of 60% or more, more preferably 70% or more, and even more preferably 80% or more.
[0028]
Preferably, at least one tunable panel element of the building panel is compressed to reduce at least one dimension of said building panel. Reducing the dimensions of the building panel may allow the building panel to be inserted into a cavity having a smaller width than, for example, the uncompressed thickness of the building panel.
[0029]
More preferably, the building panel has a compression recovery if it no longer compresses the harmonizable panel element. The compression recovery of the building panel desirably provides sufficient pressure against the cavity wall to frictionally hold the building panel within the cavity. Generally, the compression recovery is 100 N / m for building panels.²The above pressure is applied and 200N / m²More preferably, 300 N / m²The above is more preferable. 100N / m²Smaller pressures are generally insufficient to buckle or flex without frictionally holding the building panel within the cavity. Normal pressure is 200,000 N / m²Less than 50,000 N / m²The following is preferable, and 30,000 N / m²The following is more preferred. 200,000 N / m²Building panels that apply greater pressure are generally very difficult to compress.
[0030]
Suitable harmonizable panel elements include fibrous materials such as, for example, fiber wool, glass wool, carbonaceous fiber, inorganic wool, and polymer foam. Preferably, the tunable panel element is a polymer foam, more preferably an open cell polymer foam. Foams for use in harmonizable panel elements preferably have an open cell (connected cell) content (part) of 5% or more, more preferably 10% or more, according to the method of ASTM D2856-A, 30% or more. % Or more is still more preferable, and 50% or more is most preferable. Polymer foams having an open cell content of less than 5% may lack the desired compressibility.
[0031]
Adjacent panel elements within a building panel may have a well-defined rate of change or variable boundaries. Two adjacent panel elements define a distinct boundary when at least one building panel property, such as compressive strength or density, suddenly changes from that of one panel element (the property) to that of another panel element. Have. The sudden change occurs at a distance of 0.5 cm or less, preferably 0.2 cm or less, more preferably 0.1 cm or less. For example, the bonding of two sets of polymer foams having different compressive strengths along adjacent corners can form a building panel having two panel elements and having a sharp boundary between these panel elements It is. Distinct boundaries separating panel elements by a distance greater than 0.5 cm tend to be rate-varying or variable boundaries, or another panel element.
[0032]
Alternatively, the two panel elements may have a rate-of-change boundary, wherein at least one characteristic is between that of each individual panel element (characteristic) or one Either that of the panel element (property) gradually changes to that of the adjacent panel element. For example, extruding two foams having different densities to mix together at an interface is a process for building panels having a rate-of-change boundary that gradually changes from the density of one panel element to the density of an adjacent panel element. Can be formed. The interface between two panel elements connected by a lap joint will also constitute a rate-of-change boundary.
[0033]
The two panel elements may alternatively have variable boundaries, where at least one building panel characteristic is variable, but steadily traverses the boundary from the characteristics of one panel element to the characteristics of another. Does not change.
[0034]
One variation of the present invention is a square or rectangular building panel having a band. The band preferably crosses the largest dimension of the major face (length of the building panel) and the largest dimension of its opposing face. The band may extend vertically from one end of the building panel to the opposite end and diagonally across the building panel, such as from one corner to the opposite corner, or It may be extended from one end to another in a non-linear (linear) shape. Although the bands can be of any shape and size, it is preferred that they be thicker than in width so that they prevent buckling when compressed.
[0035]
One desired building panel configuration includes a tunable band along at least one corner of a square or rectangular building panel. Such a band is a "harmonable (edge) band". Harmonizable corner bands allow building panels to conform to obstacles, such as pipes and drain pipes, along the cavity walls. Another advantageous form of the building panel comprises a tunable panel element along the edge of the building panel, which extends within the cavity across the edge of the building panel. Can be attached to obstacles. The building panel, if it is square, rectangular or some other shape, may have a perimeter with one or more compatible panel elements.
[0036]
Another variant of a square or rectangular building panel comprises at least one harmonizable band in the building panel, thereby allowing the building panel to bend into an uneven configuration. And facilitates insertion into the cavity.
[0037]
One desired panel element configuration for the building panels of the present invention is an alternating harmonizable panel element and a rigid panel element, or an alternating rigid band and a harmonizable band. And A rigid panel element is a panel element that has a higher average compressive strength compared to any adjacent harmonizable panel element. For example, a square or rectangular building panel may have bands that can be matched with alternating hard bands. FIGS. 1, 2a, 2b and 2c show examples of building panels having alternating harmonyable panel elements and rigid panel elements.
[0038]
FIG. 1 shows an example of a building panel 10 having a panel thickness T and comprising two panel elements 20 and 30. Panel elements 20 and 30 are bands within building panel 10. Panel element 20 has a higher average compressive strength than panel element 30. The main surface 15 of the building panel 10 comprises the surfaces 22 and 32 of the panel elements 20 and 30, respectively. FIG. 1 shows an interface (connection) 40 between the panel elements 20 and 30 as a variable boundary. FIG. 1 shows a corner 12 of the building panel 10, which also acts as a corner of the panel element 30. The building panel 10 has a length L equal to the length of the panel element 30. The building panel 10 has a width W.
[0039]
2a, 2b and 2c show an example of a building panel 50 having five panel elements 60, 70, 80, 90 and 100. FIG. All five panel elements are bands of building panels 50. The panel elements 60, 80 and 100 are compatible. Panel element 80 allows building panel 50 to bend into an uneven configuration. FIG. 2 a shows a building panel 50 and a cavity 115. The width W 'of the building panel 50 is larger than the space between the cavity walls 110 and 120, and the cavity walls partition the cavity 115. FIG. 2 b shows the building panel 50 after bending into an uneven configuration for insertion into the cavity 115. The acting force F on the panel element 80 returns the building panel 50 to a flat configuration in the cavity 115 and compresses the panel elements 60, 80 and 100. FIG. 2 c shows the building panel 50 in the cavity 115.
[0040]
The building panel of the present invention may include at least one slit (opening) extending across the major surface or a surface opposite the major surface and extending to a depth less than the panel thickness. Such a slit facilitates bending the building panel into an uneven configuration for insertion into the cavity. 2a, 2b, 2c also show such a selectable slit 82 in the panel element 80. FIG. FIG. 2b shows a slit 82 that opens slightly when the building panel 50 bends into an uneven configuration, thereby facilitating bending of the building panel 50.
[0041]
FIG. 3 a shows a building panel 130 having two panel elements 132 and 134. Panel element 134 is a harmonizable panel element disposed around the perimeter of building panel 130. FIG. 3a shows the panel element 134 as a single piece, but it may also be formed by multiple pieces. FIG. 3 b shows a similar building panel 140 having a panel element 142 and a number of harmonizable panel elements 144, 146, 148 and 150 around the perimeter of the building panel 140.
[0042]
The building panel may have a tongue or groove shape on at least one small face. The tongue shape has a tongue, and preferably one or two shoulders. Similarly, the groove shape comprises a groove and preferably further comprises one or two shoulders. The tongues of one building panel advantageously fit into the grooves of adjacent building panels to form a joint between the building panels. Although any tongue and groove shape is feasible, a round shape is advantageous and allows the tongue of one building panel to roll into the groove of another building panel. The shoulders assist so that the tongue of one building panel does not move out of the groove of the adjacent building panel, thereby causing buckling or flexing at the joint between the two building panels. I do. The shoulder, if present, is formed to be greater than 0% of the panel thickness, preferably 5% or more, more preferably 10% or more, further preferably 95% or less, and preferably 80% or less of the panel thickness. Preferably, it is 60% or less. If the shoulder is formed to more than 95% of the panel thickness, the tongue tends to break easily.
[0043]
4a and 4b show drawings of two building panels 160 and 170 and the end of a cavity 185 separated by cavity walls 180 and 190. The building panel 160 includes a rigid panel element 163 having a tongue shape with a tongue 164 and shoulders 166 and 168, and a harmonizable panel element 162. The building panel 170 comprises a rigid panel element 173 having a groove shape with a groove 174 and shoulders 176 and 178, and a harmonizable panel element 172. The building panels 160 and 170 place the harmonizable panel elements 162 and 172 against the cavity walls 180 and 190, respectively, and slide the tongue 164 into the groove 174 while applying a force F 'to the rigid panel element. By applying to 163 and 173, they are connectedly inserted into the cavity 185. FIG. 4b shows the building panels 160 and 170 being connectedly inserted into the cavity 185 with the harmonizable panel elements 162 and 172 slightly compressed.
[0044]
Generally, when two or more building panels are adjacent to one another in a cavity, the pressure created by the elasticity of the compressed panel elements is sufficient to hold the adjacent building panels together. However, adjacent corners of two adjacent building panels can have an adhesive between them, preventing the building panels from separating. Similarly, the application of any type of fastener or adhesive tape along the major surfaces of adjacent building panels and across adjacent corners will prevent separation of the building panels. Can help.
[0045]
One suitable method for providing a building panel of the present invention is to connect separate panel elements together, such as different pieces of polymer foam or a combination of polymer foam and fibrous materials, to form a single unit. Forming building panels. The skilled artisan will recognize any number of means suitable for connecting the two panel elements together, such as double-sided tape, epoxy or polyurethane glue, latex glue, hinges and It has wires and the like that are inserted into and passed through adjacent panel elements. Melt welded polymer panel elements using heat or solvents are also acceptable.
[0046]
Another suitable method for providing a building panel of the present invention is to chemically or mechanically or chemically or at least one element in a building panel having an initially homogeneous compressive strength. This is due to both mechanical and mechanical improvements. For example, buckling or fracturing cell walls or penetrations, cuts or removals of polymer foam panel elements tend to reduce the compressive strength of the panel elements. The cuts in the panel element may be either in the plane or perpendicular to the compression plane, but still reduce the compressive strength of the panel element. Cuts in the compression plane may cause local buckling of the panel element. Chemical modification of polymer foam panel elements can also form panel elements of different compressive strengths. For example, the addition of a plasticizer to a polymer foam tends to reduce its compressive strength, while the addition of a crosslinker tends to increase the compressive strength of the foam. Chemical and mechanical modifications are also effective to create elements of different compressive strength in building panels that initially do not have essentially uniform compressive strength.
[0047]
Yet another acceptable method for providing the building panels of the present invention is by simultaneously manufacturing panel elements in such a way that adjacent panel elements are connected during manufacturing. For example, different polymer foams are co-extruded through adjacent dies (moulds) so that during expansion the polymer foams come into contact with each other and bond at the joint where the contact occurs. The different foams then form different panel elements in polymer foam building panels.
[0048]
Similarly, coalesced strand foam technology is acceptable to provide the building panels of the present invention. In fact, the combined yarn bundle foam technology has unique advantages over other foam technologies in providing building panels.
[0049]
Combined yarn bundle foam technology involves extruding a foamable gel through a die having a plurality of openings to foam the yarn bundle foam. The "strands" are extruded through the openings, expand, and join together to form a structure comprising a plurality of foam yarn bundles, such as building panels. A foam structure with a number of bonded foam yarn bundles is a yarn bundle foam. Each thread bundle has skin and a core. The skin wraps around the core and has a higher density than the core. The yarn bundles generally bond together as their skin bonds during inflation. The use of an adhesive to bond the yarn bundles together or to assist in bonding the yarn bundles is also acceptable.
[0050]
The compressive strength of a yarn bundle foam is a function of many parameters. As used herein, compressive strength corresponds to the compressive strength in the compression of a radial yarn bundle when referring to a yarn bundle foam. For example, a yarn bundle foam having a given number of yarn bundles per cross-sectional area generally has a higher compressive strength than a yarn bundle foam having fewer yarn bundles per cross-sectional area. One possible reason for a yarn bundle foam having more yarn bundles per cross-sectional area to have higher compressive strength is that with more yarn bundles, there is more skin in the cross-sectional area of the yarn bundle foam It is. The skin forms a support structure that passes through the cross section of the yarn bundle foam, thereby resisting compression.
[0051]
The space inside the yarn bundle also reduces the compressive strength of the yarn bundle foam. The yarn bundle interior space is formed when the yarn bundle expands, when the yarn bundle is small enough or when adjacent yarn bundles are separated by a sufficient distance so that they only intermittently contact each other. The places where the yarn bundles do not contact remain as spaces between the yarn bundles. These voids are spaces in the yarn bundle. The space within the yarn bundle reduces the compressive strength of the yarn bundle foam by allowing the yarn bundle to be compressed into that space instead of compressing it into an adjacent yarn bundle.
[0052]
Those skilled in the art can recognize, without undue experimentation, many methods for providing yarn bundle foams having different compressive strengths.
[0053]
Improving the die (form) from which the foam yarn bundle is extruded can improve the parameters of many yarn bundle foams, including the compressive strength of the yarn bundle foam. Dies generally have a specific number of openings per unit area. The openings have a particular shape, size and a particular orientation in the die. For a given foamable gel extruded through a die to form a yarn bundle foam, a number of openings per unit area in the die will cause the number of yarn bundles per unit cross-sectional area in the foam yarn bundle to be formed. Determine the number. The opening shape determines the shape of the foam yarn bundle. The opening size determines the yarn bundle size. The direction of the shedding determines the orientation of the yarn strand interstrand in the yarn bundle form.
[0054]
Extrusion of foamable gel through a die having two or more portions that differ in at least one of the number of openings per unit area, opening shape and opening spacing can form a yarn bundle foam with different panel elements It is. For example, one portion of the die may have a specific number of openings per unit area, and adjacent portions of the die may have fewer openings per unit area. A yarn bundle foam having a panel element with a specific number of yarn bundles per cross-sectional area adjacent to another panel element having less yarn bundle per cross-sectional area due to expansion of the foamable gel through such a die Form building panels. Panel elements having less yarn bundles per cross-sectional area have lower compressive strength than panel elements having more yarn bundles per cross-sectional area.
[0055]
The foam yarn bundle may be solid or hollow. Solid yarn bundles have foam throughout the cross-section of the yarn bundle. The hollow fiber bundle has a foam only around the circumference of the yarn bundle cross section, and does not have a foam at the center of the yarn bundle cross section. Hollow fiber bundles and their formation are further disclosed in U.S. Patent Application Serial No. 09 / 706,110 ('110) (see page 2 line 30 to page 5 line 17). Hollow fiber bundles tend to have lower compressive strength when radially compressed than solid yarn bundles. The building panels of the present invention may include a hollow fiber bundle or a solid fiber bundle, but are essentially unrelated to the combination of hollow and solid fiber bundles. If the difference between the number of solid foam yarn bundles and the number of hollow foam yarn bundles is more than 90%, preferably more than 95%, more preferably more than 98% of the total number of yarn bundles Does not basically relate to a combination of hollow and solid yarn bundles.
[0056]
The polymeric yarn bundle foam generally comprises at least one organic polymer to form the polymeric yarn bundle foam. Organic polymers include alkylene aromatic polymers, polyolefins, rubber-modified alkylene aromatic polymers, alkylene aromatic copolymers, hydrogenated alkylene aromatic polymers and copolymers, alpha (alpha) olefin homopolymers (homopolymers) and copolymers, or as described above. Polymer and rubber blends (mixtures). Suitable polymers include ESI and include homopolymers and copolymers of PP, PE and PS.
[0057]
The building panels of the present invention may work with building panels outside the scope of the present invention to bridge the cavity. For example, FIGS. 5 a and 5 b show building panels 220 and 230 operating across a cavity 205. Building panel 220 includes panel elements 222 and 224. The panel elements 222 can be matched. The building panel 230 includes a single panel element 232 having opposing corners 234 and 236. FIG. 5 a shows building panels 220 and 230 inserted into cavity 205 with panel element 222 facing cavity wall 200 and corner 234 of panel element 232 facing cavity wall 210. The corner 226 of the building panel 220 is arranged so as to face the corner 236 of the building panel 230, and a force F ″ is applied to the corners 226 and 236 to place the building panels 220 and 230 in the cavity 205. The panel element 222 is compressed as the building panel is inserted into the cavity 205. Figure 5b shows the building panels 220 and 230 in the cavity 205.
[0058]
The building panel of the present invention may be connected to at least one other building panel using at least one hinge to form a hinged building panel, wherein the another building panel is a book panel. It may or may not be included within the scope of the invention. Hinged building panels can be bent in the opposite direction at the hinge, forming an uneven configuration for insertion into the cavity.
[0059]
Similarly, at least one panel element may be connected to at least one other panel element via at least one hinge. Suitable hinges comprise bendable polymer or metal strips, polymer or metal films, or actual devices designed for the construction of hinged connections. The hinge may be attached to a major surface of an adjacent building panel or panel element, or to a minor surface of an adjacent building panel or panel element, or may be attached to an adjacent building panel or panel element. It may penetrate inside the element. A variant of one building panel comprises a hinge between one or two harmonizable panel elements, wherein upon insertion of the building panel into the cavity, the harmonizable panel element comprises a hinge. Is compressed and conforms around it so that it makes intimate contact with the hinged panel element.
[0060]
The panel element, even if it is an entire building panel, can have a facer on at least one surface, in particular on a major surface. Suitable facers include woven (woven) and non-woven materials, including polymer films, metal sheets and foils (such as aluminum foil), paper, fiberglass and cloth, and combinations thereof. Such facers can provide additional air barrier properties to the building panels, can act as hinges between the panel elements, can enhance the decorative features of the building panels, It also helps prevent building panels from buckling or flexing. A facer is not required, but can cover the entire surface of the building panel.
[0061]
Numerous building panel configurations are conceivable within the scope of the present invention. For example, a foam building panel comprising a single foam may be placed through the thickness of the foam in a particular pattern to control the compression of the foam under pressure, or another foam (or some other It is possible to have a cylindrical plug of panel element material), which (an alternative foam) has a higher or lower compressive strength compared to said foam building panel. Alternatively, a building panel comprising the basic component material may have a tapered or grooved portion that is filled with component material other than the basic panel component material. The artisan can conceive of many different forms that fall within the scope of the invention.
[0062]
The building panels of the present invention are useful as heat shields, sound attenuators and barriers, as decorative items, or simply to fill cavities, for example, to prevent insects or rodents from entering the cavities. is there. Building panels are particularly useful for installation in walls and roof cavities in houses, garages and other buildings. The building panel of the present invention is also useful, for example, for installation in a wall cavity of a portable insulating container.
[0063]
The following examples further illustrate the invention but do not limit its scope in any way. Compressive strength (stress) values are determined using the European Standard (EN) 826 or as otherwise indicated. The thermal conductivity is determined at 10 ° C. according to EN 28301.
[0064]
An example (EX) 1 and 2: Comparison of building panels with and without harmonizable panel element edge (corner) bands
EX1 illustrates a building panel of the present invention formed from a single bundle form panel. EX1 includes harmonizable panel elements that are not along the panel corners.
[0065]
EX2 illustrates a building panel of the present invention similar to EX1, which further comprises harmonizable panel elements ("harmonable edge bands") at opposing panel corners (edges). EX2 is similar to the panels of FIGS. 2a and 2b. EX2 is capable of matching larger diameter obstacles in the cavity wall as compared to similar panels that do not involve a tunable edge band, such as EX1.
[0066]
A 130 cm long, 60 cm wide and 10 cm thick panel of a polyolefin based bonded yarn bundle foam (e.g., PROPEL (R) 12-20 polymer foam, PROPEL is a trademark of Dow Chemical, Inc.). Prepare EX1 and EX2 by using. Drilling through the form of a 10 cm wide band passing through the center of the building panel creates a panel element that can be matched in EX1 and EX2. The needle is punched using a 2 mm diameter needle placed 5 mm apart along the orthogonal axis. Using the same needle stamping process as forming a 10 cm wide harmonizable band, the EX2 harmonizable edges (corners) by perforating 5 cm wide panel elements along the EX2 corners. Form a band. The non-perforated panel elements EX1 and EX2 are rigid panel elements. EX1 and EX2 both illustrate building panels having panel elements that are bands.
[0067]
Table 1 shows the compressive strengths for the EX1 and EX2 rigid panel elements and the harmonizable panel elements. The distortion rate (percent) corresponds to the compression ratio.
[0068]
[Table 1]

[0069]
Further improve the 10 cm wide tunable panel element by cutting 90-95 mm deep slits along the length of the panel element using heating blades (wings), typically in the center of the width dimension. .
[0070]
By placing two studs parallel to each other and further apart by a certain distance, the major flat surface of one stud faces the major flat surface of another stud. , Forming a test cavity. The volume between the two studs defines the cavity with the stud spacing defining the width of the cavity. The surface of each stud has a width (which defines the depth of the cavity) greater than 10 cm. To simulate the roof pitch, the studs are tilted so that the cavity is at a 45 degree angle to the horizontal.
[0071]
Place a cylindrical object of a specific diameter along the main flat surface of the stud. The object simulates, for example, a cable, tube, or pipe along a stud or spar.
[0072]
First bend the building panels along the slits in the 10 cm wide harmonizable band and insert the panel edges (corners) into the cavity and against the stud surface, and then the building panels are fully inserted into the cavity Either EX1 or EX2 is placed in the cavity by pressing along the slit until it enters (see, eg, FIGS. 2a and 2b). When the stud spacing is between 60 cm and 56 cm, both EX1 and EX2 are adapted to fit tightly into the cavity without buckling. Buckling occurs in building panels when the spacing is less than 56 cm, with buckling being most pronounced in a 10 cm wide harmonizable band.
[0073]
EX1 conforms to a cylindrical object having a diameter of 5 mm or less and forms a tight seal with studs. EX1 does not form a tight seal around a cylindrical object having a diameter of 10 mm or more.
[0074]
EX2 conforms to a cylindrical object having a diameter of 15 mm and forms a tight seal with studs.
[0075]
EX 3: Building panel with polyurethane foam harmonizable panel elements
EX3 illustrates a building panel of the present invention comprising a polyurethane foam harmonizable panel element. EX3 further illustrates the advantage of having a tunable edge band to tune around objects on the cavity wall. EX3 has a structure similar to the structure of the building panel of FIGS. 2a and 2b. The panel element of EX3 is an example of a band.
[0076]
Two rigid elements 130 cm long, 20 cm wide and 10 cm thick are cut from a PS foam plate such as STYROFOAM® Roofmate SL polymer foam insulation (STYROFOAM is a trademark of Dow Chemical). Two 5 cm wide bands and one 10 cm wide band of three 130 cm long and 10 cm thick tunable bands are cut from a flexible polyurethane (PU) foam (such as PU foam 16F from Metzeler Mousse). In order to form a building panel having dimensions similar to EX2 and having a panel element orientation of "5 cm PU foam / PS foam / 10 cm PU foam / PS foam / 5 cm PU foam", it is 130 cm long and 10 cm long. The panel elements are glued together using a two-part epoxy adhesive along the corners of the thickness.
[0077]
Table 3 gives a summary of the compressive strength for PU foams. For comparison, the compressive strength for PS foam is 229 kPa at yield.
[0078]
[Table 3]

[0079]
Insert EX3 into the test cavity using the procedure described in EX1 and EX2. EX3 fits cavities with spacing from 60 cm to 56 cm without buckling and fits tightly around a cylindrical object having a diameter of 15 mm on the main flat surface of the cavity wall. I do.
[0080]
EX 4. Polyurethane building panels
Building panels are made as described for EX3, except that rigid polyurethane foam is used instead of PS foam. Rigid polyurethane foam is 35 kg / m according to EN1602³And a compressive strength of 146 kPa at yield, and a thermal conductivity of 19 milliwatts / meter-Kelvin (mW / m * K).
[0081]
EX4 is implemented similarly to EX3 and further illustrates the building panel of the present invention comprised of polyurethane foam. The thermal conductivity of the rigid polyurethane foam makes it a particularly attractive thermal barrier panel.
[0082]
EX 5. Rock wool building panel
EX5 indicates a building panel made of the total fiber (fiber) of the present invention.
55kg / m³A piece of rock wool having a density of (ROCKPLUS® is a trademark of Rockpool, such as ROCKPLUS® thermal barrier) is cut into a panel 130 cm long, 60 cm wide and 10 cm thick. Using either a roller or a hydraulic press, a 10 cm wide tunable band 130 cm long through the center of the panel is compressed to 20% of its initial thickness. The compression of the panels makes the rockwool structure resilient to form a harmonizable element. The panel forms a rigid band / harmonic band / rigid band configuration. This panel is EX5.
[0083]
Table 4 shows the compressive strength of the uncompressed (hard) band and the compressed (harmonic) band.
[0084]
[Table 4]

[0085]
EX5 safely fits a cavity spacing of 57 cm using the cavity wall test device from EX1.
[Brief description of the drawings]
FIG.
FIG. 1 shows a panel comprising two panel elements.
FIG. 2a
FIG. 2a shows an example of a panel inserted into a cavity by reversibly bending from a planar to a non-planar configuration.
FIG. 2b
FIG. 2b shows an example of a panel inserted into a cavity by reversibly bending from a planar to a non-planar configuration.
FIG. 2c
FIG. 2c shows an example of a panel inserted into a cavity by reversibly bending from a planar to a non-planar configuration.
FIG. 3a
FIG. 3a shows a panel with tunable panel elements around the perimeter of the panel.
FIG. 3b
FIG. 3b shows a panel having a plurality of tunable panel elements around the perimeter of the panel.
FIG. 4a
FIG. 4a shows the end faces of two panels, one having a tongue shape and the other having a groove shape, which are inserted to connect into the cavity.
FIG. 4b
FIG. 4b shows the end faces of two panels, one having a tongue shape and the other having a groove shape, which are inserted to connect into the cavity.
FIG. 5a
FIG. 5a shows a panel of the present invention operating with a panel having a single panel element to span a bridge into a cavity.
FIG. 5b
FIG. 5b shows a panel of the present invention operating with a panel having a single panel element to bridge a cavity.

Claims

In a building panel comprising at least two panel elements,
Each panel element basically has a homogeneous compressive strength and an average compressive strength,
The panel is
(A) having at least two panel elements having different average compressive strengths,
(B) essentially unconstrained by the combination of hollow and solid foam yarn bundles, furthermore, if the panel has at least two adjacent panel elements comprising fibrous material having fiber orientation, The direction of the fiber of one panel element is not orthogonal to the direction of the fiber of at least one adjacent panel element,
Building panels.

The panel of claim 1, wherein at least one panel element comprises a polymer foam.

The panel of claim 1, wherein each panel element comprises a polymer foam.

A panel according to any one of the preceding claims, wherein the at least two panel elements differ in average compressive strength by at least 5%.

The at least one panel element is at least one harmonizable panel element, and when compressed, the harmonizable panel element reduces at least one dimension of the panel, thereby placing the panel in a cavity. Can be inserted into the
4. A panel according to any one of the preceding claims, wherein the panel also has a compressive recovery force that frictionally holds the panel within the cavity.

4. The panel of claim 1, wherein the at least one panel element is a tunable panel element, the tunable panel element allowing the panel to reversibly bend from a flat state to a non-flat configuration. Panel according to the paragraph.

The panel has a main surface, a surface facing the main surface, a panel thickness, and a slit that penetrates to a shallower depth than the panel thickness,
The panel according to any one of claims 1 to 3, wherein the slit crosses the main surface or a surface facing the main surface.

4. A panel according to any one of the preceding claims, wherein the panel comprises alternating tunable panel elements and rigid panel elements.

The panel according to any of the preceding claims, wherein the panel has a perimeter, the perimeter comprising at least one tunable panel element.

4. A panel according to any one of the preceding claims, wherein the panel has tunable panel elements along at least one corner.

The panel according to any one of claims 1 to 3, wherein the panel element is a band.

The panel according to any one of claims 1 to 3, wherein the panel has at least one corner having a tongue or groove shape.

4. A panel according to any one of the preceding claims, wherein at least one panel element comprises an attached polymer foam yarn bundle.

14. The panel of claim 13, wherein the bondable polymer foam yarn bundle comprises polypropylene.

4. A panel according to any one of the preceding claims, wherein at least one panel element comprises a bonded polymer foam yarn bundle having an internal yarn bundle space.

4. The panel according to claim 2, wherein the foam has an average cell diameter in the range of 0.01 mm to 10 mm.

The foam panel according to claim 2 or 3 having front and rear of the density of the density, or per cubic meter 100 kg (kg / ^{m 3)} of 100 kg per cubic meter (kg / ^{m 3).}

4. A panel according to any of claims 2 or 3, wherein the at least one polymer foam panel element has 5% or more open cell portions according to the method of ASTM D2856-A.

Wherein the panels have an average cell diameter in the range from 0.01mm to 10mm having a density in the range of 5 kg / ^{m 3} of 100 kg / ^{m 3,} and a fastening-type polypropylene foam fiber bundle,
The panel of claim 1, wherein at least one panel element has 5% or more open cell portions according to the method of ASTM D2856-A.

Average cell diameter of the foam is in the range from 0.1mm to 4 mm, density of the foam is in the range of 5 kg / ^{m 3} of 50 kg / ^{m 3,} according to further methods of the foam ASTM D2856-A 3. The panel of claim 2 having at least 50% open cell portions.