JP7216727B2 - ガラス繊維補強ポリウレタン／ポリイソシアヌレート発泡体断熱ボード - Google Patents

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関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年１１月２８日に出願されたイタリア特許出願第１０２０１７０００１３６４９５号に対する優先権を主張し、その開示全体は、参照により本明細書に組み入れられる。

本開示の実施形態は、概して、ポリウレタン／ポリイソシアヌレート発泡体断熱ボードに関し、より具体的には、７０ｋｇ／ｍ^３未満の密度を有するガラス繊維補強ポリウレタン／ポリイソシアヌレート発泡体断熱ボードに関する。

コンクリートまたは石積み壁などの外壁用の断熱システムが提案されている。外壁の外面に適用され、レンダリングシステムが対面する断熱製品の組み合わせは、外部断熱複合システム（ＥＴＩＣＳ）と呼ばれる。外部断熱複合システムは、新しい住居と既存の建物ストックの改修の両方にとって、他のソリューションよりも建設においてしばしば好ましい選択である。

最も一般的な外部断熱複合システムは、断熱材料と同様に膨張性ポリスチレン（ＥＰＳ）を用いる。ポリウレタン発泡体およびポリイソシアヌレート発泡体は、典型的に、断熱、強度、限られた吸水量など、低コストの代替品よりも優れた特定の特性を提供する。しかしながら、そのような発泡体は、ＥＰＳと比較して寸法安定性が低下している場合がある。したがって、ガラス繊維補強ポリイソシアヌレート発泡体断熱ボードを外部断熱複合システムの外壁と組み合わせることが提案されている。

本明細書の１つ以上の実施形態によれば、外部断熱複合システムは、コンクリートまたは石積みの壁と、コンクリートまたは石積みの壁上の断熱ボードと、を含む。断熱ボードは、ガラス繊維で補強され、ＡＳＴＭ Ｄ １６２２に従って７０ｋｇ／ｍ^３未満の密度を有するポリウレタン／ポリイソシアヌレート発泡体を含む。

例示の外部断熱複合システムを示す。

図１を参照すると、外部断熱複合システム１００は、コンクリートまたは石積み壁などの外壁１０２を含むことができる。石造物または煉瓦積みとしても知られている石積みは、モルタルでモノリシック構造に一緒に結合される比較的大きなユニット（石、レンガ、ブロックなど）を含み得る。コンクリートは、セメント、骨材、および水から作製され、硬化してユニットなしの構造を作成することができる。

外部断熱複合システム１００は、外壁１０２の外面上に直接配置された接着剤１０４をさらに含むことができる。接着剤１０４は、外壁１０２の外面と断熱構成要素１０６との間に載置することができる。様々な実施形態では、接着剤１０４は、発泡接着剤、シリコーン接着剤、ホットメルト接着剤、またはコールドメルト接着剤などの可撓性接着剤であってよい。いくつかの特定の実施形態では、接着剤は、ポリウレタンまたはポリイソシアヌレート発泡接着剤、例えば、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ、ＭＩ）からＩｎｓｔａ－Ｓｔｉｋ（商標）として市販されているポリウレタンまたはポリイソシアヌレート発泡接着剤であり得る。本明細書で説明する様々な実施形態は、断熱構成要素１０６を外壁１０２に取り付けるための接着剤１０２について説明しているが、断熱構成要素１０６は、機械的固定デバイスの使用など、他の方法で外壁１０２に取り付けることができると企図される。

様々な実施形態によれば、断熱構成要素１０６は、ガラス繊維で補強されたポリウレタン／ポリイソシアヌレート発泡体を含む断熱ボードであってもよい。本明細書で使用される場合、「ポリウレタン」という用語は、ポリウレタン、ポリウレタン／ポリ尿素、およびポリウレタン／ポリイソシアヌレート材料を包含する。本明細書で使用される場合、「ポリウレタン／ポリイソシアヌレート発泡体層」という用語は、ポリウレタンおよびポリイソシアヌレートを含む発泡体層を指す。以下により詳細に記載されるように、様々な実施形態のポリウレタン／ポリイソシアヌレート発泡体は、ＡＳＴＭ Ｄ １６２２に従って７０ｋｇ／ｍ^３未満の密度を有する。さらに、様々な実施形態では、断熱構成要素１０６は、７０℃で２日間９０％相対湿度（ＲＨ）および２日間７０℃で２５％ＲＨに曝されたときに、１．５％未満の絶対値の合計として測定される寸法変化を示す。様々な実施形態では、断熱構成要素１０６は、少なくとも１つのフェーシング層を含むことができる。

さらに図１を参照すると、外部断熱複合システム１００は、断熱構成要素１０６によって接着剤１０４から分離された１つ以上のベースコート層１０８をさらに含むことができる。図１に示す実施形態は２つのベースコート層１０８を含むが、いくつかの実施形態では、外部断熱複合システム１００は、３つ以上のベースコート層、１つのベースコート層、またはさらにはベースコート層を含まなくてもよいと企図される。

図１に示す外部断熱複合システム１００はまた、２つのベースコート層１０８の間に位置決めされた補強メッシュ１１０を含む。様々な実施形態では、補強メッシュ１１０は、ポリマーコーティングされたガラス繊維メッシュ布であってよい。ガラス繊維メッシュ生地は、いくつかの特定の実施形態では、１００～２２０ｇ／ｍの重量、または１４０～１８０ｇ／ｍの重量を有することができる。

最後に、トップコート１１２が、外部断熱複合システム１００上に位置決めされる。トップコート１１２は、限定ではなく例として、粒子の粗いおよびスクラッチされたレンダリング、装飾パネル、レンガ効果、または実際のレンガスリップを含み得る。特定の実施形態に応じて、他の種類のトップコートが企図される。

ポリウレタン／ポリイソシアヌレート発泡体層
様々な実施形態では、ポリウレタン／ポリイソシアヌレート層は、イソシアネート反応性成分をイソシアネート成分と反応させることによって形成され、１つ以上の膨張可能なガラスウェブで補強されたポリマーマトリックスから形成され得る。特に、ポリマーマトリックスは、ウレタン基、イソシアヌレート基、および／または尿素基を含み得る。ポリウレタン／ポリイソシアヌレート発泡体を形成するためのポリウレタン／ポリイソシアヌレート配合物は、ポリウレタン／ポリイソシアヌレートポリマーを形成するためにイソシアナート成分から提供されるイソシアナート部分とイソシアネート反応性成分から提供されるイソシアネート反応性部分との反応生成物であるポリウレタンポリマーの形成に依存する多成分系から調製することができる。得られるポリウレタン／ポリイソシアヌレート発泡体は、ＡＳＴＭ Ｄ－１６２２従って、２５ｋｇ／ｍ^３～７５ｋｇ／ｍ^３（例えば、３０ｋｇ／ｍ^３～７０ｋｇ／ｍ^３、３０ｋｇ／ｍ^３～５０ｋｇ／ｍ^３、３５ｋｇ／ｍ^３～４５ｋｇ／ｍ^３など）の適用密度を有する。

イソシアネート反応性成分は、１つ以上のポリオールを含む。様々な実施形態では、ポリオールは、ポリエステルポリオールであってよい。ポリエステルポリオールには様々な分子量が企図される。ポリエステルポリオールは、１分子当たり複数のエステル基を含有し得、１分子当たり平均少なくとも１．５個のヒドロキシル基、１分子当たり少なくとも１．８個のヒドロキシル基、または１分子当たり少なくとも２個のヒドロキシル基を有し得る。ポリエステルポリオールは、いくつかの実施形態において、１分子当たり最大６個のヒドロキシル基を含有し得るが、他の実施形態において、１分子当たり最大約３個のヒドロキシル基を含有し得る。ポリエステルポリオールのヒドロキシル当量は、約７５～４０００または１５０～１５００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲であり得る。

好適なポリエステルポリオールは、ヒドロキシル化化合物とポリカルボン酸またはそれらの無水物との反応生成物を含む。例えば、ポリエステルポリオールは、ジオールとジカルボン酸またはジカルボン酸無水物との反応生成物であり得る。ポリカルボン酸または無水物は、脂肪族、脂環式、芳香族および／または複素環式であってもよく、ハロゲン原子等で置換されてもよい。ポリカルボン酸は、不飽和であってもよい。これらのポリカルボン酸の例としては、コハク酸、アジピン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水トリメリット酸、無水フタル酸、マレイン酸、無水マレイン酸およびフマル酸が挙げられる。ポリエステルポリオールの製造に使用されるヒドロキシル化化合物は、当量重量が１５０以下、１４０以下、または１２５以下であってもよい。ヒドロキシル化化合物は、エチレングリコール、１，２－および１，３－プロピレングリコール、１，４－および２，３－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，８－オクタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、１，２，６－ヘキサントリオール、１，２，４－ブタントリオール、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、キニトール、マンニトール、ソルビトール、メチルグリコシド、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジブチレングリコール、ポリエチレングリコールなどを含み得る。

ポリエステルポリオールは、芳香族ジカルボン酸および／またはそれらの誘導体と、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、またはグリセリンなどのヒドロキシル化化合物との反応生成物であり得る。１つ以上のポリオールは、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ～５５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、または１００～５５０ｍｇＫＯＨ／ｇのヒドロキシル価を有し得る。

ポリエステルポリオールは、３０重量％～５０重量％のテレフタル酸または無水フタル酸、５重量％～２０重量％のジエチレングリコール、および４０重量％～７０重量％のポリエチレングリコールを含み得る。例えば、ポリエステルポリオールは、３１．５重量％のテレフタル酸または無水フタル酸、８．５重量％のジエチレングリコール、および６０重量％のポリエチレングリコールを含み得る。無水フタル酸からなり、使用に好適な市販のポリエステルポリオールの例には、商品名ＳＴＥＰＡＮＰＯＬ（商標）（Ｓｔｅｐａｎ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）で入手可能なものを含み、その例には、ＳＴＥＰＡＮＰＯＬ（商標）３１５２、ＳＴＥＰＡＮＰＯＬ（商標）ＰＳ２３５２、ＳＴＥＰＡＮＰＯＬ（商標）ＰＳ７０Ｌが含まれる。

上記に提供されるものに加えて、他の種類のポリオールを使用することができる。例えば、芳香族または脂肪族ポリエステルポリオール、脂肪族または芳香族ポリエーテル－エステルポリオール、および植物誘導体から得られるポリオールを使用することができる。したがって、ポリオールの様々な組み合わせを使用して、イソシアネート反応性成分を形成することができる。例えば、他のポリオールの例には、ＶＯＲＡＮＯＬ（商標）ＲＮ４９０およびＶＯＲＡＮＯＬ（商標）ＲＨ３６０（スクロースおよびグリセリンにプロピレンオキシドを添加することにより形成され、平均官能価が４より大きく、ＥＷがそれぞれ１１５および１５６のポリエーテルポリオール）、ＶＯＲＡＮＯＬ（商標）ＲＮ４８２（酸化プロピレンをソルビトールに添加することにより形成され、公称官能価が６、ＥＷが１１５のポリエーテルポリオール）、ＴＥＲＣＡＲＯＬ（商標）５９０３（プロピレンジアミンをトルエンジアミンに付加することにより形成された、公称官能価が４およびＥＷが１２７のポリエーテルポリオール）が含まれ、すべてＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ、ＭＩ）から入手可能である。

連鎖延長剤、架橋剤などの他の添加剤も含まれ得る。連鎖延長剤の例には、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリプロピレン、およびポリエチレングリコールが含まれる。任意の連鎖延長剤成分は、分子当たり２つのイソシアネート反応性基を有し、また４００未満のイソシアネート反応性基当たりの当量を有し得る連鎖延長剤を含み得る。任意の架橋剤成分は、１分子当たり３つ以上のイソシアネート反応性基および４００未満のイソシアネート反応性基当たりの当量を有する少なくとも１つの架橋剤を含み得る。

様々な実施形態において、ポリウレタン／ポリイソシアヌレート層は、物理的発泡剤を含む。本明細書で使用される場合、「物理的発泡剤」は、反応条件下で揮発して発泡ガスを形成する低沸点液体である。例示的な物理的発泡剤には、炭化水素、フルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボン、ヒドロフルオロオレフィン、ヒドロクロロフルオロオレフィン、および他のハロゲン化化合物が含まれる。

イソシアネート成分は、脂肪族、脂環式、脂環式、および／または芳香族ポリイソシアネートおよびそれらの誘導体であるイソシアネート含有反応物を含み得る。誘導体は、限定ではなく例として、アロファネート、ビウレット、およびＮＣＯ末端プレポリマーを含み得る。いくつかの実施形態によれば、イソシアネート成分は、少なくとも１つの芳香族イソシアネート（例えば、少なくとも１つの芳香族ポリイソシアネート）を含む。例えば、イソシアネート成分は、芳香族ジイソシアネート、例えば、ジフェニルメチレンジイソシアネート（ＭＤＩ）の少なくとも１つの異性体、粗ＭＤＩ、および／またはより高官能性のメチレンポリフェノールポリイソシアネートを含み得る。本明細書で使用される場合、ＭＤＩは、ジフェニルメタンジイソシアネート異性体、ポリフェニルメチレンポリイソシアネート、および少なくとも２つのイソシアネート基を有するそれらの誘導体から選択されるポリイソシアネートを指す。粗製、ポリマー性、または純粋なＭＤＩをポリオールまたはポリアミンと反応させて、変性ＭＤＩを生成することができる。ポリマーとモノマーのＭＤＩのブレンドも使用することができる。いくつかの実施形態では、ＭＤＩは、１分子当たり平均２～３．５個（例えば、２～３．２個）のイソシアネート基を有する。イソシアネート含有反応物の例には、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ、ＭＩ）から商品名ＶＯＲＡＮＡＴＥ（商標）で市販されているもの、例えばＶＯＲＡＮＡＴＥ（商標）Ｍ２２９ＰＭＤＩイソシアネート（１分子当たり平均２．７個のイソシアネート基を持つ高分子メチレンジフェニルジイソシアネート）やＶＯＲＡＮＡＴＥ（商標）Ｍ６００ＰＭＤＩイソシアネートなどが含まれる。

ポリイソシアヌレート層のイソシアネート指数は、１８０を超え、２５０を超えを超え、３５０を超え、４００を超え、４５０を超え、５００を超え、および／または５５０を超えてもよい。イソシアネート指数は、１０００未満であり得る。例えば、いくつかの実施形態では、イソシアネート指数は、２５０～６００、２５０～４５０などであり得る。本明細書で使用される場合、「イソシアネート指数」は、イソシアネート反応性化合物の１００理論当量当たりに加えられたイソシアネート含有化合物の当量の数である。イソシアネート指数は、式：イソシアネート指数＝（Ｅｑ ＮＣＯ／Ｅｑの活性水素）ｘ１００で表され、式中、Ｅｑ ＮＣＯは、ポリイソシアネートのＮＣＯ官能基の数であり、活性水素原子のＥｑは、同等の活性水素原子の数である。１００のイソシアネート指数は、水やポリオール組成物などからの、存在するイソシアネート反応性水素原子当たり１つのイソシアネート基に対応する。イソシアネート指数が高いほど、イソシアネート含有反応物の量が多いことを示す。理論に縛られることなく、高いイソシアネート指数は、煙の生成の減少を含め、より優れた熱安定性と発火反応挙動をもたらすと考えられている。

触媒はまた、ポリウレタン／ポリイソシアヌレート層を形成する組成物中に含まれてもよい。例えば、触媒成分は、イソシアネート反応性成分の総重量の５．０重量％未満を占め得る。トリエチレンジアミンなどの第三級アミン、またはジブチルスズジラウレートなどの有機金属化合物を含むことができる触媒の例。使用できる触媒の例には、イソシアネートとそれ自身との反応を促進する三量化触媒、例えば、トリス（ジアルキルアミノアルキル）－ｓ－ヘキサヒドロトリアジン（１，３，５－トリス（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピル）－ｓ－ヘキサヒドロトリアジン、ＤＡＢＣＯ（商標）ＴＭＲ３０、ＤＡＢＣＯ（商標）Ｋ－２０９７（酢酸カリウム）、ＤＡＢＣＯ（商標）Ｋ１５（カリウムオクトエート）、ＰＯＬＹＣＡＴ（商標）４１、ＰＯＬＹＣＡＴ（商標）４３、ＰＯＬＹＣＡＴ（商標）４６、ＤＡＢＣＯ（商標）ＴＭＲ、ＤＡＢＣＯ（商標）ＴＭＲ３１、水酸化テトラアルキルアンモニウム（水酸化テトラメチルアンモニウムなど）、アルカリ金属水酸化物（水酸化ナトリウムなど）、アルカリ金属アルコキシド（ナトリウムメトキシドおよびカリウムイソプロポキシドなど）、および１０～２０個の炭素原子（およびいくつかの実施形態では、ペンダントヒドロキシル基）を有する長鎖脂肪酸のアルカリ金属塩が含まれる。

好適な界面活性剤の例は、出発物質の均質化をサポートするのに役立ち、発泡プラスチックのセル構造を調節することもできる化合物である。具体的な例としては、発泡体安定剤、例えば、シロキサン－オキシアルキレンコポリマーおよび他のオルガノポリシロキサン、オキシエチル化アルキルフェノール、オキシエチル化脂肪アルコール、パラフィン油、ヒマシ油エステル、リシノール酸エステル、トルコ赤油および落花生油、およびパラフィン、脂肪アルコール、ジメチルポリシロキサンなどのセル調節剤が含まれる。界面活性剤は、通常、ポリオール成分の１００重量部に基づいて、０．０１～５重量部の量で使用される。

様々な実施形態では、ポリウレタン／ポリイソシアヌレート層は、発泡体セルのサイズを制御するために添加され得る成核剤をさらに含む。理論に拘束されることなく、より小さなセルサイズは、ポリイソシアヌレート層の断熱特性にプラスの影響を与えると考えられている。成核剤には、パーフルオロ炭化水素、パーフルオロエーテル、パーフルオロオレフィン、炭酸カルシウム、タルク、粘土、酸化チタン、シリカ、硫酸バリウム、珪藻土、クエン酸と重炭酸ナトリウムの混合物などの無機物質などが含まれる。１つの好適な市販の成核剤は、３Ｍ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ、ＭＮ）から入手可能なＦｏａｍ Ａｄｄｉｔｉｖｅ ＦＡ－１８８である。用いられる成核剤の量は、好ましくは、ポリマー樹脂１００重量部当たり約０．０１～約５重量部の範囲である。より好ましい範囲は、０．１～約３重量部である。

付加的に、いくつかの実施形態では、ポリウレタン／ポリイソシアヌレート層は、少なくとも１つの難燃剤をさらに含む。難燃剤は、ポリイソシアヌレート層を形成するための組成物の総重量に基づいて、１重量％～５０重量％（例えば、１重量％～３０重量％、１．５重量％～２０重量％、１．５重量％～１０重量％、１．５重量％～８重量％、２重量％～５重量％、２．５重量％～４重量％、２．５重量％～３．５重量％など）の量で存在し得る。難燃剤は、固体または液体であり得、非ハロゲン化難燃剤、ハロゲン化難燃剤、またはそれらの組み合わせを含む。難燃剤の例には、限定ではなく例として、ハロゲンありまたはなしのリン化合物、ハロゲンありまたはなしの窒素ベースの化合物、塩素化化合物、臭素化化合物、およびホウ素誘導体が含まれる。

いくつかの実施形態によれば、ポリウレタン／ポリイソシアヌレート層は、１つ以上のガラス繊維マットの存在により補強構造を有する。好ましいガラス繊維マットは、一般的に膨張可能として知られている種類のものである。ガラス繊維マットのバインダー含有量が低いため、このような膨張可能なガラス繊維マットは、フェーシングシートの面に実質的に平行な面で発泡体全体に均一に分布するように、膨張する発泡体の影響下で分離する。好適なガラス繊維マットは、２０ｇ／ｍ^２～２００ｇ／ｍ^２、３０ｇ／ｍ^２～１００ｇ／ｍ^２、より好ましくは約７０ｇ／ｍ^２の単位面積当たりの重量を有することができる。発泡体層の厚さに応じて、１つ以上のガラス繊維マットを使用することができる。様々な実施形態での使用に好適な１つの市販のガラス繊維マットは、Ｓｃｈｍｅｌｚｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能なＦｉｒｍａｔ７０である。

様々な実施形態において、ポリウレタン／ポリイソシアヌレート層は、ＡＳＴＭ Ｄ １６２２に従って測定した場合、７０ｋｇ／ｍ^３未満、またはさらには５０ｋｇ／ｍ^３未満の密度を有する。例えば、ポリイソシアヌレート層は、２０ｋｇ／ｍ^３～７０ｋｇ／ｍ^３、２５ｋｇ／ｍ^３～６０ｋｇ／ｍ^３、２８ｋｇ／ｍ^３～５０ｋｇ／ｍ^３、または３０ｋｇ／ｍ^３～５０ｋｇ／ｍ^３の密度を有することができる。

ポリウレタン／ポリイソシアヌレート層は、１ｍｍ～５００ｍｍの厚さを有し得る。例えば、ポリウレタン／ポリイソシアヌレート層は、１０ｍｍ～４５０ｍｍ、１０ｍｍ～４００ｍｍ、１０ｍｍ～３００ｍｍ、１０ｍｍ～２５０ｍｍ、１０ｍｍ～１００ｍｍなどの厚さを有することができる。

ポリウレタン／ポリイソシアヌレート層は、イソシアネート反応性成分をイソシアネート含有反応物と反応させて、任意の添加剤と共にポリマーマトリックスを形成することによって形成することができる。ポリウレタン／ポリイソシアヌレート発泡体は、ポリイソシアヌレート系をベース基材および／または面上に塗布する噴霧および／または注出塗布によって形成されてもよい。噴霧および／または注出塗布は、例えば、連続的な方法で、コンベヤデバイス上で行われ得る。

特定の一実施形態では、ポリウレタン／ポリイソシアヌレート層は、ポリウレタン／ポリイソシアヌレート系を第１の膨張可能なガラスウェブ上に分配することによって形成されてもよい。任意選択的に、第２の膨張可能なガラスウェブをポリウレタン／ポリイソシアヌレート系の上に配置することができ、層を２つの回転ロールの間を通過させて硬化させることができる。いくつかの実施形態では、第１のフェーシング層は、第１の膨張可能なガラスウェブの下に配置され得、第２のフェーシング層は、任意の第２の膨張可能なガラスウェブおよび／またはポリウレタン／ポリイソシアヌレート系の上部に配置され得る。

フェーシング層
上記に提供されたように、いくつかの実施形態では、断熱構成要素１０６は、少なくとも１つのフェーシング層をさらに含むことができる。様々な実施形態では、フェーシング層は、ガラスフリースベースの材料などの非金属ベースのフェーシング層である。本明細書で使用される場合、「ガラスフリースベースの材料」は、ガラスフリース基材などのガラスフリースを含む材料を指す。ガラスフリースは、飽和ガラスフリースまたは非飽和ガラスフリースであり得る。

いくつかの実施形態では、第２のフェーサー層は、第１のフェーシング層とは反対側の面上の断熱構成要素１０６上に含まれてもよい。第１および第２のフェーシング層は、同じであるかまたは異なる材料から作製されてもよい。言い換えれば、第１および第２のフェーシング層の材料は、ガラスフリースおよび高分子膜ベースの材料を含むガラスベースの材料から独立して選択されてもよい。各フェーシング層は、独立して、０．０１ｍｍ～３ｍｍ（例えば、０．０５～０．６ｍｍ、０．０５～０．１ｍｍ、０．０７～０．０９ｍｍなど）の厚さを有することができる。特定の一実施形態によれば、第１のフェーシング層は、第２のフェーシング層と同じ材料で作製され、同じ厚さを有することができる。

フェーシング層としての使用に好適な例示的な材料には、例えば、鉱物または瀝青でコーティングされたガラスフリースまたはガラスティッシュが含まれる。様々な実施形態では、ガラスフリースは、ＥｕｒｏｃｌａｓｓＣの火災反応分類の要件を満たすのに役立ち得る。

代替的に、いくつかの実施形態では、断熱構成要素１０６は、剥離可能なフェーシング層を有してもよい。そのような実施形態では、剥離可能なフェーシング層は、断熱構成要素１０６が使用される前に、断熱構成要素１０６から除去されてもよい。剥離可能なフェーシングの例には、ポリオレフィンフィルム（ポリプロピレンおよびポリエチレンなどであるが、これらに限定されない）、ポリハロゲン化ポリオレフィン、ワックス紙およびワックスプラスチックフィルム、プラスチックおよび複合ホイルが含まれる。除去可能なフィルムは、ボードが連続製作プロセスから出ている間に剥離されたり、使用時に除去されたりすることがある。剥離可能フィルムが除去されると、ポリイソシアヌレート層は、機械加工などのさらなる処理を可能にして、厚さの少なくとも一部にわたって粗い面および／またはトラフを提供する。これにより、応力を軽減したり、設置後に他の材料と連動したりすることができる。特定の他の実施形態では、剥離可能なフェーシングは、使用直前に除去される。そのような実施形態では、除去可能なフェーシングは、使用前にできるだけ長く断熱値を維持するために、拡散防止ホイルから選択されることが好ましい。

様々な実施形態では、ポリウレタン／ポリイソシアヌレート層は、フェーシング層上に形成されてもよい。例えば、ポリウレタン／ポリイソシアヌレート層は、フェーシングに液体反応混合物を適用することにより、フェーシング層の面上に形成することができる。

以下の実施例は、様々な実施形態を説明するために提供されるが、特許請求の範囲を制限することを意図するものではない。すべての部およびパーセンテージは、特に指示がない限り重量による。様々な実施例、比較例、ならびに実施例および比較例で使用される材料に関して、おおよその特性、特性、パラメータなどを以下に提供する。さらに、実施例で使用した原料の説明は以下の通りである。

ポリオールＡは、ｉ）４２．５重量部（ｐｂｗ）のＳＴＥＰＡＮＰＯＬ（商標）ＰＳ２３５２（Ｓｔｅｐａｎから入手可能なポリエステルポリオール）、ｉｉ）３１．９ｐｂｗの、ＯＨ数２１５および官能価２を有するテレフタル酸ベースのポリエステルポリオール、ｉｉｉ）ＯＨ数３１５および官能価２．４を有する１０．７重量部のテレフタル酸ベースのポリエステルポリオール、ｉｖ）１５ｐｂｗの非反応性難燃剤、ｖ）０．８０ｐｂｗの水、ｖｉ）４ｐｂｗのシロキサン－ポリエーテル界面活性剤、およびｖｉｉ）１ｐｂｗのＰＯＬＹＣＡＴ（商標）５のポリオール混合物であり、
ポリオールＢは、ｉ）６３．３ｐｂｗの、ＯＨ数２１５および官能価２を有するテレフタル酸ベースのポリエステルポリオール、ｉｉ）２１ｐｂｗの、ＯＨ数３１５および機能性２．４を有するテレフタル酸ベースのポリエステルポリオール、ｉｉｉ）１５ｐｂｗの非反応性難燃剤、ｉｖ）０．８０ｐｂｗの水、ｖ）４ｐｂｗのシロキサン－ポリエーテル界面活性剤、およびｖｉｉ）１ｐｂｗのＰＯＬＹＣＡＴ（商標）５のポリオール混合物であり、
ＶＯＲＡＮＡＴＥ（商標）Ｍ６００は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ、ＭＩ）から入手可能な高分子メチレンジフェニルジイソシアネート（ＰＭＤＩ）であり、
ＤＡＢＣＯ（商標）ＴＭＲ７は、Ｅｖｏｎｉｋから入手可能な触媒であり、
ＤＡＢＣＯ（商標）Ｋ－２０９７は、Ｅｖｏｎｉｋから入手可能な触媒であり、
ＰＯＬＹＣＡＴ（商標）５は、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃ．から入手可能なペンタメチルジエチレントリアミン触媒であり、
ＦＡ－１８８は、３Ｍ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ、ＭＮ）から入手可能な発泡添加剤である。

実施例１
試料１および２ならびに比較試料ＡおよびＢのポリウレタン／ポリイソシアヌレート層は、表１の配合物に従って調製された。

表１の発泡剤は、７０重量％のシクロペンタンと３０重量％のイソペンタンの混合物である。

試料１および２は、ＦＰＬ１４混合ヘッドを装備したＡｆｒｏｓ Ｃａｎｎｏｎ ＨＰマシンを使用して、５５℃に加熱された３００ｍｍｘ３００ｍｍｘ１００ｍｍの水平型に表1の配合物を注ぐことによって、表１の配合に従って調製されたポリウレタン／ポリイソシアヌレート層を含んでいた。配合物を膨張可能なガラスウェブ（Ｆｉｒｍａｔ７０）の層の上に注いだ。ガラスウェブの含浸を助けるために、反応混合物をフェーサーで軽く押した。反応混合物を上昇させ、空洞を満たし、硬化させた。パネルは、反応混合物を注いだ５分後に脱型された。試料１および２の各々について、クリーム時間は５秒、ゲル時間は２８秒であった。

比較試料ＡおよびＢは、それぞれ試料１および２の配合物を使用して調製された。比較試料ＡおよびＢは、それぞれ試料１および２と同じ配合物を使用して調製されたが、膨張可能なガラスウェブの層を含まなかった。

試験片は、発泡体密度（ＡＳＴＭ Ｄ １６２２に従って測定）、機械的特性（ＥＮ８２６に従った圧縮およびＡＳＴＭ Ｄ ３５７４に従ったドッグボーン形の試験片の引張強度を含む）、および７０℃で９０％相対湿度（ＲＨ）で２日間、続いて７０℃で２５％ＲＨでさらに２日間からなる４日間の暴露を受ける寸法安定性（ＤＳ）をパネルから切り出された。結果を表２に示す。

試料１と２、および比較試料ＡとＢを参照して、膨張可能なガラスウェブを含む試料１と２は、試験片が熱／湿度負荷を受けたときに、膨張可能なガラスウェブが寸法変化を減らすのに効果的であることを示している。特に、表２に示すように、比較試料ＡとＢと試料１と２との間の圧縮応力値は、それぞれ類似しているが、寸法安定性（ＤＳ）が驚くほど異なる。厚みに垂直な方向で測定された引張弾性率のデータも、長さおよび幅方向の寸法安定性の値とよく相関している。

実施例２
試料３および比較試料Ｃのポリウレタン／ポリイソシアヌレート層は、表３に記載された配合物に従って調製された。

ポリイソシアヌレート発泡体層は、１８ｍの長さの成形コンベヤを含む連続ラインで調製された。試料３は、次のプロセスに従って製作された：ｉ）最下層として最初のＳｉｌｃａｒｔ Ｓｔｏｎｅｗａｌｌ３００フェーシングを提供すること、ｉｉ）Ｆｉｒｍａｔ膨張可能なガラスウェブ（Ｓｃｈｍｅｌｚｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能）の第１の層を７．１グラム／平方フィートの重量で提供すること、ｉｉｉ）混合ヘッドに直接接続され、ラインの幅の中央に位置決めされたフロージェットデバイスを使用して、ポリイソシアヌレート発泡体形成反応混合物を分配すること、ｉｖ）ステップｉｉ）で使用されるＦｉｒｍａｔ膨張可能なガラスウェブの第２の層を提供すること、ｖ）最上層として第２のＳｉｌｃａｒｔ Ｓｔｏｎｅｗａｌｌ３００フェーシングを提供すること、ｖｉ）最下部の第１のフェーシング、第１の膨張可能なガラスウェブ、第２の膨張可能なガラスウェブ、最上部の第２のフェーシング、およびそれらの間の反応混合物を２つの回転ロールに通すこと、およびｖｉｉ）７０℃に加熱された２つの離間された形成コンベヤ間で断熱ボードを硬化させること。

比較試料Ｃは、試料３の作製に使用したプロセスに従って次のステップを除いて調製された、ｉｉ）Ｆｉｒｍａｔ膨張可能なガラスウェブ（Ｓｃｈｍｅｌｚｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能）の第１の層を７．１グラム／平方フィートの重量で提供すること、ｉｖ）ステップｉｉ）で使用されるＦｉｒｍａｔ膨張可能なガラスウェブの第２の層を提供すること、およびｖ）最上層として第２のＳｉｌｃａｒｔ Ｓｔｏｎｅｗａｌｌ３００フェーシングを提供すること、は省略された。比較試料Ｃはまた、ガラスウェブ補強材を含まなかった。各断熱ボードの厚みは、１００ｍｍであった。

ポリイソシアヌレートボードを８０ｍｍ×８０ｍｍの寸法に切断することにより、試料を調製した。フェーシング材料を除去し、厚さを、８０ｍｍおよび９０ｍｍに調整した。試料は、７０℃で９０％ＲＨで２日間、続いて２５％ＲＨでさらに２日間曝露した後の寸法安定性を試験した。付加的に、ボードの断熱は、ＬａｓｅｒＣｏｍｐ熱流量計で測定した。ボードを切断して、寸法２００ｍｍｘ２００ｍｍｘ２５ｍｍ（厚さ）の試験片を得た。クローズドセルの内容をチェックして、寸法安定性の動作に対するオープンセルの影響を除外した。クローズドセルの値は、ＡＳＴＭ Ｄ ６２２６に従って測定され、各試料で８５％であることを見出した。結果を表4に提供する。

表４のデータは、寸法安定性に対するガラスウェブ補強の効果を示す。付加的に、熱伝導率の値は、埋め込まれたガラス繊維の存在が断熱性をわずかに悪化させる可能性があることを示した。しかしながら、寸法安定性の大幅な改善は、この断熱の低下よりも重要である。さらに、試料３の断熱値は、ＥＰＳ、グレーＥＰＳ、またはミネラルウールなど、ＥＴＩＣＳ用途に使用される従来の断熱製品よりも改善されていることは注目に値する。

実施例３
ＥＴＩＣＳシステムは、イソシアネートインデックスが３５０の高屈折率ポリウレタン／ポリイソシアヌレートガラスウェブ補強ポリウレタン／ポリイソシアヌレート配合物に基づく断熱構成要素を使用して構築された。特に、断熱構成要素は、１００ｃｍｘ５０ｃｍ、厚さ１００ｍｍで、２．５ｘ２ｍのＥＴＡＧ００４試験リグに組み立てられた。リグの面の半分は断熱されていた。

ＥＴＩＣＳキットは、周辺にＭａｒｍｏｒｉｔ ＳＭ７００ Ｐｒｏ鉱物接着剤（Ｋｎａｕｆから入手可能）を使用して構築され、Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ａｐｐｒｏｖａｌ Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ（ＥＴＡＧ）壁の面の少なくとも４０％が覆われた中央にドットがあり、断熱材を適用し、Ｍａｒｍｏｒｉｔ ＳＭ７００Ｐｒｏ（５～７ｍｍ）のベースコートを適用し、５ｍｍｘ５ｍｍのガラス繊維層を適用し、Ｋｎａｕｆ Ａｄｄｉ Ｓ（１．５～３ｍｍ）シリコーン補強プラスター（Ｋｎａｕｆから入手可能）のトップコートを適用する。キットの仕様に従って硬化した後、ＥＴＡＧ００４で提供される湿熱サイクルが開始された。実施されたサイクルは、以下の表５に記載されている。

サイクルに続いて、ＥＴＩＣＳシステムが検査され、故障は見られなかった。

本明細書に記載される様々な実施形態は、従来の断熱製品と比較して改善された断熱を提供しながら、改善された寸法安定性を示す。したがって、本明細書に記載される様々な実施形態は、改善された断熱および寸法安定性が望まれる外部断熱複合システムで用いることができる。

さらに、「一般に」、「一般的に」および「典型的に」等の用語は、請求される発明の範囲を限定するため、またはある特定の特徴が請求される発明の構造もしくは機能にとって重要な意味を持つ、必要不可欠である、もしくはさらには重要であることを意味するために用いられるのではないことに留意されたい。むしろ、これらの用語は、本開示の特定の実施形態において用いられてもまたは用いられなくてもよい代替または追加の特徴を強調することを単に意図するものである。

添付の特許請求の範囲に定義される本開示の範囲から逸脱することなく、修正および変更が可能であることは明らかであろう。より具体的には、本開示のいくつかの態様は、本明細書において好ましいまたは特に有利であると認識されているが、本開示は、必ずしもこれらの態様に限定されないことが企図される。

以下に、本願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ 外部断熱複合システムであって、
（ｉ）コンクリートまたは石積み壁と、
(ｉｉ）前記コンクリートまたは石積み壁上の断熱ボードであって、前記断熱ボードがガラス繊維で補強されたポリイソシアヌレート硬質発泡体を含み、前記ガラス繊維で補強されたポリウレタン／ポリイソシアヌレート発泡体が、ＡＳＴＭ Ｄ １６２２に従って７０ｋｇ／ｍ ^３ 未満の密度を有する、断熱ボードと、を備える、外部断熱複合システム。
［２］ 前記ポリウレタン／ポリイソシアヌレート発泡体が、１８０～６００のポリイソシアヌレート指数を有する、［１］に記載の外部断熱複合システム。
［３］ 前記ポリウレタン／ ポリイソシアヌレート発泡体が、少なくとも第１のイソシアネート成分、第１のイソシアネート反応性成分、三量化触媒、界面活性剤、物理的発泡剤、および任意選択的に成核剤を含む混合物の反応生成物である、［１］または［２］に記載の外部断熱複合システム。
［４］ 前記物理的発泡剤が、炭化水素、ヒドロクロロフルオロオレフィン、ヒドロフルオロオレフィン、およびそれらの混合物からなる群から選択される、［３］に記載の外部断熱複合システム。
［５］ 前記成核剤が、パーフルオロ炭化水素、パーフルオロエーテル、パーフルオロオレフィン、およびそれらの混合物からなる群から選択される、［３］または［４］に記載の外部断熱複合システム。
［６］ 前記断熱ボードが、飽和ガラスフリースおよび非飽和ガラスフリースのうちの少なくとも１つから選択される少なくとも１つのフェーシング層をさらに含む、［１］～［５］のいずれかに記載の外部断熱複合システム。
［７］ 前記断熱ボードが、少なくとも除去可能なフェーシング材料をさらに含み、前記除去可能なフェーシング材料が、使用前に除去される、［１］～［６］のいずれかに記載の外部断熱複合システム。
［８］ 前記断熱ボードが、７０℃で２日間９０％ＲＨおよび７０℃で２日間２５％ＲＨに曝されたときに、１．５％未満の絶対値の合計として測定される寸法変化を示す、［１］～［７］のいずれかに記載の外部断熱複合システム。
［９］ ［１］～［８］のいずれかに記載の外部断熱複合システムを調製する方法であって、
接着剤または機械的固定デバイスを使用して、前記断熱ボードを前記コンクリートまたは石積み壁の外面に取り付けることと、
前記コンクリートまたは石積み壁の前記外面に取り付けられた前記断熱ボードにガラス繊維メッシュを含む補強コーティングを施すことと、を含む、方法。
［１０］ 前記断熱ボードが、ガラス繊維ウェブ補強材の形態の前記ガラス繊維の存在下、２つの離間した対向する成形コンベヤの下で、前記ポリウレタン／ポリイソシアヌレート発泡体を硬化することを含む連続プロセスで製造される、［９］に記載の方法。

Claims (9)

1. 外部断熱複合システムであって、
   （ｉ）コンクリートまたは石積み壁と、
   (ｉｉ）前記コンクリートまたは石積み壁の外面上の断熱ボードであって、前記断熱ボードがガラス繊維で補強されたポリウレタンおよびポリイソシアヌレートを含む硬質発泡体を含み、前記硬質発泡体が、ＡＳＴＭ Ｄ １６２２に従って７０ｋｇ／ｍ^３未満の密度を有し、
   前記硬質発泡体が、１８０～６００のポリイソシアヌレート指数を有し、
   前記硬質発泡体が、１つ以上のガラス繊維マットの存在下で硬化されてなる補強構造を有する
   断熱ボードと、を備える、外部断熱複合システム。
2. 前記硬質発泡体が、第１のイソシアネート成分、第１のイソシアネート反応性成分、三量化触媒、界面活性剤、物理的発泡剤、および任意に成核剤を含む混合物の反応生成物である、請求項１に記載の外部断熱複合システム。
3. 前記物理的発泡剤が、炭化水素、ヒドロクロロフルオロオレフィン、ヒドロフルオロオレフィン、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項２に記載の外部断熱複合システム。
4. 前記成核剤が、パーフルオロ炭化水素、パーフルオロエーテル、パーフルオロオレフィン、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項２または３に記載の外部断熱複合システム。
5. 前記断熱ボードが、飽和ガラスフリースおよび非飽和ガラスフリースのうちの少なくとも１つから選択される少なくとも１つのフェーシング層をさらに含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の外部断熱複合システム。
6. 前記断熱ボードが、少なくとも除去可能なフェーシング材料をさらに含み、前記除去可能なフェーシング材料が、使用前に除去される、請求項１～５のいずれか一項に記載の外部断熱複合システム。
7. 前記断熱ボードが、７０℃で２日間９０％ＲＨおよび７０℃で２日間２５％ＲＨに曝されたときに、１．５％未満の絶対値の合計として測定される寸法変化を示す、請求項１～６のいずれか一項に記載の外部断熱複合システム。
8. 請求項１～７のいずれか一項に記載の外部断熱複合システムを作製する方法であって、
   接着剤または機械的固定デバイスを使用して、前記断熱ボードを前記コンクリートまたは石積み壁の外面に取り付けることと、
   前記コンクリートまたは石積み壁の前記外面に取り付けられた前記断熱ボードにガラス繊維メッシュを含む補強コーティングを施すことと、を含む、方法。
9. 前記断熱ボードが、ガラス繊維ウェブ補強材の形態の前記ガラス繊維の存在下、２つの離間した対向する成形コンベヤの下で、前記硬質発泡体を硬化することを含む連続プロセスで製造される、請求項８に記載の方法。
   

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