JP7222713B2 - 加熱補償屋根用ボード - Google Patents

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Description

本発明は、加熱補償屋根用ボードに関する。
屋根用ボード（roofing boards）は、パーティクルボード、石膏ボード、または発泡断熱ボードを含むことができる。フェイサ（ｆａｃｅｒｓ）を含むものもある。フェイサを含まないものもある。ポリイソ断熱ボード（polyiso insulation boards）は、多くの製品の性能特性を提供するための製造用のフェイサ（フォームレイダウン（foam laydown））を含む。フェイサの大半は、ガラス強化フェルト（ＧＲＦ）またはコートガラスフェイス（Coated Glass Faced）（ＣＧＦ）の２つのカテゴリに分類される。ＧＲＦフェイサは、クラフト紙の外観に見える「紙」フェイサとしても知られている。ＧＲＦフェイサは、概して淡褐色から暗褐色にまで及び、ガラス繊維強化パルプ紙から作られる。一方、ＣＧＦフェイサは、白色からオフホワイト色になる傾向があり、不織布ガラス繊維スクリム（non-woven fiberglass scrim）をコーティングすることによって作られる。断熱フェイサは、ＧＲＦであろうとＣＧＦであろうと、ボードの両側で同じ色である。
単層膜を断熱ボードなどの屋根用ボードに接着することは一般的な方法であり、より好ましい屋根の設置方法になりつつある。各接着剤は、「セットアップ時間（setup time）」の点で独自の必要条件を有する。言い換えると、接着剤は、膜が断熱材に接着されることができる前に、フラッシュオフ（flash-off）するか、ストリング時間（string time）に達するなどしなければならない。セットアップ時間は、屋上における周囲の環境条件（例えば、空気温度、断熱材／膜温度、湿度、太陽光／太陽エネルギなど）に基づいて劇的に変化させることができる。
周囲の環境条件によって所望の接着剤のセットアップ時間よりも長くなるとき、より暗い色の表面またはフェイサは太陽の放射エネルギを吸収し、セットアップ時間を加速させるのに役立つ能力を有する。太陽の放射エネルギを屋根用ボードの外面に伝達することは、これらに限定されないが、最終的に接着剤のセットアップ時間の短縮につながる、より暖かいフェイサ温度および向上した乾燥能力を含むいくつかの結果を生み出す。
周囲の環境条件によって所望の接着剤のセットアップ時間よりも短くなるとき、より明るい色の表面またはフェイサは太陽の放射エネルギを反射し、それらを減速させるのに役立つ能力を有する。太陽の放射エネルギをこの表面から反射することは、これらに限定されないが、最終的に接着剤のセットアップ時間の延長につながる、より冷たいフェイサ温度および低下した乾燥能力を含むいくつかの結果を生み出す。
一実施形態では、本発明は、発泡ボードの断熱製品などの屋根用ボードであって、ボードの一方の側およびボードの他方の側に異なる光吸収特性を有する表面を備える屋根用ボードを提供する。参照されるボードの側は、６面ボードのうちの２つの最大表面領域側であり、概して上面および下面として説明される。この表面の様々な光吸収特性によって、エンドユーザが現場の任意の所定時間における周囲の環境条件に最も適したボードの側を選択することを可能とする。
一実施形態では、本発明は、発泡ボードの断熱製品などの屋根用ボードであって、ボードの一方の側におけるより明るい表面と、ボードの他方の側におけるより暗い表面とを備える屋根用ボードを提供する。表面の色／色相の違いを説明する目的で、ボードの一方の側は、例えばパントン（登録商標）クールグレー５よりも暗い表面の色を有し、他方の側はパントン（登録商標）クールグレー５よりも明るい色を有する。表面の違いは、相対反射率の点で説明することも可能であり、相対反射率はどちらの表面が太陽にさらされるかに基づく潜在的な温度差をもたらす。
本発明の目的および利点は、以下の詳細な説明および図面を考慮してさらに認識されるであろう。
本発明の一実施形態の斜視図である。 屋根用膜で覆われている図１の断熱ボードを示す、切欠き断面図である。
本発明の実施形態は、断熱ボード、パーティクルボード、石膏ボードなどの屋根用ボード(roofing board）であって、一方が他方よりも明るい異なる色を有する２つの露出面を備える屋根用ボードを提供する。本発明の実施形態は、発泡断熱ボードに関して以下に説明されるが、本発明の実施形態は任意の屋根用ボードを含むことができる。
図１に示すように、第１の外側平坦面１１と、第２の対向する外側平坦面１２と、これら２つを仕切る発泡断熱層１３とを備える断熱ボード１０が提供される。表面１１および１２はフェイサ（facers）であり、典型的には発泡断熱ボードに使用される。しかしながら、フェイサのない発泡ボードまたは他のフェイスのないボードも使用することができる。フェイサは、例えばガラス強化フェルトやコートガラスフェイス（Coated Glass Faced）であり得る。発泡断熱層１３は、断熱目的、特に屋根用の断熱目的で典型的に採用される任意の発泡体であり得る。発泡体は、例えば、押出発泡ポリイソシアヌレート（polyisocyanurate foamorextruded）（ＸＰＳ）または発泡ポリスチレン（expanded polystyrene）（ＥＰＳ）であり得る。
しかしながら、本発明の実施形態は、特定の発泡体または特定の化粧材に限定されない。
ボード１０の表面１１および表面１２は、異なる光吸収特性を有する。光吸収特性における差は、制限なしに、表面の色、表面反射率、および周囲の温度と比較した表面温度を含む様々な特性で表すことができる。一つの態様では、一方の表面、例えば表面１１は、他方の表面、例えば表面１２よりも色が明るい。例えば、表面１１は、パントン（登録商標）クールグレー５よりも明るくてもよいのに対して、表面１２は、パントン（登録商標）クールグレー５よりも暗い。別の態様では、一方の表面、例えば表面１１は、他方の表面、例えば表面１２よりも高い日射反射率（例えば、ＡＳＴＭ Ｅ１９１８によって決定される）を有する。例えば、表面１１は、４５％以上の日射反射率を有することができるのに対し、表面１２は、８％以下の日射反射率を有することができる。表面１１および表面１２の日射反射率は、例えば、表面１１および表面１２に使用される着色剤に基づいて変化させることができる。例えば、表面１２に使用される着色剤（例えば、顔料、染料など）によって、より暗いフェイサが太陽エネルギを吸収することを可能とする一方、表面１１に使用される着色剤は、より明るいフェイサが太陽エネルギを反射することを可能にする。別の態様では、各表面が太陽にさらされるとき、一方の表面、例えば表面１１は、周囲の温度よりも冷たくてもよく、一方、他の表面、例えば表面１２は、周囲の温度よりも暖かくてもよい。例えば、表面１１は、太陽にさらさられるとき、周囲の温度以下であり得る。表面１１の温度は、例えば周囲の温度よりも２．７８℃（５°Ｆ）以上低いか、または周囲の温度よりも２．７８℃（５°Ｆ）～５．５６℃（１０°Ｆ）低いことがあり得る。別の例としては、表面１２は、太陽にさらされるとき、周囲の温度よりも高いことがあり得る。表面１２の温度は、例えば周囲の温度よりも１６．６７℃（３０°Ｆ）以上高いか、または周囲の温度よりも１６．６７℃（３０°Ｆ）～２５℃（４５°Ｆ）高いことがあり得る。屋根用システム（roofing system）に使用されるとき、表面１１および１２の異なる光吸収特性は、屋根膜の適切な設置を容易にする。
図２に示すように、ボード１０の表面１２は、ルーフデッキ（図示せず）上に配置される。ボード１０は、様々な異なる方法でルーフデッキ（roof deck）に貼ることができ、典型的にはルーフデッキに機械的に固定または接着される。結果として、膜層１４は、この場合、接着剤層１６によってボード１０の表面１１に接着される。膜層１４は、屋根用途に典型的に使用される任意の膜であり得る。これらは典型的には高分子膜であり、例えばＥＰＤＭ、ＰＶＣ、ＴＰＯエラストマー、およびその他多くのものを含むことができる。典型的には、高温塗布（hot applied）アスファルト材料に基づくビルドアップルーフ（built-up roofs）は本発明では使用されないであろう。接着剤層１６は、選択された膜をボード１０に貼り付けるために典型的に使用される任意の接着剤であり得る。
示されているように、表面１１はより明るい表面を提供し、これは太陽にさらされるときに表面１２と同じくらいの量の熱を吸収しない。したがって、屋根がより暑い温度である夏に設置されるとき、接着剤層１６と上向きに接触する表面１１をさらすことは、接着剤の温度を接着剤が適切に硬化するのを可能にするような低い温度に保持するだろう。表面１１の温度が太陽光からエネルギを吸収する場合のそれと同じか低くてもよいので、接着剤層１６が硬化するための時間は、表面温度が太陽光に起因して周囲の温度よりも著しく高い構成と比較して増加する。これは、膜層１４が最終的な配置において接着剤層１６に配置されなければならない前に、追加の操作（additional working）または「オープン」時間（"open" time）を提供することができる。表面１２と比較して表面１１に膜層１４を接着するとき、「タックフリー」タイムまたは接着剤層１６が粘着性になる前の時間における増加率は１０％以上、２５％以上、４０％以上、１０％～５５％、または２５％～５５％である。
代替的には、表面１２は、膜層１４が接着される上面であり得る。この表面１２は、周囲の温度が、硬化時間が望ましい時間より長くなる特定の接着剤用途に望ましい温度よりも低いとき、上層となるだろう。周囲の温度が比較的冷たいとき、膜層１４が表面１２に接着されたときに接着剤層１６が硬化する時間は、ボード１０の表面温度が周囲の温度以下である構成に比べて短縮される。言い換えると、表面１２は太陽からのより多くの熱を吸収し、ボード１０の外側温度を上昇させ、さらに、接着剤層１６による表面１２への膜層１４の接着を容易にするだろう。表面１１と比較して膜層１４を表面１２に接着するとき、「タックフリー」タイムまたは接着剤層１６が粘着性になる前における時間の短縮率は、１０％以上、２５％以上、４０％以上、１０％～５５％、または２５％～５５％であり得る。
したがって、本発明の実施形態は、屋根設置業者が屋根を設置している間に屋根用ボードのどちらの表面を露出させるかを選択することを可能にし、それにより接着剤の温度および、それに応じた膜層１４がボード１０に接着される硬化時間に影響を与える。硬化時間における実際の増減は、周囲の温度、ＵＶ指数、雲量、風速および湿度に依存し得る。例えば、膜層１４が表面１２に接着されるときの硬化時間の減少は、著しい雲量に起因して縮小することがあり得る。
本発明の実施形態による屋根用ボードは、膜が屋根用ボードに接着されるか、または、さもなければ機械的に固定されるかどうかにかかわらず使用され得る。例えば、本発明の一態様では、ボード１０の使用は、膜の取り付け方法に関係なく、熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）屋根用膜に対する設置時間を減少させることができる。その関連で、ＴＰＯ膜は、接着または他の方法で取り付けられる前に屋根の上でしばしば広げられる。ＴＰＯ膜、他の膜（例えば、ＥＰＤＭおよびＰＶＣ）よりも柔軟性が低いＴＰＯ膜は、ほどいて屋根の形状に適応させる時間を必要とする。ＴＰＯ膜がボード１０の表面１２に貼り付けられるとき、表面温度が上昇は、ＴＰＯ膜の形状調整時間を短縮することができる。したがって、全体の設置時間が短縮され得る。
特定の実施形態が本発明を説明するためにかなり詳細に記載されているが、その記載は添付の特許請求の範囲をそのような詳細に制限または何らかに限定することを意図したものではない。本明細書で説明された様々な特徴は、単独または任意の組み合わせで使用することができる。さらなる利点および変更は、当業者には容易に明らかであろう。したがって、そのより広範な態様における本発明は、特定の詳細、代表的な装置および方法、ならびに図示され説明された例示的な例に限定されない。したがって、一般的な発明概念の範囲から逸脱することなく、そのような詳細から逸脱することができる。
１０ 断熱ボード（屋根用ボード）
１１ 第１の表面（第１の平坦面）
１２ 第２の表面（第２の平坦面）
１３ 発泡断熱層
１４ 膜層（屋根用膜）
１６ 接着剤層

Claims (20)

  1. 第１の平坦面と、第２の平坦面と、を備え、前記第１の平坦面は接着剤で屋根用膜に接着されるように構成されており、前記第２の平坦面は接着剤で屋根用膜に接着されるように構成されており、前記第１の平坦面の光吸収特性は、前記第２の平坦面の光吸収特性と異なり、
    前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面が同一の基材を含む、リバーシブルで平坦な屋根用ボード。
  2. 前記第１の平坦面は、前記第２の平坦面よりも色が明るい、請求項１に記載のボード。
  3. 前記第１の平坦面は、パントンクールグレー５よりも色が明るく、前記第２の平坦面は、パントンクールグレー５よりも色が暗い、請求項１に記載のボード。
  4. 前記第１の平坦面の第１の日射反射率は、前記第２の平坦面の第２の日射反射率よりも高い、請求項１に記載のボード。
  5. 前記第１の日射反射率は、４５％以上であり、前記第２の日射反射率は、８％以下である、請求項４に記載のボード。
  6. 太陽光にさらさられるとき、前記第１の平坦面の温度は周囲の温度以下である、請求項１に記載のボード。
  7. 太陽光にさらさられるとき、前記第２の平坦面の温度は周囲の温度よりも高い、請求項１に記載のボード。
  8. 前記ボードは、ルーフデッキに固定され、屋根用膜は前記第１の平坦面および前記第２の平坦面のうちの一つに接着される、請求項１に記載のボード。
  9. 前記屋根用膜は、前記第１の平坦面に接着剤を用いて接着され、前記接着剤のタックフリータイムは、前記屋根用膜が前記第２の平坦面に接着されるときと比べて１０％以上増加する、請求項８に記載のボード。
  10. 前記屋根用膜は、前記第２の平坦面に接着剤を用いて接着され、前記接着剤のタックフリータイムは、前記屋根用膜が前記第１の平坦面に接着されるときと比べて１０％以上短縮される、請求項８に記載のボード。
  11. 前記ボードは、発泡断熱ボードである、請求項１に記載のボード。
  12. 発泡断熱ボードをルーフデッキに固定する屋根表面の貼り付け方法であって、前記発泡断熱ボードは、第１の平坦面と、第２の平坦面とを有するリバーシブルで平坦な発泡ボードであり、前記第１の平坦面は接着剤で屋根用膜に接着されるように構成されており、前記第２の平坦面は接着剤で屋根用膜に接着されるように構成されており、前記第１の平坦面の光吸収特性は、前記第２の平坦面の光吸収特性と異なり、前記方法は、前記発泡断熱ボードをルーフデッキに固定する工程であって、前記第１の平坦面および前記第２の平坦面のうちの一つが大気にさらされて、露出面を提供する工程と、屋根用膜を前記露出面に接着または取り付ける工程と、を備え、
    前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面が同一の基材を含む、屋根表面の貼り付け方法。
  13. 前記第１の平坦面は、前記第２の平坦面よりも色が明るい、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記第１の平坦面は、パントンクールグレー５よりも色が明るく、前記第２の平坦面は、パントンクールグレー５よりも色が暗い、請求項１２に記載の方法。
  15. 前記第１の平坦面の第１の日射反射率は、前記第２の平坦面の第２の日射反射率よりも高い、請求項１２に記載の方法。
  16. 前記第１の日射反射率は、４５％以上であり、前記第２の日射反射率は、８％以下である、請求項１５に記載の方法。
  17. 太陽光にさらさられるとき、前記第１の平坦面の温度は周囲の温度以下である、請求項１２に記載の方法。
  18. 太陽光にさらさられるとき、前記第２の平坦面の温度は周囲の温度よりも高い、請求項１２に記載の方法。
  19. 前記第１の平坦面は、大気にさらされ、前記膜を接着するために用いられる前記接着剤のタックフリータイムは、前記第２の平坦面が大気にさらされるときと比べて１０％以上増加する、請求項１２に記載の方法。
  20. 前記第２の平坦面は、大気にさらされ、前記膜を接着するために用いられる前記接着剤のタックフリータイムは、前記第１の平坦面が大気にさらされるときと比べて１０％以上短縮される、請求項１２に記載の方法。
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