TW200914695A

TW200914695A - Method for increasing wind uplift resistance of wood-framed roofs using closed-cell spray polyurethane foam

Info

Publication number: TW200914695A
Application number: TW097123540A
Authority: TW
Inventors: Richard S Duncan
Original assignee: Honeywell Int Inc
Priority date: 2007-06-25
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2009-04-01
Also published as: US20080313985A1; WO2009002910A2; WO2009002910A3

Description

200914695 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於一種用於緊固建築之屋頂或外牆以抵禦傾向於將該屋頂或外牆掀離該建築之風力的方法及結構構件。本申請案主張2007年6月25曰申請之美國臨時專利申請案第60/945,974號；及2007年7月6日申請之美國臨時專利申請案第60/948,269號；及2008年3月14日申請之美國臨時專利申請案第61/〇36,579號之權利，其均以引用方式併入本文中。【先前技術】眾所周知，來自暴風及颶風之強風力施加顯著上舉力且傾向於將屋頂掀離建築結構且將側牆自建築結構移除。木材、木材複合物或等效結構在住宅構造中成為主流，且當使用木材架構時，必須保護該結構不受強風產生之風力的破壞。加勒比地區及美國東南沿海地區的房屋位於每年颶風之路徑上，且因此頻繁地遭遇颶風及/或龍捲風。加勒比地區的此類房屋通常由水泥塊建構，其中木製頂板固定在水泥塊牆之頂部，以黏著側牆及木製屋頂。在向上負載之狀況下，通常使用多種將頂板連接至牆之鋼連接器將屋頂栓至牆上。由於房屋位於易受強風影響之區域，—些建築規則要求使用木製屋頂支撐樑而建造之房屋於每一椽之適當位置處具有颶風栓（hurricane tie)。此等栓之安裝減緩建構之基礎及架構階段，而其又增加勞動力成本。由此可 132518.doc 200914695 二=需要具有成本效益且易於安裝之為上舉負載而提供之堅固側牆及屋頂栓系統。羯風期間建;筚之主要_指# & $ / 士 + 要知壤位置係於屋頂與牆之連接處， =地板之連接處。住宅建築中傾斜屋頂之蓋板尤其易 :"上舉力5丨起之損壞。當暴風移除屋頂時，雨水進入建4，常常導致損失全部建築及其内含物。風上舉力對屋 3盍板之損壞係由不合理之針固技術、不當的釘子、不當、釘子間隔或釘子未命中下方結構構件或使用經超速傳動之扣件的低劣工藝引起。以起J見有方法可糾正此類問題。在置 =頂期間可添加扣件。可在屋頂側使用黏著填縫劑以改々頂蓋板與結構構件之間的附著黏接強度來代替置換屋頂。美國專利6,931，813提供用於支撐建築之木材架構屋頂 :屋頂-栓托架系統。藉由在每一椽與吊線板接合處附著 :強度托架來加強抵禦破壞性風力的結構。藉由複數個扣件(诸如釘子或方頭螺栓)將屋頂_栓托架連接至結構上。美。專利6,725’623提供-種使用複數個夾器及橫向桿來控制 :頂亡舉力之方法。該等橫向桿具有一系列向下延伸之托二’母-托架具有一可撓性腳以壓在屋頂之平板上，藉此提供在強風中固定而始# 板之、、、°構支撐。美國專利6,427,392提供一種加強屋頂抿御·^面貝柢-颶風之方法’其係藉由以下操作實現.在牆内空腔中置放一置改1田义總成且將錨定總成緊固至封閉錯座區域周圍空腔之择涛之牆覆盍層上，且接著將錨定總成栓至屋頂結構上°此等均為點對點機械m统。美國專利 5,890,327教示一稽加辁弋收杜& 或L整建築屋頂結構以抵禦颶風風 132518.doc 200914695 力之方法，其係藉由以下操作實現··在愿力下沿椽或支樓構件，、屋頂面板之相父處向上施加液體聚合物發泡體黏著劑細流以提供内圓角連接。液體聚合物發泡體黏著劑僅於該等支擇構件與屋頂面板内表面之間相交處形成之角區域 t有效。本發明藉由提供屋頂及側牆與建築結構之經改良之加強 ' 來提供上述及其他問題之解決方法，其中向屋頂及側牆施加更強下壓力以把·你人观广么刀以抗衡強風所產生之上舉力及水平力。根據本發明藉由以下步驟實現此目的，提供一屋頂面板或一外牆面板，該面板包含間隔之樑構件、及附著至該等樑構件且橫跨相鄰樑構件之間空間的外殼；及在大體上全 4樑構件上及外殼之大體上全部内側上噴灑且黏著一可發泡之聚合物黏著劑組合物（諸如聚胺基甲酸醋或聚異氛尿酸酯黏著劑組合物）層以便外殼及樑構件上之層較佳大體 υ Λ連續，該可發泡之聚合物黏著劑組合物較佳以可發泡之 '' _开7式存在。大體上連續意謂在該層所沈積之區域上各處，體上無破裂或空間。在結構樑之間的屋頂蓋板或側牆 . 外殼下以相同深度塗覆閉孔噴霧聚胺基甲酸酯或聚異氰尿 - 毂s曰發泡體以提供額外黏結強度。此與内圓角型黏著填縫劑2不同在於其提供額外黏結強度及屋頂蓋板下或側牆之顯著、纟巴緣。此創建經調節之屋頂或側牆空間且密封拱腹區域以阻止疾風暴雨侵入。此亦提供顯著能源節省。本發明使用此等經改良之屋頂及側牆面板以幫助將屋頂 132518.doc 200914695

’且加固屋頂及側牆以。可在結構初始建構期至現有結構中D 緊固至側牆及將側牆緊固至地板上將風負载分散至屋頂及側牆構架上間併入本發明，或可將本發明修整【發明内容】頂或外牆以抵禦風力本發明提供一種用於緊固建築之屋之方法，其包含：提供一屋頂面板或外牆面板含複數個間隔之樑構件，及一外殼橫跨相鄰樑構件之間的空便外殼之内側與樑構件鄰接； ’該屋頂面板或外牆面板包具有内側及外側之外殼，該間且附者至該等標構件上以及 b)在該等樑構件之至少—部分側壁及外殼之大體上全部内 U上喷;麗彳t泡之聚合物黏著劑組合物層以便外殼及標構件上之層係大體上連續的； c)使可發泡之聚合物黏著劑組合物形成一將外殼黏著至樑構件上之硬質閉孔發泡體。本發明亦提供關於建築之屋頂或外牆之結構構件，其包含： a) —屋頂面板或外牆面板，該屋頂面板或外牆面板包含複數個間隔之樑構件，及一具有内側及外側之外殼，該外殼杈跨相鄰樑構件之間的空間且附著至該等樑構件上以便外殼之内側與樑構件鄰接；及 b) 一包含聚合物黏著劑組合物之硬質閉孔發泡體層，其在該等樑構件之至少一部分側壁及外殼之大體上全部内側上以便外殼與樑構件上之層係大體上連續的，且將外殼黏著 132518.doc 200914695 至樑構件上。本發明進一步提供一種結構構件，其包含： a) —面板，該面板包含複數個間隔之樑構件，及一具有内側及外側之外殼’該外殼橫跨相鄰樑構件之間的空間且附著至該等樑構件上以使得外殼之内侧與樑構件鄰接；及 b) —包含聚合物黏著劑組合物之硬質閉孔發泡體層，其在 - 該等樑構件之至少一部分側壁及外殼之大體上全部内側上以便外殼與樑構件上之層係大體上連續，且將外殼黏著至 ^ ；樑構件上。本發明更進一步提供一種結構構件，其包含： a) 一面板’該面板包含複數個間隔之樑構件，及一具有内側及外側之外殼，該外殼橫跨相鄰樑構件之間的空間且附著至该等樑構件上以使得外殼之内側與樑構件鄰接； b) —用於通風空氣通過之伸長通道，其係固定在相鄰間隔之樑構件之間或與相鄰間隔之樑構件分離的外殼之内側 ,、 Ji ’ 及 C) 一包含聚合物黏著劑組合物之硬質閉孔發泡體層，其在該等樑構件之至少一部分侧壁上、伸長通道上及在种長通道：間隔樑構件之間的外殼之大體上全部内側上，以使得外威、伸長通道及樑構件上之硬質閉孔發泡體層係大體上連續，且將外殼黏著至樑構件上。【實施方式】、毛及Ik型商用建築之屋頂及側牆包含兩個主要元件：作為構架及椽之襟，諸如木材、木材複合物、金屬或其組 I325I8.doc 200914695 合，及一外殼。外殼為應用於建築物之外部螺桿、托樑及椽上以增強結構且用作外部防風雨包裹之基層的一層板或其他木材或纖維材料。核通常為膠合板、定向結構创花板（OSB)、纖維狀水泥、玻璃纖維增強之石膏' 絕緣外殼，諸如膨脹及壓出成型聚苯乙稀或聚異氰尿酸醋，但亦可為發泡體板及此等材料之組合。樑通f為自軟木類木材、工程化木材或成型鋼製造之規格材。此等規格材具有

U 2 χ3”、2”χ4”、2”χ6"、2’’χ8’’、2”χΐ〇” 或 2”x12"之標

面。此等樑可經建造為經預In A 頂I之桁架總成或定點建造為椽或側構架。藉由按規則間隙來間隔樑以構建傾斜的住宅屋頂及側牆，該等間隙通常為12”、16，，或24,，，最通常為 24”。外殼通常以4 ftx8 ft薄片利用且使用諸如釘子、螺釘或夹具將其置放且固定在樑之一面上。此等扣件在新的及現存房屋中之應用並非總恰當’且可成為屋頂及側牆損壞之-主要原因。接著將屋頂材料（包括屋面塾襯材料及蓋頂板）附著至外殼之外表面上。根據本發明，接著在屋頂蓋板下側或側牆外殼塗覆均勻厚度之閉孔噴霧聚胺基甲酸醋或聚異氰尿酸_發泡體黏著劑絕緣材料㈣PF)且保持與樑側面的兩個相對側之至少 :部分連續接觸，較佳為樑側面的兩個相對側之至少一半寬度’且更佳為與外殼垂直之樑的大體上全部兩個相對側。閉孔噴霧聚胺基曱酸酯或聚異氰尿酸酯發泡體黏著劑因為固有強度及硬度，以及其與諸如木材及鋼等其他建構材枓形成㈣黏結，所以充當黏著劑。閉孔噴霧聚胺基甲 132518.doc •10· 200914695 酸醋或聚異氰尿酸醋發泡體黏著劑係用於將風負載自外殼均勻地分配至樑，因此大量增加上舉力負载。測試顯示，在塗覆約3”厚的閉孔喷霧聚胺基甲酸醋或聚異氛尿酸醋發 :包體黏著劑後，典型上舉力負载自每平方尺約川磅增加至母平方約240-285傍。蓉於海岸題風區域的房屋屋頂可經从、G PSf至約130 psf之風上舉力負載，所以此增加係顯著的除了提供上舉力阻力之外，塗覆約3”厚的閉孔喷霧聚胺基甲酸醋或聚異氰尿酸醋發泡體黏著劑可提供額外絕緣作用，相當於R19等級。因為閉孔嗔霧聚胺基甲酸醋或聚異氰尿酸酿發泡體黏著劑係防水，所以其亦可用於增強棋腹區域以抵禦風損壞及阻止此等區域被疾風暴雨侵入。閉孔噴霧聚胺基曱酸醋或聚異氰尿酸醋發泡體黏著劑亦可對屋頂結構中之機械扣件及托架提供腐㈣護之手段。閉孔喷霧聚胺|甲酸酿或聚異氛尿酸醋發泡體黏著劑在此項技術中為吾人所熟知且一般可講得。一般而言，聚胺基曱酸酯或聚異氰尿酸酯發泡體係藉由組合以下材料來製備·異氰酸酯、多元醇或多元醇之混合物、發泡劑或發泡劑混合物、及其他材料，諸如觸媒、界面活性劑、及視情況之阻燃劑、著色劑或其他添加劑。生產聚胺基曱酸酯或聚異氰尿酸酯發泡體之方法一般係已知的且通常係由在揮發性發泡劑存在下有機聚異氰酸酯（包括二異氰酸酯）與多元醇或夕元醇混合物之反應組成，在異氰酸酯與多元醇反應期間釋放之熱量引起該揮發性發泡劑蒸發。可經由使用胺及/或其他觸媒以及界面活性劑來增強此反應。觸媒確 132518.doc 200914695 保發泡體充分固化，@I面活性劑限制及控制孔尺寸。傳統上將阻燃劑添加至硬f «基甲酸s旨或聚異氰尿酸醋發 :包體中以降低其可燃性。碳氟化合物依靠其揮發性不僅充田發泡劑’且亦在硬質發泡體之閉孔結構t經囊封或夾帶且為硬質聚㉟基甲酸醋發泡體之低熱導率特性之主要貢獻者。碳I化合物作為絕緣發泡體應用中之較佳商用膨脹或發泡劑部分係基於降低之熱導率或與所生產之發泡體相關的k-因數。k-因數係定義為一小時内經由一平方尺之一吋厚的均質材料所傳導之熱能的轉移率，垂直跨越該材料之兩個表面之間有一華氏度之差異。因為閉孔聚胺基曱酸酯型發泡體之效用部分係基於其熱絕緣特性，所以識別產生較低k-因數發泡體之材料將係有利的。在許多應用中提供在預摻合發泡體調配物中聚胺基甲酸酯或聚異氰尿酸酯發 /包體之組份係方便的^最通常，將發泡體調配物預摻合至兩種組份中。異氰酸酯或聚異氰酸酯組合物包含第一組伤，通常係稱作，'A"組份。多元醇或多元醇混合物、界面活性劑、觸媒、發泡劑、阻燃劑及其他異氰酸酯反應性組伤包含第一組份，通常係稱作組份。儘管界面活性 41!觸媒及發泡劑通常係置於多元醇之側上，但其可置於任一側上，或部分在一側上且部分在另一側上。因此，聚胺基f酸酯或聚異氰尿酸酯發泡體可藉由將喷霧塗覆之發泡體、泡沫及其類似物之A及B側組份混合來容易地製備。可視情況將諸如阻燃劑、著色劑、輔助發泡劑、水及甚至其他多元醇等其他成分作為第三液流添加至混合頭或 I32518.doc 200914695 反應部位。然而，最方便係將其全部併入—種B組份中。較佳塗覆約2·5 cm至約15 cm厚度之發泡體。可塗覆單層或多層發泡體。可在聚胺基甲酸酯或聚異氰尿酸酯發泡體合成中使用包含脂族及芳族聚異氰酸S旨之任何有機聚異氰酸自旨。較佳為方族聚異氰酸酯類。用於硬質聚胺基甲酸酯或聚異氰尿酸酯發泡體合成之較佳聚異氰酸酯為聚亞甲基聚笨基異氰酸酯，特定言之為含有約3〇至約85重量百分比亞曱基雙（異氰酸苯酯）之混合物，該混合物之剩餘物包含官能度大於2 之聚亞甲基聚苯基聚異氰酸醋。用於可撓性聚胺基甲酸g旨發泡體合成之較佳聚異氰酸酯為包括（但不限於）2,4_曱苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯及其混合物之曱苯二異氰酸S旨。在硬質聚胺基曱酸酯發泡體製造中所使用之典型多元醇 ^括（但不限於）諸如彼等基於與氧化乙烯及/或氧化丙稀縮合之2,4-及2,6-甲|二胺混合物的基於芳族胺基之聚❹ 元醇。另一實例為諸如彼等基於乙氧基化及/或丙氧基化胺基乙基化壬基苯崎生物之基於芳㈣基胺基之聚趟多元醇。此等多it醇通常在喷霧塗覆型聚胺基甲酸_發泡體 t係較佳#。另一實例為諸如彼等基於與氧化乙稀及/或氧化丙烯縮合之嚴糖衍生物及/或薦糖與甘油衍生物之混合物的蔗糖基多元醇。在可撓性聚胺基甲酸酯發泡體製造中所使用之典型多元醇包括（但不限於）彼等基於與氧化乙烯、氧化丙烯、氧化 1325I8.doc -13· 200914695 丁烯及其類似物縮合之甘油、？ _ 一 c一醇、三羥甲基丙烷、乙二胺、異戊四醇及其類似物的之_ ▲ 貝似物的夕謂。此等物質通常係稱作”聚醚多元醇”。另—實例為接 ~任枝共聚物多元醇，其包括 (但不限於）具有接枝至聚喊多元 κ〜夕疋知鏈之乙烯聚合物之習知聚醚多元醇。又一實例為由平Ηβ * j苟田聚脲粒子散布於多元醇中之習知聚醚多元醇組成的經聚脲改質之多元醇。

Ο 在經聚胺基甲酸醋改質之聚異氰尿酸酿發泡體中所使用之多元醇之實例包括(但不限於)諸如彼等基於鄰苯二甲酸型酿或對苯二甲酸型醋之錯合混合物之芳族聚醋多元醇。該等鄰苯二甲酸型醋或對苯二甲酸型_係由諸如乙二醇、二乙二醇或丙二醇之多元醇形成。此等多元醇可與諸如斧糖基多元醇之其他類型多元醇摻合且用於聚胺基甲酸醋發泡體應用中。聚胺基曱酸酿發泡體製造中所使用之觸媒通常為第三胺，其包括（但不限於）N-烷基嗎啉、N•烷基烷醇胺、n，队二院基環己胺及院基胺，其中烧基為曱基、乙基、丙臭丁基及其類似物及同分異構體，以及雜環胺。實例通常 (但不限於）為二伸乙基二胺、四曱基乙二胺、雙（2_二曱義胺基乙基）乙醚、三乙胺、三丙胺、二丁脸、- —j妝二戍胺、〇比咬、喧琳、二曱基π底喚、派唤、n，N-二甲基環己胺、n乙基嗎啉、2-甲基哌嗪、N，N-二甲基乙醇胺、四甲基丙_ 胺、曱基三乙二胺及其混合物。視情況使用無胺型聚胺基甲酸酯觸媒。此觸媒通常鉛、錫、鈦、銻、鈷、鋁、汞、鋅、鎳、鋼、錳、鍅及其 132518.doc •14· 200914695 混合物之有機金屬化合物。示範性觸媒包括(但不限於)2_ ^基己酸鉛1甲酸鉛、氯化鐵、三氯化銻及羥乙酸銻。較佳有機錫類包括㈣亞錫鹽，諸如辛酸亞錫、2_乙基己酸亞錫、月桂酸亞錫及其類似物，以及叛酸二烧基錫鹽，諸如一乙酸一丁基錫'二月桂酸二丁基錫、二乙酸二辛基錫及其類似物。

Ο 在Τ異氰尿酸酿發泡體之製備中，使用三聚觸媒係出於與過里Α組伤聯合將換合物轉化為聚異氣尿酸酿-聚胺基甲 IS曰發泡體之目的。所用三聚觸媒可為熟習此項技術者所去之任何觸媒，包括（但不限於）甘胺酸鹽及第三胺三聚觸媒鹼金屬羧酸鹽及其混合物。此等類型中之較佳種類為乙ϊ欠鉀、辛酸鉀及N_(2_羥基_5_壬基苯酚）甲基_N_甲基甘胺酸鹽。可將分散劑、孔穩定劑及界面活性劑併入發泡劑混合物中。添加界面活性劑（較熟知為矽油）充當孔穩定劑。一些代表性材料係以DC-193、B-8404及L-5340之名稱出售，其通常為聚矽氧烷聚氧基伸烷基嵌段共聚物，諸如彼等於美國專利案第2,834,748號、第2,917,480號及第2,846,458號中所揭示者。用於發泡劑混合物之其他可選添加劑可包括阻燃劑，諸如參（2-氣乙基）磷酸鹽、參（2-氣丙基）磷酸鹽、參（2,3-二溴丙基）磷酸鹽、參（1，3-二氣丙基）磷酸鹽、磷酸二銨、各種 _化芳族化合物、氧化銻、三水合鋁、聚氯乙烯及其類似物。其他可選成分可包括以多元醇摻合物之重量計〇%至 132518.doc 15 200914695 約5%之水，該多元醢妓人从，田& ^ * 凡醇摻合物與異亂酸酯發生化學反應以產生一氧化石反。二氧化碳係充當輔助發泡劑。 4此口物中亦包括發泡劑。一般而言，由最終聚胺基甲酸醋或聚異氰尿酸g旨發泡體產物之所要發泡體密度來規定經摻合之混合物中戶斤在A 1 所存在的發泡劑之置。所產生之聚胺基曱酸酉旨發泡體密度可^: m + 贝乂 )在約1.0磅/立方尺至約6〇磅/立方尺之間變化約4.0磅/立方尺且更佳為較佳為約1 · 8碎/立方尺至

2碎/立方尺至㈣/立方尺。所獲得之密纟為存在於a及/或 B組份中或在製備發泡體時所添加之發泡劑或發泡劑展合物總量之函數。在塗覆喷霧發泡體時，將絲】化學品（例如聚異氛酸酉旨: 與B側化學品以適當量混合（通常為相等體積量”且接著將其霧化為霧氣。B側含有多元醇、發泡劑、觸媒、阻燃劑等。B側溶液中之發泡劑為液體形式。在水作為發泡劑之狀況下，將水與聚異氰酸酯混合以產生二氧化碳氣體，其建立聚胺基甲酸酯中之氣孔。於噴槍中混合組份部分。當兩種化學品混合時形成聚胺基甲酸酯且將其噴射至牆或屋頂表面。適用發泡劑非獨占性地包括··烴類；甲酸甲酯；含鹵素化合物，尤其含氟化合物及含氣化合物，諸如幽碳化物、氟碳化物、氣碳化物、氟氣碳化物，鹵化烴類，諸如氫氟碳化物、氫氯碳化物、氫氟氯碳化物、氫氟稀烴、氫氣氟烯烴；產生二氧化碳之物質，諸如水；及產生二氧化碳之有機酸，諸如甲酸。實例非獨占性地包括低沸點脂族烴 132518.doc •16· 200914695 類，諸如乙烷、丙烷及丁烷、正戊统、異戊烷及環戊烷；喊類及鹵化醚類；反二氣乙稀、五氣丁院；五氟丙烷；六氟丙烷；及七氟丙烷；卜氯_1，2,2,2-四氟乙烷 (HCFC-124);及 1，1-二氯-1-氟乙烷（HCFC-141b)以及 1，1，2,2-四氟乙烷（HFC-134) ; 1，U，2-四氟乙烷（财(：-134a); 1-氣 1，1-二氟乙烷（HCFC-142b); 1，1，1,3,3-五氟丁烷（1^036511^(〇;1，1，1,2,3,3,3-七氟丙烷旧0?-22763);三氯氟甲烷（CFC-11)、二氣二氟甲烷（CFC-12) ; 1，i，i，3,3,3- 六氟丙烷（HFC-236fa) ; 1，1，1，2,3，3-六氟丙烷（HFC- 236ea);二氟曱烷（HFC-32);二氤乙烷（HFC-152a); 1，1，1，3,3-五氟丙烷（HFC-245fa);三氟丙烯、五氟丙烯、氟三氯丙烯、四氟丙烯（包括1，1，1,3-四氟丙烯（HFO- 1234ze)、反-1，ι，ι，3-四氟丙烯（反·ΗΡΟ-1234ζε)、1，1，1，2- 四氟丙烯（HFO-1234yf))、1，1，1，2,3-五氟丙烯（HFO- 1225ye)、1-氯-3,3,3_三氟丙烯（HCFC_1233zd)及低全球暖化型（low-global warming)氫氟碳化物，諸如氫氟稀烴及氫氟驗°任意上述發泡劑之組合係適用的。最佳發泡劑為可自Honeywell International Inc.以

En〇Vate發泡劑購得之1，1，1，3,3-五氟丙烷（HFC-245fap後者分子保持於溶液中直至由聚胺基甲酸酯及/或聚異氰尿酸醋反應所產生之熱量將其汽化且生成在聚胺基甲酸酯發泡體孔中之氣體。在實知例中’混合物僅包含一種發泡劑。在另一實施例中屍合物包含複數種發泡劑，例如兩種發泡劑之組合 132518.doc •17- 200914695 或：種：泡劑之組合。當使用兩種或兩種以上發泡劑之組合時，每一個別發泡劑可以約1重量百分比至約99重量百 '刀比之罝存在’其中發泡劑總量為100重量百分比。在發泡劑：兩組份組合中，-發泡劑可以約1重量百分比至約 5 〇重i百刀比之量存在且另一發泡劑可以約5 〇重量百分比至約99重量百分比之量存在。 Γ Ο 發泡劑之一適用組合包含1，1，1，3,3-五氟丁院及至少—選自由下列各物組成之群的氟化烴：四說乙烧、 1，1，1，3,3-五|1^燒，、1，1，1，3,3,3_六氣丙烧及1，1，1，2,3,3,3-七氟丙烷。發泡劑之尤其適用組合包含約5〇重量百分比至約99重量百分比之丨’丨，丨，'^五氟丁烷及約！重量百分比至約50重量百分比之皇少一種選自由下列各物組成之群的氟化烴：丨，1，1，2·四氟乙烷，、1，1，1，3,3-五氟丙烷、 Μ，1，3,3,3-六氟丙烷及u ,^,3,3,3-七氟丙烷。發泡劑之另一適用組合包含幻五氟丁烷，及…至少一種選自由下列各物組成之群的另一發泡劑：低沸點脂族烴類，其係選自由下列各物組成之群：乙烷、丙烷及丁烷、正戊院、異戊院及環戊烷；鹵化烴類；醚及鹵化醚類；二敗甲烧（HFC-32);二氟乙烷；mi四氟乙烷（HFC_ 134) ’ 1，1，1，2-四氟乙烷（HFC-134a);五氟丙烷；六氟丙烷及七氟丙烷；特定言之，其中五氟丁烷為丨，丨，^，^五氟丁烧（HFC-365mfc)，且該另一發泡劑包含丨山二氟乙烷 (HFC-152a)、1，1，1，3,3-五氟丙院（HFC_245fa)、^2,3,3,3-六氟丙烧（HFC-236ea)、1，1，丨，3,3,3-六氟丙烷（册023_) 1325I8.doc -18. 200914695 或1，1，1，2,3,3,3-七氟丙烧（1^(1!-2276&)中之至少一者。當包含10重量百分比至70重量百分比之HFC-365mfc及90重量百分比至30重量百分比之另一發泡劑時此係適用的且視情況進一步包含2重量百分比至50重量百分比之二氧化碳。發泡劑之另一適用組合包含：1，1,1，3,3_五氟丁烷（HFC_ 365mfc)及1，1，1，3,3-五氟丙烧（HFC-245fa)。適用量之範圍為至多約50重量百分比之HFC-365mfc及約50重量百分比或更多之HFC-245fa。發泡劑之另一適用組合包含：1，1,1，3,3-五氟丁烷（HFC-3 65mfc)及1，1，1，3,3-五氟丙烷（HFC-245fa)。適用量可具有範圍在40:60至約80:20内之HFC-365mfc與HFC-245fa重量比。發泡劑之另一適用組合包含：HFC-365mfc, HFC-227ea 及HFC-245fa與HFC-134a中之一者或兩者。較佳包含65重量百分比至85重量百分比之HFC-365mfc及HFC-227ea，80 重罝百分比至95重量百分比為HFC-3 65 mfc，且剩餘為 HFC-227ea ;且包含至少15重量百分比之HFC-245fa與 HFC-134a中之一者或兩者。根據本發明之發泡劑組合物可包括其他可選成分，諸如填化合物及觸媒。適用組合包含約10重量百分比至約20重量百分比之磷化合物，較佳為磷酸三乙酯或參-氯異丙基磷酸酯，及下列各物之混合物：a) HFC-365mfc，及 b) HFC-134a、HFC-227ea或 HFC-245fa。 132518.doc •19- 200914695 適用組合包含HFC-365mfc及觸媒，該觸媒催化多元醇/ 異氰酸酯反應且視情況催化異氰酸酯之三聚反應。適合於本申請案之閉孔喷霧發泡體較佳具有以下標稱特性：特性 ASTM測試單位值標稱密度：現場喷塗 D-1622 lbs/ft3 1.5-4.0 於75T 平均溫度下之R值，在發泡體製造6個月後量測 C-518 R/吋 5.0-8.0 抗壓強度：平行升高 (Parallel to rise) D-1621 Psi 20-60 抗張強度 D-1623 Psi 30-100 閉孔率 D-2856 % >80 尤其美國專利 6,414,046、7,214,294、6,843,934、 6,806,247 ' 6,790,820、6,784,150揭示適用閉孔喷霧發泡體，該等文獻均以引用方式併入本文。適用閉孔噴霧發泡體包括可自BASF Polyurethanes -Foam Enterprises(BASF之一分公司）of Florham Park, NJ講得之 Comfort Foam® FE178、FE158、CF178、CF158 ;可自 BaySystems(Bayer 之一分公司）of Spring, TX 購得之 BaySeal™ 2.0 ;可自 Corbond of Bozeman, MT 購得之 Corbond® ；可自 Demilec USA of Arlington, TX 購得之 HeatLok Soy 0240 ;可自 Dow Chemical Company of Midland，MI購得之 Styrofoam™ 2·0 ;可自 Gaco Western of Seattle, WA 購得之 PF-173、PF-193 ;可自 Resin Technology Division(Henry Co.之一分公司）of Ontario, CA 購得之 Permax ;可自 Lapolla Coatings of Houston, TX購得之Foam 132518.doc -20- 200914695

LokTM FL-20〇〇tm ;可自 NCFI Polyurethanes(先前為 North Carolina Foam Industries)of Mt. Airy, NC 購得之 InsulStar® ;及可自 Urethane Contractor Supply Company of Phoenix, AZ購得之DuraFoam - Duraseal™ 1.9。 Ο Ο 在本發明之另一實施例中，一用於通風空氣之通過的伸長通道係固定在相鄰間隔之樑構件之間或與相鄰間隔之樑構件分離的外殼之内側上。在此狀況下’在樑構件之側壁上伸長官道上及伸長管道與間隔之樑構件之間的外殼内側上定位一硬質閉孔發泡體聚合物黏著劑組合物層。外殼上伸長官道上及樑構件上之硬質閉孔發泡體層係大體上、、’,、的且將外设黏著至樑構件上。如上所述，大體上連續…月在δ亥層所沈積之區域各處大體上無破裂或空間。一些建築產品製造者（尤其係某些遞青蓋頂板製造者）需要恰當頂部通風以避免蓋頂板受熱損壞。-般公認規則為 =0 ft頂部空間提供！ ft2通風口。許多房屋設計使用大 (thedrallZed)天花板，在屋頂蓋板附近的結構構覆Γ緣材料。本中請案中為實現恰當通風，當在材：二之頂邛或大教堂式天花板中的屋頂蓋板下塗覆絕緣材科時’沿整個頂部使列，使用頂部插板。圖5展示先前技術排 ”中接著將纖維絕緣材料道播板直接㈣。㈣件之間且與雙通圖6展示根據本發明之泡體之頂部#板以提供所 $ β供具有閉孔喷霧發舉力阻力H、要通風且提供足夠之風上、 '，可將圖5中所示之典型雙通道 132518.doc 200914695 播板拼接入圖6中所示之單一斜槽中，且沿外殼與結構構件平行之中〜轴女裝。此將在單一斜槽擋板之環套角凸緣與結構構件之間允許足夠的噴霧發泡體於屋頂蓋板與結構構件側壁之間黏著所需之接觸區域。此設計可提供幾乎所 • 有房屋設計中所要求之1:300通風區域。此外，如屋頂發生洩漏（屋頂外殼充分腐蝕後才可檢測到），應用閉孔喷霧發泡體可截獲蓋板材料中之水/濕氣。為實現頂部規定的 p 通風及濕氣管理，通常使用頂部蓋板或通風斜槽（伸長通道）以在屋頂蓋板與置於頂層上之纖維絕緣材料之間保留通風路徑。市售廣泛多種此等組份，包括自真空形成之 XPS 4片、固體以及紙板製得者。XPS頂部通風口之一實例係由Owens Corning銷售。下列非限制性實例係用以說明本發明。實例1 此實例§羊述測定經由閉孔噴霧聚胺基曱酸酯發泡體加固〇之屋頂/牆面板之最終風上舉力負載之測試程序。此係基於使用測试風上舉力測試排列之astm E33〇-〇2"Standard Test Method for Structural Performance of Exterior Windows, Doors, Skylights and Curtain Walls by Uniform Static Air Pressure Difference” 的稍加修正之版本。測試面板建構：根據圖1與圖2中所展示之組態形成結構構件。結構測試面板包含間隔為24"中心距離之五個平行的尺寸為 2叭4’、721’之雲杉-松-冷杉木材。藉由釘子將一7/16"定向 132518.doc 22· 200914695 結構刨花板（OSB)薄片固定至〇SB内表面上。所使用之扣件為6d環紋釘，使用氣動釘搶來應用其。對於每一末端的兩個框架構件，環紋扣件間隔為6”。三個内部框架構件上之環紋釘扣件間隔為1 2”中心距離。在面板上僅使用環紋釘女裝1 0個樣品，13個樣品具有一沿椽之SPF内圓角且5個樣品具有全SPF覆蓋。根據本發明，固定後，在一些樣品上塗覆閉孔喷霧聚胺基甲酸酯發泡體（ccSPF)，2.0 lb/ft3， p 如圖3所示之内圓角方式及如圖4所示之全層方式。對於内

圓角發泡體樣品，噴灑13個面板，在橡處有通向外殼接縫之單道以形成3"高、5-6"寬之聚胺基甲酸酯閉孔噴霧發泡體内圓角。沿外殼介面及2x4，s噴灑發泡體絕緣材料之内圓角。對於全層塗覆，使用3”厚發泡體絕緣材料層於桁架間疋全覆蓋5個樣品。該聚胺基曱酸酯為由NCFI

Polyurethanes製造之lnsuistar ccSPF聚胺基曱酸酯。塗覆元成後，在開始測5式如將測試面板於倉庫中儲存兩週以上 Q 以使發泡體固化達到最佳黏結強度。經由獨立管線將喷霧自鋼質機筒中抽出。於噴搶之噴嘴處化合該等化學品且在 l，000 psi壓力下將其分散。一旦塗覆至表面上，發泡體體積立即增加。測試程序將面板樣品於測試框架中以一顛倒位置置放。測試框架頂部開口之近似尺寸為約5 ftx9 ft。當置於測試框架中心日·=τ，OSB薄片係由規格材懸掛，該規格材橫跨測試面板5 ft尺寸。接著橫跨測試面板謹慎覆蓋一聚乙烯薄片，且切 132518.doc -23· 200914695 割該聚乙烯薄片以使其恰好與測試框架底部一樣平土曰著使用管道㈣《乙㈣片㈣至 ― 動=:一打開真空閥以抽空測試二拉 _面板上之聚乙浠薄片。小心確保聚乙稀薄片無過度摺豐地平坦覆蓋在測試面板上以防止茂漏風險。使用管道膠帶密封所有可能發…漏。初始移除空氣後，以—均

勻受，速率施加真空。在預定壓力增量下，在壓力增至下一增量前使面板搁置約15-30秒。曰使用數字壓力計㈣及監測真Μ力直至損壞。易於發現損壞’損害時產生明顯視覺可觀及可聽聲響。損壞通常係以0SB與規格材之間的連接《發生。在損壞時點，記錄下由數子壓力計所記錄之最大壓力。將此壓力（真空）轉換為磅/平方尺，且成為經測定之風上舉力負载。士在無發泡體樣品之典型損壞中，釘頭被拉動穿過〇sb外而釘子並未被拉出桁架本身。在發泡體内圓角測試樣品之典型損壞中，街架與發泡體之間出現分層。-旦出現此狀况釘頭以與無發泡體樣品相似之方式立即被拉動穿過 OSB。測試結果測忒每一類型（無發泡體、内圓角型發泡體及均勻填充包體)之兩個樣品。在—均勻填充發泡體上，將釘頭磨掉以模擬釘子之移除。下表含有結果之概述。表 SPF樣。σ風上舉力測試結果之概述。使用6d環紋釘固定 I32518.doc -24· 200914695 至2 inx4 in木質構件上之4 ftx8 ft OSB外殼之最終損壞壓力0 無發泡體内圓角型全發泡體壓力(psf) 壓力(psf) 壓力(psf) 88 158 252 70 126 285 100 165 267* 46 154 238 85 163 180 85 192 71 179 90 106 71 106 71 168 168 135 170 平均值(psf) 78 153 244 標準差(psf) 15 27 40 樣品數 10 13 5 置信水準(95%)(psf) 10.8 16.2 49.7 *使用釘頭自外殼移除來測試之樣品討論. 結果顯示三組數據中之最終損壞負載量有顯著差別，全發泡體層覆蓋在未經修整之面板上產生最終損壞負載量之最大增加。因為樣品結果中僅包括5個全發泡體樣品，所以平均損壞負載量之95%置信水準與平均數（20.3%)相比相對較大。對於已完成之測試程序，就無發泡體樣品及内圓角型樣品而言，95%置信水準分別為13.9%及10.6%。統計學T-檢驗顯示足夠證據以否認該三個種類之平均損 132518.doc -25- 200914695 壞負載在95 /。水準下相同之假設。結果分析顯示對屋頂外 4樣。口應用喷霧塗覆型聚胺基甲酸酯發泡體可產生此等樣品之。最終風上舉力負載之有限增加。兩種發泡體應用方法 (内Π角及王發泡體覆蓋型）顯著改良屋頂外殼對支樓連接之效月b。與内圓角型樣品相比，藉由均勻填充型全發泡體覆蓋樣品之結果顯示關於風阻力之實質的改良。儘&已參考較佳實施例特別展示及描述本發明，但一般技術者應易於理解在不惊離本發明之精神及範4下，可對本文進行眾多改變及修改。希望所闡釋之申請專利範圍覆蓋所揭示之實施例、以上所論述之彼㈣代物及其所有均等物。【圖式簡單說明】圖1為結構測試面板之透視圖，該結構測試面板包含間隔為24”中心距離之五個平行的尺寸為2”χ4”χ72"之雲杉_ 松-冷杉木材。接著藉由釘子附著一 7/16"定向結構刨花板 (OSB)薄片。圖2為圖1中結構測試面板之側視圖。圖3為圖2中結構測試面板之側視圖，該結構測試面板具有内圓角式塗f，3”高、5·6"寬之聚胺基甲酸酯閉孔噴霧發泡體。圖4為圖2中結構測試面板之側視圖，該結構測試面板具有王層塗覆，3"厚之聚胺基甲酸酯閉孔喷霧發泡體。圖5展示先前技術排列，其中沿屋頂面板使用頂部擋板且將纖維絕緣置放在結構構件之間且與頂部擋板接觸。 132518.doc -26- 200914695 圖6展示本發明之閉孔喷霧發泡體及置放於結構構件之間的頂部擋板之視圖且發泡體與頂部擋板接觸。 Γ

C 132518.doc -27-

Claims

200914695 十、申請專利範圍：

種緊固建築之屋頂或外牆以抵禦風力含：之方法，其包 a) k供一屋頂面板或外牆面板， .^ 坂"亥屋頂面板或外牆面板包含複數個間隔之樑構件，及一昇有一内側及一外側之外殼’該外殼橫跨相鄰樑構件抄德从間Μ間且附著至該等樑構件上以使得該外殼之該内巧側與该#樑構件鄰接；及 b) 在該等樑構件之至少—

2. 冲刀側壁及該外殼之大體上全部内側噴灑一可發泡之聚合物 σ物黏者劑組合物層以使得該外殼與該等樑構件上之該層係大體上連續； c) 使該可發泡之聚合物黏荖 — 黏者劑組合物形成一將該外殼黏者至該等樑構件上之硬質閉孔發泡體。如請求項1之方法，其中嗲 μ "Τ發泡之I合物黏著劑組合物為液體。

3. 如請求項1之方法，其中該等樑構件係藉由釘子、螺釘、夾具或其組合附著至該外殼上。 4. 如凊求項1之方法，其中該等樑構件包含木材、木材複合物、金屬或其組合。 5· μ求項1之方法’其中該外殼包含木m結構创花板、纖維狀水泥、玻璃纖維增強之石膏、膨脹聚苯乙稀[出成型聚苯乙烯、聚異氰尿酸酯、發泡體板或其組合。 6. 如哨求項1之方法’其中該黏著劑組合物包含發泡劑， °亥心'包劑包含烴、碳氟化物、氯碳化物、氟氯碳化物、 132518.doc 200914695 鹵化烴、氫氟烯烴、氫氯氟烯烴、產生二氧化碳之物質，或其組合中之至少一者；及聚胺基曱酸酯、聚異氰尿酸酯或聚胺基甲酸酯與聚異氰尿酸酯之組合中之至少一者。 7.如請求項1之方法，其中該黏著劑組合物包含發泡劑，該發泡劑包含水、產生二氧化碳之有機酸、烴類；醚類；鹵化醚類；五氟丁烷；五氟丙烷；六氟丙烷；七氟丙烷；三氟丙烯；四氟丙烯；五氟丙烯；氯三氟丙烯；反-1，2-二氣乙烯、甲酸甲酯或其組合；及聚胺基甲酸酯、聚異氰尿酸酯或聚胺基甲酸酯與聚異氰尿酸酯之組合中之至少·一者。 8·如請求項1之方法，其中該黏著劑組合物包含發泡劑，該發泡劑包含1-氯-1,2,2,2-四氟乙烷；1,1-二氯-1-氟乙烧；1，M，2-四氟乙烷；1,1,2,2-四氟乙烷；卜氣-1,1-二氟乙烧；1，1,1，3,3-五氟丁烷；1，ΐ,ι，2,3,3,3-七氟丙烷；三氯氟甲烷；二氣二氟曱烷；六氟丙烷； 1，1，1，2,3,3-六氟丙烷；二氟曱烷；二氟乙烷；1，1，1，3,3-五氟丙烷；1，1，1，3-四氟丙烯；反·ΐ，ΐ，1，3-四氟丙烯； 1，1，1，2-四氟丙烯；五氟丙烯；丨_氯-3,3,3-三氟丙稀’或其組合；及聚胺基曱酸酯、聚異氰尿酸酯或聚胺基甲酸酯與聚異氰尿酸酯之組合中之至少一者。 9.如請求項1之方法，其中該黏著劑組合物包含發泡劑，該發泡劑包含1，1，1，3,3-五氟丁烷；1,1,1,3,3-五氟丙烷或其組合；及聚胺基曱酸酯、聚異氰尿酸酯或聚胺基曱酸 132518.doc 200914695 s旨與聚異氰尿酸g旨之組合令之至少一者。 1 〇·如請求項1之方法，其中該黏著劑組合物包含含有氟之發泡劑，及在發泡劑存在下可反應而形成聚胺基曱酸酯發泡體或聚異氰尿酸酯發泡體、或聚胺基甲酸酯發泡體與聚異氰尿酸酯發泡體之組合中之至少一者的成分混合物〇 Γ U 11. 如請求項1之方法，其中該硬質閉孔發泡體係以約2 5 cm 至約I5 cm之厚度存在。 12. 種用於建築之屋頂或外牆之結構構件，其包含·· a) -屋頂面板或外牆面板，該屋頂面板或外牆面板包含複數個間隔之樑構件’及一具有一内側及一外側之外殼’該外殼橫跨相鄰樑構件之間的空間且附著至該等樑構件上以使得該外殼之該内側與該等標構件鄰接；及 b) :包含聚合物黏著劑組合物之硬質閉孔發泡體層，其在該等樑構件之至少-部分側壁及該外殼之大體上全部 =側上以使得該外殼與該等樑構件上之該層係大體上連、’-且將該外殼黏著至該等樑構件上。 13. 如請求項12之結構槿 .g , ，、中該等樑構件係藉由釘子、螺釘、夹具或其組合附著至該外殼上。 14·^^12之結構構件，其中料樑構件包含木材、木材複合物、金屬或其組合。補木 1 5.如請求項丨2之結構構構削花板、膠合板、纖：料殼包含木材、定向結膏、膨脹聚苯乙缔、： = 玻璃纖維增強之石型聚苯乙烯、聚異氰尿酸 13251S.doc 200914695 酿'發泡體板或其組合。 16.如咕求項12之結構構件，其中該硬質閉孔發泡體包含聚胺基曱酸酯、聚異氰尿酸酯或其組合。 17·如印求項12之結構構件，其中該硬質閉孔發泡體係以約 2.5 cm至約1 5 cm之厚度存在。 18. 如請求項12之結構構件，其包含一屋頂面板。 19. 如請求項12之結構構件，其包含一外牆面板。

20. —種結構構件，其包含： a)—面板，該面板包含複數個間隔之樑構件，及一具有 -内側及-外側之外殼，該外殼橫跨相鄰樑構件之間的空間且附著至該等樑構件上以便料殼之該内側與該等樑構件鄰接；及 ' b)-包含聚合物黏著劑組合物之硬質閉孔發泡體層，其在該等樑構件之至少-部分側壁及該外殼之大體上全部内側上以使得該外殼與該等樑構件上之該層係大體上連續’且將該外殼黏著至該等樑構件上。 .如請求項20之結構構件’其中該等樑構件係藉由釘子、螺釘、夾具或其組合附著至該外殼上。 22.如請求項2G之結構構件’其中該等樑構件包含木材、木材複合物或金屬。 23·如請求項20之結構構件，其中該外殼包含木材、定向处構创花板、膠合板、纖維狀水泥、玻璃纖維增強之石膏、膨脹聚笨乙烯、壓出成型聚、 •眾本乙烯、聚異氰尿酸西旨、發泡體板或其組合。 132518.doc 200914695 24. 如請求項20之結構構件，其中該硬質閉孔發泡體包含聚胺基曱酸酯、聚異氰尿酸酯或其組合。 25. 如請求項20之結構構件，其中該硬質閉孔發泡體係以約 2.5 cm至約15 cm之厚度存在。 26. —種結構構件，其包含： a) —面板，該面板包含複數個間隔之樑構件，及一具有 * 一内側及一外側之外殼，該外殼橫跨相鄰樑構件之間的空間且附著至該等樑構件上以使得該外殼之該内側與該 ' 等樑構件鄰接； b) —用於通風空氣通過之伸長通道，其係固定在相鄰間隔之標構件之間或與相鄰間隔之樑構件分離的該外殼之該内側上；及 c) 一包含聚合物黏著劑組合物之硬質閉孔發泡體層，其在該等樑構件之至少一部分側壁上、該伸長通道上及在該伸長通道與該等間隔之樑構件之間的該外殼之大體上〇王。卩内側上，以使得該外殼、該伸長通道及該等樑構件上之該硬質閉孔發泡體層係大體上連續，且將該外殼黏著至該等樑構件上。 132518.doc