Composite insulation panel |
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申请号 | JP2013504844 | 申请日 | 2011-06-16 | 公开(公告)号 | JP2013524059A | 公开(公告)日 | 2013-06-17 |
申请人 | ビーエヌピー カンパニー リミテッド; | 发明人 | イム、ホン−ビン; | ||||
摘要 | 本発明は、発泡性合成樹脂材質によって形成された断熱材(110)と、合成樹脂材質によって形成され、幅方向に複数の中空部(121)が形成されるとともに、断熱材(110)の表面に接着された中空板(120)と、ポリマーセメントモルタル材質によって中空板(120)の表面に形成されたモルタル層(130)とを含む複合断熱パネル(100)を提示することにより、断熱作業にかかる手間と費用を低減し、断熱構造の厚さを減らして建築物の内部空間を拡大することができ、冬期における結露現象の発生を防止できるようにする。 【選択図】図2 |
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权利要求 | 発泡性合成樹脂材質によって形成された断熱材(110)と、 合成樹脂材質によって形成され、幅方向に複数の中空部(121)が形成されるとともに、前記断熱材(110)の表面に接着された中空板(120)と、 ポリマーセメントモルタル材質によって前記中空板(120)の表面に形成されたモルタル層(130)とを含み、 前記モルタル層(130)の厚さは1〜5mmであり、 前記モルタル層(130)を形成する前記ポリマーセメントモルタルは、 速硬性セメント12−20重量%と、 普通セメント10−30重量%と、 珪砂(60−100メッシュ)30−50重量%と、 硫酸ナトリウム5−10重量%と、 スチレン−エチレンビニルバーサテイトエマルジョン15−25重量%と、 ステアリン酸塩4−8重量%と、 添加剤0.01−10重量%とを含むことを特徴とする複合断熱パネル(100)。 前記断熱材(110)および中空板(120)は、ウレタン材質の接着剤によって接着されていることを特徴とする請求項1に記載の複合断熱パネル(100)。 前記添加剤は、増粘剤、消泡剤、分散剤、接着剤および防腐剤からなる群より選択される1種以上であることを特徴とする請求項1に記載の複合断熱パネル(100)。 前記添加剤は、前記ポリマーセメントモルタルの総重量に対して、メチルセルロース系増粘剤0.1−3重量%、シリコーン系消泡剤0.02−2重量%、およびメラミン−スルホネート系ホルムアルデヒド縮合物分散剤0.1−5重量%を含むことを特徴とする請求項1に記載の複合断熱パネル(100)。 |
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说明书全文 | 本発明は、建築分野に関し、詳細には、断熱パネルに関する。 断熱パネルは、建築物に断熱性を付与するために建築物の内部に用いられる材料であって、発泡スチレンフォーム、発泡ウレタンフォームなどのような発泡性合成樹脂材質によって形成されるパネルを意味する。 図1は、従来の断熱パネル20が設けられた建築物の断面図を示したものである。 図示のように、壁体10の内側面に断熱パネル20が設けられ、その断熱パネル20の内側面にタイルのような仕上げ材30が設けられる。 しかし、このような従来の断熱パネルおよび設置構造は、次のような問題を抱えていた。 第一、壁体10に対して断熱パネル20の設置および仕上げ材30の設置という二重作業が必要であるため、作業にかかる手間と費用が過度になるという点である。 第二、断熱パネル20および仕上げ材30の二重構造を採っているため、その厚さを減らすのに限界があり、建築物の内部空間が狭くなるという点である。 第三、このような二重構造によって密な断熱構造が形成されにくいため、冬期において室内外の気温差による結露現象が発生しやすいという点である。 本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、断熱作業にかかる手間と費用を低減し、断熱構造の厚さを減らして建築物の内部空間を拡大することができ、冬期における結露現象の発生を防止できるようにする複合断熱パネルを提示することを目的とする。 上記の課題を解決するために、本発明は、発泡性合成樹脂材質によって形成された断熱材(110)と、合成樹脂材質によって形成され、幅方向に複数の中空部(121)が形成されるとともに、前記断熱材(110)の表面に接着された中空板(120)と、ポリマーセメントモルタル材質によって前記中空板(120)の表面に形成されたモルタル層(130)とを含む複合断熱パネル(100)を提示する。 前記断熱材(110)および中空板(120)は、ウレタン材質の接着剤によって接着されていることが好ましい。 前記モルタル層(130)を形成する前記ポリマーセメントモルタルは、速硬性セメント12−20重量%と、普通セメント10−30重量%と、珪砂(60−100メッシュ)30−50重量%と、硫酸ナトリウム5−10重量%と、スチレン−エチレンビニルバーサテイトエマルジョン15−25重量%と、ステアリン酸塩4−8重量%と、添加剤0.01−10重量%とを含むことが好ましい。 前記添加剤は、増粘剤、消泡剤、分散剤、接着剤および防腐剤からなる群より選択される1種以上であることが好ましい。 前記添加剤は、前記ポリマーセメントモルタルの総重量に対して、メチルセルロース系増粘剤0.1−3重量%、シリコーン系消泡剤0.02−2重量%、およびメラミン−スルホネート系ホルムアルデヒド縮合物分散剤0.1−5重量%を含むことが好ましい。 本発明は、断熱作業にかかる手間と費用を低減し、断熱構造の厚さを減らして建築物の内部空間を拡大することができ、冬期における結露現象の発生を防止できるようにする複合断熱パネルを提示する。 以下、添付図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明する。 図2、図3に示されているように、本発明にかかる複合断熱パネル100は、基本的に、発泡性合成樹脂材質によって形成された断熱材110と、合成樹脂材質によって形成され、幅方向に複数の中空部121が形成されるとともに、断熱材110の表面に接着された中空板120と、ポリマーセメントモルタル材質によって中空板120の表面に形成されたモルタル層130とを含んで構成される。 ここで、断熱材110は、発泡スチレンフォーム、発泡ウレタンフォームなどのような発泡性合成樹脂材質によって形成され、中空板120は、ポリプロピレンのような合成樹脂材質によって形成され、中空部121は、結露防止、断熱、防音のための空気層を形成する。 モルタル層130を形成する材質であるポリマーセメントは、結合材であるセメントの一部をポリマー混和剤(ポリマーラテックス、ディスパージョン、再乳化型ポリマー粉末、水溶性ポリマー、液状樹脂、モノマーなど)に代替した材料であって、強度はもちろん、接着性、水密性などに極めて優れていることが知られている。 本発明は、断熱材110の表面に中空板120を接着し、その表面に前述したポリマーセメント材質によるモルタルによってモルタル層130を形成することにより、断熱パネル自体が仕上げ材を兼ねるようにしたものである。 これは、次のような効果がある。 第一、壁体10に対して複合断熱パネル100を設けることだけで、従来の断熱パネル20の設置および仕上げ材30の設置という二重作業と同じ結果を得るようにし、作業にかかる手間と費用を低減することができる。 第二、ポリマーセメントモルタルは、1〜2mm程度に薄く塗布しても、従来の仕上げ材が有する性能以上を十分に発揮できるため、従来の断熱パネル20および仕上げ材30の二重構造に比べて、断熱構造の厚さを画期的に減らすことができ、結果的に建築物の内部空間を拡大することができる。 第三、表面のモルタル層130を形成するポリマーセメントは、基本的に接着性、水密性に優れた材料であり、本発明にかかるパネルは、断熱材110、中空板120およびモルタル層130が一体に形成された状態として提供されて壁面に設けられるため、密な断熱構造を形成することができ、冬期における結露現象の発生を防止することができる。 断熱材110および中空板120は、多様な材質の接着剤によって接着できるが、接着剤としてウレタン材質の接着剤を適用する場合、付着に伴う変形および環境汚染を最小化することができるという利点が追加される。 以下、モルタル層130を形成するポリマーセメントモルタルの具体的な実施例について説明する。 前記ポリマーセメントモルタルは、速硬性セメント12−20重量%と、普通セメント10−30重量%と、珪砂(60−100メッシュ)30−50重量%と、硫酸ナトリウム5−10重量%と、スチレン−エチレンビニルバーサテイトエマルジョン15−25重量%と、ステアリン酸塩4−8重量%と、添加剤0.01−10重量%とを含む構成を採ることが好ましい。 ポリマーセメントモルタルを表面仕上げ材として使用するにあたって最も問題となり得る点は、ポリマーセメントモルタルが硬化しながら亀裂が発生し、このような亀裂またはポリマーセメントモルタルの内部に存在する毛細管気孔を通して水、揮発性有機化合物(VOCs)、二酸化炭素や亜硫酸ガスのような、環境に有害なイオンなどの浸透が行われるという点である。 前記組成は、速硬性セメントと硫酸ナトリウムの反応によってモルタルの毛細管気孔内部にエトリンガイト結晶を生成させ、スチレン−エチレンビニルバーサテイトエマルジョンによってモルタルの毛細管気孔内部に膨潤性ポリマーと弾性フィルムを形成させることにより、ポリマーセメントモルタルの乾燥時に収縮による亀裂を防止し、水、揮発性有機化合物(VOCs)、二酸化炭素や亜硫酸ガスのような、環境に有害なイオンなどが毛細管気孔を通して浸透することを完壁に遮断するという利点がある。 以下、構成成分別に詳細に説明する。 前記速硬性セメントは、普通セメントに比べて、硬化時間が1時間〜3時間程度短縮する特性を有するものである。 このような速硬性セメントの速硬特性の発現は、セメントの水和過程で生成されるエトリンガイトという鉱物によって行われるが、エトリンガイトは、速硬性セメント構成鉱物中のC 3 A(3CaOAl 2 O 3 )成分が水和初期に硫酸イオンと反応しながら迅速に生成される。 この時生成されるエトリンガイトは、1マイクロメートル以下の結晶として生成され、これらは、速硬特性を示すだけでなく、モルタルの毛細管空隙に位置して空隙を充填することにより、水分の蒸発による収縮を防止し、収縮による亀裂を防止し、水の浸透や有害なイオンの浸透を防止する役割を果たす。 したがって、微細なエトリンガイト結晶によって充填された空隙は、水密性を増大させる。 前記エトリンガイトの形態を図4に示した。 図4に示されているように、エトリンガイト結晶は、1マイクロメートル以下の球体の結晶としてモルタルの毛細管空隙に生成される。 このような速硬性セメントとしては、普通セメントの粉末度である3,500cm 2 /gに比べて、粉末度が5,500cm 2 /g以上の微粉形態のものが使用される。 速硬性セメントは、組成物の総重量に対して、12−20重量%で含まれることが好ましいが、12重量%未満で含まれると、モルタル組成物の硬化時間が長くなり、20重量%を超えると、極めて迅速に硬化して作業性を確保できないという欠点があるからである。 また、硫酸ナトリウムは、組成物の総重量に対して、5−10重量%で含まれることが好ましいが、5重量%未満で含まれると、エトリングガイトが十分に生成されにくく、10重量%を超えると、エトリンガイトの生成が過度に多くなり、エトリンガイトによる膨脹亀裂が発生する問題があるからである。 前記普通セメントは、一般的に用いられているポルトランドセメントを意味し、組成物の総重量に対して、10−30重量%で含まれる場合、モルタル組成物の物性に優れ、経済的にも好ましい。 前記珪砂(60−100メッシュ)は、モルタル組成物に一般的に用いられているものを使用し、シリカ含有量が90%以上のものを使用することが好ましい。 前記珪砂は、組成物の総重量に対して、30−50重量%で含まれる場合、材料分離の防止、モルタルの圧縮強度の発現およびモルタルの表面仕上げ性の面で好ましい効果を提供する。 前記ステアリン酸塩は、防水剤成分であって、当該分野において広く用いられている通常のステアリン酸塩が使用できる。 このようなステアリン酸塩は、組成物の総重量に対して、4−8重量%で含まれる場合、モルタル組成物の防水性と全体物性の面で好ましい効果を提供する。 また、前記ステアリン酸塩のような、既存に知られた防水性材料のほか、スチレン−エチレンビニルバーサテイトエマルジョンが使用できる。 スチレン−エチレンビニルバーサテイトエマルジョンは、膨潤特性に優れた材質であって、モルタルの毛細管気孔内部に膨潤性ポリマーおよび弾性フィルムを形成するため、水や、揮発性有機化合物(VOCs)、その他のセメント系材料に深刻な害を及ぼすイオンなどの浸透が防止される。 特に、水や水分が浸透する場合、モルタルの毛細管気孔内部にスチレン−エチレンビニルバーサテイトエマルジョンによって生成された膨潤性ポリマーが膨潤しながら、水や水分の浸透を遮断する。 また、モルタルの毛細管気孔内部に生成された弾性フィルムによってモルタルの伸縮率が増加し、乾燥後の亀裂も防止される。 スチレン−エチレンビニルバーサテイトエマルジョンの膨潤特性を図5に模式的に示した。 図5に示しているように、スチレン−エチレンビニルバーサテイトによって形成された膨潤性ポリマーは、モルタルの毛細管気孔内部に存在しながら、外部から水分や有害イオンなどが浸透すれば膨潤し、毛細管気孔を塞ぐ役割を果たす。 スチレン−エチレンビニルバーサテイトエマルジョンは、市販品を購入して使用することができ、市販品としては、例えば、ドイツのBASF社のアクロナールS559(Acronal S559)またはClariant社のエルディーエム6880(LDM6880)などを挙げることができる。 前記添加剤としては、増粘剤、消泡剤、分散剤、接着剤、防腐剤などからなる群より選択される1種以上のものを挙げることができ、前記添加剤は、組成物の総重量に対して、0.1−10重量%で含まれ得る。 特に、添加剤として、組成物の総重量に対して、メチルセルロース系増粘剤0.1−3重量%、シリコーン系消泡剤0.02−2重量%、およびメラミン−スルホネート系ホルムアルデヒド縮合物分散剤0.1−5重量%が含まれる場合、ポリマーセメントモルタル組成物がより好ましい物性を示す。 [実施例] しかし、下記の実施例は本発明をより具体的に説明するためのものであって、本発明の範囲が下記の実施例によって限定されるものではない。 下記の実施例は、本発明の範囲内で当業者によって適切に修正、変更可能である。 速硬性セメント160kg、普通セメント240kg、粉末度80〜100メッシュが95%でシリカ含有量が90%以上の珪砂320kg、硫酸ナトリウム60kg、スチレン−エチレンビニルバーサテイトエマルジョン(ドイツのBASF社のアクロナールS559)200kg、ステアリン酸塩20kg、メチルセルロース系増粘剤1.2kg、シリコーン系消泡剤0.8kg、およびメラミン−スルホネートホルムアルデヒド縮合物界分散剤2kgを混合し、ポリマーセメントモルタル組成物1000kgを製造した。 ポリマーセメントモルタル組成物を水と混合(水:モルタル組成物=22:100の割合)した状態のモルタルと、市販製品(表面仕上げ用セメントモルタル)を水と混合(水:モルタル=22:100の割合)した状態のモルタルとを、それぞれ断熱板試験片に5mm厚さに塗布した後、物性を比較した。 試験結果は下記表1に示した。 前記表1から確認されるように、本発明にかかる断熱パネルに適用されるポリマーセメントモルタル組成物は、既存に用いられている市販製品に比べて、圧縮強度および付着強度が顕著に優れ、亀裂発生もなく、極めて優れた防水性(吸水率)を示した。 また、硬化時間が短く、パネルまたはボードなどの製品に適用する場合、製造時間の短縮が可能であることが分かる。 以上は、本発明によって実現できる好ましい実施例の一部について説明したのに過ぎないので、周知のように、本発明の範囲は上記の実施例に限定されて解釈されてはならず、上述した本発明の技術的思想とその根本を同じくする技術的思想はすべて本発明の範囲に含まれると見なすべきである。 100:複合断熱パネル110:断熱材120:中空板121:中空部130:モルタル層 |