HU220542B1 - Cink tetőfedő anyagot tartalmazó tetőzet és annak alkalmazása - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya tetőzet, amely egy tetőfedőanyag-hordozóból és egyarra elhelyezett tetőfedő anyagból áll, ahol a tetőfedő anyagcinklemezekből vagy galvanizált acéllemezekből áll, amelyek hordozófelé néző oldala szerves bevonattal van ellátva, amelyre jellemző,hogy a hordozóanyag nem átszellőztetett, a bevonat 50–150 ?m vastag,elasztikus, tartós és vízgőzt át nem eresztő, a lemezek másik oldalapedig vagy bevonat nélküli, vagy bármely olyan felületkezelőeljárással bevonattal ellátott, amelyet tisztán esztétikai célbólalkalmaznak. ŕ

Description

A találmány tárgya tetőzet, amely egy tetőfedőanyaghordozóból és egy arra elhelyezett tetőfedő anyagból áll, ahol a tetőfedő anyag cinklemezekből vagy galvanizált acéllemezekből áll, amelyek hordozó felé néző oldala szerves bevonattal van ellátva.

A cink tetőfedő anyagokat hagyományosan átszellőztetett fenyőfából készült hordozókra helyezik. Mivel azonban ez a hagyományos hordozóanyag igen drága, előnyös volna helyettesítése kevésbé drága hordozóanyagokkal, például adott esetben a cinkkel vagy galvanizált acéllal nem kompatibilis, nem átszellőztetett hordozókkal, mint amilyen például a farostlemez, a fumérlemez, a beton vagy a merev szigetelőanyagok. Ismert azonban, hogy a nem átszellőztetett hordozóanyagokra helyezett cink tetőfedő anyagokkal gyakran előfordulnak korróziós jelenségek. Az EP-B0410822 számú dokumentum szerint oly módon próbálták ezt a problémát megoldani, hogy javították a tetőfedő anyag hordozója és a cinklemezek közötti szellőzést a kondenzáció elkerülése érdekében, és a nem szellőztetett hordozótól megkísérelték a cinket izolálni, főleg abban az esetben, amikor a hordozó beton. Ebből a célból az említett dokumentum szerint azt javasolják, hogy a nem szellőztetett hordozóra közvetlenül olyan műanyagból készült közbenső lemezeket kell helyezni, amelyek felső oldalukon csonka kúp alakú, dugó formájú egyenetlenségeket tartalmaznak, a cinklemezeket pedig az ilyen intermedier lemezekre helyezett és a hordozóhoz rögzített tartódarabokhoz kell kapcsolni, így az intermedier lemezek és a cinklemezek közötti egyenetlenségek miatti távolság helyet biztosít a szellőzés számára a cinklemezek alatt. Ez az eljárás nagyon hasznosnak bizonyult a korróziós problémák megoldására, hátránya azonban még mindig, hogy viszonylag költséges.

A találmány célja olyan fent definiált tetőfedő anyag kidolgozása, amely az említett hátrányoktól mentes.

Ebből a célból a találmány szerint a hordozóanyag nem átszellőztetett, a bevonat 50-150 pm vastag, elasztikus, tartós és vízgőzt át nem eresztő, a lemezek másik oldala pedig vagy bevonat nélküli, vagy bármely olyan felületkezelő eljárással bevonattal ellátott, amelyet tisztán esztétikai célból alkalmaznak.

Gyorsított korróziós és öregedési kísérleteket végeztünk a cinklemezeken, amelyeknek egyik oldalát elláttuk az említett bevonattal, szimuláltuk azokat a károsító behatásokat, amelyeket egy nem átszellőztetett hordozóra közvetlenül elhelyezett cinkbevonat belső oldala nagyon hosszú idő alatt elszenved, és kimutattuk, hogy a találmány szerinti tetőfedő anyag tökéletesen ellenáll a korrózióval szemben, akkor is, ha közvetlenül nem átszellőztetett hordozóanyagra helyezzük. Abból a célból, hogy a bevonat minősége állandó legyen, nagyon ajánlatos, hogy a bevonatot folyamatosan vigyék fel, mégpedig a letekercselő hely és a tekercselő hely között, a cinklemezt előállító helyen vagy a bevonat felvitelére specializálódott műhelyben. A bevonat rugalmasságának tehát olyannak kell lennie, hogy a bevonattal ellátott lemez az építkezésen vagy a bádogostetőfedő műhelyben kibírja azokat a megmunkálási műveleteket, amelyek az elhelyezéséhez szükségesek anélkül, hogy a bevonat károsodna.

Nyilvánvaló, hogy a bevonatnak elegendőn keménynek kell lennie ahhoz, hogy a különböző műveleti lépések, amelyeken a bevonattal ellátott lemeznek keresztül kell haladnia addig a pillanatig, amíg véglegesen helyére kerül a hordozón, ne hagyjanak a bevonatban nyomot, vagy legalábbis ne hagyjanak mély nyomot. A legalább 50 pm-es vastagság azért lényeges, mert így biztosan elkerülhető, hogy a műveletek során esetleg elszenvedett kisebb horzsolások következtében szabaddá váljon a cink.

Az idő során a bevonat nem repedezhet, nem pikkelyesedhet, mivel lényeges, hogy a vízgőzzel szemben ellenálló maradjon. Meg kell jegyezni, hogy tökéletes együttműködés van a cinklemez és bevonata között abban az értelemben, hogy egymást védik a legnagyobb ellenségükkel szemben, vagyis a bevonat esetében az ultraibolya-sugárzással, a cink vagy a galvanizált acél esetében pedig a kondenzációval szemben.

Épületek külső burkolására ismert a fém és bizonyos műanyagok együttes alkalmazása.

Például a DE-A-3444669 számú dokumentumban körülbelül 5 mm vastagságú műanyag bevonatszalagokat ismertetnek, amelyeket körülbelül 0,05 mm-es fényfólia véd a külső oldalukon. A fémfólia védi a műanyagot a külső behatásoktól, ugyanakkor esztétikai szerepe is van. Az említett dokumentum szerint lágy és habszerű műanyagot alkalmaznak, például polietilént vagy habosított poliuretánt, a hő- és hangszigetelés biztosítása céljából; a fémfólia lehet réz, rozsdamentes acél vagy alumíniumtartalmú ötvözetek. Ebben a dokumentumban nem említik a tetőzethordozó szellőztetésének problémáját.

Az FR-A 2471859 számú dokumentumban összetett bevonattal ellátott fémlemezt ismertetnek külsőleg használt építőanyagok gyártásánál történő alkalmazásra. Ez a fémfólia olyan bevonattal van ellátva, amely tartalmaz egy poli(vinil-klorid)-gyantát, egy fémport, egy lágyítót és egy stabilizálószert, a termék az atmoszferikus hatásokkal szemben kiválóan ellenáll, ezt a „Sunshine Weather Meter Test” nevű gyorsított öregedési vizsgálattal igazolják. Ugyanezen dokumentum szerint az olyan galvanizált lemezek, amelyek vagy hőre keményedő gyantát tartalmazó festékréteggel, vagy poli(vinil-klorid)- és/vagy poli-akriláthártyával vannak bevonva, nem felelnek meg gazdaságossági szempontból, továbbá szilárdságuk szempontjából sem külsőleg használt építőanyagok előállítására.

A találmány szerint a bevonat olyan festékrétegből állhat, amely valamely következőkben felsorolt anyagot tartalmaz: poliészter (szabványosított rövidítése: SP), poliészter-szilikon (SPSI), poliészterpoliamid (SPPA), epoxi (EP), poliuretán (PUR), vinilidén-polifluorid (PVDF), vinil-klorid-organoszol (PVCO), vinil-kloridplasztizol (PVCP), akril (AY) vagy akril-szilikon (AYS), ahol a réteg vastagsága száraz állapotban előnyösen 50-70 pm. A festés előnyösen folyamatosan történik a lemezgyártónál vagy festőműhelyben úgy, hogy a festéket folyékony állapotban vagy por formában fel2

HU 220 542 Β1 viszik, majd kemencében való áthaladással azt beégetik. Előnyös a poliészterfesték por formában felvive. Ilyen festék például a BICHON S. A. cég által „Beckryspeed” néven forgalmazott festék.

A bevonat állhat továbbá tapadófilmből is, amely lehet poli(vinil-klorid) (PVCF), poli(vinil-fluorid) (PVFF), akril (PMMAF), polietilén (PEF), poliuretán vagy poliészter, ahol a film vastagsága előnyösen 80-150 pm. A fóliát előnyösen folyamatosan viszik fel a lemezgyártónál. Ezek közül előnyös a polietilénfólia. Az ilyen fóliára példaként megemlítjük az alacsony sűrűségű polietilén tapadófóliát, amelynek vastagsága 100 pm, amelyet a NOVACEL S. A. cég 4118-as referenciaszámon forgalmaz. Gazdasági megfontolásokból a tapadófóliával készült bevonat előnyösebb, mint a festékbevonat.

A bevonat úgy is készülhet, hogy egy fent definiált festékréteget még bevonunk egy fent definiált tapadófóliával. Magától értetődik, hogy az ilyen bevonat még tökéletesebb, mint külön-külön a festékbevonat vagy a tapadófólia bevonat.

Amint már említettük, a lemez másik oldala nincs bevonva vagy valamely olyan felületkezelő eljárással van bevonva, amelynek tisztán esztétikai a célja, így például ez az oldal lehet előpatinázott.

A találmány tárgya továbbá olyan cink vagy galvanizált acéllemezek alkalmazása, amelyek egyik oldala egy fent definiált bevonattal el van látva, és a másik oldala vagy nem bevont, vagy tisztán esztétikai célból van bevonva, a találmány szerinti tetőfedő anyag megvalósítására, ahol a megvalósítás tartalmazza a felrakáshoz szükséges lemezek megmunkálását és magát a megmunkált lemezek felrakását.

A lemezgyártó által szállított bevonattal ellátott lemezek megmunkálása és felrakása szokásos módon történhet. Amikor például összekötő lécet, tetőt vagy állóhézagos tetőt kell készíteni beton- vagy farostlemez alapra, alkalmazhatók azok az eljárások, amelyek a „Les techniques de l’Ingénieur”, 0040, 1-14 és 0041, 1-5 című műben az ilyen tetők faalapra történő elkészítésére találhatók, azzal a különbséggel, hogy a kötéseket az alapra csavarozással erősítjük, nem pedig szögeléssel.

Találmányunkat a továbbiakban példákkal illusztráljuk.

1. példa

A hengerlést művelet után egy hengerelt cinktekercset kikészítősoron egy ugyanolyan szélességű, tapadóanyaggal borított oldalt tartalmazó műanyag fóliatekerccsel együtt letekercselünk.

Letekercselés után a fóliát a hengerelt cinkre nyomjuk nyomóhenger-együttes segítségével, majd az egészet újra feltekercseljük. Ezt a tekercset azután a kívánt szélességre és hosszúságra vágjuk.

A cink vastagsága a tetőfedésre szokásosan alkalmazott vastagság, vagyis 0,65 és 1 mm közötti. A műanyag fólia 100 pm vastagságú, kis sűrűségű polietilénfólia. A tapadóanyag gumi és gyanta keveréke, amelynek vastagsága 10 pm.

A következőkben ismertetjük azokat a kísérleteket, amelyek igazolják a bevonat jó hőállóságát és a cink megfelelő védelmét a vízgőz-kondenzáció miatt bekövetkező korrózióval szemben.

A fóliával bevont cinkmintákat szárítószekrénybe helyezzük vagy 100 °C-ra 6 hónapig, vagy 70 °C-ra 8 hónapig, vagy 40 °C-ra 15 hónapig, ez az időtartam, amely több mint 10 évnek felel meg egy tetőn a valódi körülmények között.

A szárítószekrényből történő kivétel után azt tapasztaljuk, hogy a fólia jól tapad a hengerelt terméken. A mintákat ezután gyorsított korrózióvizsgálatnak vetjük alá, amelyet a DIN 50017 számú szabvány szerint Kesternich-vizsgálatnak nevezünk. Ez napi egy ciklusból áll, amely azt jelenti, hogy vízgőz-kondenzációnak tesszük ki a mintát, majd hagyjuk megszáradni. Húsz nappal később (ez 20 ciklust jelent) a műanyag fóliát levettük, és azt tapasztaltuk, hogy a fóliával védett oldal nem korrodált. A másik oldal erősen korrodált a kondenzáció miatt, cink-oxid képződött, amelyet fehérrozsdának neveznek.

A fóliával bevont cinkmintákat 60 napig szárítószekrénybe helyezzük vagy 90 °C-on, vagy 100 °C-on. Előzetesen a mintákon hajtásokat és deformációkat végeztünk, hogy szimuláljuk azokat az alakváltozásokat, amelyeket a termék az építkezés során elszenved.

A szárítószekrényen való áthaladás után a mintákat 15 napig (15 ciklus) a Kestemich-vizsgálatnak vetjük alá. Ezután azt tapasztaljuk, hogy a fólia még mindig jól tapad, és a fólia levétele után a védett oldalt nem korrodált, míg a másik oldalt erősen korrodált.

Fóliával bevont cinkmintákat -20 és +90 °C közötti hőmérséklet-változásoknak teszünk ki, hogy gyorsított módon szimuláljuk azt, ami valójában egy tetőfedő anyaggal történik. 300 ciklus után, amely 1400 óráig tart, azt tapasztaljuk, hogy a fólia még mindig jól tapad. 5 napi Kestemich-kísérlet után (5 ciklus) azt tapasztaljuk a film levétele után, hogy a védett oldalon nincs korrózió, míg a másik oldal erősen korrodált.

2. példa

Hengerlés után cinktekercset felületkezelünk konverzióval, így mindkét oldalon cink-foszfát felületi réteget kapunk, amely vagy halványszürke, vagy sötétszürke színű. Az így kapott cinket nevezzük előpatinázott cinknek. Az előpatinázott cinket újra feltekercseljük.

Az előpatinázott cinktekerccsel ugyanazokat a műveleteket végezzük, mint a hengerelt cinktekerccsel az

1. példa szerint. Az így előállított anyagot ugyanolyan vizsgálatoknak vetjük alá, mint az 1. példában előállított anyagot: ugyanolyan eredményeket kapunk, mint az 1. példában.

3. példa

Az 1. példa szerint előállított bevont cinktekercset olyan hely fölé használjuk tetőfedésre, ahol vízgőzt fejlesztünk. A helyiség belsejét 30 °C hőmérsékleten tartjuk 100% relatív nedvességtartalommal, a falait hőszigeteléssel látjuk el, oly módon, hogy a nedvesség főleg a fóliával védett, laminált cink belső oldalán kondenzáljon.

Ezeket a körülményeket azért választjuk, hogy jelentősen gyorsítsuk a tető alatt a kondenzációs jelenségeket, amelyeket általában tapasztalhatunk.

HU 220 542 Bl

Egy évig ilyen körülmények közé tesszük ki a tetőt, majd megvizsgáljuk a belső oldalát, és azt tapasztaljuk, hogy egyáltalán nem korrodált.

4. példa

A hengerlési műveletek után a hengerelt cinktekercset 5 m/perc sebességgel letekercseljük egy olyan lakkozóberendezésre, amely tartalmaz egy felület-előkészítő munkahelyet (zsírtalanítás, kémiai átalakítás, öblítés, szárítás), egy porszóró pisztolyokkal felszerelt porozókabint, ahol a hengerelt cink egyik oldalára több mint 50 pm vastag porréteg vihető fel, egy 250 °C-on polimerizálókemencét, egy hűtő- és egy újratekercselő részt. A kapott tekercset azután az építkezési helyeken történő felhasználáshoz megfelelő szélességű és hosszúságú darabokra vágjuk.

A hengerelt cink vastagsága a tetőfedésnél szokásosan alkalmazott vastagság, vagy 0,65 és 1 mm közötti. A por egy poliészterpor, amelynek kereskedelmi neve „Beckryspeed”, és amelyet speciálisan olyan célra gyártanak, hogy a folytonos technológiához szükséges portulajdonságokkal és -előnyökkel rendelkezzen.

A következőkben ismertetjük azokat a kísérleteket, amelyek eredményei igazolják a bevonat tartósságát. A kísérleteket sík mintadarabokkal végeztük 60 pm-es bevonattal, amelyeken az ISO 1520-as szabvány szerint egy Erichsen-alakváltoztatást, az ISO 6272 szabvány szerint egy ütéssel létrehozott alakváltoztatást, és az egyik oldalán egy OT hajtást végeztünk.

A mintadarabokat gyorsított korróziós vizsgálattal vizsgáltuk sóköddel az NFX 41002 számú szabvány szerint 1000 órán keresztül. A vizsgálat után azt tapasztaltuk, hogy a bevonat külleme nem módosult a deformált helyeken sem, míg a nem védett oldal erősen korrodált.

A mintadarabokon elvégeztük a Kestemich-kísérletet a DIN 50017 szabvány szerint 1000 órán keresztül (42 ciklus). A vizsgálat után azt tapasztaltuk, hogy a bevonat külleme nem módosult, a deformált helyeken sem, míg a nem védett oldal egyenletesen korrodált a kondenzáció miatt, és fehérrozsda képződött.

5. példa

Megismételjük a 4. példa szerinti műveleteket és kísérleteket, azzal az eltéréssel, hogy most előpatinázott cinktekercsből indulunk ki. A 4. példával azonos eredményeket kapunk.

6. példa

Megismételjük a 4. példa szerinti műveleteket és kísérleteket, azzal az eltéréssel, hogy a porozóberendezésben a hűtő- és az újratekercselő berendezés közé a bevont oldalra folyamatosan kis sűrűségű polietilén tapadófóliát viszünk fel, amelynek vastagsága 50 pm. Ugyanazokat az eredményeket kapjuk, mint a 4. példa szerint.

7. példa

Megismételjük a 6. példa szerinti műveleteket és vizsgálatokat, azzal az eltéréssel, hogy előpatinázott cinktekercsből indulunk ki. Ugyanazokat az eredményeket kapjuk, mint a 4. példában.

8. példa

Megismételjük a 3. példa szerinti műveleteket, azzal az eltéréssel, hogy a 4. példa szerinti bevont cinktekercset alkalmazzuk. Ugyanazokat az eredményeket kapjuk, mint a 3. példa szerint.

Claims (19)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Tetőzet, amely egy tetőfedőanyag-hordozóból és egy arra elhelyezett tetőfedő anyagból áll, ahol a tetőfedő anyag cinklemezekből vagy galvanizált acéllemezekből áll, amelyek hordozó felé néző oldala szerves bevonattal van ellátva, azzal jellemezve, hogy a hordozóanyag nem átszellőztetett, a bevonat 50-150 pm vastag, elasztikus, tartós és vízgőzt át nem eresztő, a lemezek másik oldala pedig vagy bevonat nélküli, vagy bármely olyan felületkezelő eljárással bevonattal ellátott, amelyet tisztán esztétikai célból alkalmaznak.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti tetőzet, azzal jellemezve, hogy a bevonat poliészter, poliészter-szilikon, poliészter-poliamid, epoxi, poliuretán, polivinilidén-fluorid, vinil-klorid-organoszol, vinil-klorid-plasztiszol, akril vagy akril-szilikon-tartalmú festékből áll.
3. 3. A 2. igénypont szerinti tetőzet, azzal jellemezve, hogy a bevonat vastagsága 50-70 pm.
4. 4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti tetőzet, azzal jellemezve, hogy a bevonat por formában felvitt poliészterfestékből áll.
5. 5. Az 1. igénypont szerinti tetőzet, azzal jellemezve, hogy a bevonat poli(vinil-klorid), poli(vinil-fluorid), akril, polietilén, poliuretán vagy poliészter tapadófóliából áll.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti tetőzet, azzal jellemezve, hogy a fólia vastagsága 80-150 pm.
7. 7. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti tetőzet, azzal jellemezve, hogy a tapadófólia kis sűrűségű polietilénből áll.
8. 8. Az 1. igénypont szerinti tetőzet, azzal jellemezve, hogy a bevonat egy olyan festékrétegből áll, amely maga is egy tapadófóliával be van vonva, ahol a festék poliészter, poliészter-szilikon, poliésztér-poliamid, epoxi, poliuretán, polivinilidén-fluorid, vinil-klorid-organoszol, vinil-klorid-plasztiszol, akril vagy akril-szilikon-tartalmú, és a festéket bevonó tapadófólia poli(vinil-klorid), poli(vinil-fluorid), akril, polietilén, poliuretán vagy poliésztertartalmú, előnyösen 80-150 pm vastagságú.
9. 9. A 8. igénypont szerinti tetőzet, azzal jellemezve, hogy a festék por formában felvitt poliészterfesték, és a tapadófólia kis sűrűségű polietilénből áll.
10. 10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti tetőzet, azzal jellemezve, hogy a másik oldal előpatinázott.
11. 11. Cink vagy galvanizált acéllemez alkalmazása az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti tetőzet megvalósítására, azzal jellemezve, hogy az egyik oldal 50-100 pm-es, rugalmas, tartós és vízgőzt át nem eresztő szerves anyaggal van bevonva, a másik oldal nincs be4

    HU 220 542 Bl vonva vagy valamely olyan felületkezelő eljárással van bevonva, amelyet tisztán esztétikai célból alkalmazunk.
12. 12. A 11. igénypont szerinti alkalmazás, azzal jellemezve, hogy a szerves bevonat poliészter, poliészter-szilikon, poliészter-poliamid, epoxi, poliuretán, polivinili- 5 dén-fluorid, vinil-klorid-organoszol, vinil-klorid-plasztiszol, akril vagy akril-szilikon-tartalmú.
13. 13. A 12. igénypont szerinti alkalmazás, azzal jellemezve, hogy a bevonat vastagsága 50-70 pm.
14. 14. A 12. vagy 13. igénypont szerinti alkalmazás, azzal jellemezve, hogy a bevonat por formában felvitt poliészterfestékből áll.
15. 15. A 11. igénypont szerinti alkalmazás, azzal jellemezve, hogy a szerves bevonat poli(vinil-klorid), poli(vinil-fluorid), akril, polietilén, poliuretán vagy poliészter 15 tapadófóliából áll.
16. 16. A 15. igénypont szerinti alkalmazás, azzal jellemezve, hogy a fólia vastagsága 80-150 pm.
17. 17. A 11. igénypont szerinti alkalmazás, azzal jellemezve, hogy a szerves bevonat olyan festékrétegből áll, amely maga is egy tapadófóliával be van vonva, és a festék poliészter, poliészter-szilikon, poliészter-poliamid, epoxi, poliuretán, polivinilidén-fluorid, vinil-klorid-organoszol, vinil-klorid-plasztiszol, akril vagy akril-szilikon-alapú, és a festékréteg vastagsága előnyösen 50-70 pm, a festéket bevonó tapadófólia poli(vinil-klorid)-, poli(vinil-fluorid)-, akril-, polietilén-, poli10 uretán- vagy poliészterfólia, amelynek vastagsága előnyösen 80-150 pm.
18. 18. A 17. igénypont szerinti alkalmazás, azzal jellemezve, hogy a festék por formában felvitt poliészterfesték, és a tapadófólia kis sűrűségű polietilénből áll.
19. 19. All-18. igénypontok bármelyike szerinti alkal mazás, azzal jellemezve, hogy a másik oldal elő van patinázva.