JP2007040046A - Roof material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透光性および透視性を有する屋根材に関する。 The present invention relates to a roof material having translucency and transparency.
照明のための電気の消費を抑えるために、透光性を有する屋根材の需要が増えてきている。透光性を有する屋根材としては、たとえば、多数の透光孔が穿設された金属板の少なくとも上面を透明樹脂層にて被装した屋根材が提案されている(特許文献1、2参照)。 In order to reduce the consumption of electricity for lighting, demand for translucent roofing materials is increasing. As a roof material having translucency, for example, a roof material in which at least an upper surface of a metal plate having a large number of light transmission holes is covered with a transparent resin layer has been proposed (see Patent Documents 1 and 2). ).
該屋根材において、透光性を充分に確保しつつ、屋根材自体および孔の部分の透明樹脂の強度を保つためには、金属板に小さな孔を多数穿設すればよい。しかし、小さな多数の孔を穿設した屋根材では、孔を通して屋根材の向こう側の景色等を視認することはできない。つまり、透視性が低い。そのため、屋根の下側での明るさを確保できても、視界を遮られることによって、開放感が得られない問題がある。
本発明の目的は、透光性および透視性に優れ、かつ充分な強度を有する屋根材を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a roofing material that is excellent in translucency and transparency and has sufficient strength.
本発明の屋根材は、開口面積が20〜2000cm2 である採光孔を有し、かつ開口率が20〜80%である金属板と、該金属板の両面を被覆し、かつ前記採光孔に充填された透明な繊維強化樹脂とを有することを特徴とする。 The roofing material of the present invention has a daylighting hole having an opening area of 20 to 2000 cm 2 and an opening ratio of 20 to 80%, covers both surfaces of the metal plate, and It is characterized by having a transparent fiber reinforced resin filled.
前記採光孔の部分の繊維強化樹脂の全光線透過率は、2%以上であることが好ましい。
前記繊維強化樹脂は、ガラス繊維に含浸させた硬化性樹脂を硬化させたものであり、硬化後の硬化性樹脂の屈折率とガラス繊維の屈折率との差の絶対値が、1以下であることが好ましい。
前記金属板の厚さは、2〜10mmであり、かつ屋根材の厚さは、4〜20mmであることが好ましい。
The total light transmittance of the fiber reinforced resin at the daylighting hole is preferably 2% or more.
The fiber reinforced resin is obtained by curing a curable resin impregnated in glass fiber, and the absolute value of the difference between the refractive index of the cured curable resin and the refractive index of the glass fiber is 1 or less. It is preferable.
The thickness of the metal plate is preferably 2 to 10 mm, and the thickness of the roofing material is preferably 4 to 20 mm.
本発明の屋根材は、透光性および透視性に優れ、かつ充分な強度を有する。 The roofing material of the present invention is excellent in translucency and transparency and has sufficient strength.
図1は、本発明の屋根材の一例を示す斜視図であり、図2は、本発明の屋根材の一例を示す断面図である。該屋根材10は、間隔をあけて穿設された複数の採光孔11を有する金属板12と、該金属板12の両面を被覆し、かつ前記採光孔11に充填された透明な繊維強化樹脂13とを有して概略構成されるものである。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of the roofing material of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the roofing material of the present invention. The
屋根材10の厚さは、4〜20mmが好ましく、6〜10mmがより好ましい。屋根材10の厚さを4mm以上とすることにより、充分な強度が得られる。屋根材10の厚さを20mm以下とすることにより、屋根材10の軽量化を図れる。
4-20 mm is preferable and, as for the thickness of the
(金属板)
金属板12としては、ステンレス板、鉄板、アルミニウム板、銅板等が挙げられる。
金属板12の厚さは、2〜10mmが好ましく、3〜6mmがより好ましい。金属板12の厚さを2mm以上とすることにより、金属板12による屋根材10の補強効果が高くなる。金属板12の厚さを10mm以下とすることにより、屋根材10の軽量化を図れる。
(Metal plate)
Examples of the
2-10 mm is preferable and, as for the thickness of the
金属板12の開口率は、20〜80%であり、30〜60%が好ましい。金属板12の開口率を20%以上とすることにより、屋根材10の透光性が充分に確保される。金属板12の開口率を80%以下とすることにより、屋根材10の強度が充分に確保される。本発明における「開口率」は、以下の式によって求められる。
開口率=(すべての採光孔11の開口面積(cm2 )の合計/金属板12の表面積(採光孔11の開口面積を含む)(cm2 ))×100
The aperture ratio of the
Aperture ratio = (total opening area (cm 2 ) of all
採光孔11は、金属板12を貫通して穿設された孔である。金属板12は、開口面積が20〜2000cm2 である採光孔11を有するものであり、開口面積が50〜1000cm2 である採光孔11を有するものがより好ましく、開口面積が60〜500cm2 である採光孔11を有するものが最も好ましい。採光孔11の開口面積を20cm2 以上とすることにより、屋根材10の透視性が充分に確保される。採光孔11の開口面積を2000cm2 以下とすることにより、採光孔11における屋根材10の強度、特に耐衝撃強度が充分に確保される。本発明における「開口面積」は、採光孔11の開口端面の面積である。
The
(繊維強化樹脂)
繊維強化樹脂13は、強化繊維に含浸させた硬化性樹脂を硬化させたものである。
金属板12の両面を被覆している繊維強化樹脂13は、採光孔11に充填された繊維強化樹脂13を介して連続して形成されており、金属板12の両面を被覆している繊維強化樹脂13と採光孔11に充填された繊維強化樹脂13とは一体化している。
繊維強化樹脂13は、金属板12の周縁も被覆していることが好ましい。
(Fiber reinforced resin)
The fiber reinforced
The fiber reinforced
It is preferable that the fiber reinforced
強化繊維としては、ガラス繊維;炭素繊維;金属繊維;アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、窒化ケイ素等のセラミック繊維;アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維等の合成樹脂繊維等が挙げられる。これらのうち、屋根材10の透光性、強度、製造コスト、成形性等の点で、ガラス繊維が好ましい。
強化繊維の形態としては、チョップドストランドマット、コンティニュアスストランドマット、ロービングクロス等が挙げられる。
Examples of the reinforcing fiber include glass fiber; carbon fiber; metal fiber; ceramic fiber such as alumina fiber, silicon carbide fiber, and silicon nitride; synthetic resin fiber such as aramid fiber, polyethylene fiber, and polyarylate fiber. Among these, glass fiber is preferable in terms of translucency, strength, manufacturing cost, moldability, and the like of the
Examples of the reinforcing fiber include a chopped strand mat, a continuous strand mat, and a roving cloth.
硬化性樹脂としては、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。これらのうち、屋根材10の透光性、強度、製造コスト、成形性等の点で、不飽和ポリエステル樹脂が好ましい。
硬化性樹脂には、必要に応じて、促進剤、硬化剤、着色剤、充填剤等の添加剤を添加してもよい。
Examples of the curable resin include vinyl ester resin, unsaturated polyester resin, epoxy acrylate resin, diallyl phthalate resin, epoxy resin, and phenol resin. Of these, unsaturated polyester resin is preferable in terms of translucency, strength, manufacturing cost, moldability, and the like of the
You may add additives, such as an accelerator, a hardening | curing agent, a coloring agent, a filler, to curable resin as needed.
繊維強化樹脂13は、着色されていてもよいし、着色されていなくてもよい。ただし、屋根材10の透光性および透視性を確保するために、透明である必要がある。本発明における「透明な繊維強化樹脂」とは、可視光を透過し得る繊維強化樹脂である。具体的には、屋根材10の厚さ方向の繊維強化樹脂13の全光線透過率が、採光孔11の部分において2%以上であることが好ましい。本発明における「全光線透過率」は、JIS K7105に準拠して測定される。
The fiber reinforced
硬化後の硬化性樹脂の屈折率とガラス繊維の屈折率との差の絶対値は、1以下であることが好ましい。硬化後の硬化性樹脂の屈折率とガラス繊維の屈折率との差を小さくすることにより、屋根材10の透光性および透視性がさらに向上する。本発明における「屈折率」は、ナトリウムD線を用いて測定される屈折率nD である。
The absolute value of the difference between the refractive index of the curable resin after curing and the refractive index of the glass fiber is preferably 1 or less. By reducing the difference between the refractive index of the curable resin after curing and the refractive index of the glass fiber, the translucency and transparency of the
繊維強化樹脂13の表面は、平滑であることが好ましい。繊維強化樹脂13の表面を平滑とすることにより、表面の凹凸による光の乱反射が抑えられ、屋根材10の透光性および透視性がさらに向上する。具体的には、繊維強化樹脂13の表面の中心線平均粗さRa が、100μm以下であるが好ましい。本発明における「中心線平均粗さRa 」は、JIS B0031およびJIS B0061に準拠して測定される。
The surface of the fiber reinforced
(屋根材の製造方法)
屋根材10は、たとえば以下のようにして製造される。
(i)表面が平滑な型の上に離型フィルムを敷き込み、該離型フィルム上に液状の硬化性樹脂を塗布する。
(ii)硬化性樹脂上にマット状の強化繊維を敷き込み、強化繊維に硬化性樹脂を含浸させる。
(iii)硬化性樹脂が含浸した強化繊維上に、採光孔11を有する金属板12を押し付け、両材料を密着させる。
(iv)採光孔11と同じ形状にカットされたマット状の強化繊維を、採光孔11に充填する。
(v)採光孔11に充填された強化繊維に液状の硬化性樹脂を塗布し、強化繊維に硬化性樹脂を含浸させる。
(Manufacturing method of roofing material)
The
(I) A release film is laid on a mold having a smooth surface, and a liquid curable resin is applied on the release film.
(Ii) A mat-like reinforcing fiber is laid on the curable resin, and the reinforcing fiber is impregnated with the curable resin.
(Iii) The
(Iv) Fill the
(V) A liquid curable resin is applied to the reinforcing fibers filled in the daylighting holes 11, and the reinforcing fibers are impregnated with the curable resin.
(vi)金属板12の上面にマット状の強化繊維を敷き込み、該強化繊維に液状の硬化性樹脂を塗布し、強化繊維に硬化性樹脂を含浸させる。
(vii)硬化性樹脂が含浸した強化繊維上に離型フィルムを敷き込み、該離型フィルム上から鉄製ロッド等を押し当て、該ロッドで扱くようにして硬化性樹脂が含浸した強化繊維内から微細泡を押し出す。
(viii)離型フィルムを敷き込んだ状態で上面からウエイトによりプレスし、硬化性樹脂を硬化させる。
(ix)両面の離型フィルムを剥がし、必要に応じて、余分な繊維強化樹脂を切断して屋根材10を得る。
(Vi) A mat-like reinforcing fiber is laid on the upper surface of the
(Vii) A release film is laid on the reinforcing fiber impregnated with the curable resin, an iron rod or the like is pressed from the release film, and the reinforcing fiber impregnated with the curable resin is handled with the rod. Extrude the fine bubbles from.
(Viii) A curable resin is cured by pressing with a weight from above with the release film laid.
(Ix) The release films on both sides are peeled off, and if necessary, excess fiber reinforced resin is cut to obtain the
型としては、表面が平滑なものであればよく、ガラス板等を用いればよい。
離型フィルムは、繊維強化樹脂が型およびウエイトに付着しないようにするとともに、屋根材10の表面に平滑性を付与するためのものである。離型フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂フィルム、離型剤を塗布した熱可塑性樹脂フィルム等が挙げられる。離型フィルムを用いずに、離型処理を施した型を用いてもよい。
硬化性樹脂の硬化は、硬化性樹脂の種類に応じて、熱または光によって行う。
As a type | mold, what is necessary is just for the surface to be smooth, and what is necessary is just to use a glass plate.
The release film is for preventing the fiber reinforced resin from adhering to the mold and the weight and imparting smoothness to the surface of the
Curing of the curable resin is performed by heat or light depending on the type of the curable resin.
採光孔11に充填される強化繊維の量は、600〜4800g/m2 とすることが好ましく、1200〜3000g/m2 とすることが好ましい。採光孔11に充填される強化繊維の量を600g/m2 以上とすることにより、採光孔11における屋根材10の強度、特に耐衝撃強度が充分に確保される。採光孔11に充填される強化繊維の量を4800g/m2 以下とすることにより、屋根材10の透光性および透視性が充分に確保される。
金属板12の表面を被覆する強化繊維の量は、片面あたり300〜2400g/m2 とすることが好ましい。
The amount of reinforcing fibers to be filled in
The amount of the reinforcing fiber covering the surface of the
以上説明した屋根材10にあっては、金属板12と、該金属板12の両面を被覆する繊維強化樹脂13とからなる屋根材10において、前記金属板12として、開口面積が20〜2000cm2 である採光孔11を有し、かつ開口率が20〜80%である金属板を用い、該金属板12の両面を透明な繊維強化樹脂13で被覆するとともに、前記採光孔11に透明な繊維強化樹脂13を充填しているため、透光性および透視性に優れ、かつ充分な強度を有する。
In the
すなわち、金属板12の開口率を20%以上とすることにより、屋根材10の透光性が充分に確保されるが、個々の採光孔11の開口面積が小さければ、採光孔11を通して屋根材10の向こう側の景色等を視認することはできず、屋根材10の透視性が不充分となる。そこで、本発明においては、開口面積が20〜2000cm2 である採光孔11を有する金属板12を用いることにより、屋根材10の透視性を充分に確保している。
That is, by setting the opening ratio of the
なお、採光孔の開口面積を20cm2 以上とした場合、従来の屋根材のように金属板を被覆する樹脂として塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂を用いた屋根材では、採光孔の部分に落下物等が衝突した場合、容易に破損してしまう。一方、本発明においては、金属板12を被覆し、かつ採光孔11に充填される樹脂として、繊維強化樹脂13を用いているため、採光孔11の開口面積を20cm2 以上と広くしても、落下物等の衝突に対して、充分な強度(耐衝撃強度)が確保されている。
In addition, when the opening area of the daylighting hole is 20 cm 2 or more, in a roof material using a thermoplastic resin such as vinyl chloride resin, acrylic resin, polycarbonate resin as a resin for covering a metal plate like a conventional roof material, If a fallen object or the like collides with the daylighting hole, it will be easily damaged. On the other hand, in the present invention, since the fiber reinforced
なお、本発明の屋根材は、図1に示す屋根材10に限定はされず、開口面積が20〜2000cm2 である採光孔11を有し、かつ開口率が20〜80%である金属板12と、金属板12の両面を被覆し、かつ採光孔11に充填された透明な繊維強化樹脂13とを有するものであれば、どのような形態のものでもよい。
たとえば、図3に示すように、角波形状の金属板12を用いた折版屋根材20であってもよく、図4に示すように、丸波形状の金属板12を用いた折版屋根材30であってもよい。
In addition, the roofing material of this invention is not limited to the
For example, as shown in FIG. 3, it may be a folded
また、採光孔11の形状も、図1に示すような円形に限定されず、三角形、正方形、六角形、円形、星形、波形等、任意の形状としてもよい。
また、採光孔11は、大きさの異なる(小さいまたは大きい)採光孔11が混在していてもよく、開口面積が20〜2000cm2 から外れる小さい採光孔または大きい採光孔が混在していてもよい。
Further, the shape of the
Further, the daylighting holes 11 may be mixed with
以下、実施例を示す。
液状の不飽和ポリエステル樹脂(日本ユピカ社製、商品名「4001A」、硬化後の屈折率1.54)に促進剤(ナフテン酸コバルト)を0.3phr添加してよく撹拌し、ついで硬化剤(過酸化物)を1.5phr添加して撹拌し、硬化性樹脂を調製した。
Examples are shown below.
Add 0.3 phr of an accelerator (cobalt naphthenate) to a liquid unsaturated polyester resin (trade name “4001A” manufactured by Nippon Iupika Co., Ltd., refractive index 1.54 after curing), and then stir well. Peroxide) was added and stirred to prepare a curable resin.
縦50cm×横50cmのガラス板からなる型の上に、型よりもひとまわり大きい離型フィルムを敷き込み、該離型フィルム上に液状の硬化性樹脂を縦20cm×横50cmにわたって塗布した。
ついで、この硬化性樹脂上に、縦20cm×横50cmのガラス繊維のチョップドストランドマット(旭ファイバーグラス社製、商品名「CM#600」、600g/cm2 、屈折率1.55)を敷き込み、強化繊維に硬化性樹脂を含浸させた。
A mold release film that was slightly larger than the mold was laid on a mold composed of a glass plate measuring 50 cm in length and 50 cm in width, and a liquid curable resin was applied to the mold release film over 20 cm in length and 50 cm in width.
Next, a chopped strand mat (made by Asahi Fiber Glass Co., Ltd., trade name “CM # 600”, 600 g / cm 2 , refractive index 1.55) of 20 cm long × 50 cm wide is laid on the curable resin. The reinforced fiber was impregnated with a curable resin.
硬化性樹脂が含浸したチョップドストランドマット上に、直径90mm(開口面積63.6cm2 )の採光孔を3個有する縦15cm×横40cm×厚さ3mmのステンレス板(開口率31.8%)を押し付け、密着させた。
採光孔と同じ円形にカットされた直径90mmのガラス繊維のチョップドストランドマット(商品名「CM#600」)を、各採光孔に充填した。
On a chopped strand mat impregnated with a curable resin, a stainless steel plate (opening ratio 31.8%) having a length of 15 cm, a width of 40 cm, and a thickness of 3 mm having three daylighting holes having a diameter of 90 mm (opening area: 63.6 cm 2 ). Pressed and stuck.
Each daylight hole was filled with a chopped strand mat (trade name “CM # 600”) of glass fiber having a diameter of 90 mm cut into the same circular shape as the daylighting hole.
採光孔に充填されたチョップドストランドマットに液状の硬化性樹脂を塗布し、チョップドストランドマットに硬化性樹脂を含浸させた。
さらに、直径90mmのガラス繊維のチョップドストランドマット(商品名「CM#600」)を各採光孔に充填し、該2層目のチョップドストランドマットに液状の硬化性樹脂を塗布し、チョップドストランドマットに硬化性樹脂を含浸させた。
A liquid curable resin was applied to the chopped strand mat filled in the daylighting hole, and the chopped strand mat was impregnated with the curable resin.
Further, a glass fiber chopped strand mat (trade name “CM # 600”) having a diameter of 90 mm is filled in each daylighting hole, and a liquid curable resin is applied to the second layer of the chopped strand mat to form a chopped strand mat. Impregnated with a curable resin.
ステンレス板の上面に、縦20cm×横50cmのガラス繊維のチョップドストランドマット(商品名「CM#600」)を敷き込み、該チョップドストランドマットに液状の硬化性樹脂を塗布し、チョップドストランドマットに硬化性樹脂を含浸させた。
硬化性樹脂が含浸したチョップドストランドマット上に縦80cm×横80cmの離型フィルムを敷き込み、該離型フィルム上から鉄製ロッドを押し当て、該ロッドで扱くようにして硬化性樹脂が含浸したチョップドストランドマット内から微細泡を押し出した。
A chopped strand mat (product name “CM # 600”) of 20 cm long × 50 cm wide is laid on the upper surface of the stainless steel plate, and a liquid curable resin is applied to the chopped strand mat and cured to the chopped strand mat. An impregnated resin was impregnated.
An 80 cm long x 80 cm wide release film was laid on a chopped strand mat impregnated with a curable resin, and an iron rod was pressed from the release film so that the curable resin was impregnated with the rod. Fine foam was extruded from within the chopped strand mat.
離型フィルムを敷き込んだ状態で上面から5kgのウエイトによりプレスし、そのまま室温で6時間養生し、硬化性樹脂を硬化させた。
両面の離型フィルムを剥がし、ステンレス板の周縁から5mmの繊維強化樹脂が残るように、周囲の余分な繊維強化樹脂を切断して、縦16cm×横41cm×厚さ6mmの屋根材を得た。
In the state where the release film was laid, pressing was performed with a weight of 5 kg from the upper surface, followed by curing at room temperature for 6 hours to cure the curable resin.
The release films on both sides were peeled off, and excess fiber reinforced resin around the periphery was cut so that 5 mm of fiber reinforced resin remained from the periphery of the stainless steel plate to obtain a roofing material having a length of 16 cm × width of 41 cm × thickness of 6 mm. .
本発明の屋根材は、透光性および透視性が求められる屋根の材料としてたいへん有用である。 The roofing material of the present invention is very useful as a roofing material that requires translucency and transparency.
10 屋根材
11 採光孔
12 金属板
13 繊維強化樹脂
20 折版屋根材(屋根材)
30 折版屋根材(屋根材)
DESCRIPTION OF
30 Origami roofing material (roofing material)
Claims (4)
該金属板の両面を被覆し、かつ前記採光孔に充填された透明な繊維強化樹脂と
を有する屋根材。 A metal plate having a daylighting hole with an opening area of 20 to 2000 cm 2 and an opening ratio of 20 to 80%;
A roofing material comprising: a transparent fiber-reinforced resin covering both surfaces of the metal plate and filled in the daylighting hole.
硬化後の硬化性樹脂の屈折率とガラス繊維の屈折率との差の絶対値が、1以下である、請求項1または2に記載の屋根材。 The fiber reinforced resin is obtained by curing a curable resin impregnated in glass fiber,
The roofing material according to claim 1 or 2, wherein an absolute value of a difference between a refractive index of the curable resin after curing and a refractive index of the glass fiber is 1 or less.
The roof material as described in any one of Claims 1-3 whose thickness of the said metal plate is 2-10 mm, and whose thickness of a roof material is 4-20 mm.
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