JP3038085U - 軽量屋根材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】表面平滑にして吸水性が低く密実で物理的強度
の高い不燃性フェノール樹脂発泡体になる軽量屋根材を
提供することである。 【構成】レゾール型フェノール樹脂１００重量部、発泡
剤１〜５０重量部、硬化剤１０〜５０重量部に圧縮強度
６００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上で嵩比重０．３〜０．５ｇ／
ｃｍ^３、融点１５００℃以上のセラミック微細中空粒子
３０〜３００重量部及びシリカ粉末５０〜３００重量部
を加え、両面に面材としてサーフェイサーガラス繊維を
張り付け住宅屋根用化粧スレートと同様形状の平形又は
波形に一体成形する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は軽量で且つ断熱性に優れた不燃性のフェノール樹脂発泡体からなる住 宅用の軽量屋根材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来の屋根材には粘土瓦、厚型スレート、住宅屋根用化粧スレート、天然スレ ート、アスファルトシングル、金属板葺き、防水シート張り等がある。しかし粘 土瓦、厚型スレート、住宅屋根用化粧スレート等は重量が重いため、建物に加わ る荷重が大となり地震力に対して安全を確保するため建物の架構そのものを強靱 にしなければならなかった。

【０００３】 さらに屋根材が重いことは、施工上大きな障害となり屋根材の運搬に手間がか かるばかりでなく施工期間、施工コストもかかり、さらに熟練した作業員を必要 としていたのである。軽量な屋根材として金属板葺き、防水シート張りがあるが 住宅用屋根材としては、美観、耐久性などにおいて問題があった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は耐圧強度の高いセラミック微細中空粒子を用いたフェノール樹脂発泡 体を形成することにより軽量で強度の高い軽量屋根材を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

軽量で強度の高い軽量屋根材は、レゾール型フェノール樹脂１００重量部、発 泡剤１〜５０重量部、硬化剤１０〜５０重量部に圧縮強度６００ｋｇｆ／ｃｍ^２ 以上で嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ^３、融点１５００℃以上のセラミック微細 中空粒子３０〜３００重量部、シリカ粉末５０〜３００重量部を加え両面にサー フェイサーガラス繊維を面材として張り付けて住宅屋根用化粧スレートと同様形 状の平形又は波形に一体成形する。

【０００６】

【作用】

本考案のレゾール型フェノール樹脂発泡体に使用されるフェノール樹脂はフェ ノール、クレゾール、キシレノール、パラアルキルフェノール、パラフェニルフ ェノール、レゾルシン等のフェノール類及びその変性物とホルムアルデヒド、パ ラホルムアルデヒト、フルフラール、アセトアルデヒド等のアルデヒド類を水酸 化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、ヘキサメチレンテトラミン 、トリメチルアミン、トリエチルアミン等のアルカリ性触媒で反応させて製造す るレゾール型のものである。

【０００７】 本考案の不燃性フェノール樹脂発泡体の製造に使用する発泡剤は、例えばメチ レンクロライド、炭酸塩、ペンタン、ヘキサン、イソプロビルエーテル、塩化メ チレン等でレゾール型フェノール樹脂に対して１〜５０重量部添加する。又レゾ ール型フェノール樹脂発泡体に使用される硬化剤として硫酸、リン酸等の無機酸 、ベンゼンスルホン酸、ナフトールスルホン酸、フェノールスルホン酸等の有機 酸が挙げられる。

【０００８】 レゾール型フェノール樹脂に高強度のセラミック微細中空粒子及びシリカ粉末 を加えて硬化させ基材とし、この基材の両面に面材として張り付けるサーフェイ サーガラス繊維は、ガラス繊維による繊布または不繊布で市販のものから選択で きる。サーフェイサーガラス繊維の重量密度は１ｍ^２のマットに６０ｇ以上必要 で、これ以下では充分な強度が保持できない。

【０００９】 フェノール樹脂発泡体の所要強度によりサーフェイサーガラス繊維の重量密度 を選択する。サーフェイサーガラス繊維を両面に面材として張り付け一体成形硬 化させることによって、フェノール樹脂発泡体の物理的強度の増強及び反り等の 変形防止を図ることができる。

【００１０】 本考案に使用したるセラミック微細中空粒子は、従来の微細中空発泡体に比較 して特に圧縮強度が高いものであり不燃性フェノール樹脂発泡体製造過程で生ず る高い応力、剪断力に対して耐え得ることができるものである。さらに加圧成形 することによって軽量であるにもかかわらず緻密な不燃性フェノール樹脂発泡体 とすることができるのである。

【００１１】 セラミック微細中空粒子あるいは微細中空発泡体の圧縮強度とは耐水圧強度と 同意語であり、圧縮強度の測定は、微細中空発泡体を水中で加圧し水に加えられ た圧力が微細中空発泡体に伝わり微細中空発泡体が破壊する圧力を圧縮強度とす るのである。

【００１２】 優れた性能を示すことのできる不燃性フェノール樹脂発泡体は、攪拌・混練工 程が充分でなければならず、均一な製品で品質の良い不燃性フェノール樹脂発泡 体には特に重要である。本考案におけるが如き組成物に対して充分な攪拌・混練 を行なう場合セラミック微細中空粒子に加わる応力及び剪断力は、約４００ｋｇ ｆ／ｃｍ^２前後になると言われている。従来の微細中空発泡体には、このような 高圧に耐え得るものが無かったので、かかる不燃性フェノール樹脂発泡体として 使用し充分な性能が得られるものは皆無であった。即ち大部分が破壊してしまう からである。

【００１３】 次にセラミック微細中空粒子を不燃性フェノール樹脂発泡体に使用する場合重 要なことは熱伝導率である。微細中空発泡体はその粒径によるが一般に０．１（ ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃）前後であり、充填した微細中空発泡体の半分が破壊された ものである場合熱伝導率は大体０．２（ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃）に低下する。破壊 されない完全な微細中空発泡体が使用された場合にのみ優れた効果が得られるの である。本考案に使用するセラミック微細中空粒子は従来の微細中空発泡体であ るシラスバルーン、ガラスバルーン、シリカバルーン、フライアッシュバルーン などに比較して格段に圧縮強度が高いものであり、不燃性フェノール樹脂発泡体 の微細中空粒子は１００％完全な球状である。従来の微細中空発泡体の圧縮強度 は８０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ^２である。

【００１４】 本考案に使用するセラミック微細中空粒子の融点は１５００℃以上である。セ ラミック微細中空粒子はその材質に起因するのは当然であるが一般的に融点の高 いもの程圧縮強度も高くなる。圧縮強度を６００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上とするなら ばその融点は１５００℃以上になるのである。

【００１５】 以上により本考案において使用するセラミック微細中空粒子はシリカ５０〜６ ０％、アルミナ４０〜４５％、その他１．５〜２．５％からなるセラミック組成 物を発泡生成せしめたものを使用し、その物性は圧縮強度７００ｋｇｆ／ｃｍ^２ 、融点１６００℃、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ^３、熱伝導率０．１（ｋｃａ ｌ／ｍｈｒ℃）で完全な中空粒子のみで構成されている。セラミック微細中空粒 子の粒径は、５〜３５０μｍの範囲のものを使用し、細目５〜７５μｍ、中目７ ５〜１５０μｍ、荒目１５０〜３５０μｍとして粒度調整により混合使用する。 嵩比重は粒度の細かいものは重く、荒いものは軽くなる。このため嵩比重の範囲 は０．３〜０．５ｇ／ｃｍ^２となる。

【００１６】 レゾール型フェノール樹脂１００重量部に対して、発泡剤１〜５０重量部、硬 化剤は１０〜５０重量部であり、これに加えるセラミック微細中空粒子は３０〜 ３００重量部とする。不燃性フェノール樹脂発泡体の所要物理的強度、比重等に よってセラミック微細中空粒子の量を加減することができる。

【００１７】 本考案に使用するシリカ粉末は、酸化硅素を８０％以上含有する非晶質シリカ 化合物で、例えばシリカヒューム、硅石粉、硅砂、硅酸カルシウム、メタ硅酸カ ルシウム、硅そう土等である。その粒径は５〜１００μｍの範囲が好適で、不燃 性フェノール樹脂発泡体の耐火性を向上させる充填材として効果を発揮する。

【００１８】

【実施例】

以下本考案の実施例について詳述するが本考案はその要旨を越えない限り実施 例に限定されるものではない。

【００１９】 実施例１ 図１は本考案になる軽量屋根材平形の実施例１を示したもので住宅 用屋根用化粧スレートＪＩＳＡ５４２３に規定されている寸法に基ずいたもので ある。実施例１による寸法は働き幅９００ｍｍ、全長さ４２０ｍｍ、働き長さ２ ００ｍｍ、水切り重ね長さ２２０ｍｍで、厚みは５ｍｍである。

【００２０】 本実施例１は、レゾール型フェノール樹脂１００重量部、発泡剤として塩化メ チレン２重量部に圧縮強度７００ｋｇｆ／ｃｍ^２、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃ ｍ^３、融点１６００℃、熱伝導率０．１（ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃）で完全中空粒子 のみで構成されているセラミック微細中空粒子１００重量部、シリカ粉末として シリカヒュームを２００重量部、その他混和剤に発泡剤、分散剤、安定剤等を各 々適量加えた組成物を充分攪拌・混練した後リン酸系の硬化剤を２０重量部加え さらに充分攪拌・混練し図１に示す住宅屋根用化粧スレートの型枠上に敷設して あるサーフェイサーガラス繊維の上に打設して板状としその表面にもサーフェイ サーガラス繊維を敷設して１００ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で加圧成形後６０℃１０ 分養生して硬化させた。

【００２１】 サーフェイサーガラス繊維はその片面を型枠内に敷設しその上に不燃性フェノ ール樹脂発泡体基材組成物を打設し、表面を平滑にしてからその上面にサーフェ イサーガラス繊維を敷設し、その上部より加圧成形した。サーフェイサーガラス 繊維の重量密度は９０ｇ／ｍ^２である。

【００２２】 実施例１で作製した不燃性フェノール樹脂発泡体になる軽量屋根材の釘打ち性 、表面の平滑性は充分立証できたので、屋根材として要求される各種の物性試験 を実施して屋根材としての評価を行なった。その物性試験結果を表１に示す。表 １に示した如く屋根材としてきわめて優れた特性を有することを確認することが できた。

【００２３】

【００２４】 表１に示した物性試験は耐衝撃性と難燃性以外はＪＩＳＡ５４２３住宅屋根用 化粧スレートに基ずいて行なったものである。

【００２５】 実施例２ 実施例１と同様の方法によって軽量屋根材波形を作製した。全幅９ ５０ｍｍ、全長さ６００ｍｍ、厚みは６ｍｍである。

【００２６】

【考案の効果】

以上述べた如く本考案にかかる不燃性フェノール樹脂発泡体になる軽量屋根材 は、フェノール樹脂の充填材にセラミック微細中空粒子及びシリカ粉末を使用す ることによって、従来のフェノール樹脂発泡体では得られなかった表面の平滑性 を得ることができた。また従来のフェノール樹脂発泡体はフェノール樹脂自身の 発泡のみであるため連続気泡となり多孔質で吸水性が高く、物理的強度も充分で は無かった。

【００２７】 セラミック微細中空粒子の面と面がフェノール樹脂によって点接合しさらにセ ラミック微細中空粒子間の空隙にシリカ粉末が充填することによりフェノール樹 脂自身の発泡のみによるものとは全く異なった構成によって表面平滑で吸水性の 低い、密実にして物理的強度が高くしかも断熱性にも優れた不燃性フェノール樹 脂発泡体になる軽量屋根材を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に示した軽量屋根材平形

【図２】実施例１の軽量屋根材平形を重ねた状態

【図３】実施例２の軽量屋根材波形

【符号の説明】

１．軽量屋根材平形 ２．働き幅（全幅） ３．全長さ ４．働き長さ ５．水切り重ね長さ ６．軽量屋根材波形 ７．全幅

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項 １】 レゾール型フェノール樹脂１００重量
   部、発泡剤１〜５０重量部、硬化剤１０〜５０重量部に
   圧縮強度６００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上で嵩比重０．３〜
   ０．５ｇ／ｃｍ^３、融点１５００℃以上であるセラミッ
   ク微細中空粒子３０〜３００重量部、シリカ粉末５０〜
   ３００重量部を加え両面にサーフェイサーガラス繊維を
   面材として張り付け一体成形することを特徴とする軽量
   屋根材。