JP3439477B2 - 発泡ウレタンを用いてルーフタイルを屋根基材に接着する方法 - Google Patents
発泡ウレタンを用いてルーフタイルを屋根基材に接着する方法Info
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Description
ルーフタイルを接着する方法に関するものである。
おう屋根覆いとして、他の国及びわが国(米国)の様々
の地方で広く用いられている。ルーフタイルは非常に丈
夫で、美的であり、またそれを利用することで建築物に
装飾的効果を与えることが出来る。ここに述べるルーフ
タイルは、おおかたセラミックか、または煉瓦、石材、
コンクリート、泥、または、プラスチック素材によって
作られている。 一般に、ルーフタイルは、モルタルか、それと似た接
合剤を屋根フェルトの如き屋根基材とルーフタイルの間
に用いて、取り付けられている。モルタルを用いること
は、時間がかかり、激しい労働を要する方法である。な
ぜなら、モルタルを初めに用意しなければならず、地上
でモルタルをバケツに入れ、そして屋根に引き上げなけ
ればならず、それから、モルタルは屋根基材に塗らなけ
ればならないからである。モルタルは、不必要な重みを
屋根にかける。時には、取り付けの最中にモルタルの入
ったバケツを落とし、ルーフタイルを傷つけることもあ
る。モルタルの固化時間が、ルーフタイルと屋根基材の
間で接着力を生じさせる時間を長引かせる。とりつけら
れたルーフタイルは、動かすと接着力を弱めるので、モ
ルタルが固化するまでの間、動かすことが出来ない。さ
らには、完全に接着されたルーフタイルと屋根基材の強
度は、十分に満足とはいえない。例えば、約27.2キログ
ラムの負荷がルーフタイルに対して横方向(transvers
e)にかかると、ルーフタイルと屋根基材の間の接着は
崩壊する。台風や竜巻の際に経験するような、強風が負
担をかける状態の時、ルーフタイルは瞬時に屋根基材か
ら離れ、宙を舞い生命を脅かす。ルーフタイルは広範に
ばらまかれ、辺り一帯に散らかる。飛散するルーフタイ
ルは、これらの破壊的な出来事の間の危険を増大させ、
さらには、これらの災害の後に、片づけなければならな
い、山のような負担を増大させる。 モルタルを使用したときに得られるよりも大きな接着
能力を持ち、ルーフタイルを屋根基材へ接着する方法を
手にすることが望ましい。激しい嵐に耐えうる接着能力
を持った接着法を手にすることが望ましい。さらには、
その方法は手順が簡単で、激しい労働を要さず、経済的
であり、そして、ルーフタイルと屋根基材の間にすばや
い接着力を持つものであることが望ましい。さらにはそ
の接着剤は、長期間の、通常の状態で屋根が受ける温度
変化に耐えうるものであることが望ましい。
て、ルーフタイルと屋根基材を接着する方法である。 その方法は、準備された屋根基材に、低圧の、2つの
成分からなる液状発泡ポリウレタンを流し出して塗布す
る過程を含んでいる。その液状発泡ポリウレタンの密度
は、立方メートルあたり24.3〜32.4キログラムの範囲の
程度で、反応時間は、1.5〜4分であることが望まし
い。液状発泡ポリウレタンは、毎分907〜1360グラムの
範囲で注入されることが望ましい。液状発泡ポリウレタ
ンの反応時間の間は、ルーフタイルは、液状発泡ポリウ
レタンに密着させておかなければならない。残りのルー
フタイルは、同様の手順を用いて取り付けられる。 2つの成分からなる液状発泡ポリウレタンは発泡放出
システムによって塗布される。発泡放出システムは、発
泡放出ガン、発泡成分容器、加圧ガスを発泡放出ガンに
供給する装置、そして様々なシステムの構造をつなぐホ
ースを含んでいることが望ましい。その発泡放出システ
ムは、安価で、シンプルで、手入れの必要は殆どない。
この優れた発泡放出システムでは、発泡成分の操作圧力
と、注入された加圧ガスの圧力は、ある以前の技術の発
泡放出システムに比べて著しく低く、従って、この優れ
たシステムは、操作及び維持が安価になっている。 この発明の目的、効果、特徴は、添付の図を参考にす
ることによって一層明らかになるであろう。図におい
て、同じ符号は同一箇所を表している。また図には本発
明を図解した実施例を示している。
図で示されている。図1に示すルーフタイル(10)は、
一般に半円タイルとして知られているものである。本発
明の方法は、図1の宙のルーフタイル(10)の取り付け
方について説明される。本発明の方法は、他の形式のル
ーフタイルにでも使用出来ることは理解されるであろ
う。例えばこの方法は、平らなルーフタイルでも使用で
きるし、逆側に曲がったルーフタイルでも使用できる。
一般的にルーフタイル(10)は、セラミックか、粘土素
材で出来ている。本発明は、粘土やセラミックのルーフ
タイル(10)に限られずに、煉瓦、石、コンクリート、
プラスチックなどの、他の原料からなるルーフタイル
(10)にも応用できることは理解されるべきである。
0)は、第1と第2の長手方向の端(12)(14)が重な
り合って繋がっている。図4について述べると、1番目
のルーフタイル(10)の2番目の端(14)は、隣接して
いるルーフタイル(10)’の一番目の端(12)と対応し
ている。このルーフタイル(10)の、互いに嵌め合った
接合は、当業者にはよく理解される。図1に見られるよ
うに、ルーフタイル(10)は1番目の基底の部分(13)
と2番目の基底の部分(15)を含んでいる。この基底の
部分(13)と(15)は、ルーフタイル(10)の長さだけ
延びている。 ルーフタイル(10)は、ピッチ処理された屋根基板の
上に配置され、屋根基板を図2に示すように、符号(5
0)によって示す。屋根基板(50)は、一般に、屋根組
(54)に釘打ちまたは接着された合板(52)を含む。屋
根基板(50)は、撥水性素材で作られた屋根基材(56)
に張り付けられている。屋根基材(56)を形作る撥水性
素材は、大抵アスファルト、タールをしみ込ませたフェ
ルトの層であり、屋根基板(50)上に一層又はそれ以上
の層が形成される。フェルトは、一般的には、屋根基板
(50)に釘打ちされたり、セメント付けされたりする。
フェルトは一般的に、パルプや、アスベストの小片や、
グラスファイバーで出来ている。 本発明の望ましい実施例の方法は、図3で示されるよ
うな、符号(20)で示される発泡放出システムによっ
て、2つの成分からなる液状発泡ポリウレタン(16)を
屋根基材(56)に吹き付けることである。
されている米国継続特許出願第07/916525号に記載され
ているように、2つの成分からなる液状発泡ポリウレタ
ンは、発泡ガン(22)と発泡放出システムによって混合
し、放出されることが望ましい。出願人は、上記した参
照例をこの出願の内容として組み込む。望ましい発泡ガ
ン(22)と、発泡放出システム(20)は、ポリフォーム
社(テキサス州スプリング)から入手できる。 図3のように、発泡放出システム(20)には、発泡ポ
リウレタンの化学反応物を混合し、供給するための発泡
ガン(22)を含む。発泡放出システム(20)は、発泡ポ
リウレタンとなる化学反応物を別々に保存するための容
器(24)、そして、容器(24)と繋がり、容器(24)の
中の化学反応物を発泡ガン(22)へと送るための圧力源
(32)を含む。図3のように、圧力源(32)は圧縮され
た原料、一般的には圧縮窒素のタンクであり、それに調
圧バルブ(25)が取り付けられている。あるいは、容器
(24)から発泡ガンへ化学原料を送るポンプ装置(図示
せず)であってもよい。 発泡ポリウレタンとなる化学反応物は、成分Aと示さ
れているポリイソシアネートと、成分Bと示されている
液体有機樹脂である。成分AとBは、それぞれ発泡ガン
へと、適切なホースや供給ライン(26)、(27)を通っ
て供給される。成分AとBは、まず、発泡ガン(22)へ
取り付けたカートリッジ(42)中の分離可能なチャンバ
ーの中で混合され、発泡ポリウレタンを作り、これが、
ガン(22)から噴出される。
的には圧縮窒素のタンクである圧力源(32)の圧力と、
そして調圧バルブ(25)によって圧力を加えられる。以
前の発泡ガンが成分AとBにおよそ56246.5〜84369.7グ
ラム毎平方センチの圧力を加えなければならなかったの
に比べると、本発明では成分AとBはおよそ3515.4〜17
577グラム毎平方センチで圧力を加えられる。あるい
は、圧力源(32)は、ポンプ装置(図示せず)で構成し
てもよく、ポンプは成分AとBを容器(24)から発泡ガ
ン(22)へと送り出す。容器(24)から出ているホース
(26)、(27)は、発泡ガン(22)のキャリヤー装置
(38)につながっている。ホース(26)、(27)は熱し
ても熱しなくても、どちらでもよい。供給ホース(30)
は、発泡ガン(22)をT型パイプ(34)によって、圧力
源(32)へつないでいる。調圧弁(33)は、圧力源(3
2)から発泡放出ガン(22)へ供給する圧縮空気又はそ
の他のガスを制御する。発泡ガン(22)から供給された
圧縮空気は、おおよそ7030.8〜17577グラム毎平方セン
チの圧力を加えられている。供給ホース(30)への圧力
源(32)には、さらに経済的な発泡放出システム(20)
を提供するために分離型の空気圧縮装置(図示せず)を
含むことは特筆すべきことだろう。
で、手入れをほとんど必要としない。泡沫成分と、優れ
た発泡放出システム(20)の噴霧された圧縮ガスの操作
圧力は、明らかに、ある以前の技術の発泡放出システム
より低く、優れたシステムが、操作と維持をより安価な
ものにしている。 ルーフタイル(10)は、屋根の下端に沿って始まり、
一列に取り付けられている。図4に示す様に、作業者は
発泡ガン(22)のハンドル(36)を持ち、屋根基材(5
6)上のルーフタイル(10)の長さ略一杯に、液状発泡
ポリウレタンの流れ線(18)を付着させる。流れ線(1
8)の位置は、ルーフタイル(10)の1番目の基底部分
(13)が置かれる所か、屋根基材(56)の上である。図
4に見られるように、近接したルーフタイル(10)は相
互にかみ合った接続をするために、流れ線(18)はルー
フタイル(10)の2番目の基底部分(15)の下にある必
要はない。屋根基材(56)とルーフタイル(10)とを、
一層強力に接着することを望む場合は、第2基底部(1
5)にも第2流れ線(18)を設ける。
り付けたルーフタイル(10)の隣に取り付けられ、2番
目のルーフタイル(10)’の第1端部(12)は、1番目
のルーフタイル(10)の第2端部(14)に被さり、互い
に結合する。ルーフタイル(10)の第1基底部分(13)
は、液状発泡ポリウレタン(16)の反応時間の間、流れ
線(18)の上部及び内部に位置している。 液状発泡ポリウレタン(16)は、2つの成分の泡であ
る。2つの成分からなる発泡ポリウレタンは、単一の成
分からなる発泡ポリウレタンと比べて、これらのタイプ
の応用分野では著しい利点がある。単一の成分からなる
発泡ポリウレタンは、内部まで硬化するのに数時間かか
るのに対し、2つの成分からなる発泡ポリウレタンは、
とても短い反応時間で数分の内に硬化する。このように
2つの成分からなる発泡ポリウレタンの重要な利点は、
タイル(10)と屋根基材(56)との間の接着を何ら損わ
ないで、タイル(10)が取り付けられた直後に、取り付
けたタイル(10)の上を歩くことが出来るということで
ある。 本発明において、2つの成分からなる液状発泡ポリウ
レタン(16)の反応時間又は立ち上り時間は、望ましく
は約0.5〜約10分で、最も好ましくは約1.5〜約4分であ
る。ルーフタイル(10)が屋根基材(56)へ、所望のと
おりに結合することを達成するには、反応時間の間、ル
ーフタイル(10)を適切に置かれていることが大切であ
る。反応時間の間に、液状発泡ポリウレタン(16)は広
がって、不完全なところや隙間を埋めて行く泡沫であ
る。ウレタンの接着特性のおかげで、生成された発泡
は、ルーフタイル(10)と屋根基材(56)を見事に接続
する。反応時間が1.5分以下であると、反応時間内にル
ーフタイル(10)をタイミング良く置くことを難しくす
る事が解った。液状発泡ポリウレタン(16)は、あぶく
状の泡沫であることが望ましい。あぶく状の泡沫の化学
的性質は、発泡ウレタンの技術分野に於てよく知られて
いる。あぶく状の泡沫は、水素化された弗化塩化炭素R2
2(HCFC−R22)、水素化した弗化炭素134A(HFC/134
A)、あるいは弗化炭素・R−12(CFC−R12)といった
発泡剤を使って作られる。あぶく状の泡沫(16)は、水
素化した発泡剤HCFC−R22かHFC−134Aを用いることが望
ましい。CFC−R22は地球のオゾン層を消してしまう効果
が報告されたため、CFC−R22は用いないのがよい。
ェービングクリームと似た密度を有している。あぶく状
泡沫は、他のタイプの泡沫よりも望ましいものである。
なぜなら、あぶく状泡沫はなめらかにすばやく発泡ガン
から噴霧され、他の屋根基材の部分や、隣接して設置さ
れている他のルーフタイル(10)の表面に飛び散ったり
はみ出したりしないからだ。シェービングクリームと似
た密度を持つ、好ましい液状発泡ポリウレタン(16)
は、急勾配のピッチ処理した屋根に塗布されたときでも
流れず、屋根基材(56)に吹き付けられたところに留ま
る。このことは、粘着力のあるボンドを、ルーフタイル
(10)の長さの全長に沿って形成することを確実にして
いる。そのうえ、あぶく状泡沫(16)は、屋根基材(5
6)に加えるとすぐに広がり始め、ルーフタイル(10)
の長さに沿って連続して接着するという結果が得られ
る。 液状発泡ポリウレタン(16)は、0.016〜0.129グラム
毎立方センチの密度であることが望ましい。液状発泡ポ
リウレタン(16)の密度を最小にすることによって、ル
ーフタイル(10)を屋根基材(56)に素晴らしく接着を
すると共に、屋根にかかる負担を最小化することは望ま
しいだろう。約0.024〜約0.032グラム毎立方センチの泡
沫密度にすることが最も望ましいことが判明した。 液状発泡ポリウレタンを注入する割合は、453.6〜272
1.6グラム毎分が好ましく、最も望ましくは、907〜1360
グラム毎分である。
段目は、下のルーフタイル(10)の列に被さっている。
図6に見られるように、第1基底部分(13)はその全長
が屋根基材(56)の上に乗っているわけではない。ルー
フタイル(10)の第1基底部分(13)の上端は、屋根基
材(56)に接触している。あるいはとても近いところに
あるが、下方のルーフタイル(10)にいくにつれて、屋
根基材(56)から徐々に遠ざかって行く。液状発泡ポリ
ウレタン(16)は広がって、屋根基材(56)と第1基底
部分(13)との間の隙間を埋める。余分な泡沫は引き続
き広がって、図4、図5、図6に見られるように、隣接
するルーフタイル(10)の表面部分をさらに接着する。
屋根基材(56)と第1基底部分(13)との間には、ルー
フタイル(10)の一番高いところは、流れ線(18)の状
況により、フォームの層は薄い。 図6を参照すると、拡がった泡沫(16)もまた、上側
のタイル(10)の下側のタイル(10)が重なっている部
分を接着する。重なり部分では、拡がった泡が2枚のル
ーフタイル(10)の一切の隙間を充たしている。このこ
とが、ルーフタイル(10)と屋根基材(56)の全体的な
接着力をさらに高めている。 本発明の方法を用いて、実験を行なった。4/12のピッ
チ(屋根基材に沿って30.48センチごとに10.16センチ上
っている)で組まれたベニヤデッキの上に、40824グラ
ムの瀝青をしみこませたフェルトを張り付けた、典型的
な屋根基材の上に、ルーフタイルを取り付けた。0.024
グラム毎立方センチの密度で、反応時間は約4分の液状
発泡ポリウレタンを、約10546グラム毎平方センチの圧
力で、1814.4グラム毎分の割合で注入した。
り付けてから約2時間後、約0.63センチの孔をルーフタ
イル(10)の中央にあけ、その孔にフックを通して、横
方向の負荷をルーフタイルに加えた。負荷は、水圧によ
りルーフタイル(10)に横方向にかけられ、ルーフタイ
ル(10)とルーフフェルトの間の接着に欠損が現れるま
で続けられる。数回の実験がなされ、ルーフタイルとル
ーフフェルトの間の接着に欠損が現れるための最終的な
負荷は、108864〜133812グラムの範囲であった。実験の
中で、接着の欠損は先づフェルトと泡沫の間に現れ、タ
イルと泡沫の間ではなかった。ある例では、フェルト自
身が欠損し、フェルトと泡沫の間の接着の欠損ではない
こともあった。比較として、モルタルによって取り付け
られたタイルの場合は、接着は一般的に約29484グラム
の負荷で、タイルとモルタルの間で欠損した。 上述の、屋根基材にルーフタイルを接着する方法は、
屋根に不要な重みをかけることのない、非常に有能で経
済的なものである。この方法は、激しい労働を要せず、
ルーフタイルと屋根基材の間に大変大きな接着力を発揮
する。その泡沫は非常に早く接着力を持ち、およそ20分
の内にはそのうえを歩くことが出来る。さらには、最初
の4、5分のボンドがまだ固まらずに柔らかい内であれ
ば、接着力を損わないで、ルーフタイルを動かすことが
出来ることが確認されている。本発明は、モルタルを使
用した場合に比べて4倍の強度を、そしてモルタルを使
用した場合に比べて4倍の速さで取り付ける能力を提供
することが期待される。泡沫は機材を用いることによ
り、すばやく、清潔に利用することが出来る。その機材
は非常に信頼性が高く操作が簡単なために、高い経済効
率と安全な取り付け作業を実現する。
着する方法であり、本発明は、理解を容易にするために
述べた前述の内容に不当に限定されるべきではない。こ
の発明の種々の実施例及び変更は、本発明の技術分野に
おいて、通常の技術を有する者にとっては明らかであろ
う。 [図面の簡単な説明]
ッキの斜面図である。
屋根の一部分の立面図である。
が描かれているピッチ処理された屋根の一部の立面図で
ある。
Claims (14)
- 【請求項1】複数のルーフタイル(10)をピッチ処理さ
れた屋根基材(56)上に取り付ける方法であって、 密度が0.016〜0.064g/cm3である2つの成分の液状発泡
ポリウレタンを、ルーフタイル(10)の幅よりも短い幅
にて、手に持った発泡注入器から屋根基材(56)に流出
させる工程、 1段目のルーフタイル(10)の下面部分を、液状発泡ポ
リウレタンと接触するように屋根基材(56)に置く工
程、 液状発泡ポリウレタンを1〜6分反応させて、1段目の
ルーフタイル(10)を屋根基材(56)に接着せしめる工
程 を具え、 該1段目のルーフタイル(10)を屋根基材(56)に接着
せしめる工程にて、該1段目のルーフタイル(10)の下
側表面の一部分だけが液状発泡ポリウレタンと接触して
いる複数のルーフタイル(10)を屋根基材(56)上に取
り付ける方法。 - 【請求項2】請求項1に記載した取付け方法であって、
液状発泡ポリウレタンは、21092g/cm2より低い圧力で、
屋根基材(56)に対して塗布される。 - 【請求項3】請求項2に記載した取付け方法であって、
液状発泡ポリウレタンは、3515〜17577g/cm2の圧力で、
屋根基材(56)に塗布される。 - 【請求項4】請求項2に記載の取付け方法であって、液
状発泡ポリウレタンは、毎分907〜1360gの割合で流出さ
れる。 - 【請求項5】請求項1に記載の取付け方法であって、2
つの成分の液状発泡ポリウレタンを発泡注入器から屋根
基材(56)に流出させる工程の前に、以下の工程があ
る: 液状発泡ポリウレタンを形成する2つの成分を発泡注入
器の中に流入させる工程、 2つの成分を入れた発泡注入器内へ加圧ガスを導入する
工程、 2つの成分を発泡注入器内で混ぜ合わせて、発泡ポリウ
レタンを形成する工程。 - 【請求項6】請求項1に記載の取付け方法であって、1
段目のルーフタイル(10)の下面部分を液状発泡ポリウ
レタンと接触するように屋根基材(56)に置く工程は、
1段目のルーフタイル(10)の全長を液状発泡ポリウレ
タンへ接触させる。 - 【請求項7】請求項1に記載の取付け方法であって、 初めに取り付けられたルーフタイル(10)の上方に、2
つの成分の液状発泡ポリウレタンの流出を行なう工程、 液状発泡ポリウレタンの反応時間中、2段目のルーフタ
イル(10)の下面の部分が該流出させた液状発泡ポリウ
レタンに接触し、且つ2段目のルーフタイル(10)の下
端が1段目のルーフタイル(10)に覆い被さるように置
き、接着する工程とを更に具え、 前記2段目のルーフタイル(10)を液状発泡ポリウレタ
ンによって接着する工程にて、2段目のルーフタイル
(10)の下面の一部だけが液状発泡ポリウレタンと接触
している。 - 【請求項8】複数の連結部を有するルーフタイル(10)
を屋根基材(56)の所定位置に取り付ける方法であっ
て、次の工程を含んでいる: 2つの成分の液状発泡ポリウレタンの1回目の塗布を屋
根基材(56)の上に行なう工程、 次に液状発泡ポリウレタンの反応時間の間に、1番目の
ルーフタイル(10)を上述の液状発泡ポリウレタンと接
触させる工程、 次に、2つの成分の液状発泡ポリウレタンの2回目の塗
布を、上述の1回目の塗布のすぐ近くに、しかし、間隔
を空けて行なう工程、 2番目のルーフタイル(10)を、液状発泡ポリウレタン
の反応時間の間に、上述の液状発泡ポリウレタンに接触
させるように置く工程、 2番目のルーフタイル(10)と1番目のルーフタイル
(10)を、連結させる工程。 - 【請求項9】請求項8に記載の取付け方法であって、前
記の1回目及び2回目の塗布は、その幅がルーフタイル
(10)の幅よりも短い。 - 【請求項10】請求項8に記載の取付け方法であって、
1番目と2番目のルーフタイル(10)は、単に部分的に
液状発泡ポリウレタンと接触している。 - 【請求項11】請求項8に記載の取付け方法であって、
前記の1回目と2回目の塗布は、屋根基材(56)上の1
番目と2番目のタイルを取り付ける場所に向けて行なわ
れる。 - 【請求項12】請求項8に記載の取付け方法であって、
前記2つの成分の液状発泡ポリウレタンの塗布は、手で
持った発泡注入器によって行なわれる。 - 【請求項13】ピッチ処理された屋根基材(56)の上
に、連結部を有する個々のルーフタイル(10)を複数段
に取り付ける方法であって、 2つの成分の液状発泡ポリウレタンを屋根基材(56)上
へ、ルーフタイル(10)の長さと同じ長さであり、ルー
フタイル(10)の幅より狭い1回目の塗布を直線状にす
る工程; 液状発泡ポリウレタンの反応時間の間に、1番目のルー
フタイル(10)の下面を、1回目に塗布された泡状の液
状ポリウレタンと接触するように置き、1番目のルーフ
タイル(10)を屋根基材(56)上に接着する工程; 2つの成分からなる液状発泡ポリウレタンを屋根基材
(56)上へ、ルーフタイル(10)の長さと同じ長さで、
ルーフタイル(10)の幅よりも狭い2回目の直線上の塗
布を、1回目の塗布のすぐ近くに、しかし間隔を空けて
行う工程;、 1番目のタイルと2番目のタイルを連結させ、液状発泡
ポリウレタンの反応時間の間、2番目のルーフタイル
(10)の下面を2回目の塗布上に置く工程を具え、 前記2番目のルーフタイル(10)を2回目の塗布上に置
く工程にて、該2番目のルーフタイル(10)の下面の一
部のみが、2番目の塗布上に接している方法。 - 【請求項14】請求項13に記載の取付け方法であって、
1回目と2回目の塗布は、互いに離れている。
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