JP3803778B2 - 屋根組み用亜鉛製屋根板 - Google Patents

Description

本発明は、上部において屋根板が担持される屋根の支持材（構造下地）を包含してなる屋根組みにおいて、該屋根板が一つの表面が前記支持体に向かって対向した亜鉛製、またはメッキ処理鋼製の薄板シートの集合組合せから構成されおり、なお前記表面には一つの有機のコーティング層が設けられている前記屋根組みに関する。
トタン屋根板は、伝統的にモミの木製の通風・換気措置がなされていない野地板張りの上に載置・支持されている。この伝統的な支持材の価格が高騰したために、このような支持材をより低廉な支持材、特に必要に応じて亜鉛またはメッキ処理鋼とは親和適合しない通風・換気措置がなされていない支持材、例えばチップボード、合板、コンクリートまたは硬質耐熱・遮音板などで代替しようという試みがなされている。しかしながら、これら通風・換気措置がなされていない支持材に載置・支持されたトタン屋根板については、数多くの腐食が報告されている。このような問題を解決するために、ＥＰ−Ｂ−０４１０８２２の文書によれば、特に支持材がコンクリートである場合は、凝縮・結露を防止しかつ通風・換気措置がなされていない支持材から亜鉛を分離・隔離するために、屋根板の支持材と亜鉛プレートとの間における通風・換気を改善することが必要であるとされている。そういうわけで、この文書においては、円柱状のブロックの形状を呈する凹凸を上部表面に有するプラスチック材料製の中間プレートをこのような通風・換気措置がなされていない支持材の上に直接固定し、次いでこれら中間プレートの上に載置され、かつ支持材に固定された支持材の部材に亜鉛シートを結合することにおいて、このような中間プレートと亜鉛シートとの間において該凹凸により生成する間隙が、該亜鉛シートの下方において通風・換気のための空間を形成するようにすることが提案されているのである。このような技法は腐食に係る問題を解決するためには有用であることが明らかにされているが、しかしながら比較的費用がかかるという不都合を来すのである。
本発明の目的は上記において定義されたような屋根板であって、上記の不都合を回避する屋根板を提供することである。
このような目的のために、本発明によれば、前記支持材は通風・換気措置がされていないのであり、かつ前記コーティング層は厚さが５０ないし１５０マイクロメータであり、弾性を有し、耐久性があり、しかも水蒸気を通さないが、シートの他の表面はコーティングされていないか、または純粋に美的な目的のために適用される表面処理の如何なる方法によってもコーティングされている。
実際のところ、腐食試験および加速老化試験を、通風・換気措置がされていない支持材の上に直接載置された亜鉛シートの下面が長期間に亙って受けるはずである種々の応力をシミュレーションさせながら、一つの表面に上記したようなコーティング層を設けている亜鉛のシートについて実施したところ、本発明に従った屋根板は通風・換気措置がされていない支持材に直接載置した場合でも、特に耐腐食性が強いことが明らかとなった。
このコーティング層の特質の不変性を保証するために、該コーティングは亜鉛シートのメーカーの工場において、またはコーティング塗布処理の専門業者によって、特にシートの送り出し装置と巻き取り装置との間において連続して塗布適用されるのである。このようなコーティング層の弾性は従って、建設現場においてまた屋根職人−亜鉛メッキ処理業者の作業場において、該コーティング層を損傷させられないということなしに、載置設置における必要な加工処理作業を受けることができるようでなければならない。
該コーティング層は、コーティングされた該シートが最終的に支持材の上に載置される瞬間までに受ける種々の操作処理に対しても充分な強度を有しており、該コーティング層内には痕跡を残さず、または何れの場合にも内部に達する深い痕跡を残すものではないことは明らかである。厚さが少なくとも５０マイクロメータであるということは、上記の処理操作に引き続いて場合によって小さなすり傷を受けたとしても、当該亜鉛を露出することを確実に回避するために必須である。
年月を経るにつれても、該コーティング層は亀裂を生じることもなくまた剥離することもありえない。その理由は該コーティング層は水蒸気を通さないことが必須となっているからである。ここでは、亜鉛シートとそのコーティング層との間においては一種の完璧な相乗作用効果があること、即ち、これらは相互にそれぞれの障害−即ちコーティング層の場合の紫外線また亜鉛または亜鉛メッキされた鋼の場合の水凝縮・結露−の最悪のもの対して保護し合っていることを強調しておくのが適当であろう。
ここでは、金属と合成材料−後者は建造物の外部被覆の一環として−とを組合せ使用する材料が記載されている二つの文献を挙げて強調しておくことが適当である。
ＤＥ−Ａ−３４４４６６９なる文献においては、厚さがほぼ０．０５ｍｍである金属フィルムによって外面が保護された、ほぼ５ｍｍの厚さの合成材料製のコーティングのテープが記載されている。該金属フィルムは該合成材料を種々の大気の要因から保護し、また美的な役割をも演じている。本文献は断熱性および遮音性を一層高めるために、例えば発泡させたポリエチレンやポリウレタンなどの軟質で、かつ発泡した合成材料を推奨している。該金属フィルムは銅製であるか、ステンレススチール製であるか、またはアルミニウムをベースとした合金製である。この文献は屋根組みの支持材の通風・換気に係る問題については取り組んでいない。
ＦＲ−Ａ−２４７１８５９の文献はそれ自体では、外部建築材料の製造において使用されるための複合コーティングを有する金属シートを記載している。
このような金属シートはポリ塩化ビニル樹脂、粉末状金属、可塑剤および安定剤とを含有してなるコーティング層を一つ有しており、こうしてこのような製品は、”日光ウエザーメーター試験(Sunshine Weather Meter Test)”なるタイトルを付せられた加速老化試験から明らかであるように、大気の種々の要因に対して卓越した抵抗性を示すことになるわけである。この文書に従えば、熱可塑性樹脂をベースとしたペイントの層またはポリ塩化ビニルおよび／またはポリアクリル酸エステルのフィルムでコーティング処理されたメッキシートは、経済性の観点からまたその強度に関する限り外部用建築材料の製造には適してはいないのである。
本発明に従えば、該コーティング層はポリエステル（標準化された記号：ＳＰ）、ポリエステルシリコーン（ＳＰＳＩ）、ポリエステルポリアミド（ＳＰＰＡ）、エポキシ（ＥＰ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、塩化ビニルオルガノゾル（ＰＶＣＯ）、塩化ビニルプラスチゾル（ＰＶＣＰ）、アクリル（ＡＹ）またはアクリルシリコーン（ＡＹＳ）をベースとしたペイントの層から構成され、乾燥状態での該層の厚さは有利には５０ないし７０マイクロメータである。該ペイントは有利にはシートメーカーの工場またはペイント工場において、液状または粉末状のペイントを塗布・塗着させ、次いで炉内を通過させて焼付けさせることによって形成されるのである。好ましいのは、粉末形状で堆積着層されたポリエステルペイントである。このようなペイントはビション株式会社(BICHON S.A.)によってベックリスピード(Beckryspeed)なる商標で商品化されている。
該コーティング層はポリ塩化ビニル（ＰＶＣＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦＦ）、アクリル（ＰＭＭＡＦ）、ポリエチレン（ＰＥＦ）、ポリウレタンまたはポリエステルの接着性フィルムから構成されていてもよく、その厚さは有利には８０ないし１５０マイクロメータである。
フィルムの適用は有利にはシートメーカーによって連続的に行われる。好ましいのはポリエチレンフィルムである。このようなフィルムの一つの例は厚さが１００マイクロメーターである低密度ポリエチレン製の接着性フィルムであり、これはノヴァセル株式会社(NOVACEL S.A.)によって参照番号４１１８として商品化されている。経済的な理由によって、このような接着性のフィルムからなるコーティング層はペイントによるコーティング層よりも好ましい。
該コーティング層は更には、例えば上記において定義したようなペイントであって、それ自体が上記において定義したような接着性のフィルムでコーティングされているものから構成されていてもよい。このようなコーティング層がペイントからなる、または接着性フィルムからなるコーティング層よりも高性能であるということは言うまでもない。
すでに上記において述べたように、該シートの別の表面はコーティング処理されていないか、または純粋に美的な目的のために適用される表面処理の方法のいかなるものによってもコーティング処理されていてもよい。例えば、このような表面は滑材処理されていてもよい。
本発明はまた、本発明に従った屋根を形成させるために、一つの表面には上記において定義したようなコーティング層が設けられ、またもう一つの別の表面はコーティング処理されていないか、または純粋に美的な目的のためにコーティング処理されているような、亜鉛製またはメッキ処理された鋼製のシートを利用する用途に関するのであるが、なおこのような屋根の形成は、シートの載置・取付けのために必要なシートの加工を行う操作およびこうして処理されたシートを適切に述べた通りに載置・取付けすることからなるものである。
シートメーカーから供給されたコーティング処理したシートの加工および載置・取り付けは、現行の実務慣行に従って行うことができる。例えば、瓦棒つき屋根板または立て目地付き屋根板をコンクリート製またはパーティクルボード製の支持材に構築することが問題となる場合、このような瓦棒または立て目地金具を釘・リベット止め又はボルト止めで支持材に固定する場合を別にして、このような屋根板を木製の支持材に載置・取り付けするためにはエンジニアーの技法(Lestechniques de l' lngenieur")Ｃ１０４０，１−１４とＣ１０４１，１−１５に記載の技法を活用することができる。
実施例１
圧延延伸処理を行ったあと、圧延亜鉛のボビンを加工製造ライン上で巻き戻して引きだし、これと同時に、片面を接着剤でコーティングした同一幅のプラスチックフィルムのロールを引き出す。
巻き戻しして引き出した後、このフィルムを圧延処理した亜鉛に一群の組合せプレスロールを用いて貼り付けし、この貼り付けした一体シートを再度ボビンに巻き取る。このボビンを次に建築現場で利用できるように適当な幅と長さに切断加工する。
亜鉛の厚さは屋根に現在用いられている厚さである０．６５と１ｍｍとの間である。プラスチックフィルムは厚さが１００マイクロメータである低密度ポリエチレン製である。接着剤は厚さが１０マイクロメータであるゴムと樹脂との混合物である。
下記の実験を行った結果、このコーティング層が当該温度において良好な耐久性を有しており、かつ水蒸気の凝縮による腐食に対して亜鉛を良好に保護していることが確認された。
フィルムでコーティングされた亜鉛の試料を１００℃の恒温槽に６ヵ月間、７０℃の恒温槽に８ヵ月間または４０℃の恒温槽に１５ヵ月間入れたが、これらの期間はそれぞれ、実際の現場の屋根の上において１０年以上の暴露に相当するものである。
恒温槽から取り出してみたところ、フィルムは亜鉛の圧延シートに良好に接着したままであることが確認された。そこで、これらの試料をドイツ規格ＤＩＮ５００１７の規定に従ったケスターニッヒ試験と称される加速腐食試験に供した。この試験は水蒸気を凝縮させることによって試料を浸漬し、次いで乾燥させることからなるサイクルを一日あたり一回行うことである。２０日（２０サイクル）を経過した後、このプラスチックフィルムを剥離したが、フィルムによって保護された表面は腐食されていないことが確認された。他の別の表面は凝縮・結露によって、白錆と称される亜鉛の酸化物が形成されたことによって著しく腐食されていた。
フィルムでコーティングされた亜鉛の試料を９０℃または１００℃の恒温槽内に６０日間置いた。予めこれらの試料には幾つかシワを付け、へこませて変形させておき、当該製品が建築現場で受けるであろう変形をシミュレーションした。
恒温槽内で当該時間経過した後で、これらの試料を１５日（１５サイクル）のケスターニッヒ試験に供した。この試験の後、当該フィルムは良好に接着されたままであり、またこのフィルムを剥離した後で保護された表面は腐食されていなかったが、これに対して他の表面は著しく腐食されていることが確認された。フィルムでコーティングされた亜鉛の試料を−２０℃から＋９０℃までの温度変化サイクルに供して、現実に屋根の上において生起する状態を加速された態様においてシミュレーションした。３００サイクル（１４００時間）を経過した後でこのフィルムは良好に接着していることが確認された。５日間のケスターニッヒ試験（５サイクル）を行った後で、フィルムを剥離したところ、保護された表面は腐食されていなかったが、これに対して他の表面は著しく腐食されていることが確認された。
実施例２
圧延処理した後で、亜鉛のボビン一巻きを淡灰色であるか、濃灰色であるリン酸亜鉛の薄層をその両面に設けることによってフィルムコンバージョンによる表面処理の加工操作に供したが、こうして得られ亜鉛は前処理亜鉛と称される。このようにして前処理された亜鉛を再度ボビンに巻き取る。
前処理された亜鉛のボビンを実施例１における圧延処理した亜鉛のボビンと同じ操作に供し、こうして得られた材料を実施例１において得られた材料と同じ試験に供する。実施例１で得られた結果と同じ結果を得る。
実施例３
実施例１のコーティング処理された亜鉛のボビンを使用して、水蒸気を生成せしめた建物の内部の場所の上方に屋根を構築した。
この場所の内部は温度３０℃、相対湿度１００％に保持しておき、その壁は湿気がフィルムで保護された圧延処理亜鉛の内側表面に部分的に凝縮・結露するように断熱処理されている。
このような条件は通常人々が入手できる屋根の内部において、凝縮・結露なる現象を大幅に加速せしめるために選択したものである。
このような条件に一年間暴露した後で屋根の内側部を検査したところ、その内側部は全く腐食されていなかったことが確認された。
実施例４
圧延処理の各種操作を行った後で、表面調整装置（脱脂処理、化学的変換処理、洗浄、乾燥）、圧延処理亜鉛の片側表面に５０マイクロメータ以上の粉体層を堆積着層させることができる粉体用ノズルを取り付けた粉体噴霧チャンバー、２５０℃の重合炉、冷却装置および再巻き取り装置とからなるラッカー塗装装置に対して速度５ｍ／分にて圧延処理した亜鉛のボビンを巻き戻しして引き出す。
このボビンは次に建築現場において使用するのに適当な幅と長さに切断する。
圧延処理された亜鉛の厚さは、現在屋根用に使用されている厚さである０．６５と１ｍｍとの間である。粉体は、粉体の性能と利点を連続塗布処理の技術に関連づけるために特別に製造されたベックリスピード(BECKRYSPEED)なるポリエステル粉末である。
下記の試験を行った結果、当該コーティング層が良好な耐久性を有することが確認される。これらの試験は厚さが６０マイクロメータであるコーティング層について行われたが、これらは規格ＩＳＯ１５２０において規定された変形エリクセン試験、規格ＩＳＯ６２７２において規定された衝撃による変形および側面における褶曲ＯＴとからなるものであった。
これらの試料を規格ＮＦＸ ４１００２に規定された塩水噴霧による加速腐食試験に１０００時間供した。試験終了後、コーティングの面は変形された部位でさえも一切変化していることはなかったが、他方、保護されていない表面部は、著しく腐食されていたことが確認される。
これらの試料をDIN ５０００１７の規定に従って１０００時間（４２サイクル）ケスターニッヒ試験に供した。この試験を行った後で、コーティング層の面は変形された面でさえも一切変化していなかったが、他方、保護されていない表面部は凝縮・結露によって白錆が形成して、一様に腐食されていることが確認された。
実施例５
実施例４の操作および試験を繰り返したが、今回は前処理亜鉛のボビンを用いた。その結果実施例４と同一の結果を得た。
実施例６
実施例４の操作および試験を繰り返したが、粉体噴霧装置において冷却装置と再巻取装置との間で、コーティング処理した表面の上に厚さが５０マイクロメータである低密度ポリエチレンの接着性フィルムを載置する。実施例４と同一の結果を得る。
実施例７
実施例６の操作および試験を繰り返したが、今回は、前処理亜鉛のボビンを用いた。その結果実施例４と同一の結果を得た。
実施例８
実施例３の操作を繰り返したが、今回は、実施例４のコーティング処理した亜鉛ボビンを用いた。その結果実施例３と同一の結果に到達する。

Claims (19)

1. 上部において屋根板が配置される屋根板の支持材を包含してなる屋根組みにおいて、該屋根板が一つの表面が前記支持材に向かって対向した亜鉛製、またはメッキ処理鋼製の薄板シートの集合組合せから構成されており、なお前記表面には一つの有機のコーティング層が設けられている前記屋根組みであって、前記支持材は通気・換気措置がされていないこと、および前記コーティング層の厚さが５０ないし１５０マイクロメータであること、また該コーティング層は弾性を有し、耐久性があり、かつ水蒸気を通さず、もう一つの別の表面はコーティング処理されていないか、または純粋に美的な目的のために適用される表面処理方法の如何なる方法によってもコーティング処理されていることを特徴とする前記屋根組み。
2. 該コーティング層がポリエステル、ポリエステルシリコーン、ポリエステルポリアミド、エポキシ、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、塩化ビニルオルガノゾル、塩化ビニルプラスチゾル、アクリルまたはアクリルシリコーンをベースとしたペイントの層から構成されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の屋根組み。
3. 該コーティング層は厚さが５０ないし７０マイクロメータであることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の屋根組み。
4. 該コーティング層が粉体形状で堆積着層されたポリエステルペイントから構成されることを特徴とする請求の範囲第２または３項に記載の屋根組み。
5. 該コーティング層がポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、アクリル、ポリエチレン、ポリウレタンまたはポリエステルの接着性フィルムから構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の屋根組み。
6. 該フィルムの厚さが８０ないし１５０マイクロメータであることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の屋根組み。
7. 該接着性フィルムが低密度ポリエチレンで構成されていることを特徴とする請求の範囲第５または６項に記載の屋根組み。
8. 該コーティング層がそれ自体が接着性フィルムでコーティングされたペイントの層から構成されるに際して、該ペイントがポリエステル、ポリエステルシリコーン、ポリエステルポリアミド、エポキシ、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、塩化ビニルオルガノゾル、塩化ビニルプラスチゾル、アクリルまたはアクリルシリコーンをベースとするものであり、かつ該ペイントの層の厚さが好ましくは５０ないし７０マイクロメータであり、また該接着性フィルムが厚さが好ましくは８０ないし１５０マイクロメータであるポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、アクリル、ポリエチレン、ポリウレタンまたはポリエステルのフィルムであることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の屋根組み。
9. 該ペイントが粉体の形状として堆積着層せしめられたポリエステルペイントであることおよび該接着性フィルムが低密度ポリエチレンから構成されることとを特徴とする請求の範囲第８項に記載の屋根組み。
10. 前記の別の表面が前処理されていることを特徴とする請求の範囲第１〜９のうちのいずれか一項に記載の屋根組み。
11. 上部において屋根板が配置される屋根板の支持材を包含してなる屋根組みにおいて、該屋根板が、前記支持材に対向した有機のコーティング層が設けられている表面を有するシートの集合組合せから構成されており、前記支持材は通気・換気措置がされていない屋根組みを形成させるために、
    一つの表面には弾性を有し、耐久性があり、かつ水蒸気を通さず、厚さが５０ないし１５０マイクロメータである有機のコーティング層が設けられ、またもう一つの別の表面はコーティング処理されていないか、または純粋に美的な目的のために適用される表面処理の如何なる方法によってもコーティング処理されている、亜鉛またはメッキ処理された鋼製のシートを使用する方法。
12. 該有機のコーティング層がポリエステル、ポリエステルシリコーン、ポリエステルポリアミド、エポキシ、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、塩化ビニルオルガノゾル、塩化ビニルプラスチゾル、アクリルまたはアクリルシリコーンをベースとしたペイントから構成されることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の方法。
13. 該コーティング層の厚さが５０ないし７０マイクロメータであることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の方法。
14. 該コーティング層が粉体の形状として堆積着層せしめられたポリエステルペイントから形成されることを特徴とする請求の範囲第１２または１３項に記載の方法。
15. 該有機のコーティング層がポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、アクリル、ポリエチレン、ポリウレタンまたはポリエステルの接着性フィルムから構成されることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の方法。
16. 該フィルムの厚さが８０ないし１５０マイクロメータであることを特徴とする請求の範囲第１５項に記載の方法。
17. 該有機のコーティング層がそれ自体が接着性フィルムでコーティングされたペイントの層から構成されるに際して、該ペイントがポリエステル、ポリエステルシリコーン、ポリエステルポリアミド、エポキシ、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、塩化ビニルオルガノゾル、塩化ビニルプラスチゾル、アクリルまたはアクリルシリコーンをベースとするものであり、かつ該ペイントの層の厚さが、好ましくは５０ないし７０マイクロメータであり、また該接着性フィルムの厚さが好ましくは８０〜１５０マイクロメータであるポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、アクリル、ポリエチレン、ポリウレタンまたはポリエステルのフィルムであることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の方法。
18. 該ペイントが粉体の形状として堆積着層せしめられたポリエステルペイントであること、および該接着性フィルムが低密度ポリエチレンから構成されることとを特徴とする請求の範囲第１７項に記載の方法。
19. 前記の別の表面が前処理されていることを特徴とする、請求の範囲第１１〜１８のうちのいずれか一項に記載の方法。