JPH11117458A - 厚型スレート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつ容易に、しかも能率よく安価に多量
生産して、十分な曲げ強度で薄く軽量にする。上面を緻
密に成形してガラス繊維が表出するのを少なくする。 【解決手段】 厚型スレートは、１００重量部のセメン
トに対して、３０〜１０重量部の細骨材と、セメント及
び細骨材１００重量部に対して、０．５〜３重量部の補
強繊維を含むモルタルが、加圧成形されて、単位面積当
りの重量を２０〜３５ｋｇ／ｍ²とする厚さに成形され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス繊維で補強
されて、薄くて軽く成形している厚型スレートとその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】厚型スレートは、薄くて軽いスレートに
比較すると、外観を美しいデザインにできる。このた
め、住宅用の屋根瓦に多く使用されている。しかしなが
ら、厚型スレートは、スレートに比較すると重くなる欠
点がある。たとえば、厚型スレートの平均的な重量は、
５０ｋｇ／ｍ²と相当に重い。これに対して、スレート
は２０ｋｇ／ｍ²以下と軽く製造できる。ただ、スレー
トは、断熱性が悪いことに加えて、全体の形状を波形に
成形し、あるいは平板状に成形しているので、住宅用の
屋根瓦に適した美しいデザインとするのが難しい欠点が
ある。

【０００３】厚型スレートの軽量化を実現するために、
との技術が提案されている。 使用する材料を同じにして、形状を波形状に成形し
て強度をもたせ、弱冠薄肉化して軽量化する。 軽量骨材と、耐アルカリ性のガラス繊維等の補強繊
維と、シリカヒュームや合成樹脂等を使用して、使用す
る材料の比重を小さくして軽量化する。

【０００４】しかしながら、の厚型スレートは、瓦の
形状が波形状のみとなって、デザインが制約され、居宅
用の屋根として使用できない。また、の厚型スレート
は、厚さが従来の瓦とほぼ同じとなるので、原料コスト
が高くなって安価に多量生産できなくなる。さらに、
との厚型スレートは、いずれも軽量化できるのは約１
０％程度で、単位面積当りの重量は約４５ｋｇとなる。
このため、軽量化の効果はほとんど期待できず、また、
デザイン性や経済効果を考慮すると、トータルではマイ
ナスとなって、到底実用化できない。

【０００５】厚型スレートをより計量化するために、ガ
ラス繊維を埋設して、より軽くする技術が提案されてい
る。セメントに埋設されるガラス繊維は、セメントの引
っ張り強度を強くする。厚型スレートに成形されるセメ
ントは、圧縮強度が極めて強いので、引張強度を増強し
て、厚型スレートとしての曲げ強度を向上できる。曲げ
強度を補強する技術は、厚型スレートを薄くするために
最も大切な技術である。いいかえると、厚型スレート
は、曲げ強度を十分に強くできないので、薄くして計量
化できないのである。厚型スレートに十分な曲げ強度が
要求されるのは、屋根に葺いた状態で、厚型スレートの
上を歩くときに、割れると困るからである。とくに、屋
根に葺いた厚型スレートは、割れたときの交換が極めて
難しい。それは、上段の厚型スレートを重ねて、隠れた
部分となる上縁を、屋根の下地に釘止して固定している
からである。割れた厚型スレートを屋根から取り除くに
は、厚型スレートを固定している釘を抜く必要がある
が、上段の厚型スレートに隠れた部分に打ち込まれた釘
は、簡単に抜けない。さらに、万一、この釘が抜けたと
しても、新しい厚型スレートを上段の厚型スレートの下
に挿入して、釘止することは到底できない。このため、
厚型スレートは、屋根の上を歩いても割れない強度、す
なわち、十分な曲げ強度が要求される。厚型スレート
は、上下の両側縁が屋根に支持されるが、中央は支持さ
れない。このため、上下の両側縁を支持して、その中央
に荷重がかかったときに、割れない曲げ強度が最も大切
である。この曲げ強度を強くするには、厚型スレートの
下面の引っ張り強度を強くする必要がある。厚型スレー
トの中央に荷重がかかると、下面に引っ張り強度が働く
からである。

【０００６】厚型スレートの曲げ強度は、厚さの自乗に
比例する。このため、厚型スレートを軽量化するため
に、たとえば半分に薄くすると、曲げ強度は１／４に低
下してしまう。したがって、厚型スレートは、単位面積
当りの重量を２０〜３５ｋｇ／ｍ²以下となるまで薄く
すると、曲げ強度が著しく低下し、実用化できる厚型ス
レートは到底実現できないと考えられてきた。このこと
が、単位面積当りの重量を２０〜３５ｋｇ／ｍ²とする
厚型スレートの実用化を阻止していた。

【０００７】厚型スレート下面の引っ張り強度を強くし
て、曲げ強度を向上させるために、セメント瓦の下面に
ガラス繊維を埋設する技術は、たとえば、特開平５−２
３０９３９号公報と、特開平５−２３９８８６号公報に
記載される。

【０００８】これ等の公報に記載されるセメント瓦は、
成形時に、モルタルを流し込んだ上に網状のガラス繊維
を載せ、さらに圧搾してガラス繊維をモルタルに埋設す
る。この工法で成形されるセメントは、片面にガラス繊
維を載せて埋設するので、ガラス繊維を埋設する面の引
っ張り強度を強くできる。ガラス繊維をセメントの下面
に埋設すると、セメントの上面中央に荷重をかけるとき
の曲げ強度を強くできる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これ等
の公報に記載されるセメント瓦の製造方法は、モルタル
を供給した後、モルタルとは別に、網状のガラス繊維を
広げて金型の決められた位置に正確に供給する必要があ
る。このため、厚型スレートを能率よく多量生産するの
が極めて難しい。網状のガラス繊維が広げられて正確な
位置に供給されないと、成形された厚型スレートは曲げ
強度が低下してしまう。薄くて変形しやすい網状のガラ
ス繊維を、しわにならないように、広げて定位置に供給
するのは相当難しい。このため、ガラス繊維を供給する
ための製法が極めて難しく、製造コストを高騰させる。
さらに、網状に編み組みしたガラス繊維を使用するの
で、ガラス繊維のコストも高くなる。厚型スレートは使
用枚数が多く、しかも製造コストが制限されるので、１
枚の製造コストが高くなると、いかに優れた物性のもの
であっても、実用化できない。このため、厚型スレート
は、建物の屋根重量を軽くするために、軽量化したもの
が切望されているにもかかわらず、十分に満足できる程
度に軽量化されたものが実用化されなかった。

【００１０】本発明は、厚型スレートの物性をトータル
に考慮して、従来の厚型スレートに匹敵する強度と販売
コストを実現して、しかも、単位面積当りの重量を２０
〜３５ｋｇ／ｍ²と著しく軽量化することを目的に開発
されたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、厚型スレー
トの形状に加えて、モルタルや細骨材等のバランスを巧
妙な混合比に調整することにより、これまでは、到底に
実用化できないと考えられていた、単位面積当りの重量
を２０〜３５ｋｇ／ｍ²とする厚型スレートの実用化に
成功したものである。それも、屋根に葺くまでのトータ
ルコストを、従来から使用されている重い厚型スレート
とほぼ同等にして、飛躍的に軽量化して、しかも十分な
曲げ強度とすることに成功したものである。

【００１２】本発明の厚型スレート１は、モルタルに補
強繊維を埋設して成形されたもので、隣接する瓦を重ね
合わせて屋根に葺くために、低く形成されているラップ
段差部４を側縁に設けて、ラップ段差部４の境界に、立
上補強リブ面１６を形成している。立上補強リブ面１６
は、下端縁をラップ段差部４に、上端縁を瓦本体部３の
装飾面２に位置させておって、装飾面２と立上補強リブ
面１６との境界には出隅となるコーナー部１７を設けて
いる。さらに、立上補強リブ面１６の内側に位置する垂
直リブ部１８は、厚さを、上面を装飾面２としている瓦
本体部の平均的な厚さの１．５倍よりも厚く成形してい
る。

【００１３】さらに、本発明の厚型スレート１は、セメ
ントと、砂等の細骨材と、補強繊維の添加量を特定の範
囲とする。厚型スレート１を成形しているモルタルは、
１００重量部のセメントに対して、３０〜１００重量部
の細骨材と、補強繊維とを含んでいる。補強繊維は、セ
メント及び細骨材を含むモルタル１００重量部に対し
て、０．５〜３重量部含まれる。この混合比の補強繊維
混合モルタルＭを、加圧成形して、単位面積当りの重量
を、２０〜３５ｋｇ／ｍ²とする厚さの厚型スレートと
している。

【００１４】本発明の厚型スレートは、隣接して屋根に
葺かれる状態で、境界とのラップ部分で補強して、割れ
を阻止する。さらに、本発明の厚型スレートは、特定量
の補強繊維を添加することに加えて、細骨材の添加量
を、従来の瓦に比較して相当に少なくしている。いいか
えると、細骨材に対してセメントの添加量を多くして、
特定量の補強繊維を添加している。セメントは細骨材に
比較して、平均粒径が相当に小さい。微細な粒子のセメ
ントの添加量を多くして成形された本発明の厚型スレー
トは、緻密に硬化した内部に、隙間ができないように補
強繊維が埋設される。この状態で硬化した厚型スレート
は、補強繊維をより広い面積でセメントと細骨材に密着
させて、引っ張り強度を著しく増強する。さらに、緻密
に成形された厚型スレートの表面から補強繊維が表出す
ることがなく、補強繊維を確実にセメントと細骨材の内
部に埋設して、表面を高品質な状態に成形できる。モル
タルに添加して混合した補強繊維が、成形された厚型ス
レートの表面から突出しないことは、この種の厚型スレ
ートにとって極めて大切なことである。とくに、厚型ス
レートの上面に補強繊維を突出させないことが大切であ
る。それは、補強繊維が突出すると、表面に塗布される
塗料にピンホールができて、表面を劣化させるからであ
る。

【００１５】補強繊維の充填量を前述の範囲に特定して
いるのは、０．５重量部以下にすると、単位面積当りの
重量が２０〜３５ｋｇ／ｍ²となるように薄く成形し
て、厚型スレートに要求される曲げ強度を実現できなく
なるからである。反対に、補強繊維の充填量が、３重量
部以上になると、高価な補強繊維の充填量が多くなって
原料コストが高騰するとともに、補強繊維Ｇが厚型スレ
ートの表面に表出して、品質を低下させやすくなるから
である。

【００１６】さらに、本発明の請求項２の厚型スレート
は、埋設される補強繊維にビニロン繊維を使用する。ビ
ニロン繊維の添加量は、１００重量部のモルタルに対し
て、０．５〜１．５重量部である。さらに、本発明の請
求項３の厚型スレートは、補強繊維に、耐アルカリ性の
ガラス繊維を使用する。ガラス繊維の添加量は、１００
重量部のモルタルに対して、１〜３重量部である。

【００１７】さらにまた、本発明の請求項４の厚型スレ
ートは、１００重量部のセメントに対して、３０〜１０
０重量部の細骨材と、０．２〜２重量部の軽量骨材を含
む補強繊維混合モルタルを加圧成形して製作されてい
る。モルタルに添加される軽量骨材は、厚型スレートの
全体重量をさらに軽量化する。また、断熱特性を改善
し、凍結強度も向上させる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための厚型スレートとその製造
方法を例示するものであって、本発明は厚型スレートと
その製法を下記のものに特定しない。

【００１９】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決す
るための手段の欄」に示される部材に付記している。た
だ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に
特定するものでは決してない。

【００２０】図１と図２に示す厚型スレート１は、全体
の形状を板状とする平板瓦で、外形寸法を、３２ｃｍ
（縦）×５０ｃｍ（幅）とし、セメント及び細骨材に、
補強繊維Ｇを含む補強繊維混合モルタルＭをプレス成形
して製造される。補強繊維Ｇには、ビニロン繊維、また
は耐アルカリ性のガラス繊維が使用される。

【００２１】モルタルに添加されるビニロン繊維には、
好ましくは、繊維の太さを１４μｍ、引張強度を２０×
１０³ｋｇ／ｃｍ²、比重を１．３、ヤングモジュラスを
５０×１０ｋｇ／ｃｍ²のものを使用する。平均長を数
ｍｍのものを使用する。

【００２２】モルタルに添加される耐アルカリ性のガラ
ス繊維は、好ましくは、平均長さを約６ｍｍとし、繊維
の太さを１．８デニールとするものが使用される。

【００２３】モルタルに添加されるビニロン繊維は、１
００重量部のモルタルに対して、０．５〜１．５重量部
である。耐アルカリ性のガラス繊維は、１００重量部に
対して１〜３重量部である。ビニロン繊維と耐アルカリ
性のガラス繊維の両方を添加するモルタルは、１００重
量部のモルタルに対して、０．５〜３重量部のビニロン
繊維と耐アルカリ性のガラス繊維を添加する。

【００２４】厚型スレートの成形に使用する補強繊維混
合モルタルは、セメントに細骨材を混合している。細骨
材の添加量は、１００重量部のセメントに対して３０〜
１００重量部である。細骨材には、砂とフライアッシュ
を使用する。ただ、細骨材は、フライアッシュを添加し
ないで、砂のみを使用することもできる。さらに、モル
タルには、好ましくは、細骨材に加えて、軽量骨材を添
加することもできる。軽量骨材を添加して成形した厚型
スレートは、より軽量化できると共に、熱伝導率を改善
して、凍結したときの割れを有効に防止できる特長があ
る。軽量骨材には、プラスチックを球形に発泡成形した
もの、あるいは、無機質を発泡して球形に焼結したもの
を使用する。

【００２５】セメント、細骨材、軽量骨材、補強繊維等
の混合物は、水を添加して混練りされる。水は、セメン
トや細骨材の混合物１００重量部に対して、２２重量部
添加する。

【００２６】図１と図３に示す厚型スレート１は、図２
の断面図に示すように、隣接する厚型スレート１を重ね
合わせて屋根に葺くために低く形成されているラップ段
差部４を左側の側縁に設けている。このラップ段差部４
は、境界に立上補強リブ面１６を形成している。立上補
強リブ面１６は、下端縁をラップ段差部４に、上端縁を
瓦本体部３の装飾面２に位置させておって、装飾面２と
立上補強リブ面１６との境界には出隅となるコーナー部
１７を設けている。さらに、図２に示す厚型スレート１
は、この図においてクロスハッチングで示している、立
上補強リブ面１６の内側に位置して設ける垂直リブ部１
８の厚さを、上面を装飾面２としている瓦本体部の平均
的な厚さの約２倍としている。垂直リブ部１８の厚さ
は、上面を装飾面２としている瓦本体部の平均的な厚さ
の１．５〜２．５倍とすることもできる。

【００２７】厚型スレート１の下面であって、ラップ段
差部４と瓦本体部３との境界は、図２の断面図に示すよ
うに、ラップ段差部４から瓦本体部３に向かって次第に
薄くなるように、下面を傾斜面１９としている。この傾
斜面１９は、水平面となす角度αを約４５゜としてい
る。ただし、この角度αは、たとえば、１５〜６０度、
好ましくは、２０〜４５度とすることができる。

【００２８】図に示す平板状の厚型スレート１は、ラッ
プ段差部４と反対の側縁に、ラップ段差部４に重ねられ
るラップ部５を設けている。ラップ部５は、その下面を
ラップ段差部４の上に均一に接触する形状に成形され
る。

【００２９】さらに、厚型スレート１は、図２の拡大断
面図に示すように、上面の装飾面２に補強繊維が表出す
るのを防止するために、装飾面２を平滑面に成形しない
で、無数の凹凸のある凹凸面としている。装飾面２の凹
凸は、内部に充填される補強繊維Ｇの上側表面への突出
を阻止するために、埋設されるビニロン繊維の平均的な
長さよりも短い間隔で、規則的にあるいは不規則的に設
けている。図１の厚型スレート１は、規則的に碁盤格子
状に溝状凹部２Ａを設けて、上側表面の装飾面２を凹凸
面としている。この厚型スレート１は、隣接する溝状凹
部２Ａの間隔を５ｍｍ、溝状凹部２Ａの内幅を約１ｍ
ｍ、深さを０．５ｍｍとして、ビニロン繊維の平均的な
長さよりも狭くして成形している。

【００３０】さらに、図３と図４に示す厚型スレート１
は、上側表面の装飾面２を、天然石を割った岩肌形状に
成形して、不規則な凹凸面に成形している。岩肌形状の
凹凸面は、図４の拡大断面図に示すように、隣接する凹
部２Ｂの間隔をビニロン繊維の平均的な長さよりも短く
している。

【００３１】さらに、図の厚型スレート１は、下から吹
き上げられる雨水の侵入を阻止するために、上縁に沿っ
て水止凸条６を設けている。水止凸条６は、瓦本体部３
の両横まで延長して設けられている。

【００３２】さらに、水止凸条６の上縁に沿って、水止
凸条６をオーバーフローした雨水を受け止める流水段差
部７を設けている。流水段差部７は、ラップ段差部４の
上端まで延長して設けられている。流水段差部７は、こ
こに流入した雨水をラップ段差部４に流す流水溝８が横
に延長して設けられている。

【００３３】流水段差部７は、図１に示すように、上段
にラップして葺かれる平板瓦の下面との間に広い隙間が
できるように、水止凸条６が設けられた瓦本体部３の上
面よりも低く成形されている。

【００３４】流水段差部７に設けられている流水溝８の
底は、ここに流入した雨水がラップ段差部４にスムーズ
に流入されるように、ラップ段差部４よりも高く、ある
いは、ラップ段差部４と同一平面に作られている。ま
た、流水溝８の左端は、ラップ段差部４の上端に連結さ
れ、右端は閉塞されている。

【００３５】厚型スレート１を成形する金型は、図５に
示すように、裏面成形金型９と枠金型１０と上面成形金
型１１とからなり、裏面成形金型９には通水シート１２
を積層している。通水シート１２は、金網１３の上に通
水性のある布地１４を積層したものが使用される。た
だ、通水シートには、金属板に多数の貫通孔を設けた多
孔板を金網の上に積層し、この多孔板の上に布地を積層
したもの、あるいは、金網を使用しないで、多孔板と布
地を積層したもの、あるいはまた、多孔板に金網を積層
し、金網の上に布地を積層したものも使用できる。裏面
成形金型９は、通水シート１２を通過した水をスムーズ
に排水するために、表面に多数の細い排水溝を設けるこ
ともできる。

【００３６】上面成形金型１１は、厚型スレート１の上
面の装飾面２を凹凸面に成形するために、下面の成形面
１１Ａを凹凸面としている。図示しないが、厚型スレー
ト１は成形面を平滑面とすることもできる。成形面１１
Ａは、埋設される補強繊維の平均的な長さよりも短い間
隔で、規則的にあるいは不規則的に無数の凸部を設けて
いる。図１と図２の形状の上側表面を成形する上面成形
金型は、一定の間隔で凸条を設けている。図３と図４に
示す上側表面を成形する上面成形金型は、岩肌を成形す
る凹凸面に成形されている。凸条や岩肌状の凹凸で、上
面成形金型１１の下面は、埋設される補強繊維の平均的
な長さよりも短い間隔で、無数の凸部が設けられた形状
となる。

【００３７】以上の金型を使用して、図１ないし図４に
示す厚型スレート１は、図５ないし図９に示す工程で下
記のようにして成形される。 図５に示すように、上面に通水シート１２を積層し
ている裏面成形金型９の上に、定量に計量された補強繊
維混合モルタルＭを供給した後、通水シート１２の上面
に枠金型１０を降下させる。補強繊維混合モルタルＭ
は、モルタルに補強繊維が添加されて、均一に分散して
混合されている。

【００３８】 図６に示すように、枠金型１０の内側
に上面成形金型１１を降下させて、供給された補強繊維
混合モルタルＭを圧搾して成形する。枠金型１０と上面
成形金型１１は、表面に通水シート１２を配設していな
い。このため、この面からモルタルに含まれる水が排水
されることはない。したがって、この面にモルタル内の
水が移行することはなく、水で補強繊維が裏面に移行さ
れて、表面から突出することはない。

【００３９】 図７に示すように、枠金型１０と上面
成形金型１１を一緒に上昇して、成形された厚型スレー
ト１を上面成形金型１１の下面に吸着して、裏面成形金
型９から引き上げ、養成プレート１５の上に移送する。

【００４０】 図８に示すように、枠金型１０と上面
成形金型１１とを、一緒に養成プレート１５の上面に降
下させた後、枠金型１０を上昇して成形された厚型スレ
ート１を養成プレート１５に載せる。その後、図９に示
すように、厚型スレート１を挟着しない上面成形金型１
１を上昇させる。この状態で成形された厚型スレート１
が養成プレート１５に載せられる。

【００４１】 養成プレート１５に載せて、成形され
た厚型スレートの補強繊維混合モルタルＭを硬化させ
る。成形された厚型スレートは、たとえば、６０〜７０
℃で約１０〜２０時間蒸気養生して、モルタルを強固に
硬化させる。蒸気養生の温度は９０℃以下とする。蒸気
養生された厚型スレートは、オートクレーブして養生さ
れた厚型スレートに匹敵する曲げ強度となり、耐衝撃強
度はオートクレーブして養生した厚型スレートの約３倍
となる。本発明の厚型スレートは、オートクレーブして
養生するのは好ましくない。それは、オートクレーブに
よってセメントの強度は向上されるが、埋設されるビニ
ロン繊維等の補強繊維が融解されて、耐衝撃強度が低下
してしまうからである。したがって、本発明の厚型スレ
ートは、好ましくは、蒸気養生してモルタルを硬化させ
る。ただ、蒸気養生しないで、長い時間静置してモルタ
ルを硬化させることもできる。この方法は、モルタルを
所定の強度に硬化させるのに相当な時間がかかる。蒸気
養生は、短時間に強靱な厚型スレートを能率よく製造で
きる。したがって、以下の実施例の厚型スレートは、蒸
気養生してモルタルを硬化させた。

【００４２】 モルタルが硬化した後、厚型スレート
の表面に塗料を塗布し、塗装して表面仕上げをする。

【００４３】以上のようにして製造された厚型スレート
は、モルタルを圧搾するときに、水にともなって補強繊
維が裏面に移行されるので、厚型スレートの上面には補
強繊維は表出せず、裏面には補強繊維の一部が表出して
いた。裏面に移行する補強繊維は、この部分の引っ張り
強度を向上させて、厚型スレートの曲げ強度を強くす
る。

【００４４】

【実施例】

［実施例１］以上のようにして、以下の実施例の厚型ス
レートを成形する。セメント１００重量部に対して、６
６重量部の細骨材と、０．３６重量部の軽量骨材を混合
する。６６重量部の細骨材は、５０重量部の砂と、１６
重量部のフライアッシュを混合したものである。細骨材
は、ポリスチレンを球状に発泡成形した発泡スチレンビ
ーズを使用する。さらに、モルタルには、セメントと細
骨材と軽量骨材からなる混合物１００重量部に対して、
０．７５重量部のビニロン繊維を均一に混合する。これ
に水を添加して混練りする。水は、ビニロン繊維の混合
された混合物１００重量部に対して、２２重量部添加す
る。モルタルに添加されるビニロン繊維には、繊維の太
さを１４μｍ、引張強度を２０×１０³ｋｇ／ｃｍ²、比
重を１．３、ヤングモジュラスを５０×１０ｋｇ／ｃｍ
²のものを使用する。平均長を数ｍｍのものを使用す
る。

【００４５】以上の組成で成形された厚型スレートは、
本体部分の厚さを１０．５ｍｍ、単位面積当りの重量を
３０ｋｇ／ｍ²に成形して、曲げ破壊強度は１９００Ｎ
となって、以下の製法で製作した従来の厚型スレートに
匹敵する値となった。さらに、耐衝撃強度は、以下の製
法で製作した従来の厚型スレートの３倍と飛躍的に改善
された。さらにまた、この厚型スレートの熱伝導率を測
定すると、０．４８Ｋｃａｌ／ｍｈ℃と、以下の従来の
厚型スレートに比較して約半分と著しく改善された。

【００４６】［従来例］比較のために、下記の材料を使
用して従来の厚型スレートを試作した。この厚型スレー
トは、１００重量部のセメントに対して２００重量部の
砂を添加して、補強繊維は添加しなかった。この厚型ス
レートは、単位面積当りの重量を４７ｋｇ／ｍ²とし
て、本体部の厚さを１５．５ｍｍに成形した。この厚型
スレートは、曲げ破壊強度が１９００Ｎ、熱伝導率が
０．９８Ｋｃａｌ／ｍｈ℃となった。

【００４７】［実施例２］軽量骨材を添加しない以外、
実施例１と同様にして、厚型スレートを試作した。この
厚型スレートは、本体部分の厚さを１０．５ｍｍ、単位
面積当りの重量を３６ｋｇ／ｍ²に成形して、曲げ破壊
強度は１９５０Ｎとなり、耐衝撃強度は、実施例１の厚
型スレートと同じように、以上の従来の厚型スレートの
３倍と飛躍的に改善された。

【００４８】［実施例３］本発明の実施例の厚型スレー
トとして、ビニロン繊維に代わって耐アルカリ性のガラ
ス繊維を使用し、耐アルカリ性のガラス繊維の添加量
を、セメントと細骨材と軽量骨材の混合物１００重量部
に対して、１．７重量部とする以外、実施例１と同じよ
うにして、厚型スレートを試作した。この厚型スレート
は、本体部分の厚さを１０．５ｍｍ、単位面積当りの重
量を３０ｋｇ／ｍ²に成形して、曲げ破壊強度は１９０
０Ｎとなり、耐衝撃強度は、実施例１の厚型スレートと
同じように、以上の従来の厚型スレートの３倍と飛躍的
に改善された。さらにまた、この厚型スレートの熱伝導
率は、実施例１の厚型スレートと同じで、従来の厚型ス
レートの約半分と著しく改善された。

【００４９】［実施例４］厚型スレートの補強繊維に、
ビニロン繊維と耐アルカリ性のガラス繊維の両方を使用
する以外、実施例１と同じようにして、厚型スレートを
試作した。この厚型スレートは、セメントと細骨材と軽
量骨材からなる混合物１００重量部に対して、０．４重
量部のビニロン繊維と、０．７５重量部の耐アルカリ性
のガラス繊維を添加した。この厚型スレートは、本体部
分の厚さを１０．５ｍｍ、単位面積当りの重量を３０ｋ
ｇ／ｍ²に成形して、曲げ破壊強度、耐衝撃強度は、熱
伝導率は、実施例１の厚型スレートと同じで、従来の厚
型スレートに比較して著しく改善された優れ特性を示し
た。

【００５０】以上のように、本発明の実施例の厚型スレ
ートは、従来の瓦に対して約４０％も計量化するにもか
かわらず、従来の瓦に匹敵する曲げ強度を実現し、さら
に、飛躍的に改善された対衝撃強度と、好ましい熱伝導
特性を実現した。また、本発明の実施例の厚型スレート
は、上側表面に凹凸を設けることによって、補強繊維が
厚型スレートの上側表面に突出することがなく、その上
に塗料を塗布して、綺麗に表面仕上げできた。

【００５１】以上の実施例の厚型スレートは、従来品を
卓越する極めて優れた物性を示す。ただし、本発明の厚
型スレートは、厚型スレートの形状と組成を前述の構造
に特定しない。厚型スレートは、外形を種々の形状とす
ることができ、また、モルタルに充填する補強繊維の充
填量も、セメントと細骨材１００重量部に対して、０．
５〜３重量部の範囲で最適な量に調整できる。さらに、
厚型スレートの単位面積当りの重量も、２０〜３５ｋｇ
／ｍ²の範囲で自由に調整できる。

【００５２】

【発明の効果】本発明の厚型スレートは、これまで切望
されていた、軽量にして強靱で、しかも、安価に多量生
産できる理想的な特長を実現する。とくに、本発明の厚
型スレートは、重量を約４０重量％も軽量化できるにも
かかわらず、実際に屋根に葺いた状態では、従来品に勝
るとも劣らない極めて優れた強度を実現して、屋根に葺
いた状態での割れを極減し、さらに、販売価格を従来品
とほとんど同じにできるという、正に画期的な卓効を実
現する。本発明の厚型スレートが、このように優れた特
長を実現できるのは、厚型スレートの物性を形状と材質
の両方から総合的に改良しているからである。

【００５３】すなわち、本発明の厚型スレートは、側縁
にラップ段差部を設けて、このラップ段差部の境界に、
補強繊維を埋設している垂直リブ部を形成し、しかも、
立上補強リブ面の内側に位置する垂直リブ部の厚さを、
上面を装飾面としている部分の平均的な厚さの１．５倍
よりも厚く成形している。この構造の厚型スレートは、
隣接する厚型スレートをラップさせる境界に沿って、上
下方向に延長して補強された垂直リブ部が設けられる。
上下に延長された垂直リブ部は、上端と下端を屋根の下
地に支持して、厚型スレートが横に割れるのを有効に防
止する。

【００５４】厚型スレートを屋根に葺いた状態で、屋根
の上を激しく歩く等の方法で無理に割ると、その亀裂
は、ほとんど例外なくその中央部から横に走るように発
生する。すなわち、厚型スレートの割れは、屋根の水平
方向に延長して発生する。厚型スレートの上下方向に割
れが発生することはほとんどない。それは、屋根に葺か
れた厚型スレートは、上端縁と下端縁の両方が下地に支
持されるからである。

【００５５】本発明の厚型スレートは、補強繊維を埋設
して補強している垂直リブ部で、この方向の割れを効果
的に阻止する。とくに、垂直リブ部は、横に並べて屋根
に葺かれる全ての厚型スレートの境界部分に設けられる
ので、屋根に葺かれた１枚の厚型スレートは、その両側
が垂直リブ部で補強された状態で、屋根に載せられる。
両側を垂直リブ部で補強している厚型スレートは、水平
方向の割れを極めて効果的に阻止できる。

【００５６】とくに、本発明の厚型スレートは、独特の
組成比で、セメントと、細骨材と、補強繊維等を混合し
たモルタルで成形している。すなわち、本発明の厚型ス
レートは、ビニロン繊維やガラス繊維等の補強繊維の添
加量を多くすることに加えて、細骨材の添加量を、従来
に比較して相当に少なくしている。セメントは細骨材に
比較して平均粒径が相当に小さいので、微細な粒子のセ
メントの添加量を多くして成形された本発明の厚型スレ
ートは、緻密に硬化した内部に、隙間ができないように
補強繊維が埋設される。このため、硬化した厚型スレー
トは、補強繊維が、より広い面積でセメントと細骨材に
密着される。すなわち、本発明の厚型スレートは、補強
繊維と特定量の細骨材を添加することにより、細骨材と
セメントと補強繊維とをより強固に密着させて、引っ張
り強度を著しく強くできる。

【００５７】さらに、本発明の厚型スレートは、細骨材
とセメントと補強繊維とを特定量混合することにより、
厚型スレートを薄く成形できる。このため、厚型スレー
トを成形するのに必要な補強繊維混合モルタルの量を少
なくして、いいかえると１枚当りの原料を少量にして厚
型スレートを成形できる特長がある。さらに、薄くて軽
い厚型スレートは、運搬の効率も向上し、これ等の輸送
にかかる費用を著しく改善できる。したがって、本発明
の厚型スレートは、添加する材料費は高くなるが、少量
の原料で、軽量かつ薄く成形できるので、トータルコス
トを低くして、従来の瓦にかかるコストとほぼ同等にし
て製造できる優れた特長がある。しかも、薄くて軽い厚
型スレートは、屋根の上等の高所における作業を安全か
つ容易にして、現場での作業能率を向上ができる特長も
ある。

【００５８】さらに、本発明の厚型スレートは、微細な
粒子のセメントの添加量を多くして成形されるので、よ
り緻密に硬化させて、補強繊維を確実にセメントと細骨
材の内部に埋設できる。このため、緻密に成形された厚
型スレートの表面から補強繊維が表出することがなく、
表面を高品質な状態に成形できる特長がある。とくに、
補強繊維が表出するのを少なくできる厚型スレートは、
上面に塗布される塗料にピンホールが発生するのを極減
して、表面の劣化を防止できる特長がある。このよう
に、表面の劣化を有効に防止できる厚型スレートは、長
期間にわたって、綺麗な外観と品質を保持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の厚型スレートの斜視図

【図２】図１に示す厚型スレートの一部拡大断面図

【図３】本発明の他の実施例の厚型スレートの斜視図

【図４】図３に示す厚型スレートの一部拡大断面図

【図５】本発明の実施例の厚型スレートを成形する工程
を示す断面図

【図６】本発明の実施例の厚型スレートを成形する工程
を示す断面図

【図７】本発明の実施例の厚型スレートを成形する工程
を示す断面図

【図８】本発明の実施例の厚型スレートを成形する工程
を示す断面図

【図９】本発明の実施例の厚型スレートを成形する工程
を示す断面図

【符号の説明】

１…厚型スレート ２…装飾面 ２Ａ…溝状凹部
２Ｂ…凹部 ３…瓦本体部 ４…ラップ段差部 ５…ラップ部 ６…水止凸条 ７…流水段差部 ８…流水溝 ９…裏面成形金型 １０…枠金型 １１…上面成形金型 １１Ａ…成形面 １２…通水シート １３…金網 １４…布地 １５…養成プレート １６…立上補強リブ面 １７…コーナー部 １８…垂直リブ部 １９…傾斜面 Ｍ…補強繊維混合モルタル Ｇ…補強繊維

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モルタルに補強繊維を埋設して成形され
   た厚型スレートにおいて、隣接する瓦を重ね合わせて屋
   根に葺くために低く形成されているラップ段差部(4)を
   側縁に有し、このラップ段差部(4)の境界には、立上補
   強リブ面(16)を形成しており、立上補強リブ面(16)は、
   下端縁をラップ段差部(4)に、上端縁を瓦本体部(3)の装
   飾面(2)に位置させておって、装飾面(2)と立上補強リブ
   面(16)との境界には出隅となるコーナー部(17)を設けて
   おり、さらに、立上補強リブ面(16)の内側に位置する垂
   直リブ部(18)の厚さを、上面を装飾面(2)としている部
   分の平均的な厚さの１．５倍よりも厚く成形しており、 さらにまた、厚型スレートを成形しているモルタルは、
   １００重量部のセメントに対して、３０〜１００重量部
   の細骨材を含み、セメントと細骨材を含むモルタル１０
   ０重量部に対して、０．５〜３重量部の補強繊維が混合
   された補強繊維混合モルタルが加圧成形されて、単位面
   積当りの重量を２０〜３５ｋｇ／ｍ²とする厚さに成形
   されてなる厚型スレート。
2. 【請求項２】 １００重量部のモルタルに対して、０．
   ５〜１．５重量部のビニロン繊維を補強繊維として含む
   補強繊維混合モルタルが加圧成形されてなる請求項１に
   記載される厚型スレート。
3. 【請求項３】 １００重量部のモルタルに対して、１〜
   ３重量部の耐アルカリ性のガラス繊維を補強繊維として
   含む補強繊維混合モルタルが加圧成形されてなる請求項
   １に記載される厚型スレート。
4. 【請求項４】 １００重量部のセメントに対して、３０
   〜１００重量部の細骨材と、０．２〜２重量部の軽量骨
   材を含む補強繊維混合モルタルが加圧成形されてなる請
   求項１に記載される厚型スレート。