(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機質充填材と樹脂とを樹脂配合量が２０〜５０重量部となるように配合し、この無機質充填材と樹脂とを配合した混合物を成形金型により一次成形して屋根瓦を成形し、次に上記成形金型内の一次成形した屋根瓦の表面側にアクリル樹脂を注入して屋根瓦の表面にアクリル樹脂層を形成することを特徴とする樹脂製屋根瓦の製造方法。
【請求項２】
無機質充填材と樹脂とを樹脂配合量が２０〜５０重量部となるように配合した混合物で屋根瓦を成形し、次に屋根瓦を底面に孔部を設けた上面が開口となったセッティングテーブル内に載置し、次に、セッティングテーブルの上面開口を覆うようにアクリル樹脂フィルムを配置すると共にセッティングテーブルの開口側に加圧用孔を有し且つ下面が開口となったプレッシャーチャンバーをセットしてセッティングテーブルの開口の縁部とプレッシャーチャンバーの開口の縁部とでアクリル樹脂フィルムを挟持し、次に、セッティングテーブルの底面に設けた孔部からセッティングテーブル内の気体を吸引してセッティングテーブル内を減圧し、プレッシャーチャンバーの加圧用孔から気体をプレッシャーチャンバー内に圧入してプレッシャーチャンバー内を加圧することで、屋根瓦の表面にアクリル樹脂フィルムを積層することを特徴とする樹脂製屋根瓦の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂製屋根瓦の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の屋根瓦は、窯業系（セメント、粘土等）、自然系（石、草木等）、金属系（鋼板、非鉄金属等）等が挙げられる。これらの従来の屋根瓦の特徴を要約すれば下記の表１のようになる。
【０００３】
【表１】
0003685037.tif 000002
【０００４】
上記した表１から分かるように、従来の屋根瓦はそれぞれ一長一短があり、総合評価が高いのは金属瓦である。しかし、金属瓦はコストが高くつくという問題がある。また、他の屋根瓦に比較してデザインの自由度はあるものの、エッジ等のよりシャープな表現には制限がある。また、セメント系新生瓦は生産性において非常に優れているが、デザインの自由度で劣るという問題がある。また、これらの屋根瓦は後加工（養生を含む）を必要とするのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、軽量・大判でシャープなデザイン表現の屋根瓦を簡単且つ安価に提供できる樹脂製屋根瓦の製造方法を提供することを課題とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る樹脂製屋根瓦の製造方法は、無機質充填材と樹脂とを樹脂配合量が２０〜５０重量部となるように配合し、この無機質充填材と樹脂とを配合した混合物を成形金型により一次成形して屋根瓦を成形し、次に上記成形金型内の一次成形した屋根瓦の表面側にアクリル樹脂を注入して屋根瓦の表面にアクリル樹脂層を形成することを特徴とするものである。このような方法を採用することで、インモールド成形により軽量・大判で飛び火試験に合格でき且つ表面が耐候性に優れた屋根瓦を簡単に製造することができるものである。
【００１４】
また、無機質充填材と樹脂とを樹脂配合量が２０〜５０重量部となるように配合した混合物で屋根瓦を成形し、次に屋根瓦を底面に孔部を設けた上面が開口となったセッティングテーブル内に載置し、次に、セッティングテーブルの上面開口を覆うようにアクリル樹脂フィルムを配置すると共にセッティングテーブルの開口側に加圧用孔を有し且つ下面が開口となったプレッシャーチャンバーをセットしてセッティングテーブルの開口の縁部とプレッシャーチャンバーの開口の縁部とでアクリル樹脂フィルムを挟持し、次に、セッティングテーブルの底面に設けた孔部からセッティングテーブル内の気体を吸引してセッティングテーブル内を減圧し、プレッシャーチャンバーの加圧用孔から気体をプレッシャーチャンバー内に圧入してプレッシャーチャンバー内を加圧することで、屋根瓦の表面にアクリル樹脂フィルムを積層することを特徴とすることも好ましい。このような方法を採用することで、軽量・大判で飛び火試験に合格でき且つ表面が耐候性に優れた樹脂製の屋根瓦の表面に簡単な方法でアクリル樹脂フィルムを積層できて、樹脂製の屋根瓦の表面の耐候性を向上させることができるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。
【００１６】
本発明によって製造される屋根瓦１はタルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等の無機質充填材と樹脂とを混合して成形したものであり、樹脂配合量を２０〜５０重量部とすることで建築基準法における防火試験である飛び火試験に合格することができる。
【００１７】
成形に当たっては、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等の無機質充填材と樹脂とを予め混練機により混練してペレットを作り、押し出し成形機によりシート状に押し出し成形し、押し出し後任意の大きさに切断して屋根瓦を形成したり、あるいはプレス成形機によりプレス成形することで屋根瓦を形成するものである。
【００１８】
樹脂としては飛び火試験に合格するためには、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂いずれのものも上記のように樹脂配合量を２０〜５０重量部とすればよい。ここで、飛び火試験には評価項目が２つ（延焼、燃え抜け）あり、熱硬化性樹脂は樹脂量を２０〜５０重量部とすることで延焼、燃え抜けの両方とも満足できるが、熱可塑性樹脂は延焼は満足できるが、燃え抜けは満足することができないものである。これは、バインダーである樹脂そのものが、飛び火試験の火種（クリブ）の熱により柔らかくなるため燃え抜けが発生してしまう。これを防止する方法として本発明においては、下地で対応する場合と、屋根瓦１そのもので対応する場合とがある。下地で対応する場合は野地板に不燃材を使用したり、ルーフィングに不燃材を採用したりすることで対応することができるものである。また、屋根瓦１そのもので対応する場合は、屋根瓦１の表面あるいは裏面にアルミニウム箔等の不燃材２を一体化することで対応することができるものであり、屋根瓦１の表面あるいは裏面に不燃材２を一体化するには屋根瓦１の射出成形、プレス成形時に一体成形したり、あるいは屋根瓦１の成形後に接着する方法等が採用できるものである。図１、図２には屋根瓦１の裏面に不燃材２を設けた例を示しており、図１のものは屋根瓦１の裏面に沿って不燃材２を設けてあり、図２のものは不燃材２の端部を屋根瓦１の裏面端部に固着してある。もちろん、屋根瓦１の表面に不燃材２を設けてもよいものである。
【００１９】
また、上記例では無機質充填材と熱可塑性樹脂との混合物を成形することで形成した屋根瓦１の表面あるいは裏面に不燃材２を設けて防火性を向上させた例で説明しているが、無機質充填材と熱硬化性樹脂との混合物を成形して形成した屋根瓦１の表面あるいは裏面に不燃材２を設けてもよく、この場合にはいっそう防火性を向上させることができるものである。
【００２０】
また、上記のような無機質充填材と樹脂との混合物を成形して形成した屋根瓦１には表面にアクリル樹脂層３を設けるのが好ましい。つまり、一般に樹脂は紫外線により変退色したり、劣化したりするので、これを防止するために、屋根瓦１の表面にアクリル樹脂層３を設けるのである。アクリル樹脂は耐候性に優れており、紫外線による変退色、劣化を防止することができる。屋根瓦１の表面にアクリル樹脂層３を形成するに当たっては、屋根瓦１の表面に５０〜１００μのアクリル樹脂フィルムを貼り付ける。アクリル樹脂フィルムを貼り付けるに当たっては、屋根瓦１の射出成形、プレス成形時に同時成形する。但し、使用する樹脂の種類によっては接着層が必要な場合がある。また、屋根瓦１の成形後にアクリル塗装を施して屋根瓦１に表面にアクリル樹脂層３を設けてもよいものである。
【００２１】
次に、無機質充填材と樹脂とが混合されて構成されて樹脂配合量が２０〜５０重量部となった樹脂製の屋根瓦１の表面にアクリル樹脂層３を形成する方法（つまり製造方法）につき説明する。
【００２２】
図３には本発明の樹脂製屋根瓦の製造方法の一例を示す製造順序が示してある。図３において４は下金型４ａと上金型４ｂからなる成形金型であり、まず、図３（ａ）のように、下金型４ａ上に、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等の無機質充填材と不飽和ポリエステルのような熱硬化性樹脂とを樹脂配合量が２０〜５０重量部となるように配合して形成したＳＭＣシート１０をセットし、次に、図３（ｂ）のように、上金型４ｂを移動して上金型４ｂと下金型４ａとでプレス成形して屋根瓦１を成形し（これが成形金型４による一次成形である）、次に、成形金型４内に上記のようにして成形した屋根瓦１をセットしたままの状態で、上記成形金型４内の一次成形した屋根瓦１の表面側に上金型４ｂに設けた注入部５からアクリル樹脂を注入して図３（ｃ）のように、屋根瓦１の表面に５０〜２００μ厚のアクリル樹脂層３を形成し、成形後に成形金型４を型開きして製品を取り出すものである。ここで、上金型４ｂに設けた注入部５からアクリル樹脂を注入する時に上金型４ｂを若干上げてから注入部５からアクリル樹脂を注入する場合と、上金型４ｂを上げることなく、そのままの状態で注入部５からアクリル樹脂を注入する場合とがある。また、注入部５を有する成形金型４を備えた成形装置としてはモレル社製の成形装置を使用することができるものである。
【００２３】
次に、図４、図５に基づいて本発明の樹脂製屋根瓦の製造方法の他例を説明する。図４において６はラミネート装置であり、ラミネート装置６はセッティングテーブル７と、プレッシャーチャンバー８とで構成してある。セッティングテーブル７は上面が開口となったセッティング用凹部７ｂを設けてあり、このセッティング用凹部７ｂの底面に孔部７ａを設けてある。また、プレッシャーチャンバー８は下面が開口となった上凹部８ｂが設けてあり、また、プレッシャーチャンバー８にはヒータ８ｃと加圧用孔８ａとが設けてある。
【００２４】
しかして、無機質充填材と樹脂とを樹脂配合量が２０〜５０重量部となるように配合した混合物により屋根瓦１を成形する。次に、このようにして形成された樹脂製の屋根瓦１は断面が凹凸形状をしたものであって、表面側に凸となった凸面部１ａと表面側に凹となった凹面部１ｂとを有している。また、屋根瓦１の表面は図示を省略しているが多数の小凹凸が形成してある。上記のようにしてあらかじめ形成した樹脂製の屋根瓦１をセッティングテーブル７のセッティング用凹部７ｂ内に入れて載置し、次に、図４（ａ）のようにセッティングテーブル７の上面開口を覆うように５０〜２００μ厚で裏面にウレタン樹脂のような接着剤をあたかじめ塗布したアクリル樹脂フィルム３ａを配置し、次に、セッティングテーブル７を搬送してプレッシャーチャンバー８の下方に位置させ、次に、図４（ｂ）のように、セッティングテーブル７の上の開口側にプレッシャーチャンバー８をセットしてセッティングテーブル７の開口の縁部とプレッシャーチャンバー８の開口の縁部とでアクリル樹脂フィルム３ａを挟持する。次に、図４（ｃ）のように、プレッシャーチャンバー８に設けたヒータ８ｃを加熱し（例えば１１８℃に加熱し）、更に、セッティングテーブル７の孔部７ａから加圧空気をセッティングテーブル７内に供給し（この場合加圧空気としては加熱した加圧空気を供給するようにするのが好ましい）、約６０秒で接着剤が軟化するので、次に、セッティングテーブル７の底面に設けた孔部７ａからセッティングテーブル７内の気体を吸引してセッティングテーブル７内の減圧（−０．９ｂａｒ）を開始し、直後にプレッシャーチャンバー８の加圧用孔８ａから気体をプレッシャーチャンバー８内に圧入してプレッシャーチャンバー８内の加圧（約３．８ｋｇ／ｃｍ2）を開始し、このようにして孔部７ａからの気体吸引による減圧と、加圧用孔８ａからの気体圧入による加圧とで、図４（ｄ）に示すように、断面凹凸形状の樹脂製の屋根瓦１の表面側にアクリル樹脂フィルム３ａを密接して接着することでアクリル樹脂層３を形成するものである。この場合、屋根瓦１の表面に多数の小凹凸が形成してあることで、樹脂製の屋根瓦１の表面の凸面部１ａ、凹面部１ｂとアクリル樹脂フィルム３ａとの間の気体が抜けて断面凹凸形状の樹脂製の屋根瓦１の表面側にアクリル樹脂フィルム３ａをより確実に密着させることができるものである。
【００２５】
上記のようにして図５に示すような表面側にアクリル樹脂フィルム３ａよりなるアクリル樹脂層３を積層した断面凹凸形状の樹脂製の屋根瓦１を製造することができるものである。製品とする場合にはアクリル樹脂フィルム３ａの屋根瓦１の周囲からはみ出した部分を切断して除去する。
【００２６】
以下、本発明の実施例と比較例を説明する。
【００２７】
【実施例】
［樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合］
（実施例１）
樹脂としてポリプロピレン（モンテル・エスディーケー・サンライズ（株）−ＰＭ８０２）を用い、無機充填材として炭酸カルシウム（日東粉化工業（株）ＹＭ♯８０）と水酸化アルミニウム（昭和電工（株）−ハイジェライトＨＳ３２）とを用い、樹脂と無機充填材とを下記の表２のように配合し、これを混練機により混練してペレットを作り、押し出し成形機により厚み３ｍｍのシートを成形し、このようにして成形したシートの裏面に不燃材として用いるアルミシート（スリオンテック（株）−１００μｍ）を接着して実施例１の屋根瓦１を得た。このようにして得た実施例１の屋根瓦１を建築基準法の防火試験（飛び火試験）に準じた試験を行い、また、曲げ強さ試験を行った。結果を下記の表２に示す。なお、防火性の評価は、表面における著しい発炎（延焼）、及び、樹脂成形板自体の燃え抜けを以下の基準に基づいて評価した。
【００２８】
0003685037.tif 000003
（実施例２）
樹脂と無機充填材との配合を下記の表２のように配合する以外は実施例１と同様にして実施例２の屋根瓦１を得た。このようにして得た実施例２の屋根瓦１を建築基準法の防火試験の飛び火試験を行い、また、曲げ強さ試験を行った。結果を下記の表２に示す。
（実施例３）
樹脂と無機充填材との配合を下記の表２のように配合する以外は実施例１と同様にして実施例３の屋根瓦１を得た。このようにして得た実施例３の屋根瓦１を建築基準法の防火試験（飛び火試験）に準じた試験を行い、また、曲げ強さ試験を行った。結果を下記の表２に示す。
（実施例４）
樹脂と無機充填材との配合を下記の表２のように配合する以外は実施例１と同様にして実施例４の屋根瓦１を得た。このようにして得た実施例４の屋根瓦１を建築基準法の防火試験（飛び火試験）に準じた試験を行い、また、曲げ強さ試験を行った。結果を下記の表２に示す。
（比較例１）
樹脂と無機充填材との配合を下記の表２のように配合する以外は実施例１と同様にして比較例１の屋根瓦１を得た。このようにして得た比較例１の屋根瓦１を建築基準法の防火試験（飛び火試験）に準じた試験を行い、また、曲げ強さ試験を行った。結果を下記の表２に示す。
（比較例２）
樹脂と無機充填材との配合を下記の表２のように配合する以外は実施例１と同様にして比較例２の屋根瓦１を得た。このようにして得た比較例２の屋根瓦１を建築基準法の防火試験（飛び火試験）に準じた試験を行い、また、曲げ強さ試験を行った。結果を下記の表２に示す。
【００２９】
【表２】
0003685037.tif 000004
【００３０】
上記表２から明らかなように、実施例１乃至実施例４のものは曲げ強さも強く防火性も良いことが判った。また、不燃材を貼り付けることで燃え抜けも満足できることが判った。一方、樹脂の配合量が２０重量部を下回ると強度的に低下が大きいことが判り、また、樹脂の配合量が５０重量部を超えると発炎（延焼）が激しいことが判る。
【００３１】
［樹脂として熱硬化性樹脂を用いた場合］
（実施例５）
樹脂として不飽和ポリエステル（武田薬品（株）−ポリマール３７０２）を用い、無機充填材として炭酸カルシウム（日東粉化工業（株）ＹＭ♯８０）と水酸化アルミニウム（昭和電工（株）−ハイジェライトＨＳ３２）とを用い、樹脂と無機充填材とを下記の表３のように配合し、これをミキサーで混合し、ガラス繊維マットの上に混合樹脂を流し込み（ガラス繊維の割合が混合樹脂に対して２割になるようにする）熱盤プレス成形機によりプレス圧４．９ＭＰａ、１５０℃、５分の条件で厚み３ｍｍのシートを成形して実施例５の屋根瓦１を得た。このようにして得た実施例５の屋根瓦１を建築基準法の防火試験（飛び火試験）に準じた試験を行い、また、曲げ強さ試験を行った。結果を下記の表３に示す。
（実施例６）
樹脂と無機充填材との配合を下記の表３のように配合する以外は実施例５と同様にして実施例６の屋根瓦１を得た。このようにして得た実施例６の屋根瓦１を建築基準法の防火試験（飛び火試験）に準じた試験を行い、また、曲げ強さ試験を行った。結果を下記の表３に示す。
（実施例７）
樹脂と無機充填材との配合を下記の表３のように配合する以外は実施例５と同様にして厚み３ｍｍのシートを得て、このシートの裏面に不燃材として用いるアルミシート（スリオンテック（株）−１００μｍ）を接着して実施例７の屋根瓦１を得た。このようにして得た実施例７の屋根瓦１を建築基準法の防火試験（飛び火試験）に準じた試験を行い、また、曲げ強さ試験を行った。結果を下記の表３に示す。
（実施例８）
樹脂と無機充填材との配合を下記の表３のように配合する以外は実施例５と同様にして実施例８の屋根瓦１を得た。このようにして得た実施例８の屋根瓦１を建築基準法の防火試験（飛び火試験）に準じた試験を行い、また、曲げ強さ試験を行った。結果を下記の表３に示す。
（比較例３）
樹脂と無機充填材との配合が下記の表３のように配合する以外は実施例５と同様にして厚み３ｍｍのシートを得て、このシートの裏面に不燃材として用いるアルミシート（スリオンテック（株）−１００μｍ）を接着して比較例３の屋根瓦１を得た。このようにして得た比較例３の屋根瓦１を建築基準法の防火試験（飛び火試験）に準じた試験を行い、また、曲げ強さ試験を行った。結果を下記の表３に示す。
（比較例４）
樹脂と無機充填材との配合を下記の表３のように配合する以外は実施例５と同様にして比較例４の屋根瓦１を得た。このようにして得た比較例４の屋根瓦１を建築基準法の防火試験（飛び火試験）に準じた試験を行い、また、曲げ強さ試験を行った。結果を下記の表３に示す。
【００３２】
【表３】
0003685037.tif 000005
【００３３】
上記表３から明らかなように、実施例５乃至実施例８のものは曲げ強さも強く防火性も良いことが判った。また、不燃材を貼り付けることで燃え抜けも満足できることが判った。一方、樹脂の配合量が５０重量部を超えると、発炎（延焼）が激しい。また、樹脂量比率５０重量部以下であれば不燃材を設けなくても燃え抜けがないものである。
【００３４】
［アクリル樹脂フィルムを設けた場合の耐候性］
実施例４の屋根瓦１の表面に７０μ厚のアクリルフィルム（三宝樹脂工業（株）アクリプレンー−ブラック）を貼り付けたものと、アクリルフィルムを貼り付けないものとの屋外暴露による退色試験（暴露地：滋賀県）を行った。結果を下記の表４に示す。
【００３５】
【表４】
0003685037.tif 000006
【００３６】
表４から明らかなようにアクリルシートを貼り付けたものが色差が少なくて退色がないこと判る。
【００４４】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の発明にあっては、無機質充填材と樹脂とを樹脂配合量が２０〜５０重量部となるように配合し、この無機質充填材と樹脂とを配合した混合物を成形金型により一次成形して屋根瓦を成形し、次に上記成形金型内の一次成形した屋根瓦の表面側にアクリル樹脂を注入して屋根瓦の表面にアクリル樹脂層を形成するので、インモールド成形により軽量・大判で飛び火試験に合格でき且つ表面が耐候性に優れた屋根瓦を簡単に製造することができ、例えば、屋根瓦の成形時にアクリル樹脂フィルムを同時成形するもののようにプレス熱源によりアクリル樹脂フィルムが収縮を起こして破れるというようなことが発生せず、また、屋根瓦に塗料を塗布する場合に比べて、塗料の飛散による環境悪化がなく、材料ロスもないものである。
【００４５】
また、請求項２記載の発明にあっては、上記のように無機質充填材と樹脂とを樹脂配合量が２０〜５０重量部となるように配合した混合物で屋根瓦を成形し、次に屋根瓦を底面に孔部を設けた上面が開口となったセッティングテーブル内に載置し、次に、セッティングテーブルの上面開口を覆うようにアクリル樹脂フィルムを配置すると共にセッティングテーブルの開口側に加圧用孔を有し且つ下面が開口となったプレッシャーチャンバーをセットしてセッティングテーブルの開口の縁部とプレッシャーチャンバーの開口の縁部とでアクリル樹脂フィルムを挟持し、次に、セッティングテーブルの底面に設けた孔部からセッティングテーブル内の気体を吸引してセッティングテーブル内を減圧し、プレッシャーチャンバーの加圧用孔から気体をプレッシャーチャンバー内に圧入してプレッシャーチャンバー内を加圧することで、屋根瓦の表面にアクリル樹脂フィルムを積層するので、軽量・大判で飛び火試験に合格でき且つ表面が耐候性に優れた樹脂製の屋根瓦の表面に簡単な方法でアクリル樹脂フィルムを積層できて、樹脂製の屋根瓦の表面の耐候性を向上させることができ、製造も容易に行えるものであり、例えば、屋根瓦の成形時にアクリル樹脂フィルムを同時成形するもののようにプレス熱源によりアクリル樹脂フィルムが収縮を起こして破れるというようなことが発生せず、また、屋根瓦に塗料を塗布する場合に比べて、塗料の飛散による環境悪化がなく、材料ロスもないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によって製造される屋根瓦の一実施形態の断面図である。
【図２】同上の屋根瓦の他の実施形態の断面図である。
【図３】（ａ）乃至（ｃ）は本発明の表面にアクリル樹脂層を積層した屋根瓦の製造順序を示す説明図である。
【図４】（ａ）乃至（ｄ）は本発明の表面にアクリル樹脂層を積層した屋根瓦の他の製造順序を示す説明図である。
【図５】同上の方法により製造した表面にアクリル樹脂フィルムを積層した屋根瓦の断面図である。
【符号の説明】
１  屋根瓦
２  不燃材
３  アクリル樹脂層
３ａ  アクリル樹脂フィルム
４  成形金型
４ａ  下金型
４ｂ  上金型
５  注入部
６  ラミネート装置
７  セッティングテーブル
７ａ  孔部
８  プレッシャーチャンバー
８ａ  加圧用孔
【図１】
0003685037.tif 000007
【図２】
0003685037.tif 000008
【図３】
0003685037.tif 000009
【図４】
0003685037.tif 000010
【図５】
0003685037.tif 000011