(57)【要約】【目的】    耐食性及び防眩性に優れた高耐久住宅用の屋根を提供する。【構成】  素材成分としてCr：１６〜３５質量％、Ｍｎ：１．０質量％以下、S：０．０１質量％以下ならびにＮｂ：０．０５〜１．００質量％、Ｔｉ：０．０５〜１．００質量％、Ａｌ：０．０３〜１．００質量％のいずれか1種以上を含有し、かつ、表面粗さがRa：０．０５〜３．０μmであるフェライト系ステンレス鋼板よりなる屋根とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材成分としてC
r：１６〜３５質量％、Ｍｎ：１．０質量％以下、S：０．０１質量％以下ならびにＮｂ：０．０５〜１．００質量％、Ｔｉ：０．０５〜１．００質量％、Ａｌ：０．０３〜１．００質量％のいずれか1種以上を含有し、かつ、表面粗さがR
a：０．０５〜３．０μmであるフェライト系ステンレス鋼板を用いることを特徴とする海岸環境や火山灰環境における長期耐食性、農薬に対する耐食性、および防眩性に優れる高耐久住宅用屋根。
【請求項２】
素材成分としてＣ ｒ：１６〜３５質量％、Ｍｎ：１．０質量％以下、Ｓ：０．０１質量％以下ならびにＮｂ：０．０５〜１．００質量％、Ｔｉ：０．０５〜１．００質量％、Ａｌ：０．０３〜１．００質量％のいずれか1種以上を含有し、さらにＭｏ：０．３〜５．０質量％、 Ｃｕ：０．０５〜１．００質量％、W：０．０５〜１．００質量％のいずれか1種以上を含有し、かつＣ
ｒ＋Ｍｏ＋Ｃｕ＋Ｗ：１８〜４０質量％を満たし、表面粗さがR a：0．05〜3．0μmであるフェライト系ステンレス鋼板を用いることを特徴とする海岸環境や火山灰環境における長期耐食性、農薬に対する耐食性、および防眩性に優れる高耐久住宅用屋根。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高耐久住宅用の屋根に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省メンテナンス、ライフサイクルコスト低減の面から、５０年以上の耐久性を有する住宅のニーズが高まっている。住宅の屋根材には、現在、普通鋼を素材に用い各種のめっき、塗装が施された表面処理鋼板が使用されているが、１０年以上経過すると腐食により、外観の低下、孔あきが生じ、５０年以上の耐久性は有しないことが知られている。
たとえば、塗料の中でも耐久性に優れるフッ素系樹脂の塗料であっても、樹脂の酸化、チョーキングおよび光沢度低下が生じ、海岸近くの環境においては耐久年数は３０年といわれている。
【非特許文献１】防錆管理  第48巻，No.1，2004.  p.１６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明では、５０年以上取り替える必要のない耐食性を有し、かつ、防眩性にも優れた高耐久住宅の屋根を得ることが課題である。高耐久住宅の屋根に要求される特性は以下のとおりである。
1）海岸近くの環境や火山灰環境における長期耐食性
住宅はさまざまな環境に建てられる。したがって、海岸近くや火山灰の降る腐食性の強い環境において５０年以上の長期耐食性を有することが要求される。
2）農薬に対する耐食性
住宅のバルコニーでは、植物栽培が行われ農薬が使用される場合が多い。農薬が屋根材に飛散するため、農薬に対する耐食性が必要である。
3）防眩性
屋根材の光沢が高いと住宅内や近隣住宅への反射光が問題となるため、鏡面光沢度G S（200）が５０以下と低いことが要求される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
耐食性および防眩性に優れた高耐久住宅屋根は、素材成分としてＣ
ｒ：１６〜３５質量％、Ｍｎ：１．０質量％以下、Ｓ：０．０１質量％以下ならびに Ｎｂ：０．０５〜１．００質量％、Ｔｉ：０．０５〜１．００質量％、Ａｌ：０．０３〜１．００質量％のいずれか1種以上を含有し、さらにＭｏ：０．３〜５．０質量％、Ｃｕ：０．０５〜１．００質量％、Ｗ：０．０５〜１．００質量％のいずれか1種以上を含有し、かつ、Ｃ
ｒ＋Ｍｏ＋Ｃｕ＋Ｗ：１８〜４０質量％を満たし、表面粗さがＲａ：０．０５〜３．０μｍであるフエライト系ステンレス鋼板を用いることにより得られる。
【発明の効果】
【０００５】
高耐久住宅に50年以上取り替えることなく適用可能な屋根が得られ、住宅のライフサイクルコストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に屋根材に用いられるステンレス鋼の限定理由について述べる。
【０００７】
成分系：フェライト系ステンレス鋼
フェライト系ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼に比べて熱膨張が小さく、気温の変動に伴う膨張、収縮の繰り返される屋根にはフェライト系ステンレス鋼が適している。また、フェライト系ステンレス鋼は高価なNiを含まず、オーステナイト系ステンレス鋼に比ベコスト面で有利である。
【０００８】
Ｃ r：１６〜３５質量％
Ｃｒはステンレス鋼の耐食性を向上させる元素であり、含有量を増加させるほど耐食性は向上する。Ｃｒ：１６質量％以上とすることにより、海岸近くの環境や火山灰環境における耐食性ならびに農薬に対する耐食性が得られるが、３５質量％を越えると加工性、靭性が低下するため、含有量は、１６〜３５質量％が適正である。
【０００９】
Ｍｎ：１．０質量％以下、Ｓ：０．０１質量％以下
ＭｎとＳは結合して可溶性硫化物ＭｎＳを形成し、耐候性を低下させる。そのため、Ｍｎ、Ｓ含有量はそれぞれ１．０質量％以下、Ｓ：０．０１質量％以下に規制される。特にＭｎ＝０．３質量％以下、S＝０．００３質量％以下のとき、耐候性の低下を著しく抑制することができ、この範囲にあることが望ましい。
【００１０】
Ｎｂ：０．０５〜１．００質量％
Ｎｂは、粒界腐食の防止に有効な元素であり、耐食性向上効果も有する。含有量が０．０５質量％では、その効果が顕れず、また、１．００質量％を越えると、材料を硬質にし、溶接部の靭性を低下させるため、０．０５〜１．００質量％が適正である。
【００１１】
Ｔｉ：０．０５〜１．００質量％
Ｔｉは、粒界腐食を防止する効果とともに、Ｓを安定な硫化物として固定してＭｎＳの生成による耐食性の低下を防ぐ効果もある。含有量が０．０５質量％未満では耐食性の向上効果が顕れず、また、１．０質量％を越えるとＴｉＮ形成により、表面性状が損なわれるため、Ｔｉ含有量は、０．０５〜１．００質量％に規制される。
【００１２】
Ａｌ：０．０３〜１．００質量％
Ａｌは不動態皮膜を強化し耐候性を向上させる。特にＮｂ、Ｔｉと複合で添加した場合に、より耐候性が向上する。Ａｌ量が０．０３質量％未満では耐候性の向上効果が顕れず、また、Ａｌ量が１．００質量％を越えると、クラスター状の介在物を形成して表面性状を損なうので、Ａｌ含有量は０．０３〜１．００質量％に規制される。
【００１３】
Ｍｏ：０．３〜５．０質量％、Ｃｕ：０．０５〜１．００質量％、Ｗ：０．０５〜１．００質量％  Ｍｏ、Ｃｕ、Ｗはステンレス鋼の耐食性を向上させる元素であり、Ｍｏは０．３質量％以上、ＣｕおよびＷは０．０５質量％以上を含む時、耐食性が向上する。しかし、Ｍｏは５．０質量％、ＣｕおよびWは、１．００質量％を越えると、加工性、靭性の低下が著しくなるため、これらの値に上限が規制される。
【００１４】
Ｃ ｒ＋Ｍｏ＋Ｃｕ＋Ｗ：１８〜４０質量％
Ｍｏ：０．３質量％以上、Ｃ ｒ＋Ｍｏ＋Ｃｕ＋Ｗ：１８質量％以上とすることにより、海岸近くの環境や火山灰環境における耐食性ならびに農薬に対して極めて安定した耐食性が得られる。しかし、Ｃ
ｒ＋Ｍｏ＋Ｃｕ＋Ｗ量が多くなると、加工性、靭性が低下するため、上限は４０質量％に規制される。
【００１５】
上記の元素は本用途で要求される耐食性を得るために必須とされるフェライト系ステンレス鋼板の成分規制であるが、更にＴａ：０．０１〜０．５０％、Ｚ
ｒ：０．０１〜０．８０％、Ｖ：０．００５〜０．３００％、Ｂ：０．００２〜０．０５％などの他の元素を耐食性や加工性などの向上のために含有させたフェライト系ステンレス鋼板を使用することも構わない。
【００１６】
表面粗さＲａ：０．０５〜３．０μm
住宅屋根材で要求される鏡面光沢度Gs（200）≦50に光沢を下げるには、表面粗さRaが０．０５μm以上であることが必要である。しかし、Ｒａが３．０μmを越えると、耐食性が低下したり、汚染物が堆積しやすくなる問題が発生するため、Ｒａ：０．０５〜３．０μmが適正である。
表面粗さを大きくする方法はショットブラスト、粗さの大きいロールを使用した圧延など、その方法は特に制限されない。
【００１７】
屋根材に用いるフェライト系ステンレス鋼板は、無垢のものに加え、施工時の庇つき防止のために、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフイン樹脂などの樹脂を塗装したものも使用可能である。
【実施例１】
【００１８】
○海岸環境における長期耐食性とフェライト系ステンレス鋼板の成分の関係
板厚：０．６mm、表面粗さＲａ：１．５〜１．８μmのダル仕上げでＭｎ：０．１５〜０．２０質量％、Ｓ：０．００２〜０．００３質量％で、その他の元素が表1に示すフェライト系ステンレス鋼板ならび現行の住宅屋根材の塩化ビニル塗装鋼板（以下、塩ビ鋼板）の海岸環境における耐食性を大気暴露試験により評価した。塩ビ鋼板は、普通鋼の上に亜鉛めっきを施し、エポキシ樹脂を下塗りし、その上に塩化ビニル樹脂を塗装したものである。大気暴露試験は沖縄本島の海から30m離れた位置にて10年間行い、発鋳状態および孔食深さの経時変化を把握した。発銃状態は、ステンレス協会腐食専門委員会のSA
RNにより評価した。
【００１９】
表1に１０年後の発鋳状態ならび孔食深さを示す。また、暴露５〜１０年目での発鋳状態および孔食深さの成長傾向を示す。本発明範囲のフェライト系ステンレス鋼板は、暴露初期の3年間では、発鋳および孔食深さの成長が大きかったが、その後は両者とも進行は非常に小さく、１０年経過の時点ではほぼ飽和状態であった。そのため、本発明のフェライト系ステンレス鋼板を用いた屋根材は海岸環境における50年以上の耐久性を有すると判断した。また、Ｎｂ、Ｔｉ、Ａｌを含んだ鋼は添加していない鋼より耐食性は優れ、特に、Ｎｂ、Ｔｉ、Ａｌを複合添加した鋼は特に耐食性が優れた。塩化ビニル塗装鋼板は、１０年後は、約２０ｍｍのエッジクリープが生じ、端面は腐食が大きく進行して、穴あきが生じた。
【００２０】
【表１】
2005330564.tif 000002
【実施例２】
【００２１】
○火山灰に対する耐食性とフェライト系ステンレス鋼板の成分の関係
実施例1と同じ供試材を使用して、火山灰に対する耐食性を促進試験により評価した。促進試験は、火山灰の水溶性成分を含んだ薬液への浸漬過程と乾燥雰囲気中で保持する乾燥過程の２つの工程を1サイクルとする試験で１００サイクル行った。浸漬工程では温度：６０℃の溶液に１０分浸漬し、乾燥工程では、温度：６０℃、相対湿度：７０％の雰囲気で1時間保持とした。薬液には、鹿児島県桜島の火山灰に含まれる腐食性の陰イオンを約１０倍の濃度に高めて含有させた。ｐHは桜島と同様のpHに調整した。陰イオン濃度、ｐHは、それぞれＳＯ４２−：２００００ｐｐｍ、Ｃｌ−：１００００ｐｐｍ、NO３￣：５００ｐｐｍ、ｐH：５．１である。
【００２２】
表1に１００サイクル後の発鋳状態を示す。本発明範囲のフェライト系ステンレス鋼板は、全く発鋳せず火山灰に対する優れた耐食性を示した。また、塩ビ鋼板は、約５ｍｍ幅のエッジクリープが生じ、端面では顕著に赤さびが発生した。
【実施例３】
【００２３】
○農薬に対する耐食性とフエライト系ステンレス鋼板の成分の関係
実施例1のフエライト系ステンレス鋼板を用いて、農薬噴霧暴露試験を行い、農薬に対する耐食性を調べた。農薬には殺菌剤として最も汎用的に用いられている石灰硫黄合剤を使用した。石灰硫黄合剤は、多硫化カルシウムおよびチオ硫酸カルシウム溶液の混合溶液で、SO４２−：１９６０ｐｐｍ、Ｓ２０３２￣：２１５００ｐｐｍ、SO３２−：２６２００ｐｐｍを含み、ｐH：１１の強アルカリ性である。石灰硫黄合剤を農薬として使用する濃度：１０％に調整し、1週間に1回、付着量で０．２ｍｇ／ｃｍ２となるようスプレー噴霧して、2ケ月間、大気暴露試験を行った。
表1に示すように、本発明範囲の鋼は農薬に対しても優れた耐食性を示し、なかでもＮｂ、Ｔｉ、Ａｌを複合添加した鋼は優れた耐食性を示した。