(57)【要約】【課題】本発明は、断熱性及び遮音性を確保しつつより良好な通風性を得ることができ、野地板が傷むことをより確実に防止できる屋根材及びその製造方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】屋根材３には、屋根板３０と立体網状シート３１とが含まれている。屋根板３０は、例えばガルバリウム鋼板等の金属板を基体とする板状部材である。立体網状シート３１は、立体網状シート３１は、樹脂線条体が空隙を形成するように立体的に集合されたものである。この立体網状シート３１は、複数箇所において屋根板３０の裏面３０ｂに接合されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板を基体とする屋根板と、
樹脂線条体が空隙を形成するように立体的に集合されることにより構成されているとともに、複数箇所において前記屋根板の裏面に接合されている立体網状シートと
を備えていることを特徴とする屋根材。
【請求項２】
金属板を基体とする屋根板と、樹脂線条体が空隙を形成するように立体的に集合されることにより構成されているとともに、複数箇所において前記屋根板の裏面に接合されている立体網状シートとを有する屋根材の製造方法であって、
前記屋根板の裏面に前記立体網状シートを押付けた状態で前記屋根板の表面側から前記屋根板を加熱することで、前記屋根板の裏面に前記立体網状シートを接合することを特徴とする屋根材の製造方法。
【請求項３】
近赤外線加熱又は誘導加熱により前記屋根板を加熱することを特徴とする請求項２記載の屋根材の製造方法。
【請求項４】
金属板を基体とする屋根板と、樹脂線条体が空隙を形成するように立体的に集合されることにより構成されているとともに、複数箇所において前記屋根板の裏面に接合されている立体網状シートとを有する屋根材の製造方法であって、
接着剤により前記屋根板の裏面に前記立体網状シートを接合することを特徴とする屋根材の製造方法。
【請求項５】
金属板を基体とする屋根板と、樹脂線条体が空隙を形成するように立体的に集合されることにより構成されているとともに、複数箇所において前記屋根板の裏面に接合されている立体網状シートとを有する屋根材の製造方法であって、
両面テープにより前記屋根板の裏面に前記立体網状シートを接合することを特徴とする屋根材の製造方法。
【請求項６】
金属板を基体とする屋根板と、樹脂線条体が空隙を形成するように立体的に集合されることにより構成されているとともに、複数箇所において前記屋根板の裏面に接合されている立体網状シートとを有する屋根材の製造方法であって、
押出成形により熱溶融された前記樹脂線条体を立体網状となるように前記屋根板の裏面上に押出して、前記樹脂線条体を前記屋根板の裏面上で冷却することにより、前記屋根板の裏面に前記立体網状シートを接合することを特徴とする屋根材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の屋根を構成する屋根材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、金属板を基体とする屋根板を野地板上に配置することで建物の屋根を構成することが行われている。このような屋根を構成する屋根材としては、例えば下記の特許文献１等に示されている構成を挙げることができる。すなわち、従来構成では、断熱及び遮音のために屋根板の裏面に発泡断熱パネルが貼り付けられている。発泡断熱パネルには、通気性を確保するために所定の間隔を置いて通気溝が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２９９６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来の屋根材では、通気溝が所定の間隔で形成されているものの、発泡断熱パネルが野地板に接触する面積もかなり広い。発泡断熱パネルが野地板に接触する位置では通気性を確保することができず、結露により生じた水分が発泡断熱パネルと野地板との間に入り込んだ場合に、その水分により野地板が傷んでしまう。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、断熱性及び遮音性を確保しつつより良好な通風性を得ることができ、野地板が傷むことをより確実に防止できる屋根材及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る屋根材は、金属板を基体とする屋根板と、樹脂線条体が空隙を形成するように立体的に集合されることにより構成されているとともに、複数箇所において屋根板の裏面に面接触状態で接合されている立体網状シートとを備える。
【０００７】
また、本発明に係る屋根材の製造方法は、金属板を基体とする屋根板と、樹脂線条体が空隙を形成するように立体的に集合されることにより構成されているとともに、複数箇所において屋根板の裏面に面接触状態で接合されている立体網状シートとを有する屋根材の製造方法であって、屋根板の裏面に立体網状シートを押付けた状態で屋根板の表面側から屋根板を加熱することで、屋根板の裏面に立体網状シートを接合する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の屋根材によれば、樹脂線条体が空隙を形成するように立体的に集合されることにより構成された立体網状シートが複数箇所において屋根板の裏面に面接触状態で接合されているので、断熱性及び遮音性を確保しつつより良好な通風性を得ることができ、野地板が傷むことをより確実に防止できる。
【０００９】
また、本発明の屋根材の製造方法によれば、屋根板の裏面に立体網状シートを押付けた状態で屋根板の表面側から屋根板を加熱することで、屋根板の裏面に立体網状シートを接合するので、立体網状シートが複数箇所において屋根板の裏面に面接触状態で接合された屋根材をより確実に製造できる。これにより、断熱性及び遮音性を確保しつつより良好な通風性を得ることができ、野地板が傷むことをより確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１による屋根材を示す側面図である。
【図２】図１の立体網状シートを示す正面図である。
【図３】図１の屋根材を示す底面図である。
【図４】図１の屋根材の製造方法を示す説明図である。
【図５】図１の屋根材の断熱性能を示す説明図である。
【図６】図１の屋根材の遮音性能を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態２による屋根材の断熱性能を示す説明図である。
【図８】図７の屋根材の遮音性能を示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態３による屋根材の断熱性能を示す説明図である。
【図１０】図９の屋根材の遮音性能を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態４による屋根材の断熱性能を示す説明図である。
【図１２】図１１の屋根材の遮音性能を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による屋根材３を示す側面図であり、図２は図１の立体網状シート３１を示す正面図である。図１において、野地板１の上方には、防水シート２を介して屋根材３が配置されている。屋根材３には、屋根板３０と立体網状シート３１とが含まれている。
【００１２】
屋根板３０は、例えばガルバリウム鋼板等の金属板を基体とする板状部材である。外方側の屋根板３０の表面３０ａ、及び野地板１側（建物本体側）の屋根板３０の裏面３０ｂには、耐環境性を考慮して例えばポリエステル樹脂系塗料等の塗料からなる塗膜（図示せず）が形成されている。
【００１３】
屋根板３０の裏面３０ｂには、立体網状シート３１が接合されている。この立体網状シート３１は、図２に示すように樹脂線条体３１ａが空隙を形成するように立体的に集合されたものである。別の表現を用いると、立体網状シート３１は、全体として一定の厚みを有するシート体を構成するように、複数本の樹脂線条体が互いに絡み合うとともに厚み方向に沿って波打つよう延在されながら集合されたものである。
【００１４】
この立体網状シート３１は、例えば以下のような方法により製造されるものである。すなわち、表面に複数の凹凸が形成された下型及び上型を準備し、下型上において複数本の樹脂線条体３１ａを一定の割合で互いに重なるように二次元状に配置した後に上型及び下型により樹脂線条体３１ａを挟み込む。その次に、上型及び下型の少なくとも一方を樹脂線条体３１ａの融点以上の温度まで加熱するとともに、上型及び下型間に樹脂線条体３１ａを挟み込んだまま上型及び下型を一定時間冷却する。これにより、下型及び上型の凹凸に対応するように複数本の樹脂線条体３１ａが厚み方向に沿って波打つよう延在された立体網状シート３１が形成される。なお、樹脂線条体を構成する樹脂としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）若しくはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はそれらの複合物等の熱可塑性樹脂が用いられる。
【００１５】
このように樹脂線条体３１ａが空隙を形成するように立体的に集合されることにより構成された立体網状シート３１が屋根板３０の裏面に接合された屋根材３を用いることで、屋根板３０の裏面３０ｂに発泡断熱パネルを貼り付ける従来構成と比べて、屋根材３と野地板１との間の接触面積を小さくできる。これにより、従来構成と比べてより良好な通風性を確保できる。
【００１６】
次に、図３は、図１の屋根材３を示す底面図である。図において、立体網状シート３１には、複数の面接触部３１ｂが形成されている。すなわち、立体網状シート３１は、複数箇所において屋根板３０の裏面３０ｂに面接触状態で接合されている。後に詳しく説明するように、複数箇所において立体網状シート３１を裏面３０ｂに面接触状態で接合させるのは、より確実に断熱性を確保するためである。
【００１７】
次に、図４は、図１の屋根材３の製造方法を示す説明図である。屋根材３が製造される際には、まず、裏面３０ｂを上方に向けた状態で屋根板３０が支持枠４上に載置される。その次に、裏面３０ｂ上に立体網状シート３１が載置されるとともに、加圧手段５により立体網状シート３１が裏面３０ｂに押付けられる。このとき、裏面３０ｂ側に突出した複数箇所において樹脂線条体３１ａが裏面３０ｂに接触される。
【００１８】
この状態で、加熱手段６により屋根板３０の表面３０ａ側から樹脂線条体の融点以上の温度まで屋根板３０が加熱される。この加熱により、裏面３０ｂに接触された複数箇所において樹脂線条体３１ａが溶融される。その後に、加圧手段５により立体網状シート３１が裏面３０ｂに押付けられた状態で、屋根板３０及び立体網状シート３１が一定時間冷却される。このとき、溶融された樹脂線条体３１ａは屋根板３０の裏面３０ｂに固着される。すなわち、この製造方法では、熱融着により、複数箇所において立体網状シート３１が屋根板３０の裏面３０ｂに面接触状態で接合される。
【００１９】
加熱手段６による屋根板３０の加熱には、近赤外線加熱又は誘導加熱が採用される。これは、以下の理由のためである。すなわち、近赤外線加熱及び誘導加熱は、金属を急激に加熱する（短時間で温度を上昇させる）ことができるという性質を有している。従って、これら近赤外線加熱又は誘導加熱で屋根板３０を加熱することにより、裏面３０ｂに接触された樹脂線条体３１ａを集中的に溶融させることができ、他の箇所において樹脂線条体３１ａが溶融することを防止できる。
【００２０】
次に、本実施の形態の屋根材３の断熱性について説明する。図５は、図１の屋根材３の断熱性能を示す説明図である。まず、本発明者らは、本実施の形態の屋根材３の断熱性能を評価するに当り、下記の条件にて屋根材３を構成した。すなわち、ガルバリウム鋼板を基体とするとともに表面３０ａ及び裏面３０ｂにポリエステル樹脂系塗料の塗膜を形成した屋根板３０を用いた。屋根板３０の全体としての厚みは０．３５ｍｍとした。立体網状シート３１としては、ポリプロピレンの樹脂線条体３１ａが集合されたものを用いた。立体網状シート３１の全体としての厚みは９ｍｍとした。
【００２１】
このような屋根板３０及び立体網状シート３１を用いた屋根材３を、図１に示すように０．４１ｍｍの防水シート２を介して１２ｍｍの野地板１上に配置した。そして、屋根材３の上方に下記の表１に示す１２個の赤外線照射ランプを均等に配置するとともに、野地板１の裏面に温度センサ７（熱電対）を配置して、照射ランプの出力と照射ランプを６０分点灯した後の野地板１裏面の温度との関係を調査した。温度センサ７の出力の取り込みは、下記の表２に示すデータロガにより３０秒毎に行った。
【表１】
2013234516.tif 000003
【表２】
2013234516.tif 000004
【００２２】
また、比較例として、上記の屋根材３を構成した屋根板３０のみを用いた場合、その屋根板３０の裏面３０ｂに発泡断熱パネルを貼り付けた場合（従来構成）、及び立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合せずに防水シート２を介して野地板１上に配置した場合についても上記関係を調査した。
【００２３】
図５に示すように、本実施の形態の屋根材３を用いた場合、屋根板３０のみを用いた場合に比べて、野地板１裏面の温度を１０℃程度下げることができることが分った。
【００２４】
ここで、空気の熱伝導率は０．０２４Ｗ／ｍ・Ｋであり、樹脂線条体３１ａの素材としたポリプロピレンの熱伝導率は０．１２Ｗ／ｍ・Ｋである。従って、ポリプロピレンの樹脂線条体３１ａを介在させずに屋根板３０のみを用いた方が、ポリプロピレンの樹脂線条体３１ａを介在させる本実施の形態の屋根材３よりも断熱性に優れているようにも思われる。しかしながら、本実施の形態の屋根材３のように、屋根板３０の裏面３０ｂに立体網状シート３１（樹脂線条体３１ａ）を接合した場合には、屋根板３０の熱が立体網状シート３１に効率的に移動する。また、樹脂線条体３１ａが空隙を形成するように立体的に集合されることにより立体網状シート３１が構成されていることから、立体網状シート３１の内部を風が通り抜けることができ、その風によって立体網状シート３１の熱を奪うことができる。すなわち、立体網状シート３１は、放熱フィンとして機能して屋根板３０を冷却することができる。従って、本実施の形態の屋根材３を用いた場合、立体網状シート３１によって屋根板３０が冷却されることにより、屋根板３０のみを用いた場合に比べて野地板１裏面での温度を１０℃程度下げることができたと考えられる。
【００２５】
一方で、立体網状シート３１を屋根板３０の裏面に接合せずに野地板１上に配置した場合、本実施の形態の屋根材３を用いた場合に比べて、野地板１裏面での温度が４℃程度高くなっていた。立体網状シート３１を屋根板３０の裏面に接合していない場合には、立体網状シート３１による屋根板３０の放熱作用が小さいため、このように温度が高くなったと考えられる。すなわち、立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合することで、断熱性を向上させることができること分る。
【００２６】
また、本実施の形態の屋根材３を用いた場合と、屋根板３０の裏面３０ｂに発泡断熱パネルを貼り付けた場合とを比較した場合、両者の野地板１裏面の温度は同程度であった。このことから、本実施の形態の屋根材３を用いた場合、屋根板３０の裏面３０ｂに発泡断熱パネルを貼り付けた場合と同程度の断熱性を確保できることが分った。
【００２７】
次に、本実施の形態の屋根材３の遮音性について説明する。図６は、図１の屋根材３の遮音性能を示す説明図である。本発明者らは、上述した断熱性能の評価に用いた屋根材３及び比較例を供試材して、遮音性能について調査した。
【００２８】
調査方法としては、無音室内で供試材の上方１０ｃｍの高さから、直径２０ｍｍ、重量４．７７ｇのスーパボール（登録商標）を供試材に向けて落下させ、スーパボール（登録商標）が供試材に衝突した際に生じた音を供試材の下方に配置された騒音計により検出する方法を採った。スーパボール（登録商標）を用いたのは、様々な物体を供試材に衝突させた結果、スーパボール（登録商標）を衝突させた際の音のスペクトルが、水滴（雨粒）を衝突させた際の音のスペクトルに比較的似ていたためである。下記の表３は、遮音性能の調査に用いた騒音計、データレコーダ、及び波形分析ソフトの仕様を示している。
【表３】
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【００２９】
図６に示すように、本実施の形態の屋根材３を用いた場合、屋根板３０のみを用いた場合に比べて、約１６００Ｈｚを超える周波数域（耳障りな音域）の騒音レベルを最大２３ｄＢ程度下げることができることが分った。この騒音レベルの下げ幅は、屋根板３０の裏面３０ｂに発泡断熱パネルを貼り付けた構成の下げ幅よりも大きい。すなわち、本実施の形態の屋根材３を用いた場合、十分な遮音性を確保できることが分った。
【００３０】
これに対して、立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合せずに野地板１上に配置した場合、本実施の形態の屋根材３を用いた場合と比較して、約１６００Ｈｚを超える周波数域の騒音レベルが最大９ｄＢも高くなった。立体網状シート３１が屋根板３０の裏面３０ｂに接合されていない場合、立体網状シート３１と屋根板３０との間に一体性がなく、屋根板３０に加わった衝撃を立体網状シート３１が十分に吸収できないためと考えられる。すなわち、立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合することで、遮音性を向上させることができることが分る。
【００３１】
このような屋根材３では、樹脂線条体３１ａが空隙を形成するように立体的に集合されることにより構成された立体網状シート３１が複数箇所において屋根板３０の裏面に接合されているので、断熱性及び遮音性を確保しつつより良好な通風性を得ることができ、野地板１が傷むことをより確実に防止できる。
【００３２】
また、屋根板３０の裏面に立体網状シート３１を押付けた状態で屋根板３０の表面３０ａ側から屋根板３０を加熱することで、屋根板３０の裏面３０ｂに立体網状シート３１を接合するので、立体網状シート３１が不必要に溶融することを防止でき、立体網状シート３１が複数箇所において屋根板３０の裏面３０ｂに接合された屋根材３をより確実に製造できる。
【００３３】
また、近赤外線加熱又は誘導加熱により屋根板３０を加熱するので、裏面３０ｂに接触された樹脂線条体３１ａを集中的に溶融させることができ、立体網状シート３１が不必要に溶融することを防止できる。
【００３４】
実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２による屋根材３の断熱性能を示す説明図である。実施の形態１では、熱融着により立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合すると説明したが、接着剤により複数箇所において立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合してもよい。図７に示すように、接着剤により複数箇所において立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合しても、熱融着により複数箇所において立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合した場合と同程度の断熱性能を確保できる。
【００３５】
次に、図８は、図７の屋根材３の遮音性能を示す説明図である。上述の断熱性能と同様に、図８に示すように、接着剤により複数箇所において立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合しても、熱融着により複数箇所において立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合した場合と同程度の遮音性能を確保できる。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３６】
このように接着剤により複数箇所において立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合しても、断熱性及び遮音性を確保しつつより良好な通風性を得ることができ、野地板１が傷むことをより確実に防止できる。
【００３７】
実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３による屋根材３の断熱性能を示す説明図である。実施の形態１では、熱融着により複数箇所において立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合すると説明したが、両面テープにより複数箇所において立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合してもよい。図９に示すように、両面テープにより複数箇所において立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合しても、熱融着により複数箇所において立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合した場合と同程度の断熱性能を確保できる。
【００３８】
次に、図１０は、図９の屋根材３の遮音性能を示す説明図である。上述の断熱性能と同様に、図１０に示すように、両面テープにより複数箇所において立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合しても、熱融着により複数箇所において立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合した場合と同程度の遮音性能を確保できる。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３９】
このように両面テープにより複数箇所において立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合しても、断熱性及び遮音性を確保しつつより良好な通風性を得ることができ、野地板１が傷むことをより確実に防止できる。
【００４０】
実施の形態４．
図１１は、本発明の実施の形態４による屋根材３の断熱性能を示す説明図である。実施の形態１では、熱融着により複数箇所において立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合すると説明したが、押出成形により立体網状シート３１を形成しつつ、立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合してもよい。すなわち、押出成形により熱溶融された樹脂線条体３１ａを立体網状となるように屋根板３０の裏面３０ｂ上に押出して、樹脂線条体３１ａを屋根板３０の裏面３０ｂ上で冷却することにより、屋根板３０の裏面３０ｂに立体網状シート３１を接合する。
【００４１】
押出成形機から溶融された樹脂が樹脂線条体３１ａとして押出され、融点以下まで冷却されることで樹脂線条体３１ａが固化する。この冷却段階で加圧手段により樹脂線条体３１ａを屋根板３０の裏面３０ｂに押付けることによって、屋根板３０の裏面３０ｂに立体網状シート３１がより確実に接合できる。また、樹脂線条体３１ａの固化を制御するために、送風や雰囲気温度の調節を行う。
【００４２】
図１１に示すように、押出成形により立体網状シート３１を形成しつつ、立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合しても、熱融着により立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合した場合と同程度の断熱性能を確保できる。
【００４３】
次に、図１２は、図１１の屋根材３の遮音性能を示す説明図である。図１２に示すように、上述の断熱性能と同様に、押出成形により立体網状シート３１を形成しつつ、立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合しても、熱融着により立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合した場合と同程度の遮音性能を確保できる。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００４４】
このように押出成形により立体網状シート３１を形成しつつ、立体網状シート３１を屋根板３０の裏面３０ｂに接合しても、断熱性及び遮音性を確保しつつより良好な通風性を得ることができ、野地板１が傷むことをより確実に防止できる。
【符号の説明】
【００４５】
３  屋根材
５  加圧手段
３０  屋根板
３１  立体網状シート
３１ａ  樹脂線条体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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