[发明专利]带有加强肋且底面有空腔的瓦

说明书

本发明涉及适于装在建筑物上，外表美观并具有高耐用性，能经得住风吹雨打的瓦，更具体地说，本发明涉及包括有机树脂材料和一种无机填充物材料的瓦。

传统的用于倾斜屋顶的屋顶瓦包括有沥青瓦、木质瓦(wooden shakeshingles)、薄钢板、石板瓦、粘土瓦及混凝土瓦。薄钢板、粘土瓦和石板由于它们的高耐用性，能够抵御风吹雨打而具有其优势。全世界各个地方对屋顶的外观都有其本地或本区域的建筑偏好。在欧洲，总的来讲相对于外表较扁平的沥青瓦，粘土瓦更受到青睐。而在美国风格又有所改变，在美国的西部和西南部，粘土瓦或木质瓦更受欢迎。

采用粘土瓦和石板瓦存在的一个问题是其需要有大量的劳力去铺设。沥青或木制瓦是可以用钉子钉的，通常可以很简单地从底部或屋檐到顶部或屋脊按照一定顺序钉到一个屋顶板上。粘土瓦、混凝土瓦和石板瓦都比沥青瓦重，需要有更多的支撑物来支撑屋顶。粘土瓦和石板瓦的安装费用要多于沥青瓦的安装费用。由于粘土瓦和石板瓦固有的易碎性，在运输和安装过程中，会遭至很多损坏。这些材料甚至在安装于屋顶上之后仍是易碎的，会由于在屋顶上行走而造成损坏。

木质瓦通常是由杉松或其它针叶树制成的平板。这种木质瓦被按照一定顺序钉在屋顶板上，使在后铺设瓦的暴露部分或悬露部分覆盖在前铺设瓦的顶部搭接部分。为了外表的美观，切割瓦时，要使木板的纹理顺着屋顶的斜度。木材的切割以及瓦安装在屋顶上之后出现的风蚀老化都会使瓦沿木板纹理方向上产生一些凹坑和凸起。木质瓦的一个缺点是会吸湿而膨胀。因此在铺设的时候，必须间隔布置以留出可供膨胀的空隙。由于木质瓦具有吸水倾向，所以它们在屋顶上可能会弯曲，而不易保持平直。

屋顶材料需具备的特性之一是能够阻燃。虽然阻燃在任何地方都是需要的，但在气候炎热且干燥的地区这一点尤其重要。阻燃的一个特别重要的方面是屋顶材料具有防止火焰或热源如燃烧余烬穿过屋顶材料燃烧进而接近屋顶板或建筑物内部的能力。金属屋顶和粘土瓦屋顶在阻燃方面比木质瓦屋顶好。沥青瓦包含有多于60％的无机微小颗粒物质，如石灰石，因而具有足够的阻燃性能，当按适当的试验条件测量时，可以达到A级阻燃标准。通常即使是经过阻燃材料处理，木质瓦仍不能起到阻燃作用，达不到A级阻燃标准。木质瓦尤其可能通不过阻燃试验(没有阻燃底层)，因为这种瓦不能端部边缘对接布置，而相邻瓦间的间隙对木质瓦不能通过阻燃试验起着决定性的作用。

过去，人们一直在探索制造水泥、合成纤维或塑料瓦或瓦来替代外表美观的木质瓦或瓦屋顶。为制造加固水泥瓦或瓦，已作了各种各样的试验。但是，是否能经得住气候环境的变化和长期保持颜色的稳定性是一个令人关注的问题。同样，合成纤维或塑料瓦或瓦在替代传统屋顶材料上也一直没有成功。在材料成本上，塑性材料通常太贵，而且常规的塑料在其铺设到屋顶上长期暴露在日光下时，经受风吹雨打的能力下降。

因此，希望能得到一种由塑性材料制成的瓦，它能够克服上述的缺点，以生产出合成瓦或塑料瓦。这种理想的瓦将具有如木质瓦一样的优美外观，而又在耐气候性和阻燃两方面优于木质瓦。这种瓦将具有重量轻、制造成本低等优点，并能保持颜色稳定。

现已研制出一种满足上述所有标准的瓦。该瓦包括一种有机树脂材料和一种填充材料。该瓦比较好地是经模制而成，经加压模制则更好，并可将其钉在一个屋顶板上，以形成一个高耐气候性且外表美观的屋顶瓦。还有，该瓦最好具有木质瓦的外观。瓦中有机树脂的含量处于占重量的12％到35％的范围内，填充材料的含量处于占重量的65％到88％的范围内。无机填充材料的高含量对达到A级阻燃标准大有好处。在瓦的一种最佳形式中，树脂包括有从包含有PET的输入原料中提取的聚酯树脂。填充材料最好包括一组或多组由粘土颗粒、板石颗粒、油页岩颗粒和玻璃纤维组成的成分。

在本发明的一个实施例中，填充材料含有染料，而树脂不含染料。

在本发明的另一个实施例中，将多个本发明瓦铺设在一屋顶上后，按照有关火焰传播、燃烧种类和间歇火焰的ASTM试验E108-93检验时，该屋顶具有了一个A级阻燃屏障。

本发明还提供了一种包含有机树脂材料和一种无机填充材料的屋顶瓦，该瓦具有一个顶面、两个侧面、一个顶端和一个下端或底端，在瓦的底面限定了一个空腔，该空腔内布置有肋。