JP2001179838A - ポリオレフィン系樹脂シートの接合方法 - Google Patents

ポリオレフィン系樹脂シートの接合方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリオレフィン系樹脂シート同士の接合にお
いて、水密性の確保と作業性の改善を目的とした接合方
法を提供すること。 【解決手段】 ポリオレフィン系樹脂シート１同士を溶
接棒２で接合する際に、該シートよりも溶融粘度の低い
組成物からなる溶接棒で、かつその溶接棒のＭＦＲ値が
シートのＭＦＲ値よりも０．０５〜１００ｇ／１０分大
きい溶接棒を用いることであり、ポリオレフィン系樹脂
シート及び溶接棒が同質の樹脂組成物からなり、それら
がオレフィン系熱可塑性エラストマーを主体とするもの
であり、さらに溶接棒に光安定剤が添加されていること
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、床材や防水材とし
て施工されるポリオレフィン系樹脂シートの接合方法に
関し、更に詳しくは水密性に優れ、溶接作業性の改善さ
れたポリオレフィン系樹脂シートの接合方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、床材や防水材はポリ塩化ビニル製
シートが使用されていた。ポリ塩化ビニル製のシート
は、シート同士の接合方法として、溶接棒による樹脂溶
接やシーム液を使用して容易に接合することが出来るた
め、水密性の要求される床材や防水材に好適に用いられ
ていた。
【０００３】しかし、ポリ塩化ビニル製シートは火災時
や焼却時に塩素系ガスを発生するため、近年ポリオレフ
ィン系樹脂シートが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ポリオレフ
ィン系樹脂シートは溶剤に溶けにくいためにシーム液に
よる接合は困難であり、水密性を要求される施工では、
溶接棒を使用して樹脂溶接する必要がある。しかし、水
密性の確保には溶接棒がシートの接合部位で充分に軟
化、変形してシート同士を接合することが要求される
が、ポリオレフィン系樹脂の接合は、高温にするとシー
トの変形や溶接棒の破断が起こり、ポリ塩化ビニル系シ
ートの接合よりも作業性が悪かった。
【０００５】本発明は、ポリオレフィン系樹脂シート同
士の接合において、水密性の確保と作業性の改善を目的
とした接合方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明が講じた手段は、ポリオレフィン系樹脂シー
ト同士を溶接棒で接合する際に、シートよりも溶融粘度
の低い組成物からなる溶接棒で、かつその溶接棒のＭＦ
Ｒ値がシートのＭＦＲ値よりも０．０５〜１００ｇ／１
０分大きい溶接棒を用いることを特徴とするものであ
る。シートよりも溶融粘度の低い溶接棒を使用すること
によって、シートと溶接棒を樹脂溶接する適切な温度で
溶接棒が充分軟化、変形して水密性が確保されるためで
ある。更に、接合温度が低温域まで広がることから作業
性も改善される。
【０００７】この接合で用いるポリオレフィン系樹脂シ
ートと溶接棒が同質であることが好ましい。ここで言う
同質とはシートと溶接棒を構成する素材の系統を言うも
のであり、シートと溶接棒が必ずしも一致するものでな
くとも良い。
【０００８】更に好ましい形態として、ポリオレフィン
系樹脂シート及び溶接棒がオレフィン系熱可塑性エラス
トマーを主体とした接合方法である。この形態は、特に
耐候性を要求される防水材の接合方法として好ましい。
また、溶接棒に光安定剤を添加することによって、溶接
棒自体の耐候性が向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基いて更に詳しく説明する。
【００１０】本発明の接合方法は、ポリオレフィン系樹
脂シート１同士を溶接棒２で接合する際に、シート１よ
りも溶融粘度の低い組成物からなる溶接棒２を用いて接
合することを特徴とするものであり、溶融粘度の指標と
して樹脂組成物のＭＦＲ（メルトフローレート）値が利
用でき、一般的にポリオレフィン系樹脂シートのＭＦＲ
値は、０．１〜１０ｇ／１０分程度のものが適してお
り、溶接棒のＭＦＲ値はシートのＭＦＲ値よりも０．５
〜２０ｇ／１０分大きい範囲のものであり、０．６〜３
０ｇ／１０分程度が好適である。
【００１１】シートと溶接棒の溶融粘度差は溶接棒のＭ
ＦＲ値（ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠し、２３０℃で測定
した値）がシートのＭＦＲ値よりも０．０５ｇ／１０分
以上大きく、１００ｇ／１０分以内の大きさにすること
が好ましい。ＭＦＲの差が０．０５ｇ／１０分未満では
シートと溶接棒を樹脂溶接する適切な温度で溶接棒の変
形が充分でなく、水密性が確保できない。ＭＦＲの差が
１００ｇ／１０分を越えると分子量が低下するため溶接
棒の物性が低下し、耐久性も劣るため好ましくない。溶
接棒のＭＦＲ値がシートのＭＦＲ値よりも０．５〜２０
ｇ／１０分大きい範囲であれば、適切な条件下における
シート表面温度で溶接棒の軟化、変形が充分であり、水
密性が特に良好となる。また、溶接棒の溶融温度がシー
トよりも若干低いため、シートを必要以上に加熱しなく
とも溶接棒を軟化、変形させることができ、接合時の温
度範囲が広がるとともに接合後の外観も良好となる。
【００１２】ポリオレフィン系樹脂シートと溶接棒を構
成する材料は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブテンー１、エチレンと炭素数３以上のα−オ
レフィンとの共重合樹脂、プロピレンと炭素数４以上の
α−オレフィンとの共重合樹脂、エチレンとスチレンの
共重合樹脂、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プ
ロピレン−ジエンゴム、エチレン−ブテンゴム、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン−アクリル酸エス
テル共重合樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合樹脂、
オレフィン系熱可塑性エラストマー、非結晶α―オレフ
ィン樹脂等である。これらの樹脂を軟化する目的でパラ
フィンオイル、鉱物油等の可塑剤を添加することも可能
である。また、物性や加工性向上を目的として部分架橋
を施したもの等も可能である。
【００１３】上記オレフィン系樹脂に、酢酸ビニル含量
が５０〜９０重量％のエチレン酢酸ビニル共重合樹脂、
カルボン酸含有率が１〜２０重量％のエチレン共重合樹
脂、マレイン酸含有率が１〜２０重量％のエチレン共重
合樹脂、スチレン系エラストマー、熱可塑性ポリウレタ
ン、アイオノマー、ポリエステル、ポリアミド、エチレ
ンビニルアルコール樹脂、ポリメタクリル酸エステル、
アクリルゴム、アクリロニトリルゴム、スチレン−ブタ
ジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、水素
化アクリロニトリル−ブタジエンゴム等のポリマーをブ
レンドすることも可能である。
【００１４】本発明ではポリオレフィン系樹脂シートと
溶接棒が同質の樹脂組成物かなる接合方法が好ましい。
ここで言う同質とは、ポリオレフィン系樹脂シートと溶
接棒を構成する素材が同じ系統であることを示してお
り、例えばシートと溶接棒が共に同じポリマーを主体と
して構成することである。この場合、全く同じポリマー
でもＭＦＲや密度が異なるポリマーであっても良い。ポ
リオレフィン系樹脂シートと溶接棒を同質とすることに
よって、接合強度が高くなり接合部位の耐久性に好まし
い。
【００１５】上記の形態として、本発明ではポリオレフ
ィン系樹脂シートと溶接棒が共にオレフィン系熱可塑性
エラストマーを主体とすることが好ましい接合方法で
る。オレフィン系熱可塑性エラストマーを主体としたも
のは、耐候性、耐熱性、防水性に優れることから、特に
ポリオレフィン系防水材の接合方法として好ましい。
【００１６】オレフィン系エラストマーは、ハードセグ
メントとしてポリプロピレン又はポリエチレン、ソフト
セグメントとしてエチレンプロピレンゴム又はエチレン
プロピレンに第三成分のモノマーを含むゴムを複合化し
たもので、柔軟性、ゴム弾性に優れた熱可塑性ポリマー
である。複合化の方法は、ハードセグメントとソフトセ
グメントをそれぞれ別に重合して機械的に分散させて得
る方法や、ハードセグメントとソフトセグメントを重合
過程で複合化して得る方法がある。また、機械的に分散
させて得る方法には、部分架橋や鉱物油等の軟化剤を添
加したものがある。
【００１７】本発明には、いずれの方法で得られたオレ
フィン系熱可塑性エラストマーを使用することが可能で
あるが、より好ましくは、重合によって得られたリアク
タータイプのオレフィン系熱可塑性エラストマーがより
好ましい。リアクタータイプのものは、ソフトセグメン
トが均一に微分散しており、物性のバランスに優れ、軟
化剤も含まれていないため耐久性にも優れるためであ
る。
【００１８】本発明では、溶接棒に光安定剤を添加する
ことが更に好ましい。溶接棒に光安定剤を添加して接合
することによって、接合部位の耐候性が向上する。
【００１９】光安定剤としては、ベンゾトリアゾール系
やベンゾフェノン系の紫外線吸収剤、ヒンダードアミン
系の光安定剤（−ＮＨ型、−ＮＨｅ型）、金属酸化物か
ら成る紫外線遮蔽剤等を５０〜５０００ｐｐｍ程度添加
することが一般的である。更に、体質顔料、顔料、酸化
防止剤、充填剤等を添加して紫外線を遮蔽することが好
ましい。
【００２０】本発明の接合方法で使用するポリオレフィ
ン系樹脂シートの厚みは、０．１〜５．０ｍｍ程度が一
般的であり、１．０〜３．０ｍｍが好適である。
【００２１】本発明の接合方法に使用する溶接棒は、太
さが１．０〜５．０ｍｍの紐状のものが一般的である。
紐状の断面形態は、円型、星型、三角型、四角型、多角
形型、台形型等特に制限はないが、円形のものが一般的
である。
【００２２】更に本発明の方法はシートと溶接棒との接
合以外にも、建物の形状によってできる入り隅や出隅の
水密性のために使用する成形役物等とシートとを接合す
る場合に、その成形役物等をシートよりも溶融粘度を下
げて両者の接合性、水密性の向上の手段として利用する
ことも可能である。
【００２３】本発明の接合方法は、例えば熱風溶接機を
使用してシートと溶接棒を同時に加熱して押圧しながら
溶接する方法や、溶接棒のみを加熱して接合する方法や
ホットメルト銃等を使用して接合することも可能であ
る。
【００２４】
【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳しく説
明する。
【００２５】図１及び図２は本発明に係る施工方法の一
実施形態を説明するものである。図１は、ポリオレフィ
ン系樹脂シート１を重ねあわせて溶接棒２により接合し
た実施形態の断面図であり、図２は、ポリオレフィン系
樹脂シート１を突き合わせ、突き合わせた部分を６０°
にカットして溶接棒２により溶接した実施形態の断面図
である。図１及び図２に示した実施形態は、熱風溶接機
を使用して接合したものである。
【００２６】シート１の作製 リアクター法で得られたＭＦＲ＝０．４５ｇ／１０分の
オレフィン系熱可塑性エラストマー９５重量部、ＭＦＲ
＝１．０ｇ／１０分の低密度ポリエチレン５重量部、グ
レーの顔料（マスターバッチ）３重量部、ヒンダードア
ミン（−ＮＨ型）の光安定剤１０００ｐｐｍを使用して
カレンダー加工により表１に示す実施例１〜１０及び比
較例１〜３の厚さ１．５ｍｍのシート１を加工した。Ｍ
ＦＲの測定は、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準拠して２３０℃
で測定した。
【００２７】溶接棒２の作製 リアクター法で得られたＭＦＲ＝０．４５ｇ／１０分及
びＭＦＲ＝２５ｇ／１０分のオレフィン系熱可塑性エラ
ストマーとＭＦＲ＝８０ｇ／１０分の低密度ポリエチレ
ン（合わせて１００重量部）、グレーの顔料（マスター
バッチ）３重量部、実施例６〜１０にはヒンダードアミ
ン（−ＮＨ型）の光安定剤１０００ｐｐｍを使用して、
表１に示す実施例１〜１０及び比較例１〜３の溶接棒２
を押出機により２．５ｍｍの丸棒に加工した。ＭＦＲの
測定は、シート１と同様に測定した。
【００２８】実施例及び比較例の接合は、前記によって
得たシート１と溶接棒２とを熱風溶接機を使用して行っ
た。
【００２９】評価 接合作業性 ○：熱風溶接による接合作業性が良い △：作業性に問題がない ×：作業性に劣る 水密性 ○：溶接棒の追従性が良く、隙間が空かない ×：溶接棒の追従性が悪く、隙間が空く 溶接棒２の耐候性 ○：サンシャインウエザーメーター１０００時間でクラ
ック発生が無い △：サンシャインウエザーメーター１０００時間で小さ
なクラックが発生する。
【００３０】
【表１】
【００３１】表１からシートのＭＦＲよりも溶接棒のＭ
ＦＲを大きくすることで、接合作業性が向上し、水密性
が良好になることがわかる。更に、溶接棒に光安定剤を
添加することにより、溶接棒の耐候性が向上する。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明から、ポリオレフィン系樹脂
シート同士を溶接棒を用いて接合する際に、シートより
も溶融粘度の低い組成物からなる溶接棒で、かつその溶
接棒のＭＦＲ値がシートのＭＦＲ値よりも０．０５〜１
００ｇ／１０分大きい溶接棒を用いることにより、シー
トと溶接棒を樹脂溶接する適切な温度で溶接棒が充分軟
化、変形して水密性が確保され、接合温度が低温域まで
広がることから作業性も改善されることから溶接作業性
が向上し、水密性の良好な接合を行うことが出来る。
【００３３】又、シートと溶接棒が同質である場合や、
シートと溶接棒がオレフィン系熱可塑性エラストマーを
主体とする場合には、特に耐候性を要求される防水材の
接合方法として好ましいものとなる。
【００３４】更に溶接棒に光安定剤を添加した場合には
溶接棒自体の耐候性が向上して溶接棒の耐候性が良好と
なり、特にポリオレフィン系防水シートの接合方法とし
て有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態であり、シートを重ねあ
わせて溶接棒により接合した実施形態の断面図である。
【図２】 本発明の一実施形態であり、ポリオレフィン
系樹脂シートを突き合わせ、突き合わせた部分を６０°
にカットして溶接棒により溶接した実施形態の断面図で
ある。
【符号の説明】
１：ポリオレフィン系樹脂シート ２：溶接棒

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリオレフィン系樹脂シート同士を溶接
    棒で接合する際に、該シートよりも溶融粘度の低い組成
    物からなる溶接棒で、かつその溶接棒のＭＦＲ値がシー
    トのＭＦＲ値よりも０．０５〜１００ｇ／１０分大きい
    溶接棒を用いることを特徴とする接合方法。
  2. 【請求項２】 ポリオレフィン系樹脂シート及び溶接棒
    が同質の樹脂組成物からなること特徴とする請求項１記
    載の接合方法。
  3. 【請求項３】 ポリオレフィン系樹脂シート及び溶接棒
    がオレフィン系熱可塑性エラストマーを主体とすること
    を特徴とする請求項１又は２記載の接合方法。
  4. 【請求項４】 溶接棒に光安定剤が添加されていること
    を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の接合方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002114877A (ja) * 2000-10-06 2002-04-16 Lonseal Corp ポリオレフィン系シート用溶接棒及びその溶接棒を用いたシートの接合方法
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