JP2003138698A - 建築用下地材フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 強度および耐水圧性に優れた建築用下地材フ
ィルムを提供する。 【解決手段】 微細孔を有する熱可塑性樹脂製多孔性フ
ィルムからなり、前記熱可塑性樹脂は、分子鎖長が２８
５０ｎｍ以上のポリオレフィンを１重量％以上含有する
通気性と透湿性を有する建築用下地材フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は建築用下地材フィル
ムに関し、詳しくは、強度に優れた建築用下地材フィル
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】建築物の屋根や床において、水の移動を
阻止するために、これまで種々の防水材料が使用されて
おり、その代表的なものとして、アスファルト（アスフ
ァルト工法）、合成ゴムや合成樹脂シート（シート工
法）等がある。この内、合成樹脂シートはアスファルト
等に比べて軽量であり、運搬、展張作業などを行い易
く、施工し易いため下地材として多用されている。これ
ら合成樹脂シートにおいては家屋内の湿気を屋外に排出
し、構造材である木材が水分により腐敗し劣化するのを
防止する目的でポリエチレン繊維を高温高圧加工したも
のや、多孔性シートに補強材を積層したものなどが開発
されている。例えば、無機充填剤を含む樹脂組成物を一
軸万向に延伸して得られた多孔性シートと樹脂製織布と
を積層して熱融着した建材用透湿防水シートとしたもの
（特開平9 一２７７４１４号公報）等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、建材用
透湿防水シートとしての従来の下地材シートには、強度
が不十分であるため、例えば外力が作用したり他の材料
と接触したりすると破れやすいという問題がある。

【０００４】上記従来技術の有する問題点に鑑みて、本
発明の目的は、強度に優れた建築用下地材フィルムを提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、強度に優
れ、外力が作用しても容易には破れない建築用下地材フ
ィルムを開発すべく鋭意研究した結果、特定の分子鎖長
を有するポリオレフィンを含有する熱可塑性樹脂で構成
した多孔性フィルムを建築用下地材フィルムとすること
により上記目的を達成することができることを見出し
た。

【０００６】すなわち、上記目的は各請求項記載の発明
により達成される。本発明に係る建築用下地材フィルム
の特徴構成は、多数の微細孔を有する熱可塑性樹脂製多
孔性フィルムからなり、前記熱可塑性樹脂が、分子鎖長
が２８５０ｎｍ以上のポリオレフィンを1 重量％以上含
有することにある。

【０００７】かかる構成の建築用下地材フィルムは、例
えば１〜３００μｍ程度の厚さであっても、十分に高い
強度を有する。また、多数形成される微細工の細孔径な
どを調節することにより、通気性．透湿性および耐水圧
性に優れた建築用下地材フィルムとすることができ、こ
れを使用することにより、建屋内の湿気を屋外に効率よ
く逃すことができる。

【０００８】本発明の建築用下地材フィルムにおいて
は、それを構成する熱可塑性樹脂が、分子鎖長が２８５
０ｎｍ以上のポリオレフィン（以下、長分子鎖長ポリオ
レフィンと称することがある）を１０重量％以上含有す
ることがより好ましく、長分子鎖長ポリオレブィンを２
０重量％以上含有することが更に好ましく、長分子鎖長
ポリオレフィンを３０重量％以上含有することが一層好
ましい。本発明に係る建築用下地材フィルムは強度が高
いため、外壁用のみならず，より高い強度が要求される
屋根用下地材フィルムとしても使用することができる。

【０００９】バブルポイント法（ＡＳＴＭ Ｆ３１６−
８６）により求めた前記微細孔の平均細孔直径ｄ（μ
ｍ）と、水銀圧入法（ＪＩＳ Ｋ１１５０）により求め
た前記微細孔の平均細孔半径ｒ（μｍ）とが、下記式を
満たすものであることが好ましい。 １．２≦２ｒ／ｄ≦１．７。

【００１０】２ｒ／ｄの値が前記範囲内にあると、建築
用下地材フィルムは強度、通気性、および透湿性のバラ
ンスに特に優れたものとなる。なお、フィルムの強度の
点から、２ｒ／ｄの値は１．６５以下であることがより
好ましく、１．６０以下であることが更に好ましい。多
孔性フィルムからなる建築用下地材フィルムの厚みは通
常１〜３００μｍであり、好ましくは５〜１００μｍ、
より好ましくは５〜５０μｍである。厚すぎると軽量性
に劣り、薄すぎると機械的強度が十分でなくなる。

【００１１】前記微細孔は、平均細孔直径ｄが０．０３
〜３μｍであることが好ましい。

【００１２】平均細孔直径ｄが０．０３〜３μｍである
と、通気性および透湿性に特に優れたものとなる。ま
た、本発明の建築用下地材フィルムに用いられる多孔性
フィルムは、ガーレー値が厚さ２５μｍあたり１０〜５
００秒／１００ｃｃ、空隙率が４０〜８０％であること
が好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の建築用下地材フィルムを
構成する多孔性フィルムの主原料である熱可塑性樹脂
は、分子鎖長が２８５０ｎｍ以上のポリオレフィン（長
分子鎖長ポリオレフィン）を１重量％以上含有する。こ
れにより、本発明の建築用下地材フィルムは従来品に比
して強度に優れるものとなっている。本発明の建築用下
地材フィルムを構成する熱可塑性樹脂は、長分子鎖長ポ
リオレフィンを１０重量％以上含有していることが好ま
しく、２０重量％以上含有することがより好ましく、３
０重量％以上含有することが一層好ましい。前記長分子
鎖長ポリオレフィンには、オレフィン（例えば、エチレ
ン、プロピレン、ブテン、ヘキセン等）の単独重合体、
２種類以上のオレフィンの共重合体、および１種以上の
オレフィンと他の１種類以上の重合性単量体との共重合
体であって、分子鎖長が２８５０ｎｍ以上のものが該当
し、より具体的には、例えば、低密度ポリエチレン、線
状ポリエチレン（エチレン−α−オレフィン共重合
体）、高密度ポリエチレン等のエチレン系樹脂、ポリプ
ロピレン、エチレン−プロピレン共重合体などのプロピ
レン系樹脂、ポリ（４−メチルペンテン−１）、ポリ
（ブテン−１）またはエチレン−酢酸ビニル共重合体
で、分子鎖長が２８５０ｎｍ以上のものが挙げられる。
本発明の建築用下地材フィルムを構成する熱可塑性樹脂
は、１種類の長分子鎖長ポリオレフィンを含有してもよ
く、また、２種類以上の長分子鎖長ポリオレフィンを含
有してもよい。

【００１４】本発明において、前記長分子鎖長ポリオレ
フィンは、他の１種類以上の熱可塑性樹脂と併用するこ
とができる。このような熱可塑性樹脂としては、水不溶
性または水難溶性熱可塑性樹脂が好ましく、例えば、分
子鎖長が２８５０ｎｍ未満のポリオレフィン、ブタジエ
ン−スチレン共重合体、ポリスチレン、スチレン−ブタ
ジエン−スチレン共重合体、スチレン−インプレン−ス
チレン共重合体などのスチレン系樹脂、塩化ビニル系樹
脂、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ピニリデン等のフッ
化ビニル系樹脂、６−ナイロン、６，６−ナイロン、１
２−ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート等の飽和ポリ
エステル系樹脂、ポリカーボネート、ポリフエニレンオ
キサイド．ポリアセタール、ポリフエニレンスルフィ
ド、シリコーン樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリ
エーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、熱可塑
性エラストマーやこれらの架橋物などが挙げられる。

【００１５】本発明の建築用下地材フィルムを構成する
熱可塑性樹脂は、その５０重量％を超える部分がポリオ
レフィン樹脂であることが好ましく、熱可塑性樹脂全部
がポリオレフィン樹脂であることも好ましい。ポリオレ
フィン樹脂は、機械的強度および化学的安定性に優れる
からである。すなわち、本発明の建築用下地材フィルム
を構成する熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン樹脂である
ことが好ましい。また、該ポリオレフィン樹脂は、前記
長分子鎖長ポリオレフィンを１０重量％以上含有するこ
とが好ましく、２０重量％以上含有することが特に好ま
しく、３０重量％以上含有することがとりわけ好まし
い。

【００１６】ポリオレフィンの分子鎖長、重量平均分子
鎖長、分子量および重量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィー）により測定し、特
定分子鎖長範囲または特定分子量範囲のポリオレフィン
の混合比率（重量％）はＧＰＣ測定により得られる分子
量分布曲線の積分により求めることができる。

【００１７】ここに、ポリオレフィンの分子鎖長は、後
述するＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィ
ー）測定によるポリスチレン換算の分子鎖長であり、よ
り具体的には以下の手順で求められるパラメータであ
る。

【００１８】すなわち、ＧＰＣ測定の移動相としては、
測定する未知試料も分子量既知の標準ポリスチレンも溶
解することができる溶媒を使用する。まず、分子量が異
なる複数種の標準ポリスチレンのＧＰＣ測定を行い、各
標準ポリスチレンの保持時間を求める。ポリスチレンの
Ｑファクターを用いて各標準ポリスチレンの分子鎖長を
求め、これにより、各標準ポリスチレンの分子鎖長とそ
れに対応する保持時間を知る。尚、標準ポリスチレンの
分子量、分子鎖長およびＱファクターは下記の関係にあ
る。 分子量＝分子鎖長×Ｑファクター次に、未知試料のＧＰ
Ｃ測定を行い、保持時間ー溶出成分量曲線を得る。標準
ポリスチレンのＧＰＣ測定において、保持時間Ｔであっ
た標準ポリスチレンの分子鎖長をＬとするとき、未知試
料のＧＰＣ測定において保持時間Ｔであった成分の「ポ
リスチレン換算の分子鎖長」をＬとする。この関係を用
いて、当該未知試料の前記保持時間ー溶出成分量曲線か
ら、当該未知試料のポリスチレン換算の分子鎖長分布
（ポリスチレン換算の分子鎖長と溶出成分量との関係）
が求められる。

【００１９】上記建築用下地材に用いるフィルムは、無
機充填剤あるいは有機充填剤などの充填剤を含有してい
てもよく、本発明の効果を妨げない範囲で脂肪酸エステ
ルや低分子量ポリオレフィン樹脂などの延伸助剤、安定
化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤などの添加剤
を含有してもよい。

【００２０】上記建築用下地材に用いるフィルムが、例
えば分子鎖長が２８５０ｎｍ以上の長分子鎖長ポリオレ
フィンを含有するポリオレフィン樹脂を原料とする場
合、樹脂原料と無機化合物および／又は樹脂の微粉末と
を、強混練できるようセグメント設計した２軸混練機を
使用して混練した後、ロール圧延法によりフィルム化
し、得られた原反フィルムを延伸機により延伸すること
によって、目的とするフィルムを製造することができ
る。延伸に使用する装置としては、公知の延伸装置が限
定なく使用可能であり、クリップテンターが好適な手段
として例示される。

【００２１】上述の無機化合物の微粉末としては、平均
粒子径が０．１〜１μｍの酸化アルミニウムや水酸化ア
ルミニウム、酸化マグネシウムや水酸化マグネシウム、
ハイドロタルサイト、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化チタン、
炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどが例示される。
特に、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムを使用し、フ
ィルム作製後に、酸性水により溶解、除去することが、
安定した特性を有する建築用下地材フィルムを得る上で
好適である。

【００２２】建築用下地材フィルムを構成する熱可塑性
樹脂は、放射線の照射により架橋されていてもよい。熱
可塑性樹脂が架橋されているフィルムは、非架橋の熱可
塑性樹脂からなる建築用下地材フィルムよりも耐熱性や
強度において優れる。

【００２３】本発明の建築用下地材フィルムは、厚み５
〜５０μｍ程度であることが特に好ましく、当該フィル
ムを構成する熱可塑性樹脂が放射線照射により架橋され
ていることが更に効果的である。通常は、フィルムを薄
くすると、強度が低下してしまうという問題がある。こ
れに対して、本発明にかかる建築用下地材フィルムに用
いる多孔性フィルムは、その厚みが５〜５０μｍ程度が
好ましく、かつ、それを構成する熱可塑性樹脂が放射線
の照射により架橋されているフィルムは、透湿性が特に
優れており、かつ高い耐水圧強度を有する建築用下地材
に用いるフィルムとなり得る。

【００２４】本発明の建築用下地材フィルムであって熱
可塑性樹脂が架橋されているフィルムは、非架橋の熱可
塑性樹脂を用いて製造した多孔性フィルムに対して、更
に放射線を照射することにより得ることができる。

【００２５】架橋のために未架橋の多孔性フィルムに照
射する放射線の種類は特に限定されないが、ガンマー
線、アルファー線、電子線などが好ましく用いられ、生
産速度や安全性の面から電子線の使用が特に好ましい。

【００２６】放射線源としては、加速電圧が１００〜３
０００ｋＶの電子線加速器が好ましく用いられる。加速
電圧が１００ｋＶより小さいと電子線の透過深さが充分
でなく、３０００ｋＶより大きいと装置が大掛かりとな
って、コスト的に好ましくない。放射線照射装置の例と
しては、バンデグラーフ型などの電子線走査型装置やエ
レクトロンカーテン型などの電子線固定・コンベア移動
型装置などが挙げられる。

【００２７】放射線の吸収線量は０．１〜１００Ｍｒａ
ｄであることが好ましく、０．５〜５０Ｍｒａｄである
ことがより好ましい。吸収線量が０．１Ｍｒａｄより小
さい場合には樹脂を架橋させる効果が充分でなく、１０
０Ｍｒａｄより大きい場合は強度が著しく低下するため
好ましくない。

【００２８】放射線を照射するときの照射雰囲気は、空
気中としてもよいが、窒素など不活性ガス雰囲気である
ことが好ましい。

【００２９】

【実施例】以下、本発明を更に具体的に説明するために
実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に制限される
ものではない。実施例および比較例に示す建築用下地材
フィルムの物性は、下記の評価方法により測定した。

【００３０】［評価方法］ （１）耐水性評価 フィルムの耐水圧（単位：ｍｍ水柱）をＪＩＳ Ｌ１０
９２に規定されている静水圧Ａ法（低水圧法）に準じて
測定した。耐水圧が高いほど、耐水圧性は優れる。

【００３１】（２）透湿性評価 フィルムの透湿度（単位：ｇ／ｍ² ・ｄａｙ）をＪＩＳ
Ｚ０２０８に規定されているカップ法に準じて測定し
た。透湿度が高いほど、透湿性は優れる。

【００３２】（３）通気性評価 フィルムのガーレー値（秒／１００ｃｃ）は、ＪＩＳ
Ｐ８１１７に準じて、Ｂ型デンソメーター（東洋精機
製）にて測定した。ガーレー値が小さいほど、通気性は
優れる。

【００３３】（４）フィルム厚み測定 フィルムの厚みは、山文電気社製、オフラインシート厚
み計（ＴＯＦ２ Ｖａｒ３．２２）を用いて、幅方向、
長さ方向にわたり、１０点でフィルムの厚みを測定し、
全測定値の平均値を算出した。その平均値をフィルムの
厚みとした。

【００３４】（５）平均細孔直径 ＡＳＴＭ Ｆ３１６−８６に準拠し、バブルポイント法
により、Ｐｅｒｍ−Ｐｏｒｏｍｅｔｅｒ（ＰＭＩ社製）
にて平均細孔直径ｄ（μｍ）を測定した。

【００３５】（６）平均細孔半径 ＪＩＳ Ｋ１１５０に準拠し、水銀圧入法により、オー
トポア III９４２０（ＭＩＣＲＯＭＥＲＩＴＩＣＳ社
製）にて平均細孔半径ｒ（μｍ）を測定した。尚、平均
細孔半径を求めるにあたり、０．００３２〜７．４μｍ
の範囲の細孔半径分布を測定した。

【００３６】（７）突刺強度 直径１２ｍｍのワッシャーにて固定したフィルムに、直
径１ｍｍ、針先曲率半径０．５ｍｍの金属製の針を、２
００ｍｍ／分の速さで突き刺した際に、孔が開口する最
大荷重を測定し、突刺強度とした。

【００３７】（実施例１）炭酸カルシウム（商品名：ス
ターピゴット１５Ａ、白石カルシウム社製、平均粒子径
０．１５μｍ）３０ｖｏｌ％と、ポリエチレン粉末（ハ
イゼックスミリオン３４０Ｍ、三井化学製、重量平均分
子鎖長１７０００ｎｍ、重量平均分子量３００万、融点
１３６℃）７０重量％とポリエチレンワックス（ハイワ
ックス１１０Ｐ、三井化学製、重量平均分子量１００
０、融点１１０℃）３０重量％の混合ポリエチレン樹脂
７０ｖｏｌ％とを強混練できるようセグメント設計した
２軸混練機（プラステック工学研究所製）を使用して混
練して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物中の分子鎖長
２８５０ｎｍ以上のポリエチレンの含有率は、２７重量
％であった。この樹脂組成物をロール圧延（ロール温度
１５０℃）することにより、約８０μｍの膜厚の原反フ
ィルムを作製した。

【００３８】得られた原反フィルムをテンター延伸機に
より延伸温度１１０℃で約５倍に延伸し、建築用下地材
用延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムの表面の
走査電子顕微鏡写真を図１に示す。

【００３９】この実施例１にて得られた建築用下地材フ
ィルムの耐水圧性、透湿性、通気度、膜厚、平均細孔直
径d 、平均細孔半径ｒ並びに２ｒ／ｄ、突刺強度の測定
結果を表１に示す。

【００４０】（実施例２）炭酸カルシウム（商品名：ピ
ゴット10、白石カルシウム社製、平均粒子径０．１μ
ｍ）３０ｖｏｌ％と、ポリエチレン粉末（ハイゼックス
ミリオン３４０Ｍ、三井化学製、重量平均分子鎖長１７
０００ｎｍ、重量平均分子量３００万、融点１３６℃）
７０重量％とポリエチレンワックス（ハイワックス１１
０Ｐ、三井化学製、重量平均分子量１０００、融点１１
０℃）３０重量％の混合ポリエチレン樹脂７０ｖｏｌ％
とを実施例１で使用したのと同じ２軸混練機を使用して
混練して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物をロール圧
延（ロール温度１５０℃）することにより、約６０μｍ
の膜厚の原反フィルムを作製した。

【００４１】得られた原反フィルムをテンター延伸機に
より延伸温度１１０℃で約５倍に延伸し、建築用下地材
フィルムを得た。得られたフィルムの物性等を表1 に示
す。 （比較例１）市販されている多孔性フィルムを建築用下
地材フィルムとして使用したときの耐水性、通気度、膜
厚、平均細孔直径ｄ、平均細孔半径ｒ並びに２ｒ／ｄ、
突刺強度の測定結果を表１に示す。この多孔性フィルム
は、高ドラフト比（引取速度／押出速度）にて成形した
ポリプロピレン層／ポリエチレン層／ポリプロピレン層
という層構成の積層フィルムに結晶化熱処理を施した
後、これを低温延伸し、次いで高温延伸して結晶界面を
剥離させて成形したフィルムである。

【００４２】

【表１】 表１から分かるように、実施例１及び２は、比較例１に
比べて突刺強度は顕著に高く、またガーレー値は顕著に
小さい。すなわち、実施例１及び２では、強度に優れる
と共に通気性にも優れる建築用下地材フィルムが得られ
たことが分かる。また、実施例のフィルムは耐水圧性に
も優れている。

【００４３】〔別実施の形態〕 （１）上記実施形態では、ポリオレフィン樹脂製の多孔
性フィルムを単独に使用する例を示したが、多孔性フィ
ルムの透湿性を損なわない範囲で不織布、各種織布、編
地などを積層した複合フィルムとして用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の建築用下地材フィルムに用いられる
多孔性フィルムの電子顕微鏡写真

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｃ 55/02 Ｂ２９Ｃ 55/02 (Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０８Ｌ 23:00 23:00） (72)発明者 花田 暁 大阪府高槻市塚原２丁目10番１号 住友化 学工業株式会社内 (72)発明者 山田 武 大阪府高槻市塚原２丁目10番１号 住化プ ラステック株式会社内 Ｆターム(参考） 4F074 AA08 AA16 AA32 AA36 AA38 AA66 AA70 AA71 AA74 AA76 AA77 AA78 AA87 AA90 AB00 AB01 AB03 AC17 AC19 AC20 AC24 AC26 AE01 CA02 CB03 CB14 DA03 DA08 DA10 DA23 DA59 4F210 AA04 AB23 AG01 AG20 AH46 AR12 QA02 QA04 QC03 QD13 QN01 4J002 BB011 BB012 BC031 BC051 BD031 BD131 BD141 BP011 CB001 CF061 CF071 CG001 CH071 CH091 CK021 CL011 CL031 CM041 CN011 CP031 DE076 DE106 DE116 DE136 DE146 DE236 DE286 GL00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微細孔を有する熱可塑性樹脂製多孔性フ
   ィルムからなり、前記熱可塑性樹脂は、分子鎖長が２８
   ５０ｎｍ以上のポリオレフィンを１重量％以上含有する
   ことを特徴とする建築用下地材フィルム。
2. 【請求項２】 バブルポイント法（ＡＳＴＭ Ｆ３１６
   −８６）により求めた前記微細孔の平均細孔直径ｄ（μ
   ｍ）と、水銀圧入法（ＪＩＳ Ｋ１１５０）により求め
   た前記微細孔の平均細孔半径ｒ（μｍ）とが、下記式を
   満たすものである請求項１又は２の建築用下地材フィル
   ム、 １．２≦２ｒ／ｄ≦１．７
3. 【請求項３】 前記微細孔は、平均細孔直径ｄが０．０
   ３〜３μｍである請求項１又は２の建築用下地材フィル
   ム。