JP2004115642A

JP2004115642A - アスファルトルーフィングの施工方法

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Publication number: JP2004115642A
Application number: JP2002280616A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Tajima; 田島　常雄; Takayoshi Imai; 今井　隆良; Toru Kojima; 小嶋　徹; Takashi Ito; 伊藤　貴志; Kazuhiro Abe; 安部　和広; Tomomi Kato; 加藤　友海; Tomoaki Otsuka; 大塚　知明
Original assignee: Tajima Roofing Inc
Current assignee: Tajima Roofing Inc
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2022-09-26
Also published as: JP3957601B2

Abstract

【課題】加熱を必要とせず、発煙、悪臭を出さず、また剥離シートの発生を伴うこともなく、極めて短時間でアスファルトルーフィングを下地に密着固定することができ、ほとんど天候状態に左右されないアスファルトルーフィングの施工方法、それに使用される改質アスファルトエマルジョン及び変性アスファルトルーフィングの提供。
【解決手段】アスファルトを水中に乳化分散させたアスファルトエマルジョンにおいて、乳化剤として反応性ポリビニルアルコールを用いた改質アスファルトエマルジョン。及び、下地に、反応性ポリビニルアルコールを乳化剤とした該改質アスファルトエマルジョンと、２個以上のヒドラジド基を有する化合物からなる架橋剤とを混合、塗布し、接着層を形成せしめ、アスファルトルーフィングを貼りつけるに当たり、アスファルトルーフィングの接合面に予め反応性ポリビニルアルコールのゲル化剤からなる層を形成しておくことを特徴とするアスファルトルーフィングの施工方法。
【選択図】　　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、改質アスファルトエマルジョン、一体化したアスファルト防水層を得るアスファルトルーフィングの施工方法および変性アスファルトルーフィングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
施工現場でアスファルトを溶融し、その溶融アスファルトを被防水面に流しながらアスファルトルーフィングを複数枚貼り重ねて防水層を形成していくいわゆるアスファルト防水熱工法は、その防水信頼性の点で現在でも防水工法の主流の座を占めている。該工法のもっとも優れている点は、施工時にはアスファルトの粘性が低く流動性に優れているため高い水密充填性が得られ、かつ施工後アスファルトの冷却とともに固化し連続一体化した防水層が容易に得られる点にある。
【０００３】
一方、ウレタンの塗膜防水材のように液状物を塗布して防水層を形成させるものや、溶剤でカットバックした接着剤を用いて防水シートを貼って行く方法もあるが、いずれも反応硬化が終了した時点で、または溶剤が揮散し終わった時点で、初めて設計した防水性能が発現するものであって、施工直後に完全な防水性能が得られるものではなく、施工直後の降雨を嫌う工法である。
【０００４】
前記アスファルト防水熱工法は、防水効果が極めて優れたものではあるが、該工法は、普通２００〜４００ｋｇの防水工事用アスファルトを溶解できる溶解パンに入れ、プロパンバーナーなどの加熱源により防水工事用ブローンアスファルトを２５０〜３００℃に溶解させ、次いで作業者が溶解したアスファルトを持ち運び可能な小さな缶に移し、柄杓で流しながらアスファルトルーフィングを貼りつけ防水層を形成する方法であり、普通３〜６ｋｇ／ｍ^２必要とされるアスファルトの溶解作業はほぼ終日行わざるを得ない。２５０〜３００℃の温度で溶解させる理由は、それ以下の温度だとアスファルトの流動性がとぼしく、防水工事作業に支障をきたすためである。ところが、アスファルトを溶解させるときに発生する煙や臭が近所の住人に嫌われたり、アスファルトへの引火や取扱い時の作業員の火傷など、いろいろの問題点が指摘されている。
【０００５】
そこで、これらの問題点が存在しないアスファルト系の冷工法の開発が強く望まれている。この冷工法の一つに、粘着層を用いて防水層を接着する自着工法があり、この方法がかなり市場に定着しつつあるが、施工時に剥離された剥離紙が大量の廃材となり、この処分が大問題となる。
【０００６】
一方、トーチバーナーでアスファルトルーフィングを炙り、塗装アスファルト層を溶融させて防水層を粘着させるいわゆるトーチ工法も徐々に普及しつつあるが、かなり高度の施工技術を要し特にジョイントのトーチングが不充分だと即漏水につながりその点で不安を残す工法である。
【０００７】
また、アスファルトルーフィングをコンクリートなどの下地にドリルで削穴したのちアンカープラグでもって機械的に固定し、ジョイント部分のみトーチ工法で処理する方法も提案されているが、先述したようにトーチ工法特有の不安が常に内在した方法であり完全なものとは言えない。さらにこのような機械固定方法は、下地コンクリートにアンカーする作業にかなりの時間を要し、効率的な施工方法とは言い難い。
【０００８】
さらに、改質アスファルトを水中に乳化分散させた改質アスファルトエマルジョンを接着剤に用いてアスファルトルーフィングを施工する方法が提案されている。この方法を用いれば、熱を加える必要性がなく、またアスファルトの発煙や悪臭の発生はないが、改質アスファルトエマルジョン中の水分がなくなるまでの時間を必要とする。これでは風の強い日には作業ができなくなるだけでなく、作業性が著しく悪い欠点がある。
【０００９】
一方、特許文献１には、（Ａ）側鎖にカルボニル基を含有する変性ポリビニルアルコールを分散剤とし、エチレン性不飽和単量体と分子中にカルボニル基を有するビニル系単量体を共重合した重合体を分散質とする水性エマルジョンに（Ｂ）ヒドラジン化合物を配合してなる水性エマルジョン組成物及びそれを主成分とする接着剤について記載されている。しかしこの接着剤を用いてアスファルトルーフィングを施工する場合、（Ａ）水性エマルジョンに（Ｂ）ヒドラジン化合物からなる架橋剤を混合しても直ちに接着効果を発現することがないので、作業性が悪い欠点は解消されなかった。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−３３０５７２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、加熱を必要とせず、発煙、悪臭を発生することもなく、剥離紙廃材を出すこともなく、極めて短時間でアスファルトルーフィングを下地に密着固定して充分な水密性を発現できるアスファルトルーフィングの施工方法を提供すること、それに使用される改質アスファルトエマルジョン及び変性アスファルトルーフィングを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、アスファルトを水中に乳化分散させたアスファルトエマルジョンにおいて、乳化剤として反応性ポリビニルアルコールを用いたことを特徴とする改質アスファルトエマルジョンに関する。
本発明の第２は、下地に、反応性ポリビニルアルコールを乳化剤とした請求項１記載の改質アスファルトエマルジョンと、２個以上のヒドラジド基を有する化合物からなる架橋剤とを混合、塗布し、接着層を形成せしめ、アスファルトルーフィングを貼りつけるに当たり、アスファルトルーフィングの接合面に予め反応性ポリビニルアルコールのゲル化剤からなる層を形成しておくことを特徴とするアスファルトルーフィングの施工方法に関する。
本発明の第３は、アスファルトルーフィングの一面に反応性ポリビニルアルコールのゲル化剤からなる層を有することを特徴とする変性アスファルトルーフィングに関する。
本発明の第４は、請求項３記載の反応性ポリビニルアルコールのゲル化剤からなる層が該ゲル化剤の散布により形成されたものであることを特徴とする請求項３記載の変性アスファルトルーフィングに関する。
本発明の第５は、請求項３記載の反応性ポリビニルアルコールのゲル化剤からなる層が該ゲル化剤を担持した織布、不織布またはフィルムにより形成されたものであることを特徴とする請求項３記載の変性アスファルトルーフィングに関する。
本発明の第６は、反応性ポリビニルアルコールのゲル化剤がホウ酸塩であることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の変性アスファルトルーフィングに関する。
【００１３】
本発明の改質アスファルトエマルジョンは、反応性ポリビニルアルコールを分散剤・乳化剤とし、アスファルトを分散質とするものであり、アスファルト７０〜９３重量部、反応性ポリビニルアルコール３０〜７重量部からなり、特に、アスファルト８３〜９３重量部、反応性ポリビニルアルコール１７〜７重量部が好ましい。
アスファルトとしては、各針入度のストレートアスファルト、ストレートアスファルトを触媒の存在下、または無触媒下で空気を吹き込んで製造されるブローンアスファルト、あるいはセミブローンアスファルト、溶剤脱瀝アスファルト等、あるいはそれらの混合物があり、更に、プロセスオイル、潤滑油等のオイル、石油樹脂等を少量添加しても良い。
【００１４】
反応性ポリビニルアルコールは、ゲル化による初期接着力の発現、架橋剤による耐水性・耐久性付与および乳化剤・保護コロイド形成を目的として使用されるものであり、反応性ポリビニルアルコールとしては、側鎖にケトン基またはアルデヒド基に由来するＣ＝Ｏ結合を有する反応活性の高い反応基を有するポリビニルアルコールであり、カルボニル基を有するビニル系単量体と脂肪族ビニルエステル単量体とからなる共重合体のケン化物、あるいは、ポリビニルアルコールにカルボニル化合物を付加させた付加物であり、具体的には、ジアセトンアクリルアミド共重合変性ポリビニルアルコール、ジアセトンアクリレート共重合変性ポリビニルアルコール、ジアセトンメタクリレート共重合変性ポリビニルアルコール、アセト酢酸アリル共重合変性ポリビニルアルコール、ビニルメチルケトン共重合変性ポリビニルアルコール、ビニルエチルケトン共重合変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル化ポリビニルアルコール等があるが、アセトアセチル基導入ポリビニルアルコールが好ましい。特に、重合度５００〜３０００、ケン化度７０〜９８の反応性ポリビニルアルコールが好ましい。
また、エマルジョンを形成せしめるために添加される水は、
｛（アスファルト重量）＋（反応性ポリビニルアルコール重量）｝：（水の重量）＝３０：７０〜８０：２０とする。特に、４０：６０〜６０：４０が好ましい。
【００１５】
更に、改質アスファルトエマルジョンを製造するに当たり、必要に応じて乳化剤を添加することができる。
カチオン性乳化剤としては、アルキルアミン類、アルカノールアミン類、ポリエチレンポリアミン類、アミンオキサイド類、第４級アンモニウム塩類が挙げられ、これらのエチレンオキサイドおよび／またはプロピレンオキサイド付加物も含まれる。また、４級塩ではないカチオン性界面活性剤の場合は、塩酸、酢酸、スルファミン酸、ジメチル硫酸などで各々の酸塩の形で使用される。
アニオン性乳化剤としては、カルボン酸塩類、硫酸エステル塩類、スルホン酸塩類が挙げられ、これらのエチレンオキサイドおよび／またはプロピレンオキサイド付加物も含まれる。
ノニオン性乳化剤としては、高級アルコールエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、高級アルキルアミンエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミドエチレンオキサイド付加物、油脂のエチレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物などのポリエチレングリコール型界面活性剤、およびグリセロールの脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ソルビトールおよびソルビタンの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステル、アルカノールアミン類の脂肪酸アミドなどの多価アルコール型界面活性剤が挙げられる。
両イオン性乳化剤としては、アミノ酸型、ベタイン型のカルボン酸塩、硫酸エステル塩類、スルホン酸塩類、リン酸エステル類などが挙げられる。
乳化剤としては、カチオン性、アニオン性、ノニオン性、両イオン性のいずれを使用してもよく、１種または２種以上の多成分系であっても良い。
【００１６】
また、改質アスファルトエマルジョンを製造するに当たり、必要に応じてアスファルトの可撓性、耐久性を付与する改質剤として、ゴムや重合体を添加することができる。
改質剤として使用することのできるゴムとしては、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレンゴム、ポリイソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、エチレン−プロピレンゴム、スチレン−ブタジエンブロック共重合ゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合ゴムなどがある。
改質剤として使用することのできる重合体としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリレート共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、酢酸ビニル−アクリレート共重合体などがある。
これらのゴムまたは重合体は、粉末状、ラテックス状、エマルジョン状またはこれらの混合状態で改質アスファルトエマルジョンに配合される。
更に、改質アスファルトエマルジョン中に増粘剤、造膜助剤、防腐剤等を配合することもできる。
【００１７】
本発明において、架橋剤として用いられる２以上のヒドラジド基を有する化合物としては、アジピン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ポリアクリル酸ヒドラジド等がある。
この架橋剤として用いられる２以上のヒドラジド基を有する化合物の添加量は特に制限はないが、通常改質アスファルトエマルジョン中の反応性ポリビニルアルコールに対して０．１〜２０重量％添加する。特に５〜１５重量％が好ましい。
この架橋剤による反応性ポリビニルアルコールの架橋反応は、緩やかに進行する反応で、本発明においては施工後ゲル化剤によるゲル化反応の後に架橋反応が完了する。
【００１８】
本発明において使用される反応性ポリビニルアルコールのゲル化剤としては、Ｂ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｖ、Ｃｒ等の水溶性金属塩や、没食子酸、タンニン酸等の天然物質も使用することができる。特に硼砂（ホウ酸ナトリウム）が好ましい。
このゲル化剤は、アスファルトルーフィングの施工に際し、接着層とアスファルトルーフィングとの間に介在させるが、介在させる方法としては、アスファルトルーフィング成形時にゲル化剤をシート表面に直接散布しておくことでも良い。また、アスファルトルーフィング成形時の溶融した裏面にあらかじめゲル化剤を担持せしめた織布、不織布またはフィルムを貼り合わせておくこともできる。このゲル化剤の使用量について特に制限はないが、通常アスファルトルーフィングに対して、０．０１ｇ／ｍ^２〜１０ｇ／ｍ^２用いられる。特に、１〜５ｇ／ｍ^２が好ましい。
このゲル化剤による反応性ポリビニルアルコールのゲル化反応は瞬時に進行し、酸やアルカリなどの触媒や熱を必要としない反応であるので、周辺環境や施工下地に負荷を与えない効果を有する。
【００１９】
本発明の構成による効果を図に基づいて説明する。
図１は、改質アスファルトエマルジョンに架橋剤を添加した場合を説明する模式図である。
（ａ）は、改質アスファルトエマルジョンを示し、改質アスファルト粒子１が均一に分散している。
（ｂ）は、改質アスファルト粒子の拡大図であり、改質アスファルト粒子１の周りを反応性ポリビニルアルコール２が包囲している。
（ｃ）は、架橋剤３を示す。
（ｄ）は、施工前に改質アスファルトエマルジョンと架橋剤を混合した状態を示す。改質アスファルトエマルジョンに架橋剤３を添加混合して、均一に分散しても直ちに架橋反応は起きない。
図２は、本発明の効果を説明するための模式図である。
（ａ）は、コンクリート等からなる下地層４、接着層５、ゲル化剤層６およびアスファルトルーフィング層７からなる施工時の層構成を示す。この接着層５は、反応性ポリビニルアルコールを乳化剤としたアスファルトエマルジョン（１はアスファルト粒子を示す。）と架橋剤３とからなる。
（ｂ）は、ゲル化剤層６のゲル化剤と接着層５中の反応性ポリビニルアルコールが接触してゲル化反応を起こし初期接着力を発現した状態を示す。８はゲル化に伴う架橋を示し、ここでは架橋剤３は未反応状態で分散している。
（ｃ）は、接着層５中の反応性ポリビニルアルコールと架橋剤３と反応し、架橋結合８を形成した状態を示す。
アスファルトルーフィング層７と下地層４とは、接着層５を介して強固に結合し、耐水性、耐久性に優れた接合が得られる。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はそれによって限定されるものではない。
【００２１】
実施例１
表面から、鉱物質層／上掛け改質アスファルト層／アスファルト含浸基材層／上掛け改質アスファルト層よりなる積層体に、あらかじめホウ酸ナトリウムを５ｇ／ｍ^２となるように散布した完全ケン化ポリビニルアルコール不織布（３０ｇ／ｍ^２）を基材裏面側の改質アスファルト層が溶融状態の段階で貼り合わせ、片面変性アスファルトルーフィングを作成した（以下、本発明品という）。
比較のために、同様の積層体に、完全ケン化ポリビニルアルコール不織布（３０ｇ／ｍ^２）を基材裏面側の改質アスファルト層が溶融状態の段階で貼り合わせ、片面変性アスファルトルーフィングを作成した（以下、比較品という）。
日本酢ビポバール株式会社製　Ｄポリマー５重量部、ストレートアスファルト５０重量部および水４５重量部からなる改質アスファルトエマルジョンにアジピン酸ジヒドラジドを０．５重量部加えて撹拌し、下地に３００ｇ／ｍ^２塗布した。
塗布した改質アスファルトエマルジョンが乾燥する前に、本発明品および比較品である変性アスファルトルーフィングをそれぞれその裏面が改質アスファルトエマルジョンに接するように貼り合わせ初期接着力を測定した。
測定条件は下記の通りとした。
測定条件
下地　　　　　　　　　　　　スレート板（５ｍｍ厚）
試験条件　　　　　　　　　　１８０度ピーリング試験（２０℃で測定）
ピーリング速度　　　　　　　３００ｍｍ／ｍｉｎ
その結果を表１に示す。
【表１】

【００２２】
【発明の効果】
本発明により、加熱を必要とせず、発煙、悪臭を出さず、また剥離シートの発生を伴うこともなく、極めて短時間でアスファルトルーフィングを下地に密着固定することができ、ほとんど天候状態に左右されないアスファルトルーフィングの施工方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】改質アスファルトエマルジョンに架橋剤を添加した場合を説明する模式図である。
（ａ）は、改質アスファルトエマルジョンを示す模式図である。
（ｂ）は、改質アスファルト粒子の拡大図である。
（ｃ）は、架橋剤３を示す模式図である。
（ｄ）は、施工前に改質アスファルトエマルジョンと架橋剤を混合した状態を示す模式図である。
【図２】本発明の効果を説明するための模式図である。
（ａ）は、コンクリート等からなる下地層、接着層、ゲル化剤層およびアスファルトルーフィング層からなる施工時の層構成を示す。
（ｂ）は、ゲル化剤層のゲル化剤と接着層中の反応性ポリビニルアルコールが接触してゲル化反応を起こし初期接着力を発現した状態を示す。
（ｃ）は、接着層中の反応性ポリビニルアルコールと架橋剤と反応し、架橋結合を形成した状態を示す。
【符号の説明】
１　改質アスファルト粒子
２　反応性ポリビニルアルコール
３　架橋剤
４　下地層
５　接着層
６　ゲル化剤層
７　アスファルトルーフィング層
８　ゲルによる架橋
９　架橋剤による架橋

Claims

アスファルトを水中に乳化分散させたアスファルトエマルジョンにおいて、乳化剤として反応性ポリビニルアルコールを用いたことを特徴とする改質アスファルトエマルジョン。
下地に、反応性ポリビニルアルコールを乳化剤とした請求項１記載の改質アスファルトエマルジョンと、２個以上のヒドラジド基を有する化合物からなる架橋剤とを混合、塗布し、接着層を形成せしめ、アスファルトルーフィングを貼りつけるに当たり、アスファルトルーフィングの接合面に予め反応性ポリビニルアルコールのゲル化剤からなる層を形成しておくことを特徴とするアスファルトルーフィングの施工方法。
アスファルトルーフィングの一面に反応性ポリビニルアルコールのゲル化剤からなる層を有することを特徴とする変性アスファルトルーフィング。
請求項３記載の反応性ポリビニルアルコールのゲル化剤からなる層が該ゲル化剤の散布により形成されたものであることを特徴とする請求項３記載の変性アスファルトルーフィング。
請求項３記載の反応性ポリビニルアルコールのゲル化剤からなる層が該ゲル化剤を担持した織布、不織布またはフィルムにより形成されたものであることを特徴とする請求項３記載の変性アスファルトルーフィング。
反応性ポリビニルアルコールのゲル化剤がホウ酸塩であることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の変性アスファルトルーフィング。