JP2005271295A

JP2005271295A - 低臭型ｆｒｐ防水構造およびその製造方法

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Publication number: JP2005271295A
Application number: JP2004085218A
Authority: JP
Inventors: Koji Kainuma; 浩二貝沼
Original assignee: YAMATOMI SHOJI KK
Current assignee: YAMATOMI SHOJI KK
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】施工時に発生する防水材からの有機溶剤等の臭気成分の揮散を抑制し、同時に下地材内へのＦＲＰ防水材からの臭気成分の浸透、吸着をも防止し、かつ下地材の動きに対する追従性にも優れた低臭型ＦＲＰ防水構造を提供する。
【解決手段】下地材１上に、プライマー材２、水性樹脂エマルジョン型防水材からなる防水性塗膜３、ノンスチレン型の不飽和ポリエステル樹脂又はノンスチレン型のビニールエステル樹脂を繊維マットに含浸させ複合化したノンスチレン型ＦＲＰ防水材層４、保護塗膜５を積層してなる低臭型ＦＲＰ防水構造。
【選択図】図１

Description

本発明は、建築物の防水工法のうちＦＲＰ（繊維強化プラスチック）防水工法に関するもので、施工時に発生する防水材からの有機溶剤等の臭気成分の揮散を抑制し、同時に下地材内へのＦＲＰ防水材からの臭気成分の浸透、吸着をも防止し、かつ下地材の動きに対する追従性にも優れたＦＲＰ防水構造およびその製造方法に関するものである。

従来、ＦＲＰ防水層を形成する方法は、例えば非特許文献１に記載されている様に、まずプライマー材を０．２ｋｇ／ｍ²の目安にて下地材へ塗布し乾燥硬化させる。この時、プライマー材には５０％〜８０％のキシレンやトルエン、酢酸エチルといった有機溶剤が含まれているため、大部分が大気中へ揮散することとなり、作業者のみならず、住宅街にて施工した場合には近隣住民への健康被害をもたらすこととなる。また、有機溶剤の一部は下地材へ浸透、吸着され、時間の経過とともに建物内部へ拡散していくこととなる。

プライマー材が硬化した後、防水用の不飽和ポリエステル構脂をガラス繊維マットに含浸一体化させて硬化せしめ、繊維強化プラスチック層を形成する。この時、不飽和ポリエステル樹脂に３０％〜５０％含まれるスチレンの一部が大気中に揮散すると同時に、下地材内へも浸透、吸着する。その後、保護層として着色したトップコート用不飽和ポリエステル樹脂を塗布して完了となるが、その前に、先の防水用不飽和ポリエステル樹脂に適量の顔料を添加して下塗りし、一次保護層とする場合もある。
社団法人日本建築学会、「ＦＲＰ防水工事指針（案）・同解説」ｐ．１〜４１、２０００年７月１日、社団法人日本建築学会発行

低臭気性の防水材として、現場塗布型のものには、「水性エマルジョン型の塗膜防水材」や「ノンスチレン型のＦＲＰ防水材」、「無溶剤型のウレタン防水材」といつたものがある。この内「水性エマルジョン型の塗膜防水材」や「無溶剤型のウレタン防水材」では、乾燥硬化性が悪く、小さな施工面積でも１日での完了が困難であり、また物性も下地の動きに追従させるため、柔軟性の高い軟質な物性のものとする必要があり、結果として傷が付き易く、歩行用に用いるには表面に何らかの保護材等を施設するなどの処置が必要であつた。

一方、「ノンスチレン型のＦＲＰ防水材」は、従来のＦＲＰ防水材と変わらぬ硬化性や強靭な物性を備えているものの、溶剤であるスチレンが含まれていないため、一般に極めて高価な素材であり経済性に劣っている。低コストなものとするには、ＦＲＰ防水材の使用量を減らせばよいが、薄くなればなるほど強度が低下し、より小さな下地材の動きでも防水層が破断する危険性が高くなり、防水性能の信頼性が低下してしまう問題があつた。また、極僅かではあるが、ノンスチレン型のＦＲＰ防水材からモノマー成分が揮散し、下地材へも浸透、吸着して臭気のもととなる危険性もあつた。

本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、下地材に形成されたＦＲＰ防水構造において、施工時に発生する防水材からの有機溶剤等の臭気成分の揮散を抑制し、下地材内へのＦＲＰ防水層からの臭気成分の浸透、吸着を防止し、かつ下地材の動きに対する追従性にも優れた低臭型ＦＲＰ防水構造およ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。

すなわち、本発明は、水性樹脂エマルジョン型防水材からなる防水性塗膜と、該防水性塗膜の上にノンスチレン型の不飽和ポリエステル樹脂又はノンスチレン型のビニールエステル樹脂を繊維マットに含浸させ複合化したノンスチレン型ＦＲＰ防水材層を有することを特徴とする低臭型ＦＲＰ防水構造である。

また、本発明は、水性樹脂エマルジョン型防水材を塗布し硬化させて防水性塗膜を形成する工程、該防水性塗膜の上にノンスチレン型の不飽和ポリエステル樹脂又はノンスチレン型のビニールエステル樹脂を繊維マットに含浸一体化させながら塗布し硬化させて複合化させてノンスチレン型ＦＲＰ防水材層を形成する工程を有することを特徴とする低臭型ＦＲＰ防水構造の製造方法である。

本発明は、下地材に形成されたＦＲＰ防水構造において、施工時に発生する防水材からの有機溶剤等の臭気成分の揮散を抑制し、下地材内へのＦＲＰ防水材層からの臭気成分の浸透、吸着を防止し、かつ下地材の動きに対する追従性にも優れたＦＲＰ防水構造を提供することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の低臭型ＦＲＰ防水構造は、下地追従性に優れた低臭型ＦＲＰ防水構造であり、下地材にプイマー材を塗布した上に、水性樹脂エマルジョン型の塗膜防水材を下塗りし、乾燥硬化して防水性塗膜を形成した後、その上からノンスチレン型の不飽和ポリエステル樹脂又はノンスチレン型のビニールエステル樹脂を用い、ガラス繊維マットに含浸一体化させながら塗布、硬化せしめて複合化させたノンスチレン型ＦＲＰ防水材層を積層することを特徴とする、施工時の溶剤臭の発生及び施工後の溶剤臭の残留がほとんどなく、下地追従性にも優れたＦＲＰ防水構造である。

すなわち、本発明は、一次防水層（防水性塗膜）としてまず水性樹脂エマルジョン型の塗膜防水材を塗布して硬化させた上に、二次防水層（ノンスチレン型ＦＲＰ防水材層）としてノンスチレン型のＦＲＰ防水材を塗布して一体化させることを特徴としている。

次に、本発明を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明により形成される低臭型ＦＲＰ防水構造を示す基本的な構成図である。図１に示す様に、本発明の低臭型ＦＲＰ防水構造は、下地材１上に、プライマー材２、水性樹脂エマルジョン型防水材からなる防水性塗膜３、ノンスチレン型の不飽和ポリエステル樹脂又はノンスチレン型のビニールエステル樹脂を繊維マットに含浸させ複合化したノンスチレン型ＦＲＰ防水材層４、保護塗膜５を積層してなることを特徴としている。

本発明の低臭型ＦＲＰ防水構造を製造する方法は、まず、下地材１にプイマー材２を塗布する。下地材１が十分に乾燥していることを確認し、接着を高めるためのプライマー材２として、例えばアクリル樹脂エマルジョン型水性プライマー（商品名：ＦＤプライマー、固形分７５％、フヨー（株）製）を０．１〜０．５ｋｇ／ｍ²、望ましくは０．２〜０．３ｋｇ／ｍ²の塗布量で塗布して乾燥、硬化させる。

下地材１は、特に制限することはなく、通常の屋外または屋内に使用される下地材を用いることができ、例えばフレキシブルボード、ケイ酸カルシウム板、パルプセメント板、コンクリート板等が挙げられる。

プライマー材２には、アクリル樹脂エマルジョンの他に、エポキシ樹脂エマルジョンを用いることができる。

次に、プライマー材２の上に防水性塗膜３を形成する。防水性塗膜３を形成するには水性樹脂エマルジョン型防水材が用いられる。水性樹脂エマルジョン型防水材として、例えばアクリル樹脂エマルジョン型防水材（商品名：ＦＤコート、固形分７２％、フヨー（株）製）を０．１〜５．０ｋｇ／ｍ²、好ましくは０．５〜２．０ｋｇ／ｍ²の塗布量で塗布して乾燥、硬化させる。塗布量が０．６ｋｇ／ｍ²以上の場合は複数回に分けて塗り重ねるのが好ましい。

前記水性樹脂エマルジョン型防水材には、アクリル樹脂系、エチレン酢酸ビニール樹脂系、エポキシ樹脂系、酢酸ビニール樹脂系、ゴムアスファルト系、スチレン・ブタジエンゴム系の水性エマルジョンからなる防水材が用いられ、その硬化物の伸び率が１０％〜３０００％、好ましくは２００％〜１０００％であるものが望ましい。

硬化物の伸び率とは、下記の式（１）により求めた値を示す。

Ｙ：硬化物の伸び率（％）
Ｘ：引張破断時の最大長さ（ｍｍ）
Ｃ：初期の長さ（ｍｍ）

次に、防水性塗膜３の上にノンスチレン型ＦＲＰ防水材層４を形成する。ノンスチレン型ＦＲＰ防水材層４は、ベンゾイルパーオキサイドなど硬化剤と、オクチル酸コバルトなど硬化促進剤を適当量添加したノンスチレン型不飽和ポリエステル樹脂、又はノンスチレン型ビニールエステル樹脂を、繊維マット（例えばガラスチョップドストランドマットであれば、重量は０．３〜０．９ｋｇ／ｍ²である）に含浸、一体化させながら塗布する。樹脂の塗布量は、使用する繊維マットの種類や厚さにより増減させるが、おおむね０．２〜３．０ｋｇ／ｍ²の範囲であり、ガラスチョップドストランドマットであれば、０．８〜２．８ｋｇ／ｍ²の範囲である。

本発明におけるノンスチレン型ＦＲＰ防水材層に用いられるノンスチレン型不飽和ポリエステル樹脂の具体例としては、例えば商品名：ポリライトＦＨ−８００系（大日本インキ化学工業（株）製）が挙げられる。

ノンスチレン型ビニールエステル樹脂の具体例としては、例えば商品名：リゴラックＫＲＮ−８８０（昭和高分子（株）製）が挙げられる。
繊維マットの具体例としては、例えばガラス繊維マット、ポリエステル繊維マット、ビニロン繊維マット、アクリル繊維マット等が挙げられる。

次に、ノンスチレン型ＦＲＰ防水材層４の上に保護塗膜５を形成する。保護塗膜５はノンスチレン型ＦＲＰ防水材層の表面の保護及び意匠性の向上のために、着色された塗料を０．１〜１ｋｇ／ｍ²、望ましくは０．３〜０．６ｋｇ／ｍ²の塗布量で塗布して仕上げる。塗料の素材はＦＲＰ防水材との接着性に問題がなければ特に問わないが、一般にノンスチレン型の不飽和ポリエステル樹脂系、又はノンスチレン型のビニールエステル樹脂系の着色塗料が望ましい。

本発明の低臭型ＦＲＰ防水構造は、前述の構成の通り、有機溶剤成分を含まない防水材料同士の複合化からなるため、施工時の臭気の発生が極めて低い。
また、下地材内への臭気成分の浸透、吸着もほとんどない優れた環境対策工法となる。特に、僅かではあるが揮散するノンスチレン型ＦＲＰ防水材層からのモノマー成分の下地材への浸透、吸着を、下塗りする水性エマルジョン型防水性塗膜が防臭フィルムの役割を果たし、下地材内への臭気成分の浸透、吸着を防止することができ、さらに室内の臭気対策上好ましい効果をもたらすことができる。

以下、実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１
図１に示す低臭型ＦＲＰ防水構造を作製した。
下地材のフレキシブルボードに、プイマー材として、水性アクリル樹脂エマルジョン型プライマー（商品名：ＦＤプライマー、固形分７５％、フヨー（株）製）を塗布量０．３ｋｇ／ｍ²で塗布して乾燥、硬化させた。

次に、プイマー材の上に、水性アクリル樹脂エマルジョン型防水材（商品名：ＦＤコート、固形分７２％、フヨー（株）製）を塗布量０．５ｋｇ／ｍ²で塗布して乾燥、硬化させ、防水性塗膜を形成した。水性アクリル樹脂エマルジョン型防水材の硬化物の伸び率は４５８％であった。

次に、防水性塗膜の上に、硬化剤のベンゾイルパーオキサイド１．５重量％、硬化促進剤のオクチル酸コバルト０．５重量％を添加した、ノンスチレン型ビニールエステル樹脂（商品名：リゴラックＫＲＮ−８８０、昭和高分子（株）製）を、ガラスチョップドストランドマットに含浸、一体化させながら塗布し、乾燥、硬化させてノンスチレン型ＦＲＰ防水材層を形成した。ノンスチレン型ビニールエステル樹脂の塗布量は、０．４ｋｇ／ｍ²および０．４ｋｇ／ｍ²であり、ガラスチョップドストランドマットは０．３ｋｇ／ｍ²であった。

次に、ノンスチレン型ＦＲＰ防水材層の上に保護塗料として、着色ノンスチレン型ビニールエステル樹脂（商品名：リゴラックＫＲＮ−５５０Ｔ、昭和高分子（株）製）を塗布量０．４ｋｇ／ｍ²で塗布して乾燥、硬化させて低臭型ＦＲＰ防水構造を得た。

実施例２
実施例１において、ノンスチレン型ＦＲＰ防水材層の組成を、ノンスチレン型ビニールエステル樹脂の塗布量を０．５ｋｇ／ｍ²および０．５ｋｇ／ｍ²、ガラスチョップドストランドマットの重量を０．３８ｋｇ／ｍ²に代えた以外は、実施例１と同様の方法で低臭型ＦＲＰ防水構造を得た。

実施例３
実施例１において、水性アクリル樹脂エマルジョン型防水材（商品名：ＦＤコート、固形分７２％、フヨー（株）製）の塗布量１．０ｋｇ／ｍ²に代え、およびノンスチレン型ＦＲＰ防水材層の組成を、ノンスチレン型ビニールエステル樹脂の塗布量を０．５ｋｇ／ｍ²および０．５ｋｇ／ｍ²、ガラスチョップドストランドマットの重量を０．３８ｋｇ／ｍ²に代えた以外は、実施例１と同様の方法で低臭型ＦＲＰ防水構造を得た。

比較例１
実施例２において、プイマー材および水性アクリル樹脂エマルジョン型防水材を使用しない以外は、実施例２と同様の方法で低臭型ＦＲＰ防水構造を得た。

上記の実施例１〜３および比較例１の低臭型ＦＲＰ防水構造の組成を下記の表１に示す。

（注）
＊印の水性アクリル樹脂エマルジョン型防水材の硬化物の伸び率は４５８％である。
水性アクリル樹脂エマルジョン型プライマー（商品名：ＦＤプライマー、固形分７５％、フヨー（株）製）
水性アクリル樹脂エマルジョン型防水材（商品名：ＦＤコート、固形分７２％、フヨー（株）製）
ノンスチレン型ビニールエステル樹脂（商品名：リゴラックＫＲＮ−８８０、昭和高分子（株）製）
着色ノンスチレン型ビニールエステル樹脂（商品名：リゴラックＫＲＮ−５５０Ｔ、昭和高分子（株）製）
比較例２
下地材のフレキシブルボードに、プイマー材として、湿気硬化型ウレタン樹脂（商品名：プライマ−ＰＤ、固形分３５％、大日本インキ化学工業（株）製）を塗布量０．２ｋｇ／ｍ²で塗布して乾燥、硬化させた。

次に、プイマー材の上に、ＦＲＰ防水材として、適量の硬化剤（メチルエチルケトンパーオキサイド１．０重量％）を添加した不飽和ポリエステル樹脂（商品名：ポリライトＦＲ−２７０、スチレン３５重量％含有、大日本インキ化学工業（株）製）を、ガラスチョップドストランドマットに含浸、一体化させながら塗布し、乾燥、硬化させてＦＲＰ防水材層を形成した。不飽和ポリエステル樹脂の塗布量は、０．５ｋｇ／ｍ²および０．５ｋｇ／ｍ²であり、ガラスチョップドストランドマットは０．３８ｋｇ／ｍ²であった。

次に、ＦＲＰ防水材層の上に保護塗料として、着色不飽和ポリエステル樹脂（商品名：パーフェクトコートＣ−１００、スチレン３５重量％含有、東京インキ（株）製）を塗布量０．４ｋｇ／ｍ²で塗布して乾燥、硬化させてＦＲＰ防水構造を得た。

比較例３〜４
比較例２において、プイマー材の湿気硬化型ウレタン樹脂、ＦＲＰ防水材として不飽和ポリエステル樹脂およびガラスチョップドストランドマット、保護塗料として着色不飽和ポリエステル樹脂の使用量を下記の表２に示す様に代えた以外は、比較例２と同様の方法でＦＲＰ防水構造を得た。

上記の比較例２〜４のＦＲＰ防水構造の組成を下記の表２に示す。

次に、下記の表３には、高さ１００ｍｍ×縦３００ｍｍ×横３００ｍｍの床下空間の模型を作り、上面に厚さが１２ｍｍのケイ酸カルシウム板を置いて、実施例２と比較例２の防水構造の防水材を塗布し、空間内のスチレン及びキシレンの濃度を検知管式濃度測定器（（株）ガステック社製）により測定した結果を示す。

スチレンは不飽和ポリエステル樹脂から、またキシレンはプライマー材からケイ酸カルシウム板を透過して来たものである。
表３の結果から、従来の溶剤型ＦＲＰ防水材である比較例２では、極めて高濃度の状態であるのに対して、実施例２では当然のことながら測定下限未満であり、室内の揮発性有機化合物濃度を上昇させる心配がほとんどないことが認められる。

また、実施例２と比較例１の下地材裏面（防水材のない面）に鼻を近づけ、ノンスチレン型ＦＲＰ防水材のモノマー成分臭を官能評価した結果を下記の表４に示す。表４の結果から、水性エマルジョン型塗膜防水材の防臭効果は明らかであつた。

（注）
０：全く感じない
１：わずかに感じる
２：やや感じる
３：強く感じる
４：非常に強く感じる
柔軟性の高い水性樹脂エマルジョン型防水材からなる防水性塗膜が緩衝材の役割となり、下地材の動きを緩和して、その上の硬いＦＲＰ防水材層が破断するのを抑制する。その結果、ＦＲＰ防水材層をより薄く、引張り強度の低いものとしても、従来と変わらないか、それ以上の下地追従性能を持たせることができる。

下記の表５に３０ｍｍ幅当りのゼロスパンテストによる下地クラック追従性能のテスト結果を示す。

（注１）ＦＲＰ防水材の最大引張り強度（Ｎ／３０ｍｍ幅）を示す。測定は２トンオートグラフ（島津製作所製）により行った。
（注２）クラック目地部の最大引張り強度時の伸び（ｍｍ）を示す。測定は２トンオートグラフ（島津製作所製）により行った。

表５の結果から、例えば、実施例２と比較例２とは、ＦＲＰ防水材層の厚さは同じであるものの、クラック目地部の伸び幅を比較すると、実施例２は比較例２の約２．３倍あり、それだけ実施例２の方がより大きなクラック幅でも破断しないことを示している。

ＦＲＰ防水材層の厚さが１．７倍の比較例４と比較しても、実施例２及び実施例３は伸び幅が大きく、よりＦＲＰ防水材層を薄くすることが可能であることを示している。これまで、溶剤型のウレタン防水材とスチレン含有型のＦＲＰ防水材を組み合わせたものはあったが、無溶剤型でこのような効果をもたらすものは無かった。

水性エマルジョン型塗膜防水材のみで防水層を完成させるには、プライマーから保護塗料まで含めると、４回〜６回塗り重ねるのが一般的である。しかしながら、水性であるため乾燥硬化に時間がかかり、何回も塗り重ねるには、小さな施工面積であつても２日以上必要となっている。本発明では、水性塗膜防水材はプライマーを含めても２回〜３回の塗り重ねでよいため、乾燥、硬化待ち時間が従来の半分以下で済み、ノンスチレン型ＦＲＰ防水材の施工を含めても１日での完了が可能である。

水性樹脂エマルジョン型防水材は、下地追従性能を高めるために柔軟性の高い物性を持っている。従つて、出来上がった防水性塗膜は柔らかく傷が付き易く、歩行用として用いるにはタイル等の硬い保護材が必要であつた。本発明では、硬く強靭なノンスチレン型ＦＲＰ防水材が保護材としての機能も果たすため、新たに保護材を施設する必要がなく経済上有利である。

本発明の低臭型ＦＲＰ防水構造は、施工時に発生する防水材からの有機溶剤等の臭気成分の揮散を抑制し、下地材内へのＦＲＰ防水材層からの臭気成分の浸透、吸着を防止し、かつ下地材の動きに対する追従性にも優れているので、バルコニーや陸屋根などの防水工事に利用することができる。

本発明の下地追従性に優れた低臭型ＦＲＰ防水構造の構成断面図である。

符号の説明

１下地材
２プライマー材
３防水性塗膜（水性エマルジョン型塗膜防水材）
４ノンスチレン型ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）防水材層
５保護塗膜

Claims

水性樹脂エマルジョン型防水材からなる防水性塗膜と、該防水性塗膜の上にノンスチレン型の不飽和ポリエステル樹脂又はノンスチレン型のビニールエステル樹脂を繊維マットに含浸させ複合化したノンスチレン型ＦＲＰ防水材層を有することを特徴とする低臭型ＦＲＰ防水構造。
前記水性樹脂エマルジョン型防水材が、アクリル樹脂系、エチレン酢酸ビニール樹脂系、エポキシ樹脂系、酢酸ビニール樹脂系、ゴムアスファルト系、スチレン・ブタジエンゴム系の防水材のいづれかであつて、硬化物の伸び率が１０％〜３０００％である請求項１記載の低臭型ＦＲＰ防水構造。
水性樹脂エマルジョン型防水材を塗布し硬化させて防水性塗膜を形成する工程、該防水性塗膜の上にノンスチレン型の不飽和ポリエステル樹脂又はノンスチレン型のビニールエステル樹脂を繊維マットに含浸一体化させながら塗布し硬化させて複合化させてノンスチレン型ＦＲＰ防水材層を形成する工程を有することを特徴とする低臭型ＦＲＰ防水構造の製造方法。
前記水性樹脂エマルジョン型防水材が、アクリル樹脂系、エチレン酢酸ビニール樹脂系、エポキシ樹脂系、酢酸ビニール樹脂系、ゴムアスファルト系、スチレン・ブタジエンゴム系のいづれかであつて、硬化物の伸び率が１０％〜３０００％である請求項３記載の低臭型ＦＲＰ防水構造の製造方法。