JP2005280202A - 複層防水シート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】防水効果発現の主要部となる加硫ゴム層と躯体との接着に寄与する未加硫ゴム層との密着性に優れ、製造工程が簡素で低コストの防水シート並びにその製造方法を提供する。
【解決手段】加硫ゴム層と未加硫ゴム層とを有し、加硫ゴム層と未加硫ゴム層とが直接積層されており、未加硫ゴム層は、加硫剤を含有し、加硫促進剤を含有しない複層防水シートとする。複層防水シート１８は、第１押出機１０から前記加硫ゴム層を形成する第１未加硫ゴム組成物をシート状に押出成形する第１押出工程、第２押出機１２から未加硫ゴム層を形成する第２未加硫ゴム組成物をシート状に押出成形する第２押出工程、前記第１未加硫ゴム組成物シートと第２未加硫ゴム組成物シートを積層して積層未加硫ゴムシートとする積層工程、及び前記積層未加硫ゴムシートを加熱する加硫工程とを有する製造方法にて製造可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、防水シート並びにその製造方法に関するものである。本発明の防水シートは建築物や構築物の防水、とりわけ屋上防水に適したものである。

地上建築物、構築物や地下構築物においては、雨水の浸透防止、地下水の浸透防止などを目的として、防水シートが施工される。係る防水シートは、一般的には幅１ｍ〜２ｍの連続した加硫ゴムシートを幅方向に端部を約１００ｍｍ程度重ねて隙間なく併設し、熱融着機や接着剤を使用して躯体表面に接着することにより施工される。より施工を簡便にするために、加硫ゴムシートに粘着層を形成した複層の防水シートが公知である（特許文献１）。

特許文献１に開示された防水シートは、加硫ゴムシートの裏面に補強ネット層、次いで粘着層が形成された、地下構造物の防水に使用する防水シートである。
特開２００１−３４７５８５号公報

特許文献１に記載の複層構造の防水シートは、加硫ゴムシートを製造した後に補強ネットと加硫剤を含まない粘着層を積層形成したものである。しかるに、特許文献１に記載の防水シートは、加硫ゴムシートを製造する工程と粘着層を形成する工程とが別個に設けられており、製造工数が多く、コストが高いという問題を有する。

本発明の目的は、製造工程が簡素で低コストの防水シート並びにその製造方法を提供することにある。

本発明の複層防水シートは加硫ゴム層と未加硫ゴム層とを有し、
前記加硫ゴム層と前記未加硫ゴム層とは直接積層されており、前記未加硫ゴム層は、加硫剤を含有し、加硫促進剤を含有しないことを特徴とする。

係る構成の防水シートは簡素な製造工程にて製造できるため、低コストの防水シートである。また係る構成の複層防水シートの未加硫ゴム層は、製造後、施工前には、未加硫状態であるから加硫ゴム層に比較して柔らかいので複層防水シート全体の可とう性が大きく、施工面の凹凸に良好に順応する一方で未加硫ゴム層は加硫剤は含有するため、施工後に徐々に架橋が進行して加硫ゴム層と同等の強度と防水性を発揮するようになり、躯体との密着性と耐久性に優れた複層防水シートである。

上述の防水シートのゴム材料は、加硫ゴム層、未加硫ゴム層共に、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）／ブチルゴム（ＩＩＲ）がＥＰＤＭ／ＩＩＲ＝１００／０〜６０／４０（重量比）にて構成されていることが好ましい。加硫ゴム層と未加硫ゴム層のゴム材料の組成は異なっていてもよいが、同一ゴム材料であることが、より層間接着力が高くなり、好ましい。ゴム材料は、ＥＰＤＭ１００％であることが好ましい。

別の本発明は加硫ゴム層と未加硫ゴム層とを有する複層防水シートの製造方法であって、
第１押出機から前記加硫ゴム層を形成する第１未加硫ゴム組成物をシート状に押出成形する第１押出工程、第２押出機から前記未加硫ゴム層を形成する第２未加硫ゴム組成物をシート状に押出成形する第２押出工程、前記第１未加硫ゴム組成物シートと前記第２未加硫ゴム組成物シートを積層して積層未加硫ゴムシートとする積層工程、及び前記積層未加硫ゴムシートを加熱する加硫工程とを有し、
前記第２未加硫ゴム組成物は加硫剤を含有し、加硫促進剤を含有しないものであることを特徴とする。

係る構成により、複層防水シートを従来技術より簡素な製造工程にてより低コストで製造することができる。

防水シート材料として最も一般的に使用されるＥＰＤＭないしブチルゴムは一旦加硫すると接着が難しいために、特許文献１に記載の防水シートは加硫ゴムシート層と粘着層の間の接着強度が十分ではなく、また粘着層は経時変化により粘着強度が低下するため、加硫ゴムシート層と粘着層の間で、経時変化により剥離が生じやすくなるという問題を有する。本発明の製造方法によれば、防水効果発現の主要部となる加硫ゴム層と躯体との接着に寄与する未加硫ゴム層との密着性に優れた複層防水シートを製造することができるという効果も得られる。

上記構成により、加硫ゴム層と未加硫ゴム層との密着性が高くなる理由は明らかではないが、加硫ゴム層を形成する第１未加硫ゴム組成物のシートと未加硫ゴム層を形成する第２未加硫ゴム組成物のシートとを積層した後に加硫工程を設ける結果、積層界面において第１未加硫ゴム組成物に配合されている加硫促進剤がマイグレーションして第２未加硫ゴム組成物表面に移行し、第２未加硫ゴム組成物表面にて架橋反応が起こり、その際に第１未加硫ゴム組成物と第２未加硫ゴム組成物との間で化学的架橋が形成されることが１因であると推定される。

第１押出工程と第２押出工程とは、別個の押出ダイスを使用して行い、積層工程は押し出されたシート状の第１未加硫ゴム組成物シートと第２未加硫ゴム組成物シートを圧着ローラー等により積層して複層未加硫ゴムシートとしてもよく、１個のダイス内で第１未加硫ゴム組成物と第２未加硫ゴム組成物とをシート化すると同時に積層して複層未加硫ゴムシートとしてもよい。

上述の防水シート製造方法において使用するゴム材料は、加硫ゴム層、未加硫ゴム層共に、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）／ブチルゴム（ＩＩＲ）がＥＰＤＭ／ＩＩＲ＝１００／０〜６０／４０（重量比）にて構成されていることが好ましい。加硫ゴム層と未加硫ゴム層のゴム材料の組成は異なっていてもよいが、同一ゴム材料であることが、より層間接着力が高くなり、好ましい。ゴム材料は、ＥＰＤＭ１００％であることが好ましい。

ＥＰＤＭは耐候性に優れるゴム材料であると同時に加工性にも優れ、より小型の押出機を使用して幅の広いゴムをシート状に押出成形することができるため、低コストにて複層防水シートを製造することができる。

本発明の複層防水シートを構成するゴム材料であるエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）は、市販のエチレンプロピレンゴム、ブチルゴムを限定なく使用することができ、要求される強度や硬度等に応じて適宜選択して使用する。ゴム材料には公知の添加剤、充填剤、可塑剤ないしプロセスオイル、加工助剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、オゾン劣化防止剤等を添加する。少なくとも未加硫ゴム層構成材料として粘着付与剤（タッキファイヤー）は添加しないことが好ましい。充填剤である補強剤としては、カーボンブラック、シリカ等の少なくとも１種の使用が好適である。

加硫剤は一般的にイオウが使用される。加硫剤の添加量は、第１未加硫ゴム組成物、第２未加硫ゴム組成物のいずれにおいてもゴム材料１００重量部に対して０．５〜５重量部である。加硫ゴム層を形成する第１未加硫ゴム組成物に対する加硫促進剤の添加量は、０．５〜５．０重量部、好ましくは１．０〜４．０重量部である。

本発明の防水シートの製造方法の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は第１押出工程と第２押出工程とを別個の押出ダイスを使用して行い、押し出されたシート状の第１未加硫ゴム組成物と第２未加硫ゴム組成物とを圧着ローラーにより積層する積層工程をの例を示したものである。第１未加硫ゴム組成物は第１押出機１０により、第２未加硫ゴム組成物は第２押出機１２により、それぞれシート状に押し出され（第１押出工程、第２押出工程）、圧着ローラー２６に送られて積層未加硫ゴムシートが形成される。

図１に示した例では、第１未加硫ゴム組成物が下層に、第２未加硫ゴム組成物が上層を形成するように構成されているが、第１未加硫ゴム組成物が上層となるように構成してもよい。加硫ゴム層の厚さは０．５〜２．０ｍｍであることが好ましく、未加硫ゴム層の厚さは０．２〜１．５ｍｍであることが好ましい。

圧着ローラー２６には、カバークロス２２、２４が原反ロールから巻き戻して最外層として供給して第１未加硫ゴム組成物のシートと第２未加硫ゴム組成物のシートの圧着と同時に圧着され、両面にカバークロス層が形成されてカバークロス／第１未加硫ゴム組成物層／第２未加硫ゴム組成物層／カバークロスの構成を有するクロス付き積層未加硫ゴムシート３０ａが形成される（圧着工程）。

カバークロス２２、２４は、加硫工程において、加硫のための加熱による強度の低下により搬送張力や自重等によって未加硫ゴム組成物シートが変形を起こし、厚さの低下、部分的な伸長によるシートの波うちの発生等の問題や、シート表面へのゴミ、異物の付着等の問題の発生を防止する作用を有する。カバークロスは、積層未加硫ゴムシートの片面側のみに積層使用してもよい。

カバークロスは使用しなくてもよい。例えばコンベア等の搬送装置を使用して搬送しつつ加熱・加硫を行う場合には搬送張力や自重等によって未加硫ゴム組成物シートの伸長による厚さ低下が起こりにくいので、カバークロスを使用することなく複層防水シートを製造することができる。

複層シート未加硫ゴム組成物３０ａは、加熱炉２８に送り込まれ、加硫促進剤を含有する第１未加硫ゴム組成物層の加硫が行われる（加硫工程）。加熱炉２８は、クロス付き積層未加硫ゴムシート３０ａをローラー２９により上下に蛇行移動するように構成されている。係る構成により、加熱炉２８の占める床面積を減少させることができるという利点を有するが、これに限定されるものではなく、加硫促進剤を含有する第１未加硫ゴム組成物層の加硫が十分に行うことができれば、クロス付き積層未加硫ゴムシート３０ａを直線的に移動させる構成であってもよい。

クロス付き積層未加硫ゴムシート３０ａは、加熱炉２８から排出された時点では、第１未加硫ゴム組成物の加硫反応並びに加硫ゴム層と未加硫ゴム層との層間接着が完了しており、両面にカバークロス層２２、２４を有する複層防水シート３０ｂとなっている。両面にカバークロス層を有する複層防水シート３０ｂからカバークロス２２、２４が剥離してロール状に巻き取られ、複層防水シート１８が形成され、製品であるロール２０として巻き取られる。

図１の例においては、複層防水シートはカバークロスを剥離したまま巻き取られているが、未加硫ゴム層表面にポリエチレンフィルム等の非粘着性フィルムを積層して巻き取ってもよく、また未加硫ゴム層表面にタルクなどの粉末を打粉して巻き取ってもよい。

加熱炉２８から排出された後に剥離後、巻き取られたカバークロス２２、２４は、繰り返し使用することができる。

図２には、１個のダイス内で第１未加硫ゴム組成物と第２未加硫ゴム組成物とをシート化すると同時に積層する複層防水シートの製造方法を例示した。この例では、１個のダイス内で第１押出工程、第２押出工程、及び積層工程が行われる。

図２（ａ）に示した例においては、ダイス４０には、第１押出機１０及び第２押出機１２とが接続され、第１未加硫ゴム組成物と第２未加硫ゴム組成物とを可塑化してダイス４０内に送り込むことができるように構成されている。図２（ｂ）は図２（ａ）のダイス４０の構造をＸ−Ｘ断面にて例示した側面図である。第１押出機１０から押し出された第１未加硫ゴム組成物は、流路４２によりダイスの幅方向（シート幅方向）に広がるように供給された後に所定の厚さのシート４６となるように押し出される（第１押出工程）。第２押出機から押し出された第２未加硫ゴム組成物は、流路４４によりダイスの幅方向に広がるように供給された後に所定の厚さのシート４８となって（第２押出工程）前記シート４６に積層されるように押し出される（積層工程）。ダイス４０から押し出されたクロス付き積層未加硫ゴムシート４２は、第１未加硫ゴム組成物層１４と第２未加硫ゴム組成物層１６とから構成されている。

未加硫ゴム組成物の複層シート４２には、必要に応じて少なくとも片面にカバークロスが積層された後に図１と同様の加熱炉に送り込まれて加硫工程が行われる。

本発明の複層防水シートは、未加硫ゴム組成物の複層シートの段階もしくは加硫後の複層防水シートの段階において、両端部を裁断することにより、加硫ゴム層と未加硫ゴム層の端部を面一に形成することが好ましい。加硫ゴム層と未加硫ゴム層の端部を面一に形成することにより、施工時に端部を約１００ｍｍ重ねて接合すると共に施工対象に貼着した際に、未加硫ゴム層が凹となっている場合に生じる水道の発生、加硫ゴムが凹となっている場合に生じる未加硫ゴム層の劣化が防止される。

本発明の複層防水シートは、未加硫ゴム層に接着剤を塗布するか、あるいは未加硫ゴム層を有機溶剤で拭いた後に躯体に貼着施工する。

ＥＰＤＭ１００重量部にカーボンブラック８０重量部、プロセスオイル４５重量部を主成分とするマスターバッチにイオウ２重量部、加硫促進剤２重量部を添加した加硫ゴム層を形成する第１未加硫ゴム組成物とＥＰＤＭ１００重量部に対してシリカ４５重量部、炭酸カルシウム５０重量部、亜鉛華５重量部、及びイオウ１重量部を主成分とする未加硫ゴム層を形成する第２未加硫ゴム組成物を常法により調製した。得られた第１未加硫ゴム組成物及び第２未加硫ゴム組成物を使用し、図１に示した装置を使用して、複層防水シートを製造した。加硫ゴム層の厚さは０．９ｍｍ，未加硫ゴム層の厚さは０．３ｍｍであった。加硫ゴム層と未加硫ゴム層の接着性は良好であり、剥離すると材料破壊を起こした。また複層防水シートの可とう性も良好であり、基材の凹凸に十分追随して施工可能であった。

それぞれがダイスを装着した２台の押出機を使用した複層防水シートの製造方法例示した図 １個のダイス内で第１未加硫ゴム組成物と第２未加硫ゴム組成物とをシート化すると同時に積層する製造方法を例示した図

符号の説明

１０ 第１押出機
１２ 第２押出機
１８ 複層防水シート

Claims (3)

1. 加硫ゴム層と未加硫ゴム層とを有する複層防水シートであって、
   前記加硫ゴム層と前記未加硫ゴム層とは直接積層されており、前記未加硫ゴム層は、加硫剤を含有し、加硫促進剤を含有しないことを特徴とする複層防水シート。
2. 加硫ゴム層と未加硫ゴム層とを有する複層防水シートの製造方法であって、
   第１押出機から前記加硫ゴム層を形成する第１未加硫ゴム組成物をシート状に押出成形する第１押出工程、第２押出機から前記未加硫ゴム層を形成する第２未加硫ゴム組成物をシート状に押出成形する第２押出工程、前記第１未加硫ゴム組成物シートと前記第２未加硫ゴム組成物シートを積層して積層未加硫ゴムシートとする積層工程、及び前記積層未加硫ゴムシートを加熱する加硫工程とを有し、
   前記第２未加硫ゴム組成物は加硫剤を含有し、加硫促進剤を含有しないことを特徴とする複層防水シートの製造方法。
3. 前記未加硫ゴム層のゴム材料は、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）／ブチルゴム（ＩＩＲ）がＥＰＤＭ／ＩＩＲ＝１００／０〜６０／４０（重量比）にて構成されていることを特徴とする請求項２に記載の複層防水シートの製造方法。

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