JP2018002998A

JP2018002998A - 改質アスファルト組成物及び防水シート

Info

Publication number: JP2018002998A
Application number: JP2017014357A
Authority: JP
Inventors: 直樹松野; Naoki Matsuno; 淳片岡; Atsushi Kataoka; 誠貫田; Makoto Nukita; 靖彦戸田; Yasuhiko Toda
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2017-01-30
Publication date: 2018-01-11

Abstract

【課題】低比重でありつつ、低粘度な改質アスファルト組成物を提供する。【解決手段】改質アスファルト組成物は、アスファルトと、熱可塑性樹脂と、１０６μｍふるい残分量が３５質量％以下であり、かさ比重が０．０５ｇ／ｃｍ３〜０．２５ｇ／ｃｍ３であり、浮水率が３０質量％以上である中空粒子とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、防水シート等に好適に用いられる改質アスファルト組成物及びそれを用いた防水シートに関する。

従来、建造物や構造物等に防水性を付与するものとして、防水シートが用いられている。例えば、トーチ工法には、基材と、基材の両面上に設けられた改質アスファルト層とを有する防水シートが用いられる（例えば、特許文献１を参照。）。

特開平１１−３３６２６６号公報

搬送の容易性、施工の容易性等を向上する観点から、防水シートの比重を低くして、防水シートの軽量化を図ることが好ましい。防水シートの比重を低くするためには、防水シートの改質アスファルト層に使用する改質アスファルト組成物の比重を低くすることが好ましい。従って、低比重な改質アスファルト組成物が求められている。しかしながら、改質アスファルト組成物の比重を低くすると、改質アスファルト組成物の粘度が高くなり、塗工性が悪化するという問題がある。従って、低比重かつ低粘度な改質アスファルト組成物が求められている。

本発明の主な目的は、低比重でありつつ、低粘度な改質アスファルト組成物を提供することにある。

本発明に係る改質アスファルト組成物は、アスファルトと、熱可塑性樹脂と、中空粒子とを含む。中空粒子の１０６μｍふるい残分量は、３５質量％以下である。中空粒子のかさ比重は、０．０５ｇ／ｃｍ^３〜０．２５ｇ／ｃｍ^３である。中空粒子の浮水率は、３０質量％以上である。

本発明に係る改質アスファルト組成物の１９０℃における粘度が２，０００ｍＰａ・ｓ〜１８，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。

本発明に係る改質アスファルト組成物では、アスファルトが、ストレートアスファルトを含み、熱可塑性樹脂が、オレフィン系熱可塑性樹脂を含み、１９０℃における粘度が３，０００ｍＰａ・ｓ〜１６，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。

本発明に係る改質アスファルト組成物では、熱可塑性樹脂の重量平均分子量が、１０５，０００ｇ／モル〜１２５，０００ｇ／モルであることが好ましい。

本発明に係る改質アスファルト組成物は、アスファルトと熱可塑性樹脂との合量１００重量部に対して、中空粒子を１重量部以上含むことが好ましい。

本発明に係る防水シートは、上記本発明に係る改質アスファルト組成物を含む改質アスファルト組成物層と、改質アスファルト組成物層が上に形成された基材とを備える。

本発明によれば、低比重でありつつ、低粘度な改質アスファルト組成物を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る防水シートの模式的断面図である。

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。

図１は、本実施形態に係る防水シート１の模式的断面図である。図１に示す防水シート１は、例えば、構造物の壁面や、屋根の勾配面等に取り付けられ、それらに防水機能を付与する部材である。

防水シート１は、シート状又は板状の基材１０と、改質アスファルト組成物層２０とを有する。防水シート１は、例えば、改質アスファルト組成物層２０を構造物の壁面等に粘着又は貼付することにより用いることもできるし、基材１０を構造物の壁面等に粘着又は貼付することにより用いることもできる。例えば、改質アスファルト組成物層２０を構造物の壁面等に粘着させてシート１を使用する場合は、改質アスファルト組成物層２０の表面が粘着性を有していることが好ましい。その場合、改質アスファルト組成物層２０の上に剥離層を設けてもよい。

（基材１０）
基材１０は、アスファルト組成物層２０を補強する機能を有している。好ましい基材１０の具体例としては、例えば、織布、不織布、フィルム等が挙げられる。なかでも好ましく用いられる基材１０としては、合成樹脂繊維からなる不織布が挙げられる。具体的には、より好ましく用いられる基材１０としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の芳香族系ポリエステル等のポリエステル、ナイロン６やナイロン６６等のポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン等を含む繊維からなる不織布が挙げられる。

（改質アスファルト組成物層２０）
改質アスファルト組成物層２０は、基材１０の上に設けられている。改質アスファルト組成物層２０は、アスファルトと、熱可塑性樹脂と、中空粒子とを含む。

（１）アスファルト
改質アスファルト組成物層２０のアスファルトは、一般的な防水シートに使用可能なアスファルトであれば特に限定されない。改質アスファルト組成物層２０のアスファルトは、防水シート１に要求される特性等に応じて適宜選択することができる。

改質アスファルト組成物層２０のアスファルトは、ストレートアスファルトを含むことが好ましく、６０質量％以上含むことがより好ましく、８０質量％以上含むことがさらに好ましく、実質的にストレートアスファルトからなることが尚好ましく、ストレートアスファルトからなることがさらに好ましい。

ここで、「ストレートアスファルト」とは、原油を常圧又は減圧雰囲気下において蒸留することによりガソリン、灯油、軽油、潤滑油などを取り除いて得られるものである。

ストレートアスファルトとしては、２５℃における針入度が１５０〜２００程度のストレートアスファルトが好適に用いられる。なお、２５℃における針入度は、ＪＩＳＫ２２０７−１９９６「石油アスファルト」に準拠して測定することができる。

改質アスファルト組成物層２０におけるアスファルトの含有量は、４０質量％〜９０質量％であることが好ましく、５０質量％〜８０質量％であることがより好ましい。改質アスファルト組成物層２０におけるアスファルトの含有量が少なすぎると、改質アスファルト組成物の粘度が高くなりすぎ、ルーフィングシートの成形が困難となる場合がある。改質アスファルト組成物層２０におけるアスファルトの含有量が多すぎると、改質アスファルト組成物層２０の感温性や耐久性が低下する場合がある。

なお、改質アスファルト組成物層２０は、ストレートアスファルト以外のアスファルト、例えば、ブローンアスファルト等をさらに含んでいてもよい。

（２）熱可塑性樹脂
熱可塑性樹脂としては、例えば、オレフィン系熱可塑性樹脂や、スチレン系熱可塑性樹脂等が好ましく用いられる。なかでも、改質アスファルト組成物層２０には、オレフィン系熱可塑性樹脂がより好ましく用いられる。改質アスファルト樹脂組成物層２０が含む熱可塑性樹脂のうち、８０質量％以上がオレフィン系熱可塑性樹脂であることが好ましく、９０質量％以上がオレフィン系熱可塑性樹脂であることがより好ましく、実質的に全てがオレフィン系熱可塑性樹脂であることがさらに好ましく、オレフィン系熱可塑性樹脂からなることがなお好ましい。

オレフィン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、１０５，０００ｇ／モル〜１２５，０００ｇ／モルであることが好ましく、１１０，０００ｇ／モル〜１２０，０００ｇ／モルであることがさらに好ましい。オレフィン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量が大きすぎると、改質アスファルト組成物の粘度が高くなりすぎ、ルーフィングシートの成形が困難となる場合がある。オレフィン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量が小さすぎると、改質アスファルト組成物層２０の感温性や耐久性が低下する場合がある。

好ましく用いられるオレフィン系熱可塑性樹脂の具体例としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂の１種のみを用いてもよいし、複数種類の熱可塑性樹脂を混合して用いてもよい。

（３）中空粒子
中空粒子は、中空構造を有するフィラーである。好ましく用いられる中空粒子としては、フライアッシュバルーン、シラスバルーン、パーライトバルーン、ガラスバルーン、セラミックバルーン等が挙げられる。これらのうちの１種の中空粒子のみを用いてもよいし、複数種類の中空粒子を用いてもよい。

改質アスファルト樹脂組成物層２０に含まれる中空粒子の１０６μｍふるい残分量は、３５質量％以下であることが好ましく、３２質量％以下であることがより好ましく、３０質量％以下であることがさらに好ましい。中空粒子の１０６μｍふるい残分量が多すぎると、改質アスファルト組成物の粘度が高くなりすぎる場合がある。

改質アスファルト樹脂組成物層２０に含まれる中空粒子のかさ比重は、小さいことが好ましい。中空粒子のかさ比重を小さくすることにより、改質アスファルト組成物の軽量化を図ることができるためである。従って、中空粒子のかさ比重は、０．２５ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、０．２３ｇ／ｃｍ^３以下であることがより好ましく、０．２２ｇ／ｃｍ^３以下であることがさらに好ましい。

但し、中空粒子のかさ比重が小さすぎると、中空粒子の強度が低くなり、改質アスファルト組成物を製造する際の攪拌工程において中空粒子が破損し、かえって改質アスファルト組成物の比重が高くなることがある。従って、中空粒子のかさ比重は、０．０５ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましく、０．０７ｇ／ｃｍ^３以上であることがより好ましい。

改質アスファルト樹脂組成物２０に含まれる中空粒子の浮水率は、３０質量％以上である。中空粒子の浮水率は、３２質量％以上であることが好ましく、３５質量％以上であることがさらに好ましい。中空粒子の浮水率が少なすぎると、改質アスファルト組成物を十分に軽量化できない場合がある。

中空粒子は、改質アスファルト組成物に、アスファルトと熱可塑性樹脂との合量１００重量部に対して、１重量部以上含まれていることが好ましく、３重量部以上含まれていることが好ましい。改質アスファルト組成物に含まれる中空粒子が少なすぎると、改質アスファルトの軽量化が困難となる場合がある。但し、改質アスファルトに含まれている中空粒子が多すぎると、改質アスファルト組成物の粘度が高くなりすぎ、改質アスファルトルーフィングシートの成形が困難となる場合がある。従って、中空粒子は、改質アスファルト組成物に、アスファルトと熱可塑性樹脂との合量１００重量部に対して、３０重量部以下含まれていることが好ましく、２０重量部以下含まれていることがより好ましい。

下記の実施例及び比較例の結果からも分かるように、１０６μｍふるい残分量が３５質量％以下であり、かさ比重が０．０５ｇ／ｃｍ^３〜０．２５ｇ／ｃｍ^３であり、浮水率が３０質量％以上である中空粒子を添加することにより、低比重でありつつ、低粘度で、塗工性に優れた改質アスファルト組成物を実現することができる。

優れた塗工性を実現する観点からは、改質アスファルト組成物の１９０℃における粘度が２，０００ｍＰａ・ｓ〜１８，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１９０℃における粘度が３，０００ｍＰａ・ｓ〜１６，０００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。なお、改質アスファルト組成物の粘度が低すぎると、改質アスファルトルーフィングを溶解したときに飛散量が増加してしまう場合がある。

軽量な防水シート１を実現する観点からは、改質アスファルト組成物の比重は、０．９０ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、０．８８ｇ／ｃｍ^３以下であることがより好ましく、０．８６ｇ／ｃｍ^３以下であることがさらに好ましい。但し、改質アスファルト組成物の比重が低すぎると、改質アスファルトルーフィングシートの耐風圧が低下する場合がある。従って、改質アスファルト組成物の比重は、０．４０ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましく、０．５０ｇ／ｃｍ^３以上であることがより好ましい。

以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。

（比較例１）
以下の原料を使用し、表１に示す重量部のアスファルト及び熱可塑性樹脂をビーカー内に投入し、１９０℃に加熱しながら４００ｒｐｍの回転速度で２時間攪拌することにより溶解させた。熱可塑性樹脂としては、重量平均分子量が１１６，８３０ｇ／モルのオレフィン系熱可塑性樹脂を用いた。その後、表１に示す重量部の炭酸カルシウムの否中空粒子をさらに投入し、６００ｒｐｍで１時間攪拌することにより改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

なお、熱可塑性樹脂の重量平均分子量、及び、改質アスファルト組成物に使用したフィラーの１０６μｍふるい残分量、かさ比重、浮水率を以下の要領で測定した。結果を表１に示す。

（熱可塑性樹脂の重量平均分子量の測定方法）
０．１ｇの試料を１０ｍｌのＯＤＣＢ（オルトジクロロベンゼン）に投入し、１４５℃で２時間加熱することにより溶解させ、さらに、ＯＤＣＢで１０倍に希釈し、Ｗａｔｅｒｓ社製アライアンスＧＰＣ／Ｖ２０００を用い、重量平均分子量を測定した。

（フィラーの１０６μｍふるい残分量の測定方法）
ＪＩＳＺ８８１５「ふるい分け試験方法通則」の乾式ふるい分けの手動ふるい分けに準拠し、ＪＩＳＺ８８０１に規定する直径２００ｍｍ、目開き１０６μｍの試験用ふるいを用い、気体中で約４０ｃｍ^３の試料をふるいに投入し、約２０度傾斜させ、１分間に約１２０回の割合でふるい枠をたたいてふるい分け、ふるい内に残った物の重量を測定することにより、ふるい残分を測定した。

（フィラーのかさ比重の測定方法）
ホソカワミクロン社製パウダテスタＰＴ−Ｘ型を用い、試料をパウダテスタのふるいに投入し、振動させて１００ｍｌの測定用カップに自然落下状態で充填させたときの重量を測定し、かさ比重を算出した。

（フィラーの浮水率の測定方法）
１５ｇの試料を入れた１０００ｍｌビーカーに水を入れ、十分に攪拌した後に静置し、水の濁りがなくなるまで置き、浮いた試料を採取し、乾燥させた。その後、乾燥物の重量（Ｗ）を測定し、Ｗ／１５×１００から浮水率を算出した。

（実施例１）
表１に示す特性のシラスバルーン（中空粒子）を用い、表１に示す配合割合としたこと以外は、比較例１と同様にして改質アスファルト組成物を得た。

（実施例２）
表１に示す特性のパーライトバルーン（中空粒子）を用い、表１に示す配合割合としたこと以外は、比較例１と同様にして改質アスファルト組成物を得た。

（実施例３）
実施例２と同じ、表１に示す特性のパーライトバルーン（中空粒子）を用い、表１に示す配合割合としたこと以外は、比較例１と同様にして改質アスファルト組成物を得た。

（実施例４）
表１に示す特性のシラスバルーン（中空粒子）を用い、表１に示す配合割合としたこと以外は、比較例１と同様にして改質アスファルト組成物を得た。

（実施例５）
表１に示す特性のシラスバルーン（中空粒子）を用い、表１に示す配合割合としたこと以外は、比較例１と同様にして改質アスファルト組成物を得た。

（実施例６）
表１に示す特性のガラスバルーン（中空粒子）を用い、表１に示す配合割合としたこと以外は、比較例１と同様にして改質アスファルト組成物を得た。

（実施例７）
実施例６と同じ、表２に示す特性のガラスバルーン（中空粒子）を用い、表２に示す配合割合としたこと以外は、比較例１と同様にして改質アスファルト組成物を得た。

（実施例８）
表２に示す特性のガラスバルーン（中空粒子）を用い、表２に示す配合割合としたこと以外は、比較例１と同様にして改質アスファルト組成物を得た。

（実施例９）
実施例８と同じ、表２に示す特性のガラスバルーン（中空粒子）を用い、表２に示す配合割合としたこと以外は、比較例１と同様にして改質アスファルト組成物を得た。

（比較例２）
表２に示す特性のパーライトバルーン（中空粒子）を用い、表２に示す配合割合としたこと以外は、比較例１と同様にして改質アスファルト組成物を得た。

（比較例３）
表２に示す特性のガラスバルーン（中空粒子）を用い、表２に示す配合割合としたこと以外は、比較例１と同様にして改質アスファルト組成物を得た。

（比較例４）
表２に示す特性のシラスバルーン（中空粒子）を用い、表２に示す配合割合としたこと以外は、比較例１と同様にして改質アスファルト組成物を得た。

（評価）
（１）実施例１〜９及び比較例１〜４のそれぞれにおいて作製した改質アスファルト組成物の粘度、比重について下記の評価方法を用いて評価した。結果を表１，２に示す。

（粘度）
約１０ｇの試料を１９０℃に加熱し、Ｂ型粘度計を用いて測定した。なお、ローターは．Ｎｏ．３１を用いて、回転数は１２ｒｐｍとした。

（比重）
５０×５０×２ｍｍの試料を作製し、アルファミラージュ社製高精度電子比重計ＥＷ‐３００ＳＧを用いて、気中および水中の重量を測定することにより、比重を測定した。

１防水シート
１０基材
２０改質アスファルト組成物層

Claims

アスファルトと、
熱可塑性樹脂と、
１０６μｍふるい残分量が３５質量％以下であり、かさ比重が０．０５ｇ／ｃｍ^３〜０．２５ｇ／ｃｍ^３であり、浮水率が３０質量％以上である中空粒子と、
を含む、改質アスファルト組成物。
１９０℃における粘度が２，０００ｍＰａ・ｓ〜１８，０００ｍＰａ・ｓである、請求項１に記載の改質アスファルト組成物。
前記アスファルトが、ストレートアスファルトを含み、
前記熱可塑性樹脂が、オレフィン系熱可塑性樹脂を含み、
１９０℃における粘度が３，０００ｍＰａ・ｓ〜１６，０００ｍＰａ・ｓである、請求項１又は２に記載の改質アスファルト組成物。
前記熱可塑性樹脂の重量平均分子量が、１０５，０００ｇ／モル〜１２５，０００ｇ／モルである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の改質アスファルト組成物。
前記アスファルトと前記熱可塑性樹脂との合量１００重量部に対して、中空粒子を１重量部以上含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の改質アスファルト組成物。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の改質アスファルト組成物を含む改質アスファルト組成物層と、
前記改質アスファルト組成物層が上に形成された基材と、
を備える、防水シート。