JP2019070286A - ウレタン防水シートおよびその製造方法およびウレタン防水シートによる防水工法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱伸びを抑制することができ、下地との剥離、シート接手の変形を抑制し、シールへの負担を低減して止水効果を維持でき、また、シート自体は金切り鋏等で容易にカットでき簡単な曲げ加工も容易であるウレタン防水シートおよびその製造方法およびウレタン防水シートによる防水工法を提供する。【解決手段】貼り込みに適した矩形平板であるウレタン樹脂による成形シートであり、金属網板状構造体５によりウレタンを拘束する伸長または膨張防止層４を内部に形成した。防水施工現場において、ウレタンまたはウレア系接着剤を塗布して形成した接着層を用いて、被防水面の上に防水シートを貼る。【選択図】 図１

Description

本発明は、浴室、厨房、屋上、ベランダ、その他の床もしくは壁などの防水に使用するウレタンのシート成形体によるウレタン防水シートおよびその製造方法およびウレタン防水シートによる防水工法に関するものである。

屋上などの防水工事は施工の違いにより大雑把にウレタン塗膜防水とシート防水に分けられ、ウレタン塗膜防水は２液成分の液体材料を施工時に混合撹拌したものを生成して、下地に吹き付け等により塗布して、反応固化させて、防水層を形成する工法である。

液状の材料を塗布するために、狭い場所や、設備用基礎が多くある屋上など平面が複雑な形状であっても納まりやすく容易に施工できる利点があり、またジョイントが無く、ジョイント部分で施工不良を防止できる利点があった。また、重ねて塗布することにより防水性能を高められるため、改修時には塗り重ねれば良く、低コストで防水層の改修が可能となる利点がある。

シート防水は、厚さ１〜２ｍｍ程度の伸縮性に富んだシート（ゴム系、エンビ系）からなる防水シートを接着剤で相互に貼り合わせて防水層を形成する工法である。

この工法は、防水シートが工場で成型されるために品質が安定している利点があり、また、ゴムシートによる場合には、伸張性に富み、下地がひび割れなどを生じてもこれに追随することができるが、防水シートをジョイントした部分で施工不良があると剥離しやすい短所があり、ゴムシートによる場合には、加えて、下地に凸部が存在する場合や、鋭利な飛来物により傷つきやすい短所もあった。

エンビ系からなる防水シートの場合は、集合住宅の開放廊下・階段およびベランダの簡易防水と意匠性とすべり防止を目的に塩化ビニル性の防水シートをウレタンおよびエポキシ樹脂系接着材で貼り付ける工法で、防水シートを施工しない溝や立ち上がり部分には、ウレタン防水材等を１０cmラップする範囲まで先行して施工し、その上から塩化ビニル等の防水シートを施工する。

防水シートは、接着材塗布直後に貼り付け可能で貼り付けたシートの上は、接着材の硬化を待たずに歩行が可能となるため、開放廊下・階段等の共有部分でも通行止めにする期間が短く、居住者の生活に支障が少ない。

但し、塩化ビニルシート防水材と同様に経年劣化により、シート中の可塑剤揮発によって硬くなると共に収縮が発生する。それによって、端部の浮きやジョイント部シールの切れが発生する。また、表層も色褪せて意匠性が低下する。

そこでシート防水工法とウレタン塗膜防水との利点を併せ持つものとして、ウレタンシート防水工法を発明者らは考案し、下記特許文献に示すように出願した。
特開２０１２−１２２３１７号公報

これはウレタン塗膜防水に使用する材料を凹凸成型枠を使用して予め工場などで、現場に合わせて、樹脂防水シートとして製造するものである。

ウレタン樹脂防水シートを製造して、現場で貼り合わせるので安定した品質確保のための準備ができ、更に、現場周囲への飛散防止用の養生、硬化を待つ養生期間など、現場作業を大幅に軽減できる効果がある。

また、樹脂防水シートは一定の厚さで形成できるので、必要な防水性能に合わせて、無駄なく最適量の防水材料を使用できる。

建築物の屋上等に敷設される例えば押えコンクリートは、夏場は約６０℃、冬場は約−２０℃という激しい温度変化にさらされることがある。

下記特許文献２は、防水シート層の裏面に、粘着層と離型シートとを順に積層した粘着層付き防水シートであって、前記防水シート層と前記粘着層との間に補強ネットを設けたものである。

また、下記特許文献３は、ポリマーシートと粘着層との間に金属箔を密着配置した防水シートである。
特開２００１−３４７５８５号公報 特開２０００−６３０９号公報

前記特許文献２によれば、防水シート層と粘着層との間に補強ネットを設けたことにより、施工作業に於ける離型シート除去時の防水シートの伸びを防止することができる。

特許文献３の防水シートによれば、１０mm程度のはみ出しによる折り曲げ接着にても、その接着状態を良好に維持でき接着面の凹凸が大きい場合にも剥がれを長期に防止でき、次工程での再接着処理を不要化できて防水処理を施工性よく効率的に行うことができる。中間に金属箔を密着配置する簡単な処理にて上記の剥がれ問題を克服でき、しかも折り曲げ処理が容易となって施工効率が飛躍的に向上すると共に、折り曲げの角部における外壁面への変形追随性も向上して浮き（隙間）の発生も抑制でき、外壁面との接着面積が向上して防水処理のより完全を図ることができるとある。

ウレタンシート防水工法で使用するウレタン防水シートは防水性能は優れた（高強度・高対候性）特性を持つが、ポリウレタン樹脂（ＰＵＲ）の熱膨張係数［ｘ１０−５／Ｋ］は１０から２０で、熱伸びが大きく特に温度変化の大きな場所では変形しシートの下地剥離又は防水継手がはがれ防水機能を損なう恐れがある。

前記特許文献２のテープ状基材、板状部材、特許文献３の補強ネット、特許文献４の金属箔では効果的な伸長または膨張防止を得ることはできなかった。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、熱伸びを抑制することができ、下地との剥離、シート接手の変形を抑制し、シールへの負担を低減して止水効果を維持でき、また、シート自体は金切り鋏等で容易にカットでき簡単な曲げ加工も容易であるウレタン防水シートおよびその製造方法およびウレタン防水シートによる防水工法を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明はウレタン防水シートとしては、貼り込みに適した矩形平板であるウレタン樹脂による成形シートであり、金属網板状構造体によりウレタンを拘束する伸長または膨張防止層を内部に形成したこと、および、金属網板状構造体はエキスパンドメタルであること、さらに、ウレタンが金属網板状構造体の空隙部分にも入り込んで、空隙がないように防水上層と防水下層とが一体となることを要旨とするものである。

ウレタン防水シートの製造方法としては、金属網板状構造体にウレタンを吹付けてウレタンによる防水上層を形成し、この金属網板状構造体付きのウレタンによる防水上層の反対側からウレタンを吹付けてウレタンによる防水下層を形成するとともに、ウレタンが金属網板状構造体の空隙部分にも入り込んで伸長または膨張防止層を形成し、この膨張防止層により防水上層と防水下層とが一体化することを要旨とするものである。

ウレタン防水シートによる防水工法としては、貼り込みに適した矩形平板であるウレタン樹脂による成形シートであり、金属網板状構造体によりウレタンを拘束する伸長または膨張防止層を内部に形成したウレタン防水シートを、防水施工現場において、ウレタンまたはウレア系接着剤を塗布して形成した接着層を用いて、被防水面の上に防水シートを貼ることを要旨とするものである。

請求項１および請求項２記載の本発明によれば、金属網板状構造体によりウレタンを拘束する伸長または膨張防止層を内部に形成したので、熱伸びを抑制することができる。また、金属網板状構造体はエキスパンドメタルであることにより、切延加工により形成されるメッシュ構造が対角線群で構成され、しかもそれぞれの網目が継ぎ目を持たない一体型構造である為、強度や特に剪断変形応力に優れたもので、打抜金網と異なり、網目に起伏があるので立体感があるのでウレタンを拘束するのに最適なものとなる。

請求項３および請求項４記載の本発明によれば、金属網板状構造体はウレタンが空隙部分にも入り込んで、空隙がないように防水上層と防水下層とが一体となるので、上下の防水層をも一枚のシートとして防水性能が高いものが得られる。

請求項５記載の本発明によれば、防水シートがウレタン防水シートであっても、同系列のウレタン接着剤を使用することで、接着性が極めて良好なので、防水シートをプライマー処理しなくても、該接着剤で防水シートを被防水面に貼り付けることができる、工程が少なくて済み、工期の短縮が可能となる。また、プライマー処理をしなければ（又は、しないので）、プライマー中の溶剤等の有機物により防水シートが膨潤することはあり得ない。

本発明のウレタン防水シートの適用としては、下記のものがある。
１）外装デザイン防水シート
日照時と夜間時の温度差の大きい外壁の躯体保護としての防水機能と意匠性兼ね備えたシート。
２）厨房内の熱湯釜付近の床仕上げ材
熱湯釜付近は残った熱湯を床に洗い流す。リニューアルする場合、防水機能と仕上げを同時に要求される。下地の防水を補修せずオーバーレイにて防水と仕上げができるので大幅に工期も短縮し費用も削減できる。
３）シャワー室、浴室の床、壁の防水を兼ねた仕上げ材
通常は下地上の防水と仕上げ材は別工程であるが本発明のウレタン防水シートにより同時に防水と仕上げが同時にでき、工程が大幅に短縮できる。
４）大型な軒樋・谷樋の漏水改修
多くはステンレス等で温度変化が大きいが、本発明のウレタン防水シートにより折り曲げ、裁断が可能で現場合わせが容易である。
５）防水上有効な防水端部の見切り材
窓台、下屋の鉄板下地（熱伸び大きい）の重ね貼りとして既存物の補強も兼ねた防水化粧材として有効である。

本発明のウレタン防水シートの１実施形態を示す斜視図である。 本発明のウレタン防水シートの１実施形態を示す分解斜視図である。 エキスパンドメタルの説明図である。 本発明のウレタン防水シートの温度変化に対する膨張率と平均線膨張係数の変化のグラフである。 金属網板状構造体（エキスパンドメタル）がない場合の温度変化に対する膨張率と平均線膨張係数の変化のグラフである。 金属網板状構造体（エキスパンドメタル）のみの温度変化に対する膨張率と平均線膨張係数の変化のグラフである。

以下図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明のウレタン防水シートの１実施形態を示す説明図で、ウレタン防水シート１は防水上層２と防水下層３との間に伸長または膨張防止層４を設けたものである。

先に、本発明のウレタン防水シート１の製造方法について説明する。金属網板状構造体５にウレタンを吹付けてウレタンによる防水上層２を形成し、この金属網板状構造体付きのウレタンによる防水上層２の反対側からウレタンを吹付けてウレタンによる防水下層３を形成する。

ここでウレタンとは、ウレタン樹脂もしくは（ポリ）ウレア樹脂を指し、ウレタン樹脂には、ウレタン塗膜防水材に使用される、２成分反応形のタイプには、イソシアネートプレポリマー（主材）と、水酸基を２個以上有するポリオール、ポリプロピレングリコール（以下、ＰＰＧと略すこともある。）およびポリアミンに、可塑剤、充填材、顔料および反応触媒を加えたコンパウンド（硬化材）とを混合、攪拌して硬化させるものである。

ウレタン塗膜防水材に使用される、２成分反応形のタイプには、水酸基を２個以上有するＰＰＧの水酸基当量に対して、過剰な当量比のジフェニルメタンジイソシアネート（以下、「ＭＤＩ」と略すこともある。）を混合し、加熱、攪拌することにより反応させて得られた、イソシアネート基を２個以上有するＭＤＩ系プレポリマーやＭＤＩ系プレポリマーに可塑剤を加えたもの（主材）と、アミノ基を２個以上有するＤＥＴＤＡやジェファーミン等のアミン、水酸基を２個以上有するＰＰＧ、可塑剤、老化防止剤および反応触媒を配合したもの（硬化材）に可塑剤を加えて混練した顔料ペーストとを予め混合し、専用の機械にて加温しながら、ホース圧送してホース先端にて混合して吹付け塗工するものである。

また、ウレタン塗膜防水材に使用される、イソシアネートプレポリマーに、水分を除去した、可塑剤、充填材、顔料および反応触媒を加え、更に、水分と反応すると水酸基やアミノ基を発生させるケチミン等の反応性硬化剤を加えて混合攪拌した１成分反応形のタイプのものもある。

（ポリ）ウレア樹脂は、イソシアネートにＭＤＩ系プレポリマー（主材）とＤＥＴＤＡやジェファーミン等のアミノ基のみとを化学反応によって形成されるウレア結合が主体となった化合物である。指触硬化時問は数秒ときわめて早く、しかも無溶剤・無触媒で環境にやさしく、耐酸・耐アルカリ性等の耐薬品性や耐久性にも優れている。（ポリ）ウレタンに比べ結合力が強く加水分解しないため、耐水・耐食・耐薬品性に優れている。

前記ウレタン防水材としては、防水シート用に材料を（化学）設計してもよいが、「塗膜防水工法用の防水塗料」として使用されるもの（市販されているもの）も使用可能である。そのような防水塗料としては、限定はないが、例えば、アスミックＮＢ、アスミックＮＢ立上り用、コスミックＰＲＯ１１、コスミックＰＲＯ１２、コスミックＰＲＯ立上り用（以上、何れも商品名）（登録商標）、（株）ダイフレックス社製）；コスミックＲＩＭ（ユープレックス（株）社製）等が挙げられる。

好ましい原液性状と塗膜物性を有する市販の防水塗料の１つであるコスミックＲＩＭの原液性状と塗膜物性を一例として下記表１に示す。

ウレタン防水シート１は更に、耐候性トップコート保護層で、表面を構成するように被覆することできる。

トップコートの種類は、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコン樹脂、フッ素樹脂系等があり、それぞれ強溶剤形、弱溶剤形、水系形がある。

金属網板状構造体５には、金属メッシュ１９としては、ラス（ｌａｔｈ）、金属線を編んだもの、金属線を織ったもの、金属板に切れ目又は穴を開けたもの、金属板に切れ目又は穴を開けたものを拡張したもの等が挙げられるが、十分な強度、適度な柔軟性、加工性、低価格等を容易に確保できる点から、ラス（ｌａｔｈ）が好ましい。

ラス（ｌａｔｈ）としては、ＪＩＳ Ａ５５０５メタルラス、Ａ５５０４ワイヤラス、Ｇ３３５１エキスパンドメタル、Ｇ３５５１溶接金網、Ｇ３５５２ひし形金網、Ｇ３５５３クリンプ金網、Ｇ３５５４きっ甲金網等が挙げられ、また、平ラス、こぶラス、波形ラス、リブをもったリブラス、エキスパンドメタル等が挙げられるが、エキスパンドメタルが好適である。

図３に示すように醗特色エキスパンドメタルは板材をエキスパンド製法により、山型の刃物（上刃）と下刃でスリットを入れながら拡開（エキスパンド）し、網状にした金網で、線材を編み加工した金網と異なり、接合部分Ｂ（ボンド）が一体であるので、網目のズレ、ユガミ、ユルミ、がなく堅牢である。

線材を編んだ金網のような網目のユルミ、ホツレ、ズレ、ユガミがない。エキスパンド製法だから打抜金網と異なり、網目に起伏があるので立体感がある。

前記のように、金属網板状構造体５（エキスパンドメタル）にウレタンを吹付けてウレタンによる防水上層２を形成し、この金属網板状構造体付きのウレタンによる防水上層２の反対側からウレタンを吹付けてウレタンによる防水下層３を形成すると、ウレタンが金属網板状構造体５（エキスパンドメタル）の空隙部分にも入り込んで伸長または膨張防止層４を形成し、この伸長または膨張防止層４により防水上層２と防水下層３とが一体化する。

なお、本発明のウレタン防水シート１の製造方法については前記吹付による方法の他に型枠内での流し込み、もしくはウレタン成形シートの張り合わせによる方法も可能である。

前者はスタチテックミキサーもしくはダイナミックミキサーで混錬したウレタン樹脂を型枠内に流し込んで敷き、その上に金属網板状構造体５（エキスパンドメタル）を重ね、さらに、ウレタン樹脂を型枠内に流し込んで防水上層２と防水下層３および膨張防止層４を形成する。その場合もウレタンが金属網板状構造体５（エキスパンドメタル）の空隙部分にも入り込んで防水上層２と防水下層３とが一体化する。

後者は防水上層２と防水下層３となるウレタン樹脂成形シートを作成し、これらで金属網板状構造体５（エキスパンドメタル）を挟み込んで圧着するものであり、その場合もウレタンが金属網板状構造体５（エキスパンドメタル）の空隙部分にも入り込んで防水上層２と防水下層３とが一体化する。

次に本発明のウレタン防水シート１の性能を確認するため行った試験について説明する。金属網板状構造体５（エキスパンドメタル）としてはアルミフラット ＭＥＳＨ ＢＤ７Ｆ−０９−１０（アルマイト付） １ｍ×２ｍ×ｔ１．０を使用した。

下記表２に本発明品と比較例１、比較例２における温度変化に対する膨張率と平均線膨張係数を示す。

比較例１は金属網板状構造体５（エキスパンドメタル）がない場合の温度変化に対する膨張率と平均線膨張係数を、比較例２は属網板状構造体５（エキスパンドメタル）のみの温度変化に対する膨張率と平均線膨張係数を示すものである。図４〜図６に本発明品、比較例１、比較例２の温度変化に対する膨張率と平均線膨張係数の変化のグラフを示す。

以上の比較により、本発明の金属網板状構造体５の伸長または膨張防止層４による熱伸びを抑制する効果が確認できる。

次に、前記のようなウレタン防水シート１を用いる防水工法について説明する。ウレタン防水シート１は貼り込みに適した矩形平板であるウレタン樹脂による成形シートである。

シート性状なので金切り鋏等で容易にカットでき簡単な曲げ加工も容易である。

被防水面（下地）との接着はシートの剛性に応じて接着剤による全面接着、部分接着の団子張りの選択が可能である。継手シールはウレタン防水シート１の成形材料と同種のウレタンが止水上有効である。

ウレタン防水シート１を、防水施工現場において、ウレタンまたはウレア系接着剤を塗布して形成した接着層を用いて、被防水面の上に防水シート１を貼る。

この場合の接着剤としては、少なくとも、分子内に、脂肪族ジイソシアネートと「水酸基当量５００以上５０００以下のポリプロピレングリコール」とがウレタン結合した構造を有し、分子末端にイソシアネート基を２個以上有するウレタンプレポリマーを含有する主剤と、ジエチルメチルベンゼンジアミン（ＤＥＴＤＡ）を含有する硬化剤を含有するものが好適である。

主剤が、分子内に、脂肪族ジイソシアネートと「『水酸基当量５００以上５０００以下のポリプロピレングリコール』、及び、更に『炭素数１０以下の、短鎖ジオール若しくはトリオール』」とがウレタン結合した構造を有し、分子末端にイソシアネート基を２個以上有するウレタンプレポリマーを含有する。

前記脂肪族ジイソシアネートがイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）である。

硬化剤が、更にアミノ基当量５００以上のポリオキシアルキレンジアミンを含有する。硬化剤が、更に酸触媒を含有する。

接着剤としては、更に無機充填材を含有する。また、溶剤を含有しない。

前記接着剤は、ウレア結合による硬化を利用し、更には、特定の化学構造を有する主剤と特定の化学構造を有する硬化剤との硬化反応を利用することによって、ウレア結合による硬化を利用した接着剤であるにも関わらず、防水シートの貼り付けに必要な時間の確保（可使時間の延長）ができるようになる。

また、防水シートの表面をプライマー処理しなくても優れた接着性を有し、防水シートを膨潤させず、硬化後の接着層については、フクレが生じ難く引張硬度に優れたものである。

前記接着剤を使用することで、接着剤が硬化して得られるポリウレア樹脂と防水シートとの接着を強固にすることができ、そのため、工程が少なくて済み、工期の短縮が可能となる。また、プライマー処理をしなければ（又は、しないので）、プライマー中の溶剤等の有機物により防水シートが膨潤することはあり得ない。

１…ウレタン防水シート
２…防水上層
３…防水下層
４…伸長または膨張防止層
５…金属網板状構造体

Claims (5)

1. 貼り込みに適した矩形平板であるウレタン樹脂による成形シートであり、金属網板状構造体によりウレタンを拘束する伸長または膨張防止層を内部に形成したことを特徴とするウレタン防水シート。
2. 金属網板状構造体はエキスパンドメタルである請求項１記載のウレタン防水シート。
3. ウレタンが金属網板状構造体の空隙部分にも入り込んで、空隙がないように防水上層と防水下層とが一体となる請求項１または請求項２記載のウレタン防水シート。
4. 金属網板状構造体にウレタンを吹付けてウレタンによる防水上層を形成し、この金属網板状構造体付きのウレタンによる防水上層の反対側からウレタンを吹付けてウレタンによる防水下層を形成するとともに、ウレタンが金属網板状構造体の空隙部分にも入り込んで伸長または膨張防止層を形成し、この膨張防止層により防水上層と防水下層とが一体化することを特徴とするウレタン防水シートの製造方法。
5. 貼り込みに適した矩形平板であるウレタン樹脂による成形シートであり、金属網板状構造体によりウレタンを拘束する伸長または膨張防止層を内部に形成したウレタン防水シートを、防水施工現場において、ウレタンまたはウレア系接着剤を塗布して形成した接着層を用いて、被防水面の上に防水シートを貼ることを特徴としたウレタン防水シートによる防水工法。