JP2510615B2 - 通気性防水層 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は建築物の屋根の防水層に関する。更に詳述す
れば防水下地と強固な接着力を有し，且つ通気性の緩衝
層を有することにより，下地亀裂追従性にすぐれ，膨れ
等の形状変化のない通気性防水層に関する。

〔従来の技術とその問題点〕

従来，鉄筋コンクリートのマンションや公団のアパー
ト等の建物のの平屋根を防水施工し，漏水を防ぐ目的で
アスファルト防水，モルタル防水，シート防水，塗膜防
水等の各種の防水工事が行われている。特に近年建築工
法の進歩に伴い塗膜防水工事がめざましい伸びを見せて
きた。これは複雑な形状面の施工が容易で，しかもシー
ムレスな防水層が得られる等極めて作業性に優れてい
る。特に近年大都市を中心に，学校，ビル，マンション
等の屋上施工を行い，その上にテニスやバレーボール等
のスポーツ施設や遊び場所を設けて利用することが多
い。これらの目的に適した防水性能及び物性を有するも
のとしてポリウレタン系防水材料が主に使用されてい
る。

一般にウレタン系塗膜防水材料は，無溶剤型であるた
め一回の塗布で厚い塗膜が得られる，冬期低温下でも施
工が込内である，得られる塗膜は耐水性に優れており，
反発弾性が大きく歩行感がよく，摩耗にも強い等優れた
特徴を有している。

しかし反面，下地の乾燥状態，平滑さの程度によって
接着ムラ，気泡が生じ，下地に亀裂が生じた場合，その
部分にゼロスパンテンションがかかるためクリープ破断
を生じ，漏水トラブルが発生する，また下地が湿ってい
ると施工後経時的に接着面の剥離によるフクレが生じや
すい等の欠点がある。

これらの欠点を解決するために防水下地層とウレタン
系塗膜層の間に緩衝層を設けて，下地層と緩衝層を接着
剤で張り合わせたり，緩衝層に孔を開けて塗膜防水層を
下地に点づけすることが行われているが，前者の場合に
は緩衝層の通気効果が不十分でフクレたり，また後者の
場合には逆に接着力が小さくて持ち上がったりする。ウ
レタン系防水材に替えて不飽和ポリエステル樹脂系防水
材を用いた場合には不飽和ポリエステル樹脂防水材の硬
化収縮により，下地に付着された緩衝層が動いて防水層
と下地を隔離させて下地のムーブメントを防水層に伝え
ない，又緩衝層を通じて下地からの水分を通気させて
「ふくれ」を起こさせないという緩衝効果が低下した
り，又は緩衝層の孔に接触する部分は緩衝層に含まれる
空気中の酸素により硬化妨害を受け，未硬化状態になり
下地と防水層の接着力が著しく低下し，防水層の納まり
が悪くなり，風等による負圧に坑することが出来なくな
り，浮き上がったり，ひどい場合には防水層の端部から
剥離が生じてしまうという欠点を有する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者はこれらの課題を解決する為に種々検討を重
ねた結果，耐水性能に優れた不飽和ポリエステル樹脂に
イソシアネート化合物を組み合わせることにより，硬化
物の表面が未硬化にならないという事実を見いだし，本
発明に到達した。

即ち、本発明は a.防水下地層， b.有孔の通気性緩衝層である中間層， c.防水層である上層， よりなり,bは上面に樹脂液の浸透を防止する層を有して
おり,cは有孔部分においてａと接着しており，かつｃは
不飽和ポリエステル樹脂100重量部に対しイソシアネー
ト化合物を0.5〜10重量部配合して硬化したものである
ことを特徴とする通気性防水層であり，下地が湿ってい
てもフクレが生じないばかりでなく，下地に亀裂が生じ
た場合にかかるゼロスパンテンションや繰り返し疲労に
対し防水層に大きな負担をかけることもない。更に既設
アスファルト露出防水の改修工事では付着力が低下する
ことがなく，アスファルト溜分によるブリードも防止す
ることが出来る。

本発明に用いられるａの下地層としては溶融アスファ
ルト防水層の押えコンクリートやモルタル，プレキャス
トコンクリート，軽量コンクリート等の無機素材やゴム
シート，塩ビシート等のシート防水層，ポリウレタン，
アクリルゴム等塗膜防水層等の有機素材が挙げられ，新
設の場合にはもちろんのこと補修・改修の場合にも用い
ることが出来る。

本発明に用いられるｂの有孔の通気性緩衝層としては
上面に樹脂液の浸透を防止する層を有するものが好まし
く，例えば片面を熱融着させた有孔のナイロン，ビニロ
ン，ポリエステル等からなる不織布や片面にフィルムや
シートを熱や接着剤にて張り合わせた上記不織布を開孔
させたもの等が挙げられる。その厚さは通常１〜10mmで
ある。孔の直径は通常１〜30mmで，均一な大きさで開孔
していても良いし，不均一な大きさであっても良いが全
面に孔が分散しているのが好ましい。極在化していると
防水層と下地の付着力が均一化せず，防水層の温度変化
による伸縮によりシワを生ずることがある。

本発明に用いられる不飽和ポリエステル樹脂は不飽和
ポリエステルと不飽和単量体との混合物である。

不飽和ポリエステルとはアルコール化合物とカルボン
酸化合物（酸無水物，カルボン酸のアルキルエステル化
合物を含む）の縮合，付加反応により得ることが出来る
が，その中でも特にジオール成分及びジカルボン酸成分
から誘導されたものが好ましい。更に好ましくはジカル
ボン酸全量に対し，末端に１〜25モル％の不飽和酸を有
し，かつ不飽和ポリエステルの鎖中には不飽和結合を含
有しないか，又は含有しても全ジカルボン酸に対する不
飽和カルボン酸の割合が8.0モル％以下が好ましい。末
端の不飽和酸量が25モル％よりも多いと硬化物の伸びが
著しく低下してしまいゴム弾性を損ない硬くなり，下地
の亀裂に追従出来なくなる。末端の不飽和酸量が１モル
％よりも少ないと不飽和ポリエステル樹脂中の架橋点が
少なくなり，ゲル化が悪くなり，いつまでもベタ付きが
生じ汚れ易い。また塗膜の物理性能は良くない。また，
鎖中の不飽和結合量が8.0モル％よりも多いと低温で塗
膜がかたくなり伸びがなくなって脆くなる。

ジオール成分は主にジヒドロキシ化合物からなるが，
部分的には例えば,20モル％までのトリオール化合物等
のポリヒドロキシ化合物を含んでいても良く，この場合
には例えばモノヒドロキシ化合物を配合することにより
平均官能基数をジヒドロキシ化合物相当に調整するのが
適当である。ジヒドロキシ化合物としては，エチレング
リコール，ジエチレングリコール，プロピレングリコー
ル,1,3ブタンジオール,1,4ブタンジオール，ネオペンチ
ルグリコール等の脂肪族ジアルコール,4,4−ジヒドロキ
シジシクロヘキシルプロパン等の脂環族ジヒドロキシ化
合物やビスフェノールＡのエチレンオキサイドもしくは
プロピレンオキサイドのようなアルキレンオキサイド付
加物等の芳香族ジヒドロキシ化合物が例示できる。

ポリヒドロキシ化合物としてはトリメチロールプロパ
ン，グリセリン，ペンタエリスリト等が挙げられる。

モノヒドロキシ化合物として，例えばメチルアルコー
ル，エチルアルコール，イソプロピルアルコール,n−ブ
チルアルコール,iso−ブチルアルコール，ノニルアルコ
ール等の脂肪族アルコール，ヘキサノール等の脂環族モ
ノアルコールやベンジルアルコール等の芳香族モノアル
コールが挙げられる。

カルボン酸化合物としてはアジピン酸，セバチン酸，
フタル酸，無水フタル酸，イソフタル酸，テレフタル
酸,3,6−エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸，テ
トラヒドロ無水フタル酸，ヘキサヒドロ無水フタル酸，
テトラクロール無水フタル酸等の飽和酸や無水マレイン
酸，マレイン酸，フマル酸，メサコン酸，シトラコン
酸，イタコン酸，塩素化マレイン酸，アクリル酸，メタ
アクリル酸等の不飽和酸が１種もしくは２種以上用いら
れる。

不飽和単量体は塗装や施工を容易ならしめ，また重合
反応を速めて高分子化する為に使用するものであり，そ
の使用量は作業性，可撓性，硬度，耐候性，溶剤性，乾
燥性等の使用用途に応じて10〜70重量％の範囲である。

不飽和単量体としては，例えばスチレン，ビニルトル
エン，メチル（メタ）アクリレート，エチル（メタ）ア
クリレート,n−ブチル（メタ）アクリレート,iso−ブチ
ル（メタ）アクリレート,tert−ブチル（メタ）アクリ
レート,n−オクチル（メタ）アクリレート,2−エチルヘ
キシル（メタ）アクリレート，ラウリル（メタ）アクリ
レート，ステアリル（メタ）アクリレート，（メチル）
グリシジル（メタ）アクリレート，ジメチルアミノエチ
ル（メタ）アクリレート，ジエチルアミノエチル（メ
タ）アクリレート等があり,1種又は２種以上の組合せに
て用いられる。

不飽和単量体の使用量は作業性，可とう性，硬度，耐
候性，溶剤性，乾燥性等の使用用途に応じて10〜70重量
％の範囲である。

かかるポリエステル樹脂には粘度の調整，硬化物の物
性の改質，硬化速度の向上のために，高分子化合物，可
塑剤，硬化触媒（架橋開始剤，架橋開始助剤等），充填
剤を必要によって添加することが可能である。使用でき
る高分子としては，製造原価を低減させたり，塗装材料
として使用した場合の塗装性能ないしは塗膜性能を向上
させるために混合されたもので，例えばアクリル樹脂，
ポリエステル樹脂，ポリウレタン樹脂，スチレン−アリ
ルアルコール共重合体，ポリエチレン或はワックス等を
挙げることが出来る。又可塑剤としては，ジオクチルフ
タレート，ジブチルフタレート，ブチルフタリルブチル
グリコレート，リン酸トリクレジル，塩素化パラフィン
等が挙げられる。またアスファルト等の石油精製時のボ
トム残査や石炭タール等の歴清物も塗膜性能の向上や下
地とのなじみをよくする為に添加することが出来る。

必要に応じて添加される硬化触媒は硬化方法により適
宜選択することが出来る。電子線等の高エネルギーを用
いる場合には特に重合開始剤は必要ないが，光や紫外線
を用いれば周知の光増感剤が重合開始剤として必要であ
り，又熱エネルギーや遠赤外線を用いれば重合開始剤と
して過酸化ベンゾイル，メチルエチルケトンパーオキサ
イド，ジターシャリブチルパーオキサイド，ラウロイル
パーオキサイド，キュメンハイドロパーオキサイド等の
過酸化物が適当であり，重合開始助剤としてナフテン酸
コバルト等の金属石鹸，ジメチルアニリン等の３級アミ
ン，ナトリウムメチラート等のアルコラート，ラウリル
メルカプタン,N−エチルメタトルイジン等が適当であ
る。

これらの成分の外に硬化物の性能を改良する目的とし
て種々の物質を添加することが出来る。これらの添加物
としては，チタンホワイト，カーボンブラック，ベンガ
ラ等の顔料，ベンゼン，トルエン，メチルエチルケト
ン，ミネラルトピリット等の溶剤，ポリエチレン，ポリ
プロピレン，ナイロン，炭酸カルシウム，炭酸マグネシ
ウム，硫酸場理有無，硫酸カルシウム，アルミナ，クレ
ー，カオリン，タルク，珪そう土，シリカゲル，マイカ
粉末，ガラス繊維粉末，アスベスト粉末，珪石粉等の充
填剤，ベントナイト，コロイド性珪酸，ヒマシ油誘導体
等の揺変剤を添加することが出来る。

本発明に用いられるイソシアネート化合物は１分子中
に少なくとも１ケ以上の活性なイソシアネート基を含有
する化合物で，例えばトルエンジイソシアネート，ナフ
タリンジイソシアネート，ジフェニルメタンジイソシア
ネート等の芳香族イソシアネート，キシリレンジイソシ
アネート，ヘキサメチレンジイソシアネート，トリメチ
ルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族イソシア
ネート，イソホロンジイソシアネート，水素化MDI等の
脂環族イソシアネートの単独もしくは混合物等が挙げら
れる。

不飽和ポリエステル樹脂100重量部に添加する活性イ
ソシアネート化合物の配合量は0.5〜10重量部，好まし
くは１〜８重量部である。0.5重量部よりも少ないと不
飽和ポリエステル樹脂硬化物の表面の反応が充分ではな
く，未硬化部分によるベタつきがあり，下地と防水層の
付着力は向上しない。又,10重量部よりも多いと不飽和
ポリエステル樹脂防水材中の水分と反応して炭酸ガスを
発生し，防水層を発泡させたり，ピンホールを生じて防
水機能を著しく低下してしまう。

本発明の防水層を形成するには防水下地層の上に有孔
の通気性緩衝層を，樹脂液の浸透を防止する層を上面に
なるようにして均一になるように広げる。その際下地と
緩衝層の間に緩衝層が固定できるように接着剤を使用し
ても良いが，接着剤を多く使用すると緩衝層を詰まらし
てしまい，下地から発生する空気や水蒸気の動きを止め
てしまうことがあるため，通常平方メートル当り,100〜
400グラム，好ましくは200〜400グラムである。次に不
飽和ポリエステル樹脂とイソシアネート化合物の混合物
をゴムベラ，ハケ，ローラー等の施工器具やスプレー等
の機械塗装等の通常の塗装手段等により塗装，硬化させ
ればよい。防水層の厚さは通常0.5〜3mmである。

〔実施例〕

以下，実施例，比較例により本発明をさらに詳細に説
明するが，これにより発明を限定するものではない。以
下において部は特記する以外は重量基準である。なお，
実施例，比較例の試験結果をまとめて第１表に掲げた。

本実施例にて行った試験方法の概要について，以下に
記載する。

（通気性試験） プレキャストコンクリート板の上に緩衝材を張り，実
施例，比較例の各々の仕様に基づいて塗布した供試体
（幅40cm,長さ130cm）において防水層表面より緩衝層ま
で開孔（10cm）した２点間（間隔100cm）の一端に空気
圧力0.1kgf/cm²を負荷し，他端より排出される空気量を
測定した。

（負圧抵抗性） 通気性試験と同様にして作成した供試体の上に，透明
なプラスチック性ロート（直径30cm）を伏せ，周囲を密
閉し，減圧機にて水頭100cm減圧して１時間保持し負圧
を保ったまま防水層の状態を観察した。

（付着力試験） 通気性試験と同様にして作成した供試体を幅2.5cmに
切断して，先端部を治具で掴み150゜の角度からゆっく
り引っ張り付着力を測定した。

（透水性試験） JIS A−6910に準じ，ガラス製ロート（直径7.5cm）を
供試体の上に伏せ，ロートの先端にゴム管にてメスピペ
ットを立てシーリング材で周囲を密閉し，水を25cmの高
さまで封水し24時間後の水頭の高さから透水量を測定し
た。

実施例−１ 攪はん機，温度計，コンデンサー付き分溜器及び窒素
導入管を備えた４つ口フラスコに1,4−ブタンジオール9
6.3部，無水シトラコン酸6.7部を仕込，温度120℃にて
反応させた後，アジピン酸131.4部，フマール酸7.0部を
添加し，窒素気流中210℃においてエステル化反応させ
た後,p−ターシャリブチルカテコール0.05部，融点56〜
58℃のワックス２部を溶解せしめたスチレン205部に溶
解させて淡黄色液体を得た。

この淡黄色液体100部に，顔料として酸化チタンJR701
（帝国化工製）10部，充填材として3Sタルク（白石カル
シウム製）10部を常温，高速攪拌下に均一に混合分散さ
せ，使用直前に更に開始剤としてベンジルパーオキサイ
ド1.5部，開始助剤としてアニリン0.5部，更に液状のジ
フェニルメタンジイソシアネートを３部配合し不飽和ポ
リエステル防水材を得た。

プレキャストコンクリート板上に，ウレタンプライマ
ーを平方メートル当り0.2kgになるように塗布し，有孔
の片面熱融着不織布（商品名；パンチシート・・・保土
ヶ谷建材工業）を張り付け，この不織布の上にゴムベラ
にて孔の中に充分防水材が充填し，平方メートル当り2.
0kgになるように塗布した後,1週間常温にて養生させ，
通気性試験，負圧抵抗性試験，付着力試験，透水性試験
を行った。

実施例−２ 実施例−１において液状のジフェニルメタンジイソシ
アネートの代わりにヘキサメチレンジイソシアネート系
アダクト品（商品名；コロネートHL・・・日本ポリウレ
タン製）を５部用いた以外は実施例−１と全く同様にし
て防水層を作成し，通気性試験，負圧抵抗性試験，付着
力試験，透水性試験を行った。

実施例−３ 攪はん機，温度計，コンデンサー付き分溜器及び窒素
導入管を備えた４つ口フラスコにジエチレングリコール
113.4部，無水マレイン酸3.9部を仕込，温度120℃にて
反応させた後，セバチン酸173.7部，メサコン酸13.0部
を添加し，窒素気流中210℃においてエステル化反応さ
せた後，ハイドロキノン0.05部，融点56〜58℃のワック
ス２部を溶解せしめたスチレン268部に溶解させて淡黄
色液体を得た。この淡黄色液体100部に，顔料として酸
化チタンJR701（帝国化工製）10部，充填材として3Sタ
ルク（白石カルシウム製）10部を常温高速攪はん化に均
一に混合分散させ使用直前に更に開始剤としてベンジル
パーオキサイド1.5部，開始助剤としてアニリン0.5部，
更に液状のジフェニルメタンジイソシアネートを３部配
合し不飽和ポリエステル防水材を得た。

この防水材を用いた以外は実施例−１と全く同様にし
て防水層を作成し，通気性試験，負圧抵抗性試験，付着
力試験，透水性試験を行った。

比較例−１ 実施例−１において液状のジフェニルメタンジイソシ
アネートを0.1部にした以外は実施例−１と全く同様に
して防水層を作成し，通気性試験，負圧抵抗性試験，付
着力試験，透水性試験を行った。

比較例−２ 実施例−１において液状のジフェニルメタンジイソシ
アネートを15部にした以外は実施例−１と全く同様にし
て防水層を作成して，通気性試験，負圧抵抗性試験，付
着力試験，透水性試験を行った。

比較例−３ 実施例−１において有孔の片面熱融着不織布（パンチ
シート）の代わりに孔の無い，目付け量80g/m²のポリエ
ステル系不織布（商品名;MTフレキープ・・・三井東圧
化学製）を用いた以外は実施例−１と全く同様にして防
水層を作成し，通気性試験，負圧抵抗性試験，付着力試
験，透水性試験を行った。

〔発明の効果〕 実施例からも明らかなように，不飽和ポリエステル樹
脂防水材だけでは緩衝材と接触する部分は緩衝材中の空
気による影響の為に未硬化現象が起こり，ベタつきが生
じ，硬化物の強度が弱くなるため，下地との接着力が著
しく低下するが，これに対して本発明の防水層はかかる
欠点がなく，屋根用の防水層として極めて適したもので
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｅ０４Ｄ 11/02 Ｅ０４Ｄ 11/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】a.防水下地層， b.有孔の通気性緩衝層である中間層， c.防水層である上層， よりなり,bは上面に樹脂液の浸透を防止する層を有して
   おり,cは有孔部分においてａと接着しており，かつｃは
   不飽和ポリエステル樹脂100重量部に対しイソシアネー
   ト化合物を0.5〜10重量部配合して硬化したものである
   ことを特徴とする通気性防水層。