JP2659882B2 - 防水シート材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は軟質塩化ビニル系防水シ
ート材料に関するものである。更に詳しくは、屋外屋根
防水工事、屋内貯水槽、蓄熱槽等一般防水に使用可能
で、各種性能および施工性、特に発泡ポリスチレンを断
熱材として使用した場合において優れた性能を有する防
水シート材料に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ルーフィング材は主に屋外に設置される
ものであるから、さまざまな過酷な条件下に十分耐えう
るものでなくてはならない。つまり、耐候性、耐熱性、
広範囲温度域における機械的強度、柔軟性、膨脹収縮が
小さいこと、シート相互間の接合に信頼性があること等
が要求される。

【０００３】現在、一般に防水工法としては、アスファ
ルト防水が最も多く用いられているが、アスファルト防
水には、熱工法による作業環境問題や作業工数が多いこ
と、耐熱耐寒性、耐候性、下地追随性等において多くの
問題がある。これらの問題点を改善すべく開発されたの
が、合成高分子系ルーフィング材である。かかる合成高
分子系ルーフィング材材としては、加硫ゴム系、非加硫
ゴム系、塩化ビニル系などがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】加硫ゴム系は、耐熱
性、耐寒性、下地追随性においては良好である反面、シ
ート同士の接合における信頼性が乏しく、漏水事故の原
因となる事が多い。

【０００５】非加硫ゴム系は、内部応力緩和により施工
性が比較的容易で、且つシートの下地追随性や接合性も
良好であるが、機械的強度が弱く、歩行等の外的力が加
わる場所では保護層が必要となり、この場合施工工数が
増すなどの問題点がある。

【０００６】また、塩化ビニル系は、接合性、機械的強
度は優れているものの、一般にフタル酸エステル系可塑
材等の低分子量可塑剤を使用している為、長期に亘り屋
外暴露された場合、可塑剤の揮散、消失が起り、シート
の硬化、収縮により弱点部が破断をおこし、これらが原
因となって防水機能を損なう問題点がある。また、低コ
ストの断熱材として一般に使用されている発泡ポリスチ
レンボードを使用した断熱工法を採用した場合、フタル
酸エステル系の可塑剤が経年によって発泡スチレンボー
ド層を溶解し、このことが原因で断熱材としての機能が
低下するばかりでなく、防水シート自体の可塑剤が移行
消失することにより、シートの硬化、収縮による弱点部
の破断をおこす恐れがある。これらの問題点を防ぐ為、
高価ではあるがフタル酸エステル系可塑剤に溶解されな
い発泡ポリエチレン断熱ボードを使用するか、防水シー
ト層と発泡ポリスチレン断熱材層の間に全面に亘ってポ
リエチレンフイルム等の絶縁フイルムを使用することが
必要となり、薄膜フイルムを使用することにより作業工
数が増すばかりでなく、風のある時においては、その作
業性が大幅に低下する等の問題があった。

【０００７】そして、上記フタル酸エステル系可塑剤等
の低分子量可塑剤を使用した塩化ビニル系防水シートの
問題点を解決する為に、ポリエステル系可塑剤を使用し
た防水シートにおいては、塩化ビニル系防水シート一般
に言われる耐寒特性、つまり低温度雰囲気中における柔
軟性が特に劣り、問題点が残る。従って、本発明の目的
は、上記のような塩化ビニル系防水シート材の問題点を
解決しようとするものであって、長期に亘り屋外で使用
しても可塑剤の移行、浸出、揮散が少なく、安定性、機
械的強度、接合性に優れるばかりでなく、発泡ポリスチ
レン断熱材にシートを直に接することが出来、且つ低温
柔軟性に優れる塩化ビニル系防止シート材を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、平均重合度が
1000〜4000の塩化ビニル樹脂と、平均分子量が500 〜80
00のポリエステル系可塑剤と、平均重合度が1000〜4000
の塩化ビニル樹脂にアクリル基又はメタアクリル基を有
する化合物をグラフトさせたグラフト共重合物とを含有
していることを特徴とする防水シート材料に係るもので
ある。

【０００９】上記において、各成分の組成比率は、以下
のようにすると好ましい。 塩化ビニル樹脂 100 重量部。 ポリエステル系可塑剤 30 〜60重量部。 グラフト共重合物 10 〜60重量部。 この他に必要に応じ、通常の軟質塩化ビニル組成物に用
いられる安定剤、充填剤、顔料、加工助剤等を使用する
ことが出来る。

【００１０】本発明の防水シート材料に使用する塩化ビ
ニル樹脂は、平均重合度が1000〜4000のものである。こ
の平均重合度が1000より低いと、材料の機械的強度が小
さくなり、平均重合度が4000より高いと、材料の加工性
とそれに伴う経済性が低下する。

【００１１】本発明に用いられるポリエステル系可塑剤
は、こはく酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリル酸、
スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸及びフタル酸等
のジカルボン酸とエチレングリコール、１，２−プロパ
ンジオール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−
２−エチル−１，３プロパンジオール、１，２−ブタン
ジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジ
オール、２，３−ブタンジオール、２，２−ジメチルプ
ロパン−１，３−ジオール、１，４−ペンタンジオー
ル、１，６ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペ
ンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレン
グリコール等の種々のグリコールから任意に合成され
る、平均分子量が500 〜8000のポリエステル系可塑剤で
ある。その平均分子量が8000を超えると、得られる材料
の加工性、耐寒性、相溶性が劣り、500 未満であると可
塑剤の移行、浸出、揮散が多くなり、長期に亘る屋外暴
露等の過酷な条件における耐久性、すなわち防水機能が
低下するからである。

【００１２】また、本発明において使用するグラフト共
重合物は、平均重合度が1000〜4000の塩化ビニル樹脂に
対し、アクリル基又はメタアクリル基を有する化合物を
グラフトさせた共重合物である。こうした化合物として
は、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、メチル
メタクリレート、エチルメタクリレート等を１種類以上
用いる。ベースポリマーの塩化ビニル樹脂は、機械的強
度、加工性等の理由より、その平均重合度は1000〜4000
であることが望ましい。また、塩化ビニル樹脂100 重量
部に対し、上記化合物を５〜30重量部配合することが好
ましい。これが５重量部以下であると、低温特性や弾性
を得ることが出来ず、また30重量部以上であると、最終
シート加工性が悪くなるからである。

【００１３】本発明では、上記記載の各配合組成群よ
り、望ましくはポリ塩化ビニル樹脂100 重量部に対し、
一種以上のポリエステル系可塑剤を30重量部以上、60重
量部以下添加し、グラフト共重合物を10重量部以上、60
重量部以下添加し、さらに必要に応じて、通常軟質塩化
ビニル組成物に用いられる配合組成物を使用することが
出来る。

【００１４】ポリエステル系可塑剤の添加量が30重量部
より少ないと、シートに柔軟性を持たせる為、グラフト
共重合物の添加量を多くする必要がある。すると、ヘン
シェルミキサーによるドライアップ性及び押し出し加工
性が低下し、問題となる。また60重量部より多いと、シ
ートの機械的強度が小さくなり、特に夏場などの高温下
においては強度の低下が著しく、シートに外的な力が加
わることにより、破断、歪み等の支障をきたす恐れがあ
る。

【００１５】また、グラフト共重合物の添加量が10重量
部より少ないと、グラフト共重合物自体の持つ低温特
性、高弾性性等が得られず、60重量部より多いと上記に
あげたように加工性に支障をきたす。

【００１６】

【作用】本発明の防水シート材料は、ポリエステル系可
塑剤及びグラフト共重合物を使用しているため、汎用フ
タル酸エステル系可塑剤等の小分子量可塑剤等を使用し
た一般の塩化ビニル系防水シート材に比べ、機械的強度
に優れる。また長期に亘る屋外暴露等の過酷な条件にお
ける可塑剤の移行、浸出、揮散等によるシートの重量変
化、寸法変化などの原因で起こるシートの硬化、収縮に
よる弱点部の破断等がなく、安定で、かつ可塑剤として
ポリエステル系可塑剤を単独で使用した塩化ビニル系防
水シート材に比べ、上記性能を維持したまま低温特性を
大幅に改良することが可能となった。

【００１７】このように、本発明の防水シート材料は、
可塑剤の移行、浸出、揮散が少ないため、アスファルト
防水層や発泡ポリスチレン断熱ボードの上にシートを直
接接触させて施工することが出来、一般の小分子量フタ
ル酸エステル系可塑剤を使用した塩化ビニル系防水シー
ト材のようにフイルム又は絶縁シートを使用する必要が
なく、材料及び施工の際の工程を省略することが出来
る。また、本発明の防水シート材料は、長年使用しても
硬化や伸縮が少なく、機械的強度が安定しているため、
長期に亘ってシート同士の接合性を保持でき、また部分
補修も容易で、メンテナンス性も非常に優れている。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を次の実施例及び比較例により
説明する。 （防水シートの作成）表１に示す配合割合で、ポリ塩化
ビニルに各種ポリエステル系可塑剤とグラフト共重合物
とを配合し、ヘンシェルミキサーを用いてコンパウンド
を製造し、該コンパウンドを110 mm同方向二軸押出機に
て、1.5 mm厚みのシート状となるように押出成形した。
比較のため、上記と同様の製造方法にて、単独使用の可
塑剤として、ポリエステル系可塑剤（ここではアジピン
酸系ポリエステル系可塑剤）、フタル酸エステル系可塑
剤（ここではＤＯＰ：ジ（２−エチルヘキシル）フタレ
ート又はＤＩＮＰ：ジイソノニルフタレート）をボリ塩
化ビニルに配合し、同様のシートを作成した。これらの
配合比について表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１に示す各成分は、以下のものである。 ＊１：塩化ビニル樹脂：平均重合度＝1300の懸濁重合塩
化ビニル樹脂。 ＊２：ポリエステル系Ａ：アジピン酸−１，６−ヘキサ
ンジオール系 平均分子量2600のポリエステル系可塑
剤。 ＊３：ポリエステル系Ｂ：アジピン酸−ネオペンチルグ
リコール系 平均分子量2600のポリエステル系可塑剤。 ＊４：グラフト共重合物Ａ：平均重合度＝1300の懸濁重
合塩化ビニル樹脂100 重量部にエチルアクリレートを15
重量部、メチルメタクリレートを５重量部グラフトさせ
た共重合物。

【００２１】＊５：グラフト共重合物Ｂ：平均重合度＝
1300の懸濁重合塩化ビニル樹脂100 重量部にブチルアク
リレートを10重量部、メチルメタクリレートを10重量部
グラフトさせた共重合物。 ＊６：紫外線吸収剤：「チヌビンＰ」（チバ−ガイギ−
社製トリアゾール系紫外線吸収剤）。 ＊７：ポリエチレン系ワックス：低密度ポリエチレンワ
ックス。 ＊８：顔料：塩素法ルチルタイプ酸化チタン0.5 重量
部、カーボンブラック0.5重量部。

【００２２】（状態物性、低温物性及び高温物性の測
定）得られた各例の防水シートについて、20℃、−20℃
又は60℃で、硬度、引張強度、引張伸度又は100 ％モジ
ュラスを測定した。引張強度、引張伸度、100 ％モジュ
ラスはＪＩＳ Ａ−6008に準じて測定し、硬度はＪＩＳ
Ｋ−6301に準じて測定した。こうして、表２に示すよ
うな諸物性を得た。

【００２３】

【表２】

【００２４】表２から解るように、特に比較例１におい
ては、−20℃における引張伸度が極めて小さい。これ
は、可塑剤として、ポリエステル系可塑剤を単独で用い
ていることによる。

【００２５】（揮発減量及び熱老化保持率）次いで上記
テストを行った各シートと同ロットに属するシートから
試料を採取し、ＪＩＳ Ｋ−6301の３・２に規程するダ
ンベル状３号形に打抜き、これらを加熱温度80±２℃、
加熱日数100 日、200 日、300 日においてＪＩＳ Ｋ−
6301に基づき空気加熱処理を行ない、その熱老化処理に
よる揮発減量重量分を元の試験片重量に対して百分率で
表したものを揮発減量とした。また、ＪＩＳ Ａ−6008
に基づき引張物性を測定し、ＪＩＳ Ｋ−6301に基づき
硬度測定を行ない、これらの値を無処理の値に対する百
分率で表示したものを熱老化物性保持率とした。この結
果、表３に示す結果を得た。

【００２６】

【表３】

【００２７】表３の結果から解るように、比較例２，３
では、揮発減量が非常に大きく、この結果、熱老化が進
行して硬度が高くなり、引張伸度が大きく減少してい
る。これはフタル酸系可塑剤の浸出、揮散が生じている
ことを示す。

【００２８】（ポリスチレン移行減量及びポリスチレン
移行物性保持率）図１に示すように、上記テストを行っ
た各シートと同ロットの各防水シート２を11cm×11cm角
にカットし、これを５cm厚みの30倍発泡ポリスチレンボ
ード３上にセットし、防水シート２が常にポリスチレン
ボード３に完全に接するよう、防水シート２上に１mm厚
みの11cm×11cm角の鉄板１を重しとして載せた。この状
態で80±２℃、加熱日数１，２，３，４週間におけるシ
ート重量の減量量を測定し、これらの値を、暴露する前
のシート重量に対する百分率で表示したものを、ポリス
チレン移行減量とした。さらに、４週間暴露されたシー
トの常温引張物性等を測定し、これらの値を非暴露の常
温物性の値に対する百分率で表示したものを、ポリスチ
レン移行物性保持率とし、表４に示す結果を得た。

【００２９】

【表４】

【００３０】表４から解るように、特に比較例２，３で
ポリスチレン移行減量が大きく、かつ４週間暴露後に硬
度、引張強度、100 ％モジュラスが大きくなり、引張伸
度が下がっている。これは、フタル酸系可塑剤が、塩化
ビニル系防水シート２からポリスチレンボード３へと移
行していることによる。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の防水シート
は、機械的強度に優れ、長期に亘って苛酷な条件で使用
しても可塑剤の移行、浸出、揮散等を抑制でき、かつ低
温における物性も良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ポリスチレンボード３、防水シート２、鉄板１
を積層した状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 鉄板 ２ 防水シート ３ ポリスチレンボード

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平均重合度が1000〜4000の塩化ビニル樹
   脂と、平均分子量が500 〜8000のポリエステル系可塑剤
   と、平均重合度が1000〜4000の塩化ビニル樹脂にアクリ
   ル基又はメタアクリル基を有する化合物をグラフトさせ
   たグラフト共重合物とを含有していることを特徴とする
   防水シート材料。