JP3769187B2

JP3769187B2 - 建築物用難燃性防水シート

Info

Publication number: JP3769187B2
Application number: JP2000363594A
Authority: JP
Inventors: 真哉佐野; 久貢冨岡
Original assignee: Lonseal Corp
Current assignee: Lonseal Corp
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2006-04-19
Anticipated expiration: 2020-11-29
Also published as: JP2002167886A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、難燃性、耐候性を兼ね備え持った（ＩＳＯ飛び火試験に適合する）建築物用難燃性防水シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
塩化ビニル樹脂製防水シートはシート厚みの均一性、優れた不透水性、下地ムーブメントに対する優れた追従性等により年々用途が拡大している。この塩化ビニル樹脂製防水シートの用途の一つに屋根の防水工法がある。
【０００３】
この屋根防水工法においては断熱材を用いた露出型断熱工法が、近年建築物の省エネ対策として多く施工されるようになってきている。これは屋根下地に断熱材を敷設し、その上に防水シートを接着剤または機械的固定で施工するというものである。この場合、断熱材としては軽量で持ち込みやすく、断熱性に優れる発泡ポリスチレン、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレンなどの発泡プラスチックが使用されることが多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年屋根防水工法においても防火性能が要求されるようになってきており、この屋根防水において露出型断熱工法を行なうときに使用される発泡プラスチック製の断熱材は可燃性で容積が大きいため燃焼しやすい欠点がある。このため、屋根に発泡プラスチック断熱材を施工し、その上に塩化ビニル樹脂製防水シートを施工した露出型断熱防水屋根構造物は、飛び火などの火源により表面の塩化ビニル樹脂製防水シートに着火燃焼すると、塩化ビニル樹脂製防水シートの下に位置する発泡プラスチック断熱材にも着火燃焼し、新たな火源となり、塩化ビニル樹脂製防水シートの裏面からも火源がくることになり、通常、燃焼しづらい塩化ビニル樹脂製防水シートも燃焼しやすくなり、露出型断熱防水構造物全体が燃焼してしまうという問題点がある。
【０００５】
それを防ぐために、発泡プラスチック断熱材を難燃化するという方法もとられているが、前記の露出型断熱工法に用いられる発泡プラスチック断熱材は、断熱性を確保するために厚みが大きく、ボリュームがあるため多量の難燃剤を配合する必要がある。しかし該難燃剤を多量に配合すると、該発泡プラスチック断熱材の機械的強度、断熱性などが著しく低下し、またコストアップを招いてしまう。
【０００６】
また、発泡プラスチック断熱材の表面に不燃性の炭素繊維やアルミ箔などを積層し、発泡プラスチック断熱材の難燃化を検討することも考えられるが、その場合発泡プラスチック断熱材自体は燃焼しないが、不燃性の積層材料の保温効果で塩化ビニル樹脂製防水シートがあたためられて燃えやすくなり、結果的には延焼するということになる。
【０００７】
また、塩化ビニル樹脂製防水シート全体を難燃化するという方法も考えられるが、難燃剤を添加することで塩化ビニル樹脂製防水シートの耐候性が低下し、表面にクラックが発生して耐久性が低下する原因を招くことになる。
【０００８】
そこで、本発明は上述のような問題点を解消し、難燃性がよく、さらに耐候性にも優れた建築物用難燃性防水シートを提供することである。
【０００９】
即ち、本発明は屋根防水露出型断熱工法において、断熱材として可燃性の発泡プラスチックを用いた時、たとえ飛び火などの火源により防水シートおよび発泡プラスチック製断熱材に着火燃焼しても、防水シート裏層に添加した難燃剤の作用により防水シートの延焼を防ぐとともに発泡プラスチック製断熱材の延焼も食い止めることが可能とする建築物用難燃性防水シートである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した問題を解消するために本発明が講じた手段は、請求項１では発泡プラスチックを用いる屋根防水露出型断熱工法に使用する建築物用難燃性防水シートであって、耐候性塩化ビニル樹脂表層と難燃性塩化ビニル樹脂裏層と基材とを積層し、防水シート全体の酸素指数を２３以上にし、かつ難燃性塩化ビニル樹脂裏層の酸素指数を２５以上にすることであり、これによりＩＳＯ飛び火試験に適合する難燃性と耐候性を兼ね備えることができ、請求項２では前記基材を不燃性にすることで難燃性を更に向上し、請求項３では難燃性塩化ビニル樹脂裏層に添加する難燃剤を燃焼時に不燃性ガスを発生する難燃剤とすることにより、難燃性を更に向上し、請求項４では難燃性塩化ビニル樹脂裏層に添加する難燃剤を非含水系の無機酸化物とすることにより施工時加熱溶着する場合、難燃性防水シートが発泡するトラブルを抑えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における実施の形態の一例を図面に基づいて説明する。
本発明の建築用難燃性防水シートＡは、基本的には耐候性塩化ビニル樹脂層からなる表層１と、難燃剤を添加した難燃性塩化ビニル樹脂層からなる裏層２と、基材３とからなる構成であって、シート全体の酸素指数が２３以上で、かつ難燃性塩化ビニル樹脂裏層２の酸素指数が２５以上であり、耐候性と難燃性の両方を兼ね備えている。
【００１２】
本発明で言うところの酸素指数はＪＩＳ−Ｋ７２０１に準拠して測定したものであり、試験体（シートＡ全体及び難燃性塩化ビニル樹脂裏層２）が燃焼し続けるために必要な雰囲気中の最小酸素濃度である。
【００１３】
本発明の建築物用難燃性防水シートＡに用いる基材３としては、織布、不織布、水酸化アルミニウム紙などの紙、アルミ，ステンレスなどの金属箔であり、施工性を考慮すると織布、不織布が好ましく、その中でもガラス製、カーボン製、ロックウール製など不燃性の織布、不織布がさらに好ましい。
【００１４】
基材３が不燃性の場合には、建築物用難燃性防水シートＡの燃焼時における炭化形状を保持することができるため溶融クラックが入りにくく、建築物用難燃性防水シートＡが燃焼しにくい。また、炭化形状を保持するため燃焼中のシートが飛び火し新たな火源となって延焼する恐れがない。更に、飛び火などにより建築物用難燃性防水シート上に火源がきた時、基材３が溶融しないため火源は、不燃性基材３の上にとどまることができ、直接発泡プラスチック製断熱材に到達せず、燃焼が大きくなる恐れもない。
【００１５】
建築物用難燃性防水シートＡに積層する基材３の位置は表層１と裏層２との間でも良く、表層１自体の中間又は裏層２自体の中間、若しくはシートの表面或は裏面にあってもかまわず任意の位置に設定することができるが、防水シートＡ同士の接合強度を考慮すれば、基材３の位置は表面或は裏面より建築物用難燃性防水シートＡの中間にあるほうが好ましい。
【００１６】
難燃性塩化ビニル樹脂裏層２に添加される難燃剤としては、無機系、臭素系、リン系、塩素系など公知の難燃剤が使用でき、そのいくつかを下記に列挙するが、これらに限定するものではない。
【００１７】
本発明に使用する無機系難燃剤としては三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、三酸化モリブデン、スズ酸亜鉛、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、リチウム酸化物などであり、臭素系難燃剤としてはデカブロモジフェニルオキサイド、トリブロモフェニルアリルエーテル、エチレンビステトラブロモフタルイミド、臭素化ポリスチレン、ヘキサブロモシクロドデカン、エチレンビスペンタブロモジフェニルなどであり、リン系難燃剤としてはトリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリアリルホスフェート、トリスクロロエチルホスフェート、トリスジクロロホスフェートなどであり、塩素系難燃剤としては塩素化パラフィン、塩素化ポリエチレンなどが挙げられる。
【００１８】
本発明の建築物用難燃性防水シートＡの延焼を押さえるためには着火時の高温下で不燃性ガスを発生する難燃剤が望ましく、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、デカブロモジフェニルオキサイド、トリブロモフェニルアリルエーテル、エチレンビステトラブロモフタルイミド、臭素化ポリスチレン、ヘキサブロモシクロドデカン、エチレンビスペンタブロモジフェニル、塩素化パラフィン、塩素化ポリエチレン等が挙げられる。
【００１９】
また、施工時に防水シートＡ同士を加熱溶着する場合、防水シートが発泡するトラブルを抑えるため、難燃剤を非含水系の無機酸化物とすることが望ましく、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、三酸化モリブデン、リチウム酸化物が挙げられる。
【００２０】
更に、防水シートＡの表面への難燃剤の移行による表面ベトツキ、汚れ、接合時の溶着性等を考慮すると無機系難燃剤が望ましい。無機系難燃剤を多く添加すると、溶着性が低下するため１００部以下の添加で酸素指数を２５以上になるようにする。
【００２１】
これら難燃剤は一種もしくは二種類以上を適宣組み合わせて使用することが可能であるが、該難燃性塩化ビニル樹脂裏層２の酸素指数が２５以上になるように適宜量の難燃剤を添加する必要がある。
【００２２】
本発明の建築物用難燃性防水シートＡは、その下面に敷設されている発泡プラスチック製断熱材の燃焼を抑えるためＪＩＳ−Ｋ７２０１に準拠して測定したシートＡ全体の酸素指数が２３以上で、かつ難燃性塩化ビニル樹脂裏層２の酸素指数が２５以上にする必要があり、防水シートＡ全体の厚みは、通常０．５ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲で使用され、耐候性、傷付き性、強度、施工性、重量などを考慮すると１．０ｍｍ〜３．０ｍｍが好ましい。
【００２３】
シートＡ全体の酸素指数は難燃性塩化ビニル樹脂裏層２の酸素指数と耐候性塩化ビニル樹脂表層１の酸素指数との関係及び両層１、２の厚さ比率により決まるいわゆる相対的関係によって決まり、難燃性塩化ビニル樹脂裏層２の酸素指数が大きければ、該裏層２は薄くても良いが、この裏層２の酸素指数が２５ぎりぎりではこの裏層２は厚くする必要があり、裏層２の比率はシートＡ全体に対して少なくとも４０％以上の範囲であり、難燃性を考慮すると５０％以上が好ましく、通常は表層１よりも裏層２が肉厚く形成される。
【００２４】
表層１の耐候性塩化ビニル樹脂層の厚みは、シート全体の酸素指数が２３以上になるように設定する必要が有り、通常は０．１〜１．０ｍｍの範囲で使用され、耐候性、接合性を考慮すると０．２ｍｍ以上が好ましい。
【００２５】
耐候性塩化ビニル樹脂表層１の配合には、塩化ビニル系樹脂に対して紫外線吸収剤、光安定剤、光遮蔽材など耐候性を向上させる添加剤を添加するのが望ましい。これらの添加剤は一種又は二種以上で使用しても良く、その添加量は通常塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、０．０５〜５．０重量部、好ましくは０．２〜２．０重量部の範囲である。
また、耐候性塩化ビニル樹脂表層１の配合には耐候性、表面のベトツキに影響を与えない範囲内において適宜種類の難燃剤、適宜の添加量を添加することもできるが、トリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）や塩素系難燃剤、臭素系難燃剤の添加は耐候性、汚染性において好ましくなく、避けるべきである。
【００２６】
難燃性塩化ビニル樹脂裏層２の酸素指数を２５以上にするためには、例えば、難燃剤として無機系の三酸化アンチモンを使用する場合の一例は、下記のような配合処方になる。
塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）１００重量部
可塑剤（ＤＩＮＰ）３０〜７０重量部
安定剤２〜３重量部
充填剤０〜１００重量部
三酸化アンチモン１〜１０重量部
ＤＩＮＰが多いと三酸化アンチモンを多く添加する必要が有り、また、充填剤が多いと、三酸化アンチモンの添加は少なくて済む。
【００２７】
難燃性塩化ビニル樹脂裏層２の酸素指数を２５以上にするためには、難燃剤としてリン系のトリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）を使用する場合には、下記のような配合処方になる。
ＰＶＣ１００重量部
ＤＩＮＰ＋ＴＣＰ３０〜７０重量部
（ＴＣＰの比率：１０〜５０％）
安定剤２〜３重量部
充填剤０〜１００重量部
充填剤が多いと、ＤＩＮＰとＴＣＰの置換は少なくて済む。
また、ＴＣＰと三酸化アンチモンの併用も可能であり、それぞれの添加量は単独のときより少なくてよい。
【００２８】
耐候性塩化ビニル樹脂表層１および難燃塩化ビニル樹脂裏層２には、塩化ビニル系樹脂に対して、適量の可塑剤、安定剤、充填剤、滑剤、紫外線吸収剤、光安定剤、光遮蔽材などを添加することができる。
【００２９】
本発明の建築物用防水シートＡには、防火性能を向上させる目的で、発泡性防火塗料、難燃性塗料、不燃性塗料などを塗ってもよい。
【００３０】
【実施例】
次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
実施例１〜８及び比較例１〜７ともに耐候性塩化ビニル樹脂表層１は下記の配合処方を用い、表１及び表２に示す厚さとした。
ＰＶＣ１００重量部
ＤＩＮＰ６０重量部
安定剤２重量部
紫外線吸収剤１重量部
（他の添加剤は表１及び表２に記載）
【００３１】
前記実施例１〜８および比較例１〜７の耐候性塩化ビニル樹脂表層１の裏面に表１（実施例１〜８）及び表２（比較例１〜７）に示す基材３を積層し、この基材３の裏面に各表に示す配合、厚さ、酸素指数となるようにした難燃塩化ビニル樹脂裏層２を逆Ｌ型４本カレンダーにて積層して、各表に示す厚さ、酸素指数の各防水シートを製造した。
【００３２】
各防水シートについて難燃性、耐候性、耐汚れ性、溶着性の評価を行い、その結果をそれぞれ表１（実施例１〜８）及び表２（比較例１〜７）に示した。なお、各項目評価は以下の方法で行った。
【００３３】
難燃性
飛び火試験ＩＳＯ／ＣＤ１２４６８(Test Method for External Fire Exposure to Roofs)Ａ種クリブ２個使用、試験体傾斜角度０度、使用断熱材：ポリスチレン２５ｍｍ厚、工法：機械的固定法により評価した。
○：燃焼長さ１０００ｍｍ未満
△：燃焼長さ１０００〜１３００ｍｍ
×：燃焼長さ１３００ｍｍ以上
【００３４】
耐候性
サンシャインウェザオメーター（ブラックパネル温度：６３℃、降雨：１８分／１２０分）で５０００時間照射後のシート表面をマイクロスコープ（１００倍）により評価した。
○：クラック無し
×：クラックあり
【００３５】
耐汚れ性
８０℃オーブン１６８時間保持後のシート表面の状態を目視により観測評価した。
○：ブリード、変色なし
×：ブリード、変色あり
【００３６】
溶着性
防水シート同士（一方の防水シートの表層と他方の防水シートの裏層）を熱融着し、その後の剥離強度を引張試験機で１８０°剥離により評価した。（試験片の幅：３０ｍｍ、引張速度：２００ｍｍ／ｍｉｎ）
剥離強度（Ｎ／ｃｍ）が
１００以上：○
５０〜９９：△
５０以下：×
【００３７】
【表１】

【００３８】
【表２】

【００３９】
なお、前記実施例及び比較例で使用した材料は以下のものである。
ＰＶＣ：重合度１０００タイプ
ＤＩＮＰ：ジイソノニルフタレート
ＴＣＰ：トリクレジルホスフェート大八化学株式会社製
三酸化アンチモン：ＡＴＯＸ−Ｂ日本精鉱株式会社製
水酸化アルミニウム：ハイジライトＨ−３２昭和電工株式会社製
ホウ酸亜鉛：ファイアーブレイクＺＢ U.S.Borax社製
ガラスクロス：鐘紡株式会社製ＫＳ５２４１
ポリエステルクロス：倉敷紡績株式会社製ＥＷ３３００
ガラス不織布：オリベスト株式会社製ＳＢＰ−０３０
【００４０】
【発明の効果】
本発明は発泡プラスチック製断熱材を用いる屋根防水露出型断熱工法に使用する建築物用難燃性防水シートであって、耐候性塩化ビニル樹脂表層と難燃性塩化ビニル樹脂裏層と基材とを積層し、防水シート全体の酸素指数が２３以上であり、かつ難燃性塩化ビニル樹脂裏層の酸素指数が２５以上であるからＩＳＯ飛び火試験に適合する難燃性と耐候性の両方を兼ね備えた防水シートが得られ飛び火なとの火源による着火燃焼があっても該防水シートや発泡プラスチック製断熱材の燃焼及び延焼を防止することが出来る。
【００４１】
前記基材を不燃性のものにすることにより、基材が防水シートの燃焼時における炭化形状を保持することができるため溶融クラックが入りにくく、防水シートが燃焼しにくくなり、難燃性が向上すると共に炭化形状を保持するため、燃焼中のシートが飛び火し新たな火源となって延焼する恐れがなく、更に、飛び火などにより防水シート上に火源がきた場合であっても、基材が溶融しないため火源は、不燃性基材の上にとどまり、燃焼が大きくなる恐れがないものとなる。
【００４２】
また、前記の難燃性塩化ビニル樹脂裏層に添加する難燃剤が燃焼時に不燃性ガスを発生する難燃剤であることにより、難燃性を更に向上することができる。
【００４３】
更に難燃性塩化ビニル樹脂裏層に添加する難燃剤が非含水系の無機酸化物であることにより、耐汚れ性、施工時の溶着性にも優れた防水シートが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明建築物用難燃性防水シートの一実施例の拡大断面図。
【符号の説明】
Ａ：建築物用難燃性防水シート、１：耐候性塩化ビニル樹脂表層、２：難燃性塩化ビニル樹脂裏層、３：基材

Claims

発泡プラスチックを用いる屋根防水露出型断熱工法に使用する建築物用難燃性防水シートであって、耐候性塩化ビニル樹脂表層と難燃性塩化ビニル樹脂裏層と基材とを積層し、防水シート全体の酸素指数が２３以上であり、かつ難燃性塩化ビニル樹脂裏層の酸素指数が２５以上であることを特徴とする建築物用難燃防水シート。
基材が不燃性であることを特徴とする請求項１に記載の建築物用難燃性防水シート。
難燃性塩化ビニル樹脂裏層に添加する難燃剤が燃焼時に不燃性ガスを発生する難燃剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載の建築物用難燃性防水シート。
難燃性塩化ビニル樹脂裏層に添加する難燃剤が非含水系の無機酸化物であることを特徴とする請求項１又は２に記載の建築物用難燃性防水シート。