JP3916622B2 - 耐水耐久性ルーフィングシート - Google Patents
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Description
近年、建物の高耐久化が進み、それに合わせて、補修の回数を減らすべく様々な工法が開発されてきている。その中で、高耐久性のシート防水材が使用されてきている。これは、ガラス繊維織物に四フッ化エチレン樹脂を含浸した防水シートであり、恒久膜材料としてスポーツ用施設、恒久施設にも使用されている。
例えば、前記ガラス繊維織物に四フッ化エチレン樹脂を含浸した防水シートは、屋根・屋上材として使用する場合、柔軟性に乏しいため、施工性に問題がある.更に、接着作業時には、融点である327℃以上の高温で熱溶融する必要があり、作業性や安全性に問題がある。
そこで、上記防水シートの密着性を改善する手段として、特公昭62−34324号公報(特許文献1)には、低融点のフッ素樹脂共重合体を製造する方法が開示されている。この樹脂は低融点のため、カレンダー成形や押出し成形によりフィルム化することができ、更に繊維基布にラミネートすることにより防水シートの原料としても利用されている。しかしながら、防汚性には優れているけれども、柔軟性、屈曲性、縫製性(熱風溶着)において実用上不十分であるという欠点を有している。
前記フッ素含有樹脂層が、50〜95質量%の高剛性高耐熱性フッ素含有樹脂と、5〜50質量%の高弾性フッ素含有樹脂の混合組成物を含み、
前記繊維基布とフッ素含有樹脂層の間に、繊維基布に含浸固定され、かつフッ素含有化合物と、イソシアネート化合物及びカップリング剤から選ばれた少なくとも1種の架橋剤と、バインダー樹脂とを含み、架橋形成された第1接着層と、
前記第1接着層の上に形成され、かつカップリング剤とバインダー樹脂とを含み、架橋形成された第2接着層と、
が形成されていて、
前記高剛性高耐熱性フッ素含有樹脂が、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体、六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン共重合体及び四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン三元共重合体樹脂を含むことを特徴とするものである。
本発明の耐水耐久性に優れたルーフィングシートにおいて、前記フッ素含有樹脂層の高弾性フッ素含有樹脂が、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン三元共重合体樹脂を含み、かつその融点が140℃以下であることが好ましい。
本発明の耐水耐久性に優れたルーフィングシートにおいて、前記第1接着層及び第2接着層が、それぞれ、バインダー樹脂として四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン三元共重合体樹脂を含むことが好ましい。
図1に示された本発明の耐水耐久性ルーフィングシートにおいて、ガラス繊維基布1−1の両面上に、フッ素含有化合物とイソシアネート化合物及びカップリング剤を含み架橋形成された第1接着層2と、カップリング剤を含み架橋形成された第2接着層3と、及び高剛性高耐熱性フッ素含有樹脂及び高弾性フッ素含有樹脂の混合組成物からなるフッ素含有樹脂層4−2とが順次形成されている。
また、布帛中の繊維は、強度、屈曲性の面から長繊維糸条であることが好ましい。布帛組織は織物、編物またはこれらの複合体のいずれであってもよいが、少なくともそれぞれ、糸間間隔をおいて平行に配置された経糸及び緯糸を含む糸条により構成された粗目条の編織物、及び非粗目条編織物が好ましい。粗目条編織物、及び非粗目条編織物の基布組織としては、例えば、平織、綾織、又は朱子織が好ましい。
更に本発明の耐水耐久性ルーフィングシートにおいて、耐候性を向上させる目的で紫外線遮蔽剤を添加すること好ましい。紫外線遮蔽剤としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化セシウムなどの金属酸化物を好ましく使用できる。特に、可視光、紫外線の遮蔽能力が高いルチル型酸化チタンを使用することが好ましい。
金属酸化物の添加量は、三元共重合樹脂100重量部に対して、0.5〜10重量部であることが好ましい。0.5重量部未満では、紫外線の遮蔽効果が不十分になることがあり、10重量部を超えると樹脂の加工性が低下する。
また第2接着層は、カップリング剤及びバインダー樹脂を必須成分として架橋層を形成することで、ガラス繊維とフッ素含有樹脂層との接着性を発現する。
イソシアネート化合物の添加量は、バインダー樹脂100重量部に対して、2〜30重量部であることが好ましい。2重量部未満では、接着力が不十分であることがあり、30重量部を超えると柔軟性が損なわれることがある。
第1接着層及び第2接着層に用いられるバインダー樹脂としては、接着性の観点から、フッ素含有樹脂を用いることが望ましい。特に四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン三元共重合体樹脂の水分散タイプを用いることが好ましい。このような樹脂としては、例えば、ディスパージョンタイプの住友スリーエム株式会社製「THV340C」を用いることができる。フッ素系バインダー樹脂には、更に接着性、柔軟性を高める目的から、必要によりアクリル系樹脂、及びポリウレタン樹脂の1種以上が併用されても良い。
(1)耐水性
(i)引張強度保持率
JIS L 1096に準拠して、下記の試験条件で温水浸漬した後の試料の強度変化(引張強度保持率)を測定した。
<試験条件>
温水試験;試料を80℃の温水に全面浸漬させ、1ヶ月間及び6ヶ月間放置する。
<評価>
強度変化;試験前後の引張強度の変化率(引張強度保持率)で評価した。
引張強度保持率=試験後の引張強度/試験前の引張強度×100(%)
(ii)剥離強度保持率
JIS K 6328に準拠して、下記の試験条件で温水浸漬した後の試料のフッ素含有樹脂層と繊維基布層との層間の剥離強度変化(剥離強度保持率)を測定した。
<試験条件>
温水試験;試料を80℃の温水に全面浸漬させ、1ヶ月間及び6ヶ月間放置する。
<評価>
強度変化;試験前後の剥離強度の変化率(剥離強度保持率)で評価した。
剥離強度保持率=試験後の剥離強度/試験前の剥離強度×100(%)
JIS L 1096に準拠して、下記の試験条件で熱風循環型恒温槽内に放置した後の試料の強度変化(引張強度保持率)を測定した。
<試験条件>
熱老化試験;試料を120℃の熱風循環型恒温槽に入れ、1ヶ月間及び6ヶ月間放置する。
<評価>
強度変化;試験前後の引張強度の変化率(引張強度保持率)で評価した。
引張強度保持率=試験後の引張強度/試験前の引張強度×100(%)
(3)耐候性
メタルウェザー超促進耐候試験機(大日本プラスチック(株)製)を使用し、下記試験条件で紫外線照射した後の試料の強度変化(引張強度保持率)を測定した。
<試験条件>
紫外線強度;50(mW/cm2)
L時(ライト);温度60℃、湿度39%、設定時間4時間
D時(結露);温度60℃、湿度90%以上、設定時間4時間
L時及びD時の合計時間 8時間
をサイクルとして、合計15サイクル(120時間)を1単位の試験条件とし、合計10単位(1200時間)及び30単位(3600時間)の照射を行った。
<評価>
強度変化;試験前後の引張強度の変化率(引張強度保持率)で評価した。
引張強度保持率=試験後の引張強度/試験前の引張強度×100(%)
(i)熱風溶着
バリアント型熱風自動溶接機(カール・ライスター社製)を使用し、熱風温度600℃、溶着速度6m/分の条件で試料を接合し、試料の溶着度合いを評価した。
<評価>
◎;全面溶着する。
○;部分的に炭化しているがほぼ全面溶着する。
△;部分的に溶着はしているが、実用には適さない。
×;全く溶着しない。
(ii)高周波溶着
40mm×300mmの金型を装着した周波数40.46MHz、最大出力7KWの高周波ウェルダー(山本ビニター(株)製;YF−7000)に発振時間4秒、冷却時間4秒を与えた後の溶着度合いを評価した。
<評価>
◎;全面溶着する。
○;ほぼ溶着する。
△;部分的に溶着はしているが、実用には適さない。
×;全く溶着しない。
繊維基布として、ガラス繊維糸条(繊維太さ:Gヤーン、織糸太さ:404.9Tex)を経糸及び緯糸として使用した布帛(平織り、目付け:570g/m2、密度:経糸21本/25.4mm、緯糸19本/25.4mm)を使用した。この繊維基布を下記組成の第1接着層形成樹脂液中にディッピングし、絞り、乾燥、固化して、繊維基布中に第1接着層を形成した。
第1接着層
四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン三元共重合体樹脂
(住友スリーエム(株)製;商標:THV−340C) 100重量部
脂肪族イソシアネート化合物 10重量部
シランカップリング剤 5重量部
フッ素系化合物 20重量部
得られた第1接着層を含む繊維基布を下記組成の第2接着層形成用樹脂液でディッピングし、絞り、乾燥、固化(固定化加熱温度220℃)して、繊維基布中に第2接着層を形成した。
第2接着層
四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン三元共重合体樹脂
(住友スリーエム(株)製;商標:THV−340C) 100重量部
シランカップリング剤 5重量部
得られた第1接着層、第2接着層を含む繊維基布の両面に下記組成のフッ素含有樹脂層を形成した。
フッ素含有樹脂層用組成
四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン三元共重合体樹脂
(高剛性高耐熱性フッ素含有樹脂、住友スリーエム(株)製、商標:THV−415G、融点:158℃) 75重量部
四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン三元共重合体樹脂
(高弾性フッ素含有樹脂、住友スリーエム(株)製、商標:THV−220G、融点:119℃) 25重量部
紫外線吸収剤(酸化チタン) 3重量部
顔料(カーボンブラック) 0.1重量部
滑剤(アマイド系) 1重量部
前記フッ素含有樹脂層用組成物をカレンダー成型法により混練・圧延し、表面厚さ及び裏面厚さがおのおの0.25mmのネズミ色のフィルムを作製した。このフィルムを前記繊維基布の両面に、180℃で2分間熱圧着し、フッ素含有樹脂層を形成した。本発明の耐水耐久性に優れたルーフィングシートを得た。このルーフィングシートの組成及び試験結果をそれぞれ表1及び表3に示す。
実施例1と同様にしてルーフィングシートを作製し、試験を行った。但し、第1接着層を下記組成とした。このルーフィングシートの組成及び試験結果をそれぞれ表1及び表3に示す。
第1接着層
四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン三元共重合体
(住友スリーエム(株)製;商標:THV−340C) 100重量部
脂肪族イソシアネート化合物 10重量部
フッ素系化合物 20重量部
実施例1と同様にしてルーフィングシートを作製し、試験を行った。但し、第1接着層を下記組成とした。このルーフィングシートの組成及び試験結果をそれぞれ表1及び表3に示す。
第1接着層
四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン三元共重合体
(住友スリーエム(株)製;商標:THV−340C) 100重量部
シランカップリング剤 5重量部
フッ素系化合物 20重量部
実施例1と同様にしてルーフィングシートを作製し、試験を行った。但し、繊維基布としてポリエステル繊維糸条(繊維太さ:1100dtex、糸条太さ4400dtex)を経糸及び緯糸として使用した布帛(平織り、目付け:580g/m2、密度:経糸13本/25.4mm、緯糸14本/25.4mm)を使用した。このルーフィングシートの組成及び試験結果をそれぞれ表1及び表3に示す。
実施例1と同様にしてルーフィングシートを作製し、試験を行った。但し、第2接着層を形成するときの固定化加熱温度を185℃として固化した。このルーフィングシートの組成及び試験結果をそれぞれ表1及び表3に示す。
実施例1と同様にしてルーフィングシートを作製し、試験を行った。但し、フッ素含有樹脂を含むフッ素含有樹脂層を下記組成とした。このルーフィングシートの組成及び試験結果をそれぞれ表1及び表3に示す。
フッ素含有樹脂層用組成
四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン三元共重合体樹脂
(高剛性高耐熱性フッ素含有樹脂、住友スリーエム(株)製、商標:THV−415G、融点:158℃) 75重量部
四フッ化エチレン−フッ化ビニリデン共重合体(高弾性フッ素含有樹脂、エルフ・アトケム(株)製、商標:KYNAR#7200、融点:124℃) 25重量部
紫外線吸収剤(酸化チタン) 3重量部
顔料(カーボンブラック) 0.1重量部
滑剤(アマイド系) 1重量部
実施例1と同様にしてルーフィングシートを作製し、試験を行った。但し、フッ素含有樹脂を含むフッ素含有樹脂層を下記組成とした。このルーフィングシートの組成及び試験結果をそれぞれ表1及び表3に示す。
フッ素含有樹脂層用組成
四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン三元共重合体樹脂
(高剛性高耐熱性フッ素含有樹脂、住友スリーエム(株)製、商標:THV−415G、融点:158℃) 75重量部
六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン共重合体(高弾性フッ素含有樹脂、エルフ・アトケム(株)製、商標:KYNAR#2750、融点:132℃) 25重量部
紫外線吸収剤(酸化チタン) 3重量部
顔料(カーボンブラック) 0.1重量部
滑剤(アマイド系) 1重量部
実施例1と同様にしてルーフィングシートを作製し、試験を行った。但し、フッ素含有樹脂層の組成を、下記:
四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン三元共重合体樹脂
(住友スリーエム(株)製、商標:THV−415G、融点:158℃)
100重量部
紫外線吸収剤(酸化チタン) 3重量部
顔料(カーボンブラック) 0.1重量部
滑剤(アマイド系) 1重量部
に変更し、また第1接着層のフッ素系化合物を取り除いた。このルーフィングシートの組成及び試験結果をそれぞれ表2及び表3に示す。
比較例2
比較例1と同様にしてルーフィングシートを作製し、試験を行った。但し、第1接着層を形成しなかった。このルーフィングシートの組成及び試験結果をそれぞれ表2及び表3に示す。
比較例3
比較例1と同様にしてルーフィングシートを作製し、試験を行った。但し、第1接着層を実施例1と同様に形成し、かつ第2接着層のシランカップリング剤を取り除いた。このルーフィングシートの組成及び試験結果をそれぞれ表2及び表3に示す。
比較例4
比較例1と同様にしてルーフィングシートを作製し、試験を行った。但し、第1接着層を実施例1と同様に形成し、かつ第2接着層を形成しなかった。このルーフィングシートの組成及び試験結果をそれぞれ表2及び表3に示す。
基布として、ガラス繊維糸条(繊維太さ:Βヤーン、織糸太さ:540.0Tex)を経糸及び緯糸として使用した布帛(平織り、目付け:500g/m2、密度:経糸24本/25.4mm、緯糸19本/25.4mm)を使用した。この基布に四フッ化エチレン樹脂の水性ディスパージョンを含浸法により、浸漬、乾燥、焼成を繰り返して、厚さ0.80mm、質量1.3kg/m2の防水シートを作製した。この防水シートの組成及び試験結果をそれぞれ表2及び表3に示す。
比較例1と同様にして防水シートを作製し、試験を行った。但し、フッ素含有樹脂層の代りに下記組成の塩化ビニル樹脂組成物からなる防水性被覆層を形成した。この防水シートの組成及び試験結果をそれぞれ表2及び表3に示す。
塩化ビニル樹脂組成
塩化ビニル樹脂 100重量部
フタル酸エステル系可塑剤 50重量部
リン酸エステル系可塑剤 15重量部
エポキシ系化合物 3重量部
Ba−Zn系安定剤 1重量部
加工助剤 3重量部
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤 0.1重量部
基布として、平織ガラス繊維布(Eガラス、目付け460g/m2、アミノシランカップリング処理)を使用した。この基布に四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン共重合体のディスパージョンで含浸処理し、更に、高融点の四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン共重合体フィルムと低融点の四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン共重合体フィルムを積層したフィルムを融点の低い側をガラス繊維布と接触させた状態で加熱溶着・圧着して、防水シートを作製した。この防水シートの組成及び試験結果をそれぞれ表2及び表3に示す。
2…フッ素含有化合物とイソシアネート化合物及びカップリング剤を含む架橋形成された第1接着層
3…カップリング剤を含む架橋形成された第2接着層
4−2…高剛性高耐熱性フッ素含有樹脂と高弾性フッ素含有樹脂の混合組成物からなるフッ素含有樹脂層
Claims (3)
- 繊維基布と、その少なくとも1面に形成されたフッ素含有樹脂層とからなる積層体において、
前記フッ素含有樹脂層が、50〜95質量%の高剛性高耐熱性フッ素含有樹脂と、5〜50質量%の高弾性フッ素含有樹脂の混合組成物を含み、
前記繊維基布とフッ素含有樹脂層の間に、繊維基布に含浸固定され、かつフッ素含有化合物と、イソシアネート化合物及びカップリング剤から選ばれた少なくとも1種の架橋剤と、バインダー樹脂とを含み、架橋形成された第1接着層と、
前記第1接着層の上に形成され、かつカップリング剤とバインダー樹脂とを含み、架橋形成された第2接着層と、
が形成されていて、
前記高剛性高耐熱性フッ素含有樹脂が、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体、六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン共重合体及び四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン三元共重合体樹脂から選ばれた少なくとも1種を含むことを特徴とする耐水耐久性に優れたルーフィングシート。 - 前記フッ素含有樹脂層の高弾性フッ素含有樹脂が、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン三元共重合体樹脂を含み、かつその融点が140℃以下である、請求項1に記載の耐水耐久性に優れたルーフィングシート。
- 前記第1接着層及び第2接着層が、それぞれ、バインダー樹脂として四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデン三元共重合体樹脂を含む、請求項1又は2のいずれか1項に記載の耐水耐久性に優れたルーフィングシート。
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