JP6118209B2 - 接合シート及び補修方法 - Google Patents
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Description
ポリ塩化ビニルシートとポリオレフィンシートを接合する接着剤としては、例えば、ポリ塩化ビニルとポリオレフィンを含有する接着剤、塩素化ポリプロピレンを含有する接着剤等が挙げられる(特許文献1〜4)。
しかし、ポリ塩化ビニルシートを補修箇所に、ポリオレフィンシートを積層し、熱風を当ててロールで異種材料同士を圧着する方法は、充分な接合強度で接合することが難しく、補修作業を速やかに行うことができない。
そこで、前記ブチルゴムや接着剤を用いて異種材料同士を接合する方法が次善の策として用いられるが、この場合も、ポリ塩化ビニルシートとポリオレフィンシートを充分な接合強度で接合することが難しく、補修作業を速やかに行うことができない。
前記第1接合層中の塩素化ポリオレフィン及び前記第2接合層中の塩素化ポリオレフィンの塩素含有率が共に20〜40%であり、
前記第1接合層中の前記塩素化ポリオレフィンと前記ポリ塩化ビニルの質量比が95:5〜70:30であり、
前記第2接合層中の前記塩素化ポリオレフィンと前記ポリオレフィンの質量比が9:1〜5:5であることを特徴とする。
また、本発明の補修方法によれば、熱風を当ててロールで圧着する方法(熱風溶着)であっても、ポリ塩化ビニルシートとポリオレフィンシートを高い接合強度で容易に接合でき、補修作業を速やかに行うことができる。
[接合シート]
以下、本発明の接合シートの一例について図1に基づいて説明する。
本実施形態の接合シート10は、塩素化ポリオレフィンとポリ塩化ビニルを含有する第1接合層12と、第1接合層12上に形成され、塩素化ポリオレフィンとポリオレフィンを含有する第2接合層14と、を有する。この接合シート10は、ポリ塩化ビニルシートとポリオレフィンシートを接合する際、第1接合層12をポリ塩化ビニルシート側、第2接合層14をポリオレフィンシート側にして用いる。
第1接合層12中に含有される塩素化ポリオレフィンとしては、例えば、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、クロロスルホン化ポリエチレン等が挙げられる。なかでも、ポリ塩化ビニルシートと第1接合層12の接合強度が高い点から、塩素化ポリエチレンが好ましい。
第1接合層12中に含有される塩素化ポリオレフィンは、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
なお、本発明における塩素化ポリオレフィンの塩素含有率とは、塩素化ポリオレフィンにおける炭素原子と結合する水素原子及び塩素原子の合計数に対する、炭素原子と結合する塩素原子の合計数の比率である。
前記塩素含有率は、JISK7229により求められる。
なお、平均重合度は、JIS K 6720−2に規定される方法により求められる。
また、第1接合層12には、可塑剤、充填剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、滑剤、難燃剤等の樹脂以外の成分が含有されていてもよい。
第1接合層12中の全樹脂量(100質量%)に対するポリ塩化ビニルの割合は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましい。第1接合層12中の全樹脂量に対するポリ塩化ビニルの割合が下限値以上であれば、熱風を当ててロールで圧着する方法であっても、第1接合層12をポリ塩化ビニルシートに高い接合強度で溶着できる。
第2接合層14中に含有される塩素化ポリオレフィンとしては、例えば、第1接合層12で挙げたものと同じものが挙げられ、好ましい態様も同じである。第1接合層12に含有される塩素化ポリオレフィンと、第2接合層14に含有される塩素化ポリオレフィンは、同じであることが好ましい。第2接合層14中に含有される塩素化ポリオレフィンは、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
第2接合層14中に含有される塩素化ポリオレフィンの塩素含有率は、20〜40%であり、25〜35%が好ましい。前記塩素含有率が下限値以上であれば、ポリ塩化ビニルとの溶着性が良好である。前記塩素含有率が上限値以下であれば、ポリオレフィンとの溶着性が良好である。
第2接合層14に含有されるポリオレフィンは、接合シート10の第2接合層14側に溶着されるポリオレフィンシートを形成するポリオレフィンと同じであることが好ましい。
第2接合層14中に含有されるポリオレフィンは、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
また、第2接合層14には、可塑剤、充填剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、滑剤、難燃剤等の樹脂以外の成分が含有されていてもよい。
第2接合層14(100質量%)中のポリオレフィンの含有量は、10〜50質量%が好ましく、20〜40質量%がより好ましい。第2接合層14中のポリオレフィンの含有量が下限値以上であれば、第2接合層14をポリオレフィンシートにより高い接合強度で溶着できる。第2接合層14中の塩素化ポリオレフィンの含有量が上限値以下であれば、第1接合層12と第2接合層14の接合強度が高くなる。
第2接合層14中の全樹脂量(100質量%)に対する、塩素化ポリオレフィン及びポリオレフィンの合計量の割合は、90質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましく、100質量%が特に好ましい。前記合計量の割合が下限値以上であれば、ポリ塩化ビニルシートとポリオレフィンシートをより高い接合強度で溶着できる。
また、接合シート10は、他の土木用途で使用されているポリ塩化ビニルシートやポリオレフィンシートの補修に使用してもよい。また、接合シート10の使用は、補修には限定されない。
接合シート10を用いて敷設されたポリ塩化ビニルシートを補修する方法としては、敷設されたポリ塩化ビニルシートの破損部分を含む補修部分に、第1接合層12が第2接合層14よりもポリ塩化ビニルシート側に位置するように、接合シート10とポリオレフィンシートとをこの順に積層して溶着する方法が挙げられる。
具体的には、例えば、敷設されたポリ塩化ビニルシートの破損部分を含む補修部分に、第1接合層12側がポリ塩化ビニルシートの方を向くように接合シート10を配置し、さらに第2接合層14上にポリオレフィンシートを配置した後、熱風を当ててロールで圧着することで補修する方法が挙げられる。
具体的には、例えば、敷設されたポリオレフィンシートの破損部分を含む補修部分に、第2接合層14側がポリオレフィンシートの方を向くように接合シート10を配置し、さらに第1接合層12上にポリ塩化ビニルシートを配置した後、熱風を当ててロールで圧着することで補修する方法が挙げられる。
この補修方法の場合も、ポリ塩化ビニルシートを補修する場合と同様に、現場において第2接合層14と第1接合層12を溶着してもよい。
[接合シート]
以下、本発明の接合シートの他の例について図2に基づいて説明する。図2における図1と同じ部分は同符号を付して説明を省略する。
第2実施形態の接合シート10Aは、図2に示すように、第1接合層12と、第1接合層12上に形成された第2接合層14と、第1接合層12における第2接合層14と反対側に形成された、ポリ塩化ビニルシートからなる第3接合層16と、第2接合層14における第1接合層12と反対側に形成された、ポリオレフィンシートからなる第4接合層18と、を有している。すなわち、接合シート10Aは、第1接合層12における第2接合層14と反対側に第3接合層16が形成され、第2接合層14における第1接合層12と反対側に第4接合層18が形成されている以外は、接合シート10と同じである。
第3接合層16の厚さは、0.5〜3mmが好ましく、1〜2mmがより好ましい。第3接合層16の厚さが下限値以上であれば、第1接合層12と第3接合層16の接合強度が高く、またポリ塩化ビニルシートと第3接合層16をより高い接合強度で溶着できる。第3接合層16の厚さが上限値以下であれば、シート接合により生じる段差を解消するためのトリミング加工を省略することができる。
第4接合層18の厚さは、0.5〜3mmが好ましく、1〜2mmがより好ましい。第4接合層18の厚さが下限値以上であれば、第2接合層14と第4接合層18の接合強度が高く、またポリオレフィンシートと第4接合層18をより高い接合強度で溶着できる。第4接合層18の厚さが上限値以下であれば、シート接合により生じる段差を解消するためのトリミング加工を省略することができる。
また、接合シート10Aは、他の土木用途で使用されているポリ塩化ビニルシートやポリオレフィンシートの補修に使用してもよい。また、接合シート10Aの使用は、補修には限定されない。
接合シート10Aを用いて敷設されたポリ塩化ビニルシートを補修する方法としては、敷設されたポリ塩化ビニルシートの破損部分を含む補修部分に、第1接合層12が第2接合層14よりもポリ塩化ビニルシート側に位置するように、接合シート10Aとポリオレフィンシートとをこの順に積層して溶着する方法が挙げられる。つまり、接合シート10Aを用いた該補修方法は、第3接合層16を敷設されたポリ塩化ビニルシート側にして使用して、接合シート10の場合と同様に行うことができる。
具体的には、例えば、敷設されたポリ塩化ビニルシートの破損部分を含む補修部分に、第3接合層16側がポリ塩化ビニルシートの方を向くように接合シート10Aを配置し、さらに第4接合層18上にポリオレフィンシートを配置した後、熱風を当ててロールで圧着することで補修する方法が挙げられる。
具体的には、例えば、敷設されたポリオレフィンシートの破損部分を含む補修部分に、第4接合層18側がポリオレフィンシートの方を向くように接合シート10Aを配置し、さらに第3接合層16上にポリ塩化ビニルシートを配置した後、熱風を当ててロールで圧着することで補修する方法が挙げられる。
この補修方法の場合も、ポリ塩化ビニルシートを補修する場合と同様に、現場において第4接合層18、第2接合層14、第1接合層12及び第3接合層を溶着してもよい。
[実施例1]
115mmφのTダイ押出機を用いて、質量比9:1の塩素化ポリエチレン(塩素含有率30%)及びポリ塩化ビニル(平均重合度:1300)からなる第1接合シート(厚さ1mm)と、質量比7:3の塩素化ポリエチレン(塩素含有率30%)及びポリエチレンからなる第2接合シート(厚さ1mm)とを作製した。
ポリ塩化ビニルシート(商品名「ビノン土木用シート」、シーアイ化成社製、厚さ1.5mm)上に、接合シートの第1接合層を形成する前記第1接合シートを配置し、さらに第2接合層を形成する前記第2接合シートを配置し、さらにその上にポリエチレンシート(商品名「ビノン メタロバリヤー」、シーアイ化成社製、厚さ1.5mm)を配置した後、自走式溶着装置(商品名「ツイニー」、ライスター社製)を用いて圧力:500N、速度:1.8m/分で500℃の熱風を当て、ロールで圧着することで、ポリ塩化ビニルシートとポリエチレンシートを接合し、接合シートとした。
接合シートとしては、後述する接合強度の評価のため、ポリ塩化ビニルシートとポリエチレンシートの各端部を幅100mm重合し、重合部の隙間に幅100mmの接合シートを挟み込んで熱圧着したものと、同幅のポリ塩化ビニルシートとポリエチレンシートを全体的に重合し、その1辺に沿って幅100mmの接合シートを挟み込んで熱圧着したものとを作製した。前者はせん断剥離強度試験、後者はT字剥離強度試験用のサンプリングに用いた。
共押出成形法により第1接合層と第2接合層からなる接合シートを作製した以外は、実施例1と同様にしてポリ塩化ビニルシートとポリエチレンシートを接合し、接合シートとした。
ポリエチレンシートの代わりに熱可塑性ポリオレフィン(TPO)シート(商品名「ビノン TPOシート」、シーアイ化成社製、厚さ1.5mm)を使用した以外は、実施例1と同様にしてポリ塩化ビニルシートとTPOシートを接合し、接合シートとした。
第2接合シートを用いなかった以外は、実施例1と同様にしてポリ塩化ビニルシートとポリエチレンシートを接合し、接合シートとした。
第1接合層の樹脂成分を塩素化ポリエチレンのみとし、第2接合シートを用いなかった以外は、実施例1と同様にしてポリ塩化ビニルシートとポリエチレンシートを接合し、接合シートとした。
第1接合シートを用いなかった以外は、実施例1と同様にしてポリ塩化ビニルシートとポリエチレンシートを接合し、接合シートとした。
第1接合シート及び第2接合シートを用いずに、ポリ塩化ビニルシート(商品名「ビノン土木用シート」、シーアイ化成社製、厚さ1.5mm)とポリエチレンシート(商品名「ビノン メタロバリヤー」、シーアイ化成社製、厚さ1.5mm)を、実施例1と同様に加熱、圧着したが、それらを接合することはできなかった。
第1接合シート及び第2接合シートを用いずに、ポリ塩化ビニルシート(商品名「ビノン土木用シート」、シーアイ化成社製、厚さ1.5mm)とTPOシート(商品名「ビノン TPOシート」、シーアイ化成社製、厚さ1.5mm)を、実施例1と同様に加熱、圧着したが、それらを接合することはできなかった。
第1接合シート及び第2接合シートを用いずに、2枚のポリ塩化ビニルシート(商品名「ビノン土木用シート」、シーアイ化成社製、厚さ1.5mm)を実施例1と同様に加熱、圧着して接合し、接合シートとした。
第1接合シート及び第2接合シートを用いずに、2枚のポリエチレンシート(商品名「ビノン メタロバリヤー」、シーアイ化成社製、厚さ1.5mm)を実施例1と同様に加熱、圧着して接合し、接合シートとした。
各例で得られた接合シートから、次のようにサンプリングした。接合した辺と垂直をなす方向を長手方向とする帯状のサンプルであって、幅25mm、長さ300mm、長手方向の中央に接合部が位置するようカットしたサンプルを、剥離試験機(商品名「ストログラフ」、東洋精機社製)に設置し、引張り速度50mm/分で、せん断剥離強度(単位:N/cm)を測定した。
各例で得られた接合シートから、次のようにサンプリングした。接合した辺と垂直をなす方向を長手方向とする帯状のサンプルであって、幅25mm、接合端部から長さ200mmとなるようにカットしたサンプルを、剥離試験機(商品名「ストログラフ」、東洋精機社製)に設置し、引張り速度50mm/分で、T型剥離における剥離強度(単位:N/cm)を測定した。
各例におけるせん断剥離強度及びT字剥離強度の測定結果を表1に示す。
一方、ポリ塩化ビニルシートとポリオレフィンシートを接合する際に、第2接合シートを用いなかった比較例1及び2では、実施例1及び2に比べてせん断剥離強度及びT字剥離強度が低く、熱風を当てて圧着する方法ではポリ塩化ビニルシートとポリオレフィンシートを充分な接合強度で接合することができなかった。なお、比較例1及び2では、剥離試験において、第1接合シートと、ポリエチレンシートの間で界面剥離が起きていた。
また、第1接合層を用いなかった比較例3では、実施例1及び2に比べてせん断剥離強度及びT字剥離強度が低く、熱風を当てて圧着する方法ではポリ塩化ビニルシートとポリオレフィンシートを充分な接合強度で接合することができなかった。なお、比較例3では、剥離試験において、第1接合シートと、ポリ塩化ビニルシートの間で界面剥離が起きていた。
Claims (4)
- 塩素化ポリオレフィンとポリ塩化ビニルを含有する第1接合層と、前記第1接合層上に形成され、塩素化ポリオレフィンとポリオレフィンを含有する第2接合層と、を有し、
前記第1接合層中の塩素化ポリオレフィン及び前記第2接合層中の塩素化ポリオレフィンの塩素含有率が共に20〜40%であり、
前記第1接合層中の前記塩素化ポリオレフィンと前記ポリ塩化ビニルの質量比が95:5〜70:30であり、
前記第2接合層中の前記塩素化ポリオレフィンと前記ポリオレフィンの質量比が9:1〜5:5であることを特徴とする接合シート。 - 前記第1接合層における前記第2接合層と反対側に形成された、ポリ塩化ビニルシートからなる第3接合層と、前記第2接合層における前記第1接合層と反対側に形成された、ポリオレフィンシートからなる第4接合層と、をさらに有している、請求項1に記載の接合シート。
- 敷設されたポリ塩化ビニルシートの破損部分を含む補修部分に、前記第1接合層が前記第2接合層よりも前記ポリ塩化ビニルシート側に位置するように、請求項1又は2に記載の接合シートとポリオレフィンシートとをこの順に積層して溶着する、補修方法。
- 敷設されたポリオレフィンシートの破損部分を含む補修部分に、前記第2接合層が前記第1接合層よりも前記ポリオレフィンシート側に位置するように、請求項1又は2に記載の接合シートとポリ塩化ビニルシートとをこの順に積層して溶着する、補修方法。
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