JP6152452B1 - 改質アスファルト組成物及び防水シート - Google Patents

Abstract

【課題】低比重でありつつ、低粘度な改質アスファルト組成物を提供する。【解決手段】改質アスファルト組成物は、アスファルトと、重量平均分子量が２００，０００ｇ/モル以下であるスチレン系熱可塑性樹脂と、中空粒子を含むフィラーとを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、防水シート等に好適に用いられる改質アスファルト組成物及びそれを用いた防水シートに関する。

従来、建造物や構造物等に防水性を付与するものとして、防水シートが用いられている。例えば、トーチ工法には、基材と、基材の両面上に設けられた改質アスファルト層とを有する防水シートが用いられる（例えば、特許文献１を参照。）。

特開平１１−３３６２６６号公報

搬送の容易性、施工の容易性等を向上する観点から、防水シートの比重を低くして、防水シートの軽量化を図ることが好ましい。防水シートの比重を低くするためには、防水シートの改質アスファルト層に使用する改質アスファルト組成物の比重を低くすることが好ましい。従って、低比重な改質アスファルト組成物が求められている。しかしながら、改質アスファルト組成物の比重を低くすると、改質アスファルト組成物の粘度が高くなり、塗工性が悪化するという問題がある。従って、低比重かつ低粘度な改質アスファルト組成物が求められている。

本発明の主な目的は、低比重でありつつ、低粘度な改質アスファルト組成物を提供することにある。

本発明に係る改質アスファルト組成物は、アスファルトと、重量平均分子量が２００，０００ｇ/モル以下であるスチレン系熱可塑性樹脂と、中空粒子を含むフィラーとを含む。

本発明に係る改質アスファルト組成物では、スチレン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量が６０，０００ｇ／モル以上であることが好ましい。

本発明に係る改質アスファルト組成物では、フィラーがフライアッシュバルーン、シラスバルーン、パーライトバルーン、ガラスバルーン及びセラミックバルーンからなる群から選ばれた少なくとも１種の中空粒子を含むことが好ましい。

本発明に係る改質アスファルト組成物では、中空粒子の１０６μｍふるい残分量が３５質量％以下であることが好ましい。中空粒子のかさ比重が０．０５ｇ／ｃｍ^３〜０．２５ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。中空粒子の浮水率が４５質量％以上であることが好ましい。

本発明に係る改質アスファルト組成物の１９０℃における粘度が２，０００ｍＰａ・ｓ〜１０，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。

本発明に係る改質アスファルト組成物では、アスファルトがストレートアスファルトを含むことが好ましい。アスファルトの２５℃における針入度が１５０〜２００であることが好ましい。本発明に係る改質アスファルト組成物の１９０℃における粘度が３，０００ｍＰａ・ｓ〜６，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。 本発明に係る改質アスファルト組成物では、スチレン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量が、８０，０００ｇ／モル以上、１８０，０００ｇ／モル以下であることが好ましい。

本発明に係る防水シートは、上記本発明に係る改質アスファルト組成物を含む改質アスファルト組成物層と、改質アスファルト組成物層が上に形成された基材とを備える。

本発明によれば、低比重でありつつ、低粘度な改質アスファルト組成物を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る防水シートの模式的断面図である。

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。

図１は、本実施形態に係る防水シート１の模式的断面図である。図１に示す防水シート１は、例えば、構造物の壁面や、屋根の勾配面等に取り付けられ、それらに防水機能を付与する部材である。

防水シート１は、シート状又は板状の基材１０と、改質アスファルト組成物層２０とを有する。防水シート１は、例えば、改質アスファルト組成物層２０を構造物の壁面等に粘着又は貼付することにより用いることもできるし、基材１０を構造物の壁面等に粘着又は貼付することにより用いることもできる。例えば、改質アスファルト組成物層２０を構造物の壁面等に粘着させてシート１を使用する場合は、改質アスファルト組成物層２０の表面が粘着性を有していることが好ましい。その場合、改質アスファルト組成物層２０の上に剥離層を設けてもよい。

（基材１０）
基材１０は、アスファルト組成物層２０を補強する機能を有している。好ましい基材１０の具体例としては、例えば、織布、不織布、フィルム等が挙げられる。なかでも好ましく用いられる基材１０としては、合成樹脂繊維からなる不織布が挙げられる。具体的には、より好ましく用いられる基材１０としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の芳香族系ポリエステル等のポリエステル、ナイロン６やナイロン６６等のポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン等を含む繊維からなる不織布が挙げられる。

（改質アスファルト組成物層２０）
改質アスファルト組成物層２０は、基材１０の上に設けられている。改質アスファルト組成物層２０は、アスファルトと、スチレン系熱可塑性樹脂と、中空粒子を含むフィラーとを含む。

（１）アスファルト
改質アスファルト組成物層２０のアスファルトは、一般的な防水シートに使用可能なアスファルトであれば特に限定されない。改質アスファルト組成物層２０のアスファルトは、防水シート１に要求される特性等に応じて適宜選択することができる。

改質アスファルト組成物層２０のアスファルトは、ストレートアスファルトを含むことが好ましく、６０質量％以上含むことがより好ましく、８０質量％以上含むことがさらに好ましく、実質的にストレートアスファルトからなることが尚好ましく、ストレートアスファルトからなることがさらに好ましい。

ここで、「ストレートアスファルト」とは、原油を常圧又は減圧雰囲気下において蒸留することによりガソリン、灯油、軽油、潤滑油などを取り除いて得られるものである。

ストレートアスファルトとしては、２５℃における針入度が１５０〜２００程度のストレートアスファルトが好適に用いられる。なお、２５℃における針入度は、ＪＩＳ Ｋ ２２０７−１９９６「石油アスファルト」に準拠して測定することができる。

改質アスファルト組成物層２０におけるアスファルトの含有量は、４０質量％〜９０質量％であることが好ましく、５０質量％〜８０質量％であることがより好ましい。改質アスファルト組成物層２０におけるアスファルトの含有量が少なすぎると、改質アスファルト組成物の粘度が高くなりすぎ、ルーフィングシートの成形が困難となる場合がある。改質アスファルト組成物層２０におけるアスファルトの含有量が多すぎると、改質アスファルト組成物層２０の感温性や耐久性が低下する場合がある。

なお、改質アスファルト組成物層２０は、ストレートアスファルト以外のアスファルト、例えば、ブローンアスファルト等をさらに含んでいてもよい。

（２）スチレン系熱可塑性樹脂
スチレン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、２００，０００ｇ／モル以下である。このため、改質アスファルト樹脂組成物の粘度を低くすることができる。改質アスファルト樹脂組成物の粘度をより低くする観点からは、スチレン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、１８０，０００ｇ／モル以下であることが好ましく、１５０，０００ｇ／モル以下であることがさらに好ましい。スチレン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量が大きすぎると、改質アスファルト組成物の粘度が高くなりすぎ、ルーフィングシートの成形が困難となる場合がある。但し、スチレン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量が小さすぎると、感温性や耐久性が低下する場合がある。従って、スチレン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、６０，０００ｇ／モル以上であることが好ましく、８０，０００ｇ／モル以上であることがより好ましく、１００，０００ｇ／モル以上であることがさらに好ましい。

好ましく用いられるスチレン系熱可塑性樹脂の具体例としては、例えば、スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレンイソプレンスチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレンエチレンプロピレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）等が挙げられる。これらのスチレン系熱可塑性樹脂の１種のみを用いてもよいし、複数種類のスチレン系熱可塑性樹脂を混合して用いてもよい。

（３）フィラー
改質アスファルト樹脂組成物層２０に含まれるフィラーは、中空粒子を含む。このため、改質アスファルト樹脂組成物の比重を低くすることができる。改質アスファルト樹脂組成物の比重をより低くする観点からは、フィラーが、実質的に中空粒子により構成されていることが好ましい。ここでは、フィラーが、実質的に中空粒子により構成されている例について説明する。

好ましく用いられる中空粒子としては、フライアッシュバルーン、シラスバルーン、パーライトバルーン、ガラスバルーン、セラミックバルーン等が挙げられる。フィラーは、これらのうちの１種の中空粒子のみを含んでいてもよいし、複数種類の中空粒子を含んでいてもよい。

中空粒子の１０６μｍふるい残分量は、３５質量％以下であることが好ましく、３２質量％以下であることがより好ましく、３０質量％以下であることがさらに好ましい。中空粒子の１０６μｍふるい残分量が多すぎると、改質アスファルト組成物の粘度が高くなりすぎる場合がある。

中空粒子のかさ比重は、小さいことが好ましい。中空粒子のかさ比重を小さくすることにより、改質アスファルト組成物の軽量化を図ることができるためである。従って、中空粒子のかさ比重は、０．２５ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、０．２２ｇ／ｃｍ^３以下であることがより好ましい。但し、中空粒子のかさ比重が小さすぎると、中空粒子の強度が低くなり、改質アスファルト組成物を製造する際の攪拌工程において中空粒子が破損し、かえって改質アスファルト組成物の比重が高くなることがある。従って、中空粒子のかさ比重は、０．０５ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましく、０．０７ｇ／ｃｍ^３以上であることがより好ましい。

中空粒子の浮水率は、４０質量％以上であることが好ましく、４５質量％以上であることがより好ましい。中空粒子の浮水率が少なすぎると、改質アスファルト組成物を十分に軽量化できない場合がある。

中空粒子は、改質アスファルト組成物に、アスファルトと熱可塑性樹脂との合量１００重量部に対して、１重量部以上含まれていることが好ましく、３重量部以上含まれていることが好ましい。改質アスファルト組成物に含まれる中空粒子が少なすぎると、改質アスファルトの軽量化が困難となる場合がある。但し、改質アスファルトに含まれている中空粒子が多すぎると、改質アスファルト組成物の粘度が高くなりすぎ、ルーフィングシートの成形が困難となる場合がある。従って、中空粒子は、改質アスファルト組成物に、アスファルトと熱可塑性樹脂との合量１００重量部に対して、３０重量部以下含まれていることが好ましく、２０重量部以下含まれていることがより好ましい。

下記の実施例及び比較例の結果からも分かるように、重量平均分子量が２００，０００ｇ/モル以下であるスチレン系熱可塑性樹脂と、中空粒子を含むフィラーを含ませることにより、低比重でありつつ、低粘度で、塗工性に優れた改質アスファルト組成物を実現することができる。

優れた塗工性を実現する観点からは、改質アスファルト組成物の１９０℃における粘度が２，０００ｍＰａ・ｓ〜１０，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１９０℃における粘度が３，０００ｍＰａ・ｓ〜６，０００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。なお、改質アスファルト組成物の粘度が低すぎると、改質アスファルトルーフィングを溶解したときに飛散量が増加してしまう場合がある。

軽量な防水シート１を実現する観点からは、改質アスファルト組成物の比重は、０．９０ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、０．８８ｇ／ｃｍ^３以下であることがより好ましく、０．８６ｇ／ｃｍ^３以下であることがさらに好ましい。但し、改質アスファルト組成物の比重が低すぎると、改質アスファルト組成物ルーフィングシートの耐風圧が低下する場合がある。従って、改質アスファルト組成物の比重は、０．４０ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましく、０．５０ｇ／ｃｍ^３以上であることがより好ましい。

以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。

（比較例１）
以下の原料を使用し、表１に示す重量部のアスファルト及びスチレン系熱可塑性樹脂をビーカー内に投入し、１９０℃に加熱しながら４００ｒｐｍの回転速度で２時間攪拌することにより溶解させた。その後、６００ｒｐｍで１時間攪拌することにより改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

（比較例２）
以下の原料を使用し、表１に示す重量部のアスファルト及びスチレン系熱可塑性樹脂をビーカー内に投入し、１９０℃に加熱しながら４００ｒｐｍの回転速度で２時間攪拌することにより溶解させた。その後、表１に示すフィラーを１７質量部投入し、６００ｒｐｍで１時間攪拌することにより改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

（比較例３）
フィラーとして、表１に示すフィラーを１３重量部用いたこと以外は、比較例２と同様にして改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

（実施例１）
スチレン系熱可塑性樹脂として表１に示すＳＢＳ（Ｂ）を用いたこと以外は、比較例３と同様にして改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

（実施例２）
スチレン系熱可塑性樹脂として表２に示すＳＢＳ（Ｃ）を用いたこと以外は、比較例３と同様にして改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

なお、各実施例及び各比較例で用いた熱可塑性樹脂の重量平均分子量、及び、改質アスファルト組成物に使用したフィラーの１０６μｍふるい残分量、かさ比重、浮水率を以下の要領で測定した。結果を表１に示す。

（フィラーの１０６μｍふるい残分量の測定方法）
ＪＩＳ Ｚ ８８１５「ふるい分け試験方法通則」の乾式ふるい分けの手動ふるい分けに準拠し、ＪＩＳ Ｚ ８８０１に規定する直径２００ｍｍ、目開き１０６μｍの試験用ふるいを用い、気体中で約４０ｃｍ^３の試料をふるいに投入し、約２０°傾斜させ、１分間に約１２０回の割合でふるい枠をたたいてふるい分け、残分量の重量を測定することにより、フィラーの１０６μｍふるい残分量を測定した。

（フィラーのかさ比重の測定方法）
ホソカワミクロン社製パウダテスタＰＴ−Ｘ型を用い、試料をパウダテスタのふるいに投入し、振動させて１００ｍｌの測定用カップに自然落下状態で充填させたときの重量を測定し、かさ比重を算出した。

（フィラーの浮水率の測定方法）
１５ｇの試料を１０００ｍｌビーカーに入れた後に水を入れ、十分に攪拌した後に静置し、水の濁りがなくなるまで置き、浮いた試料を採取し、その試料の乾燥物の重量（Ｗ）を測定し、Ｗ／１５×１００から浮水率を算出した。

（熱可塑性樹脂の重量平均分子量の測定方法）
０．０５００ｇの試料を５０ｍｌの三角フラスコに投入し、２０ｍｌのＴＨＦをさらに投入した後に、３０分間攪拌し、溶解させた。次に、メンブレンフィルター付きの注射器でＧＰＣ用のサンプル管に溶液を注入し、東ソー社製高速ＧＰＣ装置ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣを用い、重量平均分子量を測定した。

（評価）
実施例１〜３及び比較例１，２のそれぞれにおいて作製した改質アスファルト組成物の粘度、比重について下記の評価方法を用いて評価した。結果を表１に示す。

（粘度）
約１０ｇの試料を１９０℃に加熱し、Ｂ型粘度計を用いて測定した。なお、ローターは．Ｎｏ．３１を用いて、回転数は１２ｒｐｍとした。

（比重）
５０×５０×２ｍｍの試料を作製し、アルファミラージュ社製高精度電子比重計ＥＷ‐３００ＳＧを用いて、気中および水中の重量を測定することにより、比重を測定した。

なお、表１において、
ＳＢＳ（Ａ）：重量平均分子量；２７２，６３７ｇ／モルのスチレンブタジエンスチレンブロック共重合体、
ＳＢＳ（Ｂ）：重量平均分子量；１４４，９２６ｇ／モルのスチレンブタジエンスチレンブロック共重合体、
ＳＢＳ（Ｃ）：重量平均分子量；１１４，６６５ｇ／モルのスチレンブタジエンスチレンブロック共重合体、
である。

１ 防水シート
１０ 基材
２０ 改質アスファルト組成物層

Claims (6)

1. アスファルトと、
   重量平均分子量が２００，０００ｇ／モル以下であるスチレン系熱可塑性樹脂と、
   中空粒子を含むフィラーと、
   を含み、
   前記中空粒子の１０６μｍふるい残分量が３５質量％以下であり、かさ比重が０．０５ｇ／ｃｍ ^３ 〜０．２５ｇ／ｃｍ ^３ であり、浮水率が４５質量％以上であり、
   １９０℃における粘度が２，０００ｍＰａ・ｓ〜１０，０００ｍＰａ・ｓである、防水シート用の改質アスファルト組成物。
2. 前記スチレン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量が６０，０００ｇ／モル以上である、請求項１に記載の改質アスファルト組成物。
3. 前記フィラーがフライアッシュバルーン、シラスバルーン、パーライトバルーン、ガラスバルーン及びセラミックバルーンからなる群から選ばれた少なくとも１種の中空粒子を含む、請求項１又は２に記載の改質アスファルト組成物。
4. 前記アスファルトがストレートアスファルトを含み、
   前記アスファルトの２５℃における針入度が１５０〜２００であり、
   １９０℃における粘度が３，０００ｍＰａ・ｓ〜６，０００ｍＰａ・ｓである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の改質アスファルト組成物。
5. 前記スチレン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量が、８０，０００ｇ／モル以上、１８０，０００ｇ／モル以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の改質アスファルト組成物。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の改質アスファルト組成物を含む改質アスファルト組成物層と、
   前記改質アスファルト組成物層が上に形成された基材と、
   を備える、防水シート。