JP6334126B2 - 防水層の構築方法及び防水層並びに防水層用防水材及び接着材 - Google Patents
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Description
1.防水材
本発明の防水層の構築方法で用いられる防水材は、基本的に、ポリウレア樹脂であるか、ポリウレア樹脂を含むものである。ポリウレア樹脂とは、良く知られているとおり、イソシアネート基とアミノ基との化学反応によって形成されるウレア結合が主体となった化合物である。本発明においては、ポリイソシアネートを含む主液とポリアミンを含む硬化液とを施工現場で混合して反応硬化させる二液硬化型のポリウレア樹脂が好適に用いられる。なお、ポリイソシアネートの種類に特段の制限はなく、通常、ポリウレア樹脂の主液として用いられているものを適宜使用することができ、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香環含有脂肪族ポリイソシアネートなどの有機ポリイソシアネートを好適に使用することができる。また、ポリアミンの種類にも特段の制限はなく、通常、ポリウレア樹脂の硬化液として用いられているものを適宜使用することができ、例えば、芳香族ポリアミン、脂肪族ポリアミンを好適に使用することができる。主液と硬化液との混合比率は、主液に含まれるイソシアネート基と硬化液に含まれるアミノ基の比率に基づいて定められ、通常、イソシアネート基1個に対しアミノ基0.3〜2個、好ましくは0.5〜1個の範囲である。
本発明の防水層の構築方法で用いられる接着材は、アスファルトと、前記防水材に含まれるポリイソシアネート又はポリアミンと反応する基を有する熱可塑性樹脂とを含んでいる。
<実験1>
下記の材料を用いて防水層を備えた舗装体を構築し、接着材に含まれるポリイソシアネート又はポリアミンと反応する基を有する熱可塑性樹脂の量が防水層の接着強度に与える影響を調べた。
・エポキシ樹脂系プライマー(商品名「HQプライマAU」、ニチレキ株式会社製)
B.防水材
下記主液と硬化液とを質量比で1:1で混合し、防水材とした。なお、下記主液と硬化液とを1:1の質量比で混合した場合、主液のポリイソシアネートに含まれるイソシアネート基の個数と、硬化液に含まれるアミノ基の個数の比率は約1:1となる。
(主液)
・ポリイソシアネート(イソシアネート基含有量20質量%) 100質量部
(硬化液)
・ポリアミン 20質量部
・他の成分
粘着付与剤(インデン樹脂) 60質量部
オイル(ヒマシ油) 20質量部
・アスファルト(ストレートアスファルト(60/80)) 100質量部
・イソシアネートと反応する基を有する熱可塑性樹脂(アミノ基変性SEBS)
0、5、10、15、20、25、30、40、50、又は60質量部
D.アスファルト混合物
・砕石マスチックアスファルト(SMA)(配合を下記表1に示す。)
試験用のコンクリート床版(30cm×30cm×6cm)の表面を清掃し、床版表面上にプライマーを塗布した。プライマーの乾燥後、プライマー層上に上記防水材を散布して厚さ約1.5mmの防水材の層を形成した。次いで、アスファルト100質量部からなり、アミノ基変性SEBSを含まない(アミノ基変性SEBS含有量0質量部)接着材を塗布し、さらにその上にアスファルト混合物を舗設して、試験用舗装体1を作成した。なお、アスファルト混合物舗設時の転圧温度は140℃であった。接着材に含まれるアミノ基変性SEBSの量を、それぞれ5、10、15、20、25、30、40、50、60質量部に代えた以外は上記と同様にして、試験用舗装体2〜10を作成した。作成した試験用舗装体1〜10を、養生後、引張試験に供し、床版と舗装との間の接着強度を調べた。引張試験は、供試体の両面にエポキシ接着剤を用いて金属製の治具を取り付け、それらの治具を万能試験機(INSTRON 8501)を用いて互いの間隔が離れる方向に引っ張り、供試体が破壊した時点の強度をもって引張接着強度とした。なお、各試験用舗装体あたり3個の供試体を調製して引張試験に供し、得られた3個の測定値を平均して各試験用舗装体の引張接着強度とした。対照として、ウレタン樹脂を用いた市販の防水材(三菱樹脂グループ製、商品名「ノバレタン」)を用い、接着材として「TCバインダ」、接着材層上に敷設する接着用の穴あきシートとして「TCコート」を用いた以外は上記と同様にして、対照舗装体1を作成し、上記と同様に引張試験に供して床版と舗装との間の接着強度を調べた。結果を図3に示す。なお、いずれの試験用舗装体及び対照舗装体1も、防水材の層と舗装との界面で破断した。
アミノ基変性SEBSをカルボシキル基変性SEBSに置き換えた以外は実験1と同様にして防水層を備えた試験用舗装体11〜20を作成し、実験1と同様の引張試験に供して、各試験用舗装体の引張接着強度を調べた。なお、いずれの試験用舗装体も防水材の層と舗装との界面で破断した。結果を図4に示す。なお、実験1において作成した対照舗装体1の引張接着強度も併せて図4に示すが、この値は図2に示した値を転写したものである。
下記の材料を用いて防水層を備えた舗装体を構築し、防水材の硬化液に含まれるポリアミンの量が防水層の接着強度に与える影響を調べた。
・実験1におけると同じエポキシ樹脂系プライマー(商品名「HQプライマAU」、ニチレキ株式会社製)を用いた。
B.防水材
下記主液と硬化液とを質量比で1:1で混合し、防水材とした。
(主液)
・ポリイソシアネート(イソシアネート基含有量20質量%)
(硬化液)
実験1で用いたのと同じポリアミン、粘着付与剤(テルペン樹脂)、及びオイル(ひまし油)に加えて、ストレートアスファルト(60/80)を下記表2に示す配合割合で混合し、ポリアミン含量の異なる8種類の硬化液(配合1〜配合8)を製造した。
実験1で用いたのと同じアスファルト、及びアミノ基変性SEBS(イソシアネートと反応する基を有する熱可塑性樹脂)に加え、オイル(アロマ系オイル)、石油樹脂(芳香族系石油樹脂)、EVA、SEBS、及びはく離防止剤を下記表3に示す配合割合で混合し、接着材とした。なお、オイルと石油樹脂とは上述した人工アスファルトを構成している。したがって、下記表3に示す接着材はアスファルトと人工アスファルトの混合物であり、アスファルトと人工アスファルトの両者の合計を100質量部とすると、イソシアネートと反応する基を有する熱可塑性樹脂であるアミノ基変性SEBSの配合量は20質量部となる。SEBS及びEVAはアミノ基変性SEBSの一部を置き換える熱可塑性樹脂として使用した。また、はく離防止剤は任意添加成分であり、塗布された接着材の耐水性を向上させるために配合されているものである。
・実験1で用いたのと同じ砕石マスチックアスファルト(SMA)を用いた。
実験3で、硬化液に含まれるポリアミンの量は20質量%〜45質量%の範囲が特に好ましいことが分かったので、硬化液におけるポリアミンの含量を20質量%、30質量%、40質量%に変化させ、接着材に含まれる、イソシアネート又はポリアミンと反応する基を有する熱可塑性樹脂の量が防水層の接着強度に与える影響を調べた。使用した材料は以下のとおり。
・実験1におけると同じエポキシ樹脂系プライマー(商品名「HQプライマAU」、ニチレキ株式会社製)を用いた。
B.防水材
下記主液と硬化液とを質量比で1:1で混合し、防水材とした。
(主液)
・ポリイソシアネート(イソシアネート基含有量20質量%)
(硬化液)
実験2で製造した配合3(ポリアミン含量20質量%)、配合4(ポリアミン含量30質量%)、及び配合5(ポリアミン含量40質量%)の硬化液を用いた。
実験3で用いた接着材と基本的な配合組成を同じくし、アミノ基変性SEBSの配合量を下記表5に示すように、アスファルト成分(アスファルト+人工アスファルト)100質量部に対して、0、5.0、10.0、20.0、30.0、40.0、50.0、及び60.0質量部に変化させて、アミノ基変性SEBS含量の異なる8種類(配合A〜配合H)の接着材を製造した。
・実験1で用いたのと同じ砕石マスチックアスファルト(SMA)を用いた。
下記の材料を用いて、防水材の主材におけるイソシアネート基の含量の違いが防水層の接着強度に与える影響を調べた。使用した材料は以下のとおり。
・実験1で用いたのと同じエポキシ樹脂系プライマー(商品名「HQプライマAU」、ニチレキ株式会社製)を用いた。
B.防水材
下記主液と硬化液とを質量比で1:1で混合し、防水材とした。
(主液)
・ポリイソシアネート(イソシアネート基含有量が20質量%、30質量%、40質量%、50質量%、60質量%、70質量%、80質量%と異なる7種類のポリイソシアネート、配合(1)〜(7)を用いた。)
(硬化液)
実験3で製造した配合3(ポリアミン含量20質量%)の硬化液を用いた。
実験4で製造した配合D(アミノ基変性SEBS含有量20質量%)を用いた。
D.アスファルト混合物
・実験1で用いたのと同じ砕石マスチックアスファルト(SMA)を用いた。
下記の材料を用いて防水層を備えた舗装体を構築し、アスファルト混合物の転圧温度が、防水層とアスファルト混合物層との接着強度に与える影響を調べた。使用した材料は以下のとおり。
・実験1で用いたのと同じエポキシ樹脂系プライマー(商品名「HQプライマAU」、ニチレキ株式会社製)を用いた。
B.防水材
下記主液と硬化液とを質量比で1:1で混合し、防水材とした。
(主液)
・ポリイソシアネート(イソシアネート基含有量20質量%)
(硬化液)
実験3で製造した配合3(ポリアミン含量20質量%)の硬化液を用いた。
実験4で用いた配合D(アミノ基変性SEBS含量20質量%)の接着材を用いた。
D.アスファルト混合物
・実験1で用いたのと同じ砕石マスチックアスファルト(SMA)を用いた。
下記材料を用いて防水層を備えた舗装体を構築し、水に浸漬した状態でトラバース荷重を掛け、水浸状態での防水層の耐久性を試験した。
(1)コンクリート床版上に実験1で用いたのと同じプライマー(エポキシ樹脂系プライマー(商品名「HQプライマAU」、ニチレキ株式会社製)を、0.125kg/m2の割合で刷毛で塗布した。
(2)プライマーが指触で乾燥した後に防水材を1.5kg/m2の割合で散布した。用いた防水材は、質量比で主液:硬化液=100:100で、主液はポリイソシアネート(イソシアネート基含有量20質量%)、硬化液は、ポリアミン、ストレートアスファルト、粘着付与剤(インデン樹脂)、及びオイル(ヒマシ油)を、質量比で20:5:65:10の割合で配合したものを用いた。
(3)防水材の散布後、実験1で用いたのと同じ接着材を0.8kg/m2の割合で塗布し、さらに、その上に、4号硅砂を0.7kg/m2の割合で散布した。
(4)上記接着材及び珪砂の上に実験1で用いたのと同じ加熱アスファルト混合物(砕石マスチックアスファルト)を舗設した。
2 プライマー層
3 防水材の層
4 接着材の層
5 防水層
6 舗装
7 高欄部
8 端部保護材
Claims (9)
- 施工面上に防水材の層を形成する工程、前記防水材の層の上に接着材の層を形成する工程を含み、前記防水材がポリウレア樹脂を含み、前記接着材が前記ポリウレア樹脂に含まれるポリイソシアネート又はポリアミンと反応する基を有する熱可塑性樹脂とアスファルトとを含み、前記熱可塑性樹脂と前記アスファルトの割合が、アスファルト100質量部に対して、ポリイソシアネート又はポリアミンと反応する基を有する熱可塑性樹脂を10〜50質量部の割合であることを特徴とする防水層の構築方法。
- 前記防水材において、前記ポリウレア樹脂が主液と硬化液とを反応させる二液硬化型のポリウレア樹脂であり、前記主液がポリイソシアネートを含み、前記硬化液がポリアミンと他の成分を含み、ポリアミンと前記他の成分との割合が、ポリアミンと前記他の成分との合計を100質量部としたときに、ポリアミン15〜45質量部に対して前記他の成分が85〜55質量部の割合であり、前記他の成分が粘着付与剤30〜100質量%、オイル0〜70質量%、及びアスファルト0〜15質量%からなる請求項1記載の防水層の構築方法。
- 前記粘着付与剤が、テルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、テルペン系水素添加樹脂、テルペンフェノール共重合体樹脂、クマロンインデンスチレン共重合体樹脂、クマロンインデン樹脂、インデン樹脂、クマロン樹脂、及びスチレン樹脂から選ばれる1種又は2種以上である請求項2記載の防水層の構築方法。
- 前記接着材において、ポリイソシアネート又はポリアミンと反応する前記基がアミノ基又はエポキシ基若しくはカルボキシル基であり、前記熱可塑性樹脂がアミノ基又はエポキシ基若しくはカルボキシル基で変性された熱可塑性樹脂である請求項1〜3のいずれかに記載の防水層の構築方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の防水層の構築方法によって構築された防水層。
- 主液と硬化液とを反応させる二液硬化型のポリウレア樹脂を含み、前記主液がポリイソシアネートを含み、前記硬化液がポリアミンと他の成分を含み、ポリアミンと前記他の成分との割合が、ポリアミンと前記他の成分との合計を100質量部としたときに、ポリアミン15〜45質量部に対して前記他の成分が85〜55質量部の割合であり、前記他の成分が粘着付与剤30〜100質量%、オイル0〜70質量%、及びアスファルト0〜15質量%からなる防水層用防水材。
- 前記粘着付与剤が、テルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、テルペン系水素添加樹脂、テルペンフェノール共重合体樹脂、クマロンインデンスチレン共重合体樹脂、クマロンインデン樹脂、インデン樹脂、クマロン樹脂、及びスチレン樹脂から選ばれる1種又は2種以上である請求項6記載の防水層用防水材。
- ポリイソシアネート又はポリアミンと反応する基を有する熱可塑性樹脂とアスファルトとを含み、前記熱可塑性樹脂と前記アスファルトの割合が、アスファルト100質量部に対して、ポリイソシアネート又はポリアミンと反応する基を有する熱可塑性樹脂を10〜50質量部の割合であることを特徴とする防水層用接着材。
- ポリイソシアネート又はポリアミンと反応する前記基がアミノ基、エポキシ基、又はカルボキシル基であり、前記熱可塑性樹脂が、アミノ基、エポキシ基、又はカルボキシル基で変性された熱可塑性樹脂である請求項8記載の防水層用接着材。
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