JP6772423B2 - 防水シート - Google Patents

Description

本発明は、防水シートに関するものである。

近年、建築物の高耐久化が求められるに伴って、多くの建築物の屋上やベランダ等において、防水シートを敷設施工したシート防水構造が採用されている。

防水シートとしては、塩化ビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂で構成された２枚の樹脂シートと、これらに挟持された補強用繊維とで構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような構成の防水シートは、一般に、予め成形しておいた２枚の樹脂シートの間に、補強用繊維を挟んでラミネートすることで製造されている。

しかしながら、従来の防水シートは、樹脂シートと補強用繊維との間の密着力が十分に得られず、層間剥離が発生する問題があった。このため、十分な耐久性を有する防水シートが求められていた。

特開平６−０３１８５９号公報

本発明の目的は、樹脂層と繊維層との間の層間剥離が抑制され、耐久性に優れた防水シートを提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（４）の本発明により達成される。
（１） 樹脂を含む材料で構成された第１樹脂層および第２樹脂層と、
前記第１樹脂層と前記第２樹脂層とで挟持され、繊維の集合体で構成された繊維層と、を有する防水シートであって、
前記繊維の集合体は、複数の縦糸と複数の横糸とで複数の格子を形成したネットで構成されており、
前記ネットは、前記縦糸２本で前記横糸を挟み込む構成であり、
短冊状の前記防水シートの長手方向の端部側から、前記第１樹脂層と前記繊維層との境界に切れ目を入れ、前記第２樹脂層を固定し、前記第１樹脂層の切れ目の長手方向の端部を把持し、温度２０℃／湿度６５％の条件で、前記第１樹脂層をＪＩＳ Ｋ６８５４−２に準拠して速度２０ｍｍ／ｍｉｎで引っ張り、前記繊維層から前記第１樹脂層を剥離させた際の剥離強度が、５０Ｎ／ｃｍ以上であることを特徴とする防水シート。

（２） 前記繊維層の前記縦糸および前記横糸の密度は、０．２本／ｃｍ以上１０本／ｃｍ以下である上記（１）に記載の防水シート。

（３） 前記繊維層の前記縦糸および前記横糸の太さは、５ｄｔｅｘ以上２５００ｄｔｅｘ以下である上記（１）または（２）に記載の防水シート。

（４） 前記繊維層を構成する前記繊維は、ガラス材料またはポリエステル樹脂で構成されている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の防水シート。

本発明によれば、樹脂層と繊維層との間の層間剥離が抑制され、耐久性に優れた防水シートを提供することができる。

本発明の防水シートの好適な実施形態を示す断面図である。 防水シート製造装置の第１実施形態を示す模式図である。 防水シート製造装置の第２実施形態を示す模式図である。 繰り返し疲労試験機の模式図である。

以下、本発明の防水シートを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。

《防水シート》
まず、本発明の防水シートについて説明する。

図１は、本発明の防水シートの好適な実施形態を示す断面図である。
図１に示すように、防水シート１０は、樹脂を含む材料で構成された第１樹脂層１および第２樹脂層２と、第１樹脂層１と第２樹脂層２との間に挟持された繊維層（繊維シート）３と、を有している。

第１樹脂層１および第２樹脂層２は、樹脂を含む材料で構成されている。
樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニルのような塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、ポリ塩化ビニルを用いるのが好ましい。これにより、防水シート１０の溶剤溶着性や熱融着性を優れたものとすることができる。

第１樹脂層１および第２樹脂層２を構成する材料には、上記樹脂の他、各種可塑剤、各種安定化剤、各種酸化防止剤、各種紫外線吸収剤、加工助剤、滑剤、充填材、難燃剤、色材等を含んでいてもよい。

なお、第１樹脂層１と第２樹脂層２とで、添加する成分の種類や配合量等は異なっていてもよい。

繊維層３は、繊維の集合体で構成された層である。また、繊維層３は、防水シート１０の強度（引き裂き強度や引っ張り強度等）を向上させる機能を有している。

繊維の集合体は、複数の縦糸と複数の横糸とで複数の格子を形成したネットで構成されている。このようにネットで構成されていることにより、繊維密度が高い織布や不織布等のクロスに比べて、繊維の隙間に第１樹脂層１および第２樹脂層２を構成する樹脂が入り込み易くなる。そして、隙間に入り込むことによって、第１樹脂層１と第２樹脂層２とが直接接合することとなる。その結果、第１樹脂層１および第２樹脂層２と繊維層３との間の層間剥離が抑制され、防水シートの耐久性が特に高いものとなる。

短冊状に加工した防水シート１０の長手方向の端部側から、第１樹脂層１と繊維層３との境界に切れ目を入れ、第２樹脂層２を固定し、第１樹脂層１の切れ目の長手方向の端部を把持し、温度２０℃／湿度６５％の条件で、第１樹脂層１をＪＩＳ Ｋ６８５４−２に準拠して速度２０ｍｍ／ｍｉｎで引っ張り、繊維層３から第１樹脂層１を剥離させた際の剥離強度が、４０Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましく、４５Ｎ／ｃｍ以上であることがより好ましく、５０Ｎ／ｃｍ以上であることがさらに好ましい。層間の剥離強度が、このような範囲の値であると、防水シート１０の通常使用時において、第１樹脂層１および第２樹脂層２と繊維層３との間の層間剥離が特に生じにくくなり、防水シート１０は特に優れた耐久性を示すものとなる。

ネットの縦糸および横糸の密度は、０．２本／ｃｍ以上１０本／ｃｍ以下であるのが好ましく、０．５本／ｃｍ以上６本／ｃｍ以下であるのがより好ましく、１本／ｃｍ以上４本／ｃｍ以下であるのがさらに好ましい。これにより、防水シート１０の強度（引き裂き強度や引っ張り強度等）を高いものとしつつ、第１樹脂層１および第２樹脂層２と、繊維層３との間での層間剥離をより効果的に抑制することができる。

ネットの縦糸および横糸の太さは、５ｄｔｅｘ以上２５００ｄｔｅｘ以下であるのが好ましく、５０ｄｔｅｘ以上２０００ｄｔｅｘ以下であるのがより好ましく、１００ｄｔｅｘ以上１０００ｄｔｅｘ以下であるのがさら好ましい。これにより、防水シート１０の強度（引き裂き強度や引っ張り強度等）を高いものとしつつ、第１樹脂層１および第２樹脂層２と、繊維層３との間での層間剥離をより効果的に抑制することができる。

繊維層３を構成する繊維を構成する材料としては、いかなる材料も用いることができるが、ガラス材料またはポリエステル樹脂を用いるのが好ましい。これにより、防水シート１０の強度（引き裂き強度や引っ張り強度等）をより高いものとすることができる。

また、ネットは、縦糸２本で横糸を挟み込む構成となっているのが好ましい。これにより、防水シート１０は引張強度に特に優れたものとなる。

また、ネットが縦糸２本で横糸を挟み込む構成となっている場合、縦糸は、横糸よりも径が細いのが好ましい。これにより、繊維の凹凸が防水シート１０の表面に現れるのをより効果的に防止することができる。

このような防水シート１０は、第１樹脂層１および第２樹脂層２と繊維層３との間の層間の密着性が高く、層間剥離が抑制されたものとなっている。その結果、高い耐久性を有するものとなっている。

《防水シートの製造方法の第１実施形態》
次に、防水シートの製造方法の第１実施形態について説明する。

図２は、防水シート製造装置の第１実施形態を示す模式図である。
本発明の防水シートは、いかなる方法で製造されたものであってもよいが、以下に示す方法で製造されるのが好ましい。これにより、第１樹脂層１および第２樹脂層２と、繊維層３との間での層間剥離をさらに効果的に抑制することができる。

本実施形態の防水シートの製造方法は、図２に示すように、樹脂を含む材料を押出成形することにより、溶融状態の第１樹脂シート１’を成形する成形工程と、溶融状態ではない第２樹脂シート２’を準備する工程と、溶融状態の第１樹脂シート１’と溶融していない第２樹脂シート２’とで、繊維の集合体で構成された繊維シート３’を挟持し、溶融状態の第１樹脂シート１’と溶融していない第２樹脂シート２’とを圧着する圧着工程と、を有している。

本実施形態の防水シートの製造方法では、図２に示すような防水シート製造装置１００を用いて防水シート１０を製造する。

防水シート製造装置１００は、図２に示すように、樹脂を含む材料の押出成形を行う押出成形機１１Ａと、押出成形機１１Ａで成形された溶融状態の第１樹脂シート１’をガイドするガイドローラー１２Ａと、ロールから繰り出された溶融していない第２樹脂シート２’をガイドするガイドローラー１２Ｂと、第１樹脂シート１’と第２樹脂シート２’とを圧着する圧着ローラー１３Ａおよび圧着ローラー１３Ｂと、を有している。

まず、押出成形機１１Ａに樹脂を含む材料を投入し、溶融状態の第１樹脂シート１’を成形する（成形工程）。

一方で、ロール状に巻き取られた溶融していない第２樹脂シート２’を準備し、防水シート製造装置１００に設置する。なお、溶融状態ではない第２樹脂シート２’は、樹脂を含む材料の押出成形を行い冷却後に巻き取ることにより作製することができる。

次に、溶融状態である第１樹脂シート１’と、溶融状態ではない第２樹脂シート２’を、それぞれ、ガイドローラー１２Ａとガイドローラー１２Ｂとによって、圧着ローラー１３Ａと圧着ローラー１３Ｂとの間にガイドする。

次に、圧着ローラー１３Ａと圧着ローラー１３Ｂとの間にガイドした溶融状態である第１樹脂シート１’と、溶融していない第２樹脂シート２’との間にロールから繰り出された繊維の集合体で構成された繊維シート３’を挟みつつ、圧着ローラー１３Ａと圧着ローラー１３Ｂとで、溶融状態である第１樹脂シート１’と溶融していない第２樹脂シート２’とを圧着する（圧着工程）。これにより、第１樹脂シート１’、第２樹脂シート２’および繊維シート３’が、それぞれ、第１樹脂層１、第２樹脂層２および繊維層３となり、図１に示すような防水シート１０が得られる。

このような製造方法によれば、溶融状態である第１樹脂シート１’と溶融状態ではない第２樹脂シート２’との間に繊維シート３’を挟んで、第１樹脂シート１’と第２樹脂シート２’とを圧着するので、第１樹脂シート１’を構成する溶融した樹脂が繊維シート３’の隙間に入り込み、第１樹脂シート１’と繊維シート３’、第１樹脂シート１’と第２樹脂シート２’の密着性が非常に高いものとなる。その結果、第１樹脂シート１’および第２樹脂シート２’と、繊維シート３’との間での層間剥離が抑制され、耐久性（耐繰り返し疲労特性）の高い防水シート１０を製造することができる。なお、第１樹脂シート１’が溶融状態ではない樹脂シートで、第２樹脂シート２’が溶融状態の樹脂シートであってもよい。

《防水シートの製造方法の第２実施形態》
次に、防水シートの製造方法の第２実施形態について説明する。

図３は、防水シート製造装置の第２実施形態を示す模式図である。
本実施形態の防水シートの製造方法は、図３に示すように、樹脂を含む材料を押出成形することにより、溶融状態の第１樹脂シート１’と溶融状態の第２樹脂シート２”とを成形する成形工程と、溶融状態の第１樹脂シート１’と溶融状態の第２樹脂シート２”とで、繊維の集合体で構成された繊維シート３’を挟持し、溶融状態である第１樹脂シート１’と溶融状態である第２樹脂シート２”を圧着する圧着工程と、を有している。

本実施形態の防水シートの製造方法では、図３に示すような防水シート製造装置１００’を用いて防水シート１０を製造する。

防水シート製造装置１００’は、図３に示すように、樹脂を含む材料の押出成形を行う押出成形機１１Ａおよび押出成形機１１Ｂと、各押出成形機から送られてくる溶融状態の樹脂シート（第１樹脂シート１’および第２樹脂シート２”）をガイドするガイドローラー１２Ａおよびガイドローラー１２Ｂと、第１樹脂シート１’と第２樹脂シート２”とを圧着する圧着ローラー１３Ａおよび圧着ローラー１３Ｂと、を有している。

まず、押出成形機１１Ａおよび押出成形機１１Ｂに樹脂を含む材料を投入し、溶融状態の第１樹脂シート１’および溶融状態の第２樹脂シート２”を成形する（成形工程）。

次に、成形した溶融状態の第１樹脂シート１’および溶融状態の第２樹脂シート２”を、それぞれ、ガイドローラー１２Ａおよびガイドローラー１２Ｂによって、圧着ローラー１３Ａと圧着ローラー１３Ｂとの間にガイドする。

次に、圧着ローラー１３Ａと圧着ローラー１３Ｂとの間にガイドした溶融状態の第１樹脂シート１’および第２樹脂シート２”の間にロールから繰り出された繊維の集合体で構成された繊維シート３’を挟みつつ、圧着ローラー１３Ａと圧着ローラー１３Ｂとで、溶融状態の第１樹脂シート１’と溶融状態の第２樹脂シート２”とを圧着する（圧着工程）。これにより、第１樹脂シート１’、第２樹脂シート２”および繊維シート３’が、それぞれ、第１樹脂層１、第２樹脂層２および繊維層３となり、図１に示すような防水シート１０が得られる。

このような製造方法によれば、溶融状態の第１樹脂シート１’と溶融状態の第２樹脂シート２”との間に繊維シート３’を挟んで、第１樹脂シート１’と第２樹脂シート２”とを圧着するので、第１樹脂シート１’および第２樹脂シート２”を構成する樹脂が繊維シート３’の繊維の隙間に入り込み、第１樹脂シート１’と繊維シート３’、第２樹脂シート２”と繊維シート３’、第１樹脂シート１’と第２樹脂シート２”の密着性が非常に高いものとなる。その結果、第１樹脂シート１’および第２樹脂シート２”と、繊維シート３’との間での層間剥離が抑制され、耐久性（耐繰り返し疲労特性）の高い防水シート１０を製造することができる。

以上、本発明の防水シートを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。

また、本発明の防水シートは、前述した製造方法により製造されたものに限定されず、例えば、予め成形した２枚の樹脂シートで繊維シートを挟んだ状態で熱圧着することにより製造されたものであってもよい。

以下、本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

《１》防水シートの製造
各実施例および各比較例の防水シートを以下のようにして製造した。

（実施例１〜１０）
以下に示す原材料を配合比率に従って混合し、表１に示す防水シート製造装置（図２、図３に示す防水シート製造装置、図２の変形例（第１樹脂シートが溶融状態でない樹脂シートで、第２樹脂シートが溶融状態の樹脂シート）の防水シート製造装置）を用いて、防水シートを製造した。

なお、溶融状態の樹脂シートの成形においては、下記原材料を押出成形機１１Ａまたは１１Ｂに投入し、１８０℃で押出形成し、平均厚さ０．７ｍｍの溶融状態の第１樹脂シートまたは平均厚さ０．８ｍｍの溶融状態の第２樹脂シートを得た。

また、溶融状態ではない第１樹脂シートまたは第２樹脂シートは、上記のようにして得た溶融状態の樹脂シートを冷却することで作製した。

次に、得られた第１樹脂シートと第２樹脂シートとの間に、表１に示すネットを挟みつつ、第１樹脂シートと第２樹脂シートとを表１に示す圧着方法で圧着し、平均厚さ１．５ｍｍの防水シートを得た。なお、圧着方法は加熱圧着と圧着（加圧のみ）とした。

（１）塩化ビニル樹脂 １００重量部
（２）ジイソノニルフタレート（ＤＩＮＰ） ５５重量部
（３）エポキシ系可塑剤 ５重量部
（４）Ｂａ−Ｚｎ系安定剤 ６重量部
（５）紫外線吸収剤 １重量部
（６）軽質炭酸カルシウム １５重量部
（７）着色剤 １０重量部

なお、表中、ネットの縦糸２５０×２（挟み込み）は、縦糸２本で横糸を挟み込む構成である。それ以外のネットは、縦糸と横糸が重ねられた構成である。

また、不織布は、繊維を接着剤で固めたり、水流などの圧力によって繊維同士を絡み合わせたり、または、繊維自身の熱に溶けて固まる性質を利用するなどして相互に結合させ、シート状に形成して作られたものを用いた。

（比較例１、２）
溶融状態ではない第１樹脂シートと第２樹脂シートとを用いて、表１に示す条件で防水シートを製造した。

《２》層間剥離試験
上記の様にして得られた各実施例および各比較例の防水シートを、幅２５ｍｍ、ＭＤ方向２００ｍｍの長さの短冊状に切断し、試験片を得た。

得られた試験片の樹脂層とネット（繊維層）との境界にネットを切らないように切れ目を入れた。

切れ目を入れなかった側の樹脂層を固定し、切れ目を入れた樹脂層の長手方向の端部を把持し、温度２０℃／湿度６５％の条件で、切れ目を入れた樹脂層をＪＩＳ Ｋ６８５４−２に準拠して速度２０ｍｍ／ｍｉｎで引っ張り、ネット（繊維層）から切れ目を入れた樹脂層を剥離させた。この剥離させる際の剥離強度を測定し、以下の基準で評価した。

◎： ５０Ｎ／ｃｍ以上、合格。
○： ４０Ｎ／ｃｍ以上、５０Ｎ／ｃｍ未満、合格。
×： ４０Ｎ／ｃｍ未満、不合格。
−： 防水シートの圧着ができず測定できなかった。

《３》耐繰り返し疲労試験
上記の様にして得られた各実施例および各比較例の防水シートを直径１７５ｍｍの円状に切断し、中心部に鋼板ディスク５０（塩ビ被覆、直径６５ｍｍ）を溶剤溶着して試験片を得た。

得られた試験片を図４に示す繰り返し疲労試験機の支持台７０に固定ビス６０で固定し、また、防水シート１０をシート固定冶具４０に固定した。

次に、シート固定冶具４０を上部に移動させ、防水シート１０に繰返し荷重（１１１．３ｋｇｆ、周波数：３Ｈｚ、波形：矩形）を与えて、シートが破断するまでの回数を測定し、以下の基準で評価した。

◎： 防水シートが破断するまでの回数が１５０００回以上で、合格。
○： 防水シートが破断するまでの回数が１５０００回未満、１００００回
以上、合格。
×： 防水シートが破断するまでの回数が１００００回未満、不合格。
−： 防水シートの圧着ができず測定できなかった。
これらの結果を表１に合わせて示した。

表１の評価結果からわかるように、本発明の防水シートの製造方法により得られた防水シートは、層間剥離強度が高く、層間剥離しにくいもので、耐久性（耐繰り返し疲労特性）に優れていた。これに対して比較例では、満足行く結果が得られなかった。

１ 第１樹脂層
１’ 第１樹脂シート
２ 第２樹脂層
２’、２” 第２樹脂シート
３ 繊維層
３’ 繊維シート
１０ 防水シート
１１Ａ、１１Ｂ 押出成形機
１２Ａ、１２Ｂ ガイドローラー
１３Ａ、１３Ｂ 圧着ローラー
４０ シート固定冶具
５０ 鋼板ディスク
６０ 固定ビス
７０ 支持台
１００、１００’ 防水シート製造装置

Claims (4)

1. 樹脂を含む材料で構成された第１樹脂層および第２樹脂層と、
   前記第１樹脂層と前記第２樹脂層とで挟持され、繊維の集合体で構成された繊維層と、を有する防水シートであって、
   前記繊維の集合体は、複数の縦糸と複数の横糸とで複数の格子を形成したネットで構成されており、
   前記ネットは、前記縦糸２本で前記横糸を挟み込む構成であり、
   短冊状の前記防水シートの長手方向の端部側から、前記第１樹脂層と前記繊維層との境界に切れ目を入れ、前記第２樹脂層を固定し、前記第１樹脂層の切れ目の長手方向の端部を把持し、温度２０℃／湿度６５％の条件で、前記第１樹脂層をＪＩＳ Ｋ６８５４−２に準拠して速度２０ｍｍ／ｍｉｎで引っ張り、前記繊維層から前記第１樹脂層を剥離させた際の剥離強度が、５０Ｎ／ｃｍ以上であることを特徴とする防水シート。
2. 前記繊維層の前記縦糸および前記横糸の密度は、０．２本／ｃｍ以上１０本／ｃｍ以下である請求項１に記載の防水シート。
3. 前記繊維層の前記縦糸および前記横糸の太さは、５ｄｔｅｘ以上２５００ｄｔｅｘ以下である請求項１または２に記載の防水シート。
4. 前記繊維層を構成する前記繊維は、ガラス材料またはポリエステル樹脂で構成されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の防水シート。

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