JPH0747670B2 - 防水シート用アスファルト組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、数平均分子量1,000〜20,000の範囲にあり、
エチレン含量が８〜30重量％である非晶性プロピレン・
エチレンランダム共重合体及びアスファルトを主成分と
する防水シート用アスファルト組成物に関する。

本発明の防水シート用アスファルト組成物は、安価です
ぐれた性能を有することから建築・鉄道・道路などにお
けるコンクリート板間のシーリング材、水路管などのジ
ョイントシーリング材、屋上防水などに広く用いられ、
特にトーチ工法用防水シートに適するものである。

［従来の技術］ アスファルト系防水組成として、アスファルトに各種の
生ゴム、例えば天然ゴム、ブチルゴム、スチレン・ブタ
ジエンゴム、熱可塑性エラストマーあるいは樹脂、例え
ばアタクチックポリプロピレン、石油樹脂などを配合し
たものが知られている。特に、「防水ジャーナル」1986
年11月号112ページには、屋根・屋上用防水シートとし
てトーチ状のガスバーナーで厚み4mm前後のシングルプ
ライ防水シートの裏面と下地とを同時にあぶって瞬時に
シートを張付けてゆくトーチ工法及びトーチ工法用防水
シートが記載されており、アスファルト改質のためアタ
クチックポリプロピレン、スチレン・ブタジエン・スチ
レンのブロック共重合体をそれぞ使い分けている事例が
記載されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、これらの公知の組成物は、夏・冬の温度
変化による物性変化、変形に対する回復性あるいは作業
時の粘度変化による施工性などに問題を残している。

特にトーチ工法用防水シートに関して、アスファルトに
スチレン・ブタジエン・スチレンのブロック共重合体
（SBS）を添加することで改質された防水シートは、ア
スファルトとSBSの混合が難しかったり、アスファルト
の粘度が上りすぎたりするためSBS配合量を多くするこ
とができず、少量添加でも低温可撓性にはすぐれるもの
の高温域での軟化が大きく、温・熱帯域では使い難い。

一方、アタクチックポリプロピレンにより改質された防
水シートは容易に大量に配合できるため、高温域での軟
化は少ないものの、このアタクチックポリプロピレン
は、結晶性のアイソタクチックポリプロピレン樹脂製造
の際に副生する低分子量の非晶性ポリマーで、低粘度か
つ結晶性ポリプロピレンの副生残渣という点から安価で
あるため、これまでトーチ工法用防水シートに用いられ
てきたが、しかしながら、いくつかの欠点も合わせ持っ
ている。

即ち、結晶性アイソタクチックポリプロピレンには、ホ
モポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー
の３種があるが、組成物にはプロピレン単独であるが、
あるいはランダムコポリマーではエチレンが共重合され
ても高々５％程度であるため副生アタクチックポリプロ
ピレンもエチレンが高々５〜６％程度である。

このようにホモポリプロピレン、ランダムコポリマーか
ら副生されるアタクチックポリプロピレンはプロピレン
が主成分であるため、低温特性の良好なものを得ること
は難しかった。一方、ブロックコポリマーから副生する
非晶性ポリプロピレンでは、抽出されるゴム成分にエチ
レンが多く含まれているもののランダム共重合体でない
ため成分が均一でなく、べとついたり品質が一定しない
ため、利用価値が低い。

このような理由で、低温特性の良好な利用価値の高いア
タクチックポリプロピレンを得ることは難しかった。

又、副生の残渣であるため粘度、軟化点、硬度等の特性
を限定して必要量生産することは困難であり、結晶性ア
イソタクチックポリプロピレンの分子量に応じて副生ア
タクチックポリプロピレンの分子量も変化するため、希
望する溶融粘度のものも得られなかった。又、結晶性ア
イソタクチックポリプロピレンからアタクチックポリプ
ロピレンを分離する際に溶媒を用いるため、完全に溶媒
を除去することも、また触媒残渣を除くことも難しかっ
た。更に、アイソタクチックポリプロピレンの触媒が高
活性型へ移行するに従い、副生のアタクチックポリプロ
ピレンの生成量が減少しており、将来に向けての安定入
手に不安も生じている。

上記の欠点を持った副生アタクチックポリプロピレンを
改質材の主成分として配合した防水用シートは低温での
可撓性に劣るため、低温下での施工時・使用時にひび割
れが生じ易いこと、残溶媒に起因する臭いや引火の危険
性を伴うこと、軟化点、溶融粘度を一定の品質範囲内に
収めにくいこと等の欠点を持っている。更には将来、原
料確保が出来ないため生産中止という不安もあり問題が
ある。

［課題を解決するための手段］ 従って本発明の目的は、これら公知の防水材組成物の欠
点をなくし、特に低温可撓性、耐熱性、作業性、品質安
定性の優れた防水シート用アスファルト組成物、特にト
ーチ工法用防水シートに好適なアスファルト組成物を提
供することにある。

即ち、本発明に係る防水用シートアスファルト組成物
は、数平均分子量が1,000〜20,000の範囲にあり、エチ
レン含量が８〜30重量％である非晶性プロピレン・エチ
レンランダム共重合体100重量部に対して、アスファル
トを100〜1900重量部配合してなる防水シート用アスフ
ァルト組成物である。

本発明に用いられる非晶性プロピレン・エチレンランダ
ム共重合体は、例えば塩化マグネシウムに担持したチタ
ン担持型触媒とトリエチルアルミニウムを用いて水素存
在下、液化プロピレン中にエチレンを導入して共重合さ
れるもので、数平均分子量が1,000〜20,000の範囲、好
ましくは1,500〜18,000の範囲にあり、エチレン含量が
８〜30重量％、好ましくは９〜28重量％の非晶性ランダ
ム共重合体である。副性のアタクチックポリプロピレン
と異なり、このポリマーはエチレン含有量が上記範囲に
あるため、アタクチックポリプロピレンの良好な耐熱性
を持ち、しかも低温特性も良好であり、軟化点、溶融粘
度等の特性を一定の範囲内に収めて安定した品質のもの
を作ることが可能である。又プロピレン、エチレンの共
重合比や分子量で軟化点、溶融粘度を一定の値に設定し
て生産することが可能である。又、溶媒を用いない重合
であり、溶媒による処理工程もないため、引火の危険性
や臭気の問題もない。

非晶性プロピレン・エチレンランダム共重合体の数平均
分子量が1,000未満の場合は、アスファルト改質効果が
十分ではなく、一方20,000以上の場合には溶融粘度が高
すぎて、アスファルトとの混合が困難になる。また非晶
性プロピレン・エチレンランダム共重合体のエチレン含
量が８％未満のものは低温特性向上が期待できず、一方
30％を超えるものは、常温で軟らかくなりすぎたり、軟
化点が低くなりすぎて、高温耐熱用途には使用できな
い。

又、この共重合体は示差熱走査熱量計の昇温測定におい
て、結晶融解時の吸熱ピークが発生しない程度及び沸騰
ｎ−ヘプタン中でのソックスレー抽出で不溶分が15％以
下であることが好ましい。結晶性があるとアスファルト
との混合が十分にできないからである。

本発明でいうアスファルトとは、ストレートアスファル
トであってもブローンアスファルトであっても良いが、
非晶性プロピレン・エチレンランダム共重合体との混合
のし易さ及び安価であるという点からストレートアスフ
ァルトの方が好ましい。ここでいうストレートアスファ
ルトとは、JIS K2207に規定されているものであり、軟
化点が30〜90℃、好ましくは35〜80℃のものである。

本発明組成物における配合割合は、非晶性プロピレン・
エチレンランダム共重合体100重量部に対しアスファル
ト100〜1900重量部、好ましくは120〜1600重量部であ
る。100重量部未満では、アスファルト成分が少なく、
アスファルトの特徴である防水性、安価である点、およ
び加工性に劣り、逆に1900重量部を超えると低温特性が
劣るようになる。

本発明の組成物中には、必要に応じて合成ゴム、ポリオ
レフィン重合体、熱可塑性エラストマーの一種以上を配
合することもできる。

これらの重合体を配合することにより、防水シートの耐
衝撃性を増大させることができるが、アスファルトとの
混合性や特にトーチ工法用防水シートの流動性のために
は非晶性プロピレン・エチレンランダム共重合体とアス
ファルトとからなる組成物100重量部に対し20重量部以
下が好ましい。多くし過ぎると、アスファルトとの混合
時に溶解しにくくなる。

合成ゴムとしては、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム
（SBR）、イソプレンゴム（IR）、ブタジエンゴム（B
R）、ネオプレンゴム（NPR）、エチレン・プロピレン共
重合体ゴム（EPR）、エチレン・プロピレン・ジエンゴ
ム（EPDM）及びブチルゴム等が挙げられる。ポリオレフ
ィン重合体としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リブテン及びエチレンを主成分とする共重合体、即ちエ
チレンとプロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘ
プテン、オクテン等のオレフィン、酢酸ビニル、プロピ
オン酸ビニル等のビニルエステル、アクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸
エチル等の不飽和カルボン酸エステル及びそのアイオノ
マーのうちから選ばれた一つ又は二つ以上のコモノマー
との共重合体又は多元共重合体が挙げられる。

熱可塑性エラストマーとしてはスチレン・ブタジエン・
スチレンブロック共重合体（SBS）、スチレン・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・ブチレン・スチレンブロック共重合体（SEB
S）等が挙げられる。

又、本発明においては充填剤として炭酸カルシウム、水
酸化アルミニウム、クレー、タルク等の無機充填剤を用
途によって適宜添加することもできる。

本発明において非晶性プロピレン・エチレンランダム共
重合体、アスファルトその他の添加物を混合する方法は
従来公知の方法で行うことができ、例えば混合釜でアス
ファルトを加熱溶融した後、そこに非晶性プロピレン・
エチレンランダム共重合体及び必要な場合は他の添加物
を投入し、均一になるまで溶解混合することにより行う
ことができる。

本発明における組成物は、単独で、或いはルーフィング
原紙、織布又は不織布、金属製薄板又は箔などにアスフ
ァルト組成物を含浸、塗布又は圧着して防水シートとし
て使用することができる。

ルーフィング原紙としては石綿フェルト、アスベストル
ーフィング、有孔フェルトなどの有機質又は無機質の材
料からなるもの、織布又は不織布としてはガラス繊維
系、ナイロン系、ビニロン系、ポリエステル系、繊維素
系などの無機又は有機質の長繊維又は短繊維を用いたも
の、金属製薄板又は箔としては銅、鉄、アルミ等が挙げ
られる。

本発明の防水シートは、防水性、防湿性、断熱性、吸音
性、緩衝性、伸縮性、電気絶縁性、耐候性、耐薬品性、
耐熱性、低温可撓性に優れるので、各種の用途、特にト
ーチ工法用ルーフィング材に好適に用いることができ
る。

前記の防水シートの厚みは0.2〜10mm、好ましくは0.5〜
8mm、特に好ましくは１〜6mmである。薄すぎる場合は防
水効果が十分でなく、厚すぎる場合には施工が困難であ
る。特にトーチ工法用ルーフィング材の場合は、巻き戻
しながらシートの裏面を加熱溶融させて張り付けていく
ため、極端に薄いとシートが溶融切断したり、極端に厚
いと巻き戻しと加熱の作業を同時に行うことができな
い。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の防水シート用アスファル
ト組成物によれば、次の効果が奏せられる。

防水シートの低温可撓性が改良され、低温下での作業
時、及び施工後も割れ、亀裂を生じない。

非晶性プロピレン・エチレンランダム共重合体とアス
ファルトとの混合性が良いため、プロピレン・エチレン
ランダム共重合体の量を多量に配合することができるこ
とから、組成物の高温時の軟化流動を防止できる。

品質管理された軟化点、硬度、流動性等の諸性質を有
する防水シートを得ることができる。

製造時、施工時、使用時に溶剤に起因する臭いの発生
や引火の危険性がない。

［実施例］ 以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、
本発明はこれら実施例に限られるものではない。

（実施例１〜６及び比較例１〜３） 〈使用材料〉 （Ａ）非晶性プロピレン・エチレンランダム共重合体：
米国エルパソプロダツク社製Rextac （Ｂ）アタクチックポリプロピレン（副生品）：千葉フ
ァインケミカル（株）製、ビスタックＬ 軟化点:110℃ 溶融粘度:500（150℃） エチレン含量:0％ （Ｃ）スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合
体：シェル化学製カリフレックTR1101 （Ｄ）アスファルト：日本石油（株）製ストレートアス
ファルト80/100 〈組成物の配合方法〉 混合容器にアスファルトをとり、加熱しながら混合し、
180℃になったところで非晶性プロピレン・エチレンラ
ンダム共重合体、アタクチックポリプロピレン、スチレ
ン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体を表１に示
す配合割合で加え、30分間混合溶解して組成物を得た。
これらを次に示す物性の測定方法で測定した。その結果
を表１に示す。

〈物性の測定方法〉 （Ａ）環球式軟化点:JIS K2207に準拠 （Ｂ）針入度:JIS K2207に準拠、25℃及び40℃で測定。

（Ｃ）数平均分子量:GPC法、135℃、溶媒ODCB。

（Ｄ）エチレン含量:NMR法。

（Ｅ）低温屈曲性：組成物を厚さ2mmのシートにプレス
に成形し、−10℃の雰囲気下で直径10mmの棒に巻き付け
破壊の有無を確認。破壊試料数／試験試料数で表示。

（Ｆ）溶融粘度:JIS K2207に準拠。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】数平均分子量が1,000〜20,000の範囲にあ
   り、エチレン含量が８〜30重量％である非晶性プロピレ
   ン・エチレンランダム共重合体100重量部に対して、ア
   スファルトを100〜1900重量部配合してなる防水シート
   用アスファルト組成物。