JPH0367150B2

JPH0367150B2 -

Info

Publication number: JPH0367150B2
Application number: JP58175771A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Yamaguchi; Juji Matsui; Hideo Ikeda; Hiroshige Imazu
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1983-09-22
Filing date: 1983-09-22
Publication date: 1991-10-21
Also published as: JPS6071778A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、高層構築物や高速道路、橋梁、地
下鉄等のように下地のムーブメントが激しく、か
つ完全な防水性および耐久性が要求される構造物
の防水に使用するためのアスフアルトルーフイン
グに関する。高層構築物などのように下地のムーブメントが
激しい構造物の防水に使用されるアスフアルトル
ーフイングとして、不織布を補強材に使用してア
スフアルトを含浸包含塗覆し、更に鉱物質粉末を
散布したものが知られている。そして、このよう
なアスフアルトルーフイングの防水性および耐久
性の完全化を図るために、引張り強さや３％引張
応力などの物性をJISで規定（JIS−A6022参照）
するようになつた。しかしながら、単に上記の
JIS規格を満足するのみでは高層構築物用として
の性能が不十分であつた。すなわち、上記のJIS規格は、アスフアルトル
ーフイングの引張り性能に関して引張り強さ、最
大荷重時の伸び率、３％引張応力および抗張積を
規定したものであるが、アスフアルトルーフイン
グの破壊は、高層構築物の下地に発生した亀裂が
拡大し、その伸縮運動の繰返しに伴い上記の亀裂
発生部のアスフアルトルーフイングにその変位が
歪として与えられて生じるものであり、高層構築
物の変位エネルギが極めて大きいので、アスフア
ルトルーフイングの３％引張応力や引張り強さを
いかに大きく設定しても、構造物変位のエネルギ
に打ち勝つことはできず、防水層における歪量を
減少させる目的で引張りに対する初期モジユラス
を増大させても防水層にかかる変位は下地の変位
量に相関する歪量として与えられるため、歪量が
この防水材の破断伸度を超えれば意味をなさず、
応力は防水材を変形させる抵抗力となつて出現す
るに過ぎず、その伸度が小さい限り破壊を免かれ
ることはできない。しかも、上記のJIS規格は、
３％引張応力を長手方向６Kg／cm以上、幅方向４
Kg／cm以上に、また引張り強さを長手方向12Kg／
cm以上、幅方向８Kg／cm以上にそれぞれ規定する
にもかかわらず、抗張積を長手方向および幅方向
とも10Kg／cm以上に、また最大荷重時伸度を長手
方向６％以上、幅方向９％以上にそれぞれ規定す
るものであり、３％引張応力や引張り強さの下限
値に比べて抗張積および最大荷重時伸度の下限値
が低いので、下地の大きなムーブメントに耐えて
上記のような破壊を免かれる優れた防水材を得る
ことができないのである。なお、アスフアルトルーフイングは、アスフア
ルト層と補強材との複合体であり、補強材中にア
スフアルトを均質に包含させた均質タイプ、およ
び補強材の片面もしくは両面にアスフアルト層が
貼着された貼着タイプもしくは補強芯型等が知ら
れている。しかし、貼着タイプや補強芯型のよう
にアスフアルト層が偏在しているものは、構築物
の下地の亀裂幅が拡大したとき、補強材に対して
偏在するアスフアルト層に剪断力が作用して剪断
変形歪が生じ、むしろ下地に対する貼着アスフア
ルト層と同様に挙動し、補強材の効果が発揮され
ず、偏在するアスフアルト層が破壊され易くな
り、上記の補強材が十分にアスフアルトを包含し
ないか、または包含不十分で防水能を有しない場
合には防水層の破壊が起こり易く、防水材である
アスフアルトを補強材中に均質に包含し補強した
均質タイプに比べて耐久性が低くなる。したがつ
て、補強材としては、アスフアルトを十分に含浸
包含することができる程度の嵩高性を備えてい
て、しかも層間剥離の生じないことが必要であ
る。なおまた、アスフアルトルーフイングの製造
工程は、一般に200〜230℃程度の高温で溶融状態
にあるアスフアルトに補強材を浸漬して絞り、更
にアスフアルトを乗せ、鉄砂等を振りかけて製品
化する工程が通常であり、かつ加工速度も30ｍ／
min以上に設定されることが多い。したがつて、
補強材には前記の要求特性の外に、上記加工条件
下において熱収縮および加工張力に耐え、伸長変
形を起こし難い性能を兼ね備える必要がある。この発明は、引張り強さおよび破断伸度が大き
くて引張り強さが長手方向12Kg／cm以上、幅方向
８Kg／cm以上であり、最大荷重時伸度が長手方向
30％以上、幅方向35％以上であり、かつアスフア
ルトが補強材中に均一に含浸包含されると共に補
強材の層間剥離が生じなくて防水性と耐久性に優
れており、しかも製造時の高温下における熱収縮
率が低く、加工張力に耐えて寸法安定性が良好で
あり、幅入りもなく、製品の熱および応力緩和に
よる寸法変化の少ない良好なアスフアルトルーフ
イングを提供するものである。すなわちこの発明は、不織布を補強材としてこ
れにアスフアルトを含浸包含塗覆したアスフアル
トルーフイングにおいて、上記の不織布がポリエ
ステルフイラメントからなるランダム組織の不織
性ウエツブをニードリングによつて機械的に交絡
すると共に、上記ポリエステルフイラメントの接
点を接着剤によつて接着したものであり、上記ニ
ードリングの針密度が30〜130回／cm²に設定され、
上記の接着剤が熱硬化性樹脂、または架橋能を有
するビニル系もしくはアクリル系の接着剤と熱硬
化性樹脂の組合せからなる接着剤であり、上記接
着剤の固形分含有率が15〜31重量％、乾燥熱処理
後の見掛密度が0.1〜0.25ｇ／cm³、200℃における
長手方向の５％引張応力が2.5Kg／５cm以上であ
ることを特徴とするアスフアルトルーフイングで
ある。この発明の不織布は、加工中の熱収縮や幅入り
を避けるため、耐熱性に優れた合成繊維であるポ
リエステルフイラメントによつて形成される。こ
のポリエステルフイラメントの好ましい太さは３
〜25デニールである。太さが３デニール未満では
引裂強力が低下すると共に不織布中の空隙が小さ
くなり、嵩高性が減少してアスフアルトの含浸量
が不十分になり、防水性が低下する。反対に25デ
ニールを超えると不織布中の接着箇所が少なくな
つて引張り強さが不十分になる。上記のポリエステルフイラメントは、破断伸度
を大きく、かつ強伸度の方向性をなくするために
ランダムループ組織の組織ウエツブに形成するこ
とが必要であるが、このような組織の不織ウエツ
ブは、公知の方法、例えば特公昭53−32424号公
報に記載のスパンボンド法によつて形成される。
次いで、この不織ウエツブはニードリングによつ
て機械的に絡合され、更に接着剤によつて接着さ
れ、これによつて引張り強さおよび破断伸度が大
きく、無方向性であつて嵩高性の大きい不織布に
形成される。上記の不織ウエツブは、上記のスパ
ンボンド法のみならず、紡糸延伸されたポリエス
テルフイラメントをランダムループ組織に堆積す
る方法によつて形成してもよい。上記不織ウエツ
ブの実用上好ましい目付量は、60〜300ｇ／m²、
特に80〜200ｇ／m²であり、この目付量が60ｇ／
m²未満の場合は、アスフアルトルーフイングの補
強材として必要な物性を得ることが困難となる。上記の不織ウエツブを機械的に絡合するための
ニードリングは、適当な嵩高性を付与し、かつ不
織ウエツブの層間剥離を防ぐために行なわれる。
このニードリングの針密度は、ニードリング用針
の形状や挿入深さによつても異なるが、30〜130
回／cm²の範囲内に設定される。上記の針密度が30
回／cm²未満の場合には交絡不足で各種の物性中特
に熱時モジユラスや破断伸度が不十分となり、か
つ層間剥離が生じ易く、特に製品の層間剥離抵抗
性が低くなる。反対に針密度が130回／cm²を超え
た場合は、ニードリングによるフイラメントの切
断が増加し、諸種の物性が低下するだけでなく、
工数的にも不利益となる。本発明においては、ニードリングした不織ウエ
ツブに更に接着剤を付与してポリエステルフイラ
メントの接点を接着し、これによつて熱時の寸法
安定性とヤング率を高くすることが重要である。
使用する接着剤としては、高モジユラスであつて
接着力の大きいもの程、少量で効果が得られるの
で好ましい。例えば、熱硬化性樹脂からなる接着
剤すなわち熱硬化性接着剤、または架橋能を有す
るビニル系もしくはアクリル系の接着剤と熱硬化
性樹脂の組合せからなる接着剤が挙げられ、熱硬
化性接着剤としては、尿素樹脂系、メラミン樹脂
系、尿素・メラミン共縮合樹脂系、エポキシ樹脂
系、不飽和ポリエステル樹脂系およびこれらの混
合系等が例示される。上記の接着剤は、常法にし
たがつて液状で上記の不織ウエツブに含浸され、
所望により絞液したのち乾燥され、ベーキングさ
れる。通常、硬化触媒を併用して硬化反応を促進
することが好ましい。なお、上記の熱硬化性接着
剤に架橋能を有するビニル系もしくはアクリル系
の接着剤を組合せて使用することができる。例え
ば、自己架橋型アクリル樹脂接着剤と繊維の防皺
加工用に使用される尿素樹脂初期縮合物、メラミ
ン樹脂初期縮合物、エポキシ化合物、またはホル
マリンやグリオキザール等との組合せである。ま
た、PVAと上記尿素樹脂初期縮合物等の繊維加
工剤やホルマリン、グリオキザール等との組合せ
も可能である。ただし、架橋密度によつて効果に
相違が生じるので、主接着剤の官能基量、架橋剤
量、触媒量およびベーキング条件等を適当に選定
することはもちろんである。上記接着剤の固形分含有率は、15〜31重量％で
ある。接着剤付着量が増加するほど接着点数が増
加し、不織布自体の抗張力が増大する傾向を示す
が、アスフアルトルーフイングの抗張力は必ずし
もこれと比例する関係になく、上記固形分付着量
が一定量以上に増加すると、アスフアルトルーフ
イングの抗張力は反対に低下するか、またはレベ
ルオフする。すなわち、上記の固形分含有率が15
重量％未満の場合は、要求する物性を得ることが
不可能であるばかりか、不織布に200〜230℃の溶
融アスフアルトを含浸する工程において、幅入り
を生じて外観を損なうと共に、収縮や加工むら等
に伴う物性むらを生じる。上記の幅入りを防止す
るために溶融アスフアルトの温度を下げることが
考えられるが、この場合は溶融粘度が高くなるこ
とから不織布（補強材）に対するアスフアルトの
含浸性が低下し、均一含浸が困難となる。また、
溶融粘度の上昇は、走行する補強材による溶融ア
スフアルトの混合撹拌を不十分とし、アスフアル
トの均一含浸を損なうと共に、補強材自体に部分
的な熱履歴差が生じるために製品が不均質とな
る。そして、均一含浸のためには、浸漬時間を延
長したり、浸漬槽を長くしたり、また浸漬槽中を
走行する補強材の牽引力を強くしたりすることが
必要になつて逆効果を生じるのである。反対に、
接着剤の固形分含有率が31重量％を超えた場合に
は、アスフアルトルーフイングの抗張力が逆に低
下し、また経済的に不利益となる。上記によつて得られた補強材の見掛密度は、
0.1〜0.25ｇ／cm³、特に0.12〜0.19ｇ／cm³が好まし
い。上記の見掛密度が0.1ｇ／cm³未満の場合は、
嵩高性が過度となり、補強材に対するアスフアル
トの含浸量が多過ぎて製品目付が必要以上に大き
くなり、反対に0.19ｇ／cm³を超えた場合は、アス
フアルトの含浸性が悪化するため、均質タイプの
アスフアルトルーフイングとして均質性が低下す
る。更に、上記補強材の200℃における長手方向の
５％伸長時応力は、少なくとも2.5Kg／５cmが必
要である。すなわち、補強材の応力・伸び曲線
は、伸び率５％以下の範囲ではほぼ直線であり、
200℃の溶融アスフアルト含浸時の加工張力は一
般に約10Kg／ｍ（0.5Kg／５cm）程度が普通であ
るから、上記長手方向の５％伸長時応力が2.5
Kg／５cm未満の場合には、上記のアスフアルト含
浸時の加工張力による補強材の長手方向伸び率が
許容限界の１％を超えるからである。また、アス
フアルト含浸時における長手方向の伸び率が１％
を超えるときは、防水屋根の施工時や施工後の長
期間使用時におけるアスフアルトルーフイングの
寸法安定性が不十分になる。なお、補強材の目付
量は、80ｇ／m²以上、特に100〜250ｇ／m²が好ま
しい。上記の補強材は、通常、常法によつてアスフア
ルトを含浸包含塗覆し、鉱物質粉末を散布して製
品化されるが、ゴムアスフアルトを含浸包含塗覆
し、紙、フイルム等を添巻きして製品化すること
もできる。得られたアスフアルトルーフイングの
物性は、最大荷重時伸度が30％以上、３％引張応
力が長手方向0.03Kg／cm・（ｇ／m²）以上、幅方
向0.02Kg／cm・（ｇ／m²）以上、引張り強さが長
手方向0.08Kg／cm・（ｇ／m²）以上、幅方向0.05
Kg／cm・（ｇ／m²）以上、抗張積が長手方向0.2
Kg・cm／（ｇ／m²）以上、好ましくは0.25Kg・
cm／（ｇ／m²）以上、幅方向0.15Kg・cm／（ｇ／
m²）以上、好ましくは0.20Kg・cm／（ｇ／m²）以
上、200℃熱収縮率が長手方向0.4％以下、幅方向
0.2％以下であり、高層構築物などのように下地
のムーブメントの激しい構造物に使用し、下地に
亀裂が生じた場合にも破壊することなく、長時間
の使用に耐えられる。なお、上記の製品物性値の
表示に用いたデイメンシヨンは、それぞれ補強布
の補強効率を明確にし、相対比較を容易にするた
め、それぞれの物性値をその製造に用いた補強布
の目付量（ｇ／m²）で割り返して表示した。次に、実施例によつてこの発明の効果を説明す
る。なお、物性の測定は下記に従つて行つた。 (1) 不織布の物性下記の日本化学繊維協会制定の「合成繊維不
織布試験法」に準じて行う。 (a) 目付け（単位面積当たりの質量）イ試料の大きさ１ｍ×１ｍロ試料の個数１ｍ幅当たり１個ハ測定方法試料を水分平衡に至らせ質量を計る (b) ５％伸長時応力及び引張り強さ、伸び率イ試料の大きさ５cm×20cm ロ試料の個数１ｍ幅当たり、たて・よこ各３個ハ測定方法 JIS L1096（一般織物試験法）に準じ、
定速伸長型引つ張り試験機を用い、掴み幅
10cm、引つ張り速度毎分20±２cmとして、
５％伸長時の応力及び引張り強さ、伸び率
をチヤートから読み取る。ニ結果の表示たて、よこ方向別に夫々平均値を求め
る。伸長時応力及び引張り強さはKg／５cm
単位で小数点以下１桁までを表示する。伸び率は％単位で整数位迄表示する。 (C) 引裂き強力（ペンジユラム法）イ試料の大きさ 6.5cm×10cm ロ試料の個数１ｍ幅当たり、たて、よこ各３個。ハ測定方法エレメンドルフ型引裂き試験機を用い、
試料の両つかみの中央で長辺のほぼ中央に
辺と直角に鋭利な刃物によつて２cmの切れ
目を入れ、残りの4.5cmが引裂かれた時に
示す最大荷重を計る。ニ結果の表示たて、よこ方向別に夫々平均値を求め、
Kg単位で小数点以下１桁迄を表示する。（備考）たて、よこの区別は不織布の縦
方向に引裂く場合を「縦方向の引裂き」と
する。 (2) アスフアルトルーフイングの物性測定 (a) ５％伸長時応力、引張り強さ、伸び率は
JIS A6022に示される測定法にて測定し、評
価した。 (b) 疲労試験 JASS 8.参考資料1.メンブレン防水層の試
験方法「6.疲労試験」に基づき行う。但し、
結果の表示に関しては、試験工程に採用する
ムーブメントの大きさ区分がJASS ８に規
定される範囲に於いて、防水層に変化を生じ
ないものが出たので、更にムーブメントの大
きさの高い範囲（5.0〜10.0mm）＝〔６工程〕
の試験工程を新たに設けて試験を行い、各工
程の合否を級表示で示した。実施例特公昭53−32424号公報に記載された方法に従
つて、極限粘度0.62のポリエチレンテレフタレー
トを290℃で直径0.3mm、長さ0.6mmのオリフイス
を多数個有するノズルから押出し、紡速5300ｍ／
minとなるように細化牽引し、下部に吸引装置を
備えて移動する金網コンベヤ上に均等に分散沈積
させてランダム配列組織の長繊維不織性フリース
を得た。なお、上記フリースの目付量は、吐出ノ
ズルのホール数、押出量、および金網コンベヤの
走行速度によつて調節される。上記のフリースを
ニードルパンチングマシンに通し、オルガン社製
フエルト用ニードルFPD−１−40によつてニー
ドリング深さ14mm、ニードリング密度30〜130
回／cm²でニードリングし、更に接着剤エマルジヨ
ンに浸漬し、絞つたのち乾燥し、170℃でベーキ
ングして架橋硬化反応を完結させて補強用の不織
布を得た。使用した接着剤は、尿素樹脂（住友化
学工業株式会社製、商品名「スミテツクスレジン
Ｈ−90」）30部、トリメトキシメチルメラミン
（住友化学工業株式会社製、商品名「スミテツク
スレジンＭ−３」）５部、ハードタイプの架橋型
アクリル酸エステル系ポリマーラテツクス（ロー
ム・アンド・ハース株式会社製、商品名「プライ
マールHA−16」）64部、およびプロパノールア
ミン塩酸系塩系触媒（住友化学工業株式会社製、
商品名「スミテツクスアクセレーターACX」）１
部からなるものである。次いで、上記の不織布に
JIS−Ａ−6022に示された製造法にしたがい210℃
の溶融アスフアルトを約800ｇ／m²含浸包含塗覆
し、更に鉱物質粉末を散布して実施例１〜８のア
スフアルトルーフイングを製造した。不織布の基
本構成を第１表に、不織布物性を第２表に、製品
物性を第３表にそれぞれ示す。なお、接着剤の処
方は同一とした。また、第２表および第３表にお
いて、Ｔは長手方向を、Ｗは幅方向をそれぞれ示
す。更に、第３表において、アスフアルトルーフ
イング加工時寸法変化の評価は、不織布を210℃
の溶融アスフアルトに常法により30ｍ／minの走
行速度で含浸加工してアスフアルトルーフイング
を製造し、得られた製品の原反幅（補強材の幅）
に対する幅変化率を測定し、１％未満のものを
◎、１％以上２％未満のものを〇、２％以上のも
のを×とした。ただし、幅変化は、熱収縮と加工
張力による変化歪の両者を包含する。

【表】

【表】他方、上記実施例１〜８と同様のランダム配列
組織の長繊維不織性フリースを使用し、ニードリ
ング条件、接着剤の処方、固形分付着量などを変
更して比較例１〜７のアスフアルトルーフイング
を得た。不織布の基本構成を第４表に、不織布物
性を第５表に、製品物性を第６表に示す。なお、
接着剤の処方において、Ａは実施例１〜８と同一
のもの、Ｂはソフトタイプのアクリル酸エステル
系ポリマーラテツクス（ローム・アンド・ハース
株式会社製、商品名「プライマールHA−８」）
94部と、トリメトキシメチルメラミン（住友化学
工業株式会社製、商品名「スミテツクスレジンＭ
−３」）５部、およびプロパノールアミン塩酸塩
系触媒（住友化学工業株式会社製、商品名「スミ
テツクスアクセレーターACX」）１部とからなる
ものを示す。また、ニードリングの針は実施例１
〜８と同一のものを使用した。

【表】

【表】上記の第１表ないし第６表を比較して明かなよ
うに、ポリエステルフイラメントからなるランダ
ム組織の不織性フリースを針密度30〜130回／cm²
でニードリングし、更に熱硬化性合成樹脂を主体
とする接着剤で接着剤固形分含有率15〜31重量％
となるように接着し、これによつて得られた不織
布を補強材として使用した実施例１〜８のアスフ
アルトルーフイングは、いずれも高抗張積であつ
て伸度が大きく、かつ高モジユラスであつて、対
応力寸法安定性、対熱寸法安定性に優れている。
これに対して、ニードリングを省略した比較例１
〜３のアスフアルトルーフイングは、接着条件な
ど他の条件が実施例１〜８とほとんど同様である
にもかかわらず、不織布の見掛密度が大き過ぎ、
製品の最大荷重時伸度および抗張積が低く、見掛
密度が大きくアスフアルトの含浸包含性に劣り、
均質タイプのルーフイングとならず、層間剥離を
起し、耐久性に欠けるルーフイングとなる。ま
た、接着剤の処方を変え、熱硬化性合成樹脂の代
りにソフトタイプのアクリル酸エステル系ポリマ
ーを主体とする接着剤を使用した比較例４は、不
織布の200℃、５％伸長時応力が小さ過ぎるため、
アスフアルトルーフイング製造工程の加工張力に
耐えられず、また加工時の幅入りが著しく、製品
の対熱寸法安定性が不良である。また、比較例５
は、ニードリングを施し、実施例と同一処方の接
着剤を使用しているが、その固形分付着量が少な
いため、比較例４と同様に対熱寸法安定性が不良
である。また、比較例６は、ニードリングの針密
度が過大であるため、ニードリングによる繊維切
断が生じ、製品の引張り強さや抗張積が低下する
という欠点がある。更に、比較例７は、ニードリ
ングの針密度が不足しているため、不織ウエツブ
の交絡が不充分であり、物性の低い製品となる。

Claims

【特許請求の範囲】１不織布を補強材としてこれにアスフアルトを
含浸包含塗覆したアスフアルトルーフイングにお
いて、上記の不織布がポリエステルフイラメント
からなるランダム組織の不織性ウエツブをニード
リングによつて機械的に交絡すると共に、上記ポ
リエステルフイラメントの接点を接着剤によつて
接着したものであり、上記ニードリングの針密度
が30〜130回／cm²に設定され、上記の接着剤が熱
硬化性樹脂、または架橋能を有するビニル系もし
くはアクリル系の接着剤と熱硬化性樹脂の組合せ
からなる接着剤であり、上記接着剤の固形分含有
率が15〜31重量％、乾燥熱処理後の見掛密度が
0.1〜0.25ｇ／cm³、200℃における長手方向の５％
引張応力が2.5Kg／５cm以上であることを特徴と
するアスフアルトルーフイング。２ポリエステルフイラメントの太さが３〜25デ
ニールであり、不織布の繊維目付量が60〜300
ｇ／m²である特許請求の範囲第１項記載のアスフ
アルトルーフイング。３アスフアルト加工後の最大荷重時伸度が30％
以上、３％引張応力が長手方向0.03Kg／cm・
（ｇ／m²）以上、幅方向0.02Kg／cm・（ｇ／m²）以
上、引張り強さが長手方向0.08Kg／cm・（ｇ／m²）
以上、幅方向0.05Kg／cm・（ｇ／m²）以上、抗張
積が長手方向0.2Kg・cm／（ｇ／m²）以上、幅方
向0.15Kg・cm／（ｇ／m²）以上、200℃熱収縮率
が長手方向0.4％以下、幅方向0.2％以下である特
許請求の範囲第１項または第２項記載のアスフア
ルトルーフイング。