JPH04169230A - 防水シート - Google Patents

防水シート

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JPH04169230A
JPH04169230A JP2244243A JP24424390A JPH04169230A JP H04169230 A JPH04169230 A JP H04169230A JP 2244243 A JP2244243 A JP 2244243A JP 24424390 A JP24424390 A JP 24424390A JP H04169230 A JPH04169230 A JP H04169230A
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JP
Japan
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layer
crosslinking
ethylene
rubber
crosslinked
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JP2244243A
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Masashi Aoshima
正志 青嶋
Hironobu Shigematsu
広信 重松
Tatsuo Sasa
佐々　龍生
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、建物の防水、貯水池や用水路の防水等を目的
に使用するエチレン−αオレフィン系ゴムを用いた防水
シートに関するものである。
〈従来の技術〉 エチレン−αオレフィン系ゴム（以下αオレフィンとし
てプロピレンが最も一般的なところからエチレンプロピ
レンゴムと示す、）は優れた耐熱性、耐候性、耐オゾン
性、耐寒性、耐薬品性等の特性を活かしてビルの屋上の
防水、河川・池・用水路等の防水、産業廃棄物からの有
害物の地下水汚染防止などを目的に防水シート分野に広
く使用されている。
この防水シート分野においては高度な接着技術を必要と
するが、エチレンプロピレンゴムは非極性ゴムの為、接
着が他のゴム、例えば天然ゴム、スチレンブタジェンゴ
ム、ブチルゴム、クロロブレンゴム、クロルスルホン化
ポリエチレン等に比べて難かしい、一方、接着に使用さ
れる接着剤は一般に有機溶剤タイプの為、火気や健康安
全上の問題、接着力が接着副塗布後の放置条件（天候、
気候や温度、放置時間など）による影響を大きく受ける
などの問題がある。こうした状況において最近熱融着性
のある防水シートが注目されている。
熱融着防水シートはポリ塩化ビニルシート、熱可塑性エ
ラストマーシートが良く知られている。
熱融着防水シートは加熱によりシートを熔融させ、圧着
後冷却、固化させることにより接着を完成させるもので
ある。ゴムシートにおいてはゴム自身が架橋しているの
で熔融変形させることができず、熱融着は困難とされて
きた。
そこで架橋ゴムシートを熱融着させる為に、熱可塑性樹
脂を融着層として架橋ゴムシート間に用いる方法が採用
されているが樹脂であることによる柔軟性の欠如、季節
による温度変化に伴なう伸縮等の問題がある上、融着層
として架橋シートの一部に熱可塑性樹脂を複合させるこ
とは実用製品製造上大きな障害となり、従ってまだゴム
シートにおいては熱融着タイプ品は一般的ではない。
特開昭６２−９９４１６号公報には、未架橋シートを熱
融着した後、室温架橋する方法が示されているが、一般
に融着作業は防水施工現場で行われるところから、未架
橋シート製造時から防水施工するまでの不定期間中に架
橋を防止する調整が難しいこと、室温架橋は架橋速度が
遅く施工時のゴムシートの強度が弱く、破損・塑性変形
による波うちゃ寸法変化、時にはゴムシート保存時の変
形や互着問題等を生しることがあることから、実用上大
きな障害となっている。
〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は熱融着性を有し、かつ高温でも優れた接着強度
を有するとともに、シート自体も物性に優れている防水
シートを提供するものである。
く課題を解決する為の手段〉 本発明に示す熱融着可能なエチレンプロピレンゴム系防
水シートは、具体的には架橋速度の速いエチレンプロピ
レン未架橋ゴム層（Ａ層）と架橋速度の遅いエチレンプ
ロピレンゴム未架橋ゴム層（Ｂ層）とを複合、一体化し
た後に、加熱架橋処理によりＡ層を架橋層、Ｂ層を半架
橋層とすることを特徴とする防水シートに関するもので
ある。
これまでに架橋シート層と架橋剤を含まない非架橋層を
複合した防水シートは知られているが、本発明はこれと
は全く異なるものである。即ち、非架橋層は一般に粘着
層としての役割を果たしているのにすぎないのに対し、
本願では架橋剤を含み、半架橋といえども架橋を積極的
に実施し、物性・熱融着強度の向上、粘着防止等をはか
った半架橋層を複合化していることである。またシート
の製造工程面からみても非架橋層は架橋したシート層に
複合されるのに対し、本願における複合は未架橋ゴム層
として複合化をした後、加熱架橋処理により架橋層と半
架橋層とが同時に形成される点でも全く異なるものであ
る。
以下さらに具体的に本発明を述べる０本願に使用される
架橋速度の速いエチレンプロピレン未架橋ゴム層（Ａ層
）と架橋速度の遅いエチレンプロピレン未架橋ゴム層（
Ｂ層）は押出機またはカレンダーロール等により各々成
形された後、複合、−体化するか、または２層押出機を
用いて同時に成形・複合・一体化が行われる。
Ａ層、Ｂ層はいずれもエチレンプロピレンゴムと架橋剤
に加えて必要に応じて選択された種類と量のカーボンブ
ラック、白色充填剤（クレー、タルク、炭酸カルシウム
、硫酸バリウム、シリカ、チタン白等）、プロセスオイ
ル、加工助剤、活性剤、粘着付与剤、顔料、老化防止剤
、難燃剤、架橋促進剤、架橋助剤等を含み、時にはコス
トダウンや難燃性・耐油性等の向上を目的に、天然ゴム
、スチレンブタジェンゴム、ブチルゴム、クロロプレン
ゴム、アクυロニトリルブタジュンゴム等を含有してい
る。これらのものはバンバリー、ニーダ−、ロール等を
用いて混合される。　本願ではＡ層とＢ層の架橋速度を
異なるよう調整することが重要かつ大きな特徴である。
この架橋速度調整は主としてエチレンプロピレンゴム自
体の選択および架橋剤・架橋促進剤・架橋助剤の選択（
これら選択は種類及び量の画面で行われる）により達成
される。充填剤やプロセスオイル等の種類や量の選択に
よっても架橋速度は左右されるが、その程度は小さく、
本願のごとく積極的に架橋速度に差をつけて調整しよう
とする場合には一般的な方法とは言い難い。
本願に使用される架橋剤としてはイオウ、パーオキサイ
ド、キノイド等公知の架橋剤が使用されるが、イオウが
最も一般的である。イオウを架橋剤とする時の架橋速度
に差をつける調整は、架橋促進剤の種類及び量で行うこ
とができる。−船釣に架橋促進効果の大きな架橋促進剤
が量的には多くＡ層に使用されるが、ブルームやスコー
チ問題を発生しないよう考慮して決められる。
パーオキサイド架橋剤とする場合にはパーオキサイドの
種類の選択によっても架橋速度差をつけることができる
が、防水シートの製造に際しては架橋工程の酸素の存在
や充填剤の酸素度が架橋を阻害したり、臭気の問題から
一般にパーオキサイドは使用されていない０本願におい
てもイオウに比べれば一般的でないが、使用を否定する
もので　　′はなく、イオウ架橋では着色や変色が問題
となるカラー防水シート等では使用されるものである。
また、例えばＡ層にイオウ、Ｂ層にパーオキサイドとい
ったようにＡ層とＢ層とで架橋剤が異なるよう調整する
こともある。
さらにＡ層とＢ層とに架橋速度をつける調整をエチレン
プロピレンゴムの選択によって行なうことができる事は
重要である。
エチレンプロピレンゴムのイオウ架橋は、エチレンプロ
ピレンゴム中の第３成分の種類と量により異なることは
よく知られたところである。即ち、第３成分としてはジ
シクロペンタジェン（以下ＤＣＰＤと示す、）に比べて
エチリデンノルボルネン（以下ＥＮＢと示す、）の方が
、また第３成分の量が多いほど架橋速度は速い、従って
ＥＮＢ成分を含むエチレンプロピレンゴムを架橋速度の
速いＡ層に、ＤＣＰＤ成分を含むエチレンプロピレンゴ
ムを架橋速度の遅いＢ層に使用したり、同−第３成分種
のエチレンプロピレンゴムの場合には第３成分量の多い
エチレンプロピレンゴムをＡ層に使用することが行われ
る。エチレンプロピレンゴムの選択によりＡ層とＢ層に
架橋速度差をつけることは極めて大きな意義を持つ。
架橋促進剤の種類・量の選択によりＡ層とＢ層に架橋速
度差をつけるよう調整することができることは前に述べ
たが、よく知られているように架・橋促進剤は加熱・架
橋する温度下にて溶融して極めて速い速度で移行するこ
とが知られている。従って、Ａ層とＢ層とに同一架橋速
度を有するエチレンプロピレンゴムを用いて架橋促進剤
を選択することにより架橋速度に差をつけて調整した場
合、シートの厚さが一般的に数ｍｍ以下と薄いだけに架
橋促進剤の検問、均一化により、架橋速度差が思うよう
に得られない場合がかなり多い、従ってＡ層とＢ層に異
なる架橋速度のエチレンプロピレンゴムを用いて架橋速
度差を調整することが望ましい。
Ａ層とＢ層の架橋速度の測定には、例えば社団法人日本
ゴム協会編ゴム試験法く新版〉　（昭和５５年）２０２
〜２２５頁に記載された方法が用いられるが、最も一般
的なものは架橋の進行をローターの回転に要するトルク
値でとらえる振動式加硫試験機（以下単にレオメータ−
と示す）により測定する方法である。同書２１２頁の図
２−１４に記載されているように、時間−トルクの関係
曲線を測定し、曲線の立上りや９０％架橋度が得られる
適正加硫時間（以下ｔ′。３．。）と記す）等より架橋
速度を数値として求める方法である。
Ａ層とＢ層は未架橋状態で複合、一体化した後、オーブ
ン、加硫缶、回転加熱ドラム等公知の方法により加熱・
架橋処理が行われる。この時Ａ層は架橋層、Ｂ層は半架
橋層となるように加熱温度、時間を設定する。加熱装置
の温度や生産性の点から加熱時間が限定されている時に
はＡ層とＢ層の架橋速度をエチレンプロピレンゴム、架
橋剤、架橋促進剤等のエチレンプロピレンゴム配合面か
ら調整がなされる。一般に加熱・架橋を行なう温度で測
定されたＡ層のｔ’　Ｃ（９゜、の７５％以上の加熱時
間が用いられ、同条件でＢ層の架橋度は５０％以下の加
熱時間、好ましくは２０％以下の加熱時間になるように
Ａ層及びＢ層の配合及び加熱・架橋処理条件を設定する
。　本発明に使用されるエチレン−αオレフィン系ゴム
のαオレフィンとしてはプロピレン、１−ブテン、１−
ペンテン、１−ヘキセン等が例示されるが、プロピレン
が最も代表的である。
本発明におけるエチレンプロピレンゴムは非共役ジエン
、例えばジシクロペンタジェン、エチリデンノルボルネ
ン、ビニリデンノルポル７ン、１．４−ヘキサジエン等
が１種または２種以上共重合されていることが望ましい
。
パーオキサイドが架橋剤である時には必らずしも非共役
ジエンを必要としないが、前述のごとく最も代表的な架
橋剤はイオウであり、イオウを架橋剤とする場合には非
共役ジエンの共重合が必要である。
前述のごとく、非共役ジエンの種類及び量によって架橋
速度は異なるので、目的とする架橋速度にあったエチレ
ンプロピレンゴムを選択することが望ましい、Ａ層には
ＥＮＢ成分を含むエチレンプロピレンゴムを、Ｂ層には
ＤＣＰＤ成分を含ムエチレンブロビレンゴムを用いるこ
とが望ましいことは既に述べたところである。
一般にエチレン含量は５０〜９５重量％、非共役ジエン
含量はヨウ素価で５〜５０のエチレンプロピレンゴムが
用いられる。
ここで特に述べておきたいことはＢ層に使用されるエチ
レンプロピレンゴムは半架橋状態にもかかわらず少しで
も高い物性を得るためにエチレン含量が７０〜９５重量
％といった高いエチレン含量のエチレンプロピレンゴム
を用いる場合が多いことである。半架橋状態での物性を
向上させる他の方法には分子量の高いエチレンプロピレ
ンゴムを用いる方法があるが、防水シートという薄いシ
ートを得る為の加工性（カレンダー加工や押出加工にお
ける流動性、シートの平滑性、厚みの均−性等）が一般
に劣る為、エチレン含量の高いエチレンプロピレンゴム
を使用する方法が望ましいのである。
本発明に用いられる架橋剤はエチレンプロピレンゴム１
００重量部当たり一般に０．３〜５重量部、架橋剤をイ
オウとする時の架橋促進剤は、グアニジン類、チオウレ
ア類、チアゾール類、ジチオカルバミン酸塩類、チウラ
ム類等に属する１種又は２種以上が選択され、一般に各
々０．１〜５重量部が用いられる。またパーオキサイド
を架橋剤とする時の架橋助剤は、メタクリル酸エステル
類、オキシム類、マレイミド類、トリアリルイソシアネ
ート等の１種または２種以上が一般に０．３〜５重量部
使用される。これらの種類や使用量の選択は目的とする
架橋速度、プルーム性、スコーチ安定性を考慮して行な
われる。
本発明で得られる複合シートは熱融着性がありかつ架橋
しているところから物性的に優れていることは述べるま
でもないが、熱融着する時の加熱により半架橋層（Ｂ層
）自体及び融着面である架橋層（Ａ層）と半架橋層（Ｂ
層）間で架橋がある程度進行することにより、接着程度
はさらに向上したものとなる。
一般に熱融着は、熱風や加熱用赤外線等を用いて防水シ
ートの融着部を２００〜６００°Ｃに加熱、圧着するこ
とにより達成されるが、加熱温度、加熱時間、圧着圧力
等は目的とする接着力、ゴム層の劣化、融着の作業速度
等を考慮して決定される。
以下本発明の実施例を記すが、これらに限定されるもの
ではない、また本発明は架橋層／半架橋層の複合シート
に関するものであり、カラー架橋層／黒色架橋層／半架
橋層といったような多層構造を含むものであることは述
べるまでもない。
〈実施例〉 以下、実施例を用いて説明する。
第１表に示す配合に従い、ＢＲ型バンバリーミキサ−を
用いて充てん剤、プロセスオイル等とエチレンプロピレ
ンと混練した後、１０インチロールを用いて架橋剤、架
橋促進剤を加えた。得られた配合物からＴ型ダイスを取
り付けた。押出機を用いて■〜■の配合物より成る１ｍ
ｍ厚のシートを成形した。夫々の配合物の架橋速度の示
標としては前述のｔ’　ＣＩＱ。、を示した。
第２表に■〜■の配合に用いたエチレンプロピレンゴム
構造値を示した。
Ａ層、Ｂ層の架橋の程度は加熱架橋処理時の温度、時間
により決められるが、本実施例、比較例では架橋時間に
よりそれらを制御した。
（実施例１） 配合■により得られたシートをＡ層、配合■により得ら
れたシートをＢ層とし、Ａ層が適性な架橋状態、Ｂ層が
半架橋状態となる架橋条件（１８０°Ｃ２３分）で複合
シートを作成した。
複合シートの物性を第３表に示した。ここで引張破断強
度及び、破断伸張率は日本工業規格ＪＩＳ　　Ｋ−６３
０１加流の物理試験法に従い、３号ダンベルにて打抜い
た試料を５００ＩＩＩＩＺ分の速度で引張る試験を行っ
た。ハクリ強度は、２枚の複合シートを第１図に示す様
に上側の複合シートのＢ層と下側の複合シートのＡ層が
合さる様に重ねたものを、自動熱風融着機を用いて、熱
風温度３００°Ｃ１転圧２５ｋｇ／ｃｄ、融着速度０．
７−７分、融着幅３ｃＩｌの条件で融着して得た試料に
ついて、ハクリ速度５０＋ｍ／分の条件で、第２図に示
す形で引張試験を行った。　第３表に示す様に、融着性
に優れた製品を得ることができた。
（実施例２） 配合■により得られたシートをＢ層とした以外は、実施
例１と同じ条件でテストを行った。
第３表に示す様に、融着性に優れた製品を得ることがで
きた。
（実施例３） 配合■により得られたシートをＢ層とした以外は、実施
例１と同じ条件でテストを行った。
（比較例１） 配合のにより得られたシートをＡ層、配合■により得ら
れたシートをＢ層とし、Ａ層とＢ層との間の架橋速度の
差が少ない複合シートを用いてテストを行った。
（比較例２） 配合■により得られたシートをＡ層、配合■により得ら
れた架橋促進剤を含まないシートをＢ層とし、複合シー
トを作成してテストを行った。
得られた製品は、第３表に示すように融着強度のないも
のであった。
（比較例３） 配合■により得られたシートをＡ層、配合■により得ら
れたシートをＢ層とし、Ｂ層がさらに架橋する条件（１
８０°Ｃ１８分）で複合シートを作成してテストを行っ
た。
Ａ層にＥＮＢ成分を含むエチレン含量の高いエチレンプ
ロピレンゴムを用いたのは、架橋層であるＡ層の物性を
優れたものにするためである。
表３に示す様に、実施例１と実施例２から、Ｂ層として
はエチレン含量の高いエチレンプロピレンゴムを用いる
方が好ましいことがわかる。
また、実施例３から、エチレンプロピレンゴムの第３成
分種をＥＮＢに変更しても架橋速度差をつけることがで
き、融着性のある製品を得ることができることがわかる
。
比較例１、比較例３にみられるように、Ａ層、Ｂ層とも
架橋状態にすると融着はほとんど認められない、また比
較例２のように、Ｂ層が非架橋層の場合には融着強度が
低いうえ、Ｂ層表面がやや粘着し、シートを巻取り保存
する上での大きな制約となり、実用上の価値は著しく低
い。
〈発明の効果〉 即ち、本発明にある複合シートは、架橋層Ａ層と半架橋
しているＢ層を有することにより、室温架橋ゴムシート
と比較して高い物性を有しつつ、室温架橋ゴムシートや
熱可塑性エラストマーシート、塩化ビニルシートと同様
の熱融着性を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図は、本発明における１８０＠ハクリ試験
の時の試料の調整及び状態を示す図である。 １、架橋層　Ａ層 ２、半架橋層　Ｂ層 ３、融着部 第１表 第２表 第３表　襲晩升― ＊　射角１生ターー輸り 第１図 第２図 手　続　補　正　書（自発） 平成３年　９月２４日

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）架橋速度の速いエチレン−αオレフィン系未架橋
    ゴム層（Ａ層）と架橋速度の遅いエチレン−αオレフィ
    ン系未架橋ゴム層（Ｂ層）とを複合、一体化した後、加
    熱架橋処理によりＡ層を架橋層、Ｂ層を半架橋層とする
    ことを特徴とする防水シート。
  2. （２）エチレン含量７０〜９５重量％のエチレン−αオ
    レフィン系ゴムをＢ層に用いることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項記載の防水シート。
  3. （３）Ａ層に用いるエチレン−αオレフィン系ゴムの非
    共役ジエン種と、Ｂ層に用いるエチレン−αオレフィン
    系ゴムの非共役ジエン種が異なることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載の防水シート。
  4. （４）エチリデンノルボルネン成分を含むエチレン−α
    オレフィン系ゴムをＡ層に、ジシクロペンタジエン成分
    を含むエチレン−αオレフィン系ゴムをＢ層に用いるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の防水シート
    。
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