JPH04185652A - 防水シート - Google Patents

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〉 本発明は防水シートに関する。更に詳しくは。

各種性質及び施工性などの点ですぐれた防水シートに関
する。

〈従来の技術〉 池、ダム、トンネルなどの土木工事における防水施工法
としては２一般に１モルタル防水法。

アスファルト防水法、シート防水法等が知られている。

モルタル防水法は、セメントモルタルに防水剤を混合し
て１モルタル自体に防水性を付与し。

施工現場で塗布する工法であるが、塗布条件等により防
水効果に差を生じたり、防水層自体に亀裂を生じ易いな
どの欠点がある。

アスファルト防水法は、加熱溶融したアスファルトを、
フェルト、ルーフインクなどと交互に積層して防水層を
作くる工法であるが、熱工法の為、火災の危険や、アス
ファルト自体が耐候性、耐熱性、下地追随性に劣るなど
の欠点がある。

また、シート防水法は、加硫ゴム等のシートを、主に接
着剤で貼り付けて防水層を形成する工法であり、耐候性
２耐薬品性、下地追随性など防水シートとして要求され
る多くの性質を満足させる反面、接着剤に溶剤が使用さ
れる場合は作業者の安全衛生上の問題があり、また、シ
ート間の接着が不完全になり易いという施工面での欠点
を持っている。

このシート防水法の欠点を改良する方法として、近年は
、熱融着可能な熱可塑性エラストマーの防水シートが用
いられるようになってきている。（例えば特開昭５９−
１８７旧号公報）。しかしながら、これまでのシートで
は、充分な融着強度を得る為には熱融着時に大きな面圧
を必要とする。したがって、構造物のコーナーや立上り
部などでの手操作による熱融着にたよる箇所では熱融着
時の面圧を大きくとることができない為、剪断ハクリ変
形等が生じやすく、その結果防水効果が減じられる恐れ
があり、より低い面圧で大きな融着強度が得られる熱可
塑性エラス）・マーの防水シートが必要とされていた。

また、これまでのシートでは融着強度の融着温度依存性
が大きく、施工現場での外気温や。

融着温度条件の影響を受けやすいという問題もあった。

すなわち融着温度が低目だと融着強度のバラツキが大き
く漏水の原因となり、逆に融着剥離力を高めるために融
着温度を高目にすると、シートの表面が焼けこげて、融
着強度は逆に低くなる。従って、融着温度依存性の少な
い防水シートが望まれていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 斯かる現状において２本願発明が解決すべき課題は、　
ＪＩＳ　Ａ−６００８で規定される合成高分子ルーフイ
ンクの加硫ゴム系の規格に合格し、更にシー）−同土間
の接着には熱融着法が可能というこれまでの特徴に加え
、数ｋｇ／ｃｏｔという低い面圧でも大きな融着強度が
得られ、かつ、融着強度の融着温度依存性が小さい防水
シートを提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 本発明者等は、上記従来法の欠点を克服する為に鋭意研
究を重ねた結果、架橋タイプのオレフィン系熱可塑性エ
ラストマーと、特定の密度および融解特性を有するエチ
レン−α−オレフィン共重合体樹脂及び結晶性ポリプロ
ピレン系共重合体樹脂からなる組成物を成形加工してな
ることを特徴とする防水シートが、　ＪＩＳ　Ａ−６０
０８（１９８６）で規定される合成高分子ルーフインク
の加硫ゴム系の規格に合格し、シート同土間は熱融着可
能という従来の特徴を有したうえで。

低い面圧で熱融着しても大きな融着剥離強度が得られる
ことを見出し９本発明を完成するに到った。

即ち本発明は、架橋タイプのオレフィン系熱可塑性エラ
ストマー２５〜５０重量部、及び密度：０．８７０　ｇ
　／−〜０．９１０　ｇ　ｌｃｘ＆であり、ＤＳＣでの
最高融解ピーク温度が７００℃以上かつ１１０℃以上の
融解熱量が１０ジュール／ｇ以上のエチレン−α−オレ
フィン共重合体樹脂２０〜５０重量部、及び結晶性ポリ
プロピレン系共重合体樹脂２０〜５０重量部の組成物か
ら成形されるシートであり。

次のような好ましい性質を兼備えている。

（１）　　シートが押出し成形法、カレンダー成形法な
どの従来の加工法によって容易に成形可能。

（２）シートはＪＩＳＡ　−６００８（１９８６）合成
高分子ルーフインクの加硫ゴム系の規格に合格する。

（３）シート間の接着は熱融着が可能であり、低面圧で
の融着でも、融着部の剥離強度がきわめて大きく、かつ
融着強度の温度依存性が小さい。

以下１本発明につき、具体的に詳述する。

Ａ　本発明で使用される架橋型オレフィン系熱可塑性エ
ラストマーは、特開昭４８−２６８３８号公報、特開昭
５２−１．３５４１号公報および特開昭５３−１４９２
４０号公報などに記載されている。このうちエチレン含
有量が６５〜９０重量％であり。

ヨウ素価２０以下、ＭＬ、、、１．００℃が７０以上の
エチレン−プロピレン−非共役ジエン系ゴム（ＥＰＤＭ
）　５０〜９０重量％と、プロピレン系重合体１０〜５
０重量％を有機過酸化物の存在下でバンバリーミキサ−
９−軸混練機、二軸混練機などを用いて動的加硫して得
た架橋型オレフィン系熱可塑性エラストマーが好ましい
。

更に好ましくは、エチレン含有量が７０〜８５重量％、
ヨウ素価が５〜１０．　ＭＬ、、、　１００℃が７０以
上のＥＰＤＭ７０〜８５重量％とプロピレン系重合体１
５〜３０重量％を有機過酸化物の存在下でバンバリーミ
キサ−９−軸混練機、二軸混練機などを用いて、１８０
℃以上で動的加硫して得た部分架橋型オレフィン系熱可
塑性エラストマーが好ましい。なお架橋効率をたかめる
為に用いる架橋助剤や、流動性向上を目的として鉱物油
系軟化剤を２重量％以上２５重量％未満架橋反応の前又
は後で添加することが好ましい。

Ｂ　密度が０．８７０　ｇ　／−〜０．９１０　ｇ　／
ａｎ？でＤＳＣでの最高融解ピーク温度が１００℃以上
であり１かつ、ＤＳＣによる１１０℃以上の融解熱量が
１０ジュール／ｇ以上であるエチレン系共重合体として
は、エチレンとα−オレフィンとの共重合体が用いられ
、特に、エチレンと炭素数４以上のα−オレフィン、例
えば１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メ
チル−１−ペンテン、１−オクテンなどの少なくとも１
種、好ましくは炭素数４〜８のこれらα−オレフィンと
の共重合体が用いられる。

密度が０．８７０　ｇ　／−より小さいと６０℃での引
張り強度の低下が大きく　、　０．９１０ｇ　／−より
大きいと融着剥離力が低下する。なお、これら共重合体
のＭＦＲ（温度：］９０℃、荷重：２．１６ｋｇ）は０
．１　ｇ　７１０分〜２０ｇ／１０分であることが望ま
しく、ＭＦＲが０．１　ｇ　７１０分より低いと融着剥
離強度が低下し、２０ｇ７１０分より大きいと、−２０
℃での破断伸びが低下し耐寒性に問題を生じる。なおり
ＳＣでの最高融解ピーク温度が１００℃未満では、引張
り強さの温度依存性が大きくなり、高温（６０℃）での
強度低下や低温（−２０℃）での強度増大が起こりＪＩ
Ｓ　Ａ−６００８の合成高分子ルーフインクの加硫ゴム
規格を満足しない。

（４）結晶性ポリプロピレン系共重合体樹脂としては、
プロピレンとエチレンまたは炭素数４以上のα−オレフ
ィン、例えば１−ブテン。

１−ペンテン、】−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテ
ン、１−オクテンなどの少なくとも１種、好ましくはエ
チレンと１−ブテン共重合体、またはエチレンとプロピ
レンの共重合体が用いられる。

これら架橋型熱可塑性エラストマーとエチレン−α−オ
レフィン共重合体樹脂及び結晶性ポリプロピレン系共重
合体樹脂は、それぞれ、２５〜５０重量部、２０〜５０
重量部、２０〜５０重量部の割合で用いられる。

熱可塑性エラストマーが２５重量部より少ないと、シー
トの柔軟性が失われ、また、５０重量部より多いと、シ
ートの引張り特性の温度依存性が大きくなり、高温での
物性が低下する。

エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂が２０重量部よ
り少ないと、低い面圧での融着剥離強度が低下し、５０
重量部より多いと、シートの引張り強度の温度依存性が
大きくなる。

結晶性ポリプロピレン系共重合体樹脂が２０重量部より
少ないと、シートの引張り特性の温度依存性が大きくな
り、５０重量部を超えると、シートの柔軟性が失われ、
下地追随性が悪化するとともに、低温での破断伸びの低
下による耐寒性の低下が認められるようになる。

シート成形材料としての組成物の調製は、架橋タイプの
すレフイン系熱可塑性エラストマー。

エチレン重合体、プロピレン重合体及び必要に応じて、
オイル２　カーボンブラック、あるいは炭酸カルシウム
などの充填剤、　（（Ａ）、　（Ｂ）、　（Ｃ）の合計
１００重量部あたり７０重量部以下、好ましくは４０重
量部以下）耐候剤、加工助剤、顔料などを、バンバリー
ミキサ−１１軸押出機、２軸押出機などの混練装置を用
いて、約１５０℃〜２５０℃。

好ましくは】９０℃〜２２０℃の温度で１〜３０分間溶
融混練することにより行われる。混合の順序については
特に制限はない。

これらの組成物からのシート成形は、一般的なシート成
形法で可能である。即ち１６０℃〜２５０℃の温度で、
Ｔダイから溶融樹脂組成物を押出す方法、あるいはバン
バリーミキサ−やニーダ−等で軟化温度以上に加熱溶融
させた樹脂組成物をカレンダーロール等でシート状に成
形する方法である。なお、Ｔダイシート成形時の押出機
は真空ベント機構を備えた装置が好ましい。

また、シートの厚みは０２〜５−１好ましくは０５〜３
ｍｍである。

本発明における防水シートは熱可塑性という特徴を活か
して倒えば次のような用い方ができる。

約２５ｍ　Ｘ　２ｍ　Ｘ　１．５ｍｍのシートを施工現
場において、熱風機、自重式熱風溶着機などを用いて互
いに端部を熱融着させ、一体シートを作ったり、場合に
よっては、シートを成形した工場内で熱風機、ヒートシ
ーラーなどを用いて端部を熱融着させた巾広シートを作
製して、ゴルフ場の池、ダム、トンネル、用水路などの
各種土木用防水工事や、建物の屋上防水など従来の各種
防水シート用途対象物の全てに有効に適用される。

次に実施例により具体的に本発明の実施態様を明らかに
する。

〈実施例〉 以下、実施例によって本発明の内容を具体的に説明する
が１本発明は、これら実施例によって限定されるもので
はない。

尚、これらの実施例における物性測定は、　ＪＩＳＡ−
６００８（１９８６）に従って評価した。また熱融着剥
離強度については、Ｔダイ押出しによって得た１ｍｍ厚
みのシートを２枚重ね、更にシート上面にＯ，Ｉｏｎ厚
みのテフロンシート、シート下面に３ａｏ厚みのシリコ
ンゴムシートを重ねヒートシールテスター■（テスター
産業■製）を用い、温度が１４０℃、荷重が１　ｋｇ／
ａ、加圧時間が３０秒間で熱融着させ、２４時間後に２
０ｍｍ巾のタンザク状試験片を、引張り速度：５０ｍｍ
／ｍｉｎで１８０度剥離テストを行ない剥離強度を測定
した。

融着温度依存性は手動式熱風融着機″ハンドライスター
”　（Ｌｅｉｓｔｅｒ社）を用いて、熱風温度を２８０
．３５０．４８０℃の三段階に変えて熱融着し。

融着剥離強度（１８０度剥離）を測定した。融着は１５
肛厚のシートを上下に２枚重ね、その間に熱風を送り込
みながらロールで圧着し、融着速度約６０ｃｍ／分で行
なった。

〔実施例１〕 架橋型オレフィン系熱可塑性エラストマー■［ＥＰＤＭ
　（エチレン：８１重量％、Ｉ２Ｖ、１０゜ＭＬ、＋、
１００℃、７５）８０重量％とポリプロピレン２０重量
％の組成物を有機過酸化物（２，５−ジメチル−２，５
−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン）の存在下バン
バリーミキサ−を用いて。

２００℃で動的架橋を行なった。この動的架橋組成物１
００重量部あたり、鉱物油系軟化剤（出光プロセスオイ
ルＰＷ−３８０）５重量部を添加することにより得た。

〕〕３３重量部、エチレンーα−オレフィン共重合体樹
脂■エチレン・ブテンー１共重合体（密度、　０．９０
０ｇ　／ａｎｔ、　ＭＦＲ、２，０ｇ／１０分、　ＤＳ
Ｃでの最高融解ピーク温度：１０７℃。

１１０℃以上の融解熱量：１４５ジュール／ｇ）〕４０
重量部、結晶性ポリプロピレン系共重合体樹脂■〔プロ
ピレン・エチレンランダム共重合体（エチレン：４４重
量％）〕２７重量部の合計１００重量部に対し、炭酸カ
ルシウム（三協製粉、ニスロン■２００）　２７重量部
を加え、二軸混練機（神戸製鋼所４　ＦＣＭ　）で溶融
混練し、ペレット状組成物とした。

ベント孔を有する１１５ｒｒＩｍφ押出機の先端に幅２
５□のＴダイを有するシート成形機を用いて、上記ペレ
ットを１８０〜２００℃で溶融し、８０℃の表面温度を
有するキャスティングドラム上に押出し、厚さ１．０．
１．５ｎｏ、幅２ｍのシートを成形した。シートの各種
物性を測定すると共にヒートシールテスターにより熱融
着させ、剥離強度を測定した。結果を表２に示した。

〔実施例２〕 実施例１において二軸混練機で溶融混練する際、カーボ
ンマスターバッチ７重量部を追加してペレット状組成物
とした。

以下、実施例１と同じ。

〔実施例３〕 実施例１で使用した。架橋型オレフィン系熱可塑性エラ
ストマー■、エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂■
と結晶性ポリプロピレン系共重合体樹脂■をそれぞれ３
３重量部、２７重量部。

２７重量部、及び結晶性ポリプロピレン系共重合体樹脂
■〔プロピレン・ブテン−１ランダム共重合体（ブテン
−］：２２３重量％〕１１３重量の合計１００重量部に
対し、炭酸カルシウム２７重量部及びカーボンマスター
バッチ７重量部を加えて、バンバリーミキサ−（神戸製
鋼所ＢＢ−１６）で溶融混練後、押出機によってペレッ
ト状組成物とした。

上記組成物を用いて実施例１と同様にシート状とした。

〔実施例４〕 実施例３で使用したエチレン−α−オレフィン共重合体
樹脂■の代わりに、エチレン−α−オレフィン共共重合
体樹脂口エチレン・ブテン−１共重合体（密度、　０．
９０５ｇ／ｃｒ＋ｆ、　ＭＦＲ，ｉｏｇ／１０分、　Ｄ
ＳＣでの最高融解ピーク温度＝１０９℃。

１１０℃以上の融解熱量：３０ジュール／ｇ）〕を使用
した他は実施例３に同じ。

〔実施例５〕 架橋型オレフィン系熱可塑性エラストマー■［ＥＰＤＭ
　（エチレン二８０重量％、ＬＶ：９゜ＭＬ、＋４１０
０℃ニア３）　８２重量％と、ポリプロピレン１８重量
％の組成物を有機過酸化物（２，５−ジメチル−２，５
−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン）の存在下、バ
ンバリーミキサ−を用いて、２００℃で動的架橋を行な
った。この動的架橋組成物１００重量部あたり、鉱物油
系軟化剤（出光プロセスオイルＰＷ−３８０）２０重量
部を添加して得た。〕３３重量部、実施例１で使用した
エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂の２７重量部、
及び結晶性ポリプロピレン系共重合体樹脂■〔プロピレ
ン・エチレンランダム共重合体（エチレン：５゜５重量
％）〕４４０重量の合計１００重量部に対し、炭酸カル
シウム２７重量部、及びカーボンマスターバッチ７重量
部を加え実施例１と同様に処理しペレット状組成物を得
た。

上記組成物を用いて実施例１と同様にシート状とした。

〔比較例］〕

実施例１で用いた架橋型オレフィン系熱可塑性エラスト
マー０５３重量部とエチレン−α−オレフィン共共重合
体樹脂口エチレン・ブテン−１共重合体（密度、　０．
９２５’ｇ　／ｃＪ、　ＭＦＲ、０，８ｇ／１０分、Ｄ
ＳＣの最高融解ピーク温度：１２０℃。

１１０℃以上の融解熱量：］０５ジ０５ジュール／４７
重量部の合計１００重量部に対し、炭酸カルシウム２０
重量部、カーボンマスターバッチ１３重量部を加え実施
例３と同様に処理し、シート状とした。表−２の結果か
ら明らかなように、−２０℃での引張り強さの変化が大
きすぎること、及び。

融着シートの剥離強さが低く、実用に耐えるものはなか
った。

〔比較例２〕 実施例２において、結晶性ポリプロピレン系共重合体樹
脂■の代わりとして結晶性ポリプロピレン系樹脂■（プ
ロピレンホモポリマー）を用いた他は実施例２と同じ。

結果は、シートの剛性が高く、柔軟性に欠け２施工時の
取扱いが悪く、下地追随性が劣るものであった。

〔比較例３〕 実施例１で使用した架橋型オレフィン系熱可塑性エラス
トマー■、結晶性ポリプロピレン系共重合体樹脂■をそ
れぞれ５３重量部、２０重量部と、比較例１で使用した
エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂０２７重量部の
合計１００重量部に対し、炭酸カルシウム２０重量部、
カーボンマスターバッチ１３重量部を加え実施例３と同
様に処理し、シート状とした。

結果は、融着シートの剥離強さが低く、実用に耐えるも
のではなかった。

〔比較例４〕 オレフィン系熱可塑性エラストマー■［ＥＰＤＭ　（エ
チレンニア０重量％、■ハｌ：１．５゜ＭＬ、＋、１０
０℃、９６）７０重量％及びプロピレン系共重合体（プ
ロピレン・エチレンランダム共重合体、エチレン：３２
重量％）３０重量％の割合でバンバリーミキサ−を用い
て溶融混練した非架橋型オレフィン系熱可塑性エラスト
マー〕６０重量部、及び実施例】で用いたエチレン−α
−オレフィン共重合体樹脂０４０重量部の合計１００重
量部に対し、炭酸カルシウム２７重量部。

カーボンマスターバンチ７重量部を用いた他は実施例３
に同じ。非架橋型オレフィン系熱可塑性エラストマーを
用いたこと、及び結晶性ポリプロピレン系共重合体樹脂
を使用していないので、−２０℃での引張り強さが大き
く、逆に６０℃での引張り強さが小さく、温度依存性の
大きなシートであった。

〔比較例５〕 実施例２で使用した架橋型オレフィン系熱可塑性エラス
トマー■、及びエチレン−α−オレフィン共共重合体樹
脂金それぞれ３３重量部、２７重量部と比較例２で使用
した結晶性ポリプロピレン系樹脂■４０重量部の合計１
００重量部に対し炭酸カルシウム２７重量部、カーボン
マスターバッチ７重量部を加え以下実施例３と同様に処
理し。

シートを得た。

結晶性ポリプロピレン系樹脂が本発明の範囲外のプロピ
レンホモポリマーなので、シートの柔軟性に欠け、　−
２０℃での破断時の伸びが小さく、かっ熱融着性も悪く
、実用に供する事は出来なかった。

〔実施例６〕 実施例２，５および比較例１のシートを用いて融着剥離
強度の融着温度依存性を調べた。

結果は表３に示す。

本発明品は剥離強度が高く、かつ温度依存性が小さいが
、比較例１は剥離強度が低く、温度依存性も大きいもの
であった。

〔実施例７〕 実施例５の１．５ｍｍ厚のシートを用いて、冬期（外気
温５℃）に幅４ｍの排水路の防水施工を行なった。

現場で１幅２ｍのシートを展張し、端部を約１０口重ね
合わせ、融着幅２５ｍｍで自走式熱風溶着機（熱風３４
０℃、融着速度ｘｍ／分）を用いて融着した。

コーナ一部などの局部融着には゛″ハンドライスター　
（熱風３５０℃、融着速度６０ｃｒｎ／分）を用いた。

融着剥離強度を調べた結果、自走式熱風溶着機を用いた
部分は７．０ｋｇ／ａｓ、　　”ハンドライスター”を
用いた部分は６．７ｋｇ／ａｍといずれも良好であった
。

本実施例より明らかな通り、比較例に比べて。

実施例はＪ■Ｓ　Ａ−６００８（１９８６）高分子ルー
フインクの加硫ゴム系の規格に合格する物性を有してい
ると同時に、柔軟性があり、熱融着シートの剥離強度が
大きく改良されていることが、明らかである。

〈発明の効果〉 本発明により７池、ダム、トンネル、用水路などの土木
工事や、建物の屋上防水における防水施工において、　
ＪＩＳ　Ａ−６００８（１９８６）高分子ルーフインク
の加硫ゴム系の規格を満足し、施工コーナ一部等で大き
な面圧をかけることが不可能な箇所においても、大きな
熱融着強度が得られる。

かつ融着温度依存性の少ない防水シートの提供が可能と
なる。

＼

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）架橋型オレフィン系熱可塑性エラストマー
   ２５〜５０重量部及び（Ｂ）密度が０．８７０〜０．９
   １０ｇ／ｃｍ＾３であり、示差走査熱量計（ＤＳＣ）に
   よる最高融解ピーク温度が１００℃以上であり、かつ、
   ＤＳＣによる１１０℃以上の融解熱量が１０ジュール／
   ｇ以上であるエチレン−α−オレフィ ン共重合体樹脂２０〜５０重量部、及び（Ｃ）結晶性ポ
   リプロピレン系共重合体樹脂２０〜５０重量部（Ａ＋Ｂ
   ＋Ｃ＝１００になるようにとる）からなる組成物を成形
   加工してなることを特徴とする防水シート。
2. （２）（Ａ）架橋型オレフィン系熱可塑性エラストマー
   が、エチレン−プロピレン−非共役ジエン系ゴムとポリ
   プロピレンからなる混合物を有機過酸化物存在下で動的
   部分架橋してなるエラストマーである請求項１記載の防
   水シート。
3. （３）エチレン−プロピレン−非共役ジエン系ゴムが、
   エチレン含有量が６５〜９０重量％であり、ＭＬ＿１＿
   ＋＿４１００℃が７０以上である請求項２記載の防水シ
   ート。
4. （４）（Ａ）架橋型オレフィン系熱可塑性エラストマー
   が、鉱物油系軟化剤を２重量％以上２５重量％未満含有
   する請求項１記載の防水シート。
5. （５）（Ｂ）エチレン−α−オレフィン共重合体樹脂が
   、エチレンと炭素数４以上のα−オレフィンとの共重合
   体樹脂である請求項１記載の防水シート。
6. （６）（Ｃ）結晶性ポリプロピレン系共重合体樹脂が、
   プロピレンとエチレンまたは炭素数４以上のα−オレフ
   ィンからなるランダムまたはブロック共重合体樹脂であ
   る請求項１記載の防水シート。
7. （７）請求項１に記載の組成物に対し、（Ａ）、（Ｂ）
   、（Ｃ）の合計１００重量部あたり、７０重量部以下の
   充填剤が添加された組成物を成形加工してなることを特
   徴とする防水シート。