JPH09256256A

JPH09256256A - 膜材用基材および膜材

Info

Publication number: JPH09256256A
Application number: JP8064348A
Authority: JP
Inventors: Yasuyoshi Horiguchi; 泰義堀口
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1996-03-21
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 1997-09-30

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はポリウレタン、アクリルゴムエマルジ
ョンなど防水膜の膜付与性にすぐれ、モルタル層あるい
は、コンクリート層からの水分脱気効果にすぐれた膜材
用基材および膜材を提供せんとするものである。【解決手段】本発明の膜材用基材は、芯成分が高融点成
分で、鞘成分低融点成分で構成されている芯鞘型フィラ
メントからなる不織布製膜材用基材であって、該不織布
の片面は毛羽またはループが形成されており、他面はエ
ンボス加工が施されていることを特徴とするものであ
り、また、本発明の膜材は、かかる膜材用基材のエンボ
ス加工面が合成樹脂膜で被覆されていることを特徴とす
るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シート強度、樹脂
塗膜性およびモルタル層あるいはコンクリート層からの
水分脱気性に優れたバランスのとれた膜材用基材および
それからなる膜材に関するものである。さらに詳しく
は、屋根用、テント用、農業用ハウスなどの建築物や、
さらに鞄や各種カバーに使用される膜材に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来から連続フィラメントをエアーサッ
カー等により高速牽引した後、捕集ネット上に開繊捕集
し不織布ウエブを得た後、エンボスロールにより熱接
着、あるいはニードルパンチによりフィラメントを機械
的に絡合させ不織布とする、いわゆるスパンボンド不織
布は、木工資材用途、建築資材用途、工業資材用途など
全ての用途において需要は益々旺盛である。

【０００３】中でも建築資材用途は、強力、通気生、透
水性、さらにはアスファルトなど後加工をほどこすこと
で防水効果をもたせたルーフィング塗膜防水などその需
要の伸びは鋭い。すなわち、従来からオフィスビル屋上
の防水材として用いられていたルーフィング基材の場
合、屋上のモルタル層あるいはセメント層とルーフィン
グのアスファルト層の間の通気性に欠けるため、外気温
の変化によりモルタル層あるいはセメント層から発生す
る水蒸気あるいはモルタル層とルーフィングのアスファ
ルト層間の空気の熱膨脹によるルーフィング層の浮き上
がりなど防水性に対する耐久効果に問題があった。これ
らの欠点を解消するため、モルタル層あるいはセメント
層と防水用樹脂層の間に、通気性を有する不織布層で構
成された防水シート、すなわち、塗膜防水用基材が有望
視されるようになった。

【０００４】従来から塗膜防水用基材としては、例えば
ニードルパンチ不織布とフィルムを貼合わせ更に熱接着
不織布を貼合わせたものあるいは低融点成分からなるフ
ィラメントと高融点成分からなるフィラメントの混繊タ
イプの不織布ウエブをニードルパンチした後、エンボス
ロールにより片面を熱圧着し更にポリウレタンフィルム
を貼合わせたもの、あるいは表面層を形成するポリエス
テルフィルムやナイロンフィルムを適当な接着材を用い
合成繊維不織布を貼合せる方法、ポリエステルフィルム
やナイロンフィルムにポリエチレンフィルムやポリプロ
ピレンフィルムを貼合わせた複合フィルムあるいはポリ
エステルフィルムやナイロンフィルムにポリエチレン樹
脂やポリプロピレン樹脂を押出しコーテイィグした複合
フィルムを合成繊維不織布の表面に直接熱融着した基材
など種々の塗膜防水基材が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらニードル
パンチ不織布とフィルムと貼合わせ、更に熱接着不織布
を貼合わせたものは、貼合わせ工程をともなうため、コ
スト的に高くなる問題があり、また低融点成分からなる
フィラメントと高融点成分からなるフィラメントの混繊
フィラメントからなる不織布ウエブをニードルパンチし
た後エンボスロールにより片面を熱圧着する方法におい
ては、低融点成分繊維と高融点成分繊維で構成されてい
るため、ニードルパンチする際、高融点フィラメントに
比して強力的に弱い低融点成分からなるフィラメントが
切断されやすく、ニードルパンチ後の絡合状態およびシ
ート厚みにバラツキを生じやすく、引続きエンボスロー
ルにより片面を熱接着するに際し、熱圧着状態にバラツ
キが生じ、製品の厚みバラツキも大きいものとなるため
塗膜防水用基材としてモルタル上に貼合わせる場合の作
業性のみならず、品質上の欠隔にもなる恐れがあった。
さらにニードルパンチ後の不織布の厚み不足により、熱
圧着が不十分となり、熱圧着面に毛羽が発生し、ポリウ
レタンなど合成樹脂の塗膜性が悪くなり、そのため必要
以上に該樹脂を付与しなければならなくなるなどの問題
があった。

【０００６】またポリエステルやポリプロピレンの単成
分で構成されるニードルパンチ不織布にポリエステルや
ナイロンフィルムあるいは、ポリエステルフィルムやナ
イロンフィルムにポリエチレンフィルムやポリプロピレ
ンフィルムを貼合わせた複合フィルムもあるが、多くの
工程をともなうためコスト的に非常に高いものとなる問
題があった。

【０００７】本発明は、このような従来の膜材の問題に
鑑み、シート厚さが均一で、シート強度、樹脂塗膜性お
よびモルタル層あるいはコンクリート層からの水分脱気
性に優れたバランスのとれた膜材用基材およびそれから
なる膜材を提供せんとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために、次のような手段を採用する。すなわ
ち、本発明の膜材用基材は、芯成分が高融点成分で、鞘
成分低融点成分で構成されている芯鞘型フィラメントか
らなる不織布製膜材用基材であって、該不織布の片面は
毛羽またはループが形成されており、他面はエンボス加
工が施されていることを特徴とするものであり、また、
本発明の膜材は、かかる膜材用基材のエンボス加工面が
合成樹脂膜で被覆されていることを特徴とするものであ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、特にモルタル層あるい
はコンクリート層からの水分脱気性に優れた膜材用基材
について鋭意検討したところ、該樹脂液を浸透させない
で表面部のみに止めさせることに着目して、高融点成分
を芯成分に、低融点成分を鞘成分とする芯鞘型フィラメ
ント製不織布を用いて、樹脂塗布面にエンボス加工を施
したところ、意外にも上述課題を一挙に解決することを
究明したものである。

【００１０】本発明の鞘成分に用いるポリマーは、融点
が高融点成分より２５℃〜５０℃低ければポリプロピレ
ン、ポリエチレンなど何でもよいが、紡糸安定性の点か
らイソフタール酸共重合ポリエステルかあるいはアジピ
ン酸共重合ポリエステルが好ましい。また、該膜材用基
材として使用される不織布を構成するフィラメントの芯
成分が高融点成分で鞘成分が低融点成分である場合、低
融点成分と高融点成分の比率は５：９５〜７０：３０で
あることが好ましい。すなわち、低融点成分の比率が５
重量％未満であった場合、芯成分のまわりを鞘成分が完
全に被覆することができず、紡糸性が悪化するばかり
か、フィラメント間の接着性が不安定となり部分的に毛
羽が発生するなど満足できる基材が得られない恐れがあ
る。また低融点成分の比率が７０重量％を越えると、低
融点成分比率が多くなるため紡出時の固化点が低下、冷
却不十分による糸切れが発生し、操業性が悪化する。そ
れにフィラメント自体の強力も低くなり、ニードルパン
チ工程の繊維切断もされやすく、また熱処理時での熱収
縮など加工特性も変動するなど安定して生産できない問
題がある。

【００１１】また、本発明での低融点成分と高融点成分
の融点差は好ましくは２５℃〜５０℃の範囲のものがよ
い。融点差は２５℃未満の場合では、ニードルパンチ後
の熱接着工程において熱接着面の毛羽止めおよび防水樹
脂のハケぬり性を満足させるためには加熱ロール温度を
十分高くしなければならない。即ち処理温度が低すぎる
と毛羽止め効果が低く熱接着層も薄いため、防水樹脂が
内部にまで浸透、防水効果をもたせるためには多量の樹
脂の塗布を必要とするのみならず樹脂のハネぬり作業時
間も長時間を要するなど問題が惹起する。

【００１２】融点差が５０℃を越えると、紡糸口金から
吐出されたフィラメントの固化点が低くなるため、糸切
れによるフィラメント同志の融接着による紡糸性悪化に
加え、フィラメントの強力が低下するため、ニードルパ
ンチによるフィラメントの切断がしやすく毛羽発生や熱
処理時の厚みヘタリも大きく規定の厚みを得ようとした
際、必要以上の目付とする必要があるなど、コスト的に
も不利なものとなってしまう。

【００１３】本発明の不織布製膜材用基材を構成するか
かるフィラメントのデニールは、好ましくは１〜１０デ
ニールである。フィラメントのデニールが１デニール未
満では、細デニールであることにより５０００ｍ／分の
高速紡糸に追随し得ないため、紡糸糸切れなど操業上の
問題が発生するとともに、細デニールであるためニード
ルパンチ後の熱処理面は接着面が緻密であり、樹脂のハ
ケ塗り性良好であるが、非熱接着面は細デニールである
ことにより、空隙率が低く、したがって通気性、透湿性
に欠け、樹脂塗膜性およびモルタル層あるいはコンクリ
ート層からの水分脱気性に劣るという問題が生じ易い。
またフィラメントのデニールが１０デニールを越える
と、非熱接着面は空隙率が高く、通気性、透湿性にすぐ
れ良好であるものの、熱圧着面については緻密性に欠け
るため樹脂の浸透性が高くなり、膜形成には多量の樹脂
を必要とするなど、樹脂塗布のための作業性も悪化する
など問題がある。

【００１４】すなわち熱接着面の毛羽がなく緻密性が高
く、また防水樹脂のハケ塗り作業性がよく、非熱接着面
の通気性、透水性にすぐれた良好な塗膜防水用基材を得
るためには、モルタル面に接する非熱圧着面は、通気
性、透水性をアップするために、構成フィラメントのデ
ニールを５デニール以上と高くし、これに対して、熱圧
着面は、毛羽をなくし防水樹脂の膜塗り性および防水効
果向上のため、構成フィラメントのデニールを５デニー
ル未満と低くするのが好ましく、かかる繊度勾配は、少
なくとも２以上設ける、すなわち少なくとも２層以上の
積層構造の不織布とするのがより効果的である。

【００１５】熱圧着部の接着厚さは樹脂の浸透性を抑制
しハケ塗り性を向上させる意味からも１０μ以上とする
ことが好ましく、さらに通気量は好ましくは１０cc/ cm
²/sec以上、さらに好ましくは１５〜１００cc/ cm²/s
ec、特に好ましくは１５〜３５cc/ cm²/secである。こ
こでいう通気性とは、不織布の平面方向の通気性であ
る。モルタル層あるいはコンクリート層からの水分脱気
性を達成するにはかかる通気性を有するものが好まし
い。

【００１６】本発明によれば、高融点成分を芯成分と、
それより２５℃〜５０℃融点の低い低融点成分を鞘成分
とした芯鞘型フィラメントを使用しているので、ニード
ルパンチ後、片面を熱圧着した際、フィラメント間の熱
接着性が良く防水樹脂のハケ塗り性など施工性にすぐ
れ、また不織布中への樹脂浸透性が少なく防水効果を発
揮するなどの改善効果は大きい。

【００１７】また、本発明のフィラメントは、着色され
ているのが好ましく、たとえばフィラメント全体でもよ
いが、芯成分を形成するポリマー中にカーボンブラック
を含有させるのが好ましい。かかる着色は、ビル屋上の
モルタル層あるいはセメント層に膜材用基材を貼付け、
樹脂を塗付し防水加工をほどこす際、基材が白色であっ
た場合太陽光による雪目現象が発生、作業上の障害とな
るためであり、したがって、かかる障害が制御できる程
度の着色、濃さでよく、添加量は、色の種類や顔料であ
るか、染料であるかによっても相違する。たとえばカー
ボンブラックでは、０．００００５％（５ppm ）以上添
加することで達成されるもので、好ましくは０．０１重
量％以上、さらに好ましくは０．１重量％以上添加する
のがよい。かかる着色剤は、芯成分中へ含有させるのが
褪色性などの関係から好ましい。本発明の膜材は、かか
る膜材用基材のエンボス加工面が合成樹脂膜で被覆され
ているものである。かかる合成樹脂膜は好ましくは塗
膜、つまり樹脂液を塗布してた形成するのが作業性の上
から好ましい。この場合、該合成樹脂は、該エンボス加
工面の表層に止まっており、中心部には存在しない構造
であるのが水分脱気性の上から好ましい。かかる合成樹
脂としては、通常樹脂加工に使用される樹脂であればよ
いが、たとえば、ウレタン系樹脂およびアクリル系樹脂
から選ばれた少なくとも１種が好ましく使用される。

【００１８】

【実施例】以下実施例にもとづき詳細に説明するが、本
発明が以下の実施例のみに限定されるものでないことは
言うまでもない。

【００１９】なお実施例における各特性の評価方法は次
の通りである。

【００２０】（１）紡糸安定性紡糸糸切れ回数が２０回／トン以下であるものを：○、
２１〜５０回／トンであるものを：△、それ以上である
ものを：×とした。

【００２１】（２）熱処理安定性エンボスロールによる熱処理に際し、熱処理面である上
部エンボスロールへのシートとられなど全くなく加工性
が極めて安定しているものを：○、上部エンボスロール
へのシートとられが部分的に発生するが加工上問題ない
レベルであるものを：△、上部エンボスロールに全巾に
わたってシートとられが発生、安定生産が不可能である
ものを：×とした。

【００２２】（３）打抜き性穴径が５mmφであって巾方向、長さ方向各１５mmである
打抜き機で打抜いた際、完全に打抜かれるものを○、一
部繊維の切れ残りがあり打残りがあるもの△、打残りが
多数認められるものを×とし評価した。

【００２３】（４）通気量（cc/ cm²/sec ）ＪＩＳＬ１０９６（Ａ法）フラジール形試験機を用
いそれぞれ１５×１５cmの大きさの試験片を採取Ｎ＝３
の測定を行いその平均値を通気量とした。

【００２４】実施例１〜２０固有粘度が０．６６、融点が２６２℃であるポリエチレ
ンテレフタレートを高融点成分に、固有粘度が０．７
０、融点が２３０℃であるイソフタール酸共重合ポリエ
ステルを低融点成分とし、２８５℃で溶融した後、吐出
孔径が０．５mmφ、孔数が１６０ホールである芯鞘型紡
糸口金を多数配列した紡糸装置を用い、高融点成分と低
融点成分の吐出量を変更、単糸デニール（ｄ）が、０．
８ｄ、１．０ｄ、１．２ｄ、２ｄ、３ｄ、５ｄ、８ｄ、
１０ｄ、１３ｄであって、低融点成分と高融点成分の比
率を変更し、それぞれの比率が３／９７、５／９５、１
０／９０、２０／８０、３０／７０、４０／６０、とな
るよう調整し、フィラメントを冷却した後、エジェクタ
ーにより高速牽引し、移動するネットコンベアー上に噴
射捕集その際の目付が３００ｇ／ｍ²となるようネット
コンベアー速度を調整し、ロール温度が１３０℃である
カレンダーロールで適度に厚みを調整しながら不織布シ
ート状物を得た。

【００２５】引続きニードルパンチ装置で上／下各６０
本／cm²のニードルパンチを実施し、片面がニードルパ
ンチによりループが形成された不織布とした後、上ロー
ル温度が２２５℃で、下ロールが冷却ロールであるエン
ボスロールを用いて、線圧４０kg／cmで熱処理を実施し
た。このエンボスロールの温度の高い上ロール面に接す
るシート片面は表面のフィラメントが交互に融着してお
り、表面毛羽も全くなく、下ロールに接する低温側はニ
ードルパンチで形成されたフィラメントのループがその
まま残されており、フィラメントの融着は全く認められ
なかった。

【００２６】それぞれ得られた不織布シートに穴径が５
mmφで、巾方向、長さ方向各１５mmピッチの打抜きを行
い膜材用基材とした。

【００２７】打抜き時の打抜き性も良好であった。

【００２８】得られた膜材用基材を屋上モルタル層の上
にしきつめ、アクリルゴムエマルジョンを主成分とした
防水材を塗り付けハケ塗り性、接着固定性、など作業
性、防水性能を評価した。

【００２９】各工程における加工安定性、品質特性など
結果を表１に示した。

【００３０】

【表１】これらの実施例の中で低融点成分と高融点成分の比率が
５：９５〜７０：３０の範囲で紡糸性が良好であり、フ
ィラメントの単糸デニールが１〜１０デニールで通気量
が１００cc /cm²/sec以下であるものがアクリルゴムエ
マルジョンを主成分とした防水材のハケ塗り性が良好で
あり防水性も良好なものであった。

【００３１】比較例１〜１２実施例と同様の原料を用い口金孔数が１６０ホールであ
る混繊口金を用い高融点成分と低融点成分の比率を０、
１０、２０、３０％と変更しフィラメントの単糸デニー
ルが５デニールとなるよう吐出量を調整、紡出し、フィ
ラメントを冷却した後、エジェクターにより高速牽引し
移動するネットコンベアー上に捕集、目付が３００ｇ／
ｍ²となるようネットコンベアーを調整、ロール温度が
１８０℃であるカレンダーロールで厚みを調整した後不
織布シート状物を得た。

【００３２】引続きニードルパンチ装置で上／下各６０
本／cm²のニードルパンチをほどこし、片面にループが
形成された不織布を製造した。

【００３３】その後下エンボスロール温度を８０℃とし
上エンボスロール温度を２２５℃、２３０度Ｃ、２３５
℃、２４５℃に変更し、熱処理を実施した。

【００３４】低融点成分が２０％、３０％のものについ
ては２３５℃以上のエンボスロール温度ではシートがロ
ールに付着するなど操業上の問題があり、低融点成分が
１０％のものでも２４５℃では同様の問題があった。

【００３５】得られた不織布シートに穴径が５mmφであ
って、巾方向、長さ方向各１５mmピッチの打抜きを行い
膜材用基材とした。

【００３６】屋上モルタル層に敷き詰め、アクリルゴム
エマルジョンを主体とした防水材のハケ塗り性、接着固
定性を評価した結果を表２に示した。

【００３７】

【表２】これらの比較例で低融点成分の含まれないものは、熱処
理温度をアップしてもフィラメント間の接着がほとんど
なく、毛羽が多く打抜き性、ハケ塗り性が不良であり使
用できるものではなかった。

【００３８】低融点成分を１０〜３０％混繊したものに
ついてもニードルパンチ後の熱処理条件を適正化しても
熱処理面の熱接着が不十分であり、抜打ち性、ハケ塗り
性ともに膜材用基材として満足できるものはなかった。

【００３９】実施例２１実施例１〜２０と同様の原料と口金を用いて、多数の口
金を前後２列に配置した紡糸装置によりシート下層部の
フィラメントデニールが６デニールであってシート上層
部が２デニールであり目付が３００ｇ／ｍ²である不織
布シート状物をロール温度が１３０℃であるカレンダー
ロールで適度に厚みを調整した。

【００４０】引続き上／下各６０本／cm²のニードルパ
ンチをほどこし上ロール温度が２２５℃であって下ロー
ル温度が８０℃であるエンボスロールにより２デニール
であるシート上面側を上ロールに接するように熱処理し
た。

【００４１】得られた基材に穴径が５mmφであって、巾
方向、長さ方向各１５mmピッチの打抜き加工をしたとこ
ろ打抜き性は極めて良好であり、モルタル層に貼付けた
際のアクリルゴムエマルジョンを主成分とする防水材の
ハケ塗り性など極めて良好なものであった。

【００４２】実施例２２固有粘度が０．６６、融点が２６２℃であるポリエチレ
ンテレフタレートにカーボンブラック０．２重量％（２
０００ppm ）を添加した高融点成分を芯成分に、固有粘
度が０．７０、融点が２３０℃であるイソフタール酸共
重合ポリエステルを鞘成分とし実施例１〜２２と同一条
件で膜材用基材を得た。

【００４３】得られた基材は芯成分がカーボンブラック
で着色しているため屋上モルタル層への施工に際しても
雪目現象もなく作業性が極めて良いものであった。

【００４４】実施例２３実施例２１で得た膜材用基材の熱処理面に厚さ１０μｍ
のポリウレタン膜をコーティングし膜材を得た。

【００４５】得られた膜材を屋上モルタル層に施工した
結果、防水性良好であり、貼付け後のモルタル層から蒸
発する水分の通気性も良好であり、膜材として良好な性
能を示した。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、フィラメント間の熱接
着性が良く防水樹脂のハケ塗り性にすぐれ、不織布への
樹脂の浸透も少なく防水効果の優れた不織布を提供する
ことができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芯成分が高融点成分で、鞘成分低融点成
分で構成されている芯鞘型フィラメントからなる不織布
製膜材用基材であって、該不織布の片面は毛羽またはル
ープが形成されており、他面はエンボス加工が施されて
いることを特徴とする膜材用基材。
【請求項２】該芯鞘型フィラメントが、該低融点成分
と該高融点成分の比率が５：９５〜７０：３０である請
求項１記載の膜材用基材。
【請求項３】該芯鞘型フィラメントが、１〜１０デニ
ールの繊度を有する請求項１記載の膜材用基材。
【請求項４】該膜材用基材が、平面方向に１０cc/ cm
²/sec以上の通気性を有するものである請求項第１記載
の膜材用基材。
【請求項５】該膜材用基材が、平面方向に１５〜３５
cc/ cm²/sec以上の通気性を有するものである請求項第
１記載の膜材用基材。
【請求項６】該エンボス加工された面を構成するフィ
ラメントの平均繊度が、５デニール未満である請求項１
記載の膜材用基材。
【請求項７】該毛羽またはループが形成された面を構
成するフィラメントの平均繊度が、５デニール以上であ
る請求項１記載の膜材用基材。
【請求項８】該フィラメントが、着色されているもの
である請求項１記載の膜材用基材。
【請求項９】該着色部分が、該芯成分である請求項８
記載の膜材用基材。
【請求項１０】該芯成分が、カーボンブラックを含有
するものである請求項９記載の膜材用基材。
【請求項１１】該フィラメントが、ポリエステル系繊
維である請求項１記載の膜材用基材。
【請求項１２】請求項１〜１１のいずれかに記載の膜
材用基材のエンボス加工面が合成樹脂膜で被覆されてい
ることを特徴とする膜材。
【請求項１３】該合成樹脂膜が、塗膜である請求項１
２記載の膜材。
【請求項１４】該合成樹脂が、実質的に少なくとも該
エンボス加工面の表層に止まっており、中心部には存在
しない請求項１３記載の膜材。
【請求項１５】該合成樹脂が、ウレタン系樹脂および
アクリル系樹脂から選ばれた少なくとも１種である請求
項１２記載の膜材。