JPH0995664A - ひも状水膨潤性複合止水材並びに製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は従来の湿式止水工法を乾式止水工法
に変えるものであって特殊技能者を必要とせず目地に挿
入するだけで保守なしに長期に渡り使用できる乾式目地
材を提供することである。 【構成】 ゴムまたは軟質プラスチックひも状物の少な
くとも長さ方向の周表面に水膨潤性短繊維を植毛させた
ひも状水膨潤性複合止水材並びにその製造方法

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は土木、建材分野等に於い
て特に有効な耐久止水性を有するバックアップ材、ある
いは耐久止水材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般住宅等の外装材の壁板と壁板との隙
間である目地には一般に止水材として一次止水材である
液状止水剤が使用されているが、この場合液状止水剤を
注入塗布するにあたり内部には液状止水剤が更に内部に
漏れて侵入しないように、あるいは塗布固化した一次止
水剤が破損した場合のバックアップ止水材として働くよ
うにポリエチレンやゴム等の主に円形の発泡体が２次止
水材として使用されている。

【０００３】またプレキャストコンクリート板製ビルデ
ィングに於いては同様に台風等の強風によって水が侵入
しないように大型の円形ゴム発泡体や内部が中空のゴム
ホースがプレキャストコンクリート板とプレキャストコ
ンクリート板との隙間に挿入使用されている。

【０００４】図１は建物外装材の壁板３、３′との隙間
である目地１に二次止水材であるポリエチレン発泡体等
のバックアップ材５が設置された断面図である。バック
アップ材５は一次止水材である液状止水剤６を施工する
前の内部に挿入されている。二次止水材であるバックア
ップ材５は目地幅２よりも直径が大きくほぼ円形のひも
状を用いて壁板３、３′を固定している構造材４まで挿
入され、次いで目地１の入口にチオコール等の液状止水
剤６が一次止水材として注入施工される。これらの液状
止水剤は硬化するが、硬化した一次止水材も自然環境に
さらされると７年〜１０年で亀裂を生じたり、壁板から
剥離して止水性が低下するため再度止水施工をすること
になる。またバックアップ材５は挿入時には目地幅２よ
りも直径が大きい円形のひも状物であるため壁板３、
３′面に対して当初は圧接力を有しており止水力もある
が、経時と共に応力緩和を起こして永久歪を生じ、結局
圧接力はゼロとなるため止水力は無くなり、壁板３、
３′の表面から界面漏水することになる。

【０００５】またプレキャストコンクリート板での目地
に於いても同様にゴム発泡体やゴムホースも施工当初は
プレキャストコンクリート板に対して圧接力を有してい
るが経時と共に応力緩和を起こして永久歪を生じ、圧接
力がなくなって漏水することになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
に鑑みてなされたものであって第一の目的は耐久性止水
性を合わせ持つバックアップ材を提供することである。
また他の目的は１次止水材である液状止水材なしに単独
使用できる耐久止水材を提供することにある。また他の
目的は特殊な能力を必要とする液状止水剤施工ではなく
誰にでも容易に施工できる耐久止水剤を提供することで
ある。また他の目的は水膨潤性繊維が膨潤乾燥を繰り返
しても水膨潤性繊維がゴムまたは軟質プラスチックひも
状物より抜け落ちない耐久性のあるバックアップ材、あ
るいは耐久止水材を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は前述の課題
を解決すべく鋭意検討した結果ゴムまたは軟質プラスチ
ックひも状物の少なくとも長さ方向の周表面に水膨潤性
短繊維を植毛させることによって本問題点を解決するこ
とを見い出し本発明を完成した。また更にゴムまたは軟
質プラスチックひも状物をゴムまたは軟質プラスチック
発泡体に限定することによって、容易に目地へ挿入が可
能となることを見い出した。更にまた水膨潤性短繊維の
ひも状物への一体化が接着剤による固定であってしかも
水膨潤性短繊維を固定している接着剤内の繊維部分が水
膨潤でない繊維であることによって、膨潤／乾燥を繰り
返しても抜け落ちることがない耐久性を有するバックア
ップ材、あるいは耐久止水材となることを見いだした。
また水膨潤性短繊維を固定している接着剤中の繊維を非
水膨潤性短繊維とする方法として、非水膨潤性短繊維を
接着剤を用いて一体化させた後水膨潤性化処理を行う方
法によって容易に目的を達成することを見いだした。

【０００８】更に課題を解決するための手段について詳
細に説明する。本発明に使用するゴムまたは軟質プラス
チック並びに発泡体としてはクロロプレンゴム、ニトリ
ルゴム、ＥＰＤＭゴム、天然ゴム、並びに軟質塩化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、シリコン、ポリウ
レタン等の軟質プラスチックの非発泡体並びに発泡体で
ある。特に発泡体に於いては密度が０．０２ｇ／ｃｍ^３
〜０．５ｇ／ｃｍ^３が好ましく、このことによって目地
への挿入を容易にすることがたできる。またゴムまたは
軟質プラスチックひも状物の形状は円形あるいは楕円
形、四角形並びに異型形状いずれでも良く使用箇所によ
って適宜選択すれば良い。

【０００９】次に本発明に使用する水膨潤性繊維として
は第一に繊維基材に吸水性モノマーを付着重合させた水
膨潤性繊維、第二に非水膨潤性繊維全体を膨潤性化変性
処理を施した水膨潤性繊維、第三に非水膨潤性繊維の外
層部を選択的に吸水膨潤性化変性処理を施した水膨潤性
繊維等がある。また先に第一として示した水膨潤性繊維
としては特開昭６３−２８６３９、特開平７−１６３４
等に示されているように例えばポリエチレン系繊維にエ
チレン性不飽和モノマーを付着した後、重合させたもの
であり第二に示した水膨潤性繊維としては特開昭５６−
１５４５８、特公昭５２−４２９１６等に示されている
カルボキシアルキリ化セルローズ繊維並びにアクリロニ
トル系繊維等である。第三に示した水膨潤性繊維として
は特公昭５８−１０５０８、特開昭５７−２１５４９に
示されているように繊維外層部が水膨潤性の−ＣＯＯＸ
（Ｘ：アルカリ金属またはＮＨ_４）基を有するアクリロ
ニトリル系繊維等である。しかしながら最も好ましくは
第三に示した外層部を膨潤性化変性処理したアクリロニ
トリル系吸水膨潤性繊維である。

【００１０】第一の吸水性モノマーを付着、重合させた
水膨潤性繊維は非水膨潤性繊維の表面に不定形に吸水性
モノマーを付着、重合させたものであり、本目的に使用
できるが水膨潤性が不均一となり易いこと並びに水膨潤
性樹脂部分が脱落しやすい欠点も有している。第二のカ
ルボキシアルカリ化セルロース繊維、アクリロニトリル
系繊維は吸収性モノマーを付着、重合させたものではな
く、水酸化ナトリウム溶液等で繊維中のＣＯＯＨ基やＣ
Ｎ基を親水化させたものであり、本目的に使用できるが
繊維全体を親水化されているため吸収すると繊維強度が
大幅に低下する等の欠点も有している。第三に説明した
水膨潤性繊維はアクリルニトリル系の繊維から成り立っ
ている外層部のみを選択的にアルカリ等で親水化させた
ものであって膨潤部分の脱落もなく、しかも芯部は膨潤
することがないことから強度の低下が無いなど最も本発
明に適している。

【００１１】本発明に使用することのできる水膨潤性繊
維は好ましくは水吸収倍率が３０倍以上であり、水吸収
倍率は下記の方法で測定された値である。水膨潤性繊維
０．２ｇ程度を正確に秤量する。次にＪＩＳ−Ｚ−８７
０３に従う標準状態下で３００メッシュのフルイ上に約
２５〜４９ｃｍ^２の広さにほぼ均一に広げる。次に本フ
ルイを水中にゆっくりと１０ｍｍの深さに３０分間浸漬
させてから引き上げ、その後約５分間放置して正確に秤
量（Ｗ_１）する。 本水吸収倍率は水膨潤性繊維単独で使用されていても他
の非水膨潤性繊維を混合されていても良い。この混合に
よって水吸収倍率を変化させることができる。また水膨
潤性繊維単独あるいは他の非水膨潤性繊維の混合繊維を
直接ゴムまたは軟質プラスチックひも状物に植毛する場
合には、植毛前の繊維を同様に秤量して先に述べた方法
に準じて水吸収倍率を測定しても良い。

【００１２】本発明に使用する繊維の太さは特に限定さ
れないが好ましくは２０デニール以下、特に好ましくは
０．５デニールから１０デニールの範囲である。繊維太
さが２０デニール以上になると被止水面への追従性並び
に止水面の高さが同一でない、いわゆる被止水面に段差
がある場合への追従性が劣ることになる。またゴムまた
は軟質プラスチック表面への一体化水膨潤性繊維の目付
け量は３０ｇ／ｍ^２以上が好ましい。３０ｇ／ｍ^２以下
では均一に一体化するのが困難であって均一止水力に欠
ける傾向になる。

【００１３】本発明のひも状水膨潤性複合止水材を製造
するためにはどの様な方法でも良いが一般的には短繊維
による植毛法、特に静電植毛法が好ましい。静電植毛法
による短繊維の長さは０．５ｍｍ〜７ｍｍが良く、特に
好ましくは０．５ｍｍ〜４ｍｍである。この場合ゴムま
たは軟質プラスチックひも状物の周表面に水膨潤性繊維
を接着剤等で一体化するのも良いが、耐久性の面からは
非水膨潤性繊維をゴムまたは軟質プラスチックの表面に
接着剤等あるいは粘着剤を用いて植毛し、その後高濃度
アルカリ処理等によって接着剤あるいは粘着剤の外に出
ている繊維外層部のみを選択的に水膨潤化処理する前述
の第三の方法を活用するのが良い。本接着剤あるいは粘
着剤による繊維の固定化後、水膨潤化処理をする方法に
ついては前述の第一の方法すなわち繊維を固定後、吸水
性モノマーを付着、重合する方法、第二の方法すなわち
非水膨潤性繊維全体を膨潤性化変性処理を施工する方法
も可能であるが第三の方法が最も好ましい。

【００１４】また本発明に使用できる水膨潤性繊維につ
いて更に詳細に説明する。先述の第一として示した非水
膨潤性繊維に吸水性モノマーを付着、重合させた水膨潤
性繊維を製造するには基材となる繊維が必要でありポリ
エステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミ
ド、ポリ塩化ビニル、アクリルニトリル等の単独あるい
は混紡繊維や複合繊維がある。その他綿、レーヨン等を
加えても良い。吸水性モノマーとしては重合後、吸水ポ
リマーに変換できるものも含めたエチレン性不飽和モノ
マーであり、官能基としてはカルボン酸又はその塩、ス
ルホン酸又はその塩、ヒドロキシ基、アミド基等を有す
るエチレン性不飽和モノマーがある。例えばアクリル酸
並びにその塩、メタアクリル酸並びにその塩、ヒドロキ
シアルキルアクリレートアクリルアミド等がある。

【００１５】つぎに第二として示した非水膨潤性繊維を
すべて内部まで膨潤化変性処理を行って吸水膨潤性繊維
とする繊維の例としては特公昭５２−４２９１６に示さ
れているようにアクリロニトリル系繊維を加水分解さ
せ、生成したカルボキシル基をナトリウム塩とする方法
並びに特開昭５６−１５４５８に示されているようにセ
ルロース繊維をアルカリセルロース化させ、これに２プ
ロパノールの存在下にモノクロル酢酸を作用させＣＭＣ
−Ｎａ塩化させた後、架橋剤を用いて架橋させるか前も
って架橋処理されたセルロース繊維をＣＭＣ−Ｎａ塩化
する方法等で一般的方法で製造される。

【００１６】つぎに第三と示した特公昭５８−１０５０
８、特開昭５７−２１５４９に示されているようにアク
ルロニトリル繊維の外層部を特定の高濃度のアルカリ金
属水酸化物の水溶液で処理することによって製造され
る。

【００１７】

【作用】本発明はゴムまたは軟質プラスチックひも状物
の周表面に水膨潤性繊維を植毛させたひも状水膨潤性複
合止水材である。本止水材は第一にゴムまたは軟質プラ
スチックにより外層材の壁板と壁板との隙間に挿入した
場合、その反発力で壁板と壁板を押圧固定する作用を有
する。またゴムまたは軟質プラスチックひも状物に一体
化されている本水膨潤性繊維は繊維自身の自由変形性、
高滑り性、低反発性、高空隙間性より容易に目地隙間に
挿入可能であると共に繊維の表面、即ち外層部が水膨潤
性繊維であることから数秒から数十秒で最終膨潤量の９
０％程度まで膨潤して目地隙間を埋めて完全に止水する
ことができる。本ひも状水膨潤性複合止水材も長期の目
地隙間での圧縮によって、ゴムまたは軟質プラスチック
の反発力が低下するが、本発明に使用されている水膨潤
性繊維は繰り返し水と接触して膨潤する為長期に渡り止
水力を保持することができる。更にまたゴムまたは軟質
プラスチックひも状物が発泡体の場合には反発力を維持
しながら目地隙間に容易に挿入可能であると共に低い硬
さから被止水材即ち壁板を変形させない利点もある。

【００１８】次に非水膨潤性繊維を前もってゴムまたは
軟質プラスチックあるいは発泡体に接着剤等で一体化さ
せてからアルカリ等で水膨潤化処理を行ったものは、水
との接触によって接着剤外の繊維は膨潤しても接着中の
繊維は水膨潤性繊維となっていないため膨潤せず、繰り
返しの膨潤によっても植毛繊維が抜け落ちることがな
い。

【００１９】この植毛繊維として使用した繊維の外層部
が水膨潤性繊維である場合には、例え水によって膨潤し
ても外層部の膨潤層と内層部の非膨潤性芯部とが一体化
されているため、例えば水膨潤性樹脂をゴム等の中に練
り込んだ場合と異なって容易に膨潤部分が脱落すること
はない。また外層部も内層部もアクリルニトリル系の同
一繊維とした場合に於いて外層部のみを選択的に水膨潤
化した水膨潤性繊維は水膨潤性である外層部と非膨潤性
の内層部とが同一種類の繊維で連続的に一体化されてい
るため水膨潤性繊維が抜け落ちることがなく長期に渡り
止水性能を維持する。

【００２０】非水膨潤性繊維の表面に水膨潤性モノマー
を付着させ重合させた第一の方法並びに第三の方法の水
膨潤性繊維並びに外層部のみを選択的に水膨潤化させた
水膨潤性繊維は繊維の長さ方向の伸びがないことから目
地外部に伸びて飛び出してくることも無く繊維の太さの
みが太くなって相乗的に止水力が上がることになる。

【００２１】本発明の作用について図２、図３で説明す
る。図２は本発明のひも状水膨潤性複合止水材７を壁板
３、３’との隙間である目地１にバックアップ材として
使用した断面図である。目地１にひも状水膨潤性複合止
水材７を挿入した場合、当然ひも状水膨潤性複合止水材
７の直径は目地幅２より大きいため壁板３、３’に対し
てひも状水膨潤性複合止水材は押圧する。従って施工当
初は例えチオコール等の固化した液状止水材６が破損し
て雨水が浸入しても水膨潤性繊維７−２が十分に膨潤し
なくても止水可能である。しかし長期、壁面からの応力
を受けると本発明のひも状水膨潤性複合止水材７の芯部
ゴムも応力緩和して反発力は低下することになる。図３
は図２で示した本発明のひも状水膨潤性複合止水材７並
びに固化した液状止水材６が経時を受け破損して液状止
水材６から水が浸入した状態を示す断面図である。本発
明のひも状水膨潤性複合止水材７の芯部ゴム７−１は応
力緩和して壁板３、３’を押圧する力はゼロに近くなっ
ているが浸入した水によって水膨潤性繊維７−２が膨潤
して壁板３、３’を押圧し止水する。即ち従来のポリエ
チレン発泡体やゴム発泡体は単なるバックアップ材の効
果しか持っていないが本発明のひも状水膨潤性複合止水
材はバックアップ材であると共に本来の二次止水材、即
ち最外部の一次液状止水材が破損した場合、内部に位置
する本発明の止水材が止水すると言う二次止水材の作用
を十分に持っている。

【００２２】本発明の複合止水材はゴムまたは軟質プラ
スチックが応力緩和しても水膨潤性繊維が膨潤→乾燥→
収縮→膨潤を繰り返すので長期に渡り止水することがで
きる。したがって本発明の複合止水材は一次止水材とし
ても代替えすることができる。図４は本発明の複合止水
材を用いての外装材の壁板と壁板との隙間を止水する状
態を示す断面図である。壁板３、３’の隙間である目地
１の奥に本発明のひも状水膨潤性複合止水材７が位置し
ている。ひも状水膨潤性複合止水材７はにポリエチレン
発泡体７−１発泡体表面に水膨潤性繊維７−２とから成
り立っている。目地１の入口には目地を密閉する化粧材
８が設置されている。化粧材８の入口より浸入した雨水
は内部に位置する本発明のひも状水膨潤性複合止水材７
に接触して、水膨潤性繊維７−２が膨潤して内部への雨
水の浸入を防止する。本発明の止水材は膨潤→乾燥→収
縮→膨潤を繰り返すため長期に渡り止水性を保持するこ
とができるので従来の液状止水剤の様な再施工は必要と
しない。

【００２３】本発明のひも状水膨潤性複合止水材は建築
の目地として最適ではあるが他の土木、自動車、電気等
あらゆる分野の止水材として使用できる。

【００２４】

【実施例１】５デニール長さ６ｍｍのナイロンポリエチ
レン芯鞘繊維（外部：ポリエチレン）を酢酸ビニル系接
着剤を用いて密度０．３５／ｃｍ^３、直径８ｍｍのクロ
ロプレンひも状発泡体の周表面に４０ｇ／ｍ^２割合で植
毛した。次に部分中和の濃度５０％アクリル酸ナトリウ
ム水溶液に過硫酸ナトリウムを加えて充分に攪拌した
後、先の植毛したひも状発泡体を浸漬させ垂直に吊るし
て余分のモノマーを除去した後、加熱重合させ水膨潤性
繊維が植毛されている複合止水材を作成した。本複合止
水材の付着量はクロロプレン発泡体の周表面に対して１
４０ｇ／ｍ^２であり、また本植毛繊維を切り取り水吸収
量を測定した結果５２倍であった。本ひも状水膨潤性複
合止水材を目地幅７ｍｍの壁板と壁板の間に挿入させ１
００ｃｍの水圧をかけたが漏水することはなかった。

【実施例２】３デニール長さ７ｍｍのポリアクリルニト
リル短繊維を酢酸ビニル系接着剤を用いて直径５ｍｍの
ひも状ＥＰＤＭ系発泡体密度０．４ｇ／ｃｍ^３の周表面
に約１４０ｇ／ｍ^２植毛した。次に本植毛複合体を高濃
度水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬させ水膨潤化処理を
行った後、水洗水膨潤性繊維植毛のひも状水膨潤性複合
止水材を作成した。本植毛複合止水材より水膨潤性繊維
を切り取り、水吸収倍率を測定したところ６４．８倍で
あった。得られた本複合止水材を目地幅５ｍｍの壁板と
壁板の間に挿入させ１００ｃｍの水圧をかけたが漏水す
ることはなかった。

【００２５】

【発明の効果】本発明は従来のポリエチレンやゴム発泡
体の単なる２次止水材としてのバックアップ材と異なり
長期に渡り止水性を維持するため例え液状ポリウレタン
等の一次止水材が劣化しても止水性を維持することがで
きる。また本複合止水材を一次止水材として使用しても
水膨潤性繊維の耐久性から長期に渡り止水性能を発揮す
ることができ、従来の一次止水材の様に再度施工する必
要はない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来のバックアップ材による壁板と壁板との
目地の止水材状態を示す断面図

【図２】 本発明のひも状水膨潤性複合止水材による壁
板と壁板との目地の止水材状態を示す断面図

【図３】 図２の本発明のひも状水膨潤性複合止水材に
雨水が一次止水材から浸入した場合の状態を示す断面図

【図４】 本発明のひも状水膨潤性複合止水材を用いて
の別の実施状態を示す断面図

【符号の説明】

１ 目地 ２ 目地幅 ３ 外装材の壁板 ３’ 外装材の壁板 ４ 構造材 ５ 従来のバックアップ材 ６ 一次止水材 ７ 本発明のひも状水膨潤性複合止水材 ７−１ ゴム発泡体 ７−２ 水膨潤性繊維 ８ 化粧材

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【手続補正書】

【提出日】平成８年６月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】本発明に使用することのできる水膨潤性繊
維は好ましくは水吸収倍率が３０倍以上であり、水吸収
倍率は下記の方法で測定された値である。水膨潤性繊維
０．２ｇ程度（Ｗ）を正確に秤量する。次にＪＩＳ−Ｚ
−８７０３に従う標準状態下で３００メッシュのフルイ
上に約２５〜４９ｃｍ^２の広さにほぼ均一に広げる。次
に本フルイを水中にゆっくりと１０ｍｍの深さに３０分
間浸漬させてから引き上げ、その後約５分間放置して正
確に秤量（Ｗ_１）する。 本水吸収倍率は水膨潤性繊維単独で使用されていても他
の非水膨潤性繊維を混合されていても良い。この混合に
よって水吸収倍率を変化させることができる。また水膨
潤性繊維単独あるいは他の非水膨潤性繊維の混合繊維を
直接ゴムまたは軟質プラスチックひも状物に植毛する場
合には、植毛前の繊維を同様に秤量して先に述べた方法
に準じて水吸収倍率を測定しても良い。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴムまたは軟質プラスチックひも状物の
   少なくとも長さ方向の周表面に水膨潤性短繊維を植毛さ
   せたひも状水膨潤性複合止水材
2. 【請求項２】 ゴムまたは軟質プラスチックひも状物
   が、密度０．０２ｇ／ｃｍ^３から０．５ｇ／ｃｍ^３のゴ
   ムまたは軟質プラスチック発泡体である請求項１記載の
   ひも状水膨潤性複合止水材
3. 【請求項３】 水膨潤性短繊維のゴムまたは軟質プラス
   チックひも状物への植毛が接着剤による固定であって、
   水膨潤性短繊維を固定している接着剤内の水膨潤性短繊
   維の端部繊維が水膨潤でない請求項１記載のひも状水膨
   潤性複合止水材
4. 【請求項４】 ゴムまたは軟質プラスチックひも状物の
   少なくとも長さ方向の周表面に非水膨潤性短繊維を接着
   剤を用いて植毛した後、水膨潤化処理を行うことを特徴
   とする水膨潤性複合止水材の製造方法
5. 【請求項５】 アクリロニトリル系重合体からなる外層
   部とアクリロニトリル系重合体及び、又は他の重合体か
   らなる内層部とからなる短繊維の外層部を水膨潤化処理
   した水膨潤繊維である請求項１あるいは３いずれか記載
   の水膨潤性複合止水材
6. 【請求項６】 非水膨潤性短繊維がアクリロニトリル系
   重合体の外層部とアクリロニトリル系重合体及び、又は
   他の重合体からなる内層部から構成されている請求項４
   記載の水膨潤性複合止水材の製造方法