JP6191798B1

JP6191798B1 - 防水シート用改質アスファルト組成物及び防水シート

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Publication number: JP6191798B1
Application number: JP2017060666A
Authority: JP
Inventors: 直樹松野; 淳片岡; 誠貫田; 靖彦戸田
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2017-09-06
Anticipated expiration: 2037-03-27
Also published as: JP6152452B1; JP2018003001A

Abstract

【課題】低比重でありつつ、低粘度な防水シート用改質アスファルト組成物を提供する。【解決手段】防水シート用改質アスファルト組成物は、アスファルトと、スチレン系熱可塑性樹脂と、中空粒子を含むフィラーとを含む。スチレン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、２００，０００ｇ／モル以下である。フィラーの１０６μｍふるい残分量が３５質量％以下である。フィラーのかさ比重が０．０５ｇ／ｃｍ３〜０．２５ｇ／ｃｍ３である。フィラーの浮水率が４０質量％以上である。防水シート用改質アスファルト組成物におけるアスファルトの含有量が、４０質量％〜９０質量％である。防水シート用改質アスファルト組成物の１９０℃における粘度が２，０００ｍＰａ・ｓ〜１０，０００ｍＰａ・ｓである。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、防水シート等に好適に用いられる防水シート用改質アスファルト組成物及びそれを用いた防水シートに関する。

従来、建造物や構造物等に防水性を付与するものとして、防水シートが用いられている。例えば、トーチ工法には、基材と、基材の両面上に設けられた改質アスファルト層とを有する防水シートが用いられる（例えば、特許文献１を参照。）。

トーチ工法では、まず、基材と、改質アスファルト組成物層とを含む積層体からなる防水シートを予め作製し、その防水シートの改質アスファルト組成物層を加熱することにより当該組成物層の表面を融解させて、防水シートを構造物の壁面や屋上面、屋根の勾配面等に融着させる工法のことである。なお、防水シートの施工方法としては、トーチ工法以外にも、改質アスファルト組成物を含む塗膜防水材を常温で塗工し、乾燥又は硬化させる工法も知られている。

特開平１１−３３６２６６号公報

予め作製した防水シートを施工面に融着又は貼付する場合、防水シートの搬送の容易性、施工の容易性等を向上する観点から、防水シートの比重を低くして、防水シートの軽量化を図ることが好ましい。防水シートの比重を低くするためには、防水シートの改質アスファルト層に使用する防水シート用改質アスファルト組成物の比重を低くすることが好ましい。従って、低比重な防水シート用改質アスファルト組成物が求められている。しかしながら、防水シート用改質アスファルト組成物の比重を低くすると、防水シート用改質アスファルト組成物の粘度が高くなり、防水シート製造時の成形性が悪化するという問題がある。従って、低比重かつ低粘度な防水シート用改質アスファルト組成物が求められている。

本発明の主な目的は、低比重でありつつ、低粘度な防水シート用改質アスファルト組成物を提供することにある。

本発明に係る防水シート用改質アスファルト組成物は、アスファルトと、スチレン系熱可塑性樹脂と、中空粒子を含むフィラーとを含む。スチレン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、２００，０００ｇ／モル以下である。フィラーの１０６μｍふるい残分量が３５質量％以下である。フィラーのかさ比重が０．０５ｇ／ｃｍ^３〜０．２５ｇ／ｃｍ^３である。フィラーの浮水率が４０質量％以上である。防水シート用改質アスファルト組成物におけるアスファルトの含有量が、４０質量％〜９０質量％である。本発明に係る防水シート用改質アスファルト組成物の１９０℃における粘度が２，０００ｍＰａ・ｓ〜１０，０００ｍＰａ・ｓである。

本発明に係る防水シート用改質アスファルト組成物では、スチレン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量が６０，０００ｇ／モル以上であることが好ましい。

本発明に係る防水シート用改質アスファルト組成物では、フィラーがフライアッシュバルーン、シラスバルーン、パーライトバルーン、ガラスバルーン及びセラミックバルーンからなる群から選ばれた少なくとも１種の中空粒子を含むことが好ましい。

本発明に係る防水シート用改質アスファルト組成物では、アスファルトがストレートアスファルトを含むことが好ましい。アスファルトの２５℃における針入度が１５０〜２００であることが好ましい。

本発明に係る防水シートは、上記本発明に係る防水シート用改質アスファルト組成物を含む防水シート用改質アスファルト組成物層と、防水シート用改質アスファルト組成物層が上に形成された基材とを備える。

本発明によれば、低比重でありつつ、低粘度な防水シート用改質アスファルト組成物を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る防水シートの模式的断面図である。

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。

図１は、本実施形態に係る防水シート１の模式的断面図である。図１に示す防水シート１は、例えば、構造物の壁面や屋上面、屋根の勾配面等に取り付けられ、それらに防水機能を付与する部材である。

防水シート１は、シート状又は板状の基材１０と、防水シート用改質アスファルト組成物層２０とを有する。防水シート１は、例えば、防水シート用改質アスファルト組成物層２０を構造物の壁面や屋上面等に粘着、貼付又は融着することにより用いることができる。例えば、防水シート用改質アスファルト組成物層２０を構造物の壁面等に粘着させて防水シート１を使用する場合は、防水シート用改質アスファルト組成物層２０の表面が粘着性を有していることが好ましい。その場合、防水シート用改質アスファルト組成物層２０の上に剥離層を設けてもよい。

（基材１０）
基材１０は、防水シート用改質アスファルト組成物層２０を補強する機能を有している。好ましい基材１０の具体例としては、例えば、織布、不織布、フィルム等が挙げられる。なかでも好ましく用いられる基材１０としては、合成樹脂繊維からなる不織布が挙げられる。具体的には、より好ましく用いられる基材１０としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル、ナイロン６やナイロン６６等のポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン等を含む繊維からなる不織布が挙げられる。

（防水シート用改質アスファルト組成物層２０）
防水シート用改質アスファルト組成物層２０は、基材１０の上に設けられている。もっとも、本発明は、この構成に限定されない。例えば、防水シート用改質アスファルト組成物層２０と基材１０と防水シート用改質アスファルト組成物層２０とをこの順に積層して防水シートを作製してもよい。防水シート用改質アスファルト組成物層２０は、アスファルトと、スチレン系熱可塑性樹脂と、中空粒子を含むフィラーとを含む。

（１）アスファルト
防水シート用改質アスファルト組成物層２０のアスファルトは、一般的な防水シートに使用可能なアスファルトであれば特に限定されない。防水シート用改質アスファルト組成物層２０のアスファルトは、防水シート１に要求される特性等に応じて適宜選択することができる。

防水シート用改質アスファルト組成物層２０のアスファルトは、ストレートアスファルトを含むことが好ましく、６０質量％以上含むことがより好ましく、８０質量％以上含むことがさらに好ましく、実質的にストレートアスファルトからなることが尚好ましく、ストレートアスファルトからなることがさらに好ましい。また、防水シート用改質アスファルト組成物層２０のアスファルトの２５℃における針入度は、１５０〜２００であることが好ましい。

ここで、「ストレートアスファルト」とは、原油を常圧又は減圧雰囲気下において蒸留することによりガソリン、灯油、軽油、潤滑油などを取り除いて得られるものである。

ストレートアスファルトとしては、２５℃における針入度が１５０〜２００程度のストレートアスファルトが好適に用いられる。なお、２５℃における針入度は、ＪＩＳＫ２２０７−１９９６「石油アスファルト」に準拠して測定することができる。

防水シート用改質アスファルト組成物層２０におけるアスファルトの含有量は、４０質量％〜９０質量％であることが好ましく、５０質量％〜８０質量％であることがより好ましく、６０質量％〜８０質量％であることがさらに好ましく、６５質量％〜７５質量％であることがさらに好ましい。防水シート用改質アスファルト組成物層２０におけるアスファルトの含有量が少なすぎると、防水シート用改質アスファルト組成物の粘度が高くなりすぎ、防水シートの成形が困難となる場合がある。防水シート用改質アスファルト組成物層２０におけるアスファルトの含有量が多すぎると、防水シート用改質アスファルト組成物層２０の感温性が高くなり、耐久性が低下する場合がある。

なお、防水シート用改質アスファルト組成物層２０は、ストレートアスファルト以外のアスファルト、例えば、ブローンアスファルト等をさらに含んでいてもよい。

（２）スチレン系熱可塑性樹脂
スチレン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、２００，０００ｇ／モル以下である。このため、防水シート用改質アスファルト組成物の粘度を低くすることができる。防水シート用改質アスファルト組成物の粘度をより低くする観点からは、スチレン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、１８０，０００ｇ／モル以下であることが好ましく、１６０，０００ｇ／モル以下であることがより好ましく、１５０，０００ｇ／モル以下であることがさらに好ましい。スチレン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量が大きすぎると、防水シート用改質アスファルト組成物の粘度が高くなりすぎ、防水シートの成形が困難となる場合がある。但し、スチレン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量が小さすぎると、感温性が高くなり、耐久性が低下する場合がある。従って、スチレン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、６０，０００ｇ／モル以上であることが好ましく、８０，０００ｇ／モル以上であることがより好ましく、１００，０００ｇ／モル以上であることがさらに好ましい。

好ましく用いられるスチレン系熱可塑性樹脂の具体例としては、例えば、スチレンブタジエンスチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレンイソプレンスチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレンエチレンプロピレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）等が挙げられる。これらのスチレン系熱可塑性樹脂の１種のみを用いてもよいし、複数種類のスチレン系熱可塑性樹脂を混合して用いてもよい。

（３）フィラー
防水シート用改質アスファルト組成物層２０に含まれるフィラーは、中空粒子を含む。このため、防水シート用改質アスファルト組成物の比重を低くすることができる。防水シート用改質アスファルト組成物の比重をより低くする観点から、フィラーの１０６μｍふるい残分量は３５質量％以下であり、フィラーのかさ比重は０．０５ｇ／ｃｍ^３〜０．２５ｇ／ｃｍ^３であり、フィラーの浮水率は４０質量％以上である。さらに、フィラーが、実質的に中空粒子により構成されていることが好ましい。ここでは、フィラーが、実質的に中空粒子により構成されている例について説明する。

好ましく用いられる中空粒子としては、フライアッシュバルーン、シラスバルーン、パーライトバルーン、ガラスバルーン、セラミックバルーン等が挙げられる。フィラーは、これらのうちの１種の中空粒子のみを含んでいてもよいし、複数種類の中空粒子を含んでいてもよい。

中空粒子の１０６μｍふるい残分量は、３２質量％以下であることが好ましく、３０質量％以下であることがより好ましい。中空粒子の１０６μｍふるい残分量が多すぎると、防水シート用改質アスファルト組成物の粘度が高くなりすぎる場合がある。

中空粒子のかさ比重は、小さいことが好ましい。中空粒子のかさ比重を小さくすることにより、防水シート用改質アスファルト組成物の軽量化を図ることができるためである。従って、中空粒子のかさ比重は、０．２３ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、０．２２ｇ／ｃｍ^３以下であることがより好ましく、０．２０ｇ／ｃｍ^３以下であることがさらに好ましい。但し、中空粒子のかさ比重が小さすぎると、中空粒子の強度が低くなり、防水シート用改質アスファルト組成物を製造する際の攪拌工程において中空粒子が破損し、かえって防水シート用改質アスファルト組成物の比重が高くなることがある。従って、中空粒子のかさ比重は、０．０５ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましく、０．０７ｇ／ｃｍ^３以上であることがより好ましく、０．１０ｇ／ｃｍ^３以上であることがさらに好ましい。

中空粒子の浮水率は、４５質量％以上であることが好ましい。中空粒子の浮水率が少なすぎると、防水シート用改質アスファルト組成物を十分に軽量化できない場合がある。

中空粒子は、防水シート用改質アスファルト組成物に、アスファルトとスチレン系熱可塑性樹脂との合量１００質量部に対して、１質量部以上含まれていることが好ましく、３質量部以上含まれていることがより好ましく、５質量部以上含まれていることがさらに好ましい。防水シート用改質アスファルト組成物に含まれる中空粒子が少なすぎると、改質アスファルトの軽量化が困難となる場合がある。但し、改質アスファルトに含まれている中空粒子が多すぎると、防水シート用改質アスファルト組成物の粘度が高くなりすぎ、防水シートの成形が困難となる場合がある。従って、中空粒子は、防水シート用改質アスファルト組成物に、アスファルトとスチレン系熱可塑性樹脂との合量１００質量部に対して、３０質量部以下含まれていることが好ましく、２０質量部以下含まれていることがより好ましく、１５質量部以下含まれていることがさらに好ましい。

下記の実施例及び比較例の結果からも分かるように、重量平均分子量が２００，０００ｇ／モル以下であるスチレン系熱可塑性樹脂と、中空粒子を含むフィラーを含ませることにより、低比重でありつつ、低粘度で、成形性に優れた防水シート用改質アスファルト組成物を実現することができる。

優れた成形性を実現する観点からは、防水シート用改質アスファルト組成物の１９０℃における粘度が２，０００ｍＰａ・ｓ〜１０，０００ｍＰａ・ｓである。また、１９０℃における粘度が３，０００ｍＰａ・ｓ〜９，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。なお、防水シート用改質アスファルト組成物の粘度が低すぎると、防水シート製造時の成形性が悪化する。具体的には防水シート用改質アスファルト組成物層２０の厚みにむらが生じ易くなり、製造された防水シートの防水性が低下する場合がある。また、防水シートを構造物の施工面に融着する場合に、防水シート用改質アスファルト組成物層２０の表面をバーナーで炙ったときに、防水シート用改質アスファルト組成物層２０が飛散してしまう場合がある。

軽量な防水シート１を実現する観点からは、防水シート用改質アスファルト組成物の比重は、０．９０ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、０．８８ｇ／ｃｍ^３以下であることがより好ましく、０．８６ｇ／ｃｍ^３以下であることがさらに好ましい。但し、防水シート用改質アスファルト組成物の比重が低すぎると、防水シートの耐風圧性が低下する場合がある。従って、防水シート用改質アスファルト組成物の比重は、０．４０ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましく、０．５０ｇ／ｃｍ^３以上であることがより好ましい。

以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。

（比較例１）
以下の原料を使用し、表１に示す質量部のストレートアスファルト（２５℃における針入度：１７５）及びスチレン系熱可塑性樹脂（Ａ）をビーカー内に投入し、１９０℃に加熱しながら４００ｒｐｍの回転速度で２時間攪拌することにより溶解させた。その後、６００ｒｐｍで１時間攪拌することにより防水シート用改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

（比較例２）
以下の原料を使用し、表１に示す質量部のストレートアスファルト（２５℃における針入度：１７５）及びスチレン系熱可塑性樹脂（Ａ）をビーカー内に投入し、１９０℃に加熱しながら４００ｒｐｍの回転速度で２時間攪拌することにより溶解させた。その後、表１に示すフィラーを１７質量部投入し、６００ｒｐｍで１時間攪拌することにより防水シート用改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

（比較例３）
フィラーとして、表１に示すフィラーを１３質量部用いたこと以外は、比較例２と同様にして防水シート用改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

（実施例１）
表１に示されるようにスチレン系熱可塑性樹脂（Ｂ）を用いたこと以外は、比較例３と同様にして防水シート用改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

（実施例２）
表１に示されるようにスチレン系熱可塑性樹脂（Ｃ）を用いたこと以外は、比較例３と同様にして防水シート用改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

（実施例３）
フィラーとして、表１に示すフィラーを用い、表１に示されるようにスチレン系熱可塑性樹脂（Ｄ）を用いたこと以外は、比較例３と同様にして防水シート用改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

（実施例４）
実施例３と同じ、表１に示すフィラーを用い、表１に示されるようにスチレン系熱可塑性樹脂（Ｅ）を用いたこと以外は、比較例３と同様にして防水シート用改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

（実施例５）
実施例３と同じ、表２に示すフィラーを用い、表２に示されるようにスチレン系熱可塑性樹脂（Ｆ）を用いたこと以外は、比較例３と同様にして防水シート用改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

（実施例６）
実施例３と同じ、表２に示すフィラーを１４質量部用い、表２に示されるようにスチレン系熱可塑性樹脂（Ｆ）を用いたこと以外は、比較例３と同様にして防水シート用改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

（実施例７）
実施例３と同じ、表２に示すフィラーを用い、表２に示されるようにスチレン系熱可塑性樹脂（Ｂ）を用いたこと以外は、比較例３と同様にして防水シート用改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

（実施例８）
実施例３と同じ、表２に示すフィラーを用い、表２に示されるようにスチレン系熱可塑性樹脂（Ｇ）を用いたこと以外は、比較例３と同様にして防水シート用改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

（実施例９）
実施例３と同じ、表２に示すフィラーを用い、表２に示されるようにスチレン系熱可塑性樹脂（Ｃ）を用いたこと以外は、比較例３と同様にして防水シート用改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

（実施例１０）
表２に示すフィラーを用い、表２に示されるようにスチレン系熱可塑性樹脂（Ｆ）を用いたこと以外は、比較例３と同様にして防水シート用改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

（比較例４）
表２に示すフィラーを用い、表２に示されるようにスチレン系熱可塑性樹脂（Ｆ）を用いたこと以外は、比較例３と同様にして防水シート用改質アスファルト組成物５００ｇを得た。

なお、各実施例及び各比較例で用いたスチレン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量、及び、防水シート用改質アスファルト組成物に使用したフィラーの１０６μｍふるい残分量、かさ比重、浮水率を以下の要領で測定した。結果を表１及び表２に示す。

（フィラーの１０６μｍふるい残分量の測定方法）
ＪＩＳＺ８８１５「ふるい分け試験方法通則」の乾式ふるい分けの手動ふるい分けに準拠し、ＪＩＳＺ８８０１に規定する直径２００ｍｍ、目開き１０６μｍの試験用ふるいを用い、気体中で約４０ｃｍ^３の試料をふるいに投入し、約２０°傾斜させ、１分間に約１２０回の割合でふるい枠をたたいてふるい分け、残分量の重量を測定することにより、１０６μｍふるい残分量を測定した。

（フィラーのかさ比重の測定方法）
ホソカワミクロン社製パウダテスタＰＴ−Ｘ型を用い、試料をパウダテスタのふるいに投入し、振動させて１００ｍｌの測定用カップに自然落下状態で充填させたときの重量を測定し、かさ比重を算出した。

（フィラーの浮水率の測定方法）
１５ｇの試料を１０００ｍｌビーカーに入れた後に水を入れ、十分に攪拌した後に静置し、水の濁りがなくなるまで置き、浮いた試料を採取し、その試料の乾燥物の重量（Ｗ）を測定し、Ｗ／１５×１００から浮水率を算出した。

（熱可塑性樹脂の重量平均分子量の測定方法）
０．０５００ｇの試料を５０ｍｌの三角フラスコに投入し、２０ｍｌのＴＨＦをさらに投入した後に、３０分間攪拌し、溶解させた。次に、メンブレンフィルター付きの注射器でＧＰＣ用のサンプル管に溶液を注入し、東ソー社製高速ＧＰＣ装置ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣを用い、重量平均分子量を測定した。

（評価）
実施例１〜１０及び比較例１〜４のそれぞれにおいて作製した防水シート用改質アスファルト組成物の粘度、比重について下記の評価方法を用いて評価した。結果を表１及び表２に示す。

（粘度）
約１０ｇの試料を１９０℃に加熱し、Ｂ型粘度計を用いて測定した。なお、ローターは、Ｎｏ．３１を用いて、回転数は１２ｒｐｍとした。

（比重）
５０ｍｍ×５０ｍｍ×２ｍｍの試料を作製し、アルファミラージュ社製高精度電子比重計ＥＷ−３００ＳＧを用いて、気中および水中の重量を測定することにより、比重を測定した。

なお、表１及び表２において、
（Ａ）：重量平均分子量；２７２，６３７ｇ／モルのスチレンブタジエンスチレンブロック共重合体、
（Ｂ）：重量平均分子量；１４４，９２６ｇ／モルのスチレンブタジエンスチレンブロック共重合体、
（Ｃ）：重量平均分子量；１１４，６６５ｇ／モルのスチレンブタジエンスチレンブロック共重合体、
（Ｄ）：重量平均分子量；１８６，９８２ｇ／モルのスチレンブタジエンスチレンブロック共重合体、
（Ｅ）：重量平均分子量；１７３，４７２ｇ／モルのスチレンブタジエンスチレンブロック共重合体、
（Ｆ）：重量平均分子量；１５６，９３９ｇ／モルのスチレンブタジエンスチレンブロック共重合体、
（Ｇ）：重量平均分子量；１３４，３４９ｇ／モルのスチレンブタジエンスチレンブロック共重合体、
である。

１防水シート
１０基材
２０防水シート用改質アスファルト組成物層

Claims

アスファルトと、
重量平均分子量が２００，０００ｇ／モル以下であるスチレン系熱可塑性樹脂と、
中空粒子を含むフィラーとを含み、
前記中空粒子の１０６μｍふるい残分量が３５質量％以下であり、かさ比重が０．０５ｇ／ｃｍ^３〜０．２５ｇ／ｃｍ^３であり、前記フィラーの浮水率が４０質量％以上であり、
前記防水シート用改質アスファルト組成物におけるアスファルトの含有量が、４０質量％〜９０質量％であり、
１９０℃における粘度が２，０００ｍＰａ・ｓ〜１０，０００ｍＰａ・ｓである、防水シート用改質アスファルト組成物。
前記スチレン系熱可塑性樹脂の重量平均分子量が６０，０００ｇ／モル以上である、請求項１に記載の防水シート用改質アスファルト組成物。
前記フィラーがフライアッシュバルーン、シラスバルーン、パーライトバルーン、ガラスバルーン及びセラミックバルーンからなる群から選ばれた少なくとも１種の中空粒子を含む、請求項１又は２に記載の防水シート用改質アスファルト組成物。
前記アスファルトがストレートアスファルトを含み、
前記アスファルトの２５℃における針入度が１５０〜２００である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の防水シート用改質アスファルト組成物。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の防水シート用改質アスファルト組成物を含む防水シート用改質アスファルト組成物層と、
前記防水シート用改質アスファルト組成物層が上に形成された基材と、
を備える、防水シート。