[防水シート]
以下、本発明の防水シートについて、図面を参照して説明する。図1は、本発明の防水シートの一例を示す概略断面図である。
図1に示す防水シート1は、剥離層2と、この剥離層2の上に積層された粘着層3と、この粘着層3の上に積層された繊維層4と、この繊維層4の上に積層された第1の防水層5と、この第1の防水層5の端部の上に積層された平滑層6と、前記第1の防水層5における前記端部以外の領域の上に積層された凹凸層7(粒子で形成された凹凸層)とで形成されており、比較的単純な層構造であるにも拘わらず、防水性に優れており、前記粘着層3や繊維層4、第1の防水層5の材質を調整することなどにより、防水性をさらに向上できる。さらに、防水性を向上させるために、前記粘着層3と前記繊維層4との間には、さらに第2の防水層が介在してもよい。また、防水シートを保護し、粒子で形成した凹凸層7から粒子が脱離するのを抑制するとともに、アスファルトなどの粘着成分の滲出も抑制するために、前記凹凸層7の上に樹脂層をさらに積層してもよい。防水シートの形状は、正方形や長方形などの四角形状であってもよいが、施工性などの点から、長尺状が好ましい。
本発明の防水シートは、防水の対象となる被防水面に剥離層を剥離した状態で複数並べて使用され、防水性を向上させるために、隣接するシート間では、端部同士を重ね合わせて敷設される。本発明の防水シート1では、前記平滑層6が、隣接する防水シートの端部を重ね合わせて固定するための重ね合わせ端部(重ね合わせ部またはジョイント部)を形成し、このジョイント部の上に、隣接する防水シートの剥離層2を剥離して露出した粘着層3の端部を重ね合わせることにより、容易に端部同士を固定できるため、防水性を向上できるとともに、安全かつ簡便に敷設でき、施工性を向上できる。
図2は、本発明の防水シートの他の例を示す概略断面図である。図2に示す防水シート11は、剥離層12の上に、粘着層13、第2の防水層18、繊維層14、第1の防水層15が順次積層された構造を有しており、この構造は、粘着層13と繊維層14との間に第2の防水層18が介在することを除いて、図1の防水シート1と同一である。防水シート21では、第2の防水層18によって、防水性がより向上されている。
図2の防水シート11においても、第1の防水層15の端部の上には、平滑層16が積層されているが、図2では、前記防水層15の側縁部15bを余して、図1の平滑層よりも内側に平滑層16が積層されており、平滑層16の外側の端面16aは、第1の防水層の端面15aよりも内側に位置している。また、図2でも、図1と前記第1の防水層15における前記端部以外の領域の上に、粒子で形成された凹凸層17が積層されているが、図2では、第1の防水層15の端部において、平滑層16が積層されていない端部領域(側縁部15b)の上にも、粒子で形成された凹凸層17aが積層されている。さらに、図2では、凹凸層17a、平滑層16および凹凸層17の上に、樹脂層18が積層されており、平滑層16の端面16aは、樹脂層19の端面19aよりも内側に位置している。すなわち、平滑層16の端面16aが、第1の防水層15と凹凸層17と樹脂層19とで封止された形態を有している。
樹脂層19は、凹凸層17aおよび凹凸層17上の領域では、凹凸層17の凹凸形状に追随した形状を形成するが、平滑層16上の領域では、平滑層16と同様に平滑な表面形状を形成する。そのため、図2の防水シートでも、平滑層16の上に積層された樹脂層がジョイント部を形成し、図1の防水シートと同様に、容易に端部同士を固定でき、防水性を向上できるとともに、安全かつ簡便に敷設でき、施工性を向上できる。
図2の防水シート11では、平滑層16の外側の端面16aが第1の防水層の端面15aよりも内側に形成されているため、平滑層16の外側の端面16aが露出するのを抑制できる。そのため、防水シート11では、平滑層16が起点となって平滑層16と第1の防水層15との間が剥離するのを抑制できる。
図2の防水シート11では、平滑層16が積層された端部側の端部において、平滑層16が積層されていない端部領域の上には、粒子で形成された凹凸層17aが積層されているが、凹凸層17aは必須ではなく、凹凸層17aが積層されていない防水シートであってもよい。前記端部領域の上に凹凸層17aが積層されていない防水シート11は、第1の防水層15の端部の一部の領域の上に積層された平滑層16と、前記第1の防水層15における前記端部以外の領域の上に積層された凹凸層17との上に、樹脂層19を積層すればよいが、凹凸層17aが積層されていない端部領域(側縁部)も含めた領域(すなわち、第1の防水層の全面)に樹脂層19を積層するのが好ましい。平滑層および凹凸層を介して、第1の防水層の全面を樹脂層で積層することにより、平滑層の外側の端面を樹脂層の端面よりも内側に配設できるため、平滑層の端面の露出が抑制されて平滑層と第1の防水層との密着性を向上できる。さらに、側縁部の上に凹凸層を積層しない場合には、樹脂層の端面を平滑層の外側の端面よりも外側に配設するとともに、平滑層の端面を樹脂層で被覆してもよい。被覆することによって、平滑層と第1の防水層との密着性をより向上できる。
重ね合わせ端部を形成するための平滑層(または平滑層の上に積層された平滑な樹脂層)は、防水シートを並べる方向の一方の端部に形成されている。すなわち、対向する端部の一方の端部に形成され、他方の端部には平滑層は形成されない。複数枚の防水シートが敷設された状態では、防水シートの剥離層は剥離され、隣接する防水シートのうち、一方を第1の防水シート、他方を第2の防水シートとした場合、第1の防水シートの平滑層(または平滑層の上に積層された平滑な樹脂層)の上に、第2の防水シートの露出した粘着層の端部が積層された状態(第1の防水シートの平滑層または前記樹脂層と第2の防水シートの粘着層とが接触する状態)となる。
平滑層の形状は、本発明の防水シートの敷設方法に応じて選択でき、長尺状の防水シートをシートの幅方向に複数枚並べて敷設する場合は、一方の長尺状端部(長手方向に延びる一方の端部または長手方向に直交する幅方向の一方の端部)のみに重ね合わせ端部を形成してもよく、防水シートを縦横方向に複数枚並べて敷設する場合は、隣接する2つの端部のみに重ね合わせ端部を形成してもよい。
本発明では、特定の層構造を有する防水シートの粘着層と、表面が平滑な平滑層(または平滑層の上に積層された樹脂層)とを密着させて固定するため、平滑層の幅が小さくても、充分に固定でき、軽量性を向上できるとともに、ジョイント部からの水の侵入を抑制できるため、防水性も向上できる。そのため、平滑層の平均幅は25cm以下(特に15cm以下)であってもよく、例えば1〜25cm(例えば1〜13cm)、好ましくは2〜20cm、さらに好ましくは3〜15cm、より好ましくは4〜13cm、最も好ましくは5〜10cmである。重ね合わせ端部の幅が大きくなると、施工性も低下する虞がある。
平滑層は、端部の長手方向全体の長さ(全長)の50%以上の長さであればよいが、防水性を向上できる点から、端部の長手方向全体に平滑層が形成されているのが好ましい。
平滑層の外側の端面を第1の防水層の端面よりも内側に位置させる場合、第1の防水層の端面から平滑層の外側の端面までの距離(最短距離)は、0.1mm以上(例えば0.1〜30mm)であればよく、例えば0.5〜25mm、好ましくは0.8〜20mm、さらに好ましくは1〜10mm、より好ましくは2〜8mm、最も好ましくは3〜7mmである。前記距離が小さすぎると、平滑層と第1の防水層との剥離を抑制する効果が小さくなる虞がある。
防水シートは、アスファルトを含むため、アスファルトがフィルムの側面から滲出したり、露出すると、防水シートの生産性が低下する。各層の端面を合わせても、アスファルトが滲出することがある上に、製造上の蛇行によってアスファルトを含む層が僅かに突出する場合もあり、アスファルトの粘着性によって生産性が低下する。特に、第1の防水層がアスファルトを含む場合、第1の防水層の露出またはアスファルトの滲出によって生産性が低下し易い。生産性を向上させるためには、平滑層を端面から突出させる方法があるが、端面から平滑層を突出させると、平滑層と第1の防水層とが剥離し易くなる。これに対して、本発明では、平滑層を内側に位置させることにより、密着性を向上できる上に、側縁部の上に粒子で形成された凹凸層を積層することにより、アスファルトの滲出も抑制でき、生産性の低下も抑制できる。
(剥離層)
剥離層は、取り扱い性や施工性を向上させるために、粘着層の表面に貼り合わせる。
剥離層は、防水シートを施工するとき、粘着層から容易に剥離させるため、剥離剤を含んでいる。剥離剤としては、例えば、シリコーン系化合物(例えば、シリコーンオイル、シリコーンワックス、シリコーン樹脂、ポリオキシアルキレン単位を有するポリオルガノシロキサンなど)、高級脂肪酸またはその塩、高級脂肪酸エステル、ワックス類(例えば、カルナウバワックスなどの植物ロウ、羊毛ワックスなどの動物ロウ、パラフィンワックスなどのパラフィン類、ポリエチレンワックスなど)、フッ素含有化合物(例えば、フッ素オイル、ポリテトラフルオロエチレンなど)、鉱油などが挙げられる。これらの剥離剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらの剥離剤のうち、シリコーン系化合物が好ましい。
剥離層は、剥離剤を含む単層であってもよいが、通常、基材層と剥離剤で形成された剥離剤層とを含む積層体である。基材層としては、例えば、紙類(上質紙、グラシン紙、クラフト紙など)、プラスチックフィルム(ポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルムなどのポリオレフィンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどのポリエステルフィルムなど)などが挙げられる。積層体は、剥離剤が基材層に染み込むのを防止するために、基材層と剥離剤層との間に、目止め層をさらに含んでいてもよい。目止め層は、ポリエチレンなどのポリオレフィンや、ポリビニルアルコールなどのビニルアルコール系樹脂で形成されていてもよい。剥離層が積層体である場合、剥離剤層を粘着層と接触させて、本発明の防水シートを調製できる。
剥離層としては、基材層と剥離剤層とを含む積層体として市販されている剥離シートを利用できる。
剥離層の平均厚みは、例えば0.01〜0.2mm、好ましくは0.01〜0.15mm、さらに好ましくは0.01〜0.1mmである。
(粘着層)
粘着層は、施工現場では、前記剥離層を剥離して露出させて、防水対象の被防水面に固定するとともに、隣接する防水シートと重ね合わせて連結させる。
粘着層は、慣用の粘着剤で形成されていてもよい。慣用の粘着剤としては、例えば、ブチルゴム、イソプレンゴム、シリコーンゴム等のゴム系粘着剤、アスファルト系粘着剤、アクリル系粘着剤、オレフィン系粘着剤などが挙げられる。これらの粘着剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、ブチルゴムなどのゴム系粘着剤、ゴムアスファルトなどのアスファルト系粘着剤が汎用され、防水性を向上できる点から、アスファルト系粘着剤が好ましく、主成分としてアスファルトを含む粘着剤が特に好ましい。
アスファルトとしては、例えば、天然アスファルト(レイクアスファルト、ロックアスファルト、オイルサンド、アスファルトタイトなど)、石油アスファルト(ストレートアスファルト、ブローンアスファルトなど)などが挙げられる。これらのアスファルトは単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、ストレートアスファルトなどの石油アスファルトなどが汎用される。
アスファルトの針入度(1/10mm)は、JIS K2207−1996に準拠した方法において、0〜300程度の範囲から選択でき、例えば50〜280、好ましくは100〜250、さらに好ましくは130〜230、より好ましくは150〜200程度である。針入度が小さすぎると、均一な層を形成するのが困難となる虞があり、逆に大きすぎると、接着性が低下する虞がある。
前記アスファルトは、改質剤と組み合わせることにより、改質アスファルト(アスファルト系粘着剤)として使用してもよい。改質剤には、有機系改質剤、無機系改質剤が含まれる。
有機系改質剤としては、例えば、ポリオレフィン、ビニル系重合体(例えば、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体など)、ポリアミド、ポリエステル、合成ゴムまたはエラストマー(例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体など)、天然ゴム、粘着付与剤(例えば、テルペン樹脂、天然ロジンや変性ロジンなどのロジン樹脂、石油樹脂、変性オレフィン重合体など)、油脂類(例えば、ナフテン系原料油など)などが挙げられる。これらの有機系改質剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらの有機系改質剤のうち、熱可塑性エラストマー、粘着付与剤、油脂類が好ましく、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体などのスチレン−ジエン系共重合体が特に好ましい。
無機系改質剤としては、例えば、鉄、銅、錫、亜鉛、ニッケル、ステンレス鋼などの金属粒子(粉末);酸化鉄、三二酸化鉄、四三酸化鉄、フェライト、酸化錫、酸化亜鉛、亜鉛華、酸化銅、酸化アルミニウムなどの金属酸化物粒子;硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム、亜硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、重炭酸カルシウム、炭酸バリウム、水酸化マグネシウムなどの金属塩粒子;製鋼スラグ、スレートチップ、マイカ、クレー、タルク、ウォラストナイト、けい藻土、けい砂、軽石粉、シリカバルーン、ガラスバルーン、シラスバルーンなどの鉱物粒子;ガラス繊維や炭素繊維などの無機繊維などが挙げられる。これらの無機系改質剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらの無機系改質剤のうち、鉄粒子、各種酸化鉄粒子、製鋼スラグ粒子、タルク、(重)炭酸カルシウム粒子などの粒子状改質剤が好ましい。粒子状改質剤の平均粒径は0.01〜0.5mm(特に0.05〜0.2mm)である。
なお、本明細書および特許請求の範囲において、平均粒径は、レーザー回折式粒度分布計を用いて体積基準で測定された中心粒径(D50)を意味する。
有機系改質剤と無機系改質剤とは、接着性および遮水性を向上させるために、両者を組み合わせて用いてもよい。本発明では、接着性を向上できる点から、少なくとも有機系改質剤を含むのが好ましい。
アスファルトと改質剤との質量割合は、例えば、アスファルト/改質剤=100/0〜20/80程度の範囲から選択でき、例えば90/10〜30/70、好ましくは80/20〜40/60、さらに好ましくは70/30〜50/50程度の範囲から選択できる。改質剤の割合が少なすぎると、改質効果が発現せず、多すぎると、粘性が上がり加工が困難となる上に、経済性も低下する虞がある。
これらのうち、粘着層のアスファルトを改質する改質剤としては、有機系改質剤が特に好ましく、熱可塑性エラストマーと粘着付与剤と油脂類との組み合わせが特に好ましい。熱可塑性エラストマーの割合は、アスファルト100質量部に対して、例えば10〜50質量部、好ましくは20〜40質量部、さらに好ましくは25〜35質量部である。粘着付与剤の割合は、アスファルト100質量部に対して、例えば5〜50質量部、好ましくは10〜40質量部、さらに好ましくは20〜30質量部である。油脂類の割合は、アスファルト100質量部に対して、例えば3〜30質量部、好ましくは5〜20質量部、さらに好ましくは8〜15質量部である。
粘着層は、添加剤をさらに含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、安定剤(耐光安定剤、耐熱安定剤など)、着色剤、充填剤、可塑剤、滑剤、増粘剤、レベリング剤、消泡剤、難燃剤、帯電防止剤、界面活性剤、分散剤、防虫剤(防蟻剤など)、防腐剤(防カビ剤など)などが例示できる。これらの添加剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。添加剤の割合は、粘着剤100質量部に対して50質量部以下であってもよく、好ましくは0.01〜30質量部、さらに好ましくは0.1〜10質量部である。
粘着層の平均厚みは、例えば0.05〜1mm、好ましくは0.08〜0.8mm、さらに好ましくは0.1〜0.5mmである。
(繊維層)
繊維層は、繊維構造体で形成されており、防水シートに防水性および機械的強度を付与できる。
繊維構造体を構成する繊維としては、例えば、天然繊維(綿、麻などのセルロース繊維など)、再生繊維(レーヨンなど)、半合成繊維(セルロースエステル繊維など)、合成繊維[ポリオレフィン系繊維(ポリエチレン系繊維、ポリプロピレン系繊維など)、スチレン系繊維、ポリテトラフルオロエチレン系繊維、アクリル系繊維、ビニルアルコール系繊維(エチレンビニルアルコール系繊維など)、ポリエステル系繊維(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリC2−4アルキレン−アリレート系繊維、液晶ポリエステル繊維などの全芳香族ポリエステル系繊維など)、ポリアミド系繊維(ポリアミド6、ポリアミド66などの脂肪族ポリアミド系繊維、アラミド繊維などの全芳香族ポリアミド系繊維など)、ポリウレタン系繊維など]、無機繊維(炭素繊維やガラス繊維など)などが例示できる。前記合成繊維は、異種の樹脂成分を組み合わせた複合繊維であってもよい。これらの繊維は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらの繊維のうち、ポリオレフィン系繊維やポリエステル系繊維などの合成繊維や無機繊維などが汎用されるが、紫外線に対する耐光性などの点から、ポリエチレンテレフタレート繊維などのポリC2−4アルキレン−アリレート系繊維が好ましい。
繊維構造体には、織布、編布、不織布、ネット、紙などが含まれる。繊維構造体は、これらの複合体(積層体)であってもよい。これらのうち、機械的特性などの点から、不織布が好ましい。
繊維構造体を構成する繊維の横断面形状(繊維の長さ方向に垂直な断面形状)は、一般的な中実断面形状である丸型断面や異型断面[偏平状、楕円状、多角形状、3〜14葉状、T字状、H字状、V字状、ドッグボーン(I字状)など]に限定されず、中空断面状などであってもよいが、通常、丸型断面である。
繊維の平均繊度は、例えば0.1〜20dtex、好ましくは0.3〜10dtex、さらに好ましくは0.5〜5dtexであってもよい。繊度が小さすぎると、機械的特性が低下する虞があり、大きすぎると、柔軟性が低下する虞がある。
繊維は、短繊維であってもよいが、繊維層の機械的特性を向上できる点から、長繊維が好ましい。
長繊維の平均繊維長は、150mmを超えてもよく、例えば200mm以上、好ましくは500mm以上、さらに好ましくは1000mm以上であり、無限長であってもよい。長繊維不織布は、慣用の方法、例えば、スパンボンド法、メルトブロー法、フラッシュ紡糸法などの直接紡糸法などにより製造できる。これらのうち、経済性などの点から、スパンボンド法で得られた不織布が汎用される。
繊維構造体(特に、長繊維不織布などの不織布)の見掛密度は、例えば0.05〜0.2g/cm3、好ましくは0.07〜0.18g/cm3、さらに好ましくは0.1〜0.15g/cm3、より好ましくは0.11〜0.14g/cm3である。密度が大きすぎると、柔軟性が低下する虞があり、密度が小さすぎると、防水性や機械的特性が低下する虞がある。
繊維構造体(特に、長繊維不織布などの不織布)の目付は10〜1000g/m2程度の範囲から選択できるが、50g/m2以上が好ましく、さらに好ましくは60〜300g/m2、より好ましくは65〜200g/m2、最も好ましくは70〜170g/m2である。目付が大きすぎると、軽量性が低下する虞があり、小さすぎると、防水性や機械的特性が低下する虞がある。
繊維構造体は、防水性を向上させるために、繊維構造体の空隙(繊維間)に、アスファルトを含んでいる。アスファルトは、繊維構造体に均一に浸透または含浸しているのが好ましい。アスファルトとしては、好ましい態様も含めて、前記粘着層のアスファルトと同一である。
アスファルトは、改質アスファルトであってもよい、改質剤としても、前記粘着層の項で例示された改質剤を利用できる。前記改質剤のうち、有機系改質剤が好ましく、スチレン−ジエン系共重合体などの熱可塑性エラストマーが特に好ましい。熱可塑性エラストマーの割合は、アスファルト100質量部に対して、例えば1〜30質量部、好ましくは5〜20質量部、さらに好ましくは10〜15質量部である。
アスファルトの割合は、繊維構造体100質量部に対して、例えば100〜2000質量部、好ましくは300〜1000質量部、さらに好ましくは400〜800質量部である。アスファルトの割合が少なすぎると、防水性が低下する虞があり、逆に多すぎると、繊維構造体に均質に浸透させるのが困難となる虞がある。
繊維構造体は、繊維内部や繊維表面に添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、前記粘着層の項で例示された添加剤を利用できる。前記添加剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。添加剤の割合は、繊維構造体に対して50質量%以下、好ましくは0.01〜30質量%、さらに好ましくは0.1〜10質量%である。
繊維層の平均厚みは、例えば0.3〜3mm、好ましくは0.5〜2.5mm、さらに好ましくは0.7〜2mm、より好ましくは0.8〜1.5mmである。
(第1の防水層)
第1の防水層は、防水性を向上できるとともに、前記繊維層と後述する平滑層および凹凸層との密着性も向上できる。
第1の防水層は、アスファルトを含むのが好ましい。アスファルトとしては、好ましい態様も含めて、前記粘着層のアスファルトと同一である。
アスファルトは、改質アスファルトであってもよい、改質剤としても、前記粘着層の項で例示された改質剤を利用できる。前記改質剤のうち、有機系改質剤と無機系改質剤との組み合わせが好ましく、スチレン−ジエン系共重合体などの熱可塑性エラストマーとタルクなどの粒子状改質剤との組み合わせが特に好ましい。
有機系改質剤と無機系改質剤とを組み合わせる場合、両者の質量割合は、例えば、有機系改質剤/無機系改質剤=99/1〜1/99程度の範囲から選択でき、例えば90/10〜10/90、好ましくは80/20〜20/80、さらに好ましくは70/30〜30/70である。
熱可塑性エラストマーと粒子状改質剤とを組み合わせる場合、熱可塑性エラストマーの割合は、アスファルト100質量部に対して、例えば5〜50質量部、好ましくは10〜30質量部、さらに好ましくは15〜25質量部である。粒子状改質剤の割合は、アスファルト100質量部に対して、例えば5〜50質量部、好ましくは10〜30質量部、さらに好ましくは15〜25質量部である。
第1の防水層は、防水性を損なわない範囲であれば、前記粘着層の添加剤として例示された添加剤を含んでいてもよい。添加剤の割合は、第1の防水層に対して30質量%以下、好ましくは0.01〜20質量%、さらに好ましくは0.1〜10質量%程度である。
第1の防水層の平均厚みは、例えば0.1〜1mm、好ましくは0.15〜0.5mm、さらに好ましくは0.2〜0.4mmである。
(平滑層)
平滑層は、表面が平滑であるため、ジョイント部において、隣接する防水シートの粘着層との密着性を向上できる。
平滑層は、表面が平滑であればよく、有機材料、無機材料のいずれの材料で形成されていてもよいが、軽量で表面平滑性に優れる点から、合成樹脂を含む材料で形成するのが好ましい。
合成樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂など)、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ビニルアルコール系繊樹脂(エチレンビニルアルコール系樹脂など)、ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリC2−4アルキレン−アリレート系樹脂、液晶ポリエステル樹脂などの全芳香族ポリエステル系樹脂など)、ポリアミド系樹脂(ポリアミド6、ポリアミド66などの脂肪族ポリアミド系樹脂、アラミド樹脂などの全芳香族ポリアミド系樹脂など)、ポリウレタンなどが挙げられる。これらの合成樹脂は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。
これらのうち、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましく、第1の防水層との密着性、防水性、機械的特性のバランスに優れる点から、ポリエチレンテレフタレートなどのポリC2−4アルキレン−アリレート系樹脂が好ましい。
平滑層中の合成樹脂の割合は、50質量%以上であってもよく、好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上であり、100質量%であってもよい。
合成樹脂を含む平滑層は、添加剤をさらに含んでいてもよい。添加剤としては、前記粘着層の添加剤として例示された添加剤などを利用できる。前記添加剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。添加剤の割合は、合成樹脂100質量部に対して50質量部以下であってもよく、好ましくは0.01〜30質量部、さらに好ましくは0.1〜10質量部である。
平滑層の表面(第1の防水層と接触しない側の面)は、平滑であり、算術平均粗さRaは20μm以下であり、例えば1〜20μm、好ましくは3〜18μm、さらに好ましくは5〜15μmである。Raが大きすぎると、ジョイント部の密着性が低下する虞がある。
平滑層の表面(第1の防水層と接触しない側の面)の最大高さRzは100μm以下であり、例えば5〜100μm、好ましくは10〜80μm、さらに好ましくは30〜70μmである。Rzが大きすぎると、ジョイント部の密着性が低下する虞がある。
なお、本明細書および特許請求の範囲において、算術平均粗さRaおよび最大高さRzは、JIS B 0601に準拠した方法で測定でき、詳細には後述する実施例に記載の方法で測定できる。
平滑層の平均厚みは、100μm以下であってもよく、例えば1〜100μm、好ましくは3〜50μm、さらに好ましくは5〜30μm、より好ましくは6〜20μm、最も好ましくは8〜15μmである。
(凹凸層)
凹凸層は、防水シートの表面に凹凸形状を付与して表面での滑り性を低下させることにより、施工中の安全性や作業性を向上できる。また、凹凸層は、防水シートに対する重し(重石)の役割も果たし、防水シートを施工場所に簡便に固定できる。
凹凸層は、第1の防水層における平滑層が積層された端部以外の領域の上に積層されるが、第1の防水層が側縁部を有する場合、前記端部以外の領域だけでなく、前記側縁部の上にも凹凸層を積層するのが好ましい。側縁部の上に、凹凸層を形成することにより、アスファルトの滲出を抑制でき、防水シートの生産性を向上できる。
凹凸層は、表面に凹凸が形成されていればよく、表面に凹凸形状を有する有機材料で形成されていてもよいが、耐久性、施工性などの点から、粒子を含むのが好ましい。
粒子の材質は、特に限定されず、プラスチックなどの有機材料であってもよいが、耐久性や比重が大きい点から、金属、セラミックス、鉱物などの無機材料が好ましい。
無機材料で形成された粒子としては、前記粘着層の項で例示された無機系改質剤として例示された金属粒子、金属酸化物粒子、金属塩粒子、鉱物粒子などが挙げられる。これらの粒子は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、けい砂、軽石粉などの鉱物粒子が好ましい。
さらに、軽量性と防水性とを両立させるために、軽石粉などの比重が小さい低比重粒子(例えば、嵩比重2g/cm3未満、好ましくは嵩比重1〜1.8g/cm3、さらに好ましくは1.3〜1.7g/cm3程度の粒子)と、けい砂などの比重が大きい高比重粒子(例えば、嵩比重2g/cm3以上、好ましくは嵩比重2〜5g/cm3、さらに好ましくは2.2〜3g/cm3程度の粒子)とを組み合わせてもよく、例えば、けい砂と、軽石粉との組み合わせが好ましい。低比重粒子と高比重粒子との質量比は、前者/後者=99/1〜1/99、好ましくは90/10〜10/90、さらに好ましくは70/30〜30/70程度である。
粒子の形状は、特に限定されず、例えば、略等方形状の粒状(略球状、略正方体状など)、略異方形状の粒状(楕円体状、略長方体状、不定形状など)などであってもよい。
粒子の平均粒径(異方形状の場合、長径と短径との平均径)は10mm以下であってもよく、例えば0.01〜5mm、好ましくは0.02〜1mm、さらに好ましくは0.03〜0.5mm、より好ましくは0.04〜0.3mm、最も好ましくは0.05〜0.1mmである。粒径が大きすぎると、取り扱い性が低下する虞があり、小さすぎると、凹凸形状も小さくなり、施工性が低下する虞がある。
粒子を含む凹凸層は、粒子に加えて、粘着層の項で例示された有機系改質剤をさらに含んでいてもよい。前記有機系改質剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。
前記有機系改質剤のうち、ビニル系重合体が好ましく、(メタ)アクリル系重合体が好ましい。
(メタ)アクリル系重合体としては、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸またはその塩、メタクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸共重合体、アクリル酸−ポリビニルアルコール共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸C1−10アルキルエステル共重合体、酢酸ビニル−(メタ)アクリル酸共重合体、酢酸ビニル−(メタ)アクリル酸C1−10アルキルエステル共重合体などが挙げられる。これらの(メタ)アクリル系重合体は、エマルジョンの形態で利用できるため、取り扱い性に優れている。これらの(メタ)アクリル系重合体は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、機械的特性にも優れる点から、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体などのスチレンとの共重合体が好ましい。
有機系改質剤(特に、(メタ)アクリル系重合体)の割合は、粒子100質量部に対して30質量部以下であってもよく、好ましくは1〜30質量部、さらに好ましくは3〜25質量部、より好ましくは5〜20質量部である。
凹凸層は、粘着層の項で例示された添加剤をさらに含んでいてもよい。添加剤の割合は、凹凸層全体に対して10質量部以下(例えば0.01〜5質量部)である。
粒子の割合は、凹凸層全体において50質量%以上、好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上であり、100質量%であってもよい(凹凸層が粒子単独で形成されていてもよい)。
凹凸層の表面(第1の防水層と接触しない側の面)の算術平均粗さRaは20μmを超えており、例えば21〜100μm、好ましくは22〜50μm、さらに好ましくは23〜30μmである。Raが小さすぎると、滑りやすくなる虞がある。
凹凸層の表面(第1の防水層と接触しない側の面)の最大高さRzは100μmを超えており、例えば110〜500μm、好ましくは130〜300μm、さらに好ましくは150〜200μmである。Rzが小さすぎると、滑りやすくなる虞がある。
凹凸層の平均厚みは10mm以下であってもよく、例えば0.05〜5mm、好ましくは0.08〜3mm、さらに好ましくは0.1〜1mm、より好ましくは0.15〜0.5mm、最も好ましくは0.2〜0.4mmである。凹凸層の厚みが薄すぎると、滑り抑制効果や重しの効果が低下する虞があり、厚すぎると、取り扱い性が低下する虞がある。本発明では、凹凸層の平均厚みは、任意の10箇所の厚みを測定して算出する方法により求められる。
(第2の防水層)
前記粘着層と前記繊維層との間には、防水性を向上させるために、アスファルトを含む第2の防水層が介在してもよい。第2の防水層は、好ましい態様も含め、第1の防水層と同様である。
(樹脂層)
樹脂層は、防水シートを保護し、粒子で形成した凹凸層から粒子が脱離するのを抑制するとともに、アスファルトなどの粘着成分の滲出も抑制するために、少なくとも凹凸層の上に積層するのが好ましく、防水シートの生産性を向上できる点から、前記凹凸層の表面だけでなく、前記平滑層および前記凹凸層の表面に樹脂層を積層してもよい。樹脂層は、前記平滑層および前記凹凸層の機能を損なわない点から、前記平滑層および前記凹凸層の表面形状を追随した表面形状を有しているのが好ましい。樹脂層が平滑層および凹凸層の表面形状を追随すると、前記平滑層の上の領域では樹脂層の表面も平滑であり、粘着層との密着性を向上できるとともに、前記凹凸層の上の領域では樹脂層の表面にも凹凸形状が形成されており、滑り性を抑制できる。
樹脂層を凹凸層および平滑層の上に積層する場合、前記平滑層および前記凹凸層を介して、第1の防水層の全面に、樹脂層を積層するのが好ましい。第1の防水層の全面に樹脂層を積層することにより、第1の防水層の端部が側縁部を有する場合、平滑層の外側の端面を樹脂層の端面よりも内側に配設できるため、平滑層の端面の露出が抑制されて平滑層と第1の防水層との密着性を向上できる。さらに、平滑層の外側の端面を樹脂層で被覆することによって、前記密着性をより向上できる。
樹脂成分としては、平滑層および凹凸層の表面形状に追随できる樹脂であれば、特に限定されず、各種の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を利用できるが、取り扱い性や施工性に優れる点から、(メタ)アクリル系重合体が好ましい。
(メタ)アクリル系重合体としては、前記凹凸層の項で例示された(メタ)アクリル系重合体と、好ましい態様も含め、同一である。
樹脂層は、粘着層の項で例示された添加剤をさらに含んでいてもよい。添加剤の割合は、樹脂層全体に対して10質量%以下(例えば0.01〜5質量%)である。
樹脂層の平均厚みは、例えば0.001〜1mm、好ましくは0.001〜0.5mm、さらに好ましくは0.001〜0.1mmである。樹脂層の平均厚みが薄すぎると、粒子が脱落したり、アスファルトが滲出する虞があり、厚すぎると、凹凸層の形状を追随できない虞がある。
樹脂層において、平滑層の上の領域における表面の算術平均粗さRaは、平滑性を向上できる点から、好ましい範囲も含め、前記平滑層の算術平均粗さRaと同一である。この領域における樹脂層のRaが大きすぎると、ジョイント部の密着性が低下する虞がある。
平滑層の上の領域における表面の最大高さRzは、平滑性を向上できる点から、好ましい範囲も含め、前記平滑層の算術平均粗さRaと同一である。この領域における樹脂層のRzが大きすぎると、ジョイント部の密着性が低下する虞がある。
凹凸層の上の領域における表面の算術平均粗さRaは、好ましい範囲も含め、前記凹凸層の算術平均粗さRaと同一である。この領域における凹凸層のRaが小さすぎると、滑りやすくなる虞がある。
凹凸層の上の領域における表面の最大高さRzは、好ましい範囲も含め、前記凹凸層の算術平均粗さRzと同一である。この領域における凹凸層のRzが小さすぎると、滑りやすくなる虞がある。
[防水シートの製造方法および使用方法]
本発明の防水シートは、繊維層の両面に各層を積層することにより製造できるが、例えば、アスファルトを加熱して粘度を低下させた状態で繊維層を形成する繊維構造体に浸透させた後、アスファルトが含浸した繊維構造体の上に、第1の防水層、平滑層および凹凸層を積層することにより製造してもよい。
アスファルトの粘度を低下させるための加熱温度は、例えば80〜250℃、好ましくは120〜240℃、さらに好ましくは150〜200℃、最も好ましくは160〜180℃である。
アスファルトを繊維構造体に浸透させる方法としては、繊維構造体の表面にアスファルトを塗布する方法であってもよい。
粘着成分の塗布方法としては、慣用のコーティング法、例えば、バーコーティング法、スピンコーティング法、コンマコーティング法、ダイコーティング法、スプレーコーティング法などが挙げられる。
凹凸層が粒子を含む場合は、凹凸層の形成方法は、例えば、アスファルトを含む繊維構造体の上に、粒子を略均一に散布(敷設または撒敷)する方法であってもよい。
粒子の撒敷量は、例えば30〜300g/m2、好ましくは50〜250g/m2、さらに好ましくは60〜200g/m2(特に70〜150g/m2)である。
平滑層を積層する方法としては、平滑層の材質に応じて適宜慣用の方法を利用でき、合成樹脂を含む場合は、例えば、合成樹脂フィルムを貼り合わせる方法、溶媒に溶解させた溶液をコーティングする方法、溶融状態の合成樹脂を熱ラミネートする方法、合成樹脂フィルムを加熱して熱圧着する方法などが挙げられる。
繊維層の他方の面に粘着層(または第2の防水層および粘着層)を積層する方法としては、前記アスファルトの塗布方法と同様に、加熱して塗布する方法を利用できる。
剥離層の積層方法は、塗布した粘着層に剥離層を貼り合わせる方法であってもよい。
凹凸層(または凹凸層および平滑層)の表面に樹脂層を積層する場合、樹脂層の積層方法としても、樹脂層の材質に応じて適宜慣用の方法を利用でき、樹脂層が(メタ)アクリル系重合体である場合は、エマルジョンの形態の(メタ)アクリル系重合体を塗布する方法であってもよい。塗布方法としては、前記粘着成分の塗布方法として例示された方法などが挙げられる。
樹脂層の塗布量(乾燥状態の塗布量)は、例えば5〜200g/m2、好ましくは10〜100g/m2、さらに好ましくは15〜50g/m2(特に20〜30g/m2)である。
得られた防水シートは、使用目的に応じて、形態を選択でき、長尺状の防水シートをロール状に巻回したロール体として利用してもよく、各層を積層して得られた防水シートを巻回することなく、そのままシート状で使用してもよい。
本発明の防水シートは、端部同士を重ね合わせた状態で地面に複数枚並べて敷設して使用される。詳しくは、防水シートの剥離層を剥離して露出した粘着層を防水の対象となる被防水面に接触させて敷設するとともに、粘着層の端部は、隣接する防水シートの平滑層(または樹脂層における平滑層が積層された領域)と重ね合わせて敷設するため、重ね合わせ端部では、平滑層と粘着層とが接触して密着(一体化)する。そのため、隣接する端部同士が強固に接着し、簡便な施工性で、重ね合わせ端部の防水性を向上できる。さらに、必要に応じて、慣用の固定具を用いて、より強固に固定してもよい。
以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。実施例で使用した材料の詳細は以下の通りであり、実施例の評価は以下に示す方法により測定した。
[使用材料]
ポリエステル長繊維不織布:東洋紡(株)製「5091P」、目付90g/m2、厚み0.63mm、密度0.14×10-6g/cm3
けい砂:トーヨ−マテラン(株)製「S8号珪砂」
平滑フィルム:王子エフテックス(株)製「12DL−07」、PETフィルム、厚み12μm
剥離フィルム:王子エフテックス(株)製「30RL−02」
改質アスファルト:100質量部のストレートアスファルト60〜80に、スチレン−ブタジエン共重合体20質量部、タルク20質量部を均一に混合して調製した改質アスファルト
アスファルト系粘着剤:100質量部のストレートアスファルト150〜200に、スチレン−ブタジエン共重合体30質量部、粘着付与剤30質量部、プロセス油10質量部を均一に混合して調製した粘着剤
アクリル・スチレン系エマルジョン:昭和電工(株)製「AP609LN」、不揮発分50%。
実施例1
ポリエステル長繊維不織布に、温度180〜200℃で、改質アスファルトを浸透させて、繊維層を調製した。改質アスファルトの割合は、ポリエステル長繊維不織布100質量部に対して490質量部であった。
含浸後、防水層の厚みがそれぞれ0.3mmとなるように、コーティングロールを用いて温度180℃で改質アスファルトを繊維層の両面に塗布し、第1および第2の防水層を積層した。
第1の防水層の表面における縦方向の幅110mmの端部に幅110mmの平滑フィルムを貼り合わせて平滑層を形成し、平滑フィルムを貼り合わせていない第1の防水層の上には、けい砂を130g/m2の量で撒敷して凹凸層を形成した後に、過剰のけい砂を取り除いた。
得られた平滑層および凹凸層の表面について、JIS B 0601に準拠し、表面粗さ計((株)東京精密製「サーフコム1400D」)を用いて、表面形状を測定したところ、平滑層(平滑フィルム表面)の算術平均粗さRaは11.08μmであり、最大高さRzは61.37μmであった。一方、凹凸層(けい砂の撒敷面)の算術平均粗さRaは23.77μmであり、最大高さRzは169.03μmであった。
さらに、平滑フィルムおよびけい砂の上から、樹脂塗工機を用いて、アクリル・スチレン系エマルジョンを30g/m2の塗布量(乾燥状態の塗布量)で塗布した後、乾燥し、平滑層および凹凸層の上に樹脂層が積層した積層シートを得た。
得られた積層シートにおいて、第2の防水層の上(露出面)に塗工機を用いて温度160〜180℃でアスファルト系粘着剤を厚み0.3mmで塗布した後、塗布面に剥離フィルムを貼り合わせ、第2の防水層の上に粘着層および剥離層が積層された防水シートを得た。
比較例1
平滑フィルムを積層せずに、第1の防水層の全面にけい砂を撒敷する以外は実施例1と同様にして防水シートを得た。
[接合強さの評価]
実施例1および比較例1で得られた防水シートを300mm(長手方向)×125mm(幅方向)に切断したシートを2枚用意し、第1の防水シートの剥離層を重ね合わせ部分のみ剥離し、50mm幅で第2の防水シートの樹脂層の端部(実施例1については、平滑層に相当する樹脂層の端部)と重ねて接合させ(剥離層を剥離して露出した粘着層と樹脂層とを接触させて)、標準状態(温度20℃、湿度51%)で24時間養生した。養生終了後、300mm(長手方向)×200mm(幅方向)のシートを長手方向と直交する方向に以下のように切断した。すなわち、長手方向の両端25mmを切断して除去し、残部の長手方向を5等分に切断し、幅50mmの試験体を5個作製した。
試験体の幅は、接合部の3箇所を0.1mm単位まで測定し、平均値を求めた。掴み間隔が100mmになるように試験体を引張試験機((株)島津製作所製「AG−X plus」)に取り付け、速度100mm/分で試験片が破断するまで引張、最大荷重を求めた。接合強さは、下記式に基づいて算出した。
T(接合強さN/cm)=P(最大荷重N)/W(試験体の幅cm)
比較例1の防水シートが30.4N/cmであったのに対して、実施例1の防水シートは41.4N/cmであり、比較例1よりも高い接合強さを示した。
[防水性の評価]
実施例1のシートを70mm角に2枚ずつ切り分けて試験片とし、厚み12mmの合板の上で、2枚のシートの端部を30mm幅で重ね合わせ、内径30mmのポリ塩化ビニル製パイプをシートの上に開口端をシート面に接触させて立て、パイプとシートとの隙間から水が染み出さないようにシールした。詳しくは、ポリ塩化ビニル製パイプの開口部の中心が、重ね合わせた上側シート端に位置するように、ポリ塩化ビニル製パイプを立設した。また、重ね合わせ端部においては、重ね合わせ部分のみ剥離層を剥離した剥離面で、隣接する試験片の平滑層の上の樹脂層の端部と重ね合わせて接合した。このように立設したパイプの上側開口部から、インクを加えて撹拌した水を30mmの水頭まで注水して、パイプに充填した。24時間静置後、パイプおよび試験片を取り除き、合板表面を確認し、シートの重ね合わせ部分から20mm以上流れ、合板を大きく濡らしたものを水漏れありと評価した。このような試験を5回行って評価したところ、いずれも水漏れがなかった。
また、重ね合わせ端部の幅を100mm、水頭の高さを300mmに変更して、実施例1の防水シートについて同様の試験を行った結果、いずれも水漏れがなかった。
実施例2
幅110mmの平滑フィルムを、平滑フィルムの端面が第1の防水層の端面から1mm内側に位置するように貼り合わせる以外は実施例1と同様にして、図2に示す構造を有する防水シートを製造した。
参考例1
幅110mmの平滑フィルムを、平滑フィルムの端面が第1の防水層の端面から3mm外側に位置するように貼り合わせる以外は実施例1と同様にして、図3に示す構造を有する防水シートを製造した。すなわち、比較例2の防水シート21は、剥離層22と、この剥離層22の上に積層された粘着層23と、この粘着層23の上に積層された第2の防水層28と、この第2の防水層28の上に積層された繊維層24と、この繊維層24の上に積層された第1の防水層25と、この第1の防水層25の端部の上に積層された平滑層26と、前記第1の防水層25における前記端部以外の領域の上に積層された凹凸層27と、第1の防水層25に相当する領域の上に積層された樹脂層29とで形成されており、平滑層26の端面は、第1の防水層25および樹脂層29の端面から、3mm外側に突出している。
[剥離性の評価]
実施例2および参考例1で得られた防水シートを、恒温槽内に60℃で3時間静置した。手で平滑層を軽くつまみ、引っ張ったところ、参考例1の防水シートは、手で簡単に引き剥がすことができたのに対して、実施例2の防水シートは、引き剥がすことはできなかった。