(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
架橋ポリオレフィン発泡シートの両面に接着剤層が設けられ、少なくともその一方の接着剤層上には両面離型性を有する離型フィルムが貼付されているシート防水工法用断熱材において、前記架橋ポリオレフィン発泡シートは架橋・発泡前の化学架橋剤配合の母板シートの両表面に加速電圧１５０〜３００ｋＶ、照射線量１０〜１５０ｋＧｙの条件下で電子線照射を行って表面近傍のみを電子線架橋させた後、加熱して全体を化学架橋させるとともに発泡させることにより得られ、前記前記架橋ポリオレフィン発泡シートは平均厚さ２０μｍ以上の緻密な表皮層を両面に有し、且つ表皮近傍の材料破壊強度が１．５ｋｇ／２５ｍｍ以上であり、さらに表皮表面の凹凸の山と谷の平均高低差が２００μｍ以下の平滑性を有することを特徴とするシート防水工法用断熱材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ビルなどの建築物の屋上コンクリートなどに、断熱及び防水の目的で施すシート防水工法に用いる断熱材及びそれに用いる架橋ポリオレフィン発泡シートの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
シート防水工法とは、例えばコンクリート造りの建築物の屋上に接着剤により樹脂発泡シートなどの断熱材、塩化ビニル樹脂（以下塩ビと略称する）、エチレンプロピレンジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）などからなる防水シートを順次貼り付けて建築物の防水化と断熱化を行う工法である。
【０００３】
従来のシート防水工法を塩ビ製防水シートの場合で具体的に例示すると、建築物の屋上のコンクリート下地にスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）系やニトリルゴム（ＮＢＲ）系などのゴム系接着剤を２５０ｇ／ｍ2程度塗布し乾燥させる工程、次にこの上に、厚さ１０〜５０ｍｍ程度で、発泡倍率２０〜３０倍程度のポリエチレン発泡シートの片面にロール刷毛などを使用してクロロプレンゴム（ＣＲ）系接着剤を２５０ｇ／ｍ2程度塗布し、十分なオープンタイムをとった後、この接着剤塗布面を貼り付ける工程、その後、さらにこの発泡シート上にロール刷毛などを用いてＣＲ系接着剤を塗布し、十分なオープンタイムをとった後、厚さ２ｍｍ程度の塩ビシートにＮＢＲ系接着剤を同様に塗布し十分オープンタイムをとった状態のものを貼り付ける工程からなっている。
【０００４】
ここで、この防水シート工法においては、強風時に屋上に負圧が生じ、この負圧がシートへの剥離力となって作用するため、少なくともシート間の接着力は１ｋｇ／２５ｍｍ以上、好ましくは１．５ｋｇ／２５ｍｍ以上であることが必要とされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来のシート防水工法では、接着剤の塗布回数が多く且つ複数種の接着剤を使用し、しかも現場作業であるため、その作業は煩雑を極めた。また、現場で接着剤を塗工する作業は、接着剤にトルエン、アセトン等の溶剤が含まれているために、引火のおそれがあり、樹脂発泡シートの性質上、接着剤塗布にロール刷毛等を使用すると、静電気が発生し、この放電により溶剤に引火する事故が発生しており、静電気の発生しない工法が求められていた。
【０００６】
さらに、接着剤の塗工は、下地のコンクリート面、断熱材である樹脂発泡シートの表裏面、防水シート面の計４面に施す必要があり、屋上の限られたスペースのなかで、接着剤を塗布した面を乾燥するためのオープンタイムの間接着剤を塗布したシートを広げておく必要があった。この間に雨が降ったり、強風が吹くと作業ができないため、天候の状況を予想しながら作業しなければならず、工期の進捗管理上大きな問題があった。
【０００７】
このため、近時においては、あらかじめ工場で樹脂発泡シートの表面にＣＲ系接着剤を塗布、乾燥させた接着剤付き樹脂発泡シートを作製し、これを施工現場に持ち込み、コンクリート下地面及び塩ビシート面に貼り合わせる方法の確立が急がれている。
【０００８】
ところで、シート防水工法用の断熱材として耐溶剤性が良いため好んで使用される架橋ポリオレフィン発泡シートには、化学架橋法及び電子線架橋法の２通りの製造方法があり、それぞれに欠点を有していた。
すなわち、化学架橋法による架橋ポリオレフィン発泡シートは、ポリオレフィンに架橋剤および熱分解型の発泡剤を配合した組成物を架橋剤および発泡剤の分解温度以下の温度で溶融押出成形した母板シートを、加熱炉中で架橋発泡させて得られる。この発泡シート表面は表皮膜厚さが２０〜３０μｍあり、接着剤の凝集力が十分に大きければ、１．５ｋｇ／２５ｍｍ以上の接着力を発揮するものであるが、表面の凹凸が大きく、予め塗布する接着剤の塗布量は少なくとも１００ｇ／ｍ2、好ましくは２００ｇ／ｍ2以上必要であった。ところが、一般的な接着剤の塗工設備では、多くても５０ｇ／ｍ2程度しか塗工することができないので、化学架橋ポリオレフィン発泡シートを断熱材として使用する場合は現場で接着剤の厚塗りが可能なロール刷毛などによる塗工作業を行わざるを得なかった。
【０００９】
一方、電子線架橋法による架橋ポリオレフィン発泡シートは、ポリオレフィンに熱分解型の発泡剤を配合した組成物を発泡剤の分解温度以下で溶融押出成形した母板シートに電子線照射をして架橋させ、その後加熱炉中で発泡させて得られる。この発泡シートの表皮は表皮膜厚さは８〜１２μｍと薄く、表面が平滑であるために、予め塗布する接着剤の塗布量は２５ｇ／ｍ2以上あれば材料破壊するに十分な接着力に到達するが、表皮下の発泡層の架橋度が十分に高くないこと及び表皮膜厚さの薄いことに起因して材料破壊強度（表皮強度）が低いため、０．７〜１ｋｇ／２５ｍｍ程度の接着力（材料破壊）しか得られず、強風時の負圧に耐えないことからシート防水工法用断熱材として使用するには難点があった。
【００１０】
そこで、本発明は、シート防水工法における上記した種々の問題を解決し、現場での接着剤塗工作業をできるだけ少なくし、且つ接着剤の総使用量を少なくするとともに、断熱材貼付の作業性を著しく改善することができ、強風時の負圧にも耐えるシート防水工法のための断熱材及びそれに用いる架橋ポリオレフィン発泡シートの製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明においては、架橋ポリオレフィン発泡シートの両面に接着剤層が設けられ、少なくともその一方の接着剤層上には両面離型性を有する離型フィルムが貼付されているシート防水工法用断熱材において、前記架橋ポリオレフィン発泡シートは架橋・発泡前の化学架橋剤配合の母板シートの両表面に加速電圧１５０〜３００ｋＶ、照射線量１０〜１５０ｋＧｙの条件下で電子線照射を行って表面近傍のみを電子線架橋させた後、加熱して全体を化学架橋させるとともに発泡させることにより得られ、前記前記架橋ポリオレフィン発泡シートは平均厚さ２０μｍ以上の緻密な表皮層を両面に有し、且つ表皮近傍の材料破壊強度が１．５ｋｇ／２５ｍｍ以上であり、さらに表皮表面の凹凸の山と谷の平均高低差が２００μｍ以下の平滑性を有することを特徴とするシート防水工法用断熱材が提供される。
【００１２】
また、シート防水工法用断熱材のための架橋ポリオレフィン発泡シートの好適な製造方法として、本発明においては、ポリオレフィン樹脂に発泡剤および化学架橋剤の配合された発泡性ポリオレフィン樹脂組成物を成形した母板シートの両表面に電子線照射を行って表面近傍のみを電子線架橋させた後、加熱して全体を化学架橋させるとともに発泡させることを特徴とする製造方法が提供される。
【００１３】
本発明における架橋ポリオレフィン発泡シートの緻密な表皮層は、電子線架橋と化学架橋の両者の架橋を施すことによって得ることができる。また、その内層は化学架橋のみが施された発泡層とすることによって耐圧縮性に優れた高倍率発泡体とすることができる。このような発泡シートは、表皮層の平均厚さが２０μｍ以上で、表皮近傍の材料破壊強度が１．５ｋｇ／２５ｍｍ以上、平均高低差が２００μｍ以下の表面平滑性を有する。
【００１４】
なお、ここでいう材料破壊強度は、次のように測定する。まず、(1)厚さ２ｍｍの塩ビシートに接着剤２５０ｇ／ｍ2をくしごてを用いて塗布し、室温で５分間乾燥させる、(2)これにプライマー付き発泡シートを重ね合わせゴムローラで圧着し、２４時間以上放置する、(3)引張速度２００ｍｍ／分で１８０度方向の剥離試験を行い発泡シートが材料破壊した場合、その強度をもって材料破壊強度（＝表皮強度）という。
また、表皮層の平均厚さおよび表皮表面の平均高低差は、任意の複数箇所の発泡シート断面のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真像から測定し平均値から求める。写真の拡大倍率は特に限定するものではないが、例えば、平均厚さを求める場合には２００倍程度、高低差を求めるときには３５倍程度とする。
【００１５】
本発明における架橋ポリオレフィン発泡シートは例えば次のような方法で製造することができる。まず、ポリオレフィン樹脂１００重量部に対して、ジクミルパーオキサイド、ジターシャリーブチルパーオキサイド、2,5-ジメチル2,5ージ（ターシャリーブチルパーオキシ）ヘキサンなどの架橋剤０．５〜１．５重量部およびジアゾカーボンアミド、ＮＮ’ジニトロソペンタメチレンテトラミンなどの発泡剤１０〜２５重量部を必須成分として配合した混和物とする。次に、この混和物を架橋剤および発泡剤の分解温度以下の温度で溶融押出成形して母板シートとし、この母板シートの両面に（室温で）電子線を照射して母板シート表面のみ架橋させる。ついで、この照射済み母板シートを、例えば金網製コンベアを有する熱風加熱炉中で架橋剤および発泡剤の分解温度以上に加熱して母板全体を化学架橋させると同時に発泡させ、冷却工程を経て架橋ポリオレフィン発泡シートを製造する。
【００１６】
ここで、電子線照射は、加速電圧１５０〜３５０ｋＶ、特に２００〜３００ｋＶ，照射線量１０〜１５０ｋＧｙ、特に４０〜１００ｋＧｙの条件下で 行うのが好ましい。このような条件下で電子線照射を行うと、表皮近傍の架橋とシート内部の発泡性とのバランスがとれ、シート防水工法用断熱材に適した、適度の表皮強度をもつ高発泡倍率の発泡シートが得られる。
また、本発明における架橋ポリオレフィン発泡シートは、耐圧縮性、断熱性の観点から、発泡倍率２０〜４０倍（無機物を充填していない場合、密度0.025〜0.05ｇ／ｃｃ程度）、特に２５〜３５倍の範囲のものが好適である。さらに、発泡シートの厚さは、特に制限されるものではないが、通常５〜５０ｍｍ程度のものが用いられる。発泡シートは、１枚で構成されていてもよいし、複数枚を積層したものでもよい。発泡シートの厚さが１５ｍｍ以上のものは通常積層して使用される。
【００１７】
なお、本発明におけるポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン；エチレン−アクリル酸アルキルエステル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−αオレフィン共重合体などのエチレン系共重合体の群から選ばれるいずれか１種もしくは２種以上の混合物を用いることができる。
また、前記混和物にはその他の添加剤として、酸化防止剤、着色剤、難撚剤、充填剤などを適宜配合することができる。
【００１８】
本発明のシート防水工法用断熱材は、上記のような特定構造の架橋ポリオレフィン発泡シートの両表面に接着層が設けられ、その少なくとも一方の接着剤層の上には両面離型性を有する離型フィルムが設けられている。この接着剤層は、市販の塗工設備により２５〜５０ｇ／ｍ2程度の量の接着剤を架橋ポリオレフィン発泡シート上に塗工し乾燥して設ける。接着剤としては、塩ビシート用としてニトリルゴム系接着剤が、ゴムシート用としてクロロプレン系接着剤が接着力の点で好ましい。
【００１９】
また、離型フイルムとしては、接着剤層から容易に剥離ができるとともに、本発明の断熱材を長尺の巻回体としてもしくは定尺体複数枚を重ねて保管、運搬ができるように、その両表面離型性を有するものが用いられ、ポリエチレンフィルム、ポリエステルフィルムなどのプラスチックフイルムが好適である。
また、架橋ポリオレフィン発泡シートはその両表面にコロナ処理が施されていることが望ましい。コロナ処理により表面ぬれ指数を４０dyne／ｃｍ以上とすることができ、発泡シートの両面に塗布される接着剤との親和性を向上させることができる。
【００２０】
【作用】
本発明における架橋ポリオレフィン発泡シートは、表皮表面の凹凸の山と谷の平均高低差が２００μｍ以下の平滑性を有するので、接着剤が均一に塗布され、塗布量が２５〜５０ｇ／ｍ2程度で充分な接着力（１．５ｋｇ／２５ｍｍ以上）が得られ、強風時の負圧が加わっても接着界面からの剥離を防止できる。また、平均厚さ２０μｍ以上の緻密な表皮層を有しており、表皮近傍の材料破壊強度（表皮強度）が１．５ｋｇ／２５ｍｍ以上と高いので、強風時の負圧によって防水シートに剥離力が加わっても、発泡シートが材料破壊することもない。
【００２１】
さらに、架橋ポリオレフィン発泡シートの両表面には接着剤層が工場内で設けられているので、塗布量管理により安定した接着力が得られるうえ、現場でのロール刷毛による接着剤塗工時の静電気発生がないため溶剤への引火のおそれもない。また、現場での接着剤塗工はコンクリート下地面と防水シート裏面の２面のみであるので、オープンタイムをとるための面積は半分で済み、現場での接着剤使用量が従来の半分で済む。現場での接着剤の準備も種類が少なくて済む。
また、本発明の断熱材は保管、運搬の都合上、長尺の巻回体として重ね巻きしてもしくは定尺体複数枚を重ねて製品化、流通することになるが、その際接着剤層の少なくとも一方の面に両面離型性を有する離型フィルムが貼付されているので、結果的にゴミなどの接着阻害因子から両面の接着剤層が同時に保護され、接着性能が維持できる。しかも、本発明の断熱材を屋上で施工する際には、離型フィルムを貼付した側を上にして他方の接着剤層側をコンクリートスラブ上に貼り付け、そのあと離型フィルムを剥せば、直ちに次工程の防水シート貼着工程に入ることができる。離型フィルムを矧がす前であれば、その上を歩くこともできる。
【００２２】
【実施例】
実施例１
高圧法ポリエチレン（密度0.920ｇ／ｃｍ3、ＭＩ0.8）１００重量部に対して、アゾジカーボンアミドを１７重量部、ジクミルパーオキサイド０．８重量部を配合し、均一に混合し、これを押出機により幅３５０ｍｍ、厚さ２．５ｍｍの発泡用母板シートを製造した。
次に、この発泡用母板シートの上下両面に加速電圧３００ｋＶの電子線照射器で表裏面に７０ｋＧｙ照射しこの照射シートを金網製コンベアに載せて加熱炉中で２２０℃の熱風を５分間送って加熱し発泡させた。
その結果、幅１０００ｍｍ，厚さ１０ｍｍ、密度が0.03ｇ／ｃｃで、両表面層のみに電子線照射と化学架橋が施された緻密な表皮層からなり、内層は化学架橋が施された架橋ポリエチレン発泡シートが得られた。このシートの１０箇所を切り取りそれぞれにつきその断面のＳＥＭ写真（２００倍、３５倍）を撮り、表皮部の緻密な気泡部分の厚さおよび表皮表面の高低差を測定し、平均値を求めたところ、表皮層の平均厚みは２５μｍ、表皮表面の凹凸の山と谷の平均高低差は約１００μｍであった。
【００２３】
得られた架橋ポリエチレン発泡シートの表裏にコロナ放電処理を施し、表面濡れ指数を４５ｄｙｎ／ｃｍとして、更にその表裏面にＮＢＲ系接着剤を４０ｇ／ｍ2（固形分２０重量％）塗工し、赤外線ヒーターで十分に乾燥して接着剤層を設け、その一方の接着剤層に離型用ポリエチレンフィルムを貼付してロール状に巻き取った本発明の防水シート工法用断熱材を得た。
厚さ８ｍｍのコンクリートスレート板（ＪＩＳＡ−５４０３(F)）面にＮＢＲ系接着剤をロール刷毛で２５０ｇ／ｍ2の割合で塗工し、オープンタイムを３０分とった後、上記の断熱材を離型用ポリエチレンフィルム側を上にして貼り付け、ロール転圧（線圧２ｋｇ／ｃｍ）した。さらに、塩ビシート面にＮＢＲ系接着剤を２５０ｇ／ｍ2塗工しオープンタイムを３０分とって接着剤付き塩ビシートを用意し、先に貼り付けた断熱材から離型用ポリエチレンフィルムを剥し直ちにその上に接着剤付き塩ビシートを貼り付けロール転圧した。本試験片を２０℃、６５％ＲＨの環境下で１６８時間養生したのち、引っ張り速度２００ｍｍ／分で１８０度剥離試験を行ったところ、常態接着力は１．９ｋｇ／２５ｍｍであり、発泡シートの材料破壊が起こった（強風時の負圧には充分耐える表皮強度であることは言うまでもない）。また、接着作業時に静電気の発生は全く見られなかった。
【００２４】
実施例２
実施例１で得たと同じ架橋ポリエチレン発泡シートの両表面にコロナ放電処理を施し、表面濡れ指数を４５ｄｙｎ／ｃｍとして、更にその表裏面にＣＲ系接着剤を３０ｇ／ｍ2（固形分２３重量％）塗工し、赤外線ヒーターで十分に乾燥して接着剤層を設け、その一方の接着剤層に離型用ポリエチレンフィルムを貼付して本発明の防水シート工法用断熱材を得た。
厚さ８ｍｍのコンクリートスレート板（ＪＩＳＡ−５４０３(F)）にＣＲ系プライマーを１５０ｇ／ｍ2塗工し、オープンタイムを１５分とった後、この上にＣＲ系接着剤を２００ｇ／ｍ2塗工し、オープンタイムを３０分とった。この上に上記の断熱材を離型用ポリエチレンフィルム側を上にして貼り付け、ロール転圧（線圧２ｋｇ／ｃｍ）した。さらに、ゴム（ＥＰＤＭ）シート面にＣＲ系接着剤を２００ｇ／ｍ2塗工しオープンタイムを３０分とって接着剤付きゴムシートを用意し、先に貼り付けた断熱材から離型用ポリエチレンフィルムを剥し直ちにその上に接着剤付きゴムシートを貼り付けロール転圧した。本試験片を実施例１と同様に養生したのち、実施例１と同様の条件で剥離試験を行ったところ、常態接着力は１．９ｋｇ／２５ｍｍであり、発泡シートの材料破壊が起こった（強風時の負圧には充分耐える表皮強度であることは言うまでもない）。
【００２５】
比較例１
実施例１と同じ出発原料を用いて、押出機により実施例１と同サイズの発泡用母板シートを製造した。
次に、電子線照射を行わずに母板シートを金網製コンベアに載せて加熱炉中で２２０℃の熱風を５分間送って加熱し発泡させた。
その結果、幅１０００ｍｍ，厚さ１０ｍｍ、密度が0.03ｇ／ｃｃの化学架橋が施された架橋ポリエチレン発泡シートが得られた。このシートの１０箇所を切り取りそれぞれにつきその断面のＳＥＭ写真（２００倍、３５倍）を撮り、表皮部の緻密な気泡部分の厚さおよび表皮表面の高低差を測定し、平均値を求めたところ、表皮層の平均厚みは２５μｍ、表皮表面の凹凸の山と谷の平均高低差は約３００μｍであった。
【００２６】
得られた架橋ポリエチレン発泡シートの表裏にコロナ放電処理を施し、表面濡れ指数を４５ｄｙｎ／ｃｍとして、更にその表裏面にＮＢＲ系接着剤を４０ｇ／ｍ2（固形分２０％）塗工し、赤外線ヒーターで十分に乾燥して接着剤層を設け、その一方の接着剤層に離型用ポリエチレンフィルムを貼付して断熱材を得た。
以下実施例１と同様にして試験片を作り同条件で剥離試験をおこなったところ、常態接着力は０．５ｋｇ／２５ｍｍで、発泡シート表面からの剥離であった。
【００２７】
比較例２
高圧法ポリエチレン（密度0.921ｇ／ｃｍ3、ＭＩ６）１００重量部に対して、アゾジカーボンアミドを１７重量部、ステアリン酸亜鉛、酸化亜鉛各０．５重量部を配合し、均一に混合し、これを押出機により幅３５０ｍｍ、厚さ1.3ｍｍの発泡用母板シートを製造した。
次に、この発泡用母板シートの上下両面に加速電圧５００ｋｖの電子線照射器で表裏面に７０ｋＧｙ照射しこの照射シートを金網製コンベアに載せて加熱炉中で２２０℃の熱風を５分間送って加熱し発泡させた。
その結果、幅１０００ｍｍ，厚さ５ｍｍ、密度が0.03ｇ／ｃｃの電子線架橋ポリエチレン発泡シートが得られた。このシートの１０箇所を切り取りそれぞれにつきその断面のＳＥＭ写真（２００倍、３５倍）を撮り、表皮部の緻密な気泡部分の厚さおよび表皮表面の高低差を測定し、平均値を求めたところ、表皮層の平均厚みは１５μｍ、表皮表面の凹凸の山と谷の平均高低差は約１００μｍであった。
【００２８】
得られた架橋ポリエチレン発泡シートの表裏にコロナ放電処理を施し、表面濡れ指数を４５ｄｙｎ／ｃｍとしたのち、２枚重ねて貼り合わせて厚さ１０ｍｍの発泡シートとした。更にその表裏面にＮＢＲ系接着剤を４０ｇ／ｍ2（固形分２０％）塗工し、赤外線ヒーターで十分に乾燥して接着剤層を設け、その一方の接着剤層に離型用ポリエチレンフィルムを貼付して断熱材を得た。
以下実施例１と同様にして試験片を作り同条件で剥離試験をおこなったところ、常態接着力は０．７ｋｇ／２５ｍｍで、発泡シート表皮の材料破壊であった。
【００２９】
【発明の効果】
以上の実施例、比較例からわかるように、本発明の防水シート工法用断熱材によれば、施工現場で断熱材の表裏面に接着剤を塗工することなく、強風時の負圧にも耐える接着力（材料破壊強度）が得られ、接着剤の総使用量を少なくするとともに、現場での接着剤塗工作業を少なくすることができ、特に断熱材表面へのロール刷毛塗工作業がなくなるので静電気発生による引火の危険を回避できる。さらに、本発明によれば、現場での接着剤塗工面積が半減し、断熱材貼付の作業性が著しく改善される結果、工期の大幅短縮が可能となる。
また、本発明の製造方法によれば、緻密な表皮層を有し、表皮近傍の材料破壊強度が大きく、耐圧縮性、断熱性に優れた、防水シート工法用断熱材に適した発泡シートを提供することができる。