(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の防水措置のために形成される防水層に用いられる防水層用材料であって、該防水層用材料がポリアミド樹脂を含み、
該ポリアミド樹脂の軟化点が７０℃以上１７０℃以下であり、１８０℃における溶融粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上９０００ｍＰａ・ｓ以下であり、
道路橋床版表面又はプライマー層が形成された該道路橋床版表面に塗布して、該道路橋床版と該橋床版上に敷設される舗装用混合物との間に防水層を形成するために用いられることを特徴とする防水層用材料。
【請求項２】
前記ポリアミド樹脂の１８０℃における溶融粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上１，９００ｍＰａ・ｓ以下である、請求項１に記載の防水層用材料。
【請求項３】
前記防水層用材料が、前記ポリアミド樹脂とアスファルトとを含むアスファルト混合物を含有し、前記ポリアミド樹脂とアスファルト混合物との合計質量基準において、前記ポリアミド樹脂の配合割合が５質量％以上である、請求項１又は２に記載の防水層用材料。
【請求項４】
前記アスファルト混合物が、ストレートアスファルトに熱可塑性エラストマーを添加した改質アスファルトである請求項３に記載の防水層用材料。
【請求項５】
防水層用材料の軟化点が７０℃以上１７０℃以下、かつ該防水層用材料の１８０℃における溶融粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上９０００ｍＰａ・ｓ以下である請求項１〜４のいずれか一項に記載の防水層用材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の防水措置のために形成される防水層に用いられる防水層用材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物、橋等の構造物には、構造物の屋根、外側から構造内部への水分の侵入を防ぐために、防水措置が施されている。防水措置には、施工場所、構造物を構成する材料等に応じて、アスファルト塗膜防水工法、ＦＲＰ系塗膜防水工法、樹脂塗膜防水工法等が挙げられる。
構造物のうち、道路橋では、上記工法のうち、施工コスト、施工工期、床版とアスファルト舗装との接着性の観点から、アスファルト塗膜防水が用いられることが多い。道路橋では、鋼鈑やコンクリート等で形成された床版の表面に、アスファルト舗装が施工されており、床版とアスファルト舗装との間には、アスファルト塗膜防水工法により防水層が形成されている。
アスファルト塗膜防水工法には、加熱したアスファルトコンパウンドを防水層用材料として用いて、これを床版表面に１〜２ｍｍ程度の厚みで塗布して、アスファルトコンパウンド膜を形成する方法や、工場で予め成型された不織布又は織布等にアスファルトコンパウンドを含浸させた１〜３ｍｍ程度の厚みのアスファルトシートを用いて、該アスファルトシートと床版との間に、加熱溶融したアスファルトコンパウンドを流し込みながら床版にアスファルトシートを貼り付けるアスファルトシート流貼工法（特許文献１参照）などがある。
これらのアスファルト塗膜防水工法に用いる防水層用材料として、ストレートアスファルトに熱可塑性エラストマーを添加して改質したものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３２２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の防水層用材料に用いられる熱可塑性エラストマーは、粘弾性物質であるため、高温ほど接着強度が低下する。道路橋面は、冬季では−１０℃程度になることがあり、夏季の日中では５０℃を超え、６０℃程度になることがある。特に、防水層用材料が、道路橋の床版とアスファルト舗装との間に施工される場合には、接着強度が低下しやすく、車両のブレーキによるせん断力で防水層にズレが生じ、上に舗設されたアスファルト混合物もともにずれてひび割れが生じ、雨水が浸入することでアスファルト混合物が剥がれポットホールに発展するなど、耐用年数が低下する懸念があった。
このように、道路橋床版のような過酷な温度条件ならびに交通条件下であっても適用できるように、アスファルト塗膜防水に用いる防水層用材料には、更なる改良が求められていた。
そこで、本発明は、低温のせん断強度を損なうことなく、高温のせん断強度に優れるとともに、施工性にも優れる防水層用材料の提供を目的とする。なお、低温とは−１０℃以下の条件をいい、高温とは６０℃以上の条件をいう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定のポリアミド樹脂単体或いはアスファルトコンパウンドに特定のポリアミド樹脂を混合して得られた混合物を用いることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下のことを要旨とする。
［１］構造物の防水措置のために形成される防水層に用いられる防水層用材料であって、該防水層用材料がポリアミド樹脂を含み、該ポリアミド樹脂の軟化点が７０℃以上１７０℃以下であり、１８０℃における溶融粘度が１００ｍＰａ・s以上９０００ｍＰａ・s以下であることを特徴とする防水層用材料。
［２］前記防水層用材料が、前記ポリアミド樹脂とアスファルトとを含むアスファルト混合物を含有し、前記ポリアミド樹脂とアスファルト混合物との合計質量基準において、前記ポリアミド樹脂の配合割合が５質量％以上である、［１］に記載の防水層用材料。
［３］前記アスファルト混合物が、ストレートアスファルトに熱可塑性エラストマーを添加した改質アスファルトである［２］に記載の防水層用材料。
［４］防水層用材料の軟化点が７０℃以上１７０℃以下、かつ該防水層用材料の１８０℃における溶融粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上９０００ｍＰａ・ｓ以下である［１］〜［３］のいずれかに記載の防水層用材料。
［５］道路橋床版と該橋床版上に敷設される舗装用混合物との間に配置されて防水層を形成する［１］〜［４］のいずれかに記載の防水層用材料。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、低温及び高温のせん断強度に優れるとともに、施工性に優れる防水層用材料を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、防水層用材料のせん断試験に用いる供試体の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明に係る防水層用材料について、以下、詳細に説明する。防水層とは、建物、橋等の構造物の屋根等に、外部から構造内部への水分の侵入を防ぐために、配置されるものである。防水層用材料とは、このような防水層を形成するために用いられる材料を指す。本実施形態においては、構造物が道路橋である場合について説明する。道路橋では、鋼鈑やコンクリート等で形成された床版の表面にアスファルト舗装が施工されており、床版とアスファルト舗装との間に防水層が形成されている。
【０００９】
［防水層用材料］
本発明の実施形態に係る防水層用材料は、構造物の防水措置のために形成される防水層に用いられる防水層用材料であって、ポリアミド樹脂を含み、該ポリアミド樹脂の軟化点が７０℃以上１７０℃以下であり、１８０℃における溶融粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上９０００ｍＰａ・s以下である。
このように特定の物性のポリアミド樹脂を用いることにより、低温から高温まで優れたせん断強度が得られるのは、ポリアミド樹脂が有するアミド結合が、鋼版、コンクリートで形成された床版、アスファルト舗装に含まれる骨材等に吸着し易く、これらを低温から高温まで強固に接着させることができるためと推定される。
【００１０】
本明細書中、高温のせん断強度とは、後述する実施例に記載した試験用の供試体を用いて測定される６０℃におけるせん断試験結果に基づくせん断応力のことである。また、低温のせん断強度とは、後述する実施例に記載した道路橋床版防水便覧に記載された方法に準拠して測定される−１０℃におけるせん断試験結果に基づくせん断応力のことである。また、防水性とは、後述する実施例に記載した道路橋床版防水便覧に記載された方法に準拠して測定される防水性試験IIの結果をいう。
本発明の実施形態に係る防水層用材料の軟化点は、良好な高温のせん断強度が得られる観点から、７０℃以上、好ましくは７５℃以上、より好ましくは７７℃以上であり、良好な低温のせん断強度が得られる観点から、１７０℃以下、好ましくは１５０℃以下、より好ましくは１３０℃以下、さらに好ましくは１２０℃以下、さらに好ましくは１１０℃以下、さらに好ましくは１００℃以下、さらに好ましくは９０℃以下である。
通常、防水層の上に施工されるアスファルト合材は、１５０℃程度の温度で施工されることから、防水層用材料の軟化点が１７０℃以下の場合に、アスファルト合材の熱でポリアミド樹脂が溶融し、接着力が発揮することができ、低温でのせん断強度に優れると推定される。
【００１１】
本実施形態に係る防水層用材料は、更に、１８０℃における溶融粘度が、良好な低温のせん断強度が得られる観点から、１００ｍＰａ・ｓ以上、好ましくは２００ｍＰａ・ｓ以上、より好ましくは３００ｍＰａ・ｓ以上、さらに好ましくは５００ｍＰａ・ｓ以上、さらに好ましくは８００ｍＰａ・ｓ以上、さらに好ましくは１０００ｍＰａ・ｓ以上、さらに好ましくは１５００ｍＰａ・ｓ以上であり、良好なせん断強度、施工性、及び防水性が得られる観点から、９０００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは５０００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは４０００ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは２５００ｍＰａ・ｓ以下である。
本実施形態に係る防水層用材料は、ポリアミド樹脂を含み、更に、アスファルトを含んでいてもよい。また、通常のアスファルト混合物に含められるような樹脂、ゴム成分、添加剤等を含んでいてもよい。
【００１２】
防水層用材料中、ポリアミド樹脂の含有量は、低温及び高温のせん断強度に優れる観点から、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、さらに好ましくは３０質量％以上、さらに好ましくは４０質量％以上、さらに好ましくは５０質量％以上、さらに好ましくは６０質量％以上、さらに好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上、さらに好ましくは９５質量％以上、好ましくは１００質量％以下、さらに好ましくは１００質量％である。
防水層用材料が、更にアスファルトを含む場合、防水層用材料中、ポリアミド樹脂とアスファルトとを含むアスファルト混合物の含有量は、低温及び高温のせん断強度に優れる観点から、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、さらに好ましくは９５質量％以上、さらに好ましくは９９質量％以上、好ましくは１００質量％以下、さらに好ましくは１００質量％である。
以下、本実施形態に係る防水層用材料を構成することのできるポリアミド樹脂、アスファルト混合物について詳細に説明する。
【００１３】
［ポリアミド樹脂］
＜ポリアミド樹脂の性状＞
本発明の実施形態に係る防水層用材料に適用可能なポリアミド樹脂を説明する。ポリアミド樹脂の軟化点は、良好な高温のせん断強度が得られる観点から、７０℃以上、好ましくは７５℃以上、より好ましくは７７℃以上であり、良好な低温のせん断強度が得られる観点から、１７０℃以下、好ましくは１５０℃以下、より好ましくは１３０℃以下、さらに好ましくは１２０℃以下、さらに好ましくは１１０℃以下、さらに好ましくは１００℃以下、さらに好ましくは９０℃以下である。
本実施形態に係る防水層用材料に適用可能なポリアミド樹脂は、更に、１８０℃における溶融粘度が、良好な低温のせん断強度が得られる観点から、１００ｍＰａ・ｓ以上、好ましくは２００ｍＰａ・ｓ以上、より好ましくは３００ｍＰａ・ｓ以上、さらに好ましくは５００ｍＰａ・ｓ以上、さらに好ましくは８００ｍＰａ・ｓ以上、さらに好ましくは１０００ｍＰａ・ｓ以上、さらに好ましくは１５００ｍＰａ・ｓ以上であり、良好なせん断強度、施工性、及び防水性が得られる観点から、９０００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは５０００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは４０００ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは２５００ｍＰａ・ｓ以下である。
ポリアミド樹脂の軟化点と溶融粘度は、後述するように、ポリアミド樹脂の原料であるカルボン酸組成やアミン組成により、調整することができる。
【００１４】
＜ポリアミド樹脂の構造＞
アミド結合（−ＣＯＮＨ−）を有する高分子化合物であれば、いかなる化学構造を有するポリアミド樹脂を使用することもできる。ポリアミド樹脂は、例えば、主として脂肪族骨格からなるナイロンであってもよいし、主として芳香族骨格をもつアラミドであってもよい。さらにはこの両者以外の骨格構造を有するものでもよい。一方で好適に用いられる構造体としては、ジアミンと、モノカルボン酸及びジカルボン酸乃至重合脂肪酸とからなるポリアミドが挙げられる。
【００１５】
ポリアミド樹脂は、通常、環状ラクタムの開環重合反応や、アミノ酸やその誘導体の自己縮合反応、カルボン酸とアミン化合物との縮重合反応などにより得られる。カルボン酸とアミン化合物との縮重合反応によるポリアミド樹脂は、例えば、カルボン酸とアミン化合物とを縮合（縮重合）反応させて得ることができる。
縮重合反応の一方の原料であるカルボン酸においては、モノカルボン酸、ジカルボン酸、重合脂肪酸を好適に用いることができる。
モノカルボン酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラギジン酸、ベヘニン酸などが挙げられる。また、不飽和脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エイコセン酸、エルシン酸、天然油脂より得られる混合脂肪酸（トール油脂肪酸、米ヌカ脂肪酸、大豆油脂肪酸、牛脂脂肪酸等）などが挙げられ、これらは単独で使用してもよく、二種以上を併用してもよい。
ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、及びアルケニルコハク酸が挙げられる。アルケニルコハク酸としては、好ましくは、アルケニル基が炭素数４〜２０のものが好ましい。
【００１６】
重合脂肪酸は、不飽和結合を有する一塩基性脂肪酸を重合して得られる重合物、または不飽和結合を有する一塩基性脂肪酸のエステル化物を重合して得られる重合物である。重合脂肪酸としては、植物油脂由来のダイマー酸の脱水縮合反応により得られる構造物が挙げられる。
当該不飽和結合を有する一塩基性脂肪酸としては、通常１〜３の不飽和結合を有する総炭素数が８〜２４の不飽和脂肪酸が用いられる。これらの不飽和脂肪酸として、例えば、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、天然の乾性油脂肪酸、天然の半乾性油脂肪酸などが挙げられる。また、不飽和結合を有する一塩基性脂肪酸のエステルとしては、上記不飽和結合を有する一塩基性脂肪酸と脂肪族アルコール、好ましくは、炭素数１〜３の脂肪族アルコールとのエステルが挙げられる。前記不飽和結合を有する一塩基性脂肪酸を重合して得られる重合物、または不飽和結合を有する一塩基性脂肪酸のエステル化物を重合して得られる重合物である重合脂肪酸は、二量体を主成分とするものが好ましい。例えば、炭素数１８の不飽和脂肪酸の重合物として、その組成が、炭素数１８の一塩基酸（単量体）０〜１０質量％、炭素数３６の二塩基酸（二量体）６０〜９９質量％、炭素数５４の三塩基酸以上の酸（三量体以上）３０質量％以下のものが市販品として入手できる。
さらに、カルボン酸成分としては、モノカルボン酸、ジカルボン酸及び重合脂肪酸のほか、舗装用混合物の物性を阻害しない範囲で、その他のカルボン酸を加えてもよい。
これらカルボン酸においては、モノカルボン酸と重合脂肪酸の組み合わせが特に好適に用いられる。なお、カルボン酸は、炭素数１〜３のアルコールとのエステルであってもよい。
【００１７】
カルボン酸成分を構成するモノカルボン酸と、重合脂肪酸とを組み合わせて使用する場合には、その配合割合は、軟化点と１８０℃の溶融粘度を調整し、低温及び高温のせん断強度を高める観点から、カルボン酸成分全量基準で、モノカルボン酸が０モル当量％以上５０モル当量％以下、重合脂肪酸が５０モル当量％以上１００モル当量％以下であることが好ましく、モノカルボン酸が０モル当量％以上３５モル当量％以下、重合脂肪酸が６５モル当量％以上１００モル当量％以下であることがより好ましく、モノカルボン酸が０モル当量％以上２０モル当量％以下、重合脂肪酸が８０モル当量％以上１００モル当量％以下であることがさらに好ましく、モノカルボン酸が５モル当量％以上１８モル当量％以下、重合脂肪酸が８２モル当量％以上９５モル当量％以下であることがさらに好ましく、モノカルボン酸が６モル当量％以上１５モル当量％以下、重合脂肪酸が８０モル当量％以上１００モル当量％以下であることがさらに好ましい。
【００１８】
また、縮重合反応の他方の原料であるアミン化合物としては、ポリアミン、アミノカルボン酸、アミノアルコールなどが挙げられる。ポリアミンとしては、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、プロピレンジアミンなどの脂肪族ジアミン、ジエチレントリアミンなどの脂肪族トリアミン、キシリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミンなどの芳香族ジアミン、ピペラジン、イソホロンジアミンなどの脂環式ジアミンが挙げられる。アミノカルボン酸としては、メチルグリシン、トリメチルグリシン、６−アミノカプロン酸δ−アミノカプリル酸、ε−カプロラクタムなどが挙げられる。アミノアルコールとしては、エタノールアミン、プロパノールアミンなどが挙げられる。
これら原料として使用される各化合物は、それぞれ単独でまたは２種以上混合して用いることができる。
また、アミン化合物として、ポリアミンを含むアミン成分、特に好ましくは、前記アミン化合物として２種以上の脂肪族ジアミンを含むアミン成分を用いることができる。
【００１９】
これらのカルボン酸成分とアミン成分とを縮合して得られるポリアミド樹脂であれば、本発明に用いるポリアミド樹脂に要求される分子量、分子量分布、軟化点や溶融粘度などの特性を満たすものを容易に見出すことができる。
ポリアミド樹脂の軟化点及び溶融粘度は、主にモノカルボン酸と重合脂肪酸を含むカルボン酸成分等それ以外のカルボン酸との仕込み比率により調整できる。前述に記載のとおり、モノカルボン酸の仕込み比率を減少させ、重合脂肪酸の仕込み比率を増加させることで軟化点が高くなり、溶融粘度も合わせて向上する傾向にある。
また、ポリアミド樹脂の軟化点、溶融粘度は、構造の異なるアミン成分を併用することでも調整できる。構造の異なるアミン成分を２種類以上併用して得られたポリアミドは、単一のアミンを使用して得られたポリアミドと比較して、溶融粘度を下げることが可能となる。この理由については、分子間のアミド結合力が低下するためだと考えられる。また単一のアミンを使用して得られたポリアミドは高い軟化点を示すが、構造の異なるアミン成分を２種類以上併用して得られたポリアミドは、軟化点も下げることが可能となる。
アミン化合物として２種以上の脂肪族ポリアミンを含むアミン成分、最も好ましくは２種以上の脂肪族ジアミンから選ばれるアミン成分を用いて得られたポリアミド樹脂が、上述の性能に特に優れる。
【００２０】
次に、前記カルボン酸成分とともに用いるアミン成分に含まれるポリアミンとしては、脂肪族ジアミン及び芳香族ジアミンを用いることができる。とくにその他のアミン成分としては、好ましい１８０℃粘度と軟化点範囲に入る範囲で市販のモノアミンやトリアミン、テトラミン等のポリアミンをジアミンに併用することができる。
ポリアミド樹脂として好ましい１８０℃の溶融粘度と軟化点を得る観点から、アミン成分における前記各ポリアミンの配合割合が、アミン成分全量基準で、脂肪族ジアミンが０モル当量％以上１００モル当量％以下、芳香族ジアミンが０モル当量％以上２０モル当量％以下であることが好ましく、脂肪族ジアミンが５０モル当量％以上１００モル当量％以下、芳香族ジアミンが０モル当量％以上１０モル当量％以下であることが好ましい。
ポリアミド樹脂として好ましい１８０℃の溶融粘度と軟化点を得る観点から、アミン成分は脂肪族ジアミンとすることが好ましく、用いる脂肪族ジアミンとしては、エチレンジアミンとヘキサメチレンジアミンが好ましく、最適な軟化点を得る観点からアミン成分全量基準で、エチレンジアミンが３０モル当量％以上７０モル当量％以下、ヘキサメチレンジアミンが３０モル当量％以上７０モル当量％以下であることが好ましく、エチレンジアミンが４０モル当量％以上６０モル当量％以下、ヘキサメチレンジアミンが４０モル当量％以上６０モル当量％以下であることがより好ましい。
【００２１】
前記脂肪族ジアミンとしては、炭素数２〜６の脂肪族ジアミンが好ましく、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどが例示できる。また、芳香族ジアミンとしてはキシリレンジアミン、ジアミノジフェニルエーテル、ジアミノジフェニルスルホン、メチレンビスクロロアニリン等を用いることができる。本発明においては特に２種以上の上述アミンを併用することが好ましく、これによってポリアミド分子同士のアミド基の配向性を調整することができ、これによって結晶性や分子間相互作用が低減できることから、軟化点や１８０℃溶融粘度の調製を容易に達成できる。中でもエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン及びｍ−キシリレンジアミンから選ばれる２種以上を含むことが好ましい。
【００２２】
ポリアミド樹脂は、前記各原料化合物を公知の反応条件下で縮合反応させることにより製造することができる。例えば、カルボン酸成分とポリアミン化合物などのアミン成分とをモル当量比（カルボン基／アミノ基）１．０／１．２〜１．２／１．０で混合、加熱し、例えば、１８０〜２５０℃で縮合反応させればよい。
【００２３】
［アスファルト混合物］
本実施形態に係る防水層用材料がポリアミド樹脂とアスファルト混合物を含む場合において、使用可能なアスファルト混合物について、具体的に説明する。
本実施形態において使用可能なアスファルト混合物としては、舗装用石油アスファルトであるストレートアスファルトを主成分とするもの、或いは、該ストレートアスファルトに、スチレン・ブタジエン・ブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン・イソプレン・ブロック共重合体（ＳＩＳ）、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などの熱可塑性エラストマーを添加して改質した、改質アスファルトであってもよい。
アスファルトは、ＪＩＳ  Ｋ２２０７（１９９６）や、日本改質アスファルト協会規格に準拠するものであれば使用できる。また、既設のアスファルト舗装に含まれる舗装用バインダ、及び骨材から再生された再生アスファルトであってもよい。
本実施形態に係るアスファルト混合物には、通常のアスファルト混合物に含められるような樹脂及びゴム成分、その他添加剤等が含まれていてもよい。
アスファルト混合物中、熱可塑性エラストマーの含有量は、接着強度を高める観点から、好ましくは３質量％以上、より好ましくは５質量％以上、さらに好ましくは７質量％以上であり、同様の観点から、好ましくは２５質量％以下、より好ましくは２０質量％以下、さらに好ましくは１５質量％以下である。
【００２４】
＜ポリアミド樹脂とアスファルト混合物とを併用する場合の配合割合＞
本実施形態に係る防水層用材料がポリアミド樹脂とアスファルト混合物を含む場合においては、ポリアミド樹脂とアスファルト混合物との合計質量基準において、ポリアミド樹脂の配合割合が、良好な低温及び高温のせん断強度が得られる観点から、５質量％以上であることが好ましい。
すなわち、ポリアミド樹脂×１００／（ポリアミド樹脂＋アスファルト混合物）（質量％）は、良好な低温及び高温のせん断強度が得られる観点から、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、さらに好ましくは２０質量％以上、さらに好ましくは３０質量％以上、さらに好ましくは４０質量％以上、さらに好ましくは５０質量％以上、さらに好ましくは６０質量％以上、さらに好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上である。
【００２５】
［防水層用材料を用いて防水層を形成する方法］
次に、本実施形態に係る防水層用材料を用いて防水層を形成する方法について説明する。
防水層用材料が上述したポリアミド樹脂単体からなる場合には、上述のポリアミド樹脂は、工場等において予めブロック状、シート状、フレーク状或いはペレット状に加工して提供することができる。
本実施形態に係る防水層用材料を道路橋の床版に使用する場合には、フレーク状或いはペレット状のポリアミド樹脂単体からなる防水層用材料を、施工現場において、溶解釜に投入し、約１８０℃前後の温度に加熱して溶融させて、道路橋の床版表面に、レーキや刷毛等を用いて塗布する。
【００２６】
防水層用材料がポリアミド樹脂とアスファルト混合物とからなる場合には、該防水層用材料は、工場等において予め、ポリアミド樹脂及びアスファルト混合物を加熱混合した後、数ｋｇ〜１０ｋｇ程度のブロック状或いはシート状に成型した後、冷却した状態で提供することができる。
本実施形態に係る防水層用材料を道路橋の床版に使用する場合には、数ｋｇ〜１０ｋｇ程度のブロック状或いはシート状に成型された防水層用材料を、施工現場において、溶解釜に投入し、約２００℃前後の温度に加熱して溶融させて、道路橋の床版表面に、レーキや刷毛等を用いて塗布する。
【００２７】
ポリアミド樹脂は、石油系の溶剤に不要である。すなわち、アスファルトにも不溶である。このため、ポリアミド樹脂とアスファルト混合物とからなる防水層用材料では、ポリアミド樹脂の割合が５０質量％を超える場合、ポリアミド樹脂中にアスファルト混合物が分散して存在する。一方、ポリアミド樹脂の配合割合が５質量％以上５０質量％未満の場合には、アスファルト混合物中にポリアミド樹脂が分散して存在する。
このような分散状態は、防水層用材料が溶融した状態で無撹拌であっても、２〜３時間程度は維持できるため、ポリアミド樹脂とアスファルト混合物とが良好に分散した状態でブロック状或いはシート状に加工することができる。
【００２８】
本実施形態に係る防水層用材料を道路橋の床版に使用する場合には、防水層用材料を床版に塗布する前に、床版の材質に応じたプライマー層を形成してもよい。プライマー層として適用可能な材料としては、アスファルト溶剤系、石油樹脂溶剤系、エポキシ樹脂やウレタン樹脂系、メタクリル樹脂系等が挙げられる。これらは、床版の種類、床版表面の状態、要求される防水条件等に応じて使い分けることができる。
防水層用材料が上述したポリアミド樹脂単体からなる場合、及びポリアミド樹脂とアスファルト混合物とからなる場合のいずれも、床版への塗布量は、０．５ｋｇ／ｍ２以上５．０ｋｇ／ｍ２以下であることが望ましい。塗布量が０．５ｋｇ／ｍ２以上であれば、床版に十分な防水性を付与することができ、５．０ｋｇ／ｍ２以下、より好ましくは３．０ｋｇ／ｍ２以下であれば、防水層の耐変形性及び床版とアスファルト舗装との界面における接着性を低下させることがない。
【００２９】
本実施形態に係る防水層用材料を道路橋の床版に使用する場合には、防水層用材料の上には、通常、アスファルト舗装が施工されて交通に供される。アスファルト舗装に用いられる舗装用混合物は、施工工程において、１５０℃以上に加熱されて敷均される。このため、ポリアミド樹脂単体からなる防水層用材料、又はポリアミド樹脂とアスファルト混合物からなる防水層用材料に、加熱された舗装用混合物が接触すると、熱交換により防水層用材料が速やかに溶融する。これにより、施工時に舗装用混合物をローラで転圧した際に、床版と舗装用混合物との界面において、溶融した防水層用材料が床版と舗装用混合物とを結着することができる。すなわち、本実施形態に係る防水層用材料は、防水性能を有する接着層を形成する。
【実施例】
【００３０】
次に、本発明を、実施例を用いて詳細に説明する。本発明は、これらの例によって限定されない。
［ポリアミド樹脂の製造］
＜ポリアミド樹脂Ａ＞
ポリアミド樹脂Ａは、プロピオン酸及び重合脂肪酸（ハリマ化成社製、「ハリダイマー２５０」）を含むカルボン酸成分と、エチレンジアミン及びメタキシレンジアミンからなるアミン成分とを縮合させて得られたものである。ポリアミド樹脂Ａは、特許第４５８０４５７号公報の［００３２］に記載された製造方法に準拠して合成した。
すなわち、原料となる、プロピオン酸及び重合脂肪酸を含むカルボン酸成分と、アミン成分との混合物を温度計、撹拌系、脱水管及び窒素吹き込み管を備えた四つ口丸底フラスコに入れ、該混合物を撹拌し、着色防止のために僅かの窒素を流した後、２１０℃で３時間反応させた。さらに減圧下（１３．３ｋＰａ）で２時間反応させた後、冷却し、粉砕してポリアミド樹脂Ａを得た。
それぞれの含有割合は、カルボン酸成分については、カルボン酸成分１モル当量あたりプロピオン酸が０．２０モル当量（全体原料に占める割合１０モル当量％、括弧内、以下同じ）、重合脂肪酸が０．８０モル当量（４０モル当量％）であり、アミン成分については、アミン成分１モル当量あたりエチレンジアミンが０．２７モル当量（１３モル当量％）、メタキシレンジアミンが０．７３モル当量（３７モル当量％）である。また、カルボン酸成分とアミン成分の割合は、モル当量比（カルボン酸成分／アミン成分）で、１．０／１．０である。
ポリアミド樹脂Ａの軟化点は６８℃であり、１８０℃溶融粘度は３００ｍＰａ・ｓであった。なおトール油脂肪酸や重合脂肪酸のモル当量については、以下同様にＪＩＳ常法の酸価の測定結果から算出した。
【００３１】
＜ポリアミド樹脂Ｂ＞
プロピオン酸の代わりにトール油脂肪酸を用いた以外は、ポリアミド樹脂Ａと同様の方法により、ポリアミド樹脂Ｂを得た。
それぞれの含有割合は、カルボン酸成分については、カルボン酸成分１モル当量あたりトール油脂肪酸が０．０３モル当量（１モル当量％）、重合脂肪酸が０．９７モル当量（４９モル当量％）であり、アミン成分については、アミン成分１モル当量あたりエチレンジアミンが０．５０モル当量（２５モル当量％）、ヘキサメチレンジアミンが０．５０モル当量（２５モル当量％）である。また、カルボン酸成分とアミン成分の割合は、モル当量比（カルボン酸成分／アミン成分）で、１．０／１．０である。
ポリアミド樹脂Ｂの軟化点は８２℃であり、１８０℃溶融粘度は１００００ｍＰａ・ｓであった。
【００３２】
＜ポリアミド樹脂Ｃ＞
プロピオン酸の代わりにトール油脂肪酸を用いた以外は、ポリアミド樹脂Ａと同様の方法により、ポリアミド樹脂Ｃを得た。
それぞれの含有割合は、カルボン酸成分については、カルボン酸成分１モル当量あたりトール油脂肪酸が０．０５モル当量（３モル当量％）、重合脂肪酸が０．９５モル当量（４７モル当量％）であり、アミン成分については、アミン成分１モル当量あたりエチレンジアミンが０．５０モル当量（２５モル当量％）、ヘキサメチレンジアミンが０．５０モル当量（２５モル当量％）である。また、カルボン酸成分とアミン成分の割合は、モル当量比（カルボン酸成分／アミン成分）で、１．０／１．０である。
ポリアミド樹脂Ｃの軟化点は８０℃であり、１８０℃溶融粘度は３３００ｍＰａ・ｓであった。
【００３３】
＜ポリアミド樹脂Ｄ＞
プロピオン酸とトール油脂肪酸とを併用した以外は、ポリアミド樹脂Ａと同様の方法により、ポリアミド樹脂Ｄを得た。
それぞれの含有割合は、カルボン酸成分については、カルボン酸成分１モル当量あたりトール油脂肪酸が０．０４モル当量（２モル当量％）、プロピオン酸が０．１０モル当量（６モル当量％）、重合脂肪酸が０．８６モル当量（４２モル当量％）であり、アミン成分については、アミン成分１モル当量あたりエチレンジアミンが１．００モル当量（５０モル当量％）である。また、カルボン酸成分とアミン成分の割合は、モル当量比（カルボン酸成分／アミン成分）で、１．０／１．０である。
ポリアミド樹脂Ｄの軟化点は１２５℃であり、１８０℃溶融粘度は１４００ｍＰａ・ｓであった。
【００３４】
＜ポリアミド樹脂Ｅ＞
トール油脂肪酸及び重合脂肪酸（ハリマ化成社製、「ハリダイマー２５０」）を含むカルボン酸成分と、エチレンジアミン及びヘキサメチレンジアミンからなるアミン成分とを縮合させた以外は、ポリアミド樹脂Ａと同様の方法によりポリアミド樹脂Ｄを得た。
それぞれの含有割合は、カルボン酸成分については、カルボン酸成分１モル当量あたりトール油脂肪酸が０．０７モル当量（４モル当量％）、重合脂肪酸が０．９３モル当量（４６モル当量％）であり、アミン成分については、アミン成分１モル当量あたりエチレンジアミンが０．５０モル当量（２５モル当量％）、ヘキサメチレンジアミンが０．５０モル当量（２５モル当量％）である。また、カルボン酸成分とアミン成分の割合は、モル当量比（カルボン酸成分／アミン成分）で、１．０／１．０である。
ポリアミド樹脂Ｅの軟化点は８２℃であり、１８０℃溶融粘度は１９００ｍＰａ・ｓであった。
【００３５】
＜ポリアミド樹脂Ｆ＞
ポリアミド樹脂Ａと同様の方法によりポリアミド樹脂Ｆを得た。
それぞれの含有割合は、カルボン酸成分については、カルボン酸成分１モル当量あたりトール油脂肪酸が０．３２モル当量（１６モル当量％）、重合脂肪酸が０．６８モル当量（３４モル当量％）であり、アミン成分については、アミン成分１モル当量あたりエチレンジアミンが０．５０モル当量（２５モル当量％）、ヘキサメチレンジアミンが０．５０モル当量（２５モル当量％）である。また、カルボン酸成分とアミン成分の割合は、モル当量比（カルボン酸成分／アミン成分）で、１．０／１．０である。
ポリアミド樹脂Ｆの軟化点は８０℃であり、１８０℃溶融粘度は７５ｍＰａ・ｓであった。
【００３６】
＜ポリアミド樹脂Ｇ＞
トール油脂肪酸、アジピン酸及び重合脂肪酸（ハリマ化成社製、「ハリダイマー２５０」）を含むカルボン酸成分と、エチレンジアミン及びメタキシレンジアミンからなるアミン成分とを縮合させた以外は、ポリアミド樹脂Ａと同様の方法によりポリアミド樹脂Ｇを得た。
それぞれの含有割合は、カルボン酸成分については、カルボン酸成分１モル当量あたりトール油脂肪酸が０．０２モル当量（１モル当量％）、重合脂肪酸が０．７８モル当量（３９モル当量％）、アジピン酸が０．２０モル当量（１０モル当量％）であり、アミン成分については、アミン成分１モル当量あたりエチレンジアミンが０．８７モル当量（４３．５モル当量％）、メタキシレンジアミンが０．１３モル当量（６．５モル当量％）である。また、カルボン酸成分とアミン成分の割合は、モル当量比（カルボン酸成分／アミン成分）で、１．０／１．０である。
ポリアミド樹脂Ｇの軟化点は１７２℃であり、１８０℃溶融粘度は１３００ｍＰａ・ｓであった。
【００３７】
［評価方法］
実施例と比較例の防水層用材料を下記の方法に従って評価した。評価方法の一部は、道路橋床版防水便覧（日本道路協会、平成１９年３月発刊）のｐ．３５に記載された基本照査試験に基づいて行った。
【００３８】
＜軟化点試験＞
「ＪＩＳ  Ｋ２２０７：２００６石油アスファルト」に示されている環球法によって測定した。
＜溶融粘度＞
ポリアミド樹脂単体および防水層用材料について「（公社）石油学会規格ＪＰＩ−５ｓ−５４−９９：アスファルト−回転粘度計による粘度試験方法」に準拠し、試験温度１８０℃で測定した。
【００３９】
＜防水層用材料のせん断試験＞
幅５ｃｍ×長さ１０ｃｍ×厚さ３ｍｍのスレート板を２枚用意し、１８０℃の恒温室で１時間加熱した。一枚のスレート板を恒温室から取り出し、温度が低下しないうちに直ちにスレート板の面積の半分５ｃｍ×５ｃｍに、１８０℃に加熱溶融した防水層用材料を１ｍｍの厚さで塗布し、直ちにもう一枚のスレート板を高温槽から取り出して接着することで供試体を作製した。
供試体は一旦室温まで冷却後、６０℃の恒温室で３時間養生した。その後、引張試験機のチャックでスレート板の防水層用材料で挟んでいない両サイドを挟み込み、１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引っ張ることで防水層用材料をせん断し、得られた荷重変位曲線の荷重ピーク値をせん断面積（２５ｃｍ２）で割ることで最大せん断応力を算出した。このように算出される最大せん断応力を６０℃のせん断強度とする。６０℃のせん断強度が０．１０ＭＰａ以上のものが好ましい。
【００４０】
＜施工性評価＞
実施例及び比較例において防水層としての評価のための供試体を作製する際に、防水用材料を金属製のヘラで均しながら塗布する際の作業者の感覚について、次の基準で分類した。
良（Ｇで表す）：均一な塗布が可能
否（Ｆで表す）：均一な塗布が困難
【００４１】
＜防水性試験II＞
道路橋床版防水便覧（日本道路協会、平成１９年３月発刊）のｐ．１１７〜１２１に記載された方法に準拠して実施した。
【００４２】
＜せん断試験＞
道路橋床版防水便覧（日本道路協会、平成１９年３月発刊）のｐ．１３２〜１３４に記載された方法に準拠して実施した。試験温度は、当該便覧に記載されている−１０℃で実施した。−１０℃の強度が０．８ＭＰａ以上であることが好ましく、変位量が０．５ｍｍ以上であることが好ましい。
【００４３】
［実施例及び比較例］
上述のようにして得られたポリアミド樹脂Ａ〜Ｄ及びアスファルト混合物の種類を変えて、実施例及び比較例の防水層用材料を作製した。
すなわち、縦３０ｃｍ×横３０ｃｍ×厚さ６ｃｍのコンクリート版にエポキシ系のプライマー（セメンダイン株式会社製、型番ＥＰ−２９）を０．３ｋｇ／ｍ２塗布し、硬化する前に珪砂を１ｋｇ／ｍ２散布して硬化させた。その後、各防水層用材料を１８０℃に加熱したものを金属製のヘラで均しながら塗布（１．５ｋｇ／ｍ２）して防水層を形成し、常温になるまで放置した。
なお、防水層用材料として、ポリアミド樹脂とアスファルト混合物とを用いる場合、ポリアミド樹脂とアスファルト混合物を１８０℃でミキサーで混合したものを用いた。また、アスファルト混合物は、改質材としてＳＢＳ系の熱可塑性エラストマーがアスファルト混合物の全質量基準で１２質量％配合された市販品（東亜道路株式会社製、「アスファルト系塗膜防水剤タフシール」）を用いた。
次に、防水層の上に、改質アスファルトII型をバインダとして用いた密粒度アスファルト合材を１５０℃の温度で敷均して４ｃｍの厚みの層を形成した。
得られた各供試体を上述した評価方法により評価した。結果を第１表に示す。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
実施例１、２及び６と、比較例１とを比較すると、軟化点が８２℃であって、１８０℃の溶融粘度が１９００ｍＰａ・ｓであるポリアミド樹脂を配合した防水層用材料である実施例２が、低温のせん断強度と高温のせん断強度のバランスに優れていることがわかる。
比較例２のように、軟化点が７０℃未満のポリアミド樹脂を配合した防水層用材料は、高温のせん断強度が低下することがわかる。
比較例３のように、１８０℃の溶融粘度が９０００ｍＰａ・ｓを超えるポリアミド樹脂を配合した防水層用材料は、施工性が低下し、漏水することがわかる。これは、舗設時に均一な防水層の被膜を形成できないためと推定される。
比較例４のように、１８０℃の溶融粘度が１００ｍＰａ・ｓ未満のポリアミド樹脂を配合した防水層用材料は、低温のせん断強度が低下することがわかる。
比較例５のように、軟化点が１７０℃を超えるポリアミド樹脂を配合した防水層用材料は、低温のせん断強度が低下することがわかる。これは、防水層の上に施工したアスファルト混合物の余熱で十分に溶融しないため接着力が不足したものと考えられる。
【図１】
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