(57)【要約】【課題】従来の一般的な防水シートは、防水効果はあるが、シートに穴が明けられた場合はそこから漏水する欠点を有する。近年釘などが刺さっても漏水しないシートが開発されてはいるが、刺さったものが抜けた場合とか、錆により細くなったりした場合はそこから漏水する欠点を有する。【解決手段】２枚のシート、不織布あるいは繊維により作られた布の間に２〜３０重量パーセントの吸水ポリマー同士を接着する接着剤を混合した厚さ１ｍｍ〜２０ｍｍの粉末状の吸水ポリマー層を挟み、辺の最長長さが１ｃｍ〜１００ｃｍの形状任意の閉じた格子を作るように２枚の吸水布を縫い合わせる（以下これを吸水パットと称する）。その吸水パットの上下面に不透水性のカバーシートを接着する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚のシート、不織布あるいは繊維により作られた布の間に２〜３０重量パーセントの吸水ポリマー同士を接着する接着剤を混合した厚さ１ｍｍ〜２０ｍｍの粉末状の吸水ポリマー層を挟み、辺の最長長さが１ｃｍ〜１００ｃｍの形状任意の閉じた格子を作るように２枚の吸水布を縫い合わせる（以下これを吸水パットと称する）。その吸水パットの上下面に不透水性のカバーシートを接着することを特長とする防水シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は主として水回りの防水シート、屋上防水シートおよび廃棄物最終処分場の遮水シートとして用いられる。また、漏水を遮断する種々の箇所に用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的な防水シートは、防水効果はあるが、シートに穴が明けられた場合はそこから漏水する欠点を有する。近年釘などが刺さっても漏水しないシートが開発されてはいるが、刺さったものが抜けた場合とか、錆により細くなったりした場合はそこから漏水する欠点を有する。
近時吸水ポリマーを用いた紙おむつが普及し、吸水ポリマーによる遮水も考えられている。その典型的なものとして、シート基材とカバーシートとの間に粉粒状の吸水ポリマーを挟み、シート基材とカバーシートを結合させて吸水ポリマーを担持するように構成したシートが発明されている（例えば、特開平１１−１４８１２４）。また、この発明の具体的な実施方法として、シート基材とカバーシートは不織布で形成し、シート基材の繊維と該カバーシートとをニードルパンチで結合させるもの、また、カバーシートとシート基材を熱融着させる方法などが提案されている。しかし、この発明には、つぎのような欠点がある。すなわち、
（１）シート基材とカバーシートの結合法に限定がなく、単に吸水ポリマーをサンドイッチすることだけを考えている。そのため、遮水シートに穴が空き、吸水ポリマー層に水が侵入すると、吸水ポリマー層全体に水が回る。このとき、さらに他の点に穴が空いた場合は、すでに吸水ポリマーが膨脹しているため、止水効率が小さい。いずれにしても、吸水ポリマーの膨潤圧が水平方向に逃げるため、止水圧が小さい。上記特許では、ドライバー（６ｍｍ直径）で穴をあけ、引き抜いた場合の止水圧は僅かに０．５ｋｇｆ／ｃｍ２程度であり、廃棄物最終処分場等の高水圧がかかる箇所では止水圧が不足している。（２）この遮水シートは吸水性であるので、廃棄物最終処分場では、この遮水シートのみで遮水することは難しく、防水シートを被せて用いなければならないと思われる。すなわち、遮水シートと防水シートが一体で無いため、運搬費が嵩み、また接着等の施工が難しく経費が嵩む。（３）このシートでは、吸水ポリマーの膨潤圧をシートの水平方向に向け、シート基材で力を受け持つ構造のため、シート基材は強度部材である。したがって、ある程度厚くする必要があり、高価となる。（４）現場の施工では、施工形状に合わせ遮水シートを切り取って使用しなければならない場合が多いが、このシートは切口から吸水ポリマーが漏れ出し、施工が難しい。すなわち、このシートは吸水ポリマーの敷設も含め、現場で施工することを考えており、１枚のシートとして工場生産を行い、現場で単に敷き詰めていくシートとして用いることは難しい。（５）シート基材とカバーシートに防水の限定が無いため、遮水シートそのものに、防水効果が無く、このシートを単独で防水シートとして用いることはできない。（６）このシートは、遮水シートとして考えられているため、防水シートとしては使い方が難しく、また防水シートとしては厚すぎる等の欠点があった。
一方出願者は格子内に吸水ポリマーをとじ込めることで、格子内に水が侵入したときに膨潤圧を発生させて、その圧力で止水するという遮水シートの特許を出願しているが（特願２００１−１１６１５２）、これは基本特許であり、格子内に吸水ポリマーをとじ込めるシートをその特許のまま作るには特殊な機械を必要とし、実用化に対して欠点があった。すなわち、製造を考えたシートの新たな構成が必要である。また、吸水ポリマーは粉末状であるので、運搬中に格子内で吸水ポリマーが動き、また切り取って用いるときに吸水ポリマーが漏れだすので、このままシートとして実用化するには難点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の欠点を解消するものである。具体的には、（１）直径１０ｍｍのポンチで穴をあけ、引き抜いた場合には１Ｍｐａ（１０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上、直径３０ｍｍのポンチ穴でも６Ｍｐａ以上の止水圧を有する。（２）シートは一枚物で運搬は容易であり、施工時のシート同士の接着は、通常の防水シートと同じように単に重ねたり、または突き合わせて自己修復止水テープ接着するだけで良いこと。（３）シートの厚みは上記遮水シートに比べ薄く軽い（上記数値の下限値を満足するシートの厚みは５ｍｍ以下）。（４）シートを切ったときに吸水ポリマーが漏れ出さない。（５）防水シートとしても遮水シートとしても使用できる。
以上のような性能を有するシートを得ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、おむつとか従来の特許における吸水ポリマーの使用方法の力学的コンセプトが異なる。すなわち、本発明では、不透水シート（カバーシート）で吸水ポリマーの入れられた吸水パットをサンドイッチする。吸水パットには縫い合わせにより作られた閉じた格子内に吸水ポリマーがとじ込められる。またカバーシートは単なる防水シートとしてだけでなく、強度部材として使用する。すなわち、シートに穴があき、吸水パット内部に作られた格子内に水が侵入したとき、格子内の吸水ポリマーが膨潤し、格子内に圧力が発生する。この圧力は格子内に閉じこめられているので、カバーシートを膨らませるが、その張力をカバーシートと吸水パットのシートの両方で受け持つ構造とする（吸水パットのシートを薄くしたときはカバーシートで受け持つとして考える）。すなわち、外部から進入する水圧より格子内圧力が大きくなるまで吸水ポリマーが膨潤すると、水の侵入はそれ以上できなくなるので、吸水ポリマーはある程度水を吸ったところで穴を修復し吸水を止め、水をせきとめる。このとき、吸水ポリマーによる膨張圧は相当に大きくなるので、相当大きな水圧にも耐えて止水する。この構成では、水は穴のあいた格子内にだけいき渡るが、他の格子にその水は侵入しないという特徴がある（吸水ポリマーを用いた従来のシートでは、格子に圧力を閉じこめることになっておらず、圧力が水平方向に逃げるため、大きな止水圧を得ることができないし、また穴がひとつ空くと、シート全体に水が回るため、別なところに穴が空いた場合に、止水圧が下がる）。さらに膨潤圧受け持つシートの強度に対する考え方が異なる。例えば、上記で述べた従来の特許では、膨潤圧による力を水平方向に逃がすことにしているので不織布はある程度厚いものが必要と考えられる。しかし、本発明は膨潤圧をカバーシートの張力で受け持つ構造とするので、シートの厚みを極端に薄くできる。
このような原理に基づく出願は上述のようになされているが、実際にシートとして作るためには、実用的な見地からの新しい構成が必要である。
【０００５】
本発明では上述の原理を実現する防水シートの具体的構成を示したものである。すなわち、２枚のシート、不織布あるいは繊維により作られた布の間に２〜３０重量パーセントの吸水ポリマー同士を接着する接着剤を混合した厚さ１ｍｍ〜２０ｍｍの粉末状の吸水ポリマー層を挟み、辺の最長長さが１ｃｍ〜１００ｃｍの形状任意の閉じた格子を作るように２枚の吸水布を縫い合わせる。その吸水パットの上下面に不透水性のカバーシートを接着する。
ここで、吸水パットは高分子吸収体が水を吸収して膨潤し、ひとつの格子内に大きな圧力を発生させるためのものである。したがって、本発明では適当な大きさの格子をつくることが必要である。格子は閉じていれば形状は任意で良く、また格子の大きさは小さい方が良いが、吸水ポリマーの膨脹によるシートの膨らみをあまり大きくしないことを考え、また作業能率を考えると、５ｃｍ〜１０ｃｍ程度の正方形（長方形でも可）格子に縫い合わせるのが良い。この場合は、上記の圧力の下限値を十分に満足できる。もし、シートに作用する圧力が極端に小さい場合は、格子を１ｍ程度まで大きくできる。したがって、格子の大きさは１ｃｍ〜１００ｃｍで良いと考える。一方、吸水ポリマーの厚みが厚ければ厚いほど効果があるが、実用的には薄い方が安価でかつ使いやすい。上記で与えた目標値の下限値については、吸水ポリマーの厚みが２ｍｍ〜３ｍｍ程度で十分である。これ以上の高水圧のときは、吸水ポリマー層をさらに厚くすれば良いが、使用条件の違いを考えても１ｍｍ〜２０ｍｍが適当である。
吸水パットのシートについては、どのようなものでもかまわないが、具体的には、縫い合わせのし易い不織布とか繊維でできた布が考えられる。また、従来の遮水シートでは、不織布に厚いものを考えているが、本発明では、膨潤圧による張力をカバーシートで受け持つことができるので、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度のもので十分である。ただし、長期間使用する場合は、ポリエステルのような腐食しない材料が望ましい。
本発明で吸水ポリマーに接着剤を混入するのは、シートの巻きとりとか搬送時に粉末状の吸水ポリマーが動かないようにすることと、現場で切り取った場合に切り口から吸水ポリマーがこぼれ出さないようにするため、吸水ポリマー同士を接着させ、かつ吸水ポリマーを吸水パットのシートに接着させて動きを固定するためである。このとき、接着剤の量が多いほど吸水ポリマーの膨潤度が低くなる。したがって、膨潤度と接着力の両面から適切な量を決める必要がある。本発明の実験では、吸水ポリマーに対しゴム系の接着剤を用いた場合、接着剤の量が５重量パーセントで通常使用時（重力下でシートの切り口から吸水ポリマーは漏れ出さない）の条件を満足する。しかし、衝撃的な力を受ける部分に用いる場合は、吸水ポリマーの量を多くし、接着剤の量を多くして用いると良い。したがって、使用条件により異なるが、通常のシートでは接着剤の量は５重量パーセント、使用の違いがあっても２〜３０重量パーセントの範囲が適当である。接着剤を３０重量パーセント混入したとき、吸水ポリマーの膨潤度は落ちるものの、まだかなりの膨潤度がある。
カバーシートの材料は、水を通さないものならどのようなものでも良いが、永く使用することを考えると、耐候性の材料が望ましい。また、厚みについては、あまり厚くする必要が無く、使用条件にもよるが０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度で通常の防水シート、遮水シートとして使用することができる。本発明の実施例では、１ｍｍ厚の耐候性防水シート（実験では１．２ｍｍ厚）を用いているが、上記の条件の下限値を十分に満足する。すなわち、本防水シートでは、カバーシートの厚みを１ｍｍ（両面で２ｍｍ）、吸水パットの厚みを２ｍｍとし、全厚４ｍｍ程度で、上記の圧力に耐える防水シートを作ることができる。このようなシートは現存しない。
なお、本発明では、吸水パットのシートの縫い目部分の吸水ポリマーが逃げるので、縫い目部分が薄くなる。高圧を受けるシートの場合は、吸水パット内に網目の大きさが５ｍｍ〜２０ｍｍ程度で細い一本の繊維で作られた網を入れ、その中に上記吸水ポリマーを入れて縫い合わせることで縫い目にも適当な厚みを取ることができる。
【０００６】
【実施の準備】
以下の実施例では、まず本発明のシートが作成できるかどうかを検討し、ついで漏水試験を行い、止水圧を測定する。止水圧を測定するための実験装置を製作した。この装置は、内径１０ｃｍの鉄製パイプの一端をねじ付きの蓋で塞ぎ、その蓋にねじを切って細いパイプをつなぎ、水圧計を介して圧力発生装置に接続した。圧力発生装置の耐圧は１ＭＰａであり、この圧力までの試験が可能である。また、鉄製パイプの他端にねじを切り、試験片となる円板状のゴムシートの外周をパイプの端部に当て、ゴムシートの他の面の外周を円形状の突起のある蓋でねじにより締め付け固定した。また、ゴムシート側の蓋には穴があけられており、ゴムシートからの漏水を確認できるようにした。
【０００７】
【実施例】
実施例では、まず図２に示すような吸水パットを作成した。吸水パット作成では、吸水ポリマーに対して５重量パーセントのゴム糊系接着剤を吸水ポリマーと良く混ぜ合わせたものを作り、０．２ｍｍ厚の不織布▲４▼の上に厚さが２ｍｍとなるようまんべんなく延ばして置き（▲６▼が吸水ポリマー）、その上に別な不織布▲４▼を重ね、ミシンで図２のように格子状に縫い合わせた（▲５▼が縫い目）。この吸水パットを図１に示すように厚さ１ｍｍの防水ゴムシート▲１▼、上記吸水パット▲２▼、厚さ１ｍｍの防水ゴムシート▲３▼の順序で重ね合わせて、吸水パットの上下面と防水ゴムシートの片面にゴム糊系接着剤を塗り、張り合わせてから、ローラに通して加圧接着した。このとき、吸水パットに比べ、防水ゴムシートを少し大きく作り、吸水パットの端の部分を覆って端から外は２枚のゴムシートを互いに接着し、そこから水が侵入しないように作成したところ、このような方法により厚さ４ｍｍの防水シートを作成することができた。
一方、このシートの端を切り取り、手で持って振ってみたが、シートからの吸水ポリマーの漏れはなかった。
【０００８】
ついで止水実験を行った。止水実験では、上記の実験装置を用いるので、試験片が円形でなければならない。そこで、止水実験で用いたシートは上記のシートとは若干異なり、シート材として、１．２ｍｍ厚の円板状ゴムシートを用いた。その中に６ｃｍ×６ｃｍの正方形の穴を有する厚さ１．２ｍｍの環状ゴムを貼り付け、穴のその内部に薄いガーゼと粉末の吸水ポリマーを充填した。このときのシートの総厚みは３．６ｍｍであり、吸水ポリマーの厚みは上記作成のシートより若干薄く作ってある。すなわち、上記作成のシートを用いた場合は、以下の実験で得られた止水圧より若干大きな止水圧となる。実験用シートに上から下にポンチで穴を明け、ポンチを貫通させて抜き取る。ポンチで穴を明けられたシートを上記装置に取り付け、上記装置により水圧をかけて、水漏れを測定した。
【０００９】
上記の実験装置を用いて、実験用シートに直径４ｍｍポンチ、１０ｍｍポンチで穴を空け引き抜いた後に水が漏れ出す圧力（止水圧）を測定したところ、いずれの場合も１Ｍｐａ（約１００ｍの水位）の水圧に対して一滴の漏水もなく、完全に止水することが確認された。この圧力は本装置の最大圧力であり、実際の止水圧はこれより大きい。ついで、２０ｍｍのポンチ穴をあけてポンチを引き抜き、止水圧を測定したところ止水圧は約０．６ＭＰａであった。以上の例については、水を実験装置に注入して水が漏れ出すまでの間に１滴の漏水も無かった。さらに、３０ｍｍのポンチ穴をあけ、引き抜いた後に同様の実験を行ったところ、この場合は止水までの間に数滴の漏れが認められた。ただこのときの、止水までの時間は数秒であり、漏水量は１ｃｃ以内であった。止水後は０．５ＭＰａの水圧に対して漏水はまったく無かった。
【００１０】
【発明の効果】
本発明は屋上防水をはじめとする建設用の止水シートとして、仮に穴があけられても自己修復を行う、新しいシートである。その効果は
（１）４ｍｍ程度の厚みの本発明のシートで１ｃｍのポンチで穴をあけ、引き抜いた後に水圧をかけたとき、１Ｍｐａの水圧に対し、一滴も漏水しない。また、３０ｍｍのポンチ穴に対しても、本発明のシートは、数滴（１ｃｃ以内）の漏水があるものの、その後は０．５ＭＰａの水圧に対して完全に遮水する。
（２）シートを切断しても吸水ポリマーがこぼれ出さないので、現場の施工時は適当に切ってシートを組み合わせて施工できる。したがって、各種建築物の止水箇所に用いることができる。
（３）本発明のシートは釘を打っても、またボルトなどを貫通させても漏水がないので、釘打ちで各種の部分に取り付けることができ、施工が簡単である。
（４）本シートは、通常の防水シートと同じ一枚物で薄いので、運搬が容易で、あり、シート同士の接着も本シート接着用の止水テープを用いることで簡単に結合できる。したがって、この面での施工も簡単で施工経費は安い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例における本発明の自己修復型シートの重ね合わせの順序
【図２】実施例における吸水パット
【符号の説明】
図１
▲１▼防水シート、▲２▼  吸水パット、▲３▼  防水シート
図２
▲４▼不織布、▲５▼縫い目、▲６▼接着剤混入吸水ポリマー
【図１】
2004278264.tif 000002
【図２】
2004278264.tif 000003