(57)【要約】【課題】溶着不良を皆無にできかつ施工性の改善におおいに寄与することにある。【解決手段】防水シートを、金属材料から成る基材を被覆するふっ素樹脂製基層と、ふっ素樹脂製基層より融点が低く誘導加熱により接着層を形成するふっ素樹脂製表層とで構成した。防水シート同士を、ふっ素樹脂製表層を当接し当接部を誘導加熱でふっ素樹脂製表層同士を溶融して接着した。防水シート同士を、ふっ素樹脂製表層を当接し、上方の防水シート側に配した電磁誘導加熱装置で誘導加熱しふっ素樹脂製表層を溶融しふっ素樹脂製表層同士を接着する。防水シートを、防水シートのふっ素樹脂製表層と同等のふっ素樹脂製表層を設けた金属固定金物に当接し、上方の防水シート側に配した電磁誘導加熱装置で誘導加熱し両ふっ素樹脂製表層を溶融しふっ素樹脂製表層同士を接着する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料から成る基材を被覆するふっ素樹脂製基層と、このふっ素樹脂製基層より融点が低く誘導加熱により接着層を形成するふっ素樹脂製表層とで構成されたことを特徴とする防水シート。
【請求項２】
請求項１記載の防水シート同士を、それぞれの前記ふっ素樹脂製表層を当接するとともにその当接部に誘導加熱により前記ふっ素樹脂製表層同士を溶融して接着層を形成して成ることを特徴とする防水シートの接合構造。
【請求項３】
請求項１記載の防水シート同士を、それぞれの前記ふっ素樹脂製表層を当接し、その当接部の上方の防水シート側に電磁誘導加熱装置を配し、その電磁誘導加熱装置により誘導加熱して両前記ふっ素樹脂製表層を溶融し、前記ふっ素樹脂製表層同士を接着することを特徴とする防水シートの接合方法。
【請求項４】
請求項１記載の防水シートを、前記防水シートのふっ素樹脂製表層と同等のふっ素樹脂製表層を設けた剛性を有する金属固定金物に当接し、その当接部の上方の防水シート側に電磁誘導加熱装置を配し、その電磁誘導加熱装置により誘導加熱して両前記ふっ素樹脂製表層を溶融し、前記ふっ素樹脂製表層同士を接着することを特徴とする防水シートの接合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防水シートと、この防水シートの接合構造および接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、防水シートを用いて建築物の屋上等を防水する材料工法において、防水シート材として、塩化ビニル樹脂系、ポリオレフィン系、非加硫ゴム系、加硫ゴム系等の樹脂にガラス繊維や有機繊維を複合化したものが汎用されている。これらの防水シート材の耐久性は高々２０年程度と言われている。
これらの防水シート同士の接合は、何れも接着剤による常温接着が一般的である。
【０００３】
接着剤を用いる接合方法は、ガラス繊維や有機繊維との複合化時のシート表面の凹凸に起因して接着が不十分となりがちである上に、溶剤の揮発による臭気問題などの課題を有している。
ここで、ガラス繊維で補強されたふっ素樹脂系シートは、膜屋根材として用いられてはいるものの、建物の屋上防水における防水シートとしての利用はない。その理由は、ふっ素系樹脂は、高耐久性という特徴を有するものの、難接着性、難加工性、難作業性などの問題点を有することに起因している。
【０００４】
具体的に言えば、ＰＴＦＥ樹脂（四ふっ化エチレン樹脂）は接着剤による接着が困難で、ホットメルト接着（溶着）においても融点が高くかつメルトフローし難いために極めて接着しにくいことがあげられ、結果としてふっ素系樹脂材料が保持する耐候性、耐薬品性などの各種の優位性を活用できていない現状にある。
ここで記載するふっ素系樹脂とは、市販されている二ふっ化ポリエチレン樹脂や三ふっ化ポリエチレン樹脂などではなく、ＰＴＦＥ樹脂やＦＥＰ樹脂（四ふっ化ポリエチレン−六ふっ化ポリプロピレン共重合体）などのように、主鎖および側鎖の炭素−水素結合が全て炭素−ふっ素結合で構成されているものを指すことは言うまでもない。
【０００５】
ふっ素樹脂製防水シート同士の接合には、前述したように接着剤による接合が困難であることから、ホットメルト接合が汎用される。
ホットメルト接合は、メルトフローに優れるＦＥＰ樹脂フィルムやＦＥＰ樹脂ゲルを例えばＰＴＦＥ樹脂膜間に挟みこみ、熱盤や電磁誘導加熱により行われるのが常法であった。
【０００６】
ここで、電磁誘導加熱に必要な金属材料としては、金属箔や金属板やその加工品が使用され、被着物である膜材の上部、膜材間、膜材下部に同時にあるいは別々に配して行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらを実際に行う場合、ＦＥＰ樹脂フィルムやＦＥＰ樹脂ゲルの挿入が必要となることと合わせて、熱盤による接合は加熱時間が長く施工効率が極めて悪いという不具合がある。
また、電磁誘導加熱の場合には、熱盤処理と比較して作業時間を短縮できるものの、被着体間へのＦＥＰ樹脂フィルムやＦＥＰ樹脂ゲルの挿入と合わせて金属材料の設置が必要となり、作業の煩雑さと合わせて接合品質が不安定となりがちであった。
【０００８】
さらに、膜材上部や下部に金属材料を設置した場合には、金属材料と被着体間に脆弱な接着層を形成することから、離型性に優れるシリコンペーパを介在する必要があった。
さらにまた、膜材間に設置する場合には、磁性材料との付着性が小さいために接合の品質を損ないやすいという問題があった。
【０００９】
本発明はかかる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、溶着不良を皆無にできかつ施工性の改善に大いに寄与できる電磁誘導加熱に適した防水シート、防水シートの接合構造、防水シートの接合方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、金属材料から成る基材を被覆するふっ素樹脂製基層と、このふっ素樹脂製基層より融点が低く誘導加熱により接着層を形成するふっ素樹脂製表層とで構成されたことを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１記載の防水シート同士を、それぞれの前記ふっ素樹脂製表層を当接するとともにその当接部に誘導加熱により前記ふっ素樹脂製表層同士を溶融して接着層を形成して成ることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１記載の防水シート同士を、それぞれの前記ふっ素樹脂製表層を当接し、その当接部の上方の防水シート側に電磁誘導加熱装置を配し、その電磁誘導加熱装置により誘導加熱して両前記ふっ素樹脂製表層を溶融し、前記ふっ素樹脂製表層同士を接着することを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１記載の防水シートを、前記防水シートのふっ素樹脂製表層と同等のふっ素樹脂製表層を設けた剛性を有する金属固定金物に当接し、その当接部の上方の防水シート側に電磁誘導加熱装置を配し、その電磁誘導加熱装置により誘導加熱して両前記ふっ素樹脂製表層を溶融し、前記ふっ素樹脂製表層同士を接着することを特徴とする。
【００１２】
以下、本発明について詳述する。
本発明に係る防水シートにおいては、金属材料から成る基材をシート内に配するので、防水シート同士を電磁誘導加熱により接合する場合に、金属材料が発熱源として機能する。
金属材料としては、鉄系、ステンレス系、アルミニウム系など各種の金属シートや金属箔、金属織物などの材料を用いることが可能である。特に、防水シートの耐食性や繊維補強という観点からステンレス系織物が望ましい。
【００１３】
金属織物の場合、誘導加熱時における発生熱量の確保のため、直径０．１〜１ｍｍ、１０〜５０メッシュの平織、綾織のものが望ましいが、この範囲に限定するものではない。その理由は、発生熱量が電磁誘導加熱装置の磁束密度の変動振幅、周波数によって調整可能なこと、基材を被覆するふっ素樹脂製基層のコーテイング方法（浸漬法、ラミネート法など）などにより適宜選択することができるためである。
【００１４】
ここで、ふっ素樹脂製基層には、ＰＴＦＥ樹脂（融点３２６℃）、ＰＦＡ樹脂（四ふっ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン樹脂、融点３１０℃）、またはこれらの変性樹脂を使用することが可能である。
また、ふっ素樹脂製基層より融点が低く誘導加熱により接着層を形成するふっ素樹脂製表層材料には、ＦＥＰ樹脂（融点２６０℃）、ＰＦＡ樹脂（融点３１０℃）、またはこれらの変性樹脂を使用することが可能である。
【００１５】
なお、ふっ素樹脂製基層とふっ素樹脂製表層の融点の差は、３０℃以上、望ましくは５０℃程度である。この温度差を設定する理由は、ふっ素樹脂製基材の磁性体が発熱した場合に、ふっ素樹脂製基層は融解せずにふっ素樹脂製表層のみが融解することが、防水シートの形状保持上好ましいためである。
さらに、ふっ素樹脂製表層の厚さは、接合面の凹凸に依存し、メルトフローしたふっ素樹脂製表層材料が接合面の凹凸を埋めて接合するのに足りる量が必要である。例えば、防水シートの基材として、金属箔や金属パネルなどの平滑な材料を用いる場合には、ふっ素樹脂製表層の厚さは１０〜２５μｍ程度、金属織物を用いる場合には、ふっ素樹脂製表層の厚さは２５〜５０μｍ程度必要である。
【００１６】
ここで、防水シートにおけるふっ素樹脂製基層とふっ素樹脂製表層間は、ふっ素樹脂製基層を変形させることなく接合を可能とする側面から傾斜構造を有するものが望ましい。具体的には、メルトフローの小さいＰＴＦＥ樹脂にメルトフローの大きいＦＥＰ樹脂を組み合わせるデイッピング法やラミネート法によって具現化が可能である。
【００１７】
本発明に係る防水シートの接合構造においては、防水シート間にホットメルト接着剤を介することなく、電磁誘導加熱により防水シートを構成するふっ素樹脂製表層のみを溶解することによって、容易にかつ簡便に、さらには品質の信頼性の高い接合を行うことができる。
ここで、ふっ素樹脂製表層は、ふっ素樹脂製基層の片面あるいは両面処理のいずれでも対応可能である。
【００１８】
また、ふっ素樹脂製表層とふっ素樹脂製基層の異なる防水シート同士の接合も十分可能となる。
本発明に係る防水シート同士の接合方法においては、まずふっ素樹脂製表層部同士を必要とする接合幅だけ重ね合わせ、次いで防水シート表面から電磁誘導加熱することによって金属材料から成る基材が発熱し、ふっ素樹脂製表層のみを溶解することによって、任意の接合幅に対して施工性が優れかつ信頼性の高い接合を行うことができる。
【００１９】
このことを、ＰＴＦＥ樹脂シート単体の接合と比較すると次のようになる。
前述したように、ＰＴＦＥ樹脂は融点を超えて融解した場合においてもメルトフローをせず、防水シート間の凹凸を埋めきれない。防水シート間の凹凸を埋める接合を可能とするためには、加圧により被着体表面を近接させることが必要となり、結果として１００Ｎ／ｍｍ２程度の加圧により接合が可能となる。
【００２０】
一方、本発明によれば、接合時の加熱時において、ふっ素樹脂製基層は未だ融解せずに固体を保っている状態で、メルトフローに優れるふっ素樹脂製表層が溶解し、防水シート表層部の凹凸を埋め、防水シート間は接合に必要な近接を確保することになる。
また、この近接は、０．０２〜０．１Ｎ／ｍｍ２程度の加圧により十分可能であった。
【００２１】
ここで、施工性については、防水シート中央に金属材料の発熱体を有することから、短時間の接合が可能であった。
本発明に係る防水シートの接合方法においては、防水シートを機械式固定により下地に固定する場合、防水シートのふっ素樹脂製表層と同等のふっ素樹脂製表層部を設けた剛性の高い固定金物に対してふっ素樹脂製表層を当接し、上方より電磁誘導加熱を行うことにより、防水シートを固定金物に強固でかつ接合の信頼性の高い施工性に優れた接合を行うことができる。
【００２２】
また、ルーフドレイン（鋳物製やステンレス製）や設備配管と防水シートの接合においても、これらの機器や配管にふっ素樹脂製表層と同等のふっ素樹脂製表層部を設けることによって、任意の接合が可能である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る防水シート１の構成を示す（請求項１に対応する）。
本実施形態に係る防水シート１は、金属材料から成る基材３を被覆するふっ素樹脂製基層２と、ふっ素樹脂製基層２よりも融点が低く誘導加熱により接着層を形成するふっ素樹脂製表層４とで構成されている。
【００２４】
図２は、本発明の一実施形態に係る防水シート１同士を電磁誘導により接合する方法およびこの方法によって得られた接合構造１０を示す（請求項２，３に対応する）。
まず、防水シート１，１のふっ素樹脂製表層４，４同士を所望の接合幅分だけ当接させる。
【００２５】
次いで、電磁誘導加熱装置５を用いて誘導加熱を行うとともに、０．０２〜０．１Ｎ／ｍｍ２程度の加圧を行う。
この際、図２に示すように、ふっ素樹脂製表層４，４同士はメルトフローする温度となるが、ふっ素樹脂製基層２は、メルトフローしない温度であるため、ふっ素樹脂製基層２での変化は起こらない。
【００２６】
これにより、図２に示すように、ふっ素樹脂製表層４，４がメルトフローし、防水シート１，１同士間の接合が完了する。接合の所要時間は約１０秒程度である。
なお、接合に際し、防水シート１の非接合面側は、下地コンクリートや機器側に配し、これらへの熱伝導、放熱などを利用する。また、電磁誘導加熱装置５は、ふっ素樹脂製基層２がメルトフローしない加熱能力に調整することが望ましい。
【００２７】
図３は、本発明の一実施形態に係る防水シート１と金属固定金物１５とを電磁誘導により接合する方法を示す（請求項４に対応する）。
本実施形態において、金属固定金物１５は、下地コンクリート１７に強固に固定されている。金物固定金物１５の表面１５ａには図１に示す防止シート１のふっ素樹脂製表層４と同等のふっ素樹脂製表層１６が設けられている。
【００２８】
本実施形態においては、金属固定金物１５の上部に配された防水シート１の上部から電磁誘導装置５によって加熱と加圧を行うことにより容易にかつ高信頼性の接合が得られる。
【００２９】
【実施例】
実施例１
ステンレスメッシュ金網（直径０．１８ｍｍ、３０メッシュ、平織）を基材とし、基材の上下にＰＦＡ樹脂を（厚さ２５０μｍ）配した防水シート（単層形）と、同様に基材の上下にＰＴＦＥ樹脂（厚さ２５０μｍ）を配した防水シート（単層形）を製作し、１００Ｖ、５５０Ｗ、３８ＫＨｚの電磁誘導加熱装置を用いて加圧力０．０５Ｎ／ｍｍ２で１５秒間接合を行った。
【００３０】
ＰＦＡ樹脂の場合には、メルトフローし易いことから防水シート同士の接合は可能であったが、ＰＦＡ樹脂のメルトフローに伴い基材のステンレスメッシュ金網が露出しやすく、形態が保持しにくい状況であった。
接合物の剥離試験の結果は、剥離強さは４５Ｎ／ｃｍ、破壊断面はステンレスメッシュ金網とＰＦＡ樹脂層の界面剥離であり、接合の強度は十分、品質は不十分であった。
【００３１】
また、メルトフローし難いＰＴＦＥ樹脂を用いた場合には、接合強度は弱く２Ｎ／ｃｍ程度であり、接合強度、品質ともに不十分であった。
このことから、ふっ素樹脂製表層には、メルトフローしやすい樹脂を選定することが重要であることが把握される。
実施例２
ステンレスメッシュ金網（直径０．１８ｍｍ、３０メッシュ、平織）を基材とし、基材の上下にふっ素樹脂製基層としてのＰＴＦＥ樹脂（厚さ２５０μｍ）を、さらにふっ素樹脂製基層の上にふっ素樹脂製表層としてＦＥＰ樹脂（厚さ２５μｍ）配した防水シート（複層形）を製作し、１００Ｖ、５５０Ｗ、３８ＫＨｚの電磁誘導加熱装置を用いて加圧力０．０５Ｎ／ｍｍ２で１５秒間接合を行った。
【００３２】
接合物の剥離試験の結果は、剥離強さは５７Ｎ／ｃｍ、破壊断面は防水シートのＰＴＦＥ樹脂層の凝集破壊であり、接合の強度、品質とも十分であった。
実施例３
アルミニウム箔（厚さ２５μｍ）を基材とし、基材の上下にふっ素樹脂製基層としてのＰＴＦＥ樹脂（厚さ２５０μｍ）を、さらにふっ素樹脂製基層の上にふっ素樹脂製表層としてＦＥＰ樹脂（厚さ２５μｍ）配した防水シート（複層形）を製作し、１００Ｖ、５５０Ｗ、３８ＫＨｚの電磁誘導加熱装置を用いて加圧力０．０５Ｎ／ｍｍ２で１５秒間接合を行った。
【００３３】
接合物の剥離試験の結果は、剥離強さは５３Ｎ／ｃｍ、破壊断面は防水シートのＰＴＦＥ樹脂層の凝集破壊であり、接合強度、品質ともには十分であった。
実施例４
ふっ素樹脂製表層としてＦＥＰ樹脂を下地固定用のステンレス製金属デイスク板（直径１００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ）表面にコーテイング（厚さ２５μｍ）し、実施例２に示した防水シート（複合型）および接合条件下で接合試験を行った。
【００３４】
接合物の剥離試験の結果は、剥離強さは５５Ｎ／ｃｍ、破壊断面は防水シートの母材破断であり、接合の強度、品質ともに十分であった。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、既往の防水シートと比較して格段の耐久性を有するふっ素樹脂製シートを防水シートとして適用することが可能になるとともに、施工性が良くかつ高品質の防水材料工法を提供できる。これにより、１００年レベルの耐久性を有する防水材料工法を具現化でき、防水に関わる維持管理費の低減や資源エネルギーの節約等の地球環境問題への貢献も大いに期待される。
本発明に係る防水シートによって電磁誘導加熱の可能な超高耐久性防水シートを提供でき、防水シートの接合構造、防水シートの接合方法によって施工性、接合の信頼性の高い防水材料工法が具現化できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る防水シートの構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る防水シート同士を電磁誘導により接合する方法を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る防水シートと金属固定金物とを電磁誘導により接合する方法を示す断面図である。
【符号の説明】
１　防水シート
２　ふっ素樹脂製基層
３　金属材料から成る基材
４　ふっ素樹脂製表層
５　電磁誘導加熱装置
１０　防水シート１同士の接合構造
１５　金属固定金物
１６　ふっ素樹脂製表層
【図１】
2004068425.tif 000003
【図２】
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【図３】
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