(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２０℃での引張弾性率が５０〜１５０ＭＰａであり、且つ、ＭＦＲ値が１５〜１００ｇであるオレフィン系樹脂組成物からなり、該オレフィン系樹脂組成物を構成するオレフィン系樹脂の融点が８０〜１２０℃であることを特徴とするポリオレフィン系シート用溶接棒。
【請求項２】
前記オレフィン系樹脂組成物にワックス類又はタッキファイヤーのいずれか一方又は双方を添加することを特徴とする請求項１記載のポリオレフィン系シート用溶接棒。
【請求項３】
前記オレフィン系樹脂組成物が酢酸ビニル含量５〜２０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂が主成分であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のポリオレフィン系シート用溶接棒。
【請求項４】
ポリオレフィン系シート同士を接合する際に、請求項１ないし請求項３のいずれか１つの請求項記載の溶接棒で接合することを特徴とする接合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床材、防水材などとして施工されるポリオレフィン系シートを接合するための溶接棒及びその溶接棒を用いたポリオレフィン系シートの接合方法に関し、更に詳しくは施工時のカット性、接合作業性に優れ、接合強度の強いオレフィン系樹脂組成物からなる溶接棒及びエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂などのポリオレフィン系シートを接合する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シートはポリ塩化ビニル製のシートが使用されていた。そのポリ塩化ビニル製シートは、シート同士の接合方法として、溶接棒による樹脂溶接やシーム液を使用して容易に接合することが出来るため、好適に用いられていた。
【０００３】
しかし、ポリ塩化ビニル製シートは火災時や焼却時に塩素系ガスを発生するため、近年ポリオレフィン系シートが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ポリオレフィン系シートは溶剤に溶けにくいためシーム液による接合は困難であり、十分な接合強度を得るためには溶接棒を使用して樹脂溶接する必要がある。しかし、接合強度の確保には溶接棒がシートの接合部位で充分に軟化、変形してシート同士を接合することが要求されるが、ポリオレフィン系シートの接合は、高温に加熱すると変形が起こり、また、溶接棒自体に弾力があることで施工時のカット性が悪いため、ポリ塩化ビニル系シートの接合よりも作業性が悪かった。
【０００５】
本発明は、ポリオレフィン系シート同士の接合において、作業性の改善と接合強度の確保を目的とした溶接棒及び接合方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明が講じた手段は２０℃での引張弾性率(ＪＩＳ Ｋ ７１１３)が５０〜１５０ＭＰａであり、且つ、ＭＦＲ（メルトフロート）値（１９０℃、荷重２．１６Ｋｇ、１０分間の値）が１５〜１００ｇであるオレフィン系樹脂組成物からなり、該オレフィン系樹脂組成物を構成するオレフィン系樹脂の融点が８０〜１２０℃であることを特徴とするポリオレフィン系シート用溶接棒である。ＭＦＲが１５ｇ以上である溶接棒を使用することにより、施工時の溶接棒のカットが容易になる。
【０００７】
この溶接棒のＭＦＲを大きくする手段として、ワックス類又はタッキファイヤーのいずれか一方又は双方を添加することが好ましい。
【０００８】
更に、この溶接棒を構成するオレフィン系樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂など融点が８０〜１２０℃である樹脂が好ましく、中でも酢酸ビニル含量が５〜２０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂をベース樹脂として用いると、シートと溶接棒を樹脂溶接する適切な温度で溶接棒が充分軟化、変形して十分な接合強度が確保される。
【０００９】
この溶接棒を用いて接合する際には、シートにポリオレフィン系樹脂シートを用いるのが好ましく、特にシートにはエチレン−酢酸ビニルが含まれることが更に好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に詳しく説明する。
本発明の溶接棒はオレフィン系樹脂組成物からなり、２０℃での引張弾性率が５０〜１５０ＭＰａであり、且つ、ＭＦＲ値が１５〜１００ｇであることを特徴とする。溶接棒は紐状で使用することから、柔軟性が要求され、一方接合強度を発揮するために硬さが必要となる。引張弾性率が１５０ＭＰａ超では硬すぎるためハンドリング性に問題があり、５０ＭＰａ未満では接合強度が低下するため前記範囲が弾性率として好ましい。前記範囲の弾性率の溶接棒であって、且つ本発明の特徴である溶接棒のカット性を発現させるには、溶接棒の長手方向に対するポリマーの配向度が重要であり、ポリマーの配向が大きいほどカット性が向上する。ＭＦＲが大きいほどポリマーが配向し易いが、逆に分子量が小さくなるため、耐久性が低下する。このため、ＭＦＲが１５ｇ未満ではカット性が充分ではなく、ＭＦＲ値が１００ｇを超えると耐久性が低下する。
【００１１】
溶接棒を構成するオレフィン系樹脂は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンー１、エチレンと炭素数３以上のα−オレフィンとの共重合樹脂、プロピレンと炭素数４以上のα-オレフィンとの共重合樹脂、エチレンとスチレンの共重合樹脂、エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合樹脂、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、エチレン−ブテンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマー等である。
【００１２】
上記オレフィン系樹脂に、スチレン系エラストマー、熱可塑性ポリウレタン、アイオノマー、ポリエステル、ポリアミド、エチレンビニルアルコール樹脂、ポリメタクリル酸エステル等のポリマーをブレンドすることも可能であり、これらの樹脂をブレンドすることにより耐汚染性が向上する。特にアイオノマーをブレンドすることは溶接棒の耐汚染性を向上させるために有用である。さらにブレンドするポリマーの特性が付加される。
【００１３】
溶接棒のＭＦＲ値を大きくする手段としては、上記オレフィン系樹脂に、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス等のワックス類又はタッキファイヤーのいずれか一方又は双方を５〜２０重量％添加するのが好ましい。
ワックス類としては、パラフィン系、ポリオレフィン系、ポリエチレンの酸化物、マイクロクリスタリン系、カウナバ蝋などがあり、中でも、分子量が３００〜５０００の範囲及び融点が４０〜１２０℃の範囲が好ましい。
タッキファイヤーとしては、天然ロジン、水素化ロジン、ロジン誘導体（メタノール、グリコール類、グリセリン、ペンタエルスリトール等のアルコールとのエステル化誘導体、マレイン酸変性体、金属塩等）、β−ピネン、α−ピネンとフェノールの共重合体、石油樹脂（脂肪族系、芳香族系、脂肪族−芳香族共重合体、脂環族系、クマロン−インデン樹脂等）、ポリテルペン樹脂及びアルキルフェノール樹脂等があり、一般的には粘着付与剤として用いられるものであり、軟化点が５０〜１５０℃の範囲のものである。
【００１４】
上記オレフィン系樹脂のうち、融点が８０〜１２０℃である樹脂が特に好ましく、中でも酢酸ビニル含量が５〜２０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂をベース樹脂として用いれば、適切な条件下におけるシート表面温度で溶接棒の軟化、変形が充分であり、接合強度が特に良好となる。また、溶接棒の溶融温度がシートよりも低いため、シートを必要以上に加熱しなくとも溶接棒を軟化、変形させることができ、接合時の温度範囲が広がるとともに接合後の外観も良好となる。
【００１５】
上記本発明の溶接棒は、断面が１．０〜５．０ｍｍの紐状のものが一般的である。紐状の断面形態は、円型、星型、三角型、四角型、多角形型、台形型等特に制限はないが、円形のものが一般的である。また、断面模様としては、多色の樹脂が混合されたマーブル模様、チップを添加した模様等特に制限はない。
【００１６】
本発明の溶接棒を用いた接合方法では、シートにポリオレフィン系シートを用いるのが好ましく、そのポリオレフィン系シートを構成する樹脂は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンー１、エチレンと炭素数３以上のα−オレフィンとの共重合樹脂、プロピレンと炭素数４以上のα-オレフィンとの共重合樹脂、エチレンとスチレンの共重合樹脂、エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合樹脂、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、エチレン−ブテンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマー等である。
【００１７】
上記ポリオレフィン系樹脂に、スチレン系エラストマー、熱可塑性ポリウレタン、アイオノマー、ポリエステル、ポリアミド、エチレンビニルアルコール樹脂、ポリメタクリル酸エステル等のポリマーをブレンドすることも可能である。特にここでの接合では、シートにエチレン−酢酸ビニルが含まれることが好ましい。
【００１８】
本発明の接合方法で使用するポリオレフィン系シートの厚みは１．０〜３．０ｍｍが好適であり、例えば熱風溶接機を使用してシートと溶接棒を同時に加熱して押圧しながら溶接する方法や、溶接棒のみを加熱して接合する方法、ホットメルト銃等を使用して接合することも可能である。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明を具体的な実施例を更に詳しく説明する。
シートの作製
エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して充填剤１５０重量部を使用したシートの上面に、ポリエチレン１００重量部に対してベージュに調色した顔料９．０重量部を使用したシートをカレンダー加工により積層して、実施例及び比較例における厚さ２．０ｍｍのシートを作製した。
溶接棒の作製
表１に示した基本物性のポリマーを用いて、表２（実施例）及び表３（比較例）に示した割合で混合し、押出機により３．５ｍｍの丸棒に加工した実施例１〜８及び比較例１〜３の溶接棒を作製した。
ＭＦＲ値の測定は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０に準拠して１９０℃で測定した。
【００２０】
上記のシートを突き合わせ、その突き合わせた部分を６０°にカットして、その部分を実施例及び比較例の各溶接棒を用いて熱風溶接機により溶接し、シートを接合した。
【００２１】
その評価を表２及び表３に示す。
接合作業性
○：熱風溶接による接合作業性が良い
△：作業性に問題がない
×：作業性に劣る
カット性
○：溶接棒のカットが容易
△：溶接棒のカットに問題がない
×：溶接棒のカットがしにくい
接合強度
○：溶接後の強度が強い
△：溶接後の強度に問題がない
×：溶接後の強度が弱い
耐汚染性
○：汚れ難い
△：汚れが目立たない
×：汚れが目立つ
【００２２】
【表１】
0004733824.tif 000002
【００２３】
【表２】
0004733824.tif 000003
【００２４】
【表３】
0004733824.tif 000004
【００２５】
表２及び表３から溶接棒の引張弾性率を５０〜１５０ＭＰａ、ＭＦＲ値を１５〜１００ｇにすることで、カット性が向上し、接合強度が良好になることがわかる。更に、溶接棒にアイオノマーを添加することにより、溶接棒の耐汚染性が向上した。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は２０℃での引張弾性率が５０〜１５０ＭＰａであり、且つ、ＭＦＲ値が１５〜１００ｇであることを特徴とするオレフィン系樹脂組成物からなる溶接棒であるからポリオレフィン系シート同士を接合する際に、施工時における溶接棒のカットが容易になると共に適切な温度で溶接棒が変形し、接合作業性の良好なものである。
また、オレフィン系樹脂の融点が８０〜１２０℃であることにより溶接棒の溶融温度がポリオレフィン系シートよりも低いため、該シートを必要以上に加熱しなくとも溶接棒を軟化、変形させることができ、接合時の温度範囲が広がるとともに接合後の外観も良好となる。
【００２７】
前記のオレフィン系樹脂組成物にワックス類又はタッキファイヤーのいずれか一方又は双方を添加することにより、ＭＦＲ値を大きくすることが出来、カット性、作業性がさらに優れたものとなる。
【００２９】
さらに、オレフィン系樹脂が酢酸ビニル含量５〜２０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂が主成分であることによって、ポリオレフィン系シートと溶接棒を樹脂溶接する適切な温度条件下におけるシートの表面温度で溶接棒が充分軟化、変形して十分な接合強度が確保でき、特に良好となるる。
【００３０】
本発明はポリオレフィン系シート同士を接合する際に、前記各種のオレフィン系樹脂組成物からなる溶接棒を用いて接合することによって、施工時の溶接棒のカット、接合作業が容易になり、接合強度が良好な接合を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ポリオレフィン系シートの突き合わせた部分を６０°にカットして溶接棒により溶接した断面図。
【図２】  溶接棒により溶接した（図１）後に余分な部分をカット断面図。
【符号の説明】
１：ポリオレフィン系シート。      ２：溶接棒。
【図１】
0004733824.tif 000005
【図２】
0004733824.tif 000006