日本建築学会大会学術講演梗概集（関東） 2011 年 8 月

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防水材料の耐候性試験 その３８
高強度形ウレタン防水材の耐候性について
耐候性
高強度屋外暴露促進暴露

1.はじめに防水材料促進耐候性試験方法小委員会では，2002 年から防水材料の屋外暴露試験と促進暴露試験を，同じ材料により同時並行で開始した。屋外暴露試験は 3 年目，7 年目，15 年目に試験体の回収・評価を行う計画である。
ウレタン防水材の屋外暴露 7 年目の結果については，前報「防水材料の耐候性試験その 31」，「防水材料の耐候性試
験その 32」（2010 年）にて報告した。本報では，高強度形ウレタン防水材（スプレータイプ）の屋外暴露試験結果と，促進暴露試験結果の比較について報告する。
2.高強度ウレタンについて多様化する市場ニーズに対応するため，各メーカーはウレタン防水材の改良を行ってきた。これらの多機能品には，従来の JIS 規格を大幅に上回るものが出てきた。そのため，2011 年に改正された JIS A 6021 で，新たに「高強度形」のカテゴリーが制定された。その改正後の規格を表 1 に示す。
本報ではこの高強度形ウレタンを試験体として選定した。
表 1 JIS A 6021-2011 規格値
ウレタンゴム系

項 目

高強度形
2高伸長形（旧 1 類）

引張強さ (N/mm )10 以上

2.3 以上破断時の伸び率 (%)

200 以上450 以上抗張積 (N/mm)

700 以上280 以上

引裂強さ (N/mm)

30 以上

14 以上

ウレタン防水材
B

高強度形スプレータイプ

地域

亜熱帯地域 (S)

旭川

銚子

宮古島

（北海道）

（千葉県）

（沖縄県）

暴露地

3.4 促進暴露試験
屋外暴露と比較する促進暴露には，表 2 に示す試験体と同じものを使用し，表 5 に示す方法で促進暴露を行った。
表 5 促進暴露試験
光

JIS A 1415

暴露時間（時間）

ｻﾝｼｬｲﾝｶｰﾎﾞﾝｱｰｸﾗﾝﾌﾟ(SWM)

6.3 WS-A1,000〜5,000

源

ｷｾﾉﾝｱｰｸﾗﾝﾌﾟ(XWM)

6.1 WX-A

3,000〜10,000

3.5 試験方法
屋外暴露と促進暴露を行った試験体は，表 6 に示す方法
で物性値を求め，表面，断面の状態を観察した。
表 6 試験方法なし

アクリルウレタン

B-1

B-2目

試験方法

引張強さ
JIS A 6021-2000

伸び率（破断時）

表面状態

2

松村 宇*4
高根由充*5
田中享二*6温暖地域 (C)

物性

1

正会員
正会員
正会員

寒冷地域 (N)項

3.試験
3.1 暴露試験体
試験体として用いたのは，高強度形ウレタンのスプレータイプであり，平均膜厚を 3mm とした。またトップコートによる耐久性の差を確認する目的で，試験体はトップコート有り無しの 2 種類とした。塗布量は 0.2kg／m2 とした。暴露試験体一覧を表 2 に，初期物性を表 3 に示す。
表 2 暴露試験体一覧トップコート○武田 剛*1
鈴木 博*1
竹本喜昭*2
清水市郎*3

3.2 屋外暴露試験体形状
縦 300mm，横 300mm の試験体を，ステンレスベルトでコンクリート舗道板に機械的に固定したものを屋外暴露した。
3.3 屋外暴露地域
暴露地域一覧を表 4 に示す。
表 4 屋外暴露地域

表面，断面観察（100 倍）

光学顕微鏡観察4.試験結果と考察
屋外暴露後と促進暴露後の引張強さと伸び率の保持率を比較して，図 1〜4 に示す。
150

引張強さの保持率（％）

防水材料
ウレタン

正会員
正会員
正会員
正会員

表 3 初期物性10050
B-1(N)

B-1(C)

B-1(S)

B-2(N)

B-2(C)

B-2(S)

002

468101214

試験体

B-1

B-2

引張強さ(N/mm2)

10.5

8.6

屋外暴露期間（年）

破断時の伸び率(%)

365277

図 1 B-1,B-2 の屋外暴露での引張強さの保持率(％)

引裂強さ(N/mm)

5659

Weatherability Test Result of Waterproofing Materials Part 38
Polyurethane Membrane:

TAKEDA Tsuyoshi, SUZUKI Hiroshi, TAKEMOTO Yoshiaki
SHIMIZU Ichiro, MATSUMURA Takashi, TAKANE Yoshimitsu
TANAKA Kyoji― 15 ―

4.2 表面、断面状態
写真１,2 に B-1（トップコートなし）の屋外暴露の 100 倍の表面，断面写真を，写真 3，4 に促進暴露の 100 倍の表面写真を示す。また，写真 5 に B-2（トップコートあり）の屋外暴露の 100 倍の断面写真を，写真 6 に同サンプルの促進暴
露の 100 倍の断面写真を示す。
1)写真 1,3,4 を比較すると，宮古島に 7 年暴露したウレタンの表面は，促進暴露したものより劣化が少ない。また写真 2 より，表面の亀裂深さは 0.2〜0.25mm と読み取れ，膜厚 3mm に対して 6.7〜8.3%の範囲で表面劣化が起こっている。
2)写真 5，6 より，屋外暴露 7 年，促進暴露でも表面がフラットであり，トップコートにより塗膜が保護されている。

引張強さの保持率（％）

150

100

50

B-1(SWM)
B-2(SWM)

B-1(XWM)
B-2(XWM)
10000

8000

6000

4000

2000

00

促進暴露時間(hr)

図 2 B-1,B-2 の促進暴露での引張強さの保持率(％)

伸び率の保持率（％）

150×100 倍×100 倍1000.25mm

0.25mm

写真 1 B-1(宮古島 7 年)

写真 2 B-1(宮古島 7 年)

50
B-1(N)

B-1(C)

B-1(S)

B-2(N)

B-2(C)

B-2(S)00246810
屋外暴露期間（年）12×100 倍

14×100 倍

図 3 B-1,B-2 の屋外暴露での伸び率の保持率(％)

伸び率の保持率（％）

150

0.25mm0.25mm100

写真 3 B-1(SWM 5,000hr）

×100 倍写真 4 B-1(XWM 10,000hr）

×100 倍50

B-1(SWM)
B-2(SWM)

B-1(XWM)
B-2(XWM)

促進暴露時間(hr)

10000

8000

6000

4000

2000

000.25mm

図 4 B-1,B-2 の促進暴露での伸び率の保持率(％)1)引張強さを示す図 1，2 を比較すると，トップコートあり(B-2)は，屋外暴露，促進暴露共に 100〜120%を維持している。しかしトップコートなし(B-1)では，屋外暴露と比較して促進暴露 2,000 時間以降で劣化傾向が見える。保持率だけで見ると，屋外暴露７年では促進暴露との相関性は確認できなかった。
2)伸び率を示す図 3，4 を比較すると，引張強さと同様で，屋外暴露では，劣化が進んでいないようである。

*1 日本ウレタン建材工業会*2 清水建設*3 建材試験センター*4 北海道立総合研究機構北方建築総合研究所*5 日本ウェザリングテストセンター*6 東京工業大学建築物理研究センター

0.25mm

写真 5 B-2(宮古島 7 年) 写真 6 B-2(XWM 10,000hr)
5.まとめ
1) 屋外暴露 7 年では，トップコートなしでも物性値の低下が見られなかった。今後，屋外暴露 15 年と促進暴露の比較を行う予定である。
2) トップコートなしでは，表面の劣化状態の割には物性値の低下が見られなかった。引張強さと伸び率では，的確な評価が出来ていない可能性が考えられるため，今後，新たな試験方法を模索する予定である。

*1 Japan Urethane Waterproofing Industry Association*2 Shimizu Corporation*3 Japan Testing Center for Construction Materials*4 Hokkaido Research Organization，Northern Regional Building
Research Institute*5 Japan Weathering Test Center*6 Structural Engineering Research Center，Tokyo Institute of Technology― 16 ―