JP5106236B2 - アクリル−塩化ビニル系共重合樹脂を積層した防水シート - Google Patents

Description

本発明は、構造物の屋上、屋根、ベランダなどの屋根材として敷設されるアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂を積層した耐久性（耐候性）に優れた防水シートに関するものである。

構造物の屋上、ベランダなどの屋根には合成樹脂からなる防水シートが施工されることがある。通常、防水シートの表面は露出されており、特に太陽光線が照射される部位に敷設された防水シートは表面温度上昇による熱の影響や紫外線による劣化が進行し耐久性が低下する場合がある。

例えば、塩化ビニル樹脂系の防水シートは適度な柔軟性を有し、施工性に優れるために汎用的に使用されている。しかし、塩化ビニル系の防水シートは、太陽光による紫外線や熱の影響で、表面層の耐久性が低下するといった問題点がある。そこで、このような条件で敷設される防水シートとして、高分子量のフタル酸エステルやポリエステル系の可塑剤を使用する防水シート（特許文献１）が提案されている。

特許文献１の防水シートは高分子系の可塑剤を使用しているため、表面に可塑剤がブリ−ドして汚れやすいという欠点がある。また、可塑剤が揮散することでシートの柔軟性が損なわれ、その結果として耐久性が低下するといった問題点がある。

また、可塑剤を使用していない熱可塑性エラストマ−系防水シートを施工する場合もあるが、シート自体の剛性が強く出隅部等での作業面において満足すべき施工性を有していない。
特開平０５−２８７１４９号公報

そこで本発明は、耐久性（耐候性）に優れるとともに、低汚染性を兼ね備え、施工性に優れた防水シートを提供することである。

本発明者は、上記の課題を解決するため鋭意検討を行った結果、防水シートのベース層に、顔料及び紫外線吸収剤を含有したアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂層をシートの最表面に設けることによって、本発明を達成するに至った。

本発明のアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂を積層した防水シートは、上記のような構成をとることにより、熱変形や熱劣化の進行や、紫外線による劣化を抑制でき、耐久性を向上させることができる。

また、最表面のアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂積層は、太陽光線等の影響による表面の劣化が抑制されているので、軟質ポリ塩化ビニル樹脂からなる防水シートのように表面が劣化することで生じるクラックへの汚れの付着が少なく、長期に渡り防汚性を維持することが可能である。

さらに、本発明の防水シートはアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂層とベース層の２層以上の層で構成され、そのベース層が柔軟性を有しているので、防水材シート全体として要求される柔軟性を満足することができる。これにより、屋根やベランダの立ち上がり部、入隅部、出隅部を施工する際に、その部位に沿ってシートを曲げるといった作業が容易に行なうことができ、貼り付け後の曲げ部でのシートの浮きも見られず、優れた施工性を兼ね備えることとなる。

本発明のアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂を積層した防水シートを図１に示し、以下、具体的に説明する。図１は本発明のアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂層（１）を積層した防水シートの断面を示したもので、ベース層（２）と最表面に設けられたアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂層（１）で形成され、それらが積層一体化している状態を示している。

本発明にかかるアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂層（１）は、シートの最表面として形成される層である。

最表面に形成されるアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂層（１）に添加される顔料には公知のものが使用でき、フタロシアニン系、イソインドリノン系、ペリレン系、アゾ系、縮合アゾ系、キナクリドン系、アンスラキノン系、アニリンブラック系、トリフェニルメタン系、ジオキサジン系、酸化チタン系、酸化鉄系、酸化クロム系、クロム酸鉛系、スピネル型焼成系、ジケトピロロピロ−ル系、酸化マンガン−酸化ビスマス複合塩系、酸化マンガン−酸化イットリウム複合塩系、酸化鉄−酸化クロム複合塩系等の顔料が使用でき、任意に調合して着色する。

前記顔料の添加量としては、耐久性、隠蔽性、着色性と経済性、加工性の観点から、アクリル−塩化ビニル系共重合樹脂１００重量部に対して、１〜３０重量部が好ましく、５〜２０重量部がさらに好ましい。

また、最表面に形成されるアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂層（１）に添加される紫外線吸収剤は公知のものが使用でき、［酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム等］の無機系紫外線吸収剤、［フェニルサレシレ−ト、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルサリシレ−ト、ｐ−オクチルフェニルサリシレ−ト等］のサリチル酸系、［２，４−ギヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン等］のベンゾフェノン系、［２−（２’−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾ−ル、２−（２’−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾ−ル等］のベンゾトリアゾ−ル系、［２−エチルへキシル−２−シアノ−３，３’−ジフェニルアクリレ−ト、エチル−２−シアノ−３，３’−ジフェニルアクリレ−ト等］のシアノアクリレ−ト系の有機系紫外線吸収剤が使用できる。

前記紫外線吸収剤の添加量としては、耐候性、耐久性と、ブリードやブルームの発生しやすさの点から、アクリル−塩化ビニル系共重合樹脂１００重量部に対して、０．０５〜５重量部が好ましく、０．１〜３重量部がさらに好ましい。

ここで本発明においては、アクリル−塩化ビニル系共重合樹脂のみでは、太陽光による熱や紫外線などによる劣化が進行し十分な耐久性を得ることが出来ないのに対して、当該、顔料と紫外線吸収剤を添加することで充分な耐久性を獲得することが出来るようになる。

本発明で用いられるアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂は、塩化ビニル系モノマ−にアクリル酸系モノマ−からなる重合体を含有させ、重合される。

本発明で用いられる塩化ビニル系モノマ−としては特に限定されないが、塩化ビニルモノマ−、塩化ビニリデンモノマ−、酢酸ビニルモノマ−またはこれらの混合物が使用できる。

本発明のアクリル酸系モノマ−は（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル等が使用できる。

前記のアクリル酸系モノマ−からなる重合体は、ラジカル重合により製造される。分子量分布が狭く、分子量コントロ−ルが可能であり、高いグラフト率が得られるという点からリビングラジカル重合法が好ましい。

本発明のアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂の製造方法については、特に制約はないが、水性重合が好ましく、例えば、乳化重合法、懸濁重合法、微細懸濁重合法等の製造方法が挙げられる。

最表面に形成されるアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂層（１）はアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂層（１）に上記顔料と紫外線吸収剤を配合して、必要に応じ、安定剤、加工助剤、充填材、酸化防止剤、難燃剤、帯電防止剤、抗菌剤、光安定剤、滑剤などの添加剤を添加することができる。これらを配合、混合したのち、カレンダ−法、押出法などによってシート状に成形される。アクリル−塩化ビニル系共重合樹脂層（１）の厚さは、０．０５ｍｍ以上であれば太陽光線による表面の劣化を抑制する機能がより効果的に得られ、０．３ｍｍ以下であれば適度な柔軟性を有するために出隅などでの施工性がより向上するという点において好ましく、耐久性や施工性を考慮すると０．１ｍｍ〜０．２ｍｍがさらに好ましい。

前記充填材としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、タルク、カオリン、マイカ、ケイ酸マグネシウム、カ−ボンブラック、などの無機系充填材が使用できる。当該充填材の添加量については、経済性、加工性、柔軟性の面からアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂１００重量部に対して５〜１００重量部が好ましく、１０〜５０重量部がさらに好ましい。

本発明のベース層（２）に使用される熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂や、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、塩素化ポリエチレン、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ＳＢＲ、ＮＢＲなどが例示でき、また、これらの２種類以上の樹脂を組み合わせて使用してもよい。

また、上記の熱可塑性樹脂には、必要に応じて酸化防止剤、滑剤、安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、加工助剤、難燃剤、充填材、顔料、抗菌剤、帯電防止剤等を添加しても良い。

本発明の軟質塩化ビニル系ベース層は、ポリ塩化ビニル系樹脂と可塑剤とを含有してなり、経済性、アクリル−塩化ビニル系共重合樹脂層（１）との密着性、成形加工性、柔軟性に優れるために、ベース層（２）として好適に用いられる。

当該ポリ塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニル単独重合体であるポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニルと酢酸ビニル、エチレン、（メタ）アクリル酸エステル、塩化ビニリデン等との共重合体などが使用でき、経済性、加工性の面からポリ塩化ビニル樹脂が好ましい。

当該軟質塩化ビニル系ベース層の可塑剤としては、ＤＯＰ、ＤＩＮＰ、ＤＵＰなどのフタル酸系可塑剤、ＤＯＡ、ＤＩＮＡ、ＤＩＤＡなどのアジピン酸系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、トリメリット酸系可塑剤、ＴＣＰ、ＴＸＰなどのリン酸エステル系可塑剤、エポキシ化大豆油等のエポキシ系可塑剤などが使用できる。なかでも、ＤＯＰ、ＤＩＮＰなどのフタル酸系可塑剤が耐候性、耐久性、可塑化効率、加工性の面から好ましい。

前記可塑剤の添加量は、加工性と柔軟性の観点からポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して２０〜１００重量部が好ましく、３０〜９０重量部の範囲がさらに好ましい。

上記の軟質塩化ビニル系ベース層には、必要に応じ適宜、安定剤、加工助剤、充填材、紫外線吸収剤、酸化防止剤、難燃剤、顔料などの添加剤を添加することができる。

前記充填材としては特には、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、タルク、カオリン、マイカ、ケイ酸マグネシウム、カ−ボンブラック、などの無機系充填材が使用できる。当該充填材の添加量についても特には、経済性、加工性、柔軟性の面からポリ塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して５〜１００重量部が好ましく、１０〜５０重量部がさらに好ましい。

なお、ベース層（２）には、中間または片面にガラス繊維織物やポリエステル繊維織物などの繊維強化層（２ａ）が積層されたものであっても良い。好適な例として、図１には軟質ポリ塩化ビニル樹脂ベース層の中間にガラス繊維織物が積層されたものを例示している。防水シートのベース層（２）の厚さは、耐久性と施工性の点から１．０〜２．５ｍｍが好ましい。

さらにベース層（２）は、熱可塑性樹脂と必要に応じてその他の添加剤と共に配合、混合されたのち、カレンダ−法、押出法などによってシート成形される。また、繊維強化層（２ａ）を有する場合には、カレンダ−法、ラミネ−ト法などでベース層（２）の熱可塑性樹脂をシート成形するとともに繊維織物などの繊維強化層をシート状の熱可塑性樹脂に積層する。

本発明においては、ベース層（２）とアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂層（１）がこの順に積層されていることを特徴とする。

その積層方法については、カレンダ−法により順次積層し、一体化してもよく、または、各層を予め、カレンダ−法や押出法により形成し、それらをラミネ−ト法などの積層方法で積層一体化してもよい。
なかでも、カレンダ−法により順次積層一体化することが好ましく、長尺の防水シートを効率よく得られ、経済性に優れる。

このように得られた本発明にかかる防水シートの厚さは、ベース層（２）、アクリル−塩化ビニル系共重合樹脂層（１）の兼ね合いから総厚で１．０５〜２．８ｍｍ程度が好ましい。

次に、具体的な実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。

〔実施例１〕
ポリ塩化ビニル樹脂に可塑剤としてＤＯＰを５０部、ＣａＣＯ_３を５０部、およびＢａ／Ｚｎ系安定剤を添加した配合物と繊維強化層（２ａ）としてガラス繊維織物をカレンダー法にて成形し、軟質塩化ビニル樹脂によるベース層の中間にガラス繊維織物を積層した、厚さ１．３ｍｍの軟質塩化ビニル系ベース層[Ｂ１]を得た。
次に、塩化ビニルモノマ−８０重量部と、アクリル酸系モノマ−からなる重合体としてポリ（アクリル酸−ｎ−ブチル）２０重量部をグラフト共重合することでアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂[Ａ]得た。得られた[Ａ]の可溶分樹脂のＫ値は６７であった（ＪＩＳ Ｋ７３６７−２に従って測定）。
アクリル−塩化ビニル系共重合樹脂［Ａ］１００重量部に顔料を１０重量部とベンゾトリアゾ−ル系の紫外線吸収剤２．５重量部を配合して、最表面の層が０．１ｍｍとなるアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂層（１）を得て、上記の防水シートのベース層［Ｂ１］とカレンダ−法により積層一体化された総厚１．４ｍｍの防水シートを得た。
得られた防水シートについては、促進耐候性試験、汚染性試験及び施工性試験を以下に示す方法に基づいて実施した。これら得られた結果を表１に示す。

＜耐候性試験＞
ダイプラ・ウィンテス社製のメタルハライドランプ方式の試験機（メタルウェザ−試験機）を使用し、以下の条件で試験を行い、照射時間６７２時間後の表面亀裂の有無を評価した。
（条件）試料面放射強度：６０ｍＷ／ｃｍ２（波長域３３０〜３９０ｎｍ）
ブラックパネル温度：６３℃、相対湿度：５０％
（評価基準）
◎：亀裂なし
○：微細な亀裂あり
△：部分的に亀裂あり
×：全面的に亀裂あり

＜汚染性試験＞
カ−ボン／灯油の３％溶液を塗膜上に滴下し、２０℃飽和蒸気圧下で１日、４０℃で２日間乾燥し、超音波洗浄器を用いて水中での洗浄性およびフキトリ性を観察した。
（評価基準）
○：跡がほとんどなく拭き取れる
△：跡が薄く残る、拭き取りも可
×：跡が濃く残り拭き取れない

＜施工性試験＞
出隅部位として角度が９０度で１０ｍｍア−ルの丸面取りをした施工台にニトリルゴム系の接着剤を施工台と防水シートの裏面に塗布し、オ−プンタイム１０分経過後に接着剤を塗布した面同士を合わせ、ゴム製ハンドロ−ラ−で十分に圧着して張りつける。１時間経過後に出隅部位に浮きが発生していないかを目視で確認する。
（評価基準）
◎：浮きが全く見られない
○：浮きが僅かにしか見られない
△：少しの浮きがあるが１０ｍｍ以下である
×：浮きが１０ｍｍ以上である

〔実施例２〕
表１に記したアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂の厚みを０．３０ｍｍ、ベンゾトリアゾ−ル系の紫外線吸収剤の添加量を０．５重量部に変更した以外は、実施例１と同じようにして、各項目の測定及び評価を行った。その結果を併せて表１に記す。

〔実施例３〕
表１に記したアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂の厚みを０．０５ｍｍ、ベンゾトリアゾ−ル系の紫外線吸収剤の添加量を０．２重量部に変更した以外は、実施例１と同じようにして、各項目の測定及び評価を行った。その結果を併せて表１に記す。

〔実施例４〕
表１に記したアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂の厚みを０．４０ｍｍ、ベンゾトリアゾ−ル系の紫外線吸収剤の添加量を１．５重量部に変更した以外は、実施例１と同じようにして、各項目の測定及び評価を行った。その結果を併せて表１に記す。

〔実施例５〕
表１に示したアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂の厚みを０．２０ｍｍ、ベンゾトリアゾ−ル系の紫外線吸収剤の添加量を４重量部に変更し、軟質ポリ塩化ビニル樹脂製のベース層［Ｂ１］を熱可塑性エラストマー樹脂（サンアロマー社製 キャタロイＱ１００Ｆ）にＣａＣＯ３を５０部、顔料を１０重量部、酸化防止剤、添加した組成物を成形してなる熱可塑性エラストマー樹脂製のベース層［Ｂ２］に変更した以外は、実施例１と同じようにして、各項目の測定及び評価を行った。その結果を併せて表１に記す。

〔比較例１〕
表１に記したアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂の層をポリ塩化ビニル樹脂に可塑剤としてＤＯＰを３５部、ＣａＣＯ３を５０部、顔料を１０重量部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤２．５重量部、およびＢａ／Ｚｎ系安定剤を添加した組成物を成形してなる、厚さ０．２ｍｍの軟質ポリ塩化ビニル樹脂層［Ｃ１］にした以外は、実施例１と同じようにして、各項目の測定及び評価を行った。その結果を併せて表１に記す。

〔比較例２〕
表１に記したアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂の層を熱可塑性エラストマー樹脂（サンアロマー社製 キャタロイＱ１００Ｆ）にＣａＣＯ３を５０部、顔料を１０重量部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤０．５重量部、酸化防止剤を添加した組成物を成形してなる、厚さ０．４０ｍｍの熱可塑性エラストマー−樹脂層［Ｃ２］に変更した以外は実施例５と同じようにして、各項目の測定及び評価を行った。その結果を併せて表１に記す。

表１からわかるように、実施例１〜５のシートは耐久性があり、汚染性及び施工性に優れていることが認められた。これに対し、発明の要旨から外れている比較例１〜２のシートは、いずれかの評価に劣るものであった。

本発明のアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂積層防水シートは、耐久性（耐候性）に優れるとともに、低汚染性を兼ね備え、施工性に優れるので、構造物の屋上、屋根、ベランダなどの屋根材として広く利用することができる。

本発明の防水シートを示す断面図である。

符号の説明

１：アクリル−塩化ビニル系共重合樹脂層
２：ベース層
２ａ：繊維強化層

Claims (3)

1. アクリル−塩化ビニル系共重合樹脂と顔料と紫外線吸収剤とを含有して成るアクリル−塩化ビニル系共重合樹脂層を最表面に有し、該アクリル−塩化ビニル系共重合樹脂層に熱可塑性樹脂製ベース層を積層したことを特徴とする防水シート。
2. 前記アクリル−塩化ビニル系共重合樹脂層の厚みが０．０５ｍｍ〜０．３０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の防水シート。
3. 前記ベース層がポリ塩化ビニル系樹脂と可塑剤とを含有して成る軟質塩化ビニル系ベース層であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の防水シート。

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