JP5113367B2

JP5113367B2 - 防水層構造の施工方法

Info

Publication number: JP5113367B2
Application number: JP2006272718A
Authority: JP
Inventors: 一平森; 孝宏朝倉
Original assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Current assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Priority date: 2006-10-04
Filing date: 2006-10-04
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2026-10-04
Also published as: JP2008088752A

Description

本発明は、建築分野で使用する防水材料、特にベランダ防水用途において、含浸、加工等の作業性に優れる防水層構造の施工方法に関するものである。

防水用途として施工された繊維強化樹脂は、強度や表面硬度が高く強靭であり、耐久性、寸法安定性に優れた防水であるため、住宅ベランダ、屋上、駐車場等の床面ライニング工法として注目されている。このような防水施工は、不燃板、合板、ケイ酸カルシウム板、モルタル、コンクリート等の従来使用される防水下地に繊維強化樹脂層を形成し、その繊維強化樹脂層の上に、耐候性、平滑性、美観の向上や繊維強化樹脂層の保護を目的にトップコート樹脂層を設けることによって行われる。

防水用途の繊維強化樹脂層として代表的なＦＲＰ防水用不飽和ポリエステル樹脂に関しては、回収ＰＥＴボトルを有効に活用でき、且つ廃棄物の利用による性能低下がほとんどないＦＲＰ防水用不飽和ポリエステル樹脂とその工法が開示されている。（特許文献１）

また、比較的厚い防水塗膜を形成する際に、表面に皮張りや微細なひび割れが発生し難く、乾燥速度が速くて、高い伸び率を持つ防水塗膜が形成され、防水塗膜を形成する際の作業手順が制約されない水系防水塗料に関する工法として、アクリル酸エステル類を主成分とするアクリル系共重合体、粒状微粉末成分及び水の混合物から形成される水性エマルジョン防水塗料組成物が開示されている。（特許文献２）

水系塗材防水の施工方法において，繊維強化樹脂層にチョップドストランドマット状の補強布を使用することで，耐衝撃性，耐水性に優れ，且つ比較的少ない工程にて形成防水塗膜厚さを確保できる水性アクリル樹脂系繊維強化樹脂層が開示されている。（特許文献３）

前記水系塗材を使用することにより、有機溶剤による周囲環境、特に、作業者、周辺居住者への溶剤の健康上、災害上の影響をなくすことができた。しかし、ガラス繊維チョップドストランドマットは、ガラス繊維の飛散・拡散し易く、現場施工の作業者に健康上の悪影響を及ぼしたり、また飛散・拡散したガラスマットの後始末は容易なものでなかった。

ビニロンチョップドストランドマットは前記、ガラス繊維の飛散はないものの、ビニロン繊維が、耐水性が高いものでは、ビニロン繊維の束（ストランド）化時の収束剤に依存し、耐水性と塗材の浸透性を両立できるものはなかった。

繊維長が25乃至150mmの捲縮のない開繊されたステープル繊維群と、複数本の繊維が収束状態で存在する捲縮のない未開繊ステープル繊維群とが20：70〜80：10の組成比で混在し、各繊維間が捲縮を有する接着性繊維により結合されており、かつ全繊維の少なくとも30重量％が捲縮のない繊維であつて、捲縮を有する接着性繊維が全構成繊維の２乃至50重量％であることを特徴とする非ガラス系の補強用シート材料が、浸透性も良く、また強度に優れることが開示されている。（特許文献４）

しかし、高強度であるビニロン（ポリビニルアルコール）繊維マットに水系の塗材を含浸すると、繊維の離脱が生じることや、成膜後に折れじわ（２重になり、厚み変化となる）などの防水床材としての欠陥が生じ、不具合となった。
特開２００１−３４２２２８号特開２０００−１２９１６４号特願２００６−１１２１２４号特開昭６３−４２９５２号

解決しようとする課題点は、ガラス繊維の飛散がない作業環境とし、作業性がよく、仕上がり性の良い施工方法を得ることである。

請求項１の発明は、塗布され、含浸される水系塗材と繊維補強布による防水構造の施工方法であって、繊維補強布が３０〜７０重量％を占めるビニロンチョップドストランドと１０〜２０重量％を占める熱接着性繊維を含むマットであり、水系塗材の結合材がポリアクリル樹脂系エマルジョンであることを特徴とする水系塗材防水層構造の施工方法であり、優れた耐水性、耐衝撃性、耐疲労性、引張強度などを維持し、施工時の作業性改善、ガラス飛散をなくせた。

請求項２の発明は請求項１に記載の熱接着性繊維が熱融着性ポリエステル繊維であることを特徴とする請求項１記載の水系塗材防水層構造の施工方法で、ポリエステル樹脂繊維であることにより、作業時に、適度の湿潤性と耐水性バランスによりローラー作業性及び仕上り性をさらに向上させた。

請求項３の発明は請求項１に記載のマットの乾時の比引張強さが縦方向で４．０Ｎｍ／ｇ、横方向で２．０Ｎｍ／ｇ以上且つ、湿時の比引張強さが縦方向で１．０Ｎｍ／ｇ、横方向で０．８５Ｎｍ／ｇ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項２いずれかに記載の水系塗材防水層構造の施工方法であり、ローラー作業性及び仕上り性をさらに向上させた。
ビニロンチョップドストランドと熱接着性繊維を含むマットをビニロン繊維マットと略す。

本発明により、作業環境で、ガラス繊維の飛散がなく、ビニロン繊維の冬期乾燥状態での固さもなく、ビニロン繊維の親水性から来る腰の弱さに由来する作業性の悪さ、仕上がり性の悪さを解消し、施工時のローラー作業性もガラス繊維チョップドストランドマットと同等で、仕上がり性も良い水系塗材防水構造を施工できる。

本発明は、不燃板、合板、ケイ酸カルシウム板、モルタル、コンクリート等の下地上に防水塗膜を形成するもので、全体としての耐久性、防水性を確保する上で塗膜厚さ１．０ｍｍ〜４．０ｍｍが必要である。

ビニロン繊維マット
本発明で使用するビニロン繊維マットにおいて、ビニロンチョップドストランドと熱接着性繊維は、特許文献４の開示を基に製造される。複数本の繊維が収束状態で存在する捲縮のない未開繊ステープル繊維群であり、繊維同志の結合は熱融着性繊維による。熱融着性繊維は単一樹脂からなる繊維であっても良いし、融点の異なる２種類以上の樹脂成分からなる、サイドバイサイド型、芯鞘型などの複合型の熱融着性繊維であっても良い。加工温度を下げ、結合性を上げ、強度物性を維持するには複合型の熱融着性繊維が好ましい。また、ビニロン繊維との密着性、含浸される樹脂との密着性から接着性ポリエステル繊維が好ましい。熱融着性繊維のマット全体に占める比率は１０〜２０重量％が好ましい。１０重量％未満であるとハンドリング性が劣り、作業時、人が載って作業ができず、また、ローラーによる扱きにより、繊維が脱離し、ローラーに巻き付き作業性を落とす結果となる。２０重量％を超えると浸透性の阻害要因となり、熱融着加工時にマットの浸透、嵩密度のばらつきが大きくなり、マットのコストを引き上げることとなる。防水構造の強度はチョップドストランドの全体中の比率に依存し、収束本数、繊維径にも依存するが、チョップドストランドの比率が３０〜７０重量％が浸透性、強度が両立できる。また、マットの製造方法は、湿式、乾式があり、複数のウェブを重ねて、熱圧着し、目的の坪量、スペックを得る。また、これらの表面にポリ酢酸ビニル樹脂等の合成樹脂を塗布して、ローラー作業時マットから繊維の離脱を防ぐこともできる。ビニロン繊維マットの製品として、日本バイリーン（株）のVＭ−１１０ＷＬ、ＶＭ−１３５ＷＬ等がある。

水系塗材
ポリアクリル樹脂エマルジョン、アクリル共重合樹脂エマルジョン、ポリウレタン樹脂エマルジョン、ポリ酢酸ビニル樹脂エマルジョン、シリコン樹脂エマルジョン、アクリルシリコン樹脂エマルジョン等の各種樹脂エマルジョンを単独或いは併用して前記マットを結合する塗材で、耐候性、結合材としての物性バランスから、結合材がポリアクリル樹脂系エマルジョンである水系塗材が好ましい。

施工方法
本発明の施工方法は、不燃板、合板、ケイ酸カルシウム板、モルタル、コンクリート等の防水下地上に、必要に応じてプライマーを施し、プライマーを施工した場合にはプライマー乾燥後、ビニロン繊維マットと有機溶剤、揮発性反応希釈剤を含まない水系塗材を必須として形成される繊維強化樹脂層を１層以上形成し、これらの繊維強化樹脂層上にトップコート樹脂層を施工する。

上記、防水下地の処理工程において、その下地と防水層でもある繊維強化樹脂層との密着を良好にするため、汚れ、付着物、または、脆弱な表面層等を除去することが好ましく、例えば、ショットブラスト、サンドペーパー等により表面の不陸を調整・研掃して表面を清潔にすることが推奨される。また、防水下地の乾燥不足による密着性不良を抑止するために必要に応じて水系のプライマー層を０．１〜０．２ｋｇ／ｍ^２塗布する。好ましくは、水系エポキシ樹脂系プライマーが使用に適している。

プライマーを施工した場合にはプライマーの乾燥後、繊維強化樹脂層の成形を行う。繊維強化樹脂層とは、ビニロン繊維マットと、有機溶剤、揮発性反応希釈剤を含まない水系塗材とが複合された状態で１層以上形成されたものである。繊維強化樹脂層に用いるビニロン繊維マットは、必要塗膜厚さ、含浸性、耐疲労性等の要求品質に応じて目付量６０〜３００ｇ／ｍ^２とすることが好ましい。

このビニロン繊維マットと複合して繊維強化樹脂層となるのに適した上記水系塗材は、ＪＩＳＫ５６０１−１−２：１９９９（塗料成分試験方法−第１部：通則−第２節：加熱残分）に準じて測定した固形分が５０〜８５重量％、ＢＭ型回転粘度計（Ｎｏ．３またはＮｏ．４、６０ｒｐｍ）を用い、ＪＩＳＫ５６００−２−３：１９９９［塗料一般試験方法−第２部：塗料の性状・安定性−第３節：粘度（コーン・プレート粘度計法）］に準じて測定した２３℃雰囲気下における粘度が０．５〜７．０Ｐａ・ｓ、及びＴＩ値が１．０〜７．０の範囲にあるもの好ましい。この粘度及びＴＩ値の範囲から外れた場合、両者の下限未満となると塗布具による均一化が円滑に行えない他、防水下地に不陸がある場合、塗材の流出で樹脂の充填されていない部分が生じ、両者の上限を超えると浸透性が悪い他、塗布具の操作に負荷が高く、作業性が悪くなる。ガラス板上に塗布し含浸性確認実験を行った際、ビニロン繊維マットの裏面（ガラス側）に樹脂が含浸・充填されることが好ましい。

ビニロン繊維マットは、単層で繊維強化樹脂層としても良いし、或いは２〜３層し、繰返し繊維強化樹脂層を形成し、水系塗材の塗布量は１．０〜４．０ｋｇ／ｍ^２で形成されることが好ましいが、必要塗膜厚さ、乾燥時間、耐疲労性等の必要性質に応じて決める。

なお、プライマーの乾燥後、主に耐疲労性に起因するところの下地の追従性をさらに向上させるために、繊維強化樹脂層に使用するのと同じ水系塗材を０．１〜２．０ｋｇ／ｍ^２塗布することも可能である。
この工程を行う時は、水系塗材が乾燥後、上記、工程により繊維強化樹脂層の形成工程を行う。

最上繊維強化樹脂層の形成後、トップコート樹脂層の形成工程を行う。
トップコート樹脂組成物としては、有機溶剤を含まず、乾燥後の耐候性、隠蔽性等に優れた水系塗材が好ましい。具体的には、アイカ工業(株)製水系１液アクリルウレタン樹脂系トップコート（ジョリエースＪＡ−１８０、商品名）、亜細亜工業（株）製水系アクリルウレタン樹脂系塗料（ネオグロスＵ−２００、商品名）や水系アクリル樹脂系合成樹脂エマルジョンペイント（ＲＦコート、商品名）等、市販の水系アクリル系樹脂のものが使用に適している。さらに、必要に応じて顔料等を添加し、着色して使用することが可能である。トップコート樹脂組成物の塗布量は０．１〜０．４ｋｇ／ｍ^２で形成されることが好ましいが、乾燥時間、耐衝撃性等の必要性質に応じて決める。

以下、実施例と比較例によって具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

合板下地上にプライマーとしてジョリエースＪＡ−１７０（アイカ工業（株）製、水系２液エポキシ樹脂系プライマー、商品名、混合後固形分５１％）を０．２ｋｇ／ｍ^２塗布し乾燥後、繊維強化樹脂層として、１液水系アクリル樹脂系組成物、アイカ工業（株）製ジョリエースＪＡ−１１０（アイカ工業（株）製、商品名、固形分７０％、粘度−ＢＭ、Ｎｏ．３、６０ｒｐｍ３．６０Ｐａ・ｓ、ＴＩ値３．３０）を０．５ｋｇ／ｍ^２塗布し、ビニロン繊維マットとしてＭ１（表２）を敷いて、さらにＪＡ−１１０を１．５ｋｇ／ｍ^２塗布した。繊維補強層が乾燥後、トップコート樹脂層に、ジョリエースＪＡ−１８０（固形分５０％）を０．２ｋｇ／ｍ^２塗布した。

実施例１のビニロン繊維マットとしてＭ２にした以外同じに行い実施例２とした。

実施例１のビニロン繊維マットとしてＭ３にした以外同じに行い実施例３とした。

実施例１のビニロン繊維マットとしてＭ４にした以外同じに行い実施例４とした。

比較例１
実施例１のビニロン繊維マットとしてＭ５にした以外同じに行い比較例１とした。

比較例２
実施例１のビニロン繊維マットとしてＭ６にした以外同じに行い比較例２とした。

比較例３
実施例１のビニロン繊維マットとしてＭ７にした以外同じに行い比較例３とした。

引張強さ（Ｎ／ｍｍ）、伸び率（％）及び抗張積（Ｎ／ｍｍ）試験
引張強さ試験用試験体の作製
引張強さ試験用試験体は、ＪＩＳＡ６０２１（建築用塗膜防水材）に準じて実施例、比較例の条件（プライマーはなし）で作製し、ダンベル状２号試験片のものを使用し、２３±２℃、相対湿度５０％で２４時間標準静置後４０℃７２時間乾燥を行い、その後２３±２℃、相対湿度５０％で７時間以上静置したものを試験体とした。
引張強さ試験
ＪＩＳＡ６０２１に準じて、万能試験機を用いて、上記試験体の引張強さ試験を行って、引張強さ、伸び率、及び抗張積を算出した。

仕上り性試験
試験温度２３℃の状態下で寸法約９００×９００×１０ｍｍの普通合板に寸法４００×８００ｍｍに切断した補強マットを敷き、塗布量２．０ｋｇ／ｍ^２となるように樹脂をローラー刷毛で塗布した後、脱泡ローラーを用いて繊維補強樹脂層を形成し、乾燥後、シワの発生の有無を目視によって評価した。
本評価結果は、下記の様に区分した。
○：シワの発生がなく仕上り良好なもの。
△：シワの発生が一部認められるもの。
×：シワが全面一様に発生しているもの。

ビニロン繊維マット仕様
ビニロン繊維マットは日本バイリーン(株)のＶＭ１３５と同構成で、特殊な条件設定、付加的な条件を下記、及び表２に示す。
ビニロン繊維マットの製造の方法として、１回の抄造で行うものと２回のものとがあり、２回の場合は、ビニロン繊維マットの目付量の半分のものを抄造し、これを２層を１層とする。この際の処理条件として温度、ロール圧を記す。それぞれの得られた強度も表２に示す。縦は流れ方向を、横は流れに直交方向をいう。

付加処理はビニロン繊維マットに施された処理
処理１：酢酸ビニル樹脂系表面コート処理２：アクリル樹脂系表面コート
構成層数：ビニロン繊維マットが２抄造を１層化したものを２と、１回の抄造で得られたものを１とした。
圧力／温度（℃）：圧力は上記１層化時に加圧ローラーの圧力で、自重はローラー自体の圧力、０は解放状態、−は処理工程なし
比引張強さ
試験片：各条件の異なるマット中で任意に３００×３００ｍｍを切り取り，それぞれ縦方向（巻き方向に平行）と横方向（巻き方向に垂直）の試験片を寸法約４０×１６０ｍｍとなるように一枚ずつ切り出し，その試験片を３枚ずつ作製した。
引張試験機：試験時の最大引張力がその能力の１５〜８５％の範囲になるもので，引張力及び変位の自動記録装置を備えた引張試験機を使用し，引張荷重速度は，５ｍｍ／ｍｉｎとした。
乾時比引張強さ：ＪＩＳＰ８１１３−１９９８に準じ、２３℃相対湿度６０％雰囲気下に２４時間以上静置した、試験片をおいて、ビニロン繊維マットの引張強さ（Ｎ／ｍ）を測定し、目付（ｇ／ｍ^２）で除して、比引張強さ（Ｎｍ／ｇ）を求めた。
湿時比引張強さ：２４時間水中（２３℃）浸漬した試験片を湿布で余分な水を拭き取って，湿らせた状態で乾時比引張強さと同じく湿時比引張強さを求めた。

Claims

塗布され、含浸される水系塗材と繊維補強布による防水構造の施工方法であって、繊維補強布が３０〜７０重量％を占めるビニロンチョップドストランドと１０〜２０重量％を占める熱接着性繊維を含むマットであり、水系塗材の結合材がポリアクリル樹脂系エマルジョンであることを特徴とする水系塗材防水層構造の施工方法。
請求項１に記載の熱接着性繊維が熱融着性ポリエステル繊維であることを特徴とする請求項１記載の水系塗材防水層構造の施工方法。
請求項１に記載のマットの乾時の比引張強さが縦方向で４．０Ｎｍ／ｇ、横方向で２．０Ｎｍ／ｇ以上且つ、湿時の比引張強さが縦方向で１．０Ｎｍ／ｇ、横方向で０．８５Ｎｍ／ｇ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項２いずれかに記載の水系塗材防水層構造の施工方法。