JP4618908B2

JP4618908B2 - 補強用シート

Info

Publication number: JP4618908B2
Application number: JP2001051325A
Authority: JP
Inventors: 達高橋; 学本庄
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2021-02-27
Also published as: JP2002249971A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家屋の屋根などにおいて防水の目的で使用されるルーフィング材の補強用シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アスファルトを用いたアスファルトルーフィングは、古くからビル等の建物の防水用工法として利用されている工法の一つである。建築物への雨水などの浸入およびそれに伴う劣化を防ぎ完全な防水層を得るため、一般に防水層は、アスファルトと数枚のルーフィング層を積層した厚い層から構成されている。
【０００３】
このアスファルトルーフィング層の芯材として、近年、熱圧接不織シートやニードルパンチ不織シート等が使用され、不織布に直接アスファルトを含浸したものが数多く用いられている。
【０００４】
また、一般の家屋などの屋根の下に使用される屋根下材では、瓦等の屋根表面材によって雨水等の浸入をある程度防ぐことができるため、上記建築物に求められる程の高い防水性が要求されないこと、またコスト面から、紙や合成紙にアスファルトを含浸またはコートしたルーフィング材が積層されることなく使用されているのが現状である。
【０００５】
ルーフィング材の屋根への取り付けは、タッカーといわれる大型のステープラーで打ち付けられるのが一般的であるが、タッカーの針によってシートに穴があくだけでなく、傾斜面への取り付けであるため、施工中の外的要因、例えば風力や屋根に登っている作業者の移動に伴う力や重力等によって、タッカーが打ち込まれている穴に強力な力が加わり、その部分を起点としてルーフィング材に引裂破れが発生しやすくなるという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記問題点を解決し、高い引裂強力と高い撥水性能とを併せ持ち、ルーフィング材と貼り合わせて好適に使用できるルーフィング材の補強用シートを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達した。すなわち本発明は、アスファルトを含浸またはコートしたルーフィング材を補強するために、該ルーフィング材と積層されて使用される補強用シートであって、不織布によって構成され、前記不織布が、ポリオレフィン系樹脂を鞘成分とし、鞘成分の融点よりも２０℃以上高い融点を有するポリエステル系樹脂を芯成分とする芯鞘構造の長繊維からなる長繊維不織布であり、前記長繊維不織布のＭＤ方向、ＣＤ方向の引裂強力の合計値が３５Ｎ以上であり、かつＪＩＳＬ−１０９６に記載のバイレック法で測定した吸水高さが０．５ｃｍ未満の撥水性を有することを特徴とする補強用シートを要旨とするものである。さらに本発明は、前記の補強用シートとアスファルト含浸またはコートしたルーフィング材とが積層された積層体を要旨とするものである。
【０００８】
このように本発明によれば、補強用シートを、ポリオレフィン系樹脂を鞘成分とし、鞘成分の融点よりも２０℃以上高い融点を有するポリエステル系樹脂を芯成分とする芯鞘構造の長繊維からなる長繊維不織布で構成することで、アスファルトを含浸またはコートしたルーフィング材とともに熱プレス等を行うだけで、鞘成分のポリオレフィン系樹脂が溶融して補強用シートとルーフィング材とを容易に一体化できる。
【０００９】
また、前記の熱プレス等によりルーフィング材との一体化を行っても、鞘成分のみが溶融して鞘成分よりも融点の高い芯成分は溶融せずに繊維形態を維持するため、芯成分によって強力が得られ、さらに長繊維不織布の引裂強力を調整して、ＭＤ方向、ＣＤ方向の引裂強力の合計値が３５Ｎ以上となるようにすることで、ルーフィング材と一体化して使用される際に、タッカーによる穴に外的要因が加わってもルーフィング材の引裂破れを低減できる。
【００１０】
さらに、ＪＩＳＬ−１０９６に記載のバイレック法で測定した吸水高さが０．５ｃｍ未満の撥水性を付与することで、ルーフィング材と一体化して使用する際に十分な防水性が得られ、さらにルーフィング材に荷重が加わっても水分が繊維間に沿って走る水走り現象を抑制できるため、ルーフィング材の補強用シートとして好適に使用できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明における補強用シートは、ポリオレフィン系樹脂を鞘成分とし、鞘成分の融点よりも２０℃以上高い融点を有するポリエステル系樹脂を芯成分とする芯鞘構造の長繊維からなる長繊維不織布にて形成される必要がある。ポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、またこれらの共重合体が挙げられ、ポリエステル系樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、またはこれらを主体とする共重合体等が挙げられる。
【００１２】
一般に、ルーフィング材の補強用シートは、紙や合成紙にアスファルトを含浸またはコートしたルーフィング材を作る際に、軟化したアスファルトが硬化する前にルーフィング材の片面に積層し熱プレス等によりルーフィング材と一体化する。アスファルトは軟化させるために約２００℃以上の高温となっているため、この熱を利用して一体化することが好ましい。本発明では、高温のアスファルトを紙に含浸させたルーフィング材の片面に補強用シートを積層し、一対のロールに通してプレスすることにより、アスファルトが補強用シートの繊維間空隙に入り込み、またアスファルトの熱により鞘成分を溶融させて補強用シートとルーフィング材とを容易にかつ強固に一体化できる。
【００１３】
この熱プレスにより鞘成分のポリオレフィン系樹脂が溶融するが、芯成分のポリエステル系樹脂は鞘成分の融点よりも２０℃以上も高い融点を有するため、熱プレスの際の熱では溶融せずに繊維形態を維持するため、その芯成分により高い引裂強力を保持することができる。ルーフィング材の補強用シートとして十分な引裂強力を発揮するためには、熱プレス前の長繊維不織布の引裂強力を、ＪＩＳＬ−１９０６のシングルタング引裂法で測定したときのＭＤ方向、ＣＤ方向の引裂強力の合計値を３５Ｎ以上とする必要がある。引裂強力の合計値が３５Ｎ未満であると、タッカーの穴に外的要因が加わった際に、タッカーの穴を起点としてルーフィング材の引裂破れが生じることとなる。
【００１４】
また、補強用シートとルーフィング材とを一体化した積層体は、防水を目的として使用されるため、ルーフィング材だけでなく補強用シートにも撥水性が要求され、補強用シートは、ＪＩＳＬ−１０９６に記載のバイレック法で測定した吸水高さが０．５ｃｍ未満の撥水性を有する必要がある。吸水高さが０．５ｃｍ以上であると十分な撥水性を有するとはいえず、このような補強用シートでは、例えば、ルーフィング材にアスファルトによる荷重や屋根表面材等の重みにより荷重が加わった場合に、進入してきた雨滴が補強用シートの表面や内部の繊維間に沿って走るいわゆる「水走り現象」が生じることとなる。
【００１５】
本発明では、上記のように不織布を構成する長繊維の鞘成分に、撥水性に優れたポリオレフィン系樹脂を用いているため、所望の撥水性を付与できる。ポリオレフィン系樹脂としては、前記の吸水高さが０．５ｃｍ未満となる撥水性を有するものであれば特に限定されるものではない。また、さらに撥水性能を高めるために、長繊維不織布に撥水剤を付与してもよい。
【００１６】
なお、補強用シートの撥水性だけを考慮すると、例えば繊維表面がポリエステル系やナイロン系のように十分な撥水性を有しない樹脂からなる不織布を用い、シリコン系やフッ素系のいわゆる撥水剤を付与することで本願発明と同様な撥水性を有する不織布を作成することも考えられるが、このような構成では、撥水剤の耐久性により撥水性能が低下した場合や撥水性の付与ムラが生じた際に、この撥水性能の低下個所や付与ムラ個所に水分が集中して上記の「水走り現象」が生じるため、本発明のように構成素材そのものが十分な撥水性を有している必要がある。
【００１７】
上記のように構成された補強用シートを構成する長繊維不織布の単糸繊度、目付は、前記の目的とする引裂強力を得られるよう適宜選択すればよいが、単糸繊度としては１．５ｄｔｅｘ以上、１０ｄｔｅｘ以下であることが望ましい。
【００１８】
単糸繊度が１．５ｄｔｅｘ以下であると単糸の強力が落ち、単糸に依存されやすい引裂強力が大幅に低下するため、より大きな目付量が必要となる。目付量が大きくなると不織布層の厚みが大きくなり、ルーフィング材の継ぎ目である重ね部分に空間が生じて、漏水の原因となりやすくなるため好ましくない。また、不織布層の厚みが増すことでルーフィング材の嵩が大きくなり、ただでさえ不安定な施工現場において、取り扱いが困難となる。これらの理由から、長繊維不織布の目付は、７０ｇ／ｍ²以下であることが望ましい。目付の下限としては、１５ｇ／ｍ²程度とする。１５ｇ／ｍ²未満では、目的とする引裂強力が得られない傾向となる。
【００１９】
一方、単糸繊度が１０ｄｔｅｘ以上であると、補強用シートとしての引裂強力は十分得られるが、不織布の製造工程における紡糸工程で製糸性が大きく劣るため好ましくない。
【００２０】
以下に本発明のルーフィング材の補強用シートの製造方法について、一例を挙げて説明する。
まず、本発明の補強用シートを構成するための長繊維不織布は、いわゆるスパンボンド法にて効率よく製造することができる。すなわち、常法により、上記の鞘成分を構成するポリオレフィン系樹脂と芯成分を構成するポリエステル系樹脂とを個別に加熱溶融して通常の芯鞘型複合口金から吐出させ、得られた紡出糸条を従来公知の横型吹付や環状吹付などの冷却装置を用いて冷却し、その後、エアーサッカーなどの吸引装置にて牽引細化する。引き続き、吸引装置から排出された糸条群を開繊させた後、スクリーンからなるコンベアの如き移動体積装置上に堆積させてウェブとする。次いで、この移動堆積装置上に形成されたウェブに、部分的に熱圧着を施すことにより、得ることができる。
【００２１】
部分的熱圧着は、例えば、加熱されたエンボスロールと表面が平滑なフラットロールとの間、もしくは一対のエンボスロールの間に長繊維ウェブを通して、エンボスロールの凸部が当接する部位の構成繊維を熱により軟化または溶融させて点状の熱接着部を形成する方法、またはパターンロール上で超音波による高周波を印加してパターン部に当接する構成繊維に点状の圧着部を形成する方法などにより行われる。長繊維不織布の表面積に対する熱圧着部の総面積（熱圧着率）は、４〜４０％であるのが好ましく、特に１０〜２０％であるのが好ましい。熱圧着率が４％未満であると、繊維間の接着が不足するため不織布表面に毛羽が生じ、ルーフィング材との貼り合わせ工程で、毛羽に付着した溶融アスファルトによって圧着ロールに不織布が付着するというトラブル等が発生することになり、一方、４０％を超えると、不織布がペーパライクとなって引裂強力に劣る傾向となり、本発明の目的を達成することができなくなる。
【００２２】
ウェブに部分的な熱圧着処理を施す際の熱処理温度、すなわち、ロールの表面温度は、鞘成分のポリオレフィン系重合体の融点をＴｍとしたとき、（Ｔｍ−２０）〜Ｔｍ℃の範囲で熱圧着することが好ましい。ロール表面温度が（Ｔｍ−２０）℃よりも低い場合には、熱圧着部の接着が十分に行えず得られる不織布は寸法安定性に劣るものとなり、逆に、Ｔｍ℃を超えると、融解した重合体がロールに付着するなどして操業性を著しく損なうばかりでなく、柔軟で風合いの良い不織布を得難くなる。
【００２３】
【実施例】
次に、実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の実施例、比較例における各種物性値の測定は以下の方法により実施した。
（１）引裂強力（Ｎ）；ＪＩＳＬ−１９０６に記載のシングルタング法に準じて測定した。
（２）撥水性（ｃｍ）；ＪＩＳＬ−１０９６に記載のバイレック法に準じ、試料の静置時間を２４時間として測定した。
（３）積層体の評価：溶融させた高温のアスファルトを紙に含浸させたルーフィング材の片面に作成した長繊維不織布からなる補強用シートを積層し、一対の圧着ロール間に通して熱プレスし、長繊維不織布からなる補強用シートとルーフィング材とが一体化された積層体を作成し、以下の評価を行った。
【００２４】
○：ルーフィング材の引裂破れが生じにくく、好適に使用できた。
×：引裂強力に劣っていた。
実施例１
補強用シートを形成する長繊維不織布を、以下の手順にて作成した。
【００２５】
ポリエチレンテレフタレートを芯成分、高密度ポリエチレンを鞘成分として、芯成分と鞘成分の複合比（質量比）が１／１となるように芯鞘型複合繊維を紡出し、エアーサッカーにて単糸繊度が３ｄｔｅｘになるよう引き取った。延伸後のフィラメントをネット上に、単位面積当りの重量が２５ｇのウェブとなるように捕集堆積させた。
【００２６】
得られたウェブを、ロール温度を１２５℃としたエンボスロールとスムースロールからなる一対のロールにて部分的に熱圧着して、目付が２５ｇ／ｍ²、熱圧着率１６％の長繊維不織布を得た。
【００２７】
この長繊維不織布からなる補強用シートをアスファルトルーフィング材と熱プレスして、積層体として用いた。
得られた補強用シートの物性、積層体の評価等を表１に示す。
【００２８】
【表１】

実施例２
実施例１で得られた長繊維不織布に、シリコーン系撥水剤（竹本油脂製ＮＲＥ−１６２）を１％付与した。
【００２９】
この長繊維不織布からなる補強用シートをアスファルトルーフィング材と熱プレスして、積層体として用いた。
得られた補強用シートの物性、積層体の評価等を表１に示す。
【００３０】
実施例１は、補強用シートを、ポリオレフィン系樹脂を鞘成分としポリエステル系樹脂を芯成分とする芯鞘構造の長繊維不織布にて構成し、長繊維不織布の引裂強力が３５Ｎ以上、撥水性が０．５ｃｍ未満となるようにその単糸繊度と目付を調整したため、引裂強力と撥水性に優れた補強用シートが得られた。この補強用シートは、長繊維の鞘成分をアスファルトとのなじみの良いポリオレフィンで構成されているため、アスファルトを含浸またはコートしたルーフィング材と熱プレスにより容易に一体化できた。得られた積層体は、上記のように引裂強力と撥水性に優れた補強用シートを用いたため、タッカーの打ち込みや、風や作業者の移動などの外的要因によるルーフィング材の引裂破れを低減でき、しかも十分な防水性を有し、ルーフィング材に荷重が加わった場合でも水走り現象を抑制できる実使用に適したものであった。
【００３１】
また、実施例２では、実施例１で作成した長繊維不織布にさらにシリコーン系撥水剤を配合したため、より撥水性に優れた補強用シートと積層体が得られた。
比較例１
長繊維をポリエチレンテレフタレートのみを用いて作成し、そしてそれ以外は実施例１と同様にして長繊維不織布を作成した。
【００３２】
この長繊維不織布からなる補強用シートをアスファルトルーフィング材と熱プレスして積層体を作成した。
得られた補強用シートの物性、積層体の評価等を表１に示す。
比較例２
長繊維をポリプロピレンのみを用いて作成し、そしてそれ以外は実施例１と同様にして長繊維不織布を作成した。
【００３３】
また、この長繊維不織布からなる補強用シートをアスファルトルーフィング材と熱プレスして積層体を作成した。
得られた補強用シートの物性、積層体の評価等を表１に示す。
【００３４】
比較例１は、構成繊維として引裂強度の高いポリエチレンテレフタレートのみを用いたため、引裂強力には優れるものの、撥水性に劣るものであった。また、補強用シートとルーフィング材とを一体化した積層体は、補強用シートの撥水性に劣るためいわゆる水走り現象などが生じ、実使用に耐え得るものではなかった。
【００３５】
また、比較例２は、構成繊維としてポリプロピレンのみを使用したため、得られた補強用シートは、撥水性には優れるものの引裂強力に劣るものとなった。また、この補強用シートをルーフィング材と一体化するために熱プレスすると、補強用シートの全面が溶融してフィルム状となってルーフィング材に貼り付き、引裂強力に劣るものとなった。
【００３６】
【発明の効果】
このように本発明によれば、ポリオレフィン系樹脂を鞘成分とし、鞘成分の点よりも２０℃以上高い融点を有するポリエステル系樹脂を芯成分とする芯鞘構造の長繊維からなる長繊維不織布を補強用シートとすることで、アスファルトを含浸またはコートしたルーフィング材とともにこの補強用シートを熱プレスするだけで、鞘成分のポリオレフィンの溶融により補強用シートとルーフィング材とを容易に一体化できる。
【００３７】
また、このような熱プレスによるルーフィング材との一体化を行っても、鞘成分のみが溶融して鞘成分よりも融点の高い芯成分は溶融せずに繊維形態を維持するため、芯成分によって強力が保持され、さらに長繊維不織布の引裂強力を、ＭＤ方向、ＣＤ方向の引裂強力の合計値が３５Ｎ以上となるようにすることで、ルーフィング材と一体化して使用する際にタッカーによる穴に外的要因が加わっても、ルーフィング材の引裂破れを低減できる。
【００３８】
さらに、不織布の構成繊維表面（鞘部）が、撥水性を有するポリオレフィン系樹脂によって構成されているため、ＪＩＳＬ−１０９６に記載のバイレック法で測定した吸水高さが０．５ｃｍ未満の撥水性を付与することができ、ルーフィング材と一体化して使用する際に十分な防水性が得られ、さらにルーフィング材に荷重が加わっても水分が繊維間に沿って走る「水走り現象」を抑制できるため、ルーフィング材の補強用シートとして好適に使用できる。

Claims

アスファルトを含浸またはコートしたルーフィング材を補強するために、該ルーフィング材と積層されて使用される補強用シートであって、不織布によって構成され、前記不織布が、ポリオレフィン系樹脂を鞘成分とし、鞘成分の融点よりも２０℃以上高い融点を有するポリエステル系樹脂を芯成分とする芯鞘構造の長繊維からなる長繊維不織布であり、前記長繊維不織布のＭＤ方向、ＣＤ方向の引裂強力の合計値が３５Ｎ以上であり、かつＪＩＳＬ−１０９６に記載のバイレック法で測定した吸水高さが０．５ｃｍ未満の撥水性を有することを特徴とする補強用シート。
請求項１に記載の補強用シートとアスファルトを含浸またはコートしたルーフィング材とが積層された積層体。