建築・土木で使うエチレンプロピレンゴム（EPDM）の基礎と実務ポイント：特性・施工・維持管理の完全ガイド

2025年12月24日 最終更新日時 : 2025年12月24日 エバープレイ編集部

はじめに — エチレンプロピレンゴムとは

エチレンプロピレンゴム（一般にEPDM：Ethylene Propylene Diene Monomerとして知られる）は、エチレンとプロピレンを主成分とする合成ゴムの一種で、第三の不飽和モノマー（ジエン）が導入されて架橋（硫黄架橋など）可能にされたものを指します。建築・土木分野では耐候性や耐オゾン性、耐熱・耐寒性に優れること、伸縮性が高く防水材やシール材として使いやすいことから、屋根防水や外装シール、目地材、振動絶縁材など幅広い用途で採用されています。

EPDMの化学構造と種類（EPRとの違い）

EPDMは飽和炭素鎖を主体とするため、紫外線やオゾンによる分解（過酸化的切断）に強い点が特徴です。一方で「EPR（エチレンプロピレンゴム）」という呼称もありますが、EPRは一般にジエンを含まないエチレン・プロピレンのコポリマーで、架橋（加硫）処理されて製品化される場合にEPDMと区別されることがあります。建築用途で一般的に用いられる膜材は、EPDM（ジエン導入により架橋可能）を指すことが多いため、本稿ではEPDMを中心に説明します。

主要な物理・化学的特性

  • 耐候性・耐オゾン性：飽和ポリマー鎖のため優れた耐候性を示し、長期にわたる紫外線・オゾン暴露に対して安定です。
  • 温度特性：常用温度範囲はおおむね−40℃〜+120℃程度で、短期的には+150℃程度まで使用可能な場合があります（配合や架橋方式に依存）。
  • 機械的特性：引張強さは製品や配合で異なりますが概ね7〜20MPa程度、伸び（破断伸び）は200〜500％以上と高伸長性を示します。硬さはShore Aで50〜80程度の範囲が一般的です。
  • 比重：約0.86〜0.90g/cm3前後（配合による）。
  • 耐薬品性：極性溶剤や水溶性化学薬品、酸・アルカリには比較的安定ですが、石油系溶剤、ガソリン、オイル、芳香族炭化水素には弱く膨潤・劣化しやすい点に注意が必要です。
  • 電気特性：絶縁性に優れますが、用途によっては導電填料などを加えることもあります。

架橋（加硫）方式と配合が性能に与える影響

EPDMはゴムであるため、架橋（加硫）処理によってゴム弾性を付与します。代表的な架橋方式は硫黄架橋と過酸化物（パーオキサイド）架橋です。

  • 硫黄架橋：施工性やコスト面の利点がありますが、長期高温下で若干の伸びや硬化を示すことがあります。
  • 過酸化物架橋：高温での耐久性や熱老化に強く、寸法安定性が良好ですがコストが高くなります。

さらに炭素ブラックや充填剤、可塑剤の種類・比率で耐候性、引張特性、硬さ、色調（黒色化）などが左右されます。屋根用のEPDMシートでは耐候性と引張強度のバランスを重視した配合が採用されます。

建築・土木分野での主な用途

  • 屋根防水（シート防水）：最も一般的な用途の一つ。施工性が良く、伸縮に追随するため継ぎ目や貫通部の漏水リスクを低減できます。平部・傾斜屋根ともに使用されます。
  • 立上り・立面のフラッシング：窓・換気筒・立ち上がり部のシール材として効果的。
  • 打ち継ぎ目地材・伸縮性ジョイント：橋梁や構造物の伸縮目地材としても用いられます。
  • 配管・ダクトの被覆、保護材：耐候性を活かした外被として使用される場合があります。
  • 防振・支持材：振動絶縁用のシートやパッドとして利用され、耐久性と変形回復性が活かされます。
  • 下水槽・貯水槽のライニング：水や一部化学薬品に対する耐性を活かした用途。ただし油分のある液体には注意。

施工上のポイントと注意点

EPDMは熱可塑性材料ではないため、PVCやTPOのようにホットエア溶着で継手をつくることはできません。施工上の代表的な注意点は次のとおりです。

  • 継ぎ目の接合方法：シームは専用の接着剤や接着テープ、工場接着されたシームストリップなどで処理します。接着剤の選定は下地材（コンクリート、金属、断熱材）や気候条件に依存します。
  • アスファルトとの相性：EPDMは石油系材料（アスファルト、油）に長期接触すると膨潤や性能低下が生じます。アスファルト下地やブリスターの可能性がある箇所には遮断層（防水フェルトや分離シート）を挟む必要があります。
  • 貫通部・端部処理：換気筒、排水、アンカー周りは専用のフラッシングやブーツ材で密に処理し、機械的固定と接着を併用することが望ましいです。
  • 固定方法：機械的固定（メカニカルファスナー）を併用する場合、熱膨張や風荷重を考慮して間隔や配置を設計します。
  • 表面処理・反射性：黒色のEPDMは太陽熱吸収が大きいため、屋根負荷や熱島対策の面から反射コーティング（白色塗装やアルミコーティング）が施されることがあります。コーティングの選定は下地との付着性確認が必要です。

耐久性とメンテナンス

適切な施工が行われれば、EPDM屋根は20年〜50年程度の使用寿命が期待されます（配合、架橋方式、気候条件、施工品質に依存）。定期点検では次をチェックします。

  • 継ぎ目の剥離や接着不良
  • 貫通部まわりの亀裂・隙間
  • 物理的損傷（穿孔、鋭利物による切り傷）
  • 油や溶剤の飛散がないか（周囲の機械・車輌などからの漏油）
  • 排水不良（プール状の停滞水）による影響

小さな損傷であればパッチやシール材で修復可能ですが、接着面の汚れや劣化が進行している場合は広範囲の補修や張替えが必要になることがあります。

環境性・リサイクル

EPDMは熱可塑性とは異なり熱で溶融して再形成することが難しい（熱可塑性ではない）ため、リサイクルは難易度が高いです。しかしクラッシュ・粉砕してクラッシュゴム（crumb rubber）として舗装材やゴム床材、緩衝材に再利用する試みが行われています。また、一部ではデヴァルカナイズ（脱架橋処理）して再重合・リサイクルする技術も研究・実用化が進んでいます。焼却処理は熱回収の観点で行われる場合がありますが、適切な排ガス処理が必要です。

設計者・施工者が押さえるべきポイント（要点まとめ）

  • EPDMは耐候性・伸縮追従性に優れるが、石油系溶剤やアスファルトとの長期接触は避ける。
  • 継ぎ目（シーム）は熱溶接ではなく接着系が主流。接着剤やテープの選定・施工条件を厳守する。
  • 屋根の排水や勾配、熱膨張を踏まえた固定計画を立てる。機械的固定と接着の併用が多い。
  • 反射性が必要な場合は専用コーティングを検討し、コーティングの付着性を確認する。
  • メンテナンス計画（定期点検・小修繕）を設計段階から織り込むことで長寿命化を図る。

火災性能と安全性

EPDMは有機材料であるため燃焼すると煙や有毒ガスを発生する可能性があります。したがって、建築物の用途や防火区画に応じて防火性能の確認や難燃処理（難燃剤の配合、表面処理）を行う必要があります。屋根材としての防火規定は各国・地域の法規・基準に従って確認してください。

今後の動向

近年はエネルギー効率や環境配慮の観点から、反射性を高めた外装材や再生材料を取り入れた配合、バイオ系原料を用いる試みなどが進んでいます。また、施工性向上のための接着技術改良や、長期性能を評価する加速劣化試験結果の蓄積に伴い、設計寿命に対する信頼性も高まっています。

まとめ

エチレンプロピレンゴム（EPDM）は、その優れた耐候性・伸縮性・耐寒性を活かして建築・土木の防水・シール・防振用途で幅広く使われる重要な材料です。だがしながら、石油系溶剤やアスファルトとの相性、接合方法、貫通部の処理、反射性対策などの設計・施工上の注意点を守ることが長期的な性能確保には不可欠です。設計段階から材料特性を理解し、施工・維持管理までを視野に入れた仕様設計を行うことで、EPDMのメリットを最大限に引き出すことができます。

参考文献

カテゴリー
建築・土木
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