JP2005200958A

JP2005200958A - 土木構造物及び建築構造物の保護用シート及び該保護用シートを使用した保護方法

Info

Publication number: JP2005200958A
Application number: JP2004009157A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Matsuda; 芳範松田; Michio Tezuka; 道夫手塚; Makoto Honda; 本田　　誠; Shigeki Muta; 茂樹牟田; Hiroyuki Tsubaki; 裕行椿; Tetsuo Kishimoto; 徹夫岸本; Shuzo Fujiwara; 秀三藤原; Kazuhisa Maeda; 和久前田; Tatsuo Koyama; 達雄小山
Original assignee: Nitto Denko Corp; East Japan Railway Co; Sho Bond Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp; East Japan Railway Co; Sho Bond Corp
Priority date: 2004-01-16
Filing date: 2004-01-16
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2024-01-16
Also published as: CN1664260A; KR20050075728A; KR100960207B1; JP4462937B2

Abstract

【課題】
土木構造物及び建築構造物における防水処理を施しその表面を保護する土木構造物及び建築構造物の表面に貼付して使用される保護用シート及び前記保護用シートを使用した土木構造物及び建築構造物の保護方法の技術を提供する。
【解決手段】
土木構造物及び建築構造物１は、例えば、コンクリート構造物又は鋼構造物等である。上記土木構造物及び建築構造物１の表面１ａに貼付された保護用シート２は、耐候性フィルム２ａと、該耐候性フィルム２ａの片面に貼付けした粘着剤層２ｂつまり粘着シートとで構成する。
【選択図】
図２

Description

本発明は、鉄道や道路の橋梁、トンネル、煙突、ビルディングのコンクリート又は鋼構造物等からなる土木構造物及び建築構造物の保護に使用される保護用シート及び該保護用シートを使用した保護方法に関するものである。

従来、たとえばコンクリートで成形された橋梁やトンネル、煙突等のコンクリート構造物は、経年にわたる外力の繰り返しや水の浸入、気温の変化等によりひび割れが発生し、老朽化の原因となっていた。また、鋼構造物の表面に防錆の目的で施した塗装においても、経年における気温の変化や振動等による塗装の劣化により浸水し老朽化の原因となっていた。従来のコンクリートに発生したひび割れは、補修剤の注入や塗装などによる防水層の形成等により補修されていた。また鋼構造物の補修は、再塗装等の方法により施されてきた。

従来の技術に於ける他の例としては、特開２００２−２５６７０７に開示したコンクリート構造物の補修・補強用シート及びコンクリート構造物の補修・補強方法に係る技術がある。
図８に基づき、これについて説明すれば、４は、補修・補強用シートであり、コンクリート構造物５に貼付けている。上記補修・補強シート４は、保護層４ａとしてのポリフッ化ビニルフィルムにラミネート用接着剤４ｂとしてのウレタン系２液硬化型接着剤を塗布、乾燥し、補強層４ｃとしてのビニロン三軸メッシュと、貼付層４ｄとしてのポリエステル繊維からなるスパンボンド不織布とを重ねて、ドライラミネートして形成され、現場で施工用接着剤４ｅにてコンクリート構造物５に貼付けている。

而して、例えば、コンクリート構造物５の表面をディスクサンダー等によりレイタンス処理及び不陸修正を施した後、プライマー剤を塗布、乾燥後、この表面に施工用接着剤４ｅとしてエポキシ樹脂接着剤を塗布する。この表面に、上述のコンクリート構造物５の補修・補強用シート４の貼付層４ｄを介して貼付した。施工用接着剤４ｅは貼付層４ｄに含浸されて硬化すると、コンクリート構造物５の補修・補強用シート４はコンクリート構造物５の表面に強固に接着される。
特開２００２−２５６７０７公開特許公報

従来の技術は、叙上した構成、作用であるので次の課題が存在した。
従来の補修工法においては、特に、鉄道や道路の橋梁、ボックスカルバートなどに常時あるいは断続的に応力が発生する部位においては、経年に渉り補修を維持することが維持補修にかかる費用の増大は免れず、また、水の浸入やひび割れの再発は避けられないのが現状であり、土木構造物及び建築構造物、例えば、コンクリート構造物や鋼構造物の塗装面にひび割れが生じたままの状態でいると、気温の変化、不同沈下、アルカリ骨材反応などによる構造部材に発生する応力により、ひび割れが再発または拡大し、このひび割れの部分からの雨水などの漏水により構造部材を構成する鉄筋又は緊張鋼材などの鋼材の腐食が進行し、またひび割れ部分に浸水した雨水などの凍結融解によってコンクリートが破壊され、構造部材の耐久性が著しく低下する問題があった。また、特に、コンクリート構造物の場合はコンクリート片の落下を誘因するという問題点があった。

また、上述した従来の技術に於ける特開２００２−２５６７０７に開示した技術によれば、上記コンクリート構造物５の上面に貼付けた補修・補強用シート４が多層で構成された各種の保護層４ａ又は接着剤４ｂや補強層４ｃ若しくは貼付層４ｄ等を積層してなり、その積層手順や工法が複雑かつ手間を要すると共に補修工期が長くなるという問題点があった。さらに、上記コンクリート構造物５の上面に当該補修・補強シート４を貼付けた場合、もとより、当該補修・補強用シート４の厚みがあるうえに該補修・補強用シート４自体がいわゆるタック感と称する粘着感がなく、下部に配置された上記コンクリート構造物５の表面に於けるひび割れ現象を防止することができないという問題点があった。

本発明に係る土木構造物及び建築構造物の保護用シート及び該保護用シートを使用した保護方法は、上述した課題を解決すべく土木構造物及び建築構造物における防水処理を施しその表面を保護する建築構造物の表面に貼付して使用される保護用シートを提供すること及び前記保護用シートを使用した土木構造物及び建築構造物の保護方法を提供することを目的としたものであって、次の構成、手段から成立する。

すなわち、請求項１記載の発明によれば、土木構造物及び建築構造物の表面に貼付して使用される保護用シートであって前記保護用シートが粘着剤層からなることを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、土木構造物及び建築構造物の表面に貼付して使用される保護用シートであって耐候性フィルム基材の片面に粘着剤層を有することを特徴とする。

請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明に於いて、耐候性フィルム基材が、フッ素系樹脂フィルムであることを特徴とする。

請求項４記載の発明によれば、請求項１、２又は３記載の発明に於いて、粘着剤層を構成する感圧性接着剤が、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主単量体とする（共）重合体からなり、粘着剤層の厚さが０．０５〜５．０ｍｍであることを特徴とする。

請求項５記載の発明によれば、請求項１、２、３又は４記載の発明に於いて、粘着剤層を構成する感圧性接着剤が、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主単量体とする（共）重合体によって構成され、この感圧性接着剤中に少なくとも１種類以上の無機または有機充填剤が添加されてなることを特徴とする。

請求項６記載の発明によれば、請求項５記載の発明に於いて、無機または有機充填剤が、中空微小球状体であることを特徴とする。

請求項７記載の発明によれば、請求項１、２、３又は４記載の発明に於いて、粘着剤層を構成する感圧性接着剤が、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主単量体とする（共）重合体によって構成され、この感圧性接着剤中に平均気泡径が５０〜５００μｍの気泡が含有されていることを特徴とする。

請求項８記載の発明によれば、請求項１、２、３又は４記載の発明に於いて、粘着剤層を構成する感圧性接着剤が、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主単量体とする（共）重合体によって構成され、この感圧性接着剤中に中空微小球状体と平均気泡径が５０〜５００μｍの気泡の両方が含有されていることを特徴とする。

請求項９記載の発明によれば、土木構造物及び建築構造物の表面に前記請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の土木構造物及び建築構造物の保護用シートを貼付することを特徴とする。

請求項１０記載の発明によれば、土木構造物及び建築構造物の略全面に前記請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の土木構造物及び建築構造物の保護用シートを貼付することを特徴とする。

請求項１１記載の発明によれば、土木構造物及び建築構造物の表面に塗料またはプライマーあるいはパテ等の有機系被覆層の少なくとも１層を設け、その表面に前記請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の土木構造物及び建築構造物の保護用シートを貼付することを特徴とする。

請求項１２記載の発明によれば、土木構造物及び建築構造物の表面に前記請求項１記載の土木構造物及び建築構造物の保護用シートを貼付し、その表面に耐候性フィルムを貼付することを特徴とする。

請求項１３記載の発明によれば、土木構造物及び建築構造物の略全面に前記請求項１記載の土木構造物及び建築構造物の保護用シートを貼付し、その表面に耐候性フィルムを貼付することを特徴とする。

本発明に係る土木構造物及び建築構造物の保護用シート及び該保護用シートを使用した保護方法は、叙上の構成、作用を有するので次の効果がある。

従来に於ける注入法によるひび割れ防止又は補修工法では、特に、鉄道や道路の橋梁、ボックスカルバートなどに常時あるいは断続的に応力が発生する部位においては、経年に渉り補修を維持することが維持補修にかかる費用の増大は免れず、また、ひび割れ等の再発は避けられないのが現状であり、コンクリート構造物や鋼構造物の塗装面にひび割れが生じたままの状態でいると、気温の変化、不同沈下、アルカリ骨材反応などによる構造部材に発生する応力により、ひび割れが再発または拡大し、このひび割れの部分からの雨水などの漏水により構造部材を構成する鉄筋又は緊張鋼材などの鋼材の腐食が進行し、またひび割れ部分に浸水した雨水などの凍結融解によってコンクリートが破壊され、構造部材の耐久性が著しく低下し、かつコンクリート構造物の場合はコンクリート片の落下を誘因したが、本発明の土木構造物及び建築構造物の保護用シート及び該保護用シートを使用した保護方法では、当該保護用シートを使用することで、土木構造物及び建築構造物、例えば、コンクリートおよび鋼構造部材やその塗装面などに発生するひび割れを防止あるいは補修をすることができ、雨水などの漏水を防止できるとともに、粘着剤（感圧接着剤）の持つ柔軟性や応力緩和性によって、構造部材の耐久性を高めることができるという効果がある。
また、本発明の土木構造物及び建築構造物の保護用シート及び該保護用シートを使用した保護方法は、保護用シートをコンクリート構造部材の露出部の略全面に貼付することで経年に渉って防水、保護することが可能となる効果がある。

以下、本発明に係る土木構造物及び建築構造物の保護用シート及び該保護用シートを使用した保護方法に於ける実施の形態について添付図面に基づき詳細に説明する。

図１に於いて、１は、土木構造物及び建築構造物であって、例えば、コンクリート構造物又は鋼構造物等である。２は、上記土木構造物及び建築構造物１の表面１ａに貼付された保護用シートである。また、上記保護用シート２は、図２に示すように例えば、耐候性フィルム２ａと、該耐候性フィルム２ａの片面に形成された粘着剤層２ｂつまり粘着シートとで構成する。

本発明において、土木構造物及び建築構造物１とはコンクリート構造物および鋼構造物を含む土木構造物及び建築構造物１全体をいう。コンクリート構造物および鋼構造物とは、コンクリート構造物及び鋼構造物の何れかを意味するものとし、例えば鉄道や道路の橋梁、トンネル、煙突、ビルディング等のコンクリートや鉄筋・鉄骨・緊張鋼材等を使用した各種構造物を指し、その具体的対象は特に限定されない。
本発明に於いて保護とは、土木構造物及び建築構造物１、例えば、コンクリート構造物におけるコンクリート表面１ａの保護、鋼構造物における鉄骨等の表面の保護のことをいう。なお、コンクリート表面１ａや鉄骨等の表面には、コンクリートや鉄骨が直接表面に露出している場合以外に、例えば、コンクリート表面１ａや鉄骨等の表面に塗装等の表面処理がされていてもよい。

また、本発明の保護用シート２とは、土木構造物及び建築構造物１、例えば、コンクリート構造物および鋼構造物を補修・工事等する場合において、その工事期間中等の一時的な保護を目的として使用されるものではなく、例えば１年以上の長期間に渉って、コンクリート構造物および鋼構造物と一体となって使用されるフィルム状又はシート状の部材のことをいう。
本発明の土木構造物及び建築構造物の保護用シート（以下、単に保護用シートという）２は、例えば、コンクリート構造物および鋼構造物の表面１ａに貼付して使用され、前記保護用シート２が粘着剤層２ｂ又は粘着シートからなることを特徴としている。

ここで粘着剤層２ｂとは、後述する組成物から構成される感圧性接着剤をシート状やフィルム状とした粘着シートを含むものであり、常温例えば、２３℃でタック感としての粘着感を有するものである。本発明の保護用シート２は、前記粘着剤層２ｂの粘着感を使用して、それ単独で土木構造物及び建築構造物１、例えば、コンクリート構造物および鋼構造物の表面に貼付施工することができる。
また、本発明の保護用シート２を構成している粘着剤層２ｂ又は粘着シートは粘弾性体の性質を示し、表面が劣化した又はひび割れが発生した土木構造物及び建築構造物１、例えば、コンクリート構造物に貼付することで、雨水等のコンクリート内部の浸透、侵入を防止することができ、かつ貼付後ひび割れが発生又は既存のひび割れが進行しても防水機能を有することにより、土木構造物及び建築構造物１、例えば、コンクリート構造物の劣化防止に有効となる。なお、新設の土木構造物及び建築構造物１、例えば、コンクリート構造物に貼付することもある。塗装が施された鋼構造物に貼付することで、耐候性を有することになり鋼構造物の劣化防止に有効となる。なお、塗装を施すことなく鋼構造物に貼付することもある。

本発明において粘着剤層２ｂ又は粘着シートを構成する感圧性接着剤の具体的材料としては、特に限定するものではなく、例えばアクリル系感圧性接着剤、ゴム系感圧性接着剤、シリコーン系感圧性接着剤等の適宜な感圧性接着剤（粘着剤）を使用することができる。
特に、本発明においては、長期に渉る保護機能が要求される点からは、アクリル系感圧性接着剤を用いることが特に好ましい。
アクリル系感圧性接着剤では、主成分となる（メタ）アクリル系（共）重合体について、そのモノマー（単量体）組成を調整することで、コンクリートおよび鋼構造物に対する接着性、耐水性及び耐候性に優れる粘着剤層２ｂを容易に形成することができる。

アクリル系感圧性接着剤としては、主単量体として下記の一般式（１）で示される（メタ）アクリル酸アルキルエステルを使用した（メタ）アクリル系(共)重合体、例えば、（メタ）アクリル系ポリマーを主成分として含んでいる。ここで、（メタ）アクリル酸アルキルエステルとは、アクリル酸アルキルエステルとメタクリル酸アルキルエステルの総称として使用している。なお、（メタ）アクリル系(共)重合体とは、（メタ）アクリル酸アルキルエステルの単独重合体（ホモポリマー）及び、（メタ）アクリル酸アルキルエステルと他の単量体との共重合体の両方を意味するものである。
一般式（１）ＣＨ₂＝Ｃ（Ｒ¹）ＣＯＯＲ²
なお、式中、Ｒ¹は水素原子又はメチル基、Ｒ²は炭素数２〜１４のアルキル基を示す。
上記Ｒ²としては、例えば、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、イソアミル基、ヘキシル基、へプチル基、２−エチルヘキシル基、イソオクチル基、イソノニル基、イソデシル基などが例示できる。特に、Ｒ²として、ブチル基、２−エチルヘキシル基などの炭素数２〜１０のアルキル基が好ましい。上記（メタ）アクリル酸アルキルエステルは単独でまたは２種以上組み合わせて使用できる。ここで、（メタ）アクリル系共重合体における（メタ）アクリル酸アルキルエステルの含有量は、例えば、共重合体を構成する単量体全体の６０重量％以上であって、上限９９重量％で特に、８０重量％以上が好ましい。

（メタ）アクリル系共重合体おいて、（メタ）アクリル酸アルキルエステル以外の共重合成分（単量体）としては、被着体への接着力を向上させたり、粘着剤の凝集力を高めるため、極性基含有単量体や多官能性単量体やその他の共重合性単量体を使用することができる。
前記極性基含有単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸、無水マレイン酸などのカルボキシル基含有単量体又はその酸無水物；（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシブチルなどの水酸基含有単量体；（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミドなどのアミド基含有単量体；（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチルアミノエチルなどのアミノ基含有単量体；（メタ）アクリル酸グリシジルなどのグリシジル基含有単量体；（メタ）アクリロニトリル、Ｎ−（メタ）アクリロイルモルホリン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンなどが挙げられる。これらの中でも、特に、アクリル酸などのカルボキシル基含有単量体又はその酸無水物などが好ましい。上記の極性基含有単量体は１種または２種以上使用することができる。

上記極性基含有単量体の使用量は共重合体を構成する単量体全体の、１〜３０重量％、好ましくは３〜２０重量％である。極性基含有単量体の含有量が３０重量％を越えると凝集力が高くなりすぎる傾向となり、感圧接着性が低下する場合があり、１重量％未満であると、共重合の効果が得られにくいことが判明している。

前記多官能性単量体としては、例えば、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、ビニル（メタ）アクリレート、ジビニルベンゼン、などを用いることができる。

前記多官能性単量体の使用量は、前記（メタ）アクリル酸アルキルエステル１００重量部に対して０．０１〜２．０重量部好ましくは０．０２〜１．０重量部である。前記多官能性単量体の量が２．０重量部を越えると凝集力が高くなりすぎる傾向となり、感圧接着性が低下する場合があり、０．０１部未満では共重合の効果が得られにくい。
前記その他の共重合性単量体としては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル：酢酸ビニルなどのビニルエステル類；スチレン、ビニルトルエンなどの芳香族ビニル化合物；シクロペンチル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレートなどの環式アルコールの（メタ）アクリル酸エステル類などが挙げられる。これらの共重合性単量体も１種または２種以上使用できる。

本発明で用いるアクリル系感圧性接着剤には、ラウリルメルカプタンやチオグリコール酸の如き重合調整剤、多官能性エポキシ系化合物、多官能性イソシアネート系化合物、多官能性メラミン系化合物の如き接着力や凝集力を調節するための架橋剤、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレートの如き多官能性化合物からなる架橋調節剤などが必要に応じ配合される。その配合量は適宜に決定されるが、通常単量体（モノマー）成分１００重量部あたり５０重量部以下、就中１０重量部以下である。

（メタ）アクリル系(共)重合体の重合に際しては、熱重合開始剤を用いて熱による重合を行う方法や、光重合開始剤を用いて活性エネルギー光線（紫外線・電子線等）を用いて重合を行う方法等の適宜な重合方法を採用することができる。重合時間を短くできるなど利点から活性エネルギー光線を用いた重合の方が好ましい。
熱重合開始剤には、過酸化ベンゾイル、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル等を使用することができる。

光重合開始剤には、ベンゾインメチルエーテルやベンゾインイソプロピルエーテル、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オンなどのベンゾインエーテル、アニソールメチルエーテルなどの置換ベンゾインエーテル、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル-フェニル-ケトンなどの置換アセトフェノン、２−メチル−２−ヒドロキシプロピオフェノンなどの置換アルファ−ケト−ル、２−ナフタレンスルフォニルクロライドなどの芳香族スルフォニルクロライド、１−フェニル−１，１−プロパンジオン−２−（oーエチキシカルボニル）−オキシムなどの光活性オキシムなどがある。

これらの重合開始剤は、前記（メタ）アクリル酸エステル単量体１００重量部に対して、０．０１〜５重量部、好ましくは０．１〜３重量部の割合で用いられる。
また、本発明においては、前記アクリル系感圧性接着剤中に、
（１）無機または有機充填剤を配合したり、
（２）無機または有機充填剤として、中空微小球状体を使用したり、
（３）平均気泡径が５０〜５００μｍの気泡を混合したり、あるいは
（４）中空微小球状体と平均気泡径が５０〜５００μｍの気泡の両方を含有すること
により、保護用シート２又は粘着剤層２ｂの柔軟性や応力緩和特性のさらなる向上を実現させることができ、特に、鉄道や道路の橋梁、トンネルの内壁のように常時あるいは断続的に振動が発生する部位の保護において、土木構造物及び建築構造物１、例えば、コンクリートおよび鋼構造物の保護機能並びに耐久性をさらに向上することができるようになる。

前記の無機充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、酸化チタン、クレー等であり、有機充填剤としては、例えば、ポリエチレン、ポリエステル、ポリスチレン粉末等を使用することができるが、いずれもこれらに限定されるものではない。
これら無機充填剤や有機充填剤の配合量は、（メタ）アクリル系（共）重合体１００重量部当り、０．５〜２０重量部、好ましくは５〜１５重量部が好ましい。

本発明においては、前記無機充填剤や有機充填剤として、その形状が中空微小球状体である材料を用いることが好ましい。
これら無機充填剤や有機充填剤あるいは、中空微小球状体を感圧性接着剤中に加えることで前述の柔軟性や応力緩和特性の向上に加え、さらに粘着剤層の剪断接着力を向上させることができ、保護用シート２を土木構造物及び建築構造物１、すなわち、コンクリート構造物等の垂直部分に貼付施工する場合の接着性の向上に効果を発揮することができる。

中空微小球状体としては、平均粒径が５〜２００μｍの中空ガラスバルーン、アルミナバルーン、セラミックバルーンなどの無機中空微小球状体や、塩化ビニリデンバルーン、アクリルバルーンなどの有機中空微小球状体を用いることができる。これら中空微小球状体の平均粒径としては、５〜２００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍのものが使用できる。
なお、本発明において中空微小球状体の平均粒径は、レーザー回折方法の粒度分布計を用いて測定された値である。そして、中空微小球状体の密度は０．１〜０．８ｇ/ｃｍ^３のもの、好ましくは０．１２〜０．５ｇ/ｃｍ^３のものを用いることができる。密度が０．１ｇ/ｃｍ^３より小さくなると感圧性接着剤前駆体に配合する際、浮き上がりがひどくなり均一分散できにくくなる。密度が０．８ｇ/ｃｍ^３より高いと保護用シート２の重量が増し作業性に問題を生ずる。

中空微小球状体の使用量は粘着剤層の１０〜５０容積％、好ましくは１５〜４０容積％であることが望ましい。使用量が１０容積％未満であると、添加した効果が得られず、また、５０容積％を越えると接着力が低下する。

また本発明の感圧性接着剤としての粘着剤層２ｂには、平均気泡径が５０〜５００μｍ、好ましくは１００〜３５０μｍの気泡を混合し、段差吸収性や断熱性を向上させることもできる。感圧性接着剤（粘着剤層）中に気泡を混合することで、感圧性接着剤としての粘着剤層２ｂに更なる柔軟性と応力緩和性を持たせ、特に道路や鉄道の橋梁のように連続的あるいは断続的に振動が発生する土木構造物及び建築構造物１に対しては、非常に有効である。

なお、気泡の平均径の測定は、Ｘ線ＣＴ装置によって行うことができる。すなわち、まず測定する保護用シート２のサンプルをＸ線ＣＴ装置、例えば、日鉄エレックス社製ＮＸ−ＨＣＰ−ＯＴ１６０−１Ｌにセッティングし、断層像を撮影する。その際に少なくとも１００層以上の複数層を数μｍ毎に測定する。気泡径の測定は、個々の気泡に着目し複数層を観察した際の最大値をその気泡の気泡径とし、複数個の気泡径の平均値からその保護用シート２のサンプルの平均気泡径として推察した。

感圧性接着剤に気泡を混合する方法としては、アクリル系感圧性接着剤中にチッ素ガスや炭酸ガスあるいはアルゴンガス等の不活性ガスを導入したり、例えばせん断方式により気泡を混合したり、ミクロブレンダーや、ホモミキサーによるチッ素や炭酸ガスのバブリング法などを利用することができる。なお、感圧性接着剤に気泡を微細且つ安定的に導入するには、必要に応じて適宜の界面活性剤を加えてもよい。気泡をより微細且つ安定的に導入するには、フッ素系の界面活性剤を使用することがより好ましい。気泡が混合されたアクリル系感圧性接着剤を熱重合あるいはＵＶ重合などの手法により硬化し、最終的な粘着剤層２ｂ中に気泡が分散した状態となる。
また、本発明の感圧性接着剤には、前記成分の他に、感圧性接着剤の種類に応じて、架橋剤、例えば、ポリイソシアネート系架橋剤、シリコーン系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アルキルエーテル化メラミン系架橋剤など、粘着付与剤、例えば、ロジン誘導体樹脂、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェール樹脂などからなる常温で固体、半個体あるいは液状のものや可塑剤、充填剤、老化防止剤、酸化防止剤又は顔料や染料などでなる着色剤等の適宜の添加剤を含んでも良い。

本発明で用いる粘着剤層２ｂの厚みとしては、使用目的によっては特に限定されるものではないが、０．０５〜５．０ｍｍ、好ましくは０．２〜２．０ｍｍ、さらに好ましくは０．３〜１．２ｍｍがよく、０．０５ｍｍ未満では、被着体に対して十分な接着特性が得られないのと、被着体表面の凹凸を十分に吸収しきれず、貼り付け部に浮きを生じる可能性が高くなる。また厚さが５．０ｍｍを超えると、テープのコストが高価なものになり実用性に欠けることと、テープの重量が増し、作業性にも問題を生じることとなる。
また、感圧性接着剤中に気泡を導入する場合は、最終的な粘着剤層２ｂの厚みは、平均気泡径の少なくとも１．５倍以上の厚みにすることが望ましい。

本発明の保護用シート２は、前記の各種感圧性接着剤から構成される粘着剤層２ｂのみで構成してもよい。この場合、現場での施工性を考慮すれば、粘着剤層２ｂに剥離フィルム（セパレータ）を積層した状態でロール状に巻回した巻回体とすることができる。この場合、セパレータとしては、紙やプラスチックフィルム等基材を使用でき、必要に応じてその表面例えば、片面又は両面にシリコーン系離型剤を塗布したものが使用できる。

本発明の保護用シート２は、図２に示すように、耐候性フィルム２ａの片面に前記粘着剤層２ｂを有する構成とすることができる。耐候性フィルム２ａを設けることにより、保護用シート２の耐候性や長期信頼性をさらに向上させることができる。
本発明において、耐候性フィルム２ａとしては、保護用シート２をコンクリートおよび鋼構造物すなわち、土木構造物及び建築構造物１に貼付施工後、例えば１ヶ月未満等の短期間で劣化するような材料でなければ、その材質等は特に限定されないが、例えばポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリエステル系又はアクリルウレタン系等の各種プラスチック材料に、老化防止剤や紫外線吸収剤、化学的に不活性な顔料などを配合してフィルム化・シート化したものや、各種金属箔・金属板等のフィルム・シート状の金属材料、あるいは、プラスチックフィルムと金属箔の積層基材、プラスチックフィルムに金属蒸着したフィルム又は繊維基材などを使用することができる。

特に、耐候性フィルム２ａとしては、各種のフッ素系樹脂フィルムがより好ましい。フッ素系樹脂フィルムとしては、特に限定されないが例えばポリフッ化ビニルやポリテトラフルオロエチレン、パーフルオロアルコキシアルカン、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー等などがより好ましく用いられる。
なお、耐候性フィルム２ａの厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、厚さ５〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍ、さらに好ましくは２０〜６０μｍのフィルムが使用される。

次に、土木構造物及び建築構造物の保護用シート及び該保護用シートを使用した保護方法等について図３（ａ）、（ｂ）ないし図５（ａ）、（ｂ）に基づき以下説明する。
（１）土木構造物及び建築構造物１つまり、コンクリートの表面を水洗い、ブラシ、デイスクサンダー、ブラスト処理等にて汚れや付着物の除去を行う。塗装が施されている場合は上塗り等劣化した層を除去することを原則とするが、当該保護用シート２の粘着力以上の層間力が確認できれば除去しなくてもよい。
（２）プライマーを刷毛、ローラーブラシ、エアスプレーガン、エアレススプレーガン等により該コンクリートの表面に均一に所定量を塗布する。
（３）図３（ａ）に於けるプライマー２ｃの可使時間内に当該保護用シート２を該プライマー２ｃの表面に貼付する。
（４）貼付作業に当たっては、該プライマー２ｃと該保護用シート２との間にローラー、脱泡ローラー等を（図示せず）使用して空気が入らぬように該保護用シート２の中央から端部に向けてしごきながら貼付する。
（５）空気が入った場合は注射針等の極細の針で空気を抜く。
なお、土木構造物及び建築構造物１としてのコンクリート表面の凹凸が著しく該保護用シート２で追従し難い場合はプライマー塗布後、図５（ａ）に示すようにパテ処理することがある。

また、すでにひび割れが発生している土木構造物及び建築構造物１としてのコンクリート構造物の保護（補修）方法等について以下説明する。
（１）コンクリート表面のひび割れ部周辺すなわち、ひび割れより両側５ｃｍ程度の部位をブラシ、デイスクサンダー等により下地処理を行う。
（２）プライマー２ｃを塗布する。
（３）該保護用シート２を下地処理した箇所に貼付する。
（４）貼付作業に当たっては、該プライマー２ｃと該保護用シート２との間にローラー、脱泡ローラー（図示せず）等を使用して空気が入らぬように該保護用シート２をしごきながら貼付する。

また、すでに貫通ひび割れが発生している土木構造物及び建築構造物１としてのコンクリート構造物の保護（補修）方法について以下説明する。
（１）ひび割れに沿って薄くパテ材２ｄ又はテープにてシールし注入用パイプを同時に取り付け、パテ材２ｄを硬化後該パイプよりひび割れ内部にエポキシ樹脂系注入材を注入する。
（２）該パイプを撤去する。
（３）プライマー２ｃの可使時間内に当該保護用シート２を該プライマー２ｃ表面に貼付する。
（４）貼付作業に当たっては、該プライマー２ｃと該保護用シート２との間にローラー、脱泡ローラー（図示せず）等を使用して空気が入らぬように該保護用シート２の中央から端部に向けてしごきながら貼付する。
（５）空気が入った場合は注射針等の極細の針で空気を抜く。
なお、コンクリート表面の凹凸が著しく該保護用シート２で追従し難い場合はプライマー２ｃ塗布後、パテ処理することがある。

次に、本発明に係る土木構造物及び建築構造物の保護用シート及び該保護用シートを使用した保護方法に於いて適用する保護用シート２の各実施例を説明する。

先づ、感圧性接着剤を作製する。而して、モノマー（単量体）として、２−エチルヘキシルアクリレート９０重量部、アクリル酸１０重量部に、光重合開始剤として商品名イルガキュアー６５１（チバ・スペシャリティー・ケミカル製）０．０５重量部、商品名イルガキュアー１８４（チバ・スペシャリティー・ケミカル製）０．０５重量部を配合し、窒素雰囲気下で紫外線照射して部分的に重合したシロップを得た。

作製したシロップ１００重量部に対してフッ素系界面活性剤を固形分で０．２部添加し、さらに中空ガラスビーズ（中空微小球状体）として、商品名セルスターＺ−２７（東海工業（株）製、真密度：０．２７、平均粒径：６３μｍ）をシロップ１００重量部に対して１０重量部（約２７容量％）添加した。

ついで、剥離処理を施したＰＥＴ基材（セパレータ）に前記感圧性接着剤を厚さ１．０ｍｍになるよう塗布し、その上から剥離処理を施したＰＥＴ基材貼りあわせ、照度約４．０ｍＷ/ｃｍ^２で１０分間紫外線（ＵＶ光）を照射し、厚さ１mmの粘着剤層を得た。
得られた粘着剤層２ｂを、厚さ３８μｍのフッ素系樹脂フィルム（デュポン製テドラーフィルムＴＧＨ１５ＢＬ３）にラミネートを目的とする保護用シート２とした。

次に、本発明に係る土木構造物及び建築構造物の保護用シートに関し上記実施例１に基づき図３（ａ）、（ｂ）から図７に示す各種の試験を行なうと共にその評価を確認した。

（１）本発明に適用する粘着シート２ｂの付着強さ及び土木構造物及び建築構造物１としてのコンクリートのひび割れ追従性試験について

一般的に粘着シート２ｂを直接に土木構造物及び建築構造物１としてのコンクリートに貼り付けるとコンクリートのアルカリ性によって付着が低下する場合がある。そのため、図３（ａ）に示すように該コンクリートのアルカリ性を遮断する目的でエポキシ樹脂すなわち、プライマー２ｃを塗布し、付着力が低下するかどうかを確認した。図４（ａ）に示すように温冷繰り返しを行ったのは、負荷をかけてもその性質が保たれているかどうかの確認である。

試験結果は図４（ａ）に示すように、付着強さは、負荷をかけても、ほとんど変化がない。また、破壊形態についても、粘着シート２ｂ又は粘着剤が図４（ａ）に示すように、凝集破壊しており、コンクリートとの付着が切れているものではない。本来必要とする性質は、ひび割れ等に完全に追従するかを問題としており、塗膜として割れ、剥がれ等がなければよい。

次に、ひび割れ追従性試験を行なった。これは、粘着シート２ｂとしてのひび割れを作った供試体を上下に引っ張って、ひび割れにどれくらい追従するかどうかを確認する。併せて、温冷繰り返しの負荷をかけた後についても、そのひび割れ追従性を確認する。
この試験結果は、図４（ｂ）に示すように、その変位は２０℃で１０mm以上伸びており、ひび割れに対し、非常に追従する材料であることが判明した。また、―２０℃の低温環境下においてもその変位は６ｍｍ以上伸びており、低温環境下においてもひび割れに追従する材料であることが判明した。

（２）本発明に適用する耐候性フッ素フィルム２ａを付設した粘着シート２ｂ及び土木構造物及び建築構造物１としてのコンクリートひび割れ追従性試験について

第１のひび割れ追従性試験として、この試験は，実際の施工に於いて、土木構造物及び建築構造物１に粘着シート２ｂのみで貼ることはなく、耐候性等要求されるために耐候性フッ素フィルム２ａ付きで上記（１）と同様の試験を行った。耐アルカリ性及び温冷繰り返し後についても、同様に試験を行った。
試験結果によれば、図６に示すように上述した（１）で説明した粘着シート２ｂと同様にひび割れ追従性に優れることを確認した。また、柔軟性タイプの耐候性フッ素フィルム２ａを用いるとさらにひび割れ追従性に対し優れることを確認した。

第２のひび割れ追従性試験としての１．５ｍｍの引張状態から±０．５ｍｍの疲労（３Ｈｚ）を２０００回繰り返した後、塗膜が破れているかどうかを目視確認することによりひび割れ追従性を確認する試験を行なった。その結果は、図７に示すように、−１０℃においても、粘着シート２は破断せず、ひび割れ追従性に優れることを確認した。負荷を与えたものについても粘着シート２ｂは破断せず、エポキシ樹脂（プライマー２ｃ）及び耐候性フィルム２ａを粘着シート２ｂと一体化させることで、粘着シート２ｂの劣化を防ぐことができることを確認した。

実施例１と同様の内容にてシロップ、フッ素系界面活性剤、中空ガラスビーズを含む感圧性接着剤組成物を製作し、この感圧性接着剤組成物をビーカーに入れ、底から窒素ガスをバブリングさせ、その気泡を噛みこむようにホモミキサーにより気泡を混合させ、気泡混合感圧性接着剤を得た。ついで、上記の方法により得られた気泡混合感圧性接着剤より、実施例１と同様の方法で、保護用シート２を得た。
このとき、保護用シート２のサンプルの気泡は、平均気泡径１９７μｍ、最大気泡径３８９μｍ、標準偏差７０μｍであった。この際、測定に用いたＸ線ＣＴ装置は、日鉄エレックス社製ＮＸ−ＨＣＰ−ＯＴ１６０−１Ｌであり、約１ｍｍ角にサンプリングした保護用シート２を約３．４μｍ毎に１０５層の断層面を観察し、３１個の各気泡の気泡径を求め、平均気泡径を算出した。
そして、評価結果としては実施例１と概ね同様なひび割れ追従性や段差吸収性及び断熱性が得られた。

中空ガラスビーズを添加しない以外は上記実施例１に従い目的の保護用シートとした。その評価結果としては、実施例１と概ね同様なひび割れ追従性や段差吸収性及び断熱性が得られた。

フッ素系樹脂フィルムをラミネートしない以外は上記実施例１と同様にして保護用シート２を得た。すわわち、本実施例の保護用シート２は、粘着剤層又は粘着シート２ｂのみから構成されている。その評価結果としては、実施例１と概ね同様なひび割れ追従性や段差吸収性及び断熱性が得られた。
尚、上述した実施例１ないし実施例４に係る保護用シート２及び保護用シート２を使用した保護方法の詳細については上述した発明を実施するための最良の形態の項で説明した内容と同一でありその説明を省略する。

前記実施例１〜４記載の保護用シート２を橋梁のコンクリート壁高欄に施工した。
経年を経たコンクリートの表面は降雨や通行車両による排気ガスにより著しく汚れているため高圧洗浄にて下地を清掃し、その表面の凹凸はディスクサンダーにて削り平坦に処理した。また、コンクリートの表面が欠損した箇所はポリマーセメンモルタルにて断面を復旧した。コンクリート内部の鉄筋による錆汁が発生している箇所は周辺部分のコンクリートをハツリ落とし露出した鉄筋を防錆材を塗布後ポリマーセメントモルタルにて断面復旧を施した。そして、エポキシ系樹脂プライマー２ｃの可使時間内に本発明の保護用シート２をコンクリート高欄内面より天端、外側の順序に従い、脱泡ローラーを用いて貼り付けた。また、該保護用シート２と２間は重ね合わせて連続的にコンクリートの表面を覆うことになった。

本発明に係る土木構造物及び建築構造物の保護用シート及び該保護用シートを使用した保護方法に於ける実施の形態の一つの例を示す構成概要図である。本発明に係る土木構造物及び建築構造物の保護用シート及び該保護用シートを使用した保護方法に於ける実施の形態の他の例を示す構成概要図である。本発明に係る土木構造物及び建築構造物の保護用シート及び該保護用シートを使用した保護方法に於ける具体的な一つの実施例及び保護用シートの付着の強さ若しくはひび割れ追従性試験を示すものであって、（ａ）はその構成図、（ｂ）は試験条件を示す図である。図３（ａ）、（ｂ）に示す試験例について（ａ）は、試験結果を示すものであって、粘着シートの付着試験のデータ図、（ｂ）は、ひび割れ追従性試験のデータ図である。本発明に係る土木構造物及び建築構造物の保護用シート及び該保護用シートを使用した保護方法に於ける具体的な他の実施例及び保護用シートのひび割れ追従性試験を示すものであって、（ａ）はその構成図、（ｂ）は試験条件を示す図である。図５（ａ）、（ｂ）に示す試験例について、第１のひび割れ追従性試験データ図である。図５（ａ）、（ｂ）に示す試験例について、第２のひび割れ追従性試験データ図である。従来の技術に於ける補修・補強シートをコンクリート構造物の上面に貼付けた状態を示す断面図である。

符号の説明

１土木構造物及び建築構造物（コンクリート）
１ａ土木構造物及び建築構造物の表面
２保護用シート
２ａ耐候性フッ素フィルム
２ｂ粘着剤層（粘着シート）
２ｃプライマー
２ｄパテ材

Claims

土木構造物及び建築構造物の表面に貼付して使用される保護用シートであって前記保護用シートが粘着剤層からなることを特徴とする土木構造物及び建築構造物の保護用シート。
土木構造物及び建築構造物の表面に貼付して使用される保護用シートであって耐候性フィルム基材の片面に粘着剤層を有する土木構造物及び建築構造物の保護用シート。
耐候性フィルム基材が、フッ素系樹脂フィルムである請求項２記載の土木構造物及び建築構造物の保護用シート。
粘着剤層を構成する感圧性接着剤が、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主単量体とする（共）重合体からなり、粘着剤層の厚さが０．０５〜５．０ｍｍである請求項１、２又は３記載の土木構造物及び建築構造物の保護用シート。
粘着剤層を構成する感圧性接着剤が、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主単量体とする（共）重合体によって構成され、この感圧性接着剤中に少なくとも１種類以上の無機または有機充填剤が添加されてなる請求項１、２、３又は４記載の土木構造物及び建築構造物の保護用シート。
無機または有機充填剤が、中空微小球状体であることを特徴とする請求項５記載の土木構造物及び建築構造物の保護用シート。
粘着剤層を構成する感圧性接着剤が、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主単量体とする（共）重合体によって構成され、この感圧性接着剤中に平均気泡径が５０〜５００μｍの気泡が含有されていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の土木構造物及び建築構造物の保護用シート。
粘着剤層を構成する感圧性接着剤が、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主単量体とする（共）重合体によって構成され、この感圧性接着剤中に中空微小球状体と平均気泡径が５０〜５００μｍの気泡の両方が含有されていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の土木構造物及び建築構造物の保護用シート。
土木構造物及び建築構造物の表面に前記請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の土木構造物及び建築構造物の保護用シートを貼付することを特徴とする土木構造物及び建築構造物の保護用シートを使用した保護方法。
土木構造物及び建築構造物の略全面に前記請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の土木構造物及び建築構造物の保護用シートを貼付することを特徴とする土木構造物及び建築構造物の保護用シートを使用した保護方法。
土木構造物及び建築構造物の表面に塗料またはプライマーあるいはパテ等の有機系被覆層の少なくとも１層を設け、その表面に前記請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の土木構造物及び建築構造物の保護用シートを貼付することを特徴とする土木構造物及び建築構造物の保護用シートを使用した保護方法。
土木構造物及び建築構造物の表面に前記請求項１記載の土木構造物及び建築構造物の保護用シートを貼付し、その表面に耐候性フィルムを貼付することを特徴とする土木構造物及び建築構造物の保護用シートを使用した保護方法。
土木構造物及び建築構造物の略全面に前記請求項１記載の土木構造物及び建築構造物の保護用シートを貼付し、その表面に耐候性フィルムを貼付することを特徴とする土木構造物及び建築構造物の保護用シートを使用した保護方法。