JP2006257728A

JP2006257728A - コンクリート用化粧型枠

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Publication number: JP2006257728A
Application number: JP2005075698A
Authority: JP
Inventors: Osamu Wakizaka; 治脇坂; Shigeru Matsunami; 茂松並
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd; View Planning Inc
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd; View Planning Inc
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2006-09-28

Abstract

【課題】離型性や耐久性に優れ、コンクリート表面への凹凸模様の転写成形に複数回転用が可能な、コンクリート用化粧型枠を提供する。
【解決手段】コンクリート表面を凹凸模様に転写成形するための転写面４を備えた合成樹脂発泡体３の外周における、少なくとも上記転写面４が、ポリウレア樹脂またはウレタンウレア系樹脂からなる樹脂塗膜５によって被覆されている、コンクリート用化粧型枠１とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリート壁等を型成形する際に用いる化粧型枠に関するものであって、詳しくは、コンクリート表面を凹凸模様に転写成形するための転写面を備えた、合成樹脂発泡体製の、コンクリート用化粧型枠に関するものである。

コンクリート表面に凹凸模様を形成する場合、例えば、図２に示すような化粧型枠（化粧マット）１０を用い、それの凹凸模様転写面１３をコンクリート表面へ転写させる方法が行われる。上記化粧型枠１０は、通常、発泡スチロールや硬質のウレタン発泡体やウレタンエラストマー等で形成されており、その一方の面は、上記のように凹凸模様転写面１３に形成され、他方の面は、平坦な背面１４に形成されている。さらに、上記化粧型枠１０表面の少なくとも凹凸模様転写面１３には、気泡を殆ど有しないスキン層１２が形成されており、これによって、上記凹凸模様転写面１３は優れた表面平滑性を有している。

このような化粧型枠１０を用いた、コンクリート表面への凹凸模様転写成形は、具体的には、つぎのようにして行われる。すなわち、まず、施工現場で、上記化粧型枠１０の凹凸模様転写面１３に離型剤を塗布する。つぎに、これを、図３に示すように、別途準備した型枠１６と、正面対設状態で配置し、さらに、上記化粧型枠１０と型枠１６との間の、側方の開口と底部の開口とを、別途準備した板材１７で塞ぐ（側方の板材は図示せず）。その後、セメントと水とを混練してなるコンクリート材料１５を調製し、これを、上記化粧型枠１０と型枠１６との間の空隙に、その上部開口から流し込み、そのまま、上記コンクリート材料１５を養成硬化させる。このようにして、コンクリート材料１５を打設硬化させた後、図４に示すように、化粧型枠１０等を取り外すことにより、上記化粧型枠１０の凹凸模様が転写され、凹凸模様が形成されたコンクリート板１８が得られるようになる。

しかしながら、上記のように化粧型枠１０の凹凸模様転写面１３に離型剤を塗布した場合であっても、例えば、その離型剤が水溶性のものにあっては工事中の降雨等によって流出脱落して効果が低下し、油性のものにあっては火災の危険や型枠自体の材質によっては型枠表面を浸食する等の問題があった。また、上記離型剤は、水溶性、油性ともに型枠の脱型解体時にコンクリートに残存してコンクリート表面を汚すばかりでなく、剥離した型枠を転用する際に、その都度、離型剤を再塗布する必要がある等の問題もあった。さらに、離型剤は、通常、スプレー等の手段にて塗布されるが、塗布時に液垂れを生じると、型枠の凹凸表面に均一に付着されず局部的に剥離効果が異なった化粧型枠となり、その剥離効果の不充分な個所では、コンクリート打設硬化後に化粧型枠１０を剥離解体する際に、化粧型枠１０が細かく破砕されて四方に飛散する等の問題もあった。このことから、上記化粧型枠１０は、通常、一回限りの使用で廃棄処分されてきた。

上記のような問題を解決するため、近年、上記化粧型枠１０の凹凸模様転写面１３に、ポリウレタン樹脂の塗膜を形成し、これにより化粧型枠１０の離型性を高めるといった技術が提案されている（特許文献１）。
特開平８−２６７４３４号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示のポリウレタン樹脂塗膜では、充分に満足できるような剥離効果は得られず、しかも、その剥離効果が持続するのは、転写回数３回程度までが限界であったことから、まだ改善の余地がある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、離型性や耐久性に優れ、コンクリート表面への凹凸模様の転写成形に複数回転用が可能な、コンクリート用化粧型枠の提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明のコンクリート用化粧型枠は、コンクリート表面を凹凸模様に転写成形するための転写面を備えた、合成樹脂発泡体製の化粧型枠であって、上記合成樹脂発泡体外周の少なくとも上記転写面が、ポリウレア樹脂塗膜またはウレタンウレア系樹脂塗膜によって被覆されているという構成をとる。

すなわち、本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意研究を重ねた。その研究の過程で、上記特許文献１に開示のポリウレタン樹脂塗膜が形成された化粧型枠では、満足できるような剥離効果が得られなかったことに鑑み、これを改善する目的で研究を重ねた結果、上記特許文献１に開示のないポリウレア樹脂塗膜またはウレタンウレア系樹脂塗膜によって、合成樹脂発泡体からなる化粧型枠を被覆（少なくともコンクリート打設面となる上記転写面を被覆）したところ、従来よりも格段に優れた離型性能等が得られるようになることを見いだし、本発明に到達した。

以上のように、本発明のコンクリート用化粧型枠は、合成樹脂発泡体製の化粧型枠の転写面に、コンクリートとの剥離性が良好なポリウレア樹脂またはウレタンウレア系樹脂の塗膜を形成しているため、従来のように水溶性や油性の離型剤を用いた場合にみられたコンクリート表面への汚損等の問題もなく、その型枠の凹凸意匠を忠実にコンクリート表面へ転写することが可能となる。また、従来のポリウレタン樹脂塗膜を形成したものよりもコンクリートに対する剥離性が高まり、コンクリート打設硬化後の剥離解体に際しての破砕が減少して転用回数も増加する。そのため、産業廃棄物を減少することができ、廃棄処分費用等のコスト削減を実現することができる。

特に、上記樹脂塗膜が、減粘剤等の可塑剤が不含の材料からなるものであると、型枠の凹凸意匠を浸食する（ぼやかす）ことなく、くっきりとした良好な転写面を有する化粧型枠とすることができる。

つぎに、本発明の実施の形態について説明する。

本発明のコンクリート用化粧型枠は、合成樹脂発泡体製の化粧型枠の転写面（コンクリート打設面）に、ポリウレア樹脂またはウレタンウレア系樹脂の塗膜を形成している。ここで、図１は、上記コンクリート用化粧型枠の一例であり、図において、１はコンクリート用化粧型枠であり、３は合成樹脂発泡体であり、４は転写面であり、５は樹脂塗膜（ポリウレア樹脂塗膜またはウレタンウレア系樹脂塗膜）である。

上記合成樹脂発泡体３の材料としては、例えば、ポリスチレンフォーム（発泡スチロール）、ポリエチレンフォーム、ポリウレタンフォーム、ポリプロピレンフォーム、ポリイソシアヌレートフォーム、エポキシフォーム等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。そして、上記合成樹脂発泡体３には、その転写面４に、コンクリート表面に付形される凹凸意匠が形成されている。上記凹凸意匠は、発泡体を型成形する際に金型、木型等によって設けても、刃物や熱線カッター等の工具を用いた切削加工や接着等の手段により形成してもよい。特に、上記転写面４に、気泡を殆ど有しないスキン層が形成されていると、優れた表面平滑性が得られるため好ましい。

上記樹脂塗膜５の形成材料は、先にも述べたように、ポリウレア樹脂またはウレタンウレア系樹脂である。上記ポリウレア樹脂は、ポリイソシアネートとポリアミンとを反応させることにより得られる。また、上記ウレタンウレア系樹脂は、ポリオールとポリイソシアネートとポリアミンとを反応させることにより得られる。そして、上記ポリオールサイドのポリアミン含有率は、５〜１００重量％とすることが好ましく、より好ましくは１０〜１００重量％の範囲内である。なお、上記ウレタンウレア系樹脂を調製する際に、それを構成するポリイソシアネートを、ポリオールとのプレポリマーとし、用いてもよい。

上記ポリイソシアネートとしては、特に限定されるものではなく、例えば、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、２，４−トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアネート（２，６−ＴＤＩ）、３，３′−ビトリレン−４，４′−ジイソシアネート、３，３′−ジメチルジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネートウレチジンジオン（２，４−ＴＤＩの二量体）、１，５−ナフチレンジイソシアネート、メタフェニレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、カルボジイミド変性ＭＤＩ、オルトトルイジンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートメチルエステル等のジイソシアネート、トリフェニルメタン−４，４′，４″−トリイソシアネート等のトリイソシアネート、ポリメリックＭＤＩ等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、加工性、機械的強度の観点から、ＩＰＤＩ、ＭＤＩ、カルボジイミド変性ＭＤＩが好適に用いられる。

また、上記ポリアミンとしては、特に限定されるものではなく、例えば、２，２′，３，３′−テトラクロロ−４，４′−ジアミノジフェニルメタン、３，３′−ジクロロ−４，４′−ジアミノジフェニルメタン、トリメチレン−ビス（４−アミノベンゾエート）、４，４′−ジアミノ−３，３′−ジエチル−５，５′−ジメチルジフェニルメタン等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。

さらに、上記ポリオールとしては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレンアジペート（ＰＥＡ），ポリブチレンアジペート（ＰＢＡ），ポリヘキシレンアジペート等のポリエステル系ポリオール、ポリカプロラクトン，ポリカーボネート，ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ），ポリオキシテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ），ポリオキシプロピレングリコール等のポリエーテル系ポリオール、変性シリコーンオイル、変性パーフルオロエーテル等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。なかでも、耐久性等に優れるという点から、ポリブチレンアジペート（ＰＢＡ）、変性シリコーンオイル、変性パーフルオロエーテルを用いることが好ましい。また、加工性の点で、常温で液状のポリオールを用いることが好ましい。

なお、上記樹脂塗膜５の形成材料に減粘剤等の可塑剤を添加した場合、型枠の転写面４に形成されている凹凸意匠を浸食する（ぼやかす）おそれがあるため、上記樹脂塗膜５の形成材料中においては、減粘剤等の可塑剤を不含とすることが好ましい。すなわち、減粘剤等の可塑剤には、発泡体を犯してしまう作用があり、これにより、型枠の転写面４が膨潤、溶解される現象が発生すると、凹凸意匠の尖った部分が丸みを帯びたりして、凹凸意匠がぼやけてしまうのである。また、上記可塑剤は、発泡体表面を劣化させ、発泡体と樹脂塗膜５との界面の接着性を低下させる作用や、さらに、転写回数を重ねると塗膜内に残留している可塑剤がブリーディング（表面に移行する現象）し、コンクリート覆面を変色させたりする作用もある。これらの理由からも、上記樹脂塗膜５の形成材料中においては、減粘剤等の可塑剤を不含とすることが好ましい。

そして、上記樹脂塗膜５の各材料を混合・攪拌した後、それを、ディッピング、ローラー塗布、刷毛塗り、スプレー法等の各種方法によって、合成樹脂発泡体３の転写面４に塗工し、反応固化させて、ポリウレア樹脂またはウレタンウレア系樹脂からなる樹脂塗膜５に形成する。また、上記樹脂塗膜５を、液垂れを生じることなく均一な厚みに形成するには、その液の性状や吐出条件等の成形条件によっても異なるが、速やかに流動性を失い、速やかに固化するタイプの樹脂組成物を用いることが好ましく、具体的には、硬化時間２０〜６０秒のウレタンウレア系樹脂組成物によって塗膜形成することが好ましい。なお、上記ウレタンウレア系樹脂組成物は、市販品では、大都産業社製のベルテックＳが、耐アルカリ性に優れ、かつ速硬化性であることから好ましい。また、図１においては、樹脂塗膜５は、転写面４の外周にのみ形成されているが、本発明では、これに限定されず、例えば、合成樹脂発泡体３外周の全周を被覆するように形成してもよい。

そして、上記樹脂塗膜５の厚みは、好ましくは０．５〜５ｍｍの範囲であり、より好ましくは１〜３ｍｍの範囲である。すなわち、上記塗膜５の厚みが０．５ｍｍ未満であると、塗膜にピンホールが発生し易く、型枠を硬化したコンクリート表面より剥離解体する際に破壊されて剥離性が損なわれるおそれがあり、逆に、上記塗膜５の厚みが５ｍｍを超えると、発泡体の凹凸を忠実に表現できないことや塗膜のコストが大きくなる等の問題が生じるおそれがあるからである。

なお、本発明のコンクリート用化粧型枠１を用いてのコンクリート表面への凹凸模様転写成形は、従来の化粧型枠を、上記本発明の化粧型枠１に代えること以外は、従来と同様の手順で行われるものであり、図３〜４に示す方法に準じて行われる。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

所定の凹凸模様の転写面が形成された、発泡スチロール製の化粧型枠を準備した。つぎに、その転写面上に、ウレタンウレア系樹脂組成物（大都産業社製、ベルテックＳ）を、スプレー法により塗布し、反応硬化（２０秒）させ、厚み１ｍｍのウレタンウレア系樹脂塗膜を形成し、目的とする化粧型枠を作製した（図１参照）。

上記ウレタンウレア系樹脂塗膜の厚みを２ｍｍに形成した。それ以外は、実施例１と同様にし、目的とする化粧型枠を作製した。

〔比較例１〕
上記ウレタンウレア系樹脂塗膜を設けなかった。それ以外は、実施例１と同様にし、目的とする化粧型枠を作製した。

〔比較例２〕
上記ウレタンウレア系樹脂組成物に代えて、二液反応硬化型ウレタン樹脂（三井東圧化学社製、リムスプレーＦ−１０００）を用い、塗膜形成を行った。それ以外は、実施例１と同様にし、目的とする化粧型枠を作製した。

このようにして得られた化粧型枠を用い、下記の基準に従い、その特性評価を行った。そして、これらの結果を、後記の表１に示した。

〔転写性〕
各化粧型枠の凹凸模様の転写面を、コンクリート表面に対する接触面にしてコンクリート材料（セメントと水とを混練したもの。ｐＨ：１２〜１４）を打設し、ついで、コンクリート材料を養生，硬化させ、その後、上記化粧型枠等を取り外した（図２、図３参照）。そして、コンクリート板表面（凹凸模様面）の転写状況を、目視により観察した。

〔リサイクル性〕
上記転写後の化粧型枠の転写面を目視し、破損やへたりがみられず、再使用（リサイクル）可能であるものを○と評価し、破損等により化粧型枠の再使用が不可能であるものを×と評価した。

〔限界転写回数〕
上記転写を複数回行い、その化粧型枠の転用回数の限界を測定した。すなわち、コンクリート板の表面（凹凸模様面）を目視し、発泡スチロールの飛散（化粧型枠の破片）が確認されたときの転用回数を示した。

〔離型性〕
上記転写性の試験を実施する際、上記化粧型枠を取り外すとき、１ｍ²に対して必要な荷重を、ばね秤により測定した。そして、このときの荷重が０．２５〜０．４ＭＰａ未満の範囲内であったものを○、０．４〜０．５ＭＰａの範囲内であったものを△、０．５ＭＰａを超えたものを×と評価した。

〔塗膜接着性〕
型枠材（発泡スチロール）と塗膜材との引っ張り接着（ＪＩＳＫ６３０１に準拠）および９０°剥離接着試験（ＪＩＳＫ６２５６に準拠）を実施した。そして、引っ張り接着において１ＭＰａ以上で、かつ９０°剥離接着試験において１５Ｎ／ｃｍ以下で界面剥離するものを○と評価し、上記規定を満たさなかったものを×と評価した。

上記表の結果から、実施例の化粧型枠は、いずれも、転写性・離型性に優れ、また、化粧型枠への樹脂塗膜の接着性も強固である。そして、リサイクル性が高く、限界転写回数も、比較例に比べると、はるかに多いことがわかる。

また、上記実施例１および比較例２の樹脂塗膜の耐アルカリ性能を、その初期の樹脂塗膜の物性と、２０％ＮａＯＨ×７ｄａｙ×２３℃処理後の樹脂塗膜の物性との対比により示した。この結果は、下記の表２に示すとおりである。なお、表において、「比重」はＪＩＳＫ７１１２に準じて測定したものであり、「引張強度」はＪＩＳＫ６２５１に準じて測定したものであり、「伸び率」はＪＩＳＫ６２５１に準じて測定したものであり、「引裂き強度」はＪＩＳＫ６２５２に準じて測定したものであり、「硬度」はＪＩＳＫ６２５３に準じて測定したＪＩＳ−Ａ硬度であり、「耐磨耗性」はＪＩＳＡ５２０９で炭素けい素研削材＃２０を１０ｋｇ使用による摩耗減量が測定したものであり、「冷熱繰り返し性」はＪＩＳＡ５４００に準じて異常の有無を評価したものであり、「外観」は初期との対比による変化を目視により評価したものである。

上記表の結果から、実施例１の化粧型枠における樹脂塗膜は、比較例２のそれと比べ、アルカリによる変性を受けにくいことがわかる。そのため、実施例１の化粧型枠は、比較例２の化粧型枠に比べ、耐アルカリ性に優れている。

本発明のコンクリート用化粧型枠の一実施例を示す説明図である。従来のコンクリート用化粧型枠の一例を示す説明図である。上記コンクリート用化粧型枠を用いての模様成形法を示す説明図である。コンクリート板を離型しているところを示す説明図である。

符号の説明

１コンクリート用化粧型枠
３合成樹脂発泡体
４転写面
５樹脂塗膜

Claims

コンクリート表面を凹凸模様に転写成形するための転写面を備えた、合成樹脂発泡体製の化粧型枠であって、上記合成樹脂発泡体外周の少なくとも上記転写面が、ポリウレア樹脂塗膜またはウレタンウレア系樹脂塗膜によって被覆されていることを特徴とするコンクリート用化粧型枠。
上記樹脂塗膜が、減粘剤等の可塑剤が不含の材料からなる請求項１記載のコンクリート用化粧型枠。