JP2012112214A - 空気層形成シートおよびコンクリート養生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】たとえばコンクリートの表面に養生シートとして接着して使用可能な空気層形成シートと、それを用いたコンクリート養生方法を提供する。
【解決手段】本発明の空気層形成シートは、空気層２ｃを有するシート本体２の表面に粘着剤３（ポリエポキサイド化合物系架橋剤が添加混入されたアクリル系粘着剤）を塗布する。ポリエポキサイド化合物系架橋剤のアクリル系粘着剤への添加混入量をアクリル系粘着剤100質量部に対して1.0〜2.5質量部とする。シート本体の表面をプラチックフィルム２ａで形成してアクリル系粘着剤が塗布される表面にコロナ処理を施す。本発明のコンクリート養生方法は、上記の空気層形成シートを型枠を取り外した直後のコンクリートの表面に養生シートとして接着することによりコンクリートを養生する。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえばトンネル工事に際して覆工コンクリートを養生するための養生シートとして用いて好適な空気層形成シート、およびその空気層形成シートによるコンクリート養生方法に関する。

特許文献１にはトンネル工事に際して覆工コンクリートの表面に合成樹脂シートからなる養生シートを貼設することで覆工コンクリートを養生する方法が開示され、その養生シートとして空気層を有する梱包用のビニルシートを利用することについての開示もある。

特開２００５−５４３８４号公報

上記従来の養生方法はトンネルにおける覆工コンクリートに対する養生手法として好適ではあるが、覆工コンクリートに対する養生シートの取り付けを鋲ピンによって行っているので、多数の鋲ピンを打ち込む作業が面倒であるばかりでなく、覆工コンクリート面が傷付いてしまい、しかも鋲ピンによる固定部以外では養生シートが弛んで垂れ下がってしまうから、養生シートを覆工面全体に対して全面的に密着させた状態で取り付けることができず、それらの点で改善の余地があった。

なお、この種の養生シートを接着剤によってコンクリートの表面に接着することも考えられるが、その場合には、接着力が養生シートの自重に耐え得ること、養生シートをコンクリート表面から容易に剥離できること、養生シートを剥がしたときに接着剤がコンクリート面に残らないことが必要であり、したがってそのための接着剤の特性としては、
・コンクリートに対する接着力が養生シートの自重よりも大きいこと、
・養生シートに対する接着力がコンクリートに対する接着力よりも大きいこと、
・接着剤自身の硬化後の引張強度がコンクリートに対する接着力よりも大きいこと、
が必要であるが、現時点ではそのような特性を有する有効適切な接着剤は提供されていない。

特に、打設直後のコンクリートの養生を目的とする場合には、コンクリート表面から溶出するアルカリ分によって接着力が低下してしまうことが想定されることから、それも考慮した接着剤の採用が必要不可欠である。

上記事情に鑑み、本発明はたとえばトンネル工事に際して覆工コンクリートに対して接着して養生シートとして使用可能な空気層形成シートと、それを用いたコンクリート養生方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明の空気層形成シートは、空気層を有するシート本体の表面に、ポリエポキサイド化合物系架橋剤が添加混入されたアクリル系粘着剤が塗布されていることを特徴とする。

請求項２記載の発明の空気層形成シートは、前記ポリエポキサイド化合物系架橋剤の前記アクリル系粘着剤への添加混入量が、アクリル系粘着剤100質量部に対して1.0〜2.5質量部であることを特徴とする。

請求項３記載の発明の空気層形成シートは、前記シート本体の表面はプラチックフィルムで形成され、該プラチックフィルムの前記アクリル系粘着剤が塗布される表面にはコロナ処理が施されていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１，２または３記載の空気層形成シートによってコンクリートを養生するためのコンクリート養生方法であって、型枠を取り外した直後のコンクリートの表面に、前記空気層形成シートを前記アクリル系粘着剤により貼り付け、所定期間の養生の後、前記空気層形成シートをコンクリートの表面から剥がすことを特徴とする。

本発明の空気層形成シートは、接着剤としてポリエポキサイド化合物系架橋剤が添加混入されたアクリル系粘着剤を用いるので、充分な接着力が得られ、かつ容易に剥がすことができ、しかも剥がしたときに接着剤が接着面に残ることがないので、打設直後のコンクリートに対する養生シートとして最適である。

特に、ポリエポキサイド化合物系架橋剤のアクリル系粘着剤への添加混入量をアクリル系粘着剤100質量部に対して1.0〜2.5質量部とすることにより、充分なる接着力を確保しつつ接着面への残留を確実に防止できる。

また、シート本体の表面をプラチックフィルムとしてコロナ処理を施すことにより、プラスチックフィルムへの粘着剤の付着力を充分に確保することができる。

本発明のコンクリート養生方法は、型枠を取り外した直後のコンクリートに上記の空気層形成シートを接着することにより、簡単な作業で充分な養生効果が得られる。

本発明の一実施形態である空気層形成シートの概略構成を示す図である。 同空気層形成シートを養生シートとしてコンクリートの表面に接着した状態を示す図である。 同空気層形成シートにおける粘着剤の特性を示す概念図である。 本発明の他の実施形態である空気層形成シートの概略構成を示す図である。 本発明の他の実施形態である空気層形成シートの概略構成を示す図である。 本発明の他の実施形態である空気層形成シートの概略構成を示す図である。 本発明の他の実施形態である空気層形成シートの概略構成を示す図である。 本発明の他の実施形態である空気層形成シートの概略構成を示す図である。 本発明の他の実施形態である空気層形成シートの概略構成を示す図である。

本発明の一実施形態を図１〜図３を参照して説明する。
図１は本実施形態の空気層形成シート１の概略構成を示すものであり、図２はその空気層形成シート１を養生対象のコンクリート５の表面に養生シートとして取り付けた状態を示す。

本実施形態の空気層形成シート１は、シート本体２を主体としてその表面（図１では上面）に粘着剤３を塗布したものである。
本実施形態におけるシート本体２は、緩衝用の気泡部を有していて従来より梱包材として多用されている周知のビニルシート（たとえば川上産業株式会社製、登録商標「プチプチ」）と同様のものであって、１層のプラチックフィルム２ａの表面にその一部を膨出加工して多数の気泡部２ｂを形成することにより、それら気泡部２ｂがスペーサとして機能してそれらの間に空気層２ｃが形成されるとともに、気泡部２ｂ自体も空気層２ｃの一部として機能する構成のものである。
そして、本実施形態の空気層形成シート１は、上記のシート本体２の各気泡部２ｂの頂部にそれぞれ粘着剤３を塗布した構成とされ、製造段階でその粘着剤３に剥離紙４を容易に剥離可能に装着しておくことにより、シート本体２の表面を剥離紙４により被覆した製品として製造されるものである。

上記構成の空気層形成シート１をたとえばトンネル工事に際して覆工コンクリートに対して養生シートとして取り付けるには、覆工コンクリートを打設形成して型枠（図示せず）を解体した直後に、空気層形成シート１から剥離紙４を剥離して図２に示すように養生対象のコンクリート５の表面に粘着剤３により直接的に接着して取り付ければ良い。
これにより、気泡部２ｂがスペーサとして機能して空気層形成シート１によってコンクリート５の表面に空気層２ｃが自ずと確保され、それにより優れた養生効果が得られる。
所定の養生期間が経過した後には、空気層形成シート１をコンクリート５から剥がして撤去すれば良い。

ところで、上述したようにこの種の養生シートを養生対象のコンクリートに対して接着して取り付ける場合には、その接着剤には上述したような厳しい特性、すなわちコンクリートからのアルカリ分の溶出を考慮したうえで充分な接着力を確保できるばかりでなく、容易に剥がし易く、かつ剥がしたときに接着剤がコンクリート面に残ることがないものであることが要求されることから、本発明の空気層形成シート１においては粘着剤３としてそのような特性を有するものを使用する必要があり、したがって本発明では粘着剤３としてポリエポキサイド化合物系架橋剤を添加混入したアクリル系粘着剤を採用することを主眼とする。

アクリル系粘着剤としては、ベースポリマーとしてアクリル系ポリマーを含んでいるものを用いる。
そのアクリル系ポリマーの原料となる単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸オクチルなどの（メタ）アクリル酸Ｃ1-18アルキルエステルなどの（メタ）アクリル酸アルキルエステル等が挙げられる。
これらの（メタ）アクリル酸アルキルエステルは単独で又は２種以上組み合わせて使用できる。また、該（メタ）アクリル酸アルキルエステルの１種又は２種以上を主モノマーとし、これと共重合可能な他の単量体とを併用してもよい。

共重合可能な単量体の代表的な例として、例えば、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などのカルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体が挙げられる。これらの中でも、特に好適な単量体はアクリル酸である。カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体は重合体に架橋結合を生じさせるのに必要な成分である。
また、共重合可能な単量体として、例えば、酢酸ビニルなどのビニルエステル類、スチレンなどのスチレン系モノマー、アクリロニトリルなどのシアノ基含有モノマー、環状又は非環状の（メタ）アクリルアミド類等のアクリル系感圧性接着剤の改質用モノマーとして知られる各種のモノマーの何れも使用可能である。

また多官能モノマーを共重合しても良い。多官能モノマーとしては、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート等の２官能（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート等の３官能（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート等の６官能（メタ）アクリレートなどの多官能（メタ）アクリレート類；ジビニルベンゼン等の多官能芳香族ビニル化合物などがあげられる。
なかでも、３次元架橋による硬度と粘着剤の凝集性、接着性とをバランスよく付与できる点で、特に２〜３官能（メタ）アクリレートが好ましく用いられる。

これらの共重合可能な単量体の量は、前記主モノマーを含む単量体成分総量に対して５０重量％以下とするのが接着性能上好ましい。多官能モノマーの比率が多すぎると接着力が著しく低下しやすくなる。したがって、上記単量体成分の種類や組み合わせを適宜選択し、慣用の方法で重合させることにより、優れた接着性、凝集性を有し、且つ十分な腰を出すことのできるアクリル系ポリマーを得ることができる。
なお、代表的なアクリル系粘着剤としては、サイデン化学株式会社製の商品名「サイビノール ＡＴ−２７」（架橋型水系粘着剤）があり、本発明において好適に採用可能である。

また、アクリル系粘着剤に添加混入するポリエポキサイド化合物系架橋剤としては、エポキシ基を２個以上含有するもの、例えばグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオベンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ジブロモネオベンチルグリコールジグリシジルエーテル、フタル酸ジグリシジル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、N,N-ジグリシジルアニリン、N,N-ジグリシジルトルイジン、m-N,N-ジグリシジルアミノフェニルグリシジルエーテル、p-N,N-ジグリシジルアミノフェニルグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート、N,N,N',N'-テトラグリシジルエチレンジアミン、N,N,N',N'-テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、N,N,N',N'-テトラグリシジル-m-キシリレンジアミン、N,N,N',N',N'-ペンタグリシジルジエチレントリアミン等が挙げられ、特に本発明においてはグリセロールポリグリシジルエーテルを主材とするたとえばサイデン化学株式会社製の商品名「サイビノール硬化材E-102」が好適に採用可能である。

上記のポリエポキサイド化合物系架橋剤は、アクリル系粘着剤によるコンクリート面に対する付着力を調整するために添加混入されるものである。
すなわち、図３に示すように、アクリル系粘着剤にポリエポキサイド化合物系架橋剤を適量添加混入すると、粘着剤の凝集力が高まって粘着剤とコンクリート面との付着力よりも粘着剤どうしの凝集力の方が高くなり、空気層形成シート１を剥がしたときに粘着剤３がコンクリート面に残らない。

但し、架橋剤をあまり入れすぎると全体的に付着力や凝集力が高くなりすぎて剥がし難くなるから、架橋剤の添加混入量には自ずと適正範囲があり、それを考慮すると本実施形態ではポリエポキサイド化合物系架橋剤のアクリル系粘着剤への添加混入量が、アクリル系粘着剤100質量部に対して1.0〜2.5質量部であれば良く、特に1.5〜2.0質量部の範囲とすることが好適である。

なお、シート本体２に対する粘着剤３の付着力は、コンクリート５に対する付着力よりも大きいことが前提となるから、そのために必要であればシート本体２の粘着剤３を塗布する面にコロナ処理を施したうえで粘着剤３を塗布することにより、シート本体２に対する粘着剤３の付着力を高めておくと良い。なお、コロナ処理とは、コロナ放電によって樹脂表面を改質し濡れ特性を向上させる処理である。シート本体２のような樹脂製シートの表面を改質するのに効果がある。

以上で本発明の一実施形態を説明したが、以下に他の実施形態を列挙する。
なお、以下の各実施形態はシート本体２の構成が異なるだけで粘着剤３や剥離紙４に関わる構成については上記実施形態と同様であり、また養生シートとして使用する場合の使用形態も上記実施形態と同様であり、同様に機能するものである。

図１に示した上記の実施形態ではシート本体２を１層のプラスチックフィルム２ａの表面側に気泡部２ｂを形成して気泡部２ｂの頂部に粘着剤３を塗布した構成としたが、図４に示す実施形態ではシート本体２を２層のプラスチックフィルム２ａの間に気泡部２ｂを形成した構成として、表面側のプラスチックフィルム２ａの全面に粘着剤３を塗布したものであり、それら２層のプラスチックフィルム２ａの間に空気層２ｃが形成され、かつ気泡部２ｂ自体も空気層２ｃの一部として機能するものである。

図５に示す実施形態では、シート本体２をたとえば発泡スチロール等の発泡樹脂シート２ｄにより形成してその表面全体に粘着剤３を塗布したものであり、発泡樹脂シート２ｄ自体が空気を内蔵していることから空気層２ｃとして機能するものである。

図６に示す実施形態では、１層のプラスチックフィルム２ａにたとえば発泡スチロール等の発泡樹脂をスペーサ２ｅとして接着してそれらスペーサ２ｅの頂部に粘着剤３を塗布したものであり、それらスペーサ２ｅ相互間に空気層２ｃが形成されるとともに、スペーサ２ｅ自体が発泡樹脂からなることからそれ自体も空気層２ｃの一部として機能するものである。

図７に示す実施形態では、２層のプラスチックフィルム２ａの間にたとえば発泡スチロール等の発泡樹脂をスペーサ２ｅとして接着して一方のプラスチックフィルム２ａの表面全体に粘着剤３を塗布したものであり、２層のプラスチックフィルム２ａの間に空気層２ｃが形成され、かつスペーサ２ｅ自体も空気層２ｃの一部として機能するものである。

図８に示す実施形態では、１層のプラスチックフィルム２ａにたとえば樹脂製の中実のスペーサ２ｆを接着してスペーサ２ｆの頂部に粘着剤３を塗布したものであり、スペーサ２ｆ相互間に空気層２ｃが形成されているものである。

図９に示す実施形態では、２層のプラスチックフィルム２ａにたとえば樹脂製の中実のスペーサ２ｆを接着して一方のプラスチックフィルム２ａの表面全体に粘着剤３を塗布したものであり、２層のプラスチックフィルム２ａの間に空気層２ｃが形成されているものである。

なお、本発明の空気層形成シートは上記各実施形態のように打設直後のコンクリート、特にトンネル工事に際しての覆工コンクリートを対象とする養生シートとして適用して好適なものではあるが、本発明の空気層形成シートの用途はそれに限るものではなく、各種の部材や物品を対象としてその表面に様々な目的で空気層を形成する必要がある場合全般に広く適用できるものである。
たとえば本発明の空気層形成シートは、空気層による緩衝効果や断熱効果、遮音効果を得る目的で緩衝材や断熱材、遮音材として使用することも考えられ、その目的や適用対象物の形態その他の諸条件を考慮して、シート本体の素材や粘着剤の組成その他の構成については、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、つまり粘着剤としてポリエポキサイド化合物系架橋剤を添加混入したアクリル系粘着剤を採用する限りにおいて、適宜の設計的変形や応用が可能であることは当然である。

１ 空気層形成シート
２ シート本体
２ａ プラスチックフィルム
２ｂ 気泡部
２ｃ 空気層
２ｄ 発泡樹脂シート
２ｅ スペーサ
２ｆ スペーサ
３ 粘着剤（ポリエポキサイド化合物系架橋剤を添加混入したアクリル系粘着剤）
４ 剥離紙
５ コンクリート

Claims (4)

1. 空気層を有するシート本体の表面に、ポリエポキサイド化合物系架橋剤が添加混入されたアクリル系粘着剤が塗布されていることを特徴とする空気層形成シート。
2. 前記ポリエポキサイド化合物系架橋剤の前記アクリル系粘着剤への添加混入量が、アクリル系粘着剤100質量部に対して1.0〜2.5質量部であることを特徴とする請求項１記載の空気層形成シート。
3. 前記シート本体の表面はプラチックフィルムで形成され、該プラチックフィルムの前記アクリル系粘着剤が塗布される表面にはコロナ処理が施されていることを特徴とする請求項１または２記載の空気層形成シート。
4. 請求項１，２または３記載の空気層形成シートによってコンクリートを養生するためのコンクリート養生方法であって、
   型枠を取り外した直後のコンクリートの表面に、前記空気層形成シートを前記アクリル系粘着剤により貼り付け、所定期間の養生の後、前記空気層形成シートをコンクリートの表面から剥がすことを特徴とするコンクリート養生方法。

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