JP2015209633A - 対象構造物を補修又は補強する方法及びそれに用いる粘接着シート - Google Patents
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- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J2463/00—Presence of epoxy resin
Abstract
【解決手段】粘接着シート10を用いて対象構造物を補修又は補強する方法であって、粘接着層2と補修又は補強部材3とを備えた粘接着シート10を準備する工程と、粘接着シート10に電離放射線を照射して粘接着層2の硬化を開始させる工程と、硬化を開始した後、粘接着層2を対象構造物に貼り合わせる工程とを有する方法によって上記課題を解決する。このとき、対象構造物に貼り合わせた後の粘接着シート10の硬化が対象構造物の通常環境温度で進行し、補修又は補強部材3が、粘接着層2の内部に含まれている、又は粘接着層2の一方の面に設けられていることが好ましい。
【選択図】図1
Description
電離放射線硬化性樹脂と電離放射線を受けて重合開始物質を放出する化合物とを含む粘接着層と、
前記粘接着層の少なくとも片面に設けられた剥離フィルムと、
前記粘接着層内又は前記粘接着層の一方の面に設けられた補修又は補強部材と、を有することを特徴とする。
本発明に係る補修又は補強方法は、図1〜図3にその一例を示す補修又は補強用粘接着シート10を用いて対象構造物を補修又は補強する方法である。そして、その特徴は、粘接着層2と補修又は補強部材3とを備えた粘接着シート10を準備する工程(準備工程)と、その粘接着シート10に電離放射線を照射して粘接着層2の硬化を開始させる工程(硬化開始工程)と、硬化を開始した後、粘接着層2を対象構造物に貼り合わせる工程(貼合工程)とを有することにある。
対象構造物は、補修・補強の対象となるものであり、架橋、トンネル、道路舗装、河川管理施設、砂防堰堤、砂防床固工、下水管梁、下水処理場、港湾施設、公営住宅、集合住宅、一般住宅、都市公園、海岸堤防、空港、空港、航路標識、官庁施設等、多くの社会インフラを挙げることができる。なお、以下では、対象構造物としてトンネルを例にして説明し、対象物としてはコンクリートを例にして説明する。
準備工程は、粘接着層2と補修又は補強部材3(以下、補修・補強部材と略す。)とを備えた粘接着シート10を準備する工程である。粘接着層2は、紫外線等の電離放射線を当てると、粘接着シート10を貼り合わせる対象構造物の周囲の環境温度(この温度を「通常環境温度」という。)で徐々に硬化する層であり、その後に積極的な硬化手段を施さなくても硬化が徐々に進行し、接着する遅延硬化型の粘接着層である。こうした遅延硬化型の粘接着層2を有した粘接着シート10を用いることにより、効率的な貼り合わせ作業と補修・補強作業を行うことできる。なお、粘接着シート10についての詳しい説明は後述する。
硬化開始工程は、その粘接着シート10に電離放射線を照射して粘接着層2の硬化を開始させる工程である。
貼合工程は、その粘接着層2の硬化を開始させた後、粘接着シート10を対象構造物に貼り合わせる工程である。この貼り合わせ工程の後は、電離放射線を積極的に照射したり、積極的に加熱処理したりすることはしない。すなわち、意図的な硬化作業を行わない。そのため、粘接着シート10を対象構造物に貼り合わせ、そのままにして次の作業や段取りを行っている間に、その粘接着シート10が硬化して対象構造物に接着することができる。貼り合わせ時間は、上記したように、通常、30秒以上、24時間以下である。この貼り合わせ作業の時間内では、硬化開始処理された粘接着シート10は粘着力があまり低下しないことが望ましい。貼り合わせの間に保持される粘着力は、電離放射線を照射する前の0.01N/インチ以上、50N/インチ以下の範囲内の粘着力であることが望ましい。硬化処理後にこの範囲内の粘着力を有する粘接着シート10は、対象構造物によく貼り合わせることができる。
上記の方法で用いる粘接着シート10について説明する。この粘接着シート10は、対象構造物に貼り合わせてその対象構造物を補修・補強する粘接着シートである。そして、その特徴は、電離放射線硬化性樹脂と電離放射線を受けて重合開始物質を放出する化合物とを含む粘接着層2と、粘接着層2の少なくとも片面に設けられた剥離フィルム1と、粘接着層2内又は粘接着層2の一方の面に設けられた補修・補強部材3とを有することにある。
粘接着層2は、電離放射線硬化性の液状エポキシ樹脂及び固形エポキシ樹脂の一方又は両方を含むとともに、電離放射線硬化性樹脂用の硬化剤をさらに含む。こうした樹脂成分を含む粘接着層2は、電離放射線を照射しても遅延硬化する粘接着層であるので、電離放射線を照射する前の粘着力で対象構造物に貼り合わせることができる。その結果、電離放射線を照射した後に、その粘接着層2を介して粘接着シート10を対象構造物に貼り合わせることができる。また、粘接着層2は遅延硬化によりまだ十分に硬化していないので、粘接着シート10を対象構造物に貼り合わせた後に、その粘接着シート10を剥がして再び貼り合わせることも可能である。粘接着層2は、粘着性能と接着性能を有するので、対象構造物面が垂直面であったり天井面であったりしても、粘接着層2を介して粘接着シート10を対象構造物に貼り合わせることができる。
粘接着シート10(10A,10B,10C)は、例えば図1(B)(C)及び図2(A)に示すように、上記した粘接着層2と、その粘接着層2の片面(S1又はS2)に設けられた剥離フィルム1とを有する。この粘接着シート10は、剥離フィルム1が片面S2のみに設けられている粘接着シート10A,10Cであってもよいし、剥離フィルム1,1’が両面S1,S2に設けられている粘接着シート10Bであってもよい。このうち、図1(B)(C)に示す粘接着シート10A,Bは、粘接着層2の中に補修・補強部材3が含まれている。
剥離フィルム1は、図1及び図2に示すように、粘接着層2の片面(S1又はS2)又は両面(S1及びS2)に設けられている。この剥離フィルム1は、粘接着層2の片面(S1又はS2)又は両面(S1及びS2)を覆って、使用時まで粘接着層2を保護するように作用する。剥離フィルム1は、図1(B)に示すように、粘接着層2の面S1,S2のうち、対象構造物に貼り付けられる側の面S1の反対面S2に設けられていてもよいし、図1(C)に示すように、その面S2と対象構造物に貼り付けられる側の面S1との両方に設けられていてもよい。
補修・補強部材3は、図1に示すように、遅延硬化型の粘接着剤が塗布されてその粘接着剤中に含浸されたものであってもよいし、図2及び図3に示すように、粘接着層2に貼り合わせられたものであってもよい。
粘接着シート10(10E,10F,10G)のように、補修・補強部材3の両側に粘接着層(2,2’)を設けることができるので、両面テープのように機能させることができる。この粘接着シート10の粘接着層2の面S1は、対象構造物を貼り付けることができ、粘接着層2’の面S1’には、後述する機能性のシート又は層を貼り付けることができる。なお、粘接着シート10E,10Gは、剥離フィルム1’に代えて機能性のシート又は層が設けられたものであってもよい。
トンネル内のコンクリート壁を対象構造物とし、その対象構造物に下記の粘接着シート10を予め準備した。準備した粘接着シート10の粘接着層2は、電離放射線を受けなければ硬化が始まらないので、遮光性の袋に入れて保管した。
用いた粘接着シートは以下のとおりである。剥離フィルムとして、片面にシリコーン系剥離剤による剥離処理が施されてなるポリエステルフィルム(商品名:SP−PET−03、膜厚:38μm、東セロ株式会社製)を準備し、この剥離シートの剥離処理面上に、下記の粘接着層形成用塗工液を用い、塗工後の厚さが100μmとなるようにアプリケーターを用いて塗工した。その後、乾燥オーブンにて80℃で2分間乾燥させ、粘接着層を形成した。この粘接着層を2枚用意した。次いで、得られた2枚の粘接着層の面のうち一方の面に、芯材である炭素繊維(東邦テナックス株式会社製、商品名:W−3101)を、常温にて2kgのローラーを用いて貼付し、もう一方の面をアラミド繊維と接触するように約60℃のホットプレート上にて2kgのローラーを用いて貼り付けた。こうして実施例1の粘接着シートを得た。
・液状エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量:190g/eq.、分子量:380、三菱化学株式会社製、商品名:jER828)100質量部
・メルカプト基を有する硬化剤としてPEMP(ペンタエリスリトールテトラキス−3−メルカプトプロピオネート、粘度:400〜550mPa・s/25℃、メルカプタン当量:125〜137g/eq.、三菱化学株式会社製、商品名:QX40)70質量部
・アクリル系樹脂(水酸基が導入された変性メチルメタクリレート−ブチルアクリレート−メチルメタクリレートトリブロック共重合体、Tg:−42℃、アルケマ株式会社製、商品名:M22N)50質量部
・光塩基発生剤A(下記の合成方法を参照)5質量部
・希釈溶剤(酢酸エチル、DICグラフィックス株式会社製)100質量部
実施例1において、以下の粘接着層形成用組成物で粘接着層を形成した粘接着シートを用いた他は、実施例1と同じ作業条件と作業手順で行った。また、各種の試験も実施例1と同様に行い評価した。
・固形エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、分子量:5000、三菱化学株式会社製、商品名:jER1009)100質量部
・メルカプト基を有する硬化剤としてPEMP(ペンタエリスリトールテトラキス−3−メルカプトプロピオネート、粘度:400〜550mPa・s/25℃、メルカプタン当量:125〜137g/eq.、三菱化学株式会社製、商品名:QX40)7.6質量部
・アクリル系樹脂(水酸基が導入された変性メチルメタクリレート−ブチルアクリレート−メチルメタクリレートトリブロック共重合体、Tg:−42℃、アルケマ株式会社製、商品名:M22N)50質量部
・光塩基発生剤A(上記の合成方法と同じ)5質量部
・希釈溶剤(酢酸エチル、DICグラフィックス株式会社製)100質量部
実施例1において、補修・補強部材をアラミド繊維からアルミニウム箔(厚さ:50μm)に変えた他は実施例1と同じ粘接着シートを用いた。それ以外は実施例1と同じ作業条件と作業手順で行った。また、各種の試験も実施例1と同様に行い評価した。
実施例1において、粘接着層形成用塗工液を下記のものに代えた他は、実施例1と同様にして、比較例1の粘接着シートを得た。また、各種の試験も実施例1と同様に行い評価した。
・固形エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、分子量:5000、三菱化学株式会社製、商品名:jER1009)100質量部
・硬化剤(ジシアンジミド、三菱化学株式会社製、商品名:DICY7)10質量部
・硬化促進剤(アミンアダクト系、味の素ファインテクノ株式会社製、商品名:アミキュアMYH)5質量部
・希釈溶剤(酢酸エチル、DICグラフィックス株式会社製)100質量部
実施例1において、以下の粘接着層形成用組成物で粘接着層を形成した粘接着シートを用いた他は、実施例1と同じ作業条件と作業手順で行った。また、各種の試験も実施例1と同様に行い評価した。
・固形エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、分子量:5000、三菱化学株式会社製、商品名:jER1009)50質量部
・液状エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量:190g/eq.、分子量:380、三菱化学株式会社製、商品名:jER828)50質量部
・硬化剤(ジシアンジミド、三菱化学株式会社製、商品名:DICY7)10質量部
・硬化促進剤(アミンアダクト系、味の素ファインテクノ株式会社製、商品名:アミキュアMYH)5質量部
・希釈溶剤(酢酸エチル、DICグラフィックス株式会社製)100質量部
結果を表1に示した。表1の結果より、実施例1の作業は、施工性、剥落防止性のいずれにも優れており、初期粘着力も高く、付着強度も高かった。
2,2’ 粘接着層
3 補修又は補強部材
10,10A〜10G 粘接着シート
S1,S2,S1’,S2’ 粘接着層の表面
Claims (8)
- 粘接着シートを用いて対象構造物を補修又は補強する方法であって、
粘接着層と補修又は補強部材とを備えた粘接着シートを準備する工程と、
前記粘接着シートに電離放射線を照射して前記粘接着層の硬化を開始させる工程と、
前記硬化を開始させた後、前記粘接着層を前記対象構造物に貼り合わせる工程と、を有することを特徴とする方法。 - 前記対象構造物に貼り合わせた後の前記粘接着シートの硬化が、前記対象構造物の環境温度で進行する、請求項1に記載の方法。
- 前記補修又は補強部材が、前記粘接着層の内部に含まれている、又は前記粘接着層の一方の面に設けられている、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記硬化を開始させる工程での電離放射線の照射を、前記粘接着シートのうち前記対象構造物と貼り合せる側の粘接着層に対して行う、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法で用いられることを特徴とする粘接着シート。
- 対象構造物に貼り合わせて前記対象構造物を補修又は補強する粘接着シートであって、
電離放射線硬化性樹脂と電離放射線を受けて重合開始物質を放出する化合物とを含む粘接着層と、
前記粘接着層の少なくとも片面に設けられた剥離フィルムと、
前記粘接着層内又は前記粘接着層の一方の面に設けられた補修又は補強部材と、を有することを特徴とする粘接着シート。 - 前記化合物は、前記電離放射線を受けた後の重合開始物質を放出が前記対象構造物の通常環境温度で進行する、請求項6に記載の粘接着シート。
- 前記補修又は補強部材が、前記粘接着層の内部に含まれている、又は前記粘接着層の一方の面に設けられている、請求項6又は7に記載の粘接着シート。
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