JP2017002132A

JP2017002132A - セメント系材料の表面を覆蓋する粘着シート、及びセメント系構造物の製造方法

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Publication number: JP2017002132A
Application number: JP2015114892A
Authority: JP
Inventors: 直紘竹本; Naohiro Takemoto; 高松　頼信; Yorinobu Takamatsu; 頼信高松; 仁志森本; Hitoshi Morimoto
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2015-06-05
Filing date: 2015-06-05
Publication date: 2017-01-05
Anticipated expiration: 2035-06-05
Also published as: JP6787653B2; WO2016196559A1

Abstract

【課題】工期の短縮を可能にするとともに、使用後にはセメント系構造物に粘着剤層の残留を生じさせずに除去可能なセメント系材料覆蓋用の粘着シート、及びこれを用いたセメント系構造物の製造方法の提供。【解決手段】コンクリート、モルタル又はセメントであるセメント系材料の表面を覆蓋する粘着シートであって、炭素数４〜１８のアルキル（メタ）アクリレートと、含窒素官能基を少なくとも１つ有するモノマーとを含むモノマー成分に由来するポリマーを含む粘着剤層を有し、該粘着剤層が、湿潤状態の該セメント系材料の表面に接着可能であって、且つ、硬化後の該セメント系材料の表面から剥離可能である、粘着シート。【選択図】図１

Description

本開示は、セメント系材料の表面を覆蓋する粘着シート、及びセメント系構造物の製造方法に関する。

コンクリート、モルタル又はセメントであるセメント系材料は、建築物、道路、橋梁、ダム、トンネル、港湾設備等の種々の構造物において広く用いられている。多くの場合、硬化後のセメント系材料で構成されるセメント系構造物には優れた強度及びその長期保持性（すなわち耐久性）が求められる。セメント系構造物にそのような十分な品質を付与するためには、硬化反応のための適切な温度、湿潤状態等を維持する養生が重要である。養生には、構造物や気象条件によっても異なるが、少なくとも数日、大規模構造物では一般に１か月以上、好ましくは３か月以上の期間が必要であり、従って、この期間に亘るセメント系材料の温度、湿潤状態等の条件の制御が求められる。

セメント系材料の養生方法としては、打設されたセメント系材料の表面から水分が蒸発することを低減する方法、例えば封緘養生、及び塗膜養生；打設されたセメント系材料の表面に水を供給することを含む方法、例えば散水養生、及び湛水養生；打設されたセメント系材料の表面に吸水性のあるシートを対向させて保持することを含む方法、例えば湿布養生；並びに、打設されたセメント系材料の表面にシートを対向させて保持しつつ、シートとセメント系材料表面との間に水分を供給することを含む方法、例えば給水養生等が挙げられる。これらの方法は必ずしも明確に区別されるものではない。

特許文献１は、コンクリートの養生時に用いられ、コンクリートの表面を覆蓋する粘着テープであって、少なくとも、基材層と、前記基材層の一の面に設けられた粘着剤層とからなり、前記基材層の、引裂強さＴＲと厚さｔとの積で求められる最大荷重Ｆが、略５乃至４０Ｎであることを特徴とするコンクリート養生用粘着テープを記載する。

特許文献２は、気泡層と当該気泡層に積層された粘着層を含むコンクリート用養生シートであって、前記粘着層と前記気泡層間の接着力が、前記粘着層と被接着対象のコンクリート打設面間で生じる接着力の８０％以下であり、かつ、前記粘着層と前記コンクリート打設面間で生じる接着力が、０．１５Ｎ/ｃｍ²以上であることを特徴とするコンクリート用養生シートを記載する。

特開２００２−２５５６７０号公報特開２０１４−３７６９３号公報

特許文献１及び２に記載される技術は、養生を簡便に行うことに一定程度寄与すると考えられる。しかし、型枠を使用してセメント系材料を打設する場合には、作業工程の制約、納期の制限等から、型枠を極力早期に取り外すことが望まれる傾向がある。特にトンネルの内壁の覆工コンクリートについては、トンネル坑を掘り進みに合わせて型枠を移動していくことが求められ、型枠を早期に移動することが工期の短縮にもつながる。しかし、早期に型枠が取り外されたセメント系材料は、水和反応が十分でないために高い水分率を有しており、このようなセメント系材料に従来の接着シートを良好に接着させることは困難である。また、高い水分率のセメント系材料にも接着可能であるとともにセメント系材料の硬化後に容易に剥離除去できる粘着シートを得ることは、更に困難である。従って、工期の短縮を可能にし、かつ使用後（すなわちセメント系材料の硬化後）には、得られたセメント系構造物に粘着剤層を残留させずに除去可能なセメント系材料覆蓋用の粘着シートに対する要求がある。

本発明は、上記の課題を解決し、工期の短縮と高品質なセメント系構造物（例えばコンクリート構造物）とを実現可能な、セメント系材料覆蓋用の粘着シート、及びこれを用いたセメント系構造物の製造方法の提供を目的とする。

本開示の一態様は、
セメント系材料の表面を覆蓋する粘着シートであって、
炭素数４〜１８のアルキル（メタ）アクリレートと、含窒素官能基を少なくとも１つ有するモノマーとを含むモノマー成分に由来するポリマーを含む粘着剤層を有し、
当該粘着剤層が、湿潤状態のセメント系材料の表面に接着可能であって、且つ、硬化後の当該セメント系材料の表面から剥離可能である、粘着シートを提供する。

本開示の別の態様は、上記粘着シートを巻いて構成されるロールを提供する。

本開示の別の態様は、
セメント系構造物の製造方法であって、
露出した表面を有するセメント系材料を得ること、
該露出した表面が湿潤状態にあるときに、上記粘着シートの該粘着剤層を該露出した表面に貼り付けること、
該セメント系材料を硬化させてセメント系構造物を得ること、及び
該セメント系構造物から該粘着シートを取り除くこと、
を含む、製造方法を提供する。

本開示の粘着シートによれば、工期の短縮と高品質なセメント系構造物とを実現可能な、セメント系材料覆蓋用の粘着シート、及びこれを用いたセメント系構造物の製造方法が提供される。

本開示の粘着シートの一態様を示す図である。

以下、本発明の代表的な実施形態を例示する目的で、必要に応じて図面を参照しながらより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び図面に限定されない。なお本開示の種々の特性値は、特記がない限り本開示の［実施例］の項で説明する方法又はこれと同等であることが当業者に理解される方法で測定される値を意図する。

本開示は、セメント系材料の表面を覆蓋する粘着シートであって、炭素数４〜１８のアルキル（メタ）アクリレートと、含窒素官能基を少なくとも１つ有するモノマーとを含むモノマー成分に由来するポリマーを含む粘着剤層を有し、当該粘着剤層が、湿潤状態のセメント系材料の表面に接着可能であって、且つ、硬化後の当該セメント系材料の表面から剥離可能である、粘着シートを提供する。本開示はまた、本開示に係る粘着シートを巻いて構成されるロールを提供する。

本開示で、「コンクリート」は、砂、砂利、水、セメント、及び任意に混和剤を含む混合物、及び該混合物を硬化させて得られる硬化体を包含することを意図する。コンクリートの種類は、従来種々知られており、本開示において目的に応じて適宜選択される。例えば、コンクリートの例としては、一般建築用コンクリート、寒中コンクリート、暑中コンクリート、マスコンクリート、流動化コンクリート、高流動コンクリート、高強度コンクリート、低発熱コンクリート、膨張コンクリート、プレストレストコンクリート、低収縮コンクリート、繊維補強コンクリート、ポリマーコンクリート、水密コンクリート、水中コンクリート、透水性・排水性コンクリート、樹脂含浸コンクリート、遮蔽用コンクリート、軽量コンクリート、プレパックドコンクリート、吹付けコンクリート等が挙げられる。

本開示で、「モルタル」とは、砂、水、セメント、及び任意に混和剤を含む混合物、及び該混合物を硬化させて得られる硬化体を包含することを意図する。

本開示で「セメント」とは、コンクリート及びモルタルの製造において使用可能な、水、液剤等により水和反応等により硬化する粉体全般、及びこれを硬化させて得られる硬化体を包含することを意図し、有機物、無機物、又はこれらの組合せであってよい。セメントは、ポルトランドセメント、混合セメント、アルミナセメント等の一般的なものに加え、アスファルト、膠、樹脂、石膏、石灰等も包含する。

本開示で、「セメント系材料」とは、本開示の、コンクリート、モルタル又はセメントである材料を意図する。

本開示の粘着シートは、水和によって硬化するセメントを含むコンクリート、モルタル、及びセメントに有利である。典型的な態様において、セメントの成分としては、珪酸三カルシウム（３ＣａＯ・ＳｉＯ₂）、珪酸二カルシウム（２ＣａＯ・ＳｉＯ₂）、アルミン酸三カルシウム（３ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₂）、鉄アルミン酸四カルシウム（４ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₂・Ｆｅ₂Ｏ₃）、二水石膏（ＣａＳＯ₄・２Ｈ₂Ｏ）等が挙げられ、セメントはこれらの１種以上を含むことができる。

本開示で、セメント系材料の養生とは、セメント系材料に所要の品質を確保させるために、セメント系材料の施工（型枠への打設（打込み）、吹付け等）後の一定期間、硬化に必要な温度及び湿潤状態を保つ工程を意図する。

＜粘着シート＞
本開示の粘着シートは、セメント系材料の表面を覆蓋するのに用いられる。本開示の粘着シートにおいて、粘着剤層は、湿潤状態のセメント系材料の表面に接着可能であり、且つ当該セメント系材料の表面から、当該セメント系材料の硬化後であっても剥離可能である。本開示で、セメント系材料の表面が湿潤状態であるとは、例えばセメント系材料の打設の翌日に脱型したときのセメント系材料の状態であることを意図する。粘着剤層が湿潤状態のセメント系材料の表面に接着可能であるとは、例えば天井面のそのような湿潤状態のセメント系材料の表面に粘着シートを貼り付けた際にシートの自重で剥がれ落ちず、より望ましくは粘着シートを貼り付ける際にロール状のシートを引き出すときの巻き出し力よりも強い力でセメント系材料に接着可能であることを意図する。また粘着剤層が硬化後のセメント系材料の表面から剥離可能であるとは、粘着剤層をセメント系材料の表面から当該粘着剤層の残留が少なく剥離できることを意図する。

一般に、セメント系材料の養生過程において、セメント系材料の水分率は水和反応により水分が消費されることによって時間とともに低下する。例えば、施工直後又は施工から比較的短時間（例えば材齢が８時間〜１５時間）が経過したのみのセメント系材料は、その表面付近の水分率がコンクリート・モルタル水分計で４％以上、場合によっては１２％以上が測定されることもままある。本開示の粘着シートは、例えばこのような湿潤状態のセメント系材料の表面に対しても十分な接着力で接着可能であり、しかもセメント系材料が硬化した後でも、セメント系材料の表面から該表面に粘着剤層を残留させずに除去できることが意図される。このような粘着シートによれば、所望の表面形態を損なわずにセメント系構造物を製造でき、且つ、セメント系材料の養生に要する期間を大幅に短縮できるため工期の短縮が可能である。

（粘着剤層）
粘着剤層は、炭素数４〜１８のアルキル（メタ）アクリレート（本開示で、Ｃ₄〜Ｃ₁₈アルキル（メタ）アクリレートともいう。なお本開示で、「（メタ）アクリレート」は、メタクリレート及びアクリレートを包含することを意図する。）と、含窒素官能基を少なくとも１つ有するモノマー（本開示で、窒素官能モノマーともいう。）とを含むモノマー成分に由来するポリマーを含む。

Ｃ₄〜Ｃ₁₈アルキル（メタ）アクリレートの好適例は、ｎ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、イソノニルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソステアリルアクリレート、イソミリスチルアクリレート、等である。中でも、粘着性と剥離性のバランス、さらに低透水性の観点から、２−エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、及びｎ−オクチルアクリレートが好ましい。

窒素官能モノマーは、含窒素官能基を少なくとも１つ有するモノマーである。粘着シートを湿潤状態のセメント系材料表面に良好に接着させるためには粘着剤層が親水性基を有することが有利である。しかし、水和によって水酸化カルシウムを生じさせるセメントを含むセメント系材料において、イオン架橋性の親水性基（例えばカルボキシル基等）は、水和反応によって生じるカルシウムイオンとイオン架橋して粘着剤層とセメント系材料との接着性の低下をもたらす場合がある。更に、このイオン架橋は、水和によって水酸化カルシウムを生じさせるセメントにおける硬化の進行にも影響し、硬化の遅延又は不足をもたらす場合がある。本開示の粘着剤層が有する含窒素官能基は、その構造に起因して、カルシウムイオンと比較的相互作用しにくい親水性基である。従って、窒素官能モノマーは、湿潤状態のセメント系材料に対する粘着剤層の良好な接着性に寄与できるとともに、セメント系材料の硬化を妨げないことによってより緻密、強固、高耐久性等の物性を有する高品質なセメント系構造物の製造にも寄与できる。

含窒素官能基は、窒素を含む官能基全般を包含することを意図する。含窒素官能基は、セメント系材料の硬化反応に対する影響が少ないという観点から、好ましくは中性から弱塩基性の基である。中性から弱塩基性の基としては、ピロリドン、アミド、置換アミド、モルフォリン、カプロラクタム、等が例示される。

窒素官能モノマーの好ましい例は、親水性、及び凝集性の観点から、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン（ＮＶＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡＡ）、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド（ＤＡＡＭ）、アクリロイルモルフォリン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、ヒドロキシエチルアクリルアミド、オクチルアクリルアミド等である。

好ましい態様において、モノマー成分は、Ｃ₄〜Ｃ₁₈アルキル（メタ）アクリレート：約７０質量部〜約９２質量部、及び窒素官能モノマー：約８質量部〜約３０質量部を含む。上記態様において、Ｃ₄〜Ｃ₁₈アルキル（メタ）アクリレートの量は、良好な粘着力を得る観点から、好ましくは約７０質量部以上、又は約７２質量部以上、又は約７４質量部以上であり、窒素官能モノマーの配合による利点を良好に得る観点から、好ましくは約９２質量部以下、又は約９１質量部以下、又は約９０質量部以下である。また、上記態様において、窒素官能モノマーの量は、高水分率のセメント系材料表面に対する良好な接着性、及びセメント系材料硬化後の粘着剤層の良好な剥離除去性を得る観点から、好ましくは約８質量部以上、又は約９質量部以上、又は約１０質量部以上であり、良好な粘着力を得る観点から、好ましくは３０質量部以下、又は約２８質量部以下、又は約２６質量部以下である。

典型的な態様において、モノマー成分は、上記に加え、架橋性部位を有する追加のモノマーを含むことができる。架橋することにより凝集性が向上し、接着面からの剥離時に粘着剤残留減少が期待される。例えば、追加のモノマーとしてベンゾフェノン基含有（メタ）アクリレートを用いる場合、ＵＶ照射による架橋が可能である。また例えば、追加のモノマーとして水酸基含有（メタ）アクリレート及び多官能イソシアネート化合物を用いる場合、ウレタン結合による架橋が可能である。

追加のモノマーの、Ｃ₄〜Ｃ₁₈アルキル（メタ）アクリレートと窒素官能モノマーとの合計１００質量部基準での使用量は、良好な架橋性を得る観点から、例えば約０．００１質量部以上、又は約０．０１質量部以上、又は約０．０５質量部以上であることができ、また良好な粘着性の観点から、例えば約１０質量部以下、又は約８質量部以下、又は約５質量部以下であることができる。水酸基含有（メタ）アクリレートと多官能イソシアネート化合物とを使用する場合、水酸基含有（メタ）アクリレートの水酸基当量に対する多官能イソシアネート化合物のイソシアネート基当量の比（ＮＣＯ／ＯＨ）は、例えば約０．００５以上約１．２以下、又は約０．０１以上約０．５以下であってよい。

好ましい一態様において、湿潤状態のセメント系材料への接着を良好にする観点、及びセメント系材料の硬化反応の阻害を防いで硬化反応を良好に進行させる観点から、モノマー成分はエチレン性不飽和基を有するカルボン酸（例えば（メタ）アクリル酸）、又はエチレン性不飽和基を有するリン酸、又はエチレン性不飽和基を有するスルホン酸を含まない。別の好ましい態様において、上述の接着及び硬化反応の２つの観点に加えて、硬化前及び硬化後のセメント系材料から粘着剤層の残留なく粘着シートをより容易に剥離除去する観点とのバランスを鑑みて、モノマー成分は、エチレン性不飽和基を有するカルボン酸、エチレン性不飽和基を有するリン酸、及び／又はエチレン性不飽和基を有するスルホン酸を、合計で、Ｃ₄〜Ｃ₁₈アルキル（メタ）アクリレートと窒素官能モノマーとの合計１００質量部に対して、約０．００１質量部以上、又は約０．０１質量部以上、又は約０．０５質量部以上、約６質量部以下、又は約４質量部以下、又は約２質量部以下の量で含んでもよい。

好ましい態様において、Ｃ₄〜Ｃ₁₈アルキル（メタ）アクリレートと窒素官能モノマーとを含むモノマー成分に由来するポリマーのガラス転移温度は、セメント系材料表面に対する粘着シートの良好な接着性を得る観点から、約２５℃以下、又は約１０℃以下、又は約０℃以下であり、良好な接着性と凝集性のバランスの観点から、約−１００℃以上、又は約−９０℃以上、又は約−８０℃以上である。

典型的な態様において、粘着剤層は、前述の、Ｃ₄〜Ｃ₁₈アルキル（メタ）アクリレートと窒素官能モノマーとを含むモノマー成分に由来するポリマーで構成されるが、本発明の目的を損なわない範囲で追加のポリマーを更に含んでもよい。追加のポリマーの量は、粘着剤層の総質量基準で、約２５質量％以下、又は約２０質量％以下、又は約１５質量％であってよい。

粘着剤層は、例えば酸化防止剤、顔料、染料、フィラー、耐光剤（紫外線吸収剤、光安定剤、等）、粘着付与剤、可塑剤、等の添加剤を更に含んでもよい。

好ましい態様において、粘着剤層の厚みは、セメント系材料表面に対する粘着シートの良好な接着性を得る観点から、約５μｍ以上、又は約１０μｍ以上、又は約１５μｍ以上であり、材料コスト低減の観点から、約３００μｍ以下、又は約２００μｍ以下、又は約１５０μｍ以下である。

図１は、本開示の粘着シートの一態様を示す図である。図１を参照し、好ましい態様において、粘着シート１は、互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する基材１１と、基材の第１の主面上に配置された粘着剤層１２とを有する。このような粘着シートは、例えばロールとして運搬し、その巻回を解きながらセメント系材料表面に粘着剤層を順次貼り付けていくことができるため、運搬性及び施工性の点で有利である。

基材１１は、典型的にはフィルム１１ａを含む。フィルムとしては、ポリオレフィン（ポリプロピレン、ポリエチレン等）、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル等のプラスチックフィルム、紙、織布、不織布、等を使用できる。セメント系材料の表面からの蒸発を防ぎ、その湿潤状態を保つ観点から、基材は好ましくは水不透過性である。

好ましい態様において、基材の厚みは、良好な強度を得る観点から、約５μｍ以上、又は約７μｍ以上、又は約１０μｍ以上であり、また材料コストの低減、及び、操作性の観点から、約４００μｍ以下、又は約３００μｍ以下、又は約２５０μｍ以下である。基材の色は例えば白色、乳白色、黒色、透明等であってよいが、濃色では太陽光が偏って集光されるため粘着テープ下のセメント系材料表面の温度にバラツキが生じ、養生の均一性が低い傾向があり、また透明では粘着シートの視認性が低い傾向があるという観点で、白色及び乳白色は好ましい。

基材の第１の主面には、粘着剤層と基材との接着性を向上させるために、コロナ処理、プラズマ処理、及び／又は、プライマー処理を施してよい。プライマー処理としては、エポキシ樹脂、カルボキシル基を有するビニル共重合体、（メタ）アクリル共重合体、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリウレタン、ゴム系材料等から選ばれる１種以上のプライマー層を形成してよい。

基材１１の第２の主面には、離型剤層１１ｂを設けてもよい。すなわち、ロール状に巻かれたシートの粘着層が、その直下のシートの基材に張り付いて引き出せない/剥せないことを防ぐために、ロールにおいてシートの粘着剤層（シートの内周側の面）に接する面（シートの外周側の面）に離型剤層を設けることができる。かかる離型剤層としては、低接着性物質の塗布層が挙げられ、低接着性物質としてはフッ素系、オレフィン系、シリコーン系、ウレタン系、アクリル系等の材料で構成された剥離処理剤を使用することができる。

また、粘着シートは、粘着剤層の基材側とは反対側に剥離ライナーを更に有してもよい。剥離ライナーは、一般的な粘着シートに使用される種々の剥離フィルム、剥離紙等から所望に応じて選択できる。ただし、基材と粘着剤層と（必要に応じて離型剤層と）によって、剥離ライナーを有さないロールによれば、ロールの巻回を解きながら粘着シートをセメント系材料表面に適用していくことができ、施工が簡便であるとともに施工場所で剥離ライナー等の廃棄物が生じないという利点が得られるため好ましい。

粘着シートは、種々の方法で製造できる。例えば、基材用のフィルムを用意し、その一方の主面に、コーティング等によって前述のようなプライマー層を形成し、更にプライマー層上に、粘着剤層用の粘着剤を塗布し、一方上記フィルムの他方の主面に、コーティング等によって離型剤層を形成することで、粘着シートを得ることができる。

湿潤状態のセメント系材料の表面に粘着シートを貼り付けた際の該表面と粘着シートとの剥離強度は、好ましくは約０．５Ｎ／ｃｍ以上、又は約１Ｎ／ｃｍ以上であることができる。上記のような剥離強度は、良好な養生効果を得るために有利である。該剥離強度は、セメント系材料硬化後の粘着シートの剥離容易性の観点から、例えば約８Ｎ／ｃｍ以下、又は約６．５Ｎ／ｃｍ以下であってよい。

好ましい態様において、粘着シートを湿潤状態のセメント系材料の表面に貼り付け、７日後に剥離した際の剥離強度は、養生を良好に進行させる観点から約０．５Ｎ／ｃｍ以上、又は約１Ｎ／ｃｍ以上、又は約１．５Ｎ／ｃｍ以上であり、セメント系材料硬化後の粘着シートの剥離容易性の観点から、約８Ｎ／ｃｍ以下、又は約７Ｎ／ｃｍ以下、又は約６Ｎ／ｃｍ以下である。

好ましい態様において、第１の主面と粘着剤層との剥離強度は約８Ｎ／ｃｍ以上であり、かつ、第２の主面と粘着剤層との剥離強度はセメント系材料の表面に粘着シートを貼り付けた際の該表面と粘着シートとの剥離強度の約０．１％以上約９５％以下であることができる。上記のように剥離強度を制御することで、粘着シートとしての特性は良好に有しながら、例えばロールにおいて第２の主面と粘着剤層とが接していても、施工時にロールの巻回を小さい剥離力で解くことができる。この剥離力が小さいと、ロールを解きながら粘着シートをセメント系材料表面に貼り付ける際に、既に貼り付けられた部分の粘着シートにかかる外力が少ないため、既に貼り付けられた部分の剥離が防止されて作業性が極めて良好になる。

好ましい態様において、粘着シートがロールである場合の巻き出し時の剥離強度は、良好な作業性の観点から、湿潤状態のセメント系材料の表面に粘着シートを貼り付けた際の該表面と粘着シートとの剥離強度以下であり、粘着シートの製造容易性の観点から、約０．００１Ｎ／ｃｍ以上、又は約０．０１Ｎ／ｃｍ以上、又は約０．１Ｎ／ｃｍ以上である。

＜セメント系構造物の製造方法＞
本開示はまた、
セメント系構造物の製造方法であって、
露出した表面を有するセメント系材料を得ること、
該露出した表面が湿潤状態にあるときに、本開示の粘着シートの粘着剤層を露出した表面に貼り付けること、
セメント系材料を硬化させてセメント系構造物を得ること、及び
セメント系構造物から粘着シートを取り除くこと、
を含む、製造方法を提供する。

露出した表面を有するセメント系材料は、型枠内にセメント系材料を打設また吹付け等によって形成できる。

型枠が外される時点は、めざす構造体の設計強度、現場の温度及び湿度等の環境、セメント系材料組成等によっても前後するが、例示の態様において、施工の翌日、セメント系材料の材齢は８〜１５時間、セメント系材料の圧縮強度は約２Ｎ／ｍｍ²以上である。

次いで、露出した表面が湿潤状態にあるときに、本開示の粘着シートの粘着剤層を、該露出した表面に貼り付ける。すなわち、例示の態様において、型枠内にセメント系材料を打設し、その後セメント系材料が自己の形状を保持できる程度に流動性を失った状態（例えば転化率５０％超までセメントの水和が進んだ時点）で脱型し、直後、湿潤状態にあるセメント系材料表面に本開示の粘着シートを貼る。

露出した表面に粘着シートを貼り付けた際の該表面と粘着シートとの剥離強度は、好ましくは約０．５Ｎ／ｃｍ以上、又は約１Ｎ／ｃｍ以上であることができる。上記のような剥離強度は、良好な養生効果を得るために有利である。該剥離強度は、硬化後のセメント系材料からの粘着シートの剥離容易性の観点から、例えば約８Ｎ／ｃｍ以下、又は約６Ｎ／ｃｍ以下であってよい。

次いで、セメント系材料を硬化させる。硬化は、加熱、冷却、散水等の特段の処置を必要とせずに良好に進行させることができるが、本開示は、これらの処置の１つ以上を更に用いることを排除しない。例示の態様において、粘着シートの適用から硬化完了までの期間は、約１か月超、例えば約３か月程度である。

セメント系材料が硬化すると、硬化体としてのセメント系構造物が得られる。セメント系構造物から粘着シートを手動又は他の方法で剥離除去する。好ましい態様において、セメント系構造物と粘着シートとの剥離強度は、約８Ｎ／ｃｍ以下、又は約６．５Ｎ／ｃｍ以下であることができる。上記のような剥離強度は、粘着剤層をセメント系構造物に残留させることなく粘着シートを剥離除去できる点で有利である。該剥離強度は、硬化前のセメント系材料に対する粘着シートの良好な接着性を得る観点から、例えば約０．５Ｎ／ｃｍ以上、又は約１Ｎ／ｃｍ以上であってよい。

以上の手順で、所望のセメント系構造物を製造できる。

本開示のセメント系構造物としては、例えば建築物、道路、橋梁、ダム、トンネル、港湾設備等のコンクリート構造物等、種々の構造物を例示できる。本開示の粘着シートは、湿潤状態のセメント系材料の表面に対する接着性が良好であるため、例えばトンネル等の高温多湿の条件下での使用にも好適である。

以下、本発明の具体的な態様を実施例により更に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。

１．材料
水不透過性下地フィルム（８０μｍ厚のポリプロピレン／ポリエチレンブレンドポリオレフィンフィルム）
２ＥＨＡ：２−エチルヘキシルアクリレート、株式会社日本触媒から入手可能
ＢＡ：ｎ−ブチルアクリレート、三菱化学株式会社から入手可能
ＡＡ：アクリル酸、東亜合成株式会社から入手可能
ＨＥＡ：２−ヒドロキシエチルアクリレート、大阪有機化学工業株式会社から入手可能
ＮＶＰ：Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、和光純薬工業株式会社から入手可能
ＤＭＡＡ：Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、興人フィルム＆ケミカルズ株式会社から入手可能
ＤＡＡＭ：ダイアセトンアクリルアミド、日本化成株式会社から入手可能
ＡＢＰ：アクリロイルオキシベンゾフェノン
ＡＥＢＰ：アクリロイルオキシエチルベンゾフェノン
Ｃｏｒｏｎａｔｅ^TM Ｌ−４５：多官能イソシアネート化合物の固形分４５質量％の酢酸エチル溶液、綜研化学株式会社から入手可能
ビスアミド系架橋剤：１,１'−イソフタロイルビス（２−メチルアジリジン）の３質量％のトルエン溶液
Ｖ−６５：アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、和光純薬工業株式会社から入手可能

２．ＰＳＡ溶液の調製
（１）ＰＳＡ溶液（ＰＳＡ−１）
９０．００質量部の２ＥＨＡ、１０．００質量部のＮＶＰ、０．１０質量部のＡＢＰ、２３３．３３質量部の酢酸エチル（溶媒として）、及び０．２０質量部のＶ−６５（開始剤として）を混合した。窒素ガスをパージし、５０℃で２４時間反応させて、３０質量％のＰＳＡポリマーの酢酸エチル溶液（ＰＳＡ−１）を得た。
（２）ＰＳＡ溶液（ＰＳＡ−２〜ＰＳＡ−１１）
表１に示す組成のモノマーを用いた他はＰＳＡ−１と同様に、ＰＳＡ−２〜ＰＳＡ−１１を調製した。

３．粘着シートの作製
［実施例１］
上記で調製したＰＳＡ−１を、水不透過性下地フィルム上にコートし、オーブン内で１００℃にて５分間乾燥させて、乾燥厚み３０μｍのＰＳＡ層を形成した。ＦＵＳＩＯＮＵＶシステムを用い、ＵＶ照射（ＵＶ−Ｃ強度：７５ｍＪ／ｃｍ^２）にてＰＳＡ層を架橋させ、実施例１に係るＰＳＡテープを粘着シートとして得た。

［実施例２〜７］
表１に示すＰＳＡ溶液を用いた他は実施例１と同様にして、ＰＳＡテープを得た。

［実施例８］
０．６７質量部のＣｏｒｏｎａｔｅ^TM Ｌ−４５を１００質量部のＰＳＡ−８（前述のとおり調製したもの）に添加してコーティング液を得た。このコーティング液を水不透過性下地フィルム上にコートし、オーブン内で１００℃にて５分間乾燥させて、乾燥厚み３０μｍのコーティング層を形成し、２５℃で７日間放置して、実施例８に係るＰＳＡテープを得た。

［実施例９］
表１に示すＰＳＡ溶液を用いた他は実施例８と同様にして、ＰＳＡテープを得た。

［実施例１０］
１．２質量部のビスアミド系架橋剤を１００質量部のＰＳＡ−１０（前述のとおり調製したもの）に添加してコーティング液を得た。このコーティング液を水不透過性下地フィルム上にコートし、オーブン内で１００℃にて５分間乾燥させて、乾燥厚み３０μｍのコーティング層を形成し、実施例１０に係るＰＳＡテープを得た。

［比較例］
ＰＳＡ溶液としてＰＳＡ−１１を用いた他は実施例１と同様にして、比較例に係るＰＳＡテープを得た。

４．評価
（１）ＰＳＡのガラス転移温度（Ｔｇ）
各ＰＳＡポリマーの動的粘弾性特性を、ＡＲＥＳ（レオメトリック・サイエンティフィック社製）にて、剪断モード、周波数１．０Ｈｚ、測定温度範囲−４０℃〜１２０℃、昇温速度５．０℃／分で評価した。ｔａｎδ（損失弾性率Ｇ”／貯蔵弾性率Ｇ’）のピーク温度をＴｇとした。結果を表１に示す。

（２）モルタル表面に対する剥離強度
ＰＳＡテープから、１０ｍｍ×１００ｍｍサイズの試験片を切り出した。１０ｍｍ×７０ｍｍ×１２０ｍｍサイズのモルタル板（株式会社日本タクト製）を基材として用いた。当該モルタル板は、水分計（株式会社ケツト科学研究所製）で水分値が４％未満の値を示したものを使用した。ＰＳＡテープ試験片のＰＳＡ側をモルタル板に対向させた状態で、２．０ｋｇローラで２５℃にてＰＳＡテープをモルタル板にラミネートした。２０分後に、２５℃、剥離速度３００ｍｍ／分での９０°剥離（テンシロン万能材料試験機ＲＴＣ−１３２５Ａ、株式会社オリエンテック製）によって、モルタル板表面に対するＰＳＡテープの剥離強度を評価した。

一方、同様のモルタル板を水中に２４時間浸漬した後、取出した。モルタル板表面の水をペーパータオルで拭取った。当該モルタル板は、水分計（株式会社ケツト科学研究所製）で水分値が４％以上の値を示したものを使用した。ＰＳＡテープ試験片のＰＳＡ側をモルタル板に対向させた状態で、２．０ｋｇローラで２５℃にてＰＳＡテープをモルタル板にラミネートした。２０分後に、２５℃、剥離速度３００ｍｍ／分での９０°剥離（テンシロン万能材料試験機ＲＴＣ−１３２５Ａ、株式会社オリエンテック製）によって、モルタル板表面に対するＰＳＡテープの剥離強度を評価した。

（３）コンクリート表面に対する剥離強度
ＰＳＡテープから７０ｍｍ×１２０ｍｍサイズの試験片を切り出した。生コンクリート（８８質量部の株式会社カインズ製インスタントコンクリートを１２質量部の水と混合したもの）を、１０ｍｍ×７０ｍｍ×１２０ｍｍサイズの型枠に入れ、２４時間２５℃で放置した。型枠を外し（この時、水分計（株式会社ケツト科学研究所製）で水分値が７％以上の値を示したものを使用した。）、試験片のＰＳＡ側をコンクリート表面に対向させた状態で、２．０ｋｇローラで２５℃にてＰＳＡテープをコンクリート表面にラミネートした。硬化前のコンクリートにも良好に貼り付け可能であった。ラミネートしたコンクリートをオーブン内で６０℃にて１週間加熱してコンクリートの硬化を完了させた。上記（２）と同様の、２５℃、剥離速度３００ｍｍ／分での９０°剥離によって、硬化前に貼り付けて硬化させた後のコンクリート表面に対するＰＳＡテープの剥離強度を評価した。

各実施例に係るＰＳＡテープは、比較例に係るＰＳＡテープと比べて、湿潤状態のセメント系材料表面に対して良好な剥離強度を示した。更に、６０℃で１週間という過酷な環境を経た後であっても、ＰＳＡテープはコンクリート表面から容易に剥離できた。なお各実施例及び比較例において、ＰＳＡテープを剥離した後の硬化後のコンクリート表面には、ＰＳＡの残留はみられなかった。

粘着シートロールの作製
［実施例１１］
オレフィン系フィルム８０μｍ厚（ＰＰ／ＰＥ／マスターバッチ＝５７／３８／５（質量比））の第１の主面に、プライマーとしてポリメント（登録商標）ＮＫ３５０（１０％固形分調製品、株式会社日本触媒から入手可能）をグラビアコーターで塗工し、乾燥炉にて溶媒を蒸発させた。続いて、第２の主面にＫＳ−３７０３（信越化学工業株式会社から入手可能）／酢酸エチル／ＣＡＴＰＬ−５０Ｔ（信越化学工業株式会社から入手可能）＝１０／９０／０．３（質量比）である付加型シリコーンの離型剤をグラビアコーターで塗工し、乾燥炉にて溶媒を蒸発させた。更に、０．６７質量部のＣｏｒｏｎａｔｅ^TM Ｌ−４５を１００質量部のＰＳＡ−８（前述のとおり調製したもの）に添加して得た塗工液を、第１の主面にナイフコーターにより塗布量３０ｇ／ｍ^２で塗工し、次に表面に塗工された塗工液を乾燥炉にて熱風乾燥した。これを巻き取りロールにより巻き取った。このロールを２５℃で７日間放置し、実施例１１に係るＰＳＡシートロールを得た。

粘着シートロールの巻き出し時の剥離強度
実施例１１に示した粘着シートロールを５ｃｍ幅にスリットし、高速剥離試験機（テスター産業株式会社製）を用い、粘着シートロールの巻き出し時の剥離強度を剥離速度毎に評価した。

表２に示すように、実施例１１に係るＰＳＡテープロールの巻きだし時の剥離強度は、表１に示した湿潤状態のセメント系材料の表面からの剥離強度よりも小さい。すなわち、湿潤状態のセメント系材料に貼り付けた状態でロールを引くことでシートを巻き出すことが可能であることが示されている。実際、実施例１１に係るＰＳＡテープロールは、湿潤状態のコンクリート表面においても、あらかじめ巻き出した試験片端のＰＳＡ側の当該コンクリート表面に対する接着力で、ロールを巻き出すことが可能であった。

本開示の粘着シートは、建築物、道路、橋梁、ダム、トンネル、港湾設備等、種々のセメント系構造物の製造に好適に適用できる。

１粘着シート
１１基材
１１ａフィルム
１１ｂ剥離剤層
１２粘着剤層

Claims

コンクリート、モルタル又はセメントであるセメント系材料の表面を覆蓋する粘着シートであって、
炭素数４〜１８のアルキル（メタ）アクリレートと、含窒素官能基を少なくとも１つ有するモノマーとを含むモノマー成分に由来するポリマーを含む粘着剤層を有し、
前記粘着剤層が、湿潤状態の前記セメント系材料の表面に接着可能であって、且つ、硬化後の前記セメント系材料の表面から剥離可能である、粘着シート。
前記モノマー成分が、前記炭素数４〜１８のアルキル（メタ）アクリレート：７０〜９０質量部、及び前記含窒素官能基を少なくとも１つ有するモノマー：１０〜３０質量部を含む、請求項１に記載の粘着シート。
請求項１又は２に記載の粘着シートを巻いて構成される、ロール。
コンクリート、モルタル又はセメントであるセメント系構造物の製造方法であって、
露出した表面を有する前記セメント系材料を得ること、
前記露出した表面が湿潤状態にあるときに、請求項１〜３のいずれか一項に記載の粘着シートの前記粘着剤層を前記露出した表面に貼り付けること、
前記セメント系材料を硬化させてセメント系構造物を得ること、及び
前記セメント系構造物から前記粘着シートを取り除くこと、
を含む、製造方法。