JP2022062207A - ひび割れ検知用ラベル - Google Patents
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Abstract
Description
本開示のひび割れ検知用ラベルの第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態のひび割れ検知用ラベルの一例を示す断面図である。図1(a)は、ひび割れ検知用ラベル100の断面図、図1(b)は、図1(a)の破断層1の部分だけを抜き出した、詳細な断面図、図1(c)は、図1(a)に示す、ひび割れ検知用ラベル100の粘着層5のプライマー層4や樹脂基材3とは反対側の面に、セパレータ6を備えたセパレータ付きひび割れ検知用ラベル100Aの断面図である。
粘着層5は、本開示の検査対象となるコンクリート構造物等の表面に、上述のひび割れ検知用ラベル100を貼着させ、当該コンクリート構造物等がひび割れを起こした際、および打検によりひび割れの前兆状況が確認された際に、当該ひび割れ部分および前兆確認部分を跨いで貼着されたひび割れ検知用ラベル100が、このひび割れおよび前兆確認部分の割れに追従して所定長さ分だけ伸びることができるように、所定の粘着力を有することが求められる。このような粘着層としては、一般的なラベルに用いられる各種材料が使用でき、例えば天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、シリコーン樹脂系粘着剤、ウレタン樹脂系粘着剤、アクリル樹脂系粘着剤等を使用することができる。
図1(a)に示すとおり、粘着層5の上層に、プライマー層4を介して樹脂基材3が積層されている。樹脂基材3は、上述した粘着層5の伸びに応じて、検査対象となるコンクリート構造物等のひび割れによる変形に追従して伸び、所定長さ分だけ弾性変形することが求められる。所定長さとは、ひび割れにより想定される当該ひび割れ検知用ラベルの伸びの長さであり、例えば当該ひび割れ検知用ラベルの長さを20~200mm程度としたとき、0.1~10mm程度である。これにより、後述する破断層1が構造物のひび割れの進行により当該樹脂基材3よりも先に破断する性質を有することにより、構造物等のひび割れ状態を、当該ひび割れ検知用ラベルの最表面である破断層1に確実に表示させることができる。もし、樹脂基材3が、破断層1よりも先に破断する性質を有した場合には、構造物等のひび割れによって粘着剤5に伝達された変形が中間層である樹脂基材3の破断によって吸収されてしまい、例えば樹脂基材3と破断層1の界面で剥離、または材破した場合には、最表面の破断層1に、ひび割れ状態が正しく表示されないおそれがあるため、当該樹脂基材3が所定の弾性変形に追従できることが重要となる。
図1(a)に示すとおり、樹脂基材3と下層側の粘着剤5との間、および樹脂基材3と上層側の破断層1との間、のそれぞれにプライマー層4およびプライマー層2が形成されている。実際には、樹脂基材3の粘着剤5側の表層と破断層1側の表層の2面に、液状のプライマーを塗布して層形成し、これに粘着層5および破断層1を積層している。プライマー層4、2は、それぞれ樹脂基材3と粘着層5、および樹脂基材3と破断層1との密着性を確保するために形成される。もしこれらが密着していない場合、構造物等がひび割れしたときに、ひび割れの変形が粘着層5から樹脂基材3に伝達されずに粘着層5から樹脂基材3が界面で剥離したり、樹脂基材3の変形時に当該樹脂基材3から破断層1が界面で剥離する等して破断層1がひび割れ状態を正確に表示できなくなるおそれがある。
図1(a)に示すとおり、樹脂基材3の粘着層5とは反対側の面において、樹脂基材3と、プライマー層2を介して破断層1が積層されている。破断層1は、ひび割れ検知用ラベル100を、検査対象となるコンクリート構造物等の表面に貼着した場合には、当該ひび割れ検知用ラベル100の最表面の部分として、外部から視認することができる。
以上が第1実施形態のひび割れ検知用ラベル100の各構成部材の説明であるが、実際には、検査対象に当該ラベルを貼着する前の保管において、粘着層5の粘着力の維持のため、セパレータを付着させることが望ましい。図1(c)は、ひび割れ検知用ラベル100の粘着層5の樹脂基材3とは反対側の粘着面に、セパレータ6を付着させたセパレータ付きひび割れ検知用ラベル100Aの断面図である。検査対象への貼着前の保管状態では、セパレータ6を粘着層5に付着させておくことにより、粘着層5が空気中に剥き出しとならず、粘着力の長期間の維持が可能となる。セパレータの材料としては、粘着層の粘着力を阻害しないで当該粘着層に付着できるものであれば特に制限はなく、各種樹脂フィルムやコート紙、あるいはそれらの複合材料に、シリコン等の離型剤を塗布したもの等を使用することができる。
次に、上述の層構成を有するひび割れ検知用ラベル100の使用方法とその機能について説明する。
さらに、これら破断特性の異なる複数のひび割れ検知用ラベルを使用することにより、より正確なひび割れレベルの把握が可能となる。
(a)構造
次に、本開示のひび割れ検知用ラベルの第2実施形態について説明する。図4は、第2実施形態のひび割れ検知用ラベル110を示す断面図である。図4に示すとおり、第1実施形態に対する第2実施形態の相違点は、破断層1の上層に、さらに破断表示層としての印刷層7が設けられていることである。本開示における破断表示層は、破断層の破断状態の視認性を向上させるために破断層の上層に設けられる各種の層を意味し、本実施形態における印刷層だけでなく、後述する金属蒸着層や金属箔等をも含むものである。
この印刷層7は任意の着色およびデザインとすることができ、例えば粘着層5から破断層1までが積層された状態において、あるいは粘着層5を除いた、樹脂基材3に破断層1が積層された状態において、破断層1の上面に所定色の顔料、着色料、染料等と溶媒等から構成されるインキを、印刷、ダイコート、スプレー塗布、インクジェット等の公知の転写、塗布技術により形成することができる。
(a)構造
次に、本開示のひび割れ検知用ラベルの第3実施形態について説明する。図5は、第3実施形態のひび割れ検知用ラベル120を示す断面図である。図5(a)は、コンクリート構造物等の検査対象20の表面に、ひび割れ検知用ラベル120が貼着された状態を示す断面図である。第1実施形態に対する第3実施形態の相違点は、破断層1の上層に、さらに破断表示層としての金属蒸着層8と、表面保護層12が設けられていることである。
金属蒸着層8は、抵抗加熱方式、高周波誘導加熱方式、電子ビーム加熱方式等の加熱方式により、アルミニウム、亜鉛、スズ、銅、ニッケル、クロム、チタン、金、銀、インジウム等の金属を公知の真空蒸着法により破断層1の表面に蒸着することにより形成できる。特にアルミニウムの金属蒸着層が、加工容易性、材料、加工コスト、耐久性、視認性等の観点で好適である。
金属蒸着層8の上層には、これを保護するための表面保護層12を設けることが望ましい。金属蒸着層8は、直接外気や風雨に長期間さらされた場合、破断層1から剥離する等してひび割れ時に破断状態の確認における視認性が低下する等、品質的な低下を来すおそれがあるため、これを保護するために、透明性のある樹脂等を積層する。
本実施形態におけるひび割れ検知用ラベル120は、まず、図5(a)に示すとおり、ひび割れ検知用ラベル120を、コンクリート構造物等の検査対象20の所定位置の表面に、粘着層5の表面を押圧して貼着する。検査対象20が、図5(a)のX方向に沿って引張り力を受けることにより、X方向に沿って、弾性変形範囲において伸びが発生し、これに密着しているひび割れ検知用ラベル120の粘着層5、樹脂基材3、破断層1は、それぞれ一体的に検査対象20の伸びに追従してX方向に沿って弾性変形を起こして伸びる。
(a)構造
次に、本開示のひび割れ検知用ラベルの第4実施形態について説明する。図6は、第4実施形態のひび割れ検知用ラベル130を示す断面図である。第1実施形態に対する第4実施形態の相違点は、破断層1の上層に、さらに破断表示層としての金属箔9が設けられていることである。
金属箔9は、アルミニウム、亜鉛、スズ、銅、ニッケル、クロム、チタン、金、銀、インジウム等の金属を圧延機等により打ち延ばす等、公知の圧延方法によって箔形成したものを使用する。特にアルミニウムの金属箔が、加工容易性、材料、加工コスト、耐久性、視認性等の観点で好適である。
図6に示すとおり、破断層1と金属箔9の密着性を確保するために両者間にドライラミネート層13が形成される。特に材料としての限定はなく、公知のアクリル系、ポリエステル系、ポリウレタン系、シリコーン系、ゴム系等の各種材料を溶剤等に希釈したものを選定することができる。形成方法としては、破断層1の表面に印刷方式、コーティング方式、スプレー塗布方式、インクジェット方式等任意の方法により、ドライラミネート層13を形成し、所定温度、所定時間に晒して溶剤を蒸発させ、接着剤成分のみを残す。ドライラミネート層13の上に金属箔9を載せ、所定熱圧を掛ければ破断層1と密着する。厚みの制限は特にないが、1~50μm程度、中でも6~10μm程度が、密着性の確保、金属箔の破断適性等の観点から好適である。
本実施形態におけるひび割れ検知用ラベル130は、基本的には第4実施形態で説明したとおり、最表面の金属箔9が、下層の破断層1の破断に併せて破断することにより、検査対象のひび割れを目視で視認性を確保しながら視認することができる。
次に、本開示のひび割れ検知用ラベルの第5実施形態について説明する。図7は、第5実施形態のひび割れ検知用ラベル140をひび割れが起き始めた検査対象20に貼着した状態を示す斜視図である。第1実施形態に対する第5実施形態の相違点は、破断層1の表面から積層方向に向けて、一定深さのハーフカットの切れ込みが形成され、かつ、切れ込みの形状が断続的な線状に形成されていることである。断続的な線状とは例えばミシン目形状などが含まれる。
次に、本開示のひび割れ検知用ラベルの第6実施形態について説明する。図8は、第6実施形態のひび割れ検知用ラベル150をひび割れが起き始めた検査対象20に貼着した状態を示す斜視図である。第5実施形態に対する相違点は、破断層1の表面から積層方向に向けて、粘着層5までの貫通する深さの切れ込みが形成されることである。もともと、ひび割れによってひび割れ検知用ラベルが伸びたときに、樹脂基材3よりも先に破断層1が破断する条件で形成しているため、同一形状のミシン目部を貫通形成しても、基本的にはこの関係が大きく変わることはない。製造上の都合等により、適宜、ハーフカットにするか、貫通形成とするかを選択することができる。
次に、本開示を実施例により説明する。
(a)試験片作成条件
樹脂基材として、厚み230μのポリエチレンテレフタレートフィルムを選定し、これの両面に、プライマー層としてメラミン樹脂塗料のメジウム(大日本インキ製造(株)製、TCM01メジウム)を固形分塗布量で0.4μmの厚みで塗布し、180℃20秒間の熱処理を行った。その片側には、アクリル系エマルション型粘着剤(東洋インキ製造(株)製、オリバインBPW5012)を塗布して塗布膜を形成し、これを100℃60秒間の熱処理を行い、厚み20μの粘着層を形成した。また、粘着層と反対側の樹脂基材面に、高官能基数(18官能)のポリエステルアクリレートオリゴマー紫外線硬化性樹脂(ザ・インクテック(株)製、KIZ044マット)100質量部に対し、紫外線硬化開始剤5質量部を希釈混合し、塗布し、紫外線照射により架橋硬化させ、ハードコート層である破断層を形成した。
試験片の試験番号1~15は、最終的に面方向の大きさを幅15.0mm、長さを40.0mmに仕上げ、試験番号14、15のミシン目部は、長さ方向の中心を通る、幅方向に並行な線上に形成した。これらの各試験片を、検査対象を摸した樹脂基材(厚み230μのポリエチレンテレフタレートフィルム)に貼着させ、間隔50mmを開始点とするように両端を保持し、100mm/minの速度で引張り試験を行い、破断層が破断した際の伸び量、および、10m離れた箇所から確認者が視認した際の破断状況の視認性等について試験した結果を下記、表1に示す。
2 プライマー層
3 樹脂基材
4 プライマー層
5 粘着層
6 セパレータ
7 印刷層
8 金属蒸着層
9 金属箔
10 樹脂層
11 添加剤
12 表面保護層
13 ドライラミネート層
14、15 ミシン目部
20 検査対象
31 ひび割れ
32、33 破断部
100、101、102、110、120、130、140、150 ひび割れ検知用ラベル
100A セパレータ付きひび割れ検知用ラベル
Claims (7)
- 検査対象の表面に生じる、ひび割れを検知するためのラベルであって、
樹脂基材と、前記樹脂基材の一方の面の少なくとも一部に設けられ、前記樹脂基材の面方向に生ずる引張り力により、前記樹脂基材よりも先に破断する破断層と、
前記樹脂基材の他方の面に設けられ、前記検査対象に対して前記樹脂基材を貼着するための粘着層とが、この順に積層されており、
前記破断層は、前記樹脂基材とは異なる色に着色されていることを特徴とする、ひび割れ検知用ラベル。 - 前記破断層は、蓄光顔料またはパール顔料を含むことを特徴とする、請求項1に記載のひび割れ検知用ラベル。
- 前記破断層は、紫外線硬化性のアクリル変性ポリエステル樹脂を含むことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のひび割れ検知用ラベル。
- 前記破断層は、ポリエチレン系のワックスを含有することを特徴とする、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のひび割れ検知用ラベル。
- 前記破断層を含む積層方向に、一定深さの切れ込みが形成されていることを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のひび割れ検知用ラベル。
- 前記切れ込みは、断続的な線状に形成されていることを特徴とする、請求項5に記載のひび割れ検知用ラベル。
- 前記切れ込みは、ハーフカット状態に形成されていることを特徴とする、請求項5または請求項6に記載のひび割れ検知用ラベル。
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