JP2990060B2 - トンネル用内装材とトンネル内装構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車道トンネル
等のトンネル内壁面に取り付けられる内装材、特にフッ
素樹脂の表面層を有するトンネル用内装材に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車道トンネル等のトンネル内壁面に
は美観や照明効果等を配慮して内装材を取り付けること
が多いが、その表面は通行車両の排気ガス中に含まれる
煤や塵埃の付着により短期間で著しく汚れて内装機能を
喪失するため、定期的に洗浄作業を行っている。しかし
ながら、従来の内装材では汚れが落ちにくいため、洗浄
操作に非常に手間がかかる上、洗剤を用いる必要がある
ことから、洗浄水の排出によって二次公害を生じるとい
う難点があった。また、内装材の表面が通常の樹脂面や
金属面であると、排ガス中に含まれるＳＯｘ、ＮＯｘ、
溶剤成分等によって侵されて短期間で内装材としての機
能を喪失するという問題もあった。

【０００３】そこで、近年においては、基板表面をフッ
素樹脂層で被覆したトンネル用内装材が登場している
（例えば、特開平４−１４３４００号公報、実開平６−
５７９７７号公報等）。このようなトンネル用内装材で
は、表面のフッ素樹脂が化学的及び物理的に極めて不活
性であるため、本来は汚れが付着しにくい上、汚れが付
着しても表面との相互作用に乏しいため、通常の水によ
って容易に洗い落とすことができ、洗剤が不要であると
共に、ブラシ等で擦り落とす必要もなく、例えば散水車
を走行させながら内装材表面に水をかけて行くだけで簡
単に洗浄でき、また耐薬品性に優れるため、排ガス成分
による腐食や溶解を生じず耐久性に優れるという利点が
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
フッ素樹脂は高い絶縁性（通常、電気抵抗として１０¹⁸
Ω・ｃｍ程度）を有するために帯電し易く、特にトンネ
ル内では車両通行と外気導入によって絶えず激しい気流
が存在することから、前記従来のようなフッ素樹脂層の
表面を有する内装材を用いると、空気との摩擦によって
発生した静電気により、フッ素樹脂層の表面が極めて高
いマイナス電位に帯電する一方、車両の排ガス中に含ま
れる煤や塵埃はプラスに帯電しているため、該フッ素樹
脂層の表面は既述のように洗浄しても、静電吸引力によ
って煤や塵埃を吸着して直ぐに真っ黒になってしまい、
他の材料を表面に用いた用いた内装材よりも外観上の汚
れが却って早いという難点があった。

【０００５】なお、図９に示すトンネル用内装材Ｂのよ
うに、基板２１を金属製として、この基板２１にフッ素
樹脂層２２が直接に接合した構成としても、フッ素樹脂
層１２におけるマイナス電荷の帯電が表層部に集中して
おり、しかも高い絶縁性によりフッ素樹脂層１２の厚み
（通常０．１〜１ｍｍ程度）を通した電荷移動を生じに
くいため、基板１１による除電効果は僅かに留まり、プ
ラスに帯電した煤や塵埃２３…の表面への付着防止には
殆ど効力はない。また、帯電防止の目的でフッ素樹脂層
２２にカーボンの如き導電粒子を混入することも考えら
れるが、このような構成ではフッ素樹脂層２２が黒く着
色したものになるから、照明効果を配慮すべきトンネル
用内装材としては到底使用できない。

【０００６】本発明は、上述の状況に鑑み、表面がフッ
素樹脂にて構成されるトンネル用内装材として、表面の
帯電を極めて低レベルに抑えることができ、もって静電
吸引力による煤や塵埃の付着汚れを生じにくいものを提
供すると共に、この内装材を用いることにより、施工後
ならびに洗浄後の長期間にわたってフッ素樹脂本来の清
浄な表面を維持できるトンネル内装構造を提供すること
を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係るトンネル用内装材は、図面
の参照符号を付して示せば、金属基板１上に複数の突起
３１…を設けた複数本の金属帯板３…が所定間隔置きに
配置され、これら金属帯板３…を配置した金属基板１の
表面がフッ素樹脂層２にて被覆されると共に、前記金属
帯板３…の各突起３１の先端部が前記フッ素樹脂層２の
表面に露呈してなる構成を採用したものである。

【０００８】このような構成の内装材Ａによれば、トン
ネル内壁面６ａに取り付けた状態でフッ素樹脂層２の表
層部に帯電を生じても、この表層部に金属帯板３…の突
起３１…が直接に接しているから、これら突起３１…を
通してフッ素樹脂層２のマイナス電荷が金属帯板３より
金属基板１側へ移動し、もってフッ素樹脂層２の表面の
帯電電位が低下し、プラスに帯電した煤や塵埃の静電吸
引力による付着が防止され、化学的及び物理的に極めて
不活性であることによるフッ素樹脂本来の防汚機能が存
分に発揮されることになる。なお、金属基板１と金属帯
板３…とは金属面同士で接触している必要があるが、金
属基板１は取付けフレーム等を通してトンネル躯体にア
ースされることになるから、格別なアース配線は不要で
ある。

【０００９】請求項２の発明では、上記請求項１のトン
ネル用内装材Ａにおいて、前記フッ素樹脂層２がフッ素
樹脂フィルム２ａよりなると共に、前記金属帯板３…の
突起３１…が該帯板３の孔明け加工による孔縁のバリ３
１ａよりなる構成を採用している。従って、内装材Ａの
製作に際し、金属帯板３に突起３１…をバーリング加工
のような突き破り方式の孔明け加工にて能率よく容易に
形成できると共に、該帯板３…をバリ３１ａ…が上向き
になる状態で金属基板１上に配置し、この金属基板１上
に前記のフッ素樹脂フィルム２ａを載置した上からロー
ラーＲ等で押さえ均すことにより、先鋭なバリ３１ａが
フッ素樹脂フィルム２ａを突き破って表面に出るから、
金属基板１とフッ素樹脂フィルム２ａとの積層一体化と
同時に突起３１…のフッ素樹脂層２表面への導出を行
え、しかも押さえ均しによって突き出たバリ３１ａ…の
先が押し潰されて平坦化するから、バリ３１ａ…による
引っ掛かりの問題も一挙に解決されることになる。

【００１０】請求項３の発明では、上記請求項１又は２
のトンネル用内装材Ａにおいて、前記フッ素樹脂層２と
金属基板１との間にガラス織布４が介在し、このガラス
織布４と前記金属基板１とが接着剤５を介して接合され
てなる構成を採用している。従って、フッ素樹脂層２は
表面が不活性であるために本来は金属基板１に接着する
ことが困難であるが、該フッ素樹脂層２とガラス織布４
とは加熱圧着によるアンカー効果や熱溶融性フッ素樹脂
では溶融塗工にて接合できるから、このガラス織布４と
金属基板１とを通常の接着剤５にて接合することによ
り、フッ素樹脂層２の耐剥離強度を確保できる。また、
得られる内装材Ａは、半透明なフッ素樹脂層２の背面に
白いガラス織布４が存在するため、表面が乳白色を呈す
ることになる。

【００１１】請求項４の発明では、上記請求項３のトン
ネル用内装材Ａにおいて、前記金属帯板３…は、前記ガ
ラス織布４の接合用の接着剤５を介して金属基板１に対
して接合すると共に、少なくとも一端３ａ側において該
金属基板１に対して金属面同士で当接してなる構成を採
用している。従って、内装材の製造において金属基板１
上に金属帯板３…を配置する際、金属基板１の表面に予
め接着剤５を塗工しておくことにより、金属帯板３…を
定位置に固定でき、この上にフッ素樹脂フイルム２ａと
ガラス織布４を接合したシート２０を重ねてローラーＲ
等で押さえ均すことにより、金属帯板３…が位置決めさ
れた状態でガラス織布４面を金属基板１に接着でき、且
つ各金属帯板３と金属基板１との電気的導通も確保され
る。

【００１２】請求項５の発明では、上記請求項１〜３の
トンネル用内装材Ａにおいて、前記金属帯板３…は前記
金属基板１に対してスポット溶接により接合されてなる
構成を採用していることから、このスポット溶接部分で
前記同様に金属帯板３…の位置決めと電気的導通がなさ
れる。

【００１３】請求項６の発明に係るトンネル内装構造
は、トンネル内壁面６ａに、請求項１〜５のいずれかに
記載のトンネル用内装材Ａがフッ素樹脂層２をトンネル
６内に向けて取り付けられてなる構成であるから、前記
の帯電防止作用とフッ素樹脂本来の不活性な性質によっ
て内装表面に煤や塵埃の付着を生じにくく、施工後なら
びに洗浄後の長期間にわたって清浄な状態を維持でき、
また経時的に煤や塵埃が付着しても通常の水によって簡
単に洗い落とせる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１〜図４は本発明の一実施例に
係るトンネル内装材Ａを示す。図示の如く、この内装材
Ａは、金属基板１上に順次、ガラス織布４とフッ素樹脂
層２とが積層一体化された積層体からなり、高さｈが１
〜２ｍ程度、幅ｗが１〜５ｍ程度で、縦方向が適用する
トンネル内壁面の曲面に対応してフッ素樹脂層２側を凹
とする湾曲状をなす矩形に形成され、縁部と中央にビス
止め用の透孔７…が穿設されている。５は金属基板１と
ガラス織布４とを接合した接着剤である。

【００１５】しかして、このトンネル用内装材Ａにおい
ては、金属基板１とガラス織布４との間に、図３に示す
ように、各々多数の突起３１…を所定間隔置きに設けた
金属帯板３の複数本が、所定間隔置きに配置しており、
これら金属帯板３…の各突起３１がガラス織布４及びフ
ッ素樹脂層２を貫通して当該フッ素樹脂層２の表面に露
呈すると共に、各金属帯板３の一端３ａ側が図４に示す
ように内装材Ａの背面がわへ折り返されて金属基板１に
接合している。なお、金属基板１の厚さは０．２〜２ｍ
ｍ程度、金属帯板３、ガラス織布４、フッ素樹脂層２の
厚さは、いずれも０．１〜１ｍｍ程度である。

【００１６】ここで、金属基板１及び金属帯板３…の材
料としては、錆を防止する上でステンレス鋼やアルミ合
金が好適である。またフッ素樹脂層２の材料としては、
特に制限はないが、４フッ化エチレン系フッ素樹脂が好
適である。その具体例としては、４フッ化エチレン樹脂
（商品名…テフロンＰＴＦＥ、フルオン等）、四フッ化
エチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重
合体樹脂（商品名…テフロンＰＦＡ）、四フッ化エチレ
ンとパーフルオロアルキルビニルエーテルと六フッ化プ
ロピレンの三元共重合体樹脂（商品名…テフロンＥＰ
Ｅ）、四フッ化エチレンと六フッ化プロピレンの共重合
体樹脂（商品名…テフロンＦＥＰ）、四フッ化エチレン
とエチレンとの共重合体樹脂（商品名…テフゼル）等が
挙げられる。

【００１７】このようなトンネル用内装材Ａを製作する
には、まず金属帯板３に、図５に示すように、バーリン
グ加工の如き突き破り方式の孔明け加工を施し、所定間
隔置きに間隔置きに破裂孔３０…を形成する。この孔明
け加工は、金属帯板３をピンにて突き破るものであり、
形成された破裂孔３０の孔縁には片面側へ突出する先鋭
なバリ３１ａ…を生じる。そして、金属基板１の表面に
接着剤５を塗工し、この塗工面上に前記孔明け加工を施
した金属帯板３…を所定間隔置きに配置し、接着剤５に
て固定させる。

【００１８】次に、図６に示すように、前記の金属帯板
３…を配置した金属基板１の接着剤５塗工面に、予め加
熱圧着等にてフッ素樹脂フィルム２ａとガラス織布４を
一体化シート２０を、ガラス織布４側が接合面となる形
で載置する。この載置状態ではシート２０は金属帯板３
の各破裂孔３０の位置でバリ３１ａ…によって浮き上が
っているが、このシート２０の上から図３の仮想線で示
すようにローラーＲにて押し均すことにより、先鋭なバ
リ３１ａ…がガラス織布４及びフッ素樹脂フィルム２ａ
を突き破って表面に出ると共に、突き出たバリ３１ａの
先が押し潰されて平坦化されて突起３１…となり、同時
に金属基板１とガラス織布４とが接着剤５を介して接合
一体化される。

【００１９】かくして得られた積層体は、適用するトン
ネル６の内壁面６ａの曲面（図７，図８参照）に対応す
るようにフッ素樹脂層２側を凹とする湾曲状に曲成し、
トンネル用内装材Ａとする。この内装材Ａでは、半透明
なフッ素樹脂層２の背面に白いガラス織布４が存在する
ために表面は乳白色を呈しており、且つ突起３１…の先
端は平坦化されているために表面で引っ掛かりを生じる
ことはない。

【００２０】上記のトンネル用内装材Ａをトンネル内壁
面に取り付けるには、図７に示すように、予めトンネル
６の内壁６ａに沿って、ねじ孔８ａ…付きの取付フレー
ム８を例えば上中下の三段で水平に配設しておき、これ
ら取付フレーム８に該内装材Ａを上下の透孔７…を利用
してビス９…にて固着すればよい。なお、このビス９と
しては、耐腐食性及び防汚性の面より、フッ素樹脂製の
ものを使用することが推奨される。図８は施工後のトン
ネル６の断面であり、該内装材Ａが両側の内壁６ａ，６
ａを覆うように取り付けられている。なお、図８中の６
０は照明器具を示す。

【００２１】このようにトンネル６の内壁面６ａに取り
付けたトンネル用内装材Ａにおいては、トンネル６内の
気流による空気との摩擦によってフッ素樹脂層２の表層
部にマイナス電荷が帯電することになるが、この電荷は
該表層部に達している突起３１…を通して金属帯板３か
ら金属基板１へ移動し、取付けフレーム８…よりトンネ
ル躯体にアースされて除電されるから、表層部は低い帯
電電位に抑えられる。なお、この帯電電位はフッ素樹脂
層２の表面全体に一様ではなく、突起３１…から離れた
部位ほど高くなるが、突起３１位置で常にゼロになる山
形の電位分布になるから、最高電位も一定値以下の低電
位（通常、電気抵抗として１０⁶ Ω・ｃｍ以下）に抑え
られることになる。

【００２２】従って、このトンネル用内装材Ａの表面
は、帯電電位が煤や塵埃の静電吸引力による吸着を生じ
ない低電位に維持され、また化学的及び物理的な汚れも
フッ素樹脂本来の低い表面活性によって抑えられるか
ら、内装材Ａの施工後や定期的な洗浄後の長期間にわた
って表面が清浄に保たれ、その表面の乳白色による良好
な照明効果が得られることになる。しかして、表面がフ
ッ素樹脂よりなるため、定期的洗浄においては洗剤を用
いずに水をかけるだけで簡単に汚れが落ちると共に、排
ガス成分による腐食や溶解もなく優れた耐久性が発揮さ
れる。

【００２３】なお、上記実施例では金属帯板３の突起３
１…を孔明け加工によるバリにて形成しているが、請求
項１の発明では該突起３１…を金属帯板３の切り起こし
等の他の手段によって形成したものでもよい。また、上
記実施例では各金属帯板３を接着剤５を介して金属基板
１の表面に固定するようにしているが、これに代えて各
金属帯板３をスポット溶接によって金属基板１の表面に
固定する構成としてもよい。しかして、金属基板１と各
金属帯板３との電気的導通をとる手段としては、請求項
１の発明では、実施例のように金属帯板３の少なくとも
一端側を折り返して金属基板１に当接したり、前記のよ
うなスポット溶接を行う方法の他、例えば金属基板１上
に接着剤５を塗工する際に部分的に非塗工部を設定し、
この非塗工部で金属帯板３を金属基板１と直接に接触さ
せたり、金属帯板３を要所で金属ビスにて金属基板１に
螺着する等、種々の手段を採用できる。

【００２４】更に、請求項１の発明では、ガラス織布４
を接合していないフッ素樹脂フィルム２ａを単独で金属
基板１の表面に直接に加熱圧着させた構成も包含する。
このようなフッ素樹脂フィルム２ａを単独で用いる場合
は耐剥離強度を確保するために金属基板１の表面を粗面
化しておくことが望ましい。またガラス織布４を用いる
場合、フッ素樹脂層２をフッ素樹脂フィルム２ａにて構
成する以外に、熱溶融性のフッ素樹脂を使用し、これを
予めガラス織布４上に溶融塗工してフッ素樹脂層２とす
る構成も採用可能である。

【００２５】しかして、本発明のトンネル用内装材で
は、金属帯板３…の配置間隔及び配列方向、金属帯板３
における突起３１…の大きさと配置間隔、金属基板１の
全体の形状とトンネル内壁６ａに対する取付け方式等、
細部構成については実施例以外に種々設計変更可能であ
る。また実施例のトンネル内装構造では縦方向に湾曲し
たトンネル用内装材Ａを示したが、該内装材は平板状で
あってもよい。しかして、湾曲したトンネル内壁６ａ面
上に平板状の内装材を取り付ける場合は、図７の仮想線
で示すように内壁６ａ面との間に空間を残す形で配設す
ればよい。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、表面がフッ素
樹脂にて構成されるトンネル用内装材として、表面の帯
電を極めて低レベルに抑えることができ、もって静電吸
引力による煤や塵埃の付着汚れを生じにくく、トンネル
内壁への施工後あるいは定期的な洗浄後の長期間にわた
って清浄な表面を維持するものが提供される。

【００２７】請求項２の発明によれば、上記のトンネル
用内装材として、特に製作容易なものが提供される。

【００２８】請求項３の発明によれば、上記のトンネル
用内装材として、金属基板とフッ素樹脂層との間にガラ
ス織布を介在する構成であるため、金属基板に対する接
合に通常の接着剤を利用でき、それだけ製作容易である
と共にフッ素樹脂層の耐剥離強度を大きく設定でき、ま
た表面が乳白色を呈してトンネル内装として良好な照明
的効果を与えるものが提供される。

【００２９】請求項４の発明によれば、上記のトンネル
用内装材において、その製造に際して金属基板上に金属
帯板を接着剤にて固定できるから、その上にフッ素樹脂
層とガラス織布を接合したシートを重ねてローラー等で
押さえ均すことにより、金属帯板が位置決めされた状態
でガラス織布面と金属基板との接合を行えると共に、金
属帯板と金属基板との電気的導通を確保できるという利
点がある。

【００３０】請求項５の発明によれば、上記のトンネル
用内装材において、金属帯板がスポット溶接により金属
基板に接合されることから、潜像じにおける金属帯板の
位置決めと電気的導通を簡単に行えるという利点があ
る。

【００３１】請求項６の発明によれば、トンネル内装構
造において、上記のトンネル用内装材を用いるため、そ
の内装面に静電吸引力による煤や塵埃の付着汚れを生じ
にくく、施工後あるいは定期的な洗浄後の長期間にわた
って清浄な内装面が保たれ、且つ洗浄時には付着した汚
れを通常の水によって簡単に洗い落とすことができると
いう利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係るトンネル用内装材の
斜視図。

【図２】 同内装材の要部の平面図。

【図３】 同内装材の要部の断面図。

【図４】 同内装材の端部の断面図。

【図５】 同内装材に用いる金属帯板の金属基板に対す
る接合操作を示す要部の断面図。

【図６】 同内装材の製作におけるフッ素樹脂フィルム
とガラス織布とからなるシートの金属基板に対する接合
操作を示す断面図。

【図７】 同内装材のトンネル内壁面への取り付け操作
を示す斜視図。

【図８】 同内装材を取り付けたトンネル内装構造を示
す断面図。

【図９】 従来構成に係るトンネル用内装材の断面図。

【符号の説明】

１ 金属基板 ２ フッ素樹脂層 ２ａ フッ素樹脂フィルム ３ 金属帯板 ３０ 破裂孔 ３１ 突起 ３１ａ バリ ４ ガラス織布 ５ 接着剤 ６ トンネル ６ａ トンネル内壁 Ａ トンネル用内装材 Ｒ ローラー

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属基板上に、複数の突起を備えた複数
   本の金属帯板が所定間隔置きに配置され、これら金属帯
   板を配置した金属基板の表面がフッ素樹脂層にて被覆さ
   れると共に、前記金属帯板の各突起の先端部が前記フッ
   素樹脂層の表面に露呈してなるトンネル用内装材。
2. 【請求項２】 前記フッ素樹脂層がフッ素樹脂フィルム
   よりなると共に、前記金属帯板の突起が該帯板の孔明け
   加工による孔縁のバリよりなる請求項１記載のトンネル
   用内装材。
3. 【請求項３】 前記フッ素樹脂層と金属基板との間にガ
   ラス織布が介在し、このガラス織布と前記金属基板とが
   接着剤を介して接合されてなる請求項１又は２に記載の
   トンネル用内装材。
4. 【請求項４】 前記金属帯板は、前記ガラス織布の接合
   用の接着剤を介して金属基板に対して接合すると共に、
   少なくとも一端側において該金属基板に対して金属面同
   士で当接してなる請求項３記載のトンネル用内装材。
5. 【請求項５】 前記金属帯板は、前記金属基板に対して
   スポット溶接により接合されてなる請求項１〜３のいず
   れかに記載のトンネル用内装材。
6. 【請求項６】 トンネル内壁面に、請求項１〜５のいず
   れかに記載のトンネル用内装材がフッ素樹脂層をトンネ
   ル内に向けて取り付けられてなるトンネル内装構造。