JP4361337B2

JP4361337B2 - 合成樹脂発泡体製化粧型枠

Info

Publication number: JP4361337B2
Application number: JP2003333005A
Authority: JP
Inventors: 正左海; 正俊齊藤
Original assignee: Achilles Corp
Current assignee: Achilles Corp
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2023-09-25
Also published as: JP2005097965A

Description

本発明は、打設されたコンクリートなどにより形成される壁面などに、石積み模様などの凹凸意匠を、より自然な風合で付与するための合成樹脂発泡体製化粧型枠に関する。

例えば、海岸や河川等の護岸工事、あるいはビル建築等において、コンクリートを使用して自然景観に近い状態、例えば自然石を積み上げたような景観にするために、合成樹脂発泡体からなる化粧型枠を使用する技術が知られている。
この一般的な方法は、石積み模様等の凹凸意匠面を有する化粧型枠を現場で組み上げ、この型枠内にコンクリートを打設し、そのまま養生し、固化させた後、枠組みを解体し、コンクリート面から化粧型枠を剥離して、化粧型枠の意匠面をコンクリート面に転写させる方法である。

従来より、化粧型枠としてはポリウレタン、発泡ポリスチレン、発泡ポリプロピレンなどが用いられている。
また、最近では、カラー顔料を型枠の意匠表面全面に吹き付けて厚い塗膜層とし、これをコンクリート表面に接触させ色彩を転写させる化粧型枠も市販されている。
しかし、このカラー転写方式では、化粧型枠が再使用し難いことは勿論、長年の経過とともに色が変化し、また退色する問題に加え、塗膜層の無機顔料を打設コンクリートに浸透させるものであるから、施工に際して完全に浸透せずに型枠に残ったり、顔料が分散して淡い色が出難い場合がある。この場合は、化粧型枠を脱型した後、通常の塗装作業で補修することを余儀なくされるため、最初から塗装する古典的な方式が有利となる。

一方、より自然に近いものとして、細かい粉砕石やセラミックス細粒などの細石を型枠の意匠表面に仮接着し、擬石としてこれをコンクリート表面に転写する化粧型枠も市販されている。
しかし、この擬石転写方式では、仮接着した細石などの周りに打設時のコンクリートの、いわゆるノロ（コンクリートスラリーの水分であって、コンクリート成分が溶解・分散しているもの）が廻り込むため、固化後に得られたコンクリート表面の意匠は満足行くものではないうえ、コンクリート表面の細石などがある程度の応力により脱落する場合もある。

さらに、上記のような化粧型枠を一度使用した後に再使用しようとしても、塗料や細石が完全に転写されずに一部残存し、また破損して再使用はできない。リサイクル資源としようとしても残存物の除去で経済的負荷が大きく、結局建設廃材とせざるを得ない。

他方、化粧型枠の樹脂発泡素材として、例えばポリスチレン樹脂発泡体やポリプロピレン樹脂発泡体等が安価で軽量であるため、コスト面や施工面等の観点から多用されているが、コンクリートとの剥離性を良くするため、本出願人は既に特開２００１−２７７２２７号のように、意匠面やその側面を熱可塑性樹脂からなるカバーシートで被覆するような技術を提案しており、この技術ではカバーシートとして、予め熱可塑性樹脂シートを本体部の意匠形状や側面形状に合わせて成形した後、本体部の意匠面と周囲側面に非接着状態にて被覆して化粧型枠とすることにより、コンクリートを打設して固化させた際、化粧型枠を容易に剥離できるようにしている。

上記のような発泡樹脂体からなる型枠本体の表面にカバーシートを被覆した化粧型枠について、このカバーシートの表面に塗料や細石などを全面にムラなく、すなわち被膜あるいは積層状態にしてコンクリート表面に意匠を転写しようと試みたが、この被膜あるいは積層体が、型枠組み上げ作業の際に掛かる負荷や、コンクリート打設時の圧力などによって生じる化粧型枠の歪みに対応することができず、亀裂や剥離が生じ、得られるコンクリート表面への転写が不十分であった。
特開２００１−２７７２２７号公報

本発明が解決しようとする課題は、上記のような発泡樹脂体からなる型枠本体の表面にカバーシートを被覆した化粧型枠において、このカバーシートの表面に塗布した塗料を、コンクリート表面に良好に転写することができ、かつコンクリート固化後の化粧型枠の離型も容易で、リサイクル性にも優れる合成樹脂発泡体製化粧型枠を提供することにある。

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、合成樹脂発泡体製化粧型枠を構成するカバーシートの意匠面表面に、コンクリート表面に付したい塗料を、特定の面積率で塗布することにより、コンクリート表面に所望の意匠が付与され、かつコンクリート固化後の化粧型枠の離型にも優れることを見出し本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、合成樹脂発泡体製化粧型枠本体に、該本体の意匠面と同じ凹凸意匠に付形された上面と４側面とを有するカバーシートが、非接着状態で被覆されて使用される合成樹脂発泡体製化粧型枠において、該カバーシートの意匠面表面に、セメントを主材とする無機塗料を、塗布面積率が５〜９５％、塗布厚が最大厚で２ｍｍ未満となるように点吹きで塗布して島状の塗布層を形成してなることを特徴とする合成樹脂発泡体製化粧型枠をその要旨とする。

本発明の合成樹脂発泡体製化粧型枠は、例えば、自然石が積み重ねられた状態の凹凸意匠面を有して成形されたものであって、その一実施態様例の一部分を切断して図１（Ａ）の斜視図と図１（Ｂ）の断面図（図１（Ａ）の切断面を正面から見た図）に示す。
図１（Ａ），（Ｂ）において、１が合成樹脂発泡体製の化粧型枠本体であって、該本体１の凹凸意匠面１２と４側面とがカバーシート４により非接着状態で被覆されている。
このカバーシート４は、化粧型枠本体１の凹凸意匠面１２と４側面に沿って付形されており、該凹凸意匠面１２と同じ形状を有する面２上に、無機塗料を、図１（Ａ）に示すように、島状のパターンに塗布することにより例えば御影石などの風合いを有する意匠面（塗布層）３が形成されている。

この合成樹脂発泡体製化粧型枠は、化粧型枠本体１の裏面（凹凸意匠面１２と反対側面）に、例えば合板９を取り付け、図２の断面図に示すように、ビル等の壁面５外側に配置して使用され、このビル等の壁面５と化粧型枠本体１を非接着状態で被覆しているカバーシート４との間に形成されるキャビティー７内に、図示しないコンクリートが打設されることにより、コンクリートの外面（ビルの外観）に自然石が積み重ねられた凹凸意匠や御影石などの風合いを有する表面意匠を形成するものである。
すなわち、打設されたコンクリートが、合成樹脂発泡体製化粧型枠の凹凸意匠面１２により凹凸形状に付形されると同時に、カバーシート４の凹凸意匠面２上に形成されている塗布層（セメントを主材とする無機塗料）３とコンクリートとの馴染み性により、該無機塗料３がコンクリート側に転写される。
しかも、この無機塗料３とコンクリートとの馴染み性により、コンクリートは、カバーシート４自体よりも無機塗料３と強固に密着するため、コンクリート固化後の脱型の際には、このカバーシート４の部分で本発明の化粧型枠の剥離が良好に行われる。

本発明で使用される合成樹脂発泡体製化粧型枠の本体１を形成する合成樹脂発泡体は、特に限定されるものでないが、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂など、またはこれらの樹脂とエラストマー樹脂との複合樹脂からなる発泡性異形樹脂粒子を採用することができ、好ましくはポリスチレン系樹脂発泡体製の化粧型枠である。

合成樹脂発泡体製化粧型枠の本体１を成形する方法としては、通常の合成樹脂発泡体製化粧型枠を成形する方法を採用することができる。

カバーシート４は、例えば、熱可塑性樹脂製の基材シートを真空成形（仮付形）、プレス成形（本付形）などの加工方法によって型成形され、型枠本体１の意匠面１２と同じ凹凸面２を有し、型枠本体１の意匠面１２と４側面とを被覆することができるように付形される。
カバーシート４に使用される熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂などが挙げられる。
カバーシート４は、上記のような型成形手法によって付形し化粧型枠本体１と同じ意匠表現を行うことができればよく、したがって、厚さが０．２〜１．０ｍｍ程度、引っ張り強度が２００〜６００ｋｇｆ／ｃｍ^２程度、伸び率が２〜５０％程度、より好ましくは１５％〜５０％程度のものが適している。

カバーシート４の意匠面２上に、セメントを主材とする無機塗料を塗布面積率５〜９５％で塗布する。この無機塗料の主材はセメントであるから、打設されたコンクリートと良好に接着する。
この無機塗料には、コンクリートとの接着性、コンクリートへの転写性を損なわない範囲で、天然石より細かい破砕細石やセラミックス粒などを配合することもでき、これらを配合する場合は、０．１〜２０重量部とする。

また、上記の無機塗料には、該塗料による塗布層３とカバーシート４との仮接着のために、貼着材を配合しておいてもよい。
この貼着材としては、カバーシート４と塗布層３とを適度に貼着する材料、例えば、ビニルアルコール樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル系樹脂エマルションなどを用いることが好ましい。
貼着材を配合する場合は、セメント１００重量部に対し、０．１〜２０重量部、好ましくは０．５〜１０重量部程度が好ましい。貼着材の量がこれより少ないと、貼着材の効果が十分に得られない場合があり、これより多いと、カバーシート４と塗布層３とが強固に接着しすぎて、細かな凹凸意匠の場合、コンクリート固化後の化粧型枠の脱型に困難を来す場合がある。

なお、上記の貼着材は、無機塗料に配合せずに、カバーシート４の意匠面２に、無機顔料による塗料層３を形成する前に、スプレーガンなどを用いて予め塗布しておいてもよい。
貼着材の量が少ないと、貼着材の効果が十分に得られない場合があり、多いと、カバーシート４の全面、あるいは後述する島状態で形成される塗布層３の海(隙間）の部分にも貼着材が塗布される場合があり、コンクリートへの転写の際に、この貼着材による被膜も転写される事態が生じることがあり、コンクリートへの意匠表現が不十分となるため、上記の貼着材の配合量を目安にして塗布量を決めればよい。

上記の無機塗料による塗布層３は、該カバーシート４にその塗布面積率が５〜９５％、好ましくは１０〜９０％、さらに好ましくは３０〜８５％で、島状の塗布パターンとなるように塗布する。塗布面積率が９５％を超えたり、１００％すなわちカバーシート１の全面にムラなく塗布すると、運搬時や型枠組み上げ作業の際、あるいはコンクリート打設時に塗布層３に亀裂が生じ、剥離・脱落の原因となり、塗布面積率が少なすぎると、コンクリート表面への意匠表現が十分にならない。

また、上記のセメントを主材とする無機塗料は、水や貼着材で粘度を調整し、液状、スラリー状でカバーシート４に塗布する。塗布は、いわゆる点吹きで行い、点の形状は、円形、楕円形、あるいは滴状、その他種々の形状であり、例えば、図１（Ａ）に示すように、これらが繋がり、また重なり合った形態はもとより、ドロップ様の形態、あるいはアメーバ様の形状など、どのような形態であってもよい。要するに、隙間なく塗布された状態ではなく、あたかも海に浮かぶ島々が群がっているように、適宜の比率で隙間が形成されて塗布されていればよい。
塗布方法は、スプレーガンなどによる吹き付け、その他の点吹き状に塗布できる各種の方法でよい。

塗布厚は、最大厚で２ｍｍ未満とする。厚すぎるとセメントの収縮でクラックが入る場合があり、クラックが大きいと塗料が部分的に剥がれたり、カバーシートとの間に隙間ができてノロが回り込むことがある。
上記各種形態の島状態の長さは、最長の箇所においても２０ｍｍ未満、好ましくは１５ｍｍ未満となるように塗布することが適している。ここで、最長の箇所とは、島の形状が、上記のように種々であるため、その最長の箇所における長さ（たとえば、島状態が楕円形である場合には、長径《すなわち、直線を引いた場合の最長の箇所》）を意味するものとする。この最長の箇所における長さが２０ｍｍ以上であると、カバーシート取り扱いに際して、クラックが入り易くなり、型枠組み上げ作業の際や、コンクリート打設時に部分的に剥離・脱落が生じてしまうことがある。

全面塗布して、塗布層３の表面を連続状態にしてしまうと、型枠組み上げ作業の際の負荷や、コンクリート打設時の圧力による化粧型枠の歪みに対応できずに、１ｍｍ以上の大きな亀裂が生じて、カバーシート４から剥落したり、この亀裂にコンクリートが侵入するなどして、固化後のコンクリートに所望の意匠を付与することができなくなることがある。

上記のように、カバーシート４への塗布層３の塗布面積率を特定の範囲とし、この塗布層３を島状の塗布パターンで形成することにより、塗布された無機塗料の機械的強度に強弱点部が形成される。
この強弱点部が、型枠組み上げ作業の際の負荷や、コンクリート打設時の圧力による化粧型枠の歪みによる不具合を防止する。すなわち、型枠に歪が生じると、強弱点部のうち、弱点部にマイクロクラックが生じて、この歪みを吸収するため、塗布層３を連続状態に形成した場合に生じるような１ｍｍ以上の大きな亀裂が発生することはなくなる。

上記のセメントを主材とする無機塗料は、一種類のみを用いて塗布層３を形成してもよいが、数種類を用いて塗布層を形成することもできる。
例えば、御影石のような風合いを吹き付け塗装などにより現場で行おうとすると、コンクリートが固化するのを待つ必要があり、その後に数色の塗料を数回に分けて塗装しなければならず、時間と手間が掛かるうえ、その表現は極めて難しいものである。
一方、本発明の合成樹脂発泡体製化粧型枠において、少なくとも２色、必要に応じて数色のセメントを主材とする無機塗料を用いて、カバーシート４の意匠面２上に、図１（Ａ）に示すように、点吹きし、御影石様の塗布層３を形成しておけば、コンクリート表面への御影石調の意匠を、容易、かつ短時間に、付与することができる。

具体的に説明すれば、まず１層目に黒色の顔料を加えた無機塗料を点吹きし、次いで２層目に白色、ピンク、黄色、赤錆色などの顔料を加えた無機塗料を点吹きすることにより、御影石に近い風合いのカバーシートを得ることができる。この際、点吹きにて得られた島の大きさを、最長の箇所において５ｍｍ以下とすると、より御影石に近い風合いとなる。
また、１層目を吹き付けた後に乾燥せずに続けて２層目を吹き付けると、粘度などの条件にもよるが、色がにじんでしまうため御影石の風合いは得られない。したがって、御影石のように、淡色や白色をベースとし黒色部分が鮮明に点在するような風合いを得たい場合には、各層において自然乾燥あるいは強制乾燥してから次層の吹付けを行うのが好ましい。

本発明の合成樹脂発泡体製化粧型枠は、海岸や河川の護岸工事やビルなどの建設物の壁面など、コンクリートを打設して得られる構築物であれば、いかなるものにも適用することができる。
また、本発明の合成樹脂発泡体製化粧型枠を用いれば、コンクリートを打設して得られる壁面などの表面に、凹凸やより自然な風合いの意匠を容易に付与することができるのみならず、現場での施工やコンクリート固化後の化粧型枠の離型も容易であり、時間や手間を大幅に削ることができる。
しかも、脱型後の化粧型枠については、カバーシート４を取り替えたり、あるいはカバーシート４に塗布層３を再形成することで、再使用が可能であり、経済的にはもとより、地球資源保護の観点からも有利である。

〔実施例１〕
石積み模様の凹凸意匠面を有する９００×９００×７０ｍｍの金型内に、ポリスチレン系発泡粒を充填して加熱発泡し、石積み模様の凹凸意匠面を有する化粧型枠（図１（Ａ），（Ｂ）に示す態様の化粧型枠本体１）を得た。
上記で使用した金型と同じ凹凸意匠面を有する金型を用い、ゴム配合スチレンシート（０．５ｍｍ厚）を真空成型することにより、目地部の立ち上がり３５ｍｍ、側面の高さ３５ｍｍであって、化粧型枠本体１の意匠面と同じ意匠面２を有するカバーシート４を得た。

このカバーシート４の意匠面２上に、白色セメント１００重量部に対し、黒色顔料１．０重量部と、貼着材としてのポリビニルアルコール１重量部と酢酸ビニル３重量部と、水３０重量部を配合してスラリー状態にした１層目の無機塗料を、万能ガン（口径が５．０ｍｍまで変化できるもの）にて、島の最大長さ（吹付け後の島々がつながっていない状態での島の最大長さ）が３．０ｍｍとなるようにして、０．０２２ｇ／ｃｍ^２程度で塗布した。
この１層目の塗布層を３０分程度放置して自然乾燥させた後、黄色、白色、ピンクの３種類の顔料を、白色セメント１００重量部に対し、合計で０．５重量部と、貼着材としての酢酸ビニル３重量部と、水４０重量部を配合してスラリー状態にした２層目の無機塗料を、上記と同種の万能ガンにて、最大塗布厚が（１層目との合計厚みで）１．５ｍｍ、島の最大長さが（１層目との合計長さで）５．０ｍｍとなるようにして、０．０２２ｇ／ｃｍ^２程度で塗布した。

上記のようにして塗布層３を形成したカバーシート４について、塗布層３の塗布面積率を、電子カメラにより投影画像をコンピューターに取り込み、塗布部分の面積を算出することで求めた。

〔実施例２，５，７，９，１１、比較例４，６，８，１０〕
無機塗料の粘度などの吹付け条件を変えて、塗布層３の塗布面積率、塗布層数、塗布厚、および島状態の最大長さを表１のようにする以外は、実施例１と同様にして、塗布層３を形成したカバーシート４を得た。

実施例１〜２，５，７，９，１１、比較例４，６，８，１０において得られたカバーシート４について、型枠施工後における塗布した無機塗料の脱落の有無を目視にて調べ、結果を表１に示した。
◎：全く脱落がなく、良好に塗布された状態が維持されている
○：些少の脱落はあるが、良好に塗布された状態が維持されている
△：多少の脱落があるが、大部分の塗料は保持されている
×：脱落が激しく、カバーシートとしての使用に耐えない

また、図３に示すようなバタ材６とカバーシート４間のキャビティー７内にコンクリート８を打設し、養生、固化後、化粧型枠を脱型して、コンクリートの表面状態を観察した。これらの結果を表１に示す。
なお、この結果において、◎〜△までの評価に至った例については、カバーシート４、および化粧型枠本体１を固化後のコンクリートから脱型するのも容易で、脱型後に得られたカバーシート４の意匠面２上には塗布層３が残存することもないため、リサイクル使用が可能なものであった。
◎：極めて良好に意匠転写されている
○：良好に意匠転写されている
△：ほぼ意匠転写されている
×：意匠転写に不具合がある

〔比較例１〜３〕
全面塗装した状態、すなわち塗布面積率１００％となるようにした以外は、実施例１、比較例４、および比較例１０と同様にして塗布層３を形成したカバーシート４を得た。
得られたカバーシート４について、塗布したセメントの脱落の有無を目視にて調べ、結果を表２に示した。
また、実施例と同様にして、コンクリートの打設試験を行い、コンクリート固化後の表面状態についても観察した。結果を表２に示す。

以上のように、合成樹脂発泡体製化粧型枠において、そのカバーシート４への点吹き塗布層を塗布面積率１００％として行うと、塗布層３がカバーシート４から脱落したり、打設したコンクリート表面への意匠転写に不具合が生じたりするのに対し、塗布層３の塗布面積率を本発明の範囲とし、塗布最大厚を適切にすることにより、塗布層３のカバーシート４からの脱落は見られず、打設したコンクリート表面への意匠転写も良好に行えることがわかる。
また、塗布層３の塗布面積率を本発明の範囲とし、塗布最大厚を適切にして得られたカバーシート４については、コンクリート固化後に脱型した後においてその意匠面２に塗布層３が残存することがないため、リサイクル使用に耐えるものであった。

本発明の合成樹脂発泡体製化粧型枠は、自然景観に近い状態、例えば石積み模様などの凸凹意匠や御影石などの風合いの表面意匠などを、海岸や河川等の護岸工事、あるいはビル建築等において、打設されたコンクリートなどにより形成される壁面などに付与する場合に好適である。

本発明の合成樹脂発泡体製化粧型枠の一実施態様例を概略的に示す図であり、（Ａ）が一部分を切断して示す斜視図、（Ｂ）が（Ａ）の断面図（（Ａ）の切断面を正面から見た図）である。本発明の合成樹脂発泡体製化粧型枠の使用態様を説明するための断面図である。の実施例で得た合成樹脂発泡体製化粧型枠を使用してコンクリート打設実験を行った際の態様を説明するための断面図である。

符号の説明

１化粧型枠本体
２カバーシートの凹凸意匠面
３塗布層
４カバーシート
５ビル等の壁面
６バタ材
７キャビティ
８コンクリート
９合板
１０セパレータ
１１セパレータの取付け孔
１２化粧型枠本体の凹凸意匠面

Claims

合成樹脂発泡体製化粧型枠本体に、該本体の意匠面と同じ凹凸意匠に付形された上面と４側面とを有するカバーシートが、非接着状態で被覆されて使用される合成樹脂発泡体製化粧型枠において、該カバーシートの意匠面表面に、セメントを主材とする無機塗料を、塗布面積率が５〜９５％、塗布厚が最大厚で２ｍｍ未満となるように点吹きで塗布して島状の塗布層を形成してなることを特徴とする合成樹脂発泡体製化粧型枠。