JP6667995B2

JP6667995B2 - コンクリート成形用型枠およびその製造方法

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Publication number: JP6667995B2
Application number: JP2015061472A
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Inventors: 黒田　泰弘; 泰弘黒田; 真人辻埜; 篤史寺本; 侑也依田; 竜貴湯浅; 浩之西川; 関口　朋伸; 朋伸関口; 山田　和範; 山田　　和範; 啓司麻植; 侑哉寺澤
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Publication date: 2020-03-18
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Description

本発明は、主に建築、土木分野などで使用されるコンクリート成形用型枠およびその製造方法に関し、特に、優れた離型性を有するとともに、繰り返し使用が可能なコンクリート成形用型枠およびその製造方法に関するものである。

従来、建築、土木用のコンクリート部材は、コンクリート成形用の型枠に投入した生コンクリートを硬化して作製される。

コンクリート成形用の型枠の素材としては堅牢な木製、合成樹脂製、鉄製のものなどが用いられている。しかしながら、コンクリート硬化後にコンクリートが型枠に密着してしまい、脱型するのに時間がかかったり、型枠の一部にコンクリートがこびり付いたりして、脱型作業の弊害となることがあった。

また、このようなコンクリートの密着を防止するため、コンクリートと接する型面に油性あるいは水性の離型液を塗布した型枠を用いる場合がある。しかしながら、このような型枠の場合でも離型効果が不十分な上、型枠を再利用する際に、離型液を再び塗布しなければならないなどの作業手間が掛かっていた。

ところで、生コンクリートは、セメントと砂と砕石や砂利などの骨材とこれらの練り混ぜ用の水を含有し、流動性を有している。成形の際には、型枠へ投入した生コンクリートを締め固めるため通常バイブレーションをかける。この際に巻き込んだ空気や、コンクリート内部に含まれる空気により型面に気泡が生じることがある。

コンクリートの養生が終わり、型枠を取り外した段階でコンクリート表面を観察すると、気泡が空気溜まりとなって硬化することで、いわゆる空気あばたが見られることがある。これはコンクリートから気泡の排出が充分に行われなかった結果として生じるものである。

コンクリート表面の空気あばたは、美観を損なうだけでなく、耐久性を低下させたり、塗装する際は塗装の仕上がりを悪化させるなど、実用上の大きな問題となっている。特に、コンクリート表面の仕上げを行わない打放しコンクリートでは、コンクリートの品質の良否を、表面の仕上がりで判断する場合が多く、通常のコンクリート施工で空気あばたを大幅に低減することが求められていた。これに関する従来の技術としては、例えば、特許文献１〜３に示されるコンクリート成形用の型枠が知られている。

特開２００８−１７９０４７号公報特開２００６−１３７１０１号公報特開平６−３１７０１１号公報

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、優れた離型性能を持続的に発揮できるとともに、繰り返し使用が可能で、成形後のコンクリート表面の意匠性を向上することができるコンクリート成形用型枠およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るコンクリート成形用型枠は、コンクリート成形用の型枠であって、型面の少なくとも一部に、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を備えることを特徴とする。

ここで、本発明に係るコンクリート成形用型枠によって成形されるコンクリートとは、モルタル、セメントペーストなどのセメントを含有するセメント系材料を含む広義のコンクリートを意味するものである。

また、本発明に係る他のコンクリート成形用型枠は、上述した発明において、疎水性酸化物微粒子の一次粒子平均径が３〜１００ｎｍであることを特徴とする。

また、本発明に係る他のコンクリート成形用型枠は、上述した発明において、疎水性酸化物微粒子が疎水性シリカからなることを特徴とする。

また、本発明に係る他のコンクリート成形用型枠は、上述した発明において、疎水性シリカがその表面にトリメチルシリル基を有することを特徴とする。

また、本発明に係る他のコンクリート成形用型枠は、上述した発明において、多孔質層が三次元網目状構造を有することを特徴とする。

また、本発明に係る他のコンクリート成形用型枠は、上述した発明において、型面と多孔質層との間に、充填粒子含有層が介在することを特徴とする。

また、本発明に係る他のコンクリート成形用型枠は、上述した発明において、型面と多孔質層との間に、下地層が介在することを特徴とする。

また、本発明に係るコンクリート成形用型枠の製造方法は、上述したコンクリート成形用型枠を製造する方法であって、型面の少なくとも一部に、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を設けることを特徴とする。

また、本発明に係るコンクリートは、上述したコンクリート成形用型枠を用いて製造されたことを特徴とする。

本発明に係るコンクリート成形用型枠によれば、コンクリート成形用の型枠であって、型面の少なくとも一部に、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を備えるので、優れた離型性能を長期間にわたって持続的に発揮でき、従来の型枠のように使用のたびに離型液を型面に塗布する必要がなく、繰り返し使用が可能となる。また、本発明のコンクリート成形用型枠を用いることにより、成形後のコンクリート表面が滑らかになるとともに、空気あばた等の窪みの発生が大幅に低減し、コンクリート表面の意匠性を向上することができるという効果を奏する。

図１は、本発明に係るコンクリート成形用型枠の第一の実施の形態を示す断面図である。図２は、実験に用いた模型型枠の概略斜視図である。図３は、実験番号１のコンクリート表面の空気あばたの発生状況を比較した写真図である。図４は、実験番号２のコンクリート表面の空気あばたの発生状況を比較した写真図である。図５は、実験番号３のコンクリート表面の空気あばたの発生状況を比較した写真図である。図６は、実験番号４のコンクリート表面の空気あばたの発生状況を比較した写真図である。図７は、従来の型枠用塗装合板の構成例を示す分解斜視断面図である。図８は、本発明を適用した型枠用塗装合板の構成例を示す分解斜視断面図である。図９は、本発明に係るコンクリート成形用型枠の第二の実施の形態を示す断面図である。図１０は、本発明に係るコンクリート成形用型枠の第二の実施の形態のメリットを説明する図である。図１１は、実験番号５のコンクリート表面の空気あばたの発生状況を比較した写真図である。

以下に、本発明に係るコンクリート成形用型枠およびその製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

（第一の実施の形態）
まず、本発明の第一の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第一の実施の形態の模式的な断面図である。この図に示すように、本実施の形態に係るコンクリート成形用型枠１０は、コンクリート成形用の型枠であって、型枠本体１２と、型枠本体１２の型面２０から順に下地層１４と、充填粒子含有層１６と、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層１８とを備えるものである。

本発明は、型面２０のコンクリートと接する側の最表面に多孔質層１８を備えることが必須であり、下地層１４や充填粒子含有層１６は必要に応じて介在させればよく、本発明の効果を損なわない範囲で、下地層１４を複数にしたり、下地層１４以外の任意の層を介在させたりすることもできる。

［型枠本体］
型枠本体１２の材質は、慣用されているものであれば制限を受けず、木材、金属、合成樹脂、天然樹脂、それらの複合材等から選択することができる。一般的には、コストや汎用性の点で木材や塗装合板を使用するのが好ましい。また、型枠本体１２の形状や大きさ等についても、目的とするコンクリート成形体に応じて適宜設計することができ、成形体に溝を施したい場合は、目地棒を介在させることもできる。目地棒を介在させる場合には、目地棒は型枠本体１２の一部を構成する。したがって、この場合の型枠本体１２は目地棒も含む。なお、目地棒を介在させる場合には、目地棒の表面に疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を設けてもよい。

型枠本体１２の表面には適宜、下塗り塗装や、目止め塗装、プライマー塗装、着色塗装などを施すこともできる。本発明では、これらの塗装による塗膜を下地層１４と称する。型面２０と多孔質層１８との間に、下地層１４を介在させることにより、型面２０の凹凸矯正、多孔質層１８や充填粒子含有層１６の密着性向上、型枠本体１２の耐久性向上を図ることができる。

［下地層］
下地層１４の形成は、公知の下塗り剤、目止め剤、プライマー、着色剤を用いて、公知の塗布（コート）方法を採用できるので、ここでは詳述しない。充填粒子含有層１６については後述する。

［多孔質層］
多孔質層１８は、型面２０の少なくとも一部（コンクリートと接する側の最表面）に形成されるものである。多孔質層１８を形成する原料である疎水性酸化物微粒子としては、疎水性を有するものであれば特に限定されず、表面処理により疎水化されたものであってもよい。例えば、親水性酸化物微粒子をシランカップリング剤等で表面処理を施し、表面状態を疎水性とした微粒子を用いることもできる。酸化物の種類も、疎水性を有するものであれば特に限定されない。例えばシリカ（二酸化珪素）、アルミナ、チタニア等の少なくとも１種を用いることができる。これらは公知または市販のものを採用することができる。

例えば、シリカとしては、製品名「ＡＥＲＯＳＩＬＲ９７２」、「ＡＥＲＯＳＩＬＲ９７２Ｖ」、「ＡＥＲＯＳＩＬＲ９７２ＣＦ」、「ＡＥＲＯＳＩＬＲ９７４」、「ＡＥＲＯＳＩＬＲＸ２００」、「ＡＥＲＯＳＩＬＲＸ３００」、「ＡＥＲＯＳＩＬＮＸ９０Ｇ」、「ＡＥＲＯＳＩＬＲＹ２００」（以上、日本アエロジル株式会社製）、「ＡＥＲＯＳＩＬＲ２０２」、「ＡＥＲＯＳＩＬＲ８０５」、「ＡＥＲＯＳＩＬＲ８１２」、「ＡＥＲＯＳＩＬＲ８１２Ｓ」（以上、エボニックデグサ社製）、「サイロホービック−１００」、「サイロホービック−２００」、「サイロホービック−６０３」（以上、富士シリシア化学株式会社製）等が挙げられる。なお、ＡＥＲＯＳＩＬ、サイロホービックは登録商標である。

チタニアとしては、製品名「ＡＥＲＯＸＩＤＥＴｉＯ_２Ｔ８０５」（エボニックデグサ社製）等が例示できる。アルミナとしては、製品名「ＡＥＲＯＸＩＤＥＡｌｕＣ」（エボニックデグサ社製）等をシランカップリング剤で処理して粒子表面を疎水性とした微粒子が例示できる。なお、ＡＥＲＯＸＩＤＥは登録商標である。

この中でも、疎水性シリカ微粒子を好適に用いることができる。とりわけ、より優れた撥水性が得られるという点において、表面にトリメチルシリル基を有する疎水性シリカ微粒子が好ましい。これに対応する市販品としては、例えば上記「ＡＥＲＯＳＩＬＲＸ２００」、「ＡＥＲＯＳＩＬＲＸ３００」、「ＡＥＲＯＳＩＬＮＸ９０Ｇ」（以上、日本アエロジル株式会社製）、「ＡＥＲＯＳＩＬＲ８１２」、「ＡＥＲＯＳＩＬＲ８１２Ｓ」、「ＡＥＲＯＳＩＬＲ８２００」（以上、エボニックデグサ社製）等が挙げられる。

疎水性酸化物微粒子の粒度は限定的ではないが、一次粒子平均径が３ｎｍ〜１０μｍであることが好ましく、より好ましくは３〜１００ｎｍであり、最も好ましくは５〜５０ｎｍである。一次粒子平均径を上記範囲とすることにより、その凝集体中にある空隙に空気等の気体を保持することができる結果、優れた離型性を発揮することができる。この凝集状態は、型面２０の少なくとも一部（コンクリートと接する側の最表面）に付着した後も維持されるので、優れた離型性を発揮することができる。特に、一次粒子平均径が３〜１００ｎｍの疎水性酸化物微粒子を用いることにより、三次元網目状構造の表面を有するコンクリート成形用型枠１０を得ることできる。

型面２０の最表面に形成される疎水性酸化物微粒子の多孔質層１８は、三次元網目状構造を有する多孔質状であるのが好ましく、その厚みは０．１〜５００μｍ程度が好ましく、０．５〜２０μｍ程度がさらに好ましい。このようなポーラスな状態で形成することにより、当該層に空気を多く含むことができ、より優れた離型性を発揮することができる。

なお、本発明において、一次粒子平均径の測定は、走査型電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）で実施することができ、走査型電子顕微鏡の分解能が低い場合には透過型電子顕微鏡等の他の電子顕微鏡を併用して実施してもよい。具体的には、粒子形状が球状の場合はその直径、非球状の場合はその最長径と最短径との平均値を直径とみなし、走査型電子顕微鏡等による観察により任意に選んだ５０個分の粒子の直径の平均を一次粒子平均径とする。

疎水性酸化物微粒子の比表面積（ＢＥＴ法）は特に制限されないが、通常５０〜３００ｍ^２／ｇが好ましく、１００〜３００ｍ^２／ｇがさらに好ましい。

型面２０の少なくとも一部（コンクリートと接する側の最表面）への塗布に際しては、疎水性酸化物微粒子をそのまま付与してもよいし（乾式方法）、あるいは疎水性酸化物微粒子を溶媒に分散してなる分散液を塗工することにより付与してもよい（湿式方法）。本発明では、工業的に均一な塗膜（疎水性酸化物微粒子層）が得られやすく、しかも三次元網目状構造が得られやすいという見地より、後者の湿式方法が好ましい。

上記の分散液を用いる場合、分散液に用いる溶媒は、例えばアルコール（エタノール）、シクロヘキサン、トルエン、アセトン、ＩＰＡ、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ブチルジグリコール、ペンタメチレングリコール、ノルマルペンタン、ノルマルヘキサン、ヘキシルアルコール等の有機溶剤を適宜選択することができる。この際、微量の分散剤、着色剤、沈降防止剤、粘度調整剤等を併用することもできる。溶媒に対する疎水性酸化物微粒子の分散量は通常１０〜３００ｇ／Ｌ（リットル）程度、好ましくは３０〜１００ｇ／Ｌ程度とすればよい。

また、分散液を塗工する方法も制限されず、例えばスプレー、刷毛、ローラー、浸漬等による塗布方法のほか、印刷方法（インクジェット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷）、滴下法等も採用することができる。塗布後は、室温〜１５０℃程度で適宜乾燥させればよい。

疎水性酸化物微粒子を型面２０に付与する場合の付与量は、通常は所望の離型性等に応じて適宜設定することができるが、固形分基準で例えば０．１〜１００ｇ／ｍ^２程度、好ましくは０．５〜２０．０ｇ／ｍ^２程度とすればよい。上記範囲内に設定することによって、より優れた離型性を長期にわたって得ることができる上、疎水性酸化物微粒子の脱落抑制、コスト等の点でも一層有利となる。

［充填粒子含有層］
充填粒子含有層１６は、型面２０と多孔質層１８との間に介在させるのが好ましい。充填粒子含有層１６は、充填粒子がマトリックス中に分散した層である。この充填粒子含有層１６を介在させることにより、コンクリート成形用型枠１０の離型性をさらに長期間維持することができる。充填粒子としては、有機成分および無機成分の少なくとも１種を含む充填粒子を採用することができる。充填粒子含有層１６を型面２０と多孔質層１８との間に介在させる場合の付与量は、固形分基準で例えば０．１〜１００ｇ／ｍ^２程度、好ましくは１．０〜２０．０ｇ／ｍ^２程度とすればよい。上記範囲内に設定することによって、疎水性酸化物微粒子のより優れた密着性を長期にわたって得ることができる上、充填粒子含有層１６上に塗布された疎水性酸化物微粒子の脱落抑制、耐久性等の点でも有利となる。なお、充填粒子含有層１６を付与する方法は、特に制限されるものではないが、例えばスプレー、刷毛、ローラー、浸漬等による塗布方法のほか、印刷方法、滴下法等も採用することができる。付与（塗工）の際は、下記マトリックスを適当な溶剤で希釈することもでき、付与後は、室温〜１５０℃程度で適宜乾燥させればよい。

無機成分としては、例えば１）アルミニウム、銅、鉄、チタン、銀、カルシウム等の金属またはこれらを含む合金または金属間化合物、２）酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化鉄等の酸化物、３）リン酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム等の無機酸塩または有機酸塩、４）ガラス、５）窒化アルミニウム、窒化硼素、炭化珪素、窒化珪素等のセラミック等を好適に用いることができる。

有機成分としては、例えばアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリアミド等の有機高分子成分（または樹脂成分）を好適に用いることができる。

本発明の充填粒子は、無機成分からなる粒子あるいは有機成分からなる粒子のほか、無機成分および有機成分の両者を含む粒子を用いることができる。この中でも特に、アクリル系樹脂粒子、ポリエチレン系樹脂粒子、親水性シリカ粒子、リン酸カルシウム粒子、炭粉、焼成カルシウム粒子、未焼成カルシウム粒子、ステアリン酸カルシウム粒子等の少なくとも１種を用いることがより好ましい。

充填粒子の平均粒子径（レーザー回折式粒度分布計による）は０．３〜１００μｍ程度が好ましく、１〜５０μｍがさらに好ましく、５〜３０μｍがよりさらに好ましく、２０〜３０μｍが最も好ましい。０．３μｍ未満では取扱い性、凹凸形成等の点で不向きである。他方、１００μｍを超える場合は、充填粒子の脱落、分散性等の点で不向きである。充填粒子の形状は限定的でなく、例えば球状、回転楕円体状、不定形状、涙滴状、扁平状、中空状、多孔質状等のいずれであってもよい。

充填粒子含有層１６を構成し、充填粒子を繋ぎとめるマトリックスとしては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴム、エラストマー、ワックスなどを採用できる。マトリックス中における充填粒子の含有量は、マトリックスの材質または充填粒子の種類、所望の物性等に応じて適宜変更できるが、一般的には固形分重量基準で１〜８０重量％が好ましく、３〜５０重量％がさらに好ましい。

充填粒子を含有させる方法（充填粒子をマトリックス中に分散させる方法）は、特に限定されないが、一般的にはマトリックスを形成するための原料（例えば、熱可塑性樹脂を含む組成物）に充填粒子を配合する方法等が挙げられる。混合する方法は、乾式混合または湿式混合のいずれであってもよい。

マトリックスが熱可塑性樹脂の場合、一般的に熱可塑性樹脂層の主成分は１）熱可塑性樹脂またはそれを構成するモノマーもしくはオリゴマー、２）溶剤、３）必要に応じて架橋剤等からなるため、それらの混合物中に充填粒子を添加混合すればよい。熱可塑性樹脂としては、公知の熱可塑性樹脂を採用することができる。例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタール、フッ素系樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル系樹脂等のほか、これらのブレンド樹脂、これらを構成するモノマーの組み合わせを含む共重合体、変性樹脂等を用いることができる。

マトリックスが熱硬化性樹脂の場合、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ケイ素樹脂等を採用することができる。マトリックスがエラストマーの場合、例えば、ＰＶＣ−ＮＢＲブレンドエラストマー、ウレタン系エラストマー等を採用することができる。

上記のように構成した本発明に係るコンクリート成形用型枠１０によれば、優れた離型性能を長期間にわたって持続的に発揮でき、従来の型枠のように使用のたびに離型液を型面に塗布する必要がなく、コンクリート成形後の繰り返し使用（いわゆる転用）が可能となる。また、本発明のコンクリート成形用型枠１０を用いることにより、成形後のコンクリート表面が滑らかになるとともに、空気あばた等の窪みの発生が大幅に低減し、コンクリート表面の意匠性を向上することができるという効果を奏する。

（第二の実施の形態）
次に、本発明の第二の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、上記の第一の実施の形態と重複する部分については詳細な説明を割愛し、異なる部分のみ詳述する。

図９は、本発明の第二の実施の形態のコンクリート成形用型枠の模式的な断面図である。この図に示すように、第一の実施の形態と大きく異なるのは、第一の実施の形態における下地層１４が、接着層２２と樹脂フィルム２４に置き換わっていることである。

接着層２２としては、例えば、イソシアネ−ト系（ウレタン系）、ポリエチレンイミン系、ポリブタジェン系、ポリアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、ポリ酢酸ビニル系、セルロ−ス系、その他の接着剤や粘着剤を使用することができる。接着層２２の塗布量は特に制限されるものではないが、乾燥後重量で１〜２００ｇ／ｍ^２程度が好ましい。

樹脂フィルム２４としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、塩化ビニル、ナイロン、エチレン−プロピレン共重合体等の樹脂のフィルムないしシ−ト、あるいは、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコ−ル、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物等の樹脂のフィルムないしシ−トを使用することができる。これらの材料は、一種ないしそれ以上を組み合わせて使用することができる。上記のフィルムないしシ−トの厚さとしては、特に制限されるものではないが、通常、９μｍ〜５００μｍ程度、さらには、２０μｍ〜１００μｍ程度が望ましい。

第二の実施の形態において、型枠本体１２、多孔質層１８および充填粒子含有層１６は、上記の第一の実施の形態と同じものを同様に用いることができる。なお、第二の実施の形態においても、型面２０と多孔質層１８の間の任意の位置に下地層や任意の層を介在させることもできる。

第二の実施の形態のメリットとしては、図１０に示すように、型枠本体１２とそれ以外（接着層２２〜多孔質層１８）の積層体とを別々に製造し、工事現場や工事現場近くの作業場で貼り合わせることにより本発明のコンクリート成形用型枠を素早く完成させることが可能となる。貼り合わせの方法としては、接着層２２にホットメルト型接着剤や感熱型接着剤を用いた場合は、アイロン等で加温することにより、貼り合わせることができる。また、接着層２２にドライラミネート型接着剤や感圧型接着剤や粘着剤を用いた場合は、貼り合わせ後に圧力を加えることにより、貼り合わせることができる。なお、現場や作業場において二液硬化型接着剤や粘着剤を用いて樹脂フィルム２４〜多孔質層１８の積層体を貼り合わせることができるのはいうまでもない。

（実験による本発明の効果の検証）
次に、本発明の効果の検証について説明する。

［第一の実施の形態の効果の検証］
まず、上記の第一の実施の形態の効果を検証するために行った実験および検証結果について説明する。

図２は、本実験に用いた模型型枠の形態を表す概略斜視図である。底部および左右側部の型枠については図示を省略している。この図に示すように、本実験では、１００ｍｍの間隔を隔てて前後に対向配置した２枚の板Ｐ（縦寸法３００ｍｍ、横寸法３００ｍｍ）によって構成した模型型枠内にフレッシュコンクリートを投入し、これを硬化させることでコンクリートを成形する。

模型型枠の素材としては、本発明の第一の実施の形態に相当するものとして塗装合板（輸入品Ｂ）に充填粒子含有層を１層塗りし、その上に多孔質層を塗布したもの、コンパネ合板に充填粒子含有層を４層重ね塗りし、その上に多孔質層を塗布したもの、塗装合板の塗装中間品に多孔質層のみを塗布したもの、鋼板に充填粒子含有層を１層塗りし、その上に多孔質層を塗布したものを用いた。なお、本実験の多孔質層は、一次粒子平均径が７ｎｍの疎水性シリカ粒子を分散したエタノールを塗布後、１２０℃前後で加熱乾燥したものであり、ＦＥ−ＳＥＭで観察の結果、三次元網目状構造が観察された。また、充填粒子含有層は、アクリル系樹脂ビーズ（平均粒子径２０μｍ）を分散したラッカー（主成分：ポリエステル系樹脂）を塗布後、１２０℃前後で加熱乾燥したものである。

一方、比較用の素材としては、輸入品Ａ、輸入品Ｂ、輸入品Ｃ、国内品Ａ、国内品Ｂ（以上、塗装合板）と、油性離型剤を塗布した鋼板を用いた。

表１に、本実験により成形するコンクリートの使用材料を示す。

表２に、本実験において使用したコンクリートの調合を示す。

表３に、本実験において使用したコンクリートのスランプ（ＪＩＳＡ１１０１：２００５）、スランプフロー（ＪＩＳＡ１１５０：２００７）、空気量（ＪＩＳＡ１１２８：２００５）、コンクリート温度（ＪＩＳＡ１１５６：２００６）、ブリーディング量・ブリーディング率（ＪＩＳＡ１１２３：２０１２）、圧縮強度（ＪＩＳＡ１１０８：２００６）の各試験結果を示す。なお、圧縮強度試験結果は材齢２８日まで標準養生した供試体のものである。

図３〜図６は、それぞれ実験番号１〜４のコンクリート表面の空気あばたの発生状況を比較した写真図である。ここで、図３〜図５の各図において、（１）〜（５）は比較例であり、（６）は本発明に相当するものである。図３〜図５に示すように、本発明に相当するものはいずれも、比較例に比べてコンクリート表面に空気あばたがほとんど生じていないことがわかる。

また、図６は、実験番号４に対応するものであるが、この実験番号４の調合は土木用の部材に用いられることが多い。この図６において、（１）、（２）は比較例であり、（３）〜（６）は本発明に相当するものである。図６に示すように、本発明に相当するものはいずれも、比較例に比べてコンクリート表面に空気あばたがほとんど生じていないことがわかる。

したがって、本発明によれば、成形後のコンクリート表面が滑らかになるとともに、空気あばた等の窪みの発生が大幅に低減し、コンクリート表面の意匠性を向上することができる。

［第一の実施の形態の適用例］
次に、上記の第一の実施の形態に係るコンクリート成形用型枠およびその製造方法の適用例について説明する。本実施の形態に係るコンクリート成形用型枠は、市販されている一般的な型枠用塗装合板に対して適用することが可能である。図７は、一般的な型枠用塗装合板の概略構成を例示した分解斜視断面図である。この図に示すように、一般的な型枠用塗装合板３０は、型枠本体３２と、プライマー層３４と、下塗り層３６と、中塗り層３８と、上塗り層４０とを備える。なお、プライマー層３４は下地強化機能、下塗り層３６は不陸調整機能、中塗り層３８は耐久性機能、上塗り層４０は離型性機能を有するようにしてもよい。

図８は、図７の一般的な型枠用塗装合板に対して、本実施の形態を適用した態様の一例を示したものである。図８（１）の例では、図７の上塗り層４０の代わりに撥水コート層４２を用いて構成しており、これ以外の層（型枠本体３２、プライマー層３４、下塗り層３６、中塗り層３８）は、図７に示した型枠用塗装合板３０と同様である。ここで、撥水コート層４２は、本実施の形態に係るコンクリート成形用型枠１０の疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層１８に相当するものである。また、プライマー層３４、下塗り層３６、中塗り層３８は、本実施の形態に係るコンクリート成形用型枠１０の下地層１４に相当するものである。

本実施の形態に係るコンクリート成形用型枠の製造方法は、コンクリート成形用型枠を製造する方法であって、型面の少なくとも一部に、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を設けることを特徴とするものである。したがって、図８（１）に示される型枠用塗装合板を製作する際に、型枠本体３２に対してプライマー層３４、下塗り層３６、中塗り層３８に加えて撥水コート層４２を塗布等により施工することは、本発明の実施に相当する。

また、図８（２）の例では、図７の上塗り層４０、中塗り層３８の代わりにそれぞれ撥水コート層４２、耐久性機能を有する耐久性コート層４４を用いている。これら以外の層（型枠本体３２、プライマー層３４、下塗り層３６）は、図７に示した型枠用塗装合板３０と同様である。上述したように、撥水コート層４２は、本実施の形態に係るコンクリート成形用型枠１０の疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層１８に相当するものである。また、耐久性コート層４４は、本実施の形態に係るコンクリート成形用型枠１０の充填粒子含有層１６に相当するものである。また、プライマー層３４、下塗り層３６は、本実施の形態に係るコンクリート成形用型枠１０の下地層１４に相当するものである。したがって、図８（２）に示される型枠用塗装合板を製作する際に、型枠本体３２に対してプライマー層３４、下塗り層３６に加えて耐久性コート層４４、撥水コート層４２を塗布等により施工することは、本発明の実施に相当する。

なお、上記の型枠本体３２等に対する撥水コート層４２等の施工は、型枠用塗装合板の製作工場やプレキャストコンクリートの製造工場だけでなく、コンクリート打設現場における型枠組立の前後の工程で行うことが可能である。このように、本発明は、市販されている一般的な型枠用塗装合板に対して適用することが可能であり、上記したのと同様な作用効果を奏することができる。

［第二の実施の形態の効果の検証］
次に、上記の第二の実施の形態の効果を検証するために行った実験（実験番号５）および検証結果について説明する。なお、この実験は、上記の第一の実施の形態の検証実験で用いた図２の模型型枠を使用して行っている。

実験番号５で成形するコンクリートの使用材料は上記の表１に示したものと同じである。

表４に、実験番号５において使用したコンクリートの調合を示す。

表５に、実験番号５において使用したコンクリートのスランプ（ＪＩＳＡ１１０１：２００５）、空気量（ＪＩＳＡ１１２８：２００５）、コンクリート温度（ＪＩＳＡ１１５６：２００６）の各試験結果を示す。

実験番号５における模型型枠の素材としては、本発明の第二の実施の形態に相当するものとして塗装合板（輸入品Ｂ）に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（厚み７５μｍ（図１１の（１））または５０μｍ（図１１の（２））と充填粒子含有層と多孔質層の積層体をエポキシ系接着剤を用いて貼り合わせた。なお、実験番号５の多孔質層は、一次粒子平均径が７ｎｍの疎水性シリカ粒子を分散したエタノールを塗布後、１２０℃前後で加熱乾燥したものであり、ＦＥ−ＳＥＭで観察の結果、三次元網目状構造が観察された。また、充填粒子含有層は、アクリル系樹脂ビーズ（平均粒子径２０μｍ）を分散したラッカー（主成分：アクリル系樹脂と塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系樹脂のブレンド樹脂）を塗布後、１２０℃前後で加熱乾燥したものである。なお、実験番号５のブランク（図１１の（３））としては塗装合板（輸入品Ｂ）をそのまま用いた。

図１１は、実験番号５のコンクリート表面の空気あばたの発生状況を比較した写真図である。（３）は比較例であり、（１）および（２）は本発明に相当するものである。図１１に示すように、本発明に相当するものはいずれも、比較例に比べてコンクリート表面に空気あばたがほとんど生じていないことがわかる。

以上説明したように、本発明に係るコンクリート成形用型枠によれば、コンクリート成形用の型枠であって、型面の少なくとも一部に、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を備えるので、優れた離型性能を長期間にわたって持続的に発揮でき、従来の型枠のように使用のたびに離型液を型面に塗布する必要がなく、繰り返し使用が可能となる。また、本発明のコンクリート成形用型枠を用いることにより、成形後のコンクリート表面が滑らかになるとともに、空気あばた等の窪みの発生が大幅に低減し、コンクリート表面の意匠性を向上することができる。

以上のように、本発明に係るコンクリート成形用型枠およびその製造方法は、建築、土木分野などで使用されるコンクリート成形用の型枠に有用であり、特に、離型性を維持して繰り返し使用を可能にするとともに、成形後のコンクリート表面の意匠性を向上するのに適している。

１０コンクリート成形用型枠
１２型枠本体
１４下地層
１６充填粒子含有層
１８多孔質層
２０型面
２２接着層
２４樹脂フィルム

Claims

コンクリート成形用の型枠であって、型面の少なくとも一部に、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を備え、疎水性酸化物微粒子の一次粒子平均径が３〜１００ｎｍであることを特徴とするコンクリート成形用型枠。
コンクリート成形用の型枠であって、型面の少なくとも一部に、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を備え、疎水性酸化物微粒子が疎水性シリカからなることを特徴とするコンクリート成形用型枠。
疎水性シリカがその表面にトリメチルシリル基を有することを特徴とする請求項２に記載のコンクリート成形用型枠。
コンクリート成形用の型枠であって、型面の少なくとも一部に、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を備え、多孔質層が三次元網目状構造を有することを特徴とするコンクリート成形用型枠。
コンクリート成形用の型枠であって、型面の少なくとも一部に、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を備え、型面と多孔質層との間に、充填粒子含有層が介在することを特徴とするコンクリート成形用型枠。
コンクリート成形用の型枠であって、型面の少なくとも一部に、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を備え、型面と多孔質層との間に、下地層が介在することを特徴とするコンクリート成形用型枠。
請求項１〜６のいずれか一つに記載のコンクリート成形用型枠を製造する方法であって、
型面の少なくとも一部に、疎水性酸化物微粒子から形成される多孔質層を設けることを特徴とするコンクリート成形用型枠の製造方法。
請求項１〜６のいずれか一つに記載のコンクリート成形用型枠を用いて製造されたことを特徴とするコンクリート。