JP6686299B2 - 積層体の製造方法及びそれに用いる接着シート - Google Patents
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Description
また、上述した積層体の製造方法を、住宅のコンクリートと建築部材との固定や、または輸送機器の金属部品と樹脂部品との固定に用いる場合、接着層を介して、例えば、コンクリート材料を含む部材と樹脂材料を含む部材とを強固に接着することや、または金属材料を含む部材と樹脂材料を含む部材とを強固に接着することが求められる。一方、コンクリート材料および樹脂材料や、金属材料および樹脂材料等は、それぞれ接着性が異なる材料であるため、それらを含む部材を接着層により強固に接着することは困難であるという問題がある。
本発明に係る積層体の製造方法は、図1に示すように、接着シート10および被着体5を積層して積層体100を製造する方法である。その特徴は、電離放射線で硬化する接着層2と電離放射線の照射量に応じて文字、図形又は色を標示する標示材料(indicator)4とを備えた接着シート10を準備する工程(準備工程)と、その接着シート10に電離放射線を照射する工程(照射工程)と、その電離放射線の照射によって標示材料4が前記文字、図形又は色を標示した後に前記電離放射線の照射を停止する工程(照射停止工程)と、接着シート10を対象構造物に貼り合わせる工程(貼合工程)とを有することにある。また、本発明に係る積層体の製造方法は、図2〜図4に示すように、接着シート補修又は補強部材3を備えていても良い。
被着体は、接着シートを接着する対象となるものであり、特に限定されない。具体的な被着体としては、例えば、架橋、トンネル、道路舗装、河川管理施設、砂防堰堤、砂防床固工、下水管梁、下水処理場、港湾施設、公営住宅、集合住宅、一般住宅、都市公園、海岸堤防、空港、空港、航路標識、官庁施設等、多くの社会インフラを挙げることができる。なお、以下では、被着体としてコンクリート材料を含むトンネルを例にして説明する。
準備工程は、電離放射線で硬化する接着層2と、電離放射線の照射量に応じて文字、図形及び色から選ばれるいずれか1又は2以上を標示する標示材料4とを備えた接着シート10を準備する工程である。
照射工程は、接着シート10に電離放射線を照射する工程である。この照射により接着層2の硬化が開始するので、照射工程は、硬化開始工程ということもできる。この照射工程は、(A)接着シート10を被着体5に貼り合わせた後に行ってもよいし、(B)接着シート10を被着体5に貼り合わせる前に行ってもよい。
照射停止工程は、電離放射線の照射によって標示材料4が文字、図形又は色を標示した後に、電離放射線の照射を停止する工程である。この工程では、標示材料4が文字、図形又は色を標示した後に、電離放射線の照射を停止するので、電離放射線の照射量を所定の範囲内で調整することができる。その結果、部分的に照射しすぎたり、照射が足りなかったりすることを防ぐことができ、接着層2の硬化をバラツキなく行うことができる。
貼合工程は、接着シート10を対象構造物(図示しない)に貼り合わせる工程である。この貼合工程は、前記したように、接着層2に電離放射線を照射する前に行ってもよいし、接着層2に電離放射線を照射した後に行ってもよい。
図1〜図4に示す各接着シート10は、上記(A)(B)に示すように、接着シート10を被着体5に貼り合わせた後に電離放射線を照射してもよいし、(B)接着シート10を被着体5に貼り合わせる前に電離放射線を照射してもよい。以下では、接着シート10を被着体5に貼り合わせる前に電離放射線を照射する態様を説明するが、この態様に限定されない。
上記の方法で用いる接着シート10について説明する。この接着シート10は、被着体5に貼り合わせてその被着体5に接着するシートである。そして、その特徴は、電離放射線で硬化する接着層2と、電離放射線の照射量に応じて文字、図形又は色を標示する標示材料4とを有することにある。なお、接着シート10は、必要に応じて、図2〜図4に示すように、補修又は補強部材3を有していてもよく、接着層2の片面又は両面に剥離フィルム1,1’を有していてもよい。以下、各構成要素を説明する。
接着層2は、電離放射線硬化性の樹脂材料と、電離放射線硬化性樹脂用の硬化剤とを含む樹脂組成物で形成される。樹脂組成物は、電離放射線を照射して硬化するものであれば、特に限定されず、各種のものを適用できる。電離放射線を照射して直ぐに硬化するものであってもよいし、電離放射線を照射してゆっくり硬化するものであってもよい。
接着シート10(10A,10B,10C,10D)は、例えば図2(A)〜(C)及び図3(A)に示すように、上記した接着層2と、その接着層2の片面(S1又はS2)に設けられた剥離フィルム1とを有する。この接着シート10は、剥離フィルム1が片面(S2又はS1)のみに設けられている接着シート10A,10B,10Dであってもよいし、剥離フィルム1,1’が両面S1,S2に設けられている接着シート10Cであってもよい。このうち、図2(A)〜(C)に示す接着シート10A,Bは、接着層2の中に補修・補強部材3が含まれており、標示材料4は既述した態様で含まれている。
補修・補強部材3は、図2に示すように、遅延硬化型の接着剤が塗布されてその接着剤中に含浸されたものであってもよいし、図3及び図4に示すように、接着層2に貼り合わされたものであってもよい。
標示材料4は、電離放射線の照射量に応じて標示するものであり、ある一定量以上の電離放射線を受けると、例えば文字、図形、色等の標示要素が現れるように機能するものである。標示材料4は、電離放射線の種類や波長に応じて任意に選定することができる。文字、図形、色等の標示要素は、単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。具体的には、図1〜図3に示すように、接着層2に含まれる標示化合物4aであってもよいし、接着シート10に貼り付けられた標示化合物含有シール4bであってもよいし、接着シート10に設けられた標示化合物層4cであってもよい。
剥離フィルム1は、図2及び図3に示すように、接着層2の片面(S1又はS2)又は両面(S1及びS2)に設けられている。この剥離フィルム1は、接着層2の片面(S1又はS2)又は両面(S1及びS2)を覆って、使用時まで接着層2を保護するように作用する。剥離フィルム1は、図2(A)(B)に示すように、接着層2の面S1S2のうち、被着体に貼り付けられる側の面S1の反対面S2に設けられていてもよいし、図2(C)に示すように、その面S2と被着体に貼り付けられる側の面1との両方に設けられていてもよい。
接着シート10(10F,10G,10H)のように、補修・補強部材3の両側に接着層(2,2’)を設けることができるので、両面テープのように機能させることができる。この接着シート10の接着層2の面S1は、被着体5を貼り付けることができ、接着層2’の面S1’には、後述する機能性のシート又は層を貼り付けることができる。なお、接着シート10F,10Hは、剥離フィルム1’に代えて機能性のシート又は層が設けられたものであってもよい。
トンネル内のコンクリート壁を被着体5とし、その被着体5に下記の接着シート10を予め準備した。準備した接着シート10の接着層2は、電離放射線を受けなければ硬化が始まらないので、遮光性の袋に入れて保管した。
用いた接着シート10は以下のとおりである。剥離フィルム1として、片面にシリコーン系剥離剤による剥離処理が施されてなるポリエステルフィルム(商品名:SP−PET−3、膜厚:38μm、東セロ株式会社製)を準備し、この剥離シートの剥離処理面上に、下記の接着層形成用塗工液を用い、塗工後の厚さが100μmとなるようにアプリケーターを用いて塗工した。その後、乾燥オーブンにて80℃で2分間乾燥させ、接着層2を形成した。この接着層2を2枚用意した。次いで、得られた2枚の接着層2の面のうち一方の面に、芯材である炭素繊維(東邦テナックス株式会社製、商品名:W−3101)を、常温にて2kgのローラーを用いて貼付し、もう一方の面をアラミド繊維と接触するように約60℃のホットプレート上にて2kgのローラーを用いて貼り付けた。こうして実施例1の接着シート10を得た。
・液状エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量:190g/eq.、分子量:380、三菱化学株式会社製、商品名:jER828)100質量部
・メルカプト基を有する硬化剤としてPEMP(ペンタエリスリトールテトラキス−3メルカプトプロピオネート、粘度:400〜550mPa・s/25℃、メルカプタン当量:125〜137g/eq.、三菱化学株式会社製、商品名:QX40)70質量部
・アクリル系樹脂(極性基が導入された変性メチルメタクリレート−ブチルアクリレート−メチルメタクリレートトリブロック共重合体、Tg:−42℃、アルケマ株式会社製、商品名:M22N)50質量部
・光塩基発生剤A(下記の合成方法を参照)5質量部
・希釈溶剤(酢酸エチル、DICグラフィックス株式会社製)100質量部
・UVインジケータ顔料(商品名:サニカラーダイスタッフブルー、株式会社記録素材総合研究所製)10質量部
実施例1において、上記した接着層形成用組成物からUVインジケータ顔料を除いた組成物で接着層2を形成した接着シート10を用いた。標示化合物含有シール4bとして、シール式のUVインジケータ(UVラベル−M、縦18mm・幅18mm・厚さ0.1mm、日油技研工業株式会社製)を30cm間隔で貼り合わせた。この場合においても、作業場近くの平らな地面に接着シート10を置き、携帯型の紫外線照射装置を手で持ってその接着シートに向けて紫外線を照射した。照射時間は気にせず、ラベル状のUVインジケータが赤褐色になるまで紫外線を照射し、全てのUVインジケータが変化した後に照射を止めた。紫外線としては、波長300nm〜370nmの領域の紫外線を利用した。UVインジケータの色は、概ね250mJ/cm2〜3000mJ/cm2で変化するものである。この照射直後の粘着力を上記と同様に測定したところ、照射前の粘着力と同じであった。それ以外は、実施例1と同じ作業条件と作業手順で行った。また、各種の試験も実施例1と同様に行い評価した。
実施例1において、上記した接着層形成用組成物からUVインジケータ顔料を除いた組成物で接着層2を形成した接着シート10を用いた。標示化合物層4cとして、実施例1と同じUVインジケータ顔料を接着剤(実施例1で混合したもの)に混ぜて前記接着層2上に厚さ50μmで形成した。この場合においても、作業場近くの平らな地面に接着シート10を置き、携帯型の紫外線照射装置を手で持ってその接着シート10に向けて紫外線を照射した。照射時間は気にせず、UVインジケータ顔料を含む接着層2がブルーになるまで紫外線を照射し、全面が変化した後に照射を止めた。紫外線としては、波長00nm〜370nmの領域の紫外線を利用した。UVインジケータ顔料を含む接着層2の色は、概ね50mJ/cm2〜3000mJ/cm2で変化するものである。それ以外は、実施例1と同じ作業条件と作業手順で行った。また、各種の試験も実施例1と同様に行い評価した。
実施例1において、上記した接着層形成用組成物からUVインジケータ顔料を除いた組成物で接着層2を形成した接着シート10を用いた。UVインジケータがないので、照射時間がおよそ15秒になるように縦1m、横1mの全面に照射した。それ以外は、実施例1と同様にして、比較例1の接着シート10を得た。また、各種の試験も実施例1と同様に行い評価した。
結果を表1に示した。表1の結果より、実施例1の作業は、施工性、剥落防止性のいずれにも優れており、初期粘着力も高く、付着強度も高く、そのバラツキもなかった。
2、2’ 接着層
3 補修又は補強部材
4 標示材料
4a 標示化合物
4b 標示化合物含有シート
4c 標示化合物層
5 被着体
10、10A〜10H 接着シート
S1、S2、S1’、S2’ 接着層の表面
Claims (8)
- 被着体、および前記被着体に接着された接着シートを有する積層体を製造する積層体の製造方法であって、
電離放射線で硬化する接着層と、前記電離放射線の照射量に応じて文字、図形又は色を標示する標示材料とを備えた前記接着シートを準備する工程と、
前記接着シートに前記電離放射線を照射する工程と、
前記電離放射線の照射によって前記標示材料が文字、図形又は色を標示した後に前記電離放射線の照射を停止する工程と、
前記被着体の表面に、前記接着シートを貼り合わせる工程と、を有し
前記標示材料が、前記接着層とは別体に形成された標示化合物含有シール、もしくは標示化合物層であることを特徴とする積層体の製造方法。 - 前記電離放射線を照射する工程は、前記接着シートに前記電離放射線を照射して前記接着層の硬化を開始させる工程であり、
前記接着シートを貼り合わせる工程は、前記電離放射線を照射する工程で硬化を開始させた後、前記接着層を前記被着体に貼り合わせる工程であり、
前記被着体に貼り合わせた後の前記接着シートの硬化が、前記被着体の環境温度で進行する、請求項1に記載の積層体の製造方法。 - 前記接着シートが、補修又は補強部材を備える、請求項1または請求項2に記載の積層体の製造方法。
- 前記補修又は補強部材が、前記接着層の内部に含まれている、又は前記接着層の一方の面に設けられている、請求項3に記載の積層体の製造方法。
- 被着体に貼り合わせて積層体を形成する接着シートであって、電離放射線で硬化する接着層と、前記電離放射線の照射量に応じて文字、図形又は色を標示する標示材料とを有し、
前記標示材料が、前記接着層とは別体に形成された標示化合物含有シール、もしくは標示化合物層であり、
前記接着層が、前記電離放射線で硬化する前よりも硬化した後の方が、前記被着体と前記接着層とをより強固に接着させることが可能な層であることを特徴とする接着シート。 - 前記接着層が、前記電離放射線を受けて重合開始物質を放出する化合物を含有し、前記化合物は、前記電離放射線を受けた後の前記重合開始物質の放出が前記被着体の通常環境温度で進行する、請求項5に記載の接着シート。
- 前記接着シートが、補修又は補強部材を備える、請求項5または請求項6に記載の接着シート。
- 前記補修又は補強部材が、前記接着層の内部に含まれている、又は前記接着層の一方の面に設けられている、請求項7に記載の接着シート。
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