JP6914665B2 - コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物、それを用いたコンクリート表面被覆部材及びコンクリート表面被覆方法 - Google Patents

Description

本発明は、構造物の表面のコンクリートの保護のために使用されるコンクリート表面被覆部材に用いるシリコーンゴム組成物、その組成物を用いたコンクリート表面被覆部材、及びそれを用いたコンクリート表面被覆方法に関する。

従来、構造物を構成するコンクリートは、経年の老朽化によりひび割れが発生し、そのひび割れに水分等が侵入することで、さらなるコンクリートの劣化を招くことがあった。例えば、鉄筋コンクリートの表面のコンクリートにひび割れが生じると、ひび割れを通じて鉄筋コンクリートに水が浸入し、鉄筋に水が接触し、鉄筋の錆びの原因となることがあった。このようなコンクリートの劣化を防ぐため、コンクリートの表面を被覆する部材を設け、コンクリートの劣化の原因となる環境との接触を防ぎ、コンクリートのひび割れを塞ぎ、加えて、さらなるひび割れを防止する技術が開発されている。

特許文献１には、電気化学的防食工法でコンクリートを脱塩処理した後、表面保護材を塗布する前に、水性エポキシ樹脂やポリマーを混和したポリマーセメントモルタルを下地処理モルタルとして使用してなり、ポリマーセメントモルタルが、水性エポキシ樹脂をセメント１００質量部に対して２００〜３０質量部、ポリマーとしてポリアクリル酸エステルをセメント１００質量部に対して１５〜０．０１質量部配合したものである、コンクリート脱塩処理後の下地処理方法の技術が開示されている。この技術は、エポキシ樹脂等の表面保護材の塗布前のコンクリート表面に下地処理対策を行うことで表面保護材の変質、膨れ、剥がれなどの不具合をなくそうとするものである。

特許文献２には、土木構造物及び建築構造物の表面に貼付して使用される保護用シートであって、保護用シートが粘着剤層からなる土木構造物及び建築構造物の保護用シートの技術が開示されている。この技術は、土木構造物及び建築構造物に発生するひび割れを防止あるいは補修をすることができ、雨水などの漏水を防止できるとともに、粘着剤の持
つ柔軟性や応力緩和性によって、構造部材の耐久性を高めようとするものである。

特許第５８６８７３９号公報 特開２００５−２００９５８号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている技術では、下地処理剤及び表面保護材がともに液状の塗料であるため、コンクリート表面を保護する層の厚みが薄い。そのため、様々な外的環境に対するコンクリートの保護が十分でないことがあった。例えば、下地処理剤及び表面保護材を設けた後に、コンクリートに新たなひび割れが生じた際には、下地処理剤及び表面保護材がコンクリート面に伴ってひび割れることがある。したがって、この技術では一部のひび割れからコンクリートの充分な保護ができないことがあった。また、液状の塗料をコンクリート表面に塗布する際にはスプレー等を用いていたため、施工に時間と手間を要し、作業者によって下地処理剤及び表面保護材の設ける状態（施工の仕上がり）に差が生じることがあった。

特許文献２に記載されている技術では、保護用シートを粘着剤層を介してコンクリート表面に張付けるため、コンクリートを保護する層に厚みを持たせることができ、コンクリートに新たなひび割れが生じても保護用シートによって塞がれた状態を維持することができる。しかしながら、コンクリートのひび割れ又はコンクリート表面と保護用シートとの隙間を介して粘着剤層に水分が接触すると、粘着剤層が劣化し、保護用シートの粘着を保持できないことがあった。そのため、この技術では長期間に渡るコンクリート表面の保護が十分に行えないことがあった。

本発明は上記のような事情を鑑みてなされたものであり、設置の作業が容易で、構造物のコンクリート表面を保護することができるコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物、それを用いたコンクリート表面被覆部材及びコンクリート表面被覆方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明は、以下の態様を有する。
［１］ 定形性と可塑性とを有するシリコーンゴム組成物であって、構造物のコンクリート表面に貼付けて前記コンクリート表面を被覆するシリコーンゴムシートを備えたコンクリート表面被覆部材の、前記シリコーンゴムシートに用いる、コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物。
［２］ 前記コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物の硬化前の２５℃において、平行板可塑度計による可塑度が１００〜２００の範囲であり、傾斜式ボールタック試験で、転球装置傾斜角３０°で、ボールナンバー３〜７（３／３２インチ〜７／３２インチ）の範囲で停止する粘着性がある、［１］に記載のコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物。
［３］ 前記コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物は縮合反応により硬化する、［１］又は［２］に記載のコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物。
［４］ 前記コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物は、硬化後において、ゴム硬度がＪＩＳＡ硬度で１５〜５０°Ｈｓ、ＪＩＳ Ｋ６２５１ダンベル形状３号での引張り強さが０．４〜８．０Ｎ／ｍｍ^２、ＪＩＳ Ｋ６２５２切込なしアングル形形状での引裂き強度が１．０〜１８Ｎ／ｍｍである、［１］から［３］のいずれか１に記載のコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物。
［５］ 前記コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物は、硬化後においてモルタルとの間の接着力が３．０Ｎ以上である、［１］から［４］のいずれか１に記載のコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物。
［６］ ［１］から［５］のいずれか１に記載のコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物を用いたシリコーンゴムシートを備えた、コンクリート表面被覆部材。
［７］ 前記シリコーンゴムシートの厚みが０．２〜１０ｍｍである、［６］に記載のコンクリート表面被覆部材。
［８］ 構造物のコンクリート表面に、［６］又は［７］に記載のコンクリート表面被覆部材を貼付ける工程を有する、コンクリート表面被覆方法。
［９］ 前記コンクリート表面被覆部材を貼付ける工程の前に、前記コンクリート表面を洗浄又は表層部分を除去する表面処理工程をさらに有する、［８］に記載のコンクリート表面被覆方法。

本発明によれば、設置の作業が容易で、構造物のコンクリート表面を保護することができるコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物、それを用いたコンクリート表面被覆部材及びコンクリート表面被覆方法が得られる。

本発明の第１の実施形態に係るコンクリート表面被覆部材を示す断面模式図である。 図１のコンクリート表面被覆部材を用いたコンクリート表面被覆方法を示す断面模式図である。 本発明の実施例に係る引張り試験の試験片を説明する断面模式図である。 本発明の実施例１、３、４及び参考例２、５、６に係るコンクリート表面被覆部材の変位量ごとの対モルタル接着力を示すグラフ図である。

以下、本発明のコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物、コンクリート表面被覆部材及びコンクリート表面被覆方法について、実施形態を示して説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

［第１の実施形態］
本実施形態のコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物は、図１に例示するように、構造物のコンクリート表面を被覆するためのコンクリート表面被覆部材１０が備えるシリコーンゴムシート１１に用いる。ここで構造物は土木構造物や建築構造物を広く指す。コンクリート表面とは、前記構造物がコンクリートからなる部位（例えば図２に示すコンクリート部位２０）を含んでいる場合、その表面部分、屋内及び屋外の外気に触れている部分を広く指す。
本実施形態では、図１に示すように、コンクリート表面被覆部材１０は、シリコーンゴムシート１１と、フィルム１２を含んで概略構成される。

本実施形態のシリコーンゴムシート１１は、定形性と可塑性とを有するコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物を含む。
定形性とは、外力が加わらない限り形状が一定に保持される性質を指す。例えば、流動性のない状態であること等である。可塑性を有するとは、外力により形状を変化できることを指す。より具体的には、前記外力は指で押す程度の力であればよい。なお、本実施形態では、コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物は後述するように使用後（設置後）には各種反応により硬化するが、硬化前において定形性と可塑性とを有することを指す。

さらに具体的に、可塑性を有するとは、コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物について、硬化前の２５℃において、平行板可塑度計によって測定した可塑度が１００〜２００の範囲であることが好ましい。また、前記可塑度は１００〜１８０の範囲であることがより好ましく、１２０〜１６０の範囲であることがさらに好ましく、１３０〜１５０の範囲であることが特に好ましい。本実施形態では、可塑度はＪＩＳ Ｋ ６２４９に基づきウイリアムス可塑度計で測定した初期ウイリアムス可塑度を指す、ただし、測定するシリコーンゴム組成物は、２ｇで球形とした。前記可塑度が１００未満である場合には、コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物が未硬化の状態において定形性を欠き、コンクリート表面被覆部材１０が任意の形状を得ることが困難になる場合がある。コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物の可塑度が２００を超える場合には、コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物を設置する上で変形させる際に不都合が生じることがある。例えば、コンクリート表面被覆部材１０を設置（例えば、構造物に貼着）する際、界面に残留した気泡を取り除くことが困難となる場合がある。さらに、可塑度が２００を超えているコンクリート表面被覆部材１０をコンクリート表面に設置すると、ひび割れや隙間等にコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物を押し込む等の操作の際に、これらの形状にコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物が変形して追従せず、コンクリート表面とコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物の間に気泡や空隙等が発生する可能性もある。なお、コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物は可塑性が前記の条件であることで、前記した定形性もより容易に発揮される。

また、コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物の粘着性は、ＪＩＳＺ ０２３７の球転法に基づく粘着性の試験、すなわち傾斜式ボールタック試験で、転球装置傾斜角３０°で測定したときの、ボールナンバーが３〜７の範囲であることが好ましい。コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物の粘着性がこの範囲であることによって、設置する際に構造物等に粘着させて適切に使用できる。粘着性が３以上であると、被着体に対する粘着力がより高まり、シリコーンゴムシート１１と被着体の間で位置ずれや剥離が発生することをより抑制しやすくなる。粘着性が７以下であると、粘着性がより適度となりコンクリート表面被覆部材１０の使用前の取り扱いがより容易になる。例えば、粘着性が高すぎると、コンクリート表面被覆部材１０が後述するフィルム１２等を備えている場合に、フィルム１２をシリコーンゴムシート１１から剥離する際に剥離性が著しく低下し、シリコーンゴムシート１１の破損を招く可能性がある。

本実施形態のコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物の基本組成は、シリコーンゴムとして例えば縮合反応により硬化するものを用いることができる。上記の縮合反応は、硬化前のシリコーン組成物が空気又は水分に接触することによって開始する反応であることが好ましい。このような縮合反応としては、例えばポリオルガノシロキサンの縮合反応を用いることができる。本実施形態では、縮合反応により硬化する樹脂としては、以下のポリオルガノシロキサン、架橋剤、硬化触媒、充填剤、及び接着性賦与成分を含有するものを用いる。

（ポリオルガノシロキサン）
本実施形態でのポリオルガノシロキサンは、コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物の主剤成分であり、下記化学式（１）又は（２）で表されるジオルガノポリシロキサンを用いることが好ましい。

（式中、Ｒはそれぞれ独立して置換又は非置換の一価炭化水素基、Ｘはそれぞれ独立して酸素原子又は炭素数１〜８の二価炭化水素基、ｎは１以上の数である）

（式中、Ｙはそれぞれ独立して加水分解性基、Ｒはそれぞれ独立して置換又は非置換の一価炭化水素基、Ｘは酸素原子又は炭素数１〜８の二価炭化水素基、ｎは１以上の数である）

ここで、上記式（１）及び（２）におけるＲは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、２−エチルブチル基、オクチル基等のアルキル基、シクロヘキシル基、若しくはシクロペンチル基等のシクロアルキル基、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ヘプテニル基、ヘキセニル基、若しくはアリル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、若しくはジフェニル基等のアリール基、ベンジル基、若しくはフェニルエチル基等のアラルキル基、又は、これらの基の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部をハロゲン原子、シアノ基等で置換したクロロメチル基、トリフロロプロピル基、２−シアノエチル基、及び３−シアノプロピル基等から選択される、同一又は異種の非置換若しくは置換の好ましくは炭素数１〜１２、特に１〜１０の一価炭化水素基である。

上記式（１）及び（２）におけるＸは酸素原子又は炭素数１〜８の二価炭化水素基であり、二価炭化水素基としては−（ＣＨ_２）_ｍ−（ｍは１〜８）で表されるものが好ましい。これらの中でも酸素原子、−ＣＨ_２ＣＨ_２−がより好ましい。

上記式（１）及び（２）におけるｎは１以上の数であるが、以下のように選択されるのが好ましい。すなわち、式（１）及び（２）におけるジオルガノポリシロキサンの粘度は前記ｎに影響されるが、前記ジオルガノポリシロキサンの２５℃における動粘度が１００〜１，０００，０００ｃｓ（ｍｍ^２／ｓ）、好ましくは５００〜５００，０００ｃｓとなるよう、ｎの値を選択するのが好ましい。

上記式（２）におけるＹは加水分解性基である。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、若しくはブトキシ基等のアルコキシ基、ジメチルケトオキシム基、若しくはメチルエチルケトオキシム基等のケトオキシム基、アセトキシ基等のアシルオキシ基、又は、イソプロペニルオキシ基、若しくはイソブテニルオキシ基等のアルケニルオキシ基等を用いることができる。

このようなジオルガノポリシロキサンは、各種オルガノポリシロキサンの単量体である環状シロキサン若しくは線状オリゴマーを酸若しくは塩基触媒による平衡反応によって得る等の公知の方法により製造することができる。また、ジオルガノポリシロキサンに分岐構造を導入する場合、上記平衡化重合中にＳｉＯ_３／２単位、及び／又はＳｉＯ_４／２単位を含むシラン若しくはシロキサンをジオルガノポリシロキサンがゲル化しないレベルで添加するのが常法である。さらに、このジオルガノポリシロキサンは、ストリップや洗浄等により低分子シロキサンを除去しておくことが望ましい。このようなオルガノシロキサンを用いた場合、製造初期及び使用初期の汚れを低減することができる。

（架橋剤）
架橋剤としては、加水分解性の基を１分子中に２個以上、好ましくは３個以上有するシラン又はその部分加水分解縮合物を用いることができる。加水分解性の基としては、メトキシ基、エトキシ基、若しくはブトキシ基等のアルコキシ基、ジメチルケトオキシム基、若しくはメチルエチルケトオキシム基等のケトオキシム基、アセトキシ基等のアシルオキシ基、イソプロペニルオキシ基、若しくはイソブテニルオキシ基等のアルケニルオキシ基、又は、Ｎ−ブチルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ基等のアミノ基、若しくはＮ−メチルアセトアミド基等のアミド基等があげられる。これらの中でも、アルコキシ基、ケトオキシム基、アシルオキシ基、又はアルケニルオキシ基が好ましい。架橋剤の配合量は、上記ジオルガノポリシロキサン１００部（質量部、以下同様）に対して１〜５０部、好ましくは２〜３０部、より好ましくは５〜２０部を用いることができる。１質量部以上であることで、硬化前には適度な定型性が得られ、硬化後には適度な硬度及び強度が得られる。５０質量部以下であることで、硬化前にはある程度の可塑性を得ることができ、硬化後にも適度な弾性が維持されひび割れ等に対する強さが得られる。

（硬化触媒）
コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物は、硬化触媒を使用することにより硬化を促進することができる。この硬化触媒としては、テトライソプロポキシチタン、テトラｎ−ブトキシチタン、テトラキス（２−エチルヘキソキシ）チタン、ジプロポキシビス（アセチルアセトナ）チタン、若しくはチタニウムイソプロポキシオクチレングリコール等のチタン酸エステル又はチタンキレート化合物、ナフテン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、亜鉛−２−エチルオクトエート、鉄−２−エチルヘキソエート、コバルト−２−エチルヘキソエート、マンガン−２−エチルヘキソエート、ナフテン酸コバルト、若しくはアルコキシアルミニウム化合物等の有機金属化合物、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノアルキル基置換アルコキシシラン、ヘキシルアミン、若しくはリン酸ドデシルアミン等のアミン化合物及びその塩、ベンジルトリエチルアンモニウムアセテート等の第４級アンモニウム塩、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、若しくは蓚酸リチウム等のアルカリ金属の低級脂肪酸塩、ジメチルヒドロキシルアミン、若しくはジエチルヒドロキシルアミン等のジアルキルヒドロキシルアミン、又は、テトラメチルグアニジルプロピルトリメトキシシラン、テトラメチルグアニジルプロピルメチルジメトキシシラン、若しくはテトラメチルグアニジルプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン等のグアニジル基を含有するシラン又はシロキサン等があげられる。これらは、１種に限定されず、２種若しくはそれ以上の混合物を用いても良い。

これら硬化触媒の配合量は、上記ジオルガノポリシロキサン１００部に対して０〜２０部、好ましくは０．００１〜１０部、より好ましくは０．０１〜５部を用いても良い。０質量部以上であることで、硬化前には適度な定型性が得られ、硬化後には適度な硬度及び強度が得られる。２０質量部以下であることで、硬化前にはある程度の可塑性を得ることができ、硬化後にも適度な弾性が維持されひび割れ等に対する強さが得られる。

（充填剤）
本実施形態のコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物には、上記成分以外に補強等の目的で１種以上の充填剤を用いることができる。このような充填剤としては、例えば、煙霧質シリカ、沈降性シリカ、これらのシリカ表面を有機珪素化合物で疎水化処理したシリカ、石英粉末、カーボンブラック、タルク、ゼオライト若しくはベントナイト等の補強剤、アスベスト、ガラス繊維、炭素繊維若しくは有機繊維等の繊維質充填剤、又は、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、若しくはセライト等の塩基性充填剤等が例示される。

これらの充填剤のうち、シリカ、炭酸カルシウム、又はゼオライト等が好ましく、特に表面を疎水化処理した煙霧質シリカ、又は炭酸カルシウムが最適である。充填剤の配合量は、目的や充填剤の種類により選択すれば良いが、前述のベースポリマーのジオルガノポリシロキサン成分１００部に対して１〜５００部、特に５〜１００部が良い。１質量部以上であることで、硬化前には適度な定型性が得られ、硬化後には適度な硬度及び強度が得られる。５００質量部以下であることで、硬化前にはある程度の可塑性を得ることができ、硬化後にも適度な弾性が維持されひび割れ等に対する強さが得られる。

（接着性賦与成分）
接着性賦与成分（接着促進剤）としては、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有オルガノアルコキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のエポキシ基含有オルガノアルコキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト含有オルガノアルコキシシラン、アミノ基含有オルガノアルコキシシランとエポキシ基含有オルガノアルコキシシランとの反応混合物が例示される。本成分の配合量は、通常、前述のジポリオルガノシロキサン成分１００質量部に対して０．１〜５質量部である。０．１質量部以上であることで、硬化前には適度な定型性が得られ、硬化後には適度な硬度及び強度が得られる。また、コンクリート表面に対する良好な接着性が容易に得られる。５質量部以下であることで、硬化前にはある程度の可塑性を得ることができ、硬化後にも適度な弾性が維持されひび割れ等に対する強さが得られる。

（硬化後の物性）
コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物は、硬化後において、ゴム硬度がＪＩＳＡ硬度で１５〜５０°Ｈｓであることが好ましい。ゴム硬度が上記下限値以上であることで、コンクリート表面の保護が十分に行える。ゴム硬度が上記上限値以下であることで、設置後に生じたコンクリートのひび割れ等、コンクリート表面の状態が変化した際に追随することができる。
コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物は、硬化後において、ＪＩＳ Ｋ６２５１ダンベル形状３号での引張り強さが０．４〜８．０Ｎ／ｍｍ^２であることが好ましい。ゴム硬度が上記下限値以上であることで、コンクリート表面の保護が十分に行える。ゴム硬度が上記上限値以下であることで、設置後に生じたコンクリートのひび割れ等、コンクリート表面の状態が変化した際に追随することができる。
コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物は、硬化後において、ＪＩＳ Ｋ６２５２切込なしアングル形形状での引裂き強度が１．０〜１８Ｎ／ｍｍであることが好ましい。ゴム硬度が上記下限値以上であることで、コンクリート表面の保護が十分に行える。ゴム硬度が上記上限値以下であることで、設置後に生じたコンクリートのひび割れ等、コンクリート表面の状態が変化した際に追随することができる。
ゴム硬度が上記下限値以上であることで、コンクリート表面の保護が十分に行える。ゴム硬度が上記上限値以下であることで、設置後に生じたコンクリートのひび割れ等、コンクリート表面の状態が変化した際に追随することができる。

前記コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物は、硬化後において、モルタルとの間の接着力が３．０Ｎ以上であることが好ましい。接着力は、試験用モルタルであるＩＳＯモルタルに、ＰＥＴ樹脂シートで補強されたコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物を厚さ２ｍｍ幅１０ｍｍ長さ１２０ｍｍにし、ＰＥＴ樹脂シートで補強されていない側のシリコーンゴム組成物の表面の略全面を、ＩＳＯモルタルに貼付け、引張試験機で接着力が測定される値である。コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物がこのように構成されていることで、コンクリート表面被覆部材１０がコンクリート表面に設けられた際に充分な強さで密着する。前記接着力の上限は特に限定されないが、１００Ｎ以下であることが好ましい。

（コンクリート表面被覆部材の構成）
本実施形態のコンクリート表面被覆部材１０は、前記コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物を用いたシリコーンゴムシート１１を備える。以下に述べるコンクリート表面被覆部材１０の構成は、コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物が硬化前の状態であっても、硬化後の状態であってもよい。コンクリートを被覆した状態においては硬化していることが好ましく、コンクリートを被覆する前の使用前の状態においては未硬化であることが好ましい。本実施形態では、コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物をシート状とし、シリコーンゴムシート１１を形成している。シート状とは、幅方向の寸法が厚み方向よりも大きく、長手方向の寸法が幅方向とほぼ同じ、又は大きい形状である。シート状の各寸法の大きさは限定されないが、このような大きさの目安として、厚み方向が０．２〜１０．０ｍｍである。厚みが０．２ｍｍ以上であることで、コンクリート表面被覆部材１０をコンクリート表面に設けた際に、コンクリート表面を様々な外的環境から充分に保護することができる。シリコーンゴムシート１１の幅方向及び長手方向の長さは限定されず、設ける対象となるコンクリート表面の大きさに対して適宜選択してよい。前記長さとしては、例えば、数百〜数千ｍｍから適宜選択できる。

コンクリート表面被覆部材１０は、離型用のフィルム１２を備えていてもよい。フィルム１２は、樹脂等を構成素材とする断面板形の薄い部材で、シリコーンゴムシート１１の一面又は両面に剥離可能に貼着される。フィルム１２の構成素材としては、例えばポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、又はポリエチレン等のプラスチックフィルムが挙げられる。このフィルム１２は、コンクリート表面被覆部材１０を保持する役目を果たすが、この他にも、貼着状態でシリコーンゴムシート１１にフィルム１２の形状（平面等）を付加することによる作業性の向上、塵埃及び黴の付着防止、目地部の損傷防止、表面の平滑性、表面の硬度、自由な着色及び表面加工が可能等、意匠性に優れるという種々の機能も具備する。

（コンクリート表面被覆方法）
次に、本実施形態の封止方法の具体的な工程について説明する。

まず、図２（ａ）に示す建造物のコンクリート部位２０について、コンクリート表面２１を洗浄又は表層部分２２を除去する表面処理工程を行う。
表面処理工程は、コンクリート表面２１を洗浄してもよいし、研磨を行ってよい。具体的には、高圧洗浄機で表面汚れや、風雨での劣化、物理的要因での破損部分等を、ケレン（研磨）機器によって除去操作を行う。図に示した例では、表面処理工程は研磨により表層部分２２を除去する工程である。
この工程により、コンクリート表面２１に付着した汚れ（例えば、泥、埃、黴又は苔など）を、洗浄によって、又はコンクリート表面２１の表層部分２２を除去することによって取り除くことで、コンクリート表面２１とコンクリート表面被覆部材１０の密着性を高めることができる。

ついで、図２（ｂ）に示すように、構造物のコンクリート表面２１に、本実施形態のコンクリート表面被覆部材１０を貼付ける工程を行う。
本実施形態のコンクリート表面被覆部材１０のうち、フィルム１２が設けられていないシリコーンゴムシート１１の表面の側を、建造物のコンクリート表面２１に貼付ける。このとき、コンクリート表面被覆部材１０をフィルム１２側から軽く押し付ける等によって形状を整えながら設置してもよい。貼付け時のシリコーンゴムシート１１に含まれるコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物は、硬化完了前の状態であるため、貼付けに必要な接着性を有する。また、定形性及び可塑性を有するため、貼付けた後のシート形状が充分に維持される。

必要に応じて、フィルム１２側から、コンクリート表面被覆部材１０をローラで押圧する等の操作を行うことができる。この操作によって、コンクリート表面の隙間やひび割れ部分を埋めるように形成することもできる。また、コンクリート表面被覆部材１０のシリコーンゴムシート１１がコンクリート表面の凹凸に入り込むため、コンクリート表面被覆部材１０の密着力が高まる。また、必要に応じて、コンクリート表面被覆部材１０の表面に対してへらで形状を整える等の操作を行ってもよい。本実施形態のシリコーンゴムシート１１は、フィルム１２を剥がすとコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物の硬化が始まるため、シリコーンゴムシート１１の設置を行ってからフィルム１２を剥がすのが好ましい。

図２（ｃ）に示すようにフィルム１２を剥がした後、コンクリート表面被覆部材１０を常温で放置すると、未硬化のコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物が硬化し、コンクリート表面とシリコーンゴムシート１１が密着する。数時間放置することで、コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物の表面が硬化し、シリコーンゴムシート１１がコンクリート表面を保護する効果が得られる。さらに、目安として１週間以上放置することでコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物が完全に硬化し、その後長期間に渡ってコンクリート表面が様々な外的環境から十分に保護される。

本実施形態のコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物、コンクリート表面被覆部材１０及びそれを用いたコンクリート表面被覆方法によれば、シリコーンゴムシート１１が定形で、あらかじめシート状に賦形してあるため、従来の液状の保護材等に比すると、構造物の隙間部分への設置が容易で、短時間に行うことができる。シリコーンゴムシート１１は、コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物が硬化するまでは可塑性を有するため形状や設置範囲等を整えることが可能で、形状を整える操作も容易である。そのため、設置時間を短縮することができ、作業が容易で、作業者の個人差が出にくく、一定の仕上がりを得やすい。従来の保護用シート及び粘着剤層を有する保護用シートに比すると、コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物は、粘着剤層よりもコンクリート表面に強く密着し、水分等の外的環境等による劣化が少ない。そのため、コンクリート表面を様々な外的環境から長期間に渡って保護することができるコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物、コンクリート表面被覆部材、及びコンクリート表面被覆方法を提供することができる。

以下に、実施例を示して本実施形態を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１、３及び参考例２、５、６）
分子鎖両末端に水酸基を持つオルガノポリシロキサンを主成分とするシリコーン生ゴム：ＫＥ−７６Ｓ（信越化学工業社製、商品名、平均重合度８，０００）１００質量部に、フュームドシリカ：アエロジルＲ−９７２（日本アエロジル社製、商品名）と平均粒径１５μｍの煙霧質シリカを適量、及び湿潤剤としての両末端に水酸基を持つ重合度１０のシリコーンオイル２質量部を添加配合し、表１に示す実施例１〜３、および実施例５〜６の各可塑度になるように調合し、シリコーンゴムコンパウンドを得た。
各調合したシリコーンゴムコンパウンドに、架橋剤としてのメチルトリメトキシシラン、テトラブチルチタネート、及びジブチルスズラウレートを架橋に必要な量を適宜添加して２本ロールで十分に混練し、コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物を配合した。
なお、配合時の温度は２３℃、湿度は７％であった。

（実施例４）
分子鎖両末端に水酸基を持つオルガノポリシロキサンを主成分とするシリコーン生ゴム：ＫＥ−７６Ｓ（信越化学工業社製、商品名、平均重合度８，０００）と、シロキサンレジン：ＳＥＬＢＡＳＥ−４３７（信越化学工業社製、商品名）を８０：２０の割合で混合した基材に、フュームドシリカ：アエロジルＲ−９７２（日本アエロジル社製、商品名）と平均粒径１５μｍの煙霧質シリカを適量、及び湿潤剤としての両末端に水酸基を持つ重合度１０のシリコーンオイル２質量部を添加配合し、表１に示す実施例４の可塑度になるように調合し、シリコーンゴムコンパウンドを得た。
各調合したシリコーンゴムコンパウンドに、架橋剤としてのメチルトリメトキシシラン、テトラブチルチタネート、及びジブチルスズラウレートを架橋に必要な量を適宜添加して本ロールで十分に混練し、コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物を配合した。
なお、なお、配合時の温度は２３℃、湿度は７％であった。

（モルタル接着力の測定）
株式会社テストピース社製 ＩＳＯモルタル（５０ｍｍ×５０ｍｍ×１０ｍｍ）の表面を、＃１００の紙やすりで研磨して表面の白層を除去した。このモルタルを水洗い後エアーブローし、表面の水分を除去した。さらに、２３℃ ５０％の環境下で３日以上乾燥させ、モルタル試験体とした。
一方、ＰＥＴ樹脂シート（１４５×２０５×０．１ｍｍ）に、接着用プライマーを塗布し、およそ３０分風乾させた。
ついで、各実施例のコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物を７５〜８５ｇ計量し、ミキシングローラで厚さ３〜５ｍｍ程度に伸ばし、未硬化のシリコーンゴムシートとした。このシリコーンゴムシートを、前記ＰＥＴ樹脂シートのうちプライマーを塗布した側と、ＯＰＰ樹脂（Oriented PolyPropylene）シートとの間で挟んだ。
ついで、このシリコーンゴムシートを、シートの両側から、厚さ２．２ｍｍの金枠をセットした金型で、常温で５分間圧力をかけてプレスした。
金型から取り出した未硬化のシリコーンゴムシートを、幅１０ｍｍ、長さ１２０ｍｍにカットし、試験体とした。
前記ＰＥＴ樹脂シートは未硬化のシリコーンゴムシートの取り扱いを容易にする支持部材であり、後で取り外すことができる。

この試験体を引張試験機に取り付ける工程について、図３（ａ）〜（ｃ）に示した。図３（ａ）に示すように、前記試験体からＰＥＴ樹脂シートを全て剥がし、シリコーンゴムシート１１及びＯＰＰ樹脂シート１２Ａを有する試験体１０Ａとした。ついで、図３（ｂ）に示すように、試験体１０ＡからＯＰＰ樹脂シート１２Ａを端１１Ａｂから３０ｍｍだけ剥がした。この剥がした端１１Ａｂを含む部位（３０×１０ｍｍ）を、前記モルタル試験体２１Ａの研磨表面に対して、一方の端２１Ａｂから他方の端２１Ａａに向かって貼り付けた（モルタル試験体２１Ａの一部を試験体１０Ａで被覆した）。なお、モルタル試験体２１Ａの表面に試験体１０Ａを一部のみ貼り付けるのは、モルタル試験体２１Ａ、及び試験体１０Ａの貼り付いていない部位をそれぞれ引張試験時のチャックに挟み込む目的で使用するためである。１枚のモルタル試験体２１Ａにつき、３本の試験体１０Ａを貼り付けた（ｎ＝３）。
このモルタル試験体２１Ａに貼り付けた試験体１０Ａの、モルタル試験体２１Ａに貼り付けた面の逆側の表面に５００ｇの荷重を加え、１０分間養生させた。さらに、試験体１０Ａの、モルタル試験体２１Ａに貼り付けた側の面を下部にして、平面板に載せ恒温恒湿槽で、温度２３℃湿度５０％環境下で、７日間養生した。この７日間の養生後には、シリコーンゴムシート１１を構成するコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物の硬化が完了した。
引張試験には、ミネベア株式会社製引張圧縮試験機「ＴＧＩ−５００Ｎ」を用いた。測定前の上部チャックと下部チャックのチャック間距離は５０ｍｍであった。
図３（ｃ）に示すように、前記試験体１０ＡのＯＰＰ樹脂シート１２Ａを全て剥がし、試験体１０Ａのモルタル試験体２１Ａに貼り付いていない側の端１１Ａａを１８０°曲げた（折ってはいない）。
前記下部チャックに、モルタル試験体２１Ａの、試験片１０Ａの張付いていない側の端２１Ａａから２０ｍｍを挟んだ。前記上部チャックに、試験体１０Ａの、前記曲げた側の端１１Ａａを挟み込んだ。
上部チャックと下部チャックを引張り、上部チャックと下部チャックを引張って離した距離（変位量）ごとに、モルタル試験体２１Ａと試験体１０Ａが剥がれるまでの力を測定することによってモルタル接着力を測定した。引張速度は、５０ｍｍ／ｍｉｎで、常に測る試験片１０Ａをチャック中央の部位に設定した。

（可塑度、引張強さ及び引張強度の測定）
さらに、実施例１、３、４及び参考例２、５、６に対して、以下の測定を行った。実施例１、３、４及び参考例２、５、６と同様にして配合した、硬化前のコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物を２ｇ計量し、球形状にした後、株式会社博愛社製薬包紙「パラピン（中）」で挟み、２５℃において、ウイリアムス可塑度計で３分後に測定した値を、表１に示す可塑度とした。
また、コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物を７５〜８５ｇ計量し、ミキシングローラで厚さ３〜５ｍｍ程度に伸ばした。このシート状のシリコーンゴム組成物の両面を、ＯＰＰ樹脂シート（１４５×２０５×０．１ｍｍ）で挟み、試験体とした。ついで、この試験体を、シートの両側から、厚さ２．２ｍｍの金枠をセットした金型で、常温で５分間圧力をかけてプレスした。
金型から取り出した試験体の片側のＯＰＰ樹脂シートを剥がし、試験体が平面板に張付かないようにＯＰＰ樹脂シートが残った側を平面板に接するように載せ、恒温恒湿槽で、温度２３℃湿度５０％環境下で、７日間養生した。この７日間の養生後には、試験体を構成するシート状のシリコーンゴム組成物の硬化が完了した。試験体の硬化後、残ったＯＰＰ樹脂シートを剥がし、シリコーンゴムシートを作成した。この硬化したシリコーンゴムシートに対して、ＪＩＳ Ｋ６２５１ダンベル形状３号で引張強さを、ＪＩＳ Ｋ６２５２切込なしアングル形形状での引張強度を測定した。

実施例１、３、４及び参考例２、５、６のシリコーンゴム組成物は、いずれもコンクリート表面被覆部材用に使用可能な値を示した。特に、可塑度が本願実施形態の好ましい範囲内である実施例１、３、４は、参考例２、５、６に比べて、引張強さ、引裂き強度及びモルタル接着力について、特に好ましい値が得られた。

また、モルタル接着力の試験において、各実施例及び参考例ごとに、引張の変位量に対する接着力の強さのグラフを図４に示した。図４において、幅１０ｍｍの試験片を引っ張ってモルタルから剥がした長さ（チャック同士を引っ張った距離）を変位量として横軸に、この剥がした際に測定された接着力を縦軸に示す。
試験片の可塑度が本願実施形態の好ましい範囲内である実施例１、３、４では、参考例２、５、６に対して、試験の変位量５ｍｍ以上（すなわち、モルタルから試験片を５ｍｍ以上、充分に剥がして接着力を測定した際）を通じて、２０Ｎ以上の特に高いモルタル接着力が得られた。
以上の結果より、本願発明のシリコーンゴム組成物はコンクリート表面被覆部材用に使用可能であること、及び、特に可塑度が好ましい範囲であることで、引張強さ、引裂き強度及び接着力に好適な結果が得られるので、設置の作業が容易でコンクリート表面の保護が特に好適に行えることが示された。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

本発明によれば、構造物のコンクリート表面を様々な外的環境から長期間に渡って保護することが可能であるコンクリート表面被覆部材及びそれを用いたコンクリート表面被覆方法が得られる。

１０ コンクリート表面被覆部材
１０Ａ 試験体
１１、１１Ａ シリコーンゴムシート
１１Ａａ、１１Ａｂ 端
１２ フィルム
１２Ａ ＯＰＰ樹脂シート
２０ コンクリート部位
２１ コンクリート表面
２１Ａ モルタル試験体
２１Ａａ、２１Ａｂ 端
２２ 表層部分

Claims (9)

1. 定形性と可塑性とを有するシリコーンゴム組成物であって、構造物のコンクリート表面に貼付けて前記コンクリート表面を被覆するシリコーンゴムシートを備えたコンクリート表面被覆部材の、前記シリコーンゴムシートに用い、
   平行板可塑度計による初期ウイリアムス可塑度が１４５〜１９０の範囲である、コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物。
2. 前記コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物の硬化前の２５℃において、傾斜式ボールタック試験で、転球装置傾斜角３０°で、ボールナンバー３〜７（３／３２インチ〜７／３２インチ）の範囲で停止するＪＩＳ Ｚ ０２３７に基づく粘着性がある、請求項１に記載のコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物。
3. 前記コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物は縮合反応により硬化する、請求項１又は２に記載のコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物。
4. 前記コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物は、硬化後において、ゴム硬度がＪＩＳＡ硬度で１５〜５０°Ｈｓ、ＪＩＳ Ｋ６２５１ダンベル形状３号での引張り強さが０．４〜８．０Ｎ／ｍｍ^２、ＪＩＳ Ｋ６２５２切込なしアングル形形状での引裂き強度が１．０〜１８Ｎ／ｍｍである、請求項１から３のいずれか１項に記載のコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物。
5. 前記コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物は、硬化後においてモルタルとの間の接着力が２０．２Ｎ以上であり、
   前記接着力は、試験用モルタルであるＩＳＯモルタルの表面を紙やすりで研磨した清浄な表面に、前記コンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物の硬化前の試験片（厚さ２ｍｍ幅１０ｍｍ長さ１２０ｍｍ）の端部（厚さ２ｍｍ幅１０ｍｍ長さ３０ｍｍ）の一方の表面を密着させ、他方の表面から５００ｇの荷重を加え、１０分間養生させた後、硬化させ、前記試験片の前記端部以外の他部を前記端部の方向に折り曲げた状態とし、引張試験機を用いて１８０°剥離試験を引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎで行って測定される接着力の平均値である、請求項１から４のいずれか１項に記載のコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のコンクリート表面被覆部材用シリコーンゴム組成物を用いたシリコーンゴムシートを備えた、コンクリート表面被覆部材。
7. 前記シリコーンゴムシートの厚みが０．２〜１０ｍｍである、請求項６に記載のコンクリート表面被覆部材。
8. 構造物のコンクリート表面に、請求項６又は７に記載のコンクリート表面被覆部材を貼付ける工程を有する、コンクリート表面被覆方法。
9. 前記コンクリート表面被覆部材を貼付ける工程の前に、前記コンクリート表面を洗浄又は表層部分を除去する表面処理工程をさらに有する、請求項８に記載のコンクリート表面被覆方法。

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