JPH06297434A - 賦形用型枠 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 コンクリートや粘土、樹脂のごとき素形材と
接触する面に種々の形状および大きさの区画による凸凹
模様を有するノルボルネン系塊状重合体層を設けてなる
賦形用型枠であって、前記重合体層が実質的に炭素と水
素とからなり、室温において固体であるパラフィンおよ
びワックスの少なくとも一種以上を含有してなる賦形用
型枠である。 【効果】 離型剤としてパラフィンやワックスを含有し
ているため、形状が複雑な凸凹化粧面であっても、コン
クリートや粘土、樹脂のごとき素形材が賦形用型枠に付
着することなく、従来以上に離型性が良く、繰り返し長
期間にわたって使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンクリートや粘土、
樹脂のごとき素形材の表面に凸凹模様等の化粧模様を転
写する賦形用型枠に関し、さらに詳しくは、凸凹模様等
を有しコンクリートや粘土、樹脂のごとき素形材との剥
離性が良く、耐久性が高く、また廃棄する際に有害物質
を出さない賦形用型枠に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建築物や河川護岸・道路側面・宅地造成
地の擁壁などのコンクリート表面には、近年、都市環境
や自然環境に潤いを持たせるために石垣模様やタイル、
人物模様など各種凸凹模様が好んで形成されている。こ
の目的のためにコンクリートと接触する型枠表面に模様
を付与した合成樹脂板を用いることが行われている。

【０００３】このような化粧型枠としては、一般にポリ
スチレンやポリエチレン、ポリウレタンなどの発泡体が
用いられている。これらの例としては、実公平2-4710号
公報、実公平3-49848 号公報、特公平2-34765 号公報な
どに見られる。このような合成樹脂発泡体の型枠は一般
にコンクリート打設後、型枠をコンクリート面から剥が
す際に、発泡体がコンクリート側に付着し易い傾向にあ
り、コンクリート表面から型枠の除去に手間がかかり、
さらに型枠を破壊しながらコンクリート面から剥離す
る。しかも、上記のように、合成樹脂発泡体の型枠は１
回の使用で廃棄しており、非常に不経済である。また、
廃材の処理も大変であり、近年の廃棄物対策の点から、
その対策が求められている。

【０００４】また、庭先や遊園地での偽木、偽岩石、レ
リーフなど住環境に彩りを与える造形物を作るに際し
て、従来は、型用の石膏や粘土、ＦＲＰ（繊維強化プラ
スチック）などを賦形用型枠として用いてコンクリート
や粘土、樹脂のごとき素形材の表面に凸凹模様等の化粧
模様を形成している。これらの型枠の内、石膏や粘土に
おいては、いずれも繰り返し使用するには強度が弱いと
いう問題がある。また、ＦＲＰにおいては、コンクリー
トや粘土、樹脂などの素形材に化粧模様を付与する際に
毎成形ごとに、その型枠表面に剥離剤を塗布して成形し
ないと、素形材と型枠との離型性が非常に悪く型枠に素
形材が付着したり、長期繰り返し使用すると型枠の表面
が破壊し使用できないという問題がある。

【０００５】一方、表面層が硬質なインテグラルスキン
層を有する半硬質ポリウレタンやゴムを化粧型枠の凸凹
面にしたものが用いられている。これらの例としては、
実開昭57-129851 号公報、実公平3-48377 号公報、実開
平4-2849号公報などが見られる。これらの型枠の表面は
弾性があり、コンクリート面の凸凹模様が複雑である場
合には、コンクリート面からの剥離性は比較的良好では
あるが、長期間繰り返し使用するには、その強度が不足
しており使用中に破損する。また、コンクリート打設後
の型枠の離型の際に型枠表面にコンクリートの残滓が付
着し、再使用するためには、丁寧に残滓を除去しなけれ
ばならず、厄介であるだけでなく、それを行ってもせい
ぜい10回程度の繰り返しであり、さらに寿命の長い型枠
が望まれている。また、廃棄する際にも、硫黄や窒素元
素を含有するこれらの合成樹脂は燃焼すると窒素酸化物
や硫黄酸化物を発生し易く、公害処理設備のある焼却炉
で的確に燃焼する必要がある。

【０００６】また、特開平4-201409号公報には、意匠面
を合成樹脂の真空成形により形成した型枠が開示してあ
る。この真空成形は、簡単な形状では良好な凸凹を形成
するが複雑な形状、特にいわゆる深絞り模様の場合に
は、樹脂層が偏肉になり易く、強度が不足し易く、これ
を補うには中空にしてその内部に発泡体を補強するとい
う方法が必要である。また、ポリエチレンのような熱変
形温度が低く、成形の際の残留応力の残りやすい熱可塑
性樹脂を使用して、コンクリート打設に長期間にわたっ
て使用すると、夏場の高温に晒されることにより、合成
樹脂面の模様が変形したり、合成樹脂面が膨張し、反り
が発生し型枠として使用できなくなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来、型枠の寿命を延
ばす方法には、まず破損を防ぐために、適度な強度を有
することは当然であるが、コンクリート成形面から型枠
の離型性を向上することが追求されてきた。この目的の
ためには、従来コンクリートと接触する面に有機物質を
使用することが行われてきた。例えば、ウレタンゴムや
シリコンゴム（特開昭49-69749号公報）、流動パラフィ
ンやカルボン酸のような滑剤を配合したポリオレフィン
樹脂（特開昭52-93134号公報、特公昭53-15843号公報、
特公平3-22805 号公報）、高硬度のウレタン樹脂（特開
昭52-126416 号公報、特公昭58-29965号公報）、ポリプ
ロピレン樹脂（特開昭60-25706号公報）、ポリオレフィ
ン樹脂（実開昭60-110539 号公報）、ポリオレフィン系
樹脂を接着・塗装したもの（特開昭60-190270 号公報、
特開平2-301405号公報、特開平3-30913 号公報）、合成
樹脂ラテックス（特開昭61-25804号公報）、フッ素樹脂
を表面層としたＦＲＰ型枠（特開昭61-188104 号公
報）、フッ素樹脂を表面層とした金属型枠（実開平1-15
3908号公報）、ポリフェニレンサルファイド塗膜（実開
平2-133304号公報）、塗料の塗布（例えば、特開平3-96
306 号公報、特開平3-193302号公報、特開平3-200881号
公報、実開昭61-58298号公報）など、各種の樹脂を使用
することが開示されているが、いずれもいまだ満足でき
るものではない。

【０００８】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、特定の離型剤を含有するノルボルネン
系塊状重合体を用い、形状が複雑な凸凹化粧面であって
も、コンクリートや粘土、樹脂のごとき素形材が賦形用
型枠に付着することなく、従来以上に離型性が良く、繰
り返し長期間にわたって使用でき、また廃棄する際には
容易に焼却でき、熱エネルギーとして回収できる賦形用
型枠を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１発明は、コンクリー
トや粘土、樹脂のごとき素形材と接触する面に種々の形
状および大きさの区画による凸凹模様を有するノルボル
ネン系塊状重合体層を設けてなる賦形用型枠であって、
前記重合体層が実質的に炭素と水素とからなり、室温に
おいて固体であるパラフィンおよびワックスの少なくと
も一種以上を含有してなる賦形用型枠である。

【００１０】第２発明は、ノルボルネン系塊状重合体層
が含有するパラフィンおよびワックスの一種以上が、前
記重合体層100 重量部に対して 0.5部から50部の範囲で
ある請求項１記載の賦形用型枠である。

【００１１】

【作用】ノルボルネン系塊状重合体よりなる樹脂層を形
成するには、この重合体はジシクロペンタジエンを主成
分として、メタセシス重合触媒により反応射出成形（Re
action Injection Molding 略してＲＩＭ）やレジント
ランスファー成形（Rejin Transfer Molding 略してＲ
ＴＭ）により寸法精度良く成形される。

【００１２】ＲＩＭやＲＴＭ成形法は、成形原料が液状
であるため、複雑な大型の成形品を比較的安価に、かつ
容易に成形でき、簡単に表面模様を形成することができ
る。市販の材料としては、商品名メトン（帝人ハーキュ
レス社製）や商品名ペンタム（日本ゼオン社製）があ
る。この樹脂はジシクロペンタジエンを主成分とするポ
リオレフィン樹脂であり、剛性と同時に耐衝撃性を有
し、酸やアルカリにも侵されることのない性質を有す
る。肉厚を増したり、リブ構造で補強するとコンクリー
トや粘土、樹脂のごとき素形材の賦形用型枠として使用
可能な剛性を有するので、この樹脂単独でも賦形用型枠
として使用でき、あるいは、金属製の枠や合板とこの樹
脂層を重ね一体化して賦形用型枠として使用してもよ
い。金属枠としてアルミニウム枠と組み合わせるとより
軽量で剛性の高い賦形用型枠となる。他方、樹脂そのも
のの剛性を高める方法としては、従来技術のガラス繊維
などの繊維補強も使用することができる。

【００１３】かかるノルボルネン系塊状重合体よりなる
樹脂層を作成するに際して、あらかじめ実質的に炭素と
水素とからなり、室温において固体であるパラフィンお
よびワックスを少なくとも一種以上配合して成形する。
実質的に炭素と水素とからなる化合物とは、ノルボルネ
ンモノマーをメタセシス反応により開環重合してポリマ
ーを形成する反応を阻害しない極性化合物を含有しない
ことを意味する。化学構造上は炭化水素化合物である。
かかる化合物は化学的に安定であり、また焼却する際に
も炭酸ガスと水になって容易に焼却できる。

【００１４】ここで、室温とは温度25℃以下をいい、固
体とは実質的に単独の状態で固体であり、一般には融点
が室温以上の物質である。パラフィンとしては室温で液
体である流動パラフィンが知られており、これらの物質
は少量の添加によりノルボルネン系塊状重合体にコンク
リートや粘土、樹脂のごとき素形材との離型性を付与で
きるが、賦形用型枠として長期間繰り返して使用してい
るうちに、その効果が薄れる。また、ノルボルネン系塊
状重合体の熱変形温度を低下させるので、長期使用の間
に変形・反りが生じやすい。かかる観点から、室温で固
体のパラフィンやワックスに限定した。

【００１５】具体的には、天然パラフィンやマイクロワ
ックス、合成ワックス、低重合度ポリエチレン（ポリエ
チレンワックス）などが挙げられる。天然パラフィンと
しては、ソフトパラフィンや各種のパラフィン（日本石
油製）、パラフィンワックス（日本石油製、シェル石油
製）がある。マイクロワックスとしては、サンタイト
（精工化学）や日本石油製のものがある。ポリエチレン
ワックスとしては、ヘキストワックスやハイワックス
（三井石油化学製）などがある。

【００１６】離型剤として含有するパラフィンおよびワ
ックスの量は、ノルボルネン系塊状重合体層100 重量部
に対して 0.5部から50部の範囲であるが、好ましくは 1
部から30部である。含有量が 0.5部より少ないと上記重
合体層表面でのコンクリートや粘土、樹脂のごとき素形
材との離型効果が少なく、また、50部より多いと重合体
層の剛性や強度が小さくなる。したがって、重合体層に
含有するパラフィンおよびワックスの量は重合体層100
重量部に対して 0.5部から50部の範囲に限定する。

【００１７】これらの離型剤は単独でも、または併用し
ても良い。他の配合剤である滑剤と併用すると、さらに
コンクリートや粘土、樹脂のごとき素形材との離型効果
は向上する。すなわち、パラフィン油やナフテン油、シ
リコーン油などの油類、テフロンや微粒子のポリオレフ
ィン、二硫化モリブデン、タルクなどの粒子類などを0.
1部から 5部使用する。

【００１８】ノルボルネン系塊状重合体には、その寿命
や外観を改善する目的で、公知の各種酸化防止剤や紫外
線吸収剤、顔料、染料、充填剤、耐衝撃向上剤などを併
用することができる。また、軽量化のために、発泡剤を
併用して発泡成形体とすることができる。

【００１９】また、ノルボルネン系塊状重合体の剛性を
高めるためにガラス繊維やポリビニールアルコール繊
維、ポリエチレン繊維などの強化用繊維を併用すること
ができる。また、型枠としての熱伝導性を高めるために
微少の金属粉末を併用することができる。

【００２０】ノルボルネン系塊状重合体の樹脂層の表面
には、樹脂層の成形の際に凸凹模様を付与する。模様と
しては、木目や年輪、れんが、タイル、石垣、人物など
の模様が挙げられる。凹部の深さは 1mmから 200mmの間
が好ましい。 1mm以下であれば、模様としての意匠性に
乏しく、また 200mmより深いとコンクリートの打設の際
にコンクリートが充填しにくくなる。模様周囲の曲面形
状は特にこだわらないが、鋭角状の曲線変化はコンクリ
ートが欠け易いので避けたほうが好ましい。また、抜け
勾配は 2度以上あれば良い。

【００２１】樹脂層表面に模様を付与する方法は、ＲＩ
Ｍ成形の特徴である成形圧力が低圧でよいことを利用し
て、次のように行う。すなわち、木や石膏、砂、樹脂、
金属などでできたマスターの模様を用意する。このマス
ター模様を平板状の金型に置き子としてセットし、離型
剤を必要に応じて置き子の表面に塗布した後、原料の樹
脂を流し込み硬化させてから脱型し、目的とする模様を
樹脂層表面に付与する。マスター模様は必要に応じて適
宜簡単に変更することができる。また、このようにして
得られた樹脂層の表面は、マスターの表面模様をよく転
写している。例えば、表面の平滑なマスター型を用意し
ておくと、表面が平滑な樹脂層になりコンクリートや粘
土、樹脂のごとき素形材の成形の際に、素形材からの賦
形用型枠の離型性がよくなる。

【００２２】

【実施例】以下に、実施例について説明する。ノルボル
ネン系塊状重合体として、市販のメトンを次のようにし
て用いることにより、各種賦形用型枠の性能を評価し
た。すなわち、メタセシス共触媒である有機アルミニウ
ム化合物や耐衝撃剤のエラストマー、酸化防止剤を含有
するジシクロペンタジエンモノマーＡ液と、メタセシス
触媒であるタングステン系化合物や耐衝撃剤のエラスト
マー、酸化防止剤を含有するジシクロペンタジエンモノ
マーを含有するメトンＢ液を窒素ガス雰囲気下のタンク
に用意する。Ｂ液には、表１に示す離型剤を添加してよ
く混合する。各原料液の温度は30℃に維持する。

【００２３】Ａ、Ｂ液のタンクから、Ａ液のモノマー量
とＢ液のモノマー量が 100対 100になるように、各タン
クのギヤーポンプの流量を調節して、Ａ、Ｂ液をスタテ
ィックミキサーに供給してよく混合し、その後、この混
合液を温度60℃に加熱・維持された所定の金型に注入
し、３分間反応させた後、成形品（賦形用型枠）を金型
から取り出す。

【００２４】この時の金型は、一方の面は 200mm×200m
m の区画が25mmの凸凹深さを有する石垣模様で、他方の
面は 200mm×200mm の区画が平滑で、金型の平滑面と石
垣模様の凹部（コンクリート面では凸部）との距離は少
なくとも 3mm以上である。

【００２５】得られた賦形用型枠に、ポルトランドセメ
ント 1部と砂 3部、水 0.6部からなるセメントを脱型力
測定用のフックを装着した状態で打設し、50℃で一昼夜
放置後、型枠をコンクリートから剥がした。その際に、
ばね秤を用いて賦形用型枠とコンクリート間の離型力を
測定して、賦形用型枠の評価を行った。また、この操作
を10回繰り返し後の離型力や賦形用型枠の表面のコンク
リートの汚れの付着状態を観察した。その結果を表１
に、打設後のコンクリートの外観を図１に示す。比較例
として、離型剤（パラフィン、ワックス）を使用しない
例を表１に併記した。

【００２６】さらに、実施例６として、表１に示す実施
例１の賦形用型枠を使用して、ＦＲＰ成形を次のように
して実施した。すなわち、賦形用型枠に、チョップトガ
ラス繊維を約20％含有する不飽和ポリエステル樹脂をほ
ぼ均一な 4mmの厚さになるように、手で積層した後、硬
化させた。その後、賦形用型枠をＦＲＰ成形体から剥が
した。その結果、小さな力で簡単に賦形用型枠をＦＲＰ
成形体から剥がすことができた。

【００２７】表１に示すように、本発明の賦形用型枠は
化学的に安定なパラフィンやワックスの分子が型枠表面
に存在することにより、水を弾く力が強まると同時に、
コンクリートや粘土、樹脂のごとき素形材と賦形用型枠
との界面が滑り易くなり、離型力が小さくなる。また、
ノルボルネン系塊状重合体の内部にパラフィンやワック
スが存在するために、賦形用型枠表面にこれらの分子が
内部より滲み出て、長期間の繰り返し使用にも、その良
好な離型性を維持することができる。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】本発明は、コンクリートや粘土、樹脂の
ごとき素形材と接触する面に種々の形状および大きさの
区画による凸凹模様を有するノルボルネン系塊状重合体
層を設けてなる賦形用型枠であって、前記重合体層が実
質的に炭素と水素とからなり、室温において固体である
パラフィンおよびワックスの少なくとも一種以上を含有
してなる賦形用型枠で、この賦形用型枠は離型剤として
パラフィンやワックスを含有しているため、形状が複雑
な凸凹化粧面であっても、コンクリートや粘土、樹脂の
ごとき素形材が賦形用型枠に付着することなく、従来以
上に離型性が良く、繰り返し長期間にわたって使用で
き、また廃棄する際には容易に焼却でき、熱エネルギー
として回収できるという優れた効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の賦形用型枠を使用して打設したコンク
リート成形面の外観を示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリートや粘土、樹脂のごとき素形
   材と接触する面に種々の形状および大きさの区画による
   凸凹模様を有するノルボルネン系塊状重合体層を設けて
   なる賦形用型枠であって、前記重合体層が実質的に炭素
   と水素とからなり、室温において固体であるパラフィン
   およびワックスの少なくとも一種以上を含有してなるこ
   とを特徴とする賦形用型枠。
2. 【請求項２】 ノルボルネン系塊状重合体層が含有する
   パラフィンおよびワックスの一種以上が、前記重合体層
   100 重量部に対して 0.5部から50部の範囲である請求項
   １記載の賦形用型枠。