JPH09177333A - 強化繊維シートおよびこれを用いた構造物の補修補強方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱による後賦型が可能で独特の深み光沢を
有する炭素繊維強化熱可塑性複合シートとその製造方法
並びにこれを用いた成型品の製造方法を提供する。 【解決手段】 一方向に配列した強化繊維のシート状物
に部分的に成分（１）（メタ）アクリレートを主成分と
するビニル系単量体、成分（２）成分（１）に溶解する
（メタ）アクリロイル基及び／又はアリル基を含有する
オリゴマー及び／又は熱可塑性ポリマー、成分（３）有
機過酸化物および成分（４）硬化促進剤下記の成分から
なるアクリル系樹脂を含浸し、硬化した強化繊維シート
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、橋脚、橋梁、建造
物の柱等のコンクリートからなる構造物の補修補強に使
用される強化繊維シート及びこれを用いた構造物の補修
補強方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】繊維強化樹脂を用いて、橋梁、橋脚、建
築物の等のコンクリート構造物の補修、補強することは
広く知られている。その方法の１つとして、炭素繊維、
ガラス繊維、有機繊維等の強化繊維の一方向引き揃えシ
ート状物や織物等のシート状物あるいは、これらのシー
ト状物に適量の樹脂をあらかじめ含浸したいわゆるプリ
プレグを現場でエポキシ等の樹脂を含浸しながら貼り付
け、必要に応じて複数枚積層して、構造物を補修・補強
することが広く行われている。

【０００３】そのような補修・補強において使用する強
化繊維のシートの形態としては、織物の他に、一方向に
配列した強化繊維の少なくとも片面に面状支持体を接着
剤層を介して接着しシート状にしたもの、あるいは一方
向に配列した強化繊維に少量の樹脂を含浸し片方の面に
面状の支持体を接着しシート状にしたものが知られてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、織物を
使用する方法は、シートとしての取り扱い性、樹脂の含
浸性は良好であるものの、強化繊維の縦糸と横糸の交点
で強度が弱く、成形物の強度が十分得られない。また、
繊維強化材料の利点の一つである異方性を十分活かせな
いといった課題がある。

【０００５】また、一方向に配列した強化繊維に支持体
を接着剤層を介して接着したシート材料では、シート面
が全面、接着剤層或いは支持体で覆われるため、含浸性
と取扱性の両立が困難であり、十分な含浸性を付与する
ためには取扱性を犠牲にしなくてはならず、強化繊維が
ばらけやすく取り扱いにくいものになりがちであるとい
う課題があった。

【０００６】少量の樹脂を含浸した強化繊維と支持体か
らなるシート材料では、強化繊維に十分なシート材料と
しての取り扱い性と支持体との接着性を保持せしめるた
めには相当量の樹脂を強化繊維に含浸させる必要があ
り、積層作業で通常もちいられる常温硬化樹脂を含浸す
る上において、強化繊維の動きが支持体により強く拘束
されることと相まって常温硬化樹脂の含浸が容易でなく
また、前述した含浸樹脂の影響により室温での十分な硬
化性が得られない、特に深部硬化性に劣るといった問題
があった。

【０００７】そして、これらの強化繊維シートを用いた
構造物の補修補強においては、使用実績と現場での施工
性の面から常温硬化型エポキシ樹脂が一般的に使用され
ているが、常温硬化型とは言え、１０℃以下特に５℃以
下で硬化性が著しく低下し硬化不良を生じやすいこと、
このため硬化養生に長期間を要し、施工期間が長期化す
る問題があった。また時節、地域によっては施工が困難
になるといった問題があった。

【０００８】さらに水分により硬化が阻害されることも
あって、コンクリート施工面の十分な管理、下地処理の
必要があり、あるいは雨天時の施工が難しいなどの課題
を有していた。

【０００９】本発明の目的は、道路の橋脚、橋梁、建造
物の柱等のコンクリート構造物の補修、補強に使用され
る強化繊維シートにおいて、現場での取り扱い性が良好
で、しかも貼り付け積層作業での樹脂の含浸が良く、通
常この作業で用いられる樹脂の硬化性を大きく阻害する
こともなく、硬化性に優れ、硬化後十分な補強効果ある
いは機械的特性を発現する強化繊維シート及びこれを用
いた構造物の補修補強方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、一方向に配列
した強化繊維のシート状物に部分的に下記の成分（１）
〜成分（４）からなるアクリル系樹脂を含浸し、硬化し
た強化繊維シートを第１の要旨とする。

【００１１】成分（１）（メタ）アクリレートを主成分
とするビニル系単量体 成分（２）成分（１）に溶解する（メタ）アクリロイル
基及び／又はアリル基を含有するオリゴマー及び／又は
熱可塑性ポリマー 成分（３）有機過酸化物 成分（４）硬化促進剤

【００１２】そして、 構造物の補修補強部位に樹脂を
含浸した強化繊維シートを貼り付けるか又は構造物の補
修補強部位に強化繊維シートを樹脂を用いて貼り付け、
樹脂を含浸するかした後、前記樹脂を硬化する構造物の
補修補強方法において、強化繊維シートが、前記強化繊
維シートである構造物の補修補強方法を第２の要旨とす
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の特徴は、一方向に配列し
た強化繊維のシート状物を幅方向に繊維がばらけないよ
うに拘束する手段として、シート状にした強化繊維に特
定のアクリル系樹脂を部分的に含浸し硬化することを用
いた点にあり、これによって簡便な強化繊維シートの製
造と施工時の良好な強化繊維シートとしての取り扱い性
と良好な樹脂の含浸性が達成されたことにある。

【００１４】特に本強化繊維シートと施工時に使用する
樹脂としてアクリル系樹脂を組み合わせることで、さら
に強化繊維シートと樹脂の一体化がより一層良好に達成
され、良好な補強効果が発現され好適な結果をもたら
す。

【００１５】本発明に使用される強化繊維としては、炭
素繊維、ガラス繊維等の無機繊維、あるいはアラミド繊
維等の有機繊維など通常強化繊維として使用される高強
度あるいは高弾性の繊維が挙げられる。さらにこれらの
強化繊維を混合したものを使用しても差し支えない。

【００１６】その中でも炭素繊維が特に好ましく、引張
弾性率２０ｔｏｎ／ｍｍ²以上、引張強度３００ｋｇ／
ｍｍ²以上のものがより好ましい。さらに炭素繊維表面
にラジカル反応性基を有する低分子量化合物を付与され
たものが最も好ましい。

【００１７】ラジカル反応性基を有する低分子量化合物
としては、アクリル酸、メチルアクリレート、エチルア
クリレート、ブチルアクリレートなどのアクリル単量体
あるいはメタクリル酸、メチルメタクリレート等メタク
リレート単量体等のビニル単量体あるいはこれらの単量
体の比較的低分子量の単独重合体あるいは共重合体が例
示でき、処理する方法としては、ラジカル反応性基を有
する低分子量化合物を含有する溶液等に炭素繊維を通過
せしめ乾燥するなど通常用いられる方法が上げられる。
特に好ましいものとしてビスフェノール型エポキシ樹脂
とアクリル酸、メタクリル酸とを反応して得られる（メ
タ）アクリレートを末端に有するビスフェノール誘導体
が挙げられる。

【００１８】本発明では強化繊維は、一方向に引き揃え
られシート状とされる。これは、単に一方向に強化繊維
を一定間隔で引き揃えること、あるいは幅方向に拘束力
を持たせるため、横糸を配する、織るあるいは横糸とし
て熱融着性繊維を使用して横方向に配置するあるいは織
った後熱融着して固定する、あるいは熱融着性のウエブ
あるいはネットをシート表面に配する等の手段により強
化繊維をシート状にすることを意味する。そして、その
後、成分（１）〜（４）よりなるアクリル系樹脂が部分
的に配置、含浸される。

【００１９】成分（１）は樹脂の硬化性、粘度調整をす
る成分であり、反応性、硬化後の樹脂の耐候性から（メ
タ）アクリレートを主成分として含むことが必要であ
る。ここで「（メタ）アクリレート」とは、アクリレー
ト及び／又はメタクリレートを示す。

【００２０】具体例としては、メチル（メタ）アクリレ
ート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）
アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−
ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アク
リレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、
ｎ−ノニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メ
タ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ジ
シクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペン
テニル（メタ）アクリレート、２−ジシクロペンテノキ
シエチル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）
アクリレート、メトキシエチル（メタ）アクリレート、
エトキシエチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル
（メタ）アクリレート、メトキシエトキシエチル（メ
タ）アクリレート、エトキシエトキシエチル（メタ）ア
クリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレ
ート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２
−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒド
ロキシブチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル
酸、（メタ）アクリロイルモルホリン等の１官能性（メ
タ）アクリレートモノマ−；エチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、１，３−プロピレングリコールジ
（メタ）アクリレート、１，４−ヘプタンジオールジ
（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオール（メ
タ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）ア
クリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリ
レート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレ
ート、２−ブチン−１，４−ジ（メタ）アクリレート、
シクロヘキサン−１，４−ジメタノール（メタ）アクリ
レート、水素化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレー
ト、１，５−ペンタンジ（メタ）アクリレート、トリメ
チロールエタンジ（メタ）アクリレート、トリシクロデ
カンジメタノールジ（メタ）アクリレート、トリメチロ
ールプロパンジ（メタ）アクリレート、ジプロピレング
リコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレング
リコールジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス−（４
−（メタ）アクリロキシプロポキシフェニル）プロパ
ン、２，２−ビス−（４−（メタ）アクリロキシ（２−
ヒドロキシプロポキシ）フェニル）プロパン、ビス−
（２−（メタ）アクリロイルオキシエチル）フタレート
等の２官能性（メタ）アクリレートモノマー等が挙げら
れる。

【００２１】上記した中でも硬化性が良好であり、かつ
低粘度であるメチル（メタ）アクリレート、エチル（メ
タ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ｎ
−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）ア
クリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、２−エ
チルヘキシル（メタ）アクリレート、エチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ
（メタ）アクリレートが特に好ましい。

【００２２】これらの１〜２官能性単量体は、１種又は
２種以上を併用して用いることができる。

【００２３】また、成分（１）には（メタ）アクリレー
ト以外のビニル系単量体を（メタ）アクリレートと同量
を限度として含んでもよい。このとき、用いることので
きるビニル系単量体としては、（メタ）アクリル酸、ス
チレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル等が挙げられる。

【００２４】成分（２）は成分（１）に溶解する（メ
タ）アクリロイル基及び／又はアリル基を含有するオリ
ゴマー及び／又は熱可塑性ポリマーであり、樹脂の硬化
性、粘度調整をする成分である。

【００２５】熱可塑性ポリマーの具体例としては、メチ
ル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレー
ト、プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メ
タ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、
イソブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル
（メタ）アクリレート、ｎ−ノニル（メタ）アクリレー
ト、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル
（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）ア
クリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレー
ト、２−ジシクロペンテノキシエチル（メタ）アクリレ
ート、イソボルニル（メタ）アクリレート、メトキシエ
チル（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）ア
クリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、メ
トキシエトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシ
エトキシエチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフ
ルフリル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル
（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メ
タ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アク
リレート、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリロイル
モルホリン等の１官能性（メタ）アクリレートモノマ−
等の単一重合体又は共重合体が挙げられる。オリゴマー
の具体例としては、フタル酸、アジピン酸等の多塩基酸
とエチレングリコール、ブタンジオール等の多価アルコ
ールとの反応で得られるポリエステルポリ（メタ）アク
リレート、フタル酸、アジピン酸等の多塩基酸とエチレ
ングリコール、ブタンジオール等の多価アルコールとペ
ンタエリスリトールトリアリルエーテル、トリメチロー
ルプロパンジアリルエーテル等のアリルエーテル基含有
アルコール及び（メタ）アクリル酸との反応で得られる
アリル基含有ポリエステルポリ（メタ）アクリレート、
フタル酸、アジピン酸等の多塩基酸とエチレングリコー
ル、ブタンジオール等の多価アルコールとペンタエリス
リトールトリアリルエーテル、トリメチロールプロパン
ジアリルエーテル等のアリルエーテル基含有アルコール
との反応で得られるアリル基含有ポリエステル、エポキ
シ樹脂と（メタ）アクリル酸との反応で得られるエポキ
シポリ（メタ）アクリレート、ポリオールとポリイソシ
アネートと２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート
等の水酸基含有単量体との反応で得られるウレタンポリ
（メタ）アクリレート、ポリオールとポリイソシアネー
トとペンタエリスリトールトリアリルエーテル、トリメ
チロールプロパンジアリルエーテル等のアリルエーテル
基含有アルコール及び２−ヒドロキシエチル（メタ）ア
クリレート等の水酸基含有単量体との反応で得られるア
リルエーテル基含有ウレタンポリ（メタ）アクリレー
ト、、ポリオールとポリイソシアネートとペンタエリス
リトールトリアリルエーテル、トリメチロールプロパン
ジアリルエーテル等のアリルエーテル基含有アルコール
との反応で得られるアリルエーテル基含有ウレタン等が
挙げられる。

【００２６】成分（１）及び成分（２）の混合物として
は、三菱レイヨン株式会社製アクリシラップＤＲシリー
ズ等が上市されており用いることができる。

【００２７】成分（３）は成分（４）との組み合わせで
レドックス系触媒となりうるものであればよく、特に限
定しないが、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチル
ケトンパーオキサイド等に代表される有機過酸化物が挙
げられる。ベンゾイルパーオキサイドは取り扱い上の危
険を避けるため、不活性の液体又は固体で濃度５０％程
度に希釈されたペースト状又は粉末状のものを用いるこ
とが好ましい。

【００２８】成分（４）としては、ナフテン酸コバル
ト、オクチル酸コバルト等の金属石鹸やジメチルトルイ
ジン等の第３級アミン等が用いられる。

【００２９】また、種々の特性を改善するために、種々
の添加剤、例えば可塑剤、耐候剤、帯電防止剤、潤滑
剤、離型剤、染料、顔料、消泡剤、重合抑制剤、各種充
填剤等を添加してもよい。

【００３０】特に、空気遮断作用、硬化物表面への光沢
性付与、耐汚れ性の向上を目的としてパラフィンワック
スの添加が好ましい。本発明においてパラフィンワック
スと称するのは、パラフィンワックス、ポリエチレンワ
ックス、ステアリン酸、１，２−ヒドロキシステアリン
酸等の高級脂肪酸のことである。

【００３１】これらの成分（１）〜（４）を混合した樹
脂の粘度としては、２０℃で５〜１０⁴センチポイズで
あることが樹脂の塗工性、強化繊維からなるシート状物
への樹脂の含浸性の点から好ましい。

【００３２】一方向に引き揃えられた強化繊維のシート
状物に部分的に前記アクリル系樹脂を含浸し、硬化し本
発明の強化繊維シートを得る方法としては、例えばアク
リル系樹脂を強化繊維シート状物の表面に部分的に配置
し、含浸した後、室温及び／又は加熱し硬化する方法が
挙げられる。

【００３３】特に例えば図１に表される様にアクリル系
樹脂を強化繊維の引き揃え方向に対して横切る方向に連
続して及び／又はパタン化して配置し、アクリル系樹脂
を厚み方向に圧着して含浸し、室温及び／又は加熱する
ことにより硬化し得られる強化繊維シートが本発明で好
ましい強化繊維シートの形態である。

【００３４】強化繊維シートの形状安定性、取り扱い
性、施工時の樹脂の含浸性の観点から好ましい強化繊維
シート中のアクリル系樹脂の含有率は、アクリル系樹脂
の配置状態あるいは、アクリル系樹脂のシート内部への
含浸状態、アクリル系樹脂の組成などによって変動する
が、概して３重量％以上４０重量％以下、好ましくは５
重量％以上３０重量％以下である。

【００３５】これよりも多いと、シートが堅くなりすぎ
て扱い性が低下するとともに、施工時の樹脂の含浸性が
低下し好ましくない。一方これよりも少ないと、強化繊
維の拘束力が少なくなり強化繊維がばらけやすくシート
としての取り扱い性が低下してしまう。

【００３６】また、施工時の樹脂の含浸性の観点から
は、強化繊維シート表面のアクリル系樹脂の表面占有率
は、５％〜８０％、好ましくは５０％以下である。５％
未満の場合は、強化繊維シート表面の強化繊維が充分拘
束されず扱いずらく、一方８０％を越えると施工時樹脂
の含浸性が著しく低下し好ましくない。

【００３７】強化繊維として炭素繊維を使用する場合、
シート状物としての好適な炭素繊維の目付としては、１
００〜８００ｇ／ｍ²が好ましく、より好ましくは１５
０〜６００ｇ／ｍ²である。

【００３８】１００ｇ／ｍ²未満であると樹脂の含浸は
良好であるものの、シート状物としての取り扱い性、特
に炭素繊維のスリットが発生し易くなる傾向にあり、ま
た８００ｇ／ｍ²を超えると、樹脂の含浸性が悪化する
傾向にあり好ましくない。

【００３９】次に本発明の強化繊維シートを用いる構造
物の補修補強方法について説明する。本発明の構造物の
補修補強方法に用いる樹脂は、通常の常温硬化性、加熱
硬化性、光硬化性等の樹脂たとえばエポキシ樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、アクリル系樹脂
など特に限定されない。

【００４０】特にアクリル系樹脂が、本発明の強化繊維
シート中にはアクリル系樹脂の硬化物を含有しているた
め、相溶性の点から好適であって、一体化に優れ強度発
現性に優れる等の点から好適に使用される。アクリル系
樹脂としては、その中でも前述の成分（１）〜成分
（４）よりなるアクリル系樹脂がそのまま好適に使用で
きる。

【００４１】次に構造物を補修補強する方法を複数の実
施形態で説明する。本発明はこれらの実施形態に限定さ
れるものではないのはいうまでもない。コンクリート構
造物の補修補強部位にモルタル塗装がある場合はこれを
削り取り、コンクリート表面を露出させ、これをグライ
ンダー等を用いて平滑に削ったり、凹部をパテ材で埋め
平滑にならす。

【００４２】次に補修補強部位の大きさ、補修材の枚数
を勘案して調製する樹脂量を決め樹脂調製を行う。この
とき、アクリル系樹脂を用いる場合には、成分（１）、
（２）、（４）をまずディスポーザブルカップ等の容器
に入れ最後に成分（３）を入れよく混合するのが好まし
い。樹脂を刷毛や毛羽ローラー等を用いて補修補強部位
に塗布し、この上に本発明の強化繊維シート状物を貼り
付け、更に上記樹脂を強化繊維シートに刷毛や毛羽ロー
ラー等を用いて塗布するとともに溝切りローラーやゴム
ベラ等で繊維方向に樹脂を移動し含浸を行う。複数枚の
強化繊維シートを重ねる必要がある場合は強化繊維シー
トに含浸した樹脂が硬化を始める前に強化繊維シートを
重ね同様に樹脂を含浸してもよいし、強化繊維シートに
含浸した樹脂が硬化するのを待って、上記の樹脂の下塗
り、強化繊維シートの貼り付け、樹脂塗布、樹脂含浸を
繰り返し行ってもよい。

【００４３】上記の実施態様では、補修補強部位に貼っ
た強化繊維シートに樹脂を塗布、含浸した例を示した
が、強化繊維シートに樹脂を含浸した後、補修補強部位
に貼り付ける方法を採ってももちろんよい。

【００４４】成分（１）〜（４）を混合した樹脂はレド
ックス触媒によって硬化を開始する。

【００４５】

【実施例】以下実施例により、本発明を更に具体的に説
明する。下記例中の「部」は「重量部」意味する。各種
評価は下記のようにして行った。

【００４６】・施工性試験 高強度速硬性コンクリート壁面に毛羽ローラーを用い
て、後述する含浸用樹脂を下塗りし、その上に強化繊維
シートを貼付けた。さらにこの強化繊維シートの上から
毛羽ローラーを用いて含浸用樹脂を補充、含浸を行っ
た。これを常温（２０℃）及び低温（５℃）で放置硬化
させ、硬化状態を観察した。

【００４７】また、コンクリートと強化繊維シートとの
接着性を確認するために樹脂硬化後にＪＩＳ Ａ６９０
９に準拠して引張り試験を行った。

【００４８】・補強効果確認試験 ＪＩＳ Ａ １１３２に準拠したコンクリートの曲げ試
験片（１５０ｍｍ×５３０ｍｍ×１５０ｍｍ）及び圧縮
試験片（φ１００ｍｍ×２００ｍｍ）に対して、それぞ
れに曲げ試験（ＪＩＳ Ａ １１０６準拠）及び圧縮試
験（ＪＩＳ Ａ１１０８準拠）を行った。

【００４９】また、それぞれ補強効果をみるために後述
する方法で強化繊維シートを貼付けた試験片の曲げ試験
及び圧縮試験を行った。

【００５０】・強化繊維シートの貼付け 強化繊維シートの貼付け方は以下に示す通りに行った。
曲げ試験片は試験片引張り側に強化繊維方向と試験片長
手方向が合うように１枚シートを貼付けた。

【００５１】圧縮試験片はまず試験片の軸方向と強化繊
維方向が合うように１枚、さらにその外側に試験片周方
向と強化繊維方向が合うように１枚貼付けた。圧縮試験
片の周方向の補強についてはシート端部に１００ｍｍの
オーバーラップを設けた。

【００５２】（実施例１）強化繊維シートに部分的に含
浸するアクリル系樹脂として、成分（１）メチルメタク
リレート１５部／ｎ−ブチルアクリレート５６部／エチ
レングリコールジメタクリレート３部とパラフィンワッ
クスとしてｎ−パラフィン（融点５４〜５６℃）１部、
シランカップリング剤としてγ−メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン１部を添加し、この混合物を５０
℃に加熱混合しながら、成分（２）としてメチルメタク
リレート／メチルアクリレート＝９７／３（重量）から
なり、平均分子量９５０００のアクリル共重合体２４部
を加え溶解した後、冷却しながら、成分（４）として
Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン１部を添加し樹脂液
を得た。２０℃での粘度を測定したところ１０００セン
チポイズであった。

【００５３】上記樹脂液１００部に対して、成分（３）
としてベンゾイルパーオキシド２部を添加し混合してア
クリル系樹脂を調整した。強化繊維として三菱レイヨン
社製炭素繊維パイロフィルＴＲ−３０Ｇ（フィラメント
数１２０００本）を２．５ｍｍ間隔で３００ｍｍ幅で一
方向に目板を用いて引き揃え、強化繊維に直交する方向
に片方の面に３０ｍｍ間隔で線状に樹脂調整後すぐに前
記アクリル系樹脂液を３ｍｍ幅で垂らして配置し、両面
より２４ミクロン厚のポリエステルフィルムを乗せこれ
を５ｍ／分で、間隙が０．４８ｍｍに設定したローラで
含浸し、ついで間隙が０．４５ｍｍに設定したローラに
再度通過した。このシートを裏返し、樹脂を付着させて
いない面のポリエステルフィルムを剥がし、この面に上
記と同様にしてアクリル系樹脂を線状付着しさらにこの
面にポリエステルフィルムを配置し含浸した。

【００５４】このシートを２５℃で１時間放置すること
により硬化させ、本発明の強化繊維シートを得た。強化
繊維シートの樹脂含有率は、１２重量％ で、樹脂の表
面占有率は、１７％であった。

【００５５】含浸用樹脂として、まず、成分（１）メチ
ルメタクリレート６０部／２ーエチルヘキシルアクリレ
ート１０部／１，３−ブチレングリコールジメタクリレ
ート２部とパラフィンワックスとしてｎ−パラフィン
（融点５４〜５６℃）１部、シランカップリング剤とし
てγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン１部
を添加し、この混合物を５０℃に加熱混合しながら、成
分（２）としてメチルメタクリレート／ｎ−ブチルメタ
クリレート＝６０／４０（重量）からなり、平均分子量
４２０００のアクリル共重合体２５部を加え溶解した
後、冷却しながら、成分（４）としてＮ，Ｎ−ジメチル
−ｐ−トルイジン１部を添加し樹脂液を得た。２０℃で
の粘度を測定したところ８０センチポイズであった。

【００５６】上記樹脂液１００部に対して、成分（３）
としてベンゾイルパーオキシド２部を添加し混合して以
後の施工に用いた（樹脂液１と称する。）。樹脂液１を
用いて施工性試験を行ったところ、本発明の強化繊維シ
ート１は容易に樹脂を含浸し良好な含浸性を示し、取り
扱い性も良好であった。また、樹脂液１は常温で３０分
後には完全に硬化、低温でも１時間後には完全に硬化
し、十分な弾性と強度を発現した。さらに、樹脂液１が
低粘度であるためプライマーを塗布しなくともコンクリ
ートとの接着は良好で、樹脂硬化後に引張り試験を行っ
たところ強度は５２ｋｇ／ｃｍ²で破壊はコンクリート
内で起こった。

【００５７】曲げ試験と圧縮試験を行い、補強効果の確
認を行った。曲げ強度は、無補強の場合は８７ｋｇ／ｃ
ｍ²であったが、補強を行うことで１５０ｋｇ／ｃｍ²に
向上した。圧縮強度は、無補強の場合は２７４ｋｇ／ｃ
ｍ²であったが、補強を行うことで５０２ｋｇ／ｃｍ²に
向上した。補修補強層の樹脂含有率は６０重量％であっ
た。

【００５８】（実施例２）強化繊維シートに部分的に含
浸する製造用アクリル系樹脂として、実施例１と同様の
ものを用い、強化繊維として三菱レイヨン社製炭素繊維
パイロフィルＴＲ−３０Ｇ（フィラメント数１２０００
本）を２．５ｍｍ間隔で３００ｍｍ幅で一方向に目板を
用いて引き揃え、強化繊維に±４５°方向に片方の面に
３０ｍｍ間隔で線状に前記アクリル系樹脂液を３ｍｍ幅
で垂らして配置し、両面より２４ミクロン厚のポリエス
テルフィルムを乗せこれを５ｍ／分で 間隙が０．４８
ｍｍに設定したローラで含浸し、ついで間隙が０．４５
ｍｍに設定したローラに再度通過した。このシートを裏
返し、樹脂を付着させていない面のポリエステルフィル
ムを剥がし、この面に上記と同様にしてアクリル系樹脂
を線状付着しさらにこの面にポリエステルフィルムを配
置し含浸した。このシートを２５℃で１時間放置するこ
とにより硬化し、本発明の強化繊維シート２を得た。強
化繊維シート２の樹脂含有率は、１８重量％で、樹脂の
表面占有率は、３０％であった。

【００５９】強化繊維シート２を用いる以外は、実施例
１と同様にして施工性試験を実施した。強化繊維シート
２は容易に樹脂を含浸し良好な含浸性を示し、取り扱い
性も良好であった。また、樹脂液１は常温で３０分後に
は完全に硬化、低温でも１時間後には完全に硬化し、十
分な弾性と強度を発現した。さらに、樹脂液１が低粘度
であるためプライマーを塗布しなくともコンクリートと
の接着は良好で、樹脂硬化後に引張り試験を行ったとこ
ろ強度は５０ｋｇ／ｃｍ²で破壊はコンクリート内で起
こった。

【００６０】曲げ試験と圧縮試験を行い、補強効果の確
認を行った。曲げ強度は、無補強の場合は８７ｋｇ／ｃ
ｍ²であったが、補強を行うことで１４８ｋｇ／ｃｍ²に
向上した。圧縮強度は、無補強の場合は２７４ｋｇ／ｃ
ｍ²であったが、補強を行うことで６００ｋｇ／ｃｍ²に
向上した。補修補強層の樹脂含有率は５８重量％であっ
た。

【００６１】（実施例３）含浸用樹脂として、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ株式会社
製Ｅｐ８２８）６０部、トリメチロールプロパントリグ
リシジルエーテル（旭電化工業株式会社製アデカグリシ
ロールＥＤ−５０５）４０部、脂肪族ポリアミン変性物
硬化剤（ＡＣＩ Ｊａｐａｎ製アンカミン２０２１）４
５部を混合することにより常温硬化型エポキシ系樹脂液
３（Ｂ型粘度計、２０℃、５７００センチポイズ）を得
た。樹脂液１の代わりにエポキシ系樹脂液３を用いる以
外は、実施例１と同様にして、施工性試験及び補強効果
確認試験を実施した。

【００６２】低温で２０日後十分硬化しなかったが、常
温で２０日後では硬化し、弾性と強度を発現した。硬化
後に引張り試験を行ったところ強度は３０ｋｇ／ｃｍ²
であった。

【００６３】曲げ試験と圧縮試験を行い、補強効果の確
認を行った。曲げ強度は、無補強の場合は８７ｋｇ／ｃ
ｍ²であったが、補強を行うことで１３０ｋｇ／ｃｍ²に
向上した。圧縮強度は、無補強の場合は２７４ｋｇ／ｃ
ｍ²であったが、補強を行うことで５１０ｋｇ／ｃｍ²に
向上した。補修補強層の樹脂含有率は６５重量％であっ
た。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、本発明の強化繊維シー
トは、現場での取り扱い性が良好で、貼り付け積層作業
での樹脂の含浸性が良く、また本発明の強化繊維シート
を用いることで橋脚、橋梁、建造物の柱等のコンクリー
トから成る構造物を、短時間で補修補強でき、かつ優れ
た補強効果を発現する補修補強が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の強化繊維シートの態様を示す概念図で
ある。

【符号の説明】

１ 炭素繊維 ２ アクリル系樹脂 ３ 炭素繊維の繊維軸を示す矢印

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方向に配列した強化繊維のシート状物
   に部分的に下記の成分（１）〜成分（４）からなるアク
   リル系樹脂を含浸し、硬化した強化繊維シート。 成分（１）（メタ）アクリレートを主成分とするビニル
   系単量体 成分（２）成分（１）に溶解する（メタ）アクリロイル
   基及び／又はアリル基を含有するオリゴマー及び／又は
   熱可塑性ポリマー 成分（３）有機過酸化物 成分（４）硬化促進剤
2. 【請求項２】 構造物の補修補強部位に樹脂を含浸した
   強化繊維シートを貼り付けるか又は構造物の補修補強部
   位に強化繊維シートを樹脂を用いて貼り付け、樹脂を含
   浸するかした後、前記樹脂を硬化する構造物の補修補強
   方法において、強化繊維シートが、請求項１記載の強化
   繊維シートである構造物の補修補強方法。
3. 【請求項３】 樹脂が成分（１）〜成分（４）からなる
   アクリル系樹脂である請求項２記載の構造物の補修補強
   方法。
4. 【請求項４】 樹脂が２０℃において５〜１０⁴センチ
   ポイズの粘度を有するアクリル系樹脂である請求項３記
   載の構造物の補修補強方法。
5. 【請求項５】 樹脂がパラフィンワックスを含有するア
   クリル系樹脂である請求項３又は４記載の構造物の補修
   補強方法。