JPH1044122A - 合成樹脂発泡コンクリート型枠 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 目地などの比較的深い凹凸模様などを付ける
場合でも容易にコンクリート表面から取り外すことがで
き、発泡ポリプロピレン程高価でなく、成形も容易な合
成樹脂発泡コンクリート型枠を提供すること。 【解決手段】 ５〜５０重量％のゴム成分を含有させた
発泡スチレン系樹脂粒子を型内で発泡させてコンクリー
ト型枠とする。このゴム成分の含有により曲げ易く、粘
りも向上し、離型の際にバラバラに割れることもなく容
易に離型することができ、目地部分などに付着させずに
取り除くことができる。また、通常のポリスチレンを用
いる発泡成形設備をそのまま使用することができ、安価
に成形することができる。さらに、ある程度湾曲させて
コンクリート打設用型枠に取付け、曲面に化粧を施す場
合にも適用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コンクリート製
品やコンクリート壁面などの表面に凹凸模様などの意匠
を施すための合成樹脂発泡コンクリート型枠に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート構造物、例えば建築物のみ
ならず河川護岸、砂防ダム、道路改良、宅地造成、擁壁
や土留においても、コンクリートを打ち放した状態のま
まから、美観を良くするためコンクリート表面に凹凸模
様などを形成するコンクリート化粧施工が行われ周囲と
の調和を計る試みが多数行われている。

【０００３】このようなコンクリート表面に凹凸模様な
どの化粧を施す場合には、予め反転した凹凸模様を表面
に形成したコンクリート型枠を用い、これをコンクリー
ト打設用型枠に取り付け、打設されるコンクリートに転
写するようにしている。

【０００４】このようなコンクリート型枠としては、現
場での施工性等を考慮して軽量であり表面に凹凸模様を
形成するのが容易なことから、発泡ポリスチレンで作ら
れた合成樹脂発泡成型体のコンクリート型枠が用いられ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、発泡ポリス
チレンで成形されたコンクリート型枠では、打設された
コンクリートの養生後、コンクリート型枠を取り外す場
合に発泡ポリスチレンがもろいことから割れ易くコンク
リート表面に発泡ポリスチレンの一部が付着する場合が
ある。

【０００６】特に、本物志向が強く住居環境や自然環境
を損なうことがないように転写する凹凸模様のリブや目
地を深くするものの場合には、打設されるコンクリート
の養生による収縮のためコンクリート型枠を取り外すと
きに、特に目地部分に発泡ポリスチレンが付着して残っ
てしまうことが多く、取り外された発泡ポリスチレンも
バラバラになって周囲環境を汚してしまうという問題も
ある。

【０００７】さらに、コンクリート打設の際に過剰にバ
イブレータが使用された場合にはコンクリートへの付着
が一層強固になり、付着した発泡ポリスチレンを取り除
くのに多大な労力を必要とする。

【０００８】このようなコンクリート型枠の取り外し時
の付着の問題のない素材として発泡ポリプロピレンで成
形したコンクリート型枠も使用されているが、コンクリ
ート型枠の発泡成形が加圧成形となり、金型など成形設
備が発泡ポリスチレンの場合に比べて高価になるととも
に、コンクリート型枠自体も高価になるという問題があ
る。

【０００９】この発明は、上記従来技術の課題に鑑みて
なされたもので、目地などの比較的深い凹凸模様などを
付ける場合でも容易にコンクリート表面から取り外すこ
とができ、発泡ポリプロピレン程高価でなく、成形も容
易な合成樹脂発泡コンクリート型枠を提供しようとする
ものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】従来から使用されている
発泡ポリスチレンのコンクリート型枠について、その離
型を向上するため種々の離型剤を使用することも検討し
たが、比較的浅い凹凸模様を形成するコンクリート型枠
に対して有効なものもあるが、目地などのように比較的
深い凹凸模様を形成する場合にまで有効な離型剤を見出
だすことができない。

【００１１】そこで、コンクリート型枠として必要な特
性を種々検討したところ、コンクリート表面への付着が
発泡ポリスチレンがもろく、離型する際に引き剥がそう
とすると、バラバラに壊れてしまい、特に目地部分など
のコンクリートに挾まれた部分の離型が難しくなること
から、発泡ポリスチレンの剛性を向上することおよびあ
る程度曲げても破断せずにに引き剥がすことができるよ
うな特性に変えることができれば良いことが分かった。

【００１２】このため、本願発明の請求項１記載の合成
樹脂発泡コンクリート型枠の具体的な構成は、５〜５０
重量％のゴム成分を含有してなる発泡スチレン系樹脂粒
子を型内で発泡させて成形してなることを特徴とするも
のである。

【００１３】この合成樹脂発泡コンクリート型枠によれ
ば、５〜５０重量％のゴム成分を含有させた発泡スチレ
ン系樹脂粒子を型内で発泡させてコンクリート型枠とす
るようにしており、ゴム成分の含有により曲げ易く、粘
りも向上し、離型が容易にできるようにしている。

【００１４】また、この発明の請求項２記載の合成樹脂
発泡コンクリート型枠は、請求項１記載の構成に加え、
前記合成樹脂発泡コンクリート型枠の密度が１７〜３５
ｋｇ／ｍ3 であることを特徴とするものである。

【００１５】この合成樹脂発泡コンクリート型枠によれ
ば、密度を１７〜３５ｋｇ／ｍ3 の範囲とするようにし
ており、密度が高く粒子径が小さくなると発泡倍率も小
さくなり、曲げ易さが小さくなる一方、密度が低く粒子
径が大きくなると、発泡成形の際に意匠によっては目地
部分への発泡スチレン系樹脂粒子の充填性が悪くなって
所望のコンクリート型枠を成形できなくなる問題が生じ
ないようにしている。

【００１６】また、密度が１７ｋｇ／ｍ3 未満である、
合成樹脂発泡コンクリート型枠を使用すると、コンクリ
ート打設の際に生じる側圧によって、型枠が圧縮変形を
おこして、所望の凹凸模様を形成できない場合がある。
密度が３５ｋｇ／ｍ3 を超えると、型枠自体の重量が大
きくなり、施工性等が低下する。

【００１７】ここで発泡スチレン系樹脂粒子とは、スチ
レン系樹脂とゴム成分とからなる発泡粒子をいい、ゴム
成分としてはスチレンモノマーに対して溶解性のあるＳ
ＢＲやＩＩＲのほか、ポリスチレンと相溶するＥＰＴ、
ＥＶＡ、ＡＢＳなどが用いられる。

【００１８】このようなゴム成分の含有により、発泡成
形されたコンクリート型枠は、曲げ易さ及び粘りが向上
し、コンクリート表面からの離型が容易になるが、ゴム
成分が５重量％未満では、ゴム成分を入れた効果が僅か
となり、圧縮強度は変わるものの曲げ易さはさほど変わ
らなくなってしまう。

【００１９】一方、ゴム成分が多くなると、発泡粒子の
形成が難しく、また得られる粒子からの発泡剤の逃散に
より発泡倍率が低くなって軽量化されたコンクリート型
枠を得られ難くなることから５０重量％以下にする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて詳細に説明する。

【００２１】この発明の合成樹脂発泡コンクリート型枠
に用いられる発泡スチレン系樹脂粒子はポリスチレン系
樹脂と５〜５０重量％のゴム成分とから成る発泡ビーズ
であり、懸濁重合法や押出ペレット法などによって得ら
れる。

【００２２】この懸濁重合法では、スチレンモノマー
に、ゴム成分としてスチレンモノマーに対して溶解性の
あるＳＢＲやＩＩＲなどを５〜５０重量％入れ、重合反
応させ、粒子状のポリスチレン樹脂を得た後、ペンタン
などを含浸して発泡剤入りの発泡ビーズを得る。

【００２３】例えば、ゴムを粉砕して粒状あるいは５〜
１０mmの小片状にし、予めスチレンモノマーに５〜５０
重量％添加する。

【００２４】この後、重合開始剤、分散剤、純水を順次
添加し、重合反応させ、粒子状のゴム入りポリスチレン
樹脂を得る。

【００２５】次いで、ペンタンを圧力下で含浸し、発泡
剤入りのビーズを得る。また、押出ペレット法では、ポ
リスチレン樹脂と、ゴム成分として相溶化剤を用い、ま
たは用いずともポリスチレンと相溶するエラストマー、
例えばＳＢＲやＩＩＲのほかＥＰＴ、ＥＶＡ、ＡＢＳ等
のいずれか５〜５０重量％とを押出機にて混練し、途中
よりペンタンなどを圧入しつつ混練し、これをストラン
ド状に押出して裁断して発泡剤入りの発泡ビーズを得
る。

【００２６】例えば、スチレン樹脂と５〜５０重量％の
ゴム粉砕粒を押出機にて混練し、途中よりペンタンを圧
入しつつ混練し、これをダイスよりストランド状に押し
出し、冷却固化後、ペレタイザーにより、所望の発泡剤
入りペレットを得る。

【００２７】さらに、押出ペレット法では、発泡剤であ
るペンタンなどを押出し途中に圧入せず、裁断してペレ
ットを得た後、ペンタンなどを含浸して発泡剤入りの発
泡ビーズを得ることもできる。

【００２８】こうして得られたゴム成分を含有するポリ
スチレン系の発泡剤入りビーズを用い、従来同様、蒸気
による予備発泡の後、金型に充填し、蒸気を注入して合
成樹脂発泡コンクリート型枠を成形する。

【００２９】これらのいずれの方法によってもゴム成分
を含有するポリスチレン系の発泡剤入りビーズを得るこ
とができ、ビーズの大きさを調整することが可能である
が、発泡剤の含有量を確保するためには、ゴム成分を含
有しない通常のポリスチレン系の発泡ビーズに比べて大
きめの方が良く、ゴム成分の含有量が多くなるにしたが
ってビーズの大きさを大きくして均一な発泡ができるよ
うにする方が良い。

【００３０】また、ゴム成分の添加により、発泡成形さ
れたコンクリート型枠は、曲げ易さ及び粘りが向上し、
コンクリート表面からの離型が容易になるが、ゴム成分
が５重量％未満では、ゴム成分を入れた効果が僅かとな
り、圧縮強度は変わるものの曲げ易さはさほど変わらな
くなってしまう一方、ゴム成分が多くなると、発泡ビー
ズ得ることが難しく、また得られる発泡ビーズからの発
泡剤の逃散により発泡倍率が低くなって軽量化されたコ
ンクリート型枠を得られ難くなることから５０重量％以
下にする。

【００３１】さらに、ゴム成分が多すぎると、ゴム成分
の種類によっては、コンクリートの反応熱に対するコン
クリート型枠としての耐熱性が劣り、コンクリート型枠
自体の曲げ易さおよび粘りは改良されてもコンクリート
表面からの離型が難しくなってしまうという新たな問題
が生じることもある。

【００３２】また、ゴム成分が多くなると、圧縮強度が
低くなり、コンクリート型枠の圧縮変形が大きくなって
しまう。

【００３３】これらからゴム成分の含有量は５〜５０重
量％の範囲とされ、好ましくは７〜２０重量％が最適で
ある。

【００３４】また、このようなゴム成分を含む有するポ
リ発泡スチレン系樹脂粒子を用いて発泡成形されたコン
クリート型枠では、発泡後の粒子径が小さい場合には、
発泡倍率が小さくなってコンクリート型枠の曲げ易さが
小さくなる一方、発泡後の粒子径が大きすぎると、コン
クリート型枠に形成する反転模様によっては成形型の細
かい凹凸模様部分や目地部分への充填性が悪くなって所
望の製品コンクリート型枠を得ることができなくなるこ
とから、粒子径と相俟って製品コンクリート型枠の密度
が１７〜３５ｋｇ／ｍ3 の範囲とするのが好ましい。

【００３５】こうして得られた合成樹脂発泡コンクリー
ト型枠は、コンクリート打設用型枠に取付けられて使用
され、コンクリートが打設されて凹凸模様などが反転転
写され、コンクリート表面に化粧が施される。

【００３６】このようなコンクリート型枠へのコンクリ
ートの打設前に予め離型剤を塗布するようにすれば、一
層コンクリート型枠の離型を容易に行うことができる。

【００３７】また、この合成樹脂発泡コンクリート型枠
は曲げ易く粘りもあるので、平坦面への化粧を施す場合
に限らず、曲げて取付けるようにして曲面への化粧を施
すことも可能となる。

【００３８】さらに、発泡ポリスチレンを主成分として
発泡成形することから、これまでの発泡ポリスチレンと
同様の設備で成形することができ、発泡ポリプロピレン
を用いたコンクリート型枠の場合に比べて安価に製作す
ることができる。

【００３９】

【実施例】以下、本発明の実施例、比較例を述べる。

【００４０】（実施例１）容量１０Ｌ（リットル）のオ
ートクレーブ中に、スチレン８．８kg、ブタジエンスチ
レンゴム（ＳＢＲ）０．４７kg（５重量％）、ｔ−ドデ
シルメルカプタン１ｇを加え、３００rpm で撹拌しなが
ら昇温し、１１０℃で５時間重合を行った。次いで、容
量２５Ｌのオートクレーブ中に純水１５kg、ドデシルベ
ンゼンスルフォン酸ナトリウム０．１５ｇ、第三リン酸
カルシウム１００ｇを仕込み、２００ｒｐｍで撹拌して
いる中に、ｔ−ブチルパーベンゾエート１０ｇを加えた
前記予備重合液を加え、１２５℃で５時間、１４０℃で
２時間重合を行った。その後、中和、脱水乾燥した後、
押出機によりペレット形状としてスチレン系樹脂粒子を
得た。

【００４１】次に、純水３．５kg、ポリビニルアルコー
ル０．４ｇ、ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム
３．５ｇをミキサーにて乳化させ、容量１０Ｌのオート
クレーブに仕込み、さらに得られたスチレン系樹脂粒子
３kgとペンタン２７０ｇを入れ、１００℃で４時間加熱
撹拌することにより該粒子にペンタンを含浸させた。次
いで、水洗、脱水、乾燥を行い、発泡スチレン系樹脂粒
子を得た。

【００４２】この発泡スチレン系樹脂粒子を１０℃で６
日間保存した後、スチームで嵩倍率を４０倍に予備発泡
し、これを１日放置した。次いで、真空装置付き成形機
に備えられた９００×９００mm、ベース厚さ１０mm、枠
厚さ６０mmのコンクリート型枠成形用金型に上記予備発
泡した発泡スチレン系樹脂粒子を充填し、これにスチー
ムを注入して合成樹脂発泡コンクリート型枠を得た。

【００４３】この合成樹脂発泡コンクリート型枠の平均
粒子径は３mmであり、密度は２５kg／m3であった。

【００４４】この合成樹脂発泡コンクリート型枠のコン
クリート表面からの離型性の良否を判定するためテスト
ピースとして長さ２００mm、幅２５mm、厚さ１０mmのも
のを作り、図１に試験の概要を示すように、基端を固定
したテストピース１の長さ方向中央下面に直径８mmのパ
イプ２を当て、先端に荷重をかけて曲げ、破断する最大
曲げ角度を計測したところ８５度であった。

【００４５】これらの測定結果を表１に示す。

【００４６】

【表１】 （実施例２）容量１０Ｌ（リットル）のオートクレーブ
中に、スチレン８．８kg、ブタジエンスチレンゴム（Ｓ
ＢＲ）１．５５kg（１５重量％）として重合を行った以
外は実施例１と同様にした。その平均粒子径および密度
と最大曲げ角度との計測結果を表１に示した。

【００４７】（実施例３）容量１０Ｌ（リットル）のオ
ートクレーブ中に、スチレン８．８kg、ブタジエンスチ
レンゴム（ＳＢＲ）１０．７６kg（５５重量％）として
重合を行った以外は実施例１と同様にした。その平均粒
子径および密度と最大曲げ角度との計測結果を表１に示
した。

【００４８】（比較例１）容量１０Ｌ（リットル）のオ
ートクレープ中に、スチレン８．８kgのみとして重合を
行った以外は実施例１と同様にし、平均粒子が５mmとな
るように発泡成形して一般ポリスチレンのコンクリート
型枠を作った。その密度と最大曲げ角度との計測結果を
表１に示した。

【００４９】（比較例２）容量１０Ｌ（リットル）のオ
ートクレープ中に、スチレン８．８kgのみとして重合を
行った以外は実施例１と同様にし、平均粒子が２mmとな
るように発泡成形して一般ポリスチレンのコンクリート
型枠を作った。その密度と最大曲げ角度との計測結果を
表１に示した。

【００５０】以上の実施例および比較例からゴム成分の
含有量が増えるほど、最大曲げ角度が大きくなり、曲げ
易く、粘りがあることが分かる。

【００５１】したがって、コンクリート表面から離型す
る場合にコンクリート型枠が細かく割れずに剥がすこと
ができるようになった。

【００５２】また、ゴム成分と一般ポリスチレンとの比
較から発泡後の平均粒子径が大きい方がより弾性が増
し、曲げ易くなっていることも分かる。

【００５３】さらに、これら実施例１〜３および比較例
１，２で作ったコンクリート型枠を用い、図２に概要を
示すように、実際にコンクリート３を打設・養生後、合
成樹脂発泡コンクリート型枠４および発泡ポリスチレン
型枠５を取り外したが、いずれの実施例の場合の合成樹
脂発泡コンクリート型枠４もコンクリート型枠を曲げる
ようにしてコンクリート３の表面から引き剥がすことが
でき、コンクリート型枠が１〜２箇所割れるだけで離型
することができた。

【００５４】一方、比較例１，２の発泡ポリスチレン型
枠５の場合には、コンクリート表面から型枠を引き剥が
そうとすると、型枠に曲げによる強度がないために、型
枠が細かく割れてしまい、容易に型枠すべてを取り除く
ことができなかった。また、コンクリートの凹凸模様形
成面や目地部分に型枠の残骸が付着して残ってしまっ
た。

【００５５】

【発明の効果】以上、実施の形態とともに具体的に説明
したようにこの発明の請求項１記載の合成樹脂発泡コン
クリート型枠によれば、５〜５０重量％のゴム成分を含
有させた発泡スチレン系樹脂粒子を型内で発泡させてコ
ンクリート型枠とするようにしたので、ゴム成分の含有
により曲げ易く、粘りも向上し、離型の際にバラバラに
割れることもなく容易に離型することができ、目地部分
などに付着させずに取り除くことができる。

【００５６】また、ゴム成分を含有する発泡スチレン系
樹脂粒子を発泡成形するので、通常のポリスチレンを用
いる発泡成形設備をそのまま使用することができ、ポリ
プロピレンを用いる場合のような加圧成形を行うための
高価な設備を必要とせず、安価に成形することができ
る。

【００５７】さらに、この合成樹脂発泡コンクリート型
枠では、曲げ易く粘りも向上したので、ある程度湾曲さ
せてコンクリート打設用型枠に取付けることも可能とな
り、曲面に化粧を施す場合にもそのまま適用することが
でき、適用範囲を拡大することができる。

【００５８】また、この発明の請求項２記載の合成樹脂
発泡コンクリート型枠によれば、密度を１７〜３５ｋｇ
／ｍ3 の範囲とするようにしたので、ゴム成分の添加に
よっても従来の発泡ポリスチレンの型枠と同様の軽量化
を図るとともに、離型性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の合成樹脂発泡コンクリート型枠の一
実施の形態にかかる曲げ易さの試験の概要を示す説明図
である。

【図２】この発明の合成樹脂発泡コンクリート型枠の一
実施の形態にかかる離型性の試験の概要を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１ テストピース ２ パイプ ３ コンクリート ４ 合成樹脂発泡コンクリート型枠 ５ 発泡ポリスチレン型枠

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ５〜５０重量％のゴム成分を含有してな
   る発泡スチレン系樹脂粒子を型内で発泡させて成形して
   なることを特徴とする合成樹脂発泡コンクリート型枠。
2. 【請求項２】 前記合成樹脂発泡コンクリート型枠の密
   度が１７〜３５ｋｇ／ｍ3 であることを特徴とする請求
   項１記載の合成樹脂発泡コンクリート型枠。