建築結構物的保護用片狀物及其保護方法
2023-06-04 01:00:41 2
專利名稱：建築結構物的保護用片狀物及其保護方法
技術領域：
本發明涉及用於保護由混凝土或者鋼結構物等構成的土木結構物或建築結構物的保護用片狀物，例如鐵路和道路的橋梁、隧道、煙筒、高樓的保護用片狀物及使用該保護用片狀物的保護方法。
背景技術：
以往，對於混凝土結構物如混凝土成型得到的橋梁、隧道、煙筒等，外力長年的反覆作用和水的浸入、氣溫的變化等是引起龜裂產生、導致朽化的原因。同時，即使為了防止生鏽而在鋼結構物表面塗漆，但常年氣溫的變化和振蕩等原因引起的塗層老化成為了浸水和朽化的原因。對於以往在混凝土中產生的龜裂，是通過注入修復劑和進行塗漆等方法形成防水層等來進行修補的。對於鋼結構物的修復，是通過再次刷漆等方法來進行修補的。
特開2002-256707是現有技術中公開的另一個技術，其中涉及對混凝土結構物的修復和加強用的片狀物以及用於混凝土結構物的修復和加強的方法。
下面，基於圖5對其進行說明，其中，4是修復·加強用片狀物，其粘貼在混凝土結構物5上。上述修復·加強用片狀物4是如下形成的，在作為保護層4a的聚氟乙烯樹脂膜上塗布作為層疊用膠粘劑4b的聚氨酯類2液固化型膠粘劑，乾燥後疊加作為加強層4c的維尼綸三相網狀物和作為粘貼層4d的由聚酯纖維組成的紡粘型非織布，進行乾式層合，形成上述修復·加強用片狀物4，利用現場用的施工用膠粘劑4e將所述片狀物4貼在混凝土結構物5上。
例如，通過圓盤砂紙打磨機等在混凝土結構物5的表面進行水泥翻沫處理以及整平以後，塗底層塗料，乾燥後在該表面塗布作為施工用膠粘劑4e的環氧樹脂膠粘劑。通過上述的混凝土結構物5的修復·加強用片狀物4的粘貼層4d在該表面粘貼上述的混凝土結構物5的修復·加強用片狀物4。施工用膠粘劑4e被粘貼層4d浸漬固化後，混凝土結構物5的修復·加強用片狀物4牢固地粘接在混凝土結構物5的表面。
專利文獻1特開2002-256707發明專利公開公報發明內容現有技術的構成和作用如上所述，所以存在下面的課題。
現有的修復施工方法中，特別是對於鐵路和道路的橋梁、箱型涵洞(box culvert)等上持續或者間斷地產生應力的部位，常年維持修補難免增大用於維修的費用，同時，水的浸入和龜裂的復發也是不可避免的，在土木結構物及建築結構物中，例如，在混凝土結構物和鋼結構物的塗層表面產生的龜裂持續存在的話，由於氣溫的變化、沉降的不同、鹼性骨料的反應等而在結構構件中產生應力，在該應力的作用下，龜裂復發或擴大，並且雨水等從龜裂部位漏水引發結構主體鋼筋或者預應力鋼筋等鋼材的腐蝕，另外，龜裂部位浸入的雨水等的凍結融化使混凝土受到破壞，存在結構構件的耐久性明顯下降的問題。同時，特別是對於混凝土結構物來說，存在誘發混凝土片脫落的問題。
同時，上述現有技術中的特開2002-256707公開的技術中，粘貼在上述混凝土結構物5上面的修復·加強用片狀物4是多層結構，層疊了各種層，例如保護層4a或者膠粘劑4b、加強層4c或者粘貼層4d等，這種多層層疊順序和施工方法複雜且需要較高的技術，同時存在會延長修復工期的問題。而且，在上述混凝土結構物5上面粘貼該修復·加強片狀物4時，由於該修復·加強用片狀物4有一定的厚度而且該修復·加強用片狀物4自身沒有所謂稱為膠粘感的粘著感，從根本上說此時存在的問題是不能防止配置在下部的上述混凝土結構物5的表面產生龜裂現象。
本發明涉及的土木結構物和建築結構物的保護用片狀物、以及使用了該保護用片狀物的保護方法，其目的是提供可解決上述問題的保護用片狀物以及使用該保護用片狀物的保護方法實施土木結構物及建築結構物的防水處理，在建築結構物表面粘貼保護用片狀物，保護其表面。其根據下面的構成和方法完成。
即，第1項發明是粘貼在土木結構物及建築結構物表面使用的保護用片狀物，其特徵在於，所述保護用片狀物含有感壓膠粘劑層。
第2項發明是粘貼在土木結構物及建築結構物表面使用的保護用片狀物，其特徵在於，在耐候性膜基材的單面有感壓膠粘劑層。
第3項發明是如第2項發明所述的保護用片狀物，其特徵在於，耐候性膜基材是含氟樹脂膜。
第4項發明是如第1、2或3項所述的保護用片狀物，其特徵在於，構成感壓膠粘劑層的感壓性膠粘劑含有由(甲基)丙烯酸烷基酯作為主要單體的(共)聚合物，感壓膠粘劑層的厚度為0.05mm～5.0mm。
第5項發明是如第1、2、3或4所述的保護用片狀物，其特徵在於，構成感壓膠粘劑層的感壓性膠粘劑由以(甲基)丙烯酸烷基酯作為主要單體的(共)聚合物構成，並且所述感壓性膠粘劑中至少添加有1種無機或者有機填充劑。
第6項發明是如第5項所述的保護用片狀物，其特徵在於，無機或者機填充劑是中空狀微小球狀體。
第7項發明是如第1、2、3或4所述的保護用片狀物，其特徵在於，構成感壓膠粘劑層的感壓性膠粘劑由以(甲基)丙烯酸烷基酯作為主要單體的(共)聚合物構成，所述感壓性膠粘劑中同時含有平均氣泡徑為50μm～500μm的氣泡。
第8項發明是如第1、2、3或4所述的保護用片狀物，其特徵在於，構成感壓膠粘劑層的感壓性膠粘劑由以(甲基)丙烯酸烷基酯作為主要單體的(共)聚合物構成，並且所述感壓性膠粘劑中同時含有中空狀微小的球狀體和平均氣泡徑為50μm～500μm的氣泡。
第9項發明的特徵在於，在土木結構物及建築結構物表面粘貼上述第1、2、3、4、5、6、7或8所述的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物。
第10項發明的特徵在於，在土木結構物及建築結構物的幾乎整個面粘貼上述第1、2、3、4、5、6、7或8所述的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物。
第11項發明的特徵在於，在土木結構物及建築結構物的表面設置至少一層塗料或底層塗料或是膩子等有機覆蓋層，並且在它的表面粘貼上述第1、2、3、4、5、6、7或8中所述的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物。
第12項發明的特徵在於，在土木結構物及建築結構物表面粘貼上述第1項所述的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物，並且在它的表面粘貼耐候性膜。
第13項發明的特徵在於，在土木結構物及建築結構物的幾乎整個面粘貼上述第1項所述的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物，並且在它的表面粘貼耐候性膜。
本發明涉及的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物及使用了該保護用片狀物的保護方法具有上述的構成和作用，所以具有下面的效果。
對於以往通過注入法防止龜裂或修復龜裂的方法來說，特別是鐵路和道路的橋梁、箱式涵洞等上持續或者間斷地產生應力的部位，常年維修難免增加維修的費用，並且，龜裂等的復發是不可避免的，如果在混凝土結構物或鋼結構物的塗層面產生的龜裂持續存在，那麼因氣溫的變化、沉降的不同、鹼性骨料的反應等而在結構構件中產生的應力會引發龜裂復發或使龜裂擴大，雨水等從該龜裂部位漏水而引起對構成結構構件的主體鋼筋或者預應力鋼材等鋼材的腐蝕，並且由於龜裂部位浸入的雨水等的凍結融化而導致混凝土受到破壞，結構構件的耐久性明顯下降，同時，對於混凝土結構物來說，會誘發混凝土片的脫落。但是，本發明的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物及使用了該保護用片狀物的保護方法，通過使用該保護用片狀物，可以防止或者修復土木結構物及建築結構物例如混凝土及鋼結構構件或其塗層面等發生的龜裂，而且在防止雨水等的漏水的同時，通過感壓膠粘劑的柔軟性和對應力的緩衝性，具有可以提高結構構件的耐久性的效果。
同時，本發明的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物及使用了該保護用片狀物的保護方法，通過在混凝土結構物的露出部分的近整個面粘貼保護用片狀物，經過很多年仍然可以發揮防水、保護的功能。
圖1是表示本發明涉及的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物及使用了該保護用片狀物的保護方法中的實施方式的一個例子的結構簡圖。
圖2是表示本發明涉及的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物及使用了該保護用片狀物的保護方法中的實施方式的另一個例子的結構簡圖。
圖3是表示本發明涉及的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物及使用了該保護用片狀物的保護方法的具體的一個實施例、保護用片狀物的結構圖。其試驗條件如表1所示，其附著試驗的數據如表3所示，其龜裂隨動性試驗的數據如表4所示。
圖4是表示本發明涉及的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物及使用了該保護用片狀物的保護方法的具體的另一個實施例的結構圖。其試驗條件如表2所示，其第1龜裂隨動性試驗的數據如表5所示，其第2龜裂隨動性試驗的數據如表6所示。
圖5是表示現有技術中修補·增強片狀物粘貼在混凝土結構物上面的狀態的截面圖。
符號說明1土木結構物及建築結構物(混凝土)1a土木結構物及建築結構物的表面2保護用片狀物2a耐候性含氟膜2b感壓膠粘劑層(感壓膠粘片狀物)2c底層塗料2d膩子材料
具體實施例方式
下面，基於附圖對本發明涉及的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物及使用該保護用片狀物的保護方法的實施方式進行詳細說明。
圖1中，1是土木結構物及建築結構物，譬如混凝土結構物或是鋼結構物等。2是粘貼在上述土木結構物及建築結構物1的表面1a的保護用片狀物。另外，如圖2所示，上述保護用片狀物2例如由耐候性膜2a、和在該耐候性膜2a的單面形成的感壓膠粘劑層2b即感壓膠粘片狀物構成。
本發明中，土木結構物和建築結構物1是指含有混凝土結構物及鋼結構物的土木結構物及建築結構物1的全體。所謂混凝土結構物及鋼結構物，是指任意的混凝土結構物及鋼結構物，例如是指使用了混凝土和鋼筋·鋼骨·預應力鋼材等的各種結構物，例如鐵路和道路的橋梁、隧道、煙筒、高樓等，對其具體的對象並沒有特別限定。
本發明所謂「保護」是指對土木結構物及建築結構物1的保護，譬如，對混凝土結構物的混凝土表面1a的保護、對鋼結構物的鋼骨等表面的保護。另外，除去混凝土和鋼骨直接露出表面的情況，在混凝土表面1a和鋼骨等的表面可以進行表面處理，例如可以在混凝土表面1a和鋼骨等的表面進行刷漆等表面處理。
另外，所謂本發明的保護用片狀物2是經過例如1年以上的長時間可以與混凝土結構物及鋼結構物形成一體的膜狀或者片狀構件，不是為了在進行修補或建築等該建築期間對土木結構物及建築結構物1例如混凝土結構物及鋼結構物一時地保護而使用的構件。
本發明中的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物(以下簡稱為保護用片狀物)2例如粘貼在混凝土結構物及鋼結構物的表面1a上使用，其特徵在於，上述保護用片狀物2具有感壓膠粘劑層2b或者感壓膠粘片狀物。
此處，所謂感壓膠粘劑層2b含有將後面敘述的組合物構成的感壓性膠粘劑製成片狀或膜狀而得到的感壓膠粘片狀物，其在常溫例如23℃具有作為膠粘感的粘著感。本發明的保護用片狀物2利用上述膠粘劑層2b的粘著感，其可單獨粘貼在土木結構物及建築結構物1例如混凝土結構物及鋼結構物的表面。
構成本發明的保護用片狀物2的感壓膠粘劑層2b或感壓膠粘片狀物顯示出粘性彈性體的性質，通過粘貼在表面老化或者發生龜裂的土木結構物及建築結構物1例如混凝土結構物上，可以防止雨水等向混凝土內部的滲透、侵入，並且即使粘貼後產生龜裂或現存的龜裂加深等情況仍具有防水功能，藉此可以有效地防止土木結構物及建築結構物1例如混凝土結構物的老化。再者，有時也在新的土木結構物及建築結構物1例如混凝土結構物上進行粘貼。通過在塗飾過的鋼結構物上進行粘貼而得到耐候性並可以有效防止鋼結構物的老化。再者，有時也在沒有實施塗飾的鋼結構物上進行粘貼。
本發明中，對於構成感壓膠粘劑層2b或構成感壓膠粘片狀物的感壓性膠粘劑的具體的材料，並沒有特別限定，例如可以使用丙烯酸類感壓性膠粘劑、橡膠類感壓性膠粘劑、矽酮類感壓性膠粘劑等適宜的感壓性膠粘劑。
本發明中，特別是從需要長期的保護機能方面考慮，特別優選使用丙烯酸類感壓性膠粘劑。
丙烯酸類感壓性膠粘劑中，主要成分是(甲基)丙烯酸類(共)聚合物，通過調整該單體組成，能容易地形成對混凝土及鋼結構物的膠粘性、耐水性及耐候性非常優異的膠粘劑層2b。
作為丙烯酸類感壓性膠粘劑，使用如下述通式1所示的(甲基)丙烯酸烷基酯為主要單體的(甲基)丙烯酸類(共)聚合物，例如含有(甲基)丙烯酸類聚合物作為主要成分。此處，所謂(甲基)丙烯酸烷基酯是丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯的總稱。再者，所謂(甲基)丙烯酸類(共)聚合物，是指(甲基)丙烯酸烷基酯的單獨聚合物(均聚物)、和(甲基)丙烯酸烷基酯與其他單體的共聚物。
通式(1)CH2＝C(R1)COOR2式中，R1是氫原子或者甲基，R2表示碳原子數為2～14的烷基。
作為上述R2，可以舉出例如乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、異戊基、己基、庚基、2-乙基己基、異辛基、異壬基、異癸基等。作為R2，特別優選丁基、2-乙基己基等碳原子數為2～10的烷基。上述(甲基)丙烯酸烷基酯可以單獨使用，也可以組合2種或2種以上使用。此處，(甲基)丙烯酸類共聚物中的(甲基)丙烯酸烷基酯的含量例如大於等於構成共聚物的全部單體的60重量％，且上限為99重量％，優選大於等於80重量％。
(甲基)丙烯酸類共聚合物中，作為(甲基)丙烯酸烷基酯以外的共聚成分(單體)，可以使用含有極性基團的單體、多官能性單體或其他的可共聚的單體，以提高對被粘物的膠粘力、提高感壓膠粘劑的凝集力。
作為上述含有極性基團的單體，例如可以舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸、巴豆酸、馬來酸酐等含有羧基的單體或者其酸酐；(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯等含有羥基的單體；(甲基)丙烯醯胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-丁氧甲基(甲基)丙烯醯胺等含有醯胺基的單體；(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁氨基乙酯等含氨基的單體；(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等含有縮水甘油基的單體；(甲基)丙烯腈、N-(甲基)丙烯醯基嗎啉、N-乙烯基-2-吡咯烷酮等。其中，特別優選丙烯酸等含有羧基的單體或者其酸酐等。上述的含有極性基團的單體可以使用1種或者使用2種或2種以上。
上述含有極性基團的單體的使用量為構成共聚物的全部單體的1重量％～30重量％、優選為3～20重量％。現在可以判斷的是如果含有極性基團的單體的含量超過30重量％，就會出現凝集力過高的傾向，有時也會出現感壓膠粘性下降的情況，當不到1重量％時，難以得到共聚的效果。
作為上述多官能性單體，例如可以使用己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、烯丙基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基(甲基)丙烯酸酯、二乙烯基苯等。
相對上述(甲基)丙烯酸烷基酯為100重量份，上述多官能性單體的使用量為0.01重量份～2.0重量份，優選為0.02重量份～1.0重量份。如果上述多官能性單體的量大於2.0重量份，則出現凝集力變得過高的傾向，有時感壓膠粘性下降，在所述用量小於0.01重量份時很難得到共聚的效果。
作為上述的其他的可共聚單體，例如可以舉出(甲基)丙烯酸甲酯；醋酸乙烯酯等乙烯酯類；苯乙烯、乙烯基甲苯等芳香族乙烯基化合物；環戊基(甲基)丙烯酸酯、異冰片基(甲基)丙烯酸酯等環式醇的(甲基)丙烯酸酯類等。這些共聚合性單體也可使用一種或者使用2種或2種以上。
本發明使用的丙烯酸類感壓性膠粘劑中，可根據需要配合聚合調節劑，如十二烷基硫醇、巰基乙酸；用以調節膠粘力或凝集力的交聯劑，如多官能性環氧化合物、多官能性異氰酸酯類化合物、多官能性三聚氰胺類化合物；含有多官能性化合物的交聯調節劑等，如二乙烯基苯、乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三異丁烯酸酯。適當地決定其添加量，通常每100重量份單體成分中，這些調節劑的添加量小於等於50重量份，特別優選小於等於10重量份。
(甲基)丙烯酸類(共)聚合物的聚合時，可以採用適當的聚合方法，例如使用熱聚合引發劑利用熱量進行聚合的方法、使用光聚合引發劑利用活性能量光線(紫外線·電子射線等)進行聚合的方法等。因為具有可以縮短聚合時間等優點，優選使用活性能量光線進行聚合。
熱聚合引發劑可以使用過氧化苯甲醯、2，2′-偶氮二異丁腈等。
光聚合引發劑包括苯偶因甲基醚、苯偶因異丙基醚、2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙烷-1-酮等苯偶因醚；甲氧基苯甲基醚等帶取代的苯偶因醚；2，2-二乙氧基乙醯苯，2，2-二甲氧基-2-苯基乙醯苯、1-羥基-環己基-苯基-酮等有取代的乙醯苯；2-甲基-2-羥基丙醯苯等帶取代的α-酮醇；2-萘磺醯氯等芳香族磺醯氯；1-苯基-1，1-丙二酮-2-(o-乙氧羰基)-肟等光活性肟等。
對於這些聚合引發劑，相對於100重量份上述(甲基)丙烯酸酯單體，通常按0.01重量份～5重量份，優選按0.1重量份～3重量份的比例使用。
同時，本發明中，在上述丙烯酸類感壓性膠粘劑中，(1)配合無機或者有機填充劑，或者(2)作為無機或者有機填充劑，使用中空狀微小球狀體，或者(3)混合平均氣泡直徑為50μm～500μm的氣泡，或者(4)同時含有中空微小球狀體和平均氣泡徑為50μm～500μm的氣泡，藉此，可以進一步提高保護用片狀物2或感壓膠粘劑層2b的柔軟性和對應力的緩衝性，特別是在對如鐵路和道路的橋梁、隧道的內壁那樣時常或者斷斷續續地發生振蕩的部位的保護中，能使對土木結構物及建築結構物1例如混凝土及鋼結構物的保護機能及耐久性進一步得到增強。
上述的無機填充劑，例如是碳酸鈣、二氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、粘土等，作為有機填充劑，例如可以使用聚乙烯、聚酯、聚苯乙烯粉末等，但無機填充劑或有機填充劑均不限於此。
對於每100重量份丙烯酸類(共)聚合物，這些無機填充劑和有機填充劑的添加量為0.5重量份～20重量份，優選為5重量份～15重量份。
本發明中，作為上述無機填充劑和有機填充劑，優選使用形狀為中空微小球狀體的材料。
通過在感壓性膠粘劑中添加無機填充劑、有機填充劑或者中空狀微小球狀體，可以增加所述柔軟性和對應力的緩衝性，並且還能提高感壓膠粘劑層的剪切膠粘力，從而在土木結構物及建築結構物1即混凝土結構物等的垂直部分粘貼施用保護用片狀物2時可以發揮提高膠粘性的效果。
作為中空微小球狀體，可以使用平均粒徑為5μm～200μm的中空玻璃球、氧化鋁中空球、陶瓷中空球等無機中空微小球狀體、偏氯乙烯中空球、丙烯酸類中空球等有機中空微小球狀體。使用的這些中空微小球狀體的平均粒徑為5μm～200μm，優選為10μm～100μm。
再者，本發明中，中空微小球狀體的平均粒徑是採用雷射衍射方法的粒度分布計測量的值。並且，可以使用密度為0.1g/cm3～0.8g/cm3、優選0.12g/cm3～0.5g/cm3的中空微小球狀體。密度小於0.1g/cm3時，添加感壓性膠粘劑前體時，這些中空微小球狀體的飛散變嚴重，很難均勻分散。密度大於0.8g/cm3時，增加了保護用片狀物2的重量，產生操作上的問題。
中空微小球狀體的使用量是感壓膠粘劑層10體積％～50體積％、優選15體積％～40體積％。使用量小於10體積％時，不能得到添加的效果，使用量大於50體積％時，膠粘力下降。
當在作為本發明感壓性膠粘劑的感壓膠粘劑層2b中混合平均氣泡徑為50μm～500μm、優選100μm～350μm的氣泡，可以提高等級差別吸收性和絕熱性。感壓性膠粘劑(感壓膠粘劑層)中由於混入了氣泡，作為感壓性膠粘劑的感壓膠粘劑層2b可以具有更好的柔軟性和對應力的緩衝性，特別是對像道路和鐵路的橋梁那樣連續或者斷斷續續地發生振動的土木結構物及建築結構物1非常有效。
對於平均氣泡徑的測定，可以根據X射線CT裝置進行測定。即，首先用X射線CT裝置測定保護用片狀物2樣品。例如安裝在日鐵Elex公司生產的NX-HCP-OT160-1L，拍攝斷層圖像。測定多個層，每幾微米測定至少100層。氣泡徑的測量中，著眼各個氣泡以觀測多個層時的最大值作為該氣泡的氣泡徑，以多個氣泡徑的平均值作為該保護用片狀物2樣品的平均氣泡徑。
作為在感壓性膠粘劑混合氣泡的方法，一般可以利用如下方法在丙烯酸類感壓性膠粘劑中導入氮氣和二氧化碳或者氬氣等惰性氣體，例如利用剪切方式混合氣泡；或者利用微型攪拌機(microblender)、均質攪拌機的氮氣或二氧化碳的鼓泡法等。再者，為了向感壓性膠粘劑中穩定地導入細微的氣泡，可以根據需要加入適當的表面活性劑。為了穩定地導入更細微的氣泡，優選使用含氟表面活性劑。通過熱聚合或UV聚合等方式，將混合有氣泡的丙烯酸類感壓性膠粘劑固化，形成最終的感壓膠粘劑層2b中分散有氣泡分散的狀態。
同時，除了上述成分以外，根據感壓性膠粘劑的種類，本發明的感壓性膠粘劑中還可以含有適宜的添加劑交聯劑，例如多異氰酸酯類交聯劑、矽酮類交聯劑、環氧交聯劑、烷基醚化三聚氰胺類交聯劑等；增粘劑，例如松香衍生物樹脂、多萜樹脂、石油樹脂、油溶性酚醛樹脂等常溫下是固體、半固體或者液態的物質；或者增塑劑、填充劑、防老化劑、抗氧劑；或者顏料、染料等著色劑等。
對於本發明使用的感壓膠粘劑層2b的厚度，由於使用目的的不同而並沒有特別限定，一般為0.05mm～5.0mm，優選為0.2mm～2.0mm，更優選為0.3mm～1.2mm，如果小於0.05mm則不能形成對被粘物充分的膠粘特性，不能充分地吸收被粘物表面的凹凸，在粘貼部產生鼓起的可能性會增高。厚度大於5.0mm時，膠帶的成本增高，缺乏實用性，同時膠帶的重量增加，在操作中產生問題。
同時，向感壓性膠粘劑中導入氣泡時，最終的膠粘劑層2b的厚度優選製成至少是平均氣泡徑的1.5倍厚度。
本發明的保護用片狀物2可以僅由上述的感壓膠粘劑層2b構成，該膠粘劑層2b是由各種感壓性膠粘劑構成的。在這種情況下，如果考慮在現場的施工性，可以在感壓膠粘劑層2b上層積剝離膜(間隔物)，在這種狀態捲成滾筒狀製成卷。這種情況下，作為間隔物，可以使用紙或塑料膜等材料，並且根據需要可以使用在表面例如一面或者兩面塗布矽酮類剝離劑的材料。
如圖2所示，本發明的保護用片狀物2的結構中可以在耐候性膜2a的單面具有上述感壓膠粘劑層2b。通過設置耐候性膜2a，能進一步提高保護用片狀物2的耐候性和長期可靠性。
在本發明中，作為耐候性膜2a，只要該材料在將保護用片狀物2粘貼於混凝土及鋼結構物即土木結構物及建築結構物1後，在短時間內例如不到1個月的時間不出現老化，則對其材質等並沒有特別限定，例如可以使用在聚烯烴類、聚氯乙烯類、聚酯類或丙烯醯尿烷類等各種塑料材料中添加防老化劑、紫外線吸收劑、化學上非活潑性的顏料等形成的膜或片狀物；或者使用各種金屬箔·金屬板等膜·片狀金屬材料；或者使用塑料膜和金屬箔的層積基材；或者使用在塑料膜上蒸鍍金屬形成的膜或纖維基材等。
特別是作為耐候性膜2a，更優選各種含氟樹脂膜。對於含氟樹脂膜並沒有特別限定，例如更優選採用聚氟乙烯或聚四氟乙烯、全氟烷氧基鏈烷、乙烯-四氟乙烯共聚物等。
另外，對於耐候性膜2a的厚度沒有特別限定，例如為5μm～500μm，優選為10μm～200μm，進一步優選為20μm～60μm。
接著，基於圖3到圖4，對土木結構物及建築結構物的保護用片狀物及使用了該保護用片狀物的保護方法等說明如下。圖3、圖4的試驗條件分別如表1、表2所示。
表1
表2
(1)通過對土木結構物及建築結構物1也就是混凝土的表面進行水洗、刷、打磨、噴砂處理等，除去汙漬和附著物。在實施了塗漆的情況下，原則上要除去面漆等老化層，但是當可以確認層間力大於等於該保護用片狀物2的膠粘力時也可以不除去。
(2)使用毛刷、滾刷、空氣噴槍、無氣噴槍等在該混凝土表面均勻地塗布規定量的底層塗料。
(3)在圖3中的底層塗料2c的可使用時間內將該保護用片狀物2粘貼於該底層塗料2c表面。
(4)在粘貼作業時，為了不讓空氣進入該底層塗料2c和該保護用片狀物2的之間，使用輥、脫泡輥(未圖示)等，從該保護用片狀物2中央向端部一邊進行整平一邊進行粘貼。
(5)如果有空氣進入，用注射針頭等極細的針抽掉空氣。
另外，在作為土木結構物及建築結構物1的混凝土的表面具有明顯的凹凸，並且該保護用片狀物2難以與其吻合的情況下，有時在塗布底層塗料後如圖4所示那樣進行膩子處理。
以下對保護(修復)作為已經出現龜裂的土木結構物及建築結構物1的混凝土結構物的方法等進行說明。
(1)用刷子、打磨機等，對混凝土表面龜裂部分的周圍、也就是龜裂處兩側5cm左右，進行表面處理。
(2)塗布底層塗料2c。
(3)將該保護用片狀物2粘貼在經表面處理之處。
(4)在粘貼作業時，為了不讓空氣進入該底層塗料2c和該保護用片狀物2的之間，使用輥、脫泡輥(未圖示)等，一邊進行整平一邊粘貼該保護用片狀物2。
另外，對保護(修復)作為已經發生龜裂的土木結構物及建築結構物1的混凝土結構物的方法進行以下的描述。
(1)沿著龜裂，用很薄地膩子材料2d或膠帶進行密封，同時安裝用於注入的管，將膩子材料2d固化後，通過該管向龜裂處內部注入環氧樹脂類注入材料。
(2)撤去該管。
(3)在底層塗料2c的可使用時間內將該保護用片狀物2粘貼於該底層塗料2c表面。
(4)在粘貼作業時，為了不讓空氣進入該底層塗料2c和該保護用片狀物2的之間，使用輥、脫泡輥(未圖示)等，從該保護用片狀物2中央向端部一邊進行整平一邊進行粘貼。
(5)如果有空氣進入，用注射針頭等極細的針抽掉空氣。
另外，在作為土木結構物及建築結構物1的混凝土的表面具有明顯的凹凸，並且該保護用片狀物2難以與其吻合的情況下，有時在塗布底層塗料後如圖4所示那樣進行膩子處理。
下面，說明本發明的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物及使用了該保護用片狀物的保護方法中應用的保護用片狀物2的各實施例。
實施例1首先製作感壓性膠粘劑。然後，混合單體和光聚合引發劑，作為單體使用90重量份丙烯酸2-乙基己酯、10重量份丙烯酸，作為光聚合引發劑使用0.05重量份イルガキユア一651(商品名，汽巴精化生產)、0.05重量份イルガキユア一184(商品名，汽巴精化生產)，在氮氛圍氣下照射紫外線，得到部分地聚合了的粘稠漿料。
相對100重量份已製成的漿料，添加0.2重量份含氟表面活性劑，進一步相對100重量份漿料添加10重量份(約27體積％)的中空玻璃珠(中空微小球狀體)，商品名セルスタ一Z-27(東海工業(株)生產，真實密度為0.27，平均粒徑為63μm)。
然後，在實施了剝離處理的PET基材(間隔物)上塗布1.0mm厚的上述感壓性膠粘劑，在其上貼合實施了剝離處理的PET基材，以照度約4.0mW/cm2照射10分鐘紫外線(UV光)，得到了厚為1mm的感壓膠粘劑層。
將得到的感壓膠粘劑層2b層疊在厚為38μm的含氟樹脂膜(杜邦生產的TETRAFILM TGH15BL3)，製成目的保護用片狀物2。
其次，基於上述實施例1，進行從圖3到圖4、表1到表6顯示的各種試驗，同時確認對本發明土木結構物及建築結構物的保護用片狀物的評價。
(1)本發明中應用的感壓膠粘片狀物2b的附著強度及對作為土木結構物及建築結構物1的混凝土的龜裂隨動性試驗一般來講，將感壓膠粘片狀物2b直接粘貼在作為土木結構物及建築結構物1的混凝土上的情況下，混凝土的鹼性有時會引起附著性能下降。為此，如圖3所示那樣，以阻斷該混凝土的鹼性為目的而塗布環氧樹脂即底層塗料2c，確認附著力是否下降。如表3所示，進行冷熱反覆操作後確認施加負荷是否保持其性質。
表3附著試驗
試驗結果如表3所示，即使施加負荷，附著強度也幾乎沒有變化。同時，即使對於破壞形態，如表3所示，感壓膠粘片狀物2b或感壓膠粘劑也不會因凝聚破壞而切斷與混凝土的附著。在以能否完全隨龜裂等而變動作為問題的前提下，對於本來就必需的性質，只要塗膜沒有出現破裂、剝落等問題即可。
其次，進行龜裂隨動性試驗將帶有龜裂的供試體上下牽拉，確認感壓膠粘片狀物2b是否隨龜裂而動。同時，施加冷熱反覆的負荷之後，確認其龜裂隨動性。
該試驗結果如表4所示，在20℃其移動量延長大於等於10mm，證明其是對龜裂的隨動性非常好的材料。同時，即使在-20℃的低溫環境下其移動量也大於等於6mm，證明其是在低溫環境下也隨龜裂而變動的材料。
表4龜裂隨動性試驗
(2)貼有本發明中應用的耐候性含氟膜2a的感壓膠粘片狀物2b和作為土木結構物及建築結構物1的混凝土的龜裂隨動性試驗關於第1龜裂隨動性試驗，該試驗在實際的施工中不僅在土木結構物及建築結構物1粘貼感壓膠粘片狀物2b，由於要求耐候性等還粘貼了耐候性含氟膜2a，然後進行與上述(1)同樣的試驗。在耐鹼性及冷熱反覆操作後，也進行同樣的試驗。
試驗結果表明，如表5所示，龜裂隨動性與上述(1)中說明的感壓膠粘片狀物2b同樣出色。同時，證明用柔軟性類型的耐候性含氟膜2a時龜裂隨動性更加出色。
表5第1龜裂隨動性試驗
*拉伸強度(N/mm2)＝負荷(N)/(感壓膠粘片狀物厚1mm×感壓膠粘片狀物寬40mm)作為第2龜裂隨動性試驗，從1.5mm的拉伸狀態反覆2000次±0.5mm的疲勞(3Hz)之後，目測確認塗膜是否破壞，以此進行龜裂隨動性試驗。其結果如表6所示，即使在-10℃，感壓膠粘片狀物2也沒有破裂，龜裂隨動性出色。即使給予了負荷，感壓膠粘片狀物2b也不會破裂，通過將環氧樹脂(底層塗料2c)和耐候性膜2a與感壓膠粘片狀物2b一體化，可以防止感壓膠粘片狀物2b的老化。
表6第2龜裂隨動性試驗
實施例2與實施例1同樣地製作含有漿料、含氟表面活性劑、中空玻璃珠的感壓性膠粘劑組合物，將該感壓性膠粘劑組合物放入燒杯，從底部鼓入氮氣，利用均質攪拌機像咬該氣泡那樣使氣泡混合，得到混合了氣泡的感壓性膠粘劑。接著，利用與實施例1同樣的方法，由根據上述的方法得到的混合有氣泡的感壓性膠粘劑，得到保護用片狀物2。
此時，保護用片狀物2樣品的氣泡的平均氣泡徑為197μm、最大氣泡徑為389μm、標準偏差為70μm。此時，測定中使用的X射線CT裝置是日鐵Elex公司生產的NX-HCP-OT160-1L，在約1mm的角觀察取樣的保護用片狀物2的斷層面，約每3.4μm觀察105層的斷層面，求出31個各氣泡的氣泡徑，算出平均氣泡徑。
並且，得到與實施例1基本同樣的龜裂隨動性、等級差別吸收性及絕熱性的評價結果。
實施例3除了不添加中空玻璃珠以外，按照上述實施例1製成目的保護用片狀物。得到與實施例1基本同樣的龜裂隨動性、等級差別吸收性及絕熱性的評價結果。
實施例4除了不層疊含氟樹脂膜以外，與上述實施例1同樣地操作，得到保護用片狀物2。也就是說，本實施例的保護用片狀物2僅由感壓膠粘劑層或感壓膠粘片狀物2b構成。得到與實施例1基本同樣的龜裂隨動性、等級差別吸收性及絕熱性的評價結果。
另外，對於上述實施例1至實施例4涉及的保護用片狀物2以及使用保護用片狀物2的保護方法的詳細說明與上述的發明的具體實施形態中說明的內容相同，所以省略對其的說明。
在橋梁的混凝土牆欄杆上實施了上述實施例1～4所述的保護用片狀物2。
因為經過了幾年的混凝土表面明顯受到降雨和汽車排出的廢氣的汙染，所以用高壓衝洗清掃表面，其表面的凹凸用打磨機處理削平。同時，用聚合物水泥灰漿對混凝土表面缺損的地方修復斷面。對於因混凝土內部的鋼筋而產生鏽的地方，在周邊部分的混凝土剝落而露出的鋼筋上塗布防鏽材料，然後利用聚合物水泥灰漿進行斷面的復原。然後，使用脫泡輥，在環氧樹脂底層塗料2c的可使用時間內將本發明的保護用片狀物2自混凝土欄杆內面開始按頂部、外側的順序粘貼。另外，該保護用片狀物2之間邊緣重疊，並連續性地覆蓋混凝土的表面。
權利要求
1.土木結構物及建築結構物的保護用片狀物，其是粘貼在土木結構物及建築結構物表面使用的保護用片狀物，其特徵在於，所述保護用片狀物含有感壓膠粘劑層。
2.土木結構物及建築結構物的保護用片狀物，其是粘貼在土木結構物及建築結構物表面使用的保護用片狀物，其在耐候性膜基材的單面具有感壓膠粘劑層。
3.如權利要求2所述的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物，其中，所述耐候性膜基材是含氟樹脂膜。
4.如權利要求1、2或3所述的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物，其中，構成感壓膠粘劑層的感壓性膠粘劑含有以(甲基)丙烯酸烷基酯作為主要單體的(共)聚合物，所述感壓膠粘劑層的厚度為0.05mm～5.0mm。
5.如權利要求1、2、3或4所述的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物，其中，構成感壓膠粘劑層的感壓性膠粘劑由以(甲基)丙烯酸烷基酯作為主要單體的(共)聚合物構成，並且該感壓性膠粘劑中添加了至少1種無機或者有機填充劑。
6.如權利要求5所述的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物，其特徵在於，所述無機或者有機填充劑是中空微小球狀體。
7.如權利要求1、2、3或4所述的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物，其特徵在於，構成感壓膠粘劑層的感壓性膠粘劑由以(甲基)丙烯酸烷基酯作為主要單體的(共)聚合物構成，並且該感壓性膠粘劑中含有平均氣泡徑為50μm～500μm的氣泡。
8.如權利要求1、2、3或4所述的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物，其特徵在於，構成感壓膠粘劑層的感壓性膠粘劑由以(甲基)丙烯酸烷基酯作為主要單體的(共)聚合物構成，並且該感壓性膠粘劑中同時含有中空微小球狀體和平均氣泡徑為50μm～500μm氣泡。
9.使用土木結構物及建築結構物的保護用片狀物的保護方法，其特徵在於，在土木結構物及建築結構物的表面粘貼如權利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物。
10.使用土木結構物及建築結構物的保護用片狀物的保護方法，其特徵在於，在土木結構物及建築結構物的幾乎整個面粘貼如權利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物。
11.使用土木結構物及建築結構物的保護用片狀物的保護方法，其特徵在於，在土木結構物及建築結構物的表面設有至少一層塗料、底層塗料或者膩子等有機覆蓋層，並在它的表面粘貼權利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物。
12.使用土木結構物及建築結構物的保護用片狀物的保護方法，其特徵在於，在土木結構物及建築結構物的表面粘貼如權利要求1所述的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物，並且在它的表面粘貼耐候性膜。
13.使用土木結構物及建築結構物的保護用片狀物的保護方法，其特徵在於，在土木結構物及建築結構物的幾乎整個面粘貼如權利要求1所述的土木結構物及建築結構物的保護用片狀物，並且在它的表面粘貼耐候性膜。
全文摘要
本發明提供對土木結構物及建築結構物實施防水處理粘貼在土木結構物及建築結構物的表面使用以保護其表面的保護用片狀物及使用上述保護用片狀物保護土木結構物及建築結構物的方法的技術。土木結構物及建築結構物(1)例如是混凝土結構物或鋼結構物等。粘貼在所述土木結構物及建築結構物(1)的表面(1a)上的保護用片狀物(2)由耐候性膜(2a)、粘貼在該耐候性膜(2a)單面的感壓膠粘劑層(2b)即感壓膠粘片狀物構成。
文檔編號E04B1/62GK1664260SQ20051000232
公開日2005年9月7日 申請日期2005年1月17日 優先權日2004年1月16日
發明者手塚道夫, 本田誠, 牟田繁樹, 椿裕行, 岸本徹夫, 藤原秀三, 前田和久, 小山達雄, 松田芳範 申請人:Sho－Bond建設株式會社, 日東電工株式會社