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発明の名称 コンクリート型枠
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−180735
公開日 平成10年(1998)7月7日
出願番号 特願平8−349800
出願日 平成8年(1996)12月27日
代理人
発明者 山本 勇
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 主として、芯部に鞘部より40℃高い融点を有する熱可塑性合成重合体を配してなる芯鞘型複合長繊維を構成繊維とし、構成繊維の部分または全体が融着によって相互に結束してなる不織布層と、該不織布層の片面に設けられた透水性を有する20g/m2 以上の合成樹脂層とからなることを特徴とするコンクリート型枠。
【請求項2】 不織布層の構成繊維構造の一部または全体が、三次元的交絡構造をしていることを特徴とする請求項1記載のコンクリート型枠。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリートあるいはモルタル類を打設する際に用いられる吸水・排水性能を備えたコンクリート型枠に関するものである。
【0002】
【従来の技術】コンクリート打設時には、合板の原木が使用されている。この合板は、東南アジア・カナダ等の木材輸出国から日本に運ばれ、そこで合板に加工されて利用されている。ところが、今日、森林の伐採によるその地域の動植物への悪影響や災害の発生等への影響が叫ばれており、地球環境を守る立場からも、原木の過大な使用は避けなければならない。
【0003】合板のみを使用したときに、コンクリート打設時にコンクリート内の余剰水が、合板とコンクリートの境界面に水の泡となって発生する。その水の泡が原因でコンクリート表面にクレータ状の凹部のアバタ(水泡跡)が発生し、コンクリートの強度が弱いものとなる現象が起こっていた。
【0004】前記問題に鑑み、合板に代わって、合板表面にコンクリート型枠を貼りつけて使用することによって、コンクリート打設時に発生するコンクリート内の余剰水を徐々に排水することができるため、上記のようなアバタの発生を抑え、コンクリートの表面強度が弱いものとなる現象を防ぐことができるようになった。
【0005】今日、合板に代わって、合板表面に貼りつけて使用するコンクリート型枠として各種の提案がなされている。例えば、特開平1−190410号公報、特開昭63−306003号公報では、コンクリート型枠として不織布の繊維構造の密度を特定のものとしてアバタを回避する提案がなされている。特許登録第1693259号では、毛羽立たない平滑な表面層と、表面を構成する繊維と別の基布とをニードルパンチにより一体化した中間層と、表面を構成する繊維が中間層から裏面に出て構成される裏面層の3層構造のものを提案、実開平1−67244号公報では、表面に細孔を有する通気性フィルム状の不織繊維層からなるものが提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来に提案された技術によれば、表層(コンクリート表面と接触する側)は繊維で構成されたものであって、この繊維構造を工夫して繊維密度を調整することにより、アバタの発生防止やコンクリート打設後にコンクリートからの剥がれ易さを考慮したものである。
【0007】しかしながら、上記したものは、アバタ発生の防止すなわち通気度調整と、打設中のコンクリート溶液のシートへの侵入という相反する物性を満足するには、十分とはいえないものである。
【0008】詳しく説明すると、アバタの発生を防止するには、通気度をある程度大きくすればよいのであるが、通気度を大きくするとコンクリート内の余剰水と共にコンクリート溶液もがコンクリート型枠内に侵入する。打設後、コンクリート面からコンクリート型枠を離脱する際、コンクリート型枠内に侵入したコンクリートが固まっており、剥がすことが困難となる。また、剥がした後のコンクリート型枠は、その部分が毛羽立ったり、部分的にコンクリートが残留しており、再利用の際、さらに離脱しにくくなり、破れ等のコンクリート型枠の構造破壊が発生し、再利用回数に限りがある。
【0009】一方、前記問題の発生を防ぐため、コンクリート型枠の断面の繊維密度を高めて通気度を限定する方法では、やはりコンクリート表面にアバタが発生し、せっかくのコンクリート型枠の本来の役目、すなわち、コンクリートの表面の硬度と美観を達成することが困難となる。
【0010】このように、コンクリートのセラミックに比べ、コンクリート型枠の素材として繊維のように弱い材質を用いる際に、アバタの発生防止と打設後のコンクリートの離脱性の両者を満足し、かつコンクリート型枠の耐久性を十分に確保することは困難である。
【0011】上記した従来の背景を鑑みて、本発明の目的は、コンクリートに内在する余剰な水分を効率よく排出するとともに、打設後のコンクリート表面にアバタ(水泡跡)のないきれいな外観と十分な強度を有するコンクリートが得られ、かつ繰り返し利用できる耐久性のあるコンクリート型枠を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述した目的を達成するものであって、主として、芯部に鞘部より40℃高い融点を有する熱可塑性合成重合体を配してなる芯鞘型複合長繊維を構成繊維とし、構成繊維の部分または全体が融着によって相互に結束してなる不織布層と、該不織布層の片面に設けられた透水性を有する20g/m2 以上の合成樹脂層とからなることを特徴とするコンクリート型枠を要旨とするものである。
【0013】また、前記発明において、不織布層の構成繊維構造の一部または全体が、三次元的交絡構造をしていることを特徴とするコンクリート型枠を要旨とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明においては、コンクリート打設後、コンクリート型枠をコンクリートからの離脱する際に型枠に応力が加わる点、合板を何回も使用できるよう型枠の耐久性を高める点を考慮して、主として、芯部に鞘部より40℃以上高い融点を有する熱可塑性合成重合体を配してなる芯鞘型複合長繊維を構成繊維とし、構成繊維の部分または全体が、相互に融着によって結束されてなる不織布を用いる。
【0015】芯鞘型複合長繊維の芯部と鞘部の融点の差を40℃以上に設定することにより、長繊維不織ウエブに鞘成分の融点以上、芯成分の融点以下の温度で熱処理を施す際、鞘部を少なくとも繊維交差点で部分的に融解させ、長繊維不織ウエブ構成繊維相互を鞘部の融着により編目状に接着することにより、不織ウェブの形態を保持し繊維相互を結束させることができる。一方、芯部は熱劣化せずに繊維構造を保ち、繊維としての強度を保持し、不織布としての機械的強度を保持することができる。芯部と鞘部の融点の差が40℃未満であると、熱処理の際、芯部を構成する成分までもが熱溶融または、熱劣化し、結果的に機械的強力の乏しい不織布となるので好ましくない。
【0016】不織布の構成繊維相互が、部分または全体が融着によって結束された融着構造は、上記したコンクリート打設後の離脱時に該不織布に毛羽立ちや破れがない。また、不織布を構成する繊維1本1本が部分または全体に融着されているので、不織布構造自体が安定したものとなり外部応力に耐えることができ、構成繊維群がバラバラになることを防ぎ、耐久性が向上する原理になっている。
【0017】芯鞘型複合長繊維の芯部と鞘部の複合比は、芯部20〜80重量%に対し、鞘部80〜20重量%の範囲とすることが好ましい。鞘部の複合比が20重量%未満であると、機械的強度に優れた不織布となるが、熱処理して得られる不織布の構成繊維相互の接着強力が低下し、不織布の形態保持性、繊維相互の結束性に乏しくなる傾向にある。一方、80重量%を超えると接着強力には優れるものの繊維の機械的強度が劣る傾向にあり、機械的強度の高い不織布を得ることが困難となる。。以上の理由と繊維断面の安定性を考慮し、より好ましい芯部と鞘部の複合比(芯/鞘)は、40〜60/60〜40重量%の範囲である。
【0018】芯鞘型複合繊維に用いられる熱可塑性重合体としては、ポリエステル、ポリエステル共重合物等、ナイロン、ナイロン共重合物等ポリプロピレン、ポリエチレンおよびこれらの共重合物等が挙げられる。
【0019】芯部、鞘部の重合体の組合せは、互いに接着性のあるものが好ましい。具体的な組合せとして、芯部の重合体としてポリエチレンテレフタレート、鞘部の重合体として共重合ポリエチレンテレフタレートを用いたポリエステル/共重合ポリエステルの芯鞘型構造、芯部の重合体としてナイロン−46、鞘部の重合体としてナイロン−6を用いたナイロン/ナイロンの芯鞘型構造、芯部の重合体としてポリエチレンテレフタレート、鞘部の重合体としてポリエチレン等を用いたポリエステル/ポリオレフインの芯鞘型構造、さらには、芯部の重合体としてナイロン−6、鞘部の重合体としてポリエチレンを用いたナイロン/ポリオレフインの芯鞘型構造などがある。
【0020】このような組合せのうち、芯部の重合体としては、不織布の引張強力や生産性の面からポリエチレンテレフタレート系重合体を用いることが好ましい。また、鞘部としては、コンクリートがアルカリ性であるので耐アルカリ性に強いオレフィン系重合体を用いることが好ましい。
【0021】長繊維不織ウエブに鞘成分の融点以上、芯成分の融点以下の温度で熱処理を施し、構成繊維相互の部分または全体が融着によって結束された融着構造とする方法としては、加熱ロール間を通過する方法、加熱ロールに沿わせる方法、非接触で加熱領域を通過させる方法等が挙げられる。
【0022】本発明に用いる不織布層の目付は、200g/m2 以上であることが好ましい。不織布層の目付が、200g/m2 未満であると、コンクリート型枠を繰り返し利用する際、破れやすく、再利用回数に限りがあり、耐久性の点において劣る傾向にある。不織布層の目付の上限は特に限定しないが、耐久性を考慮し400g/m2 あれば十分である。
【0023】本発明に用いる不織布層は、前記芯鞘型複合長繊維を主たる構成繊維とするものであれば、いずれのものを用いてもよい。例えば、芯鞘型複合長繊維のみからなる不織布はもちろん、芯鞘型複合長繊維とその他の長繊維とが混繊紡糸された不織布、主として芯鞘型複合長繊維からなる不織布と他の不織布(長繊維不織布、短繊維不織布等)とを貼り合わせ、交絡、融着により複合化された複合不織布等を目的に応じて適宜選択してもちいればよい。
【0024】また、不織布層において、合成樹脂層を設ける側の構成繊維間を高密度構造とすると、合成樹脂層を設ける際に均一に塗工しやすいため好ましい。また、塗工ミスにより部分的に合成樹脂層のムラが存在したとしても、構成繊維間を高密度構造とすることにより、不織布層へのコンクリート粒子の侵入を抑制することにもなる。
【0025】不織布層において、合成樹脂層を設ける側の構成繊維間を高密度構造とする方法として、不織布層が前記芯鞘型複合繊維のみを構成繊維とする場合、熱処理を片面のみ行うことによって達成できる。また、不織布層が、前記芯鞘型複合繊維のみを構成繊維とする不織布と他(鞘成分より40℃以上高い重合体単体のみからなる繊維を構成繊維とする)の不織布とが積層された2層からなる場合は、芯鞘型複合繊維のみを構成繊維とする不織布側を熱処理することによって達成できる。
【0026】本発明において、不織布層の構成繊維構造の一部または全体を、三次元的交絡構造とすると、コンクリートの余剰水を排出する際、より排出を有効的に行うことができる。ここで三次元的交絡構造とは、不織布を構成している繊維相互が横方向(二次元的)のみでなく厚み方向(三次元的)に対しても交絡し、各方向に構成繊維がランダムな配列を形成して一体化した構造を言う。
【0027】不織布層の構成繊維構造の一部または全体を、三次元的交絡構造とするには、熱処理を施す前の不織ウェブにニードルパンチ法、ウォータージェットニードルパンチ法等を施すことにより得ることができる。
【0028】上記した不織布層には、後記するコンクリート表面と接触する面側に設けられる合成樹脂層の形態保持と、打設中にコンクリート溶液から発生し、合成樹脂層を通じて不織布層に入ってくる余剰水を効率よく排出する役割がある。
【0029】本発明のコンクリート型枠は、前記不織布層の片面(コンクリートと接触する面側)に、透水性を有し、かつ少なくとも20g/m2 の合成樹脂層を設けてなる。
【0030】合成樹脂層を設けることにより、コンクリート表面と前記繊維により構成される不織布層が接することがないように分離させ、打設中のコンクリート粒子が不織布層内に侵入するのを防止すると同時に、コンクリート余剰水のみの侵入を可能にするところにある。そして、コンクリート余剰水のみを、合成樹脂層を通過させ、前記不織布層を通じて排出させることができる。さらに、打設後、コンクリート面からコンクリート型枠を離脱する際、合成樹脂層のみがコンクリート表面と接しているので、難なく剥がすことができる。よって、コンクリート型枠は剥がす際にダメージを受けていないので、繰り返し利用することが可能となる。一方、型枠を剥がした後に得られるコンクリートは、表面にアバタ(水泡跡)のないきれいな外観と十分な表面強度を有するものとなる。
【0031】不織布層の片面に設ける合成樹脂層は、固形分重量にて少なくとも20g/m2 とする。合成樹脂層が20g/m2 未満の場合、塗工ムラ等が発生しやすく、不織布の片面が合成樹脂層により十分に被覆されていない部分が発生することになる。すると、コンクリート表面と不織布層が接することないよう完全に分離させることができず、コンクリート粒子が不織布層内へ侵入するという問題点が発生し、打設後、コンクリート面から型枠材を離脱する際、不織布層に侵入したコンクリートが固まり、離脱困難となり、作業性及びコンクリート型枠の耐久性の向上が図れなくなるため好ましくない。
【0032】本発明に用いられる合成樹脂としては、酢酸ビニール系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系等の合成樹脂が挙げられる。
【0033】不織布表面に合成樹脂層を設ける方法としては、上記合成樹脂の粒子を不織布表面に分散し、該合成樹脂を熱により溶かすと同時に不織布表面に固着し、透水性をもたせるパウダー加工法、ミクロポーラス構造をもつ無機物質の粒状のものを熱可塑性または熱硬化性もしくはこれらの混合物に混ぜ合わせて不織布の表面に均一に塗工する方法、水溶性または溶剤性の物質を熱可塑性または熱硬化性もしくはこれらの混合物に合わせて不織布へ均一に塗工した後、水溶性または溶剤性物質を取り除く方法にて合成樹脂層をミクロポーラス構造とし透水性能をもたせる方法等が挙げられる。
【0034】上記方法等にて得られる合成樹脂層には、微細孔が層の表面及び内部に散在するごとく分布し、かつ少なくとも一部が連続的、断続的に相互に連通している。すなわち、一部の微細孔同士が細孔で連なり、全体として層表面と層内部にある微細孔が連なっている状態であり、通気性または吸水性を有するものである。この微細孔の直径は、0.1〜10μmであることが好ましい。0.1μm未満であると、コンクリート内の余剰水を通過、排出する効果が低下しやすく、一方、10μmを超えると、コンクリート粒子の不織布層への侵入を食い止めることができず好ましくない。
【0035】
【実施例】
実施例1芯部にポリエチレンテレフタレート、鞘部にポリエチレンを配した芯鞘複合比1対1(重量比)の芯鞘型、単糸繊度3デニールの複合長繊維をランダムに分散せしめ、目付300g/m2 の不織ウェブとなした後、ニードルパンチを施し、熱カレンダー(温度120℃)のロール面に不織ウェブの片面を沿わせて、片面の構成繊維間を高密度構造かつ平滑に、また、全体として繊維相互を融着せしめた。さらに、構成繊維間を高密度構造とした面にポリエチレンの粒子をそれぞれ80g/m2 (実験例A)、50g/m2 (実験例B)、30g/m2 (実験例C)、20g/m2 (実験例D)散布し、該ポリエチレン粒子を120℃の温度雰囲気下で熱処理し、不織布表面にパウダー加工法によりそれぞれ80g/m2(実験例A)、50g/m2 (実験例B)、30g/m2 (実験例C)、20g/m2 (実験例D)の合成樹脂層を有するコンクリート型枠を得た。
【0036】これらのコンクリート型枠を合板に貼りつけ、アバタが発生しやすい条件である斜め45°にコンクリート溶液を打設した。1週間後、該コンクリート型枠を離脱したところ、それぞれの型枠をコンクリートから容易に離脱することができ、また得られたコンクリート表面にはすべてアバタがなかった。
【0037】次に上記4種のコンクリート型枠を合板に貼りつけ、アバタが発生しやすい条件である斜め45°にコンクリート溶液を打設し、繰り返し実験した。20g/m2 の合成樹脂層を有する型枠(実験例D)は、2回目でコンクリート面からの離脱が少し困難となり、3回目の繰り返しの使用は不可能であった。一方、目付が30g/m2 以上の合成樹脂層を有する型枠(実験例A〜C)は、5回の繰り返し使用ができ、5回ともそれぞれの型枠をコンクリートから容易に離脱することができ、また得られたコンクリート表面にはすべてアバタがなかった。
【0038】実施例2芯部にポリエチレンテレフタレート、鞘部にポリエチレンを配した芯鞘複合比1対1(重量比)の芯鞘型、単糸繊度3デニールの複合長繊維をランダムに分散せしめた後、ニードルパンチを施した目付200g/m2 のニードルパンチ不織布と、前記と同様の重合体からなり単糸繊度3デニールの芯鞘型複合長繊維からなり、部分的に熱圧着を施した目付100g/m2 の部分熱圧着不織布とを120℃の熱で貼り合わせ、部分熱圧着不織布側の鏡面にミクロポーラス構造を有する微粒子をアクリル樹脂に混合した水溶解型のバインダーを泡状に塗工し、50g/m2 の合成樹脂層を有するコンクリート型枠を得た。
【0039】得られたコンクリート型枠を用いて実施例1と同様に合板に貼りつけ、アバタが発生しやすい条件である斜め45°にコンクリート溶液を打設した。1週間後、該コンクリート型枠を離脱したところ、型枠をコンクリートから容易に離脱することができ、得られたコンクリート表面にアバタはなかった。
【0040】実施例1と同様に繰り返し実験をしたところ、5回の繰り返し使用ができた。
【0041】実施例3芯部にポリエチレンテレフタレート、鞘部にポリエチレンを配した芯鞘複合比1対1(重量比)の芯鞘型、単糸繊度3デニールの複合長繊維からなる目付150g/m2 の不織ウェブと、ポリエチレンテレフタレートからなる単糸繊度3デニールの長繊維からなる目付150g/m2 の不織ウェブとを積層し、芯鞘型複合繊維からなる不織ウエブ側が針の侵入側となるようにニードルパンチ処理を施し積層不織布を得た。次いで、熱カレンダー(温度120℃)のロール面に積層不織布の芯鞘型複合繊維からなる不織ウエブ側を沿わせて、構成繊維間を高密度構造とし、かつ平滑に、また、全体として繊維相互を融着せめした。
【0042】該積層不織布の芯鞘型複合繊維からなる不織ウエブ側に、ポリエチレン粒子を散布し、実施例1と同様にして、パウダー加工法により、60g/m2 の合成樹脂層を有するコンクリート型枠を得た。
【0043】得られたコンクリート型枠を用いて実施例1と同様に合板に貼りつけ、アバタが発生しやすい条件である斜め45°にコンクリート溶液を打設した。1週間後、該コンクリート型枠を離脱したところ、型枠をコンクリートから容易に離脱することができ、得られたコンクリート表面にアバタはなかった。
【0044】実施例1と同様に繰り返し実験をしたところ、5回の繰り返し使用ができた。
【0045】
【発明の効果】以上のように、本発明は、コンクリートあるいはモルタル類を打設する際にコンクリートに内在する余剰な水分を、通気性または吸水性を有する合成樹脂層により効率良く吸い上げ、不織布層に移動させ、そこで効率よく排出するために、打設後のコンクリート表面にアバタ(水泡跡)がなく、きれいな表面と強度を有するコンクリートを得ることができる。一方、コンクリートは、コンクリート型枠の合成樹脂層にのみ接しているので、コンクリート型枠をコンクリートから剥がす際、容易に剥がすことができるため、コンクリート型枠の耐久性は保たれるので、繰り返し利用することができる。
【0046】また、コンクリートの余剰水の排出によるアバタの発生を防ぎ、表面を美観に仕上げる以外に、不織布層により、コンクリート内に余剰水が残らず、効率よく排出されるので、得られるコンクリート表面硬度は高くなり、コンクリート自体の耐久性も向上する。さらに、融着構造からなる不織布は、コンクリート型枠をコンクリートから剥がす際の応力に耐え、耐久性の高いものでありので、コンクリート型枠の耐久性が向上し、合板の利用回数がアップし、自然環境を悪化させる木材の多量の伐採を防ぐこともできる。
【0047】また、通気性または吸水性の合成樹脂層を設けることによって、コンクリート面と不織布層面とを分離することにより、不織布層とコンクリート型枠の耐久性がさらにアップし、上記と同様な効果が得られる。




 

 


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