JP4479328B2

JP4479328B2 - 補修・補強用ｆｒｐシート及びその製造方法

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Publication number: JP4479328B2
Application number: JP2004125903A
Authority: JP
Inventors: 努大出; 康雄角井; 昭二簗田
Original assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Current assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Priority date: 2004-04-21
Filing date: 2004-04-21
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2024-04-21
Also published as: JP2005307564A

Description

本発明は、コンクリート製の建築物や構造物におけるコンクリート面の補修及び／又は補強のために、これらの建築物や構造物のコンクリート面に取り付けて用いる補修・補強用ＦＲＰシート及びその製造方法に関する。

最近、コンクリート建築物や構造物においてコンクリート面からのコンクリート塊落下やコンクリート片剥落が問題となっている。このような落下や剥落の恐れがある場合、剥落防止対策が採られている。従来行われている剥落防止対策は、浮きや剥離を生じた部分をはつりによって除去し、且つ鉄筋の腐食部分を露出させ、鉄筋の発錆部分をワイヤーブラシ等で除去し、防錆処理し、必要に応じ、含浸材、ひび割れ注入材などを施した後、下塗りを施し、その上にモルタル等を埋め、パテなどの下地調整材を用いて表面を平滑化し、その上に接着剤を用いて、補強用のための織布、編布、シートなどを貼り付け、更にその上に、美観や耐候性を付与するための塗装（中塗り、上塗り等）を行っていた。

しかしながら、これらの剥落防止対策では、補強用のための織布、編布、シートなどを貼り付けた後に、更に、美観や耐候性を付与するための中塗り、上塗り等の塗装を行っており、これらは現場作業となるため、現場での作業量が多くなると共に施工期間が長くなり、しかも品質管理が難しいといった問題があった。そこで、この問題を解決するため、補修・補強用のシートとして、耐候性、防汚性や防水性などを有する保護層と、コンクリート面との接着を容易にするための貼付層とをあらかじめ積層した積層体を用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２５６７０７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の補修・補強用シートは、保護層を構成する合成樹脂層と、貼付層を構成する織布、編布、不織布等の繊維基材とが単に接着剤によって接着された構造であるためか、保護層と貼付層との間の接着が不十分で、コンクリート面に貼り付けた後に剥がれやふくれ、しわ等が生じやすく、また、シートの厚さが薄いので、柔らかすぎて腰が足りない等の問題があり、コンクリートの剥落防止用のシートとして使用した時、耐衝撃性及び耐久性に欠けるという欠点があった。また、コンクリート面に貼り付ける際には、コンクリート面に接着剤を塗布し、その上に補修・補強用シートを押し付け、接着剤を補修・補強用シートの貼付層を構成する繊維基材内に含浸させるという作業を行っており、この含浸作業が難しく手間がかかるという問題もあった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、コンクリート面の補修や補強を必要とする箇所に容易に貼り付けることができ、すなわち現場施工性に優れ、取り付けた後においては、優れた耐久性、耐衝撃性、強度、品質安定性等を備え、長期間に渡ってコンクリート面を保護、補強しうる補修・補強用のシート並びにその製造方法を提供することを課題とする。

本願請求項１に係る発明は、上記課題を解決するため、コンクリート面の補修や補強を行うために用いる補修・補強用シートとして、熱硬化性樹脂マトリックス内に補強繊維層を埋設した構成のＦＲＰシートを用い、更に、その補強繊維層を、両側の表面にそれぞれ配置された不織布からなる第１表面層及び第２表面層と、該第１表面層と第２表面層の間に配置された多軸組布を有する中間層を備えた構造とし、更に前記第１表面層と第２表面層の少なくとも一方に用いられる不織布を有機繊維の不織布とするという構成としたものである。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の補修・補強用ＦＲＰシートにおいて、前記マトリックスの一方の表面に、合成樹脂系のゲルコート層を設けるという構成としたものである。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の補修・補強用ＦＲＰシートにおいて、前記マトリックスを構成する樹脂を、熱硬化性ポリエステル樹脂、熱硬化性ビニルエステル樹脂、又は熱硬化性アクリル樹脂とし、前記第１表面層と第２表面層の一方を構成する不織布を、ポリエステル繊維又はビニロン繊維の不織布とし、他方を構成する不織布を、ガラス繊維、炭素繊維又はビニロン繊維の不織布とし、前記中間層に設けている多軸組布を、ビニロン繊維又はガラス繊維の３軸組布としたものである。

請求項４に係る発明は、請求項２記載の補修・補強用ＦＲＰシートにおいて、前記マトリックスを構成する樹脂を、熱硬化性ポリエステル樹脂、熱硬化性ビニルエステル樹脂、又は熱硬化性アクリル樹脂とし、前記第１表面層と第２表面層の一方を構成する不織布を、ポリエステル繊維又はビニロン繊維の不織布とし、他方を構成する不織布を、ガラス繊維、炭素繊維又はビニロン繊維の不織布とし、前記中間層に設けている多軸組布を、ビニロン繊維又はガラス繊維の３軸組布とし、前記ゲルコート層を構成する樹脂を、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂又はポリエステル系樹脂としたものである。

請求項５に係る発明は、請求項１に記載の補修・補強用ＦＲＰシートを製造する方法であって、走行する第一のキャリアフィルム上に液状の熱硬化性樹脂を一定厚さとなるように連続的に供給し、次いで、第一のキャリアフィルム上の熱硬化性樹脂上に第一の不織布を連続的に供給して重ね合わせ、その上に多軸組布を連続的に供給して重ね合わせ、更にその上に第二の不織布を連続的に供給して重ね合わせ、その際、前記第一の不織布と第二の不織布の少なくとも一方を有機繊維の不織布としておき、最後に第二のキャリアフィルムを連続的に供給して重ね合わせ、第一のキャリアフィルムと第二のキャリアフィルムで、熱硬化性樹脂及び第一の不織布と多軸組布と第二の不織布からなる積層体をはさみ付けて、該積層体に熱硬化性樹脂を含浸させ、前記第一のキャリアフィルムと第二のキャリアフィルムで挟まれた熱硬化性樹脂含浸積層体を加熱硬化炉に通して加熱硬化させ、シート状に一体成形することを特徴とするものである。

本発明の補修・補強用ＦＲＰシートは、熱硬化性樹脂マトリックスを、中間に多軸組布を配置し両側に不織布を配置した３層構造の補強繊維層で補強した形態のＦＲＰシートであり、従って補強繊維層がマトリックス内に埋め込まれた形態であるため、補強繊維層の各層間の接着が強固であると共に、耐衝撃性、強度、耐久性等に優れており、また、工場で生産できるため品質が一定であり、しかも少なくとも一方の不織布に有機繊維の不織布を用いたことでＦＲＰシートに適度な柔らかさを持たせ、コンクリート面に取り付ける際にコンクリート面に倣って変形させることもでき、更にコンクリート表面に貼り付ける際には、コンクリート面に接着剤を塗布し、単にその接着剤にＦＲＰシートのマトリックスを接着させることで強固に接着できる。このため、本発明の補修・補強用ＦＲＰシートは、きわめて容易にコンクリート面に接着することができ、換言すれば現場施工性に優れており、しかも接着後は、中塗り、上塗り等の塗装を必要とせず、そのままの状態で使用できるので、コンクリート面の補修、補強に要する工程を大幅に削減でき、工事を短期間で容易に実施することが可能となる。更に、本発明のＦＲＰシートをコンクリート面に接着した後は、コンクリート面に対する接着力が大きいので、長期間に渡ってコンクリート面から剥がれることがなく、また、層間が剥がれたり、ふくれたり、しわが入ったりすることもなく、従って、長期間に渡って安定してコンクリート面を保護及び補強することができる。更に、ＦＲＰシートの表面にゲルコート層を設けておくことで、耐候性、耐光性、耐水性、防汚性、意匠性などを一層向上させることができる。

本発明の製造方法によれば、中間に多軸組布を配置し両側に不織布を配置した３層構造の補強繊維層に熱硬化性樹脂を含浸させ、その熱硬化性樹脂を加熱硬化してシート状とした成形物を連続的に成形することができ、本発明の補修・補強用ＦＲＰシートを生産性良く製造できる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の好適な実施形態に係る補強用ＦＲＰシート１の層構造を示す概略断面図である。補強用ＦＲＰシート１は、熱硬化性樹脂マトリックス２と、その中に埋め込まれている補強繊維層３と、マトリックス２の一方の表面に形成されているゲルコート層４を備えており、補強繊維層３はその両側の表面にそれぞれ配置された不織布からなる第１表面層５及び第２表面層６と、その第１表面層５と第２表面層６の間に配置された多軸組布を有する中間層７を備えている。ここで、第２表面層６は、ＦＲＰシート１をコンクリート面に貼り付ける際にはコンクリート面に向かい合う側に配置されており、ゲルコート層４は反対側の表面に形成されている。

マトリックス２に用いる熱硬化性樹脂は、熱硬化性ポリエステル樹脂、熱硬化性ビニルエステル樹脂、又は熱硬化性アクリル樹脂が特に好まれるが、他の樹脂を使うこともできる。熱硬化性の軟質ポリエステル樹脂やアクリル系の樹脂は樹脂自体に柔軟性があるので、これらをＦＲＰシート１に用いることで、ＦＲＰシート１に適度な柔軟性を与え、そのＦＲＰシート１をコンクリート面に貼り付ける際に、コンクリート面の各種の形態に容易に追従させることができる特性、例えば、コンクリート躯体の出隅に追従させることができる特性とすることができ、好ましい。また、熱硬化性アクリル樹脂は、屋外で使用されるＦＲＰシートに耐候性、耐光性、防汚性を付与するので、この点からも好ましい。

補強繊維層３は樹脂マトリックスを補強して強度、強靱性（耐衝撃性）、寸法安定性等を付与するものであり、不織布−多軸組布−不織布の３層構造のものを用いている。ここで、中間層７に用いる多軸組布は、ＦＲＰシート１に、特に強度（後述する押し抜きテストにおける強度）を付与する作用を果たす。すなわち、この多軸組布は、連続繊維を束ねて形成した糸条を、２軸方向（縦横９０°の方向）、３軸方向（６０°の方向）、４軸方向（０°、±４５°、９０°の方向）などに配列して格子状に組み合わせ、織らずに交点を接着剤で結合したクロス状のものであり、強度が大きく且つ等方性を備えており、優れた補強効果を発揮する。中間層７に用いる多軸組布としては、２軸組布、３軸組布、４軸組布等を挙げることができるが、特に、３軸組布は、縦、横、斜め方向の糸条でストレスを担うので、より等方性になり、引裂抵抗、引張抵抗、剪断抵抗及び衝撃強さ等が向上する特徴を持っており、これをＦＲＰシートに用いることで、優れた補強効果が発揮される。通常、コンクリート構造物（躯体）からの剥落防止シートとして使う材料は、日本道路公団が提案している押し抜きテストでその性能を測定し、評価される。すなわち、図２に示すように、コンクリート製の被着体１１に剥落防止シートの供試体１０（４３ｃｍ×４３ｃｍ）を接着し、被着体１１の中心に形成している穴１２からコンクリート製の圧子１３（直径５ｃｍ）を供試体１０に対して直角に押し込んで、供試体１０を上方に変位させ、その際の変位量と押し込み力で性能を評価しており、日本道路公団の規格では、供試体１０の変位量を１０ｍｍとした時に１．５ＫＮ以上の押し込み力に耐えるものでなければならないとしている。前記した多軸組布は、これをＦＲＰシートに用いた場合、そのＦＲＰシートの押し抜きテストにおける強度を左右する材料であり、ＦＲＰシートの強度を事実上担う芯材として働き、これを用いることで上記した日本道路公団の規格を満たす強度特性を得ることができる。すなわち、多軸組布は強度が大きいのみならず、目（ピッチ）が大きいことから、ＦＲＰシートに用いた時にマトリックス樹脂が組布のピッチ間に確実に入り込み、アンカー作用で強固に一体化して優れた補強効果を発揮しており、しかも、押し抜きテストにおいて圧子１３を押し込んでＦＲＰシート（供試体１０）を変位させた時、多軸組布の軸間が適度に広がることによって破断を回避することができる。このような機能で、多軸組布を用いたＦＲＰシートの強靱性、耐久性が確保され、且つ押し抜きテストにおいても必要な強度を確保できる。

多軸組布に用いられる繊維材料としては、ガラス繊維、ビニロン繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ベクトラン繊維等を例示できるが、なかでもガラス繊維又はビニロン繊維が強度、コスト等の面から好ましい。ガラス繊維又はビニロン繊維を用いる場合、通常は径が数μｍの長繊維フィラメントを数１０本から数千本束ねて形成した糸条を使用して組布に編まれる。組布内の糸条同志は、通常は、好適な接着剤として自己架橋型のアクリル樹脂エマルジョンを付着させ、次いで加熱する事によって糸条の接点で接着されている。多軸組布のピッチとしては、５〜２０ｍｍ程度に選定することが好ましく、また、坪量としては２０〜１００ｇ／ｍ²程度に選定することが好ましい。多軸組布の好ましい具体例としては、日東紡績株式会社製の製品記号ＫＴＶ７４４６（３軸組布、ピッチ１５ｍｍ、ビニロン繊維使用）、同社製の製品記号ＫＴＶ７２２６（３軸組布、ピッチ１０ｍｍ、ビニロン繊維使用）、同社製の製品記号ＫＴ１１０Ａ（３軸組布、ピッチ５ｍｍ、ガラス繊維使用）、同社製の製品記号ＫＴ２２０Ａ（３軸組布、ピッチ１０ｍｍ、ガラス繊維使用）等を例示できる。

補強繊維層３の両面の第１表面層５、第２表面層６に使用される不織布は、ＦＲＰシート１の強度、強靱性、寸法安定性等を増す効果を発揮し、更に、中間層７にある目の大きい多軸組布の両面を覆ってマトリックス樹脂が多軸組布の目の中にも留まるように樹脂を保持し、且つＦＲＰシート１の表面を平坦に保つ効果を発揮する。ここで用いる不織布の材料としては、有機繊維、無機繊維のいずれも使用可能であるが、第１表面層５、第２表面層６の少なくとも一方に用いる不織布は有機繊維の不織布とする。有機繊維の不織布は無機繊維の不織布に比べて柔軟性に優れるので、有機繊維不織布を用いることでＦＲＰシート１の柔軟性を増し、ＦＲＰシート１をコンクリート面に貼り付ける際に、コンクリート面の凹凸や出隅部に対する追従性を増すことができ、コンクリート面に対する貼り付け作業を容易とする効果が得られる。また、有機繊維の不織布はマトリックス樹脂に対する含浸性に優れているので、マトリックス２と補強繊維層３との接着性を増強する効果も得られる。

前記したように、第１表面層５、第２表面層６の少なくとも一方には有機繊維の不織布を用いており、その際、第１表面層５と第２表面層６のどちらに有機繊維の不織布を用いてもよいが、コンクリート面に向かい合う側に配置した第２表面層６に有機繊維の不織布を用いることが好ましい。その理由は、有機繊維の不織布にマトリックス樹脂を含浸して形成した表面層は柔らかく、コンクリート面の微小な凹凸に追従しやすい特性を有していること、及び有機繊維は耐アルカリ性に優れておりコンクリート面に接触しても劣化しにくいためである。第２表面層６に有機繊維の不織布を用いるとした場合、その不織布には種々な有機繊維を用いことができるが、なかでも、ポリエステル繊維又はビニロン繊維の不織布（スパンボンド、ペーパ等を含む）が、耐久性、柔軟性、含浸性等に優れているので好ましい。一方、第１表面層５に使用する不織布材料は、有機繊維、無機繊維のいずれでもよく、具体的には、ビニロン繊維、ガラス繊維、炭素繊維等の不織布（スパンボンド、ペーパ等を含む）を挙げることができる。

ＦＲＰシート１をコンクリート面に貼り付けた際に外面側となる第１表面層５の不織布の坪量としては、２０〜８０ｇ／ｍ²程度に選定することが好ましい。また、コンクリート面に向かい合う側となる第２表面層６の不織布の坪量としても、２０〜８０ｇ／ｍ²程度に選定することが好ましい。ＦＲＰシート１における補強繊維層３の含有率としては、樹脂の良好な含浸を確保し且つ所望の補強効果を確保する上から、３０〜６０重量％程度とすることが好ましい。

ＦＲＰシート１の厚さ（ゲルコート層４を除く）としては、必要な強靱性（耐衝撃性）を確保できると共に適度なやわらかさ（曲げやすさ）を備えてコンクリート面への貼り付け作業を容易に行うことができるように定めるものであり、０．２〜２ｍｍ程度に選定することが好ましい。この厚さが０．２ｍｍより薄いと強靱性（耐衝撃性）が不足し、一方、２ｍｍを越えると剛性が大きくなって曲げにくくなりコンクリート面に貼り付ける作業が困難となると共にコスト高となる。

マトリックス２の表面に設けるゲルコート層４は、ＦＲＰシートの耐候性、耐光性、耐水性、防汚性、意匠性などを向上させるためものである。ゲルコート層４の材料としては、アクリル樹脂系ゲルコート剤、アクリレート樹脂系ゲルコート剤、アクリルウレタン樹脂系ゲルコート剤、ポリエステル樹脂系ゲルコート剤等を挙げることができる。ゲルコート層４の厚みとしては、２０〜１００μｍ程度することが好ましい。ゲルコート層４を設けることは、ＦＲＰシートを屋外で使用する場合に特に有用である。なお、ＦＲＰシートを屋内で使用する場合などには、ゲルコート層を省略してもよい。

以上の構成になるＦＲＰシート１は、３層構造の補強繊維層３でマトリックス２を補強しており、更に表面にゲルコート層４を有するため、優れた強靱性（耐衝撃性）、強度、耐候性、耐光性、耐水性、防汚性、意匠性などを有している。更に、補強繊維層３が３層構造ではあるが、その補強繊維層３にマトリックス樹脂が確実に含浸し、従って、補強繊維層３がマトリックス２内に埋め込まれ且つ繊維補強層３内の空隙をマトリックスが確実に満たした形態のＦＲＰシートであるため、補強繊維層３の第１表面層５、中間層７、第２表面層６の３層が確実に樹脂マトリックスで一体化しており、層間剥離がきわめて生じにくい構造となっている。

次に、上記構成のＦＲＰシート１を用いたコンクリート面の補修、補強方法を説明する。補修或いは補強すべきコンクリート面に対して、必要な前処理を施す。例えば、コンクリート面に浮きや剥離があった場合には、その浮きや剥離を生じた部分をはつりによって除去し、且つ鉄筋の腐食部分を露出させ、鉄筋の発錆部分をワイヤーブラシ等で除去し、防錆処理し、必要に応じ、含浸材、ひび割れ注入材などを施した後、下塗りを施し、その上にモルタル等を埋め、パテなどの下地調整材を用いて表面を平滑化する。次いで、図３において、前処理を施した後のコンクリート躯体１５のコンクリート面１５ａに接着剤１６を塗布し、その上にＦＲＰシート１を、第２表面層６側をコンクリート面１５に向き合わせて貼り付ける。以上により、コンクリート面の補修、補強作業が終了する。

ＦＲＰシートの接着の際、ＦＲＰシート１は適度な柔らかさを有していて曲げることができるので、コンクリート面１５ａの凹凸や出隅部に追従させてコンクリート面に密着させることができ、容易にコンクリート面１に貼り付けることができる。更に、接着剤１６は単にＦＲＰシート１のマトリックス２に接着すればよく、特許文献１に示すシートのように、貼付層の繊維基材に含浸させるという必要がないので、きわめて容易に接着作業を行うことができる。また、接着後においては接着剤１６とマトリックス２との接着によって固定されるため、ＦＲＰシート１はコンクリート面１５ａに強固に接着されている。ここで用いる接着剤としては、エポキシ系樹脂、エポキシウレタン系樹脂、ウレタン系樹脂などが特に好適に使用されるが、特に限定されない。

コンクリート面１５ａにＦＲＰシート１を貼り付けて補修、補強した補強構造では、ＦＲＰシート１がコンクリート面１５ａに強固に接着しており、長期間に渡って剥離やふくらみ（層間での剥離やふくらみを含む）を生じることがない。また、ＦＲＰシート１は、優れた強靱性（耐衝撃性）、強度、耐候性、耐光性、耐水性、防汚性、意匠性などを有しているため、長期間に渡ってコンクリート面を強固に保護し、コンクリートの剥落防止等を行うことができる。

次に、本発明のＦＲＰシートの製造方法を説明する。図４はＦＲＰシートを連続成形方法によって製造する連続成形装置を示すものである。図４において、第一のキャリアフィルム２１がフィルムロール２１Ａから引き出され水平な所定の走行経路を連続的に走行している。この第一のキャリアフィルム２１の上に、樹脂タンク２３で真空脱泡された液状の熱硬化性樹脂２４を一定厚さとなるように連続的に供給する。この熱硬化性樹脂２４はＦＲＰシート１のマトリックス２を構成するものである。次に、第一のキャリアフィルム２１上に供給された液状の熱硬化性樹脂２４の上に、ＦＲＰシート１の第２表面層６を形成するための第１の不織布（例えば、有機繊維の不織布）２６を連続的に供給して重ね合わせ、その不織布２６に熱硬化性樹脂を含浸させる。更にその上に中間層７を形成するための多軸組布２７、第１表面層５を形成するための第２の不織布（例えばガラスペーパ）２８を連続的に供給して重ね合わせ、一対の含浸ローラ２９ではさみ付け、不織布２６、多軸組布２７、不織布２８で形成された積層体に熱硬化性樹脂を含浸させる。その後、積層体の上に第二のキャリアフィルム３０を連続的に供給して重ね合わせ、熱硬化性樹脂を含浸させた積層体を第一及び第二のキャリアフィルム２１、３０ではさみ付けた状態で、一対のスクイズローラ３２間に通し、積層体に対する樹脂含浸を一層確実とすると共に脱泡させ、且つ厚さを調整し、その後、加熱硬化炉３４内に送り込んで熱硬化性樹脂を加熱硬化させてシート状に一体成形し、上下のキャリアフィルム２１、３０を剥がした後、その成形物を切断装置３６で所望サイズに切断する。なお、剥がしたキャリアフィルム２１、３０はロール２１Ｂ、３０Ｂに巻き取る。以上のようにして、ゲルコート層４を備えていない形態のＦＲＰシート１を連続的に製造することができる。なお、図４の実施形態では、第一のキャリアフィルム２１上に供給された液状の熱硬化性樹脂２４の上に、ＦＲＰシート１の第２表面層６を形成するための不織布２６を先に供給し、後で第１表面層５を形成するための不織布２８を供給する手順としているが、これに代えて、先に第１表面層５を形成するための不織布２８を供給するようにしてもよい。

ＦＲＰシート１の表面にゲルコート層４を形成する場合には、ＦＲＰシートを成形した後でその表面にゲルコート層を形成する方法を採用してもよいが、上記したＦＲＰシートの連続成形工程において同時にゲルコート層を形成することが生産性が良いので好ましい。その場合には、ゲルコート層を形成すべき側に配置される第一のキャリアフィルム２１又は第二のキャリアフィルム３０にあらかじめゲルコート樹脂をコートしておくことで、そのコート層が成形されたＦＲＰシートの表面に転写され、これによってゲルコート層を備えたＦＲＰシートを連続的に製造できる。

［実施例１］
次の材料を用いて且つ図４に示す連続成形装置を用いて下記条件でＦＲＰシートを成形した。
（１）使用材料
熱硬化性樹脂２４（マトリックス２の材料）：熱硬化性ビニルエステル樹脂（昭和高分子株式会社製）
不織布２６（第２表面層６を形成する不織布）：ポリエステル繊維不織布（東洋紡績株式会社製、商品名「エクーレ３５０１Ａ」、坪量５０ｇ／ｍ²）
多軸組布２７（中間層７を形成する多軸組布）：ビニロン繊維３軸組布（日東紡績株式会社製、商品名「ＫＴＶ７４４６」、正三角形の格子目間隔が２０ｍｍ、坪量５０ｇ／ｍ²）
不織布２８（第１表面層５を形成する不織布）：ポリエステル繊維不織布（東洋紡績株式会社製、商品名「エクーレ３５０１Ａ」、坪量５０ｇ／ｍ²）
（２）成形条件
第一及び第二キャリアフィルムの走行速度：２ｍ／分
スクイズローラ３２出側の積層体厚さ：０．３ｍｍ
加熱硬化炉内温度：１２０℃
加熱硬化炉通過時間：１５分

［実施例２］
次の材料を用いて且つ実施例１と同様な条件でＦＲＰシートを成形した。
熱硬化性樹脂２４（マトリックス２の材料）：熱硬化性ビニルエステル樹脂（昭和高分子株式会社製）
不織布２６（第２表面層６を形成する不織布）：ポリエステル繊維不織布（東洋紡績株式会社製、商品名「エクーレ３５０１Ａ」、坪量５０ｇ／ｍ²）
多軸組布２７（中間層７を形成する多軸組布）：ガラス繊維３軸組布（日東紡績株式会社製、商品名「ＫＴ１１０Ａ」、正三角形の格子目間隔が５ｍｍ、坪量２７ｇ／ｍ²）
不織布２８（第１表面層５を形成する不織布）：ポリエステル繊維不織布（東洋紡績株式会社製、商品名「エクーレ３５０１Ａ」、坪量５０ｇ／ｍ²）

［実施例３］
次の材料を用いて且つ実施例１と同様な条件でＦＲＰシートを成形した。
熱硬化性樹脂２４（マトリックス２の材料）：熱硬化性軟質イソポリエステル樹脂（日本ユピカ株式会社製）
不織布２６（第２表面層６を形成する不織布）：ポリエステル繊維不織布（東洋紡績株式会社製、商品名「エクーレ３５０１Ａ」、坪量５０ｇ／ｍ²）
多軸組布２７（中間層７を形成する多軸組布）：ビニロン繊維３軸組布（日東紡績株式会社製、商品名「ＫＴＶ７４４６」、正三角形の格子目間隔が２０ｍｍ、坪量５０ｇ／ｍ²）
不織布２８（第１表面層５を形成する不織布）：ガラス繊維不織布（ガラスペーパ）（オリベスト株式会社製、商品名「ＦＢＰ０２５」、坪量２５ｇ／ｍ²）

［比較例１］
次の材料を用いて且つ実施例１と同様な条件でＦＲＰシートを成形した。
熱硬化性樹脂２４（マトリックス２の材料）：熱硬化性ビニルエステル樹脂（昭和高分子株式会社製）
不織布２６（第２表面層６を形成する不織布）：ポリエステル繊維不織布（東洋紡績株式会社製、商品名「エクーレ３５０１Ａ」、坪量５０ｇ／ｍ²）
中間層７の材料：ガラス繊維織布（日東紡績株式会社製、商品名「ＷＦ２３０」、坪量２０３／ｍ²）
不織布２８（第１表面層５を形成する不織布）：ガラス繊維不織布（ガラスペーパ）（オリベスト株式会社製、商品名「ＦＢＰ０２５」、坪量２５ｇ／ｍ²）

［比較例２］
次の材料を用いて且つ実施例１と同様な条件でＦＲＰシートを成形した。
熱硬化性樹脂２４（マトリックス２の材料）：熱硬化性ビニルエステル樹脂（昭和高分子株式会社製）
不織布２６（第２表面層６を形成する不織布）：ポリエステル繊維不織布（東洋紡績株式会社製、商品名「エクーレ３５０１Ａ」、坪量５０ｇ／ｍ²）
中間層７の材料：ガラス繊維チョップドストランドマット（日東紡績株式会社製、商品名「ＭＣ３００」、坪量３００ｇ／ｍ²）
不織布２８（第１表面層５を形成する不織布）：ガラス繊維不織布（ガラスペーパ）（オリベスト株式会社製、商品名「ＦＢＰ０２５」、坪量２５ｇ／ｍ²）

実施例１〜３及び比較例１、２で得られたＦＲＰシートの材料を表１、表２に示す。また、これらのＦＲＰシートについて、日本道路公団の押し抜きテストに準拠して、押し抜きテストを行い、変位１０ｍｍでの荷重を測定した。その結果も表１、表２に示す。

表１、表２の結果より明らかように、実施例１〜３で得たＦＲＰシートはいずれも、１０ｍｍ変位時の荷重が１．５ＫＮ以上となっており、規格を満たすものであった。これに対し比較例１、２のＦＲＰシートはいずれも、伸びが小さいためか荷重０．８ＫＮ、１．０ＫＮで破断してしまった。

本発明のＦＲＰシートは、コンクリート建築物、コンクリート構造物等のコンクリート面の補修、補強、剥落防止等を行う資材として利用される。

本発明の実施形態に係るＦＲＰシートの概略断面図剥落防止シートに対して押し抜きテストを行う状態を示す概略断面図本発明の実施形態に係るＦＲＰシートをコンクリート面に貼り付けた状態を示す概略断面図ＦＲＰシートの連続成形装置の概略構成図

符号の説明

１ＦＲＰシート
２熱硬化性樹脂マトリックス
３補強繊維層
４ゲルコート層
５第１表面層
６第２表面層
７中間層
１０供試体
１１被着体
１２穴
１３圧子
２１第一のキャリアフィルム
２３樹脂タンク
２４熱硬化性樹脂
２６第１の不織布
２７多軸組布
２８第２の不織布
２９含浸ローラ
３０第二のキャリアフィルム
３２スクイズローラ
３４加熱硬化炉
３６切断装置

Claims

コンクリート面の補修や補強に用いられる補修・補強用ＦＲＰシートであって、熱硬化性樹脂マトリックスと、該マトリックス内に埋設された補強繊維層を備え、該補強繊維層が、両側の表面にそれぞれ配置された不織布からなる第１表面層及び第２表面層と、該第１表面層と第２表面層の間に配置された多軸組布を有する中間層を備えており、更に前記第１表面層と第２表面層の少なくとも一方に用いられる不織布が有機繊維の不織布であることを特徴とする補修・補強用ＦＲＰシート。
前記マトリックスの一方の表面に、合成樹脂系のゲルコート層を設けたことを特徴とする請求項１記載の補修・補強用ＦＲＰシート。
前記マトリックスを構成する樹脂が、熱硬化性ポリエステル樹脂、熱硬化性ビニルエステル樹脂、又は熱硬化性アクリル樹脂であり、前記第１表面層と第２表面層の一方を構成する不織布が、ポリエステル繊維又はビニロン繊維の不織布であり、他方を構成する不織布が、ガラス繊維、炭素繊維又はビニロン繊維の不織布であり、前記中間層に設けている多軸組布が、ビニロン繊維又はガラス繊維の３軸組布であることを特徴とする請求項１又は２記載の補修・補強用ＦＲＰシート。
前記マトリックスを構成する樹脂が、熱硬化性ポリエステル樹脂、熱硬化性ビニルエステル樹脂、又は熱硬化性アクリル樹脂であり、前記第１表面層と第２表面層の一方を構成する不織布が、ポリエステル繊維又はビニロン繊維の不織布であり、他方を構成する不織布が、ガラス繊維、炭素繊維又はビニロン繊維の不織布であり、前記中間層に設けている多軸組布が、ビニロン繊維又はガラス繊維の３軸組布であり、前記ゲルコート層を構成する樹脂が、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂又はポリエステル系樹脂であることを特徴とする請求項２記載の補修・補強用ＦＲＰシート。
請求項１に記載の補修・補強用ＦＲＰシートを製造する方法であって、走行する第一のキャリアフィルム上に液状の熱硬化性樹脂を一定厚さとなるように連続的に供給し、次いで、第一のキャリアフィルム上の熱硬化性樹脂上に第一の不織布を連続的に供給して重ね合わせ、その上に多軸組布を連続的に供給して重ね合わせ、更にその上に第二の不織布を連続的に供給して重ね合わせ、その際、前記第一の不織布と第二の不織布の少なくとも一方を有機繊維の不織布としておき、最後に第二のキャリアフィルムを連続的に供給して重ね合わせ、第一のキャリアフィルムと第二のキャリアフィルムで、熱硬化性樹脂及び第一の不織布と多軸組布と第二の不織布からなる積層体をはさみ付けて、該積層体に熱硬化性樹脂を含浸させ、前記第一のキャリアフィルムと第二のキャリアフィルムで挟まれた熱硬化性樹脂含浸積層体を加熱硬化炉に通して加熱硬化させ、シート状に一体成形することを特徴とする補修・補強用ＦＲＰシートの製造方法。