JPH03187744A - 建築材料またはプラスチックを含有する基本構造部材および硬化ポリエステル樹脂からなる複合構造材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、建築（（料ｊ、ｙ’：、ｌ’、’　ｔ、’ｌ
、ブう・スヂ・ツクを含む基本構造部材＄；　、に、び
硬化ポリ９丁、スプル樹脂から構成さ′４１．る複合構
造材に門゛ケ゛る。該ポリエステル樹脂は被膜として基
本構造部材δ７二塗布され、基本構造部材の保護層とＩ
、て才かは基本構造部材を建築材料Ｊ：たはブラスグ・
ツク“に接合さぜるための接合層Ｊ・１、て作用する３
、また本発明は、、この複合構造材を製造する方法に関
する。、 本発明は、建築材料お、ｙユびプラスチック類から製造
された建築前Ｈの領域にある。本発明において１、建築
材料きは、４１５築目的のための天然または合成の物質
およ、び構造部材を意味する。

従来技術 鉱物性岩石部キイど無機結合剤からなり、種々の用途６
、二非常に広く適用２５打ている材料は、公知である。

このような材料は、他の材料と比較した場合、比較的大
きい強げを有する−・方で安価であるという利点を６１
７でいる。コンクリート、浮石（Ｊｏｏｓｏ　ｒｏｃｋ
ｓ）の混合物４・ヌよび結合剤（特１１゜七′、メント
）を用いることは、特に良く知られている。

しかしながら、このような材料は、表面の腐食を惹起す
る種々の影響（特に油脂、酸など）に敏感である。従っ
て、このタイプの材料でできた基本構造部材を、該構造
部材に欠けている特性を有するプラスチック部材で被覆
することも、公知である。よって、このような複合構造
材も多くの実施態様において公知である。

ＤＥ−Ａ−・］、、１７４，６７９は、硬化性プラスチ
ック組成物で被覆されたコンクリ−」・成型物を開示し
ている。このために、粉砕された湿った硬化コンクリー
トモルタルを加える前に、ボリエ、ステルまたはエポキ
シ樹脂を主成分とする低温硬化性プラスチック組成物を
型に入れ、充填し２、乾燥させる。これにより所望のタ
イプの成型物を製造できるが、プラスチック組成物とコ
ンクリート間の接合は比較的弱い。このことは、特に比
較的高度な荷Ｑｉをかυ’：；　４’１．、る↑イ料（
例えば、バ・イブなど）の場合、当該荷重に合わせて、
材料の寸法をＬ・ったとしても、その低い接合力のため
に、必要な強度を得ることができないことを意味４″る
。

Ｄ　Ｅ−Ａ−２，００８，０３９は、セメントまたは：
オンク゛リー　１・からプラスチックで被覆された成型
物を製造する方法を開示し７ている。その方法において
ζノ２、合成樹脂層を型に入れ、次いで繊維マットまた
は繊Ｒ織物をその上に置いた後、モルタルを入れる。こ
れは、樹脂とモルタルとを同時に硬化させるためである
。この成形においＣは、ガラス紙紐などでできた繊維マ
ットまたは繊維織物を用いることにより、プラスチック
とモルタル間でより大きい接着力が生じることが期待さ
れている。Ｌ２かしながら、実際はそうではないことが
経験により判明した。

更に、Ｄ　Ｅ　−Ｃ、、−２７１８６２６は、繊維で強
化された天然または合成樹脂の中間層を、プラスチック
層と無機結合剤および添加剤を含有する材料層との間に
導入することを特徴とする成形方法を開示している。繊
維で強化することにより、プラスチック層と無機材料間
の接着力を強化して、力の伝達を可能にすることが期待
されている。しかしながら、同様に、プラスチック層と
材料層間に力を伝達するような接合は、比較的少ない荷
重の場合に達成されるにすぎないことが実験により判明
した。

ＥＰ−Ａ−１５１９３０は、ポリエステル樹脂を含み、
添加物を含まない中間層をプラスチック層と鉱物性岩石
層の間に設けることを開示している。回転ドラムにおけ
るパイプの製造例をここに挙げれば、中間層をまずプラ
スチック層の上に形成し、次いでコンクリート材料を未
だ硬化していない中間層上に形成する。また、コンクリ
ートを含有するコアー層を有するパイプの製造例におい
ては、未だ完全に硬化していないコンクリート上に中間
層を形成し、次いで中間層上にプラスチック層を形成す
る。しかしながら、この実施態様においては、プラスチ
ック層とコンクリート層間の結合は達成されるものの、
力の伝達の程度は僅かなものである。

発明の開示 本発明は、建築材料またはプラスチックを含有有する基
本構造部材とポリエステル樹脂間で大きな力が伝達され
るような方法で上記基本構造部材とポリエステル樹脂と
を接合させることにより、複合構造材として公知の材料
に荷重を与えた場合、基本構造部材の許容荷重に相当す
る力がプラスチック層から基本構造部材に或いはその逆
に伝達され得るようにすることを目的とする。

本発明によれば、基本構造部材に塗布される層材料は、
不飽和ポリエステル樹脂に、基本構造部材に塗布するた
めに、該不飽和ポリエステル樹脂が結合する水の全量よ
りも少ない量の水を混合させたものを含有する。上記層
材料において不飽和ポリエステル樹脂を用いることによ
り、基本構造部材と層材料との間で、基本構造部材で許
容される力と同等またはそれ以上の大きさの力の伝達を
可能とする接着力が達成されるという驚くべき効果が奏
される。

本発明は、無機結合剤により接合された岩石部材とプラ
スチック部材間を大きな力が伝達できない場合、それは
弱い接合力のせいではないという考えから発している。

むしろ、基本構造部材の結合の間に、結合されない水が
残留し、その結果、弱い力伝達結合が観察されるという
事実に起因するものと考えられる。逆に、基本構造部材
中で結合されなかった水が他の何処かに確実に結合する
ことができるようにした場合、プラスチック部材と岩石
部材間の所望の強い結合が得られ、基本構造部材におけ
ると同様の大きさの力を伝達することができる。

残留する水を確実に結合させることができるようにする
ためには、層材料を不飽和の水溶性ポリエステル樹脂か
ら形成し、ポリエステル樹脂が硬化する間に結合するこ
とができる水のいくらかのみを混合する。次いで、基本
構造部材と未だ結合が完全ではない接着層とを合わせる
と、残留水が層材料により結合される。このことは、層
材料を基本構造部材に塗布した直後に、基本構造部材の
結合と実質的に同時に、結合が起こる場合、達成される
。層材料を、未だ結合していない基本構造部材に塗布す
る場合、同様のことが逆の順序で起こる。本発明におい
て、層材料は、複合構造材の外表面を形成するか、或い
は、例えば外装（ａｒ■ｏｕｒｉｎｇ）を有するプラス
チック層を更に形成することができる。その場合、複合
構造材は、基本構造部材、層材料および外装層（ａｒｍ
ｏｕｒｉｎｇｌａｙｅｒ）から成る。このタイプの複合
部材は、例えば、大きい荷重に対して予期できないほど
の抵抗力を持つことができる複合パイプを製造するのに
用いることができる。本発明においては、基本構造部材
（例えばコンクリート）の残留水の層材料への結合は、
長期に亘っても変化しないことが必須であるので、この
タイプのパイプは、従来純粋プラスチック（ｐｕｒｏ　
ｐｌａｓｔｉｃ）が用いられていた領域で使用すること
ができる。

実施例 実施例１ ガラス繊維３０％およびポリエステル樹脂７０％を含有
する１０＋ｇｍ厚さの外装層を有するプラスチック外部
層を用い、このプラスチック層を１．５ｍｍの厚みの層
材料からなる接着層により１５０■厚さのコンクリート
コアー層に接合し、層材料１．５ｍｍと外装層８．０Ｉ
■を有するプラスチック部材の内側に該コアー層を接合
させて、直径１０００■■のパイプを製造した。ＤＩＮ
４０３２に規定される試験法により、約１００ｋＮ／ｍ
のクラウン破壊応力（ｃｒｏｗｎ　ｂｒｅａｋｉｎ−ｇ
　５ｔｒｅｓｓ）を測定した。ＤＩＮ１０７２に規定さ
れるように、地中に横たえ、路面荷重（ｔｒａｆｆｉｃ
　１ｏａｄｓ）をかけたスチールコンクリートパイプ（
ｓｔｅｅｌ　ｃｏｎｃｒｅｔｅｐｉｐｅ）について行わ
れるように、ＤＩＮｌｏｏＯに規定される計算法を実施
したところ、クラウン破壊応力は６５．５ｋＮ／ｍであ
った。このパイプの２つの接着層の層材料は、下記の組
成を有していた（重量％）。

不飽和ポリエステル樹脂　　　　　６２．７促進剤　　
　　　　　　　　　　　　１．０硬化剤　　　　　　　
　　　　　　　１．３水酸化アルミニウム含有フイラー
　１３．０水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
２１．８乳化剤　　　　　　　　　　　　　　０．１ト
リエタノールアミン　　　　　　　　０．１実施例２ 実施例１と同様の組成の層材料を用いて直径５００１■
のパイプを製造した。外装層は、３．０厘■の厚みを有
し、ガラス繊維５％が添加されており、コンクリートコ
アー層は１０■■の厚みを有し、一方、層材料からなる
０、８ｍｍの層により、３、ＯＩ■の厚みの内側の外装
層がコアー層に接合された。そのクラウン破壊応力は、
実施例１のパイプよりもやや大きかった。

これらの実施例における数値は、クラウン破壊応力の値
に検出できるような変動をもたらさない限り、下記の範
囲で変動することができる。

不飽和ポリエステル樹脂　　６０〜６５％水　　　　　
　　　　　　　　　　２０〜６０％促進剤および硬化剤
は、例えば所望の硬化時間に応じて必要であれば加える
ことができるが、トリエタノールアミンおよび乳化剤は
常に必要である。

フィラーを用いると、より安価となるにもかかわらず、
実質的に強度を低下させないので、フィラーを使用する
ことは明らかに有利である。層材料のみを用いた場合、
即ち１つまたはそれ以上のフィラープラスチック層を設
けなくても、例えばシャフトをライニングするためのコ
ンクリートとモルタルまたはその他の材料で作られた基
本構造部材のための非常に優れた保護層を形成すること
ができる。顔料および染料を添加することにより、被膜
に適当な色を付けることができる。層材料の基本構造部
材への接着は、層材料を基本構造部材とプラスチック部
材間の接着層として用いた場合と同様である。

（以　上）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］建築材料またはプラスチックを含有する基本構造
   部材および硬化ポリエステル樹脂からなる複合構造材で
   あって、ポリエステル樹脂層が、基本構造部材に接合し
   ていると共に、基本構造部材の保護層または基本構造部
   材を更に別の建築材料またはプラスチックと接合させる
   ための接合層として働き、基本構造部材に塗付される層
   材料が不飽和ポリエステル樹脂を含有し、該不飽和ポリ
   エステル樹脂には、基本構造部材に塗付するために、不
   飽和ポリエステル樹脂により結合される水の全量よりも
   少ない量の水が混合されていることを特徴とする複合構
   造材。 ［２］不飽和ポリエステル樹脂および混合された水が、
   層材料の８０〜９０重量％を占めることを特徴とする請
   求項１に記載の複合構造材。 ［３］層材料が水酸化アルミニウム等の不活性フィラー
   １０〜２０％を含有することを特徴とする請求項２に記
   載の複合構造材。 ［４］層材料が外装層（ａｒｍｏｕｒｒｉｎｇ　ｌａｙ
   ｅｒ）に接合してラミネートを形成し、外装層がガラス
   繊維、炭素繊維などの繊維１５〜１８重量％で補強され
   ていても良いことを特徴とする請求項１に記載の複合構
   造材。 ［５］水溶性不飽和ポリエステル樹脂に結合できる水の
   量の多くとも半量を該ポリエステル樹脂に加えることを
   特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の複合構造
   材を製造する方法。 ［６］少量の、各々につき約０．１５重量％のトリエタ
   ノールアミンおよび乳化剤をポリエステル樹脂に加える
   ことを特徴とする請求項５に記載の方法。 ［７］ラミネートを形成するために、まずポリエステル
   樹脂と繊維からなる外装層を型に入れ、次いで外装層が
   完全に硬化する前に層材料を入れ、一方、層材料の導入
   の直後にプラスチックを含有する基本構造部材を導入す
   ることを特徴とする請求項５または６に記載の方法。 ［８］建築材料を含有し、無機結合剤で結合された基本
   構造部材に、層材料を湿っている内に塗布することを特
   徴とする請求項５または６に記載の方法。 ［９］ポリエステル樹脂および繊維を含有する外装層を
   導入した後、層材料を湿潤状態で、部分的に硬化した外
   装層に塗布し、その直後に無機結合剤と建築材料を含有
   する湿潤基本構造部材を湿潤層材料に塗付することを特
   徴とする請求項５または６に記載の方法。