JPH07195342A - アルミニウムまたはアルミニウム合金製コンクリート型枠 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンクリートに対する剥離力に優れ、かつア
ルミニウムまたはアルミニウム合金に対する接着性にも
優れた高性能な表面被覆層を有するＡｌ（合金）製型枠
を提供することを目的とする。 【構成】 コンクリート打設面に表面被覆層が塗布され
たＡｌ（合金）製のコンクリート型枠において、該表面
被覆層の最内層が（メタ）アクリル系ポリマーを含む樹
脂層、最外層がフッ素−（メタ）アクリルコポリマーを
含む樹脂層である。この構成の採用によって、型枠の転
用（再利用）回数が大幅に向上した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建築用および土木用コン
クリート型枠に関するものであり、さらに詳しくは、コ
ンクリートに対する離型性に優れ、再利用性にも優れた
特定の表面被覆層を有するアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金製のコンクリート型枠に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート型枠は一般的に木製合板や
鋼板を用いて作製されているが、これらの材料による型
枠は、重量が重いため取扱いが不便であるばかりではな
く、腐食し易いために耐久性に劣り、特に合板製のもの
は数回の転用で使用不能になるという問題点がある。ま
た環境保護の観点から、合板製コンクリート型枠の使用
量を減らすことは不可欠であり、代替材料によるコンク
リート型枠の必要性が高まっている。

【０００３】このため最近では、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金（以下「Ａｌ（合金）」と省略すること
がある）製のコンクリート型枠が実用化されている。こ
のＡｌ（合金）製のコンクリート型枠は、軽量であって
取扱性に優れ、押出し成形製造法が採用されているため
に寸法精度に優れる上に、耐食性も良好であるといった
種々の利点を有している。しかし、従来の合板製や鋼板
製のコンクリート型枠の場合と同様に、表面被覆処理が
施されていないＡｌ（合金）製のコンクリート型枠に対
するコンクリートの固着力は強大であるために、コンク
リート打設・硬化後に型枠の取外しが不可能になった
り、得られたコンクリート表面の平滑性が悪くなった
り、また、取り外した後の型枠表面に付着したコンクリ
ートの除去に多くの労力と経費が必要であるという問題
があった。この問題を解決するために、従来の合板製型
枠に関しては、型枠表面にポリオレフィン系樹脂を塗布
することが提案されている（特公平２−３９３１５
号）。

【０００４】しかしながら、合板表面とＡｌ板表面では
物理的表面状態や化学的性質が異なっており、合板製型
枠に用いられている技術をそのままアルミニウム型枠に
転用しても充分な表面処理効果が得られない。Ａｌ製型
枠に関しては、塩化ビニル系樹脂とアクリル樹脂を塗布
すること（実開昭５９−７８４４８号）等が提案されて
はいるが、これらの従来の表面被覆層は、コンクリート
に対して充分な剥離性が達成されなかったり、あるいは
Ａｌとの接着力不足のため打設後に被覆層とＡｌとの界
面剥離を起こすなど、満足いく性能のＡｌ（合金）製型
枠は得られていないのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情を考
慮してなされたものであって、コンクリートに対する剥
離力に優れ、またＡｌ（合金）に対する接着性にも優れ
た、高性能な表面被覆層を有するＡｌ（合金）製型枠を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し得た本
発明のアルミニウムまたはアルミニウム合金製型枠は、
コンクリート打設面に表面被覆層が塗布されたものであ
って、該表面被覆層の最内層が（メタ）アクリル系ポリ
マーを含む樹脂層、最外層がフッ素−（メタ）アクリル
コポリマーを含む樹脂層であるところに要旨を有する。
また、該表面被覆層の最外層が、テトラフルオロエチレ
ンとメチルメタクリレートのコポリマーを含むものであ
ること、表面被覆層に無機系微粉末、特に亜鉛および／
またはマグネシウム微粉末が含まれているものであるこ
とは本発明の好ましい実施態様である。

【０００７】

【作用】本発明者等は、種々のコーティング組成物を用
いてＡｌ（合金）板の表面被覆処理を行い、コンクリー
トに対する剥離性について検討した結果、コンクリート
に対する剥離性の良好なものはＡｌ（合金）に対する接
着性に劣っていることが見出されたため、被覆層を少な
くとも２層構造として、最内層にはＡｌ（合金）との接
着性に優れた樹脂層を、また最外層にはコンクリートと
の剥離性に優れた樹脂層を配置する複層構造とすること
とし、これらの樹脂層の選択を繰り返した。その結果、
コンクリートに対する剥離性は表面張力の低いフッ素系
樹脂が良好であったが、フッ素系樹脂とＡｌ基材の両方
に対する接着性が共によい樹脂層（内層）は認められな
かった。そこで本発明者等は、フッ素系樹脂の良好な剥
離性を保持したまま接着性を改善することを試み、驚く
べきことに、フッ素系樹脂中に（メタ）アクリル系モノ
マーを共重合によって導入した共重合体が、フッ素系単
独重合体よりも良好な対コンクリート剥離性を示すこと
を見出し、本発明に到達した。以下本発明を詳細に説明
する。

【０００８】本発明のＡｌ（合金）製型枠は、少なくと
も最内層と最外層を持つ複層構造の表面被覆が施されて
いて、コンクリートと直に接触する最外層の樹脂層がフ
ッ素系−（メタ）アクリル系コポリマーを主成分として
含むものであることと、最内層が（メタ）アクリル系ポ
リマーを主成分として含む樹脂層であるところに最大の
特徴を有している。上述のように、フッ素系モノマーと
（メタ）アクリル系モノマーを共重合させたものが、フ
ッ素系単独重合体よりも良好な対コンクリート剥離性を
示すことが見出されたため、本発明の表面被覆層の最外
層にはこの共集合体が用いられなければならない。そし
て最内層には、このフッ素系−（メタ）アクリル系コポ
リマーおよびＡｌ（合金）基材の両者に対する接着力の
良好な（メタ）アクリル系樹脂を用いる。

【０００９】硬化前のコンクリートは多量の水を含むた
め、撥水性に優れる表面を持つ物質には固着しにくい。
このため、撥水性に優れる物質を型枠の表面層として付
与すれば、剥離性に優れた型枠を得ることができると考
えられる。従って本発明では最外層構成樹脂の一成分と
して、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂を
選択したが、フッ素系モノマーの単独重合体よりも（メ
タ）アクリル系モノマーを共重合したコポリマーの方が
表面張力が低く、より良好な撥水性、対コンクリート剥
離性を示すことが見出されたため、本発明では、最外層
にフッ素系−（メタ）アクリル系コポリマーとすること
を必須構成とした。

【００１０】最外層樹脂層を構成するフッ素系モノマー
としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロト
リフルオロエチレン、エチレン−テトラフルオロエチレ
ンコポリマー、エチレン−クロロトリフルオロエチレン
コポリマー、パーフルオロエチレン−プロピレンコポリ
マー、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテルコポリマー、ポリフッ化ビニル、ポリフ
ッ化ビニリデン等の公知のフッ素系樹脂の原料モノマー
が挙げられ、これらを単独で、もしくは２種以上混合し
て用いることができる。一分子あたりのフッ素基が最も
多いポリテトラフルオロエチレン骨格となる様に、テト
ラフルオロエチレンの使用量を多くすることが、剥離性
向上の点からは好ましい。もちろん、前述の公知のフッ
素系樹脂骨格から外れないものであれば、エチレン、プ
ロピレン等の他の非フッ素含有モノマーを共重合させて
もかまわない。

【００１１】上記フッ素系モノマーと共重合すべき（メ
タ）アクリル系モノマーとしては、メチル基、エチル
基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、２−エチ
ルヘキシル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基等を持
つ（メタ）アクリル酸エステルモノマー、あるいはこれ
らをメラミン樹脂で変性した変性（メタ）アクリル酸エ
ステルが例示される。コンクリートに対する剥離性の観
点からはアクリル系よりも疎水性の強まるメタクリル系
モノマーが好ましく使用される。

【００１２】フッ素系モノマーと（メタ）アクリル系モ
ノマーの共重合比は、９０：１０〜５０：５０（重量
比）が好ましい範囲である。フッ素系モノマー部分が９
０重量％を超えると、アクリル部分が少な過ぎて最内層
との充分な界面接着強度が発現しない。また驚くべきこ
とに、フッ素樹脂単独重合体よりも、（メタ）アクリル
酸エステルを導入したコポリマーの方が表面張力が低
く、より良好な撥水性、対コンクリート剥離性を示すた
め、フッ素系モノマー部分は９０重量％以下が好まし
い。５０重量％より少ないと、コンクリートに対する剥
離性が不充分になる。より好ましい共重合比は、８０：
２０〜７０：３０（重量比）である。共重合は公知の塊
状重合、溶液重合、乳化重合あるいは懸濁重合によって
行なえばよい。本発明の最外層は上記コポリマーを主成
分として含むものであるが、上記コポリマー以外に、最
外層樹脂の撥水性を阻害しない程度で、他の樹脂や公知
の添加剤、例えば紫外線吸収剤や紫外線安定剤、繊維強
化剤、レベリング剤等を添加してもよい。

【００１３】一方、最内層を構成する（メタ）アクリル
系ポリマーに使用されるモノマーは、上記例示した（メ
タ）アクリル系モノマーがそのまま例示できる。最内層
の（メタ）アクリル系ポリマーは、Ａｌ（合金）基材に
対して良好な接着性を示すと共に、最外層であるフッ素
系樹脂中に導入された（メタ）アクリル酸エステル部分
との親和性によって最外層とも良好な接着性を示す。こ
のため本発明の型枠は、対コンクリート剥離性と共に界
面接着強度も優れており、コンクリート打設後にコンク
リート剥離性に劣る内層が露出して以後の使用に差し支
えるといった不都合を生じることはない。（メタ）アク
リル酸エステルは、おおむねお互いに親和性を示すた
め、最外層構成樹脂中の（メタ）アクリル酸エステルと
最内層のものは、同種であっても異種であってかまわ
ず、また最内層も、ホモポリマーではなく２種以上の
（メタ）アクリル酸エステルのコポリマーであってもよ
い。また最外層のときと同様に最内層においても、上記
（メタ）アクリル系ポリマー以外の、他の樹脂や公知の
添加剤を添加してもよい。

【００１４】本発明では、上記最外層と最内層を必須構
成層とするが、両層の間に複数の他の層を存在させるこ
とも可能である。このとき用いられる他の層としては、
最外層を構成するフッ素−（メタ）アクリルコポリマー
よりも（メタ）アクリル樹脂部分の多いコポリマーを積
層することによって、より優れた界面接着強度を得るこ
とができる。複数の他の層を積層する時には、最内層の
すぐ上の層から最外層へ順次（メタ）アクリル樹脂部分
が少なくなっていく様に積層すればよい。なお、表面被
覆層の厚みは特に限定されないが、コンクリート中の砂
利等によって被覆層が損傷を受けることがないように、
被覆層全体で０．５μｍ以上とすることが好ましい。

【００１５】本発明では、上述の表面被覆層中に無機系
微粉末を含有させてもよい。これらの無機系微粉末は、
強化材として表面被覆層の強度、凝集力等の力学的特性
を向上させ、硬化前のコンクリートによる表面被覆層の
劣化、あるいは５０回程度転用（再利用）している間の
表面被覆層の劣化を防止する作用と共に、最内層とＡｌ
（合金）基材との接着性を向上させる作用を有する。ま
た無機微粉末として、Ａｌよりイオン化傾向の大きな金
属微粉末を用いれば、硬化前のコンクリートによるＡｌ
（合金）の腐食を、微粉末自身が腐食することで防止す
る作用も有する。また、微粉末は表面が著しく活性化さ
れているため、被覆層成分である樹脂の分子運動を活発
にし、高分子鎖同士の絡み合いを促進し、最外層と最内
層におけるミクロな相溶化に効果を有することも考えら
れる。これらの作用は、無機微粉末の粒径が小さくなる
ほど効果が増大するため、２μｍ以下のものを用いるこ
とが好ましい。無機微粉末としては、公知のフィラーで
ある天然鉱物類や酸化チタン等の無機顔料が挙げられ、
また金属微粉末による腐食防止効果を得るためには、亜
鉛、マグネシウム等の微粉末を用いることが好ましい。
これら無機物質の含有量については、表面被覆層の塗膜
形成性が悪化しない範囲以内であれば、特に制限はな
い。

【００１６】

【実施例】以下実施例によって本発明をさらに詳述する
が、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・
後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て
本発明の技術範囲に包含される。

【００１７】実施例１ まず、Ａｌ−Ｍｎ合金製型枠を押出し成形によって作製
した。この型枠に、最内層としてポリメチルメタクリレ
ート塗料（日本ペイント社製：スーパーラック５００）
を乾燥後の膜厚が１０μｍとなるように塗布した。最内
層の塗膜生成後、最外層として、溶液重合によって得た
テトラフルオロエチレン−メチルメタクリレート（モノ
マー重量比で７０：３０）コポリマーを乾燥後の膜厚が
２μｍとなるように塗布し、本発明の型枠を得た。

【００１８】実施例２ 実施例１のコンクリート型枠において、最内層、最外層
両層用の塗料中に粒径が０．５μｍの亜鉛、マグネシウ
ム、酸化チタンを等量ずつ計１０重量％含有させたもの
を用いて表面被覆層を形成させた。 実施例３ 実施例２において、用いた無機系粉末の粒径を２μｍと
した以外は実施例２と同様にして型枠を得た。

【００１９】比較例１ 実施例１において、最外層を塗装しない以外は実施例１
と同様にして型枠を得た。 比較例２ 実施例１において、最外層としてポリテトラフルオロエ
チレンのみからなる塗料（ダイキン工業社製：ポリフロ
ン）を使用した以外は実施例１と同様にして型枠を得
た。

【００２０】実施例１〜３および比較例１〜２で得られ
たコンクリート型枠にコンクリートを打設し、３日間放
置後、建研式接着力試験機を用いて引張り接着強度の測
定と、型枠の表面へのコンクリートの付着状態を目視観
察し、新たなコンクリート打設を繰り返すという方法で
コンクリート型枠の性能評価を行った。建研式接着力試
験機による引張り接着強度が０．５kg／cm² 以下であれ
ば、実用上問題のない剥離性を有しているので、引張り
接着強度が続けて２回、０．５kg／cm² を超えたとき
に、コンクリートの打設を中止した。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】本発明の実施例の型枠は３７〜４３回まで
打設することができ、コンクリートの付着も打設回数３
６〜４３回まで認められなかった。しかし比較例１で
は、毎回コンクリートの付着が認められ、３０回程度打
設が何とか可能であった比較例２においても１９回目以
降には型枠へのコンクリートの付着が認められていた。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、フッ素系樹脂中に（メタ）ア
クリル系モノマーを共重合によって導入した共重合体に
よる最外層と、（メタ）アクリル系ポリマーによる最内
層が必須的に含まれる被覆層を表面に設けた型枠である
ので、フッ素系樹脂単独の場合より良好な対コンクリー
ト剥離性を有し、かつ基材であるＡｌ（合金）との界面
接着力にも優れたコンクリート型枠を提供し得た。従っ
て、コンクリート打設回数を大幅に向上させることがで
き、４０回前後の再利用が可能となった。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリート打設面に表面被覆層が塗布
   されたアルミニウムまたはアルミニウム合金製のコンク
   リート型枠において、該表面被覆層の最内層が（メタ）
   アクリル系ポリマーを含む樹脂層、最外層がフッ素−
   （メタ）アクリルコポリマーを含む樹脂層であることを
   特徴とするアルミニウムまたはアルミニウム合金製のコ
   ンクリート型枠。
2. 【請求項２】 上記表面被覆層の最外層が、テトラフル
   オロエチレンとメチルメタクリレートのコポリマーを含
   むものである請求項１に記載のコンクリート型枠。
3. 【請求項３】 上記表面被覆層には、無機系微粉末が含
   まれているものである請求項１または２に記載のコンク
   リート型枠。
4. 【請求項４】 上記無機系微粉末が、亜鉛および／また
   はマグネシウムの微粉末である請求項３に記載のコンク
   リート型枠。