(57)【要約】【課題】同一の積層体構成で、様々な用途に用いることができる樹脂製板を提供する。【解決手段】基材層上にガラス繊維樹脂層が積層された積層体であり、上記基材層は、骨材と樹脂とを混練した樹脂板からなり、上記ガラス繊維樹脂層は、一枚又は複数枚のガラス繊維製布と、不織布又はガラスマットとが順に積層し、それらに含浸させた未硬化樹脂が硬化することで一体化したものであり、上記の不織布又はガラスマットの外表面は、上記の未硬化樹脂が固まった樹脂膜で覆われている、多目的板材を用いる。基材層によって高い耐荷重性を発揮するとともに、樹脂膜に覆われた表面はそのままでは平滑で水路に用いると流速を抑制しにくい。また、表面近くに不織布又はガラスマットがあるため、耐摩耗性に優れるとともに、滑り止め塗料などの乗りがよく、表面物性を塗料だけで容易に変更できる。【選択図】図１
2012076234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層上にガラス繊維樹脂層が積層された積層体であり、
上記基材層は、骨材と未硬化樹脂との混練物を硬化させた板からなり、
上記ガラス繊維樹脂層は、一枚又は複数枚のガラス繊維製布と、不織布又はガラスマットとが順に積層し、それらに含浸させた未硬化樹脂が硬化することで一体化したものであり、
上記の不織布又はガラスマットの外表面は、上記の未硬化樹脂が固まった樹脂膜で覆われている、多目的板材。
【請求項２】
上記ガラス繊維樹脂層が、上記基材層の両面に形成された請求項１に記載の多目的板材。
【請求項３】
上記樹脂膜の表面に、滑り止め効果を有する塗料を塗布した請求項１又は２に記載の多目的板材。
【請求項４】
上記未硬化樹脂と、上記板を構成する樹脂が同一である請求項１乃至３のいずれかに記載の多目的板材。
【請求項５】
不織布又はガラスマット上に、少なくとも一枚はガラス繊維製布に未硬化樹脂を含浸させた樹脂含浸ガラス繊維製布である一枚又は複数枚のガラス繊維製布を乗せ、その上に骨材と未硬化樹脂との混練物を乗せ、その上に、少なくとも一枚はガラス繊維製布に未硬化樹脂を含浸させた樹脂含浸ガラス繊維製布である一枚又は複数枚のガラス繊維製布を乗せ、その上に不織布又はガラスマットを乗せ、
全体をプレスして上記未硬化樹脂を硬化させることで、上記混練物を板状の基材層として固め、上記ガラス繊維製布と上記の不織布又はガラスマットとを一体のガラス繊維樹脂層として固め、それぞれの不織布又はガラスマットの表面まで浸透した上記未硬化樹脂が硬化した樹脂膜で上記ガラス繊維樹脂層の表面を覆った、多目的板材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンクリート製水路の補修や、溝やマンホール等の蓋などに汎用的に用いることができる板材であり、特に樹脂モルタルと繊維強化プラスチックからなる板材に関する。
【背景技術】
【０００２】
農業用水路や排水路などのコンクリート製の水路が経年劣化していくと、表面が粗くなって流速が低下したり、ひび割れて水が漏れたりするため、補修が必要となる。これに対して、予め作製した繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製のシートや板を、コンクリート製水路の内底面や内側面を内張りして補修する方法が提案されている（特許文献１、非特許文献１）。
【０００３】
この補修に用いるＦＲＰ製板としては、軽量性と強度と、表面の平滑性が要求される。これらを満たす材料としては、基材層としてポリエステルなどの樹脂と骨材とを混練した樹脂モルタル（「レジンコンクリート」ともいう。）と呼ばれる材料を用い、これに、ガラスクロスやガラスマット等を積層したＦＲＰＭ（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｍｏｒｔａｒ）板が挙げられる。樹脂モルタルの層は強度と弾性を発揮する。また、表面にシート・モールディング・コンパウンド（ＳＭＣ）を積層させたＦＲＰＭ板は、そのＳＭＣが平滑であるため、水路を流れる水の流速を妨げにくくなり、コンクリート製水路にＦＲＰ製板を内張して水路の断面積が減っても、施工前と同じか、それよりも高い流量の水路とすることができる。
【０００４】
ところで、樹脂モルタルにガラスクロスなどを使用したＦＲＰＭ板は、その強度と軽量性から、マンホールの蓋や、上記水路などの蓋材としても利用されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２４７８０９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４４３６０号公報
【特許文献３】特開平１１−７１７７９号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】簡単施工／工期短縮／高耐食性  農業用水路補修  農業用水路クイックパネル工法研究会＜ＵＲＬ：http://www.quickpanel.jp/＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、表面にＳＭＣを採用した表面平滑なＦＲＰＭ板を、マンホール等の蓋材に使用すると、設置箇所で滑りやすくなってしまう。このため、同種の構成であるＦＲＰＭ板を一括生産することができず、蓋材用と水路補修用とで別の積層構造の板材として製造しなければならなかった。
【０００８】
また、中間層が樹脂フィルムからなる特許文献２の補修用シートは、水路の補修に用いることはできても、蓋材として用いるには強度が不足していた。さらに、シートそのままでは表面に布帛材料が露出しているため、水路の補修の際には、全体に塗料を塗る必要があり、迅速な施工が求められる工事で時間が余分にかかってしまった。
【０００９】
そこでこの発明は、ＳＭＣを用いずに、汎用的に使用できる高強度のＦＲＰＭ板を製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、基材層上にガラス繊維樹脂層が積層された積層体であり、上記基材層は、骨材と未硬化樹脂との混練物を硬化させた板からなり、上記ガラス繊維樹脂層は、一枚又は複数枚のガラス繊維製布と、不織布又はガラスマットとが順に積層し、それらに含浸させた未硬化樹脂が硬化することで一体化したものであり、上記の不織布又はガラスマットの外表面は、上記の未硬化樹脂が固まった樹脂膜で覆われている多目的板材により、上記の課題を解決したのである。
【００１１】
基材層として骨材を樹脂で固めた樹脂板を用いることで、樹脂フィルムを基材とする従来の補修用シートに比べて材料全体の強度が十分に高まり、蓋材として用いる際にかかる荷重に十分耐えうるものとなった。また、表面の不織布又はガラスマットを樹脂膜で覆うことで、水路の内壁に用いる際には流速を妨げることが少ない平滑な平面を提供することができる。一方で、薄い樹脂膜を介して不織布又はガラスマットが表面近傍にあるので、塗料が表面に乗りやすく、用途に応じた塗料を選択して塗ることで個々の用途にさらに適した物性を得ることができる。水路内壁に用いるのであれば、水に接する面にアクリルウレタン樹脂塗料やアクリルシリコン樹脂塗料などの耐候性を高める塗料を塗るとよく、蓋材として用いるのであれば上面に、エポキシ接着剤にセラミック粉体を混合したものなどの滑り止め塗料を塗るとよい。これにより、ＳＭＣを用いることなく十分に表面平滑で水路の補修に有用なＦＲＰＭ板を得ることもでき、また、組成を変えることなく塗料を変更するだけで蓋材として利用することもできる。
【００１２】
上記ガラス繊維樹脂層は基材層の一方の面にのみ形成させてもよいし、両面に形成させてもよい。両面に形成させると、基材層の両面が覆われるため破損しにくく、耐久性が向上する。また、両面に同じ層を形成させることにより、材料全体が反ることを防止できる。
【００１３】
上記の基材層を固める樹脂と、上記ガラス繊維樹脂層に含浸させる樹脂とが同一であると、層間の接合性が高くなるので好ましい。
【００１４】
この発明にかかる多目的板材を製造する方法としては、基材層となる上記混練物（レジンコンクリート）と、ガラス繊維製布及び不織布又はガラスマットとを積層し、未硬化樹脂を硬化させることで一体化させるとよい。ただし、表面は不織布又はガラスマットが剥き出しではなく、未硬化樹脂が硬化した樹脂膜に覆われていることが必要である。また、上記ガラス繊維樹脂層が基材層の両面に形成されている、すなわち、ガラス繊維樹脂層により基材層を挟んだ構造の場合、加熱可能な矩形の金型内に不織布又はガラスマット、少なくとも一枚は未硬化樹脂を含浸させたガラス繊維製布を順に敷き詰めた後、硬化前のレジンコンクリートを枠内に注ぎ込み、その上に、少なくとも一枚は未硬化樹脂を含浸させたガラス繊維製布と、不織布又はガラスマットを順に乗せ、その後で上方から加熱するとともにプレスして全体の樹脂を硬化させる方法が挙げられる。不織布又はガラスマットの表面は、上下ともに、浸透した未硬化樹脂が硬化した樹脂膜に覆われることになる。
【００１５】
なお、複数枚のガラス繊維製布を用いる場合で、一部に未硬化樹脂を含浸していないガラス繊維製布（未含浸ガラス繊維製布）があっても、その両面に、未硬化樹脂を含浸させたガラス繊維製布を配すれば、十分に未硬化樹脂を未含浸ガラス繊維製布に浸透させることができる。一方で、不織布又はガラスマットと接するガラス繊維製布は積層前に樹脂を予め含浸させたガラス繊維製布であると、不織布又はガラスマットへの浸透が迅速に進むため好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
この発明にかかる多目的板材を用いることにより、板材の基本的構成を変えることなく、蓋材のような滑りにくく耐荷重性を求められる材料としても、水路補修材のような、平滑性が高く耐候性と高強度が求められる材料としても利用できる材料を、同一材料として一括生産することができ、生産ラインの確保や作業の手間を大幅に省くことができる。また、用意した材料の転用も容易にでき、材料の廃棄率を抑制することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）枠の底に不織布とガラス繊維製布を敷き詰める際の概念図、（ｂ）骨材入りの樹脂コンクリートを導入する際の概念図、（ｃ）樹脂コンクリート上にガラス繊維製布と不織布を乗せる際の概念図、（ｄ）プレス直前の概念図
【図２】（ａ）樹脂を加熱硬化させる際の断面図、（ｂ）硬化後に枠から取り出した多目的板材の構成図
【図３】（ａ）正方形状にしたこの発明にかかる多目的板材の例を示す図、（ｂ）（ａ）の多目的板材を溝上に蓋として用いた際の断面図
【図４】この発明にかかる多目的板材を溝やマンホールの蓋として用いる際の例図
【図５】（ａ）コンクリート製溝にこの発明にかかる多目的板材を貼り付ける際の概念図、（ｂ）多目的板材により補修された後のコンクリート製溝の概念図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明を実施した実施形態として、ガラス繊維樹脂層１１により基材層１０が挟まれた多目的板材を挙げて詳細に説明する。この積層手順を図１及び２に示す。
【００１９】
図１（ａ）は加熱用の金型１に下層側のガラス繊維樹脂層１１の材料を敷き詰める際の概念図である。ガラス繊維樹脂層１１は、ガラス繊維製布６と不織布又はガラスマット（５）とに未硬化樹脂７を含浸させ、その未硬化樹脂を硬化させることで一体化させるものである。この実施形態における構成は、まず金型１の底に不織布又はガラスマット（５）を敷き、次に、未硬化樹脂７を含浸させたガラス繊維製布６（まとめて、「樹脂含浸ガラス繊維製布６ａ」という。），未硬化樹脂７を含浸させていないガラス繊維製布６（特に、６ａとの対比において「未含浸ガラス繊維製布」という。）、樹脂含浸ガラス繊維製布６ａを順に敷き詰めている。
【００２０】
このうち、不織布としてはビニロン、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、アラミド、アクリル、ポリエステルなどからなるものが挙げられる。この中でも特に、ポリエステルの長繊維製のものを用いると、短繊維のものに比べて結合力が増し、引張強度が向上して破れにくくなるため好ましい。また、ガラスマットとは、ガラス繊維のストランドを積み重ねて結合剤によりマット状に成型したものであり、この発明では一般的なガラスマットを使用できる。ただし、マット状に成型していないと平滑性が不足するので、ガラスクロスで代用することは困難である。
【００２１】
これらの不織布又はガラスマット（５）は、後述するように未硬化樹脂７を浸透させて表面を覆わせるため、厚さが１ｍｍ以下であると好ましい。厚すぎると浸透に時間がかかりすぎてしまう。
【００２２】
一方、ガラス繊維製布６としては、ガラス繊維のロービングクロスや、上記のガラスマットなどを用いることができる。この中でも特に、ガラス繊維のロービングクロスを用いると、樹脂が含浸させやすく、基材層１０と一体化させやすいので好ましい。
【００２３】
このガラス繊維製布６は、一枚でもよいが、複数枚重ねると強度と耐久性、耐候性の点からより好ましい。
【００２４】
このガラス繊維製布６を乗せる際に、上記の通り、三層のうちの両端層について、硬化させる前の未硬化樹脂７を含浸させている。含浸させる方法としては、硬化させる前の未硬化樹脂７中にガラス繊維製布６を浸漬させた後、ローラで加圧して余分な未硬化樹脂７を落として適切な量の未硬化樹脂７を含浸した状態で乗せるとよい。
【００２５】
上記未硬化樹脂７とは、その後硬化させることができる樹脂であり、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂を用いると、後述する基材層１０に用いる樹脂と共通で一体化させることができるので好ましい。
【００２６】
この実施形態において、下から二層目と四層目にあたるガラス繊維製布６が未硬化樹脂７を含浸されており、下から三層目のガラス繊維製布６が未含浸であるのは、全てのガラス繊維製布６に未硬化樹脂７を含浸させてしまうと、プレス時に余分な未硬化樹脂７が多いとバリが生じるおそれがあるためである。
【００２７】
一方、下から一層目の不織布又はガラスマット（５）には、下から二番目の樹脂含浸ガラス繊維製布６ａが含有している未硬化樹脂７がゆっくりと浸透していく。これにより、不織布又はガラスマット（５）の下側表面にまで薄く樹脂の膜ができるようになる（図示せず）。
【００２８】
上記の通り不織布又はガラスマット（５）と三枚のガラス繊維製布６を積層させた後、図１（ｂ）に記載のように、骨材９と未硬化樹脂８との混練物である樹脂コンクリート８ａを金型１内に投下する。未硬化樹脂８は、上記のガラス繊維製布に含浸させる未硬化樹脂７と同じ樹脂であることが望ましい。また、骨材９としては例えば珪砂を用いることができる。骨材９と樹脂８との混合比は、骨材９の含有量が６０質量％以上９０質量％以下であるとよい。また、樹脂コンクリート８ａの投下量は、製造する多目的板材の用途に応じた厚みにより決定するとよい。
【００２９】
必要量の樹脂コンクリート８ａを投下した後、上側のガラス繊維樹脂層１１を構成するガラス繊維製布６と不織布又はガラスマット（５）を順に乗せていく。この状態を図１（ｃ）に示す。下から一層目及び三層目に、樹脂含浸ガラス繊維製布６ａを配し、下から二層目に未含浸のガラス繊維製布６を配する。さらに、下から四層目、つまり最上層に不織布又はガラスマット（５）を乗せる。すなわちこの構成は、下側のガラス繊維樹脂層１１と乗せる順序が逆なだけで、基材層１０を挟んで線対称の構造である。下から二層目の未含浸のガラス繊維製布６と、不織布又はガラスマット（５）には、隣接する樹脂含浸ガラス繊維製布６ａから未硬化樹脂７が浸透するまで静置させる。これにより、最上層である不織布又はガラスマット（５）の表面も未硬化樹脂７の薄い膜で覆われることになる。この状態を図１（ｄ）に示す。未硬化樹脂７が表面まで到達するまで待たなくても、後述するプレスの際に押されて表面まで浸透するので、作業時間を短縮したい場合には上記の静置を行わなくてもよい。
【００３０】
このように材料を積層した後、金型１へ、プレス板２を挿入してプレスするとともに、全体の未硬化樹脂７、８を硬化させて一体化させる。この状態を図２（ａ）に示す。投下された樹脂コンクリート８ａが全体を覆っていなくても、このプレスの際に全体に満遍なく広がり、基材層１０を形成する。
【００３１】
これにより、樹脂コンクリート８ａが基材層１０となり、不織布又はガラスマット（５）とガラス繊維製布６が未硬化樹脂７で一体化してガラス繊維樹脂層１１となる。このガラス繊維樹脂層１１の表面は、不織布又はガラスマット（５）を浸透した未硬化樹脂７による樹脂膜１５で覆われており、高い平滑性を有する。
【００３２】
なお、別の製造方法として、ガラス繊維製布６だけでなく、不織布又はガラスマット（５）についても、積層させる際に予め未硬化樹脂７に含浸させておいてもよい。不織布又はガラスマット（５）が未硬化樹脂７を浸透させにくい際には、予め未硬化樹脂７と同じ樹脂を表面に塗工しておいた方が速やかに作製できる。
【００３３】
基材層１０の両面に上記ガラス繊維樹脂層１１を形成させる場合は、一方の面について未硬化樹脂７を硬化させた後に、他方の面について未硬化樹脂７を硬化させてもよいし、両面をまとめて硬化させてもよいが、作業効率上も、基材層１０との一体性からも、両面をまとめて硬化する方が望ましい。
【００３４】
このような加熱成形した多目的板材は、表面に塗料を塗布することで用途に応じた性能をさらに高めることができる。上記ガラス繊維樹脂層１１があり、表面近傍に不織布又はガラスマット（５）があって樹脂膜１５で覆われているだけであるために、表面に種種の塗料を塗工しやすいものとなっている。
【００３５】
この塗料としては、この発明にかかる多目的板材を蓋材として用いる場合には、表面が濡れても滑りにくくするために、滑り止め効果のある塗料を塗布することが好ましい。
【００３６】
このようにして得られた多目的板材２１を蓋材として用いる場合の使用形態の例を図３及び図４に示す。溝２２の上に蓋として多目的板材２１，２１ａ，２１ｂを取り付けると、基材層１０による十分な強度と、ガラス繊維製布６、及び不織布又はガラスマット（５）を樹脂で覆った表面の耐久性により、蓋として十分な性能を発揮する。形状は特に限定されるものではなく、多目的板材２１ａのように矩形であってもよいし、多目的板材２１ｂのように円形であってもよい。すなわち、溝だけでなく、マンホールの蓋材としても利用可能である。さらに、上記の滑り止め塗料などを塗ったものを用いるのであれば、道路横の側溝など、人や自転車が上に乗るものであっても十分に利用可能である。
【００３７】
また、図５に示すように、コンクリート製溝３０の内壁に、この発明にかかる多目的板材３１を隙間無く敷き詰め、間を接着剤３２やシーリングで密封すると、速やかにコンクリート製溝３０の補修を行うことができる。こうして補修された溝は、元のコンクリート製溝３０よりも断面積が減少するが、表面が平滑であるため、水３３の流速が減衰しにくく、時間あたり流量を補修前よりも向上させることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  金型
２  プレス板
５  不織布又はガラスマット
６  ガラス繊維製布
６ａ  樹脂含浸ガラス繊維製布
７  未硬化樹脂
８  未硬化樹脂
８ａ  樹脂コンクリート
９  骨材
１０  基材層
１１  ガラス繊維樹脂層
１５  樹脂膜
２１，２１ａ，２１ｂ，３１  多目的板材
２２  溝
３０  コンクリート製溝
３２  接着剤
３３  水
【図１】
2012076234.tif 000003
【図２】
2012076234.tif 000004
【図３】
2012076234.tif 000005
【図４】
2012076234.tif 000006
【図５】
2012076234.tif 000007