(57)【要約】【課題】補強布の繊維下でも下地の状態を透かしてみることができ、鏝塗り作業性が良好で下地の外観を維持できる外壁の補強方法、及び補強構造の提供である。【解決手段】下地に繊維補強布と樹脂を含浸塗布貼着する外壁補強方法であって、繊維補強布がモノフィラメント繊維からなる織布或いは不織布であり、樹脂が非芳香環のウレア樹脂である、繊維下においても下地外観を遮ることがない外壁樹脂補強方法であり、は混合後２３℃で初期粘度の２倍になる時間が５分以上であり、鏝で塗布でき、下地がタイル貼りの外壁である、また、モノフィラメント繊維織布がポリプロピレン樹脂繊維が効率がよい。また、これら外壁補強方法により得られる外壁補強構造。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地に繊維補強布と樹脂を含浸塗布貼着する外壁補強方法であって、繊維補強布がモノフィラメント繊維からなる織布或いは不織布であり、樹脂が非芳香環のウレア樹脂である、繊維下においても下地外観を遮ることがないことを特徴とする外壁補強方法。
【請求項２】
前記ウレア樹脂が、混合後２３℃で初期粘度の２倍になる時間が５分以上であり、鏝で塗布できることを特徴とする請求項１に記載の外壁補強方法。
【請求項３】
前記下地がタイル貼りの外壁である請求項１及び請求項２のいずれかに記載の外壁補強方法。
【請求項４】
前記モノフィラメント繊維からなる織布が、ポリプロピレン樹脂繊維であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の外壁補強方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の外壁補強方法により得られる外壁補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイル等のコンクリート建築物の外壁補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイルは、意匠性や耐水性、耐火性、耐候性、耐久性などに優れ、外壁や床、水周りを中心とした内装用の建材として人気があり、タイル貼り外壁の需要も増加傾向にある。
タイルの貼り方には、湿式工法と乾式工法の二種類がある。前者は、モルタル下地を施工した上にタイルを貼る方法であり、積み上げ貼り方法、圧着貼り方法、ユニット貼り方法などがある。一方、後者では、弾性接着剤でタイルを貼る接着貼り方法と下地専用パネルにタイルを留めつける引っ掛け工法などがある。（特許文献１、２）
【０００３】
そんなタイルの需要が増える中、人身事故が発生した。一般に、タイル施工部分のモルタル層は日射、雨風等により膨張・伸縮を繰り返すことで経時的に劣化し、下地モルタルとタイルとの接着性が低下していき、やがて外壁面から剥落する。１９８９年１１月に北九州市の住宅・都市整備公団の集合住宅の外壁からタイルが剥落し、死傷者を出した事故が発生し、その事故をきっかけに、タイル外壁が危険性の高いものであると認識されるようになった。
【０００４】
そこで、タイル剥落防止技術が着目されるようになった。一般のタイルの剥落防止技術には、ガラス繊維や有機繊維等のシートとポリマーセメントモルタルからなる方法、アンカーピンニングと繊維ネットを併用する方法などが挙げられる。（特許文献３）
【０００５】
しかし、繊維シートとポリマーセメントモルタルによる方法では、既存の意匠性を残すことができないという問題点があった。また、近年では、既存の意匠を活かす為に透明なアクリル樹脂を補強層として塗布してタイルの剥落を防止する方法がなされているが、アクリル樹脂は塗膜物性が比較的低いため、タイル剥落防止性能を持たせるには、幾層にわたって塗布する必要があるため、工程数が多くなり、それに伴い、工期が長くなるという問題点があった。（特許文献４）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１１３６６０号公報
【特許文献２】特開２００１−１７３２４２号公報
【特許文献３】特開平１１−３６６１０号公報
【特許文献４】特開２００８−２１８３号公報
【特許文献５】特開２０１１−５２４５７号公報
【特許文献６】特開２０１１−１３２７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする課題は、補強布の繊維下でも下地の状態を透かしてみることができ、鏝塗り作業性が良好で下地の外観を維持できる外壁の補強方法、及び補強構造の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、下地に繊維補強布と樹脂を含浸塗布貼着する外壁補強方法であって、繊維補強布がモノフィラメント繊維からなる織布或いは不織布であり、樹脂が非芳香環のウレア樹脂である、繊維下においても下地外観を遮ることがないことを特徴とする外壁補強方法で、下地の素地を外観意匠として発揮できる。
【０００９】
請求項２の発明は、前記ウレア樹脂が、混合後２３℃で初期粘度の２倍になる時間が５分以上であり、鏝で塗布できることを特徴とする請求項１に記載の外壁補強方法で、鏝で塗付することにより被膜厚みを確保できる。
【００１０】
請求項３の発明は、前記下地がタイル貼りの外壁である請求項１及び請求項２のいずれかに記載の外壁補強方法で、タイルの外観をそのままに、補強することができる。
【００１１】
請求項４の発明は、前記モノフィラメント繊維からなる織布が、ポリプロピレン樹脂繊維であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の外壁補強方法であり、さらに補強効果が増し下地を透かして見せることができる。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の外壁補強方法により得られる外壁補強構造で、脆弱な部位剥落がなくなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の補強方法及び補強構造は屋外で変色することが無く、混合塗布機等機械が不要で、周囲養生も少なくてすみ、下地の外観を透かすことができ、既設の外観意匠を活かす、強度が十分でない下地の意匠を活かし、補強できる特徴がある。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本願発明は、屋外の壁面を構成する上での脆弱材料の補強或いは下地外観を変えないで、劣化脆弱した壁面を補強し、落下を防ぐ方法を鋭意検討し、発明に到った。
【００１５】
非芳香環ウレア樹脂
本発明で使用するウレア樹脂は透明性を有し、屋外での耐候性と鏝作業性ができるものである。
ウレア樹脂はアミン化合物とイソシアネート化合物と反応し、ウレア結合を有する樹脂で、ウレア基の水素結合で強度と伸びが大きく、強靱なものとなる。しかし、強度、耐候性と鏝作業性を保持するには相反するものがある。屋外での変色や被膜の劣化を防ぎ、耐候性を発現させるには非芳香環の材料を使用することは一般的であるが、強度と透明性、作業性を保つために、以下の材料を適宜使用する。
【００１６】
本発明で使用するアミン化合物は、鏝作業を行うため、一級アミノ基を有するものは反応性が高く適さない、アミノ基が芳香環に直接ついているものが可能であるが、耐候変色が低くなるので、配合部数が限られる。本発明で好ましいものは、主鎖、側鎖いずれにも芳香環を持たないものが、好ましい。基本骨格は、ウレア樹脂の物性により適宜選択するが、末端のアミノ基は二級であることが好ましい。末端の二級アミノ基は一級アミノ基をマレイン酸エステル或いはフマル酸エステルの二重結合に付加させたものが用いることができる。例えば、芳香環を持たないジアミンをマレイン酸エステルの二重結合に付加させる。エポキシ樹脂の硬化剤に使用されるポリアミン、シクロヘキサンジアミン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、ビス（４−アミノ−３−メチルシクロヘキシル）メタン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ノルボルナジアミン、メンセンジアミン、イソホロンジアミン、Ｎ−アミノエチルピペラジン等の脂環ジアミン、アミノ基を末端基とするポリオキシアルキレンポリアミン、ポリオキシプロピレンアミン系硬化剤ジェファーミンＤ−４００、Ｔ−４０３（以上ピイ・ティ・アイ・ジャパン(株)、商品名）等を用いる。主鎖の導入は末端エステルと前記アミンとの導入等は汎用の手段による。これらの末端に二級アミノ基を有するアミン化合物の市販品として、フジキュアー８１１１（（株）Ｔ＆Ｋ  ＴＯＫＡ、商品名、変性脂環式ポリアミン、粘度１０００ｍＰａ・ｓ／２５℃、アミン価１９７、活性水素当量２７７）、デスモフェンＮＨ１２２０（住化バイエルウレタン（株）、商品名、ポリアスパラギン酸エステル、、アミン価２４４、活性水素当量２３０）、ＮＨ１４２０（住化バイエルウレタン（株）、商品名、ポリアスパラギン酸エステル、アミン価２０１、活性水素当量２７９）、ＮＨ１５２０（住化バイエルウレタン（株）、商品名、ポリアスパラギン酸エステル、１９１、活性水素当量２９０）等がある。
【００１７】
イソシアネート化合物は、上記アミン化合物と反応させるもので、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）などの芳香環を有しないイソシアネートが好ましく、ビウレット型、イソシアヌレート型、各種アダクトを使うことができ、さらに主鎖に各種ポリマーを導入したプレポリマーとしても良い。市販製品として好ましいものとしてデュラネートＴＳＥ−１００（旭化成ケミカルズ（株）、商品名、ＨＤＩのポリイソシアネート体、粘度１６５０ｍＰａ・ｓ／２５℃、ＮＣＯ％＝１２．１％）、ＴＰＡ−１００（旭化成ケミカルズ（株）、商品名、ＨＤＩのポリイソシアネート体、粘度１４００ｍＰａ・ｓ／２５℃、ＮＣＯ％＝２３．１％）、ＴＨＡ−１００（旭化成ケミカルズ（株）、商品名、ＨＤＩのポリイソシアネート体、粘度２３００ｍＰａ・ｓ／２５℃、ＮＣＯ％＝２１．２％）、ＴＳＡ−１００（旭化成ケミカルズ（株）、商品名、ＨＤＩのポリイソシアネート体、粘度５５０ｍＰａ・ｓ／２５℃、ＮＣＯ％＝２０．６％）、ＴＳＳ−１００（旭化成ケミカルズ（株）、商品名、粘度４２０ｍＰａ・ｓ／２５℃、ＮＣＯ％＝１７．６％）等がある。
上記アミン化合物とイソシアネート化合物は耐熱性、強度、伸び、硬化性、可使時間等に応じて適宜選択する。
【００１８】
ウレア樹脂が、混合後２３℃で初期粘度の２倍になる時間が５分以上とする方法は末端二級アミノ基とイソシアネート化合物を適宜選択することができ、５分以上にすることにより、鏝塗作業を行うことができる。
【００１９】
例えば、アミン化合物の末端二級アミノ基の比率が高い程、主鎖の骨格が柔軟なもの程、上記時間を延ばすことができ、イソシアネート化合物では、イソシアネート基の比率が高いほど、硬化性が速くなり、増粘性も上がる、相反して比率が低いと、硬化性が低く、増粘も抑えられ、これらの配合を調整することにより、ウレア樹脂組成物の初期粘度の２倍になる時間を調整することができる。
【００２０】
ウレア樹脂のその他配合
上記、アミン化合物とイソシアネート化合物には、硬化の促進、遅延剤、本発明の効果を妨げない範囲で、充填剤、透明着色剤、希釈剤、減粘剤、可塑剤等を含んでもよい。
前記、充填剤には親水性シリカがあり、市販品にアエロジル２００（日本アエロジル(株)、商品名）、ＨＤＫ−Ｎ２０（旭化成ワッカーシリコーン(株)、商品名）等がある。
【００２１】
本発明に用いる繊維補強布は、モノフィラメント繊維の織布或いは不織布で、織布は、ポリプロピレン樹脂繊維、ナイロン樹脂繊維、ポリエステル樹脂繊維の平織、綾織、３軸織のものを使用することができ、繊維種は単一であっても、複合しても良い。繊維はモノフィラメントであれば良く、引張強さが１〜１５ｇ／Ｄ、伸び率が５〜５０％、メッシュ数１０〜１００、オープニングエリア３０〜７０％、繊維径１００〜３００μｍが好ましく、この範囲で適宜選択する。補強に要求される強度、樹脂の塗付量、平面、曲面等により、決める。強度と塗付量保持には繊維径が大きいものを、出隅、入隅等の作業性を高めるには繊維径が細いものを使う。不織布としてはガラス繊維の湿式不織布を挙げることができる。バインダーはエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、酢酸ビニルが使うことができる。１０〜１００ｇ／ｍ２が好ましい。さらに好ましくは２０〜３０ｇ／ｍ２であり、この範囲では透明性を維持でき、出隅、入隅等の作業性も良い。ガラス繊維湿式不織布は異方性が大きく抄紙方向で強度が高い、この特性を活かす場合は有効的に補強できるが、この異方性を除くには直交積層が必要となり、また、重層による、市販ガラス不織布としてＦＢＰ−０２５（オリベスト（株）、２５ｇ／ｍ２、結合材  ポリビニルアルコール樹脂・ポリ酢酸ビニル樹脂）がある。作業性低下や透明性低下を避けるため、樹脂繊維の織布がより好ましい。得られる強度が高く、透明性が得られるポリプロピレン樹脂繊維モノフィラメント織布がもっとも好ましい。
【００２２】
本発明は下地に必要に応じて適宜プライマーを塗布し、非芳香環ウレア樹脂組成物を鏝等で塗付し、繊維補強布を貼着し、さらに非芳香環ウレア樹脂組成物を鏝等で塗付し仕上とする方法である。下地の凹凸形状により、異なるが非芳香環ウレア樹脂組成物の全塗付量は０．６〜１．４ｋｇ／ｍ２が好ましい。１回の塗付量が０．９ｋｇ／ｍ２以上となる樹脂垂れを生じることがあり、０．３ｋｇ／ｍ２以下となると気泡等により、補強効果が低いことがある。
【００２３】
前記方法が非芳香環ウレア樹脂組成物に透明性を損なう気泡を発生させない好ましい方法であるが、繊維補強布を仮止めし、一括で、塗付する方法や繊維補強布に非芳香環ウレア樹脂組成物を含浸し貼着する方法であっても透明性と強度を維持できる方法であれば適応できる。
【００２４】
上記プライマーは下地と非芳香環ウレア樹脂組成物と密着性と透明性をを確保するためのもので、タイル、ガラス、磁器、せっ器質、セメントモルタル、樹脂モルタル等の下地により適宜選択する。
【００２５】
上記仕上後、必要に応じて、トップコートを塗ることができる。トップコートは非芳香環ウレア樹脂組成物の硬化塗膜に密着し、ウレア組成物の耐候性、耐汚染性をさらに向上させる等の目的で使用する。
【００２６】
次に実施例、比較例をあげ、詳細を示す。
【００２７】
非芳香環ウレア樹脂組成物例
フジキュアー８１１１を４４重量部、デュラネートＴＳＥ−１００を５６重量部を配合し、ウレア樹脂組成物１とした。前記ウレア組成物は初期粘度が３１Ｐａ・ｓ／２３℃（ＢＨ粘度計、ローターＮｏ．５）で粘度が２倍になる時間は２０分であり、引張応力２６ＭＰａ、伸び率１００％（ＪＩＳ  Ａ  ６０２１準拠）であった。
【実施例１】
【００２８】
基材面にプライマーとしてＪＵＵ−１７０（アイカ工業（株）、商品名、溶剤系エポキシ樹脂）を０．１ｋｇ／ｍ２塗布してから３時間２３℃静置後、ウレア樹脂組成物１を０．５ｋｇ／ｍ２塗布し、ニップ（ポリプロピレン）強力網５０目（（株）ＮＢＣメッシュテック、商品名、平織り５０目＊１、１４５ｇ／ｍ２＊２、引張強さ７．５〜９．０ｇ／Ｄ＊３、モノフィラメント）を貼り付け、さらにウレア樹脂組成物１を０．５ｋｇ／ｍ２塗布し、２３℃１週間静置し、実施例１の試験体とした。
【実施例２】
【００２９】
実施例１のニップ（ポリプロピレン）強力網５０目を ニップ（ナイロン）強力網ＮＢ４０（（株）ＮＢＣメッシュテック、商品名、平織り、ナイロン樹脂、平織り４０メッシュ＊４、１２５ｇ／ｍ２＊２、引張強さ６．５〜９．５ｇ／Ｄ、モノフィラメント）に変えた以外実施例１と同じに行い、実施例２の試験体とした。
【実施例３】
【００３０】
実施例１のニップ（ポリプロピレン）強力網５０目を ニップ（ポリエステル）強力網ＴＢ４０（（株）ＮＢＣメッシュテック、商品名、平織り、ポリエステル樹脂、平織り４０メッシュ＊４、１４５ｇ／ｍ２＊２、引張強さ６．３〜９．０ｇ／Ｄ、モノフィラメント）に変えた以外実施例１と同じに行い、実施例３の試験体とした。
【実施例４】
【００３１】
実施例１のニップ（ポリプロピレン）強力網５０目を オリベストＦＢＰ−０２５に変えた以外実施例１と同じに行い、実施例４の試験体とした。
【実施例５】
【００３２】
ＪＩＳ  Ａ  ５３７１（プレキャスト無筋コンクリート製品）に規定するコンクリート普通平板（３００×３００×６０ｍｍ）にオーロラサンドＳＮＤ−７００／５０・２Ｔ（ダントー（株）、商品名、５０ｍｍ二丁掛施釉磁器タイル）を重量比でセメント１、標準砂３、水セメント比０．５０で調製されたモルタルで貼り合わせ２８日静置後、この全面に、プライマーＪＵＵ−１７０を０．１ｋｇ／ｍ２塗布し、２３℃で３時間静置後、ウレア樹脂組成物１を０．５ｋｇ／ｍ２塗布し、ニップ（ポリプロピレン）強力網５０目を貼り付け、さらにウレア樹脂組成物１を０．５ｋｇ／ｍ２塗布し、２３℃で１週間静置した。この試験体のタイルの中央部にＪＩＳ  Ｋ５６００−５−３に準じた方法で１ｋｇの鉄球を１ｍ上から落下させた。コンクリート平板とタイルは破損し、一部モルタルと剥離したがウレア樹脂補強層は破断せず、タイル、目地とも剥離することなく、密着していた。
【００３３】
比較例１
実施例１のニップ（ポリプロピレン）強力網５０目をＫＴＶ７２２６Ｙ１００Ｒ（日東紡績（株）、商品名、三軸織ビニロンメッシュ、マルチフィラメント、８４ｇ／ｍ２、引張強さ４１１Ｎ／２５ｍｍ、密度２．８本／２５ｍｍ）に変えた以外同じに行い、比較例１の試験体とした。
【００３４】
比較例２
実施例１のニップ（ポリプロピレン）強力網５０目をシムテックスメッシュＳＣＭ１８１０Ａ（宇部日東化成（株）、商品名、三軸織ポリプロピレンメッシュ、マルチフィラメント、６５ｇ／ｍ２、引張強さ３６７Ｎ／２５ｍｍ、密度２．８本／２５ｍｍ）に変えた以外同じに行い、比較例２の試験体とした。
【００３５】
注記
＊１製品名中の目は１寸当たりの繊維本数。１寸は３．０３ｃｍ。
＊２製品を４０×６０ｃｍで重量を量り、換算した。
＊３繊維材料の強度  Ｄはデニールで重量１ｇを９０００ｍの繊維としたときの断面積の単位。
＊４メッシュ  １インチ当たりの繊維本数。
【００３６】
【表１】
2013217106.tif 000002
【００３７】
押し抜き最大荷重
試験体：実施例、比較例の基材面をＪＩＳ  Ａ  ５３７２（プレキャスト鉄筋コンクリート製品）付属書５に規定する上ぶた式Ｕ形側溝（ふた）の１種呼び名３００（４００×６００×６０ｍｍ）（以下、「Ｕ形ふた」という。）のコンクリート中央部裏面を、φ１００ｍｍの形状かつ５５ｍｍ±０．５ｍｍの深さで、コンクリート用コアカッターによりコア抜きをした。表面を、サンディング処理した面とし、２３℃相対湿度５０％下で実施例・比較例の通り処理を行い、試験体とした。
２３℃７日間静置後、試験法４２４−２００９（（株）高速道路総合技術研究所発行構造物関係試験方法に記載のはく落防止の押し抜き試験方法）に準じて試験を行ない、押し抜き最大荷重（ｋＮ）を測定した。
【００３８】
含浸性
３００ｍｍ×３００ｍｍ×６０ｍｍのコンクリート平板を研削し、実施例、比較例の基材面とし、それぞれの補強布の含浸性を目視観察し、補強布の浮きが認められないものを○、浮きが面積で５０％を超えるものを×、いずれでもないものを△とした。
【００３９】
透明性
３０ｍｍ×３０ｍｍ×２ｍｍのガラス板を基材面とし、実施例、比較例の通りに行い、試験体とし、試験体下に縦２．９ｍｍ、横３．７ｍｍの活字の新聞紙面をおき、試験体全面観察で文字がぼやけず、すべてが判別が可能な場合は○、左記以外で、文字の判別が不可能か鮮明でない部分があった場合を×とした。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は外壁に限らず、屋内においても下地の外観を活かす用途でも適用できる。