東急建設技術研究所報 No.37
東急建設技術研究所報No.37

U.D.C 624.012.45 620.193.2
U.D.C 624.012.45 620.193.2

連続繊維シート耐震補強工法における繊維シート
連続繊維シート耐震補強工法における繊維シート表面保護塗装についての研究
表面保護塗装についての研究－その 1：試験概要および屋外暴露における外観変化－
1：試験概要および屋外暴露における外観変化－－その成瀬 義幸＊

＊
成瀬 義幸
＊＊＊
前原 聡 ＊＊＊
前原聡

要

約：

伊藤 正憲＊＊

＊＊＊
早川 健司
＊＊＊

伊藤 正憲＊＊
早川＊＊＊＊
鈴木 将充＊＊＊＊
鈴木 将充

健司

耐震補強のための新たな工法の開発が活発に行われている中で，連続繊維シートの巻付け・被覆による補強工法は，簡便かつ安全性の高い工法として注目されている 1)2)。
しかしながら，高分子系の繊維シートを用いるために，屋外での使用に際しては，紫外線等の劣化因子から繊維シート表面を保護する措置が不可欠であるため，ふっ素樹脂塗装の高耐候性に着目し，連続繊維シート表面の保護材としての適性を評価するために，屋外暴露法による耐候性試験を実施した。
その結果，暴露初期における塗装および繊維シート表面の外観変化から，連続繊維シート表面は無塗装では変色と明度の低下が生じること，また，２液形ふっ素樹脂塗装に比べて環境に配慮した弱溶剤形や水性の方が初期の表面汚れが幾分大きいことを確認した。

ｷｰﾜｰﾄﾞ：

目

次：

耐震補強

連続繊維シート

ふっ素樹脂塗装

屋外暴露試験

耐候性

防汚性

1.はじめに4.試験結果2.塗装概要5.まとめ

3.試験概要1.

はじめに兵庫県南部地震以降，各地で耐震補強が進められ，新たな工法の開発も活発に行われている。中でも，連続繊維シートの巻付け・被覆による補強工法(写真１)は，簡便かつ安全性の高い工法として注目されており，さらに，被災した建物の迅速復旧を可能にするものとして，今後の普及が期待されている。
しかしながら，高分子系の繊維シートを用いることから，屋外での使用に際しては，紫外線等の劣化因子から繊維シート表面を保護する措置が不可欠である。
加えて，建築物のライフサイクルにおける環境負荷の低減を考慮すると，繊維シートの保護材には耐候性・メンテナンス性に優れ，かつ建設廃材を極力抑制できるものが望ましい。
著者らは，繊維シート表面保護方法を検討していく中で，高耐候性ふっ素樹脂塗装に着目し，保護材とし写真１ての適性を評価することとした。

連続繊維シート巻き付け補強工法による耐震補強実験状況

本報では，屋外暴露法による耐候性試験の概要と，暴露初期の段階で明らかになった塗装および繊維シーものを用いた。

ト表面の汚染性・変色などの外観変化状況について報・繊維種告する。

：アラミド繊維・接着剤種：１液形ポリウレタン系接着剤
2.

塗装を選定する上で，以下の点に留意し，事前塗装概要に 下 塗 り (素 地 調 整 方 法 )ま で 含 め 塗 料 製 造 元 と の塗装下地となる連続繊維補強シート面の表面形状を協議を行った。

写真２に示す。連続繊維シートなどの材種は次に示す＊基盤技術開発部*基盤技術開発部＊＊土木総本部**土木総本部＊＊＊技術研究所

土木研究室

土木技術部

**技術研究所
5151＊＊＊＊横浜支店

土木研究室

土木部

***横浜支店

土木部

東急建設技術研究所報No.37

写真２連続繊維シート表面形状

写真３

塗装引っ張り付着力試験結果例

表 1 塗装種および塗装仕様一覧
塗装記号AB

C

D

E

FG

H

上塗り仕様

3フッ化２液

3フッ化弱溶剤性

3フッ化水性4ふっ化２液

4フッ化弱溶剤性

3フッ化水性

アクリル水性(繊維シート素地)

A社－

２液形ふっ素上塗

弱溶剤性ふっ素上塗

水性ふっ素上塗

２液形ふっ素上塗

弱溶剤性ふっ素上塗

水性ふっ素上塗

水性アクリル上塗

A社

製造元
上塗
塗装仕様

中塗

下塗
引張り付着性確認結果 碁盤目

B社

（２５）

（２５）

（２５）

（２５）

（２５）

（２５）

（２５）

２液形ふっ素中塗弱溶剤性ふっ素中塗

水性ふっ素中塗

２液形ふっ素中塗

弱溶剤性ふっ素中塗

水性ふっ素中塗

水性アクリル上塗

（３０）

（２５）

（３０）

（３０）

溶剤形変性エポキシ 弱溶剤形変性エポキシ（２５）
水性エポキシ

溶剤形変性エポキシ 弱溶剤形変性エポキシ

（３０）

（３０）

水性変性エポキシ

水性エポキシ

（５０）

（５０）

（５０）

(１００：５０×２）（１００）(１００：５０×２）（５０）○(基材破壊)○(基材破壊)○(基材破壊)○(基材破壊)○(基材破壊)○(基材破壊)○(基材破壊)○(25/25)○(25/25)○(25/25)○(25/25)○(25/25)○(25/25)○(25/25)※１：塗装仕様の()内は膜厚(μm)，※２：碁盤目テープ法はJIS K 5600(2mm角)に則る①弾性(柔軟性)に富む下地への付着性および下地追従性②凹凸や空隙(繊維間の隙間)の多い下地に対する塗膜の連続性の確保
そこで，各塗装仕様ごとに，事前に引張り付着力試
験と，碁盤目テープ法による試験を行い，下塗り層のシート表面からの界面剥離の有無により，塗装の連続繊維シート下地との付着性を確認した(写真３)。
以上の結果を踏まえて選定した塗装種(上塗り塗装)および塗装仕様を表 1 に示す。ふっ素樹脂塗装(艶消し白色ソリッド)は，2 液形に加えて，施工時の環境影響にも配慮した，弱溶剤性・水性も併せて評価することとした。

写真４3. 試験概要

表２スレート(300×150×5mm)の１平面に連続繊維シート

屋外暴露試験風景

光沢度・色彩色差測定条件一覧

測定方法を張付け，塗装を施して供試体とし，屋外暴露法による耐候性試験を実施して塗装の繊維シート保護性能を・光沢度評価することとした。

・色彩色差：L*a*b*計測（※JIS Z 8722 準拠）屋外暴露条件を以下に列記する。

：鑑面 60°反射（※JIS Z 8741 準拠）

使用機器

・暴露方法：南面 45°傾斜暴露（写真４）・光沢度計 ：IG-330（堀場製作所製）

・試験場所：東急建設(株)技術研究所 実験棟屋上

・色彩色差計：CR-400（コニカミノルタ製）

北緯 35.33.27.5,東経 139.20.4.5

１条件における測定数

・暴露期間：平成 22 年 12 月～

・光沢度：9 ヶ所

また，評価は「外観変化の記録」および「繊維シー・色彩ト引張り強度試験」の 2 通りで行う。

52
52

：9 ヶ所

東急建設技術研究所報No.37

3.1

外観変化記録外観目視：表面汚れの変化，劣化

暴
露事象など
計測記録：光沢度・色差

初（測定条件を表２に記載）

期

記録間隔：0 ヶ月,0.5 ヶ月,1 ヶ月,2 ヶ月,3 ヶ月,4 ヶ月,

１6 ヶ月,8 ヶ月,10 ヶ月,

ヶ12 ヶ月月（以後 1 年おきに記録）
3.2

引張り強度試験

屋外暴露供試体から連続繊維シート抜取り→引張り試験を行い，経年による繊維シートの強度変化(劣化)を評価する。

３ヶ月

試験間隔：0 ヶ月,1 ヶ月,3 ヶ月,6 ヶ月,12 ヶ月（以後２試料で X,Y 年を想定）。

６ヶ4.

月

試験結果

暴露初期の目視による外観変化および光沢度・色差の変化を以下に示す。

AB

CDE

FGH

なお，引張り強度試験結果は次
写真５報にて報告する。
4.1

屋外暴露３ヶ月までの供試体外観変化概要

外観変化記録＞B(弱溶剤性ふっ素)：(汚れ大)屋外暴露 6 ヶ月までの供試体表面の外観を写真５に・暴露後 2 ヶ月ほどで低汚染塗装である 2 液形ふっ示す。結果を以下に列記する。

A・D の他の塗装に対する汚れの付着の少な

素・無塗装 H は，暴露早々(0.5 ヶ月)より表面の褐色化さが顕著に認められるようになったの進行が認められた・弱溶剤性ふっ素 B は 1 ヶ月経過時より塗装表面の・暴露後 6 ヶ月の時点での塗装表面への汚れの付着汚れ・灰色化が目立ちはじめ，3 ヶ月経過で汚れの状況について，付着の少ない順に示すと次の通り付着が全塗装中最大になり，4 ヶ月経過時に幾分汚(汚れ小)：A(2 液形ふっ素)＞D(2 液形ふっ素)＞

れが減少したが，6 ヶ月経過現在でも，全塗装中最E(弱溶剤性ふっ素)・F(水性ふっ素)も汚れが目立つ＞C(水性ふっ素)＞水性アクリル

0B

CDEF

GH

25201008060-5�������初期�

A

��変化��初期�

������初期����

120-10AB

C

DEF

GH

1510-1540A

B

C

DEFGH

5-2001

2 暴露期��月�
3456

図１001

2 暴露期��月�
3456

屋外暴露６ヶ月までの各種測定結果一覧5353012 暴露期��月�
3456東急建設技術研究所報No.374.25.

光沢度・色差計測結果

屋外暴露 6 ヶ月経過までの光沢保持率・L 値および色まとめ
本研究では，各種ふっ素樹脂塗装について，外観の差の変化を図 1 に示す。結果を以下に列記する。

美観性を把握する上で目安となる，暴露初期の変色・・暴露初期からの光沢保持率変化は，目視による変汚染などの外観変化を把握することができた。

化傾向と一致しなかった

その結果を以下にまとめる。

※艶消し仕様でもともとの光沢度が低く(10～30)

・無塗装(繊維シート露出)では，暴露早々より表面の測定ごとの変動が大きいことも目視との不一致

褐色化が顕著に現れるの一因と考えられる

・2 液形ふっ素樹脂塗装の低汚染性(防汚性)は暴露後2 ヶ月ほどで認められ，6 ヶ月経過時においても低・初期からの色差(⊿E)変化傾向は，目視による外観変化傾向(汚れの大小)とほぼ一致した

汚染性は全塗装中最も優れる※汚れの付着が少ないほど色差(⊿E)変化も小さい

・環境に配慮したふっ素樹脂塗装(弱溶剤性・水性)は，暴露後 6 ヶ月経過時において，2 液形ふっ素樹脂塗・塗装では，色差(⊿E)変化量と明度(L)の変化量がほぼ一致した装ほどの防汚性は認められない・目視で変色(褐色化)が認められた無塗装 H では，今後，連続繊維シートの引張り強度試験結果など，明度(L)変化より色差(⊿E)変化の方が大きかった塗装による繊維シートの保護性能の評価結果について，より詳細に報告していく予定である。

謝辞

本研究は，東京大学生産技術研究所（研究代表者：加藤佳孝准教授）との共同研究の一貫として行っているものです。また，本研究を行うに当たり，各塗料製造元のご担当の方々に多大な御協力をいただきました。ご関係者の皆様に，厚く御礼申しあげます。

参考文献
1)

鈴木将充他,(社)土木学会学術講演会,Vol.64,pp805-806,2009.

2)

小島文寛，笠倉亮太,伊藤正憲：水硬性ポリウレタン樹脂を含浸させた連続繊維シートを用いた迅速復旧工法の開発,
東急建設技術研究所報,No.35,pp1-8,2009.

A Study of Paint for Surfase Protect of Polymer Fiber Seat for Aseismic Retrofit.
Part1:Outline of Experiment and Change in Appearance for Outdoor Exposure Test
Y.Naruse, M.Itou, K.Hayakawa
S.Maehara, and M.Suzuki
Have been active in the development of new methods for retrofitting, construction reinforced by continuous fiber
sheets coated with a wound, one that is attracting attention as a convenient and secure method.
However, in order to use a sheet of polymer fibers, when used outdoors because it is essential that measures to protect
the fibers from the sheet surface degradation factors such as ultraviolet rays, high resistance to focusing fluorine resin coating,in order to evaluate the suitability of the continuous fiber sheet as a surface protective material was tested by exposure tooutdoor weathering.
As a result, the change in appearance of the surface sheet and fiber coating in the initial exposure, the surface ofcontinuous fiber sheets are unpainted can cause a decrease in brightness and color, and solvent less environmentally friendly
than paint fluororesin form two liquid slightly higher contamination was confirmed that the initial surface water forms andmore

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