光硬化型プリプレグ
【課題】簡便な脱泡作業で確実に密着性を確保することが可能な光硬化型プリプレグを提供する。
【解決手段】光重合開始剤を含む樹脂Ｒ１、Ｒ２を繊維質基材Ｇ１、Ｇ２に含浸させてシート状に形成され、特定波長の光を照射することによって硬化する光硬化型プリプレグＰにおいて、それぞれ樹脂Ｒ１、Ｒ２を繊維質基材Ｇ１、Ｇ２に含浸させて一体に積層した上層部１と下層部２を備えてなり、上層部１は、樹脂Ｒ１に少なくとも２種の光重合開始剤を含み、少なくとも１種の光重合開始剤を感光させる第１の特定波長の光を照射することによって一部の樹脂Ｒ１が予備重合して硬化し、下層部２は、第１の特定波長の光に感光しない光重合開始剤のみを含む樹脂Ｒ２を備えて形成されている。
【解決手段】光重合開始剤を含む樹脂Ｒ１、Ｒ２を繊維質基材Ｇ１、Ｇ２に含浸させてシート状に形成され、特定波長の光を照射することによって硬化する光硬化型プリプレグＰにおいて、それぞれ樹脂Ｒ１、Ｒ２を繊維質基材Ｇ１、Ｇ２に含浸させて一体に積層した上層部１と下層部２を備えてなり、上層部１は、樹脂Ｒ１に少なくとも２種の光重合開始剤を含み、少なくとも１種の光重合開始剤を感光させる第１の特定波長の光を照射することによって一部の樹脂Ｒ１が予備重合して硬化し、下層部２は、第１の特定波長の光に感光しない光重合開始剤のみを含む樹脂Ｒ２を備えて形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光照射によって硬化する樹脂を繊維質基材に含浸させてシート状に形成した光硬化型プリプレグに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネル、橋梁、下水道施設などのコンクリート構造物の表面に、光重合開始剤を含む樹脂を例えばガラスクロスやガラスマットなどの繊維質基材に含浸させてシート状に形成した光硬化型プリプレグを貼り付けて、補修、補強、コンクリート片剥落防止対策やコンクリート防食対策を施すことが行なわれている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
この種の光硬化型プリプレグは、例えば、２種の光重合開始剤を混入した樹脂を繊維質基材に含浸させ、未硬化状態（Ａステージ状態）の樹脂と繊維質基材をＰＥＴ（polyethylene terephthalate）フィルムなどの透明フィルムで挟んで形成される。また、工場で、予め特定波長の紫外線もしくは可視光（第１の特定波長の光）を照射し、１種の光重合開始剤のみを感光させることによって一部の樹脂の硬化を進め、全体が増粘化した状態（不完全硬化状態、Ｂステージ状態）で形成される。このように光硬化型プリプレグをＢステージ化することによって、未硬化の樹脂を備えつつ樹脂の液だれを防止することができ、保存性と運搬性を向上させることができる。
【０００４】
また、現場に搬入したＢステージ状態の光硬化型プリプレグをコンクリート表面に貼り付ける際には、透明フィルムを剥がして取り除き、コンクリート表面と光硬化型プリプレグの間に空気が残らないように、すなわち未硬化の樹脂を備えて柔軟性を有する光硬化型プリプレグが確実にコンクリート表面に密着するように、ヘラ等で空気を追い出しながら貼り付ける。そして、残りの１種の光重合開始剤が感光する特定波長の光（第２の特定波長の光）を照射し未硬化の樹脂を完全に硬化させることによって、光硬化型プリプレグの設置が完了する。
【特許文献１】特許第３４７９２０２号公報
【特許文献２】特開昭６３−１８６７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の光硬化型プリプレグにおいては、貼り付け前の光硬化型プリプレグの全体がＢステージ化されているため、すなわち全体の樹脂が増粘化されているため、保存性や運搬性に優れる反面、剛性が大きくなって、厚さが大きな光硬化型プリプレグを用いるほど、貼り付け時に空気を追い出す脱泡作業に多大な労力を要し、コンクリート表面との密着性を十分に確保できなくなる場合があった。また、コンクリート表面に僅かな凹凸が存在するような場合でも、コンクリート表面と光硬化型プリプレグの間に空気が残りやすく、密着性が確保できないおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記事情を鑑み、簡便な脱泡作業で確実に密着性を確保することが可能な光硬化型プリプレグを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【０００８】
本発明の光硬化型プリプレグは、光重合開始剤を含む樹脂を繊維質基材に含浸させてシート状に形成され、特定波長の光を照射することによって硬化する光硬化型プリプレグにおいて、それぞれ前記樹脂を前記繊維質基材に含浸させて一体に積層した上層部と下層部を備えてなり、前記上層部は、前記樹脂に少なくとも２種の光重合開始剤を含み、少なくとも１種の光重合開始剤を感光させる第１の特定波長の光を照射することによって一部の樹脂が予備重合して硬化し、前記下層部は、前記第１の特定波長の光に感光しない光重合開始剤のみを含む樹脂を備えて形成されており、前記第１の特定波長の光と異なる波長領域の第２の特定波長の光を照射することによって、前記上層部の他の光重合開始剤及び前記下層部の光重合開始剤が感光して完全に硬化するように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
この発明においては、例えば工場などで第１の特定波長の光を照射することにより、上層部が、その一部の樹脂が硬化してＢステージ化（増粘化）するのに対し、下層部の樹脂をＡステージ状態（未硬化状態）で保持することができる。そして、このような状態の光硬化型プリプレグを透明フィルムで挟んで形成し、現場に搬入した段階で透明フィルムを剥がして取り除くとともに、Ａステージ状態の下層部を例えばコンクリート構造物の表面に貼り付ける、すなわち全く硬化していない樹脂をコンクリート構造物の表面に接着させることができるため、従来のＢステージ化した樹脂を貼り付ける場合と比較して、簡便な脱泡作業で空気を追い出し、確実に密着させることができる。
【００１０】
また、本発明の光硬化型プリプレグにおいては、少なくとも前記下層部の繊維質基材がクロスまたはマットであることが望ましい。
【００１１】
この発明においては、面外への変形が小さく、含浸した樹脂の保持能力が高い例えばガラス製や有機繊維製のクロスまたはマットを繊維質基材として用いることによって、例えば複数の光硬化型プリプレグを重ねて梱包して運搬するような場合においても、下方に配された光硬化型プリプレグの上載荷重による変形が生じにくく、下層部の硬化していない樹脂が繊維質基材から漏れ出し、液だれが生じることを防止できる。また、このようなガラス製や有機繊維製の繊維質基材を用いることで、光硬化型プリプレグの透明性を確保することが可能になり、第１及び第２の特定波長の光を透過させて、上層部及び下層部の樹脂を確実に硬化させることが可能になる。
【００１２】
さらに、本発明の光硬化型プリプレグにおいては、前記下層部の少なくとも幅方向両端部には、前記樹脂に前記第１の特定波長の光に感光する光重合開始剤が含まれてなる予備重合部が設けられており、該予備重合部は、前記幅方向中央側の前記第１の特定波長の光を照射した段階で硬化しない樹脂の前記幅方向外側への流動を規制するように形成されていることがより望ましい。
【００１３】
この発明においては、上層部をＢステージ化するように第１の特定波長の光を照射するとともに、下層部の幅方向両端部側に設けた予備重合部をＢステージ化することができる。これにより、下層部の第１の特定波長の光で硬化しない樹脂の幅方向外側への流動を予備重合部によって規制することができ、Ａステージ状態の樹脂を備えた場合においても、樹脂の液だれが生じることを確実に防止できる。
【００１４】
また、本発明の光硬化型プリプレグにおいては、前記予備重合部が前記下層部の両端部の間にも前記幅方向に間隔をあけて設けられていることがさらに望ましい。
【００１５】
この発明においては、下層部の幅方向両端部に加えて、これら両端部の間にも予備重合部が設けられているため、幅方向に隣り合う予備重合部によって、Ａステージ状態の樹脂の外側への流動をさらに確実に規制することができ、より確実に樹脂の液だれが生じることを防止できる。
【００１６】
さらに、本発明の光硬化型プリプレグにおいては、前記上層部と前記下層部の間にネット部材が介装されていることが望ましい。
【００１７】
この発明においては、例えば金属製や繊維製のネット部材を介装することによって光硬化型プリプレグの変形を抑えることができ、Ａステージ状態の樹脂を備えた場合においても、光硬化型プリプレグの変形よって液だれが生じることを防止できる。なお、このように光硬化型プリプレグの剛性を大きくするネット部材を備えた場合においても、Ａステージ状態の樹脂を備えることによって、コンクリート構造物などの表面への密着性が確保できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光硬化型プリプレグによれば、下層部にＡステージ状態の樹脂を備えた状態で貼り付け作業を行なうことができるため、従来のＢステージ化した樹脂を貼り付ける場合と比較して、簡便な脱泡作業で確実に密着性を確保することができ、好適に光硬化型プリプレグを設置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図１から図３を参照し、本発明の第１実施形態に係る光硬化型プリプレグについて説明する。本実施形態は、トンネル、橋梁、下水道施設などのコンクリート構造物の補修、補強、コンクリート片剥落防止対策やコンクリート防食対策、さらに、管渠・水路などの流量増大のために施されるコンクリート表面の粗度係数の低減対策などに用いられる光硬化型プリプレグに関するものである。
【００２０】
本実施形態の光硬化型プリプレグＰは、図１及び図２に示すように、それぞれ、例えば不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ウレタン（メタ）アクリレート樹脂、ポリエステル（メタ）アクリレート樹脂などの樹脂Ｒ１、Ｒ２をガラスクロス（ガラス製のクロス）の繊維質基材Ｇ１、Ｇ２に含浸させて形成される上層部１と下層部２を、上下に一体に積層してシート状且つ平面視方形状に形成されている。
【００２１】
また、本実施形態において、上層部１の繊維質基材Ｇ１に含浸させる樹脂Ｒ１は、モノマー、オリゴマー、安定剤などの添加剤等とともに、２種の光重合開始剤を含んで構成され、下層部２の樹脂Ｒ２は、上層部１の樹脂Ｒ１に対し、１種の光重合開始剤を含んで構成されている。さらに、この光硬化型プリプレグＰは、両面、すなわち上層部１の上面１ａと下層部２の下面２ａに、光硬化型プリプレグＰを挟むように例えばＰＥＴフィルムなどの透明フィルム３、４が取り外し可能に接着されている。
【００２２】
また、本実施形態の光硬化型プリプレグＰは、例えば波長領域が５００ｎｍ以上の第１の特定波長の光と、波長領域が３８０nm〜４５０ｎｍの第２の特定波長の光をそれぞれ照射することで硬化するものである。すなわち、第１の特定波長の光を照射した際には、上層部１の１種の光重合開始剤が感光して反応しこの上層部１の一部の樹脂Ｒ１が予備重合して硬化する。これにより、第１の特定波長の光の照射によって、上層部１がＢステージ化する。また、このとき、下層部２の樹脂Ｒ２は、この樹脂Ｒ２に含まれる１種の光重合開始剤が第１の特定波長の光に感光せず、未硬化状態のＡステージ状態で保持される。
【００２３】
そして、さらに第２の特定波長の光を照射することによって、上層部１の残りの１種の光重合開始剤（他の光重合開始剤）及び下層部２の１種の光重合開始剤が感光して、上層部１の未硬化の樹脂Ｒ１及び下層部２の樹脂Ｒ２をそれぞれ重合連鎖させて硬化させる。このように、本実施形態の光硬化型プリプレグＰは、異なる２つの特定波長の光を２段階で照射することによって完全に硬化するように形成されている。
【００２４】
上記のように構成した光硬化型プリプレグＰの製造は、図３に示すように、工場にて、上層部１と下層部２のそれぞれの繊維質基材Ｇ１、Ｇ２を巻き回した一対のロール５、６から両繊維質基材Ｇ１、Ｇ２を引き出すとともに、上層部１の繊維質基材Ｇ１を、樹脂槽７に貯留した２種の光重合開始剤を含む樹脂Ｒ１に浸漬通過させ、また、下層部２の繊維質基材Ｇ２を、樹脂槽８に貯留した１種の光重合開始剤を含む樹脂Ｒ２に浸漬通過させて、それぞれの繊維質基材Ｇ１、Ｇ２に樹脂Ｒ１、Ｒ２を含浸させる。また、このとき、上層部１の上面１ａの外側及び下層部２の下面２ａの外側に、ＰＥＴフィルムなどの透明フィルム３、４を巻き回した一対のロール９、１０からそれぞれ透明フィルム３、４が引き出される。そして、上下一対の転圧ローラー１１の間に上層部１と下層部２及び一対の透明フィルム３、４を通過させて、上層部１と下層部２を一体に積層するとともに、これらを挟むように上層部１の上面１ａと下層部２の下面２ａにそれぞれ透明フィルム３、４を接着する。
【００２５】
そして、上層部１及び下層部２の樹脂Ｒ１、Ｒ２が未硬化状態（Ａステージ状態）の光硬化型プリプレグＰを、第１の特定波長の光を出射するランプ１２ａを備えたライトユニット１２に通過させる。このとき、第１の特定波長の光が光硬化型プリプレグＰ全体に照射され、これにより、上層部１の一部の樹脂Ｒ１が重合連鎖（予備重合）して硬化し、上層部１が不完全硬化状態のＢステージ化する。なお、本実施形態では、繊維質基材Ｇ１、Ｇ２にガラスクロスを用いているため、光硬化型プリプレグＰの透明性が確保され、照射した第１の特定波長の光が確実に上層部１及び下層部２（光硬化型プリプレグＰ）を透過し、上層部１が均質にＢステージ化する。そして、このように上層部１のみがＢステージ化した光硬化型プリプレグＰは、カッター１３などで裁断され所定の長さ及び幅寸法に形成される。
【００２６】
ついで、上記のように製造された光硬化型プリプレグＰをコンクリート構造物の表面（コンクリート表面）に貼り付けて設置する方法を説明するとともに、本実施形態の光硬化型プリプレグＰの作用及び効果について説明する。
【００２７】
上記のように予め上層部１のみをＢステージ化した光硬化型プリプレグＰを現場に搬入する。このとき、例えば、工場で所定の形状に形成した複数の光硬化型プリプレグＰを重ねて梱包し、この状態で光硬化型プリプレグＰが現場に搬入される。このため、本実施形態のように、下層部２の樹脂Ｒ２がＡステージ状態である場合には、運搬時に、下方に配された光硬化型プリプレグＰが上載荷重によって変形し、樹脂Ｒ２が繊維質基材Ｇ２の端部側から外側に漏れ出し、液だれが生じるおそれがある。しかしながら、本実施形態では、繊維質基材Ｇ２として、面外への変形が小さく、含浸した樹脂Ｒ２の保持能力が高いガラスクロスを用いているため、上載荷重による変形が抑制され、下層部２の硬化していない樹脂Ｒ２による液だれが防止される。
【００２８】
このように現場に搬入した光硬化型プリプレグＰをコンクリート表面に貼り付ける際には、はじめに、下層部２の下面２ａに接着した透明フィルム４を剥がして取り除く。そして、不陸修正を行いプライマー及び下塗り材を塗布したコンクリート表面に、Ａステージ状態の下層部２側を貼り付けて、光硬化型プリプレグＰを所定位置に設置する。ここで、作業者が、上層部１の上面１ａ側（光硬化型プリプレグＰの上面１ａ側）に例えばヘラを当接させて押圧し、且つ光硬化型プリプレグＰの中央側から端部側にヘラを摺動させることによって、コンクリート表面と光硬化型プリプレグＰの間に入った空気を端部から外に追い出す。すなわち脱泡作業を行なう。このとき、従来の全体がＢステージ化した光硬化型プリプレグでは、剛性が大きく、且つコンクリート表面に接着する下面が増粘化されていることで、厚さが大きな光硬化型プリプレグを用いるほど、脱泡作業に多大な労力を要し、コンクリート表面との密着性を十分に確保できない場合があった。
【００２９】
これに対し、本実施形態の光硬化型プリプレグＰにおいては、コンクリート表面に貼り付ける下層部２の樹脂Ｒ２がＡステージ状態で粘性が低いため、作業者がヘラを摺動するとともに、容易に空気を外側に追い出すことができ、また、樹脂Ｒ２がコンクリート表面になじみ易いことから、簡便に且つ確実に光硬化型プリプレグＰがコンクリート表面に密着する。特に、コンクリート表面に僅かな凹凸が存在するような場合においても、Ａステージ状態の樹脂Ｒ２が脱泡作業とともに凹凸部に入り込み、光硬化型プリプレグＰが確実に密着する。
【００３０】
そして、上記のように脱泡作業を終えた段階で、例えば第２の特定波長の光を出射するランプをシート状の光硬化型プリプレグＰの略中央に対向配置し、このランプから第２の特定波長の光を光硬化型プリプレグＰの全体に照射する。このとき、繊維質基材Ｇ１、Ｇ２にガラスクロスを用いているため、光硬化型プリプレグＰの透明性が確保され、照射した第２の特定波長の光が確実に上層部１及び下層部２を透過する。これにより、第２の特定波長の光によって、上層部１の残りの１種の光重合開始剤及び下層部２の１種の光重合開始剤が感光し、未硬化の上層部１及び下層部２の樹脂Ｒ１、Ｒ２が重合連鎖して硬化する。そして、光硬化型プリプレグＰが、確実にコンクリート表面に密着した状態で硬化して設置される。
【００３１】
したがって、本実施形態の光硬化型プリプレグＰにおいては、工場で第１の特定波長の光を照射して、上層部１のみをＢステージ化（増粘化）し、全く硬化していない樹脂Ｒ２を備えた下層部２をコンクリート構造物の表面に接着するように構成することで、従来の全体がＢステージ化した光硬化型プリプレグを貼り付ける場合と比較して、簡便な脱泡作業で空気を追い出すことができ、確実に密着させることができる。
【００３２】
また、面外への変形が小さく、含浸した樹脂Ｒ２の保持能力が高いガラスクロスを繊維質基材Ｇ２として用いることで、光硬化型プリプレグＰに外力が作用した場合においても変形が生じにくく、下層部２の硬化していない樹脂Ｒが漏れ出し、液だれが生じることを防止できる。さらに、ガラスクロスを用いることで、光硬化型プリプレグＰの透明性を損なうことがなく、確実に第１及び第２の特定波長の光を透過させて、上層部１及び下層部２の樹脂Ｒ１、Ｒ２を確実に硬化させることができる。
【００３３】
よって、本実施形態の光硬化型プリプレグＰによれば、簡便な脱泡作業で確実に密着性を確保することができ、好適に光硬化型プリプレグＰを設置することが可能になる。
【００３４】
以上、本発明に係る光硬化型プリプレグの第１実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、上層部１の樹脂Ｒ１に、第１の特定波長の光と第２の特定波長の光にそれぞれ感光する２種の光重合開始剤が含まれているものとしたが、上層部１の樹脂Ｒ１は、第１の特定波長の光によって一部の樹脂Ｒ１が予備重合し、第２の特定波長の光によって完全に硬化するように構成されていれば、３種以上の光重合開始剤を含んで構成されてもよい。
【００３５】
また、本実施形態では、第１の特定波長の光を例えば波長領域が５００ｎｍ以上の光とし、第２の特定波長の光を波長領域が３８０nm〜４５０ｎｍの光であるものとしたが、第１と第２の特定波長の光は、異なる波長領域の光とし、それぞれの光を照射することによって、本実施形態のように上層部１を予備重合させたり、上層部１及び下層部２を完全に硬化させることが可能であれば、特に波長領域を限定する必要はない。
【００３６】
さらに、本実施形態では、繊維質基材Ｇ１、Ｇ２がガラス繊維を布状に織って形成したガラスクロスであるものとしたが、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維（全芳香族ポリアミド繊維）、ポリエチレンテレフタレート繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、アミド繊維、金属繊維、セラミック繊維などの有機質または無機質の繊維を、織布もしくは不織布として形成したクロスあるいはマットであればよい。さらに、これらの繊維を２種類以上組み合わせて形成してもよい。そして、このような繊維を用いて繊維質基材Ｇ１、Ｇ２を形成することによって、ガラスクロスを用いた本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００３７】
また、本実施形態では、光硬化型プリプレグＰが樹脂Ｒ１、Ｒ２及び繊維質基材Ｇ１、Ｇ２からなる上層部１と下層部２を一体に積層して構成されているものとしたが、例えば図４に示すように、上層部１と下層部２の間に、樹脂Ｒ３と例えば金属製もしくは繊維製のネット部材１４を備えた中間層１５を設け、ネット部材１４を介装して構成してもよい。この場合には、ネット部材１４によって光硬化型プリプレグＰの変形をより効果的に抑制することができるため、Ａステージ状態の下層部２の樹脂Ｒ２の液だれの発生をより確実に防止できる。ここで、このようなネット部材１４を金属製とする場合には、鋼製やステンレス製の金網などを適用し、繊維製とする場合には、例えばビニロン繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維などの有機繊維または無機繊維の２軸メッシュなどを適用することで、上記効果を確実に得ることができる。また、２軸メッシュとは、通常のクロスと異なり、一辺の長さ（目合）が５ｍｍ以上の方形の網目を備えるように、繊維を用いてメッシュ状に形成したものであり、本発明では、目合を１０〜２０ｍｍ以上として形成することがより好ましい。なお、このような光硬化型プリプレグＰの剛性を大きくするネット部材１４を備えた場合においても、Ａステージ状態の樹脂Ｒ２を備えることによって、コンクリート構造物などの表面への密着性を確保することが可能である。
【００３８】
また、上層部１と下層部２がそれぞれ樹脂Ｒ１、Ｒ２を繊維質基材Ｇ１、Ｇ２に含浸させた１層ずつで形成されているものとしたが、例えば上層部１は、それぞれ樹脂Ｒ１を繊維質基材Ｇ１に含浸させた複数の層を一体に積層して形成されてもよい。
【００３９】
さらに、上層部１と下層部２の繊維質基材Ｇ１、Ｇ２が共にガラス製のクロスであるものとしたが、前述のように例えばガラス製のマットなど他の繊維質基材を用いてもよく、また、上層部１と下層部２を、それぞれ異なる繊維質基材を用いて形成してもよい。
【００４０】
また、本実施形態では、光硬化型プリプレグＰが平面視矩形状に形成されているものとしたが、特に光硬化型プリプレグＰの平面視形状を限定する必要はない。
【００４１】
ついで、図５から図７を参照し、本発明の第２実施形態に係る光硬化型プリプレグについて説明する。本実施形態は、第１実施形態と同様、トンネル、橋梁、下水道施設などの補修、補強、コンクリート防食対策などに用いられる光硬化型プリプレグに関するものであり、上層部と下層部を一体に積層して構成される。よって、ここでは、第１実施形態に共通する構成に対して同一符号を付し、その詳細についての説明を省略する。
【００４２】
本実施形態は、第１実施形態と異なり、図５及び図６に示すように、下層部２の繊維質基材Ｇ２の幅ｄ１方向両端部２ｂに、第２の特定波長の光に感光する光重合開始剤とともに第１の特定波長の光に感光する光重合開始剤を含む樹脂Ｒ１’、すなわち上層部１と同様の２種の光重合開始剤を含む樹脂Ｒ１’が含浸されて、予備重合部２０が形成されている。本実施形態において、この一対の予備重合部２０は、それぞれ、下層部２の端部２ｂに沿って設けられ、すなわち光硬化型プリプレグＰの幅ｄ１方向に直交する長さｄ２方向に延びて設けられている。
【００４３】
そして、このように構成される本実施形態の光硬化型プリプレグＰは、図３に示した第１実施形態の光硬化型プリプレグＰの製造方法に対し、例えば図７に示すように、下層部２の繊維質基材Ｇ２をロール６から引き出して樹脂Ｒ２、Ｒ１’を含浸させる際に、繊維質基材Ｇ２の両端部２ｂ側にそれぞれ配された一対のノズル２１から２種の光重合開始剤を含む樹脂Ｒ１’を噴出させて含浸させ、これら一対のノズル２１の間に配された他のノズル２２から１種の光重合開始剤を含む樹脂Ｒ２を噴出させて含浸させて形成される。これにより、下層部２の両端部２ｂ側にのみ２種の光重合開始剤を含む樹脂Ｒ１’からなる予備重合部２０が形成され、下層部２の両予備重合部２０の間に、第１の特定波長の光に感光しない１種の光重合開始剤を含む樹脂Ｒ２が含浸される。
【００４４】
そして、第１実施形態で示した図３と同様、上下一対の転圧ローラー１１の間に、上層部１と下層部２及び透明フィルム３、４を通過させ、上層部１と下層部２を一体に積層するとともに、これらを挟むように、透明フィルム３、４を密着させる。さらに、未硬化状態（Ａステージ状態）の光硬化型プリプレグＰをライトユニット１２に通過させ、上層部１の１種の光重合開始剤及び下層部２の予備重合部２０の１種の光重合開始剤を感光させる。これにより、上層部１の一部の樹脂Ｒ１と下層部２の予備重合部２０の一部の樹脂Ｒ１’が重合連鎖（予備重合）して硬化し、上層部１と下層部２の両端部２ｂ側とが、不完全硬化状態のＢステージ化される。
【００４５】
このように下層部２の両端部２ｂ側（予備重合部２０）がＢステージ化することにより、下層部２の幅ｄ１方向中央側のＡステージ状態の樹脂Ｒ２が、予備重合部２０及び下層部２の下面２ａに接着した透明フィルム４によって囲繞される。このため、Ａステージ状態の樹脂Ｒ２は、幅ｄ１方向外側への流動が予備重合部２０によって規制され、且つ下層部２の下面２ａから外側（下方）への流動が透明フィルム４によって規制されて保持される。これにより、例えば、工場で製造した複数の光硬化型プリプレグＰを重ねて梱包し、この状態で現場に運搬する場合においても、上載荷重によって光硬化型プリプレグＰの下層部２のＡステージ状態の樹脂Ｒ２が外部に漏れて液だれが発生することを確実に防止できる。
【００４６】
したがって、本実施形態の光硬化型プリプレグＰによれば、下層部２にＡステージ状態の樹脂Ｒ２を備えているため、第１実施形態と同様にコンクリート表面への設置時の脱泡作業を容易に行なうことができる。また、上層部１をＢステージ状態、下層部２をＡステージ状態で形成した場合においても、下層部２の幅ｄ１方向両端部２ｂにＢステージ化した予備重合部２０を備えることで、Ａステージ状態の樹脂Ｒ２の液だれを確実に防止できる。
【００４７】
なお、本発明に係る光硬化型プリプレグの第２実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、第１実施形態に示した変更例を含め、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、下層部２の両端部２ｂにのみ予備重合部２０を設けるものとしたが、予備重合部２０は、例えば図８に示すように、下層部２の幅ｄ１方向両端部２ｂとともに、下層部２の中央側に幅ｄ１方向に間隔をあけて設けられてもよい。この場合には、幅ｄ１方向に隣り合う予備重合部２０によって、Ａステージ状態の樹脂Ｒ２が幅ｄ１方向に複数に区画されて外側への流動が規制されるため、本実施形態と比較してＡステージ状態の樹脂Ｒ２をさらに確実に保持することができ、より確実に樹脂Ｒ２の液だれを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光硬化型プリプレグを示す平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る光硬化型プリプレグを示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る光硬化型プリプレグの製造方法の一例を説明するために用いた図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る光硬化型プリプレグの変形例として示した断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る光硬化型プリプレグを示す平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る光硬化型プリプレグを示す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る光硬化型プリプレグの製造方法の一例を説明するために用いた図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る光硬化型プリプレグの変形例として示した断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 上層部
１ａ 上面
２ 下層部
２ａ 下面
２ｂ 端部
３ 透明フィルム
４ 透明フィルム
１４ ネット部材
１５ 中間層
２０ 予備重合部
Ｐ 光硬化型プリプレグ
ｄ１ 幅
ｄ２ 長さ
Ｇ１ 上層部の繊維質基材
Ｇ２ 下層部の繊維質基材
Ｒ１ 上層部の樹脂
Ｒ１’ 予備重合部の樹脂
Ｒ２ 下層部の樹脂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光照射によって硬化する樹脂を繊維質基材に含浸させてシート状に形成した光硬化型プリプレグに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネル、橋梁、下水道施設などのコンクリート構造物の表面に、光重合開始剤を含む樹脂を例えばガラスクロスやガラスマットなどの繊維質基材に含浸させてシート状に形成した光硬化型プリプレグを貼り付けて、補修、補強、コンクリート片剥落防止対策やコンクリート防食対策を施すことが行なわれている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
この種の光硬化型プリプレグは、例えば、２種の光重合開始剤を混入した樹脂を繊維質基材に含浸させ、未硬化状態（Ａステージ状態）の樹脂と繊維質基材をＰＥＴ（polyethylene terephthalate）フィルムなどの透明フィルムで挟んで形成される。また、工場で、予め特定波長の紫外線もしくは可視光（第１の特定波長の光）を照射し、１種の光重合開始剤のみを感光させることによって一部の樹脂の硬化を進め、全体が増粘化した状態（不完全硬化状態、Ｂステージ状態）で形成される。このように光硬化型プリプレグをＢステージ化することによって、未硬化の樹脂を備えつつ樹脂の液だれを防止することができ、保存性と運搬性を向上させることができる。
【０００４】
また、現場に搬入したＢステージ状態の光硬化型プリプレグをコンクリート表面に貼り付ける際には、透明フィルムを剥がして取り除き、コンクリート表面と光硬化型プリプレグの間に空気が残らないように、すなわち未硬化の樹脂を備えて柔軟性を有する光硬化型プリプレグが確実にコンクリート表面に密着するように、ヘラ等で空気を追い出しながら貼り付ける。そして、残りの１種の光重合開始剤が感光する特定波長の光（第２の特定波長の光）を照射し未硬化の樹脂を完全に硬化させることによって、光硬化型プリプレグの設置が完了する。
【特許文献１】特許第３４７９２０２号公報
【特許文献２】特開昭６３−１８６７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の光硬化型プリプレグにおいては、貼り付け前の光硬化型プリプレグの全体がＢステージ化されているため、すなわち全体の樹脂が増粘化されているため、保存性や運搬性に優れる反面、剛性が大きくなって、厚さが大きな光硬化型プリプレグを用いるほど、貼り付け時に空気を追い出す脱泡作業に多大な労力を要し、コンクリート表面との密着性を十分に確保できなくなる場合があった。また、コンクリート表面に僅かな凹凸が存在するような場合でも、コンクリート表面と光硬化型プリプレグの間に空気が残りやすく、密着性が確保できないおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記事情を鑑み、簡便な脱泡作業で確実に密着性を確保することが可能な光硬化型プリプレグを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【０００８】
本発明の光硬化型プリプレグは、光重合開始剤を含む樹脂を繊維質基材に含浸させてシート状に形成され、特定波長の光を照射することによって硬化する光硬化型プリプレグにおいて、それぞれ前記樹脂を前記繊維質基材に含浸させて一体に積層した上層部と下層部を備えてなり、前記上層部は、前記樹脂に少なくとも２種の光重合開始剤を含み、少なくとも１種の光重合開始剤を感光させる第１の特定波長の光を照射することによって一部の樹脂が予備重合して硬化し、前記下層部は、前記第１の特定波長の光に感光しない光重合開始剤のみを含む樹脂を備えて形成されており、前記第１の特定波長の光と異なる波長領域の第２の特定波長の光を照射することによって、前記上層部の他の光重合開始剤及び前記下層部の光重合開始剤が感光して完全に硬化するように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
この発明においては、例えば工場などで第１の特定波長の光を照射することにより、上層部が、その一部の樹脂が硬化してＢステージ化（増粘化）するのに対し、下層部の樹脂をＡステージ状態（未硬化状態）で保持することができる。そして、このような状態の光硬化型プリプレグを透明フィルムで挟んで形成し、現場に搬入した段階で透明フィルムを剥がして取り除くとともに、Ａステージ状態の下層部を例えばコンクリート構造物の表面に貼り付ける、すなわち全く硬化していない樹脂をコンクリート構造物の表面に接着させることができるため、従来のＢステージ化した樹脂を貼り付ける場合と比較して、簡便な脱泡作業で空気を追い出し、確実に密着させることができる。
【００１０】
また、本発明の光硬化型プリプレグにおいては、少なくとも前記下層部の繊維質基材がクロスまたはマットであることが望ましい。
【００１１】
この発明においては、面外への変形が小さく、含浸した樹脂の保持能力が高い例えばガラス製や有機繊維製のクロスまたはマットを繊維質基材として用いることによって、例えば複数の光硬化型プリプレグを重ねて梱包して運搬するような場合においても、下方に配された光硬化型プリプレグの上載荷重による変形が生じにくく、下層部の硬化していない樹脂が繊維質基材から漏れ出し、液だれが生じることを防止できる。また、このようなガラス製や有機繊維製の繊維質基材を用いることで、光硬化型プリプレグの透明性を確保することが可能になり、第１及び第２の特定波長の光を透過させて、上層部及び下層部の樹脂を確実に硬化させることが可能になる。
【００１２】
さらに、本発明の光硬化型プリプレグにおいては、前記下層部の少なくとも幅方向両端部には、前記樹脂に前記第１の特定波長の光に感光する光重合開始剤が含まれてなる予備重合部が設けられており、該予備重合部は、前記幅方向中央側の前記第１の特定波長の光を照射した段階で硬化しない樹脂の前記幅方向外側への流動を規制するように形成されていることがより望ましい。
【００１３】
この発明においては、上層部をＢステージ化するように第１の特定波長の光を照射するとともに、下層部の幅方向両端部側に設けた予備重合部をＢステージ化することができる。これにより、下層部の第１の特定波長の光で硬化しない樹脂の幅方向外側への流動を予備重合部によって規制することができ、Ａステージ状態の樹脂を備えた場合においても、樹脂の液だれが生じることを確実に防止できる。
【００１４】
また、本発明の光硬化型プリプレグにおいては、前記予備重合部が前記下層部の両端部の間にも前記幅方向に間隔をあけて設けられていることがさらに望ましい。
【００１５】
この発明においては、下層部の幅方向両端部に加えて、これら両端部の間にも予備重合部が設けられているため、幅方向に隣り合う予備重合部によって、Ａステージ状態の樹脂の外側への流動をさらに確実に規制することができ、より確実に樹脂の液だれが生じることを防止できる。
【００１６】
さらに、本発明の光硬化型プリプレグにおいては、前記上層部と前記下層部の間にネット部材が介装されていることが望ましい。
【００１７】
この発明においては、例えば金属製や繊維製のネット部材を介装することによって光硬化型プリプレグの変形を抑えることができ、Ａステージ状態の樹脂を備えた場合においても、光硬化型プリプレグの変形よって液だれが生じることを防止できる。なお、このように光硬化型プリプレグの剛性を大きくするネット部材を備えた場合においても、Ａステージ状態の樹脂を備えることによって、コンクリート構造物などの表面への密着性が確保できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光硬化型プリプレグによれば、下層部にＡステージ状態の樹脂を備えた状態で貼り付け作業を行なうことができるため、従来のＢステージ化した樹脂を貼り付ける場合と比較して、簡便な脱泡作業で確実に密着性を確保することができ、好適に光硬化型プリプレグを設置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図１から図３を参照し、本発明の第１実施形態に係る光硬化型プリプレグについて説明する。本実施形態は、トンネル、橋梁、下水道施設などのコンクリート構造物の補修、補強、コンクリート片剥落防止対策やコンクリート防食対策、さらに、管渠・水路などの流量増大のために施されるコンクリート表面の粗度係数の低減対策などに用いられる光硬化型プリプレグに関するものである。
【００２０】
本実施形態の光硬化型プリプレグＰは、図１及び図２に示すように、それぞれ、例えば不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ウレタン（メタ）アクリレート樹脂、ポリエステル（メタ）アクリレート樹脂などの樹脂Ｒ１、Ｒ２をガラスクロス（ガラス製のクロス）の繊維質基材Ｇ１、Ｇ２に含浸させて形成される上層部１と下層部２を、上下に一体に積層してシート状且つ平面視方形状に形成されている。
【００２１】
また、本実施形態において、上層部１の繊維質基材Ｇ１に含浸させる樹脂Ｒ１は、モノマー、オリゴマー、安定剤などの添加剤等とともに、２種の光重合開始剤を含んで構成され、下層部２の樹脂Ｒ２は、上層部１の樹脂Ｒ１に対し、１種の光重合開始剤を含んで構成されている。さらに、この光硬化型プリプレグＰは、両面、すなわち上層部１の上面１ａと下層部２の下面２ａに、光硬化型プリプレグＰを挟むように例えばＰＥＴフィルムなどの透明フィルム３、４が取り外し可能に接着されている。
【００２２】
また、本実施形態の光硬化型プリプレグＰは、例えば波長領域が５００ｎｍ以上の第１の特定波長の光と、波長領域が３８０nm〜４５０ｎｍの第２の特定波長の光をそれぞれ照射することで硬化するものである。すなわち、第１の特定波長の光を照射した際には、上層部１の１種の光重合開始剤が感光して反応しこの上層部１の一部の樹脂Ｒ１が予備重合して硬化する。これにより、第１の特定波長の光の照射によって、上層部１がＢステージ化する。また、このとき、下層部２の樹脂Ｒ２は、この樹脂Ｒ２に含まれる１種の光重合開始剤が第１の特定波長の光に感光せず、未硬化状態のＡステージ状態で保持される。
【００２３】
そして、さらに第２の特定波長の光を照射することによって、上層部１の残りの１種の光重合開始剤（他の光重合開始剤）及び下層部２の１種の光重合開始剤が感光して、上層部１の未硬化の樹脂Ｒ１及び下層部２の樹脂Ｒ２をそれぞれ重合連鎖させて硬化させる。このように、本実施形態の光硬化型プリプレグＰは、異なる２つの特定波長の光を２段階で照射することによって完全に硬化するように形成されている。
【００２４】
上記のように構成した光硬化型プリプレグＰの製造は、図３に示すように、工場にて、上層部１と下層部２のそれぞれの繊維質基材Ｇ１、Ｇ２を巻き回した一対のロール５、６から両繊維質基材Ｇ１、Ｇ２を引き出すとともに、上層部１の繊維質基材Ｇ１を、樹脂槽７に貯留した２種の光重合開始剤を含む樹脂Ｒ１に浸漬通過させ、また、下層部２の繊維質基材Ｇ２を、樹脂槽８に貯留した１種の光重合開始剤を含む樹脂Ｒ２に浸漬通過させて、それぞれの繊維質基材Ｇ１、Ｇ２に樹脂Ｒ１、Ｒ２を含浸させる。また、このとき、上層部１の上面１ａの外側及び下層部２の下面２ａの外側に、ＰＥＴフィルムなどの透明フィルム３、４を巻き回した一対のロール９、１０からそれぞれ透明フィルム３、４が引き出される。そして、上下一対の転圧ローラー１１の間に上層部１と下層部２及び一対の透明フィルム３、４を通過させて、上層部１と下層部２を一体に積層するとともに、これらを挟むように上層部１の上面１ａと下層部２の下面２ａにそれぞれ透明フィルム３、４を接着する。
【００２５】
そして、上層部１及び下層部２の樹脂Ｒ１、Ｒ２が未硬化状態（Ａステージ状態）の光硬化型プリプレグＰを、第１の特定波長の光を出射するランプ１２ａを備えたライトユニット１２に通過させる。このとき、第１の特定波長の光が光硬化型プリプレグＰ全体に照射され、これにより、上層部１の一部の樹脂Ｒ１が重合連鎖（予備重合）して硬化し、上層部１が不完全硬化状態のＢステージ化する。なお、本実施形態では、繊維質基材Ｇ１、Ｇ２にガラスクロスを用いているため、光硬化型プリプレグＰの透明性が確保され、照射した第１の特定波長の光が確実に上層部１及び下層部２（光硬化型プリプレグＰ）を透過し、上層部１が均質にＢステージ化する。そして、このように上層部１のみがＢステージ化した光硬化型プリプレグＰは、カッター１３などで裁断され所定の長さ及び幅寸法に形成される。
【００２６】
ついで、上記のように製造された光硬化型プリプレグＰをコンクリート構造物の表面（コンクリート表面）に貼り付けて設置する方法を説明するとともに、本実施形態の光硬化型プリプレグＰの作用及び効果について説明する。
【００２７】
上記のように予め上層部１のみをＢステージ化した光硬化型プリプレグＰを現場に搬入する。このとき、例えば、工場で所定の形状に形成した複数の光硬化型プリプレグＰを重ねて梱包し、この状態で光硬化型プリプレグＰが現場に搬入される。このため、本実施形態のように、下層部２の樹脂Ｒ２がＡステージ状態である場合には、運搬時に、下方に配された光硬化型プリプレグＰが上載荷重によって変形し、樹脂Ｒ２が繊維質基材Ｇ２の端部側から外側に漏れ出し、液だれが生じるおそれがある。しかしながら、本実施形態では、繊維質基材Ｇ２として、面外への変形が小さく、含浸した樹脂Ｒ２の保持能力が高いガラスクロスを用いているため、上載荷重による変形が抑制され、下層部２の硬化していない樹脂Ｒ２による液だれが防止される。
【００２８】
このように現場に搬入した光硬化型プリプレグＰをコンクリート表面に貼り付ける際には、はじめに、下層部２の下面２ａに接着した透明フィルム４を剥がして取り除く。そして、不陸修正を行いプライマー及び下塗り材を塗布したコンクリート表面に、Ａステージ状態の下層部２側を貼り付けて、光硬化型プリプレグＰを所定位置に設置する。ここで、作業者が、上層部１の上面１ａ側（光硬化型プリプレグＰの上面１ａ側）に例えばヘラを当接させて押圧し、且つ光硬化型プリプレグＰの中央側から端部側にヘラを摺動させることによって、コンクリート表面と光硬化型プリプレグＰの間に入った空気を端部から外に追い出す。すなわち脱泡作業を行なう。このとき、従来の全体がＢステージ化した光硬化型プリプレグでは、剛性が大きく、且つコンクリート表面に接着する下面が増粘化されていることで、厚さが大きな光硬化型プリプレグを用いるほど、脱泡作業に多大な労力を要し、コンクリート表面との密着性を十分に確保できない場合があった。
【００２９】
これに対し、本実施形態の光硬化型プリプレグＰにおいては、コンクリート表面に貼り付ける下層部２の樹脂Ｒ２がＡステージ状態で粘性が低いため、作業者がヘラを摺動するとともに、容易に空気を外側に追い出すことができ、また、樹脂Ｒ２がコンクリート表面になじみ易いことから、簡便に且つ確実に光硬化型プリプレグＰがコンクリート表面に密着する。特に、コンクリート表面に僅かな凹凸が存在するような場合においても、Ａステージ状態の樹脂Ｒ２が脱泡作業とともに凹凸部に入り込み、光硬化型プリプレグＰが確実に密着する。
【００３０】
そして、上記のように脱泡作業を終えた段階で、例えば第２の特定波長の光を出射するランプをシート状の光硬化型プリプレグＰの略中央に対向配置し、このランプから第２の特定波長の光を光硬化型プリプレグＰの全体に照射する。このとき、繊維質基材Ｇ１、Ｇ２にガラスクロスを用いているため、光硬化型プリプレグＰの透明性が確保され、照射した第２の特定波長の光が確実に上層部１及び下層部２を透過する。これにより、第２の特定波長の光によって、上層部１の残りの１種の光重合開始剤及び下層部２の１種の光重合開始剤が感光し、未硬化の上層部１及び下層部２の樹脂Ｒ１、Ｒ２が重合連鎖して硬化する。そして、光硬化型プリプレグＰが、確実にコンクリート表面に密着した状態で硬化して設置される。
【００３１】
したがって、本実施形態の光硬化型プリプレグＰにおいては、工場で第１の特定波長の光を照射して、上層部１のみをＢステージ化（増粘化）し、全く硬化していない樹脂Ｒ２を備えた下層部２をコンクリート構造物の表面に接着するように構成することで、従来の全体がＢステージ化した光硬化型プリプレグを貼り付ける場合と比較して、簡便な脱泡作業で空気を追い出すことができ、確実に密着させることができる。
【００３２】
また、面外への変形が小さく、含浸した樹脂Ｒ２の保持能力が高いガラスクロスを繊維質基材Ｇ２として用いることで、光硬化型プリプレグＰに外力が作用した場合においても変形が生じにくく、下層部２の硬化していない樹脂Ｒが漏れ出し、液だれが生じることを防止できる。さらに、ガラスクロスを用いることで、光硬化型プリプレグＰの透明性を損なうことがなく、確実に第１及び第２の特定波長の光を透過させて、上層部１及び下層部２の樹脂Ｒ１、Ｒ２を確実に硬化させることができる。
【００３３】
よって、本実施形態の光硬化型プリプレグＰによれば、簡便な脱泡作業で確実に密着性を確保することができ、好適に光硬化型プリプレグＰを設置することが可能になる。
【００３４】
以上、本発明に係る光硬化型プリプレグの第１実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、上層部１の樹脂Ｒ１に、第１の特定波長の光と第２の特定波長の光にそれぞれ感光する２種の光重合開始剤が含まれているものとしたが、上層部１の樹脂Ｒ１は、第１の特定波長の光によって一部の樹脂Ｒ１が予備重合し、第２の特定波長の光によって完全に硬化するように構成されていれば、３種以上の光重合開始剤を含んで構成されてもよい。
【００３５】
また、本実施形態では、第１の特定波長の光を例えば波長領域が５００ｎｍ以上の光とし、第２の特定波長の光を波長領域が３８０nm〜４５０ｎｍの光であるものとしたが、第１と第２の特定波長の光は、異なる波長領域の光とし、それぞれの光を照射することによって、本実施形態のように上層部１を予備重合させたり、上層部１及び下層部２を完全に硬化させることが可能であれば、特に波長領域を限定する必要はない。
【００３６】
さらに、本実施形態では、繊維質基材Ｇ１、Ｇ２がガラス繊維を布状に織って形成したガラスクロスであるものとしたが、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維（全芳香族ポリアミド繊維）、ポリエチレンテレフタレート繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、アミド繊維、金属繊維、セラミック繊維などの有機質または無機質の繊維を、織布もしくは不織布として形成したクロスあるいはマットであればよい。さらに、これらの繊維を２種類以上組み合わせて形成してもよい。そして、このような繊維を用いて繊維質基材Ｇ１、Ｇ２を形成することによって、ガラスクロスを用いた本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００３７】
また、本実施形態では、光硬化型プリプレグＰが樹脂Ｒ１、Ｒ２及び繊維質基材Ｇ１、Ｇ２からなる上層部１と下層部２を一体に積層して構成されているものとしたが、例えば図４に示すように、上層部１と下層部２の間に、樹脂Ｒ３と例えば金属製もしくは繊維製のネット部材１４を備えた中間層１５を設け、ネット部材１４を介装して構成してもよい。この場合には、ネット部材１４によって光硬化型プリプレグＰの変形をより効果的に抑制することができるため、Ａステージ状態の下層部２の樹脂Ｒ２の液だれの発生をより確実に防止できる。ここで、このようなネット部材１４を金属製とする場合には、鋼製やステンレス製の金網などを適用し、繊維製とする場合には、例えばビニロン繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維などの有機繊維または無機繊維の２軸メッシュなどを適用することで、上記効果を確実に得ることができる。また、２軸メッシュとは、通常のクロスと異なり、一辺の長さ（目合）が５ｍｍ以上の方形の網目を備えるように、繊維を用いてメッシュ状に形成したものであり、本発明では、目合を１０〜２０ｍｍ以上として形成することがより好ましい。なお、このような光硬化型プリプレグＰの剛性を大きくするネット部材１４を備えた場合においても、Ａステージ状態の樹脂Ｒ２を備えることによって、コンクリート構造物などの表面への密着性を確保することが可能である。
【００３８】
また、上層部１と下層部２がそれぞれ樹脂Ｒ１、Ｒ２を繊維質基材Ｇ１、Ｇ２に含浸させた１層ずつで形成されているものとしたが、例えば上層部１は、それぞれ樹脂Ｒ１を繊維質基材Ｇ１に含浸させた複数の層を一体に積層して形成されてもよい。
【００３９】
さらに、上層部１と下層部２の繊維質基材Ｇ１、Ｇ２が共にガラス製のクロスであるものとしたが、前述のように例えばガラス製のマットなど他の繊維質基材を用いてもよく、また、上層部１と下層部２を、それぞれ異なる繊維質基材を用いて形成してもよい。
【００４０】
また、本実施形態では、光硬化型プリプレグＰが平面視矩形状に形成されているものとしたが、特に光硬化型プリプレグＰの平面視形状を限定する必要はない。
【００４１】
ついで、図５から図７を参照し、本発明の第２実施形態に係る光硬化型プリプレグについて説明する。本実施形態は、第１実施形態と同様、トンネル、橋梁、下水道施設などの補修、補強、コンクリート防食対策などに用いられる光硬化型プリプレグに関するものであり、上層部と下層部を一体に積層して構成される。よって、ここでは、第１実施形態に共通する構成に対して同一符号を付し、その詳細についての説明を省略する。
【００４２】
本実施形態は、第１実施形態と異なり、図５及び図６に示すように、下層部２の繊維質基材Ｇ２の幅ｄ１方向両端部２ｂに、第２の特定波長の光に感光する光重合開始剤とともに第１の特定波長の光に感光する光重合開始剤を含む樹脂Ｒ１’、すなわち上層部１と同様の２種の光重合開始剤を含む樹脂Ｒ１’が含浸されて、予備重合部２０が形成されている。本実施形態において、この一対の予備重合部２０は、それぞれ、下層部２の端部２ｂに沿って設けられ、すなわち光硬化型プリプレグＰの幅ｄ１方向に直交する長さｄ２方向に延びて設けられている。
【００４３】
そして、このように構成される本実施形態の光硬化型プリプレグＰは、図３に示した第１実施形態の光硬化型プリプレグＰの製造方法に対し、例えば図７に示すように、下層部２の繊維質基材Ｇ２をロール６から引き出して樹脂Ｒ２、Ｒ１’を含浸させる際に、繊維質基材Ｇ２の両端部２ｂ側にそれぞれ配された一対のノズル２１から２種の光重合開始剤を含む樹脂Ｒ１’を噴出させて含浸させ、これら一対のノズル２１の間に配された他のノズル２２から１種の光重合開始剤を含む樹脂Ｒ２を噴出させて含浸させて形成される。これにより、下層部２の両端部２ｂ側にのみ２種の光重合開始剤を含む樹脂Ｒ１’からなる予備重合部２０が形成され、下層部２の両予備重合部２０の間に、第１の特定波長の光に感光しない１種の光重合開始剤を含む樹脂Ｒ２が含浸される。
【００４４】
そして、第１実施形態で示した図３と同様、上下一対の転圧ローラー１１の間に、上層部１と下層部２及び透明フィルム３、４を通過させ、上層部１と下層部２を一体に積層するとともに、これらを挟むように、透明フィルム３、４を密着させる。さらに、未硬化状態（Ａステージ状態）の光硬化型プリプレグＰをライトユニット１２に通過させ、上層部１の１種の光重合開始剤及び下層部２の予備重合部２０の１種の光重合開始剤を感光させる。これにより、上層部１の一部の樹脂Ｒ１と下層部２の予備重合部２０の一部の樹脂Ｒ１’が重合連鎖（予備重合）して硬化し、上層部１と下層部２の両端部２ｂ側とが、不完全硬化状態のＢステージ化される。
【００４５】
このように下層部２の両端部２ｂ側（予備重合部２０）がＢステージ化することにより、下層部２の幅ｄ１方向中央側のＡステージ状態の樹脂Ｒ２が、予備重合部２０及び下層部２の下面２ａに接着した透明フィルム４によって囲繞される。このため、Ａステージ状態の樹脂Ｒ２は、幅ｄ１方向外側への流動が予備重合部２０によって規制され、且つ下層部２の下面２ａから外側（下方）への流動が透明フィルム４によって規制されて保持される。これにより、例えば、工場で製造した複数の光硬化型プリプレグＰを重ねて梱包し、この状態で現場に運搬する場合においても、上載荷重によって光硬化型プリプレグＰの下層部２のＡステージ状態の樹脂Ｒ２が外部に漏れて液だれが発生することを確実に防止できる。
【００４６】
したがって、本実施形態の光硬化型プリプレグＰによれば、下層部２にＡステージ状態の樹脂Ｒ２を備えているため、第１実施形態と同様にコンクリート表面への設置時の脱泡作業を容易に行なうことができる。また、上層部１をＢステージ状態、下層部２をＡステージ状態で形成した場合においても、下層部２の幅ｄ１方向両端部２ｂにＢステージ化した予備重合部２０を備えることで、Ａステージ状態の樹脂Ｒ２の液だれを確実に防止できる。
【００４７】
なお、本発明に係る光硬化型プリプレグの第２実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、第１実施形態に示した変更例を含め、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、下層部２の両端部２ｂにのみ予備重合部２０を設けるものとしたが、予備重合部２０は、例えば図８に示すように、下層部２の幅ｄ１方向両端部２ｂとともに、下層部２の中央側に幅ｄ１方向に間隔をあけて設けられてもよい。この場合には、幅ｄ１方向に隣り合う予備重合部２０によって、Ａステージ状態の樹脂Ｒ２が幅ｄ１方向に複数に区画されて外側への流動が規制されるため、本実施形態と比較してＡステージ状態の樹脂Ｒ２をさらに確実に保持することができ、より確実に樹脂Ｒ２の液だれを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光硬化型プリプレグを示す平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る光硬化型プリプレグを示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る光硬化型プリプレグの製造方法の一例を説明するために用いた図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る光硬化型プリプレグの変形例として示した断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る光硬化型プリプレグを示す平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る光硬化型プリプレグを示す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る光硬化型プリプレグの製造方法の一例を説明するために用いた図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る光硬化型プリプレグの変形例として示した断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 上層部
１ａ 上面
２ 下層部
２ａ 下面
２ｂ 端部
３ 透明フィルム
４ 透明フィルム
１４ ネット部材
１５ 中間層
２０ 予備重合部
Ｐ 光硬化型プリプレグ
ｄ１ 幅
ｄ２ 長さ
Ｇ１ 上層部の繊維質基材
Ｇ２ 下層部の繊維質基材
Ｒ１ 上層部の樹脂
Ｒ１’ 予備重合部の樹脂
Ｒ２ 下層部の樹脂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光重合開始剤を含む樹脂を繊維質基材に含浸させてシート状に形成され、特定波長の光を照射することによって硬化する光硬化型プリプレグにおいて、
それぞれ前記樹脂を前記繊維質基材に含浸させて一体に積層した上層部と下層部を備えてなり、
前記上層部は、前記樹脂に少なくとも２種の光重合開始剤を含み、少なくとも１種の光重合開始剤を感光させる第１の特定波長の光を照射することによって一部の樹脂が予備重合して硬化し、
前記下層部は、前記第１の特定波長の光に感光しない光重合開始剤のみを含む樹脂を備えて形成されており、
前記第１の特定波長の光と異なる波長領域の第２の特定波長の光を照射することによって、前記上層部の他の光重合開始剤及び前記下層部の光重合開始剤が感光して完全に硬化するように形成されていることを特徴とする光硬化型プリプレグ。
【請求項２】
請求項１記載の光硬化型プリプレグにおいて、
少なくとも前記下層部の繊維質基材がクロスまたはマットであることを特徴とする光硬化型プリプレグ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光硬化型プリプレグにおいて、
前記下層部の少なくとも幅方向両端部には、前記樹脂に前記第１の特定波長の光に感光する光重合開始剤が含まれてなる予備重合部が設けられており、
該予備重合部は、前記幅方向中央側の前記第１の特定波長の光を照射した段階で硬化しない樹脂の前記幅方向外側への流動を規制するように形成されていることを特徴とする光硬化型プリプレグ。
【請求項４】
請求項３記載の光硬化型プリプレグにおいて、
前記予備重合部が前記下層部の両端部の間にも前記幅方向に間隔をあけて設けられていることを特徴とする光硬化型プリプレグ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の光硬化型プリプレグにおいて、
前記上層部と前記下層部の間にネット部材が介装されていることを特徴とする光硬化型プリプレグ。
【請求項１】
光重合開始剤を含む樹脂を繊維質基材に含浸させてシート状に形成され、特定波長の光を照射することによって硬化する光硬化型プリプレグにおいて、
それぞれ前記樹脂を前記繊維質基材に含浸させて一体に積層した上層部と下層部を備えてなり、
前記上層部は、前記樹脂に少なくとも２種の光重合開始剤を含み、少なくとも１種の光重合開始剤を感光させる第１の特定波長の光を照射することによって一部の樹脂が予備重合して硬化し、
前記下層部は、前記第１の特定波長の光に感光しない光重合開始剤のみを含む樹脂を備えて形成されており、
前記第１の特定波長の光と異なる波長領域の第２の特定波長の光を照射することによって、前記上層部の他の光重合開始剤及び前記下層部の光重合開始剤が感光して完全に硬化するように形成されていることを特徴とする光硬化型プリプレグ。
【請求項２】
請求項１記載の光硬化型プリプレグにおいて、
少なくとも前記下層部の繊維質基材がクロスまたはマットであることを特徴とする光硬化型プリプレグ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光硬化型プリプレグにおいて、
前記下層部の少なくとも幅方向両端部には、前記樹脂に前記第１の特定波長の光に感光する光重合開始剤が含まれてなる予備重合部が設けられており、
該予備重合部は、前記幅方向中央側の前記第１の特定波長の光を照射した段階で硬化しない樹脂の前記幅方向外側への流動を規制するように形成されていることを特徴とする光硬化型プリプレグ。
【請求項４】
請求項３記載の光硬化型プリプレグにおいて、
前記予備重合部が前記下層部の両端部の間にも前記幅方向に間隔をあけて設けられていることを特徴とする光硬化型プリプレグ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の光硬化型プリプレグにおいて、
前記上層部と前記下層部の間にネット部材が介装されていることを特徴とする光硬化型プリプレグ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１９５７４５（Ｐ２００８−１９５７４５Ａ）
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９１１７（Ｐ２００７−２９１１７）
【出願日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（０００１８７０６８）昭和高分子株式会社 (224)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（０００１８７０６８）昭和高分子株式会社 (224)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]