JP2003138032A - ゲルコート、繊維強化樹脂および繊維強化樹脂の製造方法 - Google Patents
ゲルコート、繊維強化樹脂および繊維強化樹脂の製造方法Info
- Publication number
- JP2003138032A JP2003138032A JP2001334890A JP2001334890A JP2003138032A JP 2003138032 A JP2003138032 A JP 2003138032A JP 2001334890 A JP2001334890 A JP 2001334890A JP 2001334890 A JP2001334890 A JP 2001334890A JP 2003138032 A JP2003138032 A JP 2003138032A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gel coat
- resin
- fiber
- reinforced resin
- epoxy resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、エポキシ樹脂をマトリックス
として使用するＦＲＰに適した、エポキシ樹脂との接着
性に優れたラジカル重合性熱硬化性樹脂からなるゲルコ
ートを提供すること。 【解決手段】下記構成要素を必須成分とするエポキシ樹
脂用のゲルコート。 （Ａ）多官能ラジカル重合性化合物 （Ｂ）エポキシ基も酸無水物基も有さない単官能ラジカ
ル重合性化合物 （Ｃ）エポキシ基および／または酸無水物基をもつ単官
能ラジカル重合性化合物
として使用するＦＲＰに適した、エポキシ樹脂との接着
性に優れたラジカル重合性熱硬化性樹脂からなるゲルコ
ートを提供すること。 【解決手段】下記構成要素を必須成分とするエポキシ樹
脂用のゲルコート。 （Ａ）多官能ラジカル重合性化合物 （Ｂ）エポキシ基も酸無水物基も有さない単官能ラジカ
ル重合性化合物 （Ｃ）エポキシ基および／または酸無水物基をもつ単官
能ラジカル重合性化合物
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エポキシ樹脂、特
に、高い機械物性を有し、繊維強化樹脂（以下、ＦＲＰ
と略記する）に適したゲルコート、および、それにより
得られる良好な表面を有するエポキシ樹脂又は繊維強化
樹脂とその製造法に関する。
に、高い機械物性を有し、繊維強化樹脂（以下、ＦＲＰ
と略記する）に適したゲルコート、および、それにより
得られる良好な表面を有するエポキシ樹脂又は繊維強化
樹脂とその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＦＲＰは、軽量で耐食性に優れ、十分な
機械特性を有するため、幅広い分野で使用されている。
機械特性を有するため、幅広い分野で使用されている。
【０００３】ＦＲＰの欠点として、強化繊維の存在に起
因する凹凸が表面に現れやすいことがある。これを解決
するために、型の表面にゲルコートと呼ばれる、熱硬化
性樹脂組成物を塗布し、これを硬化した後にＦＲＰをハ
ンドレイアップ、ＲＴＭ等の方法で成形する方法がとら
れる。
因する凹凸が表面に現れやすいことがある。これを解決
するために、型の表面にゲルコートと呼ばれる、熱硬化
性樹脂組成物を塗布し、これを硬化した後にＦＲＰをハ
ンドレイアップ、ＲＴＭ等の方法で成形する方法がとら
れる。
【０００４】従来の技術では、ゲルコート、およびＦＲ
Ｐのマトリックス樹脂の双方に、不飽和ポリエステルや
ビニルエステルなどの、ラジカル重合型の熱硬化性樹脂
が用いられることが一般的であった。
Ｐのマトリックス樹脂の双方に、不飽和ポリエステルや
ビニルエステルなどの、ラジカル重合型の熱硬化性樹脂
が用いられることが一般的であった。
【０００５】ところが、軽量で高強度・高剛性のＦＲＰ
を得るために、最近ではＦＲＰの強化繊維として炭素繊
維が用いられることが増えつつある。強化繊維として炭
素繊維を用いる場合は、マトリックス樹脂として相性の
よいエポキシ樹脂が好んで用いられる。
を得るために、最近ではＦＲＰの強化繊維として炭素繊
維が用いられることが増えつつある。強化繊維として炭
素繊維を用いる場合は、マトリックス樹脂として相性の
よいエポキシ樹脂が好んで用いられる。
【０００６】ＦＲＰのマトリックス樹脂としてエポキシ
樹脂を用いた場合、従来のラジカル重合型熱硬化性樹脂
からなるゲルコートを用いると、両者の化学構造が異な
るため、接着性がしばしば不十分になるという問題が生
じる。
樹脂を用いた場合、従来のラジカル重合型熱硬化性樹脂
からなるゲルコートを用いると、両者の化学構造が異な
るため、接着性がしばしば不十分になるという問題が生
じる。
【０００７】これを解決する一つの手段としては、エポ
キシ樹脂からなるゲルコートを使用するという方法があ
る。
キシ樹脂からなるゲルコートを使用するという方法があ
る。
【０００８】しかし、ラジカル重合型熱硬化性樹脂から
なるゲルコートは、低粘度である、低温硬化性、あるい
は速硬化性に優れるという点でエポキシ樹脂からなるゲ
ルコートに対して勝るため、エポキシ樹脂をマトリック
スとして用いる場合でもこのタイプのゲルコートが使用
できることが好ましいのだが、接着性との両立させるよ
い方法が知られていなかった。
なるゲルコートは、低粘度である、低温硬化性、あるい
は速硬化性に優れるという点でエポキシ樹脂からなるゲ
ルコートに対して勝るため、エポキシ樹脂をマトリック
スとして用いる場合でもこのタイプのゲルコートが使用
できることが好ましいのだが、接着性との両立させるよ
い方法が知られていなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、エポ
キシ樹脂、特に、エポキシ樹脂をマトリックスとして使
用するＦＲＰに適した、エポキシ樹脂との接着性に優れ
たラジカル重合性熱硬化性樹脂からなるゲルコートを提
供することである。
キシ樹脂、特に、エポキシ樹脂をマトリックスとして使
用するＦＲＰに適した、エポキシ樹脂との接着性に優れ
たラジカル重合性熱硬化性樹脂からなるゲルコートを提
供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】下記構成要素を必須成分
とするゲルコートを用いることにより、上記の課題を解
決できることを本発明者は見いだした。 （Ａ）多官能ラジカル重合性化合物 （Ｂ）エポキシ基も酸無水物基も有さない単官能ラジカ
ル重合性化合物 （Ｃ）エポキシ基および／または酸無水物基をもつ単官
能ラジカル重合性化合物
とするゲルコートを用いることにより、上記の課題を解
決できることを本発明者は見いだした。 （Ａ）多官能ラジカル重合性化合物 （Ｂ）エポキシ基も酸無水物基も有さない単官能ラジカ
ル重合性化合物 （Ｃ）エポキシ基および／または酸無水物基をもつ単官
能ラジカル重合性化合物
【００１１】
【発明の実施の形態】ゲルコートとは、一般に、樹脂
（例えば、不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等）
よりなる揺変性塗料であり、塗布対象物（例えば、強化
プラスチック構造物、木材、金属等）の艶付や着色、液
体や紫外線の遮断等に用いられるものである。本発明の
ゲルコートは、特にエポキシ樹脂に対する接着性が顕著
に優れた効果を見出したものであり、従って、本発明の
ゲルコートは、少なくとも表面にエポキシ樹脂を有して
なる素材に対して、好適なものである。特に、ハンドレ
イアップ法やスプレーアップ法等で成形されたＦＲＰの
気泡等の表面欠陥を防止して保護膜を作成する目的で、
好適にＦＲＰの成形の前にゲルコートがなされるもので
あるが、場合によってはＦＲＰを成形後にゲルコートを
形成しても良い。
（例えば、不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等）
よりなる揺変性塗料であり、塗布対象物（例えば、強化
プラスチック構造物、木材、金属等）の艶付や着色、液
体や紫外線の遮断等に用いられるものである。本発明の
ゲルコートは、特にエポキシ樹脂に対する接着性が顕著
に優れた効果を見出したものであり、従って、本発明の
ゲルコートは、少なくとも表面にエポキシ樹脂を有して
なる素材に対して、好適なものである。特に、ハンドレ
イアップ法やスプレーアップ法等で成形されたＦＲＰの
気泡等の表面欠陥を防止して保護膜を作成する目的で、
好適にＦＲＰの成形の前にゲルコートがなされるもので
あるが、場合によってはＦＲＰを成形後にゲルコートを
形成しても良い。
【００１２】本発明のゲルコートの構成要素（Ａ）は、
ラジカル重合により架橋構造を生成する多官能ラジカル
重合性化合物である。ここで、多官能とは、分子内にラ
ジカル重合性不飽和結合を複数有することを意味する。
構成要素（Ａ）は、分子内にラジカル重合性不飽和結合
を複数有するという条件をみたせば、重合体、あるいは
重合体にさらに化学反応を行ってえられた化合物であっ
てもよい。
ラジカル重合により架橋構造を生成する多官能ラジカル
重合性化合物である。ここで、多官能とは、分子内にラ
ジカル重合性不飽和結合を複数有することを意味する。
構成要素（Ａ）は、分子内にラジカル重合性不飽和結合
を複数有するという条件をみたせば、重合体、あるいは
重合体にさらに化学反応を行ってえられた化合物であっ
てもよい。
【００１３】構成要素（Ａ）としては、あらゆる公知の
化合物が用いられるが、好ましい例を以下に示す。 （１）不飽和多塩基酸（フマル酸やマレイン酸など）を
酸成分として含むポリエステル（いわゆる不飽和ポリエ
ステル） （２）共重合成分としてグリシジルメタクリレート、グ
リシジルアクリレートあるいはアリルグリシジルエーテ
ルを用いたポリエステル （３）エポキシ樹脂（ポリエポキシ化合物）にアクリル
酸またはメタクリル酸を付加して得られる重合体、およ
び／または、ポリフェノール化合物をグリシジルメタク
リレート若しくはグリシジルアクリレートに付加して得
られる重合体よりなるビニルエステル樹脂（別名エポキ
シアクリレート） （４）ポリオールのアクリル酸エステル、あるいはメタ
クリル酸エステル （５）ポリカルボン酸（アクリル酸とメタクリル酸メチ
ルの共重合体など）とメタクリル酸グリシジルまたはア
クリル酸グリシジルの付加物 （６）アクリル酸ヒドロキシアルキルまたはメタクリル
酸ヒドロキシアルキルとポリオールとポリイソシアネー
トの反応などにより得られるウレタンアクリレート （７）ポリカルボン酸のアリルエステル （８）ポリオールのアリルエーテル 構成要素（Ａ）の配合量は、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の
合計に対し３０〜７０重量％の範囲内であることが好ま
しい。より好ましくは４０〜６０重量％の範囲内であ
る。構成要素（Ａ）の含有量がこの範囲より少ないと硬
化後の架橋密度が低くなり、強度、硬度、耐熱性などが
不十分になり、この範囲より多いとゲルコートの粘度が
高くなって作業性が損なわれる恐れがある。
化合物が用いられるが、好ましい例を以下に示す。 （１）不飽和多塩基酸（フマル酸やマレイン酸など）を
酸成分として含むポリエステル（いわゆる不飽和ポリエ
ステル） （２）共重合成分としてグリシジルメタクリレート、グ
リシジルアクリレートあるいはアリルグリシジルエーテ
ルを用いたポリエステル （３）エポキシ樹脂（ポリエポキシ化合物）にアクリル
酸またはメタクリル酸を付加して得られる重合体、およ
び／または、ポリフェノール化合物をグリシジルメタク
リレート若しくはグリシジルアクリレートに付加して得
られる重合体よりなるビニルエステル樹脂（別名エポキ
シアクリレート） （４）ポリオールのアクリル酸エステル、あるいはメタ
クリル酸エステル （５）ポリカルボン酸（アクリル酸とメタクリル酸メチ
ルの共重合体など）とメタクリル酸グリシジルまたはア
クリル酸グリシジルの付加物 （６）アクリル酸ヒドロキシアルキルまたはメタクリル
酸ヒドロキシアルキルとポリオールとポリイソシアネー
トの反応などにより得られるウレタンアクリレート （７）ポリカルボン酸のアリルエステル （８）ポリオールのアリルエーテル 構成要素（Ａ）の配合量は、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の
合計に対し３０〜７０重量％の範囲内であることが好ま
しい。より好ましくは４０〜６０重量％の範囲内であ
る。構成要素（Ａ）の含有量がこの範囲より少ないと硬
化後の架橋密度が低くなり、強度、硬度、耐熱性などが
不十分になり、この範囲より多いとゲルコートの粘度が
高くなって作業性が損なわれる恐れがある。
【００１４】構成要素（Ｂ）は、主として低粘度化のた
めに配合されるエポキシ基も酸無水物基も有さない単官
能ラジカル重合性化合物である。ここで、単官能とは、
分子内にラジカル重合性不飽和結合を一個有することを
意味する。なお、これは構成要素（Ｃ）についても同様
である。特に限定されるものではないが、構成要素
（Ｂ）の分子量は好ましくは８０〜４００、より好まし
くは１００〜３００の範囲内である。前記数値範囲の下
限値を下回る化合物は揮発性が高いため操作中または保
管中に組成比が変動する恐れがあり、一方、上限値を上
回ると硬化物の耐熱性が低くなる恐れがあり、好ましく
ない場合がある。
めに配合されるエポキシ基も酸無水物基も有さない単官
能ラジカル重合性化合物である。ここで、単官能とは、
分子内にラジカル重合性不飽和結合を一個有することを
意味する。なお、これは構成要素（Ｃ）についても同様
である。特に限定されるものではないが、構成要素
（Ｂ）の分子量は好ましくは８０〜４００、より好まし
くは１００〜３００の範囲内である。前記数値範囲の下
限値を下回る化合物は揮発性が高いため操作中または保
管中に組成比が変動する恐れがあり、一方、上限値を上
回ると硬化物の耐熱性が低くなる恐れがあり、好ましく
ない場合がある。
【００１５】構成要素（Ｂ）としては、あらゆる公知の
化合物が使用できるが、好ましい化合物としては、スチ
レン、α−メチルスチレン、メタクリル酸メチル、アク
リル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、アク
リル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、
メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、アクリル酸イソ
ボルニル、メタクリル酸イソボルニル、アリルエチルエ
ーテル、アリルフェニルエーテル、酢酸アリル、酢酸ビ
ニル、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリロイルモルホリ
ン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドなどを挙げること
ができる。
化合物が使用できるが、好ましい化合物としては、スチ
レン、α−メチルスチレン、メタクリル酸メチル、アク
リル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、アク
リル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、
メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、アクリル酸イソ
ボルニル、メタクリル酸イソボルニル、アリルエチルエ
ーテル、アリルフェニルエーテル、酢酸アリル、酢酸ビ
ニル、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリロイルモルホリ
ン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドなどを挙げること
ができる。
【００１６】構成要素（Ｃ）は、エポキシ樹脂との接着
性を付与するために配合されるエポキシ基および／また
は酸無水物基をもつ単官能ラジカル重合性化合物であ
る。ここで、酸無水物とはカルボン酸無水物が好まし
い。構成要素（Ｃ）としては、あらゆる公知の化合物が
使用できる。
性を付与するために配合されるエポキシ基および／また
は酸無水物基をもつ単官能ラジカル重合性化合物であ
る。ここで、酸無水物とはカルボン酸無水物が好まし
い。構成要素（Ｃ）としては、あらゆる公知の化合物が
使用できる。
【００１７】構成要素（Ｃ）は、エポキシ基または酸無
水物基の少なくともいずれかを有していればよい。ま
た、不安定ではあるが場合によっては、両者を併せ持つ
ような化合物であっても良い。あるいは、前記３者の少
なくとも２つ以上の混合物であっても良い。
水物基の少なくともいずれかを有していればよい。ま
た、不安定ではあるが場合によっては、両者を併せ持つ
ような化合物であっても良い。あるいは、前記３者の少
なくとも２つ以上の混合物であっても良い。
【００１８】エポキシ基をもつ単官能ラジカル重合性化
合物の好ましい例としては、アクリル酸グリシジル、メ
タクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、
１，２−エポキシ−４−ビニルシクロヘキサン、メタク
リル酸３，４−エポキシシクロヘキシルメチル、アクリ
ル酸３，４−エポキシシクロヘキシルメチル、４，５−
エポキシ−１−ヘキセンなどを挙げることができる。
合物の好ましい例としては、アクリル酸グリシジル、メ
タクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、
１，２−エポキシ−４−ビニルシクロヘキサン、メタク
リル酸３，４−エポキシシクロヘキシルメチル、アクリ
ル酸３，４−エポキシシクロヘキシルメチル、４，５−
エポキシ−１−ヘキセンなどを挙げることができる。
【００１９】酸無水物基をもつ単官能ラジカル重合性化
合物の好ましい例としては、無水マレイン酸、無水テト
ラヒドロフタル酸、無水ナジック酸などを挙げることが
できる。
合物の好ましい例としては、無水マレイン酸、無水テト
ラヒドロフタル酸、無水ナジック酸などを挙げることが
できる。
【００２０】構成要素（Ｃ）の配合量は、（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）の合計に対し２〜１５重量％の範囲内で
あることが好ましい。より好ましくは５〜１５重量％の
範囲内である。構成要素（Ｃ）の含有量がこの範囲より
少ないとエポキシ樹脂との接着性が不十分になり、この
範囲より多いと、塗膜物性に悪影響が現れる恐れがあ
る。特に限定されるものではないが、構成要素（Ｃ）の
分子量は好ましくは８０〜４００（より好ましくは１０
０〜３００）の範囲内である。前記数値範囲の下限値を
下回る化合物は揮発性が高いため、操作中または保管中
に組成比が変動する恐れがあり、一方、上限値を上回る
と硬化物の耐熱性が低くなる原因となり好ましくない場
合がある。
（Ｂ）、（Ｃ）の合計に対し２〜１５重量％の範囲内で
あることが好ましい。より好ましくは５〜１５重量％の
範囲内である。構成要素（Ｃ）の含有量がこの範囲より
少ないとエポキシ樹脂との接着性が不十分になり、この
範囲より多いと、塗膜物性に悪影響が現れる恐れがあ
る。特に限定されるものではないが、構成要素（Ｃ）の
分子量は好ましくは８０〜４００（より好ましくは１０
０〜３００）の範囲内である。前記数値範囲の下限値を
下回る化合物は揮発性が高いため、操作中または保管中
に組成比が変動する恐れがあり、一方、上限値を上回る
と硬化物の耐熱性が低くなる原因となり好ましくない場
合がある。
【００２１】なお、構成要素（Ｃ）に該当する化合物、
例えばメタクリル酸グリシジルがラジカル重合型熱硬化
性樹脂からなるゲルコートの成分として使用可能である
ことは、特開平１１−１４８０１８号公報に示されてお
り公知であるが、エポキシ樹脂に対する接着性向上効
果、およびこの効果発現に対して適正な配合量に関して
は一切開示されておらず、これらは本発明者が初めて見
いだしたものである。
例えばメタクリル酸グリシジルがラジカル重合型熱硬化
性樹脂からなるゲルコートの成分として使用可能である
ことは、特開平１１−１４８０１８号公報に示されてお
り公知であるが、エポキシ樹脂に対する接着性向上効
果、およびこの効果発現に対して適正な配合量に関して
は一切開示されておらず、これらは本発明者が初めて見
いだしたものである。
【００２２】本発明のゲルコートは２５℃、剪断速度１
９２s-1の条件で測定した見かけ粘度が０．１〜１．０P
a・sの範囲内であることが好ましい。前記数値範囲の下
限値を下回ると流れやすいため好ましい厚さに塗布する
ことが困難になり、一方、上限値を上回るとスプレーや
ローラーでの塗布が困難になり、好ましくない場合があ
る。また、接着力は、ASTM D451によるゲルコートの接
着力の評価で好ましくは０．５Ｎ以上である。前記数値
範囲の下限値を下回ると衝撃などでゲルコート層が剥離
しやすくなり、好ましくない。
９２s-1の条件で測定した見かけ粘度が０．１〜１．０P
a・sの範囲内であることが好ましい。前記数値範囲の下
限値を下回ると流れやすいため好ましい厚さに塗布する
ことが困難になり、一方、上限値を上回るとスプレーや
ローラーでの塗布が困難になり、好ましくない場合があ
る。また、接着力は、ASTM D451によるゲルコートの接
着力の評価で好ましくは０．５Ｎ以上である。前記数値
範囲の下限値を下回ると衝撃などでゲルコート層が剥離
しやすくなり、好ましくない。
【００２３】なお、構成要素（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の
何れについても、それぞれ、単数種で用いられていても
良いし、複数種の混合物で用いられていても良い。
何れについても、それぞれ、単数種で用いられていても
良いし、複数種の混合物で用いられていても良い。
【００２４】本発明のゲルコートには、重合開始剤を配
合することができる。重合開始剤の有無、添加量、種類
は、ゲルコートを構成する単量体の種類や、ゲルコート
の硬化条件に応じて適宜選択される。重合開始剤には熱
開始剤と光開始剤がある。
合することができる。重合開始剤の有無、添加量、種類
は、ゲルコートを構成する単量体の種類や、ゲルコート
の硬化条件に応じて適宜選択される。重合開始剤には熱
開始剤と光開始剤がある。
【００２５】熱開始剤としては、過酸化ベンゾイルやメ
チルエチルケトンパーオキサイドに代表される有機過酸
化物、あるいはアゾビスイソブチロニトリルに代表され
るアゾ化合物など公知のものが用いられる。熱開始剤を
用いるときは、ナフテン酸コバルトのような助剤をとも
に用いることができる。
チルエチルケトンパーオキサイドに代表される有機過酸
化物、あるいはアゾビスイソブチロニトリルに代表され
るアゾ化合物など公知のものが用いられる。熱開始剤を
用いるときは、ナフテン酸コバルトのような助剤をとも
に用いることができる。
【００２６】さらに重合速度を調製するために、ヒドロ
キノン、α−トコフェロールのような重合禁止剤を少量
配合することもできる。
キノン、α−トコフェロールのような重合禁止剤を少量
配合することもできる。
【００２７】光開始剤としては、ベンゾフェノン、ベン
ゾインブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、１
-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなど公知の
ものが用いられる。光開始剤を用いる場合は、増感色素
をともに用いることができる。
ゾインブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、１
-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなど公知の
ものが用いられる。光開始剤を用いる場合は、増感色素
をともに用いることができる。
【００２８】本発明のゲルコートには、揺変性付与剤を
配合することができる。揺変性付与剤は、ゲルコートの
垂れ落ちを防止するために配合する。揺変性付与剤とし
ては、シリカやスメクタイトの微粒子が好ましく用いら
れる。
配合することができる。揺変性付与剤は、ゲルコートの
垂れ落ちを防止するために配合する。揺変性付与剤とし
ては、シリカやスメクタイトの微粒子が好ましく用いら
れる。
【００２９】本発明のゲルコートには、さらに任意の成
分として、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン光安定剤、
消泡剤、レベリング剤、内部離型剤、ワックス、酸化防
止剤、染料、顔料、無機充填剤、分散剤、熱可塑性樹脂
などを添加することができる。これらの成分の配合量
は、合計してゲルコート中５０重量％以下であることが
好ましい。つまり、ゲルコート中、構成要素（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）の合計は５０重量％を越えることが好ま
しい。
分として、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン光安定剤、
消泡剤、レベリング剤、内部離型剤、ワックス、酸化防
止剤、染料、顔料、無機充填剤、分散剤、熱可塑性樹脂
などを添加することができる。これらの成分の配合量
は、合計してゲルコート中５０重量％以下であることが
好ましい。つまり、ゲルコート中、構成要素（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）の合計は５０重量％を越えることが好ま
しい。
【００３０】本発明のゲルコートを用いたＦＲＰの製造
は、従来のＦＲＰの製法と同様に行われる。
は、従来のＦＲＰの製法と同様に行われる。
【００３１】離型処理した型の表面にゲルコートをブラ
シ、ローラー、スプレーなどで所定量塗布する。通常５
０〜３００μｍの厚みになるよう塗布する。その後、ゲ
ルコートの硬化が行われる。硬化は、室温放置、加熱、
電離放射線、紫外線、可視光線、赤外線の照射などの方
法で行われる。硬化は、必ずしも完全硬化に至るまで行
う必要はないが、少なくともゲルコートの流動性が失わ
れる程度までは行う。
シ、ローラー、スプレーなどで所定量塗布する。通常５
０〜３００μｍの厚みになるよう塗布する。その後、ゲ
ルコートの硬化が行われる。硬化は、室温放置、加熱、
電離放射線、紫外線、可視光線、赤外線の照射などの方
法で行われる。硬化は、必ずしも完全硬化に至るまで行
う必要はないが、少なくともゲルコートの流動性が失わ
れる程度までは行う。
【００３２】前述のようにしてゲルコート層を設けた型
を用いてＦＲＰの成形を行う。成形法は、ハンドレイア
ップ法、ＲＴＭ法、スプレーアップ法、ＢＭＣ法、ＳＭ
Ｃ法、プリプレグ法など、型を用いる成形法であれば任
意の公知の方法が適用できる。
を用いてＦＲＰの成形を行う。成形法は、ハンドレイア
ップ法、ＲＴＭ法、スプレーアップ法、ＢＭＣ法、ＳＭ
Ｃ法、プリプレグ法など、型を用いる成形法であれば任
意の公知の方法が適用できる。
【００３３】ＦＲＰに用いる強化繊維は、ガラス繊維、
アラミド繊維、炭素繊維など任意の公知の強化繊維が使
用可能であり、複数種の強化繊維の併用も可能である。
特に炭素繊維は、比強度、比弾性率が優れる。軽量で優
れた機械物性をもつＦＲＰを得るためには、炭素繊維を
単独で、あるいは他の強化繊維と共に用いることが好ま
しい。強化繊維中にしめる炭素繊維の比率は１０〜１０
０ｗｔ％であることが好ましい。
アラミド繊維、炭素繊維など任意の公知の強化繊維が使
用可能であり、複数種の強化繊維の併用も可能である。
特に炭素繊維は、比強度、比弾性率が優れる。軽量で優
れた機械物性をもつＦＲＰを得るためには、炭素繊維を
単独で、あるいは他の強化繊維と共に用いることが好ま
しい。強化繊維中にしめる炭素繊維の比率は１０〜１０
０ｗｔ％であることが好ましい。
【００３４】マトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂
が用いられる。エポキシ樹脂は、ＦＲＰに適したもので
あれば、あらゆる任意のものが適用できるが、特にポリ
アミン硬化、酸無水物硬化、イミダゾール硬化のタイプ
のエポキシ樹脂が好ましく用いられる。本発明のゲルコ
ートを硬化して得られる硬化物の表面には、構成要素
（Ｃ）に由来するエポキシ基または酸無水物基が存在す
る。これらの官能基は、エポキシ樹脂の硬化過程でエポ
キシ樹脂と反応し、ゲルコート層とエポキシ樹脂マトリ
ックスの間に強固な共有結合をもたらすため、高い接着
性が得られる。
が用いられる。エポキシ樹脂は、ＦＲＰに適したもので
あれば、あらゆる任意のものが適用できるが、特にポリ
アミン硬化、酸無水物硬化、イミダゾール硬化のタイプ
のエポキシ樹脂が好ましく用いられる。本発明のゲルコ
ートを硬化して得られる硬化物の表面には、構成要素
（Ｃ）に由来するエポキシ基または酸無水物基が存在す
る。これらの官能基は、エポキシ樹脂の硬化過程でエポ
キシ樹脂と反応し、ゲルコート層とエポキシ樹脂マトリ
ックスの間に強固な共有結合をもたらすため、高い接着
性が得られる。
【００３５】本発明により得られるＦＲＰは、高い機械
物性と良好な表面性を有するため、こららが共に要求さ
れる用途、たとえば自動車、鉄道車両、船舶などの外板
に好適に用いることができる。
物性と良好な表面性を有するため、こららが共に要求さ
れる用途、たとえば自動車、鉄道車両、船舶などの外板
に好適に用いることができる。
【００３６】
【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
【００３７】実施例、比較例では下記の原料を用いた。
（ａ）“エポキシエステル”３０００Ｍ
ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテルのメタクリル
酸付加物、共栄社製、構成要素（Ａ）に相当 （ｂ）スチレンモノマー 和光純薬製、試薬特級、構成要素（Ｂ）に相当 （ｃ’）メタクリル酸グリシジル 和光純薬製、試薬１級、構成要素（Ｃ）に相当 （ｃ”）無水マレイン酸 和光純薬製、試薬特級、構成要素（Ｃ）に相当 （ｄ１）“カヤメック”Ｍ メチルエチルケトンパーオキサイド、化薬アクゾ製、熱
重合開始剤 （ｄ２）ナフテン酸コバルト 和光純薬製、試薬、コバルト含有量６％、熱重合開始剤
の助剤 （ｄ３）ヒドロキノン 和光純薬、試薬特級、重合禁止剤 （ｄ４）“アエロジル”３８０ シリカ微粒子、日本アエロジル製、揺変性付与剤 （ｅ１）“セロキサイド”２０２１Ｐ エポキシ樹脂、ダイセル化学製 （ｅ２）“エピコート”８２５ エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン製 （ｅ３）“リカシッド”ＭＨ−７００ エポキシ樹脂用酸無水物系硬化剤、新日本理化製 （ｅ４）１，２−ジメチルイミダゾール 四国化成製、エポキシ樹脂用硬化促進剤 （ｅ５）ジエチレングリコール 和光純薬製、試薬特級、エポキシ樹脂用硬化促進剤 （実施例１） （１）ゲルコートの調製 下記成分を混合した。
酸付加物、共栄社製、構成要素（Ａ）に相当 （ｂ）スチレンモノマー 和光純薬製、試薬特級、構成要素（Ｂ）に相当 （ｃ’）メタクリル酸グリシジル 和光純薬製、試薬１級、構成要素（Ｃ）に相当 （ｃ”）無水マレイン酸 和光純薬製、試薬特級、構成要素（Ｃ）に相当 （ｄ１）“カヤメック”Ｍ メチルエチルケトンパーオキサイド、化薬アクゾ製、熱
重合開始剤 （ｄ２）ナフテン酸コバルト 和光純薬製、試薬、コバルト含有量６％、熱重合開始剤
の助剤 （ｄ３）ヒドロキノン 和光純薬、試薬特級、重合禁止剤 （ｄ４）“アエロジル”３８０ シリカ微粒子、日本アエロジル製、揺変性付与剤 （ｅ１）“セロキサイド”２０２１Ｐ エポキシ樹脂、ダイセル化学製 （ｅ２）“エピコート”８２５ エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン製 （ｅ３）“リカシッド”ＭＨ−７００ エポキシ樹脂用酸無水物系硬化剤、新日本理化製 （ｅ４）１，２−ジメチルイミダゾール 四国化成製、エポキシ樹脂用硬化促進剤 （ｅ５）ジエチレングリコール 和光純薬製、試薬特級、エポキシ樹脂用硬化促進剤 （実施例１） （１）ゲルコートの調製 下記成分を混合した。
【００３８】
“エポキシエステル”３０００Ｍ （ａ） ５４重量部
スチレン （ｂ） ３６重量部
メタクリル酸グリシジル （ｃ’） １０重量部
ヒドロキノン （ｄ３） ０．０５重量部
ナフテン酸コバルト （ｄ２） ０．１重量部
上記を混合後、さらに“アエロジル”３８０（ｄ４）を
２．５重量部加え、分散機“ホモミキサー”mark II
（日本特殊機化工業製）を用いて分散させた。
２．５重量部加え、分散機“ホモミキサー”mark II
（日本特殊機化工業製）を用いて分散させた。
【００３９】得られた混合液に、“カヤメック”Ｍ（ｄ
１）（１重量部）を塗布直前に加えて混合した。 （２）ゲルコートの塗布 型としてアルミニウム板を用い、これに離型剤（ダイキ
ン工業製ＧＡ−６０１０）で処理した後、（１）で調製
したゲルコートをスプレーガンを用いて、膜厚２００μ
ｍになるよう塗布し、室温（２４℃）で２時間放置して
硬化させた。 （３）マトリックス用エポキシ樹脂組成物の調製 下記成分を混合して得た。
１）（１重量部）を塗布直前に加えて混合した。 （２）ゲルコートの塗布 型としてアルミニウム板を用い、これに離型剤（ダイキ
ン工業製ＧＡ−６０１０）で処理した後、（１）で調製
したゲルコートをスプレーガンを用いて、膜厚２００μ
ｍになるよう塗布し、室温（２４℃）で２時間放置して
硬化させた。 （３）マトリックス用エポキシ樹脂組成物の調製 下記成分を混合して得た。
【００４０】
“セロキサイド”２０２１Ｐ （ｅ１） ５０重量部
“エピコート”８２５ （ｅ２） ５０重量部
“リカシッド”ＭＨ−７００ （ｅ３）１００重量部
１，２−ジメチルイミダゾール （ｅ４） ３重量部
ジエチレングリコール （ｅ５） ５重量部
（４）ＦＲＰの成形
（２）でゲルコートを塗布、硬化したアルミニウム板の
ゲルコート塗布面の上に、炭素繊維織物“トレカ”CO73
73（平織、目付１９０g/m2、東レ製）５枚と（３）で調
製した樹脂を用いてハンドレイアップ法で積層した。積
層は、エポキシ樹脂のローラーによる塗布、炭素繊維織
物１枚の貼り付け、脱泡ローラーによる含浸を５回繰り
返し、最後にエポキシ樹脂を塗布した。樹脂の塗布量は
合計９5０g/m2とした。積層後、熱風オーブンを用いて
９０℃で３時間硬化を行い、ＦＲＰを得た。 （５）接着力の測定 Elcometer 106 Adhision Tester（Elcometer Instrumen
ts 社製）を用い、ASTM D451に従って、ゲルコートの接
着力の評価を行った。接着力は１．８０Ｎであり、十分
高い値であった。 （実施例２〜４）表１に示した通りゲルコートの構成要
素（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の組成を変えた以外は実施例
１と同様な実験を行った。接着力の測定結果を表１に記
入した。いずれも十分な接着力を示した。 （実施例５）メタクリル酸グリシジル（ｃ’）の配合量
が２０ｗｔ％である表１に示す通りに、ゲルコートの組
成を変えた以外は実施例１と同様な実験を行った。接着
力の測定結果は０．６４Ｎであり、やや低めの値であっ
た。 （比較例１）表１に示すように、構成要素（Ｃ）を含ま
ない組成のゲルコートを用いた。他は実施例１に同様な
実験を行った。接着力は０．００Ｎ（測定限界以下）で
容易にゲルコートがＦＲＰから剥離した。 （実施例６）メタクリル酸グリシジル（ｃ’）の配合量
が１ｗｔ％と少量である表１に示す組成のゲルコートを
用いた以外は実施例１と同様な実験を行った。接着力の
測定結果は０．０４Ｎというやや低い値であった。
ゲルコート塗布面の上に、炭素繊維織物“トレカ”CO73
73（平織、目付１９０g/m2、東レ製）５枚と（３）で調
製した樹脂を用いてハンドレイアップ法で積層した。積
層は、エポキシ樹脂のローラーによる塗布、炭素繊維織
物１枚の貼り付け、脱泡ローラーによる含浸を５回繰り
返し、最後にエポキシ樹脂を塗布した。樹脂の塗布量は
合計９5０g/m2とした。積層後、熱風オーブンを用いて
９０℃で３時間硬化を行い、ＦＲＰを得た。 （５）接着力の測定 Elcometer 106 Adhision Tester（Elcometer Instrumen
ts 社製）を用い、ASTM D451に従って、ゲルコートの接
着力の評価を行った。接着力は１．８０Ｎであり、十分
高い値であった。 （実施例２〜４）表１に示した通りゲルコートの構成要
素（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の組成を変えた以外は実施例
１と同様な実験を行った。接着力の測定結果を表１に記
入した。いずれも十分な接着力を示した。 （実施例５）メタクリル酸グリシジル（ｃ’）の配合量
が２０ｗｔ％である表１に示す通りに、ゲルコートの組
成を変えた以外は実施例１と同様な実験を行った。接着
力の測定結果は０．６４Ｎであり、やや低めの値であっ
た。 （比較例１）表１に示すように、構成要素（Ｃ）を含ま
ない組成のゲルコートを用いた。他は実施例１に同様な
実験を行った。接着力は０．００Ｎ（測定限界以下）で
容易にゲルコートがＦＲＰから剥離した。 （実施例６）メタクリル酸グリシジル（ｃ’）の配合量
が１ｗｔ％と少量である表１に示す組成のゲルコートを
用いた以外は実施例１と同様な実験を行った。接着力の
測定結果は０．０４Ｎというやや低い値であった。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【発明の効果】本発明のゲルコートを用いれば、ＦＲＰ
のマトリックスをエポキシ樹脂とした場合でも高い接着
強度が得られる。
のマトリックスをエポキシ樹脂とした場合でも高い接着
強度が得られる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
// Ｂ２９Ｋ 63:00 Ｂ２９Ｋ 105:08
105:08 Ｃ０８Ｌ 63:00 Ｃ
Ｃ０８Ｌ 63:00 Ｂ２９Ｃ 67/14 Ｋ
Ｆターム(参考） 4F072 AA02 AA07 AB10 AD05 AD09
AD23 AD28 AE02 AE03 AG16
AL09
4F205 AA39 AD16 HA03 HA04 HA32
HA35 HC17 HK16 HM02 HM04
HM05 HT04 HT23 HT24
4J036 AD08 DB15 DB17 EA01 EA04
GA13 JA01 JA08
4J038 CC061 CF071 CG141 CG171
CH031 CH071 DB211 DB221
DB451 DD181 NA09 PC10
4L033 AA09 AB01 AC11 AC12 AC15
BA18 CA13 CA21 CA49
Claims (7)
- 【請求項１】エポキシ樹脂用である、下記構成要素を必
須成分とするゲルコート。 （Ａ）多官能ラジカル重合性化合物 （Ｂ）エポキシ基も酸無水物基も有さない単官能ラジカ
ル重合性化合物 （Ｃ）エポキシ基および／または酸無水物基をもつ単官
能ラジカル重合性化合物 - 【請求項２】該エポキシ樹脂は、強化繊維と複合された
繊維強化樹脂である請求項に１記載のゲルコート。 - 【請求項３】構成要素（Ｃ）の配合量が構成要素
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の合計に対して２〜１５重量％
である請求項１または２に記載のゲルコート。 - 【請求項４】型の表面に請求項１〜３のいずれかに記載
のゲルコートを塗布、硬化する工程を含むものである、
マトリックス樹脂としてエポキシ樹脂を有する繊維強化
樹脂の製造方法。 - 【請求項５】該繊維強化樹脂の強化繊維の少なくとも一
部が炭素繊維である請求項４に記載の繊維強化樹脂の製
造方法。 - 【請求項６】表面に （Ａ）多官能ラジカル重合性化合物 （Ｂ）エポキシ基も酸無水物基も有さない単官能ラジカ
ル重合性化合物 （Ｃ）エポキシ基および／または酸無水物基をもつ単官
能ラジカル重合性化合物の共重合体からなる層を有し、
マトリックス樹脂がエポキシ樹脂である繊維強化樹脂。 - 【請求項７】該繊維強化樹脂の強化繊維の少なくとも一
部が炭素繊維である請求項６に記載の繊維強化樹脂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001334890A JP2003138032A (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | ゲルコート、繊維強化樹脂および繊維強化樹脂の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001334890A JP2003138032A (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | ゲルコート、繊維強化樹脂および繊維強化樹脂の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003138032A true JP2003138032A (ja) | 2003-05-14 |
Family
ID=19149950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001334890A Pending JP2003138032A (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | ゲルコート、繊維強化樹脂および繊維強化樹脂の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003138032A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005010104A3 (en) * | 2003-07-15 | 2005-03-24 | Verdant Technologies Inc | Covalently compatible in-mold coating compositions for use with epoxy |
| JP2007154088A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Toray Ind Inc | 繊維強化複合材料用二液型硬化性樹脂組成物、繊維強化複合材料およびその製造方法 |
-
2001
- 2001-10-31 JP JP2001334890A patent/JP2003138032A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005010104A3 (en) * | 2003-07-15 | 2005-03-24 | Verdant Technologies Inc | Covalently compatible in-mold coating compositions for use with epoxy |
| US7431789B2 (en) * | 2003-07-15 | 2008-10-07 | Vrac, Llc | Covalently compatible in-mold coating compositions for use with epoxy |
| AU2004259428B2 (en) * | 2003-07-15 | 2009-01-08 | Vrac, Llc | Covalently compatible in-mold coating compositions for use with epoxy |
| JP2007154088A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Toray Ind Inc | 繊維強化複合材料用二液型硬化性樹脂組成物、繊維強化複合材料およびその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1339333C (en) | Thermosetting in-mold coating compositions | |
| CA1219693A (en) | In-mold coating composition | |
| US4414173A (en) | In-mold coating | |
| US5213747A (en) | Methods of making fiber-reinforced resin molds | |
| US4534888A (en) | In-mold coating | |
| US9550313B2 (en) | Process for the production of storage-stable epoxy prepregs, and composites produced therefrom, based on epoxides and acids amenable to free-radical polymerisation | |
| DE69632763T2 (de) | Überzug zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften von glasfaserverstärkten Kunststoffen | |
| CA1186429A (en) | In-mold coating | |
| CA2232483C (en) | Coating composition with improved water and mar resistance | |
| EP1648621B1 (en) | Covalently compatible in-mold coating compositions for use with epoxy | |
| JP2003138032A (ja) | ゲルコート、繊維強化樹脂および繊維強化樹脂の製造方法 | |
| CN117940527A (zh) | 光学透明的uv和热固化环氧组合物 | |
| JPH1017629A (ja) | ハードコート用樹脂組成物及びその硬化方法 | |
| JP3145144B2 (ja) | 型内被覆組成物 | |
| JP2006083213A (ja) | 保護層形成用シートおよび保護層の形成方法 | |
| CN1382074A (zh) | 将粉末涂料涂覆在非金属基材上的方法 | |
| JP2006117742A (ja) | 光硬化性樹脂組成物及びそれを用いた積層体の製造方法 | |
| JP4088487B2 (ja) | 光硬化性樹脂コーティング、および硬化塗装膜 | |
| JP2011162748A (ja) | バルクモールディングコンパウンド、並びにランプリフレクター及びその製造方法 | |
| JP6924152B2 (ja) | 充填剤 | |
| JP2002161124A (ja) | ウレタン（メタ）アクリレート樹脂およびラジカル重合性樹脂組成物 | |
| JP2008179740A (ja) | ラジカル硬化性フィルム用樹脂組成物、及びそれを用いてなるフィルム | |
| KR102225655B1 (ko) | 콘크리트 보수 및 방수 라이닝용 광경화 시트 제조용 수지 조성물 및 이의 제조방법 | |
| JP2001098175A (ja) | 熱硬化性樹脂組成物及び繊維強化複合材料 | |
| JPH0455414A (ja) | ゲルコート付き繊維強化プラスチツク成形用樹脂組成物、成形品の製造法及び成形品 |