JPH01272441A - 繊維強化プラスチック成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主として、ハンドレイアップ成形法若しくは
スプレーアップ成形法によって成形さ゛れる浴槽等の繊
維強化プラスチック（ＦＲＰ）成形品に関する。

（従来の技術） 従来から浴槽、水槽等の繊維強化プラスチ・ツタ成形品
の成形に、ハンドレイアップ成形法及びスプレーアップ
成形法が多用されてきた。

スプレーアップ成形法では、第２図に示すように、まず
、離型処理した成形型Ａ上面にスプレーより吹きつけて
、厚さ０．２〜０．４１−になるようにゲルコート用樹
脂すを積層し、約６０℃の加熱炉内で２０〜３０分間加
熱硬化させて、ＦＲＰ成形品の表面層となるゲルコート
層Ｂを形成する。

次いで、ゲルコートＪｌｉＢの外側に、不飽和ポリエス
テル樹脂及びガラス繊維（！Ｉｆ維長２５〜５０寵）か
らなる繊維強化樹脂層Ｃを、スプレーによって吹きつけ
て、厚さが約１〜２ｍｍになるように積層し、脱泡作業
を行って気泡を除去した後、約６０℃の加熱炉内で繊維
強化樹脂ＷＩＣを約１時間加熱硬化させて、ラミネート
層Ｃを形成する。

ラミネート層Ｃを形成後、成形型Ａから脱型してＦＲＰ
成形品りを得る。

しかしながら、厚さ２寵を越えるラミネート層Ｃを、ゲ
ルコート層Ｂと同時に成形した場合、該ラミネート層Ｃ
に生じるひけにともなって、ゲルコートＮＢにひげが起
こり、ＦＲＰ成形品り表面の平滑性が失われるとともに
、ゲルコート層Ｂにガラス繊維模様が顕出して、外観を
損ねるという問題点があった。

又、脱泡作業は、ラミネート層Ｃ表面をロール等で押圧
するという手作業で行われるため、ラミネート層Ｃの厚
さが２１ｍを越える場合は、気泡を完全に取り除くこと
が難かしく、ラミネートｌｃに微小気泡Ｅが残存するこ
とになる。

ゲルコートＩＩＢとラミネート層Ｃに気泡Ｅが残存する
場合、温湯と接触する浴槽等の用途において、第３図及
び第４図に示すように、ゲルコート層表面にふくれＦ（
ブリスター）が生じ、ふくれＦが破壊した場合、割れや
凹みＧを生じるという問題点があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、厚さ２寵以上のラミネート層が一回の作業で
ゲルコート層と同時積層された場合でも、ゲルコート層
にひけの発生やガラス繊維模様の顕出がなく、平滑な表
面を提供するとともに、ゲルコート補強層とラミネート
層の間に微小気泡が残存しても、ゲルコート層にふくれ
や割れが起こらないＦＲＰ成形品を提供することを主旨
とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の繊維強化プラスチック成形品は、上記問題点を
解決するためになされたものであり、第１発明は、ハン
ドレイアップ成形法若しくはスプレーアップ成形法を用
いて成形される繊維強化プラスチック成形品において、
内側表面にゲルコート層が設けられ、該ゲルコート層の
外側に、繊維粉体が混入されたゲルコート補強層が０．
２寵以上の厚さで設けられ、該ゲルコート補強層の外側
に長さ２〜５１１の繊維が混入された第１ラミネート層
が０．４〜１．５１■の厚さで設けられ、更にその外側
に第２ラミネート層が設けられてなるＦＲＰ成形品、そ
して、第２発明は、ゲルコート補強層が、樹脂１００重
量部に対し、無機充填材が２０〜３０重量部、ガラス繊
維粉体が４〜７重量部混入されてなるＦＲＰ成形品であ
り、そのことにより、上記目的が達成される。

本発明において、ゲルコート層には、通常、−般用不飽
和ポリエステル樹脂が使用されるが、浴槽や洗い場等の
水廻り用品の場合には、耐水性、耐熱性の優れたイソフ
タル酸系、ビスフェノール系等の不飽和ポリエステル樹
脂やエポキシ樹脂等が使用される。

ゲルコート層は、上記樹脂をスプし−等によって成形型
の上面に、０．２〜０．４　ｔａの厚さで積層し、加熱
硬化によって形成される。

厚さが０．２　ｗ未満の場合は、ゲルコート層の外側（
成形型と反対側）に積層される不飽和ポリエステル樹脂
等によって、該ゲルコート層が膨潤し、外観を損なうこ
とになる。

又、ゲルコート層の厚さが０．５　ｍｍを越える場合は
、硬化時の収縮によって、ゲルコート層が成形型より型
離れを起こし易くなる。

型離れを起こした場合、ゲルコート層の外側に積層され
るラミネート層がひげを起こすことによって、該ゲルコ
ート層にもひげが起こり、ゲルコート表面はちぢれ現象
が生じて、波打った状態となり、表面の平滑性が失われ
ることになる。

本発明において、ゲルコート補強層は、ラミネート層と
の間に残存する気泡によって、ゲルコート層に生じる割
れやひげを防止するために、スプレーアップ成形法によ
って設けられ、十分にその効果を発揮するには、厚さが
０．２　ｖａ以上必要であが硬化、未硬化いずれの状態
であっても、ゲルコート層の外側に形成することができ
る。

該ゲルコート補強層は、実際には、樹脂１００重量部に
対し、無機充填材２０〜３０重量部、ガラス繊維粉体が
４〜７重量部からなる組成物が好適に使用される。

樹脂としては、一般用不飽和ポリエステル樹脂相が使用
されるが、耐水性、耐熱性が要求される場合は、イソフ
タル酸系、ビスフェノール系不飽和ポリエステル樹脂が
使用される。

無機充填材は樹脂の収縮を防止するために添加され、炭
酸カルシウム、タルク、水酸化アルミニウム等が好適で
ある。

その添加量が２０重量部未満では収縮防止の効果がなく
、３０重量部を越える場合は組成物の粘度が上昇し、ス
プレーノズルから粒径の均一な噴射が困難になる。

又、繊維粉体は、繊維をカッター等で切断して短繊維と
したものであり、実際には強度、弾性率、経済性の観点
から、ガラス繊維を切断したガラス繊維粉体が使用され
る。

該ガラス繊維粉体は、繊維の長さｏ、　ｏ　ｏ　ｓ〜０
゜４１ｍの範囲にあるものが８０重量％以上を占めるも
のであり、平均長さは０．２４　ｖａである。

繊維の長さが０．４　ｖａを越える場合は、繊維間に空
隙や気泡を含有し易くなるので、好ましくない。

ガラス繊維粉体は４〜７重量部の範囲で添加される。そ
の添加量が４重量部未満の場合は、ゲルコート層のひけ
や割れを防止する効果がなく、７重量部を越える場合は
、スプレーノズルから噴射される組成物の粒径が大きく
なり、ゲルコート補強層を均一な厚さで積層するのが難
しくなる。

本発明において、第１ラミネート層は、この外側に設け
られる第２ラミネート層と、該第１ラミネート層との間
に残存する微小気泡によって、ゲルコー　ト層にブリス
ターや割れが生じるのを防止するために設けられる。

第１ラミネート層は、熱硬化性樹脂と長さ２〜５ｎ＋の
短繊維からなる組成物が使用され、繊維の含有量は２０
〜２３重景％で重量。

ガラス繊維含有量が上記の範囲において、樹脂の含浸及
び脱泡が良好に行われる。

第１ラミネート層には、短繊維が使用されるので、樹脂
とのなじみがよくなり、繊維間のブリッジ等の絡みによ
る空隙や気泡が小さくなるとともに、その発生が抑えら
れる。

特に、短繊維の使用は、ＦＲＰ成形品の隅角部において
、気泡の発生を防止する効果がある。

第２ラミネート層は、第１ラミネート層の外側に、スプ
レーアップ成形法によって形成され、ＦＲＰ成形品に強
度、剛性を付与する。

その組成は、熱硬化性樹脂に、繊維長が２５〜５０ｍの
ガラス繊維が混入されたものである。

第１ラミネート層及び第２ラミネート層に使用される熱
硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂（・般用グレー
ド）が最も−・船釣であるが、耐熱性や耐水性が要求さ
れる場合は、イソフタル酸系、ビスフェノール系、テレ
フタル酸系不飽和ポリエステル樹脂が使用される。

繊維としては、ガラス繊維の外に、炭素繊維、ポリアミ
ド繊維、ポリエステル繊維等が使用されるが、強度、弾
性率、経済性の観点からガラス繊維が最も一般的に使用
される。

（作用） 本発明の繊維強化プラスチック成形品は、上述のように
、ゲルコート層と第１ラミネート層との間に、繊維粉体
を混入したゲルコート補強層が設けられるので、ラミネ
ート層にひけが生じても、ラミネート層の繊維模様がゲ
ルコート層に顕出することがなく、ゲルコート層にひげ
が発生するのを防止する。

又、ゲルコート補強層と第２ラミネート層との間に、比
較的長さの短い繊維を混入した第１ラミネート層が設け
られるので、第１ラミネート層に気泡が残存しても、ゲ
ルコート層にふくれや割れが発生するのを防止する。

（実施例） 以下に、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する
。

第１図は、本発明の繊維強化プラスチック成形品の−・
実施例を示す部分縦断面図、第２図は、従来の成形法に
よる繊維強化プラスチック成形品を示す部分縦断面図、
第３図は同上のうちゲルコート層とラミネート層との間
に残存する気泡を示す概要図、第４図は同上のうちゲル
コート層に生じたふくれ及び割れを示す概要図である。

天１引二１ １）試験用ＦＲＰ成形品の作製 第１図において、離型処理したＦＲＰ成形型１上面に、
スプレーによって、ビスフェノール系不飽和ポリエステ
ル樹脂のゲルコート層２を０．２〜０．４１■の厚さに
積層した。

該ゲルコート層２が十分に硬化していない状態で、該ゲ
ルコート層２の外側に、予めオルソ系不飽和ポリエステ
ル樹脂１００重量部、無機充填材として炭酸カルシウム
２５重量部及びガラス繊維粉体（平均長さ０．２４Ｂ）
５重量部をミキサーで混合したゲルコート補強用組成物
をスプレーで積層し、厚さが０．３鰭のゲルコート補強
Ｎ３を形成した。

次いで、６０℃の炉内で２０〜３０分間加熱し、ゲルコ
ート層２及びゲルコート補強層３を硬化させた。

そして、ゲルコート補強層３の外側に、ビスフェノール
系不飽和ポリエステル樹脂に２７重量％のガラス繊維（
長さ２〜５ｍｍ）を混入した第１ラミネート層４をスプ
レーで積層した。

該第１ラミネート層４が十分に硬化していない状態で、
該第１ラミネート層４の外側に、オルソ系不飽和ポリエ
ステル樹脂に２０重量％のガラス繊維（長さ２５〜５０
龍）を混入した第２ラミネート層５　（厚さ０．３ｍ）
を、スプレーで積層し、脱泡作業を行って気泡を除去し
た後、６０℃の炉内で約１時間加熱して硬化させた。

樹脂を硬化させた後、成形型から脱型し、ＦＲＰ成形品
６を得た。

２）性能試験 （１１スプレ一作業性 ｌ）のスプレーアップ法による成形品の作製工程におい
て、スプレー作業性は良好であり、ゲルコート層、ゲル
コート補強層、第１及び第２ラミネート層共に、均一な
厚さで形成することができた。

（２１Ｆ　ＲＰ成形品表面におけるひげの発生状況ｌ）
で成形した成形品の表面を肉眼で点検し、ひけの発生状
況を調べたが、ひけの発生はみられず、良好な外観が得
られた。

（３）耐煮沸性試験 １）で作製した成形品（浴槽）を平らな床の上に置き、
水位が浴槽の深さの８０％以上となるように、９８℃の
熱湯を注入して４００時間煮沸し、ふくれの発生状況を
肉眼で点検したが、実用上問題となる直径０．５　ｍ以
上のふくれの発生は見られなかった。

（４）オートクレーブ試験 １）で作製したＦＲＰ成形品の側壁を５ｃ＋ａ角に切り
取り、試験片とする。

３枚の試験片をオートクレーブ中に入れ、８ｋｇ　／　
ｃｒＡの水蒸気を吹き込み、１時間加圧、加熱した後、
常圧に戻して表面の状態を肉眼で点検したが、いずれの
試験片にもふくれの発生並びに破壊箇所は見られなかっ
た。

３）気泡含有検査 １）と同様な組成、方法でＦＲＰ成形品を１゜０個作製
し、気泡の含有状況をゲルコート層側から、肉眼で検査
したところ、気泡が１ケ所でも認められるＦＲＰ成形品
（不良品）が１０個あった。

此ｔび［二１ ■）試験用ＦＲＰ成形品の作製 ゲルコート補強ＪＷ３の充填材として、炭酸カルシウム
を８重量部添加したこと以外は、実施例−１と同様の組
成、方法でＦＲＰ成形品を作製した。

２）性能試験 実施例−１と同様な項目について、同様な試験を行った
。

ゲルコート補強層の高粘度により、スプレー作業性が難
しく、均一な積層ができなかった。

成形品ゲルコート表面にひげの発生がなく、良好な外観
が得られた。

耐煮沸性試験及びオートクレーブ試験において、実用上
問題のない直径の小さなブリスターの発生や破壊箇所が
みられた。

３）気泡含有検査 工）と同様な組成、方法でＦＲＰ成形品を１０θ個作製
し、気泡の発生状況をゲルコート層側から、肉眼で検査
したところ、気泡が１ケ所でも認められるＦＲＰ成形品
（不良品）が８３個あった。

ル較桝−叉 Ｉ）試験用ＦＲＰ成形品の作製 ゲルコート補強層３をビスフェノール系不飽和ポリエス
テル樹脂単体としたこと以外は、実施例１と同様の組成
、方法でＦＲＰ成形品を作製した。

２）性能試験 実施例−１と同様な項目について、同様な試験を行った
。

スプレー作業性は、いずれの層についても、非常に良好
であった。

成形品表面に大きなひけが生じて、外観が損なわれ、実
用に供することはできなかった。

耐煮沸性試験及びオートクレーブ試験において、実用上
問題のない直径の小さなブリスターの発生や破壊箇所が
みられた。

ル較炎ニュ １）試験用ＦＲＰ成形品の作製 充填材としてガラス繊維粉体の代わりに、ガラス粉体（
粒径０．９１〜０．０１■■）を使用したこと以外は、
実施例−１と同様な組成、方法でＦＲＰ成形品を作製し
た。

２）性能試験 実施例−ｉと同様な項目について、同様な試験を行った
。

スプレー作業性は、いずれの層について良好で均一な積
層ができた。

ＦＲＰ成形品表面にひげの発生がなく、良好な外観が得
られた。

耐煮沸性試験及びオートクレーブ試験において、直径１
＋ｎ以上のブリスターの発生や破壊箇所がみられた。

以上の実施例、比較例の組成を第１表に、性能試験及び
気泡含有検査の結果を第２表に示す。

（以下余白） 表　　１ 表２ ×＝同硬めり （発明の効果） 本発明の繊維強化プラスチック成形品は、ゲルコート補
強層、第１ラミネート層が設けられているので、厚さ２
酊を越える肉厚な第２ラミネート層を一回の作業で積層
しても、ゲルコート層にひげの発生やガラス繊維模様が
顕出することがなく、平滑性の優れたゲルコート層表面
を提供する。

又、第１ラミネート層の積層により、第２ラミネート層
に残留する気泡の量を減少させることができ、第２ラミ
ネート層に微小気泡が残存するようなことがあっても、
ゲルコート層にふくれや割れが発生するのを防止する。

従って、人手による面倒な脱泡作業が大幅に削減され、
成形時間の大幅な短縮が実現しうる。

特に肉厚なＦＲＰ成形品を成形する場合、この効果が顕
著に発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の繊維強化プラスチック成形品の一実
施例を示す部分縦断面図、第２図は、従来の成形法によ
る繊維強化プラスチック成形品を示す縦断面図、第３図
は同上のうちゲルコート層とラミネート層との間に残存
する気泡を示す概要図、第４図は同上のうちゲルコート
層に生じたふくれ及び割れを示す概要図である。 １−成形型、２−ゲルコート層、３−ゲルコート補強層
、４・−第１ラミネート層、５−第２ラミネート層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ハンドレイアップ成形法若しくはスプレーアップ成
   形法を用いて成形される繊維強化プラスチック成形品に
   おいて、内側表面にゲルコート層が設けられ、該ゲルコ
   ート層の外側に、繊維粉体が混入されたゲルコート補強
   層が０．２ｍｍ以上の厚さで設けられ、該ゲルコート補
   強層の外側に長さ２〜５ｍｍの繊維が混入された第１ラ
   ミネート層が０．４〜１．５ｍｍの厚さで設けられ、更
   にその外側に第２ラミネート層が設けられてなる繊維強
   化プラスチック成形品。 ２、ゲルコート補強層が、樹脂１００重量部に対し、無
   機充填材が２０〜３０重量部、ガラス繊維粉体が４〜７
   重量部混入されてなる請求項１記載の繊維強化プラスチ
   ック成形品。