JPH0517252B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の技術分野〕 本発明はパイプ、中空タンク、絶縁棒などに使
用される光硬化性エポキシ樹脂を用いた構造体の
製造方法に関する。 〔従来の技術的背景とその問題点〕 一般にパイプ、タンク、棒などに使用されてい
る合成樹脂としてはフエノール樹脂、ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂等が知られている。このう
ちとくに低粘度で含浸し易く接着性の良いものと
してエポキシ樹脂が主に用いられている。 これらの樹脂は通常加熱により硬化させるが、
加熱工程に長時間を要するため製造に長時間を費
やしていた。 また、パイプ、棒等を連続的に製造する際加熱
すると初期粘度が低下して組成物がたれ落ち易い
という問題点を有し、特にこの問題点は長尺状の
構造物を製造する場合には顕著であり不良品を多
く発生させる原因となつていた。 〔発明の目的〕 本発明は上記の問題点を解決し、光、特に紫外
線照射により速やかに硬化し、加熱による粘度低
下で発生するたれ落ちがない光硬化エポキシ樹脂
を用いた構造体の製造することを目的とする。 〔発明の概要〕 本発明はロービング状、より糸状、不織布状、
フイルム状のうち少なくとも１種の状態の基材
に、エポキシ樹脂、アルミニウム化合物、光照射
によりシラノール基を生ずるケイ素化合物を必須
成分とする組成物を含浸・塗布させてこの基材を
所望の形状とした後、光照射により硬化させるこ
とを特徴とする光硬化エポキシ樹脂を用いた構造
体の製造方法であり、本発明で用いる組成物は、
エポキシ樹脂；アルミニウム化合物；及び光照射
によつてシラノール基を生ずるケイ素化合物とか
ら成ることを特徴とする。 まず、本発明に用いるエポキシ樹脂としては、
一官能性エポキシ化合物及び多官能性エポキシ化
合物があげられる。一官能性エポキシ化合物とし
ては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、
ブチレンオキシド、スチレンオキシド、フエニル
グリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル
等があげられる。また、多官能性エポキシ化合物
としては、特に限定されないが、例えば、ビスフ
エノールＡ型エポキシ樹脂；ビスフエノールＦ型
エポキシ樹脂；フエノールノボラツク型エポキシ
樹脂；脂環式エポキシ樹脂；トリグリシジルイソ
シアネート、ヒダントインエポキシ等の含複素環
エポキシ樹脂；水添ビスフエノールＡ型エポキシ
樹脂；プロピレングリコール−ジクリシジルエー
テル、ペンタエリスリトール−ボリグリシジルエ
ーテル等の脂肪族系エポキシ樹脂；芳香族、脂肪
族もしくは脂環式のカルボン酸とエピクロルヒド
リンとの反応によつて得られるエポキシ樹脂；ス
ピロ環含有エポキシ樹脂；ｏ−アリル−フエノー
ルノボラツク化合物とエピクロルヒドリンとの反
応生成物であるグリシジルエーテル型エポキシ樹
脂；ビスフエノールＡのそれぞれの水素基のｏ−
位にアリル基を有するジアリルビスフエノール化
合物とエピクロルヒドリンとの反応生成物である
グリシジルエーテル型エポキシ樹脂等があげら
れ、これらから選ばれた１種もしくは２種以上の
ものを任意に使用することが出来る。 本発明で用いる組成物の第２の成分であるアル
ミニウム化合物としては、アルミニウム原子にア
ルコキシ基、フエノキシ基、アシルオキシ基、β
−ジケトナト基、ｏ−カルボニルフエノラト基な
どが結合した有機アルミニウムの錯体化合物であ
ることが好ましい。 ここで、アルコキシ基としては炭素数１〜10の
ものが好ましく、メトキシ、エトキシ、イソプロ
ボキシ、ブトキシ、ペントオキシなどがあげら
れ、フエノキシ基としては、フエノキシ基、ｏ−
メチルフエノキシ基、ｏ−メトキシフエノキシ
基、ｐ−ニトロフエノキシ基、２，６−ジメチル
フエノキシ基などがあげられ、アシルオキシ基と
しては、アセタト、プロピオナト、イソプロピオ
ナト、ブチラト、ステアラト、エチルアセトアセ
タト、プロピルアセタト、ブチルアセトアセタ
ト、ジエチルマラト、ジピバロイルメタナトなど
の配位子があげられ、β−ジケトナト基として
は、例えば、アセチルアセトナト、トリフルオロ
アセチルアセトナト、ヘキサフルオロアセチルア
セトナト、

【式】

【式】

【式】などの配位子が あげられ、ｏ−カルボニルフエノラト基として
は、例えば、サリチルアルデヒダトがあげられ
る。 このようなアルミニウム化合物の具体例として
は、トリスメトキシアルミニウム、トリスエトキ
シアルミニウム、トリスイソプロポキシアルミニ
ウム、トリスフエノキシアルミニウム、トリスパ
ラメチルフエノキシアルミニウム、イソプロポキ
シジエトキシアルミニウム、トリスプトキシアル
ミニウム、トリスアセトキシアルミニウム、トリ
スステアラトアルミニウム、トリスフチラトアル
ミニウム、トリスプロビオナトアルミニウム、ト
リスイソプロビオナトアルミニウム、トリスアセ
チルアセトナトアルミニウム、トリストリフルオ
ロアセチルアセトナトアルミニウム、トリスヘキ
サフルオロアセチルアセトナトアルミニウム、ト
リスエチルアセトアセタトアルミニウム、トリス
サリチルアルデヒダトアルミニウム、トリスジエ
チルマロラトアルミニウム、トリスプロピルアセ
トアセタトアルミニウム、トリスブチルアセトア
セタトアルミニウム、トリスジビバロイルメタナ
トアルミニウム、ジアセチルアセトナトジビバロ
イルメタナトアルミニウム

〔発明の実施例〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 実施例１〜６ 本発明の実施例で使用した製造装置は、第１図
にその一部切欠要部上面図、第２図にその一部切
欠要部側面図で示したようにロービング供給機
１、樹脂含浸機２、ワインデイング本体３、紫外
線照射機４から構成される装置であり、この製造
装置でガラスロービング５を基材としてマンドレ
ル６を用いて中空パイプを製作した。 製作条件は次の通りである。 エポキシ樹脂としては、ERL4221（商品名、
UCC社製；脂環式、エポキシ当量145）、エピコ
ート828（商品名、シエル化学社製；ビスフエノー
ルＡ型、エポキシ当量190〜210）、エピコート
1001（商品名、シエル化学社製；ビスフエノール
Ａ型、エポキシ当量450〜525、分子量900）、エピ
コート1004（商品名、シエル化学社製；ビスフエ
ノールＡ型、エポキシ当量900〜1000、分子量
1400）を使用し、有機アルミニウム化合物として
は、トリスイソプロポキシアルミニウム
（TIPA）、トリスエチルアセトアセタトアルミニ
ウム（TEAACA）、トリス−ｎ−ブチルアセト
アセタトアルミニウム（TBAAA）、トリスサリ
チルアルデヒダトアルミニウム（TSAA）を使
用し、有機ケイ素化合物としては、トリフエニル
（ｏ−ニトロベンジルオキシ）シラン
（TPONS）、トリフエニル（tert−ブチルペルオ
キシ）シラン（TPTBS）、トリフエニル（ベン
ゾイル）シラン（TPBZS）を用い、増感剤とし
てベンゾフエノンを用いた。これらの化合物を第
１表に示す組成（重量部で示す）に配合して実施
例１〜６の組成物を調整した。 ガラスロービング５はGYR−30FIWE（日東紡
(株)製）を８個ロービング供給機１にセツトし、こ
れをガイドレール７ａ，７ｂを通して樹脂含浸機
２に導入し、更にガイドレール７ｃを通してマン
ドレル６の末端の一方のピン付端板８に結びつけ
た。 マンドレル６は137mmφ×2100mmの寸法の鉄製
中空のものを用い、その末端にはガラスロービン
グ５をひつかけるためのピン付端板８を備えてい
る。 巻状態はトラバース９が90回転／分、マンドレ
ル６が25回転／分のスピードで45°のヘリカル巻
きと、トラバース９が88回転、マンドレル６が25
回転／分のスピードで88°のパラレル巻きを交互
に行なつた。 以上の条件にて、表１の実施例１〜６の組成物
を樹脂含浸機２に入れ、ロービング供給機１から
供給されたガラスロービング５に含浸せしめガイ
ドレール７ｃを経てマンドレル６のピン付端板８
に巻きつけた。この際マンドレル６には予め厚さ
25μmのポリエステル製フイルム（図示せず）を
巻きつけ、後で硬化させたパイプがマンドレル６
から抜き易いようにしておいた。 次にこのガラスロービング５をマンドレル６に
巻回しながらこれに約10cm隔ててセツトした
80w／cmの高圧水銀ランプ（図示せず）を装着し
た紫外線照射機４で紫外線を照射し、硬化反抗を
進めながら８重巻にしてパイプを製造した。その
後、マンドレル６をワインデイング機本体３から
はずし、150℃の乾燥炉（図示せず）中で１時間
処理し冷却した後、ピン付端板８を切り除き、マ
ンドレル６から中空状のパイプを抜き取つた。 得られたパイプを幅20mmに切り出し、第３図に
正面図で第４図に側面図で示した治具１０にて引
張り試験を行なつた。 また、第５図に正面図で第６図に側面図で示し
た治具１１にて圧縮試験を行なつた。 次に第７図に正面図で第８図に側面図で示した
治具１２にてNOLリング試験を行なつた。 更に、幅200mmに切り出したパイプを第９図に
側面図で示した治具１３にて座屈試験を行なつ
た。 以上の結果を表に併せて記す。

【表】

〔発明の効果〕

本発明の製造方法によれば、製造工程で粘度低
下によるたれ落ちがなく短時間に硬化する光硬化
エポキシ樹脂を用いた構造体を製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の製造方法及びその製造方法で製
造された構造物の各種強度試験方法を示すもの
で、第１図は本発明の製造方法で用いた製造装置
の一部切欠要部上面図、第２図はその一部切欠要
部側面図、第３図は引張り試験の状態を示す正面
図、第４図はその側面図、第５図は圧縮試験の状
態を示す正面図、第６図はその側面図、第７図は
NOLリング試験の状態を示す正面図、第８図は
その側面図、第９図は座屈試験の状態を示す側面
図である。 １……ロービング供給機、２……樹脂含浸機、
３……ワインデイング機本体、４……紫外線照射
線、５……ガラスロービング、６……マンドレ
ル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロービング状、より糸状、不織布状、フイル
   ム状のうち少なくとも１種の基材に、エポキシ樹
   脂、アルミニウム化合物、光照射によりシラノー
   ル基を生ずるケイ素化合物を必須成分とする組成
   物を含浸・塗布させてこの基材を所望の形状とし
   た後、光反射により硬化させることを特徴とする
   光硬化エポキシ樹脂を用いた構造体の製造方法。 ２ 基材がガラス、カーボン、ボロン、銅、鉄、
   有機高分子材料のうち少なくとも１種の材質であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   光硬化エポキシ樹脂を用いた構造体の製造方法。 ３ アルミニウム化合物が有機アルミニウム化合
   物である特許請求の範囲第１項記載の光硬化エポ
   キシ樹脂を用いた構造体の製造方法。 ４ ケイ素化合物が、ペルオキシシラン基、ｏ−
   ニトロベンジルオキシ基、α−ケトシリル基のい
   ずれかを有するケイ素化合物である特許請求の範
   囲第１項記載の光硬化エポキシ樹脂を用いた構造
   体の製造方法。 ５ アルミニウム化合物及び該ケイ素化合物の配
   合量が、該エポキシ樹脂の重量に対し、それぞ
   れ、0.001〜10重量％、0.1〜20重量％である特許
   請求の範囲第１項記載の光硬化エポキシ樹脂を用
   いた構造体の製造方法。