JPH0741681B2 - 強化プラスチツク成形品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ハンドレアップ法もしくはスプレーアップ法
などによって成形する強化プラスチック成形品の製造方
法に関する。

（従来の技術） 第５図に、ハンドレアップ法もしくはスプレーアップ法
によって成形されたFRP成形品（例えば浴槽や洗い場
等）の構造を示す。

すなわち、従来のFRP成形品は、ゲルコート層ａの上面
に中間ラミネート層ｂが形成され、この中間ラミネート
層ｂの上面に裏打ちラミネート層ｃが形成されたもので
あった。なお、同図中の符号ｄは成形型である。

また、このような構造のFRP成形品の製造方法は、まず
成形型ｄの上面に製品の表面成分となるゲルコート樹脂
を約0.2〜0.6m/mの厚みに積層した後硬化させてゲルコ
ート層ａを形成し、次に、このゲルコート層ａの上面
に、ガラス繊維を混合した例えばポリエステル樹脂等の
熱硬化性樹脂を約0.5〜1.0m/mの厚みに積層して硬化さ
せた後脱泡を行って中間ラミネート層ｂを形成し、さら
に、この中間ラミネート層ｂの上面に、同じくガラス繊
維を混合した例えばポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂
を約0.5〜2.0m/mの厚みに積層して硬化させた後脱泡を
行って裏打ちラミネート層ｃを形成するというものであ
った。すなわち、従来の製造方法は、ゲルコート層形成
→硬化（約10分）→中間ラミネート層形成→脱泡（約５
分）→硬化（約10分）→裏打ちラミネート層形成→脱泡
（約５分）→硬化（約10分）というものであり、その全
工程における硬化及び脱泡に約40分の時間を要してい
た。

（発明が解決しようとする問題点） このように、上記した従来の製造方法によって上記した
従来構造のFRP成形品を製造する場合、２種類のラミネ
ート層を成形する必要があるため、ハンドレアップ法も
しくはスプレーアップ法による積層工程に多くの工数が
かかり、しかも積層、硬化のための設備が大がかりにな
るといった問題があった。また、脱泡はロールでラミネ
ート層の上面をなする等人手によっているため気泡が残
る場合があり、この結果、ゲルコート層ａの表面にピン
ホールやボイドが発生したり、また、耐熱性、耐水性の
不良による表面のふくれ等が発生するといった問題があ
った。

また、成形品の表面となるゲルコート層ａは、外観上の
問題から通常特殊な樹脂（例えば、着色ゲルコート）を
用いるが、このような特殊な樹脂はコスト的に高価なも
のである。そのため、製造コストを低減するためには、
この表面層となるゲルコート層ａをできるだけ薄く成形
する必要があるが、このように薄く成形すると、上記問
題（すなわち、ゲルコート層ａの表面にピンホールやボ
イド、表面ふくれが発生する等の問題）がより顕著に発
生することになる。そのため、表面となるゲルコート層
ａは薄くしたままで、なおかつ上記問題点を解消し得る
製造方法の開発が従来より要望されていた。

本発明は上記問題点を解決すべく創案されたものであ
り、その目的は、表面となるゲルコート層は薄くしたま
まで、なおかつ外観上も良好な強化プラスチック成形品
の製造方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため、本発明の係わる強化プラス
チック成形品の製造方法は、ハンドレアップ法もしくは
スプレーアップ法などによって強化プラスチック成形品
を製造する方法であって、成形型上にゲルコート用樹脂
を積層した後硬化させてゲルコート層を形成し、このゲ
ルコート層の上に紫外線によって硬化する樹脂を積層し
た後紫外線を照射して硬化させることによりゲルコート
補強層を形成し、このゲルコート補強層の上にラミネー
ト用樹脂を積層した後脱泡、硬化させてラミネート層を
形成するものである。

（作用） 本発明の強化プラスチック成形品の製造方法は、ゲルコ
ート層、ゲルコート補強層、及びラミネート層の３層か
らなるものの製造に係り、成形型上にゲルコート用樹脂
を積層した後硬化させてゲルコート層を形成し、このゲ
ルコート層の上に紫外線によって硬化する樹脂を積層し
た後紫外線を照射して硬化させることによりゲルコート
補強層を形成し、このゲルコート補強層の上にラミネー
ト用樹脂を積層した後脱泡、硬化させてラミネート層を
形成するものである。すなわち、ゲルコート層形成→硬
化（約10分）→ゲルコート補強層形成→紫外線硬化（樹
脂の種類等により異なるが、不飽和ポリエステル樹脂の
場合では約１分）→ラミネート層形成→脱泡（約５分）
→硬化（約10分）というものであり、その全工程におけ
る硬化及び脱泡に要する時間は約26分である。また、ゲ
ルコート補強層はUV硬化であるため、その層厚が厚くな
っても粘度低下等がなく、従って成形型上での垂れも発
生しない。

つまり、本発明の製造方法によれば、ゲルコート層を２
層構造としたことにより、成形品の表面となるゲルコー
ト層を薄く形成しても、次のゲルコート補強層を厚く形
成することによって、全体としてゲルコート層を一定の
厚みに保つことができる。このことは、成形品の表面と
なるゲルコート層に高価な着色ゲルコートを用いた場合
には、着色ゲルコート層の薄形化が可能となり、その分
材料コストの低減が可能となるものである。また、ゲル
コート補強層の上にラミネート層を形成した後に行う脱
泡によって気泡が残っても、ゲルコート補強層を厚く形
成しておけば、その残った気泡の影響が表面層となるゲ
ルコート層まで及ぶといった事態も発生せず、この意味
で脱泡工程が簡単なものとなる。

また、ゲルコート補強層を厚く形成しても、紫外線硬化
であるから短時間で行え、しかも熱硬化により形成した
最初の（表面となる）ゲルコート層を侵すこともない。
仮に、ゲルコート補強層を、本願発明の紫外線硬化では
なく、熱硬化で形成すると、ゲルコート補強層の熱硬化
時に、スチレンモノマーが最初の（表面となる）ゲルコ
ート層に侵入して、表面の外観を損ねる原因となるが、
本願発明の紫外線硬化では、このような事態は発生しな
い。

つまり、本願発明の製造方法は、このような熱硬化の利
点（表面層となるゲルコート層の形成）と紫外線硬化の
利点（ゲルコート補強層の形成）とを効果的に組み合わ
せて採用した点に特徴を有するものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の製造方法によって成形された強化プ
ラスチック成形品の一部縦断面図を示している。なお、
同図では成形型５から離形する前の状態を示している。

同図において、本発明の強化プラスチック成形品（例え
ば浴槽）は、成形品の表面部分となるゲルコート層１、
このゲルコート層１の上面に形成されたゲルコート補強
層２、及びこのゲルコート補強層２の上面に形成された
ラミネート層３で構成されている。

前記ゲルコート層１及び前記ラミネート層３を形成する
ための樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂が最も一
般的である。ただし、成形品が浴槽や洗い場等の水回り
品である場合には、ゲルコート層１として耐水性、耐熱
性に優れた例えばビスフェノール系樹脂、イソフタル酸
系樹脂を使用する。

前記ゲルコート補強層２は紫外線により硬化するものを
使用する。すなわち、その構成材料は、不飽和ポリエス
テル樹脂又はプレポリマーとモノマーとの混合物と光開
始剤とが必須の構成材料であり、必要に応じてこれに添
加剤を混合したものを使用する。プレポリマーとして
は、ポリエステル・アクリレート、エポキシ・アクリレ
ート、ポリウレタン・アクリレートが主要なものであ
り、その他ポリエーテル・アクリレート、メラミン・ア
クリレート、アルキド・アクリレート・シリコン・アク
リレート等がある。また、モノマーとしては、単官能ア
クリレートと多官能アクリレートとがあり、単官能アク
リレートとしては、ラウリル・アクリレート、２−エチ
ルヘキシル・アクリレート、２−ヒドロキシエチル・ア
クリレート等が、多官能アクリレートとしては、ジシク
ロペンテニル・アクリレート、ジシクロペンテニルオキ
シエチル・アクリレート、トリメチロールプロパントリ
・アクリレート等がある。光開始剤としては、アセトフ
ェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンゾイン、ベン
ジルジメチルケタール、テトラメチルチウラムモノサル
ファイド等がある。この光開始剤は、前記不飽和ポリエ
ステル樹脂及び前記混合物に対して0.1〜５重量％（一
般的には２重量％以下）を混合する。添加剤としては、
増感剤、貯蔵安定剤、揺変性（チキソトロピー）付与剤
等を用いる。増感剤は、前記光開始剤と共に使用してそ
の反応を促進させるもので、ベンジルと共に使用するト
リエチルアミン、ジエチルアミノエチルメタクリレー
ト、トリエチレンテトラミン等がある。また、貯蔵安定
剤としては、第４級アンモニウムクロライド、有機酸
（乳酸、シュウ酸、クエン酸等）、ハイドロキノンとそ
のメチルエーテル、ターシャリ・ブチルピロカテコール
等がある。なお、強度、耐水性、耐熱性を向上させるた
めに、上記した構成材料に加え、1mm以下の短尺状ガラ
ス繊維を15重量％以下（好ましくは５〜10重量％）及び
炭酸カルシウム等の充填剤を30重量％以下（好ましくは
５〜20重量％）混合したものを用いる。このガラス繊維
を加えることにより、物性及び表面仕上がりの優れた成
形品とすることができる。

次に、上記構成の強化プラスチック成形品の製造方法を
第３図及び第４図を参照して説明する。ただし、第３図
は紫外線の照射装置10であって、内壁の全体に紫外線ラ
ンプ11,11…が設けられている。紫外線ランプとして
は、放電灯方式の水銀放電灯、メタルハライドランプ、
螢光灯等の光源が用いられるが、実用的には低圧水銀ラ
ンプもしくは高圧水銀ランプが用いられる。また、第４
図はスプレーアップ法による成形装置の一例を示し、５
は成形型、12はターンテーブル、13はスプレーノズル、
14はロービングカッタ、15は樹脂供給用ホース、16はガ
ラスロービング、17はこれら各装置及び部材を収納した
収納室である。

まず、所定形状に形成された成形型５の上に、前記した
ゲルコート用の樹脂をスプレーアップ法又はハンドレア
ップ法により所定の厚みに積層し、この後常温又は加熱
によって硬化させ、ゲルコート層１を形成する。次に、
このゲルコート層１上に、前記したゲルコート補強用の
樹脂をスプレーアップ法もしくはハンドレアップ法によ
り所定の厚みに積層し、この後照射装置10（第３図参
照）内に成形型５とともに収納して（もしくは通過させ
て）硬化させ、ゲルコート補強層２を形成する。この場
合、ゲルコート補強層２を厚く形成しても、紫外線硬化
であるから短時間で行え、しかも熱硬化により形成した
最初のゲルコート層１を侵すこともない。つまり、ゲル
コート補強層２を熱硬化で形成した場合には、ゲルコー
ト補強層２の熱硬化時にスチレンモノマーがゲルコート
層１に侵入して、ゲルコート層１の外観を損ねる原因と
なるが、本願発明のように紫外線硬化とすることによ
り、このような事態の発生が防止されるからである。

次に、このように形成したゲルコート補強層２上にハン
ドレアップ法もしくはスプレーアップ法により、ガラス
繊維と例えばポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂とを混
合して所定の厚みに積層し、脱泡を行った後加熱しもし
くは常温下で硬化させて、ラミネート層３を形成する。
この場合、ゲルコート補強層２上にラミネート層３を形
成した後に行う脱泡によって気泡が残っても、ゲルコー
ト補強層２を厚く形成しておけば、その残った気泡の影
響が表面層となるゲルコート層１まで及ぶことがない。
そのため、ゲルコート層１への影響を気にすることな
く、脱泡工程を行うことができる。

このようにして、第１図に示す層構造の成形品を得るも
のである。

なお、ラミネート層３の形成に当たっては、第４図に示
す収納室17内を真空状態にした後、真空スプレーアップ
法によりラミネート層３及びトップコート層４を順次積
層形成し、この後、常圧（大気圧）に露呈して加熱しも
しくは常温下で硬化させてもよい。このようにすると、
人手によって行っていた脱泡作業を省くことができる。
また、トップコート層４としては樹脂のみを積層し、ガ
ラス繊維は使用しない。したがって、トップコート層４
を形成する樹脂としては、樹脂単独でチキソトロピーを
有するものがよい。このようにして成形した成形品の層
構造を第２図に示す。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の強化プラスチック成形品
の製造方法によれば、ラミネート成形は１回だけでよい
ので、従来の製造方法に比べてラミネート成形の工数を
大幅に削減することができるとともに、設備の省力化を
図ることができる。また、全工程における脱泡、硬化に
要する時間を従来の製造方法に比べて大幅に短縮するこ
とができるとともに、工程中における脱泡作業の回数も
少なくすることができるので、気泡の残存による品質の
低下を防止することができる。さらに、ラミネート層を
形成した後に行う脱泡によって気泡が残っても、ゲルコ
ート補強層を有することから、その残った気泡の影響が
表面層となるゲルコート層まで及ぶことがない。そのた
め、ゲルコート層への影響を気にすることなく、脱泡を
行うことができるので、脱泡工程が簡単なものとなる。
さらにまた、ゲルコート補強層を熱硬化で形成した場合
には、ゲルコート補強層の熱硬化時にスチレンモノマー
がゲルコート層に侵入して、ゲルコート層の外観を損ね
る原因となるが、本願発明のように紫外線硬化とするこ
とにより、このような事態の発生も防止される。さらに
また、ゲルコート層を２層構造としたことにより、成形
品の表面となるゲルコート層を薄く形成しても、次のゲ
ルコート補強層を厚く形成することによって、全体とし
てゲルコート層を一定の厚みに保つことができる。この
ことは、成形品の表面となるゲルコート層に高価な着色
ゲルコートを用いた場合には、着色ゲルコート層の薄形
化が可能となり、その分材料コストの低減が可能となる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法によって得られた強化プラスチック
成形品の縦断面図、第２図は真空状態でラミネート層と
トップコート層を形成した強化プラスチック成形品の縦
断面図、第３図はスプレーアップ法による成形装置の一
例を示す概略構成図、第４図は紫外線の照射装置の概略
構成図、第５図は従来の強化プラスチック成形品の縦断
面図である。 １…ゲルコート層、２…ゲルコート補強層 ３…ラミネート層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−149417（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−107070（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−102392（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−34363（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形型上にゲルコート用樹脂を積層した後
   硬化させてゲルコート層を形成し、このゲルコート層の
   上に紫外線によって硬化する樹脂を積層した後紫外線を
   照射して硬化させることによりゲルコート補強層を形成
   し、このゲルコート補強層の上にラミネート用樹脂を積
   層した後脱泡、硬化させてラミネート層を形成すること
   を特徴とする強化プラスチック成形品の製造方法。