JPH075754B2

JPH075754B2 - 補強用繊維で強化された樹脂製の平・波板

Info

Publication number: JPH075754B2
Application number: JP2446387A
Authority: JP
Inventors: 輝国橋本; 稔雄伊賀; 秀夫西條
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1987-02-06
Filing date: 1987-02-06
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPS63193933A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、耐水性・耐候性に優れた建築用材として使用
し得る半透明の美麗に光を散乱する平・波板に関するも
のである。

（従来の技術）従来より、メチルメタクリレートにポリメチルメタクリ
レートを溶解したシラップや、塩化ビニル樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂を用いて得られる、ガラス繊維やナイ
ロン・テトロン等の有機繊維等の補強用繊維で強化され
た樹脂（以下、FRPと略称することがある。）製の平・
波板は公知である。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、これら公知の技術で得られるFRP製の平・波板
は、生産性や、耐水性・耐熱性・耐候性・強度・耐久性
に問題があり、それぞれ使用場所が限定されていた。

アクリル系平・波板では、その製造過程で硬化室温度を
不飽和ポリエステル樹脂板のように60℃から140℃まで
上げていくと、低沸点のメチルメタクリレートが硬化発
熱で発泡し製品に気泡が残ってしまうため、70℃以下の
硬化温度で連続成形されている。従って、硬化時間が長
くかかり、ラインスピードが50cm/分以下で生産性が悪
くコストが高くついている。また、アクリル系平・波板
は、熱変形温度が100℃程度で低く熱変形し易い欠点が
あり、熱が伝わり易い環境での使用に制限があった。さ
らに、難燃化し難く、工場や公共施設での使用に問題が
あった。

塩化ビニル樹脂の平・波板は耐久性に問題があった。す
なわち、使用中徐々に可塑剤が抜け出して行く為１〜２
年で柔軟性が失なわれ、耐衝撃性が極端に低下して割れ
易くなってしまう欠点があった。

不飽和ポリエステル樹脂の平・波板は、強度の耐久性に
優れているが、ガラス繊維の浮き出しがあり、美観に劣
ったものである。そして、これを屋外で曝露すると、２
〜３年でガラス繊維が露出して不透明の汚れた外観とな
る欠点があり、これを防止するために、表面にゲルコー
トしたり、四弗化ビニリデンフィルム等の耐水性・耐候
性の良いフィルムを貼り付けたりしているが、いずれも
コストアップになっている。

本発明は、かかる現状の改良を行うのを目的とするもの
であって、耐水性・耐熱性・耐候性に優れ且つ容易に難
燃化し得る強度の大きい半透明の美麗に光を散乱する平
・波板を提供するものである。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明者らは、種々検討した結果、特定の単量体を特定
の割合で混合したものに無機質充填材を特定量組み合わ
せて得られる硬化性液を用いることにより、その目的が
達成できることを見い出して、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、移動する第１フィルム上に下記硬
化性液（Ｉ）および補強用繊維を供給して該硬化性液
（Ｉ）含浸繊維層を形成し、該層上に第１フィルムと同
方向に移動する第２フィルムを置いて該層を第１フィル
ムと第２フィルムとで挟み、該層を形付するかあるいは
せずして該硬化性液（Ｉ）を連続的に硬化させて得られ
る補強用繊維で強化された樹脂製の平・波板に関するも
のである。

（記）脂肪族多官能（メタ）アクリレート（Ａ）15〜55重量
％、芳香族ビニル化合物（Ｂ）85〜45重量％およびこれ
らと共重合可能な沸点が120℃以上である他の単量体
（Ｃ）０〜40重量％（ただし、（Ａ）、（Ｂ）および
（Ｃ）成分の合計は100重量％である。）からなる単量
体混液100重量部に対して、無機質充填材250〜400重量
部および硬化剤を混合して得られ、かつ30℃で測定した
粘度が1.0〜100ポイズの範囲にある硬化性液（Ｉ）。

本発明に使用される脂肪族多官能（メタ）アクリレート
（Ａ）とは、エチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ブ
チレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチ
ルグリコールジ（メタ）アクリレート、グリセリントン
（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ
（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ
（メタ）アクリレートなどを含むものである。中でも、
硬化速度や耐熱性の点から例えばトリメチロールプロパ
ントリメタクリレートに代表される３官能の（メタ）ア
クリレートが望ましい。２官能の（メタ）アクリーレー
トでは、硬化速度が遅く、得られる平・波板の耐水性や
耐熱性が劣る傾向にある。また、４官能以上の（メタ）
アクリレートでは、架橋密度が高くなって、得られる平
・波板の靭性が低下する傾向にある。

芳香族ビニル化合物（Ｂ）には、例えばスチレン、α−
メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ジビニルベンゼ
ンなどがある。中でも経済性の点からスチレンが望まし
い。

脂肪族多官能（メタ）アクリレート（Ａ）と芳香族ビニ
ル化合物（Ｂ）の割合は、前者が15〜55重量％、より好
ましくは20〜40重量％、後者が85〜45重量％、より好ま
しくは80〜60重量％の割合で使用される。脂肪族多官能
（メタ）アクリレート（Ａ）の使用量が前記範囲より多
いと、得られる平・波板の耐候性や耐熱性は良くなる
が、耐水性が低下し、また柔軟性がなくなって割れ易く
なる。一方、芳香族ビニル化合物（Ｂ）の使用料が前記
範囲より多くなると、耐水性や透明性は良くなるが、耐
候性・耐熱性が低下する。

本発明における単量体混液は、前記二種の単量体（Ａ）
および（Ｂ）が必須の成分であるが、前記単量体（Ａ）
および（Ｂ）と共重合可能な沸点が120℃以上である他
単量体（Ｃ）を単量体混液中40重量％以下、より好まし
くは25重量％以下の割合で使用することができる。この
ような単量体（Ｃ）としては、例えばプロピル（メタ）
アクリレート、ｎ−,iso−,tert−ブチル（メタ）アク
リレート等がある。

これらの単量体（Ａ）、（Ｂ）および必要により（Ｃ）
からなる単量体混液だけでは、粘度が低すぎて平・波板
製造時の作業性が劣っており、また硬化収縮が大きすぎ
て製品に変形・反り・クラックが発生し、平・波板の連
続成形用の硬化性液として使用できない。

本発明者らは、該単量体混液100重量％に対して無機質
充填材を250〜400重量部混合分散させることにより、分
散後の硬化性液の粘度を30℃で測定して1.0〜100ポイ
ズ、より好ましくは3.0〜30ポイズの範囲とすれば、平
・波板の連続成形用の硬化性液として好ましいものが得
られかつ補強用繊維への含浸性にも優れていることを見
い出した。

すなわち、本発明に用いられる硬化性液（Ｉ）は、前記
単量体混液100重量部に対して、無機質充填材250〜400
重量部および硬化剤を混合して得られ、かつ30℃で測定
した粘度が1.0〜100ポイズの範囲にあるものである。無
機質充填材の使用量が250重量部未満の少量であると、
硬化時の収縮が大きくなり製品に変形・反り・クラック
が発生しやすくなり、また得られる平・波板の耐熱性が
不十分となる。逆に400重量部を超える多量では、得ら
れる硬化性液の粘度を100ポイズ以下とすることが難し
く、補強性繊維への含浸性が不十分となる。

本発明に用いることができる無機質充填材は、当業界で
一般に用いられている炭酸カルシウム、タルク、クレ
ー、シリカ、アルミナ、石英、硅酸カルシウムや、各種
金属酸化物の水和物等を使用できる。中でも、硬化物を
半透明の美麗に光を散乱する好ましい外観とし、また硬
化収縮を小さくするためできるだけ多量に分散できかつ
分散液中で長時間沈降せず安定していることから、５ミ
クロン以下の平均粒径を有する水酸化アルミニウムが好
ましい。さらに、水酸化アルミニウムは、平・波板の難
燃化に対しても好ましいものである。

本発明に使用される硬化剤としては、例えばベンゾイル
パーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、メ
チルエチルケトンパーオキサイド、ビス（４−ｔ−ブチ
ルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ｔ−ブ
チルパーオキシオクトエート等があり、単独もしくは、
促進剤として有機アミンや多価金属の塩類と共に用いら
れる。硬化剤の添加量は単量体混液の重量を基準にし
て、0.3〜3.0％に相当する量を加えるのが普通である。

硬化性液（Ｉ）を調製するに際し、必要により低収縮化
用の熱可塑性ポリマーを単量体混液に溶解して使用する
こともできる。このような熱可塑性ポリマーを使用する
場合、その使用量の増大に伴なって硬化性液（Ｉ）の粘
度が上昇するので、平・波板の連続成形に適した前記粘
度範囲になるように調製する必要がある。これらの熱可
塑性ポリマーには、例えばポリメチルメタクリレート等
の（メタ）アクリレート系ポリマー、（メタ）アクリル
−スチレン系共重合ポリマー、ポリスチレン、ポリ酢酸
ビニル、スチレン−酢酸ビニル共重合ポリマー、ポリブ
タジエン、飽和ポリエステル、ポリカプロラクタム、ポ
リ塩化ビニル、ポリエチレン等がある。

さらに、硬化性液（Ｉ）には、種々の添加剤や改質剤を
混合・使用できる。たとえば無機質充填材の分散を良く
するための界面活性剤や湿潤剤、無機質充填材や補強用
繊維特にガラス繊維と樹脂との界面接着を良くするため
の各種カップリング剤が用いられ、また耐候性を良くし
製品を紫外線から保護する目的で紫外線吸収剤が用いら
れる。

本発明における硬化性液（Ｉ）を具体的に得るには、例
えば脂肪族多官能（メタ）アクリレート（Ａ）15〜55重
量％、好ましくは20〜40重量％、芳香族ビニル化合物
（Ｂ）85〜45重量％、好ましくは80〜60重量％および沸
点120℃以上である他の単量体（Ｃ）０〜40重量％、好
ましくは０〜25重量％からなる単量体混液を調製し、こ
の混液100重量％部に対して250〜400重量部の無機質充
填材を高速攪拌機を用いて混合・分散させる。この際、
前記硬化剤と必要ならば熱可塑性ポリマー等の各種添加
剤や改質剤を添加・使用して、混合跡の粘度が30℃で測
定して1.0〜100ポイズ、より好ましくは3.0〜30ポイズ
になるように調整して、硬化性液（Ｉ）とする。なお、
この粘度範囲とするためには、高速攪拌機による分散が
好ましい。

補強用繊維としては、ガラス繊維が最も一般的に用いら
れるが、カーボン繊維や、ポリアミド・ナイロン・ポリ
エステル等の有機繊維も使用できる。

本発明のFRP製の平・波板は、前記した硬化性液（Ｉ）
および補強用繊維を用いて、従来公知の平・波板連続成
形機により製造される。具体的には、移動する第１フィ
ルム上に、例えば硬化性液（Ｉ）を塗布ロールやナイフ
コーターを介して供給し、また補強用繊維も散布等によ
り第１フィルム上に供給する。次いで、第１フィルム上
に形成された硬化性液（Ｉ）含浸繊維層に第１フィルム
と同方向に移動する第２フィルムを置いて、該層を両フ
ィルム間で挟み、該層を必要により波型等の形付しなが
ら、硬化性液（Ｉ）を連続的に硬化する。硬化は、一般
に硬化性液（Ｉ）含浸繊維層を硬化室に導くことにより
行われる。

硬化室は、例えば入口から出口まで雰囲気温度が段階的
に変化するように分割され、入口部から中央部まで60℃
から120℃に徐々に上昇するよう設定されており、出口
付近では冷却部が設けられている。

本発明の平・波板は、このようにして従来の不飽和ポリ
エステル樹脂で製造されていた平・波板と同じ２〜3m/
分のラインスピードで生産性良く製造することができ
る。また、乳白色半透明で美麗に光を散乱する外観の優
れた平・波板が、本発明により容易に提供される。

（発明の効果）本発明のFRP製の平・波板は、煮沸水中に200時間以上浸
漬しても、光沢を失わず、白化による透明性の低下もな
く、表面クラックも生じない耐水性に優れたものであ
り、半透明で美麗に光を散乱する優れた外観を長期間保
持できるものである。また、本発明の平・波板は、熱変
型温度が高く、耐候性にも優れ、無機質充填材を選択す
るだけで難燃化も容易なものである。

（実施例）以下、実施例について更に詳細に説明するが、これらが
本発明の全てを代表するものではない。なお、例中の部
は特にことわらない限り重量部を表わす。

実施例１トリメチロールプロパントリメタクリレート30部および
スチレン70部からなる単量体混液に、シランカップリン
グ剤〔KBM−503、信越化学（株）製〕0.5部、紫外線吸
収剤〔チヌビン320、チバガイギー社製〕0.1部、硬化剤
のｔ−ブチルパーオキシオクトエート〔パーブチル０、
日本油脂（株）製〕0.5部および促進剤〔プロモーター
Ａ、日本触媒化学工業（株）製〕0.1部を加えて混合し
た。次に、この混合液にディスパー高速攪拌機で攪拌し
ながら水酸化アルミニウム〔ハイジライトＨ−320、平
均粒径3.5ミクロン、昭和軽金属（株）製〕300部を投入
し、混合・分散して硬化性液（Ｉ）を得た。得られた硬
化性液（Ｉ）の粘度は30℃で６ポイズであった。

得られた硬化性液（Ｉ）を平・波板連続生産機（ライン
スピート2.5m/分）の移動する第１フィルム（ポリエス
テル製）上にナイフコーターを介して供給し、一方ガラ
ス繊維をガラス含有量22重量％の割合で第１フィルム上
に散布した。硬化性液（Ｉ）のガラス繊維への含浸およ
び硬化を第１フィルム上に置かれた第２フィルムと第１
フィルムとの間で連続的に行って、板厚0.8mmの波板を
製造した。

得られた波板は、完全に硬化しており、乳白色半透明の
美麗なもので、第１表に示すごとく、高強度で耐水性、
耐熱・耐燃性、耐候性に優れたものであった。

実施例２〜３実施例１と同様の操作をくり返して、第１表に示した通
り配合組成で硬化性液（Ｉ）を調製した。

得られた硬化性液（Ｉ）のそれぞれとガラス繊維を用い
て、実施例１と同様にして波板を製造した。

得られた波板は、半透明の美麗なもので第１表に示すと
おり高強度で耐水性、耐熱・耐燃性、耐候性に優れたも
のであった。

比較例１市販の建材用FRP波板（不飽和ポリエステル樹脂製）の
性能を測定した結果、第１表の通りであり、長所と欠点
があり、総合的に優れたものではなかった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｌ 25/08 ＬＤＴ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動する第１フィルム上に下記硬化性液
（Ｉ）および補強用繊維を供給して該硬化性液（Ｉ）含
浸繊維層を形成し、該層上に第１フィルムと同方向に移
動する第２フィルムを置いて該層を第１フィルムと第２
フィルムとで挟み、該層を形付するかあるいはせずして
該硬化性液（Ｉ）を連続的に硬化させて得られる補強用
繊維で強化された樹脂製の平・波板。（記）脂肪族多官能（メタ）アクリレート（Ａ）15〜55重量
％、芳香族ビニル化合物（Ｂ）85〜45重量％およびこれ
らと共重合可能な沸点が120℃以上である他の単量体
（Ｃ）０〜40重量％（ただし、（Ａ）、（Ｂ）および
（Ｃ）成分の合計は100重量％である。）からなる単量
体混液100重量部に対して、無機質充填材250〜400重量
部および硬化剤を混合して得られ、かつ30℃で測定した
粘度が1.0〜100ポイズの範囲にある硬化性液（Ｉ）。
【請求項２】脂肪族多官能（メタ）アクリレート（Ａ）
がトリメチロールプロパントリメタクリレートであり、
芳香族ビニル化合物（Ｂ）がスチレンである特許請求の
範囲第１項記載の平・波板。
【請求項３】無機質充填材が５ミクロン以下の平均粒径
を有する水酸化アルミニウムである特許請求の範囲第１
項記載の平・波板。