JPH08207149A - ゲルコート付きｆｒｐ製品の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 離型剤を塗布した成形用型にゲルコート用樹
脂組成物を塗布して硬化させ、ついで、得られたゲルコ
ートの上に強化樹脂層を形成するゲルコート付きＦＲＰ
製品の成形方法において、ゲルコート用樹脂組成物の硬
化を不活性ガス雰囲気中で行うことを特徴とする成形方
法である。 【効果】 耐水性、耐熱水性および耐候性を大巾に向上
させたＦＲＰ製品を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ゲルコート付きＦＲ
Ｐ製品の成形方法に関し、より詳細には、ゲルコート用
樹脂組成物の硬化を不活性ガス雰囲気下で行うことによ
り、耐水性、耐熱水性および耐候性が大幅に向上された
ＦＲＰ製品を得る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ゲルコートが設けられたＦＲＰ製品は、
大きな設備なしに少量多品種の製品を安価に生産できる
ことから、防水パン、バスタブ、クーリングタワー、水
タンク、ボートやヨット等の広範な分野で大量に使用さ
れている。

【０００３】ゲルコートは、ＦＲＰ製品の表面層とな
り、表面の艶付けや着色といった美観付与と共に、水、
熱水および紫外線等に対する保護層として機能する。

【０００４】従来、ゲルコートを形成するには、離型剤
を塗布した成形用型に、着色剤、硬化剤等を含むゲルコ
ート用樹脂組成物を塗装し、大気中で硬化させている。
その後、ゲルコートの上に、ハンドレイアップ法ではガ
ラス繊維からなる強化材をＦＲＰ用樹脂組成物で積層し
ていき、スプレーアップ法では強化材となるガラス繊維
を切断しながらＦＲＰ用樹脂組成物と一緒に吹き付け、
また注型法ではガラスパウダーからなる強化材を含む注
型用樹脂組成物を成形用型に注入し、ついで樹脂を硬化
させた後、ゲルコート付きのＦＲＰ成形品を脱型する。

【０００５】ゲルコート付きのＦＲＰ成形品のうち、バ
スタブ等水環境下で使用される製品にはブリスターが、
また水タンク等太陽光下で使用される製品には黄変色
が、しばしば早期に発生する。その改良策として、ゲル
コート厚が確実に０．３〜０．６ｍｍの範囲に入るよう
に膜厚を管理したり、ゲルコート用樹脂中の硬化剤量を
増やしたり、塗布されたゲルコートを温風炉内で強制加
熱により硬化させることが行われている。また、ゲルコ
ートや強化層の形成材料として、より性能のよいものを
使って対処することも行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
対策では、ある程度の改良効果は認められるが、ゲルコ
ートに本来期待されている耐水性、耐熱水性および耐候
性といった性能が十分に発揮されていないという難点が
ある。

【０００７】この発明の目的は、上記の点に鑑み、耐水
性、耐熱水性および耐候性を大巾に向上させたゲルコー
ト付きＦＲＰ製品を得ることができる成形方法を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明によるゲルコー
ト付きＦＲＰ製品の成形方法は、離型剤を塗布した成形
用型にゲルコート用樹脂組成物を塗布して硬化させ、つ
いで、得られたゲルコートの上に強化樹脂層を形成する
ゲルコート付きＦＲＰ製品の成形方法において、ゲルコ
ート用樹脂組成物の硬化を不活性ガス雰囲気中で行うこ
とを特徴とするものである。

【０００９】ゲルコート用樹脂組成物の例としては不飽
和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリルシ
ラップ（ポリメチルメタクリレートをメチルメタクリレ
ート中に溶解したもの）等をベースとするものが挙げら
れる。該樹脂組成物は、不飽和ポリエステル、ビニルエ
ステルまたはアクリル化合物を、架橋剤例えばスチレン
やメチルメタクリレートで、過酸化物重合開始剤（硬化
剤）の作用で架橋させる。これにより樹脂は硬化され
る。

【００１０】ゲルコート用樹脂組成物は、ＦＲＰ用樹脂
組成物と同じ種類のものを用いるのが好ましい。例え
ば、ＦＲＰ用樹脂組成物として、不飽和ポリエステルを
ベースとするものを用いる場合、ゲルコート用樹脂組成
物としても、不飽和ポリエステルをベースとするものを
用いることが好ましい。ただし、ゲルコート用樹脂組成
物は、ＦＲＰ用樹脂組成物と別の種類のものを用いるこ
ともできる。

【００１１】不活性ガスとしては価格の面から窒素ガス
が有利に使用される。窒素雰囲気は窒素濃度８０％以上
のものが好ましい。濃度が８０％以下であると、得られ
たゲルコートが酸素の影響を受けて、ゲルコートに本来
期待されている耐水性、耐熱水性および耐候性といった
性能が十分に発揮されないことがある。

【００１２】ゲルコートの硬化反応は、通常は常温で行
われるが、常温より高い温度で行うこともできる。硬化
反応時間は、樹脂の種類、添加剤その他にもよるが、通
常は数時間である。

【００１３】強化樹脂層の強化材は、ガラスマットやガ
ラスクロスのような繊維状のものの他、ガラスパウダー
のような粒子状のものであってもよい。ハンドレイアッ
プ法やスプレーアップ法では繊維状の強化材を用い、注
型法では粒子状の強化材を用いるのが好ましい。

【００１４】ゲルコートを形成するには、離型剤を塗布
した成形用型に、着色剤、硬化剤等を含むゲルコート用
樹脂組成物を通常０．３〜０．６ｍｍ厚に塗布し、不活
性雰囲気中で硬化させる。その後、ゲルコートの上に、
ハンドレイアップ法ではガラス繊維からなる強化材をＦ
ＲＰ用樹脂組成物で積層していき、スプレーアップ法で
は強化材となるガラス繊維を切断しながらＦＲＰ用樹脂
組成物と一緒に吹き付け、また注型法ではガラスパウダ
ーのような粒子状の強化材を含む注型用樹脂組成物を成
形用型に注入する。その後、樹脂を硬化させ、生成した
硬化物を脱型し、ゲルコート付きのＦＲＰ成形品を得
る。

【００１５】強化樹脂の硬化反応も、通常は常温で行わ
れるが、常温より高い温度で行うこともできる。硬化反
応時間は、樹脂の種類、添加剤その他にもよるが、通常
は数時間から数十時間である。

【００１６】

【作用】ゲルコートを形成するには、従来は、離型剤を
塗布した成形用型にゲルコート用樹脂組成物を塗布し、
大気中で硬化させていた。このように大気中での硬化方
法は、ゲルコートの空気接触表面が酸素により硬化阻害
を受け化学的に完全硬化していないことを利用した成形
法である。ついで、ハンドレイアップ法では強化材層と
ＦＲＰ用樹脂組成物層を交互に積層していき、またスプ
レーアップ法では強化材とＦＲＰ用樹脂組成物を一緒に
吹き付ける。その結果、上記の如く化学的に未硬化状態
にあるゲルコートの表面は、その上に配されたＦＲＰ用
樹脂組成物層の溶剤例えばスチレンにより溶かされて、
ＦＲＰ用樹脂組成物層の樹脂と共重合し、ゲルコートは
強化樹脂層と強固な、剥離の心配のないコーティング膜
となると考えられていた（「ＦＲＰ成形の実際」、(
株）高分子刊行会発行、森本尚夫著、７７頁、１９８
４）。

【００１７】したがって、ゲルコート用樹脂組成物の硬
化を、大気中でなく不活性雰囲気中で行ったならば、上
記のような酸素による硬化阻止作用は起こらず、そのた
めゲルコートの気体接触表面は化学的に完全に硬化し強
化樹脂層とは強固なコーティング膜を形成できないであ
ろうと推測されていた。

【００１８】ところが、驚くべきことに実際には、窒素
雰囲気中で硬化されたゲルコートは、上記のような予測
を覆して強化樹脂層と強固なコーティング膜を形成する
ことが判った。

【００１９】しかも、注目すべきことは、こうして得ら
れたゲルコート付きＦＲＰ製品は、大気中で成形された
ものに比べて、耐水性、耐熱水性および耐候性が格段に
優れたものであることが判った。

【００２０】従来の方法では、上述の如く硬化の際にゲ
ルコートの空気接触面に酸素による硬化阻止作用が起こ
り、その結果、低分子量の過酸化ラジカルが残存し、こ
れがゲルコートの耐水性、耐熱水性および耐候性等の性
能を悪する原因となっていると考えられる。

【００２１】

【実施例】以下に、この発明の実施例と、従来法を示す
比較例を挙げる。またこれらの方法で得られた硬化物の
性能を測定し、その結果を示す。

【００２２】実施例１ オルソ系不飽和ポリエステルベースの白色ゲルコート樹
脂ＮＣ−１９０１２Ｐ（日本フエロー社製）に硬化剤パ
ーメックＮ（日本油脂社製）を１重量部混合して、ゲル
コート用樹脂組成物を調製した。ついで、離型剤を予め
塗布した３００×３００ｍｍ角ガラス板にゲルコート用
樹脂組成物を０．３ｍｍ厚にスプレーした。その後、直
ちに窒素を充填した密閉容器にガラス板を入れ、ゲルコ
ートの硬化が終了するまで４時間２５℃で密閉容器に窒
素を吹き込み続けた。この容器の内圧が上昇するのを防
ぐ為、同時に他方より窒素を排出し続けた。その後、ガ
ラス板を容器から出した。こうして窒素雰囲気中で硬化
されたゲルコートの窒素接触面は、アセトンおよびスチ
レンで拭いても、空気中で硬化されたゲルコートのよう
に溶けることはなく、化学的に完全に硬化していた。

【００２３】ついで、得られたゲルコートの上へガラス
マット４５０ｇ／ｍ² ３枚を、硬化剤パーメックＮ（日
本油脂社製）１重量部を含む不飽和ポリエステル樹脂１
５８ＢＱＴＮ（昭和高分子社製）をローラでマット中へ
含浸させながら同樹脂で積層し、得られた積層物をその
後、２５℃大気中で６時間さらに６０℃１時間硬化反応
を行い、生成した硬化物を脱型した。こうしてハンドレ
イアップ法によりゲルコート付きのＦＲＰ成形板を製造
した。

【００２４】実施例２ ゲルコート用樹脂として、イソ系不飽和ポリエステルベ
ースのアイボリー色ゲルコート３Ｑ−０２７０Ｐ（日本
フエロー社製）を用い、強化樹脂層用の樹脂としてイソ
系不飽和ポリエステル樹脂１５０ＨＲＢＱＴＮ（昭和高
分子社製）を用い、その他の点は実施例１と同様にし、
ハンドレイアップ法によりゲルコート付きのＦＲＰ成形
板を得た。

【００２５】実施例３ ゲルコート用樹脂として、ビスフェノール系ベースのク
リヤーゲルコートＮＣ−５１００４Ｐ（日本フエロー社
製）を用いた点を除いて、実施例１と同様の操作を行
い、離型剤を予め塗布した３００×３００ｍｍ角ガラス
板にゲルコートを形成した。

【００２６】このゲルコート付きガラス板と、離型剤を
予め塗布した３００×３００ｍｍ角のもう１枚のガラス
板とを、ゲルコートおよび離型剤層がそれぞれ内側に来
るように対向させ、この間にシリコーンゴム製のＵ字状
スペーサーを介在させ、ガラス板の周囲をクランプで挟
み、成形用型を製作した。

【００２７】硬化剤パーカドックス１６（化薬アクゾ社
製）を１重量部含むテレ系注型用樹脂６４２４（日本ユ
ピカ社製）に、ガラスパウダーＭ−２７Ｓ（日本フエロ
ー社製）を２００重量部混入して人造大理石用樹脂組成
物を調製した。

【００２８】この樹脂組成物を真空脱泡した後、開口部
を上にして垂直に配置した上記成形用型に注入した。そ
の後、大気中で６０℃２時間硬化反応を行い、生成した
硬化物を脱型した。こうして注型法によりゲルコート付
きの人造大理石成形品を製造した。

【００２９】実施例４ ゲルコート用樹脂として、ビニルエステル系ベースのク
リヤーゲルコート７Ｃ−０００１Ｐ（日本フエロー社
製）を用いた点を除いて、実施例３と同様にし、注型法
によりゲルコート付きのＦＲＰ成形品を得た。

【００３０】比較例１〜４ ゲルコートの硬化反応を窒素雰囲気中でなく空気中で行
った点を除いて、実施例１〜４とそれぞれ同様にし、ゲ
ルコート付きのＦＲＰ成形板を得た。

【００３１】性能試験 実施例および比較例で得られたゲルコート付きのＦＲＰ
成形板の試験片を、下記の項目について試験し、性能を
評価した。

【００３２】ａ）片面煮沸テスト：試験片を９５℃で連
続煮沸した後のブリスターが発生するまでの時間と、１
００時間煮沸後のΔＥ値（主に黄変色）を調べた。

【００３３】ｂ）耐候テスト：サンシャイン促進暴露試
験機（スガ試験機社製）を用いて試験片を２００時間露
光した後、ΔＥ値（主に黄変色）を測定した。

【００３４】ｃ）密着テスト：エルコメータ（電測工業
社製）を使用して試験片のゲルコートをバック層すなわ
ち強化樹脂層から剥離し、剥離面を目視観察した。

【００３５】各項目の測定結果を表１にまとめて示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【発明の効果】この発明によるゲルコート付きＦＲＰ製
品の成形方法では、ゲルコート用樹脂組成物の硬化を不
活性ガス雰囲気中で行うので、耐水性、耐熱水性および
耐候性を大巾に向上させたＦＲＰ製品を得ることができ
る。

───────────────────────────────────────────────────── 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 // Ｂ２９Ｋ 105:08 309:08 Ｂ２９Ｌ 9:00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 離型剤を塗布した成形用型にゲルコート
   用樹脂組成物を塗布して硬化させ、ついで、得られたゲ
   ルコートの上に強化樹脂層を形成するゲルコート付きＦ
   ＲＰ製品の成形方法において、ゲルコート用樹脂組成物
   の硬化を不活性ガス雰囲気中で行うことを特徴とする成
   形方法。
2. 【請求項２】 得られたゲルコートの上に繊維状または
   粒子状の強化材をＦＲＰ用樹脂で固め、強化樹脂層を形
   成する請求項１記載の方法。