JPS5927708B2 - 破砕片層をする繊維強化プラスチツクス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自然石に近い外観を有する繊維強化プラス
チックス（以下、ＦＲＰという）の積層成形体に関し、
特に中間層として天然石の破砕片の分布層を設けた多層
構造体により、より良く自然石の外観を再現せんとした
ものである。

ＦＲＰはその優れた強度と成形性のゆえに車両ある〜・
は船舶用構造材料、建築材料などとして広く使用されて
いる。

しかし、ＦＲＰには強度改善の目的で加えられた補強繊
維の存在のために外観が制約され、このため建築材料と
くに内装品材料としての需要がもう一つ拡大しないとい
う問題があつた。そこで、ＦＲＰにお（・て好まし（・
外観、特に建築用内装材として理想的な自然石の外観が
得られれば、その需要の飛躍的な増大が期待できる。美
麗な天然石は産出量も少なく、また、その加工はＦＲＰ
の成形に比べてはるかに困難であるからである。ＦＲＰ
の外観を改善しようとする従来の試みとしで繊維強化樹
脂層を含めて全体を不透明に着色するか、あるいはゲル
コート層（ＦＲＰ成形体の表面層を形成する繊維を含有
しないか、含有するとしても含有繊維長が１００μｍ前
後の短繊維である樹脂層）を着色して模様付けしたＦＲ
Ｐ成形体が知られている。

しかし、この場合ゲルコート層は各種の単純な色調の着
色ができるものであつて、大理石その他の自然石のもつ
複雑模様は期待すべくもない。また、透明ゲルコート層
と裏面不透明着色層からなる積層体において、透明ゲル
コート層の中または下に、模様を印刷した繊維クロスな
いしは不織布を入れたＦＲＰ積層体も知られている。

しかし、こめ場合も、全模様が一層に平面的に見えるの
みであつて、模様に深みがない；印刷模様としたクロス
目が表面に浮き出る；キラキラした微細結晶の感じがな
い：などの点で自然石のもつ石質感とは程遠い外観しか
得られていない。このような事情に鑑み、本発明者らは
自然石のもつ石質感を有するＦＲＰ構造体を求めて研究
した結果、ＦＲＰを多層積層体とし、中間層として比較
的薄い天然石の破砕片の分布した樹脂層を設けることに
より、飛躍的に石質感を再現できることを知見して、こ
の発明に到達したものである。

したがつてこの発明の積層ＦＲＰ構造体は、透明または
半透明な上層ゲルコート層と、透明または半透明な中間
樹脂層と、不透明な下層繊維強化樹脂層とから基本的に
なり、更に上層ゲルコート層と中間樹脂層の中間には天
然石の破砕片を分布した樹脂層を設けてなることを特徴
とするものである。このように構成したことにより、こ
の発明のＦＲＰ構造体においては、次のような作用効果
が調和して自然石の石質感が再現されるものである。

（イ）ゲルコート層の下に天然石の破砕片分布層を設け
ることにより、天然石のもつキラキラ輝くような結晶感
が得られる〇（ロ）上記破砕片を分布させることにより
、単なる印刷模様では得られない微妙な凹凸感が得られ
、いわゆる深み感を有する模様が得られる。

（ハ）上記破砕片層下に存在する透明または半透明中間
樹脂層は自然石のもつ深みの再現に寄与するＯ（ニ）最
下層をなす不透明層により、その上の透明ないしは半透
明層のつくる深みを適当に調整することができる。

（ホ）不透明層に適当な着色をすることにより、積層体
全体の色調を調整することができる。

以下、この発明を図面を参照しつつ更に詳細に説明する
。

図は、この発明のＦＲＰ構造体の基本的な積層構造を示
す端面図である。

図に示すように、基本的な態様において、この発明の積
層ＦＲＰ構造体は、その表面層から下層に向けて順次、
透明ないし半透明ゲルコート層１、天然石の破砕片を分
布した樹脂層（以下、単に［破砕片層」という）２、透
明または半透明な中間樹脂層（以下、「中間Ｊ脅」とい
う）３、不透明な繊維強化樹脂層（以下、「不透明ＦＲ
Ｐ層」という）４、を積層してなるものである。各層を
構成するマトリクス樹脂としては、ＦＲＰ用樹脂として
用いられる任意の熱硬化性あるいは熱可塑性樹脂が用〜
・られるが、低温、低圧成形が可能であり、補強繊維に
よる補強効果を有効に利用できる樹脂として、不飽和ポ
リエステル樹脂が好適に用いられる。

ここで、［不飽和ポリエステル樹脂」の語は、不飽和ア
ルキツド樹脂、すなわちマレイン酸，フマル酸、イタコ
ン酸等の不飽和二塩基酸もしくはその無水物単独、ある
いはこれにフタル酸、置換フタル酸等の飽和二塩基酸も
しくはその無水物を加えて、これら酸をエチレングリコ
ール，ジエチレングリコ―ル，プロピレングリコール、
ブタンジオール等のグリコールとエステル化した生成物
；ジアリルフタレート等の飽和ないしは不飽和二塩基酸
と不飽和アルコールの実質的に架橋して〜・ないプレポ
リマ一（β−ポリマー）；ならびにこれらの混合物から
選ばれたポリエステルを、スチレン，メタクリル酸メチ
ル等のエチレン性不飽結合を有する反応性モノマーに溶
解し、必要に応じて、ハイドロキノン等の重合禁止剤、
ならびにペンゾイルパーオキサイド等の硬化剤を加えた
ものを包含するものとする。図に示すようなこの発明の
ＦＲＰ積層体は、たとえばこのような不飽和ポリエステ
ル樹脂からなるマトリクス樹脂中に、各層に応じて要求
される充填材、着色剤等を配合し、所望の形状の成形型
上に、たとえば公知のパントレーアップ法等により、順
次積層・硬化することにより得られる。

積層体の各層の状態について、より詳細に述べれば以下
の通りである。各層のマトリクス樹脂は、異なるもので
もよいが通常は同種のものが用いられる。まずゲルコー
ト層１は、マトリクス樹脂に必要に応じて着色剤、充填
材を配合して透明または半透明とする。

半透明とするためには、マトリクス樹脂と相溶性のない
無機系顔料が配合される。ＴｉＯ２，ｃａｃＯ３、等の
白色系顔料で平均粒径が０．１〜１０μｍ程度のものが
好ましく用いられる。「タイペークＲ−５８０」 （石
原産業社販売のＴｉＯ２）は好ましい一例である。顔料
の配合量は、１ｐｈｒ（樹脂１００重量部当りの配合材
重量部。以下同じ）が好ましく、１．０ｐｈｒを越える
と透明度が不足してくる。またゲルコート層の厚みは、
０．２〜１．０ｍ１Ｌの範囲とすることが好ましい。０
．２能未満ではゲルコート層のリフテイングが起りやす
く、１．０ｍ７！Ｌを越えると、ゲルコート層の割れが
起りやすい。

次にゲルコート層の下に設ける破砕片層２（パントレー
アップ法ではゲルコート層の上側に塗ることになる）で
は、マトリクス樹脂に、シベツクマーブル，中目マーブ
ル、その他の大理石、寒水石、等の美観を有する天然石
ある℃・はゾウゲ等の天然石同等物を１２〜２００メツ
シユ程度の粒度に破砕した破砕片を２０〜３００ｐｈｒ
配合する。

粒度が１２メツシユを越えると、粒径が大き過ぎて塗布
作業性が悪くなり、２００メツシユ未満であると、結晶
感の現出には粒径が小さ過ぎる。また添加量が２０ｐｈ
ｒ未満であると、製品の石質感が不足し、３００ｐｈｒ
以上では粘度が上昇しすぎて作業性が悪くなる。この破
砕片層の厚みは、０．２〜２．０關の範囲が好ましい。
０．２ｕｕ未満の厚みでは、石の結晶感が不足し、２．
０ｍ７！Ｌを超えると、塗布作業性が悪くなるとともに
、その下の透明または半透明な中間層の現出する深みを
かえつて損う。

中間層３は不透明性を増すためにゲルコート層について
と同様に４．０ｐｈｒまでの無機顔料を加えることがで
きる。

この中間層の厚みは、主として積層体に要求される深み
によつて定まり、好ましくは０．２〜４．０ｍｍ程度の
厚みが用いられる。０．２ｍ１未満では、深みが不足し
、４．０１１を超して用いても特に効果がない。

最後に、不層の不透明ＦＲＰ層４は、中間層３と同様に
マトリクス樹脂中に、所望の強度的要求を満す補強繊維
を配合するが、更に不透明化するために５〜２０ｐｈｒ
程度の無機顔料（たとえばＴｉＯ２）を配合する。

不透明ＦＲＰ層４の厚みは、製品の厚み、強度的要求に
よつて決まるものであり、不透明であるという条件を満
す範囲で、この発明においては任意である。この発明の
積層体の各層には、所望により着色剤を加えて着色する
ことができるが、これを最下層の不透明ＦＲＰ層４につ
いてのみ行うこともできる。

その例としては、最下層にたとえばシアニンブルーを０
．１ｐｈｒ配合するなどである。なお、この発明の積層
体の各層の硬化は常法Ｋより、たとえば各層ごとに塗布
後６０℃×１時間程度の硬化条件を与えることにより達
成される。上述したように、この発明によれば、中間に
天然石の破砕片の分布層を設けた多層構造としたことに
より、従来に比べて、はるかに自然石に近い外観のＦＲ
Ｐ成形体が提供されるものである。

【図面の簡単な説明】

図は、それぞれこの発明の積層ＦＲＰ構造体の一例の端
面図である〇１・・・・・・ゲルコート層、２・・・・
・・天然石の破砕品分布層、３・・・・・・中間層、４
・・・・・・下層不透明ＦＲＰ層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 透明または半透明な上層ゲルコート層と、透明また
   は半透明な中間樹脂層と、不透明な下層繊維強化樹脂層
   とから基本的になり、更に上層ゲルコート層と中間樹脂
   層の中間に天然石の破砕片を分布した樹脂層を設けてな
   る積層繊維強化プラスチック構造体。