JPS60149412A - ガラス繊維強化プラスチツクス成形用樹脂型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガラス繊維強化プラスチックス成形用樹脂型に
関するものであり、その目的とするととろは９表面平滑
性にすぐれ耐久性のすぐれた樹脂型を提供することにあ
る。

ガラス繊維強化プラスチックス（以下ＦＲＰと略す）の
成形法には、各種の成形法があり、現状ではハンドレイ
アップ及びスプレィアップ成形が主流である。また、最
近では新しい成形法としてコールドプレス成形法やレジ
ンインジェクション成形法が注目されている。

これらの成形法において欠かすことのできないのがＰＲ
Ｐ成形用樹脂型である。

一般にＦＲＰ成形品の成形は、樹脂型へのゲルコートの
塗布及びＦＲＰ積層の各工程で、樹脂を完全硬化させる
ため加熱炉を用いてアフターキュア（後硬化）を行なう
。コールドプレス成形法やレジンインジェクション成形
法においては成形時２〜５Ｋｆ／ａｍ”の成形圧力が同
時に負荷される。

樹脂型はこのような条件下で繰り返し使用されるため熱
的負荷が反復してかかり劣化が促進され。

そり、変形１表面平滑度の低下、はがれ、クラックなど
の欠陥が発生しやすくなる。

また、離型剤中の溶剤、ゲルコート樹脂あるいは積層用
樹脂に含まれるスチレンモノマーが、樹脂型の化学的劣
化を助長し、さらに脱型の際の衝撃などの機械的負荷も
樹脂型の寿命を短くする要因となる。

このような使用条件に合致させるための樹脂型には、耐
熱性、耐溶剤性、耐衝撃性のほか相当の機械強度、剛性
が必要である。また、樹脂型の表面状態及び形状はＦＲ
Ｐ成形品にそのまま転写されるので、外観や寸法精度に
対する要求も非常に厳しいことから樹脂型に使用する樹
脂の収縮率もできるだけ小さいことが必要である。

これらの要求条件に対し現状の樹脂型は、耐熱性、耐溶
剤性および耐衝撃性の比較的すぐれた不飽和ポリエステ
ル樹脂を用いてゲルコート層およびＦＲ，Ｐ補強層を形
成し樹脂型を製作されているが９表面平滑性、耐久性の
点でまだ問題があり。

その改善が強く望まれている。

本発明は９以上のような現在製作されている樹脂型の欠
点を解消し２表面平滑性にすぐれ、かつ耐久性にすぐれ
た樹脂型を得べく鋭意検討した結果完成したものである
。

本発明は、不飽和ポリエステル樹脂と多官能インシアネ
ート化合物とを反応させて得られるゲル？− 能イソシアネート化合物ｍ補強用繊維質材料を含有する
ＦＲＰ補強補強層形成してなるＦＲＰ成形用樹脂型に関
する。

本発明においては、ゲルコート層及びＦＲＰ補強層に不
飽和ポリエステル樹脂と多官能イソシアネート化合物を
用いることにより、収縮率を小さくすると同時に耐熱性
２機械強度及び耐衝撃性を改善し、結果として樹脂型の
表面平滑性、耐久性が高められる。

本発明における不飽和ポリエステル樹脂は、無水マレイ
ン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸。

シトラコン酸等の不飽和ジカルボン酸とエチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、フロピレンクリコール、
ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１
．３−ブタンジオール、１．６−ヘキサンジオール等の
グリコール類、トリメチロールエタン、トリメチロール
プロパン、ペンタエリスリトール等の３価アルコールな
どの多価アルコール。

必要に応じてテレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル
酸、フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸。

アジピン酸、セパチン酸等の飽和ジカルボン酸を反応さ
せて得られる不飽和ポリエステル、アルキレンオキシド
の開環反応によって得られる不飽和ポリエステルなトヲ
スチレン、ジビニルベンゼン。

ｔ−ブチルスチレン、ビニルトルエン、ジアリルフタレ
ート、クロルスチレン、酢酸ビニル、アクリル酸エステ
ル類、メタアクリル酸エステル類。

その他の架橋性モノマーなどの共重合可能な単量体に溶
解して得られる。

多官能インシアネート化合物としては、メタンジイソシ
アネート、ブタン−１，１−ジイソシアネート、エタン
−１，２−ジイソシアネート、フ゛タンー１．２−ジイ
ソシアネート、トランスビニレンジイソシアネート、ブ
タン−１，４−ジインシアネート、２−ブテン−１，４
−ジイソシアネート、２−メチルブタン−１，４−ジイ
ソシアネート、ペンタン−１，５−ジイソシアネート、
２．２−ジメチルペンタン−１，５−ジイソシアネート
、ヘキサン−１゜６−ジイソシアネート、ヘプタン−１
，７−ジイソシアネート、オクタン−１，８−ジイソシ
アネート。

ノナン−１，９−ジイソシアネート、デカン−１，１０
−ジイソシアネート、ジメチルシランジイソシア５− ネート、ジフェニルシランジイソシアネート、ω。

ω’−１，３−ジメチルベンゼンジイソシアネート。

ω、ω’−１．４−ジメチルベンゼンジイソシアネート
。

ω、ω’−ｉ、ａ−ジメチルシクロヘキサンジイソシア
ネート、ω、ω’−１．４−ジメチルシクロヘキサンジ
イソシアネート、ω、ω’−１．４−ジメチルナフタリ
ンジイソシアネート、ω、ω’−１．５−ジメチルナフ
タリンジイソシアネート、シクロヘキサン−１，３−ジ
イソシアネート、シクロヘキサン−１，４−ジイソシア
ネート、ジシクロへキシルメタ７−４．４’−ジイソシ
アネート、１．３−フェニレンジイソシアネート、■、
４−フェニレンジイソシアネート。

１−メチルベンゼン−２，４−ジイソシアネート。

１−メチルベンゼン−２，５−ジイソシアネート。

１−メチルベンゼン−２，６−ジイソシアネート。

１−メチルベンゼン−３，５−ジイソシアネート。

ジフェニルエーテル−４，４′−ジイソシアネート。

ジフェニルエーテル−２，４′−ジイソシアネート。

ナフタリン−１，５−ジイソシアネート、ビフェニル−
４，４′−ジイソシアネート、２．３’−ジメトキシ６
− ビフェニル−４，４′−ジイソシアネート、ジフェニル
メタン−４，４′−ジイソシアネート、３．３’−ジメ
トキシジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネート
、４．４’−ジメトキシジフェニルメタン−３，３’−
ジイソシアネート、ジフェニルサルファイド−４゜４′
−ジイソシアネート、ジフェニルスル７オンー４．４′
−ジイソシアネートなどの２官能のイソシアネート化合
物、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、トリフ
ェニルメタントリイソシアネート、トリフェニルメタン
トリイソシアネート、トリス（４−フェニルイソシアネ
ートチオフォスフェート）　、　ａ、ａ；４４’−ジフ
ェニルメタンテトライソシアネートなどの３官能以上の
イソシアネート化合物等が用いられる。また、これらイ
ソシアネート化合物のプレポリマーも用いることができ
る。

なお、これら多官能イソシアネート化合物は、単独で用
いても２種以上を併用してもよい。

多官能イソシアネート化合物の配合量は９本発明の目的
、硬化性、成形品の強度の点から、不飽和ポリエステル
１００重量部に対して３重量部から５０重量部の範囲が
好ましい。

本発明に使用される補強用繊維質材料としては。

ガラスチョツプドストランド、ガラスチョツプドストラ
ンドマット、ガラスクロス、ガラスロービング、サーフ
ェーシングガラスマット、ミルドファイバーなどの各種
ガラス繊維、カーボン繊維。

アスベストなどの無機質系繊維、ナイロンファイバーな
どのポリイミド系繊維、米国デュポン社製ノーメックス
などのポリイミド系繊維などの有機質系繊維等の１種あ
るいは２種以上が用いられ。

特に制限はない。

また９本発明では不飽和ポリエステル樹脂の硬化のため
に、硬化剤、必要に応じ促進剤を使用する。

硬化剤としては、メチルエチルケトンパーオキサイド、
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、クメンハイドロパーオキサイド、ジクミルパー
オキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパ
ーベンゾエートなどの有機過酸化物が用いられ、促進剤
としては、ナフテン酸コバルト、オクテン酸コバルト、
コバルトアセチルアセトネート、５酸化バナジウム、パ
ラトルエンスルフォン酸、ジメチルアニリン、トリエタ
ノールアミン、ピリジンなどが用いられる。

さらに２本発明のゲルコート層及びＦ几Ｐ補強層に用い
る不飽和ポリエステル樹脂には、必要に応じ無機質光て
ん剤、有機質光てん剤、導電性金属粉、顔料、染料、揺
変剤などを用いてもよい。

また１本発明になるＦＲＰ成形用樹脂型は、成形に際し
てＦＲＰ補強層の眉間あるいは下部にコンクリート、レ
ジンコンクリート、鋼材、ハニカム、木材２発泡体等を
介し補強しても良い。

以下に本発明の実施例を示す。実施例中に示す「部」は
すべて「重量部」を意味する。

実施例１ 無水マレイン酸５モル、イソフタル酸５モル。

プロピレングリコール６モル、ネオペンチルグリコール
５モルを窒素ガス気流中で１７０〜２１０℃で脱水縮合
反応せしめ酸化１５の不飽和ポリエステルを得た。この
不飽和ポリエステル１００部９− に・・イドロキノン０．０１部とスチレン６０部を加え
て溶解し不飽和ポリエステル樹脂Ａを得た。

以下１次の工程に従って樹脂型を作成した。

（１）母型の準備 寸法５００Ｘ５００ｍｍ、深さ１００　ｍの箱型形状製
品の木型を準備する。

（２）離型処理 母型に離型剤（日本チバガイギー株式会社製ＱＺ−１１
Ｂ）を塗布する。

（３）ゲルコートの塗布 先に準備した不飽和ポリエステル樹脂Ａ１００部に多官
能イソシアネート化合物として日本ポリウレタン工業株
式会社製コロネートＨＬ（ヘキサメチレンジイソシアネ
ートのプレポリマー）１５部と揺変性付与剤としてアエ
ロシール３８０（日本アエロシール社製）２．５部を添
加分散させた。

さらに促進剤として６チナフテン酸コバルト０．５部、
硬化剤として５５チメチルエチルケトンパーオキサイド
１．０部を添加混合してゲルコート樹脂液とし、母型の
上に岩田塗装機株式会社製ワイダー１〇− −６０Ｇのスプレーガンを用いてスプレー塗装して厚さ
０．５　ｍｍのゲルコート層を設けた。これを５０℃で
２時間キュアーした。

（４）補強層の積層 次に、先に準備した不飽和ポリエステル樹脂１００部に
対して多官能イソシアネート化合物としてコロネートＨ
Ｌ１５部、促進剤として６饅ナフテン酸コバルト０．５
部、硬化剤として５５チメチルエチルケトンパーオキサ
イド１．０部を添加混合したものをガラス繊維に含浸さ
せながら、刷毛又は脱泡ローラ等で気泡を含まないよう
注意しながら積層する。ガラス繊維構成を次に示したが
。

ゲルコート上に８Ｆを積層し、ついでＭ＋Ｍ十Ｂ。

を４回繰りかえし積層することを意味する。

８Ｆ＋（Ｍ十Ｍ＋Ｒ）ｘ４ ここで、　８　Ｆ　：　３０　ｇ／ｍ”サーフエースマ
ットＥＭＲＮ−３０Ｐ　（日東紡社製） Ｍ　：　４５０　ｇ／ｍ”チョツプドストランドマット
ＦＥＭ−４５０（富 士ファイバーガラス社製） Ｒ：　５７０　ｇ／ｍ”　ｏ−ピングクロスＦＥＷＲ−
５７０（富士ファイ バーガラス社製） 積層完了後５０℃で６時間キュアーした。

（５）脱型 母型より脱型し、樹脂型を得る。

得られた樹脂型を使用して下記のＦＲＰ成形条件でＦＲ
Ｐ成形を行ない、樹脂型の状態を各ショットごとに観察
して耐久性を試験した結果を表１に示す。

比較例１ 次の工程に従って樹脂型を作成した。

（１）母型の準備 実施例１と同じにした。

（２）離型処理 実施例１と同じにした。

（３）ゲルコートの塗布 不飽和ポリエステル樹脂Ａ１００部に揺変性付与剤とし
てアエロシール３８０　２．５部、促進剤として６チナ
フテン酸コバルト０．５部、硬化剤として５５係メチル
エチルケトンパーオキサイド１．０部を添加混合してゲ
ルコート樹脂液とし、実施例１と同様にスプレー塗装し
て厚さ０．５ｍのゲルコート層を設けた。

これを５０℃で２時間キュアーした。

（４）補強層の積層 不飽和ポリエステル樹脂Ａ１００部に対して促進剤とし
て６チナフテン酸コバルト０，５部、硬化剤として５５
チメチルエチルケトンパーオキサイド１．０部を添加混
合したものを実施例１と同様の方法でガラス繊維に含浸
させながら積層した。ガラス構成は実施例１と同じとし
た。

積層完了後５０℃で６時間キュアーした。

（５）脱型 母型より脱型し、樹脂型を得る。

得られた樹脂型を使用して実施例１と同じ条件でＦＲＰ
成形を行ない、樹脂型の状態を各ショットごとに観察し
て耐久性を試験した結果を表１に示す。

１３− １４− 実施例からも明らかなように９本発明に係る樹脂型は表
面平滑性、耐久性にすぐれ、従来、樹脂型の欠点を大幅
に改善したものである。

１５− ｃ７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、不飽和ポリエステル樹脂と多官能イソシアネート化
   合物とを反応させて得られるゲルコートレ するＦＲＰ補強補強層形成してなるガラス繊維強化プラ
   スチックス成形用樹脂型。