(57)【要約】    【課題】  優れた不燃性と強度を発揮することのできる、ＲＦＰ成形用組成物およびＲＦＰ成形体を提供すること。    【解決手段】  ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂材料１００重量部に対して、ホタテガイ等の二枚貝を原料とする貝殻粉末１５〜３０重量部、二枚貝を原料とする貝殻を原料としたロックウール３〜１０重量部を用い、また、難燃化剤として水酸化アルミニウム、三酸化アンチモンおよび塩化パラフィンを含み、さらに強化材としてガラスチップを添加した、繊維強化プラスチック成形用組成物とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂材料と、カルシウム化合物含有材料とを備えた、繊維強化プラスチック成形用組成物。
【請求項２】
前記カルシウム化合物含有材料は、貝殻を原料とした貝殻粉末または貝殻を原料としたロックウールの少なくともいずれか一方であることを特徴とする、請求項１に記載の繊維強化プラスチック成形用組成物。
【請求項３】
前記カルシウム化合物含有材料は、貝殻を原料としてこれを脱塩処理し粉砕し不純物を除去した貝殻粉末、および貝殻を原料としたロックウールであることを特徴とする、請求項１に記載の繊維強化プラスチック成形用組成物。
【請求項４】
前記熱硬化性樹脂材料１００重量部に対して、前記貝殻粉末は１５〜３０重量部、および貝殻を原料としたロックウールは３〜１０重量部含まれることを特徴とする、請求項３に記載の繊維強化プラスチック成形用組成物。
【請求項５】
前記熱硬化性樹脂材料１００重量部に対して、前記貝殻粉末および貝殻を原料としたロックウールが、合わせて２０〜４０重量部含まれることを特徴とする、請求項３に記載の繊維強化プラスチック成形用組成物。
【請求項６】
前記貝殻粉末およびロックウールの原料貝は、ホタテガイ、カキ、シジミ、アサリ、ハマグリ、ホッキ、アカガイ等の二枚貝であることを特徴とする、請求項２ないし５のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形用組成物。
【請求項７】
難燃化剤として、金属水酸化物または金属酸化物の少なくともいずれか一方をさらに備えたことを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形用組成物。
【請求項８】
難燃化剤として、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモンおよび塩化パラフィンをさらに備えたことを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形用組成物。
【請求項９】
強化材としてガラス繊維を備えたことを特徴とする、請求項１ないし８のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形用組成物。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形用組成物を用いて成形した、繊維強化プラスチック成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は繊維強化プラスチック成形用組成物および繊維強化プラスチック成形体に関し、特に、優れた不燃性と強度を有する繊維強化プラスチック成形用組成物および繊維強化プラスチック成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維強化プラスチック（以下、「ＦＲＰ」ともいう。）材料は一般には燃焼性であり、これに難燃性を付与するために、金属水酸化物を始めとした種々の難燃化剤が用いられている。それにより現在、約５５０℃までは発火しないＦＲＰが提供されている。
【０００３】
ＦＲＰの一般的用途は、住宅機器、建材、自動車、船艇、スポーツ用品、モニュメントや擬岩等の構造物等であるが、これらの用途において難燃性の向上、強度の向上が求められている。特に難燃性向上の取り組みとしては、後掲特許文献１「ＦＲＰ不燃製品およびＦＲＰ基材に対する不燃処理方法」、同特許文献２「多色柄で加飾した難燃処方のＦＲＰ部材の製造方法」等が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開Ｈ０８−２９４６６６号公報「ＦＲＰ不燃製品およびＦＲＰ基材に対する不燃処理方法」。要約。特許請求の範囲。
【特許文献２】特開２００２−２８５６２号公報「多色柄で加飾した難燃処方のＦＲＰ部材の製造方法」。要約。特許請求の範囲。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記各特許文献に開示された技術は、いずれもＦＲＰ基材上に塗布する層における工夫であり、従来の水酸化アルミニウム添加のように、ＦＲＰ基材そのものの組成において難燃性向上あるいは不燃化を可能とするものではない。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を除き、優れた不燃性と強度を発揮することのできる、ＲＦＰ成形用組成物およびＲＦＰ成形体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者は上記課題について検討した結果、天然カルシウム化合物資源を用いることによりこれを解決できることを見出し、本発明に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明は、以下のとおりである。
【０００８】
（１）  ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂材料と、カルシウム化合物含有材料とを備えた、繊維強化プラスチック成形用組成物。
（２）  前記カルシウム化合物含有材料は、貝殻を原料とした貝殻粉末または貝殻を原料としたロックウールの少なくともいずれか一方であることを特徴とする、（１）に記載の繊維強化プラスチック成形用組成物。
（３）  前記カルシウム化合物含有材料は、貝殻を原料としてこれを脱塩処理し粉砕し不純物を除去した貝殻粉末、および貝殻を原料としたロックウールであることを特徴とする、（１）に記載の繊維強化プラスチック成形用組成物。
（４）  前記熱硬化性樹脂材料１００重量部に対して、前記貝殻粉末は１５〜３０重量部、および貝殻を原料としたロックウールは３〜１０重量部含まれることを特徴とする、（３）に記載の繊維強化プラスチック成形用組成物。
（５）  前記熱硬化性樹脂材料１００重量部に対して、前記貝殻粉末および貝殻を原料としたロックウールが、合わせて２０〜４０重量部含まれることを特徴とする、請求項３に記載の繊維強化プラスチック成形用組成物。
（６）  前記貝殻粉末およびロックウールの原料貝は、ホタテガイ、カキ、シジミ、アサリ、ハマグリ、ホッキ、アカガイ等の二枚貝であることを特徴とする（２）ないし（５）のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形用組成物。
（７）  難燃化剤として、金属水酸化物または金属酸化物の少なくともいずれか一方をさらに備えたことを特徴とする、（１）ないし（６）のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形用組成物。
（８）  難燃化剤として、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモンおよび塩化パラフィンをさらに備えたことを特徴とする、（１）ないし（６）のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形用組成物。
（９）  強化材としてガラスチップを備えたことを特徴とする、（１）ないし（８）のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形用組成物。
（１０）  （１）ないし（９）のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形用組成物を用いて成形した、繊維強化プラスチック成形体。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の繊維強化プラスチック成形用組成物は上述のように構成されるため、これによれば、優れた不燃性と強度を発揮する繊維強化プラスチック成形体を得ることができる。そして、本発明の繊維強化プラスチック成形体は上述のように構成されるため、これによれば優れた不燃性と強度を向上させることができ、そしてこれを用いる住宅機器、家具、建材、自動車、船艇、飛行機、スポーツ用品、モニュメントや擬岩等の構造物、その他ＦＲＰ製品の不燃性および強度を向上させ、用途を拡大することができる。
【００１０】
たとえば、一般木造住宅・鉄筋コンクリート住宅・プレハブ建築物、ブロック塀、重要文化財・世界遺産・神社仏閣等の文化的建築物の各修復・補強にも用いることができる。従来行われてきた建築物の金属補強方法と比べて、施工箇所における自由度が大きく、施工時間を短縮化し、およびコストを低減することができる。
【００１１】
また成形体の一つである擬岩としては、広告ディスプレイ・広告塔、間仕切り、装飾、建築物リフォーム用外壁材・内装材、エクステリア、バルコニーのドレスアップ等にも用いることができる。
【００１２】
また、本発明繊維強化プラスチック成形用組成物によれば、従来のＦＲＰと比べて微細な凹部成形、曲面成形が可能となり、製品開発、施工可能範囲を拡大することができる。
【００１３】
さらに、本発明繊維強化プラスチック成形用組成物によれば、熱が発生する、もしくは熱の発生し得る、あるいは熱の発生時における安全性の確保が要求される様々な部品・製品の製造に用いることができ、ＦＲＰの用途をさらに拡大することができる。たとえば、煙突、ヘルメット、ロボットのボディー、宇宙船、人工衛星、防災器具、家具、熱を持つ電器部品などの保護カバー、耐火金庫等に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明についてより詳細に説明する。
本発明の繊維強化プラスチック成形用組成物の主要な要素の一つたるカルシウム化合物含有材料としては、貝殻を原料とした貝殻粉末または貝殻を原料としたロックウールを用いることができる。これに関わらず、たとえば鉱物石灰石を用いることも可能である。貝殻由来材料としては、該貝殻粉末または貝殻を原料としたロックウールのいずれか一方を用いることもできるが、その両者を用いることもできる。両者を用いることにより、不燃性および強度を向上させることができる。
【００１５】
貝殻粉末は、貝殻を原料としてこれを脱塩処理し粉砕し不純物を除去した貝殻粉末であり、粉砕等の処理条件やサイズには特に限定されずに用いることができるが、特定の処理条件やサイズのものを単独でまたは複合的に用いることとすることもできる。
【００１６】
本発明の繊維強化プラスチック成形用組成物は、前記熱硬化性樹脂材料１００重量部に対して、前記貝殻粉末を１５〜３０重量部、および貝殻を原料としたロックウールを３〜１０重量部含むものとすることができるが、より好ましくは、前記貝殻粉末を１８〜２８重量部、および貝殻を原料としたロックウールを４〜８重量部含むものとすることができる。
【００１７】
また本発明の繊維強化プラスチック成形用組成物は、前記熱硬化性樹脂材料１００重量部に対して、前記貝殻粉末および貝殻を原料としたロックウールを、合わせて２０〜４０重量部含むものとすることができるが、より好ましくは、前記熱硬化性樹脂材料１００重量部に対して、前記貝殻粉末および貝殻を原料としたロックウールを合わせて２５〜３５重量部含むものとすることができる。
【００１８】
本発明の繊維強化プラスチック成形用組成物に用いる前記貝殻粉末およびロックウールの原料貝としては、ホタテガイを始めとして、カキ、シジミ、アサリ、ハマグリ、ホッキ、アカガイ等の二枚貝を、好適に用いることができる。特にホタテガイ、カキ等の貝殻は、従来より産業廃棄物として問題とされているものであり、本発明はその有効なる処理策としても価値を有する。
【００１９】
本発明の繊維強化プラスチック成形用組成物には、難燃化剤として、金属水酸化物または金属酸化物の少なくともいずれか一方を用いることができる。金属水酸化物として水酸化アルミニウム、金属酸化物として三酸化アンチモン、および塩化パラフィンを併せ用いることにより、良好な難燃性を得ることができる。これら三種を用いる場合の量は、たとえば、前記熱硬化性樹脂材料１００重量部に対して、水酸化アルミニウム３０〜５０重量部、酸化アンチモン７．５〜１２．５重量部、塩化パラフィン１５〜２５重量部とすることができる。より好ましくは、水酸化アルミニウム３５〜５５重量部、酸化アンチモン８．５〜１１．５重量部、塩化パラフィン１７．５〜２２．５重量部とすることができる。
【００２０】
本発明の繊維強化プラスチック成形用組成物には、強化材としてガラスチップを含ませることができる。これにより、ガラスマット、ガラスロービング、ガラスクロスといったガラス繊維製品を用いずにＦＲＰを成形することができる。ガラスチップのサイズ、ガラス種類、量については特に限定されないが、量はたとえば、２〜２０重量部、好ましくは８〜１３重量部とすることにより、不燃性と強度を備えた本発明繊維強化プラスチック成形用組成物を構成することができる。
【００２１】
以上説明した繊維強化プラスチック成形用組成物により、不燃性と強度に優れた繊維強化プラスチック成形体を形成することができる。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明の実施例について説明する。
＜実施例１＞
下記仕様により、繊維強化プラスチック成形用組成物を構成した。
ポリエステル樹脂    ５００ｇ（大日本インキ化学（株）製ＬＰ−９２１−ＮＳ（商標名：ポリライト（登録商標））
塩化パラフィン      １００ｇ（味の素ファインテクノ（株）製ＥＭＰＡＲＡ７０８）
水酸化アルミニウム  ２００ｇ（アルコア化成（株）製Ｂ−３０８）
三酸化アンチモン      ５０ｇ（三国製錬（株）製ＭＳＡ特級９９．５％）
ロックウール          ３０ｇ（大平洋金属（株）製パムコファイバー）
ホタテガイ貝殻粉末  １００ｇ（（株）シェルサンド製シェルパウダー  微粒）
ホタテガイ貝殻粉末  ５５０ｇ（（株）シェルサンド製シェルパウダー  中目）
ガラスチップ          ５５ｇ（日東紡（株）製チョップドストランド）
【００２３】
ここで、ホタテガイ貝殻粉末は、原料貝殻を屋外に載置して塩分を除去し、これを粉砕処理し、さらに不純物を除去したものであり、その成分および特性は下記のとおりである。
窒素          ０．１３（重量％  以下も同じ）
リン酸        ０．１１
カリウム      ０．０１
マグネシウム  ０．１５
ケイ酸        ０．３３
カルシウム    ５４．１７
アルカリ性    大
また、「微粒」のサイズは、径１ｍｍ以下、「中目」のサイズは、径１〜２ｍｍである。
【００２４】
また、用いた貝殻由来のロックウールは、ホタテガイ貝殻を原料として製造された石綿である。
【００２５】
上記組成物と下記硬化剤を用いて、パネル状のＦＲＰ成形体を形成した。
硬化剤  １０ｇ（日本油脂（株）製パーメリックＮ）
組成物と硬化剤を合わせた全体重量は１０５７ｇであるが、これらを用いて通常の方法に従い処理したところ、約１０００ｇのＦＲＰ成形体が得られた。また、完全に硬化した後の重量は、約３０％軽量となった。得られたＦＲＰ成形体は、従来のものと比較して、５５０℃以上の温度条件下においても発火せず、不燃性が向上していた。また、強度も従来のものに劣らなかった。さらに、本発明組成物はガラスマットを使用しなくても相当強度のＦＲＰ成形体が得られることが示された。
【００２６】
＜実施例２＞
実施例１の組成物および硬化剤の他に、ガラスマット（日東紡（株）製チョップストランドマット）、ロービングクロスマットを用いてＦＲＰを積層形成させたところ、これも実施例１同様の不燃性と強度を示した。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の繊維強化プラスチック成形用組成物および繊維強化プラスチック成形体によれば、不燃性と強度の優れた住宅機器、家具、建材、自動車、船艇、飛行機、スポーツ用品、モニュメントや擬岩等の構造物を得ることができる。たとえば、一般木造住宅・鉄筋コンクリート住宅・プレハブ建築物、ブロック塀、重要文化財・世界遺産・神社仏閣等の文化的建築物の各修復・補強での利用、広告ディスプレイ・広告塔、間仕切り、装飾、建築物リフォーム用外壁材・内装材、エクステリア、バルコニーのドレスアップ等への利用が可能である。
【００２８】
また、熱が発生する、もしくは熱の発生し得る、あるいは熱の発生時における安全性の確保が要求される様々な部品・製品、たとえば、煙突、ヘルメット、ロボットのボディー、宇宙船、人工衛星、防災器具、家具、熱を持つ電器部品などの保護カバー、耐火金庫等に用いることができ、ＦＲＰの利用分野を大いに拡大することができ、産業上極めて有用な発明である。