(57)【要約】【課題】トップコート樹脂を十分に硬化させ所望の表面性能、中でも優れた難燃性を発現させるようにしたＦＲＰ成形品とその製造方法を提供する。【解決手段】表面保護層を有するＦＲＰ成形品であって、表面保護層は、最外層と、該最外層の内側にある内層とで構成される複数の層のトップコート樹脂層からなり、最外層のみにワックスまたはパラフィンが含まれており、かつ、最外層はワックスまたはパラフィンで被覆されるように構成されていることを特徴とするＦＲＰ成形品、およびその製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面保護層を有するＦＲＰ成形品であって、前記表面保護層は、最外層と、該最外層の内側にある内層とで構成される複数の層のトップコート樹脂層からなり、前記最外層のみにワックスまたはパラフィンが含まれており、かつ、前記最外層は前記ワックスまたはパラフィンで被覆されるように構成されていることを特徴とするＦＲＰ成形品。
【請求項２】
前記トップコート樹脂層を形成する樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂またはビニルエステル樹脂のいずれかを主成分とする、請求項１に記載のＦＲＰ成形品。
【請求項３】
前記トップコート樹脂層には無機系難燃剤が含まれている、請求項１または２に記載のＦＲＰ成形品。
【請求項４】
前記無機系難燃剤が水酸化アルミニウムからなる、請求項３に記載のＦＲＰ成形品。
【請求項５】
前記最外層には、前記内層に含まれる水酸化アルミニウムに対して、６５〜１００％の水酸化アルミニウムが含まれている、請求項４に記載のＦＲＰ成形品。
【請求項６】
前記ワックスまたはパラフィンの融点が５０〜８０℃の範囲内にある、請求項１〜５のいずれかに記載の保護層。
【請求項７】
前記最外層には、スチレンが２５〜３５重量％含まれている、請求項１〜６に記載のＦＲＰ成形品。
【請求項８】
前記トップコート樹脂層における前記最外層と前記内層の厚さの比が、１：５〜１：１の範囲内にある、請求項１〜７に記載のいずれかに記載のＦＲＰ成形品。
【請求項９】
複数の層からなる表面保護層を形成するＦＲＰ成形品の製造方法であって、少なくとも、表面保護層を形成する前のＦＲＰ成形品に、表面保護層の内層を形成するトップコート樹脂を塗布する工程、表面保護層の最外層を形成するトップコート樹脂にワックスまたはパラフィンを配合する工程、内層を形成するトップコート樹脂を塗布した後、０〜４８時間の範囲内に、最外層を形成するトップコート樹脂を塗布する工程を有することを特徴とするＦＲＰ成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トップコート樹脂層からなる表面保護層を有するＦＲＰ成形品およびその製造方法に関し、とくに、トップコート樹脂の十分な硬化を可能にするとともに、表面保護層に優れた難燃性を付与可能なＦＲＰ成形品およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ハンドレイアップ法等で成形されるＦＲＰ成形品の表面に、トップコート樹脂層などの表面保護層を形成したものが知られている。トップコート樹脂として主に使用される不飽和ポリエステル樹脂は、空気中の酸素と接触すると重合阻害を起こし、十分な硬化が得られないことが、一般的に知られている。
【０００３】
そのため、トップコート樹脂にワックスやパラフィンなどを添加し、トップコート樹脂層の表面にワックスやパラフィンの被膜を形成させることにより、トップコート樹脂を空気中の酸素から遮断し、トップコート樹脂を十分に硬化させるようにしている。
【０００４】
ところが、とくに高温条件下の場合には、ワックスやパラフィンの被膜形成が不十分なままトップコート樹脂の硬化が始まるため、ワックスやパラフィンの被膜による空気遮断効果が十分に得られず、トップコート樹脂の十分な硬化が得られないという問題があった。とくに、トップコート樹脂層に難燃性を付与する場合には、水酸化アルミニウムなどの難燃剤を添加するが、難燃剤を添加することによってトップコート樹脂の粘度が上昇するため、トップコート樹脂中のワックスやパラフィンが樹脂層の表面に浮いてきにくくなり、ワックスやパラフィンの被膜形成が不十分となってトップコート樹脂が重合阻害を起こし、トップコート樹脂の十分な硬化が得られないという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明の課題は、表面保護層を構成するトップコート樹脂層の表面に、トップコート樹脂中に難燃剤を添加する場合にあっても、ワックスやパラフィンの被膜が形成されるようにして、トップコート樹脂を十分に硬化させ所望の表面性能を発現させるようにした、中でも優れた難燃性を発現させるようにしたＦＲＰ成形品とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係るＦＲＰ成形品は、表面保護層を有するＦＲＰ成形品であって、前記表面保護層は、最外層と、該最外層の内側にある内層とで構成される複数の層のトップコート樹脂層からなり、前記最外層のみにワックスまたはパラフィンが含まれており、かつ、前記最外層は前記ワックスまたはパラフィンで被覆されるように構成されていることを特徴とするものからなる。
【０００７】
このトップコート樹脂層を形成する樹脂は、例えば、不飽和ポリエステル樹脂またはビニルエステル樹脂のいずれかを主成分とする樹脂からなる。
【０００８】
また、本発明に係るＦＲＰ成形品においては、表面保護層に難燃性を持たせるために、上記トップコート樹脂層に無機系難燃剤が含まれている形態とすることができる。無機系難燃剤としては、例えば水酸化アルミニウムを使用できる。この場合、上記最外層には、上記内層に含まれる水酸化アルミニウムに対して、より少ない量、例えば、６５〜１００％の水酸化アルミニウムが含まれている配合形態とすることが好ましい。
【０００９】
また、本発明に係るＦＲＰ成形品においては、最外層の表面にワックスまたはパラフィンの被膜を容易に形成させるために、最外層に添加されるワックスまたはパラフィンの融点が５０〜８０℃の範囲内にあることが好ましい。
【００１０】
また、上記最外層には、スチレンが２５〜３５重量％含まれている形態を採ることもできる。
【００１１】
また、上記トップコート樹脂層における上記最外層と上記内層の厚さの比としては、１：５〜１：１の範囲内にあることが好ましい。本発明では、トップコート樹脂層の最外層のみに空気遮断のための被膜形成用のワックスまたはパラフィンが含まれており、主として空気遮断性能を持たせるための最外層と、主として他の要求性能、例えば難燃性を持たせるための内層とを効率よく機能分離できるので、表面保護層全体としての厚さを必要最小限に抑えることが可能になる。それぞれの層の要求機能を満足させつつ、全体としての厚さを効率よく必要最小限に抑えるために、上記厚さの比とすることが好ましい。また、上記厚さの比とすることで、効率よく所望の難燃性を得ることもできる。
【００１２】
本発明に係るＦＲＰ成形品の製造方法は、複数の層からなる表面保護層を形成するＦＲＰ成形品の製造方法であって、少なくとも、表面保護層を形成する前のＦＲＰ成形品に、表面保護層の内層を形成するトップコート樹脂を塗布する工程、表面保護層の最外層を形成するトップコート樹脂にワックスまたはパラフィンを配合する工程、内層を形成するトップコート樹脂を塗布した後、０〜４８時間の範囲内に、最外層を形成するトップコート樹脂を塗布する工程を有することを特徴とする方法からなる。この方法により、上述の本発明に係るＦＲＰ成形品をより確実に効率よく製造することが可能である。
【００１３】
上記のような本発明に係るＦＲＰ成形品においては、表面保護層を構成するトップコート樹脂層を複数の層から形成し、そのうちの最外層のみにワックスまたはパラフィンを含有させるので、トップコート樹脂層全体に含有させる場合に比べて、最外層の表面にワックスまたはパラフィンの被膜が形成されやすくなる。その結果、ワックスまたはパラフィンの被膜によるトップコート樹脂と空気中の酸素との間の遮断性能が向上され、それによってトップコート樹脂が容易に十分に硬化されるようになる。
【００１４】
また、トップコート樹脂層を複層化したことで、とくに、下層（内層）には上層（最外層）よりも難燃剤を多量に配合して優れた難燃性機能を持たせ、また、最外層については、難燃剤量を減らして樹脂の粘度上昇を抑えワックスやパラフィンが樹脂表面に浮き上がってきやすくすることで、ワックスやパラフィンの被膜を確実にかつ容易に形成してトップコート樹脂の硬化性を改良することができる。また、この場合の最外層のトップコート樹脂に対しては、例えばスチレン量を２５〜３５重量％にすることにより、燃燃試験時の着火遅延および着炎の広がりを抑制することが可能となる。
【００１５】
さらに本発明に係るＦＲＰ成形品の製造方法においては、とくに内層を形成するトップコート樹脂の塗布から最外層を形成するトップコート樹脂の塗布までの塗り継ぎ時間を０〜４８時間の範囲内とすることにより、高温条件（例えば、３５℃程度）下における塗布の場合にあっても内層の硬化度が大きく進む前に最外層を塗布することになるので、最外層でのワックスまたはパラフィンの被膜形成による硬化度の改善効果を最外層を通して内層まで及ぼすことが可能になり、かつ、内層と最外層との間の密着性も問題のないレベルに維持することができ、複数のトップコート樹脂層からなる表面保護層を容易に形成できるようになる。その結果、ワックスまたはパラフィンの被膜形成によりトップコート樹脂層全体の十分な硬化をはかりつつ、短時間のうちに比較的低コストで所望の表面保護層を形成することが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る表面保護層を有するＦＲＰ成形品およびその製造方法によれば、トップコート樹脂を複層化し、最外層のみにワックスまたはパラフィンを含有させて容易に効率よく空気遮断のための被膜を形成できるようにしたので、トップコート樹脂層を十分に硬化させることが可能になる。とくに難燃性ＦＲＰ成形品とする場合には、トップコート樹脂を複層化したことで、容易に、内層には難燃剤を多量に配合して十分に高い難燃性機能を持たせ、同時に、最外層においては、ワックスやパラフィンの被膜形成を容易にするために、難燃剤量を減らしトップコート樹脂の粘度上昇を抑えてトップコート樹脂の硬化性を改良することができる。その結果、表面保護層を構成するトップコート樹脂の十分な硬化を達成しつつ、目標とする表面性能を有する、中でも表面性能として優れた難燃性を有するＦＲＰ成形品を得ることができる。また、比較的高温条件下での樹脂塗布の場合にあっても、問題なく目標とする効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の望ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の一実施態様に係るトップコート樹脂層４を持つＦＲＰ成形品１を示している。図１（ａ）は、トップコート樹脂を塗布した直後の状態を示しており、図１（ａ）に示すように、トップコート樹脂層４は、ＦＲＰ成形品１の上に内層２を形成した後、最外層３のトップコート樹脂のみにワックスまたはパラフィン５を含ませ、最外層３を形成する。
【００１８】
図１（ｂ）は、トップコート樹脂が硬化する状態を示しているが、トップコート樹脂層４が形成された後、最外層３のみに含まれるワックスまたはパラフィン５がトップコート樹脂層４の表層に浮き上がり、被覆層６を形成する。このワックスまたはパラフィン５からなる被覆層６によって、トップコート樹脂層４の表面は空気から遮断され、高い硬化特性を得ることが可能となる。
【００１９】
製造コストを考えると内層は単層とする方が好ましいが、複層とすることもできる。例えば図２に示すように（図２（ａ）はトップコート樹脂を塗布した直後の状態、図２（ｂ）はトップコート樹脂が硬化する状態を、それぞれ示している）、内層２を複数の内層２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅから構成することも可能である。
【００２０】
トップコート樹脂層４における各層の塗布方法としては、刷毛塗り法やスプレー法などが挙げられるが、製造コストや外観上の品質を考慮すると、スプレー法が好ましい。なお、ＦＲＰ成形品１の形状や種類等について特に限定されず、例えばＦＲＰ製防音壁、その他のＦＲＰ成形品等が挙げられる。
【００２１】
トップコート樹脂に使用する樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられるが、材料コストや成形性などを考慮すると、不飽和ポリエステル樹脂またはビニルエステル樹脂を使用することが好ましい。
【００２２】
ワックスまたはパラフィン５は、その融点を例えば５０〜８０℃の範囲とすることが好ましい。これにより、ワックスまたはパラフィン５自体の特性がトップコート樹脂の硬化熱の影響を受けることを防止し、ワックスまたはパラフィン５の被膜が形成された際に所定の空気遮断性能をより確実に発揮させることが可能となる。なお、最外層３のみに添加するワックスまたはパラフィン５は、融点等が異なる２種類以上のものを同時に使用する方が、より広い外気温に対し安定した空気遮断性能が得られ、それによってより安定したトップコート樹脂の硬化性が得られる。
【００２３】
トップコート樹脂層４は、内層２を形成した後に最外層３を形成するが、内層２と最外層３の密着性能を確保するため、各層を形成する間隔を０〜４８時間の範囲内とすることが好ましい。また、図２に示すように、内層２が複層数となる場合、内層２ａ〜２ｂ、内層２ｂ〜２ｃ、内層２ｃ〜２ｄ、内層２ｄ〜２ｅも同様に０〜４８時間の範囲内で形成することが好ましい。
【００２４】
トップコート樹脂層４には、内層２および最外層３のトップコート樹脂に難燃剤を添加することで難燃性能を付与することが可能である。ここで、難燃剤としては、塩素系、臭素系、リン系、無機系難燃剤などが挙げられるが、環境問題や安全性から、無毒性の無機系難燃剤を使用する必要がある。無機系難燃剤としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、三酸化アンチモンなどが挙げられるが、中でも、安価な水酸化アルミニウムを使用することが好ましい。
【００２５】
無機系難燃剤を添加する場合、トップコート樹脂の粘度が上昇し、被覆層６の形成が妨げられて硬化性が低下する可能性がある。このため、最外層３のみにワックスまたはパラフィン５を添加し、かつ、無機系難燃剤の添加量を内層２よりも少ない量を添加することによって、高い硬化性と要求される難燃性能を両立させることが可能である。要求される難燃性能に応じて無機系難燃剤の添加量を決める必要があるが、例えば、図１に示す最外層３における無機系難燃剤の添加量を、内層２の添加量の６５〜１００％とすることにより、鉄道車両用材料の難燃性試験方法による難燃性を満足し、かつ、図１（ｂ）に示す被覆層６の形成が容易となる。なお、図２に示す内層２が複数層となる場合、最外層３と隣接する内層２ｅのみに無機系難燃剤を添加してもよい。
【００２６】
また、無機系難燃剤を添加したトップコート樹脂に、作業性などを考慮してスチレンを添加することがあるが、この場合、チキソトロピー性が発現して最外層３のトップコート樹脂の粘度が大きくなり、被覆層６の形成が阻害され、難燃性機能の低下のおそれがあるため、最外層３のスチレン量は２５〜３５重量％程度としておくことが好ましい。
【００２７】
トップコート樹脂層４の厚さはＦＲＰ成形品の形状や性能に応じて設定する必要があるが、その内、最外層３と内層２の厚さの比は１：５〜１：１の範囲とすることが好ましい。これにより、トップコート樹脂層４全体として厚さが抑えられる場合にあっても、各層にそれぞれ要求機能を発揮させることが可能になり、難燃性が求められる場合にあっても、最外層３は内層２と比較して無機系難燃剤の添加量を容易に小さくすることができ、高い硬化性と要求される難燃性能を両立することができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明に係るＦＲＰ成形品およびその製造方法は、トップコート樹脂層からなる表面保護層を有するあらゆるＦＲＰ成形品に適用可能であり、とくに、難燃性が要求される表面保護層を有するＦＲＰ成形品に好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施態様に係る表面保護層を有するＦＲＰ成形品の概略部分断面図であり、図１（ａ）はトップコート樹脂を塗布した直後の状態、  図１（ｂ）はトップコート樹脂が硬化する状態を示している。
【図２】本発明の別の実施態様に係る表面保護層を有するＦＲＰ成形品の概略部分断面図であり、図２（ａ）はトップコート樹脂を塗布した直後の状態、  図２（ｂ）はトップコート樹脂が硬化する状態を示している。
【符号の説明】
【００３０】
１  ＦＲＰ成形品
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ  内層
３  最外層
４  トップコート樹脂層
５  最外層のトップコート樹脂に含まれるワックスまたはパラフィン
６  ワックスまたはパラフィンで形成される被覆層
【図１】
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【図２】
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