JP2002361804A - シート状補強材及びその製造方法 - Google Patents

シート状補強材及びその製造方法

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JP2002361804A JP2002086437A JP2002086437A JP2002361804A JP 2002361804 A JP2002361804 A JP 2002361804A JP 2002086437 A JP2002086437 A JP 2002086437A JP 2002086437 A JP2002086437 A JP 2002086437A JP 2002361804 A JP2002361804 A JP 2002361804A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 施工性に優れ、各種の基材に対して接着不良
が充分に抑制されて接着強度や耐久性等を向上させるこ
とができ、しかも、平面だけでなく三次元の曲面や凹凸
面等にも充分に追従して多様な用途に対応しうる柔軟な
シート状補強材を製造時に生じる不具合を解消して提供
する。 【解決手段】 保護層及び光硬化性成形材料層を構造と
して持つシート状補強材であって、該光硬化性成形材料
層は、光硬化性樹脂を含有するコンパウンド(1)、並
びに、補強繊維(2)から形成されてなり、該コンパウ
ンド(1)の40℃における粘度が、50〜4000P
a・sであるシート状補強材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シート状補強材及
びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光硬化性成形材料層を構造として持つシ
ート状補強材は、硬化前は柔軟性を有することから、任
意のサイズや形状に加工することができたり、加工した
ものを基材に施工したりすることが容易にできるもので
あり、また、光硬化後は繊維強化プラスチックと同等の
優れた機械的、化学的、電気的特性等の基本性能を有す
るものである。特に、基材のワレやクラックの補修を目
的として、感光性という施工しやすい補強材であること
もあって非常に有用な材である。本発明のシート状補強
材は、より具体的には、各種補修、補強用に用いられる
シート状補強材である。
【0003】ところで、上記の光硬化性成形材料層を構
造としてもつシート状補強材は、各種の建造物、機械
類、自動車、船舶、家庭用品等における構造部材、配管
類、ライニング材等を補強するためや補修するための補
強材として用いることができるものであるが、平面に用
いることができるだけでなく、三次元の曲面や凹凸面或
いはたて面等に充分に追従することができれば、より多
様な用途に対応しうることになる。また、平面に対して
であっても、基材との密着性や追従性を考えれば、充分
にやわらかいシート状補強材であることが好ましい。こ
のようなシート状補強材とするためには、柔軟なシート
とすることが考えられるが、一般的にシート状成形材料
の製造では、工業的にはSMC(シートモールディング
コンパウンド)を作製する装置を用いて行われるため、
通常のSMCの製造条件においては、良好な製品外観の
上述のような柔軟な(つまり増粘後のシート状補強材の
粘度が低い)シートを得ることは難しかった。また、従
来公知のこのような光硬化性成形材料層を構造として持
つシート状補強材の組成条件では、安定な低い粘度の
(柔軟な)シート状補強材を得ることが困難であった。
【0004】すなわち、従来の工業的なSMCの製造工
程では、増粘することのできる硬化性樹脂を含むコンパ
ウンドに増粘剤を添加し、ガラス繊維等の補強繊維を添
加し、得られた光硬化性成形材料層をキャリアフィルム
上に形成させ、その後、そのシート状物を巻き取り、そ
の後に得られたシート状物を更に適切に増粘させる熟成
工程が行われていた。このような工程では、柔軟なシー
ト状補強材を得るために、増粘剤の使用量を少なくする
と熟成後のシート状補強材の粘度が低くなり、光硬化性
成形材料層の柔軟性が向上することになるが、通常用い
る増粘剤である二価金属酸化物やその水酸化物の使用量
を少なくする手法だけでは増粘速度が著しく遅くなり、
充分に増粘が行われないままでシートを巻き取ると成形
材料層に含まれる補強繊維が偏在したり、シートにしわ
が生じたり、空気が浸入して気泡が生じたり、又は、光
硬化性成形材料層自体が偏り、均一な状態のシートが得
られないという問題があった。その結果、補修、補強用
のシート状補強材として満足のいく外観で、かつ柔軟性
のあるシート状補強材は得られていなかった。また、イ
ソシアネートを増粘剤として用いる場合にはある程度増
粘速度を速くすることができるが、最終的に得られるシ
ート状補強材の粘度が高くなり過ぎるため、目的に合っ
た柔軟性のあるシート状補強材の増粘剤としては有効で
はなかった。
【0005】また一方、シート状補強材自体に関する技
術としては、例えば、特開昭59−1250号公報に
は、硬化性プリプレグに、硬化性かつ親油性プライマー
を塗布し、次いでその塗布面を鋼板に密着させた後、プ
リプレグ及びプライマーを硬化させるプリプレグの鋼板
への貼付方法が開示されている。また、特開昭63−1
86744号公報には、透明性のシートを片面に積層し
てなる光硬化性プリプレグが開示されている。更に、特
開昭57−99375号公報には、光硬化性成形材料層
を、特定の二塩基酸やオリゴエステルを樹脂骨格中に含
む光硬化性エポキシビニルエステル樹脂を用いて薄鋼板
に接着させ、次いで光照射して硬化させることにより薄
鋼板を補強する方法が開示されている。
【0006】しかしながら、これらの技術で得られたシ
ート状補強材は、基材によっては充分な接着性が確保さ
れないおそれがあり、また、プライマーや接着剤を用い
て施工する必要があるため、施工における作業が煩雑で
あった。
【0007】よって低いコンパウンド粘度であっても、
適正な速い増粘を行うことのできる組成を工夫すること
により、柔軟でかつ外観に優れたシートとすることによ
り、平面に用いることができるだけでなく、三次元の曲
面や凹凸面等に充分に追従して様々な形状の基材に対応
することができる柔軟な光硬化性成形材料層を有し、か
つ基材に対しても良好な接着性を有するシート状補強材
はなかなか得ることができず、該柔軟なシート状補強材
を製造するときに生じる上記の不具合が解消されたシー
ト状補強材を製造する方法が待望されていた。具体的に
は、低いコンパウンド粘度でありながら、増粘剤配合
後、速やかな適切な増粘を達成できる感光性のシート状
補強材の組成等や具体的な増粘工程が待望されていたの
である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑みてなされたものであり、施工性に優れ、各種の基材
に対して接着不良が充分に抑制されて接着強度や耐久性
等を向上させることができ、しかも、平面だけでなく三
次元の曲面や凹凸面等にも充分に追従して多様な用途に
対応しうる柔軟なシート状補強材を、製造時に生じる不
具合を解消して提供することを目的とするものである。
【0009】本発明者らは、上記事実関係を綿密に精査
したうえで鋭意研究を行った結果、シート状補強材の光
硬化性成形材料層を構成する光硬化性樹脂の配合された
コンパウンドの増粘後の粘度を低く特定するための組成
を工夫し、また増粘後の粘度を特定範囲とすることによ
って、平面だけでなく三次元の曲面や凹凸面等にも充分
に追従しうるシートとすることができることを見いだし
た。また、このようなシート状補強材において、光硬化
性樹脂を増粘させる増粘剤として、特定のコハク酸誘導
体を用い、好ましくは、特定のコハク酸誘導体と併せて
二価金属酸化物及び/又は水酸化物を用い、また、これ
らに併せて光硬化性樹脂と充填材や他の添加剤を含むコ
ンパウンドの適切な水分率の含有量を規定し、シートの
製造工程で通常の増粘温度より高い特定温度で上記コン
パウンドを増粘させたりすると、光硬化性樹脂と充填材
が配合されたコンパウンドの増粘速度を速くしつつ、か
つ増粘後の粘度を低くするという相反する物性を達成さ
せることが可能となり、柔軟性の高いシートを製造する
ときに生じる不具合が解消されたシート状補強材が工業
的に好適に製造できることを見いだした。更に、このよ
うに低粘度に設定されたコンパウンドを構成要素とする
柔軟性の高いシート状補強材が、光硬化性成形材料層と
共に粘着層及び離型層を有したり、粘着層も光硬化性で
あったりすると、多様な基材に対して接着力が高くな
り、また硬化層が高い強度及び耐久性に優れたシート状
補強材となり、また施工時に、煩雑なプライマー処理が
不用となり様々な用途に簡便に用いることができること
となる劇的な効果が生じる事実に遭遇し、本発明に到達
したものである。また本発明の別の形態としては、上記
の施工性に優れた柔軟なシートでありながら、更に着色
のための後塗装等を施す必要のない着色性のシート状補
強材も得ることができたのである。
【0010】すなわち本発明は、保護層及び光硬化性成
形材料層を構造として持つシート状補強材であって、上
記光硬化性成形材料層は、光硬化性樹脂を含有するコン
パウンド(1)、並びに、補強繊維(2)から形成され
てなり、上記コンパウンド(1)の40℃における粘度
が、50〜4000Pa・sであるシート状補強材であ
る。
【0011】本発明はまた、保護層及び光硬化性成形材
料層を構造として持つシート状補強材であって、上記光
硬化性成形材料層は、光硬化性樹脂と全炭素数が8〜3
0であるコハク酸誘導体を含有するコンパウンド
(1)、並びに、補強繊維(2)から形成されてなり、
上記コンパウンド(1)の40℃における粘度が、50
〜4000Pa・sであるシート状補強材でもある。
【0012】本発明は更に、上記シート状補強材を製造
する方法であって、60〜100℃の温度で該シート状
補強材を熟成増粘させる工程を含むシート状補強材の製
造方法でもある。以下に本発明を詳述する。
【0013】先ず、本発明のシート状補強材の構成につ
いて説明する。本発明のシート状補強材は、保護層及び
光硬化性成形材料層を含んでなる。本発明における保護
層は、光硬化性成形材料層の光が当てられる面に設けら
れることにより、光硬化性成形材料層の表面における空
気中の酸素による硬化阻害を防止し、また、光硬化性成
形材料層中の重合性不飽和単量体等がシート状補強材か
ら揮散することを抑制して光硬化性成形材料層の硬化を
より確実に行う作用を有する。これにより、光硬化性成
形材料層の表面が充分に硬化されて物性が向上すると共
に、シート状補強材の表面に塗装する場合に塗膜が表層
から剥がれてしまうという不具合を抑制することができ
る。更に、光硬化性成形材料層の表面をより滑らかにす
る作用や臭気を遮断する作用等がある。なお、保護層
は、光硬化性成形材料層の基材側の面に設けられてもよ
く、この場合には光硬化性成形材料層の両面に保護層が
設けられることが好ましい。
【0014】本発明のシート状補強材はまた、光硬化性
成形材料層の保護層がある面の他の面上に、内側から粘
着層及び離型層をこの順に構造として持つことが好まし
い。これにより、光硬化性成形材料層が有する性能を各
種の基材上で充分に発揮することができることになる。
この場合、光が当てられる面の他の片面に粘着層及び離
型層を有することになる。これら保護層、光硬化性成形
材料層、粘着層及び離型層は、シート状又はフィルム状
である層状の材料であり、本発明の効果を奏することに
なる限り、これら以外のシート状又はフィルム状である
層状の材料を各層の間やシート状補強材の外側の面に含
んでいてもよい。これらの層状の材料はそれぞれ単独で
あってもよく、2種以上であってもよい。
【0015】上記シート状補強材は更に、光が当てられ
る面に遮光層を有することが好ましい。このような遮光
層により、シート状補強材の光硬化が防止され、施工時
間を充分に取れ、施工後に遮光層を取り除くことによっ
て光硬化性成形材料層を早く硬化させることができるこ
とになる。なお、遮光のレベルとしては全光線を遮断す
る必要はなく、500nm以下の波長帯における光線透
過率を10%以下になるように調整すれば、シート状補
強材の光硬化を防止する充分な効果を有することとな
る。
【0016】上記シート状補強材の形態としては、
(1)光硬化性成形材料層の片面又は両面に保護層を有
する形態、(2)光硬化性成形材料層の片面に保護層を
有し、他の片面に内側から粘着層及び離型層をこの順に
有する形態、(3)光硬化性成形材料層の片面に内側か
ら保護層及び遮光層をし、他の片面に内側から粘着層及
び離型層をこの順に有する形態、等が挙げられる。
【0017】次に、本発明のシート状補強材を構成する
各層について説明する。本発明における光硬化性成形材
料層は、硬化前はシート状補強材を充分に加工や施工す
ることができる可塑性や柔軟性を有し、硬化後は充分な
曲げ強度や曲げ弾性率等の強度、耐久性を有し、樹脂や
充填材の種類により、耐候性、耐水性、耐磨耗性、高電
気特性等の充分な基本性能を有する。上記光硬化性成形
材料層は、加工や施工の作業を阻害するような表面のベ
タツキがないものが好ましい。
【0018】上記光硬化性成形材料層は、重合体及び重
合性不飽和単量体を必須とする光硬化性樹脂を含有する
コンパウンド(1)、並びに、補強繊維(2)から形成
されてなる形態があり、また、該光硬化性樹脂と全炭素
数が8〜30であるコハク酸誘導体を含有するコンパウ
ンド(1)、並びに、補強繊維(2)から形成されてな
る形態がある。このような光硬化性成形材料層は、上記
コンパウンドを増粘させたプリプレグシートであること
が好ましい。また、異なる成形材料を積層してなるシー
トであってもよい。また好ましい形態として、上記重合
体は、側鎖に二重結合をもつラジカル重合性重合体やオ
リゴマーが好ましい。
【0019】上記コンパウンド(1)とは、補強繊維
(2)と共に光硬化性成形材料層を構成する材料であ
り、その形態としては、光硬化性樹脂を構成要素とす
る形態、光硬化性樹脂と全炭素数が8〜30であるコ
ハク酸誘導体を構成要素とする形態、光硬化性樹脂、
全炭素数が8〜30であるコハク酸誘導体及び充填材を
構成要素とする形態が挙げられる。また、これらいずれ
の形態においても、所望により他の添加剤(硬化剤や低
収縮剤やカップリング剤、離型剤等)が配合されていて
もよく、中でも、後述するように硬化剤が配合されてい
ることが光硬化させるために好ましく、また、増粘剤が
配合されていることが好ましい。これらの形態におい
て、光硬化性樹脂と共に他の構成要素を含む場合には、
樹脂混合溶液となる。このようなコンパウンド(1)に
おいて、の形態では、透明性に優れた光硬化性成形材
料層が形成されることになる。また、の形態では、全
炭素数が8〜30であるコハク酸誘導体を含むことによ
り、コンパウンド(1)の粘度を低く調整することが容
易となると共に、速増粘効果が得られることになり、適
切なガラス繊維等の補強繊維の分布状態をできるだけ保
存して柔軟性の高い光硬化性成形材料層を形成すること
が容易となる。更に、の形態では、上記の形態と同
様の効果が得られるうえ、よりコンパウンド(1)の粘
度を調整しやすくなり、また、充填材により光硬化性成
形材料層が補強され、光硬化後の強度を向上することが
可能となる。
【0020】本発明のシート状補強材では、上記コンパ
ウンドの40℃における粘度が、50〜4000Pa・
sである。すなわち本発明のシート状補強材を形成する
光硬化性成形材料層を構成する光硬化性樹脂を必須とす
るコンパウンドの粘度が、硬化前の光硬化性成形材料層
中において上記の範囲内となるように設定されることに
なる。この粘度は、シート状補強材を増粘させる場合に
は増粘後におけるコンパウンドの粘度を意味することに
なる。なお、この粘度は、増粘剤を配合したコンパウン
ドをサンプリングし、シート状補強材と同じ条件で熟成
させた後所定の温度にして、ヘリパス粘度計を用いて測
定する。この40℃における粘度が、50Pa・s未満
であると、シート状補強材が柔らか過ぎて加工しにくく
なり、また、後述するように製造しても不具合がないよ
うに製造することができないおそれがある。40℃にお
ける粘度が、4000Pa・sを超えると、平面だけで
なく三次元の曲面や凹凸面等にも充分に追従しうる柔軟
性を有しないこととなる。より確実に製造時に不具合が
生じることを抑制し、また、多様な用途に対応しうる柔
軟なシート状補強材とするためには、同様に40℃にお
ける粘度が、70〜3000Pa・sであることが好ま
しい。より好ましくは、100〜2000Pa・sであ
り、更に好ましくは、200〜1000Pa・sであ
り、最も好ましくは、250〜800Pa・sである。
なお、本発明のシート状補強材にあっては、コンパウン
ドを増粘させて、上記の所定の粘度になるようにコント
ロールし、シート状補強材を得ることが好ましい形態で
ある。
【0021】本発明のシート状補強材は、保護層及び光
硬化性成形材料層を構造として持つシート状補強材であ
って、該光硬化性成形材料層は、光硬化性樹脂と必要に
応じて全炭素数が8〜30であるコハク酸誘導体及び充
填材を含有するコンパウンド(1)、並びに、補強繊維
(2)から形成されてなるシート状補強材である。
【0022】上記光硬化性成形材料層を構成する光硬化
性樹脂は、重合体及び重合性不飽和単量体を必須とする
光硬化性樹脂であることが好ましい。更に好ましくは、
上記重合体はラジカル重合性二重結合を有している。光
硬化性樹脂、充填材及び全炭素数が8〜30であるコハ
ク酸誘導体を含むコンパウンドを100重量%として光
硬化性樹脂の量は、好ましくは、20〜95重量%であ
る。より好ましくは、30〜80重量%、更に好ましく
は、30〜70重量%である。この配合される光硬化性
樹脂を基準にして、各種添加剤の含有量を、適宜設定す
ることができる。このように光硬化性樹脂と全炭素数が
8〜30であるコハク酸誘導体及び充填材、更に必要に
応じ各種増粘剤が含まれる樹脂混合液を本発明ではコン
パウンドと記す。
【0023】上記光硬化性樹脂としては、成形材料とし
て用いることができる光硬化性の樹脂であれば特に限定
されず、ラジカル重合性重合体と重合性不飽和単量体か
らなる樹脂である。例えば、ラジカル重合性樹脂とし
て、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂(エ
ポキシアクリレート樹脂)、ポリエステル(メタ)アク
リレート樹脂、架橋性(メタ)アクリルシラップ、ジア
リルフタレート樹脂等が挙げられる。これらは単独で用
いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中で
も、シート状補強材の加工性や施工性が向上すること、
硬化物が充分な基本性能(耐水性や耐薬品性や強度)を
有することから、この中でアルコール成分と多塩基酸を
縮合反応させることによって得られる光硬化性樹脂が好
ましく、具体的には不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ
アクリレート樹脂が好ましい。さらに具体的には不飽和
ポリエステル樹脂が好ましい。より好ましくは、耐候性
が向上することから、シクロヘキサン環を有する多塩基
酸及び/又は多価アルコールを必須としてなる不飽和ポ
リエステルを用いることである。また上記架橋性(メ
タ)アクリルシラップとは、側鎖にラジカル重合性の二
重結合を有する(メタ)アクリル重合体からなるシラッ
プである。
【0024】上記不飽和ポリエステル樹脂としては特に
限定されず、例えば、酸成分と、アルコール成分とを縮
合させて得られる重量平均分子量(Mw)が数百〜数万
程度の不飽和ポリエステルを重合性不飽和単量体に溶解
してなるラジカル重合性樹脂等が挙げられる。不飽和ポ
リエステルに用いる酸成分としては特に限定されず、例
えば、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコ
ン酸、無水イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、無
水シトラコン酸等の不飽和二塩基酸;フタル酸、無水フ
タル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタ
ル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、ハロゲン化無水フタ
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピ
ン酸、セバシン酸、ヘット酸、メチルテトラヒドロ無水
フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸等
の飽和二塩基酸;トリメリット酸、トリメリット酸無水
物、ピロメリト酸、ピロメリト酸二無水物等の三官能以
上の多塩基酸等が挙げられる。これらは単独で用いても
よく、2種以上を併用してもよい。
【0025】上記アルコール成分としては特に限定され
ず、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、
トリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、
1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、
1,6−ヘキサンジオール、ビスフェノールA、水素化
ビスフェノールA、ビスフェノールAのプロピレンオキ
サイド付加物、ビスフェノールAのエチレンオキサイド
付加物等のグリコール;グリセリン、トリメチロールプ
ロパン、ペンタエリスリトール等の三官能以上のアルコ
ール;エチレンオキシド、プロピレンオキシド、エピク
ロルヒドリン等のエポキシド等が挙げられる。これらは
単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0026】上記不飽和ポリエステルにおける酸成分及
びアルコール成分の種類や使用量としては特に限定され
ず、例えば、硬化物に要求される基本性能等に応じて適
宜設定すればよい。上記酸成分のうち5〜100重量%
が不飽和二塩基酸であることが好ましい。また、酸成分
及びアルコール成分を縮合させる方法としては特に限定
されず、例えば、反応温度や反応時間等の反応条件も適
宜設定すればよい。また、ジシクロペンタジエン等のジ
エン化合物、末端官能性ブタジエン−アクリロニトリル
共重合体等のゴム成分等の種々の成分により変性されて
もよい。
【0027】上記ビニルエステル樹脂としては特に限定
されず、例えば、エポキシ樹脂のエポキシ基に、ビニル
系不飽和カルボン酸を付加させて得られるビニルエステ
ルを重合性不飽和単量体に溶解してなるラジカル重合型
樹脂等が挙げられる。上記エポキシ樹脂としては特に限
定されず、例えば、ビスフェノールタイプ、ノボラック
タイプ、環状脂肪族タイプ、エポキシ化ポリブタジエン
タイプ等のものが挙げられる。上記ビニル系不飽和カル
ボン酸としては特に限定されず、例えば、アクリル酸、
メタクリル酸等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で
用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0028】上記ビニルエステルにおけるエポキシ樹
脂、ビニル系不飽和カルボン酸の種類や使用量としては
特に限定されず、硬化物に要求される基本性能等に応じ
て適宜設定すればよい。また、エポキシ樹脂及びビニル
系不飽和カルボン酸を付加重合させる方法としては特に
限定されず、例えば、反応温度や反応時間等の反応条件
も上記と同様に適宜設定すればよい。
【0029】上記ポリエステル(メタ)アクリレート
は、例えば、ポリエステルポリオールと(メタ)アクリ
ル酸との脱水縮合により得られるもので、主鎖骨格にポ
リエステル構造を有し、かつ、分子末端の少なくとも1
つに(メタ)アクリル酸がエステル結合を介して導入さ
れた構造の化合物である。
【0030】上記架橋性(メタ)アクリルシラップとし
ては特に限定されず、例えば、重合性不飽和単量体であ
る(メタ)アクリル酸エステルと、(メタ)アクリル酸
エステルの重合体で側鎖にラジカル重合性の二重結合を
もつ重合体を含んでなる混合物であり、必要に応じて、
(メタ)アクリル酸エステル以外の他の重合性不飽和単
量体を更に含んでなるシラップである。
【0031】上記(メタ)アクリル酸エステルとしては
特に限定されず、例えば、メチル(メタ)アクリレー
ト、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)ア
クリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチル
ヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アク
リレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、グリ
シジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。また、
(メタ)アクリルアミドを用いることもできる。これら
は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。こ
れらの中でも、シート状補強材の硬化物層による基本性
能、外観、安全性等をより一層向上させることができる
ことから、メチルメタクリレート、又は、メチルメタク
リレートを主成分とする(メタ)アクリル酸エステルが
好ましい。
【0032】また上記アクリルシラップを増粘させるた
めには(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸単量体
を用いて酸基を導入することが好ましい。また、導入さ
れた酸基に対して、反応しうる官能基とラジカル重合性
の二重結合をもつ化合物を反応させることで側鎖にラジ
カル重合性の二重結合を導入することができる。例え
ば、アクリル重合体がもつ酸基の場合、グリシジルメタ
クリレートが好適である。またHEMAやHEAを共重
合させ、水酸基を導入しその水酸基に対し不飽和イソシ
アネートを作用させても、ラジカル重合性二重結合を導
入できる。また、水酸基の場合(メタ)アクリル酸やマ
レイン酸等の不飽和カルボン酸単量体を反応させてもよ
い。
【0033】上記(メタ)アクリル酸エステルの重合体
は、(メタ)アクリル酸エステルや必要に応じて他の重
合性不飽和単量体を含んだものを単量体成分として重合
することにより得られ、その重合度としては特に限定さ
れない。また導入される二重結合1個当たりのアクリル
重合体の分子量等も所望される物性により適宜設定する
ことができる。このようにして架橋性アクリルシラップ
を製造することができる。通常はバルク部分重合で製造
される。
【0034】上記光硬化性樹脂におけるラジカル重合性
重合体と重合性不飽和単量体との重量割合としては、硬
化物に要求される基本性能等に応じて適宜設定すればよ
く、特に限定されず、例えば、15/85〜85/15
であることが好ましい。85/15より重合性不飽和単
量体の重量割合が少なくなると、硬化性が劣るおそれが
あり、また、シート状補強材が高い柔軟性を有する材料
とならないおそれがあり、15/85より重合性不飽和
単量体の重量割合が多くなると、光硬化性樹脂と充填材
との樹脂混合溶液の粘度が低くなり過ぎて取り扱いにく
くなり、また、硬化物の強度等の基本性能が劣るおそれ
がある。より好ましくは、30/70〜83/17であ
り、更に好ましくは、40/60〜80/20である。
【0035】上記光硬化性樹脂が二種以上の樹脂を含有
し、混合物となる場合、各々の樹脂の含有量としては特
に限定されない。また、上述したラジカル重合性樹脂以
外のラジカル重合性樹脂を含有してもよい。
【0036】上記重合性不飽和単量体とは、光硬化性樹
脂に含まれるビニルモノマーや架橋剤等の重合性不飽和
結合を有する単量体を意味する。上記重合性不飽和単量
体としては、反応性モノマーであり、硬化時に上記重合
体が有する不飽和基と架橋反応するものであれば特に限
定されず、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビ
ニルトルエン、クロルスチレン、酢酸ビニル、アリルア
ルコール、エチレングリコールモノアリルエーテル、プ
ロピレングリコールモノアリルエーテル、アクリロニト
リル、マレイミド類;アクリル酸、メタクリル酸、クロ
トン酸等の不飽和モノカルボン酸、及び、これら不飽和
モノカルボン酸のモノエステル;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、及び、これら不飽和ジカルボン酸のモノエステル;
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレ
ングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリ
コールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコー
ルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ
(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ
(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ
(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレー
ト;ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリル
イソフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリル
イソシアヌレート等が挙げられる。これらは単独で用い
てもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中で
も、スチレンを含むものを用いることが好適である。
【0037】上記光硬化性樹脂には、硬化剤を含有させ
ることが好ましく、該硬化剤としては、樹脂に光硬化性
を与える光増感剤等が好適である。上記光増感剤として
は特に限定されず、例えば、「表面」、27〔7〕(1
989)山岡、p.548や、「第3回ポリマー材料フ
ォーラム要旨集」(1994)佐藤、IBP18等に記
載の可視光領域に感光性を有する可視光用開始剤等が挙
げられ、このような可視光用開始剤を用いることが好ま
しい。上記光増感剤は単独で用いてもよく、2種以上を
併用してもよい。なお、光増感剤は光硬化剤と呼称され
る場合もあり、本明細書中では、「光増感剤」と「光硬
化剤」との用語を光増感剤に統一して用いる。上記可視
光用開始剤としては、380〜780nmの波長域に感
光性を有する光重合開始剤等であれば特に限定されず、
例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベン
ゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテ
ル、ベンゾインイソブチルエーテル、α−メチルベンゾ
イン、α−フェニルベンゾイン、ベンジル、ジアセチ
ル、アントラキノン、メチルアントラキノン、クロロア
ントラキノン、カンファーキノン、アセトフェノン、ア
セトフェノンベンジル、ジメトキシアセトフェノン、ジ
メトキシフェニルアセトフェノン、ジエトキシアセトフ
ェノン、ベンジルジメチルケトン、ベンゾフェノン、ト
リメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等
のカルボニル化合物;ジフェニルサルファイド、ジフェ
ニルジサルファイド、ジフェニルスルフィド、ジチオカ
ーバメート、メチルチオキサントン等の硫黄原子を有す
る化合物;α−クロロメチルナフタリン等の多縮合環系
炭化水素のハロゲン化物類;アクリルフラビン、フルオ
レセン等の色素類;硝酸ウラニル、塩化鉄、塩化銀等の
金属塩類;p−メトキシベンゼンジアゾニウム、ヘキサ
フルオロフォスフェート、ジフェニルアイオドニウム、
トリフェニルスルフォニウム等のオニウム塩;ジシクロ
ペンタジエニルチタニウム−ジ(ペンタフルオロフェニ
ル)等が挙げられる。また、有機過酸化物/色素系、ジ
フェニルヨードニウム塩/色素、イミダゾール/ケト化
合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物/水素供与
性化合物、メルカプトベンゾチアゾール/チオピリリウ
ム塩、金属アレーン/シアニン色素、特公昭45−37
377号公報に記載のヘキサアリールビイミダゾール/
ラジカル発生剤等の公知の複合開始剤系等も挙げられ
る。
【0038】上記光増感剤は、更に、紫外光領域から可
視光領域まで感光性を有する広領域感光剤を用いること
もできる。このような光増感剤としては、例えば、ビス
(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリ
メチルペンチルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,
6−トリメチルベンゾイル)−メチルフォスフィンオキ
サイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニ
ルホスフィンオキサイド、2,6−ジメトキシベンゾイ
ル−ジフェニルホスフィンオキサイド等のアシルホスフ
ィンオキサイド系化合物等が挙げられる。これらは、市
販品を用いることができ、例えば、Darocur11
73(商品名、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社
製、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパ
ン−1−オン)とビス(2,6−ジメトキシベンゾイ
ル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキ
サイド(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製)と
を75/25(重量比)の割合で混合したイルガキュア
1700(商品名、チバ・スペシャルティー・ケミカル
ズ社製);イルガキュア184(商品名、チバ・スペシ
ャリティー・ケミカルズ社製、1−ヒドロキシ−シクロ
ヘキシル−フェニルケトン)とビス(2,6−ジメトキ
シベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォ
スフィンオキサイド(チバ・スペシャルティー・ケミカ
ルズ社製)とを75/25(重量比)の割合で混合した
イルガキュア1800(商品名、チバ・スペシャルティ
ー・ケミカルズ社製)や50/50(重量比)の割合で
混合したイルガキュア1850(商品名、チバ・スペシ
ャルティー・ケミカルズ社製);イルガキュア819
(商品名、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製、
ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニル
ホスフィンオキサイド);Lucirin TPO(商
品名、BASF社製、2,4,6−トリメチルベンゾイ
ル−ジフェニルホスフィンオキサイド);Darocu
r1173(商品名、チバ・スペシャルティー・ケミカ
ルズ社製、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル
プロパン−1−オン)とLucirin TPOとを5
0/50(重量比)の割合で混合したDarocur4
265(商品名、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ
社製)等を用いることができる。
【0039】上記光増感剤の含有割合としては特に限定
されず、例えば、光硬化性樹脂100重量%に対して
0.01〜10重量%であることが好ましい。0.01
重量%未満であると、光硬化性成形材料層の光硬化性が
劣るおそれがあり、10重量%を超えると硬化物の基本
性能が劣るおそれがある。より好ましくは、0.05〜
8重量%であり、更に好ましくは、0.1〜5重量%で
ある。
【0040】上記光硬化性樹脂はまた、光増感剤と共に
熱硬化剤等を含んでもよく、その場合には、光硬化性成
形材料層が熱硬化性をも有することとなる。上記熱硬化
剤としては特に限定されず、例えば、ベンゾイルパーオ
キサイド、ラウロイルパーオキサイド、メチルエチルケ
トンパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチ
ルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシオクトエー
ト、t−ブチルパーオキシベンゾエート、クメンヒドロ
パーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、ジ
クミルパーオキサイド、ビス(4−t−ブチルシクロヘ
キシル)パーオキシジカーボネート、1,1−ビス(t
−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシク
ロヘキサン等の有機過酸化物;2,2′−アゾビスイソ
ブチロニトリル、2−フェニルアゾ−2,4−ジメチル
−4−メトキシバレロニトリル等のアゾ化合物等のラジ
カル重合開始剤等が挙げられる。上記熱硬化剤の含有割
合としては特に限定されず、例えば、光硬化性樹脂10
0重量%に対して0〜10重量%であることが好まし
い。10重量%を超えると、硬化物の基本性能が劣るお
それがある。より好ましくは、0.01〜8重量%であ
り、更に好ましくは、0.05〜5重量%である。
【0041】上記光硬化性樹脂の他に、他の添加剤とし
て、低収縮化剤、内部剥離剤、連鎖移動剤、重合禁止
剤、紫外線吸収剤、減粘剤、カップリング剤、増粘剤、
増粘助剤、抗菌剤等の添加剤や、ハロゲン系やリン系や
無機系の難燃剤を必要に応じ含むことで本発明のコンパ
ウンドを形成することができる。本発明の光硬化性成形
材料層は、光硬化性樹脂、フィラー、ガラス粒子、フリ
ット以外に必要に応じてこれら添加剤を含んでいてもよ
い。これらはそれぞれ単独で用いてもよく、2種以上を
併用してもよい。この場合、光硬化性を阻害しないよう
に、これらの種類や使用量等を適宜設定して用いること
が好ましい。
【0042】上記低収縮化剤としては特に限定されず、
例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、三次元架橋ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチ
ル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、セルロースブチレート、アセテート(アセチルセル
ロース)、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリカプ
ロラクトン、飽和ポリエステル等の熱可塑性ポリマー等
が挙げられる。上記低収縮化剤の含有割合としては特に
限定されず、例えば、光硬化性樹脂100重量%に対し
て0〜30重量%であることが好ましい。30重量%を
超えると、硬化物の強度等の基本性能が低下するおそれ
がある。より好ましくは、0〜15重量%である。上記
内部離型剤としては特に限定されず、例えば、シリコン
系樹脂やステアリン酸塩等が挙げられる。上記内部離型
剤の含有割合としては特に限定されず、例えば、光硬化
性樹脂100重量%に対して0〜10重量%であること
が好ましい。10重量%を超えると、硬化物の基本性能
が低下するおそれがある。より好ましくは、0〜5重量
%である。
【0043】上記連鎖移動剤としては特に限定されず、
例えば、α−メチルスチレンダイマー;四塩化炭素;t
−ブチルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n
−ドデシルメルカプタン等のアルキルメルカプタン;チ
オフェノール、チオナフトール等の芳香族メルカプタ
ン;チオグリコール酸;チオグリコール酸オクチル、エ
チレングリコールジチオグリコレート、トルメチロール
プロパントリス−(チオグリコレート)、ペンタエリス
リトールテトラキス−(チオグリコレート)等のチオグ
リコール酸アルキルエステル;β−メルカプトプロピオ
ン酸;β−メルカプトプロピオン酸オクチル、1,4−
ブタンジオールジ(β−チオプロピオネート)、ペンタ
エリスリトールテトラキス−(β−チオプロピオネー
ト)等のβ−メクカプトプロピオン酸アルキルエステル
等が挙げられる。上記連鎖移動剤の含有割合としては特
に限定されず、例えば、光硬化性樹脂100重量%に対
して0〜5重量%であることが好ましい。5重量%を超
えると、光硬化性樹脂の硬化性が劣るおそれがある。よ
り好ましくは、0〜2重量%である。
【0044】上記重合禁止剤としては特に限定されず、
例えば、p−t−ブチルカテコール、p−メトキシフェ
ノール、ヒドロキノン、p−ベンゾキノン、クロラニ
ル、m−ジニトロベンゼン、ニトロベンゼン、p−フェ
ニルジアミン、硫黄、ジフェニルピクリルヒドラジル、
ジ−p−フルオロフェニルアミン、トリ−p−ニトロフ
ェニルメチル等が挙げられる。上記重合禁止剤の含有割
合としては特に限定されず、例えば、光硬化性樹脂10
0重量%に対して0〜5重量%であることが好ましい。
5重量%を超えると、光硬化性樹脂の硬化性が劣るおそ
れがある。より好ましくは、0.001〜2重量%であ
る。
【0045】上記紫外線吸収剤としては特に限定され
ず、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系
等の光硬化性樹脂に対して使用することができるものを
用いることができ、また、上記減粘剤及び上記カップリ
ング剤としても特に限定されず、例えば、光硬化性樹脂
に対して使用することができるものを用いることがで
き、これらのそれぞれの含有割合としては特に限定され
ず、例えば、光硬化性樹脂100重量%に対して、0〜
5重量%であることが好ましい。5重量%を超えると、
光硬化性樹脂の硬化性が劣るおそれがある。より好まし
くは、0.05〜2重量%である。
【0046】上記増粘剤としては特に限定されず、例え
ば、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛等の
多価金属酸化物;水酸化マグネシウム、水酸化カルシウ
ム等の多価金属水酸化物;多官能イソシアネート等が挙
げられる。上記増粘剤の使用量としては特に限定され
ず、例えば、多価金属酸化物や多価金属水酸化物の場合
には、光硬化性樹脂100重量%に対して0.1〜10
重量%であることが好ましく、より好ましくは、0.5
〜5重量%である。また、多官能イソシアネート等の場
合には、光硬化性樹脂100重量%に対して1〜30重
量%であることが好ましく、より好ましくは、3〜20
重量%であり、更に好ましくは、5〜15重量%であ
る。上記使用量未満であると、光硬化性樹脂と充填材と
の樹脂混合溶液が増粘しにくくなるおそれがあり、上記
使用量を超えると、樹脂混合溶液が増粘し過ぎるおそれ
がある。更に適切に増粘させる為、増粘剤を用いた光硬
化性成形材料層は一定期間、常温もしくは加温して増粘
反応を進行させる、いわゆる熟成工程を経る。
【0047】本発明では、コンパウンドの粘度を低く調
整するために、全炭素数が8〜30であるコハク酸誘導
体を用いることが好ましい。この場合、多価金属酸化物
や多価水酸化物を増粘剤として用いるときに、増粘調整
剤として用いることが好ましい。このようなコハク酸誘
導体を用いると、多価金属酸化物や多価水酸化物が作用
する、酸−金属塩の反応に基づく増粘形態において、適
当な含水率との相乗効果で速増粘効果が得られることに
なり、適切なガラス繊維等の補強繊維の分布状態をでき
るだけ保存して光硬化性成形材料層を形成することが可
能となる。これにより、ガラス繊維等の偏りがなく、従
来のSMC(シートモールディングコンパウンド)より
も層中にガラス繊維等が適切に分布した光硬化性成形材
料層を形成させることができ、シート状補強材の商品価
値を高めることができる。上記コハク酸誘導体としては
具体的に、例えば、オクチルコハク酸、オクテニルコハ
ク酸、ヘキシルコハク酸、ヘキセニルコハク酸、ノニル
コハク酸、ノネニルコハク酸、デシルコハク酸、デセニ
ルコハク酸、ドデシルコハク酸、ドデセニルコハク酸、
テトラデシルコハク酸、テトラデセニルコハク酸、シク
ロドデシルコハク酸、シクロドデセニルコハク酸、ヘキ
サデシルコハク酸、ヘキサデセニルコハク酸、ヘプタデ
シルコハク酸、ヘプタデセニルコハク酸、オクタデシル
コハク酸、オクタデセニルコハク酸、エイコシルコハク
酸、エイコセニルコハク酸、ジフェニルブテニルコハク
酸、ペンタドデシルコハク酸、ペンタドデセニルコハク
酸、及び、これらの塩等が挙げられる。これらコハク酸
誘導体は、単独で用いてもよく、また、二種類以上を適
宜混合して用いてもよい。なお、コハク酸誘導体の合成
方法は特に限定されるものではない。
【0048】コハク酸誘導体の使用量は、その種類や組
み合わせにもよるが、光硬化性樹脂100重量%に対し
て、0.01重量%〜10重量%の範囲内が好ましく、
1重量%〜10重量%の範囲内がより好ましい。コハク
酸誘導体の使用量が0.01重量%よりも少ない場合に
は、コハク酸誘導体を使用することにより期待される作
用・効果が乏しくなる。つまり、樹脂混合溶液の初期粘
度が高くなり過ぎ、該混合溶液を補強繊維に充分に含浸
させることができなくなるので好ましくない。コハク酸
誘導体の使用量が10重量%よりも多い場合には、樹脂
混合溶液の初期粘度を低い値に抑制することができるも
のの、耐水性等の物性が低下するので好ましくない。
【0049】増粘調整剤の助剤として、増粘速度を高め
る為には、コンパウンド中の含水率が0.1重量%〜
0.8重量%の範囲内であることが好ましい。より好ま
しくは0.12重量%〜0.65重量%の範囲内、更に
好ましくは0.15重量%〜0.6重量%の範囲内とな
るように、その使用量を設定すればよい。つまり、樹脂
混合溶液の水分量は、0.1重量%以上、0.8重量%
以下が好ましく、0.12重量%以上、0.65重量%
以下がより好ましく、0.15重量%以上、0.6重量
%以下が更に好ましい。水分量が0.1重量%未満の場
合には、期待される作用・効果が乏しく好ましくない。
0.8重量%以上では、耐水性等の物性が低下するので
好ましくない。例えば、樹脂混合溶液の水分率を測定
し、上記の所望の全水分率になるように、必要に応じて
水を添加することで調整することができる。水分率はカ
ールフィッシャー水分計を使用し測定することができ、
具体的には、コンパウンド中の含水率が上記の範囲にな
るように必要により水をコンパウンドに添加すればよ
い。本発明のシート状補強材の製造方法として、上記の
範囲で含水率を調整する工程を含むことが好ましい。こ
れらの組み合わせにより本発明のコンパウンドは60℃
〜100℃で増粘反応を進行させると熟成工程を著しく
短縮することが可能となる。なお、上記水分率の測定
は、必要に応じ各種添加材と充填材が配合された樹脂混
合溶液であるコンパウンドに対して行うことが好まし
い。また、増粘剤は、水分率を測定し、水分量を調整し
た後のコンパウンドに対して投入することが好ましい使
用形態である。その後でキャリヤーフィルムに塗布し、
所定量の補強繊維を添加することによって、本発明のシ
ート状補強材を得ることは好ましい実施形態である。
【0050】上記抗菌剤としては特に限定されず、例え
ば、光硬化性樹脂に対して使用することができるものを
用いることができる。上記抗菌剤それぞれの使用量とし
ては特に限定されず、例えば、光硬化性樹脂100重量
%に対して0〜10重量%であることが好ましい。より
好ましくは、0.1〜5重量%である。
【0051】上記光硬化性成形材料層における補強繊維
は、補強材として作用することになり、これにより、樹
脂と補強繊維とが複合化され、光硬化性成形材料層が強
度等の基本性能に優れたものとなる。このような補強繊
維の使用形態としては、例えば、コンパウンド中に補強
繊維を混合する形態;コンパウンドを補強繊維に含浸す
る形態等が挙げられる。
【0052】上記補強繊維としては特に限定されず、例
えば、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミックか
らなる繊維等の無機繊維;アラミド、ポリエステル、ビ
ニロン、フェノール、テフロン(登録商標)等からなる
有機繊維;天然繊維等が挙げられる。また、これらの繊
維の形態としては特に限定されず、例えば、クロス(織
物)状;チョップストランドマット、プリフォーマブル
マット、コンテニュアンスストランドマット、サーフェ
ーシングマット等のマット状;チョップ状;ロービング
状;不織布状等が挙げられる。これらは単独で用いても
よく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ガ
ラス繊維が好ましい。
【0053】上記補強繊維の形状としては特に限定され
ないが、アスペクト比が、長さに対する直径の比とし
て、100以上であることが好ましい。これにより、補
強繊維における光の伝播性が向上して光硬化性成形材料
層の光硬化性を向上することが可能となる。100未満
であると、光硬化性の向上に充分に寄与することができ
ないおそれがあり、より好ましくは、1500以上であ
る。
【0054】上記補強繊維の使用量としては、例えば、
光硬化性樹脂100重量%に対して、5〜100重量%
となるようにすることが好ましい。5重量%未満であっ
ても、100重量%を超えても、硬化物の基本性能が低
下するおそれがある。より好ましくは、10〜65重量
%である。また本発明の光硬化性成形材料層におけるコ
ンパウンド(1)の好ましい含有量は、40〜95重量
%、上記補強繊維の含有量は5〜60重量%である。ま
た、上記コンパウンド(1)に含まれる光硬化性樹脂の
含有量が、20〜95重量%の範囲であることが好まし
い。
【0055】上記光硬化性成形材料層を形成する構成要
素の中で、充填材として特定の充填材を用いることによ
り別の作用効果を発揮することになる。本発明における
充填材は、溶融成形品としたときに、波長400〜50
0nmの平均光線透過率が15〜90%である透明充填
材を含む。このような充填材を用いることにより、シー
ト状補強材の光硬化性を低下させずに着色の効果が得ら
れることになる。波長400〜500nmの平均光線透
過率が15〜90%であるとは、波長400〜500n
mの領域において、平均光線透過率が15〜90%を満
たすことを意味する。平均光線透過率が15%未満であ
ると、光硬化性に著しい低下をもたらすことになり、9
0%を超えると、着色の効果が充分に得られないことに
なる。より好ましくは、波長400〜500nmの平均
光線透過率が25〜70%である。なお、上記充填材
は、後述する補強のために用いる充填材と共に光硬化性
成形材料層を補強する作用を有していてもよい。
【0056】上記光硬化性成形材料層はまた、補強材と
して、光硬化性を阻害しない充填材を含むことが好まし
い。このような充填材としては、成形材料の補強のため
に用いられるものであれば特に限定されず、例えば、水
酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、
硫酸バリウム、アルミナ、クレー、タルク、ミルドファ
イバー、クリストバライト、シリカ(珪砂)、川砂、珪
藻土、雲母粉末、石膏等の無機充填材;有機充填材等が
挙げられる。また、透明性の高いガラス粉末を補強目的
のため用いることもできる。これらは単独で用いてもよ
く、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、硬化
物の機械的特性等の基本性能が向上することから、水酸
化アルミニウムを必須成分とするものであることが好ま
しい。また水酸化アルミニウムを使うと光硬化性成形材
料層に難燃性を付与することができ、好ましい形態であ
る。また、耐摩耗性用途には、クリストバライト、シリ
カ、川砂等が好ましい。また、ガラスパウダー等の透明
性の高い充填材の量は、基本的に、本発明の補強材の光
硬化性には影響しにくいので適宜その添加量は所望によ
り設定することも可能である。
【0057】上記通常の充填材の使用量としては、例え
ば、光硬化性樹脂100重量%に対して0〜300重量
%となるようにすることが好ましい。より好ましくは、
2〜300重量%である。300重量%を超えると、光
硬化性成形材料層の作製における作業性つまり活性エネ
ルギー線による硬化作業性が低下するおそれがある。よ
り好ましくは、30〜280重量%である。更に好まし
くは、50〜200重量%である。本発明の好ましい形
態である、透明充填材を必須とするシート状補強材にあ
っては、透明充填材とそれ以外の通常の充填材を合わせ
て使用することもでき、その場合の充填材の使用量とし
ては、1〜450重量%が好ましい。更に好ましくは、
30〜350重量%である。特に好ましくは、40〜3
00重量%、最も好ましくは、50〜200重量%であ
る。また、得られるシート状補強材の所望の光硬化性や
難燃性や強度等の所望の物性により、透明充填材と、そ
れ以外の通常の充填材の配合比を適宜設定することがで
きる。
【0058】本発明の好ましい形態としては、上記光硬
化性成形材料層におけるコンパウンド(1)の含有量が
40〜95重量%、補強繊維(2)の含有量が5〜60
重量%であり、上記コンパウンド(1)に含まれる光硬
化性樹脂の含有量が20〜95重量%の範囲であり、上
記コンパウンド(1)に含まれる光硬化性樹脂の量を1
00重量%としたときの全炭素数が8〜30であるコハ
ク酸誘導体の含有量が、0.01〜10重量%、更に充
填材の含有量が0〜300重量%である形態が挙げられ
る。また、特に好ましい形態としては、上記光硬化性樹
脂は、ラジカル重合性重合体及び重合性不飽和単量体を
含み、そのうちいずれか1つがカルボキシル基を有して
おり、更に該ラジカル重合性重合体と該重合性不飽和単
量体との重量割合が15/85〜85/15であり、か
つ、上記光硬化性成形材料層におけるコンパウンド
(1)の含有量が40〜95重量%、補強繊維(2)の
含有量が5〜60重量%であり、上記コンパウンド
(1)に含まれる光硬化性樹脂の含有量が20〜95重
量%の範囲であり、上記コンパウンド(1)に含まれる
光硬化性樹脂の量を100重量%としたときの全炭素数
が8〜30であるコハク酸誘導体の含有量が、0.01
〜10重量%及び充填材の含有量が0〜300重量%で
ある形態が挙げられる。これらの形態により、本発明の
シート状補強材が本発明の作用効果をより充分に発揮す
ることになる。また、後述するシート状補強材の製造方
法と相まって、上記コンパウンド(1)の粘度が上記の
範囲内であるシート状補強材を工業的に製造するために
より好適となる。
【0059】上記の特に好ましい形態では、コハク酸誘
導体を用いることにより、多価金属酸化物や多価水酸化
物が作用する、酸−金属塩の反応に基づく増粘形態にお
いて、適当な含水率との相乗効果で速増粘効果が得られ
ることになり、適切なガラス繊維等の補強繊維の分布状
態をできるだけ保存して光硬化性成形材料層を形成する
ことが可能となる。これにより、ガラス繊維等の偏りが
なく、従来のSMCよりも層中にガラス繊維等が適切に
分布した光硬化性成形材料層を形成させることができ、
シート状補強材の商品価値を高めることができる。従っ
て、光硬化性樹脂の増粘速度を速くしつつ、増粘した後
の粘度を充分に低くすることが可能となり、柔軟性の高
いシートを製造するときに生じる不具合を解消して平面
だけでなく三次元の曲面や凹凸面等にも充分に追従しう
るシートを容易に提供することができることとなる。
【0060】上記光硬化性成形材料層は、例えば、上述
した各成分を混合して樹脂混合溶液として補強繊維に含
浸させること即ちSMC(シートモールディングコンパ
ウンド)を作製する方法により得ることができる。この
ような方法としては特に限定されず、例えば、キャリア
フィルム上に樹脂混合溶液を塗布して補強繊維を散布若
しくは積載し、もう一枚のキャリアフィルムに樹脂混合
溶液を塗布したもので挟み込んだり、又は、キャリアフ
ィルム上に補強繊維を散布若しくは積載して樹脂混合溶
液を塗布したりした後、圧着・含浸等し、熟成、増粘さ
せることにより行うことができる。
【0061】上記光硬化性成形材料層の厚みとしては特
に限定されず、例えば、0.1〜10mmであることが
好ましい。0.1mm未満であると、硬化物が充分な強
度を有しないおそれがあり、10mmを超えると、シー
ト状補強材の加工性や施工性が低下し、また、光硬化性
成形材料層の光硬化性が低下するおそれがある。より好
ましくは、0.5〜5mmである。
【0062】本発明における粘着層は、シート状補強材
が用いられる基材において、充分な接着性を有し、か
つ、シート状補強材を充分に施工することができる柔軟
性を有する。上記粘着層により、シート状補強材が基材
への密着性を有し、密着後、光硬化性成形材料層及び粘
着層が形状保持性を有することになる。また、粘着剤そ
のものの強度、硬化後の光硬化性成形材料層との密着
性、基材との密着性により、優れた接着強度を有するこ
とになる。すなわち粘着層は、シート状補強材の硬化前
には、粘着層と光硬化性成形材料層や基材とを密着させ
るために粘着力を有し、シート状補強材の硬化後には、
接着層を形成して光硬化性成形材料層と基材を恒久的に
付着させるための接着力を有するものとなる。
【0063】上記粘着層の形態としては特に限定され
ず、例えば、通常は、支持体を有する粘着剤層により形
成されるフィルム等が挙げられる。また、2種以上のフ
ィルムを積層したものであってもよい。上記支持体と
は、粘着層の形状保持性や強度、取扱性等を向上させる
ために用いられるフィルム状又はシート状である層状の
ものであり、例えば、紙や樹脂材料により形成されるフ
ィルム、天然繊維、合成繊維、無機繊維等の繊維により
形成される織布、不織布、発泡体等が挙げられ、プレス
加工、エンボス加工等を施したものであってもよい。
【0064】上記粘着剤層は、粘着剤を含むものであ
る。上記粘着剤としては特に限定されず、例えば、スチ
レン−ブタジエンゴム、イソブチレンゴム、イソプレン
ゴム、ブチルゴム等の合成ゴムや天然ゴムを主成分とす
るゴム系粘着剤;アクリル樹脂、ポリビニルアルコー
ル、ポリアクリルアミド、ポリビニルメチルエーテル、
スチレン−イソプレンブロック共重合体、スチレン−ブ
タジエンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチ
レンブロック共重合体、エチレン−酢酸ビニル等を主成
分とする合成樹脂系粘着剤等が挙げられる。これらは、
溶剤型、エマルション型、ホットメルト型、水溶性型等
のいずれでもよく、また、単独で用いてもよく、2種以
上を併用してもよい。これらの中でも、アクリル系の粘
着剤が好ましい。
【0065】上記粘着剤は、必要に応じて、粘着付与
剤、可塑剤や、上述した添加剤等を含有してもよい。こ
れらはそれぞれ単独で用いてもよく、2種以上を併用し
てもよい。上記粘着付与剤及び上記可塑剤としては、通
常、粘着剤に用いることができるものであれば特に限定
されず、例えば、粘着付与剤としては、ロジン、テルペ
ン系樹脂等の天然樹脂;クマロンインデン樹脂等の石油
炭化水素系樹脂;フェノール系樹脂;キシレン系樹脂等
が挙げられ、可塑剤としては、プロセスオイル等の石油
系可塑剤;液状ポリイソブチレン、液状ポリブテン等の
液状ゴム系可塑剤;二塩基酸エステル等の樹脂系可塑剤
等が挙げられる。
【0066】上記粘着剤層は、更に、充填材や難燃剤等
を含んでもよい。これらはそれぞれ単独で用いてもよ
く、2種以上を併用してもよい。粘着剤層が充填材や難
燃剤を含むことにより、粘着層の耐熱性や難燃性が向上
することになる。上記充填材としては特に限定されず、
例えば、上述したものを用いることができ、中でも、水
酸化アルミニウムを用いることが好ましい。
【0067】上記難燃剤としては特に限定されず、例え
ば、ハロゲン系難燃剤;リン系難燃剤;無機系難燃剤等
の非ハロゲン系難燃剤等を用いることができる。これら
の中でも環境を汚染しないために非ハロゲン系難燃剤を
用いることが好ましい。上記充填材や上記難燃剤の使用
量としては、例えば、粘着剤100重量%に対して0〜
100重量%となるようにすることが好ましい。より好
ましくは、20〜80重量%である。充填材や難燃剤の
使用量が上記の範囲を超えると、粘着層の密着性等が低
下するおそれがある。
【0068】上記粘着層は、光硬化性を有するものであ
ることが好ましく、その場合には、接着強度をより向上
させることができる。上記粘着層に光硬化性を付与する
方法としては特に限定されず、例えば、粘着剤が上述の
光硬化性樹脂や光増感剤等を含むことによって光硬化性
を付与することが好適である。さらに、光硬化性成形材
料層中に含まれる多官能(メタ)アクリレートやスチレ
ン等の重合性不飽和単量体が粘着層に移行すると、該重
合性不飽和単量体が粘着層の硬化に寄与して、粘着層の
硬化を充分に行うことができることになる。
【0069】上記粘着層に光硬化性を付与するためには
また、粘着層内に光硬化性成形材料層中の重合性不飽和
単量体等を遮断する支持体を有しない形態であることが
好ましい。これにより、粘着層中に浸透した重合性不飽
和単量体が支持体により浸透を阻止されることがないた
め、粘着層全体が一様に重合性不飽和単量体を含有する
構成となって粘着剤と重合性不飽和単量体とが一体化し
て硬化することになり、剛直となって粘着層全体として
接着強度や耐熱性、難燃性、耐久性等が充分となる。こ
のような粘着層を含むシート状補強材は、施工時には充
分な柔軟性を有すると共に、基材への接着時には粘着層
が一様に重合性不飽和単量体により膨潤して基材に対す
る密着性が優れ、また、接着強度が向上して光硬化性成
形材料層と粘着層とのズレや、基材と粘着層とのズレが
生じにくく、かつ基材から剥がれにくいものとなる。ま
た、粘着層全体が一体化して硬化することから、粘着層
中で支持体から剥離するという不具合がない。
【0070】上記の形態においては、例えば、(イ)支
持体を有しない粘着剤層により形成されるフィルム;
(ロ)上記重合性不飽和単量体が浸透する紙や不織布等
の支持体を有する粘着剤層により形成されるフィルム等
の形態が挙げられる。また、これらを積層したものであ
ってもよい。上記(イ)の形態は、トランスファテープ
を用いることができ、粘着剤として、分子量や架橋度を
向上した樹脂を含むものを用いることが好ましく、シー
ト状補強材が基材の表面形状に対する追従性が向上し、
施工が容易となるため、充分な接着強度を安定的に発揮
させることができることになる。また、上記(ロ)の形
態は、粘着層の強度、形状保持性や、シート状補強材の
施工時における切断加工等の作業性が向上することから
好ましい。シート状補強材における基材の表面形状に対
する追従性の点から紙や不織布を用いることが好まし
い。
【0071】上記粘着層の厚みとしては特に限定され
ず、例えば、3μm〜10mmであることが好ましい。
3μm未満であると、シート状補強材の基材に対する接
着不良が抑制されないおそれがあり、10mmを超える
と、シート状補強材の加工性や施工性が低下し、また、
シート状補強材の基本性能が低下するおそれがある。よ
り好ましくは、10μm〜5mmである。
【0072】本発明における離型層は、シート状補強材
が加工される間、粘着層を保護し、粘着層の粘着性を保
ったまま粘着層と離型層とを剥離することができる作用
(離型性)を有し、かつ、シート状補強材を充分に施工
することができる柔軟性を有する。
【0073】上記離型層の形態としては特に限定され
ず、例えば、紙、又は、ポリエチレン、ポリプロピレン
等の上述した樹脂材料により形成されるフィルム;アル
ミ箔等の金属材料により形成されるフィルム等を離型剤
処理したフィルム等が挙げられる。
【0074】上記離型剤としては特に限定されず、例え
ば、シリコン樹脂、フッ素樹脂、ポリエチレンワックス
等の離型性樹脂を主成分とするもの等が挙げられる。こ
れらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよ
い。上記離型剤層の形成は、例えば、フィルム、紙等の
支持体の片面に離型剤を塗布することにより行うことが
できる。これらの場合、塗布前にフィルムの表面をプラ
ズマ処理、コロナ放電処理、薬品処理等してもよい。
【0075】上記離型層の厚みとしては特に限定され
ず、例えば、3〜2000μmであることが好ましい。
3μm未満であると、離型層が充分な離型性を有しない
おそれがあり、2000μmを超えると、シート状補強
材の加工性や施工性が低下するおそれがある。より好ま
しくは、10〜500μmである。
【0076】上記離型層は、遮光層とともに光硬化性成
形材料層の両面を遮光することにより、シート状補強材
の加工性や施工性、接着性等を向上して接着不良を充分
に抑制することができることから、遮光性を有するもの
であることが好ましい。なお、遮光のレベルとしては遮
光層と同じく、全光線を遮断する必要はなく、500n
m以下の波長帯における光線透過率を10%以下となる
ように調整してあれば有効である。上記離型層に遮光性
を付与する方法としては特に限定されず、例えば、遮光
性を有する紙やフィルムを用いることにより行うことが
できる。
【0077】本発明における保護層は、光硬化性成形材
料層の表面における硬化性を向上させたり表面状態を良
好にしたりすると共に、充分に臭気を抑制する作用を有
するものである。本発明のシート状補強材では、このよ
うな保護層を有する場合には、該保護層を有する状態で
光硬化させることが好ましいが、この場合には、保護層
として、光透過性を有するものを用いることになる。こ
のような光透過性を有する保護層としては、例えば、保
護層を樹脂材料により形成されるフィルムとし、該フィ
ルムが顔料等の光透過性を低下させるものを含まない
か、又は、光硬化性成形材料層の光硬化性を阻害しない
程度に含むものを用いることができる。
【0078】本発明における保護層は、シート状補強材
を施工して、光硬化性成形材料層を硬化させた後に剥が
されるものと、シート状補強材の恒久的保護層として剥
がさずに残すものとがある。剥がされるものである場合
は、光硬化性成形材料層に対して離型性を有し、かつ、
シート状補強材を充分に施工することができる柔軟性を
有するものである。
【0079】上記剥がされるものである場合の保護層の
形態としては特に限定されず、例えば、樹脂材料により
形成される臭気遮断フィルムや、これを積層した積層フ
ィルムからなる場合等が挙げられる。
【0080】上記臭気遮断フィルムにおける樹脂材料と
しては、剥がされるものである場合の保護層が光硬化性
成形材料層に含有される重合性不飽和単量体を透過しに
くいものであれば特に限定されず、例えば、ナイロン等
のポリアミド系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート等のポリエステル;ポリ塩化
ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル共重合体、セ
ロハン、ポリビニルアセタール(ビニロン)等が好まし
い。
【0081】上記剥がされるものである場合の保護層
は、臭気遮断フィルムを上記樹脂材料により形成される
フィルムとした場合、光硬化性成形材料層に対する離型
性を有するために、光硬化性成形材料層に対する離型性
を有する離型性フィルムを臭気遮断フィルムに積層させ
た複層フィルムとすることが好ましい。この場合には、
離型性フィルムが光硬化性成形材料層と接する面に位置
することになる。
【0082】上記剥がされるものである場合の保護層は
また、吸湿性がある場合には、臭気遮断フィルムが吸湿
してしわが入ったり反り返ることを抑制するために、湿
気を遮断する作用を有する湿気遮断フィルムを臭気遮断
フィルムの片面又は両面に積層させた複層フィルムとす
ることが好ましい。この場合には、湿気遮断フィルムが
少なくとも光硬化性成形材料層と接する面の他の面に位
置することになる。
【0083】上記離型性フィルムや上記湿気遮断フィル
ムとしては特に限定されず、例えば、ポリエチレンやポ
リプロピレン等の樹脂材料により形成されるフィルム等
が挙げられる。これらの複層フィルムとしては、例え
ば、臭気遮断フィルム及び離型性フィルムを積層したフ
ィルム;湿気遮断フィルム、臭気遮断フィルム及び離型
性フィルムをこの順で積層したフィルム等が挙げられ
る。
【0084】上記剥がされるものである場合の保護層の
形成は、例えば、積層フィルムとする場合、通常の積層
フィルムの作製方法により行うことができる。シート状
補強材の恒久的保護層として剥がさずに残す保護層は、
光硬化性成形材料層の硬化後もその表面にとどまって、
耐候性、耐薬品性等の性能を付与するものである。ま
た、本発明のシート状補強材では、光硬化性成形材料層
が着色されている場合、恒久的保護層を表装材としなく
ても外観性を付与することができるが、着色された光硬
化性成形材料層と相まって外観性を付与するようにして
もよい。
【0085】上記恒久的保護層は、硬化後の成形材料層
との接着性を充分なものとする為、光硬化性成形材料層
に接する恒久的保護層の面は表面処理が施されているこ
とが好ましい。その形態は化学的処理を施したフィルム
や物理的処理を施したフィルム等の形態が挙げられる。
また、これらの表面処理が組み合わされて施されたフィ
ルムを用いることもできる。
【0086】これらの表面処理により、恒久的保護層と
光硬化性成形材料層との接着性が向上して上述した作用
効果が発揮されることになる。化学的処理として、例え
ば、各種薬品処理、酸処理、溶剤処理、カップリング剤
による処理等の処理等が挙げられる。また、物理的処理
として、例えば、機械的粗面化処理、紫外線照射処理、
プラズマ処理、コロナ放電処理、イオンビーム処理等が
挙げられる。これらの中でも、化学的処理や、プラズマ
処理、コロナ放電処理等をフィルムに施すことが好まし
い。
【0087】上記恒久的保護層は、表面処理を施すこと
ができ、またシート状補強材の施工性を損なうことがな
い強度及び柔軟性を有するもので、耐候性や耐薬品性に
優れたものであれば特に限定されず、例えば、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の
ポリエステル、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、
弗化ビニル共重合体等のフッ素樹脂、等が挙げられる。
【0088】上記保護層の厚みとしては特に限定され
ず、例えば、3〜3000μmであることが好ましい。
3μm未満であると、保護層が光硬化性成形材料層の表
面における硬化性を向上させたり表面状態を良好にした
りすることができないおそれがあると共に、充分に臭気
を抑制することができないおそれがある。3000μm
を超えると、シート状補強材の加工性や施工性が低下す
るおそれがある。より好ましくは、10〜500μmで
ある。また、保護層における臭気遮断フィルムの厚みと
しては特に限定されず、例えば、3〜2000μmであ
ることが好ましい。3μm未満であると、保護層が充分
に臭気を抑制することができないおそれがあり、200
0μmを超えると、保護層を複層フィルムとしたとき
に、シート状補強材の加工性や施工性が低下するおそれ
がある。より好ましくは、5〜500μmである。
【0089】本発明における遮光層は、シート状補強材
が加工や施工される間、光硬化性成形材料層が硬化する
ことによりシート状補強材の加工性や施工性が損なわれ
ることがないように光硬化性成形材料層を遮光する作用
(遮光性)を有し、かつ、シート状補強材を充分に加工
や施工することができる柔軟性を有する。
【0090】上記遮光層の形態としては特に限定され
ず、例えば、紙や樹脂材料に遮光材を蒸着、コーティン
グ又は分散したフィルム等が挙げられる。また、これら
を積層したものであってもよい。例えば、このような紙
や樹脂材料に遮光材を蒸着したフィルムとしては、遮光
材としてアルミニウム等の金属による蒸着膜を片面又は
両面に形成したフィルム等が挙げられ、遮光材をコーテ
ィングしたフィルムとしては、遮光材として顔料等を分
散した塗膜やインキ膜を片面又は両面に形成したフィル
ム等が挙げられ、遮光材を分散したフィルムとしては、
遮光材として顔料等を分散したフィルム等が挙げられ
る。
【0091】上記顔料としては、フィルムに遮光性を付
与することができるものであれば特に限定されず、例え
ば、カーボンブラック;酸化チタン、酸化鉄、酸化亜
鉛、酸化鉛、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミ
ナ、カオリンクレイ、タルク、マイカ等の無機顔料;ア
ルミニウムやステンレス等の金属粉末;フタロシアニン
ブルー等の有機顔料;ミルドファイバー、コールダスト
等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以
上を併用してもよい。
【0092】上記フィルムとしては、シート状補強材の
施工性を損なうことがない強度及び柔軟性並びに光硬化
性成形材料に含まれるモノマーや溶媒に対する耐久性を
有するものであれば特に限定されず、例えば、紙や樹脂
材料により形成されるフィルム等が挙げられる。上記紙
としては特に限定されず、例えば、天然繊維、合成繊
維、無機繊維等により形成されるものが挙げられ、シリ
コン処理等で表面処理されたものや、プレス加工、エン
ボス加工等を施したものであってもよい。上記樹脂材料
としては特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリブテン、ポリスチレン、エチレン−α
−オレフィン共重合体等のポリオレフィン;ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポ
リエステル;テトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニ
リデン、ポリモノクロロトリフルオロエチレン等のフッ
素樹脂;ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアセ
タール、ポリアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフ
ェニレンサルファイド、ポリエーテルサルホン、ポリウ
レタン、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポ
リメチルペンテン、アイオノマー樹脂、ポリビニルブチ
ラール、ポリビニルアルコール、セルロースジアセテー
ト、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル
共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−
(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アク
リル酸エステル共重合体等が挙げられる。これらは単独
で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0093】上記フィルムは、例えば、樹脂材料に顔料
や添加剤等を混合して、カレンダーフィルム;押出フィ
ルム;キャストフィルム;Tダイ法、インフレーション
法によるフィルム等として得ることができる。また、一
軸延伸フィルムや二軸延伸フィルム等の延伸フィルムと
してもよい。上記蒸着したフィルムは、例えば、アルミ
ニウム等の金属をフィルムの片面又は両面に蒸着するこ
とにより得ることができる。また、上記コーティングし
たフィルムは、例えば、顔料を分散した塗料やインキを
フィルムの片面又は両面に塗布又は印刷することにより
得ることができる。これらの場合、蒸着、塗布又は印刷
前にフィルムの表面をプラズマ処理、コロナ放電処理、
薬品処理等してもよい。
【0094】上記遮光層の厚みとしては特に限定され
ず、例えば、5〜2000μmであることが好ましい。
5μm未満であると、遮光層が充分な剥離に耐える強度
を有しないおそれがあり、2000μmを超えると、シ
ート状補強材の施工性が損なわれるおそれがある。より
好ましくは、10〜500μmである。
【0095】本発明のシート状補強材の製造において、
各層を積層させる順序や方法等としては特に限定され
ず、例えば、上述したSMCを作製する方法において、
キャリアフィルムとして、保護層と、粘着層及び離型層
を積層したフィルムを用いることにより、保護層と、粘
着層及び離型層とを光硬化性成形材料層の両側に積層さ
せることができる。また、キャリアフィルムとして、遮
光層及び保護層を積層したフィルムと、粘着層及び離型
層を積層したフィルムを用いることにより、遮光層及び
保護層と、粘着層及び離型層とを光硬化性成形材料層の
両側に積層させることができる。
【0096】本発明では、光硬化性成形材料層の作製に
おいて、コンパウンド(1)の粘度が上記の範囲内とな
るように作製することになる。この場合、光硬化性成形
材料層を形成する樹脂混合溶液が速増粘効果を発揮する
上記の増粘調整剤を使用する形態であれば、製造された
シートを巻き取ることを容易とし、また、ガラス等の補
強繊維が偏在したり、シートにしわが生じたり、空気が
浸入して気泡が生じたりする不具合が生じることなく、
適切な補強繊維の分布状態をできるだけ保存して光硬化
性成形材料層を形成することが可能となる。更に、シー
ト状補強材を60〜100℃の温度で該シート状補強材
を熟成増粘させる工程を含むシート状補強材の製造方法
では、上記の不具合が生じることなく、様々な形状の基
材に対応することができる商品価値の高いシート状補強
材をより確実に製造することが可能となる。このような
シート状補強材の製造方法もまた、本発明の一つであ
る。
【0097】上記シート状補強材の製造方法では、シー
ト状補強材を60〜100℃で増粘させる工程の後に光
硬化性成形材料層を含むシートを巻き取ることによりシ
ート状補強材を製造することが好ましい。これにより、
シートを巻き取る際に不具合が生じることが解消されて
工業的に安定してシート状補強材を製造することができ
ることとなる。このような製造方法では、シートを巻き
取った後に熟成工程を行っても行わなくてもよいが、増
粘調整剤を使用する形態とし、上記のように60℃〜1
00℃で光硬化性樹脂の増粘反応を進行させると熟成工
程を著しく短縮することが可能となる。
【0098】また、上記シート状補強材を製造する方法
であって、上記コンパウンド(1)の含水率を0.1重
量%〜0.8重量%の範囲に調整するシート状補強材の
製造方法が増粘速度を高める為に有効である。すなわち
上述したのと同様に、コンパウンド(1)中の含水率を
0.1重量%〜0.8重量%の範囲内とすることが好適
である。より好ましくは0.12重量%〜0.65重量
%の範囲内、更に好ましくは0.15重量%〜0.6重
量%の範囲内となるように調整することである。
【0099】本発明のシート状補強材は、加工や施工す
ることが容易であって充分な作業時間が確保できて施工
性に優れ、また、金属、プラスチック、ゴム、ガラス、
陶磁器、石材、木材等の各種の基材における多様な表面
状態や複雑な形状に対応して充分な接着性を有するもの
であることから、基材への接着不良による不具合の発生
が充分に抑制され、しかも、製造時に生じる不具合を解
消し、平面だけでなく三次元の曲面や凹凸面等にも充分
に追従して多様な用途に対応しうる柔軟なものである。
また、その硬化物が、機械的、化学的、電気的特性等の
充分な基本性能を有し、接着強度や耐久性等が向上され
たものであることから、各種の建造物、機械類、自動
車、船舶、家庭用品等における構造部材、配管類、ライ
ニング材等に用いることができて多様な用途に対応しう
るものである。
【0100】本発明のシート状補強材は、上述した各種
のものを補強するためや補修するための補強材として用
いることができるものである。この場合には、シート状
補強材そのものを各種の基材に貼り付けたり、シート状
補強材でもって補強材料を各種の基材に貼り付けたりす
ることができる。上記補強材料としては特に限定され
ず、例えば、棒状、パイプ状、板状、網状等の補強材が
挙げられる。これらは単独で使用してもよく2種以上を
組み合わせて使用してもよい。また、予め本発明のシー
ト状補強材と組み合わされても、施工時に組み合わされ
てもよい。
【0101】上記補強材は、本発明のシート状補強材を
含み、必要に応じて、補強材料等を含んでなるものであ
り、本発明のシート状補強材が上述した作用を有するこ
とから、各種の基材に対して充分な補強や補修を行うこ
とが容易にできるものである。このような補強材は、本
発明の好ましい実施形態の一つである。本発明のシート
状補強材を用いた施工方法や補修方法もまた、本発明の
好ましい実施形態の1つである。
【0102】
【発明の実施の形態】先ず、本発明のシート状補強材に
ついて、好ましい実施形態の例を図1〜図3に断面模式
図にて示す。図1(1)では、本発明のシート状補強材
を施工する前の状態を示している。この状態では、シー
ト状補強材は、光硬化性成形材料層の片面に保護層を有
し、他の片面に内側から粘着層及び離型層をこの順で有
している。この場合、シート状補強材を保管や輸送等す
る間は、遮光性を有するアルミ蒸着フィルム製等の包装
材や缶等にシート状補強材を入れておくことが好まし
い。
【0103】図1(2)では、本発明のシート状補強材
から離型層を剥がして基材に対して施工するときの状態
を示している。この状態では、シート状補強材は、光硬
化性成形材料層の片面に保護層を有し、他の片面に粘着
層を有している。この場合、シート状補強材の接着性を
向上するために、基材表面が下地処理されたものであっ
てもよく、また、シート状補強材の接着不良による不具
合の発生が充分に抑制されることになる限り、基材表面
が下地処理されたものでなくてもよい。
【0104】図1(3)では、本発明のシート状補強材
を基材上に接着させたとき、及び、硬化させているとき
の状態を示している。この状態では、シート状補強材
は、光硬化性成形材料層の片面に保護層を有し、他の片
面に粘着層を有しており、該粘着層が基材上に接着して
いる。この場合、シート状補強材の接着不良による不具
合の発生が充分に抑制されることになるように、シート
状補強材に圧力を加えたり、基材と粘着層との間に入っ
た空気を抜く操作等を行ってもよい。このような状態で
シート状補強材を活性エネルギー線により硬化させるこ
とになる。
【0105】図1(4)では、本発明のシート状補強材
を硬化させた後に保護層を剥がした状態を示している。
この状態では、シート状補強材は、光硬化性成形材料層
の片面に粘着層を有しており、該粘着層が基材上に接着
している。
【0106】上記活性エネルギー線としては特に限定さ
れず、例えば、太陽光線、紫外線、赤外線、電子線、放
射線、レーザー光線、高周波、マイクロ波等が挙げられ
る。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用して
もよい。上記活性エネルギー線の照射は、屋外等におい
ては太陽光線を用いて行うことができるが、光硬化性成
形材料層を充分に硬化させる場合や、充分な太陽光線の
照射を行うことができない場合においては、例えば、活
性エネルギー線の照射装置を用いて行うことができる。
【0107】上記活性エネルギー線の照射装置としては
特に限定されず、例えば、紫外線蛍光ランプ、低圧水銀
ランプ、(超)高圧水銀ランプ、キセノンランプ、マー
キュリーハロゲンランプ、アルゴングローランプ、写真
照明用ランプ、カーボンアーク灯、タングステン灯、白
熱灯、エキシマレーザー照射装置等が挙げられる。
【0108】本発明のシート状補強材の硬化時間として
は特に限定されず、例えば、太陽光線を用いて硬化させ
る場合には、1分〜10時間で硬化するように設定する
ことが好ましく、紫外線を用いて硬化させる場合には、
1分〜5時間で硬化するように設定することが好まし
い。また、直射日光で1時間以内で硬化するように設定
することが好ましい。
【0109】図2(1)〜(5)では、遮光層を有する
形態が示されている。この形態では、光硬化性成形材料
層を硬化させる前に遮光層が剥がされること以外は、図
1と同様な操作が行われることになる。上記図2の
(4)の状態においては、遮光層を剥がした後に光硬化
性成形材料層が硬化し始めることから、遮光層を剥がし
た後、1分〜1時間程度の短時間で硬化するように光硬
化性成形材料層の光硬化性を設定することができること
になる。これにより、作業時間を短縮することができる
ことになる。
【0110】上記図1及び図2では、粘着層が硬化性を
有するものである場合には、光硬化性成形材料層と共に
粘着層もより強固に硬化して、基材との接着性をより向
上させることができることから、シート状補強材が接着
性に優れたものとなる。これにより、シート状補強材の
基本性能をより向上させることができる。なお、上記図
2の(1)、(2)及び(3)の状態において、遮光層
が剥がされるまでは粘着層の硬化性も保存されることか
ら、遮光層を剥がした後は粘着層が有する硬化作用を充
分に発揮させることができることになる。この場合、シ
ート状補強材の接着性を充分なものとするために、光硬
化性成形材料層の硬化が粘着層の硬化よりも速くなるよ
うに設定することが好ましい。
【0111】図3(1)では、図1(4)及び図2
(5)と同様な状態を示しており、この場合では、基材
の角部にシート状補強材が接着されている。また、図3
(2)では、曲面を有する基材にシート状補強材が接着
されている。上記図3(1)及び(2)の状態におい
て、本発明のシート状補強材が粘着層により基材と接着
される形態とすることができるものであるため、本発明
のシート状補強材では、基材の角部や複雑な形状の基材
に対しても容易に施工することができることになる。ま
た、施工性が優れること、及び、粘着層が基材の端部や
複雑な形状の基材に対しても接着性が優れることから、
接着不良が充分に抑制されて接着強度や耐久性等が優れ
ることになる。更に、本発明のシート状補強材では、高
い柔軟性を有することから、これらの基材に対する施工
性や接着性がより向上することになり、その性能が向上
すると共に、適用箇所や適用用途がより拡大することに
なる。
【0112】次に、本発明のシート状補強材の製造方法
について、好ましい実施形態の例を図4に断面模式図に
て示す。図4は、本発明のシート状補強材をSMC製造
装置により作製している状態を示す。上記SMC製造装
置においては、キャリアフィルム供給装置11からシー
ト巻き取り装置27までの間、キャリアフィルム12が
平坦部28を等速で移動している。
【0113】図4において、(1)の箇所では、塗布装
置としてナイフコーター14を用いて、キャリアフィル
ム供給装置11から供給されるキャリアフィルム12上
に樹脂混合溶液13を塗布し、(2)の箇所では、チョ
ップ状補強繊維17をキャリアフィルム12上の樹脂混
合溶液に散布した後に含浸ロール18により圧力をかけ
て含浸させ、(3)の箇所では、サーフェーシングマッ
ト供給装置19から供給されるサーフェーシングマット
20を圧着させ、(4)の箇所では、含浸ロール23に
より圧力をかけて充分に含浸させると共に脱泡させ、
(5)の箇所では、保護フィルム供給装置24から供給
される保護フィルム(保護層)25を圧着させて貼り合
わせ、(6)の箇所では、増粘工程として増粘装置26
により樹脂混合溶液13中の光硬化性樹脂を増粘させて
いる。このような製造工程により、チョップ状補強繊維
17の分散状態をできるだけ保存して柔軟なシート状補
強材を作製することができることとなる。なお、上記実
施形態では、キャリアフィルム12として、粘着層及び
離型層を積層したフィルムを用いることが好ましく、例
えば、片面に離型層を有する両面粘着テープ等を用いる
ことができる。また、このようなSMC製造装置におい
ては、キャリアフィルム12の移動速度としては、0.
5〜10m/分とすることが好ましい。
【0114】上記(1)の箇所に供給される樹脂混合溶
液13を調製する方法としては特に限定されず、例え
ば、樹脂混合溶液13における各成分をディスパー等の
撹拌機により混合して行うことができる。この場合、各
成分の混合順序や混合方法等としては、光硬化性成形材
料層がその作用を有することとなる限り特に限定されな
い。
【0115】上記樹脂混合溶液13の粘度としては特に
限定されず、例えば、25℃における粘度を0.1〜2
00Pa・sに設定することが好ましい。0.1Pa・
s未満であると、粘度が低過ぎて樹脂混合溶液が取り扱
いにくくなり、また、光硬化性成形材料層の厚さを適切
なものとすることができなくなるおそれがある。200
Pa・sを超えると、柔軟なシート状補強材を作製でき
ないおそれがある。より好ましくは、0.3〜70Pa
・sであり、更に好ましくは、0.5〜50Pa・sで
ある。なお、上記粘度は、塗布する前の樹脂混合溶液を
JIS K 5400の回転粘度計法により測定した値
を意味する。
【0116】上記(1)の箇所では、塗布装置としてナ
イフコーター14を用いて樹脂混合溶液13を一定の厚
みで塗布しているが、その他にも、ロールコーター、カ
ーテンコーター、フローコーター、スプレーコーター、
ダイコーター等の各種コーター;スプレー、刷毛、ロー
ラー等による塗布装置等を用いることができる。これら
の塗布装置に樹脂混合溶液13を供給する手段としては
特に限定されない。
【0117】上記(2)の箇所では、ロービング状補強
繊維15を6〜50mm程度の長さに切断する切断装置
によりチョップ状補強繊維17にして散布し、次いで補
強繊維に樹脂混合溶液を充分に含浸させたり脱泡させた
りするために含浸ロール18により圧力をかけている。
切断装置としては、複数のカッターを備えたカッターロ
ール16aとゴムロール16bとを左右両方から挟むよ
うに回転させて切断する装置等を用いることができる。
また、ここでは、補強繊維をキャリアフィルム上に供給
することができればよく、例えば、各種繊維のチョップ
ドストランドマット、コンティニュアスストランドマッ
ト等の繊維をバインダーで布状にしたもの、織布や不織
布状のものを積載することにより行うこともできる。
【0118】上記(3)の箇所では、サーフェーシング
マット20をテンションロール21aによりしわが生じ
ないようにしながら、圧着ロール22aにより圧力をか
けてチョップ状補強繊維17を含む樹脂混合溶液13上
に圧着させている。このような工程を経ることにより、
光硬化性成形材料層の表面の平滑性が確保され、かつ補
強繊維の一部が表面から突出することが抑制されてシー
ト状補強材の外観が良くなると共に、光硬化性成形材料
層が可塑性や柔軟性に優れ、また、硬化後には、優れた
強度、耐久性等の基本性能を発揮することになる。この
場合、ガラス繊維のサーフェーシングマットを用いるこ
とが好適である。
【0119】上記(4)の箇所では、チョップ状補強繊
維17やサーフェーシングマット20に樹脂混合溶液1
3を充分に含浸させたり脱泡させたりするために、含浸
ロール23により圧力をかけている。含浸ロールや圧着
ロールとしては、例えば、表面が平滑な形状や、波形で
あるロールを用いることができるが、ここでは、充分な
含浸を行うため、波形のロールを複数用いることが好ま
しい。また、シートの上下から挟むように含浸ロールを
配置して行ってもよく、複数の含浸ロールにベルトをか
けて行ってもよい。
【0120】上記(5)の箇所では、保護フィルム24
をテンションロール21bによりしわが生じないように
しながら、圧着ロール22bにより圧力をかけてサーフ
ェーシングマット20とチョップ状補強繊維17を含む
樹脂混合溶液13上に圧着させている。
【0121】上記(6)の箇所では、増粘工程として、
増粘装置26により光硬化性樹脂を60〜100℃で増
粘させている。増粘装置26としては特に限定されず、
例えば、熱風加熱式、遠赤外線等による輻射加熱式等の
加熱装置(オーブン);加熱装置付きのキャリアフィル
ム搬送台;温水槽等を用いることができる。これらの中
でも、増粘の調整が容易であることから、熱風を用いる
加熱装置により行うことが好ましい。なお、このような
増粘工程の後に加熱されたシートが冷却されるように、
増粘装置26とシート巻き取り装置27との間の距離を
適宜調整することが好ましく、また、加熱されたシート
を強制的に冷却する操作等を行ってもよい。
【0122】上記増粘装置26による加熱時間として
は、増粘前の光硬化性樹脂の粘度や、シート巻き取り装
置27により巻き取った後に必要により行われる増粘工
程の条件等により適宜設定すればよく、例えば、加熱装
置内の滞留時間を5〜100分とすることが好ましい。
より好ましくは、10〜50分であり、更に好ましく
は、15〜30分である。
【0123】上記増粘工程の後に、シート巻き取り装置
27によりシート状補強材を巻き取っている。次いで、
そのままで、又は、所定の大きさに切断してから遮光性
を有する包装材や缶等に梱包したり、巻き取ったロール
の両側面とシート表面とを遮光したりすることにより、
保管や輸送する間、光硬化性成形材料層の硬化を充分に
抑制することができることとなる。なお、更に適切に増
粘させるため、一定期間、常温若しくは加温する熟成工
程を経てもよい。
【0124】上記実施形態では、各装置の構造や大き
さ、樹脂混合溶液の塗布や補強繊維の散布における順序
や回数等は特に限定されず、また、粘着層をキャリアフ
ィルム上に塗布することにより形成したり、他の機能を
有するフィルム等を積層させる操作を行ったりしてもよ
い。
【0125】
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。なお、「部」は、「重量部」を示し、「%」
は、「重量%」を示す。
【0126】合成例1 温度計、窒素ガス導入管、及び、撹拌機を備えた反応器
としての四ツ口フラスコに、飽和二塩基酸としてのイソ
フタール酸498部、並びに、多価アルコールとしての
プロピレングリコール418部及びジプロピレングリコ
ール670部を仕込んだ後、フラスコ内を窒素ガス置換
した。次に、この混合物を撹拌しながら最高温度が21
5℃となるように加熱し、脱水反応を行った。これによ
り、酸価が10になったところで温度を50℃に下げ、
更に、不飽和二塩基酸としての無水マレイン酸を686
部仕込み、最高温度が215℃となるように加熱し、脱
水反応を継続して酸価が28の不飽和ポリエステルを得
た。そして、この不飽和ポリエステル60部、ビニルモ
ノマーとしてのスチレン40部、及び、安定剤としての
ハイドロキノン0.02部を混合することにより、不飽
和ポリエステル樹脂Aを得た。
【0127】合成例2 温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器、及び、撹拌機を
備えた反応器としての四ツ口フラスコに、飽和二塩基酸
としてのヘキサヒドロ無水フタール酸462部、並び
に、多価アルコールとしてのプロピレングリコール41
8部及びネオペンチルグリコール520部を仕込んだ
後、フラスコ内を窒素ガス置換した。次に、この混合物
を撹拌しながら最高温度が215℃となるように加熱
し、脱水反応を行った。これにより、酸価が8になった
ところで温度を50℃に下げ、更に、不飽和二塩基酸と
しての無水マレイン酸を686部仕込み、最高温度が2
15℃となるように加熱し、脱水反応を継続して酸価が
28の不飽和ポリエステルを得た。そして、この不飽和
ポリエステル60部、ビニルモノマーとしてのスチレン
40部、及び、安定剤としてのハイドロキノン0.02
部を混合することにより、不飽和ポリエステル樹脂Bを
得た。
【0128】実施例1 下記(1)〜(9)をディスパーにて10分間攪拌した
後、全コンパウンドの含水率を測定したところ、0.0
62%であったので、0.2%に調整するため純水を
0.35部投入し、更に5分間攪拌して増粘前の樹脂組
成物を得た。この溶液は、1.9Pa・s(25℃)で
あった。 (1)不飽和ポリエステル樹脂A 90部 (2)スチレンモノマー 15部 (3)増粘調整剤:ペンタドデシルコハク酸 2部 (4)充填材:水酸化アルミニウムB−308 25部 (5)充填材:水酸化アルミニウムB−325 50部 (6)充填材:水酸化アルミニウムB−30−S 75部 (7)光開始剤:イルガキュアー1700 0.5部 (8)光開始剤:ダロキュアー1173 1.5部 (9)重合禁止剤:パラペンゾキノン 0.03部 (10)増粘剤:マグミクロンMD−502 1.4部 なお、水酸化アルミニウムB−308、水酸化アルミニ
ウムB−325及び水酸化アルミニウムB−30−S
は、いずれも商品名でアルコア化成社製であり、イルガ
キュアー1700及びダロキュアー1173は、いずれ
も商品名でチバスペシャリティケミカルズ社製であり、
マグミクロンMD−502は、商品名で御国色素社製で
ある。
【0129】次いで、上記(10)の増粘剤を樹脂混合
溶液に加え、5分間攪拌して樹脂混合溶液を準備した。
両面粘着テープ巻き出し機、ナイフコーターを備えたフ
ィルム移送装置及び加熱熟成炉を備えたシート状補強材
製造装置に、幅500mmのキャリアフィルムとしてア
クリル系粘着剤、レーヨン不織布、アクリル系粘着剤、
そして離型層である紙セパレーターを、この順に組み合
わせてなる両面粘着テープを離型層が下側になるように
セットした。このキャリアフィルムを移動させ、その上
にナイフコーターにより幅400mmで上記樹脂混合溶
液を均一に塗布し、その上にガラスロービングRS−2
30N−572−AN(商品名、日東紡社製)を自動カ
ッターで1インチに切断したガラスチョップを12重量
%となるように散布した。その積層物の上にガラス不織
布EPL−4025(商品名、日本バイリーン社製)を
供給しつつ、その上から直径150mmのテフロン(登
録商標)製溝付きロールを用いて、樹脂混合溶液を補強
繊維として用いたガラス繊維に含浸させるとともに脱泡
を行って、光硬化性成形材料層を形成させながら移送
し、次に保護層であるナイロンフィルムを直径200m
mのロールで積層物上に押え込みつつ供給して保護層に
よる光硬化性成形材料層の封止と所定の厚みだしを行
い、シート状物として次工程の加熱熟成炉へと導いた。
このシート状物を80℃に保持された加熱熟成炉内で移
送しつつ20分間熟成した後、冷風で35℃以下に急冷
し、遮光層であるアルミ蒸着ポリエステルフィルムを保
護層上に重ねて供給し、保護層に付着させながら両面粘
着テープの離型紙を外側にして紙管に巻き取った。紙管
ごとアルミ蒸着ポリエステルフィルムで更に密封包装し
て本発明のシート状補強材(光硬化プリプレグFRPシ
ート)を得た。なお、本シート状補強材に用いた樹脂混
合溶液を同条件で熟成した40℃における粘度は423
Pa.sであった。
【0130】得られた光硬化プリプレグFRPシート
を、太陽光がよく当たる場所で、基材として曲率半径1
000mm、管径200mmの曲がり管(厚さ1mm冷
間圧延鋼板製)を用いて、幅150mmで曲がり管の周
囲全体に接着施工した。なお、基材は前もって、汚れ、
油質、ワックス等を充分に除去しておいた。施工は、光
硬化プリプレグFRPシートを包装材から取り出し、接
着施工に必要な大きさに切断する加工工程、離型紙を剥
がして基材に密着して接着させる接着工程、遮光性フィ
ルムを剥がして太陽光にて硬化させる硬化工程、太陽光
不足部分(日陰部分)にハンディタイプ紫外線照射装置
(ハンディキュアー800:ウシオ電気社製)を用いて
硬化させる補助硬化工程により、硬化するまでに要した
作業時間は70分であった。硬化後に保護層を取り除い
て施工が完了し、合計施工時間は、80分であった。図
5に光硬化プリプレグFRPシートを施工した後の円筒
を示した。この施工における作業性(施工性)と接着性
とを以下の基準により評価した。
【0131】施工性 ◎:光硬化プリプレグFRPシートが充分な柔軟性を保
ち、接着作業も容易であることから、作業を容易に行う
ことができた。 ○:光硬化プリプレグFRPシートの硬化が始まったた
め柔軟性が損なわれたが、接着作業が容易であることか
ら、作業を行うことができた。 △:光硬化プリプレグFRPシートが充分な柔軟性を保
っていたが、接着作業が容易ではないため、作業を行う
ことが容易ではなかった。 ×:光硬化プリプレグFRPシートの硬化が始まったた
め柔軟性が損なわれ、接着作業が容易ではないため、作
業を行うことが困難であった。
【0132】接着性 ◎:光硬化プリプレグFRPシートが硬化後に基材に対
して充分に接着され、粘着層が全体的に充分に硬化し、
剥がれにくくズレにくいものとなった。 ○:光硬化プリプレグFRPシートが硬化後に基材に対
して充分に接着され、粘着層が部分的に硬化し、剥がれ
にくいが僅かにズレやすいものとなった。 △:光硬化プリプレグFRPシートが硬化後に基材に対
して充分に接着されたが、粘着層は硬化せず、僅かに剥
がれやすくズレやすいものとなった。 ×:光硬化プリプレグFRPシートが硬化後に基材に対
して接着されたが、接着性が充分に均一でなく、剥がれ
やすくズレやすいものとなった。
【0133】実施例2 実施例1のキャリアフィルムとして用いた両面粘着テー
プの代わりに黒色顔料を分散して遮光性を付与したナイ
ロンフィルムを用いる他は、実施例1と同様にして本発
明のシート状補強材(光硬化プリプレグFRPシート)
を得た。本シート状補強材を実施例1と同様にして接着
硬化施工を行った。なお基材は光硬化プリプレグFRP
シートを接着する部分に、前もって、汚れ、油質、ワッ
クス等を充分に除去した後プライマー処理工程を行っ
た。プライマー(マイティグリップ−9036、商品
名、イーテック社製)を300g/mの量を塗布し充
分に乾燥した後に実施例1と同様に加工、接着、硬化、
補助硬化施工した。その評価を実施例1と同様にした。
【0134】実施例3 実施例1の不飽和ポリエステル樹脂Aに代えて不飽和ポ
リエステル樹脂B、フリットEH1040を40部追加
した。実施例1と同様にしてディスパーにて10分間撹
拌した後、全コンパウンドの含水率を測定したところ、
0.07%であったので、0.2%に調整するため純水
を0.39部投入し、更に5分間撹拌して増粘前の樹脂
混合溶液を得た。この溶液は、2.5Pa・s(25
℃)であった。他は同様にして、本発明のシート状補強
材(光硬化プリプレグシート)を得た。なお、本シート
状補強材に用いた樹脂混合溶液を同条件で熟成した40
℃における粘度は650Pa・sであった。実施例1と
同様に加工、接着、硬化、補助硬化施工した。その評価
を実施例1と同様にした。なお、本シート状補強材の硬
化物は、マンセル6.25PB5/10相当の色に着色
しており、(社)日本鉄道車両機械技術協会による鉄道
車両用材料燃焼試験の結果「極難燃性」のレベルであっ
た。なお、フリットEH1040は、商品名で日本フリ
ット社製である。フリットEH1040の光線透過率を
表1に示す。
【0135】
【表1】
【0136】実施例4 下記(1)〜(5)をディスパーにて10分間攪拌した
後、全コンパウンドの含水率を測定したところ、0.0
6%であったので、0.6%に調整するため純水を0.
57部投入し、更に5分間攪拌して増粘前の樹脂組成物
を得た。この溶液は、0.66Pa・s(25℃)であ
った。 (1)不飽和ポリエステル樹脂A 100部 (2)増粘調整剤:ペンタドデシルコハク酸 3部 (3)光開始剤:イルガキュアー1700 0.5部 (4)光開始剤:ダロキュアー1173 1.5部 (5)重合禁止剤:パラペンゾキノン 0.03部 (6)増粘剤:マグミクロンMD−502 1.8部
【0137】次いで、上記(6)の増粘剤を樹脂混合溶
液に加え、5分間攪拌して樹脂混合溶液を準備した。ガ
ラスチョップを30重量%となるように散布する以外
は、実施例1と同様にして本発明のシート状補強材(光
硬化プリプレグFRPシート)を得た。なお、本シート
状補強材に用いた樹脂混合溶液を同条件で熟成した40
℃における粘度は610Pa・sであった。実施例1と
同様に加工、接着、硬化、補助硬化施工した。その評価
を実施例1と同様にした。
【0138】比較例1 光硬化性樹脂として合成例1で得られた不飽和ポリエス
テル樹脂A 100部、増粘剤としてMgO#20(商
品名、協和化学工業社製)1.4部、充填材として水酸
化アルミニウムであるB−308(商品名、アルコア化
成社製)110部、光開始剤としてダロキュアー117
3(商品名、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
1.0部、重合禁止剤としてメチルハイドロキノン50
0ppm、及び、スチレン5部を添加し、ディスパーに
て10分間撹拌して樹脂混合溶液を得た。この溶液の粘
度は、3.55Pa・s(25℃)であった。
【0139】次いで、SMC含浸機に幅500mmのキ
ャリアフィルムとして、黒色顔料を分散して遮光性を付
与したポリエチレンフィルムをセットした。このキャリ
アフィルムを移動させ、その上にナイフコーターにより
幅400mmで上記樹脂混合溶液を均一に塗布し、その
層の上にガラスロービングであるAF210Wを自動カ
ッターで約1インチに切断したガラスチョップを18重
量%となるように散布した。その積層物の上に、上記と
同じポリエチレンフィルムをキャリアフィルムとし、同
様に樹脂混合溶液を塗布した層で覆い、含浸ロールによ
る脱泡、含浸を行った後、紙管に巻き取った。紙管ごと
アルミ蒸着ポリエステルフィルム製の包装材で密封包装
した後、これを40℃で48時間熟成、増粘し、比較の
光硬化プリプレグFRPシートを得た。なお本シート状
補強材に用いた樹脂混合溶液を同条件で熟成した40℃
における粘度は15000Pa・sであった。得られた
光硬化プリプレグFRPシートを、実施例1と同様にし
て接着硬化施工を行った。なお、基材は、光硬化プリプ
レグFRPシートを接着する部分に、前もって、汚れ、
油質、ワックス等を充分に除去した後プライマー処理工
程を行った。プライマー(マイティグリップ−903
6、商品名、イーテック社製)を300gr/m
量を塗布し充分に乾燥した後に実施例1と同様に加工、
接着、硬化、補助硬化施工した。その評価を実施例1と
同様にした。実施例1〜4及び比較例1の評価結果を表
2に示した。
【0140】
【表2】
【0141】実施例1〜4において、本発明のシート状
補強材は、施工工程数が少なく、作業時間も短時間であ
り、施工性に優れたものであることから、基材への接着
を安定的に行うことができて接着不良が充分に抑制さ
れ、しかも、柔軟性が高く、平面だけでなく三次元の曲
面や凹凸面等にも充分に追従することができ、各種の基
材における多様な用途に対応しうるものであることがわ
かった。また、実施例3では、青色に仕上がるため、後
塗装が省略できるという利点が確認された。
【0142】
【発明の効果】本発明のシート状補強材は、上述の構成
よりなるので、施工性に優れ、各種の基材に対して接着
不良が充分に抑制されて接着強度や耐久性等を向上させ
ることができ、しかも、柔軟性が高く、平面だけでなく
三次元の曲面や凹凸面等にも充分に追従することができ
るものであることから、各種の建造物、機械類、自動
車、船舶、家庭用品等における構造部材、配管類、ライ
ニング材等に用いることができて多様な用途に対応しう
る材料である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシート状補強材において、基材に接着
して硬化させるまでの状態を示す一実施形態における断
面模式図である。
【図2】本発明のシート状補強材において、基材に接着
して硬化させるまでの状態を示す一実施形態における断
面模式図である。
【図3】本発明のシート状補強材において、基材の端部
や曲面を有する基材に接着されている状態を示す一実施
形態における断面模式図である。
【図4】本発明のシート状補強材の製造方法において、
製造工程を示す一実施形態における断面模式図である。
【図5】実施例において用いられた円筒鋼板に光硬化プ
リプレグFRPシートを施工した後の状態を示す模式図
である。
【符号の説明】
1 保護層 2 光硬化性成形材料層 3 粘着層 4 離型層 5 基材 6 接合部 7 遮光層 8 中心線 11 キャリアフィルム供給装置 12 キャリアフィルム 13 樹脂混合溶液 14 ナイフコーター 15 ロービング状補強繊維 16a カッターロール 16b ゴムロール 17 チョップ状補強繊維 18、23 含浸ロール 19 サーフェーシングマット供給装置 20 サーフェーシングマット 21a、21b テンションロール 22a、22b 圧着ロール 24 保護フィルム供給装置 25 保護フィルム 26 増粘装置 27 シート巻き取り装置 28 平坦部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾崎 行功 大阪府吹田市西御旅町5番8号 株式会社 日本触媒内 Fターム(参考) 4F072 AA02 AA07 AB04 AB05 AB06 AB09 AB10 AB11 AD08 AD09 AD34 AD38 AE12 AG03 AK03 AK13 AL03 AL09 AL16 AL17 4F100 AA19 AB10 AG00 AH02B AK01B AK41 AK44 AK48 AR00D AT00A BA02 BA04 BA07 BA10A BA10D CA23 CA30 CB05C DE02 DG01 DG01B DG10 DG15 DH00B DH01 DH02 EH46 EH66 EJ08 EJ54 EJ82 GB07 GB31 GB51 JA06B JB14B JK06 JL00 JL01 JL11 JL14D YY00B 4J002 BD152 BE012 BQ001 CC032 CF002 CL062 DA016 DA066 DJ006 DL006 EF087 FA042 FA046 FD337 GK00 GM00 GN00

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 保護層及び光硬化性成形材料層を構造と
    して持つシート状補強材であって、該光硬化性成形材料
    層は、光硬化性樹脂を含有するコンパウンド(1)、並
    びに、補強繊維(2)から形成されてなり、該コンパウ
    ンド(1)の40℃における粘度が、50〜4000P
    a・sであることを特徴とするシート状補強材。
  2. 【請求項2】 保護層及び光硬化性成形材料層を構造と
    して持つシート状補強材であって、該光硬化性成形材料
    層は、光硬化性樹脂と全炭素数が8〜30であるコハク
    酸誘導体を含有するコンパウンド(1)、並びに、補強
    繊維(2)から形成されてなり、該コンパウンド(1)
    の40℃における粘度が、50〜4000Pa・sであ
    ることを特徴とするシート状補強材。
  3. 【請求項3】 前記光硬化性成形材料層におけるコンパ
    ウンド(1)の含有量が40〜95重量%、補強繊維
    (2)の含有量が5〜60重量%であり、前記コンパウ
    ンド(1)に含まれる光硬化性樹脂の含有量が20〜9
    5重量%の範囲であり、前記コンパウンド(1)に含ま
    れる光硬化性樹脂の量を100重量%としたときの全炭
    素数が8〜30であるコハク酸誘導体の含有量が、0.
    01〜10重量%、更に充填材の含有量が0〜300重
    量%であることを特徴とする請求項2記載のシート状補
    強材。
  4. 【請求項4】 前記シート状補強材は、光硬化性成形材
    料層の保護層がある面の他の面上に、内側から粘着層及
    び離型層をこの順に構造として持つことを特徴とする請
    求項1、2又は3記載のシート状補強材。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載のシート
    状補強材を製造する方法であって、60〜100℃の温
    度で該シート状補強材を熟成増粘させる工程を含むこと
    を特徴とするシート状補強材の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載のシート状補強材を製造
    する方法であって、前記コンパウンド(1)の含水率を
    0.1重量%〜0.8重量%の範囲に調整することを特
    徴とするシート状補強材の製造方法。
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