JP2003181944A - 繊維強化プラスチック成形品の製造方法、及び該製造に用いる樹脂、並びに強化ライニングの施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吹き付けた塗着物が脱泡作業を必要としない
繊維強化プラスチック成形品（ＦＲＰ成形品）の製造方
法及び該製造に用いる樹脂、並びに強化ライニングの施
工方法を提案する。 【解決手段】 樹脂及び硬化剤を噴射させて成形型の表
面に樹脂と硬化剤とによる第１層を形成し、前記第１層
が硬化する以前に樹脂及び硬化剤と繊維強化材とを、強
化繊維材を樹脂及び硬化剤より高圧及び高速で噴射させ
て第２層を形成し、前記第１層と第２層とを一体化させ
るようにしたＦＲＰ成形品の製造方法、または強化ライ
ニングの施工方法であって、少なくとも第２層に用いる
樹脂は、粘度が１〜２０dPa・s、揺変度が１.５以上で
あり、重合性単量体を４５％以上含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吹き付けた塗着物
がローラ掛け等の脱泡作業を必要としない繊維強化プラ
スチック成形品(以下、ＦＲＰ成形品という)の製造方
法、及び該製造に用いる樹脂、並びに強化ライニングの
施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、スプレイアップ法を使用した水
槽、浴槽、浄化槽等のＦＲＰ成形品の成形方法は、スプ
レイガンの吐出ノズルから樹脂組成物、硬化剤を噴射さ
せ、これとは別に噴射される繊維強化材を空中で合流さ
せ、混合物として成形型の表面に吹き付けた後、ローラ
掛けなどで脱泡作業を行っている。また、特開平１０−
１５６９５６号公報に記載されているスプレイアップ法
による成形方法は、樹脂組成物の吐出ノズルを３個以上
使用し、第１の吐出ノズルから噴射される成形用樹脂組
成物と、これとは別個に噴射される繊維強化材とを空中
で合流させて混合物とし、その後、第２の吐出ノズルか
ら噴射させた樹脂組成物を合流点を遅らせて混合物に合
流させて混合し、成形型に吹き付けた後、その上に第３
以降の吐出ノズルから噴射された成形用樹脂組成物を吹
き付けるようにしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の成形方法では、複数層の樹脂を吹き付けるので脱泡作
業をある程度軽減できるかもしれないが、ガラス繊維等
の繊維強化材を噴射直前で切断機構により切断した繊維
強化材を空中において樹脂に合流させるので、綿状にな
って成形型の表面に浮き上ることになり、浮き上がった
繊維強化材の内部に気泡が混入するため結局のところ脱
泡作業を省略することができなかった。また、スプレイ
ガンに吐出ノズルを３個以上設け、それぞれのノズルか
ら個別に樹脂を噴射させるので、装置が複雑になるし、
樹脂の噴射タイミングを正確に制御する必要があった。
しかも、スプレイガンには多数のノズルばかりでなく、
切断機構、切断機構を駆動するためのモータなどを具備
させてあるので、重量が嵩んで片手で操作できなかった
り、重量によってノズルの位置を正確に設定することが
できないこともあった。尚、ＦＲＰ成形法として、スプ
レイアップ法と共に公知のハンドレイアップ法において
は、使用する樹脂特性もスプレイアップ法に使用するも
のとは幾分異なるが、脱泡作業が省略できないという点
では共通していた。したがって、本発明は脱泡作業を必
要としないＦＲＰ成形品の製造方法を提案することを目
的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成させるた
め、本発明は、樹脂及び硬化剤を噴射させて成形型の表
面に樹脂と硬化剤とによる第１層を形成し、前記第１層
が硬化する以前に樹脂及び硬化剤と繊維強化材とを、繊
維強化材を樹脂及び硬化剤より高圧及び高速で噴射させ
て第２層を形成し、前記第１層と第２層とを一体化させ
るようにしたＦＲＰ成形品の製造方法であって、少なく
とも第２層に用いる樹脂は、粘度が１〜２０dPa・s、揺
変度が１.５以上であり、重合性単量体を４５％以上含
有することを特徴とするＦＲＰ成形品の製造方法及び該
製造に用いる樹脂を提案するものである。

【０００５】さらに本発明は、上記手法をコンクリート
床の防水処理や鋼板表面の防食などを目的とした強化ラ
イニングに用いることができることをも見出した。即ち
樹脂及び硬化剤を噴射させてコンクリート床や鋼板表面
等の対象下地の表面に樹脂と硬化剤とによる第１層を形
成し、前記第１層が硬化する以前に樹脂及び硬化剤と繊
維強化材とを、繊維強化材を樹脂及び硬化剤より高圧及
び高速で噴射させて第２層を形成し、前記第１層と第２
層とを一体化させるようにした強化ライニングの施工方
法であって、少なくとも第２層に用いる樹脂は、粘度が
１〜２０dPa・s、揺変度が１.５以上であり、重合性単
量体を４５％以上含有することを特徴とする強化ライニ
ングの施工方法をも提案する。

【０００６】

【発明の実施の形態】前記本発明のＦＲＰ成形品の製造
方法は、スプレイアップ法、即ち成形型に離型剤を塗布
した上に樹脂と硬化剤を噴射して第１層を形成し、その
後、樹脂と硬化剤と予めカットされた繊維強化材とを吹
き付けて第２層を形成する点では共通するが、繊維強化
材が樹脂及び硬化剤よりも高圧及び高速で噴射されるよ
うに吹き付けて第２層を形成する点で異なる。したがっ
て、従来のスプレイアップ用成形装置に噴射圧力及び噴
射速度を調整可能な機構を具備させた装置を用いて繊維
強化材が樹脂及び硬化剤よりも高圧及び高速で噴射（＝
樹脂及び硬化剤が繊維強化材よりも低圧及び低速で噴
射）されて第２層を形成できるようにし、且つ後述する
特定の性状を有する樹脂を用いることにより、前記本発
明の製造方法は果たされる。

【０００７】具体的な装置の一例としては、フレームに
樹脂供給機構、硬化剤供給機構及び繊維強化材供給機構
を設置し、各供給機構をスプレイガンに接続して樹脂供
給機構からの樹脂、硬化剤供給機構から硬化剤及び繊維
強化材供給機構から繊維強化材を、スプレイガンに設け
たそれぞれの吐出ノズル部から噴射させて成形型に吹き
付けるようにし、前記樹脂供給機構には樹脂容器とスプ
レイガンとの間にエアで作動する樹脂ポンプ及び樹脂圧
力調整機構を設け、前記硬化剤供給機構には硬化剤容器
とスプレイガンとの間にエアで作動する硬化剤ポンプ及
び硬化剤圧力調整機構を設け、前記ガラス繊維供給機構
には予めカットされた繊維強化材の収納容器の内部上面
に吸引機構を設け、スプレイガンの樹脂吐出ノズル部、
硬化剤吐出ノズル部及び繊維強化材吐出ノズル部にそれ
ぞれエアホースを接続し、前記エアホースからのエアに
よって樹脂、硬化剤及び予めカットされた繊維強化材
を、吐出順序、圧力及び速度を制御しながら噴射させる
ようにした。そのため、成形型の表面に樹脂と硬化剤と
による第１層を形成し、前記第１層が硬化する以前に樹
脂及び硬化剤と予めカットされた繊維強化材とを、繊維
強化材を樹脂及び硬化剤より高圧及び高速で噴射させて
第２層を形成し、前記第１層と第２層とを一体化させる
ことができる。尚、この装置並びにこの装置を用いてＦ
ＲＰ成形品を成形する方法は、既に出願済み（特願２０
０１−５７８７９）である。

【０００８】また、例えば前記装置では予めロービング
をカットした繊維強化材をタンクに貯留して供するよう
にしたが、ロービングをカットし、そのまま噴出するよ
うにしても良い。

【０００９】また、本発明に用いる特定の性状を有する
樹脂は、粘度が１〜２０dPa・s、揺変度が１.５以上で
あり、重合性単量体を４５％以上含有する。ここで、従
来の一般的なスプレイアップ法に用いられる樹脂は、粘
度が２.０〜５.０dPa・s（２５℃）、揺変度が３.０〜
４.０（２５℃）であることが知られている。この従来
の樹脂を従来のスプレイアップ法に用いる装置に適用し
た場合には多量の気泡が生ずるため、ローラ掛け等の脱
泡作業が必要となる。この場合、重合性単量体の量を増
やしても有効な対策とはならない。そこで、繊維強化材
が樹脂及び硬化剤よりも高圧及び高速で噴射されるよう
に吹き付けて第２層を形成する方法及び装置を用い、且
つ前述の特性の性状を有する樹脂を用いることにより、
気泡を生じにくいため脱泡作業を省略できることが見出
された。

【００１０】さらに、水平状に配置された成形型に対し
ての吹き付けでは起こらない現象であるが、縦方向に配
置させた成形型に対して吹き付けした場合に、「樹脂ダ
レ」或いは「樹脂切れ」と呼ばれる現象を起こさないこ
とが重要となる。そのような性状の樹脂として、粘度が
４〜２０dPa・s、さらに好ましくは６〜１０dPa・s、揺
変度が４以上、さらに好ましくは６以上であり、重合性
単量体を４５％以上含有させた樹脂を用いることによ
り、脱泡作業を省略でき、しかも縦方向に配置させた成
形型に対して吹き付けした際にも「樹脂ダレ」及び「樹
脂切れ」を生じないことを見出した。

【００１１】樹脂におけるその他の構成については、特
に限定するものではなく、例えば本発明のＦＲＰ成形品
の製造方法には浄化槽、浴槽、エアロパーツ等の各種の
ＦＲＰ成形品の製造に使用されるものを用いることがで
きる。例えば、不飽和ポリエステル樹脂組成物、ビニル
エステル樹脂組成物、（メタ）アクリル系樹脂組成物な
どが挙げられ、特に不飽和ポリエステル樹脂組成物が好
ましい。不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリ
エステル、重合性単量体、硬化剤及び必要に応じて種々
の添加剤を含有してなるものである。この不飽和ポリエ
ステルは、不飽和二塩基酸及び／又はその酸無水物と必
要に応じて用いられるその他の多塩基酸を含む酸成分
と、アルコール成分とを公知の方法で反応させて得られ
るものである。

【００１２】不飽和二塩基酸及びその酸無水物として
は、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン
酸、無水マレイン酸などが用いられ、これらのうち２種
以上を併用してもよい。不飽和二塩基酸及びその酸無水
物は、酸成分中１〜１００モル％使用されることが好ま
しい。また、これらは、成形品に適度な硬さを付与し、
しかも脆くなりすぎないためには、酸成分中２０〜９０
モル％使用することがより好ましく、３０〜７０モル％
使用されることが特に好ましい。

【００１３】必要に応じて用いられるその他の多塩基酸
としては、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テ
レフタル酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、こ
はく酸、アゼライン酸、アジピン酸、テトラヒドロフタ
ル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロフタル
酸、ヘキサ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、アントラセン-無水マレイン酸付
加物、ロジン-無水マレイン酸付加物、ヘット酸、無水
ヘット酸、テトラクロロフタル酸、テトラクロロ無水フ
タル酸、テトラブロモフタル酸、テトラブロモ無水フタ
ル酸等のハロゲン化多塩基酸などが挙げられる。これら
は２種以上を併用してもよい。これらは、酸成分全体が
１００重量％になるように調整して使用される。

【００１４】アルコール成分としては、エチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、
ジプロピレングリコール、１,３-ブタンジオール、１,
４-ブタンジオール、２,３-ブタンジオール、１,５-ペ
ンタンジオール、１,６-ヘキサンジオール、トリエチレ
ングリコール、ネオペンチルグリコール、１,４-シクロ
ヘキサンジオール、水素添加ビスフェノールＡ等の二価
アルコール、グリセリン、トリメチロールプロパン等の
三価アルコール、ペンタエリスリトール等の四価アルコ
ールなどが用いられる。これらのうち２種以上を併用し
てもよい。酸成分とアルコール成分の反応は、主に縮合
反応を進めることにより行われ、両成分が反応するとき
に生じる水などの低分子化合物を系外へ脱離させること
により進行させる。酸成分とアルコール成分は、酸成分
１当量に対してアルコール成分を１〜１.３当量使用す
ることが好ましく、１.０３〜１.２当量使用することが
より好ましい。

【００１５】重合性単量体としては、例えば、スチレ
ン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン、クロルスチ
レン、ジビニルベンゼン、メタクリル酸メチル等の（メ
タ）アクリル酸エステル〔（メタ）アクリル酸は、メタ
クリル酸及びアクリル酸を意味する。以下同様〕、酢酸
ビニルなどが用いられ、これらのうち２種以上を併用し
てもよい。不飽和ポリエステルと重合性単量体は、硬化
度と粘度を考慮して、前者３０〜８０重量％及び後者２
０〜７０重量％使用することが好ましく、前者３５〜６
５重量％及び後者３５〜６５重量％使用することが特に
好ましい。

【００１６】また、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、クメン
ハイドロパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド等
の有機過酸化物が挙げられる。この硬化剤は、不飽和ポ
リエステル樹脂組成物に対して、通常、０.５〜３.０重
量％の割合で配合する。硬化剤は、別途に用意し、樹脂
組成物の使用直前又は使用時に混合されることが好まし
い。硬化剤は、キシレン、トルエン等の有機溶剤、ジメ
チルフタレート、ジオクチルフタレート等の液状可塑剤
などに溶解して使用することが好ましい。

【００１７】不飽和ポリエステルを上記のような重合性
単量体に溶解させ、硬化剤、硬化促進剤などを配合した
不飽和ポリエステル組成物に、必要に応じてさらに、ハ
イドロキノン、ピロカテコール、２，６-ジターシャリ
ーブチルパラクレゾール等の重合禁止剤、染料、可塑
剤、紫外線吸収剤、シリカ粉、アスベスト粉、水素化ヒ
マシ油、脂肪酸アミド等の公知の揺変剤、炭酸カルシウ
ム、チタン等の比重の大きい充填剤、シリカバルーン、
ガラスバルーン等の比重の小さい充填剤、安定剤、消泡
剤、レベリング剤等の各種添加剤を配合してもよい。

【００１８】硬化促進剤としては、ナフテン酸コバル
ト、オクテン酸コバルト等の金属石けん類、ジメチルベ
ンジルアンモニウムクロライド等の第四級アンモニウム
塩、アセチルアセトン等のβ-ジケトン類、ジメチルア
ニリン、Ｎ-エチル-ｍ-トルイジン、トリエタノールア
ミン等のアミン類などが挙げられる。この硬化促進剤の
配合割合には特に制限はなく、要求される硬化性に応じ
て適宜決定されるが、好ましくは不飽和ポリエステルと
重合性単量体の総量に対して、０.００５〜５重量％使
用される。

【００１９】繊維強化材としては、ビニロン繊維、ナイ
ロン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等の有機系
繊維強化材でも良いし、ガラス繊維、炭素繊維、セラミ
ック繊維、ウィスカー、金属繊維などの無機系繊維強化
材でも良いが、ガラス繊維を用いることがが好ましい。
この繊維強化材の使用量は特に限定するものではない
が、例えばガラス繊維を例にすると、成形品の強度と成
形性を考慮し、樹脂基材６０〜９０重量部に対して１０
〜４０重量部とすることが好ましく、１５〜３５重量部
とすることがより好ましい。上記配合割合は、樹脂基材
とガラス繊維の合計量が１００重量部となるように決定
する。また、樹脂基材とガラス繊維の総量は、２〜１５
kg／分の吐出量で成形型に吹き付けることが好ましい。

【００２０】繊維強化材の長さ（ロービングの切断長
さ）は、５〜５０mmの範囲が好ましく、特に成形型に吹
き付けられた混合物のタレを防止し、気泡の巻き込みを
低減するという観点からは１０〜４０mmであることが好
ましく、１２〜２５mmであることがより好ましい。

【００２１】また、樹脂中には、前記粘度（１〜２０dP
a・s）、揺変度（１.５以上）、重合性単量体含有率
（４５％以上）を変更しない範囲であれば、その他どの
ような材料、添加剤等を配合しても良い。また、この特
定の性状を有する樹脂は第２層のみでなく第１層に用い
る樹脂としても用いることができる。そして、例えば第
１層を形成するための樹脂としては各種顔料を配合した
ゲルコート用とし、第２層を形成するための樹脂として
は顔料を配合しないクリア用としても良いが、これらに
限定するものではなく、それぞれの樹脂に顔料を配合し
ても配合しなくても良い。

【００２２】本発明において、成形型とスプレイガンの
距離（吹き付け距離）は、特に制限はないが、この吹き
付け距離が長すぎると、所定の吹き付け位置に吹き付け
ることが困難となり、短すぎると、樹脂の飛散が多くな
ることから４００〜１２００mmとすることが好ましく、
５００〜７００mmであることがより好ましい。

【００２３】また、コンクリート床の防水処理や鋼板表
面の防食などを目的とした強化ライニングの施工におい
ては、クラック防止を図るため、前記ＦＲＰ成形品の製
造に用いるものよりも比較的柔らかい樹脂が選定され
る。この強化ライニングの施工では、建築物屋上等のコ
ンクリート床や鋼板などが対象となり、対象処理面は段
差部を含んでいたり縦型に配されていることも多い。そ
のため、従来は下地にプライマーを塗布した後、不飽和
ポリエステル等の樹脂を含浸させたガラス繊維マットを
敷設し、ローラ掛け等を行って脱泡を行っていた。そこ
で、前記特定の組成を有する樹脂及び硬化剤からなる混
合液をコンクリート床や鋼板表面等の対象下地の表面に
噴射して第１層を形成し、前記第１層が硬化する以前に
樹脂及び硬化剤と繊維強化材とを、繊維強化材を樹脂及
び硬化剤より高圧及び高速で噴射させて第２層を形成
し、前記第１層と第２層とを一体化させることにより、
ダレを生ずることなく脱泡無しで施工することができ
る。即ち本発明の強化ライニングの施工方法は、前記Ｆ
ＲＰ成形品の製造方法と吹き付け対象が下地か成形型か
の相違に過ぎず、手法は全く同様である。

【００２４】

【実施例】まず、本発明の製造方法及びそれに用いた装
置を図面に示す実施の態様に基づいて説明する。尚、繊
維強化材としてはガラス繊維を用いた。図１は本発明に
用いた装置の概略斜視図、図２は装置の概略系統図、図
３は樹脂容器の概略斜視図、図４は図３の側面図、図５
は樹脂ポンプと樹脂圧力調整機構との縦断面図、図６は
硬化剤容器と硬化剤圧力調整機構との縦断面図、図７は
予め切断されたガラス繊維の収納容器の概略斜視図、図
８はガラス繊維吐出ノズル部の分解斜視図、図９はガラ
ス繊維吐出ノズル部の縦断側面図、図１０は硬化剤のカ
ットインバルブの縦断面図、図１１はスプレイガンの一
方の側面図、図１２はスプレイガンの他方の側面図、図
１３は図１１の平面図、図１４はガラス繊維吐出ノズル
部を外した状態のスプレイガンの側面図、図１５は各ノ
ズル部の噴射口の正面図、図１６はノズル部の他の実施
例の側面図である。

【００２５】本発明に用いたＦＲＰ成形品の製造装置１
は、図１で概略を示すように、手動若しくは自走で走行
可能なフレーム２に、樹脂供給機構１１、硬化剤供給機
構２１及びガラス繊維供給機構３１を搭載すると共に、
樹脂ポンプ１５の圧力を調整する樹脂圧力調整機構１６
及び硬化剤ポンプ２３の圧力を調整する硬化剤圧力調整
機構２４を具備する構成である。

【００２６】前記樹脂供給機構１１は、前記フレーム２
に設けた架台１２に樹脂容器１３を交換可能に設置し、
前記樹脂容器１３に着脱可能に接続した第１の樹脂ホー
ス１４に樹脂ポンプ１５と樹脂圧力調整機構１６とを直
列状に設け、前記樹脂圧力調整機構１６の出口側とスプ
レイガン４１とを、第２の樹脂ホース１７で接続してな
る構成である。

【００２７】前記架台１２は、複数本のアングル状、チ
ャンネル状の金属材を枠状に組み合わせてなり、上端の
左右に支持杆１２１を並設し、両支持杆１２１の後端間
をスプリング線材１２２で接続するとともに、各支持杆
１２１の先端にストッパー材１２３を設けた構成であ
る。

【００２８】前記樹脂容器１３は、例えば１８リットル
入りの直方体の缶容器を使用することができ、周知のよ
うに上面の一隅に溶液の排出口（図示せず）を設けてあ
る。そして、前記排出口を有する隅部の稜線に、Ｌ字状
断面のホルダー１３１を装脱可能に設けるとともに、前
記ホルダー１３１の前端に前記第１の樹脂ホース１４を
着脱可能に設け、ホルダー１３１の後端に、ネジ杆を締
め付けることによって樹脂容器１３に固定したり、緩め
ることにより樹脂容器１３から外すことができる締着具
１３２を設けてある。

【００２９】したがって、前記ホルダー１３１を樹脂容
器１３の稜線に沿って配置し、締着具１３２を締め付け
て一隅の前記排出口に第１の樹脂ホース１４を密に接続
し、この状態の樹脂容器１３を架台１２の左右の支持杆
１２１にセットすると、樹脂容器１３の前面がストッパ
ー材１２３に係止されて後部がスプリング線材１２２に
載る。

【００３０】このため、樹脂容器１３の内部に充分な粘
液状樹脂があれば、自重でスプリング線材１２２を伸ば
しているので、樹脂容器１３がほぼ平行な状態（図４の
２点鎖線）である。しかし、樹脂容器１３の内部の樹脂
が使用により減少すると、軽くなってスプリング線材１
２２が張るので、樹脂容器１３の後部が上昇状態（図４
の実線）となって前記排出口が傾斜下側になる。このた
め、樹脂容器１３に粘液状の樹脂が入っていて減少して
も、常に排出口から粘液状の樹脂が第１の樹脂ホース１
４に流入することになる。そして、前記樹脂容器１３が
空になるとホルダー１３１を脱着して新しい樹脂容器１
３に交換することができる。

【００３１】前記樹脂ポンプ１５はベローズ構造で、図
５で示すように、気密なポンプケース１５１の下方に第
１の樹脂ホース１４の端部が接続する樹脂入口１５２を
有し、前記樹脂入口１５２には、ウエイト１５３の自重
によって第１の樹脂ホース１４からケース１５１の内部
にしか粘液状樹脂が流入することができない第１の逆止
弁１５４を設けてある。

【００３２】そして、前記ポンプケース１５１の内部に
は、柔軟な樹脂からなる伸縮可能なベローズ１５５を設
け、エア供給用の第１のパイプ１５６を前記ポンプケー
ス１５１に接続して内部に高圧のエアを供給したり排気
させることにより前記ベローズ１５５を伸縮させて、樹
脂入口１５２から粘液状の樹脂を流入させるとともに、
対向する位置に設けてある樹脂出口１５７に排出させ
る。したがって、第１のパイプ１５６から高圧のエアが
出入りしてベローズ１５５が作動すると、第１の樹脂ホ
ース１４から粘液状の樹脂を流入させて樹脂出口１５７
に排出することができる。

【００３３】なお、前記第１のパイプ１５６はフレーム
２に設けたコンプレッサ（図示せず）に接続され、前記
コンプレッサと樹脂ポンプ１５との間に設けた電磁弁
（図示せず）を前記電気的制御機構６１に電気的に接続
しているので、電気的制御機構６１からの制御信号によ
り電磁弁が作動し、樹脂ポンプ１５の駆動を正確に制御
して樹脂容器１３の樹脂を第２の樹脂パイプ１７に供給
する。

【００３４】前記樹脂ポンプ１５の樹脂出口１５７に
は、前記樹脂圧力調整機構１６が直列で連結されてい
る。前記樹脂圧力調整機構１６は液密に閉塞された枠状
の容器として構成され、樹脂出口１５７から圧送される
樹脂を第２の逆止弁１６１を通過させて高圧状態で収容
し、出口側に接続されている前記第２の樹脂ホース１７
に脈流を生じさせることなく連続的に圧送する。したが
って、第２の樹脂ホース１７が接続されているスプレイ
ガン４１には、常に粘液状樹脂が供給される。

【００３５】前記第２の樹脂ホース１７には保温機構５
１を設けて、通過する樹脂の温度を一定に保っている。
前記保温機構５１は、前記フレーム２に搭載した温水タ
ンク５１１の内部に臨むヒーター機構５１２と温度セン
サー５１３とを電気的制御機構６１に接続し、また、ポ
ンプ機構５１４の駆動によって温水タンク５１１内の温
水を、２重ホース構造とした前記第２の樹脂ホース１７
のほぼ全長に設けた外側ホース部５１５の内部に供給し
て循環流させる構成である。

【００３６】したがって、前記電気的制御機構６１によ
りヒーター機構５１２と温度センサー５１３とによって
温水タンク５１１内の水の温度を一定に設定し、ポンプ
機構５１４を作動させて温水を外側ホース部５１５に循
環流させると、第２の樹脂ホース１７を通過する粘液状
の樹脂が設定された一定の温度に保たれて硬化すること
なく、スプレイガン４１に供給される。

【００３７】前記硬化剤供給機構２１は、硬化剤容器２
２の硬化剤出口にエアで作動する硬化剤ポンプ２３と硬
化剤圧力調整機構２４とを上下に設け、前記硬化剤圧力
調整機構２４の出口から延びる硬化剤ホース２５を前記
スプレイガン４１に接続した構成である。

【００３８】前記硬化剤ポンプ２３は、前記樹脂ポンプ
１５と同様にベローズ構造で、図６で示すように、ポン
プ基台２３１の下面にポンプケース２３２を設けるとと
もに内部に伸縮できるベローズ２３３を設け、高圧のエ
アを供給する第２のパイプ２３４をポンプケース２３２
の内部に開口させる。前記第２のパイプ２３４は前記第
１のパイプ１５６と同様にコンプレッサに接続されて途
中の電磁弁が電気的制御機構６１に電気的に接続されて
いるので、電気的制御機構６１からの制御信号により、
硬化剤ポンプ２３が駆動する。

【００３９】前記ポンプ基台２３１の上面には前記硬化
剤圧力調整機構２４を設けてある。前記硬化剤圧力調整
機構２４は、前記樹脂圧力調整機構１６とほぼ同様に液
密に閉塞した枠状の容器として構成され、前記ポンプ基
台２３１に形成されて硬化剤容器２２に連結される横向
きＴ字状の硬化剤流入路２３５に連通している。そし
て、前記硬化剤流入路２３５は下側の硬化剤ポンプ２３
及び上側の硬化剤圧力調整機構２４に連通し、流路の途
中に第２の逆止弁２３６を設け、また、前記硬化剤流入
路２３５の硬化剤圧力調整機構２４側に、硬化剤ポンプ
２３から硬化剤圧力調整機構２４にしか硬化剤が流れな
い第３の逆止弁２３７を設けてある。また、前記ポンプ
基台２３１には、硬化剤圧力調整機構２４に開口する硬
化剤の流出路２３８を設け、前記硬化剤流出路２３８に
連結した前記硬化剤ホース２５を前記スプレイガン４１
に接続する。

【００４０】したがって、前記のように硬化剤ポンプ２
３が電気的制御機構６１により制御されて駆動すると、
硬化剤容器２２から硬化剤が供給されて第３の逆止弁２
３７を介し硬化剤圧力調整機構２４に供給され、前記硬
化剤圧力調整機構２４により圧力が調整されて硬化剤流
出路２３８から硬化剤ホース２５に脈動することなく連
続的に圧送される。なお、ポンプ基台２３１には、硬化
剤圧力調整機構２４の内部が異常に高くなると、内部の
硬化剤を排出して低圧にする安全弁２３９を設けてあ
る。

【００４１】前記ガラス繊維供給機構３１は、予め切断
された短繊維状のガラス繊維が貯留しているガラス繊維
収納容器３２と前記スプレイガン４１とをガラス繊維ホ
ース３３で接続し、エアによってガラス繊維を、ガラス
繊維収納容器３２からホース３３を介してスプレイガン
４１に吸引移送するのである。

【００４２】前記ガラス繊維収納容器３２は上面が開放
する縦方向の円筒状で、底部を仕切板３２１により横方
向に仕切って下側にモータ室３２２を構成し、前記モー
タ室３２２に設置したモータ３２３の多角形状の回転軸
３２４をタンク３２の中心位置に上下方向に位置させ
る。

【００４３】前記タンク３２の内部には予め３〜１５ミ
リ程度に切断された短繊維状のガラス繊維が貯留してい
るので、貯留部分の上面に吸引機構３２５を設ける。前
記吸引機構３２５は、貯留しているガラス繊維の上面を
被うようにして設けた回転板３２６と、前記回転板３２
６の中心に直立させた多角形状の装着筒３２７と、前記
回転板３２６の一部に形成した切欠部３２８に先端の開
口する吸引部が位置する吸引ノズル３２９からなり、吸
引ノズル３２９を前記ガラス繊維ホース３３に接続す
る。

【００４４】前記装着筒３２７は回転軸３２４に装着し
たり外すことができるので、吸引機構３２５をガラス繊
維収納容器３２の内部に嵌め込んで前記回転軸３２４に
装着筒３２７を装着し、前記モータ３２３を駆動する
と、回転軸３２４とともに装着筒３２７が回転するの
で、回転板３２６が貯留するガラス繊維の貯留層の上面
で回転し、タンク３２のガラス繊維を平均化して吸引ノ
ズル３２９から吸引することができる。なお、前記モー
タ３２３は電気的制御機構６１に接続され、駆動制御さ
れて回転板３２６を回転する。

【００４５】前記吸引ノズル３２９に接続されているガ
ラス繊維ホース３３は、スプレイガン４１に設けたガラ
ス繊維ノズル部４２に接続されている。前記ガラス繊維
ノズル部４２は、図８、図９で示すように、ガラス繊維
ホース３３の先端に接続したノズル管４２１の先端部分
の外周面に環状空部４２２を形成するとともに、前記環
状空部４２２に連通する細溝部４２３を先端部分に向か
って複数形成し、ノズル管４２１の先端にガラス繊維の
吐出ノズル部４２４の基部を装着して密に閉塞した構成
である。

【００４６】前記ガラス繊維吐出ノズル部４２４は両端
が開放する筒状で、後部が環状空部４２２及び細溝部４
２３を気密に被い、環状空部４２２の位置にコンプレッ
サからのガラス繊維用高圧空気の接続口４２５を設けて
ある。

【００４７】したがって、前記接続口４２５から高圧空
気を環状空部４２２に供給すると、各細溝部４２３から
ガラス繊維吐出ノズル部４２４の内部に超高圧の駆動流
となってノズル部４２４を通過し、開放先端から吹き出
すので、ノズル管４２１，ホース３３の内部に高い減圧
作用が発生する。このため、ガラス繊維収納容器３２内
の予め切断された短繊維状のガラス繊維が吸引ノズル３
２９からホース３３を通ってガラス繊維吐出ノズル部４
２４の開口端から噴射することになる。

【００４８】そして、モータ３２３の駆動で回転板３２
６が低速で回転しているので、ガラス繊維の貯留層の上
面部分から吸引ノズル３２９が次第に均等に吸引するこ
とになり、ガラス繊維の一部分のみが吸引されることが
ない。

【００４９】前記スプレイガン４１には、硬化剤用のカ
ットインバルブ４３を設けてある。前記カットインバル
ブ４３は、図１０で示すように、バルブ本体４３１の後
部に半球状のケース４３２を設けてダイヤフラム４３３
で閉塞し、硬化剤用の高圧エアの流路４３４の後端部を
前記ダイヤフラム４３３に臨ませるとともに、前記硬化
剤ホース２５をバルブ本体４３１に設けた硬化剤の供給
口４３５に接続し、前記供給口４３５に連続する硬化剤
の通過路４３６の途中に弁座４３７を設けるとともに、
前記ダイヤフラム４３３に設けた弁体４３８を前記弁座
４３７に臨ませるようにした構成である。

【００５０】前記高圧エアの流路４３４のダイヤフラム
４３３を通過した後端部側と硬化剤の通過路４３６の弁
体４３８の後方とは連通している。したがって、硬化剤
がホース２５から通過路４３６に供給されても、弁体４
３８が弁座４３７を閉止しているので流れない。しか
し、流路４３４に高圧エアが供給されると、後端に位置
するダイヤフラム４３３が膨張して弁体４３８が図１０
の右側方向に摺動することになり、弁座４３７が開放す
るので通路４３６の後方側にに硬化剤が高圧のエアとと
もに流れ、先端の吐出ノズルから高圧で噴射することに
なる。

【００５１】前記スプレイガン４１には、前記ガラス繊
維ノズル部４２，硬化剤のカットインバルブ４３を設け
てあり、また、第１のレバー４４と第２のレバー４５、
第２の樹脂ホース接続部４６及びコンプレッサ（図示せ
ず）に接続された高圧エア接続部４７を設けてあり、ま
た先端には樹脂と硬化剤との吐出ノズル部４８を設けて
中央に樹脂吐出ノズル部４８１が位置し、その周囲に硬
化剤吐出ノズル部４８２（図１５）を設けてあって、ガ
ラス繊維のガラス繊維吐出ノズル部４２４が前記噴射口
４８に隣接している。

【００５２】そして、第２の樹脂ホース接続部４６には
前記第２の樹脂ホース１７が接続され、前記高圧エア接
続部４７には図示しないコンプレッサの高圧エアホース
が接続されている。

【００５３】前記した構成の成型装置１によって繊維強
化プラスチックの成形品を成形するには、前記保温機構
５１のヒーター機構５１２、温度センサー５１３、ポン
プ機構５１４などを電気的制御機構６１により高精度に
作動させて第２の樹脂ホース１７を一定温度に保持し、
原料の樹脂を充填した樹脂容器１３を架台１２にセット
するとともに、硬化剤貯留槽２２に硬化剤を充填する。

【００５４】そして、電気的制御機構６１により制御さ
れているコンプレッサの高圧エアを樹脂ポンプ１５及び
硬化剤ポンプ２３に供給し、樹脂ポンプ１５の駆動によ
って原料となる樹脂を、樹脂容器１３から第１の樹脂ホ
ース１４、樹脂ポンプ１５、樹脂圧力調整機構１６、第
２の樹脂ホース１７を通過させてスプレイガン４１に圧
送する。

【００５５】また、硬化剤ポンプ２３の駆動によって硬
化剤貯留槽２２内の硬化剤を、硬化剤ホース２５を通過
させてスプレイガン４１に圧送する。

【００５６】また、電気的制御機構６１によってガラス
繊維機構３１のモータ３２３を駆動して回転板３２６を
低速で回転させ、同時にコンプレッサ（図示せず）の高
圧エアホースをスプレイガン４１の接続部４７及び接続
口４２５に接続する。

【００５７】上記した準備完了状態が繊維強化プラスチ
ック成形品の成形が可能な状態であって、スプレイガン
４１の第１のレバー４４を第１段階に操作すると、前記
のとおりカットインバルブ４３の作動によって硬化剤が
吐出ノズル部４８２から高圧エアとともに高圧で噴射す
る。

【００５８】そして、第１のレバー４４を第２段階にま
で操作すると、前記硬化剤が吐出ノズル部４８２から噴
射するとともに、接続部４７からのエアと樹脂が混合し
て樹脂吐出ノズル部４８１から噴射する。

【００５９】また、第２のレバー４５を操作すると、前
記のようにガラス繊維ノズル部４２が作動して先端のガ
ラス繊維吐出ノズル部４２４からガラス繊維が高圧エア
とともに高圧で噴射する。

【００６０】このような操作態様において、ＦＲＰ成形
品を成形する場合、第１工程としてスプレイガン４１を
成形型の全表面に向けて第１のレバーを４４を操作し、
樹脂供給機構１１からの樹脂及び硬化剤供給機構２１か
らの硬化剤を付着させて第１層を形成する。そして、前
記第１層が硬化する以前に、第２工程として第１のレバ
ー４４，第２のレバー４５を同時に操作し、樹脂と硬化
剤及びガラス繊維を第１層の全表面に同時に噴射させて
第２層を形成する。この場合、ガラス繊維の噴射圧力及
び噴射速度を、樹脂と硬化剤との噴射圧力より高くする
とともに、噴射速度を早くする。

【００６１】このため、第１層の表面には、高速の短繊
維状のガラス繊維が高圧で付着し、その表面に第２工程
での樹脂と硬化剤とが付着するので、特に第２工程での
樹脂と硬化剤とが短繊維状のガラス繊維を強く押圧作用
することになり、ガラス繊維の内部や下面に気泡が発生
しないために脱泡作業をする必要がない。したがって、
第１層及び第２層を、強度が発現するまで硬化させて脱
型すると、所望の成形品を製造することができる。尚、
スプレイガンによるＦＲＰ成形品の成形作業を停止する
場合、各レバー４４、４５の操作を止めるだけで樹脂、
硬化剤及びガラス繊維の噴射が停止する。

【００６２】図１５は樹脂と硬化剤の吐出ノズル部４８
の他の実施例で、吐出ノズル部４８の先端に補助ノズル
部４８３を設け、樹脂吐出ノズル部４８１からの樹脂と
硬化剤吐出ノズル部４８２からの硬化剤とを前記補助ノ
ズル部４８３内で合流して先端の噴射口４８４から噴射
させ、成形型に付着させると、成形作業中に樹脂や硬化
剤が大気中に飛散したり噴霧しないので、樹脂や硬化剤
の臭気防止になるし、作業員の吸入防止になり、作業雰
囲気の悪化を解消することができる。なお、図１６にお
いて説明していない符号は前記実施例の同一符号と同一
の構成であり、またその他の構成は前記実施例と同一で
あるから、詳細な説明を省略する。

【００６３】〔樹脂の調製〕無水マレイン酸３モル、無
水フタル酸３モル、及びプロピレングリコール６.３モ
ルを、撹拌機、コンデンサ、温度計及び不活性ガス導入
口付きの２リットルの四つ口フラスコに仕込み、窒素ガ
ス導入下にて２１０℃で常法により反応させた。得られ
た不飽和ポリエステル６５重量部にスチレンモノマー３
５重量部及びこの混合物にハイドロキノン１００ppmを
加えて不飽和ポリエステル樹脂組成物を得た。得られた
不飽和ポリエステル樹脂組成物１００重量部に対し、揺
変剤としてシリカ粉（日本アエロジル社製「アエロジル
＃２００」）を用い、重合性単量体としてスチレンモノ
マーを用い、表１に記載の揺変度、粘度になるように添
加し、６％ナフテン酸コバルト０.４重量部、５％ナフ
テン酸銅０.０１重量部及びジメチルアニリン０.１重量
部を混合した。尚、粘度及び揺変度の測定はＪＩＳ Ｋ
６９０１に準じて行った。そして、表１に示す各種の樹
脂及び繊維強化材（ガラス繊維）を前記装置を用いて吹
き付けた際の「樹脂ダレ」等の外観、空洞率、曲げ強
度、弾性率などについて調べた。

【表１】

【００６４】〔製造例；ＦＲＰ成形品の製造〕前記装置
を用い、第１層用の樹脂として表１の実施例２の樹脂
（但し、ガラス繊維を含まない組成で）及び硬化剤（配
合比１００／２）を噴射させて成形型の表面に厚み０.
１〜０.３mm程度の第１層を形成した。続いて、前記第
１層が硬化する以前に、第２層用の樹脂として前記実施
例２の樹脂（ガラス繊維を含む組成で）及び硬化剤（配
合比１００／２）を、樹脂及び硬化剤よりもガラス繊維
が高圧及び高速で噴射されるように吹き付けて厚み２〜
３mm程度の第２層を形成し、ＦＲＰ成形品を製造した。
このように製造過程において実施例２にて第２層を形成
した際に気泡は少なく「樹脂ダレ」や樹脂切れも起こら
ず、ガラス繊維とのヌレも良好であった。しかもローラ
掛けによる脱泡作業を行わなくても実用上問題のないレ
ベルの曲げ強度が得られた。また、実施例３〜５の樹脂
を用いた場合にも、同様な結果が得られた。これに対
し、比較例２の樹脂にて第２層を形成した際にも「樹脂
ダレ」は発生しなかったが、気泡が多く、且つガラス繊
維とのヌレが悪いため、到底実使用には供されるもので
はなかった。

【００６５】〔施工例；強化（防水）ライニングの施
工〕前記装置を用い、建築物の屋上コンクリート床の隅
部（水平面及び鉛直状縦面を含む）に第１層用の樹脂と
して表１の実施例１の樹脂（但し、ガラス繊維を含まな
い組成で）及び硬化剤（配合比１００／２）を噴射させ
て厚み０.１〜０.３mm程度の第１層を形成した。続い
て、前記第１層が硬化する以前に、第２層用の樹脂とし
て前記実施例１の樹脂（ガラス繊維を含む組成で）及び
硬化剤（配合比１００／２）を、樹脂及び硬化剤よりも
ガラス繊維が高圧及び高速で噴射されるように吹き付け
て厚み３〜４mm程度の第２層を形成し、強化（防水）ラ
イニングを施工した。このように施工過程において実施
例１にて第２層を形成した際には、気泡は少なく、ガラ
ス繊維とのヌレも良好であり、脱泡作業も必要なかっ
た。これに対し、比較例１の樹脂にて第２層を形成した
際には、気泡が多く、且つガラス繊維とのヌレが悪いた
め、到底実使用には供されるものではなかった。

【００６６】以上本発明を実施例を示したが、本発明は
前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲
に記載された技術を変更しない範囲内で自由に実施がで
きるものである。例えば本発明のＦＲＰ成形品の製造方
法においても強化ライニングの施工方法においても基本
的にはローラ掛け等の脱泡作業を必要としないことを説
明したが、強度向上等を目的としてローラ掛けすること
を制限するものではない。ローラ掛けをして同一強度を
得ようとするには、例えば従来の方法では３〜５回のロ
ーラ掛けが必要であったが、本発明では１〜２回程度で
良い。

【００６７】

【発明の効果】以上要するに、本発明の繊維強化プラス
チック成形品の製造方法は、特定の性状を有する樹脂を
特定の手法にて吹き付けるので、気泡が少なく、ローラ
掛け等の脱泡作業を必要とすることがなく、極めて簡単
な操作により繊維で強化されたプラスチック製品を成形
することができる。そして、樹脂と硬化剤との第１層の
表面に、繊維強化材、樹脂及び硬化剤を、第２層として
繊維強化材を樹脂及び硬化剤より高圧で、高速で噴射さ
せて吹き付けることにより、繊維強化材が第１層の表面
に強固に押圧されて気泡が発生しにくいので、脱泡作業
が全く不要であるから、成形作業における作業時間の短
縮や工程の簡略化等を図ることができる。したがって、
浴槽など特に大型の製品の場合、作業の軽減に基づく実
用的効果が著しく高まることになる。

【００６８】特に粘度を４〜２０dPa・s、揺変度を４以
上、重合性単量体を４５％以上含有させた樹脂を用いた
場合には、縦方向に配置させた成形型に対して吹き付け
した際に「樹脂ダレ」及び「樹脂切れ」を生ずることな
く、且つ脱泡作業をも必要とすることがない。

【００６９】また、本発明の特定の樹脂性状を有する樹
脂は、何等特殊な添加剤を用いるものではないので、コ
ストアップや品質低下を招く虞もなく、実用的価値が極
めて高いものである。

【００７０】さらに、本発明の強化ライニングの施工方
法も、従来では必須の作業であったローラ掛け等の脱泡
作業を必要とすることがなく、防水或いは防食を目的と
した強化ライニングを容易に施工することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いる装置の概略斜視図である。

【図２】装置の概略系統図である。

【図３】樹脂容器の概略斜視図である。

【図４】図３の側面図である。

【図５】樹脂ポンプと樹脂圧力調整機構との縦断面図で
ある。

【図６】硬化剤容器と硬化剤圧力調整機構との縦断面図
である。

【図７】ガラス繊維収納容器の概略斜視図である。

【図８】ガラス繊維吐出ノズル部の分解斜視図である。

【図９】ガラス繊維吐出ノズル部の縦断側面図である。

【図１０】硬化剤のカットインバルブの縦断面図であ
る。

【図１１】スプレイガンの一方の側面図である。

【図１２】スプレイガンの他方の側面図である。

【図１３】図１１の平面図である。

【図１４】ガラス繊維吐出ノズル部を外した状態のスプ
レイガンの側面図である。

【図１５】各吐出ノズル部の正面図である。

【図１６】ノズル部の他の実施例の一部を断面とした側
面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 67:06 Ｂ２９Ｃ 67/14 Ｗ (72)発明者 中沢 龍水 茨城県下館市成田844−２ (72)発明者 羽野 洋 兵庫県神戸市北区小倉台４−12−４ (72)発明者 佐藤 康幸 群馬県甘楽郡妙義町大字上高田852 (72)発明者 小林 純一 群馬県佐波郡境町大字下渕名2796−３ Ｆターム(参考） 4D075 AA02 AA84 AA86 AE12 CA33 CA38 CA47 DA06 DA23 DB02 DB12 DC02 DC05 DC38 EA07 EA27 EA31 EB14 EB20 EB22 EB24 EB33 EB35 EB51 EB56 EC07 EC22 EC37 4F072 AA02 AA07 AB09 AD38 AG16 AH11 AH16 AK12 4F205 AA41 AB03 AB25 AH46 HA04 HA33 HA36 HB01 HF01 HK17 HM05 HT23

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂及び硬化剤を噴射させて成形型の表
   面に樹脂と硬化剤とによる第１層を形成し、前記第１層
   が硬化する以前に樹脂及び硬化剤と繊維強化材とを、繊
   維強化材を樹脂及び硬化剤より高圧及び高速で噴射させ
   て第２層を形成し、前記第１層と第２層とを一体化させ
   るようにした繊維強化プラスチック成形品の製造方法で
   あって、 少なくとも第２層に用いる樹脂は、粘度が１〜２０dPa
   ・s、揺変度が１.５以上であり、重合性単量体を４５％
   以上含有することを特徴とする繊維強化プラスチック成
   形品の製造方法。
2. 【請求項２】 樹脂及び硬化剤を噴射させて成形型の表
   面に樹脂と硬化剤とによる第１層を形成し、前記第１層
   が硬化する以前に樹脂及び硬化剤と繊維強化材とを、繊
   維強化材を樹脂及び硬化剤より高圧及び高速で噴射させ
   て第２層を形成し、前記第１層と第２層とを一体化させ
   るようにした繊維強化プラスチック成形品の製造に用い
   る樹脂であって、 粘度が１〜２０dPa・s、揺変度が１.５以上であり、重
   合性単量体を４５％以上含有することを特徴とする繊維
   強化プラスチック成形品の製造に用いる樹脂。
3. 【請求項３】 樹脂及び硬化剤を噴射させて対象下地の
   表面に樹脂と硬化剤とによる第１層を形成し、前記第１
   層が硬化する以前に樹脂及び硬化剤と繊維強化材とを、
   繊維強化材を樹脂及び硬化剤より高圧及び高速で噴射さ
   せて第２層を形成し、前記第１層と第２層とを一体化さ
   せるようにした強化ライニングの施工方法であって、 少なくとも第２層に用いる樹脂は、粘度が１〜２０dPa
   ・s、揺変度が１.５以上であり、重合性単量体を４５％
   以上含有することを特徴とする強化ライニングの施工方
   法。