JPH0379381B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は耐食性の特に優れた複合化成形物の効
率的な成形法に関するものである。 不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹
脂、エポキシ樹脂等から製造された繊維強化熱硬
化性樹脂（以下、FRPと称す）成形物は金属製
品に比べて軽く、耐食性に優れており、成形物の
製造および加工を迅速に行うことができ、形状の
選択が容易であること等の種々の利点を有してい
るため、各種の薬品用容器、水タンク等の工業関
連製品および住宅関連製品に幅広く利用されてい
る。しかし、かかる成形物は十分な機械的強度を
有するものの、80℃以上の熱水、アルカリ、極性
溶剤等の比較的侵食性の高いものに対する耐食性
能が十分に満足し得ないという欠点がある。さら
にこれらFRPは、スクラバー、ダクト、ポンプ
治具等化学装置関係の部材にも利用されている
が、これら装置で使われる薬液はスラリー物質と
混在する酸、アルカリ、溶剤等であり、耐食性と
共に耐摩耗性、耐擦傷性が必要であるが、FRP
では、十分に性能を満足させることが出来ない。
従来熱水、アルカリ、極性溶剤等の薬液に対する
耐食性を向上させる手法として次の様な方法が提
案されている。例えば、英国特許第1052949号で
はポリオレフイン板状物に補強繊維布を加熱加圧
により該繊維布の半分を埋め込ませ、その末含浸
繊維布にFRPを被覆して複合化する方法、また
特公昭56−3178ではイソシアネート変性した特殊
不飽和ポリエステル樹脂を接着剤として予め塗布
した各種熱可塑性シートを真空成形等で予備成形
しておき、該成形品の裏面をFRPで積層補強す
る方法、更に特公昭43−27502では予め成形した
ポリ塩化ビニル成形品をポリ塩化ビニルとの接着
性に優れた特殊な不飽和ポリエステル樹脂で積層
補強する方法等がある。上記複合化成形方法は
FRPに使用する各熱硬化性樹脂が保有しない優
れた性質をもつ各種プラスチツクを有効に利用す
る点では各々特徴のある手法である。しかし予め
表面被覆させる各種プラスチツクを予備成形する
必要があり、予備成形するための金型や成形機な
どが必要となるという問題がある。従つて大量生
産するものはよいが、小量生産品の場合、コスト
が高くつき、成形品の形状も限定されてくる。ま
た前記した様なFRPの用途は大型構造物が多く、
現場成形を実施するものが多いが、従来の複合化
方法では非常に難しいという問題もある。 本発明者等は形状や大きさに限定されず、しか
も現場でFRP成形品とその他の樹脂とを容易に
複合化出来る成形法を鋭意研究した結果、特定の
無機質粉末と樹脂粉末とを含有する混合粉末を
FRP表面に溶射することで耐食性、層間接着性
等の物性に優れる複合化成形物が容易に効率的に
得られることを見い出し、本発明を完成するに至
つた。 すなわち本発明は、FRP成形品の表面に、(a)
樹脂粉末と(b)安息角45度以下の無機質粉末とから
なり、(a)／(b)＝２／10〜１／１（重量比）と混合
粉末を膜厚0.5mm以上となるように溶射すること
を特徴とする複合化成形物の製造法を提供するも
のである。 本発明で用いる樹脂粉末とは粉末化が可能で溶
射可能な樹脂であればよく、その種類としてはエ
ポキシ樹脂、アクリル樹脂、フエノール樹脂、ポ
リエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポ
リ塩化ビニル、ナイロン、フツ素樹脂、ポリヒダ
ントイン、ポリエステルイミド、ポリアリルアミ
ド、ポリアミドイミド、ポリマレイミド、ポリイ
ミド、ポリアリルエステル、ポリサルフオン、ポ
リアリルサルフオン、ポリフエニレンオキサイ
ド、ポリフエニレンサルフアイド、ポリオキシベ
ンゾイル等のほとんどあらゆる熱硬化性もしくは
熱可塑性樹脂が挙げられる。なかでもナイロン
11、MI＝0.5〜20ｇ／10minの中密度ポリエチレ
ンおよび／又は低密度ポリエチレン、エチレン−
プロピレンゴムをブレンドしたポリプロピレン・
マレイン酸、アクリル酸等で変性したポリプロピ
レンが接着性、耐食性、溶射適性に優れるので好
ましい。 本発明で用いる無機質粉末としては、従来公知
のものがいずれも単独あるいは併用して使用で
き、例えばアルミナ、ムライト、ジルコン、コー
デイエライト、チタニア、炭化ケイ素、窒化ケイ
素、窒化ホウ素、スピネル、フオルステライト等
のセラミツク粉末、炭酸カルシウム、タルク、硫
酸バリウム、無水ケイ酸等の充填剤、亜鉛、アル
ミニウム、黄銅、銅、鉛、ニツケル、青銅、マン
ガン青銅、モリブデン、モネルメタル、鉄、スズ
等の金属粉末、カーボンブラツク等を挙げること
ができる。なかでもセラミツク粉末が耐食性、接
着性の点で好ましい。 溶射に使用する樹脂粉末と無機質粉末は、粒子
径と安息角を特定することが望ましい。すなわち
粒子径としては少くともタイラー標準篩（3.5メ
ツシユ以下）を通過し得る粒子径で、平均粒子径
が樹脂粉末では好ましくは40〜400μｍ、特に好
ましくは80〜200μｍの範囲、無機質粉末では好
ましくは５〜100μｍ、特に好ましくは10〜40μｍ
の範囲であり、また安息角としては少くとも45度
以下、好ましくは30〜43度であるものが適してい
る。3.5メツシユを通過しないような粒子径が大
きすぎるものは吹付け塗着時に樹脂を均一に溶融
させにくく、また安息角が45度より大きくなると
粉末の流動性が極端に悪くなつて供給タンクから
溶射ガンへ定量の樹脂粉末を供給しにくくなるな
ど溶射作業に支障をきたし、結果として均一な吹
付け塗着が困難となるので好ましくない。樹脂粉
末を製造するには、例えば樹脂塊状物を衝撃式粉
砕機、振動ミル、回転ミル、撹拌摩砕ミルなどを
使用する方法、あるいは冷凍粉砕法等を採用して
粉砕すればよい。また安息角の測定はパウダーテ
スター（細川粉体工学研究所製）により行う。
尚、安息角は樹脂粉末と無機質粉末を混合した粉
末の分布や形状の調節、またステアリン酸マグネ
シウムや微粉ケイ酸などの公知の滑剤を混合する
などの手段によつて調整できる。 樹脂粉末と無機質粉末は、重量比で２／10〜
10／10の割合で混合して用いる。この混合割合が
２／10未満ではFRPとの接着性が十分に得られ
ず、10／10を越えると溶射後の外観が悪くなるの
で好ましくない。尚、樹脂粉末と無機質粉末は、
通常溶射機のホツパー内で圧縮空気により混合さ
れるので必ずしも予め混合しておく必要はない
が、タンブラー等の混合機で簡単に混合しておく
ことが好ましい。 本発明で用いられる繊維強化熱硬化性樹脂成形
材料は、例えばガラス繊維、炭素繊維、合成繊
維、金属繊維等の強化繊維と例えば不飽和ポリエ
ステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂
等の熱硬化性樹脂とからなるものであり、特にガ
ラス繊維と不飽和ポリエステル樹脂とからなるも
のが好ましい。かかる成形材料は使用に際して強
化繊維と熱硬化性樹脂とをその場で混合されても
よいし、SMC（シート・モールデイング・コンパ
ウンド）あるいはBMC（バルク・モールデイン
グ・コンパウンド）のように強化繊維と熱硬化性
樹脂とを予め混合されたものであつてもよい。
尚、熱硬化性樹脂には充填剤、低収縮化剤、顔
料、離型剤、硬化剤およびその他の添加剤を混合
してもよい。 上記成形材料は一般公知のFRP成形方法で成
形品となる。溶射されるFRP成形品の表面処理
は必ずしも必要ではないが、例えばサンドプラス
チング、シヨツトブラスチング等の従来公知の粗
面化法による表面処理を行うことが好ましい。 樹脂と無機質の混合粉末をFRP成形品表面に
溶射する方法としては、一般公知の樹脂粉末溶射
法を用いればよいが、一般的には酸素とプロパン
を燃料ガスとして使用するガス溶射法が好まし
い。溶射時の溶射ガンと金属被膜表面との距離は
通常５〜50cm、好ましくは20〜30cmの範囲であ
り、溶射被膜の厚さは、特に限定されるものでは
ないが、通常、0.5〜５mm、好ましくは0.5〜２mm
の範囲である。また燃料ガスは通常酸素ガスが
170〜5000／hr、プロパンガスが60〜1000／
hrの範囲で使用する。ここで用いる樹脂粉末のガ
ス溶射機としては、例えば英国SCHOR社製CS−
８、仏国SNM社（SOCIETE NOUVELLE DE
METALLISATION社）製70P−JET等がある。 溶射に際して予め被溶射物を加熱することが一
般的に採用されているが、本発明においても
FRP成形品の予熱は実施した方が好ましい。こ
の予熱温度は通常50〜230℃、好ましくは80〜160
℃にすると、溶射被膜の密着性ないしは接着性、
表面外観が良好で、均一な溶射被膜を得ることが
出来る。尚、この予熱は特別な加熱手段で行つて
も差し支えないが、通常は溶射ガンから噴射され
る混合ガスによる火炎を利用して行うのが有利で
ある。 本発明の複合化成形物の製造法は、形や大きさ
に限定されずにFRPに対して大部分の熱可塑ま
たは熱硬化性樹脂を現場で容易に密着性よく被覆
することが出来、しかも得られた成形物は従来
FRP単体では使用不可能であつた80℃以上の熱
水、アルカリ、極性溶剤等に使用することが可能
であり、各種薬品容器や80℃以上の耐熱水タン
ク、クスラバー、ダクトなどに応用することが出
来る。 以下に実施を示して本発明をより詳細に説明す
る。尚例中の部および％はすべて重量基準であ
る。 実施例 １ ナイロン11樹脂粉末〔日本リルサン(株)製 グレ
ーNo.49〕100部およびアルミナパウダー〔昭和電
工(株)製SC級〕300部を70PJET（仏国SNM社製溶
射用ガン）のホツパー内に空気を逆噴射させてナ
イロン11とアルミナパウダーを均一混合した後、
予め溶射用ガンで100℃に予熱した300mm×300mm
×５mmのFRP平板〔大日本インキ化学工業(株)製
SMC DICMAT 5110を用いて加熱加圧成形し
たもの〕上に、約30cmの距離から酸素ガス170
／hr、プロパンガス400／hrの混合ガス噴射
条件で溶射して、溶射被膜厚さ1.0mmの複合化さ
れた平板を得た。得られた平板は層間接着強度お
よび耐食性に優れるものであつた。 実施例２〜18および比較例１〜４ 第１〜３表に示す組成の溶射用粉末および溶射
条件を用いて、300mm×300mm×５mmのFRP平板
上に約30cmの距離から酸素ガス1700／hr、プロ
パンガス400／hrの混合ガス噴射条件で溶射し
て複合化された平板を得た（溶射被膜厚さも同表
に示す）。実施例２〜18で得られた平板は層間接
着強度および耐食性に優れるものであつたが、比
較例１および４で得られた平板は層間接着強度に
劣るものであり、比較例２〜３では溶射できなか
つた。 試験例 １ 実施例１〜18、比較例１および４で得られた平
板の引張剪断接着強さ試験（JIS Ｋ−6850）、碁
盤目試験（JIS Ｋ−5400）、鉛筆引つかき試験
（JIS Ｋ−5400）を実施し、その結果を第１〜３
表に示す。

【表】

【表】

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 繊維強化熱硬化性樹脂成形品の表面に、(a)樹
   脂粉末と(b)安息角45度以下の無機質粉末とからな
   り、(a)／(b)＝２／10〜１／１（重量比）の混合粉
   末を膜厚0.5mm以上となるように溶射することを
   特徴とする複合化成形物の製造法。