JPH075753B2

JPH075753B2 - 補強用繊維で強化された樹脂製の平・波板

Info

Publication number: JPH075753B2
Application number: JP2446187A
Authority: JP
Inventors: 輝国橋本; 稔雄伊賀; 秀夫西條
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1987-02-06
Filing date: 1987-02-06
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPS63193932A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、耐水性・耐候性に優れた建築用材として使用
し得る、半透明の美麗に光を散乱する平・波板に関する
ものである。

（従来の技術）従来より、メチルメタクリレートにポリメチルメタクリ
レートを溶解したシラップや、塩化ビニル樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂を用いて得られる、ガラス繊維やナイ
ロン・テトロン等の有機繊維等の補強用繊維で強化され
た樹脂（以下、FRPと略称することがある。）製の平・
波板は公知である。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、これら公知の技術で得られるFRP製の平・波板
は、生産性や、耐水性・耐熱性、耐候性・強度・耐久性
に問題があり、それぞれ使用場所が限定されていた。

アクリル系平・波板では、その製造過程で硬化室温度を
不飽和ポリエステル樹脂板のように60℃から140℃まで
上げていくと、低沸点のメチルメタクリレートが硬化発
熱で発泡し製品に気泡が残ってしまうため、70℃以下の
硬化温度で連続成形されている。従って硬化時間が長く
かかり、ラインスピードが50cm/分以下で生産性が悪く
コストが高くついている。また、アクリル系平・波板
は、熱変形温度が100℃程度で低く熱変形し易い欠点が
あり、熱が伝わり易い環境での使用に制限があった。

塩化ビニル樹脂の平・波板は耐久性に問題があった。す
なわち、使用中徐々に可塑剤が抜け出して行く為１〜２
年で柔軟性が失なわれ、耐衝撃性が極端に低下して割れ
易くなってしまう欠点があった。

不飽和ポリエステル樹脂の平・波板は、強度の耐久性に
優れているが、ガラス繊維の浮き出しがあり美観に劣っ
たものである。そして、これを屋外で曝露すると、２〜
３年でガラス繊維が露出して不透明の汚れた外観となる
欠点があり、これを防止するために、表面にゲルコート
したり四弗化ビニリデンフィルム等の耐水性・耐候性の
良いフィルムを貼り付けたりしているが、いずれもコス
トアップになっている。

本発明は、かかる現状の改良を行うのを目的とするもの
であって、耐水性・耐熱性・耐候性に優れ且つ強度の大
きい透明または半透明の美麗な外観を有する平・波板を
提供するものである。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明者らは、種々検討した結果、特定の単量体を特定
の割合で混合したものに熱可塑性ポリマーを特定量溶解
して得られる重合性シラップを用いることにより、その
目的が達成できることを見い出して、本発明を完成させ
た。

すなわち、本発明は、移動する第１フィルム上に重合性
シラップ（Ｉ）および補強用繊維を供給して該シラップ
（Ｉ）含浸繊維層を形成し、該層上に第１フィルムと同
方向に移動する第２フィルムを置いて該層を第１フィル
ムと第２フィルムとで挾み、該層を形付するかあるいは
せずして該シラップ（Ｉ）を連続的に硬化させて得られ
る補強用繊維で強化された樹脂製の平・波板に関するも
のである。

（記）脂肪族多官能（メタ）アクリレート（Ａ）15〜55重量
％、芳香族ビニル化合物（Ｂ）85〜45重量％およびこれ
らと共重合可能な沸点が120℃以上である他の単量体
（Ｃ）０〜40重量％（ただし、（Ａ），（Ｂ）および
（Ｃ）成分の合計は100重量％である。）からなる単量
体混液100重量部に対して、熱可塑性ポリマー５〜40重
量部、および硬化剤を混合して得られ、かつ30℃で測定
した粘度が1.0〜100ポイズの範囲にある重合性シラップ
（Ｉ）。

本発明に使用される脂肪族多官能（メタ）アクリレート
（Ａ）とは、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、ブ
チレングリコールジ（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、グリセリントリ
（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、ジペンタエリスリトールヘキサ
（メタ）アクリレートなどを含むものである。中でも、
硬化速度や耐熱性の点から例えばトリメチロールプロパ
ントリメタクリレートに代表される３官能の（メタ）ア
クリレートが望ましい。２官能の（メタ）アクリレート
では、硬化速度が遅く、得られる平・波板の耐水性や耐
熱性が劣る傾向にある。また、４官能以上の（メタ）ア
クリレートでは、架橋密度が高くなって、得られる平・
波板の靭性が低下する傾向にある。

芳香族ビニル化合物（Ｂ）には、例えばスチレン、α−
メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ジビニルベンゼ
ンなどがある。中でも経済性の点からスチレンが望まし
い。

脂肪族多官能（メタ）アクリレート（Ａ）と芳香族ビニ
ル化合物（Ｂ）の割合は、前者が15〜55重量％、より好
ましくは20〜40重量％、後者が85〜45重量％、より好ま
しくは80〜60重量％の割合で使用される。脂肪族多官能
（メタ）アクリレート（Ａ）の使用量が前記範囲より多
いと、得られる平・波板の耐候性や耐熱性は良くなる
が、耐水性が低下し、また柔軟性がなくなって割れ易く
なる。一方、芳香族ビニル化合物（Ｂ）の使用量が前記
範囲より多くなると、耐水性や透明性は良くなるが、耐
候性、耐熱性が低下する。

本発明における単量体混液は、前記二種の単量体（Ａ）
および（Ｂ）が必須の成分であるが、前記単量体（Ａ）
および（Ｂ）と共重合可能な沸点が120℃以上である他
の単量体（Ｃ）を単量体混液中40重量％以下、より好ま
しくは25重量％以下の割合で使用することができる。こ
のような単量体（Ｃ）としては、例えばプロピル（メ
タ）アクリレート、ｎ−,iso−,tert−ブチル（メタ）
アクリレート等がある。

これらの単量体（Ａ），（Ｂ）および必要により（Ｃ）
からなる単量体混液だけでは、粘度が低すぎて平・波板
製造時の作業性が劣っており、また硬化収縮が大きすぎ
て製品に変形・反り・クラックが発生し、平・波板の連
続成形用の重合性シラップとして使用できない。

本発明者らは、該単量体混液100重量部に対して熱可塑
性ポリマーを５〜40重量部混合溶解させることにより、
溶解後の重合性シラップの粘度を30℃で測定して1.0〜1
00ポイズ、より好ましくは3.0〜30ポイズの範囲とすれ
ば、平・波板の連続成形用の重合性シラップとして好ま
しいものが得られ、かつ補強用繊維への含浸性にも優れ
ていることを見い出した。

すなわち、本発明に用いられる重合性シラップ（Ｉ）
は、前記単量体混液100重量部に対して、熱可塑性ポリ
マー５〜40重量部および硬化剤を混合して得られ、かつ
30℃で測定した粘度が1.0〜100ポイズの範囲にあるもの
である。熱可塑性ポリマーの使用量が５重量部未満の少
量であると、硬化時の収縮が大きくなり製品に変形・反
り・クラックが発生しやすくなる。逆に40重量部を超え
る多量では、得られる重合性シラップの粘度を100ポイ
ズ以下とすることが難しく、補強用繊維への含浸性が不
十分となり、また得られる平・波板の耐熱性も低下す
る。

本発明に用いることができる熱可塑性ポリマーには、例
えばポリメチルメタクリレート等の（メタ）アクリレー
ト系ポリマー、（メタ）アクリル−スチレン系共重合ポ
リマー、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、スチレン−酢
酸ビニル共重合体、ポリブタジエン、飽和ポリエステ
ル、ポリカプロラクタム、ポリ塩化ビニル、ポリエチレ
ン等がある。

中でも、得られる平・波板の透明性を高めて美観な外観
とするために、使用する熱可塑性ポリマーの屈折率が単
量体混液の硬化物の屈折率と同じか±0.03の範囲にある
ものが好ましい。従って、使用する熱可塑性ポリマー
は、単量体混液の配合に近いものが望ましく、例えばメ
チルメタクリレートとスチレンとのコポリマーに代表さ
れる（メタ）アクリレートモノマーと芳香族ビニルモノ
マーとの重合比率を種々に変えた共重合体が用いられ
る。

本発明に使用される硬化剤としては、例えばベンゾイル
パーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、メ
チルエチルケトンパーオキサイド、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、ｔ−ブ
チルパーオキシオクトエート等があり、単独もしくは、
促進剤として有機アミンや多価金属の塩類と共に用いら
れる。硬化剤の添加量は単量体混液の重量を基準にし
て、0.3〜3.0％に相当する量を加えるのが普通である。

重合性シラップ（Ｉ）を調製するに際し、得られる平・
波板の耐熱性や耐燃性を高める目的で無機質充填材を混
合分散して使用することもできる。このような無機質充
填材としては、炭酸カルシウム、タルク、クレー、シリ
カ、アルミナ、石英、硅酸カルシウムや、各種金属酸化
物の水和物例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシ
ウム等がある。中でも、より高度の難燃化が達成できる
水酸化アルミニウムが好ましい。

さらに、重合性シラップ（Ｉ）には、種々の添加剤や改
質剤を混合・使用できる。たとえば樹脂と補強用繊維特
にガラス繊維との界面接着を良くするためのシランまた
はチタネート系カップリング剤、フィルムとの離型性を
良くするための内部離型剤、着色剤が用いられ、また耐
候性を良くし製品を紫外線から保護する目的で紫外線吸
収剤が用いられる。

補強用繊維としては、ガラス繊維が最も一般的に用いら
れるが、カーボン繊維や、ポリアミド・ナイロン・ポリ
エステル等の有機繊維も使用できる。

本発明のFRP製の平・波板は、前記した重合性シラップ
（Ｉ）および補強用繊維を用いて、従来公知の平・波板
連続成形機により製造される。具体的には、移動する第
１フィルム上に、例えば重合性シラップ（Ｉ）を塗布ロ
ールやナイフコーターを介して供給し、また補強用繊維
も散布等により第１フィルム上に供給する。次いで、第
１フィルム上に形成された重合性シラップ（Ｉ）含浸繊
維層に第１フィルムと同方向に移動する第２フィルムを
置いて、該層を両フィルム間で挾み、該層を必要により
波型等の形付しながら、重合性シラップ（Ｉ）を連続的
に硬化する。硬化は、一般に重合性シラップ（Ｉ）含浸
繊維層を硬化室に導くことにより行われる。

硬化室は、例えば入口から出口まで雰囲気温度が段階的
に変化するよう分割され、入口部から中央部まで60℃か
ら120℃に徐々に上昇するよう設定されており、出口付
近では冷却部が設けられている。

本発明の平・波板は、このようにして従来の不飽和ポリ
エステル樹脂で製造されていた平・波板と同じ２〜3m/
分のラインスピードで生産性良く製造することができ
る。また、透明または半透明の美麗な外観を有する平・
波板が、本発明により容易に提供される。

（発明の効果）本発明のFRP製の平・波板は、煮沸水中に200時間以上浸
漬しても、光沢を失わず、白化による透明性の低下もな
く、表面クラックを生じない耐水性に優れたものであ
り、透明または半透明の美麗な外観を長期間保持できる
ものである。また、本発明の平・波板は、熱変型温度が
高く、耐候性にも優れている。

（実施例）以下実施例について更に詳細に説明するが、これらが本
発明の全てを代表するものではない。なお、例中の部は
特にことわらない限り重量部を表わす。

実施例１トリメチロールプロパントリメタクリレート30部および
スチレン70部からなる単量体混液に、熱可塑性ポリマー
としてメチルメタクリレート−スチレン共重合体（商品
名MAS＃10、ダイセル化学工業（株）製）20部、シラン
カップリング剤〔KBM−503、信越化学（株）製〕0.5
部、紫外線吸収剤〔チヌビン320、チバガイギー社製〕
0.1部、硬化剤のｔ−ブチルパーオキシオクトエート
〔パーブチルＯ、日本油脂（株）製〕0.5部および促進
剤〔プロモーターＡ、日本触媒化学工業（株）製〕0.1
部を加えて混合・溶解して重合性シラップ（Ｉ）を得
た。得られた重合性シラップ（Ｉ）の粘度は30℃で20ポ
イズであった。

得られた重合性シラップ（Ｉ）を平・波板連続生産機
（ラインスピード2.5m/分）の移動する第１フィルム
（ポリエステル製）上にナイフコーターを介して供給
し、一方ガラス繊維をガラス含有量22重量％の割合で第
１フィルム上に散布した。重合性シラップ（Ｉ）のガラ
ス繊維への含浸および硬化の第１フィルム上に置かれた
第２フィルムと第１フィルムとの間で連続的に行って、
板厚0.8mmの波板を製造した。

得られた波板は、完全に硬化しており、透明〜乳白色半
透明の美麗なもので、第１表に示すごとく、高強度で耐
水性、耐候性に優れたものであった。

実施例２実施例１と同様の操作をくり返して、第１表に示した通
りの配合組成で重合性シラップ（Ｉ）を調製した。

得られた重合性シラップ（Ｉ）とガラス繊維を用いて、
実施例１と同様にして、波板を製造した。

得られた波板は、透明の美麗なもので第１表に示すとお
り高強度で耐水性・耐候性に優れたものであった。

比較例１市販の建材用FRP波板（不飽和ポリエステル樹脂製）の
性能を測定した結果、第１表の通りであり、長所と欠点
があり、総合的に優れたものではなかった。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｌ 25/08 ＬＤＴ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動する第１フィルム上に重合性シラップ
（Ｉ）および補強用繊維を供給して該シラップ（Ｉ）含
浸繊維層を形成し、該層上に第１フィルムと同方向に移
動する第２フィルムを置いて該層を第１フィルムと第２
フィルムとで挾み、該層を形付するかあるいはせずして
該シラップ（Ｉ）を連続的に硬化させて得られる補強用
繊維で強化された樹脂製の平・波板。（記）脂肪族多官能（メタ）アクリレート（Ａ）15〜55重量
％、芳香族ビニル化合物（Ｂ）85〜45重量％およびこれ
らと共重合可能な沸点が120℃以上である他の単量体
（Ｃ）０〜40重量％（ただし、（Ａ），（Ｂ）および
（Ｃ）成分の合計は100重量％である。）からなる単量
体混液100重量部に対して、熱可塑性ポリマー５〜40重
量部、および硬化剤を混合して得られ、かつ30℃で測定
した粘度が1.0〜100ポイズの範囲にある重合性シラップ
（Ｉ）。
【請求項２】脂肪族多官能（メタ）アクリレート（Ａ）
がトリメチロールプロパントリメタクリレートであり、
芳香族ビニル化合物（Ｂ）がスチレンである特許請求の
範囲第１項記載の平・波板。
【請求項３】熱可塑性ポリマーの屈折率が、単量体混液
の硬化物の屈折率±0.03の範囲である特許請求の範囲第
１項記載の平・波板。