説明

FRP成形品

【課題】本発明は、内装材としての外観を損なうことなく、難燃性と成形作業性を大幅に改善し、高度な難燃性とともに機械的強度や複雑な形状を要求される鉄道車両や住宅用の内装材を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、複数層のガラス繊維シートに成形用樹脂として不飽和ポリエステル樹脂を含浸させて成形するFRP成形品、又は、ガラス短繊維に前記成形用樹脂を含浸させた複数層のSMCを用いて成形するFRP成形品であって、前記FRP成形品が立体的形状を有しており、前記不飽和ポリエステル樹脂に、難燃剤として50〜200重量部の水酸化アルミニウムを配合し、前記FRP成形品の厚さが、3〜5mmであり、前記FRP成形品の表面側から0.7〜2mmの位置に、熱吸収板として0.2〜1mmの厚さのアルミニウム板、炭素繊維シート、金属繊維シートの何れかを内蔵したFRP成形品である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、難燃性を有し、鉄道車両や住宅等の内装材に使用される繊維強化プラスチック(以下、「繊維強化プラスチック」を「FRP」と言う。)に関する。
【背景技術】
【0002】
ガラス繊維を用いたFRP成形品への難燃性付与は、マトリックスとなる不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等に難燃剤となる水酸化アルミニウムなどを混合するか、臭素系の反応型難燃性樹脂に水酸化アルミニウムや三酸化アンチモンなどを添加し、要求される難燃性を達成しようとしてきた(例えば、特許文献1)。
【0003】
しかし、これらの方法では、難燃剤となる水酸化アルミニウムを多量に添加する必要があるため、樹脂粘度が著しく高くなり、成形作業が極めて困難となる。また、車両内装材や住宅内装材の難燃化要求は、より高度になり、従来の水酸化アルミニウムの配合やハロゲン化樹脂などによる難燃化のみでは要求される特性は得られなくなってきている。
【0004】
一方、基材とその表面に化粧層を有する内装材において、パンチングメタルや金網を、基材とその表面の化粧層との間に備えることにより、難燃化を図ったものが知られている(特許文献1)。また、車のフロントパネルを形成する樹脂を、熱伝導率が高い金属等と張り合わせることによって、放熱性を持たせ、温度上昇を抑制する内装部品が知られている(特許文献2及び3)。
【特許文献1】特開平10−088004号公報
【特許文献2】特開平10−266386号公報
【特許文献3】特開2004−042745号公報
【特許文献4】特開2006−306152号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献2の内装材は、パンチングメタルや金網が、基材の表層又はその近傍に設けられるため、外部から、パンチングメタルや金網が見えてしまう問題がある。内装材として使用する場合、この外観は重要な問題であり、これを隠すために、表層に化粧層を設ける必要があり、その分のコストアップとなる。また、特許文献2は、ボード状のものであって、立体的形状を設けるための成形性は考慮されておらず、吸音効果を有する化粧層とグラスウール等を圧縮した基材との間に金網を備えたものであるため、FRP製の内装材と違って、成形性や機械的強度が十分とは言えない。このように、内装材としての外観やコスト、成形性や機械的強度の要求に応えるものではない。
【0006】
特許文献3及び4は、自動車のフロントパネル等の内装部品の直射日光による温度上昇を抑制するために、樹脂の片面に金属層を張り合わせ、裏面となる金属層の面と車体パネルとを接合したものであり、この裏面からは、パンチングメタルや金網が露出している。また、パンチングメタル等の露出を防ぐため、樹脂の両面に金属層を張り合わせたとしても、樹脂表面から金属層までが、樹脂の厚みの分、離れているため、樹脂表面から金属層に熱が伝わり難く、金属層を介した車体パネルへの放熱が抑制されるので、高度な難燃化の要求に応えるものではない。さらに、FRPに適用したものではないため、成形性や機械的強度が十分とは言えない。
【0007】
本発明は、上記課題を解決するものであり、内装材としての外観を損なうことなく、難燃性と成形作業性を大幅に改善し、高度な難燃性とともに機械的強度や複雑な形状への要求に対応可能で、鉄道車両や住宅用の内装材に使用できるFRP成形品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、以下に関するものである。
(1) 複数層のガラス繊維シートに成形用樹脂として不飽和ポリエステル樹脂を含浸させて成形するFRP成形品、又は、ガラス繊維に前記成形用樹脂を含浸させた複数層のSMCを用いて成形するFRP成形品であって、前記FRP成形品が立体的形状を有しており、前記不飽和ポリエステル樹脂に、難燃剤として50〜200重量部の水酸化アルミニウムを配合し、前記FRP成形品の厚さが、3〜5mmであり、前記FRP成形品の表面側から0.7〜2mmの位置に、熱吸収板として0.2〜1mmの厚さのアルミニウム板、炭素繊維シート、金属繊維シートの何れかを内蔵したFRP成形品。
(2) (1)において、熱吸収板が、複数層のガラス繊維シート、又は、複数層のSMCのそれぞれにおける各層間のうち、最表層とその隣接する内側の層との層間に、配置されたFRP成形品。
(3) (1)又は(2)において、熱吸収板が、パンチング加工されたFRP成形品。
(4) (1)〜(3)の何れかにおいて、鉄道車両や住宅の内装材として用いられるFRP成形品。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、内装材としての外観を損なうことなく、難燃性と成形作業性を大幅に改善し、高度な難燃性とともに機械的強度や複雑な形状への要求に対応可能で、鉄道車両や住宅用の内装材に使用できるFRP成形品を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
強化繊維はとして使用するガラス繊維シートは、FRPで一般的に使用されるガラス繊維シートであり、ガラスマット、ロービングクロス、ガラスクロス等が使用できる。また、ガラス短繊維は、SMCで一般的に使用されるガラス短繊維であり、ランダムに平面上に配向された長さ1インチ程度のガラス繊維束等が使用できる。
【0011】
ガラス繊維シートは、複数枚重ねて複数層とする。ガラス繊維シートを重ねる枚数は、成形用樹脂を含浸させて成形した後のFRP成形品の全体の厚みが、3〜5mmとなるように調整する。このような厚みとすることにより、FRP成形品の特徴である軽量性や機械的強度、成形性を備えることができる。厚みが3mm未満では、鉄道車両や住宅の内装材としては、機械的強度が不足する場合があり、厚みが5mmを超えると、重量が重くなったり、コストが上がり不経済となる。また、鉄道車両や住宅の内装材として、使用する場合には、取扱いやねじ等の固定部材の取付けにも最適な厚みとすることができる。なお、本願の中で規定する、ゲルコート層の厚み、ガラス繊維シート、FRP成形品の厚み、熱吸収板の厚み、FRP成形品の表面からの熱吸収板の位置、等の数値範囲は、通常レベルの誤差(±10%)を含むものである。
【0012】
ガラス繊維シートを重ねる枚数は、3枚〜12枚程度である。これは、FRPに使用されるガラス繊維シートが、一般に、厚さ0.25〜0.5mmであり、これに樹脂を含浸させると、厚さ0.4〜0.8mmとなるので、これらのガラス繊維シートを重ねたFRP成形品が、通常一方の表層に形成される厚さ0.3〜0.5mmのゲルコート層を含めて、3〜5mm程度の厚さとなるようにするためである。
【0013】
成形用樹脂として用いる不飽和ポリエステル樹脂は、一般にFRP成形品で使用されているものであればよく、オルソ系、イソ系、ビスフェノール、ビニルエステル、アクリル変性等を用いることができる。
【0014】
不飽和ポリエステル樹脂は、ガラス繊維シートへの含浸性を高めるため、不飽和ポリエステル樹脂の100重量部に対して、スチレン等の希釈剤を10〜20重量部入れるのが好ましい。また、冬季においては低温で成形する樹脂の粘度が高く含浸性が悪くなるため、配合した樹脂を25〜30℃に加温するのが好ましい。このように、希釈材を加えたり、加温した場合の不飽和ポリエステル樹脂粘度は、上述した含浸性を確保するため、0.15〜0.35Pa・sが好ましい。
【0015】
また、不飽和ポリエステル樹脂には、増量のための充填材や難燃性を付与するための難燃剤を加え使用する。充填剤としては、炭酸カルシウム等が使用できる。難燃剤としては、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモニン等が使用できるが、汎用性と取扱性の点から、水酸化アルミニウムを用いる。
【0016】
難燃剤として用いる水酸化アルミニウムは、成形用樹脂である不飽和ポリエステルの100重量部に対して、50〜200重量部を配合する。水酸化アルミニウムの配合量が、50重量部未満では、FRP成形品にアルミニウム板や炭素繊維シートを内蔵させても、燃焼試験においてFRP成形品の表面が炭化したり燃焼する傾向があり、難燃性を達成できない。鉄道車両や住宅用の内装で要求される高度な難燃性を達成するためには、100〜200重量部とすることがより好ましく、150〜200重量部とすることが特に好ましい。200重量部を超えると、成形用樹脂が増粘し、成形性が低下する。
【0017】
ガラス繊維シートに成形用樹脂を含浸させて成形する方法としては、例えば、樹脂注入成形法、ハンドレイアップ成形法等が挙げられる。こられの中でも、ガラス繊維シートに、より含浸し易い点で、成形用樹脂が、樹脂注入成形法が望ましい。
【0018】
ハンドレイアップ成形法の場合は、例えば、以下の手順で成形することができる。まず、成形する型に離形剤を塗布後、表面側となる下型面にゲルコート層を塗布し一旦硬化させる。このゲルコート層は、厚さ0.3〜0.5mmとする。ゲルコート層が硬化した後、成形用樹脂を含浸させながら、ガラス繊維シートで1層目を積層する。この後、積層した1層目の樹脂が未硬化の状態で、プライマーを塗布した熱吸収板を形状に合わせ、折り曲げながら1層目の上に気泡が入らないよう密着させる。その後、再度、成形用樹脂を含浸させながら、FRP成形品が3〜5mmの厚みとなる層数まで、ガラス繊維シートを積層する。このようにして成形されたFRP成形品は、完全硬化させた後に脱型し、製品寸法に切断して製品とする。この例において、1層目の上、即ち1層目と2層目との間に熱吸収板を配置するのは、一般に、ガラス繊維シートの厚さが0.25mmのとき、成形後は0.4mmとなるため、1層目の上に熱吸収板を配置すると、FRP成形品の表面からは、ゲルコート層が厚さ0.3mmの場合、このゲルコート層を含めて0.7mmの位置に、熱吸収板が内蔵されることになるからである。このため、熱吸収板を配置する位置は、この例のような1層目と2層目との間に限られず、成形後にFRP成形品の表面から、0.7〜2mmの位置に内蔵されるようになる位置であれば、何層目であってもよい。
【0019】
樹脂注入成形法の場合は、例えば、図1に示すように、以下の手順で成形することができる。まず、成形する型に離形剤を塗布後、表面側となる下型3面にゲルコート層6を塗布し一旦硬化させる。このゲルコート層6は、厚さ0.3〜0.5mmとする。ゲルコート層6が硬化した後、1層目のガラス繊維シート4を下型3内にセットし、その上にプライマーを塗布した熱吸収板5を形状に合わせ、折り曲げながら1層目の上に乗せる。さらに、その上にガラス繊維シート4をセットし、上型2を乗せる。このようにしてセットされた型に、成形用樹脂を、減圧するか加圧する方法で、型内に注入し硬化させる。このように樹脂注入成形されたFRP成形品1は、完全硬化させた後に脱型し、製品寸法に切断して製品とする。なお、この樹脂注入成形法の場合も、上記の例のように、必ずしも1層目と2層目との間に熱吸収板5を配置する必要はなく、成形後にFRP成形品1の表面から0.7〜2mmに、熱吸収板5が内蔵される位置であれば、何層目でもよい。
【0020】
上述したハンドレイアップ成形法や樹脂注入成形法等のような、ガラス繊維シートに成形用樹脂を含浸させて成形する方法以外に、いわゆるSMC成形法を用いることもできる。このSMC成形法の場合は、ガラス繊維に成形用樹脂を含浸させた複数層のSMCを用いて成形する。例えば、以下の手順で成形することができる。なお、本発明に用いられるSMCとしては特に制限はないが、一般的にSMC成形法で使用される不飽和ポリエステル樹脂とガラス短繊維等を混合してシート状としたSMCが用いられる。まず、成形する型に離形剤を塗布後、表面側となる下型面の全面に、SMCを1層乗せ、その上にプライマーを塗布した熱吸収板となる金属板を、あらかじめ形状に合わせて製作しておき、SMC1層目の上に乗せる。さらに、その上に所定のSMC基材をセットし、プレス圧力70〜100kg/cmで成形する。完全硬化後に脱型し、製品寸法に切断して製品にする。なお、このSMC成形法の場合も、上記のハンドレイアップ成形法や樹脂注入成形法での例のように、必ずしも1層目と2層目との間に熱吸収板を配置する必要はなく、成形後にFRP成形品の表面から0.7〜2mmに、熱吸収板が内蔵される位置であれば、何層目でもよい。
【0021】
熱吸収板は、金属としては、アルミニウム板、ステンレス板、銅板、鋼板等の金属板や、金属繊維シート等が使用でき、非金属としては、炭素繊維シート等が使用できる。その中でも、軽量性や取扱性の観点から、アルミニウム板、金属繊維シート、炭素繊維シートが好ましく、さらには、これらをパンチング加工されたものが立体的形状への追従性の観点からより好ましい。アルミニウム板、金属繊維シート、炭素繊維シートへのパンチング加工は、一般的なパンチングメタルを製造する場合と同様に、パンチングプレスの金型で打ち抜き、開口を設けることで行なった。パンチング加工は、一般のパンチングメタルで採用される、開口率15〜70%、開口径が直径3〜50程度の丸形状や、一片が3〜30mm程度の四角形の開口を設けるようにするのが、コストや入手のし易さ、立体的形状への追従性等の点で望ましい。
【0022】
熱吸収板は、0.2〜1.0mmの厚さとする。この厚さが0.2mm未満では、熱吸収効果が少なくなり、鉄道車両や住宅用の内装で要求される高度な難燃特性が達成できない場合がある。また、熱吸収板の厚さが1mmを超えると、剛性が増大し、重量が大きくなるので、成形の際に取扱性が悪くなるのと同時に、軽量化の観点から好ましくない。熱吸収板として、炭素繊維シートや金属繊維シートを用いた場合は、金属板を用いた場合に比べて、上記の剛性や重量が増大するのを抑制できる。
【0023】
熱吸収板は、FRP成形品の表面側から0.7〜2mmの位置に内蔵する。即ち、FRP成形品の表面から熱吸収板の表面までの間の距離が、0.7〜2mmとなるように、熱吸収板を配置する。上述したように、本発明のFRP成形品の厚みは、3〜5mmであるが、このような厚みに対して、表面側から0.7mm以上の位置に、熱吸収板を内蔵することにより、成形時の成形用樹脂の効果収縮によって、FRP成形品の表面に凹凸が生じるのを抑制することができる。また、表面側から2mm以下の位置に、熱吸収板を内蔵することにより、FRP成形品の表面から受ける熱が、比較的熱吸収板に伝わり易くすることができ、後述する難燃剤の作用が加わることにより、鉄道車両用や住宅用の内装材に要求される高度な難燃性を満足することができる。表面側から2mmよりも深い位置に熱吸収板を配置した場合、FRP成形品の表面からの熱が、熱吸収板に伝わり難く、要求される難燃性を満足できない。
【0024】
成形時の成形用樹脂の効果収縮によって、FRP成形品の表面に生じる凹凸は、いわゆるひけと呼ばれるものであり、成形用樹脂の厚みが厚い部分と薄い部分がある場合に、厚い部分は薄い部分に比べて、成形用樹脂の硬化収縮による収縮量が大きくなるために生じる。つまり、熱吸収板は、FRP成形品の全体に設けてもよいが、コストや重量の面から、部分的に設けたり、パンチング加工を施すのが望ましいため、熱吸収板を内蔵する部分と内蔵しない部分とが存在することになるが、熱吸収板を内蔵する部分は、内蔵しない部分に比べて、熱吸収板の厚みの分、成形用樹脂の厚みが薄くなるため、成形時の硬化収縮が小さい。一方、熱吸収板を内蔵しない部分は、その分、成形用樹脂の厚みが厚くなるので、成形時の硬化収縮が大きい。このため、成形後のFRP成形品の表面には、熱吸収板を内蔵する部分と内蔵しない部分で、硬化収縮後の厚みの差による段差が生じる。しかしながら、FRP成形品の表面から熱吸収板の表面までの間の距離が、0.7mm以上になるように、熱吸収板を配置すると、熱吸収板からFRP成形品の表面までの距離があるため、上記の段差を吸収する作用があり、目視による外観では、ほとんどわからないレベルにすることができ、内装材としての外観を向上させることができる。表面から0.7mm未満では、ひけによる段差が目立ち、外観を損なう。
【0025】
また、熱吸収板をFRP成形品の表面側から0.7mm以上の位置に内蔵すると、FRP成形品の何れの面からも、外部から熱吸収体が見えないか、少なくとも見え難くすることができる。表面から0.7mm未満では、外部から熱吸収板が見え易く、外観を損なう。
【0026】
本発明のFRP成形品は、内装材として用いられるため、上述したひけを抑制したり、FRP成形品に内蔵した熱吸収体が外部から見え難いことは、難燃性や機械的強度、成形性とともに、重要な要素である。そして、本発明のFRP成形品は、このように熱吸収板をFRP成形品の表面から0.7mm以上の深さに内蔵することで、表面に化粧層等を必要とせず、コスト低減を図ることができる。
【0027】
また、本発明のFRP成形品には、上述したように難燃剤を配合する。これによって、熱吸収板がFRP成形品の表面ではなく、FRP成形品の表面から0.7mm以上の深さに内蔵されているために、FRP成形品の表面からの熱が、熱吸収体に伝わり難いにも関わらず、鉄道車両や住宅用の内装において要求される高度な難燃性に対応可能とすることができる。つまり、火災を想定した場合、炎の熱はFRP成形品の表面に加えられるため、この熱を放熱するためには、FRP成形品の表面に熱吸収板を配置するのが理想である。
【0028】
しかしながら、FRP成形品表面に熱吸収板を配置すると、上述したように、外部から熱吸収板が見えたり、ひけの発生によって外観を損なうため、本発明のFRP成形品は、熱吸収板をFRP成形品の表面から0.7mm以上の深さに内蔵する構成をとっている。この場合、熱吸収板による放熱の点では、表面に熱吸収板を設けるよりも不利となり、難燃性を満足するのは困難となるが、本発明は、難燃剤を併用することにより、この難燃剤がFRP成形品の表面に加えられた熱を吸収する作用と、熱を内蔵された熱吸収板に伝える作用と、この伝わった熱が内蔵された熱吸収板により吸収される作用とが加わり、難燃化の効果を大幅に増大することができる。なお、本発明で使用する難燃剤は水酸化アルミニウムであり、熱分解で生成した水が気化する際に熱を吸収する作用が一般的であるが、同時に、水酸化アルミニウムを加えない場合に比べると、熱を伝え易い作用を有する。これらの作用により、高度な難燃性を有することができる。
【0029】
本発明のFRP成形体は、所望の型で成形することによって、立体的形状を形成する。これにより、一般のFRPの用途に使用することが可能であり、特に、高度な難燃性とともに、機械的強度や複雑な形状が要求される鉄道車両用内装FRP製品及び住宅用FRP製品として用いることができる。具体的には、鉄道車両の内装材としては、車両の天井、側板、腰板、窓キセ等に、住宅の内装材としては、洗面ユニット、床材等に使用することができる。
【0030】
鉄道車両用の内装としての難燃性は、運輸省交通安全公害研究所の鉄道車両用材料燃焼試験により行った。
【実施例】
【0031】
以下に、本発明に係るFRP成形品の実施例1〜7、及び、比較例1〜4を説明する。これらの実施例と比較例の外観、難燃性、成形性を調べた結果を、表1に示す。外観は、目視による判定である。難燃性は、運輸省交通安全公害研究所の鉄道車両用材料燃焼試験により行った。FRP成形品の難燃性は、不燃性、極難燃性、難燃性の3段階で評価した。



【0032】
【表1】

(実施例1)
図1に、本発明に係るFRP成形品の積層構成の実施例1を示す。本実施例では、強化繊維としてガラス繊維シート4(日東紡績株式会社製GP450、厚さ0.25mm)を1つのFRP成形体1当り、7枚ずつ準備した。成形用樹脂として不飽和ポリエステル樹脂(ディーエイチ・マテリアル株式会社製PS7010APT)を使用し、この成形用樹脂の100重量部に対して、充填剤として炭酸カルシウムを50重量部と、難燃剤として水酸化アルミニウムを50重量部、希釈剤としてスチレンを10重量部配合した。熱吸収板5として、0.2mmの厚さのアルミニウム板を使用した。また、成形法としては、樹脂注入成形法を使用した。
【0033】
樹脂注入成形は、図1に示すように、成形する樹脂型面に離形剤を塗布後、表面側となる下型3面に、ゲルコ−ト用樹脂を厚さ0.3mm、スプレーガンで塗布し、常温で放置して一旦硬化させ、ゲルコート層6を形成した。
【0034】
ゲルコート層6硬化後、難燃剤を50重量部配合した不飽和ポリエステル樹脂を含浸させながら、ガラス繊維シート4で1層目を積層した。この後、積層した1層目の樹脂が未効果の状態で、プライマ−を塗布し、乾燥させた熱吸収板5を形状に合わせ、折り曲げながら1層目の上に気泡が入らないよう密着させた。その後、再度難燃剤入り不飽和ポリエステル樹脂を含浸させながら、ガラス繊維シート4で所定の層数を積層した。このようにして成形された製品を完全硬化させた後に脱型し、製品寸法に切断した。
【0035】
以上は、1層目の上に熱吸収板5を配置したものであるが、同様にして、2層目の上に熱吸収板5を配置したものと、4層目の上に熱吸収板5を配置したものを作製した。
【0036】
完成したFRP成形品1を調べた結果、全体の厚みは3.3mmであり、1層目の上に熱吸収板5を配置したものでは、熱吸収板5は表面から0.7mmの位置に、2層目の上に熱吸収板5を配置したものでは、表面から1.1mmの位置に、5層目の上に熱吸収板5を配置したものでは、表面から1.9mmの位置に、内蔵されていた。そして、何れのFRP成形品1でも、内蔵する熱吸収板5やひけは、目視では外部からほとんど見えなかった(表1)。また、運輸省交通安全公害研究所の鉄道車両用材料燃焼試験により、難燃性を試験した結果、何れのFRP成形品も不燃性であった(表1)。
【0037】
(実施例2)
強化繊維としてガラス繊維シート4(日東紡績株式会社製GP450、厚さ0.25mm)を1つのFRP成形体当り、9枚ずつ準備した。熱吸収板5として、1.0mmの厚さのパンチング加工したアルミニウム板を使用した。パンチング加工は、φ6の丸形状の開口が、千鳥配置で開けられ、開口率が51%のものを使用した。それ以外は、実施例1と同様にして、1層目、2層目、4層目の上に熱吸収板5を配置したFRP成形品を作製した。完成したFRP成形品1を調べた結果、全体の厚みは4.9mmであり、熱吸収板5は表面から0.7mm、1.1mm、1.9mmの位置に内蔵されており、何れのFRP成形品1も、目視では内蔵する熱吸収板5やひけはほとんど見えなかった(表1)。また、運輸省交通安全公害研究所の鉄道車両用材料燃焼試験により、難燃性を試験した結果、何れのFRP成形品も、不燃性であった(表1)。
【0038】
(実施例3)
強化繊維としてガラス繊維シート4(日東紡績株式会社製GP450、厚さ0.25mm)を1つのFRP成形体1当り、7枚ずつ準備した。熱吸収板5として、0.2mmの厚さの炭素繊維シート(三菱化学産資株式会社製ダイアリ−ドK13D2U)を使用した。それ以外は、実施例1と同様にして、1層目、2層目、5層目の上に熱吸収板5を配置したFRP成形品1を作製した。完成したFRP成形品1を調べた結果、全体の厚みは3.3mmであり、熱吸収板5は表面から0.7mm、1.1mm、1.9mmの位置に内蔵されており、何れのFRP成形品1も、目視では内蔵する熱吸収板5やひけはほとんど見えなかった(表1)。また、運輸省交通安全公害研究所の鉄道車両用材料燃焼試験により、難燃性を試験した結果、何れのFRP成形品も、不燃性であった(表1)。
【0039】
(実施例4)
強化繊維としてガラス繊維シート4(日東紡績株式会社製GP450、厚さ0.25mm)を1つのFRP成形体1当り、9枚ずつ準備した。熱吸収板5として、1.0mmの厚さのパンチング加工した炭素繊維シート(三菱化学産資株式会社製ダイアリ−ドK13D2U)を使用した。パンチング加工は、φ6の丸形状の開口が、千鳥配置で開けられ、開口率が51%のものを使用した。それ以外は、実施例1と同様にして、1層目、2層目、5層目の上に熱吸収板5を配置したFRP成形品1を作製した。完成したFRP成形品1を調べた結果、全体の厚みは4.9mmであり、熱吸収板5は表面から0.7mm、1.1mm、1.9mmの位置に内蔵されており、何れのFRP成形品1も、目視では内蔵する熱吸収板5やひけはほとんど見えなかった(表1)。また、運輸省交通安全公害研究所の鉄道車両用材料燃焼試験により、難燃性を試験した結果、何れのFRP成形品も、不燃性であった(表1)。
【0040】
(実施例5)
強化繊維としてガラス繊維シート4(日東紡績株式会社製GP450、厚さ0.25mm)を1つのFRP成形体1当り、7枚ずつ準備した。熱吸収板5として、0.2mmの厚さの金属繊維シート(株式会社奥谷金網製作所製平織り金網10メッシュ品)を使用した。それ以外は、実施例1と同様にして、1層目、2層目、5層目の上に熱吸収板5を配置したFRP成形品1を作製した。完成したFRP成形品1を調べた結果、全体の厚みは3.3mmであり、熱吸収板5は表面から0.7mm、1.1mm、1.9mmの位置に内蔵されており、何れのFRP成形品1も、目視では内蔵する熱吸収板5やひけはほとんど見えなかった(表1)。また、運輸省交通安全公害研究所の鉄道車両用材料燃焼試験により、難燃性を試験した結果、何れのFRP成形品も、不燃性であった(表1)。
【0041】
(実施例6)
強化繊維としてガラス繊維シート4(日東紡績株式会社製GP450、厚さ0.25mm)を1つのFRP成形体1当り、9枚ずつ準備した。熱吸収板5として、1.0mmの厚さのパンチング加工した金属繊維シート(株式会社奥谷金網製作所製平織り金網10メッシュ品)を使用した。パンチング加工は、φ6の丸形状の開口が、千鳥配置で開けられ、開口率が51%のものを使用した。それ以外は、実施例1と同様にして、1層目、2層目、5層目の上に熱吸収板5を配置したFRP成形品1を作製した。完成したFRP成形品1を調べた結果、全体の厚みは4.9mmであり、熱吸収板5は表面から0.7mm、1.1mm、1.9mmの位置に内蔵されており、何れのFRP成形品1も、目視では内蔵する熱吸収板5やひけはほとんど見えなかった(表1)。また、運輸省交通安全公害研究所の鉄道車両用材料燃焼試験により、難燃性を試験した結果、何れのFRP成形品も、不燃性であった(表1)。
【0042】
(実施例7)
SMCとして、ランダムに平面上に配向された長さ1インチ程度のガラス繊維束に、増粘剤を含む不飽和ポリエステル樹脂(ディーエイチ・マテリアル株式会社製PS7010APT)を含浸し、増粘させたシート状成形材料を使用した。このSMCの厚さは、0.5mmであり、これを1つのFRP成形体当り、7枚ずつ準備した。熱吸収板として、0.2mmの厚さのアルミニウム板を使用した。それ以外は、実施例1と同様にして、SMCの1枚を1層とし、1層目、2層目、5層目の上に熱吸収板を配置したFRP成形品を作製した。完成したFRP成形品を調べた結果、全体の厚みは3.3mmであり、熱吸収板は表面から0.7mm、1.1mm、1.9mmの位置に内蔵されており、何れのFRP成形品も、目視では内蔵する熱吸収板やひけはほとんど見えなかった(表1)。また、運輸省交通安全公害研究所の鉄道車両用材料燃焼試験により、難燃性を試験した結果、何れのFRP成形品も、不燃性であった(表1)。
【0043】
(比較例1)
強化繊維としてガラス繊維シート4(日東紡製GP450、厚さ0.25mm)を1つのFRP成形体1当り、7枚ずつ準備した。熱吸収板5として、0.1mmの厚さのアルミニウム板、炭素繊維シート(三菱化学産資株式会社製ダイアリ−ドK13D2U)、金属繊維シート(株式会社奥谷金網製作所製平織り金網10メッシュ品)をそれぞれのFRP成形体1に使用した。それ以外は、実施例1と同様にして、1層目の上に熱吸収板5を配置したもののみを作製した。完成したFRP成形品1を調べた結果、全体の厚みは3.2mmであり、熱吸収板5は表面から0.7mmの位置に内蔵されており、何れのFRP成形品も、目視では熱吸収板5はほとんど見えなかった(表1)。しかし、運輸省交通安全公害研究所の鉄道車両用材料燃焼試験により、難燃性を試験した結果、何れのFRP成形品も、不燃性には至らず、極難燃性であった(表1)。
【0044】
(比較例2)
強化繊維としてガラス繊維シート4(日東紡績株式会社製GP450、厚さ0.25mm)を1つのFRP成形体1当り、7枚ずつ準備した。熱吸収板5として、0.2mmの厚さのアルミニウム板、炭素繊維シート(三菱化学産資株式会社製ダイアリ−ドK13D2U)、金属繊維シート(株式会社奥谷金網製作所製平織り金網10メッシュ品)をそれぞれのFRP成形体1に使用した。成形用樹脂に難燃剤として配合する水酸化アルミニウムの配合を25重量%とした。それ以外は、実施例1と同様にして、1層目の上に熱吸収板5を配置したもののみを作製した。完成したFRP成形品1を調べた結果、全体の厚みは3.3mmであり、熱吸収板5は表面から0.7mmの位置に内蔵されており、何れのFRP成形品1も、目視では熱吸収板5はほとんど見えなかった(表1)。しかし、運輸省交通安全公害研究所の鉄道車両用材料燃焼試験により、難燃性を試験した結果、何れのFRP成形品も、不燃性には至らず、極難燃性であった(表1)。
【0045】
(比較例3)
強化繊維としてガラス繊維シート4(日東紡製GP450、厚さ0.25mm)を1つのFRP成形体当り、6枚ずつ準備した。また、1層目の表層用として、厚さ0.05mmのガラス繊維シート4を1つのFRP成形体1当り、1枚ずつ準備した。熱吸収板5として、0.2mmの厚さのアルミニウム板、炭素繊維シート(三菱化学産資株式会社製ダイアリ−ドK13D2U)、金属繊維シート(株式会社奥谷金網製作所製平織り金網10メッシュ品)をそれぞれのFRP成形体1に使用した。それ以外は、実施例1と同様にして、1層目の上に熱吸収板5を配置したもののみを作製した。完成したFRP成形品1を調べた結果、全体の厚みは3.1mmであるが、熱吸収板5は表面から0.4mmの位置に内蔵されており、何れのFRP成形品1も、外部から目視で内蔵する熱吸収板5やひけが認められた。(表1)。
【0046】
(比較例4)
SMCとして、ランダムに平面上に配向された長さ1インチ程度のガラス繊維束に、増粘剤を含む不飽和ポリエステル樹脂(ディーエイチ・マテリアル株式会社製PS7010APT)を含浸し、増粘させたシート状成形材料を使用した。このSMCの厚さは、0.5mmであり、これを1つのFRP成形体当り、7枚ずつ準備した。熱吸収板として、0.1mmの厚さのアルミニウム板を使用した。それ以外は、実施例1と同様にして、SMCの1枚を1層とし、1層目の上に熱吸収板を配置したもののみを作製した。完成したFRP成形品を調べた結果、全体の厚みは3.2mmであり、熱吸収板は表面から0.7mmの位置に内蔵されており、何れのFRP成形品も、目視では内蔵する熱吸収板やひけはほとんど見えなかった(表1)。しかし、運輸省交通安全公害研究所の鉄道車両用材料燃焼試験により、難燃性を試験した結果、何れのFRP成形品も、不燃性には至らず、極難燃性であった(表1)。
【0047】
(比較例5)
SMCとして、ランダムに平面上に配向された長さ1インチ程度のガラス繊維束に、増粘剤を含む不飽和ポリエステル樹脂(ディーエイチ・マテリアル株式会社製PS7010APT)を含浸し、増粘させたシート状成形材料を使用した。このSMCの厚さは、0.5mmであり、これを1つのFRP成形体当り、7枚ずつ準備した。成形用樹脂に難燃剤として配合する水酸化アルミニウムの配合を25重量%とした。それ以外は、実施例1と同様にして、SMCの1枚を1層とし、1層目の上に熱吸収板を配置したもののみを作製した。完成したFRP成形品を調べた結果、全体の厚みは3.3mmであり、熱吸収板は表面から0.7mmの位置に内蔵されており、何れのFRP成形品も、目視では内蔵する熱吸収板やひけはほとんど見えなかった(表1)。しかし、運輸省交通安全公害研究所の鉄道車両用材料燃焼試験により、難燃性を試験した結果、何れのFRP成形品も、不燃性には至らず、極難燃性であった(表1)。
【0048】
(比較例6)
SMCとして、ランダムに平面上に配向された長さ1インチ程度のガラス繊維束に、増粘剤を含む不飽和ポリエステル樹脂(ディーエイチ・マテリアル株式会社製PS7010APT)を含浸し、増粘させたシート状成形材料を使用した。このSMCの厚さ0.5mmのものを1つのFRP成形体当り6枚ずつ、また、厚さ0.2mmのものを1つのFRP成形体当り1枚ずつ準備した。それ以外は、実施例1と同様にして、0.3mmの厚さのSMCを1層とし、1層目の上に熱吸収板を配置したもののみを作製した。完成したFRP成形品を調べた結果、全体の厚みは3.1mmであり、熱吸収板は表面から0.4mmの位置に内蔵されており、何れのFRP成形品も、外部から目視で内蔵する熱吸収板やひけが認められた。(表1)。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【図1】実施例1のFRP成形品の積層構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【0050】
1…FRP成形品、2…上型、3…下型、4…ガラス繊維シート、5…熱吸収板、6…ゲルコート層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数層のガラス繊維シートに成形用樹脂として不飽和ポリエステル樹脂を含浸させて成形するFRP成形品、
又は、ガラス繊維に前記成形用樹脂を含浸させた複数層のSMCを用いて成形するFRP成形品であって、
前記FRP成形品が立体的形状を有しており、
前記不飽和ポリエステル樹脂に、難燃剤として50〜200重量部の水酸化アルミニウムを配合し、
前記FRP成形品の厚さが、3〜5mmであり、
前記FRP成形品の表面側から0.7〜2mmの位置に、熱吸収板として0.2〜1mmの厚さのアルミニウム板、炭素繊維シート、金属繊維シートの何れかを内蔵したFRP成形品。
【請求項2】
請求項1において、
熱吸収板が、複数層のガラス繊維シート、又は、複数層のSMCのそれぞれにおける各層間のうち、最表層とその隣接する内側の層との層間に、配置されたFRP成形品。
【請求項3】
請求項1又は2において、
熱吸収板が、パンチング加工されたFRP成形品。
【請求項4】
請求項1〜3の何れかにおいて、
鉄道車両や住宅の内装材として用いられるFRP成形品。

【図1】
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【公開番号】特開2008−265160(P2008−265160A)
【公開日】平成20年11月6日(2008.11.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−111900(P2007−111900)
【出願日】平成19年4月20日(2007.4.20)
【出願人】(301050924)株式会社日立ハウステック (234)
【Fターム(参考)】