JP2002307616A - 複合成形品 - Google Patents

複合成形品

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JP2002307616A
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thermoplastic resin
composite sheet
composite
composite molded
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Masaya Hirosue
雅也 弘末
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 伸縮しにくく、外観が優れており、耐候性に
優れると共に、プラスチックの廃材を有効に利用できる
軒樋等の複合成形品を提供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂と強化繊維とを備える複合
シート2を所定の断面形状に造形し、造形された複合シ
ート2の一面側に熱可塑性樹脂層3を形成し、その他面
側に熱可塑性樹脂層3と異なる熱可塑性樹脂層4を形成
し、熱可塑性樹脂層3は、表面側が高耐候性樹脂層3a
であり、その内面が熱可塑性発泡樹脂層3bであり、熱
可塑性樹脂層4は、熱可塑性樹脂の廃材で形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建物の軒樋、縦樋
等の複合成形品に係り、特に、強化繊維を熱可塑性樹脂
で被覆した、伸縮しにくく変形しにくい複合成形品に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、建物の屋根の周囲に取付けられる
軒樋として、最も一般的なものは、硬質塩化ビニル樹脂
を所定の断面形状に押出し成形したものがある。この塩
化ビニル樹脂製の軒樋は、製造が容易で、低コストで製
造できるメリットがある。また、強化繊維を使用して軒
樋を形成した複合成形品としては、特開平11−199
984号公報に記載の複合成形品がある。この複合成形
品は、熱可塑性樹脂と強化繊維とからなる複合シートが
所要断面形状に賦形され、かつ、その表面に熱可塑性樹
脂が押出被覆された構造を持ち、少なくともその賦形部
分に強化短繊維がランダム配向されているものであり、
賦形に際して裂け等の発生がなく、強度的にも優れた構
造を持ち、特に軒樋等の樋に適した複合成形品である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記の塩化
ビニル樹脂製の軒樋は、低コストで製造できるが耐熱性
に乏しく、線膨張係数が大きいため、四季の気温変化や
昼夜の温度差により軒樋が変形・伸縮し、継手から脱落
することがあり、軒樋が変形して蛇行し、見栄えが悪く
なるという問題点があった。また、後者の複合成形品
は、ランダム配向されたカーボン繊維芯材を使用してお
り、その表面は凹凸であるため、その凹凸が被覆してい
る熱可塑性樹脂に転写され、外観上凹凸が生じる虞があ
った。これを防ぐため、被覆樹脂を厚くすると重量が増
し、線膨張係数は複合成形品の肉厚に関係するため、熱
可塑性樹脂の厚みにより線膨張係数が大きくなって品質
を損なうという問題があった。本発明は、このような問
題に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは、線膨張係数を小さくできるため伸縮しにくく、強
化繊維の凹凸が表面に現れず外観が優れており、耐候性
に優れると共に、プラスチックの廃材を有効に利用でき
る軒樋等の複合成形品を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明に係る複合成形品は、熱可塑性樹脂と強化繊維と
を備える複合シートを所定の断面形状に造形し、複合シ
ートの一面側に熱可塑性樹脂層を形成し、複合シートの
他面側に一面側に形成した熱可塑性樹脂層と異なる熱可
塑性樹脂層を形成することを特徴とする。造形により、
例えば樋の断面形状とし、その外面、内面に熱可塑性樹
脂層を形成して樋とする。また、本発明に係る複合成形
品の好ましい具体的な態様としては、一面側に形成され
た熱可塑性樹脂層は表面側が高耐候性樹脂層であり、そ
の内面が熱可塑性発泡樹脂層であることを特徴としてい
る。さらに、本発明に係る複合成形品の好ましい具体的
な他の態様としては、他面側に形成された熱可塑性樹脂
層は、熱可塑性樹脂の廃材で形成することを特徴として
いる。
【0005】このように構成された本発明の複合成形品
は、複合シートの一面側に熱可塑性樹脂層を形成し、他
面側に異なる熱可塑性樹脂層を形成したので、例えば、
外面側の熱可塑性樹脂層を見栄えの良い樹脂で形成し、
内面側の熱可塑性樹脂層を低コストの樹脂で形成する
と、商品価値を下げずにコストを下げることができる。
また強度が高く、温度差による伸縮が少なく、変形しに
くい樋等の複合成形品を提供できる。
【0006】外面側の熱可塑性樹脂層は、表面側が高耐
候性樹脂層であり、その内面が熱可塑性発泡樹脂層であ
るため、ランダム配向させた強化繊維の芯材を使用して
も表面に凹凸が表れることなく外観が優れ、軽量で高意
匠性の複合成形品を得ることができる。また線膨張係数
を小さくできるので、温度差による収縮を小さくでき
る。内面側の熱可塑性樹脂層を廃材で形成することによ
り、機能的にも外観上も問題なく樹脂廃材を有効利用す
ることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る複合成形品の
一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図1は、本
実施形態に係る複合成形品の断面図である。図1におい
て、複合成形品である軒樋1は、断面形状が底面部1a
と、底面部の前端から上方に向けて延出する前面部1b
と、底面部の後端から上方に向けて延出する後面部1c
とを備えており、前面部1bの上端に後方に向けて開口
する補強部1dが、後面部1cの上端に前方に向けて開
口する補強部1eが形成され、全体として断面が上方に
拡開して開口する略コ字状をしている。軒樋1は熱可塑
性樹脂と強化繊維とからなる複合シート2を略コ字状の
断面形状に造形し、芯材となる複合シート2の一面側
(外面側)に熱可塑性樹脂層3を形成し、複合シート2
の他面側(内面側)に熱可塑性樹脂層3と異なる熱可塑
性樹脂層4を形成し、複合シート2の両面を被覆してい
る。
【0008】複合シート2は、例えばカーボン繊維を熱
可塑性樹脂で被覆してシート状に形成しており、5〜5
0μmの繊維径で、100μm〜1cmの繊維長のもの
がランダム配向されて使用され、厚さが0.3〜1mm
程度に形成されている。熱可塑性樹脂層3,4として
は、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、PET(ポリエチ
レンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PE
(ポリエチレン)、ナイロン等が使用される。複合シー
ト2は、液体含浸により形成する他に、熱可塑性シート
を短繊維状にして、これを強化短繊維とエアー撹拌によ
り混合した状態で、加熱・加圧によりシート状に成形す
る等の方法を採用することができる。
【0009】この複合シート2を、図1の断面に示すよ
うに、底面2aの前後端から上方に拡開するように延出
して前面2b、後面2cを形成し、前面の上端に後方に
向けて開口する断面コ字状の凹部2dを形成し、後面の
上端に前方に向けて開口する断面コ字状の凹部2eを形
成する。そして、複合シート2を芯材として、その外面
側に熱可塑性樹脂層3を形成し、内面側に熱可塑性樹脂
層3と異なる熱可塑性樹脂層4を形成し、複合シート2
を被覆している。
【0010】外面側の熱可塑性樹脂層3は表面側が高耐
候性樹脂層3aであり、その内面が熱可塑性発泡樹脂層
3bである。高耐候性樹脂層3aは、厚さが0.05〜
0.3mm程度の耐候性の良い樹脂層で、PMMA(ポ
リメタクリル酸メチル)、AES(アクリロニトリルエ
チレンゴム共重合体)、AAS(アクリロニトリルアク
リルゴム共重合体)、AS(アクリロニトリルスチレ
ン)等のアクリル系の樹脂が使用される。高耐候性樹脂
層3aは、太陽の日射による変質が少なく、温度差によ
る変質が少なく、酸性雨や排気ガス等の影響を受けにく
い樹脂が使用される。
【0011】熱可塑性発泡樹脂層3bは、例えば重曹系
のガス発泡剤や、ADCA(アゾジカルボンアミド)系
の発泡剤を熱可塑性樹脂に0.3〜3Phr程度添加し
ている。これにより、発泡倍率が1.1から3倍程度と
なる。複合シート2の外面側は雨水が流れないため発泡
樹脂でも全く問題なく、軒樋の軽量化が図れ、線膨張係
数が大きくなることはない。
【0012】内面側に形成された熱可塑性樹脂層4は、
熱可塑性樹脂の廃材を粉砕した原料を使用している。廃
材としては、例えば市場での雨樋廃材を用いている。こ
の内面側の熱可塑性樹脂層4は、外観上施工状態では見
えない樹脂層であり、複合シート2を被覆して保護する
機能を有すれば、色や表面の多少の凹凸は問題となら
ず、雨水が円滑に流動すれば全く問題とはならない。軒
樋1の補強部1d,1eと熱可塑性樹脂層4との間は、
中空部5,5となっている。
【0013】前記の如く構成された本実施形態の複合成
形品である軒樋1の製造について、図2〜4を参照して
説明する。図2は、図1の複合成形品の製造工程を示す
概略断面図、図3は芯材形成装置の概略構成図、図4は
芯材造形押出し被覆装置の概略構成図である。前記した
軒樋1は、図3に示す芯材形成装置10と、図4に示す
芯材造形押出し被覆装置20を使用して製造することが
できる。芯材形成装置10は、ランダムに配向した強化
繊維と、例えば粒状の熱可塑性樹脂を混合したマットM
を繰り出す繰り出し機11と、該繰り出し機から繰り出
されたマットMを加熱して熱可塑性樹脂を溶融させる加
熱炉12と、該加熱炉から出てきたマットMを加熱・加
圧する加熱プレスロール13,13と、該加熱プレスロ
ールの下流に配置された冷却プレスロール14と、該冷
却プレスロールから出てきた複合シート2を巻き取る巻
取り機15を備えている。複合シート2は、図2(a)
に示されるように平板状で、前記したように厚さは0.
3〜1mm程度に形成されている。
【0014】芯材造形押出し被覆装置20は、芯材形成
装置10から得られた複合シート2を巻回したロールか
ら、複合シート2を繰り出す繰り出し機21と、繰り出
し機から繰り出された複合シート2を所定の断面形状に
造形する造形装置22と、所定形状に造形された複合シ
ート2の表裏両面に熱可塑性樹脂を押出して樹脂層を形
成して複合シートを被覆する押出し被覆金型23と、該
被覆金型から出てきた積層体Wを冷却してサイジングす
る冷却サイジング装置24と、該冷却サイジング装置か
ら得られる積層体Wを引き取る引取機25を備えてい
る。積層体Wは、この後、切断装置26で所定の長さに
切断され、軒樋1となる。
【0015】造形装置22で所定の断面形状に形造られ
た複合シート2は、図2(b)のように上方に向けて拡
開して開口する略コ字状の状態となる。そして、押出し
被覆金型23を通過して、外面、内面に熱可塑性樹脂層
3,4が形成され、図2(c)の状態となる。外面側の
熱可塑性樹脂層3は、表面側に高耐候性樹脂層3aが、
その内面に熱可塑性発泡樹脂層3bが積層状態に形成さ
れる。また、内面側の熱可塑性樹脂層4は、押出し被覆
金型23の内面側に熱可塑性樹脂の廃材が供給されて形
成され、金型の中子により中空部5,5が形成される。
芯材造形押出し被覆装置20は、例えばローラやブロッ
ク状のシューにより、複合シートを徐々に所定の断面形
状に形作って造形し、複合シートの内外面に樹脂層を形
成して被覆する装置であり、必要に応じて複合シートを
加熱したり、局部的に加熱したり、全体的に加熱して所
定の断面形状に造形し、樹脂層で被覆して成形してもよ
い。
【0016】なお、複合シートを所定の断面形状に造形
する例として、2辺に沿って折曲げて造形する例を示し
たが、折曲げに限られず、例えば長辺に沿って断面が半
円弧状に湾曲させて造形してもよく、目的の形状に造形
できれば、どのような形状でもよい。また、本発明にか
かる複合成形品は、前記した軒樋に限らず、円柱状の縦
樋やパイプ等にも適用できると共に、窓枠の枠材や、床
材、天井材等の平板材にも適用できるものである。強化
繊維として、カーボン繊維の例を示したが、ガラス繊
維、金属繊維、アラミド繊維、綿繊維等、適宜のものを
使用することができる。
【0017】
【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明の複合成形品は、複合シートを所定の断面形状に造形
し、造形された複合シートの一面側に熱可塑性樹脂層
を、他面側に一面側の熱可塑性樹脂層と異なる熱可塑性
樹脂層を形成したので、低コストで見栄えを良くでき、
高意匠性の複合成形品を得ることができる。また、外面
側の熱可塑性樹脂層を、表面側の高耐候性樹脂層と、そ
の内面の熱可塑性発泡樹脂層とから構成したので、軽量
で外観が優れ、線膨張係数が小さくでき温度差による伸
縮が少なく、高強度を達成することができる。さらに、
内面側の熱可塑性樹脂層に廃材を利用しても、複合成形
品の外観、機能に問題なく、樹脂廃材を有効利用でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る複合成形品の一実施形態の断面
図。
【図2】図1の複合成形品の製造工程を示す概略断面
図。
【図3】芯材形成装置の概略構成図。
【図4】芯材造形押出し被覆装置の概略構成図。
【符号の説明】
1 軒樋(複合成形品)、 2 複合シート、3 熱可
塑性樹脂層、 3a 高耐候性樹脂層、3b 熱可塑性
発泡樹脂層、4 熱可塑性樹脂層、10 芯材形成装
置、20 芯材造形押出し被覆装置
───────────────────────────────────────────────────── 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) B29K 105:04 B29K 105:04 105:26 105:26 B29L 7:00 B29L 7:00 9:00 9:00 Fターム(参考) 4F100 AK01A AK01B AK01C AK04 AK07 AK14 AK25 AK27 AK42 AK46 BA03 BA07 BA10B BA10C DG01A DH02A DJ01C EC03 EC032 EJ19 EJ192 EJ42 EJ422 EJ50 EJ502 GB08 JB16A JB16B JB16C JK08 JL09B 4F207 AA50 AG01 AG03 AG20 AH46 KA01 KA11 KA17 KB13 KB26

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂と強化繊維とを備える複合
    シートを所定の断面形状に造形し、前記複合シートの一
    面側に熱可塑性樹脂層を形成し、前記複合シートの他面
    側に前記一面側に形成した熱可塑性樹脂層と異なる熱可
    塑性樹脂層を形成することを特徴とする複合成形品。
  2. 【請求項2】 前記一面側に形成された熱可塑性樹脂層
    は、表面側が高耐候性樹脂層であり、その内面が熱可塑
    性発泡樹脂層であることを特徴とする請求項1記載の複
    合成形品。
  3. 【請求項3】 前記他面側に形成された熱可塑性樹脂層
    は、熱可塑性樹脂の廃材で形成することを特徴とする請
    求項1又は2記載の複合成形品。
  4. 【請求項4】 前記請求項1乃至3のいずれかに記載の
    複合成形品は、樋であることを特徴とする複合成形品。
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