JP2584880B2 - 角軒樋の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、耐久性に優れた繊維補強合成樹脂からなる
角軒樋の製造方法に関する。

（従来の技術） 軒樋等の耳縁が設けられた成形品は一般に本体部と耳
部とからなり、塩化ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂で長
尺に押出成形され広く使用されている。しかし、かかる
熱可塑性樹脂の成形品は、熱伸縮が大きく剛性が小さい
ため、四季や昼夜の気温変化により変形し、またひび割
れが発生し易いという欠点がある。

このような欠点を改良した成形品として、第６図に示
すように、補強芯材１に塩化ビニル樹脂などの熱可塑性
樹脂２が押出被覆されてなる軒樋状の積層成形品が提案
されている。この種の積層成形品は、一般に補強芯材を
含浸してなる帯状の芯材を用いて軒樋状の補強芯材１を
作り、この補強芯材１を、例えば、第７図に示すような
クロスヘッド金型５の芯材導入スリット部６を導入し、
芯材導入スリット部６に続く樹脂被覆スリット部６′で
熱可塑性樹脂２を溶融押出被覆することにより製造され
る。

この場合、補強芯材１は第６図に示すように一般に軒
樋状の本体部３のみならず耳部４へも延出されこの部分
を強化している。耳部芯材１′は耳部４に沿ってほぼ筒
状に形成され、その端縁１は本体芯材１″に当接する
か或いは少し離れた状態で、その内側と外側に熱可塑性
樹脂２が押出被覆されている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、かかる従来の補強芯材を用いた積層成形品
にあっては、特に補強芯材の端縁１付近の耳部４の強
化が不充分である。そのため、積層成形品が軒樋として
用いられた場合、軒樋が直射日光に晒されて高温になる
と、補強芯材１の端縁１付近の耳部４が変形し、耳部
４の開きや取付金具の抜けが発生する場合があり、耳部
４の機能が充分に発揮されない。

また、補強芯材１をクロスヘッド金型５の芯材導入ス
リット部６に導入、芯材導入スリット部６に続く樹脂被
覆スリット部６′で熱可塑性樹脂２を溶融押出被覆する
ときに、第８図に示すように端縁１と本体部芯材１″
との間が広がり過ぎると、芯材導入スリット部６におけ
る端縁１付近に間隙ｅが生じることになる。この間隙
ｅが生じると，第７図に示すように樹脂被覆スリット部
６′から芯材導入スリット部６に溶融樹脂が逆流すると
いう所謂バックフロー現象を生じて、連続成形中に逆流
した樹脂が芯材導入スリット部６に詰まり、補強芯材１
の押出被覆が困難となる。

本発明は、上記の問題を解決するものであり、その目
的とするところは、補強芯材の終縁部付近の耳部を充分
に強化し、高温環境下で使用しても耳部の変形が発生せ
ず、しかも、クロスヘッド金型内で熱可塑性樹脂を溶融
押出被覆する際にバックフロー現象の発生を逓減し得る
角軒樋の製造方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の角軒樋の製造方法は、補強繊維材に合成樹脂
を含浸してなる帯状の補強芯材を用いて、耳部芯材をル
ープ型の筒状に形成し、その終縁部を折り曲げて角軒樋
本体部芯材に重ね合わされる如く近接もしくは接触さ
せ、この状態で押出機のクロスヘッド金型に導入し、ク
ロスヘッド金型内で耳部芯材の終縁部を本体部芯材に熱
圧着させるとともに補強芯材の全面に熱可塑性樹脂を溶
融押出被覆し一体化することを特徴とし、そのことによ
り上記の目的が達成される。

以下、図面を参照しながら、本発明を説明する。

第１図及び第２図は、本発明角軒樋の製造方法の一例
の概略図である。

第１図において、11は連続した多数の長繊維であっ
て、この長繊維11としては、ガラス繊維をはじめ、カー
ボン繊維、アルミナ繊維、アラミド繊維などのロービン
グが好適に用いられる。

多数の長繊維11は、ボビンから繰り出され長手方向に
帯状に配列されて、多孔質の底板31を備えた流動床30に
導入される。長繊維11は、通常、流動床30に導入される
前か、或いは、図のように流動床30の中で解繊具32によ
り解繊される。

流動床30には、粉末状の熱可塑性樹脂12が空気圧によ
り多孔質の底板31の上方に吹き上げられて浮遊状態に保
たれている。粉末状の熱可塑性樹脂12の粒子径は、一般
に10〜200μｍ程度とされる。そして、流動床30に導入
された多数の長繊維11に、浮遊状態にある粉末状の熱可
塑性樹脂12が含浸される。

熱可塑性樹脂12としては、塩化ビニル樹脂、塩素化塩
化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリ
ル樹脂、ナイロン樹脂、ポリフェニレンサルファイドや
ポリエーテルスルフォンなどのエンジニアリング樹脂等
が用いられる。

上記の長繊維11は、熱可塑性樹脂12に対して理論上は
90容量％まで含有され得るが、通常、60容量％以下の範
囲で使用するのが好ましい。長繊維11が熱可塑性樹脂12
に対して60容量％を越えると、衝撃で割れが発生し易く
なる。

粉末状の熱可塑性樹脂12が含浸された長繊維11は、加
熱炉40に通されそこで含浸された熱可塑性樹脂12が加熱
され溶融合着し、さらに一対の加熱ピンチロール41によ
り熱圧着され内部まで均一に含浸されるとともに厚み調
整がなされる。そして、一対の引取ピンチロール50によ
り引き取られる。この場合、一対の加熱ピンチロール41
は一組配置されてもよく、或いは複数組配置されてもよ
い。図においては二組配置されている。

上記の一対の加熱ピンチロール41と加熱炉40との配置
を逆にして、先に一対の加熱ピンチロール41で熱圧着し
た後加熱炉40で加熱してもよい。このようにして帯状の
補強芯材10が形成される。帯状の補強芯材10は、図のよ
うにして一旦巻き取ってもよいが、巻き取ることなく次
の工程へ連続させてもよい。

次いで、帯状の補強芯材10は、第２図に示すように、
加熱フォーミング装置60により熱可塑性樹脂12の軟化温
度以上の温度に加熱軟化され、第３図に示すように、ル
ープ型の筒状に形成された中空で角状の耳部芯材10aと
角溝状に形成された角軒樋本体部10bからなる軒樋状の
補強芯材10に賦形される。このとき、耳部芯材10aの終
縁部10cに折り曲げられて角軒樋本体部芯材10bに重ね合
わされる如く近接もしくは接触させられている。

このように賦形された補強芯材10は、耳部芯材10aの
終縁部10cを角軒樋本体部芯材10bに例えば重ね合わされ
て接触させた状態で押出機71のクロスヘッド金型70に導
入される。該クロスヘッド金型70内では、第４図に示す
クロスヘッド金型70の芯材導入スリット部70aに補強芯
材10が導入されると、芯材導入スリット部70aで耳部芯
材10aの終縁部10cが角軒樋本体部芯材10bに金型70の加
熱により軟化または溶融される。引き続いて、第４図に
示す芯材導入スリット部70aに続く樹脂被覆スリット部7
0bで押出機71から溶融押出される熱可塑性樹脂20が、耳
部芯材10aの内側を除く補強芯材10の全面に被覆され、
第５図に示すような角軒樋である積層成形品が得られ
る。このとき、溶融押出される熱可塑性樹脂20の樹脂圧
により耳部芯材10aの終縁部10cが本体形芯材10bに熱圧
着される。なお、第４図において70cは補強芯材10の耳
部芯材10aを支持するコア材であり、加熱フォーミング
装置60側から延設されてクロスヘッド金型70内に挿着さ
れている。

被覆用の熱可塑性樹脂20としては、塩化ビニル樹脂、
塩素化塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂等
の耐候性に良い樹脂が用いられる。また、クロスヘッド
金型70のスリット間隙及びランド部の長さは、製品厚
み、被覆用の熱可塑性樹脂、押出温度、押出速度等によ
り適宜定められる。

その後、冷却金型等のサイジング装置80により表面仕
上げを行い冷却して、キャタピラ式引張機等の引張装置
90で引き取り、第５図に示すような角軒樋本体部21と耳
部22とからなる角軒樋が製造される。

製造される軒樋の耳部の形状は第３図に示すように四
角型のほか丸型、三角型等のループ型の筒状に形成する
ことができる。

なお、上記例においては、補強繊維材として連続した
多数の長繊維11を使用したが、この多数の長繊維11に替
えて、帯状の織布もしくは不織布を使用してもよい。織
布もしくは不織布を使用する場合は、解繊は不要とな
る。また、上例においては、粉末状の熱可塑性樹脂12を
使用したが、この粉末状の熱可塑性樹脂12に替えて、不
飽和ポリエステル樹脂液等の液状の熱硬化性樹脂或いは
光硬化性樹脂を使用してもよい。液状の熱硬化性樹脂或
いは光硬化性樹脂を使用する場合は、前記流動床30に替
えて、液状の熱硬化性樹脂或いは光硬化性樹脂を入れた
含浸槽が使用され、この場合、帯状芯材10はＢステージ
化された半硬化のプリプレグとされる。

（作用） 本発明方法によれば、耳部芯材をループ型の筒状に形
成し、その終縁部を折り曲げて角軒樋本体部芯材に重ね
合わされる如く近接もしくは接触させた状態で押出機の
クロスヘッド金型に導入し、クロスヘッド金型内で耳部
芯材の終縁部を角軒樋本体部芯材に熱圧着させると、補
強芯材の合成樹脂が溶融し、耳部芯材の終縁部が角軒樋
本体部芯材に熱接着されて固定されるので、終縁部の補
強芯材は角軒樋本体部と耳部とで一体的に連続した状態
となり、補強芯材で強化した従来の積層成形品である角
軒樋において弱かった補強芯材の終縁部付近の耳部が、
角軒樋本体部と同様に充分に強化される。

また、終縁部を折り曲げて角軒樋本体芯材に重ね合わ
される如く近接もしくは接触させた状態で押出機のクロ
スヘッド金型に導入するので、終縁部が角軒樋本体芯材
から離れるということがなく、これに熱可塑性樹脂が押
出被覆されると、この被覆された部分の補強芯材は、被
覆された熱可塑性樹脂により両側から押しつけられた状
態で固定されるとともに、熱可塑性樹脂を押出被覆して
いる最中においても、クロスヘッド金型内の終縁部付近
から溶融樹脂が芯材導入側に逆流するということがな
い。

（実施例） 以下、本発明の実施例及び比較例を示す。

実施例１ 先ず、ガラスロービング（＃4400:日東紡製）11を長
手方向に20本配列させて流動床30に導入し、そこで解繊
しながら空気により吹き上げられて浮遊状態にある塩化
ビニル樹脂配合粉（TK−400:信越化学製）12を流動含浸
させ、これを加熱炉40に通して上記樹脂配合粉を190℃
に加熱し、引き続いて表面温度200℃の一対の加熱ピン
チロールに通し熱圧着して完全に溶融させ、厚さ0.6m
m、幅300mm、ガラスロービング含有量30容量％の帯状の
補強芯材10を作成した。

この補強芯材10を加熱フォーミング装置60により80℃
に加熱軟化させ、第３図に示すように、ループ型の筒状
に形成された耳部芯材10aと角溝状に形成された角軒樋
本体部芯材10bからなる角軒樋状に形成された補強芯材1
0に賦形した。このとき、耳部芯材10aの終縁部10cは下
方に折り曲げられて角軒樋本体部芯材10bに重ね合わさ
れた状態にて接触している。

引き続いて、賦形された補強芯材10を、耳部芯材10a
の終縁部10cを角軒樋本体部芯材10bに重ね合わされた状
態にて接触させた状態で押出機のクロスヘッド金型70に
導入し、耳部芯材10aと角軒樋本体部芯材10bに表面に平
均重合度1050の塩化ビニル樹脂配合物を185℃で0.5mmの
厚さに溶融押出して被覆した。

次いで、サイジング装置80により表面仕上げを行い、
冷却して引張装置90で引き取り、第５図に示すように、
厚さ1.5mmの長尺の軒樋を製造した。

この軒樋を4mの長さに裁断して試験片とし、これを80
℃のオープン中に５時間放置した後、耳部の変形状態を
観察したところ、耳部の変形は非常に小さいものであっ
た。

比較例１ 耳部芯材の終縁部が、第６図に示すように耳部内で少
し離れた状態になるように成形したこと以外は、実施例
１と同様に行った。この場合は、得られた角軒樋の耳部
の変形は非常に大きいものであった。また、押出機のク
ロスヘッド金型70には、押出被覆のための溶融樹脂が補
強芯材10の導入側に逆流し、補強芯材10の引き取りが困
難で連続成形ができなかった。

（発明の効果） 上述の通り、本発明積層成形品の製造方法によれば、
補強繊維材に合成樹脂を含浸してなる帯状の補強芯材を
用いて、耳部芯材をループ型の筒状に形成し、その終縁
部を折り曲げて角軒樋本体部芯材に重ね合わされる如く
近接もしくは接触させ、この状態で押出機のクロスヘッ
ド金型に導入し、クロスヘッド金型内で耳部芯材の終縁
部を角軒樋本体部芯材に熱圧着させるとともに補強芯材
の全面に熱可塑性樹脂を溶融押出被覆し一体化するする
ので、終縁部の補強芯材は角軒樋本体部と耳部とで一体
的に連続した状態となり、従来の角軒樋において弱かっ
た補強芯材の終縁部付近の耳部が本体部と同様に充分に
強化される。

従って、本発明製造方法によって得られる角軒樋は、
直射日光に晒される高温環境下で使用しても耳部の変形
がなく、耳部の開きや取付金具の抜けが防止され、角軒
樋の耳部の機能が充分に発揮される。

また、終縁部を折り曲げて角軒樋本体芯材に重ね合わ
される如く近接もしくは接触させた状態で押出機のクロ
スヘッド金型に導入するので、終縁部が角軒樋本体芯材
から離れるということがなく、これに熱可塑性樹脂が押
出被覆されると、この被覆された部分の補強芯材は、被
覆された熱可塑性樹脂により両側から押しつけられた状
態で固定されるとともに、熱可塑性樹脂を押出被覆して
いる最中においても、クロスヘッド金型内の終縁部付近
から溶融樹脂が芯材導入側に逆流するということがな
い。従って、クロスヘッド金型内で熱可塑性樹脂を溶融
押出被覆する際に、押出機のクロスヘッド金型には、押
出被覆のための溶融樹脂が補強芯材の導入側に逆流する
ということが少なくなり、バックフロー現象の発生を逓
減させることができ、長時間の連続運転が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明方法の一例を示す概略図、第
３図は本発明方法に用いられた補強芯材の一例を示す一
部切欠横断面図、第４図は本発明方法に用いられたクロ
スヘッド金型の一例を示す一部切欠横断面図、第５図は
本発明方法により得られた積層成形品である角軒樋の一
例を示す一部切欠横断面図、第６図は従来の積層成形品
（軒樋）の一例を示す一部切欠横断面図、第７図は従来
の積層成形品（軒樋）を製造するクロスヘッド金型を示
す一部切欠断面図、第８図は第７図中のVIII−VIII線に
より切断し矢印方向にみた断面図である。 符号の説明 10……補強芯材、10a……耳部芯材、10b……角軒樋本体
部芯材、10c……耳部芯材の終縁部、11……補強繊維
材、12……含浸用樹脂、20……被覆用熱可塑性樹脂、21
……本体部、21……耳部、30……流動床、40……加熱
炉、41……加熱ピンチロール、50……引取ピンチロー
ル、60……加熱フォーミング装置、70……クロスヘッド
金型、70a……芯材導入スリット部、70b……樹脂被覆ス
リット部、80……サイジング装置、90……引張装置。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】補強繊維材に合成樹脂を含浸してなる帯状
   の補強芯材を用いて、耳部芯材をループ型の筒状に形成
   し、その終縁部を折り曲げて角軒樋本体部芯材に重ね合
   わされる如く近接もしくは接触させ、この状態で押出機
   のクロスヘッド金型に導入し、クロスヘッド金型内で耳
   部芯材の終縁部を角軒樋本体部芯材に熱圧着させるとと
   もに補強芯材の全面に熱可塑性樹脂を溶融押出被覆し一
   体化することを特徴とする角軒樋の製造方法。