JP2672439B2 - 強化押出成形体 - Google Patents

強化押出成形体

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JP2672439B2
JP2672439B2 JP4254526A JP25452692A JP2672439B2 JP 2672439 B2 JP2672439 B2 JP 2672439B2 JP 4254526 A JP4254526 A JP 4254526A JP 25452692 A JP25452692 A JP 25452692A JP 2672439 B2 JP2672439 B2 JP 2672439B2
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大典 中林
泰史 森永
恭 池田
禎文 森松
博史 岸野
貴之 平山
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倉敷紡績 株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、線膨張係数が小さく
て剛性が高く、二次加工が容易なだけでなく、繊維強化
材料等として容易に再利用可能な非屈曲性強化押出成形
体に関する。
【0002】
【従来の技術】押出成形体の線膨張係数を低くさせ、剛
性を向上させる方法として、基材原料に粉状もしくは繊
維状の無機フィラー(例えば、ガラス繊維、マイカ、タ
ルク、ウォラストナイト、アスベスト、セピオライト、
スラグ繊維、ゾノライト、チタン酸カリ、エレスタダイ
ト、石膏繊維、金属繊維等)や針状結晶のフィラー、木
粉等を配合した混合物を押出し成形する方法が従来から
知られているが、発泡倍率が1.1〜5倍の低発泡材料
を使用する場合には、フィラーの配合量が多くなると、
耐衝撃性が著しく低下し、さらには押出成形が不可能に
なるだけでなく、補強効果にも限度があり、押出成形機
のシリンダーやスクリュー等を摩耗損傷させるという問
題がある。
【0003】このような問題の解決策として、金属板や
金属箔と低発泡材料をインサート押出成形する方法が提
案されている(例えば、特開昭61−221437号公
報参照)。しかしながら、この方法によって得られる強
化押出成形体には、二次加工に特殊な金属用工具を必要
とするだけでなく、再利用することが非常に困難である
という問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記の問題
点を解決し、線膨張係数が小さくて剛性が高く、二次加
工が容易なだけでなく、繊維強化材料等として容易に再
利用可能な非屈曲性強化押出成形体を提供するためにな
されたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ちこの発明は、織物状
の強化繊維製芯材を非架橋型低発泡基材で被覆して成る
非屈曲性強化押出成形体に関する。
【0006】以下、本発明を添付図に基づいて説明す
る。図1は本発明による強化押出成形体を製造するのに
好適な金型の一態様を示す模式的正面図である。図2は
図1のA−A線に沿った模式的断面図である。図3は図
1および図2で示される金型を用いるインサート押出成
形によって製造される強化押出成形体の模式的斜視図で
ある。図4は強化繊維製芯材の断面形態が波状の強化押
出成形体の模式的斜視図である。図5は強化繊維製芯材
の断面形態がジグザグ状の強化押出成形体の模式的斜視
図である。図6は分割した態様の強化繊維製芯材を有す
る強化押出成形体の模式的斜視図である。図7は図6の
変形態様を示す模式的斜視図である。図8は積層状に埋
設した複数の強化繊維製芯材を有する強化押出成形体の
模式的斜視図である。
【0007】本発明による強化押出成形体(1)は、強化
繊維製芯材(2)を非架橋型低発泡基材(3)で被覆して構
成される。
【0008】強化繊維製芯材(2)の素材としては各種の
炭素繊維、ガラス繊維およびアラミド繊維等が例示され
る。また、繊維製芯材(2)の形態は、この種の繊維の1
種もしくは2種以上から構成される織物である。強化繊
維製芯材として、織物を使用する態様は、多数の線状材
または帯状材を用いる場合に比べて、該芯材を金型へ挿
入する際に適度の張力を印加することが容易となり、作
業性と生産性の点で優れている。
【0009】低発泡基材(3)としては、従来から押出成
形体、例えば建築用板等の基材として汎用されている非
架橋型樹脂に適当な発泡剤を配合した発泡倍率1.1〜
5.0倍、好ましくは2.0〜3.0倍のものを適宜使用
すればよい。この種の樹脂としてはポリ塩化ビニル樹
脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチ
レン樹脂、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン三
元共重合体およびポリカーボネート樹脂等が例示され、
また、発泡剤としては重炭酸ナトリウム、アゾジカルボ
ンアミドおよびp,p’−オキシ−ビス(ベンゼンスル
ホニルヒドラジド)等が挙げられる。
【0010】本発明による強化押出成形体(1)は、図1
および図2に示すようなクロスヘッドダイを用いて、挿
入口(4)から強化繊維製芯材(2)を挿入し、該芯材をテ
ール(7)、ホルダー(8)およびトーピードヘッド(9)を
経て押出口(6)から押出すと同時に、低発泡基材(3)を
注入口(5)から注入し、該基材を押出口(6)から、該芯
材が該基材によって被覆された状態で共押出成形し、両
者を一体化させることによって製造される。この場合、
芯材(2)は通常はフレキシブルであるので、金型に挿入
するに際しては、適度な張力を印加し、また、芯材(2)
は、金型に挿入する前に、低発泡基材(3)に対して良好
な相溶性を示す樹脂、例えば、低発泡基材(3)としてポ
リ塩化ビニル樹脂を用いるときには、塩化ビニル−ウレ
タン共重体樹脂でコーティングし、さらに、予熱(例え
ば100〜200℃)しておくのが強化繊維製芯材と低
発泡基材との接着性向上等の観点から好ましい。
【0011】強化繊維製芯材(2)の断面形態は、強化押
出成形体(1)の大きさや形状および用途等に応じて適宜
選定することができる。例えば、図4〜図8に表わされ
る断面形態が挙げられる。図4および図5に示す芯材
(2)の断面形態はそれぞれ波状およびジクザク状であ
り、このような形態の芯材を用いることによって、図3
に示す態様の場合よりも、成形体(1)の強度を増大させ
ることができる。成形体(1)の幅が、例えば、100m
m以上になると、図3に示す態様によっては、芯材(2)
が通過するスリットが金型内の樹脂圧でたわむため、芯
材(2)の金型への挿入が困難となる。この場合には、図
6に示すように、芯材(2)を分割するのが好ましく、こ
の態様による成形体の線膨張係数、二次収縮率および成
形性は、図3に示す態様に比べて全く遜色がない。成形
体(1)の幅が100mm以上で、厚さが10mm以下の
場合には、分割芯材(2)の合計幅が、成形体周長の半分
の50%以上になるような条件下で、芯材を金型内へ挿
入するのが、線膨張係数及び二次収縮率の低減の点から
好ましい。なお、図6に示す態様の場合には、異種の芯
材、例えば、ガラスクロスとスチールペーパーまたはガ
ラスクロスとカーボンファイバークロス等を挿入するこ
とができ、これによって、補強が必要な部分を所望の程
度に適宜補強することが可能となる。
【0012】しかしながら、図6に示す態様の場合に
は、芯材(2)の間に未強化部が形成されるため、該未強
化部のシャルピー衝撃値が低下するという欠点がある
が、該欠点は、図7に示すように、芯材(2)を成形体
(1)の中央部付近において重複させて二層にすることに
よって解消される。該二層部分の幅は、成形体の物性や
コストの観点から、通常は約5〜10mm程度である。
この場合、該二層部分の成形体(1)の厚さは、周辺の厚
さよりも20〜50%厚くしてもよい。
【0013】成形体(1)の厚さが10mm以上になる
と、図3に示す態様によっては、成形体の線膨張係数を
低下させることが困難となるので、図8に示すように、
複数の芯材(2)を積層状に挿入するのが好ましく、これ
によって、成形体(1)の線膨張係数を低下させると共
に、機械的強度を高めることができる。
【0014】なお、所望により、低発泡基材(3)と相溶
性のある耐候性樹脂、例えば、低発泡基材としてポリ塩
化ビニル樹脂を用いるときは、表層用樹脂としてメタク
リル樹脂、メタアクリル−ブチルアクリレート共重合
体、スチレン−メタクリル共重合体、スチレン−アクリ
ロニトリル−アクリルゴム樹脂等によって低発泡基材
(3)の全面または一部が被覆されるような状態で、強化
繊維製芯材(2)と低発泡基材(3)を、該耐候性樹脂と共
に同時に押出成形することによって、本発明による強化
押出成形体(1)の耐候性を向上させてもよい。さらに、
低発泡基材(3)の表面の全面または一部または耐候性樹
脂層の表面の全面または一部に、所望の流れ模様を同時
成形により加飾させてもよい。
【0015】本発明による強化押出成形体(1)の断面形
態、即ち押出口(6)の断面形態は特に限定的ではなく、
使用目的に応じて適宜選定すればよい。
【0016】本発明による強化押出成形体(1)は、粉砕
が比較的容易な強化繊維製芯材(2)が低発泡基材(3)中
に被覆埋設されて構成されるので、不要になって廃棄処
分されるときには、該成形体をそのまま粉砕処理に付す
ことによって、例えば、各種の成形体等の原料として有
用な繊維強化材料として再利用することができる。
【0017】
【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに説明す
る。実施例1 図1および図2に示す金型を使用して、図3に示すよう
な形態を有する強化押出成形体を製造した。この場合、
強化繊維製芯材(2)としては、塩化ビニル−ウレタン共
重合体樹脂エマルジョンで表面処理して目止めしたガラ
ス繊維クロス(ロービングクロス)[ユニチカユーエムグ
ラス株式会社製「N660D104」]を使用し、該ガラ
ス繊維クロスは、挿入口(4)から挿入する直前におい
て、表面温度が150〜170℃になるように赤外線ヒ
ーターまたは熱風ヒーターを用いて予備加熱すると共
に、テンション調整用ロールを用いて一定の張力(10k
g〜20kg/45mm巾当り)を印加した。また、低発泡基
材(3)としては、発泡剤として重炭酸ナトリウムを3.
0重量部含有するポリ塩化ビニル樹脂(重合度:700)
を用い、押出機としては45m/mのコニカルツイン押出
機を使用した。なお、ガラス繊維クロスの移送速度およ
びポリ塩化ビニル樹脂の供給速度はそれぞれ、1.0m
/minおよび1.1〜1.2m/minに調整した。上記の製
造条件により、発泡倍率2.3〜2.8、比重0.50〜
0.60および線膨張係数2.0〜2.5×10-51/
℃(ガラス繊維クロスを挿入しない同材質の押出成形体
(以下、未強化品という)の線膨張係数は5.0〜5.5
×10-51/℃である)を有する強化押出成形体が得ら
れた。また、そのシャルピー衝撃強度(ノッチなし)(J
IS K 7111)は40〜50kg・cm/cm2で、未強
化品の2.0〜2.5倍の強度があった。さらに、二次
収縮率(成形時の引張応力による歪みが押出成形品中に
残存し、加熱、冷却の繰返しにより、この歪みが緩和す
ることにより、一般に長さが短くなる。この程度を二次
収縮率という)は0.02〜0.03%で、未強化品の
約1/10であった。この押出成形体は建築用内外装
材、エクステリア材および土木資材等として有用なもの
である。なお、上記の製法においては、表面処理剤であ
らかじめ表面処理したガラス繊維クロスを強化繊維製芯
材として使用したが、表面未処理のクロス状の強化繊維
製芯材を、押出成形の前工程において、連続的に表面処
理剤浴中を通過させ、次いで、熱風乾燥機内を通した
後、押出ダイスに供給してもよい。
【0018】
【発明の効果】本発明による強化押出成形体は、線膨張
係数が小さくて剛性が高く、二次加工が容易なため、種
々の分野において、例えば、建築用板、土木用資材、景
観材料、水処理材、車両資材および運搬資材(パレット
など)等として汎用し得る成形体である。さらに、該成
形体は、その二次収縮を極小にすることができるので、
とくに屋外で使用され、昼夜の温度差が繰返し与えられ
ても収縮しない建築用板として使用できる。また、不要
となった該強化押出成形体は、環境汚染をもたらす廃棄
物として処分されることなく、粉砕等の簡易な加工処理
によって、例えば、各種の成形体等の原料として有用な
繊維強化材料等として再使用でき、資源の有効利用の要
請にも応えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による強化押出成形体を製造するのに
好適な金型の一態様を示す模式的正面図である。
【図2】 図1のA−A線に沿った模式的断面図であ
る。
【図3】 図1および図2で示される金型を用いるイン
サート押出成形によって製造される強化押出成形体の模
式的斜視図である。
【図4】 強化繊維製芯材の断面形態が波状の強化押出
成形体の模式的斜視図である。
【図5】 強化繊維製芯材の断面形態がジグザグ状の強
化押出成形体の模式的斜視図である。
【図6】 分割した態様の強化繊維製芯材を有する強化
押出成形体の模式的斜視図である。
【図7】 図6の変形態様を示す模式的斜視図である。
【図8】 積層状に埋設した複数の強化繊維製芯材を有
する強化押出成形体の模式的斜視図である。
【符号の説明】
1 強化押出成形体 2 強化繊維製芯材 3 低発泡基材 4 挿入口 5 注入口 6 押出口 7 テール 8 ホルダー 9 トーピードヘッド
───────────────────────────────────────────────────── 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 B29K 105:06 (72)発明者 池田 恭 大阪府大阪市中央区久太郎町2−4−31 倉敷紡績株式会社大阪本社内 (72)発明者 森松 禎文 大阪府大阪市中央区久太郎町2−4−31 倉敷紡績株式会社大阪本社内 (72)発明者 岸野 博史 大阪府大阪市中央区久太郎町2−4−31 倉敷紡績株式会社大阪本社内 (72)発明者 平山 貴之 大阪府大阪市中央区久太郎町2−4−31 倉敷紡績株式会社大阪本社内 (56)参考文献 特開 昭63−230316(JP,A) 特公 昭48−30138(JP,B1) 特公 昭38−7126(JP,B1) 特公 昭52−17544(JP,B2) 特公 昭62−22781(JP,B2) 実願 昭60−191314号(実開 昭62− 97729号)の願書に添付した明細書及び 図面の内容を撮影したマイクロフィルム (JP,U)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 織物状の強化繊維製芯材を非架橋型低発
    泡基材で被覆して成る非屈曲性強化押出成形体。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の成形体の表面の全面また
    は一部を耐候性樹脂で被覆して成る非屈曲性強化押出成
    形体。
  3. 【請求項3】 成形体の表面の全面または一部に流れ模
    様を加飾した請求項1または2記載の非屈曲性強化押出
    成形体。
JP4254526A 1991-09-25 1992-09-24 強化押出成形体 Expired - Lifetime JP2672439B2 (ja)

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