JPH02276625A - 長尺複合成形体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、耐久性の優れた長尺複合成形体及びその製造
方法に関する。

（従来の技術） 雨樋などの建材は、塩化ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂
で長尺に成形され、広く使用されている。しかし、かか
る熱可塑性樹脂の成形体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体として、ガラスロービ
ングのような連続した多数の長繊維が熱可塑性樹脂で固
定された基材の両面に、熱可塑性樹脂が被覆されてなる
長尺の軒樋複合成形体が提案されている（例えば、実公
昭６３−４３３０９号公報参照）。

かかる長尺の軒樋複合成形体にあって、基材中の長繊維
の含有率が低すぎると熱伸縮や剛性が充分に改良されず
、逆に基材中の長繊維の含有率が高すぎると、熱可塑性
樹脂との接着性が低下し、眉間剥離が起こりひび割れし
やす（なる。そのため、基材中の長繊維の含有率は、−
般に、３０〜６０容量％程度と高く設定される。

（発明が解決しようとする課題） ところが、基材中の長繊維の含有率が上記のように高く
なると、相当の改良は認められるものの、温度変化の厳
しい環境で長期に亘って使用していると、基材とこれに
被覆された熱可塑性樹脂とが部分的に眉間剥離を起こす
場合があり、耐久性の点でさらに改良すべき問題がある
。

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、熱伸縮による変形や剛性や眉間剥離の
問題がなく、耐久性に優れた長尺複合成形体及びその製
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） 第１発明の長尺複合成形体は、連続した多数の長繊維が
熱可塑性樹脂で固定された基材の両面に、この基材と同
様な構成で長繊維の含有率が上記基材よりも低い他の基
材が接着一体化されてなる。また、第２発明の長尺複合
成形体は、上記の長尺複合成形体を芯材とし、この芯材
に熱可塑性樹脂が被覆一体化されてなる。

また、第３発明の長尺複合成形体の製造方法は、連続し
た多数の長繊維を流動床に導入して粉末状の熱可塑性樹
脂を含浸させて作られた樹脂含浸繊維材の両面に、この
樹脂含浸繊維材と同様にして作られ長繊維の含有率が上
記樹脂含浸繊維材よりも低い他の樹脂含浸繊維材を熱圧
着し樹脂を溶融させ一体化することを特徴とする。また
、第４発明の長尺複合成形体の製造方法は、上記の方法
で得られた長尺複合成形体を芯材とし、この芯材を押出
機のクロスヘッド金型に導入し、これに熱可塑性樹脂を
溶融押出被覆し一体化することを特徴とする。

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図は本発明の長尺複合成形体の一例を示
す。

第１図において、Ａは軒樋状に成形された第２発明に相
当する長尺複合成形体であって、１０は芯材、２０は芯
材１０に被覆一体化された熱可塑性樹脂である。上記の
芯材ｌＯは、第１発明の長尺複合成形体に相当する。

上記の芯材ｌＯは、第２図に示すように、連続した多数
の長繊維１１が熱可塑性樹脂１３で固定された基材１０
”の両面に、この基材１０″と同様に連続した多数の長
繊維１１が熱可塑性樹脂１２で固定され、長繊維１１の
含有率が上記基材１０”よりも低い他の基材１０°、１
０゛　が接着一体化されて構成されている。

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０本発明の複合成形体は長尺に成形され
、かかる長尺体においては長手方向の熱伸縮が主として
問題になり、上記のロービングを長手方向に連続して多
数条配設すると、得られる複合成形体の線膨張係数が理
論値と良（一致する。

上記基材１０″における長繊維１１の含有率は、熱伸縮
と剛性を改善する観点から、基材１０”に対して３０〜
６０容量％の範囲とするのが好ましい。

また、上記基材１０°における長繊維１１の含有率は、
接着性と耐候性と表面平滑性の低下を防止する観点から
基材１０′に対して５〜１０容量％の範囲とするのが好
ましい。

多数の長繊維１１を固定している熱可塑性樹脂１２及び
１３としては、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−エチレン
共重合体、塩化ビニル−アクリル共重合体、塩化ビニル
−ウレタン共重合体などの塩化ビニル系樹脂、塩素化塩
化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリル−ブタジェ
ン−スチレン共重合体、ポリエチレンやポリプロピレン
などのオレフィン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂１、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。

そして、熱可塑性樹脂１２と熱可塑性樹脂１３との組み
合わせは、通常、両者の相溶性が太き（熱融着する組み
合わせのものが用いられる。

また、芯材１０に被覆される熱可塑性樹脂２０としては
、通常、前記した熱可塑性樹脂１２と同様な樹脂であっ
て、熱可塑性樹脂１２と熱融着する組み合わせのものが
用いられる０例えば、長尺複合成形体Ａが軒樋の場合は
、熱可塑性樹脂１２．１３．２０として耐候性のよい塩
化ビニル系樹脂が好適に用いられる。

なお、熱可塑性樹脂２０には、炭酸カルシウムなどの無
機塩、アルミニウムなどの金属粉、ガラス短繊維、木粉
のような線膨張係数の小さい充填剤を含有させると、芯
材１０との線膨張係数の差が小さくなるので好ましい。

本発明の長尺複合成形体は、軒樋のほか、波板、デツキ
材として好適に使用される。

第３図及び第４図は本発明の長尺複合成形体の製造方法
の一例を示す概略図である。

第３図において、ガラスロービングのような連続した多
数の長繊維１１は、ボビンから繰り出され長手方向に配
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
前か或いは流動床３０の中で解繊具３２により解繊され
る。

中段の流動床３０には、粉末状の熱可塑性樹脂１３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１３の粒
子径は、一般に１０〜２００μ程度とされる。そして、
中段の流動床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１３が含浸され一枚
の樹脂含浸繊維材（１０”）が作られる。この樹脂含浸
繊維材（１０”）は、最終的には複合成形体の基材１０
”を構成する。

また、上記と同様な長繊維１１が上記と同様な上段及び
下段の流動床３０にそれぞれ導入され、これに粉末状の
熱可塑性樹脂Ｉ２が含浸され二枚の他の樹脂含浸繊維材
（１０°）　、（１０”）が作られる。粉末状の熱可塑
性樹脂１２の粒子径も、一般に１０〜１００μ程度とさ
れる。上記他の樹脂含浸繊維材（１０’）　、（１０″
）は、最終的には複合成形体の基材１０’　、１０°を
構成する。

前記樹脂含浸繊維材（１０”）の両面に、上記他の樹脂
含浸繊維材（１０″）　、（１０”）が重ねられ、案内
ロールを経て加熱炉４０に通されそこで適温に加熱され
た後、適温に加熱された一対の加熱ピンチロール４１に
通されそこで中央の樹脂含浸繊維材（１０”）とその両
面に重ねられた樹脂含浸繊維材（１０”）　、（１０°
）とが熱圧着され、熱可塑性樹脂１２及び１３が溶融合
着され一体化される。

この場合、中央の樹脂含浸繊維材（１０″）の熱可塑性
樹脂１３は加熱され難いので、重ね合わせる前に予め加
熱しておくのが好ましい。

このようにして、基材１０”の両面に他の基材１０゛が
接着された芯材１０が形成される。この芯材１０は引取
ピンチロール５０で引き取り、図のように一旦巻き取っ
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、芯材１０は、第４図に示すように、加熱フォー
ミング装置６０により加熱軟化され、軒樋、その他波板
、デツキ材などの所望の形状に賦形され、引き続いて冷
却フォーミング装置６１により冷却される。このように
して、賦形された芯材１０を製造し以後の工程を行わな
い場合は、この方法は第３発明に相当する。そして、こ
の芯材１０は、第１発明に相当する長尺複合成形体とな
る。

上記の様に賦形された芯材工０は、引き続いて押出機７
１のクロスヘッド金型７０に導入され、ここでクロスヘ
ッド金型７０から溶融押出される熱可塑性樹脂２０が、
芯材１０の全面に被覆される。

この際、芯材１０中の熱可塑性樹脂１２及び１３はクロ
スヘッド金型７０の中で軟化又は溶融される。

このような芯材１０の全面に熱可塑性樹脂２０が融着し
一体化される。

クロスヘッド金型７０のランド部の長さは、押出温度、
押出速度、使用樹脂等により適宜定められ、その間隙は
所望の形状に設計され、軒樋、波板、デツキ材など所望
の形状に賦形される。

その後、冷却金型等からなるサイジング装置８゜により
表面仕上げを行い冷却して、カタピラ式引張機等の引張
装置９０で引き取り、第１図及び第２図に示すような第
２発明に相当する長尺複合成形体Ａが製造される。

（作用） 本発明の長尺複合成形体においては、連続した多数の長
繊維が熱可塑性樹脂で固定されて中央の基材とその両面
の芯材とが形成されており、この連続した多数の長繊維
により線膨張係数が小さく、剛性も高くなる。

しかも、上記両面の基材は、長繊維の含有率が中央の基
材よりも低いので、中央の基材と両面の基材とからなる
長尺複合成形体は表面部分に樹脂分が多く存在し、これ
に新たに熱可塑性樹脂を被覆せずとも耐候性や表面平滑
性が良くなる。また、熱可塑性樹脂が被覆された場合で
あっても上記両面の基材の表面部分に樹脂分が多く存在
するので、その接着性が良好である。

また、本発明の長尺複合成形体の製造方法においては、
連続した多数の長繊維を流動床に導入して粉末状の熱可
塑性樹脂を含浸させるので含浸が均−且つ容易に行われ
る。

しかも、このようにして形成された中央の基材とその両
面の基材とからなる長尺複合成形体を芯材とし、これを
押出機のクロスヘッド金型に導入すると、クロスヘッド
金型から溶融押出される熱可塑性樹脂の熱と押出圧力に
より、熱可塑性樹脂は芯材に強く押しつけられて強固に
接着し一体化される。

（実施例） 以下、本発明の実施例及び比較例を示す。

ス差］ユ 本実施例では、第３図及び第４図に示す方法で、第１図
及び第２図に示す長尺の軒樋複合成形体を製造した。

先ずガラスロービング（＃４４００：　日東紡製）１１
を長手方向に多数条配列させて流動床３０に導入し、そ
こで解繊しながら圧力２．５　ｋｇ／　ｃｄの空気によ
り吹き上げられて浮遊状態にある粉末状の塩化ビニル樹
脂配合物（平均粒径１００μ、融点１８０℃）（ＴＫ−
４００：信越化学型）１３を含浸させ、厚さ約０．５閣
、幅３００　ｍ、ガラスロービング含有率３５容量％の
シート状樹脂含浸繊維材（１０“）を−枚作成した。

また、同様にして、上記と同じガラスロービング１１に
上記と同じ粉末状の塩化ビニル樹脂配合物状１２を含浸
させ、厚さ約０．５　ｗａ、幅３００　ａｍ、ガラスス
ローピング含有率７容量％の他のシート状樹脂含浸繊維
材（１０”）を二枚作成した。

上記シート状樹脂含浸繊維材（１０″）の両面に上記他
のシート状樹脂含浸繊維材（１０°）を重ねてこれを加
熱炉４０に通して２００°Ｃに加熱し、引き続いて２０
０℃の加熱ピンチロール４１に通し、樹脂１２及び１３
を完全に溶融させて熱圧着し、引取ピンチロール５０で
引き取り、シート状の複合成形体１０を製造した。

この複合成形体１０を１７０°Ｃの温度に保持されたフ
ォーミング装置６０により加熱軟化させ角型の軒樋状に
賦形した後冷却し軒樋状に賦形された複合成形体１０を
製造した。引き続いて、賦形された複合成形体１０を芯
材として、この芯材１０を押出機のクロスヘッド金型７
０に導入し、この表面に塩化ビニル樹脂配合物２０を、
１８５°Ｃで約０．５ｎｖ＋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、
冷却して引張機９０で引き取り、厚さが１．５　ｍｍの
長尺の軒樋複合成形体Ａを製造した。

この時のライン速度は３ＩＩＩＺ分であった。なお、上
記のクロスヘッド金型７０は、ランドの長さが２００　
ｍで、角型の軒樋状の間隙を有するものを用いた。この
軒樋複合成形体について、次の方法で熱伸縮性、剛性、
耐久性を評価した。その結果を第１表に示す。

（１）熱伸縮性 軒樋成形体を４ｍの長さに裁断して試験片とし、これを
恒温恒温室に入れ、２０°Ｃでの長さＬ２゜を測定し、
次に６０°Ｃに温度を上昇させて６０°Ｃでの長さし、
。を測定し、次式で線膨張係数αを算出した。α＝（し
、。−Ｌｚ＠）／（４０（”Ｃ）　ＸＬｔ。）。

（２）剛性 軒樋成形体から長手方向へ１５０　ｔｍ、幅方向へ２０
ｍｍに切断して試験片を作成し、ＪＩＳ　Ｋ　６９１１
に準じて試験片の長手方向の曲げ強度を測定した。

（３）耐久性 軒樋成形体を１ｍの長さに切断して試験片とし、これを
恒温室で一１０″ＣＸ２時間〜７０℃×２時間の冷熱繰
り返し試験を１０００サイクル行った後、この試験片を
切断し、その断面状態を電子顕微鏡で観察した。

ス崖■ｌ 実施例Ｉにおいて、複合成形体１０に塩化ビニル樹脂配
合物２０を被覆せず、また、シート状樹脂含浸繊維材（
１０’）及びシート状樹脂含浸繊維材（１０′″）の厚
さをいずれも約０．５ｍｍ＋とじたこと以外は、実施例
１と同様にして厚さ約１．５　ｍの長尺の軒樋複合成形
体を製造した。得られた軒樋複合成形体について、熱伸
縮性、剛性、耐久性を評価した。その結果を第１表に示
す。

土較■上 実施例１において、シート状樹脂含浸繊維材（１０”）
及びシート状樹脂含浸繊維材（１０″）のガラスロービ
ング含有率をいずれも均一に３０容量％としたこと以外
は、実施例１と同様に行った。

得られた軒樋複合成形体について、熱伸縮性、剛性、耐
久性を評価した。その結果を第１表に示す。

第１表 （発明の効果） 上述の通り、本発明の長尺複合成形体は、熱伸縮が小さ
く変形や剛性が改善され、さらに眉間剥離の問題が解消
し、温度変化の厳しい環境で長期に亘って使用しても、
変形やひび割れや眉間剥離が起こらず、耐久性に優れる
。

また、本発明の長尺複合成形体の製造方法は、多数の長
繊維への熱可塑性樹脂の含浸性が良く、品質の良い長尺
複合成形体が得られる。さらに溶融押出被覆の際に芯材
とこれに被覆される熱可塑性樹脂とが強固に融着一体化
され、耐久性に優れた長尺複合成形体を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明長尺複合成形体の一例を示す一部切欠斜
視図、第２図は第１図の（イ）部分の拡大図である。第
３図及び第４図は本発明長尺複合成形体の製造方法の一
例を示す概略図である。 Ａ・・・長尺複合成形体、１０・・・芯材（複合成形体
）、１０−・・基材、１０″・・・他の基材、（１０″
）・・・樹脂含浸繊維材、（１０°）・・・他の樹脂含
浸繊維材、１１・・・長繊維、１２．１３・・・長繊維
を固定している熱可塑性樹脂、２０・・・芯材に被覆さ
れた熱可塑性樹脂、３０・・・流動床、４０・・・加熱
炉加熱ピンチロール、４１・・・加熱ピンチロール、５
０・・・引取ピンチロール、６０・・・加熱フォーミン
グ装置、７０・・・押出機のクロスヘッド金型、８０・
・・サイジング装置、９０・・・引張装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連続した多数の長繊維が熱可塑性樹脂で固定された
   基材の両面に、この基材と同様な構成で長繊維の含有率
   が上記基材よりも低い他の基材が接着一体化されてなる
   長尺複合成形体。 ２、請求項１記載の長尺複合成形体を芯材とし、この芯
   材に熱可塑性樹脂が被覆一体化されてなる長尺複合成形
   体。 ３、連続した多数の長繊維を流動床に導入して粉末状の
   熱可塑性樹脂を含浸させて作られた樹脂含浸繊維材の両
   面に、この樹脂含浸繊維材と同様にして作られ長繊維の
   含有率が上記樹脂含浸繊維材よりも低い他の樹脂含浸繊
   維材を熱圧着し樹脂を溶融させ一体化することを特徴と
   する長尺複合成形体の製造方法。 ４、請求項３記載の方法で得られた長尺複合成形体を芯
   材とし、この芯材を押出機のクロスヘッド金型に導入し
   、これに熱可塑性樹脂を溶融押出被覆し一体化すること
   を特徴とする長尺複合成形体の製造方法。