JPH02184435A

JPH02184435A - 長尺複合成形体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH02184435A
Application number: JP354289A
Authority: JP
Inventors: Yasumasa Morikane; 森鎌　保昌; Kouichi Karikaya; 孝一刈茅
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1989-01-10
Filing date: 1989-01-10
Publication date: 1990-07-18

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、熱伸縮や剛性及び耐衝撃性が改善され、耐久
性に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、熱伸縮が太き
（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、強化繊維が不
飽和ポリエステル樹脂のような合成樹脂で固定された芯
材層に、塩化ビニル樹脂のような熱可塑性樹脂の外皮層
を被覆してなる雨樋などの長尺複合成形体が提案されて
いる（特開開５８−２０９５６０号公報、実開昭５９−
１４７８２３号公報参照）。

（発明が解決しようとする課題）ところが、かかる長尺複合成形体にあっては、熱伸縮の
改善は良好になされるが、特に、耐衝撃性の改善が不充
分で、長期に亘り使用していると、衝撃で芯材層の割れ
や層間剥離が発生するという問題がある。

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及び耐衝撃性
が改善され、耐久性の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。

（課題を解決するだめの手段）本発明の長尺複合成形体は、強化繊維が合成樹脂で固定
された芯材層に熱可塑性樹脂の外皮層が被覆されてなる
長尺複合成形体において、上記芯材層の合成樹脂中或い
は上記芯材層の両面部分の合成樹脂中に多数の中空粒子
が分散していることを特徴とする。

また、本発明の長尺複合成形体の製造方法は、強化繊維
を多数の中空粒子が浮遊する合成樹脂液の中に通して一
面部分に多数の中空粒子が分散した二枚の合成樹脂含浸
繊維材を作り、この合成樹脂含浸繊維材の他面同志を接
着させて両面部分の合成樹脂中に多数の中空粒子が分散
した芯材層を形成し、該芯材層に熱可塑性樹脂を被覆し
て外皮層を形成することを特徴とする。

以上の構成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図は本発明の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１図及び第２図において、Ａは軒樋の長尺複合成形体
であって、芯材層１０と外皮層２０とから構成されてい
る。長尺複合成形体Ａとしては、軒樋のほか波板、デツ
キ材など所望の形状になされる。

芯材層１０は、第２図に示すように、強化繊維１１と合
成樹脂１２と多数の中空粒子１３とから構成されている
。そして、多数の中空粒子１３は芯材層１０の両面部分
の合成樹脂１２中に分散されている。多数の中空粒子１
３は、図のように芯材層１０の両面部分の合成樹脂１２
中に分散されているのが好ましいが、芯材層１０の合成
樹脂１２中の全面に分散されていてもよい。

強化繊維１１としては、ガラス繊維、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、不織布、
マット、織布、ネットなどが用いられる。

長尺体においては長手方向の熱伸縮が主として問題とな
り、特に、強化繊維１１としてロービングを使用し、こ
れを図のように長手方向に多数条配設すると、得られる
長尺複合成形体Ａの線膨張係数が理論値と良く一致する
ので、本発明ではロービングを長手方向に配設するのが
好ましい。

そして、強化繊維１１は合成樹脂１２で固定されている
が、かかる合成樹脂１２としては、不飽和ポリエステル
樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ウレタ
ン樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が用いられ
る。この熱硬化性樹脂には、通常、熱硬化剤又は光硬化
剤、その他促進剤が添加される。

また、強化繊維１１を固定する合成樹脂１２としては、
塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、アクリル樹脂、
酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、オ
レフィン樹脂などの熱可塑性樹脂も用いられる。

上記の強化繊維１１は上記の合成樹脂１２に対して、一
般に６０容量％以下の範囲で使用するのが好ましい。強
化繊維を合成樹脂に対して６０容量％以上使用すると、
衝撃で芯材層の割れや層間剥離が発生し易くなる。

上記芯材層１０の合成樹脂１２中に分散している中空粒
子１３としては、アクリル樹脂バルーン、スチレン樹脂
バルーン、フェノール樹脂バルーンなどの有機中空粒子
、或いはガラスバルーン、シラスバルーン、セラミック
バルーンなどの無機中空粒子が用いられる。

上記の中空粒子１３は、平均粒径が一般に３０〜２００
μｍのものが用いられ、芯材層１０に対して、一般に５
〜５０容量％の範囲で含有されるのが好ましい。５重量
％以下では耐衝撃性の改善効果が小さく、一方５０容量
％以上となると中空粒子の接着が悪くなり所望の物性が
得られない。

芯材層１０には熱可塑性樹脂の外皮層２０が被覆されて
いる。外皮層２０の熱可塑性樹脂としては、塩化ビニル
樹脂、塩化ビニリデン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレ
ンやポリプロピレンなどのオレフィン樹脂、ポリアミド
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。

なお、外皮層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、木粉等線膨
張係数の小さい充填剤を含有させるのが好ましい。

上記芯材層１０と外皮層２０とは直接接着されていても
よいが、図のように合成樹脂接着剤３０を介して接着さ
れるのが好ましい。かかる合成樹脂接着剤３０としては
、エポキシ系、ウレタン系、アクリル系などの硬化型接
着剤やエチレン−酢酸ビニル系、ポリエステル系、ポリ
アミド系などのホットメルト型接着剤等が用いられる。

なお、このような接着剤３０には上記と同様な充填剤を
含有させるのが好ましい。が（して、本発明の長尺複合
成形体Ａが構成される。

第３図及び第４図は本発明の長尺複合成形体Ａの製造方
法の一例を示す説明図である。

第３図において、先ず、含浸槽４０に合成樹脂１２の液
状物を入れ、含浸槽４０でガイドロール４１と４２で仕
切られた部分の合成樹脂１２の液状物に多数の中空粒子
１３を浮遊させる。

次いで、左右のボビンから多数のロービング１１を繰り
出し長手方向に多数条配列させて樹脂液に浸漬し一組の
ガイドロール４１と４２との下をそれぞれ通して引き上
げると、−面部分に多数の中空粒子１３が分散した二枚
の合成樹脂含浸繊維材１４が得られる。この二枚の合成
樹脂１２中雑材１４を一対のピンチロール５０で接着さ
せて乾燥炉６０で乾燥させてシー１〜状プリプレグ１０
゛　を得る。

上記のシート状プリプレグ１０゛　を第４図において、
先ず、ロールフォーミング装置６０により６０〜８０°
Ｃで加熱軟化させ角型の軒樋状に賦形し硬化させ、引続
き熱硬化ゾーン６１で完全に硬化させて、両面部分の合
成樹脂１２中に多数の中空粒子１３が分散した芯材層１
０を形成する。

次いで、この軒樋状の芯材層１０の外面に、塗布金型を
備えたホットメルト塗布装置７０により、ホントメルト
型接着剤３０を塗布し、しかる後押出機のクロスヘツド
金型７１に導き、熱可塑性樹脂を溶融押出して被覆し、
外皮層２０を形成する。

その後、サイジング装置８０により表面仕上げを行い、
冷却してカタピラ代引張機９０で引取り長尺の軒樋複合
成形体Ａを製造する。このようにして、本発明の長尺複
合成形体Ａが得られる。

上記の方法では、芯材層１０の両面部分の合成樹脂１２
中に多数の中空粒子１３が分散し長尺複合成形体Ａが得
られるが、含浸槽４０の合成樹脂１２の液状物に多数の
中空粒子１３を浮遊させることなく、液状物を撹拌して
多数の中空粒子１３を合成樹脂１２の液状物中に均一に
混合分散させておくと、芯材層ＩＯの合成樹脂１２中の
全体に多数の中空粒子１３が分散した長尺複合成形体が
得られる。

（作用）本発明の長尺複合成形体は、芯材層が強化繊維により補
強され、全体として剛性が高く線膨張係数が小さくなる
。しがも、芯材層の樹脂中の多数の中空粒子は強化繊維
の間に分散配置され、この中空粒子により衝撃が吸収さ
れる。特に、芯材層の両側部分の樹脂中に多数の中空粒
子を分散させるとその効果が大きくなる。また多数の中
空粒子の存在により熱伝導率が小さくなるため温度変化
が小さくなって、発生する繰り返し応力が小さくなる。

（実施例）以下、本発明の実施例及び比較例を示す。

ｍ残土本実施例では、第１図及び第２図に示ず長尺複合成形体
を、第３図及び第４図に示す方法で製造した。

先ず、不飽和ポリエステル樹脂（＃７５１０：日本ユピ
カ製）１００重量部に硬化剤として過酸化ベンゾイル（
パーキュア０：日本油脂製）２重量部を混合して含浸用
樹脂液を調製した。

この樹脂液を含浸槽にいれ、含浸槽のガイドロールで仕
切られた部分にシラスバルーン（ザンキライトＹ０２）
を浮遊させ、この樹脂液中に、長手方向に多数条配列さ
せたガラスロービング（＃４４００：　日東紡製）を浸
漬し、ガイドロールの下を通して引き上げ乾燥させて、
厚さ１．１ｍｍ、幅３００ｍｍ　、ガラスロービング含
有量２７．３容量％、シラスバルーン含有量、２７．３
容量％のシート状プリプレグを得た。

このシート状プリプレグの中心部０．５ｍｍは樹脂とガ
ラスロービングとから構成され、その両側部分０．３ｍ
ｍは樹脂とガラスロービングとシラスバルーンとから構
成されていた。

上記のシート状プリプレグを、ロールフォーミング装置
により６０〜８０°Ｃで加熱軟化させ角型の軒樋状に賦
形し硬化させ、引続き熱硬化ゾーンで完全に硬化させて
、芯材層を形成した。

次いで、この軒樋状の芯材層の外面に、塗布金型を備え
たホットメルト塗布装置により、エチレン−酢酸ビニル
系のホットメルｉ・型接着剤（タケメルトＸＭ２２３　
：武田薬品製）を１７０°Ｃで５０μｍの厚さに塗布し
た。

しかる後、押出機のクロスヘツド金型に導き、この表面
に安定剤などを配合した塩化ビニル樹脂を、１８０°Ｃ
で０．１５ｍｍの厚さに溶融押出して被覆して、外皮層
を形成した。

その後サイジング装置により表面仕上げを行い、冷却し
て引張機で引き取り、厚さ約１．４ｍｍの長尺の軒樋複
合成形体を製造した。この時のライン速度は３ｍ／分で
あった。

この軒樋複合成形体について、次の方法で熱伸縮性及び
耐衝撃性を評価した。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Ｌ６
０を測定し、次式で線膨張係数αを算出した。α−（Ｌ
＋、ｏ　　Ｌｚｏ）／　（４０°ＣＸＬｚｏ）。

（２）耐衝撃性軒樋成形体を２０ｍｍ　Ｘ　２０ｍｍに切断して試験片
を作成し、この試験片にデュポン衝撃試験機で１゜５　
ｋｇの錘を落下させ、試験片が破損する落下距離から衝
撃強度を測定した。

実施阻λ 実施例１において、シラスバルーンに替えて、スチレン
樹脂バルーン（積木化成品製）を用いたこと以外は、実
施例１と同様に行って、厚さ約１．４ｍｍ０長尺の軒樋
複合成形体を製造した。

この場合、芯材層の厚さは１．１ｍｍ　、ガラスローピ
ンク含有ｉｔは２７．３容量％、シラスバルーン含有量
は２７．３容量％、中心部０．５ｍｍは樹脂とガラスロ
ービングとから構成され、その両側部分０．３ｍｍは樹
脂とガラスロービングとシラスバルーンとから構成され
るように調節した。

この軒樋複合成形体について、熱伸縮性及び耐衝撃性の
評価結果を第１表に示す。

夾施桝↓ 実施例１において、不飽和ポリエステル樹脂にシラスバ
ルーンを浮遊させずに、不飽和ポリエステル樹脂にシラ
スバルーンを混合攪拌し脱泡して均一に分散させた樹脂
液を用いること以外は、実施例１と同様に行って、芯材
層の樹脂中の全体にシラスバルーンが分散され、厚さ約
１．４ｍｍ０長尺の軒樋複合成形体を製造した。

この場合、芯材層の厚さは１．１ｍｍ　、ガラスローピ
ンク含有Ｎは２７．３容量％、シラスバルーン含有量は
２７．３容量％となるよう調節した。

災施但土実施例３において、シラスバルーンに替えて、スチレン
樹脂バルーンを用いること以外は、実施例３と同様に行
って芯材層の樹脂中の全体にスチレン樹脂バルーンが分
散され、厚さ約１．４ｍｍの長尺の軒樋複合成形体を製
造した。

この場合、芯材層の厚さは１．１ｍｍ　、ガラスロービ
ング含有量は２７．３容量％、シラスバルーン含有量ば
２７．３容量％となるよう調節した。

ル較桝上実施例１において、不飽和ポリエステル樹脂にシラスバ
ルーンを用いないこと以外は、実施例１と同様に行って
、芯材層の樹脂中にシラスバルーンが全く分散されてい
ない厚さ約１．４．ｍｍＯ長尺の軒樋複合成形体を製造
した。

この場合、芯材層の厚さは１．１ｍｍ　、ガラスロービ
ング含有量は２７．３容量％となるよう調節した。

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、芯材層が強化
繊維で補強されているので、全体として熱伸縮が小さく
温度変化による変形や剛性改善される。しかも芯材層の
樹脂中、特に芯材層の両側部分の樹脂中には多数の中空
粒子が分散しているので、この中空粒子の作用により耐
衝撃性が改善され、また温度変化の厳しい環境で長期に
亘って使用しても、発生する繰り返し応力が小さく、し
たがって変形やひび割や層間剥離が起こらず、耐久性が
良好である。

また、本発明方法によれば、芯材層の両面部分の樹脂中
に多数の中空粒子が分散した長尺複合成形体を容易に製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の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）部グ、６０・・・ロー
ルフォーミング装置、６１・・・熱硬化ゾーン、７０・
・・ホットメルト塗布装置、７１・・・クロスヘツド金
型、８０・・・サイジング装置、９０・・・カタピラ代
引張機。

Claims

【特許請求の範囲】１、強化繊維が合成樹脂で固定された芯材層に熱可塑性
樹脂の外皮層が被覆されてなる長尺複合成形体において
、上記芯材層の合成樹脂中に多数の中空粒子が分散して
いることを特徴とする長尺複合成形体。２、強化繊維が合成樹脂で固定された芯材層に熱可塑性
樹脂の外皮層が被覆されてなる長尺複合成形体において
、上記芯材層の両面部分の合成樹脂中に多数の中空粒子
が分散していることを特徴とする長尺複合成形体。３、強化繊維を多数の中空粒子が浮遊する合成樹脂液の
中に通して一面部分に多数の中空粒子が分散した二枚の
合成樹脂含浸繊維材を作り、この二枚の合成樹脂含浸繊
維材の他面同志を接着させて両面部分の合成樹脂中に多
数の中空粒子が分散した芯材層を形成し、該芯材層に熱
可塑性樹脂を被覆して外皮層を形成することを特徴とす
る長尺複合成形体の製造方法。