JPH08239488A - 補強材、およびこれを用いた樹脂成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 寸法安定性およびポリオレフィン系樹脂との
接着性に優れ、均一な膜厚を備えた融着層を有する補強
材とこれを用いた樹脂成形体を提供する。 【構成】 金属支持体上に、１分子中に３〜５０個の水
酸基を有するポリエステル樹脂と、ジイソシアネート化
合物および／またはトリイソシアネート化合物とを有機
溶剤に溶解させてなる融着塗料を塗布焼付した融着層を
設けた補強材と、この補強材の外周に、ポリオレフィン
系樹脂を主成分とする樹脂層が設けられた樹脂成形体で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のサイドプロテ
クションモールディングやロッカーパネルモールディン
グ、さらには、建材用などの樹脂成形体に埋設されて用
いられる補強材、およびこれを用いた樹脂成形体に関す
るものである。

【０００２】

【発明の背景】従来より、自動車のサイドプロテクショ
ンモールディングやロッカーパネルモールディングなど
には、塩化ビニル樹脂やナイロン樹脂、ポリプロピレン
樹脂のようなポリオレフィン系樹脂等に例示される合成
樹脂が使用されていた。しかしこれらの合成樹脂単独を
成形して製造した樹脂成形体は、剛性が低いために設置
環境の影響を受け易く、温度変化による膨脹と収縮を繰
り返すうちに寸法安定性が低下し、特に長手方向に歪み
が発生するおそれがあった。

【０００３】この欠点を補うために、テープ状あるいは
モールディング用の所定形状に成形されたステンレスか
らなる芯材上に、合成樹脂をコーティングした樹脂成形
体が多く用いられてきたが、金属部が大きいために重量
が重くなり、コストが高く、芯材を所定の断面形状に加
工するのが困難であった。

【０００４】そこで、実願平３−６７５６２号に示すよ
うに、高抗張力を有する線材上にポリエステル系などの
熱融着ワニスからなる融着層を設けた収縮防止材の外周
に樹脂を押出し、押出時の熱で融着層を溶解して線材と
樹脂とを接着した樹脂成形体が提案された。この様な樹
脂成形体は、線材が高抗張力を備え、かつ、線材と樹脂
との密着性が良好であるので、温度変化を受けても樹脂
成形体の寸法安定性が損なわれないことが知られてい
る。そして、樹脂成形体に用いられている樹脂として
は、収縮防止材との融着性から、硬質塩化ビニル樹脂や
軟質塩化ビニル樹脂、ナイロン樹脂が用いられていた。

【０００５】しかしながら、近年、産業廃棄物処理の無
公害化やリサイクルを推進する目的で、塩化ビニル樹脂
製品を減産する傾向にあり、これに代わり、ポリオレフ
ィン系樹脂が使用されつつある。ポリオレフィン系樹
脂、特にポリプロピレン樹脂は、低価格であることもあ
って、今後、自動車用モールディング材として有望視さ
れている。ところが、ポリオレフィン系樹脂は、従来の
塩化ビニル樹脂などより、収縮防止材との接着性が低か
った。つまり、ポリオレフィン系樹脂は極性基が少ない
ため、これまでの接着層やポリエステル樹脂からなる融
着層では、ポリオレフィン系樹脂と金属との接着性が十
分ではなかった。これに対し、ポリオレフィン系樹脂専
用の接着剤は各社から上市されているが、その様な接着
剤は、通常低沸点の溶剤が使用されているので乾燥速度
が早く、均一な接着剤皮膜が得られ難い。皮膜に偏肉が
あると接着性が低下するおそれがある、また、分散タイ
プやホットメルトタイプの接着剤は、その塗布工程にお
いて、撹拌機や加熱装置が必要となり、複雑な工程を必
要とするため製造が困難である等の問題があった。

【０００６】以上の点に鑑み本発明は、寸法安定性およ
びポリオレフィン系樹脂との接着性に優れ、均一な膜厚
を備えた融着層を有する補強材とこれを用いた樹脂成形
体を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明の補強材は、
金属支持体上に、１分子中に３〜５０個の水酸基を有す
るポリエステル樹脂と、ジイソシアネート化合物および
／またはトリイソシアネート化合物とを有機溶剤に溶解
させてなる融着塗料を塗布焼付した融着層を設けたこと
を要旨とする。

【０００８】第２の発明の樹脂成形体は、金属支持体上
に、１分子中に３〜５０個の水酸基を有するポリエステ
ル樹脂と、ジイソシアネート化合物および／またはトリ
イソシアネート化合物とを有機溶剤に溶解した融着塗料
を塗布焼付してなる融着層が設けられた補強材の外周
に、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂層を設け
たことを要旨とする。

【０００９】本発明において金属支持体上に設けられる
融着層は、分子中に水酸基を有するポリエステル樹脂
と、複数のイソシアネート基を有するイソシアネート化
合物との混合塗料からなる。ポリエステル樹脂中の水酸
基の一部は、焼付時において、イソシアネート基と下記
の反応によりウレタン結合を形成し、架橋する。

【００１０】

【式１】 この様に融着層を焼付時にある程度架橋させることによ
り、融着層の融点を高め、常温における補強材表面の粘
着を押さえることができる。そして、融着層中の水酸残
基は、押出時に、その外周に押出されたポリオレフィン
系の樹脂層と架橋して、金属支持体と樹脂層とを接着す
る。押出時においても融着層中の水酸基とイソシアネー
ト基とを架橋させることにより、融着層がより強固とな
り、その融点は上昇するので、高温における接着力が向
上する。

【００１１】本発明で用いられるポリエステル樹脂は、
１分子中に３〜５０個の水酸基を有するものに限定され
る。ポリエステル樹脂１分子中に含まれる水酸基が３個
より少ない場合には、極性基が少なすぎてイソシアネー
ト基との架橋が進まず十分な接着性が得られない。ポリ
エステル樹脂中に水酸基が多く含まれるほど、接着性は
向上するように思われるが、１分子中に５０個を越えて
含まれる場合は、ポリエステル樹脂の融点が低下して融
着層が粘着性を帯びるため、補強材として製品化するこ
とができない。また、５０個を越えると、融着層の塗布
焼付時に架橋が過度に進行し、融着層の皮膜が硬化して
脆くなるため、その外周にポリオレフィン系樹脂の押出
被覆が困難となる。接着性向上の点から見ても、融着層
の架橋はポリオレフィン系樹脂の押出時あるいは被覆後
に進行するのが望ましい。このような、１分子中に３〜
５０個の水酸基を備えたポリエステル樹脂の市販品とし
ては、バイテル 1200，3300，5833（シェル社商品名）
等が挙げられる。

【００１２】本発明においてポリエステル樹脂に添加さ
れるジイソシアネート化合物やトリイソシアネート化合
物としては、コロネートＡＰ、ミリオネートＭＳ−５０
（日本ポリウレタン社商品名）などのジイソシアネート
やトリイソシアネートが例示できる。これらの、ジイソ
シアネート化合物またはトリイソシアネート化合物、あ
るいはこれらの混合物は、ポリエステル樹脂１００重量
部に対し２〜３０重量部配合されるのが好ましい。配合
量が２重量部未満の場合は、イソシアネート基と水酸基
との架橋反応が進行しにくく、融着層の表面が粘着性を
帯びる恐れがあり、３０重量部を越える場合は、融着層
の塗布焼付中にその架橋反応が過度に進行し、融着層の
皮膜が硬化して脆くなるおそれがある。

【００１３】上記のようなポリエステル樹脂およびイソ
シアネート化合物は、有機溶剤に溶解して融着塗料とし
てから、金属支持体に塗布される。用いられる有機溶剤
は、クレゾール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭ
Ｐ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、ナフサなど
の高沸点（約１３０℃以上）の溶剤であれば、融着塗料
を塗布してから焼き付けるまでに揮発が少なく、均一な
厚さの融着層が得られる。この様な融着塗料を塗布した
後、炉体で焼き付けることにより、常温で粘着性を持た
ない融着層を形成することができる。

【００１４】また、本発明の樹脂成形体において、補強
材の外周に設けられる樹脂層として、ポリオレフィン系
樹脂を用いているが、これにタルクなどの無機充填剤を
配合すると増粘効果が現われ、融着層との密着性が向上
する。さらに付け加えるならば、ポリオレフィン系樹脂
層の外周に、硬度などの異なる他の樹脂層を設けるな
ど、樹脂層を多層被覆とした場合においても、本発明は
有効である。

【００１５】第３、４の発明の補強材または樹脂成形体
は、金属支持体を金属線材とすることを要旨とする。金
属支持体として金属線材を用いることにより、使用する
金属量が減少して重量を軽くすることができる。また、
金属の成形加工の観点からみると、線材はテープ状、板
状のものと比較して精度良く長尺なものを容易に製造す
ることができる。したがって、長手方向の位置決め精度
が向上するため、コンピューター制御による長さ管理が
可能となり、この特性を利用するものとして可変押出成
形なども行うことができる。さらに、金属線材の場合
は、補強材に樹脂を押出す際に、樹脂の“たれ”や変形
が防止され、樹脂成形体の成形精度が向上する。本発明
の樹脂成形体において、金属線材は、直径１．０ｍｍ以
下のものが用いられるのが好適である。直径１．０ｍｍ
を越えた線材は、抗張力が大きく、樹脂成形体の柔軟性
を損ねる恐れがある。なお、本発明の樹脂成形体におい
て、１つの樹脂成形体中に埋設される金属支持体や金属
線材は、単数あるいは複数を適宜選択される。

【００１６】第５〜８の発明の補強材または樹脂成形体
は、さらに好ましい例として、金属支持体の抗張力また
は金属支持体の材料を規定している。補強材あるいは樹
脂成形体の芯材に用いられる金属支持体としては、抗張
力が高いもの、すなわち抗張力が４００Ｎ／ｍｍ² 以上
のものが好ましく、その具体的な例として、黄銅、りん
青銅、ステンレス、洋白、鉄等があげられる。抗張力が
４００Ｎ／ｍｍ² 以上の金属は、外力による変形が起こ
り難く、伸直性を有するので、芯材として好適である。
抗張力が４００Ｎ／ｍｍ² ｍ未満の金属支持体を樹脂成
形体に用いる場合には、融着層上に押し出した樹脂層の
収縮膨脹により、金属支持体が破断する恐れがある。

【００１７】

【作用】本発明は、融着層として用いられるポリエステ
ル樹脂中の水酸基と、イソシアネート化合物中のイソシ
アネート基が融着層形成時に架橋することにより、常温
においては粘着性を示さず、また、加熱すると溶融して
金属支持体と樹脂層とを強固に接着ことができる補強材
および樹脂成形体である。

【００１８】

【実施例】以下に本発明の樹脂成形体の一実施例を示
す。図１は、樹脂成形体の一例である自動車用ウィンド
ウモール１の断面斜視図である。ウィンドウモール１
は、全体をポリプロピレン樹脂からなる樹脂層２から形
成される。樹脂層２には、黄銅線材の外周に水酸基を有
するポリエステル樹脂とイソシアネート化合物とを混合
した融着層を設けた補強材３が埋設され、この補強材３
が、ウィンドウモール１の長手方向の収縮・膨脹を抑制
する働きを有する。

【００１９】本発明の補強材および樹脂成形体の特性を
比較するために、以下のような実施例および比較例を作
成した。

【００２０】［実施例１〜５］水酸基を有するポリエス
テル樹脂およびイソシアネート化合物（ＭＳ−５０，Ａ
Ｐステーブル）を表１のような配合でクレゾールに溶解
して調整した融着塗料を、直径０．２５ｍｍの黄銅線材
の外周に塗布焼付して、厚さ１０μｍの融着層を有する
補強材を作成した。

【００２１】この補強材の外周に、ポリプロピレン樹脂
を押出温度１８０℃にて押出し、直径５ｍｍ、長さ１０
ｍｍの円柱状の樹脂成形体試験用サンプルを作成した。

【００２２】［比較例１〜３］水酸基を有するポリエス
テル樹脂を表１のような配合でクレゾールに溶解して調
整した融着塗料を、直径０．２５ｍｍの黄銅線材の外周
に塗布乾燥して、厚さ１０μｍの融着層を有する補強材
を作成した。

【００２３】この補強材の外周に、ポリプロピレン樹脂
を押出温度１８０℃にて押出し、直径５ｍｍ、長さ１０
ｍｍの円柱状の樹脂成形体試験用サンプルを作成した。

【００２４】これらの樹脂成形体試験用サンプルに対し
て、常温および８０℃にて補強材を引っ張り、補強材が
完全に引き抜けたときの力を測定した。

【００２５】

【表１】 表１の結果より、本発明の補強材の実施例は、常温およ
び８０℃における引抜力が向上しており、よって、ポリ
オレフィン系樹脂の樹脂成形体に埋設された場合に密着
性に優れ、樹脂成形体の寸法安定性を向上させる効果を
有することがわかった。

【００２６】

【発明の効果】本発明の補強材は、水酸基とイソシアネ
ート基を架橋させることにより融着層の融点を上昇させ
ているので、補強材の表面が常温において粘着性を帯び
ることがなく、樹脂成形体を製造する際の作業性を向上
させることができる。また、本発明の樹脂成形体は、金
属支持体とポリオレフィン系樹脂とを強固に接着可能な
補強材を埋設しているので、温度変化などが原因で生じ
る膨脹や収縮が抑制され、寸法安定性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の樹脂成形体の一実施例を示す断面斜
視図。

【符号の説明】

１……ウィンドウモール ２……樹脂層 ３……補強材

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属支持体上に、１分子中に３〜５０個の
   水酸基を有するポリエステル樹脂と、ジイソシアネート
   化合物および／またはトリイソシアネート化合物とを有
   機溶剤に溶解した融着塗料を塗布焼付してなる融着層を
   設けたことを特徴とする補強材。
2. 【請求項２】金属支持体上に、１分子中に３〜５０個の
   水酸基を有するポリエステル樹脂と、ジイソシアネート
   化合物および／またはトリイソシアネート化合物とを有
   機溶剤に溶解した融着塗料を塗布焼付してなる融着層が
   設けられた補強材の外周に、ポリオレフィン系樹脂を主
   成分とする樹脂層を設けたことを特徴とする樹脂成形
   体。
3. 【請求項３】金属支持体を、金属線材としたことを特徴
   とする請求項１に記載した補強材。
4. 【請求項４】金属支持体を、金属線材としたことを特徴
   とする請求項２に記載した樹脂成形体。
5. 【請求項５】金属支持体を、黄銅、りん青銅、ステンレ
   ス、洋白、鉄から選ばれた金属からなることを特徴とす
   る請求項１または３記載の補強材。
6. 【請求項６】金属支持体を、抗張力４００Ｎ／ｍｍ² 以
   上の金属材料により構成したことを特徴とする請求項１
   または３記載の補強材。
7. 【請求項７】金属支持体を、黄銅、りん青銅、ステンレ
   ス、洋白、鉄から選ばれた金属からなることを特徴とす
   る請求項２または４記載の樹脂成形体。
8. 【請求項８】金属支持体を、抗張力４００Ｎ／ｍｍ² 以
   上の金属材料により構成したことを特徴とする請求項２
   または４記載の樹脂成形体。