JP2000301584A - 雨樋の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融樹脂が各金型間でドローダウンするのを
防止し、成形体の良好な寸法精度や平滑面を得ることを
可能とする雨樋の製造方法を提案する。 【解決手段】本発明に係る雨樋の製造方法は、混練押出
機２０より結晶性熱可塑性樹脂と強化繊維との複合押出
しによる断面ほぼＵ字状の成形体３１（３２）を、第１
冷却金型２５により前記結晶性熱可塑性樹脂の結晶化温
度よりも高く、かつ押出金型２１内樹脂温度よりも低い
温度域に降下するように冷却し、続く第２冷却金型２６
により結晶化温度域まで降下するように冷却し、更に続
く冷却水槽２９により結晶化温度以下に降下するように
冷却して成形した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、結晶性熱可塑性樹
脂と強化繊維との複合体からなる雨樋の製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、雨樋は硬質塩化ビニール樹脂で形
成された物が一般的であるが、塩化ビニール樹脂は比較
的耐熱温度が低く、特に夏場の直射日光に曝されると熱
変形や破損することがあるため、耐熱温度の高いポリオ
レフィン系樹脂を用いた雨樋が採用されつつある。

【０００３】しかし、基材として使用したポリオレフィ
ン系樹脂は結晶性であるため、ドローダウンが発生しや
すく、薄肉異形成形品の成形が難しい上に、冷却・固化
時の体積変化率が大きく、成形品寸法精度が得にくい。
それで、多段階の冷却により溶融樹脂のドローダウンの
防止と寸法精度の向上のための製造方法を開示した（特
願平１０ー１０１３０１号公報）。

【０００４】また、同様の製造方法において、更に寸法
精度を得るために、Ｕ字状の成形体の両端部に中空部を
設けて形状効果を持たせた雨樋も知られている。

【０００５】上述の製造方法は、図８に示すように、混
練押出機１に装着した押出金型２に、断熱プレート２ａ
を挟持して装着され第１冷却金型３から押し出された成
形体６が、貫通するダイスリット面のみで冷却する第２
冷却金型４と、複数の固定サイジングプレート５ａを設
けた冷却水槽５とにより、冷却固化させて雨樋を成形さ
せるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この成
形体６の第１冷却金型３におけるエアノズル３ｂによる
冷却の際、第１冷却金型３内の負圧部３ａが４００ｍｍ
Ｈｇ程度にまで下がると、成形体６は負圧部３ａに固着
して移動できなくなり、成形体６は第１冷却金型３と第
２冷却金型４との間で引き延ばされて成形できなくなる
（図８参照）。

【０００７】したがって、第１冷却金型３の真空吸引力
の調整を行うが、結晶性の熱可塑性樹脂のため調整幅が
狭く、容易に適切な吸引力とならず成形が難しいという
課題を有していた。

【０００８】また、ポリオレフィン系樹脂は冷却固化時
の体積収縮が大きく、ダイスリット面２６ａから離間し
易く、成形体６の寸法精度や平滑性を得るのが難しいと
いう課題も有していた。

【０００９】さらに、寸法精度を向上させるために設け
た雨樋の中空部を、変形させることなく、所定の形状に
確実に成形する製造方法が確立されていないという課題
も有していた。

【００１０】そこで、この本発明は、溶融樹脂が各金型
間でドローダウンするのを防止し、成形体の良好な寸法
精度や平滑面を得ることを可能とする雨樋の製造方法を
提案することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載された発明は、混練押出機より結晶
性熱可塑性樹脂と強化繊維との複合押出しによる断面ほ
ぼＵ字状の成形体を、第１冷却金型により前記結晶性熱
可塑性樹脂の結晶化温度よりも高く、かつ押出金型内樹
脂温度よりも低い温度域に降下するように冷却し、続く
第２冷却金型により結晶化温度域まで降下するように冷
却し、更に続く冷却水槽により結晶化温度以下に降下す
るように冷却して、成形したことを特徴としている。

【００１２】このようなものにあっては、結晶性熱可塑
性樹脂の特性である冷却状態変化に合わせて、段階的な
冷却方法を行うことができる。

【００１３】請求項２に記載された発明は、請求項１に
記載の雨樋の製造方法において、前記第１冷却金型は、
前記押出金型に直接又は適宜な位置まで離間させて装着
すると共に、前記第１冷却金型のダイスリットに向けて
エアノズルを設け、該エアノズルから噴出するエアによ
り、前記ダイスリット内を通過する前記成形体と前記ダ
イスリット面との間にエア膜を形成させるようにしたこ
とを特徴としている。

【００１４】このようなものにあっては、第１冷却金型
のダイスリット面と成形体との間を非接触とすることが
できるので、結晶化温度より高い状態の成形体でも、面
抵抗を受けて変形することなく通過できる。

【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の雨樋の製造方法において、前記第２冷却金型は、前記
ダイスリット面に前記成形体の外周面側を吸引させる真
空サイジング部と、前記成形体の内周面側に向けて冷媒
を噴出させて押圧する冷媒噴出部とを設けたことを特徴
としている。

【００１６】このようなものにあっては、従来のダイス
リット面だけで冷却するものと異なり、成形体は吸引力
と押圧力とを受けその外周面側がダイスリット面に接触
し、内周面側から水冷されながら、第２冷却金型内を移
動するようになる。

【００１７】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の雨樋の製造方法において、前記冷却水槽は、前記成形
体が冠水するように冷却媒体を貯めた槽内に、適宜な間
隔に装着可能な複数のサイジングプレートを配設し、該
サイジングプレートを貫通するスリット内を前記成形体
が形状を保持し、通過しながら槽内の冷却媒体により冷
却・固化されるようにしたことを特徴としている。

【００１８】このようなものにあっては、従来の固定サ
イジングプレートと異なり、樹脂グレードに適合させ
て、適宜な間隔に配設した水槽内のサイジングプレート
のスリットを移動させることで、成形体としての雨樋の
形状が精度よく保持されて固化されるようになる。

【００１９】請求項５に記載の発明は、請求項１、２、
３又は４に記載の雨樋の製造方法において、前記押出金
型に外部から加熱エアを吹き込むエア吹込み機構を設
け、該エア吹込み機構のリブコアを前記押出金型のラン
ド内の適宜な位置に装着し、前記成形体の断面ほぼＵ字
状の両端に、適宜な大きさの断面長方形の中空部を設け
た前記成形体に向け、前記リブコアの先端から加熱エア
を噴出させて前記中空部に内圧をかけるようにしたこと
を特徴としている。

【００２０】このようなものにあっては、成形体の中空
部に内圧がかけられるので、中空部は変形されることな
く所定の形状に形成される。

【００２１】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）本発明の実施の
形態１に係る雨樋の製造方法を示す図１〜図５に基づい
て説明する。

【００２２】図１は、本発明の実施の形態１に係る雨樋
の製造方法を示す装置図である。

【００２３】図１において、２０は混練押出機、２１は
混練押出機２０の先端部に装着した押出金型、２５は第
１冷却金型で押出金型２１に直接又は適宜な位置まで離
間させて装着する。２６は第２冷却金型、２９は冷却水
槽で、この順に装着して成形部２０Ａを構成させてい
る。

【００２４】そして、混練押出機２０で、溶融された結
晶性熱可塑性樹脂と強化繊維とが混練されて押出金型２
１より押し出された成形体３１（３２）は、各冷却金型
２５，２６及び冷却水槽２９で冷却・固化されながら、
続く引取機２０１で引き取られ所定の長さに切断され
て、雨樋３０を形成させる構成としている。

【００２５】図２は、図１の成形部を示す断面図であ
る。

【００２６】図２において、各冷却金型２５，２６に続
いて装着された冷却水槽２９には、成形体３１（３２）
を冠水するように水等の冷媒２９ｃが貯められ、また、
冷却水槽２９の中には複数の可動可能なサイジングプレ
ート２９ａを、各種の結晶性熱可塑性樹脂のグレードに
適合させて適宜な間隔に配設し、このサイジングプレー
ト２９ａに設けたスリット２９ｂ内を、成形体３１（３
２）は貫通する。したがって、スリット２９ｂのプロフ
ァイルに成形体３１（３２）は保形された状態で冷却・
固化されることになる。

【００２７】図３は、図１の第１冷却金型の構造を示す
断面図である。

【００２８】図３において、第１冷却金型２５は、押出
金型２１と断熱用のスペーサ２４を介して直接装着して
いる状態を示している。

【００２９】なお、第１冷却金型は、押出金型２１から
押し出されてくる樹脂の種類や物性によって、適宜な位
置まで離間させてもよい。

【００３０】この第１冷却金型２５において、２５ａは
エアノズルで、２５ｂは成形体３１（３２）の通過する
ダイスリットであり、エアノズル２５ａからは成形体３
１（３２）の外周面３３と内周面３４とに向けて、エア
を噴出させる構成としている。

【００３１】したがって、ダイスリット２５ｂ面と成形
体３１（３２）との間にはエア膜が介在することとな
り、第１冷却金型２５と成形体３１（３２）との間は非
接触の状態を維持するので、この間では成形体３１（３
２）の面抵抗が減少して、ドローダウンや引き延ばされ
ることが防止できる。また、この成形体３１（３２）は
噴出エアで、押出金型内温度よりも２０〜１００℃下げ
られ溶融樹脂の粘度は上がるが、結晶化温度よりも高い
状態を保持しながら第１冷却金型内を通過することにな
る。

【００３２】なお、冷却温度は使用する樹脂特性により
異なるが、通常ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂では、１５
０〜１８０℃、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
樹脂では、２４０〜２７０℃程度に樹脂温度を下げてい
る。

【００３３】図４は、図１の第２冷却金型の構造を示す
断面図である。

【００３４】図４において、２６ａは第２冷却金型２６
内を貫通して設けたダイスリット、２７はダイスリット
２６ａ面から真空吸引できるようにした真空サイジング
部で、２７ａは真空吸引により生じた負圧部であり、ダ
イスリット２６ａ内を移動する成形体３１（３２）の外
周面３３を吸引し、ダイスリット２６ａ面に接触するよ
うに吸着させる構成としている。

【００３５】２８は複数個所から冷媒２８ａをダイスリ
ット２６ａに向けて噴出する冷媒噴出部で、噴出された
冷媒２８ａはダイスリット２６ａに到達して、成形体３
１（３２）の内周面３４に当接させ層流状の押圧部２８
ｂを形成させる構成としている。

【００３６】したがって、外周面３３は、ダイスリット
２６ａ面に吸着された状態で、裏面側である内周面３４
から押圧され、ダイスリット２６ａの平滑面を転写しな
がら移動するので、平滑となり光沢を得るようになる。

【００３７】一方、内周面３４は、水である冷媒２８ａ
が層状に広がって冷却する。この時の冷媒２８ａの量
は、内外周面の冷却速度差を見ながら変形の生じるのを
抑えて調整し冷却する。そして、この成形体３１（３
２）は、押圧面に沿って移動しながら結晶化温度域まで
に冷却される。

【００３８】なお、冷却温度は用いる樹脂特性にもより
ことなるが、結晶化による固化収縮を抑えるようにする
ため、結晶化温度より５〜２０℃高い温度まで下げるよ
うに冷却する。通常ＰＰ樹脂では１１０〜１３０℃、Ｐ
ＥＴ樹脂では２３０〜２４０℃程度まで樹脂温度を下げ
ている。

【００３９】図５は、実施の形態１に係る雨樋を示す断
面図である。

【００４０】図５において、断面Ｕ字状の成形体３１
は、結晶性熱可塑性樹脂に強化繊維を混練して押出金型
２１より押し出し、結晶性熱可塑性樹脂の状態変化に適
合させて、第１・第２金型２５，２６及び冷却水槽２９
により多段階に冷却して、所定の形状に成形し引取機２
０１を介して引き取り、所定の尺度に切断して成形した
樋３０（図１参照）を断面図で示したものである。

【００４１】

【実施例】雨樋の成形材料としては下記のものを選定し
押出成形することによって、物性的にも成形的にも安定
した製造方法を確立することができた。

【００４２】●基材 ・結晶性熱可塑性樹脂：ＰＰ樹脂（三菱化学製ポリプロ
ＥＡ９） ・基材の成形体の厚さ：約１．５ｍｍ ●強化繊維 ・炭素繊維チョップ（東邦レーヨン製ベスファイトＨＴ
Ａ−Ｃ６−ＳＲ） ・混入量：基材ＰＰ樹脂に５ｖｏｌ％ ●成形法 ・混練押出成形 （実施の形態２）図６は、実施の形態２に係る中空部を
設けた雨樋を示す端面図である。

【００４３】図６において、雨樋３０Ａは、成形体３２
の側面両上端部に適宜な大きさに中空部３２ａを設けて
いる。

【００４４】したがって、この中空部３２ａが所定の形
状に確実に成形されると、成形体３２が冷却される際
に、中空部３２ａが金型に固定されて成形収縮が拘束で
きることが知られている。

【００４５】なお、結晶性熱可塑性樹脂を基材とし、表
面に高耐候性樹脂を被覆するような積層雨樋においてさ
え成形収縮が抑えられて、寸法精度と成形安定性に効果
を発揮することが知られている。

【００４６】図７は、中空部へのエア吹込み機構を示す
要部断面図である。

【００４７】図７において、２３はエア吹込み機構、２
３ａは取付ブリッジ、２３ｂはリブコアで、押出金型２
１の外部から吹き込まれた加熱エアが、取付ブリッジ２
３ａとリブコア２３ｂに設けた連通孔２３ｃを経て、リ
ブコア２３ｂの先端から成形体３２の中空部３２ａに向
けて噴出される構成としている。

【００４８】なお、噴出される加熱エアを通過させるリ
ブコア２３ｂは、押出金型２１のランド２３ｄからやや
突出させ、かつこの中空部３２ａに噴出する加熱エアを
予め樹脂成形温度近くまで加熱することによりリブコア
２３ｂも加熱され、ランド２３ｄ内に有っても樹脂温度
を下げたりして、樹脂流動に支障を与えることがないよ
うにしている。

【００４９】したがって、リブコア２３ｂの先端から加
熱エアが噴出されると、押出された成形体３２の中空部
３２ａに侵入して加圧するので、中空部３２ａは所定の
形状に形成される。

【００５０】なお、エアを加熱する手段は特に限定しな
い。また、共押出等により、リブコア２３ｂ周辺と、そ
の他の部分の流動樹脂が異なる場合は、適宜エア温度を
選択することにより、リブコア２３ｂ温度も調整できる
ようにしている。

【００５１】その他の構成、作用及び製造方法は、実施
の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

【００５２】

【実施例】雨樋の成形材料としては下記のものを選定
し、図６に示す形状の押出金型で押出し、エア吹込み機
構２３を働かせることにより、中空部３２ａに加熱エア
が侵入できて内圧がかかり、所定の中空部３２ａが確実
に成形できる雨樋の製造方法を確立することができた。

【００５３】●基材 ・結晶性熱可塑性樹脂：ＰＰ樹脂（三菱化学製ポリプロ
ＥＡ９） ・基材の成形体の厚さ：約１．５ｍｍ ●強化繊維 ・ガラス繊維チョップ（日東紡ＣＳ３ＰＥ９５６） ・混入量：基材ＰＰ樹脂に１０ｖｏｌ％ ●成形法 ・混練押出成形 押出線速度：２．０ｍ／分 リブコア噴出エア：１．０Ｌ／分（２３０℃）

【００５４】

【発明の効果】本発明に係る雨樋の製造方法は、請求項
１の発明によれば、樹脂の状態変化に合った３段階の冷
却で、各金型間でドローダウンするのが防止でき、雨樋
の寸法精度や平滑面が得られ商品価値の高いものが得ら
れるようになった。

【００５５】請求項２の発明によれば、非接触が維持で
きて、押し出し成形体のドローダウンが抑制できるよう
になった。

【００５６】請求項３の発明によれば、ダイスリット面
に吸引と押圧を受けて成形体が移動するので、平滑な成
形面となり光沢度も向上した。したがって、商品として
の美観が得られるようになった。

【００５７】請求項４の発明によれば、適宜な間隔に配
設された複数のサイジングプレートで、成形体が保形さ
れながら冷媒により冷却されるので、成形が安定し寸法
精度の向上した雨樋が得られるようになった。

【００５８】請求項５の発明によれば、中空部が所定の
形状に成形できるようになったので、成形収縮率が小さ
くなる上に、寸法精度の安定した雨樋が成形できるよう
になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る雨樋の製造方法を
示す装置図である。

【図２】図１の成形部を示す断面図である。

【図３】図１の第１冷却金型の構造を示す断面図であ
る。

【図４】図１の第２冷却金型の構造を示す断面図であ
る。

【図５】同実施の形態１に係る雨樋を示す断面図であ
る。

【図６】本発明の実施の形態２に係る中空部を設けた雨
樋を示す端面図である。

【図７】同実施の形態２に係る中空部へのエア吹込み機
構を示す要部断面図である。

【図８】従来技術に係る雨樋の製造方法及び第１冷却金
型部を拡大して示す説明図である。

【符号の説明】

２０…混練押出機 ２１…押出金型 ２５…第１冷却金型 ２６…第２冷却金型 ２９…冷却水槽 ３１、３２…成形体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 混練押出機より結晶性熱可塑性樹脂と強
   化繊維との複合押出しによる断面ほぼＵ字状の成形体
   を、第１冷却金型により前記結晶性熱可塑性樹脂の結晶
   化温度よりも高く、かつ押出金型内樹脂温度よりも低い
   温度域に降下するように冷却し、続く第２冷却金型によ
   り結晶化温度域まで降下するように冷却し、更に続く冷
   却水槽により結晶化温度以下に降下するように冷却し
   て、成形したことを特徴とする雨樋の製造方法。
2. 【請求項２】 前記第１冷却金型は、前記押出金型に直
   接又は適宜な位置まで離間させて装着すると共に、 前記第１冷却金型のダイスリットに向けてエアノズルを
   設け、該エアノズルから噴出するエアにより、前記ダイ
   スリット内を通過する前記成形体と前記ダイスリット面
   との間にエア膜を形成させるようにしたことを特徴とす
   る請求項１に記載の雨樋の製造方法。
3. 【請求項３】 前記第２冷却金型は、前記ダイスリット
   面に前記成形体の外周面側を吸引させる真空サイジング
   部と、前記成形体の内周面側に向けて冷媒を噴出させて
   押圧する冷媒噴出部とを設けたことを特徴とする請求項
   １に記載の雨樋の製造方法。
4. 【請求項４】 前記冷却水槽は、前記成形体が冠水する
   ように冷却媒体を貯めた槽内に、適宜な間隔に装着可能
   な複数のサイジングプレートを配設し、該サイジングプ
   レートを貫通するスリット内を前記成形体が形状を保持
   し、通過しながら槽内の冷却媒体により冷却・固化され
   るようにしたことを特徴とする請求項１に記載の雨樋の
   製造方法。
5. 【請求項５】 前記押出金型に外部から加熱エアを吹き
   込むエア吹込み機構を設け、該エア吹込み機構のリブコ
   アを前記押出金型のランド内の適宜な位置に装着し、前
   記成形体の断面ほぼＵ字状の両端に、適宜な大きさの断
   面長方形の中空部を設けた前記成形体に向け、前記リブ
   コアの先端から加熱エアを噴出させて前記中空部に内圧
   をかけるようにしたことを特徴とする請求項１、２、３
   又は４に記載の雨樋の製造方法。