JP2001310991A - プラスチック建材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐久性、耐候性に優れ、変褪色しないプラスチ
ック建材を簡易な設備により、低廉な材料費で形成する
ことができるプラスチック建材を提供することである。 【解決手段】プラスチック建材１は、熱可塑性樹脂中に
ポリエステル樹脂及び強化繊維を分散させた混合樹脂の
基材樹脂Ｃａと、高耐久性樹脂の表層樹脂Ｃｂとからな
る成形体Ｃを用いて形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐久性、耐候性等
に優れたプラスチック建材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、雨樋等のプラスチック建材は、硬
質塩化ビニル樹脂で形成されたものが一般的である。し
かし、塩化ビニル樹脂は線膨張率が高いために、建物に
固定された後に、夏冬の時期、あるいは昼夜の温度変化
による伸縮で破損したり、変形したりする場合があっ
た。

【０００３】金属板芯材の周面を合成樹脂で被覆したプ
ラスチック建材も考案されているが、その建材の切断面
から雨水等が侵入して金属板芯材が腐食する欠点があ
る。

【０００４】これに対する改良構成として、ポリオレフ
ィン樹脂とポリエステル繊維との混合材料に強化繊維を
添加した材料で基材を形成し、この基材の表面に高耐候
樹脂を被覆して表層を形成したプラスチック建材も開発
されている（特願９８−０３６２０号）。このプラスチ
ック建材は、破損や変形が生じ難く、雨水等により腐食
することがなく、しかも変褪色も抑制される等の優れた
性能を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した改良
されたプラスチック建材の構成による場合、基材樹脂と
表層の樹脂との間に接着層が必要とされるため、そのプ
ラスチック建材の形成設備が大掛かりとなると共に、材
料費が高価となるという欠点がある。

【０００６】そこで、本発明では、耐久性、耐候性に優
れ、変褪色しないプラスチック建材を簡易な設備によ
り、低廉な材料費で形成することができるプラスチック
建材を提供することを目的とした。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明のプラスチック建材は、ポリエステル樹脂
からなる基材により形成されてなることを特徴とする。

【０００８】プラスチック建材の基材がポリエステル樹
脂によって形成されることにより、プラスチック建材を
腐食が発生しないものとすることができると共に、基材
表面に高耐久樹脂や高耐候樹脂による表層を安定状態で
形成することが可能となる。

【０００９】ポリエステル樹脂としては、ポリエチレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等を挙げ
ることができる。

【００１０】本発明のプラスチック建材の基材には、熱
可塑性樹脂中にポリエステル樹脂を分散させた混合樹脂
からなる基材により形成されてなることを特徴とする構
成も含まれる。

【００１１】上記したプラスチック建材では、その基材
の形成する材料が熱可塑性樹脂を主体にするものである
ことから、上記した腐食防止性能や高耐久性及び高耐候
性を有する表層の形成性能に加えて、ポリオレフィン等
の熱可塑性樹脂を主体とすることにより、表層材との良
好な相着性や成形容易性、さらには低廉な材料費で基材
を得ることができる利点がある。

【００１２】上記した混合樹脂は、ポリプロピレン、ポ
リエチレン等のポリオレフィンに前記したようなポリエ
ステル樹脂を分散させることにより得られる。

【００１３】この場合、ポリエステル樹脂は、補強材と
して機能する。即ち、例えば、ポリエステル樹脂として
ポリエチレンテレフタレートを用いた場合、押出機内に
おいて、ポリエチレンテレフタレートの成形温度の２５
０℃程度にまで、ポリオレフィンとポリエチレンテレフ
タレートの混合材を昇温させて混練することにより、ポ
リオレフィン中にポリエチレンテレフタレートを均一に
分散させることができる。さらに、この分散材の温度を
２５０℃から降温させることにより、分散材のポリエチ
レンテレフタレートが延伸作用を受けつつ固化する。こ
れにより、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステ
ルが、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂に対する補強材
として作用する。

【００１４】この補強材として用いるポリエステル樹脂
は、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフ
タレート等のように、融点が２６０℃未満のものである
ことが好ましい。融点が２６０℃以上であると、混合す
るポリオレフィン等が熱分解してしまうおそれがあるか
らである。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン等の通常成形に用いられるようなものであ
れば、制限なく使用することができる。混合樹脂につい
て、ポリオレフィンとポリエステル樹脂との界面接着強
度を高めるために、変性オレフィン等を添加しておくこ
ともできる。

【００１５】上記した混合樹脂には、炭素繊維、ガラス
繊維等の無機繊維、アラミド繊維、ナイロン繊維等の有
機繊維、金属繊維など、熱可塑性樹脂の補強に用いられ
る強化繊維を添加しておくこともできる。強化繊維の添
加により、この混合樹脂によって形成される基材につい
て、その剛性が向上すると共に、線膨張率が抑制される
からである。この場合、強化繊維は、混合樹脂中に直接
添加してもよいが、基材樹脂が押出機内で溶融した後、
押出機バレルの途中から強化繊維を添加することができ
る。この場合、成形時に強化繊維に過剰な破断が生じる
のを抑制できる。

【００１６】このような基材材料としてのポリエステル
樹脂、あるいは熱可塑性樹脂とポリエステル樹脂との混
合樹脂には、その他、マイカ、タルク、炭酸カルシウム
等の無機充填材、木粉等の有機充填材、種々のハロゲン
系、ノンハロゲン系、無機系の難燃材、ヒンダードアミ
ン等の酸化防止剤、エラストマー等の改質剤を必要に応
じて添加することができる。

【００１７】本発明のプラスチック建材は、基材の表面
に、高耐久樹脂を被覆してなる表層を設けたものを含
む。

【００１８】高耐久性樹脂としては、スチレン−エチレ
ン・ジエン−スチレン系共重合樹脂と高耐候樹脂とのア
ロイ樹脂等を挙げることができる。スチレン−エチレン
・ジエン−スチレン系共重合樹脂と高耐候樹脂とのアロ
イ樹脂によれば、、基材が、例えば、熱可塑性樹脂中に
ポリエステル樹脂を分散させた混合樹脂からなる場合、
アロイ樹脂が、直接基材を形成する熱可塑性樹脂と融着
されることによって、基材が変褪色したり、紫外線照射
により基材樹脂が劣化するのを抑制することができる。

【００１９】上記した高耐久樹脂における高耐候樹脂と
しては、アクリル樹脂、アクリロニトリル−スチレン系
共重合樹脂等を挙げることができる。このような高耐候
樹脂は、前記した混合樹脂における熱可塑性樹脂と相溶
性があるので、この高耐候樹脂と前記したアロイ樹脂と
が強固に一体化されると共に、高耐候樹脂により基材へ
の紫外線透過が抑制されるので、プラスチック建材につ
いて、十分な耐候性能を示す。

【００２０】この高耐久樹脂による表層の厚みについて
は、特に制限はないが、０．０１ｍｍ〜０．４０ｍｍの
範囲であることが好ましい。この表層の厚みが、０．０
１ｍｍ未満であると、基材樹脂に対する遮蔽性が不足
し、直射日光を受けた場合に、紫外線の強度によっては
遮蔽性が不十分となり基材樹脂が劣化することがあり、
０．４０ｍｍを超えると、紫外線の遮蔽性能に対して過
剰な厚みとなって、材料費が高くなってしまうからであ
る。プラスチック建材として、使用する部位により受け
る紫外線量も違うので、直射日光を受ける頻度が高いも
のと、その頻度が低いかあるいは全く受けないものとに
よって、その表層の厚みに変化をもたせることが好まし
い。

【００２１】スチレン−エチレン・ジエン−スチレン系
共重合樹脂は、スチレンとエチレン・ジエン共重合体と
が共重合されたものである。ジエンとしては、例えば、
１，３−ブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエ
ン、２，３−ジメチルブタジエン等を挙げることができ
る。これらの共重合体化に際しては、水添することによ
り、二重結合を残存させないことが好ましい。スチレン
−エチレン・ジエン−スチレン系共重合樹脂について
は、単独あるいは組み合わせて用いることができる。基
材樹脂への融着及び高耐候樹脂との相溶を促進させるた
め、スチレン−エチレン・ジエン−スチレン系共重合樹
脂に、不飽和カルボン酸誘導体、アルコキシシラン誘導
体等が付加重合されていてもよい。

【００２２】スチレン−エチレン・ジエン−スチレン系
共重合樹脂と高耐候樹脂との混合樹脂中のスチレン−エ
チレン・ジエン−スチレン系共重合樹脂の混合量は、３
０〜８０重量％であることが好ましい。この混合量が、
３０重量％未満であると、基材樹脂との間の融着力が不
十分となることがあり、８０重量％を超えると、表層と
しての硬度が不足することがある。

【００２３】高耐候樹脂は、耐候性に優れる樹脂を総称
するものであり、例えば、アクリル系樹脂や、アクリロ
ニトリル−スチレン系共重合樹脂を好ましく用いること
ができる。

【００２４】このアクリル樹脂としては、メタアクリル
酸エステルを単独、もしくはアクリル酸メチル、メタク
リル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ラウリル等の共重合が
可能なモノマーとの共重合体、エチレン／アクリル酸エ
チル共重合体であるＥＥＡ樹脂等、他のモノマーとの共
重合体やブレンドポリマー等、アクリル酸を含む熱可塑
性樹脂に属するものを挙げることができる。

【００２５】アクリロニトリル−スチレン系共重合樹脂
としては、アクリロニトリル−スチレン共重合体からな
るＡＳ樹脂、アクリロニトリル／エチレン／プロピレン
／ジエン共重合体、スチレン共重合体からなるＡＥＳ樹
脂、アクリロニトリル／塩素化ポリエチレン／スチレン
共重合体からなるＡＣＳ樹脂、アクリロニトリル、アク
リルゴム、スチレン共重合体からなるＡＡＳ樹脂等を挙
げることができ、これらを単独あるいは組み合わせて用
いることができる。また、グラフト重合等により変性し
た樹脂を用いてもよい。

【００２６】表層を形成する樹脂には、基材の劣化防止
性能を高める等のために、任意の添加剤を添加すること
ができる。この添加剤としては、顔料、難燃剤、酸化防
止剤、改質剤、紫外線吸収剤、相溶化剤等である。特
に、スチレン−エチレン・ジエン−スチレン系共重合樹
脂に、不飽和カルボン酸誘導体又はアルコキシシラン誘
導体等が付加重合されていない場合には、この混合樹脂
の相溶化剤を添加して各成分の相溶化を図っておくこと
が好ましい。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態に係るプラス
チック建材１を図１に示した。プラスチック建材１は、
以下の実施例のような基材樹脂Ｃａと表層樹脂Ｃｂから
なる成形体Ｃを用いて断面がコ字状（４０ｍｍ×１００
ｍｍ）に形成したものである。プラスチック建材１によ
れば、耐久性、耐候性等に優れた雨樋等の建築材として
用いることができる。

【００２８】

【実施例】図２に示した押出成形装置１０により、成形
体Ｃを製造した。この押出成形装置１０は、基材押出機
１１、押出金型１６、冷却サイジング機１８、引取り機
１９及び切断機２０が、それぞれ順に配備されてなる。

【００２９】基材押出機１１には、投入ホッパー１２か
ら投入された基材材料を溶融混合する溶融混合部１３
と、強化繊維押込み用のサイドフィーダー１５から押し
込まれてきた強化繊維を分散混合する分散混合部１４と
が設けられている。押出金型１６には、プラスチック工
学研究所製ＰＬＡＢＯＲＵＴ−２５−Ｈの表層材押出機
１７が連結されている。単軸の表層材押出機１７は、基
材押出機１１から押し出されてきた成形基材の表面に表
層材料を押し出すことができる。

【００３０】（実施例１）ＰＥＴ（商品名：ダイヤナイ
トＰＡ−２００、三菱レイヨン株式会社製）１０ｖｏｌ
％をポリプロピレン（商品名：グランドポリプロＢ７０
１、株式会社グランドポリマー製）に添加した基材材料
を投入ホッパー２から基材押出機１内に投入した。これ
を溶融混合部１３において樹脂温度２５０℃の条件で混
練した後、強化繊維としての炭素繊維チップ（商品名：
ベスファイトＨＴＡ−Ｃ６−ＳＲ、東邦レーヨン株式会
社製）を５ｖｏｌ％の割合でサイドフィーダー１５から
投入した。投入した強化繊維は、分散混合部１４にて樹
脂温度２３０℃の条件で分散混合された後に、押出金型
１６に供給された。押出金型６では、強化繊維を含む基
材材料が成形基材として押し出される。

【００３１】ＡＢＳ樹脂（商品名：ユニブライト、日本
Ａ＆Ｌ株式会社製）６０重量部と無水酸変性スチレン−
エチレン・ブタジェン−スチレン樹脂（商品名：タフテ
ックＭ１９４３、旭化成株式会社製）４０重量部との混
合樹脂を表層材料として、これを表層材押出機１７に投
入した。

【００３２】投入した表層材料は、表層材押出機１７か
ら押出金型１６に供給され、その金型吐出部１６ａから
前記した成形基材の表面に表層が形成された成形体Ａと
して押し出された。成形体Ａは、金型吐出部１６ａでの
樹脂温度が２２０℃にまで降温していた。

【００３３】この成形体Ａは、その後、冷却サイジング
機１８に送り込まれて冷却硬化され、その硬化時に成形
体Ｂとして整形された。成形体Ｂは、さらに引取り機１
９により切断機２０にまで誘導され、所定寸法に切断さ
れた成形体Ｃを得た。成形体Ｃは、基材樹脂Ｃａの厚さ
は１．５ｍｍ、表層樹脂Ｃｂの厚さは０．１ｍｍであっ
た。

【００３４】（実施例２）実施例１において、強化繊維
としての炭素繊維に代えて、ガラス繊維（商品名：ＣＳ
ＰＥ９４６、平均繊維径２３μｍ、平均繊維長さ４ｍ
ｍ、日東紡株式会社製）を用いて成形体Ｃを得た。

【００３５】（実施例３）表層材料を、アクリル樹脂
（商品名：アクリペットＶＨ、三菱レーヨン株式会社
製）５０重量部と前記実施例１の無水酸変性スチレン−
エチレン・ブタジェン−スチレン樹脂５０重量部との混
合樹脂とし、その他は実施例１と同様にして、成形体Ｃ
を得た。

【００３６】（実施例４）実施例３において、強化繊維
としての炭素繊維に代えて、前記したガラス繊維を用い
て成形体Ｃを得た。

【００３７】（実施例５）実施例２において、基材材料
として、前記実施例１のＰＥＴ１００ｖｏｌ％を用いた
以外は同じとし、金型吐出部６ａまでの基材材料の樹脂
温度を２５０℃に維持する条件で成形体Ｃを得た。

【００３８】（実施例６）実施例４において、基材材料
として、前記実施例１のＰＥＴ１００ｖｏｌ％を用いた
以外は同じとし、金型吐出部６ａまでの基材材料の樹脂
温度を２５０℃に維持する条件で成形体Ｃを得た。

【００３９】比較例の成形体を、次の条件で製造した。

【００４０】（比較例１）実施例１において、表層材料
としてＡＢＳ樹脂（商品名：ユニブライト、日本Ａ＆Ｌ
株式会社製）だけを用いた以外は同じとし、成形体を得
た。

【００４１】（比較例２）実施例３において、表層材料
としてＡＢＳ樹脂（商品名：ユニブライト、日本Ａ＆Ｌ
株式会社製）のみによる以外は同じとし、成形体を得
た。

【００４２】（比較例３）実施例５において、ＡＢＳ樹
脂（商品名：ユニブライト、日本Ａ＆Ｌ株式会社製）の
みを用いた以外は同じとし、成形体を得た。

【００４３】（比較例４）実施例２において、表層材料
を投入しない以外は同じとし、成形基材からなる成形体
を得た。

【００４４】次に、実施例１〜６及び比較例１〜４の成
形体Ｃについて、その基材樹脂と表層樹脂との間の融着
力と、耐候性能について試験して、その結果を表１に示
した。融着力については、７５℃と２０℃との間で熱冷
水中に浸漬を、３００サイクル繰り返した後に、碁盤目
試験における剥離枚数により評価した。耐候性能につい
ては、ＪＩＳ Ｂ ７７５３に準拠し、サンシヤインウ
ェザーメーター照射（ガス試験機ＷＥＬ−ＳＡＮ−Ｈ
Ｃ、スーパーロングライフカーボンアーク連続照射＋シ
ャワー１８ｍｉｎ／１２０ｍｉｎ）を５００時間照射
し、その照射前後の色差により評価した。なお、比較例
１〜３の成形体については、基材樹脂と表層樹脂との融
着強度が低過ぎるために、色差の評価を行なうことがで
きなかった。

【００４５】

【表１】

【００４６】表１の結果から、実施例１〜６の成形体Ｃ
では、比較例１〜３のものと比較して、基材樹脂と表層
樹脂との融着強度について優れるものであることが分か
るし、比較例４との比較において、耐候性能についても
優れていることを確認することができる。

【００４７】

【発明の効果】上述したように本発明は構成されるか
ら、次のような効果が発揮される。まず、本発明に係る
プラスチック建材は、ポリエステル樹脂からなる基材に
より形成されてなるから、基材の表面に高耐久性樹脂か
らなる表層を安定した融着状態で形成することができ
る。これによって、耐久性、耐候性等に優れたプラスチ
ック建材を低廉な材料費で得ることが可能となる。

【００４８】特に、熱可塑性樹脂中にポリエステル樹脂
を分散させた混合樹脂からなる基材によれば、上記した
表層をより強力な融着状態で基材の表面に形成すること
ができると共に、熱可塑性樹脂のみからなる基材のよう
に、熱膨張等による弊害の発生も解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラスチック建材の縦断面図であ
る。

【図２】同上のプラスチック建材を形成する成形体の押
出成形装置の概略を示す正面図である。

【符号の説明】

１ プラスチック建材 Ｃ 成形体 Ｃａ 基材樹脂 Ｃｂ 表層樹脂 １０ 押出成形装置 １１ 基材押出機 １３ 溶融混合部 １４ 分散混合部 １５ サイドフィーダー １６ 押出金型 １８ 冷却サイジング機 ２０ 切断機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 23/00 Ｃ０８Ｌ 23/00 101/00 101/00 Ｅ０４Ｄ 13/064 ５０１ Ｅ０４Ｄ 13/064 ５０１Ｊ Ｆターム(参考） 4F006 AA12 AA35 AB16 AB24 BA03 CA00 DA00 4F100 AG00A AK01A AK01B AK03A AK04B AK04J AK12B AK12J AK25B AK27B AK27J AK28B AK28J AK41A AK80B AL01B AL05A AL05B BA02 BA10A BA10B BA15 DG01A DH02A GB07 JB16A JL00B JL09 4J002 BB03W BB12W CF03X CF06X CF07X CL003 CL06Y DL006 FA043 FA046 FD010 FD013 FD016 GL00

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリエステル樹脂からなる基材により形成
   されてなることを特徴とするプラスチック建材。
2. 【請求項２】熱可塑性樹脂中にポリエステル樹脂を分散
   させた混合樹脂からなる基材により形成されてなること
   を特徴とするプラスチック建材。
3. 【請求項３】基材に強化繊維が分散されてなる請求項２
   に記載されたプラスチック建材。
4. 【請求項４】熱可塑性樹脂が、ポリオレフィンである請
   求項２又は３に記載されたプラスチック建材。
5. 【請求項５】基材の表面に、高耐久樹脂を被覆してなる
   表層を設けた請求項１、２、３又は４に記載されたプラ
   スチック建材。
6. 【請求項６】高耐久樹脂が、スチレン−エチレン・ジエ
   ン−スチレン系共重合樹脂と高耐候樹脂とのアロイ樹脂
   である請求項５に記載されたプラスチック建材。
7. 【請求項７】高耐候樹脂が、アクリル樹脂及びアクリロ
   ニトリル−スチレン系樹脂から選択される一つである請
   求項６に記載されたプラスチック建材。