JP2578190B2

JP2578190B2 - 長尺複合成形体

Info

Publication number: JP2578190B2
Application number: JP354189A
Authority: JP
Inventors: 孝一刈茅; 保昌森鎌
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1989-01-10
Filing date: 1989-01-10
Publication date: 1997-02-05
Anticipated expiration: 2012-02-05
Also published as: JPH02184428A

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、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（特開昭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を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段）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は発
泡していることを特徴とし、そのことにより上記の目的
が達成される。

本発明において強化繊維としては、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、強化繊維としてロービングを使用し、これを
長手方向に多数条配設すると、得られる成形体の線膨張
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、かかる強化繊維は合成樹脂で固定されている
が、かかる合成樹脂としては、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、フエ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、硬化剤、その他促進
剤が添加される。また、上記芯材層の合成樹脂として
は、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、アクリル樹
脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹
脂、オレフイン樹脂などの熱可塑性樹脂も用いられる。

上記の強化繊維は上記の合成樹脂に対して、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。

しかして、上記芯材層の合成樹脂は発泡している。芯
材層の樹脂を発泡させる方法としては、液状の樹脂に界
面活性剤を加え攪拌発泡させる方法、液状の樹脂にガス
を注入して発泡させる方法、液状の樹脂の硬化反応時に
生成するガスにより発泡させる方法、或いは芯材層の樹
脂に、分解型化学発泡剤、揮発性有機溶媒、揮発性有機
溶媒を封入したマイクロカプセルなどの発泡剤を混合
し、これを加熱して発泡させる方法などが採用される。

そして、芯材層の樹脂の発泡は、芯材層の形成時、或
いは外皮層の形成時のいずれの時点で行ってもよい。こ
の場合、発泡倍率が高くなると線膨張係数が大きくなる
ので、発泡倍率は４倍以下に設定するのが好ましい。

また、外皮層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イン樹脂、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
の小さい充填材を含有させるのが好ましい。

上記芯材層と外皮層とは直接接着されていてもよい
が、合成樹脂の接着剤を介して接着されるのが好まし
い。かかる合成樹脂の接着剤としては、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
接着剤には上記と同様な充填剤を含有させるのが好まし
い。

本発明の長尺複合成形体は、例えば、次のような方法
により製造することができる。

先ず、ロービングのような強化繊維に前述のような発
泡性の合成樹脂液又は粉を含浸させた後加熱又は乾燥し
て発泡したシート状プリプレグを形成し、これを雨樋、
波板、デッキ材など所望の形状に賦形し硬化又は固化さ
せて芯材層を形成する。次いで、接着剤を使用する場合
はアプリケーターを用いて、芯剤層の表面に合成樹脂の
接着材を塗布する。しかる後、クロスヘッド金型を備え
た押出機を用いて、芯材層の表面に熱可塑性樹脂を溶融
押出して被覆し固化させて外皮層を形成する。このよう
にして、本発明の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。しかも、芯材層は適度に発泡しているので、衝撃を
良く吸収し、また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。

実施例１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重量部及び発泡用樹脂としてポリオール
（アロタン＃6020:日本触媒製）にイソシアネート（ア
イソネート143L:MD化成製）を当量混合したウレタン樹
脂液43重量部と水１重量部を混合して発泡性樹脂液を調
製した。

この発泡性樹脂を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）に含浸させ乾燥させて
厚さ1.0mm、幅300mm、ガラスロービング含有量60容量％
の発泡したシート状プリプレグを得た。

上記の発泡したシート状プリプレグを、ロールフオー
ミング装置により60〜80℃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、図示のように芯材層10を形成した。この芯材層10
は、ガラスロービング11が不飽和ポリエステル樹脂とウ
レタン樹脂の混合発泡樹脂（発泡倍率約３倍）12によっ
て固定されている。

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により、図示のようにエチ
レン−酢酸ビニル系のホットメルト型接着剤（タケメル
トXM223:武田薬品製）30を170℃で50μｍの厚さに塗布
した。

しかる後、押出機のクロスヘッド金型に導き、この表
面に安定剤などを配合した塩化ビニル樹脂を、180℃で
0.35mmの厚さに溶融押出し被覆して、図示のように外皮
層20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
して引張機で引取、厚さ約1.7mm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
恒湿恒温室に入れ、20℃での長さＬ₂₀を測定し、次に60
℃に温度を上昇させて60℃での長さＬ₆₀を測定し、次式
で線膨張係数αを算出した。α＝（Ｌ₆₀−Ｌ₂₀）／（40
℃×Ｌ₂₀）。

（２）耐衝撃性軒樋成形体を20mm×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1.5kgの錘を落下さ
せ、試験片が破損する落下距離から耐衝撃度を測定し
た。

実施例２実施例１において、発泡用樹脂（ウレタン樹脂液と水
との混合物）に替えて、発泡剤として炭酸カリウム５重
量部を混合し、発泡硬化反応はクロスヘッド金型で外皮
層の被覆時に行い，厚さ0.7mm、樹脂の発泡倍率が約２
倍の芯材層を形成した。それ以外は実施例１と同様に行
って、厚さ約1.4mmの長尺の軒樋複合成形体を製造し
た。この熱伸縮性及び耐衝撃性の評価結果を第１表に示
す。

実施例３実施例１において、発泡用樹脂（ウレタン樹脂液と水
との混合物）に替えて、発泡剤としてブタンを封入した
塩化ビニリデン樹脂マイクロカプセル（エクスパンセ
ル：日本フィライト製）５重量部を混合し、発泡硬化反
応はクロスヘッド金型で外皮層の被覆時に行い、厚さ0.
7mm、樹脂の発泡倍率が約２倍の芯材層を形成した。そ
れ以外は実施例１と同様に行って、厚さ約1.4mmの長尺
の軒樋複合成形体を製造した。この熱伸縮製及び耐衝撃
性の評価結果を第１表に示す。

比較例１実施例１において、発泡用樹脂（ウレタン樹脂液と水
との混合物）を用いないこと以外は、実施例１と同様に
行った。この場合は、樹脂が発泡していない厚さ0.4mm
の芯材層が形成され、得られた長尺の軒樋複合成形体の
厚さは約1.1mmであった。この熱伸縮性及び耐衝撃性の
評価結果を第１表に示す。

（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、全体として熱収縮が小さ
く温度変化による変形や剛性が改善される。しかも芯材
層の樹脂は発泡しているので、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
れ層間剥離が起こらず、耐久性が良好である。

【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）部分の拡大図である。 10……芯材層、11……強化繊維、12……発泡合成樹脂、
20……外皮層、30……接着剤。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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が発泡していることを
特徴とする長尺複合成形体。