JP2904602B2

JP2904602B2 - 繊維複合雨樋及びその製造方法

Info

Publication number: JP2904602B2
Application number: JP6740191A
Authority: JP
Inventors: 孝一刈茅
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1991-03-30
Filing date: 1991-03-30
Publication date: 1999-06-14
Anticipated expiration: 2014-06-14
Also published as: JPH04302652A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繊維複合雨樋及びその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に雨樋は押出成形せられた硬
質塩化ビニル製であるが、硬質塩化ビニルは線膨張係数
が７．０×１０^-5（１／℃）と大きいために熱伸縮が大
きい。したがって、硬質塩化ビニル製雨樋を継手と共に
建物に取付けると、四季の気温の変化や昼夜の温度差に
より、雨樋が熱伸縮して継手から抜けたり、熱変形が生
じ、その結果ひび割れしたりして雨樋としての機能を果
たし得なくなるおそれがあった。

【０００３】そこで、上記欠点を補なった雨樋として、
（イ）金属板製芯材の両面に熱可塑性樹脂を押出成形に
より被覆したもの（特開昭５７−３３６６０号公報参
照）や、（ロ）繊維質基材にゴム、合成樹脂等が含浸さ
れた芯材の内外両面に熱可塑性樹脂を押出成形により被
覆したもの（実公昭６２−４２０１９号公報参照）が提
案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記（イ）の雨樋の場
合、金属板製芯材と内外被覆合成樹脂の各界面に、温度
変化による応力集中等で剥離が生じたり、蓄熱による変
形を生じるという問題があるし、切断面からの雨水の界
面への侵入による腐食や層間剥離等の問題をも有してい
る。

【０００５】また上記（ロ）の雨樋の場合、熱伸縮性を
低減させるために繊維量を増加させると、芯材がもろく
なり、衝撃による芯材の割れや層間剥離等が発生する。

【０００６】本発明の目的は、層間剥離や腐食の問題が
なくかつ熱伸縮性が少なくて耐熱性及び剛性が大きい繊
維複合雨樋及びその連続的製造方法を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明による繊
維複合雨樋は、樋状の繊維強化アクリル架橋系樹脂及び
塩化ビニル樹脂からなる芯材と、芯材の内外両面に積層
せられた塩化ビニル樹脂層とよりなることを特徴とする
ものである。

【０００８】請求項２の発明による繊維複合雨樋の製造
方法は、連続した多数の強化繊維に、塩化ビニル樹脂粉
体と液状アクリル系モノマーとを混合してなるペースト
を含浸させる工程と、ペースト含浸強化繊維をモノマー
反応開始温度未満の温度で加熱してプリプレグ・シート
となす工程と、プリプレグ・シートを樋状に賦形して樋
状芯材となす工程と、樋状芯材をクロスヘッド・ダイに
引込んで内外両面に塩化ビニル樹脂を積層するととも
に、樋状芯材中のモノマーを反応硬化させることを特徴
とするものである。

【０００９】請求項３の発明による繊維複合雨樋の製造
方法は、連続した多数の強化繊維に、塩化ビニル樹脂粉
体と液状アクリル系モノマーとを混合してなるペースト
を含浸させる工程と、ペースト含浸強化繊維をモノマー
反応開始温度未満の温度で加熱してプリプレグ・シート
となす工程と、プリプレグ・シートを樋状に賦形して樋
状芯材となす工程と、樋状芯材中のモノマーを反応硬化
させる工程と、モノマーが硬化した樋状芯材をクロスヘ
ッド・ダイに引込んで内外両面に塩化ビニル樹脂を積層
することを特徴とするものである。

【００１０】請求項４の発明による繊維複合雨樋の製造
方法は、連続した多数の強化繊維に、塩化ビニル樹脂粉
体と液状アクリル系モノマーとを混合してなるペースト
を含浸させる工程と、ペースト含浸強化繊維をモノマー
反応開始温度未満の温度で加熱してプリプレグ・シート
となす工程と、プリプレグ・シートの両面に塩化ビニル
樹脂を積層して複合シートとなす工程と、複合シートを
塩化ビニル樹脂の軟化点以上の温度に加熱して樋状に曲
げ加工するとともに、芯材中のモノマーを反応硬化させ
ることを特徴とするものである。

【００１１】強化繊維の具体例としては、ガラス、炭
素、セラミック等の無機繊維、アラミド、ビニロン、ポ
リエステル等の有機繊維をあげることができる。

【００１２】強化繊維の形態には、ロービング、ネッ
ト、マット、チョップド・ストランド等があり、いずれ
の形態のものを用いてもよいし、複合して用いても差支
えない。また繊維径は、通常１〜数１０μ程度である
が、この範囲のものに限定されることはない。

【００１３】アクリル系モノマーは、多官能アクリレー
ト、メタクリレートを指し、ジアクリレート、トリアク
リレート、ジメタクリレート、トリメタクリレート・モ
ノマーが適宜採択される。

【００１４】用いられる重合開始剤としては、有機過酸
化物（ＢＰＯ，ＭＥＫＰＯ）、ジアゾ化合物（ＡＩＢ
Ｎ）等があるが、反応時間、温度に応じてその種類及び
量が適宜決められる。

【００１５】塩化ビニル樹脂粉体と液状アクリル系モノ
マーとを混合してペースト化するさい、なるべくプリプ
レグ中のボイドを無くするために減圧攪拌することが望
ましい。ペースト化するさいのアクリル系モノマーの添
加量は、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して８０〜２
００重量部が適当である。８０重量部未満では、含浸に
適した粘度のペーストが得られず、２００重量部を超え
ると、アクリル系モノマー量が多すぎてＢステージ状態
のプリプレグ・シートが得られない。

【００１６】芯材中の強化繊維の含有量は適宜選択でき
るが、理論上繊維含有量９０容量％程度が上限となり、
上限値を超える充填率になると繊維の合着が不完全であ
るために所望の性能は得られない。

【００１７】積層せられる塩化ビニル樹脂には、必要に
応じて、安定剤、滑剤、強化剤、ゲル化促進剤等が添加
される。また重合度は６００以上が、製造せられる雨樋
の物性、耐候性の面で好ましい。

【００１８】

【作用】本発明による繊維複合雨樋は、芯材が樋状の繊
維強化アクリル架橋系樹脂及び塩化ビニル樹脂からな
り、両樹脂が一体的に融着されていると推定され、芯材
の内外両面に積層せられた層が塩化ビニル樹脂であるか
ら、両者は一体的に接合する。また芯材が繊維強化アク
リル架橋塩化ビニル樹脂であるため、熱伸縮性が少なく
て、熱変形温度、ガラス転移温度が高く、耐熱性に優れ
ており、しかも剛性が大である。

【００１９】

【実施例】本発明の実施例を、以下図面を参照して説明
する。

【００２０】図１に示す請求項１の発明による繊維複合
雨樋(1) は、樋状の繊維強化アクリル架橋系樹脂及び塩
化ビニル樹脂からなる芯材(2) と、芯材(2) の内外両面
に積層せられた塩化ビニル樹脂層(3) とよりなるもので
ある。

【００２１】上記繊維複合雨樋の３つの製造方法すなわ
ち請求項２〜４による発明の実施例を、それぞれ以下実
施例１〜３として説明する。

【００２２】実施例１図２に示すように、多数のボビ
ン(4) から連続した多数の強化繊維(5) を複数のガイド
・ロール(6) により案内し、塩化ビニル樹脂粉体と液状
アクリル系モノマーとを混合してなるペーストの満たさ
れた含浸槽(7) を通過させた後、一対の圧延ロール(8)
を通過させてペーストを含浸せしめる。

【００２３】つぎに、ペースト含浸強化繊維(9) をモノ
マー反応開始温度未満の温度に設定した加熱炉(10)中を
通過させて加熱し、含浸ペーストをゲル化してＢステー
ジ状態のプリプレグ・シート(11)となして巻取りロール
12) に巻取る。

【００２４】強化繊維(5) としては、ガラス・ロービン
グを用い、含浸槽(7) に導入する前に開繊する。ペース
トとしては、塩化ビニル樹脂粉体１００重量部に対して
エチルジメチタクリレートモノマー１００重量部、重合
開始剤２重量部、スズ系安定剤１重量部を混合したもの
を用いた。ペースト含浸強化繊維に対する加熱は、１０
０℃で約５分行なった。プリプレグ・シート(11)の厚み
は０．５mm、幅は４００mm、ガラス含有率は３０容量％
であった。

【００２５】図３に示すように、プリプレグ・シート(1
1)を繰出機(29)に移し、これより繰出されたプリプレグ
・シート(11)を賦形装置(12)により樋状に賦形し、樋状
芯材(2) となす（図４参照）。このさいプリプレグ・シ
ート(11)をアクリル系モノマーの反応開始温度未満の温
度に加熱し、シート(11)の軟化を促進せしめてもよい。
なお、プリプレグ・シート(11)はこれを繰出機(29)に移
すことなく、直接賦形装置(12)に導いてもよい。つぎ
に、樋状芯材(2) を押出機(13)に接続されクロスヘッド
・ダイ(14)に引込んで押出圧力の下で溶融塩化ビニル樹
脂を芯材(2) の両面に積層するとともに、その温度によ
り樋状芯材(2) 中のモノマーを反応硬化させた後、冷却
サイジング装置(15)内でサイジングすることにより、図
１に示されているような芯材(2) の内外両面に塩化ビニ
ル樹脂層(3) が積層せられた厚み１．５mmの雨樋(1) を
連続的に得、これを引取機(16)により引取る。クロスヘ
ッド・ダイ(14)は、図５に示されているように、芯材通
路(17)を介して一方に配された樹脂流路(18)と、同他方
に配された樹脂流路(19)とが、芯材通路(17)と直交する
同一線上に位置せしめられているが、ランド部(19)の長
さは塩化ビニル樹脂の溶融合着性及び脱泡性に応じて定
められる。樹脂流路(18)(19)には、塩化ビニル樹脂１０
０部に対して、安定剤１重量部、滑剤０．７重量部、顔
料１重量部をコンパウンド化したもの（軟化温度８１
℃、溶融温度１８０℃）を供給した。このさい金型温度
１８５℃、成形速度３ｍ／min とした。

【００２６】実施例２図６に示すように、賦形装置(1
2)とクロスヘッド・ダイ(14)との間に加熱硬化装置(20)
を配置し、樋状芯材(2) 中のモノマーを反応硬化させる
のに、実施例１ではクロスヘッド・ダイ(14)内において
溶融塩化ビニル樹脂の温度を利用していたのを実施例２
では加熱硬化装置(20)によって樋状芯材(2) 中のモノマ
ーを反応硬化させ、モノマーが硬化した樋状芯材(2) を
クロスヘッド・ダイ(14)に引込む以外は、実施例１と同
様にして雨樋(1) を製造した。

【００２７】この実施例では、加熱硬化装置(20)として
１５０℃の加熱炉を用いたが、ヒーターでもよく、その
他、熱風、紫外線照射、電離性放射線照射等によっても
よく、その種類は用いられる重合開始剤の種類との関係
で適宜選択せられる。

【００２８】実施例３図７に示されているように、中
間繰出機(29)から実施例１と同じプリプレグ・シート(1
1)を繰出すとともに、中間プリプレグ・シート繰出機(2
9)の上下に配された上下繰出機(21)(22)から厚み０．５
mmの塩化ビニル樹脂シート(23)(24)を繰出し、一対のピ
ンチ・ロール(25)により面圧５kg／cm²、常温で三者を
圧着して３層複合シート(26)となし、これを巻取りロー
ル(27)に巻取る。３層複合シート(26)を別の繰出機(28)
に移し、これより曲げ加工装置(30)に引込んで塩化ビニ
ル樹脂の軟化点以上の温度すなわち９０℃に加熱して樋
状に曲げ加工するとともに、芯材中のモノマーを反応さ
せ、得られた雨樋(1) を引取機(16)で引取った。

【００２９】この実施例では、曲げ加工装置(30)として
シューフォーミング装置を用いたが、ロールフォーミン
グ装置その他曲げ加工できる装置であればとくに制約は
なく、たとえば定寸に裁断した３層複合シート(26)をプ
レス成形してもよい。

【００３０】実施例１〜３につき、つぎの比較例と、線
膨張係数、耐熱変形性及び横方向曲げ弾性率を対比し
た。

【００３１】比較例１市販塩化ビニル樹脂製雨樋比較例２含浸樹脂として塩化ビニル樹脂（安定剤１重
量部添加）を用い、粉体状で含浸した後に、加熱溶融し
てプリプレグとし、これを加熱賦形して樋状芯材とな
し、クロスヘッド・ダイに引込み、樋状芯材の内外両面
に塩化ビニル樹脂を押出し被覆したこと以外は実施例１
と同様にして雨樋を製造した。

【００３２】得られたサンプルを長さ４ｍに裁断し、以
下のように評価した。

【００３３】1) 線膨張係数の測定得られたサンプルを恒温温室に入れ、２０℃での寸法を
測っておき、つぎに６０℃に温度をあげて寸法変化量を
測定することにより線膨張係数を算出した。

【００３４】2) 熱変形の評価得られたサンプルを２０cmの長さに切断し、８０℃のオ
ーブン中に１時間放置することにより耐熱変形性を評価
した。

【００３５】3) 曲げ弾性率の測定得られたサンプルを２５×１５０m の大きさに切断し、
ＪＩＳＫ６９１１に従って６０℃での曲げ弾性率を測
定した。

【００３６】

【表１】

【００３７】上記結果より明らかなように、本発明の製
造方法で得られた繊維複合雨樋の線膨張係数は、理論値
によく一致するとともに、耐熱性、剛性に優れている。

【００３８】

【発明の効果】本発明の繊維複合雨樋によれば、芯材の
アクリル架橋系樹脂及び塩化ビニル樹脂と、これに積層
せられた塩化ビニル樹脂とが一体的に接合するから、層
間剥離を生じないし、腐食の問題もない。

【００３９】また熱伸縮性が少なくて耐熱性及び剛性が
大であるから、雨樋としての耐久性が大である。

【００４０】さらに本発明の製造方法によれば、上記の
優れた雨樋を連続的に製造することができるので生産性
が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による繊維複合雨樋の部分斜視断面図で
ある。

【図２】実施例１において、プリプレグ・シートの製造
工程を示す側面略図であり、含浸槽のみ垂直断面が示さ
れている。

【図３】実施例１において、プリプレグ・シートから雨
樋を製造するまでの工程を示す側面略図である。

【図４】雨樋状芯材の部分斜視断面図である。

【図５】クロスヘッド・ダイにより芯材に塩化ビニル樹
脂を積層する状態の拡大断面図である。

【図６】実施例２において、プリプレグ・シートから雨
樋を製造するまでの工程を示す側面略図である。

【図７】実施例３において、３層複合シートの製造工程
を示す側面略図である。

【図８】実施例３において、３層複合シートから雨樋を
製造するまでの工程を示す側面略図である。

【符号の説明】

(1) 雨樋 (2) 繊維強化アクリル架橋系樹脂及び塩化ビニル樹
脂からなる芯材 (3) 塩化ビニル樹脂層 (11) プリプレグ・シート (14) クロスヘッド・ダイ (26) 複合シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ２９Ｋ 105:10 Ｂ２９Ｌ 31:10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】樋状の繊維強化アクリル架橋系樹脂及び
塩化ビニル樹脂からなる芯材(2) と、芯材(2) の内外両
面に積層せられた塩化ビニル樹脂層(3) とよりなること
を特徴とする繊維強化雨樋。
【請求項２】連続した多数の強化繊維に、塩化ビニル
樹脂粉体と液状アクリル系モノマーとを混合してなるペ
ーストを含浸させる工程と、ペースト含浸強化繊維をモ
ノマー反応開始温度未満の温度で加熱してプリプレグ・
シート(11)となす工程と、プリプレグ・シート(11)を樋
状に賦形して樋状芯材(2) となす工程と、樋状芯材(2)
をクロスヘッド・ダイ(14)に引込んで内外両面に塩化ビ
ニル樹脂を積層するとともに、樋状芯材(2) 中のモノマ
ーを反応硬化させることを特徴とする繊維複合雨樋の製
造方法。
【請求項３】連続した多数の強化繊維に、塩化ビニル
樹脂粉体と液状アクリル系モノマーとを混合してなるペ
ーストを含浸させる工程と、ペースト含浸強化繊維をモ
ノマー反応開始温度未満の温度で加熱してプリプレグ・
シート(11)となす工程と、プリプレグ・シート(11)を樋
状に賦形して樋状芯材(2) となす工程と、樋状芯材(2)
中のモノマーを反応硬化させる工程と、モノマーが硬化
した樋状芯材をクロスヘッド・ダイ(14)に引込んで内外
両面に塩化ビニル樹脂を積層することを特徴とする繊維
複合雨樋の製造方法。
【請求項４】連続した多数の強化繊維に、塩化ビニル
樹脂粉体と液状アクリル系モノマーとを混合してなるペ
ーストを含浸させる工程と、ペースト含浸強化繊維をモ
ノマー反応開始温度未満の温度で加熱してプリプレグ・
シート(11)となす工程と、プリプレグ・シート(11)の両
面に塩化ビニル樹脂を積層して複合シート(26)となす工
程と、複合シート(26)を塩化ビニル樹脂の軟化点以上の
温度に加熱して樋状に曲げ加工するとともに、芯材中の
モノマーを反応硬化させることを特徴とする繊維複合雨
樋の製造方法。