JPH02258255A - 長尺複合成形体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、耐久性に優れた長尺複合成形体及びその製造
方法に関する。

（従来の技術） 軒樋等の建材は、安価で機械的強度や耐候性に優れた塩
化ビニ゛ル樹脂で長尺に成形され０、広く使用されてい
る。しかし、かかる塩化ビニル樹脂の成形体は、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するために、ガラス繊維マットの
ような繊維マットに不飽和ポリエステル樹脂のような熱
硬化性樹脂液を含浸させて芯材を形成し、この芯材を押
出機のクロスヘッド金型に導入しこれに塩化ビニル樹脂
のような熱可塑性樹脂を溶融押出被覆して、軒樋なとの
長尺複合成形体を製造する方法が提案されている（例え
ば、特開昭５８−２０９５６０号公報）。

ところが、かかる長尺複合成形体の製造方法にあっては
、押出機のクロスヘッド金型による熱可塑性樹脂の溶融
押出被覆の際に、芯材の熱硬化性樹脂からの残存モノマ
ーや溶剤が蒸発して樹脂が発泡し、内部にボイド（空隙
）が生じ、このボイドからクラックが発生しやすい。

さらに、かかる芯材に塩化ビニル樹脂のような熱可塑性
樹脂を溶融押出被覆する場合、芯材中の熱硬化性樹脂と
この芯材に被覆される塩化ビニル樹脂のような熱可塑性
樹脂とは充分に接着しにくく、長期に亘り使用している
と、ひび割れや眉間剥離が発生するという問題がある。

（発明が解決しようとする課Ｂ） そこで、本発明者は、モノマーや溶剤などの揮発分を含
まない粉末状の塩化ビニル系樹脂と、この粉末状の樹脂
が含浸され易い連続した多数の長繊維を使用し、この連
続した多数の長繊維を流動床に導入して粉末状の塩化ビ
ニル系樹脂を含浸させて芯材を形成し、この芯材を押出
機のクロスヘッドに導入しこれに塩化ビニル系樹脂を溶
融押出被覆し一体化することを試みた。

その結果、ボイドの発生が防止され、しかも芯材とこれ
に被覆される塩化ビニル系樹脂との接着性に優れ、長期
の使用でもひび割れや眉間剥離が防止されることがわか
った。

しかし、連続した多数の長繊維を用いると、粉末状の塩
化ビニル系樹脂の含浸性は良好であるが、長繊維が一方
向に配向しているため芯材の強度に方向性があり、芯材
の耐熱性も充分でなく、そのためクロスヘッド金型内で
の樹脂圧力により芯材が流動して変形したり、破れを生
じたりする場合があり品質に問題のあることがわかった
。また、得られた成形体を高温で使用すると変形が大き
くなるという問題もある。

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、剛性、耐熱性及び
眉間剥離が改善され、耐久性に優れな長尺複合成形体及
びその製造方法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、連続した多数の長繊維が塩
素化塩化ビニル系樹脂で固定されてなる芯材に、塩化ビ
ニル系樹脂が被覆一体化されていることを特徴とする。

また、本発明の長尺複合成形の製造方法は、連続した多
数の長繊維を流動床に導入して粉末状の塩素化塩化ビニ
ル系樹脂を含浸させた後溶融合着させて芯材を形成し、
この芯材を押出機のクロスヘッド金型に導入しこれに塩
化ビニル系樹脂を溶融押出被覆し一体化することを特徴
とする。

以下、図面を参照しながら本発明を説明する。

第１図は、本発明の長尺複合成形体の一例を示す一部切
欠断面図である。第１図において、Ａは軒樋状に成形さ
れた長尺複合成形体であって、１０は芯材、２０は芯材
１０に被覆一体化された塩化ビニル系樹脂である。

上記の芯材１０は、第２図に示すように、連続した多数
の長繊維１１が塩素化塩化ビニル系樹脂１２で固定され
てなる。長繊維１１としては、ガラス繊維をはじめ、カ
ーボン繊維、アルミナ繊維、アラミド繊維などのロービ
ングが好適に用いられる０本発明の成形体は長尺に成形
され、かかる長尺体においては長手方向の熱伸縮が主と
して問題になり、このロービングを長手方向に連続して
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。

上記の長繊維１１は、塩素化塩化ビニル系樹脂１２に対
して理論上は９０容量％まで含有され得るが、通常、６
０容量％以下の範囲で使用するのが好ましい、長繊維１
１が塩素化塩化ビニル系樹脂１２に対して６０容量％を
越えると、衝撃で割れが発生し易くなる。塩素化塩化ビ
ニル系樹脂１２としては、通常、塩素化ポリ塩化ビニル
樹脂が用いられるが、塩化ビニルに他のモノマーを少量
共重合させた共重合樹脂体を塩素化した樹脂でもよい。

また、芯材１０に被覆一体化される塩化ビニル系樹脂２
０としては、通常、ポリ塩化ビニル樹脂が用いられるが
、塩化ビニルに他のモノマーを少量共重合させた共重合
樹脂でもよい、この塩化ビニル系樹脂２０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剤を含有さ
せると、芯材１０との線膨張係数の差が小さくなるので
好ましい、かくして、軒樋、波板、デツキ材など所望の
形状に賦形された本発明の長尺複合成形体Ａが構成され
る。

第３図及び第４図は、本発明の長尺複合成形体Ａの製造
方法の一例を示す概略図である。第３図において、先ず
、ガラスロービングのような連続した多数の長繊維１１
は、ボビンから繰り出され長手方向に配列されて、多孔
質の底板３１を備えた流動床３０に導入される。長繊維
１１は、通常、流動床３０に導入される前か、或いは流
動床３０の中で解繊具３２により解繊される。

流動床３０には、粉末状の塩素化塩化ビニル系樹脂１２
が空気圧により多孔質の底板３１の上方に吹きあげられ
て浮遊状態に保たれている。粉末状の塩素化塩化ビニル
系樹脂１２の粒子径は、−般に１０〜２００μ程度とさ
れる。そして、流動床３０に導入された連続した多数の
長繊維１１に、浮遊状態にある粉末状の塩素化塩化ビニ
ル系樹脂１２が含浸される。

粉末状の塩素化塩化ビニル系樹脂１２が含浸された長繊
維１１は、加熱炉４０に通されそこで含浸された粉末状
の塩素化塩化ビニル系樹脂１２が加熱され溶融合着し、
さらに一対の加熱ピンチロール４１により熱圧着され内
部まで均一に含浸されるとともに厚み調整がなされる。

そして、−対の引取ピンチロール５０により引き取られ
る。

この場合、一対の加熱ピンチロール４１は一組配置され
てもよく、複数組配置されてもよい０図においては二組
配置されている。

また、長繊維１１に含浸された塩素化塩化ビニル系樹脂
１２は、完全に溶融されている必要はな（表面部分のみ
が溶融されていてもよい、また、上記の一対の加熱ピン
チロール４１と加熱炉４０との配置を逆にして、先に一
対の加熱ピンチロール４１で熱圧着した後加熱炉４０で
加熱してもよい。

このようにして芯材１０が形成される。芯材１ｏは図の
ように一旦巻き取ってもよいが、巻き取ることなく次の
工程へ連続させてもよい。

次いで、芯材ｌＯは、第４図に示すように、加熱フォー
ミング装置６０により塩素化塩化ビニル系樹脂１２の軟
化温度以上の温度に加熱軟化され、軒樋、波板、デツキ
材など所望の形状に賦形され、引き続いて冷却フォーミ
ング装置６１により冷却される。所望の形状に賦形され
た芯材１ｏは、上記のように冷却フォーミング装置６１
により冷却した方が次のクロスヘッド金型への導入が円
滑になし得て好ましいが、加熱フォーミング装置６０に
より賦形成形された芯材１ｏは冷却しなくてもよい。

このように賦形された芯材１０は、引き続いて押出機７
１のクロスヘッド金型７ｏに導入され、そこでクロスヘ
ッド金型７ｏから溶融押出される塩化ビニル系樹脂２０
が、芯材１ｏの外面に被覆される。この際、芯材１０中
の塩素化塩化ビニル系樹脂１２はクロスヘッド金型７ｏ
の中で軟化又は溶融され、これに溶融押出被覆される塩
化ビニル系樹脂２０が融着し一体化される。

クロスヘッド金型７０のランド部の長さは、押出温度、
押出速度等により適宜定められ、その間隙は所望の形状
に設計され、軒樋、波板、デツキ材など所望の形状に賦
形される。その後、冷却金型等からなるサイジング装置
８ｏにより表面仕上げを行い冷°却して、カタピラ式引
張機等の引張装置９０で引き取り、第１図に示すような
長尺複合成形体Ａが製造される。

（作用） 本発明長尺複合成形体においては、連続した多数の長繊
維が耐熱性のある塩素化塩化ビニル系樹脂で固定されて
芯材が形成されているので、線膨張係数が小さく、剛性
も高く、しがも耐熱性が改善される。また、芯材中の塩
素化塩化ビニル系樹脂は、芯材に被覆される塩化ビニル
系樹脂と相溶性が良好で層間剥離が改善される。

また、本発明長尺複合成形体の製造方法においては、連
続した多数の長繊維を流動床に導入して粉末状の塩素化
塩化ビニル系樹脂を含浸させるので含浸が容易に行われ
、しがもこのようにして形成された上記の芯材は耐熱性
が良いので、これを押出機のクロスヘッド金型に導入し
ても、クロスヘッド金型金型から溶融押出される塩化ビ
ニル系樹脂の熱と押出圧力により芯材が流動変形したり
、破れを生じたりすることが防止される。

そして、クロスヘッド金型から溶融押出される塩化ビニ
ル系樹脂の熱と押出圧力により、塩化ビニル系樹脂は芯
材に強く押しつけられて強固に接着し一体化される。ま
た、長繊維に含浸される粉末状の塩素化塩化ビニル系樹
脂には残存上ツマ−や溶剤が含まれないので、これらの
蒸発による樹脂の発泡が起こらず、内部ボイドの発生が
防止される。

（実施例） 以下、本発明の実施例及び比較例を示す。

直１１ユ 本実施例では、第３図及び第４図に示す方法で、第１図
及び第２図に示す長尺の軒樋複合成形体を製造した。

先ず、ガラスロービング（＠４４００：日東紡製）１１
を長手方向に多数条配列させて流動床３０に導入し、そ
こで解繊しながら圧力２．５　ｋｇ／　ｄの空気により
吹き上げられて浮遊状態にある塩素含有量６６重量％、
平均重合度４００の塩素化ポリ塩化ビニル樹脂（ＨＡ−
２４に：徳山積水製）の配合樹脂粉１２を含浸させ、こ
れを加熱炉４０に通して樹脂粉１２を１９０〜２００℃
に加熱し、引き続いて表面温度２００℃の一対の加熱ピ
ンチロール４１．４１に通し熱圧着して完全に溶融し、
引取ピンチロール５０で引き取り、厚さ０．６ｍ、幅３
００−、ガラスロービング含有量３０容量％のシート状
芯材１０を作成した。

この芯材１０を加熱フォーミング装置６０により１００
℃に加熱軟化させ角型の軒樋状に賦形成形した後冷却し
た。引き続いて、賦形された芯材１０を押出機のクロス
ヘッド金型７０に導入し、この表面に平均重合度１０５
０のポリ塩化ビニル樹脂配合物２０を１８５℃で０．５
−　　の厚さに溶融押出して被覆した。

次いで、サイジング装置８０により表面仕上げを行い、
冷却して引張機９０で引き取り、厚さｌ。

５■−の長尺の軒樋複合成形体Ａを製造した。この時の
ライン速度は３−７分であった。なお、上記のクロスヘ
ッド金型７０は、ランド長さが２００腫で角型の軒樋状
の間隙を有するものを使用した。

この軒樋複合成形体について、次の方法で熱伸縮性、剛
性、耐熱性及び耐久性を評価した。

その結果を第１表に示す。

（１）熱伸縮性 軒樋成形体を４−の長さに裁断して試験片とし、これを
恒温恒温室に入れ、２０℃での長さし富−を測定し、次
に６０℃に温度を上昇させて６０℃での長さし６．を測
定し、次式で線膨張係数αを算出した。α−（Ｌ＆。−
Ｌｔｓ）／（４０（”Ｃ）　ＸＬｍ＊）−（２）剛性 軒樋成形体から長手方向へ１５軸−１幅方向へ２５ｓｎ
に切断して試験片を作成し、ＪＩＳ　Ｋ　６９１１に準
じて、６０℃における試験片の長手方向の曲げ弾性率を
測定した。

（３）耐熱性 軒樋成形体を４−の長さに裁断して試験片とし、これを
８０℃のオーブン中に５時間放置した後、その変形状態
を観察した。

（４）耐久性 軒樋成形体を４−の長さに裁断して試験片とし、これを
恒温恒温室で一１Ｏ℃〜７０℃の冷熱繰り返し試験を１
０００サイクル行ない、試験前及び試験後の試験片を、
２０■、長さ２００腫に切断し、片面の被覆層の端部を
剥離させＴ型剥離強度を測定し、試験前強度に対する試
験後強度を接着保持率として示した。

また、上記冷熱繰り返し試験後の試験片を切断しその断
面を電子顕微鏡で観察し、異常が認められない場合を０
１一部に眉間剥離が認められる場合を×で示した。

１校医上 実施例１において、塩素化塩化ビニル樹脂（ＨＡ−２４
に：徳山積木製）の配合粉１２に替えて、ポリ塩化ビニ
ル樹脂の配合粉（Ｔｌｌ−４００：信越化学製）を用い
たこと以外は、実施例１と同様に行った。

その結果を第１表に示す。

上皿１） 長手方向に多数条配列させたガラスロービングを含浸層
に導入し、そこで硬化剤として過酸化ベンゾイル（パー
キエア０：日本油脂製）を０゜５重量部及びパーへキサ
２５Ｂを０．５重量部混合した不飽和ポリエステル樹脂
液（＃４０００：　日本ユピカ製）を含浸した後、１０
０℃で加熱乾燥して半硬化のプリプレグ芯材を形成した
こと以外は、実施例１と同様に行った。その結果を第１
表に示す。

第１表 （発明の効果） 上述の通り、本発明長尺複合成形体の製造方法によれば
、熱伸縮が小さく変形や剛性が改善され、さらに耐熱性
及び層間剥離が改善され、温度変化の厳しい環境で長期
に亘って使用しても、変形やひび割れや眉間剥離が起こ
らず、耐久性に優れた本発明長尺複合成形体が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明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。第
３図及び第４図は本発明長尺複合成形体の製造方法の一
例を示す概略図である。 Ａ・・・長尺複合成形体、１０・・・芯材、１１・・・
長繊維、１２・・・塩素化塩化ビニル系樹脂、２０・・
・塩化ビニル系樹脂、３０・・・流動床、４０・・・加
熱ピンチロール、５０−・・加熱炉、６０・・・加熱フ
ォーミング装置、６１・・・冷却フォーミング装置、７
０・・・押出機のクロスヘッド金型、８０・・・サイジ
ング装置、９０・・・引張装置。 第１図 第３図 第４図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連続した多数の長繊維が塩素化塩化ビニル系樹脂で
   固定されてなる芯材に、塩化ビニル系樹脂が被覆一体化
   されていることを特徴とする長尺複合成形体。 ２、連続した多数の長繊維を流動床に導入して粉末状の
   塩素化塩化ビニル系樹脂を含浸させた後溶融合着させて
   芯材を形成し、この芯材を押出機のクロスヘッド金型に
   導入しこれに塩化ビニル系樹脂を溶融押出被覆し一体化
   することを特徴とする長尺複合成形体の製造方法。