JPH0985796A

JPH0985796A - 異形長尺成形品の製造方法

Info

Publication number: JPH0985796A
Application number: JP7250776A
Authority: JP
Inventors: Kouichi Karikaya; 孝一刈茅
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1995-09-28
Filing date: 1995-09-28
Publication date: 1997-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶樹脂により効率よく補強されて長手方向
の強度、剛性および熱伸縮性が非常に優れたデッキ材、
雨樋、サッシ等に使用される異形長尺成形品を連続的に
製造する。【解決手段】異形長尺成形品33の方法は、液晶樹脂31
と熱可塑性樹脂32とよりなる長尺成形品33を製造するに
あたり、両樹脂の溶融混合組成物を、押出機に続いて配
置された異形成形品製造用ダイス12において少なくとも
液晶樹脂の転移点以上の温度でかつ断面が次第に小さく
なる絞り用第１流動部21を通過せしめることにより、混
合樹脂組成物中の液晶樹脂をフィブリル化し、次いで該
混合樹脂組成物を、同ダイス12において液晶樹脂の転移
点以下および熱可塑性樹脂の融点もしくは溶融温度以上
でかつ前記絞り用第１流動部21から製品断面へと断面が
連続的に展開される展開用第２流動部22を通過させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長手方向の剛性、
強度、熱伸縮性に優れたデッキ材、雨樋、サッシ等に使
用される異形長尺成形品の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の異形長尺成形品としては、既
に、プラスチックによりつくられた異形長尺体、ガラス
繊維や炭素繊維を混合した繊維強化樹脂（ＦＲＰ）によ
りつくられた異形長尺体が提案されている。

【０００３】またガラス繊維や炭素繊維が混合されない
高強度で高剛性を有する合成樹脂成形品として、特開
昭６２−１１６６６６号公報に、繊維状液晶樹脂をマト
リックス樹脂中に配合してフィルム状に押出成形する技
術が開示されている。

【０００４】さらに、特開平５−８４８０１号公報に
は、液晶樹脂複合体のシートもしくはストランドを一旦
成形使用した後に、それらを成形材料に使用し、プレス
等により成形体を形成する方法が開示されている。

【０００５】また一般に、液晶樹脂は転移点以上の温度
域において液晶状態にあり、せん断力等の外部応力によ
り容易に配向することはよく知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、異形長
尺成形品の製造に液晶樹脂を応用した場合には、従来の
押出成形法において、上記の公報に記載の技術によれ
ば、その成形工程においてマトリックス中の液晶樹脂が
金型内の流動の影響を受け、成形品の表層（スキン層）
では液晶樹脂が繊維化（フィブリル化）して補強効果を
発揮するものの、表層以外の成形品内部では液晶樹脂の
配向が不充分であるために、成形品に充分な強度および
剛性を発現させることができないという問題があった。

【０００７】また、上記の公報に記載の技術によれ
ば、液晶樹脂と熱可塑性樹脂からなる混合樹脂組成物の
ストランドあるいはシート状体等をペレット化し、これ
らのペレットを用いて押出成形への応用が図れるもの
の、ペレット成形時に、繊維化した液晶樹脂が切断され
たり、あるいはスクリュー混練時に、繊維化した液晶樹
脂が破断されたりして、液晶樹脂の混合による補強効果
を確保するのが困難であるという問題があった。

【０００８】本発明の目的は、上記の従来技術の問題を
解決し、液晶樹脂により効率よく補強されて押出方向す
なわち長手方向の強度、剛性、および熱伸縮性が非常に
優れている異形長尺成形品を連続的に製造する方法を提
供しようとするにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、液晶樹脂と該液晶樹脂の転移点よりも
低い融点もしくは溶融温度を有する熱可塑性樹脂とを混
合し、混合樹脂組成物を押出成形して、異形断面を有す
る長尺成形品を製造するにあたり、前記混合樹脂組成物
を、押出機に続いて配置された異形成形品製造用ダイス
において少なくとも液晶樹脂の転移点以上の温度でかつ
断面が次第に小さくなる絞り用第１流動部を通過せしめ
ることにより、混合樹脂組成物中の液晶樹脂をフィブリ
ル化し、次いで該混合樹脂組成物を、同ダイスにおいて
液晶樹脂の転移点以下および熱可塑性樹脂の融点もしく
は溶融温度以上でかつ前記絞り用第１流動部から製品断
面へと断面が連続的に展開される展開用第２流動部を通
過させることにより、所定断面に賦形された長尺成形品
を得ることを特徴としている。

【００１０】本発明において、液晶樹脂と混合（ブレン
ド）されてマトリックスとして使用される熱可塑性樹脂
としては、ＡＢＳ樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、フッ素樹脂、アセタール樹脂、アミド樹脂、イミド
樹脂、アミドイミド樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹
脂、オレフィン樹脂、ポリエステル、ポリカーボネー
ト、ポリアクリレート、ポリフェニレンオキシド、ポリ
スチレン、熱可塑性ポリウレタンなど、あるいはまたこ
れらの樹脂の変性材あるいはブレンド材（アロイ材）等
の溶融成形可能な樹脂が挙げられる。

【００１１】なお、液晶樹脂との相溶性を改善するため
に、必要に応じて、相溶化剤を添加しても良い。ここ
で、相溶化剤としては、例えば液晶樹脂成分のグラフト
ポリマー、あるいはカルボン酸基やアミノ基等の極性成
分を有するグラフトポリマー等が挙げられる。

【００１２】一方、液晶樹脂としては、上記マトリック
スを構成する熱可塑性樹脂の融点もしくは溶融温度より
液晶転移温度が高いサーモトロピック型液晶樹脂であれ
ば、特に限定されるものではない。具体例としてはベク
トラ、エコノール、ザイダー等の商品名で市販されてい
る全芳香族ポリエステル系液晶ポリマーの他、ロッドラ
ン、ノバキュレート、ＬＣＰ等の商品名で市販されてい
る半芳香族ポリエステル系液晶ポリマーが挙げられる。

【００１３】マトリックスとしての熱可塑性樹脂と、液
晶樹脂とをブレンドした組成物において、液晶樹脂の配
合割合は、組成物物全体として下記の押出成形工程にお
いて液晶樹脂が繊維化可能な濃度域にあり、かつ相反転
を起こさない濃度範囲内にあるように調製すれば良い
が、液晶樹脂の配合割合は、組成物中の熱可塑性樹脂の
種類によって異なってくる。

【００１４】ここで、例えば熱可塑性樹脂がポリアミド
樹脂である場合には、組成物の配合割合は、ポリアミド
樹脂６０〜２０重量％に対して、液晶樹脂４０〜８０重
量％である。

【００１５】また熱可塑性樹脂がＡＢＳ樹脂である場合
には、組成物の配合割合は、ＡＢＳ樹脂７０〜２５重量
％に対して、液晶樹脂３０〜７５重量％である。

【００１６】熱可塑性樹脂がポリカーボネート樹脂であ
る場合には、組成物の配合割合は、ポリカーボネート樹
脂９３〜３０重量％に対して、液晶樹脂３〜７０重量％
である。

【００１７】熱可塑性樹脂がポリプロピレン樹脂である
場合には、組成物の配合割合は、ポリプロピレン樹脂９
８〜３０重量％に対して、液晶樹脂２〜７０重量％であ
る。

【００１８】熱可塑性樹脂がポリエチレン樹脂である場
合には、組成物の配合割合は、ポリエチレン樹脂９８〜
３０重量％に対して、液晶樹脂２〜７０重量％である。

【００１９】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を、
図面を参照して説明する。

【００２０】図１と図２を参照すると、本発明の方法に
よれば、上記マトリックスとしての熱可塑性樹脂と液晶
樹脂とからなる混合樹脂組成物を押出成形して、図３に
示す異形断面を有する長尺成形品(33)を製造するにあた
り、前記混合樹脂組成物を、押出機(11)に続いて配置さ
れた異形成形品製造用ダイス(12)において少なくとも液
晶樹脂の転移点以上の温度でかつ例えば径の大きい円形
断面から径の小さい円形断面へと連続的に絞られる絞り
用第１流動部(21)を通過させる。

【００２１】この時、液晶樹脂は、マトリックス樹脂中
において繊維状となる樹脂に作用する見かけのせん断速
度で通過させる。

【００２２】ここで、見かけのせん断速度は、１×１０
²〜１０⁵ｓ^-1であり、好ましくは３×１０²〜１０⁴
ｓ^-1とする必要がある。

【００２３】この範囲のせん断速度で押し出された混合
樹脂組成物中の液晶樹脂は、絞り用第１流動部(21)のせ
ん断作用によりフィブリル化を受けやすい。またこの絞
り用第１流動部(21)において液晶樹脂が伸長流の影響を
受けて、フィブリル化がさらに促進される。

【００２４】ダイス(12)内の例えば断面円形の絞り用第
１流動部(21)において、押出機(11)側の入り口径、展開
用第２流動部(22)側の出口径、およびこれらの中間の円
錐台形内周面を有する流路長さは、最終製品(33)の断面
の大きさ、および形状等に応じてそれぞれ適宜設定され
る。ここで、円錐台形内周面を有する流路の絞り角すな
わち流路内周面の傾斜角度は、円錐台形の中心軸に対し
て１５〜４５度の範囲とするのが好ましい。

【００２５】また、この絞り用第１流動部(21)は、一本
の流路であってもよいし、多数本に分割された流路より
なるものであってもよい。

【００２６】つぎに、絞り用第１流動部(21)を通過した
溶融混合樹脂組成物を、同ダイス(12)において液晶樹脂
の転移点以下および熱可塑性樹脂の融点もしくは溶融温
度以上でかつ前記絞り用第１流動部(21)から製品断面へ
と断面が連続的に展開される展開用第２流動部(22)を通
過させることにより、所定断面に賦形された長尺成形品
(33)を得る。

【００２７】この際、ダイス(12)の絞り用第１流動部(2
1)で形成された液晶樹脂の繊維化物は熱的に安定な状態
であり、その形態を維持したまま、押出方向に配向が促
される。

【００２８】上記ダイス(12)の各部の温度調節は、少な
くとも絞り用第１流動部(21)と展開用第２流動部(22)と
で個別に実施する。その方法としては、電熱ヒーターや
オイル循環等の適宜の方法を用いればよい。

【００２９】また混合樹脂組成物を押し出す押出機(11)
としては、従来公知のものをすべて採用することがで
き、例えば１軸押出機、２軸押出機を使用して、押出成
形を実施する。

【００３０】ダイス(12)より押出された異形長尺成形体
の冷却は、冷却槽(13)において行なうが、これは少なく
とも引き取り工程において成形品(33)の形状および寸法
が塑性的に変化しない温度まで冷却する必要があり、通
常、雰囲気温度（外気温）まで冷却するのが、望まし
い。

【００３１】異形長尺成形体を冷却する手段としては、
成形体を水槽等の冷媒の中を通過せしめる方法、ブロア
等で成形体に冷気を当てる方法、成形体を冷媒の流れる
冷却槽(13)内を通過せしめる方法などがあり、冷却手段
は、得られる異形長尺成形品(33)の寸法、成形ラインに
応じて、適宜選択されるものである。

【００３２】また、冷却された成形体を引き取る引き取
り機(14)としては、ベルト式引き取り機、キャタピラ式
引き取り機、引き取りロール等を適宜用いる。

【００３３】本発明の方法によれば、図３に示すような
異形断面を有しかつ液晶樹脂(31)と熱可塑性樹脂(32)と
よりなる長尺成形品(33)を製造するにあたり、両樹脂の
溶融混合組成物を、押出機(11)に続いて配置された異形
成形品製造用ダイス(12)において少なくとも液晶樹脂の
転移点以上の温度でかつ断面が次第に小さくなる絞り用
第１流動部(21)を通過せしめることにより、混合樹脂組
成物中の液晶樹脂をフィブリル化し、次いで該混合樹脂
組成物を、同ダイス(12)において液晶樹脂の転移点以下
および熱可塑性樹脂の融点もしくは溶融温度以上でかつ
前記絞り用第１流動部(21)から製品断面へと断面が連続
的に展開される展開用第２流動部(22)を通過させている
から、液晶樹脂(31)が押出方向に効率良く配向し、長手
方向の強度および剛性が改善された異形長尺成形品(33)
を得ることができるものである。

【００３４】

【実施例】つぎに、本発明の実施例を図面を参照して説
明する。

【００３５】実施例１本発明の方法により図３に示す異形断面を有する長尺成
形品すなわち雨樋(33)を製造した。

【００３６】ここで、マトリックスの熱可塑性樹脂(32)
としては、高密度ポリエチレン（商品名ＨＥ４２０、三
菱樹脂株式会社製）を用いた。ＤＳＣ（示差走査熱量
計）を用いて測定した熱可塑性樹脂(32)の融点は、１３
４℃であった。

【００３７】一方、液晶樹脂(31)としては、全芳香族ポ
リエステル系液晶ポリマー（商品名ベクトラＡ９５０、
ポリプラスチック社製）を用いた。同様にＤＳＣを用い
て測定した液晶樹脂(31)の転移点は、２８１℃であっ
た。

【００３８】なお、両樹脂の配合割合は、高密度ポリエ
チレン８０重量％に対し、液晶樹脂２０重量％とした。

【００３９】図１に示すように、まず両樹脂をペレット
状態で混合した後に、混合樹脂組成物を、スクリュー径
５０ｍｍの２軸押出機(11)を用いて、ダイス(12)の樹脂
温度２９０℃に温調された断面円形の絞り用第１流動部
(21)を通過させた。

【００４０】次いで、溶融混合組成物を、同ダイス(12)
の２５０℃に温調された展開用第２流動部(22)を通過さ
せて押し出した。

【００４１】さらに、得られた成形体を冷却槽(13)で常
温まで冷却しつゝ、引き取り機(14)によって引き取り、
図３に示す異形断面を有する厚み１．５ｍｍの雨樋(33)
を得た。

【００４２】なお、ダイス(12)内の断面円形の絞り用第
１流動部(21)は、入り口径６０ｍｍ、出口径３０ｍｍ、
長さ２００ｍｍの円錐台形状とし、内周面の傾斜角度は
３０°とした。また温度調整には棒状埋め込みヒーター
と熱伝対を用いた。

【００４３】また、展開用第２流動部(22)の成形品出口
の形状は、略Ｕ形とし、両側壁の高さ１２０ｍｍ、およ
び底壁の幅１００ｍｍとした。また温度調整には同様に
棒状埋め込みヒーターと熱伝対を用いた。

【００４４】実施例２熱可塑性樹脂(32)として、溶融温度１７０℃の塩化ビニ
ル樹脂（スズ系安定剤２重量部、滑剤１重量部を配合し
たもの）を使用し、また液晶樹脂(31)として、全芳香族
ポリエステル系液晶ポリマー（商品名ロッドランＬＣ３
０００、ユニチカ社製）を使用した。ＤＳＣを用いて測
定した液晶樹脂(31)の転移点は、１８０℃であった。な
お、両樹脂の配合割合は、塩化ビニル樹脂８０重量％に
対し、液晶樹脂２０重量％とした。

【００４５】また、実施例１と同じダイス(12)を用い、
断面円形の絞り用第１流動部(21)の温度を２００℃、展
開用第２流動部(22)の温度を１７０℃にそれぞれ設定し
て、実施例１の場合と同様に、本発明の方法により雨樋
(33)を製造した。

【００４６】比較例１比較のために、ダイス(12)の展開用第２流動部(22)の温
度を、絞り用第１流動部(21)と同じ２９０℃とした点を
除いては、実施例１の場合と同様に押出成形を行ない、
雨樋を製造した。

【００４７】比較例２ダイス(12)の断面円形の絞り用第１流動部(21)の代わり
に、直径６０ｍｍの断面円筒部をダイスに設けた点を除
いては、実施例１の場合と同様に押出成形を行ない、雨
樋を製造した。

【００４８】比較例３液晶樹脂を添加しなかった点を除いては、実施例１の場
合と同様に押出成形を行ない、雨樋を製造した。

【００４９】比較例４液晶樹脂を添加しなかった点を除いては、実施例２の場
合と同様に押出成形を行ない、雨樋を製造した。

【００５０】成形品の評価つぎに、上記実施例と比較例において得られた成形品の
性能を評価するために、成形品より幅４０ｍｍの試験片
を長手方向に切り出し、これらをそれぞれの液晶樹脂の
転移温度以下で熱プレス成形して、シート状試験片を作
成した。

【００５１】こうして得られたシート状試験片の押出方
向の引っ張り試験を、ＡＳＴＭＤ６３８に準拠して行
ない、長手方向の引っ張り強度、および引っ張り弾性率
を測定し、得られた結果を表１に示した。

【００５２】また、得られた成形品を４ｍの長さに裁断
し、恒温室で２０℃から５０℃までの温度における裁断
成形品の長さの変化を測定し、熱膨張係数を算出した。
得られた結果を表１にあわせて示した。

【００５３】

【表１】上記表１の結果から明らかなように、本発明の実施例の
雨樋(33)によれば、長手方向の引っ張り強度および引っ
張り弾性率がいずれも非常に大きく、充分な強度および
剛性を有していた。また、本発明の実施例の雨樋(33)の
熱膨張係数は、非常に小さいものであり、熱伸縮性も非
常に優れているものであった。

【００５４】これに対し、比較例の雨樋によれば、長手
方向の引っ張り強度および引っ張り弾性率がいずれも小
さく、充分な強度および剛性を有しておらず、また熱膨
張係数が大きいので、外気温による寸法変化の大きいも
のであった。

【００５５】

【発明の効果】本発明は、上述のように、液晶樹脂と該
液晶樹脂の転移点よりも低い融点もしくは溶融温度を有
する熱可塑性樹脂とを混合し、混合樹脂組成物を押出成
形して、異形断面を有する長尺成形品を製造するにあた
り、前記混合樹脂組成物を、押出機に続いて配置された
異形成形品製造用ダイスにおいて少なくとも液晶樹脂の
転移点以上の温度でかつ断面が次第に小さくなる絞り用
第１流動部を通過せしめることにより、混合樹脂組成物
中の液晶樹脂をフィブリル化し、次いで該混合樹脂組成
物を、同ダイスにおいて液晶樹脂の転移点以下および熱
可塑性樹脂の融点もしくは溶融温度以上でかつ前記絞り
用第１流動部から製品断面へと断面が連続的に展開され
る展開用第２流動部を通過させることにより、所定断面
に賦形された長尺成形品を得るものであるから、得られ
た異形長尺成形品は、フィブリル化した液晶樹脂が長手
方向に配向されたものとなり、従って、長尺成形品の長
手方向の強度および剛性が大幅に増大し、得られた異形
長尺成形品は、樋、デッキ材、サッシ等の優れた強度、
剛性および熱伸縮性を必要とする用途の製品に、好適に
使用し得るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の異形長尺成形品の製造方法を実施する
装置の概略側面図である。

【図２】本発明の方法において使用するダイスを示し、
図２ａはダイスの拡大縦断面図、図２ｂは同正面図であ
る。

【図３】本発明の方法により製造された異形長尺成形品
の部分拡大斜視図である。

【符号の説明】

１１押出機１２ダイス１３冷却槽１４引き取り機２１絞り用第１流動部２２展開用第２流動部３１液晶樹脂３２熱可塑性樹脂３３異形長尺成形品

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶樹脂と該液晶樹脂の転移点よりも低
い融点もしくは溶融温度を有する熱可塑性樹脂とを混合
し、混合樹脂組成物を押出成形して、異形断面を有する
長尺成形品を製造するにあたり、前記混合樹脂組成物
を、押出機に続いて配置された異形成形品製造用ダイス
において少なくとも液晶樹脂の転移点以上の温度でかつ
断面が次第に小さくなる絞り用第１流動部を通過せしめ
ることにより、混合樹脂組成物中の液晶樹脂をフィブリ
ル化し、次いで該混合樹脂組成物を、同ダイスにおいて
液晶樹脂の転移点以下および熱可塑性樹脂の融点もしく
は溶融温度以上でかつ前記絞り用第１流動部から製品断
面へと断面が連続的に展開される展開用第２流動部を通
過させることにより、所定断面に賦形された長尺成形品
を得ることを特徴とする異形長尺成形品の製造方法。