JPH10205080A

JPH10205080A - 繊維複合雨樋、その製法及び金型

Info

Publication number: JPH10205080A
Application number: JP9011291A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Hayashi; 仁司林
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 1998-08-04

Abstract

(57)【要約】【課題】温度変化による変形が発生せず、樋の破損が
生じにくく、かつ、剥離・腐食の問題が生じない、雨樋
とその製造方法を提供する。【解決手段】この繊維複合雨樋５の壁は、熱可塑性樹
脂７ａと、熱可塑性樹脂７ａよりも線膨張率が小さく、
かつ、長さ／直径で定義されるアスペクト比が５０以上
の短繊維７ｂとから構成されている。この短繊維７ｂの
７５重量％以上が、樋５の長手方向と短繊維７ｂの長手
方向とのなす角度を４５度以下にして熱可塑性樹脂７ａ
中に分散されて形成されている。この繊維複合雨樋５は
整流部１３５を備えた金型による溶融押出し成形により
一工程で製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、雨樋の長手方向
に短繊維の配向が高められたポリオレフィン樹脂製の繊
維複合雨樋、その製法及び金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に利用されている雨樋は、硬
質塩化ビニル樹脂の溶融相を押出し成形したものであ
る。このような雨樋は一工程で製造できるので製造工数
が少なく、廉価である。この雨樋は継ぎ手等により接続
されたりして建物に固定される。

【０００３】しかしながら、この雨樋は経時変化を受け
てこの継ぎ手等の部分を中心として変形して破損すると
いう欠点がある。これは塩化ビニル樹脂の線膨張率が大
きいために、四季や昼夜の気温の変化による熱伸縮が原
因とされ、継ぎ手間が曲がって変形し、破損するためと
考えられている。

【０００４】この変形を防止する雨樋１として、図９、
図１０に示すように、多数の穿孔２が施された金属板３
を芯材として、その表裏に硬質塩化ビニル樹脂の層４を
被覆させた構成のものが知られている（例えば、特開昭
５７−３３６６０号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この雨
樋１では、金属板３と硬質塩化ビニル樹脂の層４との界
面では、温度変化などによる応力集中で剥離や蓄熱によ
る変形が生じ、樋の破損が生じる。また、雨樋１を切断
加工した切断面から雨水が侵入すると、内部の金属板芯
材層が腐食するという問題を有する。

【０００６】そこで、この発明は、温度変化による変形
が発生せず、樋の破損が生じにくく、かつ、剥離・腐食
の問題が生じない、雨樋とその製造方法を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、雨樋形状に成形された成形体で
あって、その壁部が熱可塑性樹脂と、該熱可塑性樹脂よ
りも線膨張率が小さく、かつ、長さ／直径で定義される
アスペクト比が５０以上の短繊維とから構成され、該短
繊維の７５重量％以上が、樋の長手方向と短繊維の長手
方向とのなす角度を４５度以下に配列して分散されて形
成されたことを特徴とする。

【０００８】請求項２の発明は、雨樋形状に成形された
成形体であって、その壁部が熱可塑性樹脂と、該熱可塑
性樹脂よりも線膨張率が小さく、かつ、長さ／直径で定
義されるアスペクト比が５０以上の短繊維とから構成さ
れ、該短繊維は、樋の長手方向と短繊維の長手方向との
なす角度の平均角度を２５度以下にして分散されて形成
されたことを特徴とする。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
の発明において、前記短繊維の平均直径は、３〜３０μ
ｍの範囲にあることを特徴とする。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１又は請求項２
の発明において、前記短繊維は、炭素繊維、ガラス繊
維、アルミナ繊維、無機ウイスカーなどの無機繊維、ア
ラミド繊維などの有機繊維から選択される少なくとも１
種以上であることを特徴とする。

【００１１】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、前記短繊維の充填量は、熱可塑性樹脂の総量の２〜
３０容量％の範囲にあることを特徴とする。

【００１２】請求項６の発明は、請求項１又は請求項２
の発明において、前記熱可塑性樹脂は、塩化ビニル樹
脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィ
ン、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＸＳ樹脂などの共重合
樹脂、ポリカーボネートやポリアミドなどのエンジニア
リングプラスチックから選択される少なくとも１種であ
ることを特徴とする。

【００１３】請求項７の発明は、請求項１〜請求項６の
いずれかの発明において、前記壁部は表面に被覆層を有
することを特徴とする。

【００１４】請求項８の発明は、請求項７の発明におい
て、前記被覆層は接着層を介して形成されていることを
特徴とする。

【００１５】請求項９の発明は、熱可塑性樹脂と、該熱
可塑性樹脂よりも線膨張率が小さい短繊維とを押出し機
に供給し、該押出し機のバレル内で溶融混練して熱可塑
性樹脂中に短繊維が分散された強化溶融相を形成し、該
強化溶融相を押し出し金型の出口から雨樋の長さ方向に
溶融押出し成形して繊維複合雨樋を製造する方法におい
て、前記金型出口の手前の流路において、前記強化溶融
相を形成する短繊維の配列方向を整える整流部を通過さ
せた後、押し出し金型出口から雨樋の長さ方向に溶融押
出し成形することを特徴とする。

【００１６】請求項１０の発明は、請求項９の発明にお
いて、前記短繊維は、前記押出し機のバレル途中から供
給されることを特徴とする。

【００１７】請求項１１の発明は、金型入口から金型出
口までの流路にクリアランスが漸減されるダイアプロー
チ部と、該ダイアプローチ部につづきクリアランスが一
定のダイランド部とを備え、前記ダイアプローチ部から
前記ダイランド部に向けて熱可塑性樹脂中に短繊維が分
散された強化溶融相が流れるとともに、前記ダイランド
部につづく金型出口から前記強化溶融相が送り出されて
所定形状の押出し成形品が得られる溶融押し出し金型に
おいて、前記ダイランドの上流に、前記強化溶融相の流
れと直交する方向の流速分布を変化させることにより、
前記短繊維を前記強化溶融相の流れ方向に配向させる整
流部を設けたことを特徴とする。

【００１８】請求項１２の発明は、請求項１１の発明に
おいて、前記整流部は、流路のクリアランス方向に相対
向する平行面として形成され、かつ、前記整流部入口の
流路の断面形状と該整流部の出口の流路の断面形状とが
等しいことを特徴とする。

【００１９】請求項１３の発明は、請求項１２の発明に
おいて、前記整流部は、前記平行面に突起が突設され、
該突起は前記平行面に対して垂直な断面が略円弧状であ
り、かつ、該突起間又は該突起と前記平行面との相対関
係が、前記平行面のクリアランス方向の間隔をｌ、前記
突起の最大高さをｈ、前記突起の最大幅をｗ、前記突起
の幅方向の最小間隔をｄとした場合、１／３＜ｈ／ｌ＜２／３１／１＜ｗ／ｌ＜５／１１／３＜ｄ／ｗ＜５／１の関係を満足させることを特徴とする。

【００２０】

【作用】請求項１、請求項２の発明では、マトリクス樹
脂である熱可塑性樹脂よりも線膨張率の小さく、かつ、
繊維の直径と長さとで定義されるアスペクト比が大きな
短繊維が熱可塑性樹脂中に分散されている。この短繊維
は、雨樋の長手方向への配向が高められている。このた
め、雨樋の長手方向の熱膨張率が低減される。これによ
り、温度変化による変形が小さく、樋の破損が生じにく
い。

【００２１】また、金属材料を必須としないので、腐食
や剥離の問題も生じない。

【００２２】請求項３の発明では、補強効果を維持しつ
つ効率的に繊維複合雨樋の長手方向の線膨張率が低減さ
れる。

【００２３】請求項７の発明では、表面に所望の被覆層
が付与される。

【００２４】請求項８の発明では、接着層を付与するこ
とにより表面被覆層の接着性が高められる。

【００２５】請求項９の発明では、金型の出口手前の流
路に設けられた整流部により短繊維が長さ方向に配列さ
れて溶融押出し成形される。それにより、本発明に従う
短繊維が配列された繊維複合雨樋が一工程で製造でき
る。したがって、製造工数が少なく、コストの低減が図
れる。

【００２６】請求項１０の発明では、供給された短繊維
は樹脂が溶融後にバレル内で供給されるので、樹脂との
混練時間が最も少なく設定される。したがって混練中の
強化繊維の粉砕が極力抑えられて高いアスペクト比を保
持される。

【００２７】請求項１１の発明では、短繊維の配向を高
めるための金型が提供される。

【００２８】請求項１２の発明では、整流部入口の流路
の断面形状と整流部の出口の流路の断面形状とが等しい
ので、整流部の不要な場合、溶融押し出し金型から整流
部を外すことが可能となる。

【００２９】請求項１３の発明では、この条件を満足さ
せた円弧状の突起は強化溶融相の流れと直交する方向の
溶融相の速度分布を効率的に発生させ、短繊維の配向が
揃えられる。

【００３０】

【発明の実施の形態１】以下、本発明の具体的な実施の
形態１について、図面を参照しつつ説明する。なお、図
面上は、理解し易くするため、厚さの割合を大きくして
ある。

【００３１】図１は、この実施の形態１の繊維複合雨樋
を説明する図である。図中符号５は繊維複合雨樋であり
熱可塑性樹脂の押出し成形品である。

【００３２】平坦な底壁６ａの両側から外方にやや傾斜
して立ち上がり壁６ｂ，６ｂが相対向して立設されてい
る。その立ち上がり壁６ｂの上端には、断面略矩形の中
空体よりなる一対の耳縁６ｃ，６ｃが形成されている。
この繊維複合雨樋５の形状はとくに限定されるものでは
なく、いかなる形状の雨樋でもよい。たとえば、図１０
に示すような長さ方向と直交する方向の切断面が半円弧
状の外形形状であってもよい。また、耳縁６ｃの有無、
形状も自由である。

【００３３】この繊維複合雨樋５を構成する壁は熱可塑
性樹脂７ａと、熱可塑性樹脂７ａよりも線膨張率が小さ
く、かつ、長さ／直径で定義されるアスペクト比が５０
以上の短繊維７ｂとから構成されている。

【００３４】この発明の繊維複合雨樋５では、成形品中
の短繊維７ｂの軸方向の長さ（Ｆｌ）と直径（Ｆｄ）と
の比で定義されるアスペクト比（Ｆｌ／Ｆｄ）が５０以
上あることが必要である。このアスペクト比を高く設定
するすることにより熱伸縮性（線膨張率）の低減効果を
高めている。このアスペクト比が５０未満では、充填さ
れる繊維量に対して熱伸縮性を低減させる効果が少な
い。より好ましいアスペクト比は７０以上である。この
アスペクト比には、上限はないが通常５００の範囲内で
ある。

【００３５】短繊維７ｂとして用いられる繊維は、特に
限定されない。通常熱可塑性樹脂の補強に用いられる強
化短繊維が適宜必要に応じて選択される。それらは、例
えば、炭素繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、無機ウイ
スカー等の無機繊維、アラミド繊維等の有機繊維であ
る。これらの短繊維７ｂは、線膨張率がマトリクスとな
る熱可塑性樹脂７ａよりも小さいので、補強効果と共に
一般に補強体の線膨張率を低減させる。これらの短繊維
は単独で用いても、混合して用いてもよい。また、接着
性を改良するなど任意の化学処理（フィニッシング）が
施されていてもよい。

【００３６】短繊維７ｂの径は、３〜３０μｍの範囲に
あることが適正である。３μｍよりも細いと溶融混練中
等に短繊維が折れて短くなり、充分な繊維長を得ること
が困難となる。一方、３０μｍを越えると繊維としての
補強効果が充分に発揮されない。従って、この範囲にあ
れば効率的に雨樋の熱伸縮性を低減させることができ
る。

【００３７】この短繊維７ｂの繊維長はとくには限定さ
れずに、アスペクト比を考慮して適宜選択すればよい。
例えば、繊維長が短すぎると補強効果が小さく、また長
すぎると強化層全体に均一に分散させるのが困難とな
る。

【００３８】短繊維７ｂの充填量は、熱可塑性樹脂７ａ
の総量の２〜３０容量％が望ましい。２容量％未満では
雨樋としての熱伸縮性を低減させる効果が少ない。また
３０容量％程度の量を越えて充填すると熱可塑性樹脂７
ａ中に分散させることが困難となる場合がある。

【００３９】この短繊維７ｂは樋の長手方向に配向性が
高められている。樋の長手方向に対する短繊維７ｂの長
手方向のなす角度を配向角とすると、その角度が４５°
未満では長手方向に配列されているといえるが、この発
明の繊維複合雨樋５では、その割合が７５重量％以上を
占めている。この割合の好ましい範囲は、８０重量％以
上であり、この割合の上限はとくにはないが、通常９５
％重量以下である。

【００４０】また、このときの繊維の平均の配向角度は
とくには限定されないが、好ましくは２５°以下であ
り、より好ましくは２０°以下である。この平均配向角
度の下限はないが、通常５°以上となる。

【００４１】熱可塑性樹脂７ａとしては通常の押出し成
形に用いられる熱可塑性合成樹脂から必要に応じて適宜
選択される。それらは、たとえば、塩化ビニル樹脂、ポ
リエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ＡＢ
Ｓ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＸＳ樹脂などの共重合樹脂、ポ
リカーボネートやポリアミド等のエンジニアリングプラ
スチック、などである。これらは、単独重合体または共
重合体であり、単独で用いても混合（ブレンド）して用
いてもよい。また、種々の変性が付与されていてもよ
い。用いられる分子量は、雨樋５の要求性能、成形性を
考慮して適宜選択される。

【００４２】これらの熱可塑性樹脂７ａは、通常成形材
料として用いられるように、酸化防止剤、耐衝撃向上
剤、安定剤、顔料、染料などの着色剤、その他のフィラ
ー（充填材）がこの発明の効果を損なわない範囲で適宜
に選択され、添加されて成形用樹脂として利用される。
たとえば、短繊維７ｂとの接着性を向上させるために
は、接着性樹脂やプライマーなどが添加される。耐候性
を向上させるには、紫外線吸収剤が添加される。耐衝撃
性を向上させるには衝撃向上剤が添加される。

【００４３】つぎに、この実施の形態１の繊維複合雨樋
５を製造する方法と装置について説明する。

【００４４】図２は、この発明の繊維複合雨樋を製造す
るための成形装置１１の一例を説明する工程図である。
この成形装置１１は概略押出し機１２、押し出し金型
（ダイ）１３、冷却サイジング装置１４、引き取り装置
１５、切断装置１６、搬送台１７が一列に配列されてい
る。押出し機１２は、樹脂７ａを供給するホッパー１２
ａと、内部に一軸又は多軸のスクリュウを備え外部がヒ
ーターで覆われることにより樹脂を溶融混練するバレル
部１２ｂと、金型１３への接続部に配置されて短繊維を
流れ方向に配向させる整流ブレーカ（図示を省略する）
とを備えている。このバレル１２ｂの途中には、強化繊
維供給装置１８が接続されている。

【００４５】熱可塑性樹脂７ａが必要な添加剤とともに
ホッパー１２ａへ供給される。その樹脂７ａはバレル１
２ｂ内で溶融混練される。一方、繊維供給装置１８へは
短繊維７ｂが供給される。熱可塑性樹脂７ａはバレル１
２ｂの途中から短繊維７ｂを受け入れて溶融混練され
る。これにより短繊維７ｂが均一に分散された溶融樹脂
（強化溶融相）が整流ブレーカにより繊維軸を配向させ
て金型１３に送り込まれる。

【００４６】この金型１３の詳細は、図３に示すよう
に、連続された材料流路（ダイアプローチ）１３１を有
する１３ａ〜１３ｇまでの７ブロックの分割要素から構
成されている。ブロック１３ａは流路１３１の入口１３
２にてバレル１１ｂに接続され溶融樹脂（強化溶融相）
を受け入れている。ブロック１３ｂでは流路１３１が狭
められることにより水平方向に対称に立ち上がった流路
１３１ａ，１３１ａが形成されている。

【００４７】この立ち上がり流路１３１ａ，１３１ａは
それぞれ繊維複合雨樋５の立ち上がり壁６ｂ，６ｂを形
成する。また、この流路１３１ａ，１３１ａは底部（不
図示）において接続されて繊維複合雨樋５の底壁６ａを
形成する。また、この流路１３１ａ，１３１ａのそれぞ
れの上端（不図示）は耳縁６ｃ，６ｃを形成する。

【００４８】ブロック１３ｄ，１３ｆでは、流路１３１
ａの断面積を徐々に減少させるために傾斜が設けられて
ダイアプローチが形成されている。ブロック１３ｇに
は、ダイの出口開口部（ダイリップ）１３３に平行な流
線を形成するダイランド１３４が設けられている。

【００４９】ブロック１３ｄとブロック１３ｆとの間に
短繊維７ｂを配向させる整流部１３５を備えたブロック
１３ｅが設けられている。このブロック１３ｅの流路１
３１ａの入口と流路１３１ａの出口との断面形状は同一
である。したがって、ブロック１３ｅがない状態で、ブ
ロック１３ｄとブロック１３ｆとは接続可能である。整
流部１３５は、流路１３１のクリアランス方向の相対向
する面に、平行面１３５ａ，１３５ａが形成されてお
り、この平行面１３５ａ，１３５ａには流速を変化させ
る突起１３５ｂが形成されている。この突起１３５ｂ
は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、平行面１３５ａ
の幅方向（矢印ａ方向）全面に配列されている。この突
起１３５ｂは、材料が流路に停滞しないように、設計さ
れている。また、この突起１３５ｂの上下の平行面１３
５ａ，１３５ａ間の相互配列はとくには限定されない
が、この例では、対向する平行面１３５ａの突起を想像
線で示すように、例えば互いに千鳥に配列されている。

【００５０】このような構成の整流部１３５では、強化
溶融相の流れ方向に直交する方向、すなわち、金型１３
の厚み方向（クリアランス方向）及び幅方向（矢印ａ方
向）に流路１３５ａに沿った樹脂（強化溶融相）の流速
分布が発生する。これにより、例えば、強化溶融相の幅
方向または厚み方向に配向されて流れている短繊維は、
その長手方向に異なった流速を受けることになる。速い
流速を受けた部分は速く流れ、遅い流速を受けた部分は
遅く流れることによりその短繊維は流れの方向に配向さ
れる。一方、樹脂の流れ方向に配向されている短繊維は
この影響を受けないので、流れ方向に配向されたまま
で、流路１３５ａを流れる。このようにして、短繊維７
ｂが強化溶融相の流れ方向に並べられる。

【００５１】この突起１３５ｂの横方向及び縦方向の断
面は略円弧形状が好ましい。またその突起１３５ｂの高
さｈとクリアランスｌとの比（ｈ／ｌ）は１／３〜２／
３であることが好ましい。この比（ｈ／ｌ）が１／３未
満であると、短繊維７ｂの配向を揃える効果が低く、２
／３を越えると樹脂（強化溶融相）の流動性が悪くな
り、成形時の樹脂背圧が高くなる。

【００５２】また、突起幅ｗとクリアランスｌとの比
（ｗ／ｌ）は、１／１〜５／１であることが好ましい。
この比（ｗ／ｌ）が１／１未満であると短繊維７ｂの配
向を揃える効果が低く、また５／１を越えると樹脂（強
化溶融相）の流動性が悪くなり樹脂背圧が高くなる。

【００５３】突起の設置間隔ｄと突起幅ｗとの比（ｄ／
ｗ）は１／３〜５／１の範囲にあるのがよい。１／３未
満であると、樹脂（強化溶融相）９の流動性が悪くなる
ため、樹脂背圧が高くなり、５／１を越えると短繊維７
ｂの配向を揃える効果が低い。この突起１３５ｂは平
行面１３５ａの幅方向に対して全面に設けられるが、異
形断面のコーナー部近傍など、特に繊維の配向が乱れ易
い部分にのみ設置してもよい。以上の説明では、従来の
金型にブロック１３ｅを設けて金型１３を製作している
が、これに限定されない。たとえば、流路が漸減される
ダイアプローチそのものに突起１３５を設けることによ
り整流部とすることもできる。また、この突起１３５ｂ
の長さは平行面１３５ａ内に収まることが好ましいが、
平行面１３５ａを越えて隣接されるブロック１３ｄに跨
って形成されていてもよい。

【００５４】押出し機１１から送り込まれた強化溶融相
は、金型１３のブロック１３ａ〜ブロック１３ｇで雨樋
形状に形つけられる。この過程において、強化溶融相９
は、ブロック１３ｅの整流部１３５において短繊維７ｂ
が配向される。この配向された状態を保ちつつダイラン
ド１３４を経て金型１３のリップ１３３から雨樋形状に
形状が整えられて送り出される。ついで、冷却サイジン
グ装置１４において冷却されつつ引き取り装置１５によ
り引き取られて雨樋形状に正確に寸法が規制される。切
断装置１６により一定長さに切断されて搬送装置１７に
より図１に示す繊維複合雨樋５が排出される。

【００５５】実施例１熱可塑性樹脂７ａとして塩化ビニル（徳山積水製ＴＳ８
００Ｅ）に安定剤などを添加して用い、短繊維７ｂとし
てガラス繊維チョップ（日東紡製ＣＳＰＥ９４６：平均
繊維直径２３μｍ、平均繊維長４ｍｍ）を用い、図２に
示す成形装置１１を使用して繊維複合雨樋５を製作し
た。このときの引き落し比は３％であり、繊維量は体積
比で１０％になるように調整した。得られた成形品の厚
みは１．８ｍｍであった。

【００５６】実施例２熱可塑性樹脂７ａとして塩化ビニル樹脂に代えてＡＢＳ
樹脂（住友化学製クララスチックＳＲ）を用いた以外は
実施例１と同様にして繊維複合雨樋５を製作した。

【００５７】実施例３熱可塑性樹脂７ａとして塩化ビニル樹脂に代えてポリプ
ロピレン樹脂（三菱化学製三菱ポリプロＥＡ９）を用い
た以外は実施例１と同様にして繊維複合雨樋５を製作し
た。

【００５８】実施例４短繊維７ｂとしてガラス繊維チョップに代えて炭素繊維
チョップ（東邦レーヨン製ベスファイトＨＴＡ−Ｃ６−
ＳＲ：平均繊維直径７μｍ、平均繊維長６ｍｍ）を用い
た以外は実施例１と同様にして繊維複合雨樋５を製作し
た。

【００５９】実施例５熱可塑性樹脂７ａとして塩化ビニル樹脂に代えてＡＢＳ
樹脂（住友化学製クララスチックＳＲ）を用いた以外は
実施例４と同様にして繊維複合雨樋５を製作した。

【００６０】実施例６熱可塑性樹脂７ａとして塩化ビニル樹脂に代えてポリプ
ロピレン樹脂（三菱化学製三菱ポリプロＥＡ９）を用い
た以外は実施例４と同様にして繊維複合雨樋５を製作し
た。

【００６１】比較例１〜６図２に示す金型１３の整流部（ブロック１３ｅ）のない
金型を用いた以外は実施例１〜６と同様にしてそれぞれ
比較例１〜６の繊維複合雨樋５を製作した。

【００６２】実施例１〜６、比較例１〜６により得られ
た繊維複合雨樋５から、底部壁６ａの一部を切り出し試
料片として、その試料片の雨樋の長手方向の線膨張率、
樋の長手方向と短繊維の長手方向とのなす角度（配向角
度）の平均値（平均配向角度）、配向角度が４５°以下
の繊維比率（重量％）、繊維の長さと直径の比で定義さ
れるアスペクト比を求めて結果を表１にまとめた。

【００６３】なお、線膨張率はＴＭＡを用いて測定し
た。また、平均配向角度、繊維比率は、試料片の断面に
現れた繊維の扁平率を画像処理装置を用いて測定し、配
向角度を求め、計算により算出した。

【００６４】アスペクト比は試料片を４５０°Ｃに設定
したマッフル炉中で焼却し、光学顕微鏡による画像を画
像処理することにより平均繊維長を求め、配合された繊
維の平均繊維径で除すことにより算出した。

【００６５】

【表１】実施例と比較例との対比で明らかなとおり、実施例１〜
６の繊維複合雨樋５では整流部により短繊維の雨樋の長
手方向の配向傾向が高まる。また、雨樋の長手方向の線
膨張率も低減される。この傾向は樹脂を代えても、また
短繊維の種類を代えても認められる。

【００６６】

【発明の実施の形態２】以下、本発明の具体的な実施の
形態２について、図面を参照しつつ説明する。なお、実
施の形態１と同一乃至均等な部分については、同一符号
を付して説明し詳細な説明を省略する。

【００６７】図５は、この実施の形態２の繊維複合雨樋
を説明する図である。図中符号８は繊維複合雨樋であ
る。底壁６ａ、立ち上がり壁６ｂ、耳縁６ｃの外側には
表面被覆層７ｃが施されている。

【００６８】この表面被覆層７ｃを構成する樹脂は、た
とえば、耐候性樹脂、着色樹脂、接着性樹脂などのその
目的に則した熱可塑性樹脂である。このような表面被覆
層７ｃを設けることにより機能が一層向上する。この表
面被覆層７ｃには短繊維７ｂは通常混入されていない
が、混入されていてもよい。

【００６９】つぎに、この実施の形態２の繊維複合雨樋
８を製造する方法と装置について説明する。

【００７０】図６は、この発明の繊維複合雨樋８を製造
するための成形装置２１の一例を説明する工程図であ
る。この成形装置２１は、押し出し金型１３に代えてク
ロスヘッドダイ（マルチマニーホールドダイ）からなる
押し出し金型２３が用いられ、アクリル押出し用のサブ
押出し機２２が押し出し金型２３にクロスに接続されて
いることを除いては実施の形態１で用いた成形装置１１
と概略同一である。

【００７１】サブ押出し機２２は表面被覆用の樹脂を受
け入れるホッパー２２ａと、内部にスクリュウを備え外
部がヒーターで覆われることにより樹脂を溶融混練する
バレル部２２ｂとを備えている。また、金型２３は押出
し機１３とメインの流路が接続されると共に、クロスに
サブ押出し機２２と接続されている。金型２３は、金型
１３と同様な整流部を有している。その整流部の下流に
は、表面被覆層７ｃを形成する樹脂を合流させる流路
が、クロスに形成されている。

【００７２】ホッパー２２ａへは表面被覆層７ｃを形成
する樹脂７ｃが必要な添加剤とともに供給され、溶融混
練されて表面溶融相が形成される。

【００７３】押出し機１２から送り込まれた強化溶融相
は、金型２３で雨樋形状に形つけられる。この過程にお
いて、整流部において短繊維７ｂが配向される。整流部
を通過後、押出し機２２から送り込まれた表面溶融相が
強化溶融相の外面に合流される。ついで、金型２３から
雨樋形状に形が整えられて送り出される。

【００７４】その他は実施の形態１と同様にして繊維複
合雨樋８が搬送装置１７から排出される。

【００７５】実施例７熱可塑性樹脂７ａとして塩化ビニル（徳山積水製ＴＳ８
００Ｅ）に安定剤などを添加して用い、短繊維７ｂとし
てガラス繊維チョップ（日東紡製ＣＳＰＥ９４６）を用
い、表面被覆層７ｃ用の樹脂としてアクリル樹脂（三菱
レイヨン製アクリルペットＶＨ）を用い、図６に示す成
形装置２１を使用して繊維複合雨樋８を製作した。繊維
量は体積比で１０％になるように調整した。得られたア
クリル被覆層（表面被覆層）の厚みは０．２ｍｍで成形
品の総厚みは２ｍｍであった。

【００７６】実施例８熱可塑性樹脂７ａとして塩化ビニル樹脂に代えてＡＢＳ
樹脂（住友化学製クララスチックＳＲ）を用いた以外は
実施例７と同様にして繊維複合雨樋８を製作した。

【００７７】実施例９短繊維７ｂとしてガラス繊維チョップに代えて炭素繊維
チョップ（東邦レーヨン製ベスファイトＨＴＡ−Ｃ６−
ＳＲ）を用いた以外は実施例７と同様にして繊維複合雨
樋８を製作した。

【００７８】実施例１０短繊維７ｂとしてガラス繊維チョップに代えて炭素繊維
チョップ（東邦レーヨン製ベスファイトＨＴＡ−Ｃ６−
ＳＲ）を用いた以外は実施例８と同様にして繊維複合雨
樋８を製作した。

【００７９】実施の形態１と同様にして、底部壁６ａの
一部を切り出し試料片として、試料片の雨樋の長手方向
の線膨張率、繊維の長手方向に対する平均配向角度、配
向角度が４５°以下の繊維比率、アスペクト比を求めて
結果を表２にまとめた。

【００８０】

【表２】表２と表１の比較例１，２，４，５との対比から明らか
なとおり、表面被覆層７ｃを有する実施例７〜１０の繊
維複合雨樋８では、雨樋の長手方向への短繊維の配向傾
向が高められている。また、雨樋の長手方向の線膨張率
も低減されている。

【００８１】これらの例から、実施の形態１の繊維複合
雨樋５に所望の表面被覆層を付与することにより、実施
の形態１の効果を備えたまま、表面被覆層７ｃに基づく
付加価値の高められた繊維複合雨樋８が得られることが
明かとなる。

【００８２】

【発明の実施の形態３】以下、本発明の具体的な実施の
形態３について、図面を参照しつつ説明する。なお、実
施の形態１、実施の形態２と同一乃至均等な部分につい
ては、同一符号を付して説明し詳細な説明を省略する。

【００８３】図７は、この実施の形態３の繊維複合雨樋
を説明する図である。図中符号９は繊維複合雨樋であり
熱可塑性樹脂を押出し成形により形成されている。底壁
６ａ、立ち上がり壁６ｂ、耳縁６ｃの外側には接着層７
ｄを介して表面被覆層７ｃが施されている。

【００８４】この接着層７ｄを構成する樹脂は、表面被
覆層７ｃと壁部本体を構成する樹脂７ａとの接着性や接
合性を向上させる樹脂であり、樹脂７ａと表面被覆層７
ｃを構成する樹脂との組合せにより適宜選択される。こ
の例では、酸変性ポリオレフィン樹脂が選択されてい
る。この例のように、例えば、樹脂７ａを変性した樹脂
であったり、またその樹脂７ａと組成を共通にする共重
合体などが好んで用いられる。このような接着層７ｄを
設けることにより表面被覆層７ｃの付与が容易となる。
この接着層７ｄには短繊維７ｂは混入されていても、ま
たいなくてもよい。

【００８５】つぎに、この実施の形態３の繊維複合雨樋
９を製造する方法と装置について説明する。

【００８６】図８は、この発明の繊維複合雨樋９を製造
するための成形装置３１の一例を説明する工程図であ
る。この成形装置３１は、押し出し金型２３に代えてク
ロスヘッドダイからなる押し出し金型３３が用いられ、
接着剤押出し用のサブ押出し機３２を備えている。金型
３３は押出し機１３とメインの流路が接続されると共
に、クロスにサブ押出し機３２、サブ押出し機２２が順
次接続されている。

【００８７】サブ押出し機３２は接着剤用の樹脂を受け
入れるホッパー３２ａと、樹脂を溶融混練するバレル部
３２ｂとを備えている。また、金型３３では、金型２３
と同様な整流部を有し、その整流部の下流にクロスに接
着層７ｄ、表面被覆層７ｃを形成する樹脂を合流させる
流路が形成されている。その他の構成は実施の形態２で
用いた成形装置２１と概略同一である。

【００８８】ホッパー３２ａへは接着層７ｄを形成する
樹脂が必要な添加剤とともに供給され、溶融混練されて
接着溶融相が形成される。

【００８９】押出し機１１から送り込まれた強化溶融相
は、金型３３で雨樋形状に形つけられる。この過程にお
いて、整流部において短繊維７ｂが配向される。整流部
を通過後、サブ押出し機３２から送り込まれた接着溶融
相が強化溶融相の外面に合流される。ついで、その外面
に押出し機２２から送り込まれた表面溶融相が積層され
る。金型３３のリップから雨樋形状に形が整えられて送
り出される。

【００９０】その他は実施の形態２と同様にして繊維複
合雨樋９が搬送装置１７から排出される。

【００９１】実施例１１熱可塑性樹脂７ａとしてポリプロピレン樹脂（三菱化学
製三菱ポリプロＥＡ９）を用い、短繊維７ｂとしてガラ
ス繊維チョップ（日東紡製ＣＳＰＥ９４６）を用い、表
面被覆層７ｃ用の樹脂としてアクリル樹脂（三菱レイヨ
ン製アクリルペットＶＨ）を用い、接着剤用の樹脂とし
て酸変性オレフィン樹脂（三井石油製アドマーＱＢ５５
０）を用い、図８に示す成形装置３１を使用して繊維複
合雨樋９を製作した。繊維量は体積比で１０％になるよ
うに調整した。得られた接着層７ｄの厚みは０．１ｍ
ｍ、アクリル被覆層（表面被覆層）７ｃの厚みは０．２
ｍｍで成形品の総厚みは２ｍｍであった。

【００９２】実施例１２短繊維７ｂとしてガラス繊維チョップに代えて炭素繊維
チョップ（東邦レーヨン製ベスファイトＨＴＡ−Ｃ６−
ＳＲ）を用いた以外は実施例１１と同様にして繊維複合
雨樋８を製作した。

【００９３】実施の形態１と同様にして、雨樋の長手方
向の線膨張率、繊維の長手方向に対する平均配向角度、
配向角度が４５°以下の繊維比率、アスペクト比を求め
て結果を併せて表２にまとめた。

【００９４】表２と表１の比較例３，６との対比から明
らかなとおり、実施例１１，１２の繊維複合雨樋９では
短繊維の雨樋の長手方向の配向傾向が高まる。また、雨
樋の長手方向の線膨張率も低減される。

【００９５】ポリプロピレンなどのポリオレフィン系の
樹脂は接着性が低いので、表面被覆層を直接付与するこ
とは困難な場合があるが、これらの例から明らかなよう
に、実施の形態１の繊維複合雨樋５に接着層７ｄを介し
て所望の表面被覆層を付与することにより、実施の形態
１の効果を備えたまま、表面被覆層７ｃに基づく付加価
値の高められた繊維複合雨樋８が得られることができ
る。

【００９６】また、この繊維複合雨樋９では接着層７ｄ
を介して溶融押出しされているので、表層が一体化され
て剥離することがない。

【００９７】以上、この発明の実施の形態を詳述してき
たが、具体的な構成はこの実施の形態に限らず、この発
明の要旨を逸脱しない範囲の変更等があってもこの発明
に含まれる。

【００９８】例えば、実施の形態では、短繊維を変性オ
レフィン中に分散させるのに、予め変性ポリオレフィン
樹脂を押出し機などで溶融混練しつつ、短繊維をバレル
途中で投入していたが、短繊維と変性オレフィン粉末を
ドライブレンドした後、二軸押出し機などで溶融・混練
して押し出し金型に連結してもよい。また予め短繊維を
分散した状態でペレット化された樹脂をホッパー１２ａ
に投入することもできる。

【００９９】また、繊維複合雨樋８，９はクロスヘッド
ダイを用いて製造されているが、表面被覆層７ｃ、接着
層７ｄには、短繊維を通常含まず、配向の必要がないの
で、マルチスロットダイにより被覆層７ｃ、接着層７ｄ
を付与することもできる。また、得られた維複合雨樋
は、必要に応じて外表面に塗装したり、別の部品を製造
後に付与することができる。

【０１００】

【発明の効果】以上説明してきたことから、請求項１、
請求項２の発明によれば、アスペクト比の大きな短繊維
により長手方向の配向が高められている。このため、雨
樋の長手方向の熱伸縮量が低減され、温度変化による変
形が小さく、樋の破損が生じにくい。また、金属材料を
必須としないので、腐食や剥離の問題も生じない。

【０１０１】請求項３の発明では、補強効果を維持しつ
つ効率的に繊維複合雨樋の長手方向の線膨張率が低減さ
れる。

【０１０２】請求項４の発明では、短繊維として広い範
囲の短繊維を用いることができる。従って、例えば、補
強効果のある廉価な強化短繊維を選択して雨樋を製造で
きる。

【０１０３】請求項５の発明では、短繊維の好ましい充
填量が選択され、この範囲では熱伸縮性の低減効果効果
が大きく、従って温度による変形も少ない。

【０１０４】請求項６の発明では、熱可塑性樹脂として
広い範囲の樹脂を用いることができる。従って、例え
ば、強度のある廉価な樹脂を選択して雨樋を製造でき
る。

【０１０５】請求項７の発明では、表面に所望の被覆層
が付与され、付加価値が高まる。

【０１０６】請求項８の発明では、接着層を付与するこ
とにより表面被覆層が剥離しない。

【０１０７】請求項９の発明によれば、溶融押出し成形
法により一工程で繊維複合雨樋が製造できる。したがっ
て、製造工数が少なく、コストの低減が図れる。

【０１０８】請求項１０の発明では、繊維の破断が極力
抑えられて高いアスペクト比を保持する繊維複合雨樋が
製造できる。

【０１０９】請求項１１の発明によれば、短繊維の配向
を高めるための金型が提供される。

【０１１０】請求項１２の発明によれば、整流部の不要
な場合、溶融押し出し金型から整流部を外すことが可能
となる。

【０１１１】請求項１３の発明では、特定条件を満足さ
せる円弧状の突起により、短繊維の配向が揃えられる、
という実用上有益な効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の繊維複合雨樋５を説明
する斜視断面図である。

【図２】図１の繊維複合雨樋５を製造するための成形装
置１１を説明するための側面工程図である。

【図３】図２の金型１３の詳細を説明する一部切欠平面
模式図である。

【図４】図３の整流部１３５の突起１３５ｂの配列状況
を説明するための図であり、図４（ａ）は、図３のＡ−
Ａ線で切断した部分側面図、図４（ｂ）は、図３のＢ−
Ｂ線で切断した部分側面図である。

【図５】本発明の実施の形態２の繊維複合雨樋８を説明
する斜視断面図である。

【図６】図５の繊維複合雨樋８を製造するための成形装
置２１を説明するための平面工程図である。

【図７】本発明の実施の形態３の繊維複合雨樋９を説明
する部分断面図である。

【図８】図７の繊維複合雨樋９を製造するための成形装
置３１を説明するための平面工程図である。

【図９】従来の雨樋１を説明する一部切欠斜視図であ
る。

【図１０】図９の雨樋１の断面図である。

【符号の説明】

５，８，９繊維複合雨樋７ａ熱可塑性樹脂７ｂ短繊維１１押出し機１３金型１４冷却サイジング装置１５引き取り装置１６切断装置１８繊維供給装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ２９Ｌ 31:10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】雨樋形状に成形された成形体であって、その壁部が熱可塑性樹脂と、該熱可塑性樹脂よりも線膨
張率が小さく、かつ、長さ／直径で定義されるアスペク
ト比が５０以上の短繊維とから構成され、該短繊維の７５重量％以上が、樋の長手方向と短繊維の
長手方向とのなす角度を４５度以下にして前記熱可塑性
樹脂中に分散されて形成されたことを特徴とする繊維複
合雨樋。
【請求項２】雨樋形状に成形された成形体であって、
その壁部が熱可塑性樹脂と、該熱可塑性樹脂よりも線膨
張率が小さく、かつ、長さ／直径で定義されるアスペク
ト比が５０以上の短繊維とから構成され、該短繊維は、樋の長手方向と短繊維の長手方向とのなす
角度の平均角度を２５度以下にして分散されて形成され
たことを特徴とする繊維複合雨樋。
【請求項３】前記短繊維の平均直径は、３〜３０μｍ
の範囲にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に
記載の繊維複合雨樋。
【請求項４】前記短繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、
アルミナ繊維、無機ウイスカーなどの無機繊維、アラミ
ド繊維などの有機繊維から選択される少なくとも１種以
上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載
の繊維複合雨樋。
【請求項５】前記短繊維の充填量は、熱可塑性樹脂の
総量の２〜３０容量％の範囲にあることを特徴とする請
求項４に記載の繊維複合雨樋。
【請求項６】前記熱可塑性樹脂は、塩化ビニル樹脂、
ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、
ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＸＳ樹脂などの共重合樹
脂、ポリカーボネートやポリアミドなどのエンジニアリ
ングプラスチックから選択される少なくとも１種である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の繊維複
合雨樋。
【請求項７】前記壁部は、表面に被覆層を有すること
を特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の繊
維複合雨樋。
【請求項８】前記被覆層は接着層を介して形成されて
いることを特徴とする請求項７に記載の繊維複合雨樋。
【請求項９】熱可塑性樹脂と、該熱可塑性樹脂よりも
線膨張率が小さい短繊維とを押出し機に供給し、該押出
し機のバレル内で溶融混練して熱可塑性樹脂中に短繊維
が分散された強化溶融相を形成し、該強化溶融相を押し
出し金型の出口から雨樋の長さ方向に溶融押出し成形し
て繊維複合雨樋を製造する方法において、前記金型出口の手前の流路において、前記強化溶融相を
形成する短繊維の配列方向を整える整流部を通過させた
後、押し出し金型出口から雨樋の長さ方向に溶融押出し
成形することを特徴とする繊維複合雨樋の製造方法。
【請求項１０】前記短繊維は、前記押出し機のバレル
途中から供給されることを特徴とする請求項９に記載の
繊維複合雨樋の製造方法。
【請求項１１】金型入口から金型出口までの流路にク
リアランスが漸減されるダイアプローチ部と、該ダイア
プローチ部につづきクリアランスが一定のダイランド部
とを備え、前記ダイアプローチ部から前記ダイランド部
に向けて熱可塑性樹脂中に短繊維が分散された強化溶融
相が流れるとともに、前記ダイランド部につづく金型出
口から前記強化溶融相が送り出されて所定形状の押出し
成形品が得られる溶融押し出し金型において、前記ダイランドの上流に、前記強化溶融相の流れと直交
する方向の流速分布を変化させることにより、前記短繊
維を前記強化溶融相の流れ方向に配向させる整流部を設
けたことを特徴とする溶融押し出し用金型。
【請求項１２】前記整流部は、流路のクリアランス方
向に相対向する平行面として形成され、かつ、前記整流
部入口の流路の断面形状と該整流部の出口の流路の断面
形状とが等しいことを特徴とする請求項１１に記載の溶
融押し出し金型。
【請求項１３】前記整流部は、前記平行面に突起が突
設され、該突起は前記平行面に対して垂直な断面が略円
弧状であり、かつ、該突起間又は該突起と前記平行面と
の相対関係が、前記平行面のクリアランス方向の間隔を
ｌ、前記突起の高さをｈ、前記突起の幅をｗ、前記突起
の幅方向の間隔をｄとした場合、１／３＜ｈ／ｌ＜２／３１／１＜ｗ／ｌ＜５／１１／３＜ｄ／ｗ＜５／１の関係を満足させることを特徴とする請求項１２に記載
の溶融押し出し金型。