JPH1067052A - 繊維強化熱可塑性樹脂発泡体の連続製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 建材分野で充分に利用可能な、軽量で比強
度、比剛性が高く、断面異形形状を有する繊維強化熱可
塑性樹脂発泡体を、連続的に製造する。引抜金型の複雑
な断面形状の部分のみを変更することによって、様々な
形状の繊維強化樹脂発泡体を得ることができる方法を提
供する。 【解決手段】 繊維強化熱可塑性樹脂シートA を、単純
な断面形状を有する中空状体15に賦形し、該中空状体15
の内部に、発泡倍率が２〜３０倍の熱可塑性樹脂発泡体
B を供給し、中空状体15およびこれの内側の発泡体B
を、共に熱可塑性樹脂の軟化温度以上に加熱し、かつ単
純な断面形状から、より複雑な所望断面形状へと、その
断面積を縮小しながら変化する引抜金型6 に導入し、該
金型6 内部において中空状体15および発泡体B の断面形
状を変化させて、中空状体15および発泡体B を所望の断
面形状に賦形しかつ一体化して、引抜成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂発泡
体で構成される芯材層と、繊維強化熱可塑性樹脂シート
で構成される表皮層とからなる繊維強化熱可塑性樹脂発
泡体の連続製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、横断面異形形状を有する繊維強化
樹脂発泡体は、内外装用建材その他の分野で広く用いら
れている。

【０００３】このような断面異形形状を有する長尺の樹
脂発泡体を連続的に製造する方法として、例えば特公昭
４７−１１９０７号公報には、発泡性樹脂組成物をダイ
スを通じてパイプ状あるいは空洞成形体に押出成形する
と同時に発泡させ、その後、樹脂がまだ可塑状態にある
うちに、真空サイジング金型を通過させることによっ
て、押出成形した形状と異なる形状へと変形せしめ、こ
の真空サイジング金型を交換することにより様々な異形
形状の発泡体を成形する方法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の断面異形形状の発泡体の製造方法によれば、所望の
断面形状および表面平滑性を付与するためには、被成形
材料をサイジング金型の内面に密着させる必要があり、
その際、サイジング金型の接触面と被成形材料との間に
大きな摩擦抵抗が生じ、従って繊維強化樹脂発泡体に
は、それに見合う抗張力が必要となる。

【０００５】そのため、従来は、押出された樹脂発泡体
をサイジング金型にて急冷し、抗張力を付与していた
が、これには、成形条件およびサイジング金型の断面形
状等について、総合的にバランスをとりながら成形する
必要があり、単純な形状であればこのようなバランスを
取りながら行なう成形作業も可能であるが、部分的に肉
厚の異なる断面異形形状を有する樹脂発泡体など、上記
摩擦抵抗が部分的に異なる、より複雑な断面形状の樹脂
発泡体を製造する場合には、単にサイジング金型のみを
変更するだけでは、複雑な断面形状を有する樹脂発泡体
を製造することは極めて困難であるという問題があっ
た。

【０００６】また、従来法によれば、高い発泡倍率の発
泡体を製造しようとする場合、該発泡体を急速に冷却固
化したとしても充分な抗張力が得らず、このため、樹脂
発泡体が長手方向に延伸されたり、あるいは成形途上に
おいて破断してしまうなどの不具合が生じ、高い発泡倍
率の発泡体を得ることが困難であるという問題があっ
た。

【０００７】本発明は、上記の実情に鑑みてなされたも
ので、高い発泡倍率の繊維強化樹脂発泡体でも容易に製
造することができ、しかも繊維強化樹脂発泡体に高い強
度を付与することができ、もって建材分野で充分に利用
可能な、軽量で比強度、比剛性が高く、所望の異形断面
形状を有する繊維強化熱可塑性樹脂発泡体を連続的に製
造することができ、また引抜金型のみを変更することに
よって、様々な形状の繊維強化樹脂発泡体を得ることが
できる方法を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の繊維強化熱可塑性樹脂発泡体の連続製造方
法は、長手方向に引き揃えられた多数の連続モノフィラ
メントよりなる繊維および熱可塑性樹脂が一体化された
１枚または積層された複数枚の繊維強化熱可塑性樹脂シ
ートを、単純な断面形状を有する１つの中空状体へと連
続的に賦形し、該中空状体の内部に、発泡倍率が２〜３
０倍の熱可塑性樹脂発泡体を供給し、該中空状体および
これの内側の発泡体を、共に熱可塑性樹脂の軟化温度以
上に加熱するとともに、単純な断面形状から、より複雑
な所望断面形状へと、その断面積を縮小しながら変化す
る引抜金型に導入し、該金型内部にて中空状体およびこ
れの内側に充填された状態の発泡体の断面形状を変化さ
せることにより、中空状体および発泡体を所望の断面形
状に賦形しかつ一体化して、引抜成形することを特徴す
るものである。

【０００９】なお、「引抜成形法」は、通常、熱硬化性
樹脂を用いた成形方法を指すが、補強繊維を賦形金型に
導いて引き抜く点で共通するので、熱可塑性樹脂を用い
る本発明においても用いるものとする。

【００１０】上記において、まず繊維強化熱可塑性樹脂
シートについて説明する。

【００１１】熱可塑性樹脂の種類 本発明において、繊維強化熱可塑性樹脂シートに用いる
熱可塑性樹脂の種類は、特に限定されず、例えばポリ塩
化ビニル、塩素化ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネ
ート、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルホン、ポ
リエーテルスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリ
フッ化ビニリデン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
メチルメタアクリレートや熱可塑性エラストマー等が挙
げられる。

【００１２】また上記熱可塑性樹脂を主成分とする共重
合体やグラフト樹脂、例えばエチレン−塩化ビニル共重
合体、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、シラン変性ポ
リエチレン、アクリル酸変性ポリプロピレン等を使用す
ることもできる。

【００１３】上記熱可塑性樹脂は、単独で使用しても、
併用してすなわちポリマーアロイとして使用してもよ
く、また熱可塑性樹脂には、その他、熱安定剤、可塑
剤、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、補強短繊
維等の添加剤、充填材、加工助剤、改質剤等を添加して
もよい。

【００１４】繊維強化熱可塑性樹脂シート中の熱可塑
性樹脂の条件 本発明において、繊維強化熱可塑性樹脂シートに用いる
熱可塑性樹脂は、１×１０⁵ 〜１×１０⁷ ポイズの高い
溶融粘度を有するものであるのが、好ましい。このよう
な高粘度の熱可塑性樹脂を用いることにより、引抜金型
内部での断面変化の際にも繊維強化熱可塑性樹脂シート
の厚みムラを抑制することができ、成形性に優れた繊維
強化熱可塑性樹脂シートが得られるものである。

【００１５】ここで、熱可塑性樹脂の溶融粘度が１×１
０⁵ ポイズ未満では、発泡樹脂の圧力により、繊維強化
樹脂シートの厚みムラが生じ、また１×１０⁷ ポイズを
越えると、成形性が悪くなり、単純な断面形状を有する
成形体は成形可能であるが、複雑な断面形状を有する成
形体は、発泡樹脂の圧力では賦形することが難しくな
る。

【００１６】また、引抜金型において、繊維強化熱可塑
性樹脂シートが伸長される場合があり、このような場合
には、伸長性に富んだ熱可塑性樹脂を用いるのが好まし
く、伸長性を向上させるために、樹脂には架橋処理を施
してもよい。

【００１７】また場合によっては、繊維強化熱可塑性樹
脂シート中に、別途延伸性に富む熱可塑性樹脂のみの層
を設けてもよい。

【００１８】強化繊維の種類 本発明において、繊維強化熱可塑性樹脂シートに用いる
繊維としては、例えばガラス繊維、炭素繊維等の無機繊
維、シリコン繊維、ボロン繊維、ポリエステル繊維、ア
ラミド繊維、ビニロン等の有機合成繊維、鉄、チタン等
の金属繊維や、絹、綿、麻等の天然繊維等、補強繊維と
して使用可能なすべての繊維を挙げることができ、これ
らの繊維は、単一種類の繊維として、あるいは異なる２
種類以上の混合繊維として使用してもよい。

【００１９】繊維強化熱可塑性樹脂シートの耐衝撃性を
維持しつつ表面円滑性を損なわないようにするために、
上記繊維としては、直径１〜５０μｍ、特に３〜２５μ
ｍを有し、かつ長さ１０ｍｍ以上の長繊維もしくは連続
繊維を用いるのが好ましい。

【００２０】また、充分な補強効果を得るために、上記
繊維のフィラメント１本１本の間に熱可塑性樹脂を充分
に含浸させ、かつ保持させるようにするのが好ましく、
このような繊維と樹脂との接着性を高めるために、従来
よりガラス繊維に施される表面処理や、繊維と樹脂との
親和性を改善するための前処理を、繊維に施しても良
い。

【００２１】強化繊維の形態 繊維強化熱可塑性樹脂シート内部での繊維の形態として
は、連続繊維が長手方向に配された少なくとも１つの層
が存在しておれば、特に限定されず、例えば長繊維がラ
ンダム配向した状態、または長繊維が相互に絡み合った
マット状、連続繊維が集束されたストランド状、繊維を
２次元および３次元の形状に織ったクロス状、さらに連
続フィラメント１本１本が熱可塑性樹脂中に分散し、か
つシートの長手方向に引き揃えられた状態のものなどが
ある。

【００２２】また、繊維強化熱可塑性樹脂シートは、こ
れらの形態の繊維層を複数層積み重ねた積層体を含むも
のであってもよい。

【００２３】繊維強化熱可塑性樹脂シートの条件 上記各条件のほかに、外表層（表皮層）を形成する繊維
強化熱可塑性樹脂シートの条件として、厚みは０．１〜
５ｍｍであるのが好ましい。ここで、繊維強化熱可塑性
樹脂シートの厚みが０．１ｍｍ未満に薄いと、補強効果
がなく、また厚みが５ｍｍを越えて厚いと、賦形が困難
となるので、好ましくない。

【００２４】繊維強化熱可塑性樹脂シート中の繊維量は
５〜７０容量％であるのが好ましい。ここで、繊維強化
熱可塑性樹脂シート中の繊維量が５容量％未満に少ない
と、充分な補強効果がなく、成形安定性を得ることがで
きず、また７０容量％を越えて多いと、熱可塑性樹脂が
繊維中に含浸できず、融着が困難となり、返って補強効
果が低下するので、好ましくない。

【００２５】また、繊維強化熱可塑性樹脂シートは、成
形途上に発生する剪断抵抗のほとんど全てを担うことに
なるため、成形温度領域において、その長手方向への引
張り強度および引張り弾性率共に、上記剪断抵抗のレベ
ルに対応し得るように設計する必要がある。後述の実施
例においても記載したように、繊維補強層は、引張り強
度５０ＭＰａ以上および引張り弾性率５ＧＰａ以上のレ
ベルを有するものであるのが好ましく、繊維補強層がこ
のようなレベルであれば、成形途上において繊維強化熱
可塑性樹脂シートが長手方向に歪むことなく、また破断
することなく、安定した成形性を得ることができる。

【００２６】繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造方法 本発明で使用する繊維強化熱可塑性樹脂は、特に限定さ
れないが、例えば以下のようにして製造する。

【００２７】まず、一方向に引き揃えられて配された繊
維形態を有する繊維強化熱可塑性樹脂を製造する場合
は、流動槽の槽内に粉体状熱可塑性樹脂を入れ、槽底に
設けた多孔板から空気を噴出させることにより流動化状
態として、その中にガイドロールにより誘導された繊維
束を複数本通過させ、熱可塑性樹脂付着繊維束とし、そ
の後、加熱ロールを通過させることにより、繊維に熱可
塑性樹脂を溶融含浸させ、さらに冷却ロールを通過させ
て、所望の繊維強化熱可塑性樹脂を得る。

【００２８】また、繊維がランダムな状態で配された繊
維強化熱可塑性樹脂を製造する場合は、上記のようにし
て得られた熱可塑性樹脂付着繊維束を、ロータリーカッ
タで細断して、下部無端ベルト上へ落下させて集積し、
上下無端ベルトで挾みつつ加圧して、加熱炉内を通過さ
せ、細断された繊維に熱可塑性樹脂を溶融含浸させ、さ
らに冷却ロールを通過させて、所望の繊維強化熱可塑性
樹脂を得る。

【００２９】なお、溶融粘度が低い樹脂を使用する場合
には、熱可塑性樹脂を溶融状態で繊維基材中に直接浸透
させて繊維強化熱可塑性樹脂を得ることができる。この
際、複合化された後、熱可塑性樹脂が溶融時に自重によ
り流動しないものである必要がある。そのため、複合化
の後、架橋処理等により熱可塑性樹脂を高分子化し、あ
るいは変性することにより、溶融粘度を高くすることが
必要である。

【００３０】つぎに、熱可塑性樹脂発泡体について説明
する。

【００３１】熱可塑性樹脂発泡体に使用する熱可塑性
樹脂の条件 発泡体に使用する熱可塑性樹脂としては、発泡体として
連続的に成形できるものであれば、基本的にはいずれも
使用可能であるが、上記繊維強化熱可塑性樹脂シートに
用いる熱可塑性樹脂と熱融着性を有するものであるの
が、好ましい。

【００３２】しかしながら、接着剤層を介して互いに接
合可能であれば、繊維強化樹脂シート側の熱可塑性樹脂
に対して熱融着性の無い樹脂でも使用可能であり、成形
工程での加熱および冷却固化の後、繊維強化熱可塑性樹
脂シートと発泡体とが容易に剥離しないものとすること
ができれば、問題はない。

【００３３】また発泡体に使用する熱可塑性樹脂は、成
形温度領域において、繊維強化熱可塑性樹脂シートと共
に可塑化状態となり、繊維強化熱可塑性樹脂シート側の
熱可塑性樹脂よりも粘度が低くかつ流動しやすいもので
あるのが、好ましい。なお、製品用途にもよるが、熱可
塑性樹脂発泡体自体は、硬質あるいは軟質のいずれであ
っても構わない。

【００３４】熱可塑性樹脂発泡体の条件 発泡体を構成する熱可塑性樹脂発泡体の発泡倍率は、２
〜３０倍であるのが好ましく、さらに５〜１５倍である
のが好ましい。

【００３５】ここで、熱可塑性樹脂発泡体の発泡倍率が
２倍未満では、断面変化自体が難しくなり、また発泡倍
率が３０倍を越えると、成形時の加熱により発泡セルが
破泡してしまい、安定して形状付与できないので、好ま
しくない。

【００３６】また熱可塑性樹脂発泡体の厚みは、成形品
の最終形状にもよるが、５〜２０ｍｍ程度であるのが好
ましい。さらに好適には８〜１５ｍｍである。

【００３７】ここで、発泡体の厚みが５ｍｍ未満では、
複雑な断面形状を有する成形体を成形するのが困難とな
り、２０ｍｍを越えると、発泡体の内部まで均一に加熱
することが難しく、安定して成形できなくなるので、好
ましくない。

【００３８】熱可塑性樹脂発泡体の供給方法 熱可塑性樹脂発泡体の供給方法としては、特に限定され
ず、従来公知の方法が採られる。例えば、発泡体を予め
押出成形により断面形状が丸形や四角形等、繊維強化熱
可塑性樹脂シートを中空状体に賦形した際の、その内面
形状に合わせて押出成形することにより、一定長さの発
泡体を成形しておき、発泡体毎に中空状体の内部に供給
してもよいし、押出成形した発泡体を連続して中空状体
の内部に供給してもよい。

【００３９】また、発泡体は複数個であってもよく、丸
形等の発泡体を複数本集束した状態で中空状体の内部に
供給してもよい。繊維強化熱可塑性樹脂シートを予め比
較的複雑な形状の中空状体に成形した場合でも、上記複
数本の発泡体によりその内部形状に合わせて供給するこ
とができる。

【００４０】つぎに、繊維強化熱可塑性樹脂シートを中
空状に賦形する方法について説明する。

【００４１】繊維強化熱可塑性樹脂シートを中空状体に
賦形する方法は、特に限定されず、例えば後述の実施例
に示す金型を用いる方法の他に、合成樹脂製のシューや
ロール等を用いて繊維強化熱可塑性樹脂シートを徐々に
曲げていき、中空状体に賦形する方法などが挙げられ
る。繊維強化熱可塑性樹脂シートを中空状体に賦形する
際には、遠赤外線ヒータや熱風ブロアで加熱し、熱可塑
性樹脂を、熱可塑性樹脂の軟化状態としながら賦形を行
なう。

【００４２】なお、本発明でいう「中空状体」とは、繊
維強化熱可塑性樹脂シートの左右両側縁部同士を突き合
わせ、あるいは重ね合わせて中空状に賦形したものをい
う。

【００４３】また、繊維強化熱可塑性樹脂シートを中空
状体に賦形する際、積層した複数枚の繊維強化熱可塑性
樹脂シートを用い、各々の端部同士を重ね合わせて１個
の中空状体に賦形してもよい。

【００４４】つぎに、断面変化の方法について説明す
る。

【００４５】繊維強化熱可塑性樹脂シートからなる中空
状体およびその内部に供給された発泡体を、共に熱可塑
性樹脂の軟化温度以上に加熱するとともに、単純な断面
形状から、より複雑な所望断面形状へと、その断面積を
縮小しながら変化する引抜金型に導入し、該金型内部に
て中空状体およびこれの内側に充填された状態の発泡体
の断面形状を変化させることにより、中空状体および発
泡体を所望の断面形状に賦形しかつ一体化する。

【００４６】この引抜金型は、単純な断面形状の部分
と、複雑な所望断面形状の部分とを別体にしておくと、
後者のみの交換により種々の断面形状を有する成形品を
容易に得ることができて、好都合であるが、両者が一体
となっていても構わない。

【００４７】この引抜金型における断面積の縮小の割合
としては、最終的な成形品の断面形状および使用する発
泡体の発泡倍率にもよるが、元の断面積を１００％とす
ると、９５％から６０％程度の断面積となるように縮小
するのが好ましい。

【００４８】ここで、引抜金型における縮小後の断面積
が９５％を越えると、成形品の輪郭を安定して形成する
ことができなくなるので、好ましくない。また縮小後の
断面積が６０％未満となるように縮小すると、その縮小
変化に伴う成形品断面輪郭の変化、すなわち中空状体に
賦形された繊維強化熱可塑性樹脂シートの断面周長変化
が大きくなりすぎ、均一な表層肉厚を持った成形品を得
ることが難しくなるので、好ましくない。

【００４９】また断面変化の過程あるいは断面変化の完
了後、少なくとも繊維強化熱可塑性樹脂シートおよび熱
可塑性樹脂発泡体の界面を熱融着可能な温度にまで加熱
し、積層界面を熱融着させて一体化すれば、成形品を切
削加工する際など、繊維強化層と発泡層の界面が剥離し
ない加工性に優れた成形品を得ることができる。

【００５０】しかし、使用する発泡体によっては、熱融
着可能な温度レベルまで加熱した際、気泡が壊れてしま
い、安定した形状付与を行なうことができない場合があ
るため、そのような場合には、予め繊維強化熱可塑性樹
脂シート、あるいは発泡体表面に接着剤層を設けてお
き、両者を接着剤層を介して接合することもある。

【００５１】

【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。

【００５２】この明細書において、前後、左右は図２を
基準とし、前とは図２の右側、後とは同左側をいゝ、ま
た左右は、前方に向かっていうものとする。

【００５３】図２に示すように、長手方向に引き揃えら
れた多数の連続モノフィラメントよりなる繊維層および
熱可塑性樹脂が一体化されていて、引張り強度５０ＭＰ
ａ以上および引張り弾性率５ＧＰａ以上を有する高強度
の繊維強化熱可塑性樹脂シート(A) を連続的に中空状体
(15)に賦形し、その内部に発泡倍率２〜３０倍の熱可塑
性樹脂発泡体(B) を供給する。

【００５４】そして、中空状体(15)およびこれの内側の
発泡体(B) を、共に熱可塑性樹脂の軟化温度以上に加熱
するとともに、図３に示す単純な断面形状の部分(61)か
ら、図４に示すより複雑な所望断面形状の部分(62)へ
と、その断面積を縮小しながら変化するように設計さた
引抜金型(61)に導入し、この金型(6) の単純な断面形状
部分(61)の内部において、中空状体(15)とこれの内部に
配された発泡体(B) とを、熱可塑性樹脂の軟化温度以上
に加熱し、全体を可塑状態としつつ、引き抜くことによ
り、該金型(6) の複雑な所望断面形状部分(62)の内部に
て中空状体(15)およびこれの内側の発泡体(B) の断面形
状を変化させて、金型(62)によりこれらを所望の断面形
状に賦形しかつ一体化させて、繊維強化熱可塑性樹脂発
泡体(11)を連続的に製造するものである。

【００５５】中空状体(15)および発泡体(B) が、この引
抜金型(6) 内部を通過する間に、該引抜金型(61)が単純
な断面形状より、複雑な断面異形形状へと、なめらかに
断面変化していることから、中空状体(15)および発泡体
(B) 、とりわけ発泡体(B) がこれの厚み方向に圧縮変形
せしめられ、この圧縮力に対する反力としての発泡体
(B) の弾発力によって、発泡体(B) 外周の中空状体(15)
の繊維強化熱可塑性樹脂シート(A) の外表面が、引抜金
型(62)の内壁面に常に添わせられる結果となり、これに
よって中空状体(15)と発泡体(B) とを、単純な断面形状
から、複雑な異形形状へと安定してなめらかに断面変化
させて、成形することができる。

【００５６】この中空状体(15)の断面変化させる工程に
おいては、かなりの剪断抵抗が生じるが、繊維強化熱可
塑性樹脂シート(A) は、この剪断抵抗に充分に耐え得る
強度を有しているため、熱可塑性樹脂発泡体(B) に破断
等を生じることなく、繊維強化熱可塑性樹脂シート(A)
の性状をそのまま保持して、繊維強化熱可塑性樹脂発泡
体(11)を成形することができ、前記従来技術では、到底
成形することができないものである。

【００５７】この引抜金型(6) は、単純な断面形状の部
分(61)と、複雑な所望断面形状の部分(62)とを別体にし
ておくと、後者のみの交換により、様々な形状の発泡成
形体(11)を得ることができるものであるが、両者が一体
となっていても構わない。

【００５８】

【実施例】つぎに、本発明の実施例を図面に基づいて、
かつ比較例と共に説明する。

【００５９】実施例 まず、図１に示す繊維強化熱可塑性樹脂シート(A) を、
下記の方法により製造した。

【００６０】繊維強化熱可塑性樹脂シート(A) に用いる
熱可塑性樹脂組成物としては、平均粒子径７４μｍ、お
よび溶融粘度１．５×１０⁵ ポイズを有する粉体状のポ
リ塩化ビニル樹脂組成物を使用した。該樹脂組成物は、
ポリ塩化ビニル１００重量部、錫系熱安定剤１重量部、
およびポリエチレンワックス０．５重量部よりなるもの
である。

【００６１】図１に示すように、直径約２３μｍのフィ
ラメントにより構成されるガラスロービングの繊維束
（４４００ｔｅｘ）(22)(22)の上下各２４本づつを、ロ
ービング繰出し機(21)より繰り出し、上下２段に配し
た。

【００６２】一方、上下に配置した槽(23)(23)内に、上
記ポリ塩化ビニル樹脂組成物よりなりかつ平均粒子径７
４μｍを有する粉体状樹脂組成物(24)(24)をそれぞれ所
定量入れ、該槽(23)(23)の底部に設けられた多孔板を通
して空気を噴出させることにより粉体状樹脂(24)(24)を
流動化させて、流動層を形成した。

【００６３】そして、これら上下両槽(23)(23)内の流動
層の中に、ガイドロールにより誘導した上下２系列のガ
ラス繊維束(22)(22)をそれぞれ通過させることにより、
各ガラス繊維束(22)のフィラメントに粉体状樹脂(24)を
付着させた。

【００６４】つぎに、粉体状樹脂(24)(24)が付着したガ
ラス繊維束(22)(22)を上下２系列より誘導して、上下一
対のガイドロール(25)(25)によって重ね合わせるととも
に、これら樹脂付着ガラス繊維束(22)(22)を、約２００
℃に加熱した加熱炉(24)を通過させることにより加熱・
加圧し、粉体状樹脂組成物(24)(24)を溶融して、ガラス
繊維束(22)(22)のフィラメント間に含浸させて、シート
化し、ついで、このシートを上下一対の冷却ロール(27)
(27)によって冷却した後、厚み０．４ｍｍを有しかつ所
定幅の繊維強化熱可塑性樹脂シート(A) を得、これを巻
取り機(28)により巻き取った。なお、この繊維強化熱可
塑性樹脂シート(A) 中のガラス繊維含有率は、４０容量
％であった。

【００６５】これに対し、熱可塑性樹脂発泡体に用いる
熱可塑性樹脂組成物としては、ポリ塩化ビニル樹脂１０
０重量部、錫系熱安定剤２．５重量部、滑剤０．５重量
部、アクリル加工助剤８重量部、ＣａＣＯ₃ ５重量部、
ジオクチルフタレート２重量部、重炭酸ナトリウム３．
５重量部によって構成される樹脂組成物を使用して、つ
ぎのようにして製造した。

【００６６】すなわち、この樹脂組成物を２軸押出機
（図示略）を用いて、１８５℃で溶融混練し、発泡させ
ることにより、発泡倍率５倍、幅２３ｍｍ、および厚み
４２ｍｍの発泡体(B) を得た。

【００６７】つぎに、上記のようにして製造した繊維強
化熱可塑性樹脂シート(A) および発泡体(B) を、図２に
示す製造装置に供給して、本発明の方法により繊維強化
熱可塑性樹脂発泡体(11)を連続的に製造した。

【００６８】すなわち、図２の製造装置は、上記幅１３
５ｍｍおよび厚み０．４ｍｍの繊維強化熱可塑性樹脂シ
ート(A) が巻回されている巻戻しロール(1) と、これの
引抜方向の前方に配置されかつ繊維強化熱可塑性樹脂シ
ート(A) を徐々に幅２３．５ｍｍ×厚み４２．５ｍｍの
断面矩形の中空形体(15)に賦形することのできるガイド
部材（図示略）と、繊維強化熱可塑性樹脂シート(A) か
らなる中空状体(15)の内部に発泡体(B) を供給すること
のできる発泡体供給装置（図示略）と、断面形状が図３
および図４に順に示すように、穏やかに順次変化してお
り、かつ外周に加熱ヒータ(12)(13)を有する引抜金型
(6) と、これの引抜方向の前方に配置されかつ図４の金
型(6) 断面と同様の断面形状を有する断熱材(7) と、断
熱材(7) に続いて配置されかつ多数の通水孔を有する冷
却金型(9) と、これの引抜方向の前方に配置された引取
り機(10)とを、主として具備するものである。

【００６９】なお、引抜金型(61)の入口寄りの上側部分
には、繊維強化熱可塑性樹脂シート(A) を徐々に断面矩
形形状に賦形するさいに加熱するためのヒータ(14)が配
置され、また、同引抜金型(61)の入口側の下端部には、
繊維強化熱可塑性樹脂シート(A) の側縁部同士を重ね合
わせて接合するための加熱ピンチロールとヒータ（図示
略）が配置されている。

【００７０】この図２において、上記繊維強化熱可塑性
樹脂シート(A) を巻戻しロール(1)より巻き戻して、中
空状に賦形しつつ引抜金型(6) に導入した。

【００７１】引抜金型(6) は、図３に示す単純な断面矩
形の形状金型(61)から、図４に示すより複雑な所望断面
形状金型(62)へと、その断面積を縮小しながら変化して
おり、また金型(61)は加熱ヒータ(12)により１４０℃に
温度調整され、かつ金型(62)の出口側は、加熱ヒータ(1
3)により１９０℃に温度調整されている。

【００７２】そして、この引抜金型(6) の導入口に、繊
維強化熱可塑性樹脂シート(A) および発泡体(B) を導入
して、加熱ヒータ(12)により１４０℃に温度調整された
金型(61)において、これらの熱可塑性樹脂が軟化状態と
なるようにし、かつ加熱ヒータ(13)により１９０℃に温
度調整された金型(62)の後半部において、断面形状が図
３から図４に示すように断面変化する金型(62)の変形ゾ
ーンを、繊維強化熱可塑性樹脂シート(A) および発泡体
(B) を連続的に通過させる。これにより、繊維強化熱可
塑性樹脂シート(A) が延伸成形せしめられるとともに、
該シート(A) の内側に充填された状態の発泡体層が圧縮
変形せしめられて、これらが順次なめらかに断面変化
し、図４に示す所望の複雑な断面異形形状へと賦形され
かつ一体化された成形体を得た。

【００７３】ついで、この賦形後、成形体を断熱材(7)
を経て冷却金型(9) に導いて冷却固化し、引取り機(10)
によって引き取ることにより、図４に示す断面形状を有
しかつ発泡倍率が約３倍の繊維強化熱可塑性樹脂発泡体
(11)を０．８ｍ／分の成形速度で成形した。

【００７４】このように、本発明の実施例によれば、高
い発泡倍率を有する繊維強化熱可塑性樹脂発泡体(11)で
あっても、これを容易に製造することができ、しかも繊
維強化熱可塑性樹脂発泡体(11)に高い強度を付与するこ
とができて、建材分野等において充分に利用可能な、軽
量で比強度、比剛性が高く、所望の断面異形形状を有す
る繊維強化熱可塑性樹脂発泡体(11)を連続的に製造する
ことができた。

【００７５】比較例 比較のために、上実施例の繊維強化熱可塑性樹脂シート
(A) を用いることなく、熱可塑性樹脂発泡体シート(B)
のみを使用して、上記実施例の場合と同じ引抜金型(6)
により成形を行なったこと以外は、実施例の場合と同様
に実施した。

【００７６】その結果、熱可塑性樹脂発泡体(B) が金型
との剪断抵抗に耐えられず破断し、図４に示したような
断面形状には賦形することができなかった。

【００７７】

【発明の効果】本発明による繊維強化熱可塑性樹脂発泡
体の連続製造方法は、上述のように、長手方向に引き揃
えられた多数の連続モノフィラメントよりなる繊維およ
び熱可塑性樹脂が一体化された１枚または積層された複
数枚の繊維強化熱可塑性樹脂シートを、単純な断面形状
を有する１つの中空状体へと連続的に賦形し、該中空状
体の内部に、発泡倍率が２〜３０倍の熱可塑性樹脂発泡
体を供給し、該中空状体およびこれの内側の発泡体を、
共に熱可塑性樹脂の軟化温度以上に加熱するとともに、
単純な断面形状から、より複雑な所望断面形状へと、そ
の断面積を縮小しながら変化する引抜金型に導入し、該
金型内部にて中空状体およびこれの内側に充填された状
態の発泡体の断面形状を変化させることにより、中空状
体および発泡体を所望の断面形状に賦形しかつ一体化し
て、引抜成形するもので、本発明の方法によれば、高い
発泡倍率を有する繊維強化熱可塑性樹脂発泡体であって
も、これを容易に製造することができ、しかも繊維強化
熱可塑性樹脂発泡体に高い強度を付与することができ
て、建材分野等において充分に利用可能な、軽量で比強
度、比剛性が高く、かつ所望の複雑な断面異形形状を有
する繊維強化熱可塑性樹脂発泡体を、生産性良く連続的
に製造することができ、従って製造コストを低廉なもの
となし得るという効果を奏する。

【００７８】また従来技術に比べて、引抜金型のみを変
更することによって、様々な形状を有する発泡成形体
を、容易に製造することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例において用いた繊維強化熱可塑
性樹脂シートの製造装置の全体を示す概略側面図であ
る。

【図２】本発明の方法を実施する装置の全体を示す部分
切欠き側面図である。

【図３】図２のＡーＡ線に沿う拡大断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。

【符号の説明】

Ａ 繊維強化熱可塑性樹脂シート Ｂ 熱可塑性樹脂発泡体 １ 巻戻しロール ６ 引抜金型 ６１ 引抜金型の単純形状部 ６２ 引抜金型の複雑形状部 ９ 冷却金型 １０ 引取り機 １１ 繊維強化熱可塑性樹脂発泡体 １２ 加熱ヒータ １３ 加熱ヒータ １４ 加熱ヒータ １５ 中空状体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 105:08 Ｂ２９Ｌ 31:10

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向に引き揃えられた多数の連続モ
   ノフィラメントよりなる繊維および熱可塑性樹脂が一体
   化された１枚または積層された複数枚の繊維強化熱可塑
   性樹脂シートを、単純な断面形状を有する１つの中空状
   体へと連続的に賦形し、該中空状体の内部に、発泡倍率
   が２〜３０倍の熱可塑性樹脂発泡体を供給し、該中空状
   体およびこれの内側の発泡体を、共に熱可塑性樹脂の軟
   化温度以上に加熱するとともに、単純な断面形状から、
   より複雑な所望断面形状へと、その断面積を縮小しなが
   ら変化する引抜金型に導入し、該金型内部にて中空状体
   およびこれの内側に充填された状態の発泡体の断面形状
   を変化させることにより、中空状体および発泡体を所望
   の断面形状に賦形しかつ一体化して、引抜成形すること
   を特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂発泡体の連続製造方
   法。