異型長尺成形体の製造方法
【課題】 本発明は、長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シートが延伸方向に沿って割れることなく、且つ、収縮することなく賦形することができる異型長尺成形体の製造方法を提供する。
【解決手段】 長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シートを延伸方向に沿って切断すると共に切断された長尺熱可塑性樹脂シートを所定形状に配置して、押出被覆金型に供給し、切断された長尺熱可塑性樹脂シートの周囲に熱可塑性樹脂を押出被覆することを特徴とする異型長尺成形体の製造方法。
【解決手段】 長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シートを延伸方向に沿って切断すると共に切断された長尺熱可塑性樹脂シートを所定形状に配置して、押出被覆金型に供給し、切断された長尺熱可塑性樹脂シートの周囲に熱可塑性樹脂を押出被覆することを特徴とする異型長尺成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異型長尺成形体の製造方法、特に雨樋として好適に使用できる延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの異型長尺成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
塩化ビニル系樹脂は耐水性、難燃性、機械的特性等が優れ、且つ価格が比較的安価であるので、建築部材の材料として広く使用されている。例えば、雨樋は、一般的に硬質塩化ビニル系樹脂を押出成形により成形している。
【０００３】
しかし、硬質塩化ビニル系樹脂成形体の線膨張係数は７．０×１０-5（１／℃）と大きいので、硬質塩化ビニル系樹脂製雨樋を設置する際には、雨樋の伸縮を吸収しうる継手で接続したり、端部をフリーにしたりする必要があったが、施工される雨樋全体の長さが長くなると、継手や落とし口が多くなり、外観が悪いという欠点があった。
【０００４】
そのため、線膨張係数の低い雨樋の検討が種々なされている。例えば、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、マイカ２０〜３５重量部と、炭酸カルシウム２０〜４０重量部と、加工助剤５〜１５重量部とを添加した塩化ビニル系樹脂組成物からなることを特徴とする塩化ビニル系樹脂製雨樋（例えば、特許文献１参照。）が提案されている。
【特許文献１】特許第２９０５２６０号公報
【０００５】
上記雨樋は、塩化ビニル系樹脂にマイカと炭酸カルシウムを添加し雨樋の線膨張係数を低くしているが、塩化ビニル系樹脂を主体とするものであり、マイカと炭酸カルシウムの添加量が少ないと線膨張係数が依然として高く、添加量を多くすると雨樋の耐衝撃性、耐久性が低下するという欠点があった。
【０００６】
又、補強材としてガラス繊維を含浸したり、金属薄板を積層したりした雨樋も提案されている。例えば、熱可塑性樹脂と強化繊維とからなる複合シートが所要断面形状に賦形され、かつ、その表面に熱可塑性樹脂が押出被覆されているとともに、上記複合シートは、少なくともその賦形部分に強化短繊維がランダム配向していることを特徴とする複合成形品（例えば、特許文献２参照。）、金属薄板を芯材とし、この芯材両面に合成樹脂を被覆してシート材を形成し、このシート材に折曲治具先端部を押し当てて断面略コ字型に折曲形成して成る雨樋において、内面側となる前記合成樹脂の折曲位置に、折曲治具先端部がガイドされる凹溝を設けて成ることを特徴とする雨樋（例えば、特許文献３参照。）等が提案されている。
【特許文献２】特開平１１−１９９９８号公報
【特許文献３】特開平９−２７９７８３号公報
【０００７】
しかしながら、前者の雨樋は熱可塑性樹脂と強化繊維とからなり、短繊維がランダムに配向した複合シートを作成し、所要断面形状に賦形した後に、その表面に熱可塑性樹脂を押出被覆しなければならず、その製造工程が複雑となり、製造効率が悪く、又、廃棄する際に問題があった。
【０００８】
後者の雨樋は、金属薄板が芯材として積層されているので、重量が重くなり、切断作業が困難であり、且つ、雨樋の端部に金属薄板が露出するので経時により錆が発生し、腐食により耐久性が低下するという欠点があった。
【０００９】
更に、金属薄板からなる芯材やガラス繊維を使用せず、線膨張係数の低い雨樋として、例えば、２０〜８０℃の平均線膨張率が５×１０-5（１／℃）以下であるポリオレフィン延伸材料の表面に、該ポリオレフィンを溶解する低分子化合物を付着させた後、加圧・加熱により前記ポリオレフィン延伸材料を接着した、２０〜８０℃の平均線膨張率が５×１０-5（１／℃）以下であるポリオレフィン成形体（例えば、特許文献４参照。）、熱可塑性樹脂を押し出し成形した後、更に、この押し出し成形したものを延伸して引き延ばすことで分子を一方向に配向し、熱可塑性合成樹脂の線膨張係数が６×１０-5／℃以下で且つ厚みが０．５ｍｍより厚いことを特徴とする合成樹脂雨樋（例えば、特許文献５参照。）等が提案されている。
【特許文献４】特開平１０−２９１２５０号公報
【特許文献５】特開２００２−２８５６８５号公報
【００１０】
しかしながら、前者の雨樋はポリオレフィン延伸材料を２０〜４０倍と高度に延伸したシートであり、延伸方向に沿って割れやすく耐衝撃性が悪いという欠点を有しており、これを防ぐために硬質塩化ビニル系樹脂、ＡＥＳ樹脂等と積層しようとすると、ポリオレフィンはこれらの樹脂より融点が低いためポリオレフィンの延伸状態が崩れ、線膨張係数が高くなるという欠点があった。更に、後者の雨樋は押し出し成形した雨樋を単に延伸したものなので、延伸方向に沿って割れやすく耐衝撃性が悪いという欠点を有していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、上記欠点に鑑み、長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シートが延伸方向に沿って割れることなく、且つ、収縮することなく賦形することができる異型長尺成形体の製造方法を提供することにある。
【００１２】
又、異なる目的は、線膨張係数が小さく、軽量で、耐衝撃性、耐久性、作業性等が優れている異型長尺成形体の製造方法、特に、雨樋等の外装建材として好適に使用できる異型長尺成形体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】
【００１３】
本発明の異型長尺成形体の製造方法は、長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シートを延伸方向に沿って切断すると共に切断された長尺熱可塑性樹脂シートを所定形状に配置して、押出被覆金型に供給し、切断された長尺熱可塑性樹脂シートの周囲に熱可塑性樹脂を押出被覆することを特徴とする。
【００１４】
本発明で使用される熱可塑性樹脂としては、延伸可能な任意の熱可塑性樹脂が使用可能であり、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等のオレフィン系樹脂、熱可塑性ポリエステル系樹脂等が挙げられるが、線膨張係数が小さく、軽量で、耐衝撃性、耐久性等に優れた熱可塑性ポリエステル系樹脂が好ましい。
【００１５】
延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートは、引張弾性率が７ＧＰａを下回ると線膨張係数が大きくなり、１５ＧＰａを上回ると耐衝撃性が低下するので、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの引張弾性率は７〜１５ＧＰａが好ましい。
【００１６】
上記延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの製造方法は、特に限定されるものではないが、非晶状態の熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを、該熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度±２０℃の温度で引抜延伸した後、引抜延伸温度より高い温度で総延伸倍率が３〜８倍に一軸延伸するのが好ましい。
【００１７】
上記熱可塑性ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリグリコール酸、ポリ（Ｌ−乳酸）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート／ヒドロキシバリレート）、ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンサクシネート／乳酸、ポリブチレンサクシネート／カーボネート、ポリブチレンサクシネート／テレフタレート、ポリブチレンアジペート／テレフタレート、ポリテトラメチレナジペート／テレフタレート、ポリブチレンサクシネート／アジペート／テレフタレート等が挙げられ、耐熱性の優れたポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【００１８】
上記熱可塑性ポリエステル系樹脂の極限粘度は、低すぎるとシート作成時にドローダウンを起こしやすく、高すぎると、延伸しても機械的強度（特に弾性率）が上昇しないので、０．６〜１．０が好ましい。
【００１９】
熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの厚みは特に限定されないが、０．１ｍｍ未満では、延伸後のシート厚みが薄くなりすぎ、取扱いに際しての強度が十分な大きさとならないことがあり、５ｍｍを超えると延伸が困難となることがあるので０．１〜５ｍｍが好ましい。
【００２０】
上記延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートは非晶状態である。延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートは非晶状態であればよく、その結晶化度は特に限定されるものではないが、示差走査熱量計で測定した結晶化度が１０％未満あることが好ましく、より好ましくは５％未満である。
【００２１】
上記非晶状態の熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの引抜延伸する方法は、特に限定されず所定のクリアランスを有する引抜金型を通して引抜延伸してもよいが、一対のロール間を通して引抜延伸するのが、延伸後の厚みを自由にコントロールでき、又、引抜金型の特定部位の磨耗が生じることがないので好ましい。
【００２２】
引抜延伸する際の熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの温度は、特に限定されるものではないが、ガラス転移温度付近の温度に予熱されているのが好ましい。予熱温度は、低すぎても高すぎても熱可塑性ポリエステル系樹脂シートが所定の温度にならないことがあるので、熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度−２０℃〜熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度＋１０℃の温度が好ましい。
【００２３】
上記引抜延伸する際の温度は、低温であると熱可塑性ポリエステル系樹脂シートが硬すぎて、引抜こうとしても先に切断されてしまうことがあり、切断されなくてもシートにボイドができて白化してしまうなどの問題があり、逆に、高温になると熱可塑性ポリエステル系樹脂シートが柔らかくなりシートを引抜く張力によりシートが切断されるので、熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度±２０℃の温度範囲であり、好ましくは熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度〜熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度＋１０℃の温度範囲である。
【００２４】
又、非晶状態の熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを引抜く際に、ロールは回転している必要はないが、特に熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの厚みが厚い場合には、せん断発熱によるロールの蓄熱に起因するシートの温度上昇が生じやすいため、引抜方向に回転させるのが好ましい。
【００２５】
ロールの回転速度が遅いと、ロールと熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの接触時間が長くなり、摩擦熱が発生し、ロール温度が上昇して、加熱された熱可塑性ポリエステル系樹脂を冷却する効果が低下し、所定の引抜延伸温度を超えてしまい、逆にロールの回転速度が早くなると、熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの表面の熱可塑性ポリエステル系樹脂のみが流動し、均一に引抜延伸できなくなり、得られた引抜延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの弾性率が低下する。
【００２６】
従って、ロールの回転速度は熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを同一条件の引抜速度でロールが回転していない状態で引き抜いた際の送り速度と実質的に同一又はそれ以下の速度が好ましい。
【００２７】
又、熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの厚さが厚い（１．５ｍｍ以上）場合は、ロールとシートとのせん断による発熱が大きくなるため、ロールの回転速度は上記送り速度の５０〜１００％が好ましい。また、熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの厚さが薄い場合は、ロールによる冷却効果が大きいのでロールの回転速度は遅くてもよい。
【００２８】
上記引抜延伸の延伸倍率は、特に限定されるものではないが、延伸倍率が低いと、引張強度、引張弾性率に優れたシートが得られず、高くなると延伸時にシートの破断が生じやすくなるので、２〜９倍が好ましく、より好ましくは２．５〜７倍である。
【００２９】
引抜延伸された熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを引抜延伸の温度より高い温度で一軸延伸する。
【００３０】
引抜延伸された熱可塑性ポリエステル系樹脂シートのポリエステル系樹脂は、延伸の阻害要因となる熱による等方的な結晶化及び配向が抑えられた状態で分子鎖は高度に配向しているので強度及び弾性率が優れているが結晶化度は低いので、加熱されると配向は容易に緩和され弾性率は低下してしまうという欠点を有している。
【００３１】
しかし、この引抜延伸された熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを、該引抜延伸の温度より高い温度で一軸延伸することにより配向が緩和されることなく結晶化度が上昇し、加熱されても配向が容易に緩和されない耐熱性の優れた延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートが得られる。
【００３２】
上記一軸延伸する方法としてはロール延伸法が好適に用いられる。ロール延伸法とは、速度の異なる２対のロール間に延伸原反を挟み、延伸原反を加熱しつつ引っ張る方法であり、一軸方向のみに強く分子配向させることができる。
【００３３】
上記一軸延伸する際の温度は、引抜延伸の温度より高い温度であればよいが、高すぎると一次延伸された熱可塑性ポリエステル系樹脂シートが溶融して切断されるので、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した示差走査熱量曲線での熱可塑性ポリエステル系樹脂の結晶化ピークの立ち上がり温度〜融解ピークの立ち上がり温度の温度範囲が好ましい。
【００３４】
尚、ポリエチレンテレフタレートの結晶化ピークの立ち上がり温度は約１２０℃であり、融解ピークの立ち上がり温度は約２３０℃である。従って、ポリエチレンテレフタレートシートを一軸延伸する際は約１２０℃〜約２３０℃で一軸延伸するのが好ましい。
【００３５】
上記一軸延伸の延伸倍率は、特に限定されるものではないが、延伸倍率が低いと、引張強度、引張弾性係数等の優れたシートが得られず、高くなると延伸時にシートの破断が生じやすくなるので、１．０５〜３倍が好ましく、さらに好ましくは１．１〜２倍である。
【００３６】
又、引抜延伸と一軸延伸の総延伸倍率は、小さすぎても大きすぎても線膨張係数の絶対値が大きくなるので２．５〜１０倍が好ましく、より好ましくは３〜８倍である。
【００３７】
本発明においては、耐熱性を向上させるために一軸延伸された延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを一軸延伸温度より高い温度で熱固定するのが好ましい。
【００３８】
熱固定温度は、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した示差走査熱量曲線での熱可塑性ポリエステル系樹脂の結晶化ピークの立ち上がり温度より低いと熱可塑性ポリエステル系樹脂の結晶化が進まないので耐熱性が向上せず、融解ピークの立ち上がり温度より高いと熱可塑性ポリエステル系樹脂が溶解して延伸（配向）が消滅し引張弾性率、引張強度等が低下し、一軸延伸温度より３０℃以上高くなると、一軸延伸温度で結晶化した結晶の配向が緩和されるので、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した示差走査熱量曲線での熱可塑性ポリエステル系樹脂の結晶化ピークの立ち上がり温度〜融解ピークの立ち上がり温度であって、一軸延伸温度より３０℃以上高くない温度が好ましい。
【００３９】
又、熱固定する際に、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートに大きな張力がかかっていると延伸され、張力がかかっていないか、非常に小さい状態では収縮するので、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの延伸方向の長さが実質的に変化しないようにした状態で行うことが好ましく、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートに圧力もかかっていないのが好ましい。
【００４０】
即ち、熱固定された延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さが、熱固定前の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さの０．９５〜１．１で、一軸延伸倍率より低い倍率になるように熱固定するのが好ましい。
【００４１】
従って、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートをピンチロール等のロールで加熱室内を移動しながら連続的に熱固定する場合は、入口側と出口側の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの送り速度比を０．９５〜１．１になるように設定して熱固定するのが好ましい。
【００４２】
熱固定する際の加熱方法は、特に限定されるものではなく、例えば、熱風、ヒーター等で加熱する方法があげられる。
【００４３】
熱固定する時間は、特に限定されず、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの厚さや熱固定温度により異なるが、一般に１０秒〜１０分が好ましい。
【００４４】
更に、上記熱固定された延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを、ガラス転移温度〜昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した示差走査熱量曲線での熱可塑性ポリエステル系樹脂の結晶化ピークの立ち上がり温度の範囲で、実質的に張力がかからない状態でアニールするのが好ましい。
【００４５】
上記アニールすることにより、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートは弾性率等の力学的物性が良好であって、ガラス転移温度以上の温度に加熱されても弾性率等の力学的物性が低下することがなく、且つ、収縮率を低く抑えることができる。
【００４６】
又、アニールする際に、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートに大きな張力がかかっていると延伸されるので、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートに実質的に張力がかからない状態でアニールするのが好ましい。
【００４７】
即ち、アニールされた延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さが、アニール前の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さの１．０以下になるようにアニールするのが好ましい。
【００４８】
従って、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートをピンチロール等のロールで加熱室内を移動しながら連続的にアニールする場合は、入口側と出口側の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの送り速度比を１．０以下になるように設定してアニールするのが好ましい。
【００４９】
アニールする際の加熱方法は、特に限定されるものではなく、例えば、熱風、ヒーター等で加熱する方法が挙げられる。
【００５０】
アニールする時間は、特に限定されず、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの厚さやアニール温度により異なるが、一般に１０秒以上が好ましく、より好ましくは３０秒〜６０分であり、更に好ましくは１〜２０分である。
【００５１】
本発明においては、上記長尺熱可塑性樹脂シートは衝撃により延伸方向に沿って割れや亀裂が発生しやすく、特に、熱可塑性樹脂が熱可塑性ポリエステル系樹脂の場合は直接雨水や太陽光線に曝されると加水分解や劣化を受け耐久性が低下しやすいので、長尺熱可塑性樹脂シートが衝撃により延伸方向に沿って割れや亀裂が発生しないように保護すると共に、熱可塑性樹脂が直接雨水や太陽光線に曝されて加水分解や劣化を受け耐久性が低下することを防ぐために、長尺延伸熱可塑性樹脂シートに熱可塑性樹脂を被覆する。
【００５２】
しかしながら、長尺熱可塑性樹脂シートは一軸延伸されているので、長尺熱可塑性樹脂シートを所定形状に変形した後熱可塑性樹脂を被覆したのでは一軸延伸方向に沿って割れて熱可塑性樹脂を均一に被覆できなかったり、割れずに被覆できたとしても屈曲部がシャープなＲがとれないので形状が制限され、又、きれいな異型長尺成形体が得られない等の問題があるので、長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シートを延伸方向に沿って切断すると共に切断された長尺熱可塑性樹脂シートを所定形状に配置して、押出被覆金型に供給し、切断された長尺熱可塑性樹脂シートの周囲に熱可塑性樹脂を押出被覆する。
【００５３】
熱可塑性樹脂を押出被覆すると、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの線膨張係数の絶対値が上昇するので、熱可塑性樹脂層の厚さは０．１〜３ｍｍ程度の薄い層にするのが好ましい。
【００５４】
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、スチレン樹脂、ＡＳ樹脂、メチルメタクリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等が挙げられ、雨樋の場合は塩化ビニル樹脂が好ましい。
【００５５】
長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シートを延伸方向に沿って切断する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、フォーミングロールで押圧して長尺熱可塑性樹脂シートを目的とする異型長尺成形体の形状に賦形し、フォーミングロールの圧力で屈曲部を切断する方法、上流から下流方向に行くに従って、平面形状から次第に異型長尺成形体の断面形状になされているスリットが形成されている複数のプレートのスリットを通過させて長尺熱可塑性樹脂シートを賦形し、最下流側のプレートで長尺熱可塑性樹脂シートをスリットの角に押し当てて屈曲部を切断する方法、長尺熱可塑性樹脂シートを目的とする異型長尺成形体の形状に賦形しながら屈曲部をナイフ、カッター等で切断する方法、平らな状態の長尺熱可塑性樹脂シートを目的とする異型長尺成形体の形状に従って屈曲すべき位置を計測してナイフ、カッター等で切断する方法等が挙げられる。
【００５６】
次に、切断された長尺熱可塑性樹脂シートを所定形状に配置して、押出被覆金型に供給し、切断された長尺熱可塑性樹脂シートの周囲に熱可塑性樹脂を押出被覆して異型長尺成形体を製造する。尚、フォーミングロールの圧力で屈曲部を切断する場合は、多数のフォーミングロールで次第に目的とする異型長尺成形体の形状に賦形し、押出被覆金型に供給する直前で屈曲部を切断し、その形状のまま押出被覆金型に供給し熱可塑性樹脂を押出被覆するのが好ましい。
【発明の効果】
【００５７】
本発明の異型長尺成形体の製造方法の構成は上述の通りであり、長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シートが延伸方向に沿って割れることなく、且つ、収縮することなく賦形すると共に熱可塑性樹脂を被覆することができ、得られた異型長尺成形体は線膨張係数が小さく、軽量で、耐衝撃性、耐久性、作業性等が優れており、特に、雨樋等の外装建材として好適に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
次に、本発明の実施例を図面を参照しながら、詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００５９】
図１は本発明の異型長尺成形体の製造方法の一例を示す説明図である。図中１は長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シートの供給ロールであり、繰出ロール２より長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シート１０が繰り出される。
【００６０】
図中３、４、５、６及び７は上流側から下流側に順次設置されたプレートである。図２〜６に示したように、プレート３、４、５、６及び７にはそれぞれスリット３１、４１、５１、６１及び７１が形成されている。スリット３１は略平面に近く、長尺熱可塑性樹脂シート１０を賦形する位置がわずかに屈曲されている。そして、スリット３１から４１、５１、６１、７１と屈曲部の角度は次第に小さくなされ、スリット７１の形状は製造する異型長尺成形体３０の形状になされている。
【００６１】
即ち、供給ロール１から送り出された長尺熱可塑性樹脂シート１０は、プレート３より上流側であるＡ地点においては図７に示したように平面状である。平面状の長尺熱可塑性樹脂シート１０はプレート３のスリット３１及びプレート４のスリット４１を通過することにより、スリット３１及びスリット４１の形状にしたがって少しだけ屈曲され、プレート４の下流側であるＢ地点においては図８に示したように少しだけ屈曲されている。
【００６２】
長尺熱可塑性樹脂シート１０は、更にプレート５のスリット５１、プレート６のスリット６１及びプレート７のスリット７１を通過することにより、スリット５１、スリット６１及びスリット７１の形状にしたがって屈曲されると共に、スリット７１においてスリット７１の角に長尺熱可塑性樹脂シート１０が押し付けられ一軸延伸方向に切断され、プレート７の下流側であるＣ地点においては図９に示したように、切断された長尺熱可塑性樹脂シート１０が製造すべき異型長尺成形体の形状に配置される。
【００６３】
次に、製造すべき異型長尺成形体の形状に配置された長尺熱可塑性樹脂シート１０を押出被覆金型８に供給する。押出被覆金型８は押出機９に接続されており、押出機９から熱可塑性樹脂を押出被覆する。押出被覆すると切断された長尺熱可塑性樹脂シート１０は熱可塑性樹脂２０で被覆・一体化され、押出被覆金型８の下流側であるＤ地点では図１０に示した異型長尺成形体３０が得られる。異型長尺成形体３０は引取りロール２’により引取り適当な長さに切断する。
【００６４】
（実施例１）
ポリエチレンテレフタレート（ユニチカ社製、商品名「ＮＥＨ−２０７０」、極限粘度０．８８）を溶融押出成形した後急冷して得られた厚さ２．５ｍｍのポリエチレンテレフタレートシート（結晶化度１．３％）を延伸装置（協和エンジニアリング社製）に供給し、８０℃に予熱した後、７４℃に加熱された一対のロール（ロール間隔０．６ｍｍ）間を２ｍ／ｍｉｎの速度で引抜いて引抜延伸し、更に熱風加熱槽中でポリエチレンテレフタレートシート表面温度を１８０℃に加熱し、出口速度２．５ｍ／ｍｉｎに設定してロール延伸して、延伸倍率が約４倍、厚さ０．６ｍｍの延伸ポリエチレンテレフタレートシートを得た。
【００６５】
尚、上記ポリエチレンテレフタレートシートのガラス転移温度は７６．７℃、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した示差走査熱量曲線での結晶化ピークの立ち上がり温度は約１１８℃であり、融解ピークの立ち上がり温度は約２３０℃であった。
【００６６】
得られた延伸ポリエチレンテレフタレートシートを、ピンチロールが設置され、２００℃に設定されているライン長１０ｍの熱風加熱槽に、入口速度２．５ｍ／ｍｉｎで供給し、出口速度２．７５ｍ／ｍｉｎに設定して熱固定を行い、熱固定された延伸ポリエチレンテレフタレートシートを得た。熱固定された延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さが、熱固定前の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さの１．００倍であった。
【００６７】
熱固定された延伸ポリエチレンテレフタレートシートを、ピンチロールが設置され、９０℃に設定されているライン長１４ｍの熱風加熱槽に、入口速度２．７５ｍ／ｍｉｎで供給し、出口速度２．７ｍ／ｍｉｎに設定してアニールを行い、アニールされた延伸ポリエチレンテレフタレートシートを得た。アニールされた延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの厚さは０．６５ｍｍであり、長さはアニール前の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さの０．９８倍であった。
【００６８】
得られた延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを用い、ＪＩＳ Ｋ ７１９７に準拠して線膨張係数を測定したところ−０．３４×１０ -5 （／℃）であり、ＪＩＳ Ｋ ７１１３の引張試験方法に準拠して２３℃、５０％ＲＨで引張弾性率を測定したところ８．７ＧＰａであった。尚、線膨張係数は、得られた延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを０℃、５０％ＲＨで２４時間保持した後、その長さをマイクロメータで測定し、次に６０℃、５０％ＲＨで２４時間保持した後、その長さをマイクロメータで測定し、その差から計算した。
【００６９】
得られた延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを上記装置に供給し、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの繰出速度１．２ｍ／分の条件で賦形・切断すると共に、押出機９から塩化ビニル樹脂（徳山積水社製、商品名「ＴＲ１０００Ｒ」、重合度１０５０）を押出して、押出被覆金型８で延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの両面に厚さ０．６ｍｍの塩化ビニル樹脂層を積層するように被覆して樋形状の異型長尺成形体を得た。
【００７０】
得られた異型長尺成形体を用い、同様にして線膨張係数を測定したところ２．０×１０ -5 （／℃）であり、引張弾性率を測定したところ７．９ＧＰａであった。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の異型長尺成形体の製造方法の一例を示す説明図である。
【図２】プレート３（スリット３１）の一例を示す正面図である。
【図３】プレート４（スリット４１）の一例を示す正面図である。
【図４】プレート５（スリット５１）の一例を示す正面図である。
【図５】プレート６（スリット６１）の一例を示す正面図である。
【図６】プレート７（スリット７１）の一例を示す正面図である。
【図７】Ａ地点における長尺熱可塑性樹脂シート１０の形状を示す断面図である。
【図８】Ｂ地点における長尺熱可塑性樹脂シート１０の形状を示す断面図である。
【図９】Ｃ地点における長尺熱可塑性樹脂シート１０の形状を示す断面図である。
【図１０】Ｄ地点における異型長尺成形体３０（長尺熱可塑性樹脂シート１０）の形状を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 供給ロール
２ 繰出ロール
３、４、５、６、７ プレート
３１、４１、５１、６１、７１ スリット
８ 押出被覆金型
９ 押出機
１０ 長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シート
２０ 熱可塑性樹脂
３０ 異型長尺成形体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異型長尺成形体の製造方法、特に雨樋として好適に使用できる延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの異型長尺成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
塩化ビニル系樹脂は耐水性、難燃性、機械的特性等が優れ、且つ価格が比較的安価であるので、建築部材の材料として広く使用されている。例えば、雨樋は、一般的に硬質塩化ビニル系樹脂を押出成形により成形している。
【０００３】
しかし、硬質塩化ビニル系樹脂成形体の線膨張係数は７．０×１０-5（１／℃）と大きいので、硬質塩化ビニル系樹脂製雨樋を設置する際には、雨樋の伸縮を吸収しうる継手で接続したり、端部をフリーにしたりする必要があったが、施工される雨樋全体の長さが長くなると、継手や落とし口が多くなり、外観が悪いという欠点があった。
【０００４】
そのため、線膨張係数の低い雨樋の検討が種々なされている。例えば、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、マイカ２０〜３５重量部と、炭酸カルシウム２０〜４０重量部と、加工助剤５〜１５重量部とを添加した塩化ビニル系樹脂組成物からなることを特徴とする塩化ビニル系樹脂製雨樋（例えば、特許文献１参照。）が提案されている。
【特許文献１】特許第２９０５２６０号公報
【０００５】
上記雨樋は、塩化ビニル系樹脂にマイカと炭酸カルシウムを添加し雨樋の線膨張係数を低くしているが、塩化ビニル系樹脂を主体とするものであり、マイカと炭酸カルシウムの添加量が少ないと線膨張係数が依然として高く、添加量を多くすると雨樋の耐衝撃性、耐久性が低下するという欠点があった。
【０００６】
又、補強材としてガラス繊維を含浸したり、金属薄板を積層したりした雨樋も提案されている。例えば、熱可塑性樹脂と強化繊維とからなる複合シートが所要断面形状に賦形され、かつ、その表面に熱可塑性樹脂が押出被覆されているとともに、上記複合シートは、少なくともその賦形部分に強化短繊維がランダム配向していることを特徴とする複合成形品（例えば、特許文献２参照。）、金属薄板を芯材とし、この芯材両面に合成樹脂を被覆してシート材を形成し、このシート材に折曲治具先端部を押し当てて断面略コ字型に折曲形成して成る雨樋において、内面側となる前記合成樹脂の折曲位置に、折曲治具先端部がガイドされる凹溝を設けて成ることを特徴とする雨樋（例えば、特許文献３参照。）等が提案されている。
【特許文献２】特開平１１−１９９９８号公報
【特許文献３】特開平９−２７９７８３号公報
【０００７】
しかしながら、前者の雨樋は熱可塑性樹脂と強化繊維とからなり、短繊維がランダムに配向した複合シートを作成し、所要断面形状に賦形した後に、その表面に熱可塑性樹脂を押出被覆しなければならず、その製造工程が複雑となり、製造効率が悪く、又、廃棄する際に問題があった。
【０００８】
後者の雨樋は、金属薄板が芯材として積層されているので、重量が重くなり、切断作業が困難であり、且つ、雨樋の端部に金属薄板が露出するので経時により錆が発生し、腐食により耐久性が低下するという欠点があった。
【０００９】
更に、金属薄板からなる芯材やガラス繊維を使用せず、線膨張係数の低い雨樋として、例えば、２０〜８０℃の平均線膨張率が５×１０-5（１／℃）以下であるポリオレフィン延伸材料の表面に、該ポリオレフィンを溶解する低分子化合物を付着させた後、加圧・加熱により前記ポリオレフィン延伸材料を接着した、２０〜８０℃の平均線膨張率が５×１０-5（１／℃）以下であるポリオレフィン成形体（例えば、特許文献４参照。）、熱可塑性樹脂を押し出し成形した後、更に、この押し出し成形したものを延伸して引き延ばすことで分子を一方向に配向し、熱可塑性合成樹脂の線膨張係数が６×１０-5／℃以下で且つ厚みが０．５ｍｍより厚いことを特徴とする合成樹脂雨樋（例えば、特許文献５参照。）等が提案されている。
【特許文献４】特開平１０−２９１２５０号公報
【特許文献５】特開２００２−２８５６８５号公報
【００１０】
しかしながら、前者の雨樋はポリオレフィン延伸材料を２０〜４０倍と高度に延伸したシートであり、延伸方向に沿って割れやすく耐衝撃性が悪いという欠点を有しており、これを防ぐために硬質塩化ビニル系樹脂、ＡＥＳ樹脂等と積層しようとすると、ポリオレフィンはこれらの樹脂より融点が低いためポリオレフィンの延伸状態が崩れ、線膨張係数が高くなるという欠点があった。更に、後者の雨樋は押し出し成形した雨樋を単に延伸したものなので、延伸方向に沿って割れやすく耐衝撃性が悪いという欠点を有していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、上記欠点に鑑み、長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シートが延伸方向に沿って割れることなく、且つ、収縮することなく賦形することができる異型長尺成形体の製造方法を提供することにある。
【００１２】
又、異なる目的は、線膨張係数が小さく、軽量で、耐衝撃性、耐久性、作業性等が優れている異型長尺成形体の製造方法、特に、雨樋等の外装建材として好適に使用できる異型長尺成形体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】
【００１３】
本発明の異型長尺成形体の製造方法は、長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シートを延伸方向に沿って切断すると共に切断された長尺熱可塑性樹脂シートを所定形状に配置して、押出被覆金型に供給し、切断された長尺熱可塑性樹脂シートの周囲に熱可塑性樹脂を押出被覆することを特徴とする。
【００１４】
本発明で使用される熱可塑性樹脂としては、延伸可能な任意の熱可塑性樹脂が使用可能であり、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等のオレフィン系樹脂、熱可塑性ポリエステル系樹脂等が挙げられるが、線膨張係数が小さく、軽量で、耐衝撃性、耐久性等に優れた熱可塑性ポリエステル系樹脂が好ましい。
【００１５】
延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートは、引張弾性率が７ＧＰａを下回ると線膨張係数が大きくなり、１５ＧＰａを上回ると耐衝撃性が低下するので、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの引張弾性率は７〜１５ＧＰａが好ましい。
【００１６】
上記延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの製造方法は、特に限定されるものではないが、非晶状態の熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを、該熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度±２０℃の温度で引抜延伸した後、引抜延伸温度より高い温度で総延伸倍率が３〜８倍に一軸延伸するのが好ましい。
【００１７】
上記熱可塑性ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリグリコール酸、ポリ（Ｌ−乳酸）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート／ヒドロキシバリレート）、ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンサクシネート／乳酸、ポリブチレンサクシネート／カーボネート、ポリブチレンサクシネート／テレフタレート、ポリブチレンアジペート／テレフタレート、ポリテトラメチレナジペート／テレフタレート、ポリブチレンサクシネート／アジペート／テレフタレート等が挙げられ、耐熱性の優れたポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【００１８】
上記熱可塑性ポリエステル系樹脂の極限粘度は、低すぎるとシート作成時にドローダウンを起こしやすく、高すぎると、延伸しても機械的強度（特に弾性率）が上昇しないので、０．６〜１．０が好ましい。
【００１９】
熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの厚みは特に限定されないが、０．１ｍｍ未満では、延伸後のシート厚みが薄くなりすぎ、取扱いに際しての強度が十分な大きさとならないことがあり、５ｍｍを超えると延伸が困難となることがあるので０．１〜５ｍｍが好ましい。
【００２０】
上記延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートは非晶状態である。延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートは非晶状態であればよく、その結晶化度は特に限定されるものではないが、示差走査熱量計で測定した結晶化度が１０％未満あることが好ましく、より好ましくは５％未満である。
【００２１】
上記非晶状態の熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの引抜延伸する方法は、特に限定されず所定のクリアランスを有する引抜金型を通して引抜延伸してもよいが、一対のロール間を通して引抜延伸するのが、延伸後の厚みを自由にコントロールでき、又、引抜金型の特定部位の磨耗が生じることがないので好ましい。
【００２２】
引抜延伸する際の熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの温度は、特に限定されるものではないが、ガラス転移温度付近の温度に予熱されているのが好ましい。予熱温度は、低すぎても高すぎても熱可塑性ポリエステル系樹脂シートが所定の温度にならないことがあるので、熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度−２０℃〜熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度＋１０℃の温度が好ましい。
【００２３】
上記引抜延伸する際の温度は、低温であると熱可塑性ポリエステル系樹脂シートが硬すぎて、引抜こうとしても先に切断されてしまうことがあり、切断されなくてもシートにボイドができて白化してしまうなどの問題があり、逆に、高温になると熱可塑性ポリエステル系樹脂シートが柔らかくなりシートを引抜く張力によりシートが切断されるので、熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度±２０℃の温度範囲であり、好ましくは熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度〜熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度＋１０℃の温度範囲である。
【００２４】
又、非晶状態の熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを引抜く際に、ロールは回転している必要はないが、特に熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの厚みが厚い場合には、せん断発熱によるロールの蓄熱に起因するシートの温度上昇が生じやすいため、引抜方向に回転させるのが好ましい。
【００２５】
ロールの回転速度が遅いと、ロールと熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの接触時間が長くなり、摩擦熱が発生し、ロール温度が上昇して、加熱された熱可塑性ポリエステル系樹脂を冷却する効果が低下し、所定の引抜延伸温度を超えてしまい、逆にロールの回転速度が早くなると、熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの表面の熱可塑性ポリエステル系樹脂のみが流動し、均一に引抜延伸できなくなり、得られた引抜延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの弾性率が低下する。
【００２６】
従って、ロールの回転速度は熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを同一条件の引抜速度でロールが回転していない状態で引き抜いた際の送り速度と実質的に同一又はそれ以下の速度が好ましい。
【００２７】
又、熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの厚さが厚い（１．５ｍｍ以上）場合は、ロールとシートとのせん断による発熱が大きくなるため、ロールの回転速度は上記送り速度の５０〜１００％が好ましい。また、熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの厚さが薄い場合は、ロールによる冷却効果が大きいのでロールの回転速度は遅くてもよい。
【００２８】
上記引抜延伸の延伸倍率は、特に限定されるものではないが、延伸倍率が低いと、引張強度、引張弾性率に優れたシートが得られず、高くなると延伸時にシートの破断が生じやすくなるので、２〜９倍が好ましく、より好ましくは２．５〜７倍である。
【００２９】
引抜延伸された熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを引抜延伸の温度より高い温度で一軸延伸する。
【００３０】
引抜延伸された熱可塑性ポリエステル系樹脂シートのポリエステル系樹脂は、延伸の阻害要因となる熱による等方的な結晶化及び配向が抑えられた状態で分子鎖は高度に配向しているので強度及び弾性率が優れているが結晶化度は低いので、加熱されると配向は容易に緩和され弾性率は低下してしまうという欠点を有している。
【００３１】
しかし、この引抜延伸された熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを、該引抜延伸の温度より高い温度で一軸延伸することにより配向が緩和されることなく結晶化度が上昇し、加熱されても配向が容易に緩和されない耐熱性の優れた延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートが得られる。
【００３２】
上記一軸延伸する方法としてはロール延伸法が好適に用いられる。ロール延伸法とは、速度の異なる２対のロール間に延伸原反を挟み、延伸原反を加熱しつつ引っ張る方法であり、一軸方向のみに強く分子配向させることができる。
【００３３】
上記一軸延伸する際の温度は、引抜延伸の温度より高い温度であればよいが、高すぎると一次延伸された熱可塑性ポリエステル系樹脂シートが溶融して切断されるので、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した示差走査熱量曲線での熱可塑性ポリエステル系樹脂の結晶化ピークの立ち上がり温度〜融解ピークの立ち上がり温度の温度範囲が好ましい。
【００３４】
尚、ポリエチレンテレフタレートの結晶化ピークの立ち上がり温度は約１２０℃であり、融解ピークの立ち上がり温度は約２３０℃である。従って、ポリエチレンテレフタレートシートを一軸延伸する際は約１２０℃〜約２３０℃で一軸延伸するのが好ましい。
【００３５】
上記一軸延伸の延伸倍率は、特に限定されるものではないが、延伸倍率が低いと、引張強度、引張弾性係数等の優れたシートが得られず、高くなると延伸時にシートの破断が生じやすくなるので、１．０５〜３倍が好ましく、さらに好ましくは１．１〜２倍である。
【００３６】
又、引抜延伸と一軸延伸の総延伸倍率は、小さすぎても大きすぎても線膨張係数の絶対値が大きくなるので２．５〜１０倍が好ましく、より好ましくは３〜８倍である。
【００３７】
本発明においては、耐熱性を向上させるために一軸延伸された延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを一軸延伸温度より高い温度で熱固定するのが好ましい。
【００３８】
熱固定温度は、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した示差走査熱量曲線での熱可塑性ポリエステル系樹脂の結晶化ピークの立ち上がり温度より低いと熱可塑性ポリエステル系樹脂の結晶化が進まないので耐熱性が向上せず、融解ピークの立ち上がり温度より高いと熱可塑性ポリエステル系樹脂が溶解して延伸（配向）が消滅し引張弾性率、引張強度等が低下し、一軸延伸温度より３０℃以上高くなると、一軸延伸温度で結晶化した結晶の配向が緩和されるので、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した示差走査熱量曲線での熱可塑性ポリエステル系樹脂の結晶化ピークの立ち上がり温度〜融解ピークの立ち上がり温度であって、一軸延伸温度より３０℃以上高くない温度が好ましい。
【００３９】
又、熱固定する際に、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートに大きな張力がかかっていると延伸され、張力がかかっていないか、非常に小さい状態では収縮するので、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの延伸方向の長さが実質的に変化しないようにした状態で行うことが好ましく、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートに圧力もかかっていないのが好ましい。
【００４０】
即ち、熱固定された延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さが、熱固定前の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さの０．９５〜１．１で、一軸延伸倍率より低い倍率になるように熱固定するのが好ましい。
【００４１】
従って、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートをピンチロール等のロールで加熱室内を移動しながら連続的に熱固定する場合は、入口側と出口側の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの送り速度比を０．９５〜１．１になるように設定して熱固定するのが好ましい。
【００４２】
熱固定する際の加熱方法は、特に限定されるものではなく、例えば、熱風、ヒーター等で加熱する方法があげられる。
【００４３】
熱固定する時間は、特に限定されず、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの厚さや熱固定温度により異なるが、一般に１０秒〜１０分が好ましい。
【００４４】
更に、上記熱固定された延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを、ガラス転移温度〜昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した示差走査熱量曲線での熱可塑性ポリエステル系樹脂の結晶化ピークの立ち上がり温度の範囲で、実質的に張力がかからない状態でアニールするのが好ましい。
【００４５】
上記アニールすることにより、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートは弾性率等の力学的物性が良好であって、ガラス転移温度以上の温度に加熱されても弾性率等の力学的物性が低下することがなく、且つ、収縮率を低く抑えることができる。
【００４６】
又、アニールする際に、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートに大きな張力がかかっていると延伸されるので、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートに実質的に張力がかからない状態でアニールするのが好ましい。
【００４７】
即ち、アニールされた延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さが、アニール前の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さの１．０以下になるようにアニールするのが好ましい。
【００４８】
従って、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートをピンチロール等のロールで加熱室内を移動しながら連続的にアニールする場合は、入口側と出口側の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの送り速度比を１．０以下になるように設定してアニールするのが好ましい。
【００４９】
アニールする際の加熱方法は、特に限定されるものではなく、例えば、熱風、ヒーター等で加熱する方法が挙げられる。
【００５０】
アニールする時間は、特に限定されず、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの厚さやアニール温度により異なるが、一般に１０秒以上が好ましく、より好ましくは３０秒〜６０分であり、更に好ましくは１〜２０分である。
【００５１】
本発明においては、上記長尺熱可塑性樹脂シートは衝撃により延伸方向に沿って割れや亀裂が発生しやすく、特に、熱可塑性樹脂が熱可塑性ポリエステル系樹脂の場合は直接雨水や太陽光線に曝されると加水分解や劣化を受け耐久性が低下しやすいので、長尺熱可塑性樹脂シートが衝撃により延伸方向に沿って割れや亀裂が発生しないように保護すると共に、熱可塑性樹脂が直接雨水や太陽光線に曝されて加水分解や劣化を受け耐久性が低下することを防ぐために、長尺延伸熱可塑性樹脂シートに熱可塑性樹脂を被覆する。
【００５２】
しかしながら、長尺熱可塑性樹脂シートは一軸延伸されているので、長尺熱可塑性樹脂シートを所定形状に変形した後熱可塑性樹脂を被覆したのでは一軸延伸方向に沿って割れて熱可塑性樹脂を均一に被覆できなかったり、割れずに被覆できたとしても屈曲部がシャープなＲがとれないので形状が制限され、又、きれいな異型長尺成形体が得られない等の問題があるので、長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シートを延伸方向に沿って切断すると共に切断された長尺熱可塑性樹脂シートを所定形状に配置して、押出被覆金型に供給し、切断された長尺熱可塑性樹脂シートの周囲に熱可塑性樹脂を押出被覆する。
【００５３】
熱可塑性樹脂を押出被覆すると、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの線膨張係数の絶対値が上昇するので、熱可塑性樹脂層の厚さは０．１〜３ｍｍ程度の薄い層にするのが好ましい。
【００５４】
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、スチレン樹脂、ＡＳ樹脂、メチルメタクリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等が挙げられ、雨樋の場合は塩化ビニル樹脂が好ましい。
【００５５】
長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シートを延伸方向に沿って切断する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、フォーミングロールで押圧して長尺熱可塑性樹脂シートを目的とする異型長尺成形体の形状に賦形し、フォーミングロールの圧力で屈曲部を切断する方法、上流から下流方向に行くに従って、平面形状から次第に異型長尺成形体の断面形状になされているスリットが形成されている複数のプレートのスリットを通過させて長尺熱可塑性樹脂シートを賦形し、最下流側のプレートで長尺熱可塑性樹脂シートをスリットの角に押し当てて屈曲部を切断する方法、長尺熱可塑性樹脂シートを目的とする異型長尺成形体の形状に賦形しながら屈曲部をナイフ、カッター等で切断する方法、平らな状態の長尺熱可塑性樹脂シートを目的とする異型長尺成形体の形状に従って屈曲すべき位置を計測してナイフ、カッター等で切断する方法等が挙げられる。
【００５６】
次に、切断された長尺熱可塑性樹脂シートを所定形状に配置して、押出被覆金型に供給し、切断された長尺熱可塑性樹脂シートの周囲に熱可塑性樹脂を押出被覆して異型長尺成形体を製造する。尚、フォーミングロールの圧力で屈曲部を切断する場合は、多数のフォーミングロールで次第に目的とする異型長尺成形体の形状に賦形し、押出被覆金型に供給する直前で屈曲部を切断し、その形状のまま押出被覆金型に供給し熱可塑性樹脂を押出被覆するのが好ましい。
【発明の効果】
【００５７】
本発明の異型長尺成形体の製造方法の構成は上述の通りであり、長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シートが延伸方向に沿って割れることなく、且つ、収縮することなく賦形すると共に熱可塑性樹脂を被覆することができ、得られた異型長尺成形体は線膨張係数が小さく、軽量で、耐衝撃性、耐久性、作業性等が優れており、特に、雨樋等の外装建材として好適に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
次に、本発明の実施例を図面を参照しながら、詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００５９】
図１は本発明の異型長尺成形体の製造方法の一例を示す説明図である。図中１は長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シートの供給ロールであり、繰出ロール２より長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シート１０が繰り出される。
【００６０】
図中３、４、５、６及び７は上流側から下流側に順次設置されたプレートである。図２〜６に示したように、プレート３、４、５、６及び７にはそれぞれスリット３１、４１、５１、６１及び７１が形成されている。スリット３１は略平面に近く、長尺熱可塑性樹脂シート１０を賦形する位置がわずかに屈曲されている。そして、スリット３１から４１、５１、６１、７１と屈曲部の角度は次第に小さくなされ、スリット７１の形状は製造する異型長尺成形体３０の形状になされている。
【００６１】
即ち、供給ロール１から送り出された長尺熱可塑性樹脂シート１０は、プレート３より上流側であるＡ地点においては図７に示したように平面状である。平面状の長尺熱可塑性樹脂シート１０はプレート３のスリット３１及びプレート４のスリット４１を通過することにより、スリット３１及びスリット４１の形状にしたがって少しだけ屈曲され、プレート４の下流側であるＢ地点においては図８に示したように少しだけ屈曲されている。
【００６２】
長尺熱可塑性樹脂シート１０は、更にプレート５のスリット５１、プレート６のスリット６１及びプレート７のスリット７１を通過することにより、スリット５１、スリット６１及びスリット７１の形状にしたがって屈曲されると共に、スリット７１においてスリット７１の角に長尺熱可塑性樹脂シート１０が押し付けられ一軸延伸方向に切断され、プレート７の下流側であるＣ地点においては図９に示したように、切断された長尺熱可塑性樹脂シート１０が製造すべき異型長尺成形体の形状に配置される。
【００６３】
次に、製造すべき異型長尺成形体の形状に配置された長尺熱可塑性樹脂シート１０を押出被覆金型８に供給する。押出被覆金型８は押出機９に接続されており、押出機９から熱可塑性樹脂を押出被覆する。押出被覆すると切断された長尺熱可塑性樹脂シート１０は熱可塑性樹脂２０で被覆・一体化され、押出被覆金型８の下流側であるＤ地点では図１０に示した異型長尺成形体３０が得られる。異型長尺成形体３０は引取りロール２’により引取り適当な長さに切断する。
【００６４】
（実施例１）
ポリエチレンテレフタレート（ユニチカ社製、商品名「ＮＥＨ−２０７０」、極限粘度０．８８）を溶融押出成形した後急冷して得られた厚さ２．５ｍｍのポリエチレンテレフタレートシート（結晶化度１．３％）を延伸装置（協和エンジニアリング社製）に供給し、８０℃に予熱した後、７４℃に加熱された一対のロール（ロール間隔０．６ｍｍ）間を２ｍ／ｍｉｎの速度で引抜いて引抜延伸し、更に熱風加熱槽中でポリエチレンテレフタレートシート表面温度を１８０℃に加熱し、出口速度２．５ｍ／ｍｉｎに設定してロール延伸して、延伸倍率が約４倍、厚さ０．６ｍｍの延伸ポリエチレンテレフタレートシートを得た。
【００６５】
尚、上記ポリエチレンテレフタレートシートのガラス転移温度は７６．７℃、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した示差走査熱量曲線での結晶化ピークの立ち上がり温度は約１１８℃であり、融解ピークの立ち上がり温度は約２３０℃であった。
【００６６】
得られた延伸ポリエチレンテレフタレートシートを、ピンチロールが設置され、２００℃に設定されているライン長１０ｍの熱風加熱槽に、入口速度２．５ｍ／ｍｉｎで供給し、出口速度２．７５ｍ／ｍｉｎに設定して熱固定を行い、熱固定された延伸ポリエチレンテレフタレートシートを得た。熱固定された延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さが、熱固定前の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さの１．００倍であった。
【００６７】
熱固定された延伸ポリエチレンテレフタレートシートを、ピンチロールが設置され、９０℃に設定されているライン長１４ｍの熱風加熱槽に、入口速度２．７５ｍ／ｍｉｎで供給し、出口速度２．７ｍ／ｍｉｎに設定してアニールを行い、アニールされた延伸ポリエチレンテレフタレートシートを得た。アニールされた延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの厚さは０．６５ｍｍであり、長さはアニール前の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さの０．９８倍であった。
【００６８】
得られた延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを用い、ＪＩＳ Ｋ ７１９７に準拠して線膨張係数を測定したところ−０．３４×１０ -5 （／℃）であり、ＪＩＳ Ｋ ７１１３の引張試験方法に準拠して２３℃、５０％ＲＨで引張弾性率を測定したところ８．７ＧＰａであった。尚、線膨張係数は、得られた延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを０℃、５０％ＲＨで２４時間保持した後、その長さをマイクロメータで測定し、次に６０℃、５０％ＲＨで２４時間保持した後、その長さをマイクロメータで測定し、その差から計算した。
【００６９】
得られた延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを上記装置に供給し、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの繰出速度１．２ｍ／分の条件で賦形・切断すると共に、押出機９から塩化ビニル樹脂（徳山積水社製、商品名「ＴＲ１０００Ｒ」、重合度１０５０）を押出して、押出被覆金型８で延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの両面に厚さ０．６ｍｍの塩化ビニル樹脂層を積層するように被覆して樋形状の異型長尺成形体を得た。
【００７０】
得られた異型長尺成形体を用い、同様にして線膨張係数を測定したところ２．０×１０ -5 （／℃）であり、引張弾性率を測定したところ７．９ＧＰａであった。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の異型長尺成形体の製造方法の一例を示す説明図である。
【図２】プレート３（スリット３１）の一例を示す正面図である。
【図３】プレート４（スリット４１）の一例を示す正面図である。
【図４】プレート５（スリット５１）の一例を示す正面図である。
【図５】プレート６（スリット６１）の一例を示す正面図である。
【図６】プレート７（スリット７１）の一例を示す正面図である。
【図７】Ａ地点における長尺熱可塑性樹脂シート１０の形状を示す断面図である。
【図８】Ｂ地点における長尺熱可塑性樹脂シート１０の形状を示す断面図である。
【図９】Ｃ地点における長尺熱可塑性樹脂シート１０の形状を示す断面図である。
【図１０】Ｄ地点における異型長尺成形体３０（長尺熱可塑性樹脂シート１０）の形状を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 供給ロール
２ 繰出ロール
３、４、５、６、７ プレート
３１、４１、５１、６１、７１ スリット
８ 押出被覆金型
９ 押出機
１０ 長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シート
２０ 熱可塑性樹脂
３０ 異型長尺成形体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シートを延伸方向に沿って切断すると共に切断された長尺熱可塑性樹脂シートを所定形状に配置して、押出被覆金型に供給し、切断された長尺熱可塑性樹脂シートの周囲に熱可塑性樹脂を押出被覆することを特徴とする異型長尺成形体の製造方法。
【請求項２】
異型長尺成形体が、雨樋であることを特徴とする請求項１記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項３】
熱可塑性樹脂シートが延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートであることを特徴とする請求項１又は２記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項４】
延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの引張弾性率が７〜１５ＧＰａであることを特徴とする請求項３記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項５】
延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートが、非晶状態の熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを、該熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度±２０℃の温度で引抜延伸した後、引抜延伸温度より高い温度で総延伸倍率が３倍〜８倍に一軸延伸されたシートであることを特徴とする請求項３又は４記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項６】
非晶状態の熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの、示差走査熱量計で測定した結晶化度が１０％未満であることを特徴とする請求項５記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項７】
引抜延伸を、一対のロール間を通して行うことを特徴とする請求項５又は６記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項８】
非晶状態の熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを、該熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度−２０℃〜該熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度＋１０℃の温度で予熱した後、引抜延伸することを特徴とする請求項７記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項９】
熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを、同一条件の引抜速度でロールが回転していない状態で引き抜いた際の送り速度と実質的に同一速度以下の速度で該ロールを引抜方向に回転させることを特徴とする請求項７又は８記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項１０】
一軸延伸温度が、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した示差走査熱量曲線での熱可塑性ポリエステル系樹脂の結晶化ピークの立ち上がり温度〜融解ピークの立ち上がり温度であることを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項１１】
一軸延伸された延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した示差走査熱量曲線での熱可塑性ポリエステル系樹脂の結晶化ピークの立ち上がり温度〜融解ピークの立ち上がり温度であって、一軸延伸温度より３０℃以上高くない温度で熱固定することを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１項記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項１２】
熱固定を、一軸延伸された延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さが実質的に変化しない状態で行うことを特徴とする請求項１１記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項１３】
熱固定された延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さが、熱固定前の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さの０．９５〜１．１であることを特徴とする請求項１２記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項１４】
熱固定時間が、１０秒〜１０分であることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項１５】
更に、熱固定された延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを、ガラス転移温度〜昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した示差走査熱量曲線での熱可塑性ポリエステル系樹脂の結晶化ピークの立ち上がり温度の範囲で、実質的に張力のかからない状態でアニールすることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項１６】
アニール時間が１０秒以上であることを特徴とする請求項１５記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項１７】
押出被覆する熱可塑性樹脂が塩化ビニル系樹脂であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項１】
長さ方向に一軸延伸されている長尺熱可塑性樹脂シートを延伸方向に沿って切断すると共に切断された長尺熱可塑性樹脂シートを所定形状に配置して、押出被覆金型に供給し、切断された長尺熱可塑性樹脂シートの周囲に熱可塑性樹脂を押出被覆することを特徴とする異型長尺成形体の製造方法。
【請求項２】
異型長尺成形体が、雨樋であることを特徴とする請求項１記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項３】
熱可塑性樹脂シートが延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートであることを特徴とする請求項１又は２記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項４】
延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの引張弾性率が７〜１５ＧＰａであることを特徴とする請求項３記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項５】
延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートが、非晶状態の熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを、該熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度±２０℃の温度で引抜延伸した後、引抜延伸温度より高い温度で総延伸倍率が３倍〜８倍に一軸延伸されたシートであることを特徴とする請求項３又は４記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項６】
非晶状態の熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの、示差走査熱量計で測定した結晶化度が１０％未満であることを特徴とする請求項５記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項７】
引抜延伸を、一対のロール間を通して行うことを特徴とする請求項５又は６記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項８】
非晶状態の熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを、該熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度−２０℃〜該熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度＋１０℃の温度で予熱した後、引抜延伸することを特徴とする請求項７記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項９】
熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを、同一条件の引抜速度でロールが回転していない状態で引き抜いた際の送り速度と実質的に同一速度以下の速度で該ロールを引抜方向に回転させることを特徴とする請求項７又は８記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項１０】
一軸延伸温度が、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した示差走査熱量曲線での熱可塑性ポリエステル系樹脂の結晶化ピークの立ち上がり温度〜融解ピークの立ち上がり温度であることを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項１１】
一軸延伸された延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した示差走査熱量曲線での熱可塑性ポリエステル系樹脂の結晶化ピークの立ち上がり温度〜融解ピークの立ち上がり温度であって、一軸延伸温度より３０℃以上高くない温度で熱固定することを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１項記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項１２】
熱固定を、一軸延伸された延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さが実質的に変化しない状態で行うことを特徴とする請求項１１記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項１３】
熱固定された延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さが、熱固定前の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの長さの０．９５〜１．１であることを特徴とする請求項１２記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項１４】
熱固定時間が、１０秒〜１０分であることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項１５】
更に、熱固定された延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを、ガラス転移温度〜昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した示差走査熱量曲線での熱可塑性ポリエステル系樹脂の結晶化ピークの立ち上がり温度の範囲で、実質的に張力のかからない状態でアニールすることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項１６】
アニール時間が１０秒以上であることを特徴とする請求項１５記載の異型長尺成形体の製造方法。
【請求項１７】
押出被覆する熱可塑性樹脂が塩化ビニル系樹脂であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項記載の異型長尺成形体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−８０５１６（Ｐ２００８−８０５１６Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５９９６２（Ｐ２００６−２５９９６２）
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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