(57)【要約】【課題】長さ方向の線膨脹率が小さく、衝撃を受けても割れにくい耐衝撃強度等の機械的強度を有する熱可塑性樹脂製の雨樋を提供する。【解決手段】液晶樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂からなり、液晶樹脂が繊維化されて雨樋本体の長さ方向に配向している雨樋本体１と、この雨樋本体１の表面に積層一体化された熱可塑性樹脂よりなる表面層２とを具備した構成の雨樋とする。負の線膨脹率を有する液晶樹脂によって雨樋本体１の長さ方向の線膨脹率が低下するため熱伸縮を抑制することができ、しかも、雨樋本体１が表面層２により補強されるので雨樋が割れにくくなり、耐衝撃強度等の機械的強度が向上する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂からなり、液晶樹脂が繊維化されて雨樋本体の長さ方向に配向している雨樋本体と、この雨樋本体の表面に積層一体化された熱可塑性樹脂よりなる表面層とを具備したことを特徴とする雨樋。
【請求項２】
雨樋本体の線膨脹率が３×１０−５／℃以下となるように液晶樹脂を繊維化すると共に、雨樋本体と表面層の厚みの比を９：１〜５：５の範囲内に設定した請求項１に記載の雨樋。
【請求項３】
表面層が、接着性の良いポリ塩化ビニル樹脂又はＡＢＳ樹脂よりなる層である請求項１又は請求項２に記載の雨樋。
【請求項４】
表面層又は／及び雨樋本体に、紫外線吸収剤又は光安定剤が含有されている請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の雨樋。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長さ方向の線膨脹率が小さく機械的強度が大きい熱可塑性樹脂製の雨樋に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂で成形された従来の長尺の雨樋は、熱可塑性樹脂の線膨脹率が大きいため、熱伸縮による寸法差がかなり大きく、継手として伸縮継手を使用しなければならないという問題がある。
【０００３】
そこで、負の線膨脹率を有する液晶樹脂を熱可塑性樹脂に混合し、この混合樹脂を押出成形する際に液晶樹脂を繊維化させて押出方向に配向させた雨樋が近年研究されている（特願平９−８５７９６号）。この雨樋は、繊維化されて配向する負の線膨脹率の液晶樹脂によって線膨脹率が低下するため、熱伸縮による寸法差をかなり減少させることができるという利点を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の雨樋は、液晶樹脂が繊維化されて雨樋の長さ方向に配向しているため、外部から衝撃を受けると割れやすいという問題があった。
【０００５】
本発明は上記の問題に対処すべくなされたもので、その目的とするところは、長さ方向の線膨脹率が小さく、衝撃を受けても割れにくい機械的強度（耐衝撃強度）を有する熱可塑性樹脂製の雨樋を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の雨樋は、液晶樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂からなり、液晶樹脂が繊維化されて雨樋本体の長さ方向に配向している雨樋本体と、この雨樋本体の表面に積層一体化された熱可塑性樹脂よりなる表面層とを具備したことを特徴とする。
【０００７】
このような構成の雨樋は、繊維化されて雨樋本体の長さ方向に配向している負の線膨脹率を備えた液晶樹脂によって雨樋本体の長さ方向の線膨脹率が低下するため、雨樋の長さ方向の熱伸縮を抑制することができる。そして、熱可塑性樹脂よりなる表面層を雨樋本体の表面に積層一体化して補強しているため、雨樋が割れにくくなり、衝撃強度などの機械的強度が向上する。
【０００８】
本発明の雨樋においては、雨樋本体の長さ方向の線膨脹率が３×１０−５／℃以下となるように液晶樹脂を繊維化すると共に、雨樋本体と表面層の厚みの比を９：１〜５：５の範囲内に設定することが望ましい。このように設定すると、雨樋の熱伸縮を満足に抑制しながら耐衝撃強度を充分向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の雨樋においては、表面層が接着性の良いポリ塩化ビニル樹脂又はＡＢＳ樹脂よりなる層であることが望ましい。このような雨樋は、表面層の接着性が良いため、樋継手やエルボ継手と水密的に接着して外れないように接続できる。
【００１０】
更に、本発明の雨樋においては、表面層又は／及び雨樋本体に、紫外線吸収剤又は光安定剤を含有させることが望ましい。このような雨樋は、紫外線による劣化が抑制されるので耐候性が向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳述する。
【００１２】
図１は本発明の一実施形態に係る雨樋を一部拡大して示す断面図である。
【００１３】
図１の雨樋は軒先に取付けられる軒樋を示したもので、雨樋本体１と、その外面（外側表面）に積層一体化された表面層２とで構成されている。
【００１４】
この雨樋本体１は、底板１ａと、底板１ａの前縁から略「く」字状に立上がる前側板１ｂ（中間に水切り段部を有する前側板）と、底板１ａの後縁から立上がる後側板１ｃと、前後の側板１ｂ，１ｃの上端部に形成された耳部１ｄ，１ｅとを備えたもので、負の線膨脹率を有する液晶樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂にて溶融押出成形されたものであり、溶融押出成形時に液晶樹脂が繊維化されて雨樋本体１の長さ方向（紙面に垂直の方向）に配向している。この雨樋本体１の厚みは、０．８〜２．５ｍｍ程度であることが望ましい。尚、雨樋本体１の断面形状は適宜変更可能である。
【００１５】
液晶樹脂としては、半芳香族ポリエステル系液晶樹脂や、全芳香族ポリエステル系液晶樹脂などが使用される。
【００１６】
この液晶樹脂と混合する熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、その他の溶融成形の可能な樹脂が使用されるが、その中でも、近年、雨樋の原料樹脂として注目され、高温で成形されるポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂などが特に好ましく使用される。
【００１７】
上記の液晶樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂よりなる雨樋本体１は、その長さ方向の線膨脹率が３×１０−５／℃以下となるように、上記樹脂の混合比や液晶樹脂の繊維化条件を設定することが望ましく、これより雨樋本体１の線膨脹率が大きくなると、雨樋の熱伸縮を満足に抑制することが困難になる。液晶樹脂と熱可塑性樹脂との望ましい具体的な混合比は、重量比で２０：８０〜５０：５０の範囲内であり、液晶樹脂がこの範囲を下回ると、雨樋本体１の線膨脹率が上記の線膨脹率を越える場合が多くなる。そして、上記混合樹脂を押出成形して雨樋を製造する際に、雨樋金型にて液晶樹脂に剪断力を与えて繊維化させるか、或は、押出し後に延伸して繊維化させて、液晶樹脂を押出方向に配向させることで線膨脹率を上記の値以下に低下させる。
【００１８】
一方、上記の表面層２は、雨樋本体１が割れにくくなるように補強する補強層としての役目を果たすものであって、雨樋本体１の外面（即ち、底板１ａの下面、前側板１ｂの前面、後側板１ｃの後面、耳部１ｄ，１ｅの表面）に積層一体化されている。この表面層２は、上述した雨樋本体１の熱可塑性樹脂と同様の熱可塑性樹脂からなるもので、特に接着性の良好なポリ塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂からなる表面層を積層一体化すると、樋継手や集水器などに雨樋を水密的に接着して外れないように接続できる利点がある。
【００１９】
ＡＢＳ樹脂のように耐候性が良くない樹脂で表面層２を形成する場合や、ポリカーボネート樹脂などの耐候性が良くない樹脂と液晶樹脂との混合樹脂で雨樋本体１を成形する場合は、表面層２の全体に紫外線吸収剤や光安定剤を均一に含有させたり、表面層２の表層部に紫外線吸収剤や光安定剤を高密度で含有させたり、雨樋本体１に紫外線吸収剤や光安定剤を含有させることによって、表面層２や雨樋本体１の耐候性を向上させることが望ましい。
【００２０】
雨樋の機械的強度（特に耐衝撃強度）は表面層２の厚みが増すほど大きくなるが、雨樋の線膨脹率も表面層２の厚みが増すほど大きくなるので、雨樋の線膨脹率を抑えて機械的強度を向上させるためには、雨樋本体１の厚みと表面層２の厚みを９：１〜５：５の範囲内に設定することが望ましく、表面層２の厚みは０．１〜１．０ｍｍ、より好ましくは０．３〜０．８ｍｍであることが望ましい。
【００２１】
例えば半芳香族ポリエステル系液晶樹脂とポリカーボネート樹脂を３０：７０の重量比で混合した混合樹脂を押出成形することにより、液晶樹脂を繊維化して雨樋本体の長さ方向に配向させた雨樋本体１（長さ方向の線膨脹率は２．０×１０−５／℃）の表面に、ポリカーボネート樹脂よりなる表面層２（線膨脹率は７．０×１０−５／℃）を積層一体化した雨樋において、雨樋本体１と表面層２の厚みを９：１に設定する場合は、雨樋の長さ方向の線膨脹率を単純計算で求めると、２．５０×１０−５／℃となり、雨樋本体１と表面層２の厚みを５：５に設定する場合は、雨樋の長さ方向の線膨脹率が４．５０×１０−５／℃となるので、上記のように雨樋本体１と表面層２の厚みを９：１〜５：５の範囲に設定すると、雨樋の線膨脹率が充分に抑制されることは明らかであり、また、後述の実施例における実験データに示されるように耐衝撃強度も向上する。雨樋本体１と表面層２との更に好ましい厚みの範囲は８：２〜６：４であり、表面層２の厚みは０．３〜０．８ｍｍであることが望ましい。
【００２２】
雨樋本体１と表面層２を積層一体化する方法としては、二層共押出成形、押出ラミネートなど、雨樋本体１と表面層２を融着して一体化できる方法が採用される。また、雨樋本体１と表面層２との熱融着性が良くない場合、例えば、雨樋本体１が液晶樹脂とポリカーボネート樹脂との混合樹脂からなり、表面層２がポリ塩化ビニル樹脂からなるような場合は、雨樋本体１と表面層２の双方に対する接着性が良好なアクリル樹脂等の接着剤層を介在させて接着することが望ましい。
【００２３】
上記構成の雨樋（軒樋）は、繊維化されて配向している負の線膨脹率を備えた液晶樹脂によって雨樋本体１の長さ方向の線膨脹率が望ましくは３×１０−５／℃以下に抑えられ、しかも、雨樋本体１と表面層２の厚みが望ましくは９：１〜５：５の範囲に設定されているため、熱伸縮が満足に抑制されて機械的強度が充分に向上しており、衝撃を受けても液晶樹脂の配向方向に沿って割れることはない。
【００２４】
上記実施形態の雨樋は、雨樋本体１の外面に表面層２を積層一体化しているが、雨樋本体１の内面又は雨樋本体１の内外両面に表面層２を積層一体化してもよい。また、場合によっては、表面層２の上に機能性樹脂層を更に積層一体化してもよい。機能性樹脂層としては、例えば紫外線吸収剤や光安定剤を含有させて耐候性を付与した熱可塑性樹脂層や、塩化ビニル樹脂などの接着性を向上させる熱可塑性樹脂層が採用される。
【００２５】
雨樋本体１の内外両面に表面層２を積層一体化する場合は、雨樋本体１の厚みと内外の表面層２の合計厚みとの比が９：１〜５：５となるように、内外の表面層２の厚みを設定することが望ましく、また、機能性樹脂層を表面層２の上に積層一体化する場合は、雨樋本体１の厚みと表面層２及び機能性樹脂層の合計厚みとの比が９：１〜５：５となるように、表面層２及び機能性樹脂層の厚みをそれぞれ設定することが望ましい。このように厚みを設定すると雨樋の熱伸縮を満足に抑制しながら機械的強度を充分に向上させることができる。
【００２６】
図２は本発明の他の実施形態に係る雨樋を一部拡大して示す断面図である。
【００２７】
この雨樋は、家屋壁面にそって取付けられる竪樋（丸樋）を示したもので、円筒状の雨樋本体１と、その外周面に積層一体化された表面層２とで構成されている。雨樋本体１は、液晶樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂を溶融押出成形するときに液晶樹脂を繊維化して雨樋本体１の長さ方向（紙面に垂直の方向）に配向させたものであり、前述した雨樋本体１と同様のものであるので説明を省略する。また、表面層２も前述した表面層２と同様の熱可塑性樹脂からなる層であり、雨樋本体１と表面層２の厚みの比も前述した雨樋と同様であるので、説明を省略する。尚、雨樋本体１の厚みは、軒樋の場合よりも若干薄く、０．８〜１．１ｍｍ程度である。
【００２８】
このような雨樋（竪樋）も、雨樋本体１の線膨脹率が小さく、しかも、外周面に積層一体化された表面層２によって雨樋本体１が補強されているため、雨樋の熱伸縮が抑制され、衝撃を受けても簡単に割れることはない。
【００２９】
次に、表面層を積層一体化することによる効果の確認試験について説明する。
【００３０】
ポリカーボネート樹脂と半芳香族ポリエステル系液晶樹脂［ユニチカ（株）製の「ロッドラン」ＬＣ−５０００］を７０：３０の重量比で混合した混合樹脂を溶融押出成形することによって、繊維化された液晶樹脂が押出方向に配向する厚さ３ｍｍの板体を得た。そして、この板体の上面に厚さ０．５ｍｍのポリカーボネート樹脂のフィルムを重ねて加熱下にプレスすることにより、厚さ０．５ｍｍの表面層を積層一体化した積層板Ｎｏ．１を作製した。この積層板の板体と表面層の厚みの比は６：１である。
【００３１】
また、上記混合樹脂を溶融成形して厚さ２ｍｍの板体を作製し、その上面に厚さが１．０ｍｍと１．５ｍｍのポリカーボネート樹脂のフィルムをそれぞれ重ねて加熱下にプレスすることにより、厚さが１．０ｍｍと１．５ｍｍの表面層をそれぞれ積層一体化した積層板Ｎｏ．２，Ｎｏ．３を作製した。各積層板の板体と表面層との厚みの比は、それぞれ２：１と４：３である。
【００３２】
これらの積層板Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３を切断して、図６（ａ）（ｂ）に示すようなＪＩＳ　Ｋ−７１１１に基づくシャルピー衝撃試験用の二種類の試験片Ａ，Ｂをそれぞれ作製した。この試験片Ａは、板体１０の繊維化された液晶樹脂の配向方向が矢印で示すごとく試験片の長辺Ａ１　と平行になるように、積層板を切断したものであり、試験片Ｂは、板体１の液晶樹脂の配向方向が矢印で示すごとく試験片の長辺Ｂ１　と直角になるように、積層板を切断したものである。
【００３３】
それぞれの積層板から作製した試験片Ａ−Ｎｏ．１，Ａ−Ｎｏ．２，Ａ−Ｎｏ．３，Ｂ−Ｎｏ．１，Ｂ−Ｎｏ．２，Ｂ−Ｎｏ．３ついて、東洋精機（株）製のシャルピー衝撃試験機を使用して打撃刃重量１Ｊの条件下にＪＩＳ　Ｋ−７１１１の試験方法に基づいてシャルピー衝撃試験（エッジワイズ衝撃試験）を行い、各試験片のシャルピー衝撃値を測定した。その結果を表１に示す。
【００３４】
また、上記の積層板Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３の液晶樹脂の配向方向（押出し方向）の線膨脹率を、ＪＩＳ　Ｋ−７１９７に基づいて、理学電機（株）製のＴＡＳ−２００熱分析システム内の線膨脹率測定装置ＴＭＡ　８１４０Ｃを使用して−２５〜６５℃の温度範囲で測定した。その結果を表１に併記する。
【００３５】
比較のため、繊維化された液晶樹脂が押出し方向に配向する上記の厚さ３ｍｍの板体（単層板）を用い、上記と同様にして試験片Ａ−Ｎｏ．４，Ｂ−Ｎｏ．４を作製し、そのシャルピー衝撃値を求めると共に、線膨脹率の測定をした。その結果を表１に併記する。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
この表１より、ポリカーボネートフィルムを積層一体化して表面層を形成した試験片Ａ−Ｎｏ．１，Ａ−Ｎｏ．２，Ａ−Ｎｏ．３及び試験片Ｂ−Ｎｏ．１，Ｂ−Ｎｏ．２，Ｂ−はＮｏ．３は、該フィルムを積層していない比較用の試験片Ａ−Ｎｏ．４，Ｂ−Ｎｏ．４より、押出し方向及びこれに直角方向ともシャルピー衝撃値が大きく、表面層が耐衝撃強度の向上に有効に働いていることが分かる。
【００３８】
そして、厚さ０．５ｍｍのポリカーボネートフィルムを積層した試験片Ａ−Ｎｏ．１，Ｂ−Ｎｏ．１は該フィルムを積層していない試験片Ａ−Ｎｏ．４，Ｂ−Ｎｏ．４よりも、また、厚さ１．０ｍｍのポリカーボネートフィルムを積層した試験片Ａ−Ｎｏ．２，Ｂ−Ｎｏ．２は上記試験片Ａ−Ｎｏ．１，Ｂ−Ｎｏ．１よりも、更に、厚さ１．５ｍｍのポリカーボネートフィルムを積層した試験片Ａ−Ｎｏ．３，Ｂ−Ｎｏ．３は上記試験片Ａ−Ｎｏ．２，Ｂ−Ｎｏ．２よりも、それぞれシャルピー衝撃値が大きくなっており、表面層の厚みが増すほど耐衝撃強度が大きくなることが分かる。
【００３９】
また、表面層の厚みが１．０ｍｍである試験片Ａ−Ｎｏ．２，Ｂ−Ｎｏ．２（表面層の厚み割合は約３３％）は、表面層の厚みが０．５ｍｍである試験片Ａ−Ｎｏ．１，Ｂ−Ｎｏ．１（表面層の厚み割合は約１４％）よりもシャルピー衝撃値が大幅に向上しており、表面層の厚みが全体厚みの２０％以上であれば耐衝撃強度が大幅に向上することが分かる。
【００４０】
更に、繊維化した液晶樹脂が試験片の長辺と平行に配向する試験片Ａ−Ｎｏ．１，Ａ−Ｎｏ．２，Ａ−Ｎｏ．３，Ａ−Ｎｏ．４のシャルピー衝撃値は、繊維化した液晶樹脂が試験片の長辺と直角方向に配向する試験片Ｂ−Ｎｏ．１，Ｂ−Ｎｏ．２，Ｂ−Ｎｏ．３，Ｂ−Ｎｏ．４のそれより大きいが、表面層が１．０ｍｍ、１．５ｍｍと厚くなるに従って、その両者の差が小さくなり、耐衝撃強度の異方性がなくなっている。
【００４１】
また、線膨脹率は、ポリカーボネートフィルムからなる表面層の厚みが厚くなるほど大きくなっており、表面層の厚みをあまり厚くできないことが分かる。しかし、表面層の厚みが１．５ｍｍであっても、線膨脹率が２．８２×１０−５／℃であるので、低線膨脹性の積層板として有望である。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の雨樋は、線膨脹率を低下させて熱伸縮を抑制したまま、耐衝撃強度等の機械的強度を向上させて簡単に割れることがない、といった顕著な効果を奏する。そして、接着性の良いポリ塩化ビニル樹脂又はＡＢＳ樹脂よりなる表面層を積層一体化したものは、雨樋本体の接着性が良くなくても、樋継手や集水器やエルボ継手と水密的に接着して外れないように接続することができ、また、表面層又は／及び雨樋本体に紫外線吸収剤や光安定剤を含有させたものは、紫外線による劣化が抑制されて耐候性が向上するといった効果を併せて奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る雨樋を一部拡大して示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る雨樋を一部拡大して示す断面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は繊維化さた液晶樹脂の配向方向が異なる二種類の試験片の斜視図である。
【符号の説明】
１　雨樋本体
２　表面層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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