(57)【要約】【課題】    芯材の破断を防止して生産性を向上させるとともに、製造コストの増加を抑制して安価に製造することができる複合材を提供すること。【解決手段】ランダムに配向させた短繊維２１を熱可塑性固定材２２によって帯状に固定した芯材２０と、この芯材２０を被覆するとともに熱可塑性固定材２２と融着可能であって、この熱可塑性固定材２２の融点よりも低い温度で成形可能な熱可塑性樹脂３０とを備えた複合材１０において、芯材２０の少なくとも一方の表面または内部に、熱可塑性固定材２２と同レベルの融点を有する不織布４０を溶着積層させた。【選択図】  図２
2005231141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランダムに配向させた短繊維を熱可塑性固定材によって帯状に固定した芯材と、該芯材
を被覆するとともに前記熱可塑性固定材と融着可能であって、該熱可塑性固定材の融点よ
りも低い温度で成形可能な熱可塑性樹脂とを備えた複合材において、
前記芯材の少なくとも一方の表面または内部に、前記熱可塑性固定材と同レベルの融点
を有する不織布が融着積層されていることを特徴とする複合材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂によって被覆された芯材を備えた複合材であって、特に軒樋を
形成する際に好適な複合材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、軒樋を形成する際に使用される複合材としては、図４（ａ）に示すようなものが
知られている。
【０００３】
この複合材１は、帯状に形成された芯材２の表面を熱可塑性樹脂３によって被覆してい
る（例えば、特許文献１等参照）。
【０００４】
芯材２は、図４（ｂ）に示すように、強化繊維であるカーボン繊維の短繊維４と、短繊
維化したポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ繊維）からなる熱可塑性固定材５とを
有している。
【０００５】
また、この芯材２を形成するには、まず短繊維４と熱可塑性固定材５とを混合してエア
で飛ばし、層状に堆積させる。そして、熱可塑性固定材５の軟化温度よりも高い温度で加
熱加圧することで、図４（ｃ）に示すように熱可塑性固定材５を溶融させ、ランダムに配
向した短繊維４を固定して帯状に成形している。
【０００６】
そして、上述のように形成された芯材２をクロスヘッドダイからなる金型の隙間に挿入
し、芯材２がこの隙間を通過する際に溶融した熱可塑性樹脂３を注入することによって、
芯材２の表層が熱可塑性樹脂３で被覆されて複合材１が形成される。
【特許文献１】特許第３４５６８５３号（図１、段落００１５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述の複合材１では、芯材２を形成する際に短繊維４と熱可塑性固定材５と
をエアで飛ばして層状に堆積させているので、繊維の混合量や混合比率等が均一になりに
くく、芯材２の破断強度（品質）にばらつきが生じることがあった。
【０００８】
そのため、この芯材２に溶融した熱可塑性樹脂３が接触した際に、破断強度の小さい部
分を起点にして芯材２が破断し、これによって複合材１の生産性が低下するという問題が
生じていた。
【０００９】
また、溶融した熱可塑性樹脂３で被覆する際に生じる芯材２の破断を防止するために、
ガラスロービングやガラスクロス等の強化材質を芯材２の表面に接着して、芯材２の全体
的な破断強度を向上させることが考えられるが、製造コストが大幅に増加するという問題
が発生する。
【００１０】
そこで、この発明は、芯材の周囲に溶融した熱可塑性樹脂を被覆する際に、芯材の破断
が生じず、生産性を向上させるとともに、製造コストの増加を抑制して安価に製造するこ
とができる複合材を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ランダムに配向させた短繊維を
熱可塑性固定材によって帯状に固定した芯材と、該芯材を被覆するとともに前記熱可塑性
固定材と融着可能であって、該熱可塑性固定材の融点よりも低い温度で成形可能な熱可塑
性樹脂とを備えた複合材において、前記芯材の少なくとも一方の表面または内部に、前記
熱可塑性固定材と同レベルの融点を有する不織布が融着積層されていることを特徴として
いる。
【発明の効果】
【００１２】
このように構成された請求項１に記載の発明では、熱可塑性固定材と同レベルの融点を
有する不織布を芯材に融着積層させる際に、この不織布が軟化して熱可塑性固定材と一体
になり、熱可塑性固定材と同レベルの融点をもつ物質の含有量が増加する。そのため、芯
材の破断強度が安定し、芯材の全体的な破断強度を向上させることができる。そして破断
強度が小さい部分であっても溶融した熱可塑性樹脂によって変質せず、生産性の向上を図
ることができる。
【００１３】
さらに、この不織布が、芯材の有する熱可塑性固定材と同一の材質であると、材料の種
類が増加しない上、加熱加圧の条件等の製造条件を変化させる必要もなくなり、製造コス
トの増加を抑制して、安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、図面に基づいて、この発明を実施するための最良の実施の形態の複合材を説明す
る。
【００１５】
図１に示す１０は複合材であり、この複合材１０は芯材２０と、この芯材２０の表面及
び裏面の表層をそれぞれ被覆している熱可塑性樹脂３０とを有している。
【００１６】
芯材２０は、図２（ａ）に示すように、強化繊維であるカーボン繊維の短繊維（繊維長
さ１〜４０ｍｍ、繊維径１０〜５０μｍ）２１と、ポリエチレンテレフタレート繊維（以
下、ＰＥＴ繊維という）を短繊維化した熱可塑性固定材２２とを備えている。
【００１７】
さらに、この芯材２０の一方の表層には熱可塑性固定材２２と同レベルの融点を有する
不織布４０が設けられている。この不織布４０は、ここでは熱可塑性固定材２２と同一の
材質であるＰＥＴ繊維によって形成されており、目付け量は芯材２０に対して内外方向に
剥離しにくい量となっている。なお、ここでの目付け量は１０〜３０ｇ／ｍ２である。ま
た、不織布４０の目付け量が４０ｇ／ｍ２以上となると、不織布４０内部での界面剥離が
発生しやすくなって複合材１０としての機械的強度が低下するおそれがある。
【００１８】
この芯材２０を形成するには、まず、短繊維２１と熱可塑性固定材２２とを混合し、エ
アで飛ばして図２（ａ）に示すように積層させる。
【００１９】
次に、熱可塑性固定材２２であるＰＥＴ繊維の軟化温度以上の温度で加熱すると同時に
加圧し、図２（ｂ）に示すように熱可塑性固定材２２を溶融させて短繊維２１を熱可塑性
固定材２２で固定して帯状に成形する。なお、このとき短繊維２１はランダムに配向して
いる。
【００２０】
そして、図２（ｃ）に示すように、一方の表層上面を不織布４０によって覆い、不織布
４０であるＰＥＴ繊維の軟化温度以上の温度で加熱加圧して、図２（ｄ）に示すように、
熱可塑性固定材２２と不織布４０とを一体に溶着させる。これにより、芯材２０の一方の
表層近傍の熱可塑性固定材２２の含有量が増加する。
【００２１】
一方、熱可塑性樹脂３０は、熱可塑性固定材２２と融着可能であってこの熱可塑性固定
材２２の融点よりも低い温度で成形可能な材質によって形成されている。なお、ここでは
、熱可塑性樹脂３０は塩化ビニル樹脂である。この塩化ビニル樹脂は、成形温度（ダイ温
度）が約１８０〜２００℃前後であり、熱可塑性固定材２２であるＰＥＴ繊維の融点２５
６℃よりも低くなっている。また、この塩化ビニル樹脂とＰＥＴ繊維とは互いによく融着
するものである。
【００２２】
上述の複合材１０によって軒樋を形成するには、まず、あらかじめ不織布４０を溶着積
層させた芯材２０をプレフォーミング装置でほぼ軒樋形状に成形して、クロスヘッドダイ
からなる金型の隙間の中を通過させる。
【００２３】
一方、押出機のホッパーに熱可塑性樹脂３０を入れて押出機を稼動させる。すると、押
出機内のスクリューの回転により、ホッパーの中の熱可塑性樹脂３０がバレルを介して金
型の隙間に向かって進む。
【００２４】
この熱可塑性樹脂３０は、バレル内を進む間にヒーターによる加熱ならびに樹脂のせん
断発熱によって溶融し、金型内の樹脂通路を通って芯材２０が通過する隙間内に注入され
る。
【００２５】
このとき、熱可塑性樹脂３０は芯材２０の上下から押し出され、芯材２０の周囲を被覆
する。この結果、芯材２０の表層が熱可塑性樹脂３０によって被覆され、ほぼ軒樋形状に
形成された複合材１０となって押し出される。
【００２６】
このとき、芯材２０に不織布４０が設けられて熱可塑性固定材２２の含有量が増加して
いるので、芯材２０の破断強度が部分的に異なってばらつきが生じていても、不織布４０
によって破断強度の安定化が図られ、芯材２０の破断強度が全体的に向上されている。そ
のため、破断強度が小さい部分であっても溶融した熱可塑性樹脂によって破断することが
なくなる。そして、芯材２０が破断しないので、複合材１０の生産性を向上させることが
できる。
【００２７】
また、この不織布４０は、芯材２０が有する熱可塑性固定材２２と同一の材質であるの
で、材料の種類が増加しない上、製造条件を変化させる必要もなく、製造コストの増加を
抑制して、安価に製造することができる。さらに、この不織布４０は熱可塑性樹脂３０と
もよく融着することができて、複合材１０の品質を損なうこともない。
【００２８】
次に、上述のように不織布４０を設けた芯材２０（以下、芯材Ａという）と、従来から
知られている不織布を設けていない芯材（以下、芯材Ｂという）との２００℃における破
断強度を比較する。なお、ここでは、芯材Ａに目付け量１５ｇ／ｍ２の不織布４０を設け
る。
【００２９】
この場合、芯材Ａの破断強度は７６ＭＰａであり、芯材Ｂの破断強度は６２ＭＰａとな
った。この結果から、不織布を設けることによって破断強度が２２％向上したことがわか
った。
【００３０】
また、不織布を介する面での芯材Ａと熱可塑性樹脂との融着強度は、芯材Ｂと熱可塑性
樹脂との融着強度と同等であり、変化はなかった。
【００３１】
以上、この発明にかかる実施の形態の一つを図面により詳述してきたが、具体的な構成
は上述の実施の形態に限らない。この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等はこの
発明に含まれる。
【００３２】
例えば、上述の実施の形態では、芯材２０の一方の表面に不織布４０を設けているが、
図３（ａ）に示す複合材１１のように、芯材２０の表面及び裏面の両方の表層にそれぞれ
不織布４０を溶着積層させてもよい。
【００３３】
この場合、芯材２０の破断強度をさらに向上させることができる。そして、芯材２０の
破断をより確実に防止することが可能となる。
【００３４】
さらに、図３（ｂ）に示す複合材１２のように、芯材２０の中間層（内部）に不織布４
０を設けてもよい。
【００３５】
この場合、不織布４０を介してさらに芯材２０を重ねることにより、芯材２０の厚みを
増加させることができ、芯材２０の全体的な破断強度を確実に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明にかかる複合材の一部破断斜視図である。
【図２】（ａ）この発明にかかる複合材の芯材を、加熱加圧する前の状態を模式的に示した説明図である。（ｂ）この発明にかかる複合材の芯材を、加熱加圧した後の状態を模式的に示した説明図である。（ｃ）この発明にかかる複合材の芯材に不織布を設け、加熱加圧する前の状態を模式的に示した説明図である。（ｄ）この発明にかかる複合材の芯材に不織布を設け、加熱加圧した後の状態を模式的に示した説明図である。
【図３】（ａ）この発明にかかる複合材の他の例の断面図である。（ｂ）この発明にかかる複合材のさらに他の例の断面図である。
【図４】（ａ）従来の複合材の一部破断斜視図である（ｂ）従来の複合材の芯材を、加熱加圧する前の状態を模式的に示した説明図である。（ｃ）従来の複合材の芯材を、加熱加圧した後の状態を模式的に示した説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０      複合材
２０      芯材
２１      短繊維
２２      熱可塑性固定材
３０      熱可塑性樹脂
４０      不織布
【図１】
2005231141.tif 000003
【図２】
2005231141.tif 000004
【図３】
2005231141.tif 000005
【図４】
2005231141.tif 000006