JP2006272945A - Manufacturing process of non-woven fabric sheet and board lamination made of polyethylene terephthalate type polyester - Google Patents
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Description
本発明は、ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル製不織布と同材料のシートおよびボードから成る積層体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a laminate comprising sheets and boards of the same material as a polyethylene terephthalate polyester nonwoven fabric.
近年、自動車の環境適合性と軽量化等の課題から、その内装材がポリ塩化ビニール（ＰＶＣと略称す。以下同じ。）からポリプロピレン（ＰＰ）およびＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）等へ転換されて来た。その理由は、ＰＶＣが重く（比重１．３５）、可塑剤が環境ホルモンの疑いがあり、焼却処分で発癌性ダイオキシンの発生を免れないが、一方ＰＰおよびＡＢＳ樹脂は軽く（比重約０．９）、可塑剤を含まず、焼却処分で有毒ガスを発生せず、回収と再利用も出来るからである。他方、ポリエチレンテレフタレート（以下にＰＥＴ、またはペットと略称する）は、ＰＰやＡＢＳの様な油系疎水性樹脂とは異なって、保水性および環境適合性の親水性樹脂であるので、自動車の内装材に、特に不織布として使用されて来た。 In recent years, interior materials have been changed from polyvinyl chloride (abbreviated as PVC, the same shall apply hereinafter) to polypropylene (PP) and ABS resin (ABS) due to issues such as environmental compatibility and weight reduction of automobiles. . The reason is that PVC is heavy (specific gravity 1.35), plasticizer is suspected of environmental hormones, and carcinogenic dioxins are inevitable by incineration, while PP and ABS resin are light (specific gravity about 0.9). ) Because it does not contain plasticizers, does not generate toxic gases during incineration, and can be recovered and reused. On the other hand, polyethylene terephthalate (hereinafter abbreviated as PET or PET) is a hydrophilic resin that is water-retaining and environmentally compatible, unlike oil-based hydrophobic resins such as PP and ABS. It has been used as a material, especially as a non-woven fabric.
最近、省資源および環境保全の観点から、工場生産工程や一般消費市場から回収された使用済みプラスチック製品の再利用の必要性が世界的に認識され、特に、使用済みのＰＥＴボトル、フィルム、シート等は、大量の回収再利用が積極的に進められつつあり、汎用樹脂の一般的な価格の半値という安価にて入手が可能となった。従って、本発明者および出願人は、既に回収ＰＥＴボトル・フレークからマルチフィラメント法によりＰＥＴ繊維とＰＥＴ綿を開発・製造し、ＰＥＴ不織布の素材として供給して来た。更に、本発明者および出願人は、最近回収ＰＥＴボトル・フレークから無延伸ＰＥＴ（Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ＰＥＴ、Ａ−ＰＥＴ）の透明性シートおよびボードを開発および製造している。 Recently, from the viewpoint of resource conservation and environmental conservation, the necessity of reusing used plastic products collected from factory production process and general consumer market has been recognized worldwide, especially used PET bottles, films and sheets. Are being actively collected and reused, and can be obtained at a low price of half the general price of general-purpose resins. Therefore, the present inventor and the applicant have already developed and manufactured PET fibers and PET cotton from collected PET bottles and flakes by the multifilament method, and supplied them as materials for PET nonwoven fabrics. In addition, the present inventor and applicant have recently developed and manufactured transparent sheets and boards of unstretched PET (Amorphous-PET, A-PET) from recovered PET bottle flakes.
自動車の内装材、特に天井材の表皮、フロア−材の表皮、トランクルーム内張り材などにＰＥＴ不織布、織編物などが使用されている。例えば、トランクルーム内張り材では、従来異質素材のＰＰシートが使用されて来たが、更なる回収利用のためには同一素材のＰＥＴ不織布・ＰＥＴシートがより一層好ましい。一方、ＰＥＴーＰＰの異質素材を積層するために接着剤が必要であるが、安価な接着剤の実用化は困難である。他方、無延伸Ａ−ＰＥＴの透明性シートおよびボードは、マネキン・ボデー、小売店間仕切板、ネームプレート、看板材、建築資材、建屋インテリヤ材、高速道路の透明性仕切板などに市場が拡大して来た。ポリカーボネートの透明性ボードに比べると耐衝撃性に劣るが、極めて安価であるので一層の拡大が期待されている。 PET nonwoven fabrics, woven and knitted fabrics and the like are used for automobile interior materials, particularly ceiling material skins, floor material skins, trunk room lining materials, and the like. For example, in the trunk room lining material, a PP sheet of a different material has been conventionally used, but the PET nonwoven fabric / PET sheet of the same material is more preferable for further recovery. On the other hand, an adhesive is necessary for laminating heterogeneous materials of PET-PP, but it is difficult to put an inexpensive adhesive into practical use. On the other hand, the market for unstretched A-PET transparency sheets and boards has expanded to mannequin bodies, retail partition plates, nameplates, signage materials, building materials, building interior materials, highway transparent partition plates, etc. I came. Although it is inferior in impact resistance as compared with a polycarbonate transparent board, it is extremely inexpensive and expected to expand further.
無延伸ＰＥＴ（Ａ−ＰＥＴ）の透明性シートおよびボード（以下に総称して、板と言う）は、安価で成形加工が容易であるという利点をもつが、一方、表面が柔らかいので細かい傷が付き易く（耐スクラッチ性が低い）、埃で汚れ易いという欠点を持つ。透明性シートおよびボードのみでは、誰でも容易に製造できるので、付加価値の高い特徴のある新製品の市場開拓に限界がある。特に、付加価値の高いインテリヤ資材、照明用具および建築資材などの市場開拓が、必要である。 Non-stretched PET (A-PET) transparent sheets and boards (hereinafter collectively referred to as “plates”) have the advantage of being inexpensive and easy to mold, but on the other hand, because the surface is soft, fine scratches are present. It has the disadvantages that it is easy to stick (low scratch resistance) and is easily soiled with dust. Since anyone can easily manufacture with transparent sheets and boards alone, there is a limit to the market development of new products with high added-value characteristics. In particular, it is necessary to develop a market for high value-added interior materials, lighting equipment, and building materials.
本発明は、ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル製不織布と同材料のシートおよびボード（板）とから成る積層体の製造方法を提供することを目的とする。本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、それらの課題を劇的に改善することに成功し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は下記の発明事項を提供するものである。 An object of this invention is to provide the manufacturing method of the laminated body which consists of a nonwoven fabric made from a polyethylene terephthalate type polyester, and the sheet | seat and board (plate) of the same material. As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have succeeded in dramatically improving those problems and completed the present invention. That is, the present invention provides the following invention items.
本発明は、第１に、ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル（ａ）の乾燥樹脂を、押出機中でその融点以上の温度で溶融させるとともに、キャスト法にて無定形シートおよびボード（ｂ）に成形しつつ、ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル（ａ）の不織布（ｃ）に熔融接着することを特徴とするポリエチレンテレフタレート系ポリエステル製不織布−シートおよびボード積層体の製造方法を提供するものである。 In the present invention, firstly, a dry resin of polyethylene terephthalate-based polyester (a) is melted in an extruder at a temperature equal to or higher than its melting point, and formed into an amorphous sheet and a board (b) by a casting method. The present invention provides a method for producing a polyethylene terephthalate-based polyester nonwoven fabric-sheet and board laminate, which is melt-bonded to a nonwoven fabric (c) of polyethylene terephthalate-based polyester (a).
本発明は、第２に、ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル（ａ）の未乾燥樹脂を、押出機中でその融点以上の温度で溶融させるとともに、１３．３×１０３Ｐａ以下の減圧下にて脱気脱水しながら、キャスト法にて無定形シートおよびボード（ｂ）に成形しつつ、ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル（ａ）の不織布（ｃ）に熔融接着することを特徴とするポリエチレンテレフタレート系ポリエステル製不織布−シートおよびボード積層体の製造方法を提供するものである。 In the present invention, secondly, an undried resin of polyethylene terephthalate-based polyester (a) is melted at a temperature equal to or higher than its melting point in an extruder and degassed and dehydrated under reduced pressure of 13.3 × 103 Pa or less. However, a polyethylene terephthalate polyester non-woven fabric sheet and board characterized by being melt-bonded to a polyethylene terephthalate polyester (a) non-woven fabric (c) while being formed into an amorphous sheet and board (b) by a casting method. The manufacturing method of a laminated body is provided.
本発明は、第３に、ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル（ａ）が、固有粘度０．５５〜０．８０ｄｌ／ｇのＰＥＴ系芳香族ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル成形品再循環物からなる群から選ばれる少なくとも１種類以上を含有することを特徴とするポリエチレンテレフタレート系ポリエステル製不織布−シートおよびボード積層体の製造方法を提供するものである。 In the present invention, thirdly, the polyethylene terephthalate-based polyester (a) is selected from the group consisting of a PET aromatic polyester having an intrinsic viscosity of 0.55 to 0.80 dl / g, and a recycled product of polyethylene terephthalate-based polyester. The present invention provides a method for producing a polyethylene terephthalate-based polyester nonwoven fabric-sheet and board laminate, comprising at least one kind.
本発明は、第４に、不織布（ｃ）が目付け量５０〜２５０ｇ／ｍ２であることを特徴とするポリエチレンテレフタレート系ポリエステル製不織布−シートおよびボード積層体の製造方法を提供するものである。Fourthly, the present invention provides a method for producing a polyethylene terephthalate polyester nonwoven fabric-sheet and board laminate, wherein the nonwoven fabric (c) has a basis weight of 50 to 250 g / m 2 .
本発明は、第５に、ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル製不織布−シートおよびボード積層体を真空成形法、圧空成形法または真空圧空成形法によって加熱加工して成るマネキン成形体、照明用成形体、成形加工体の製造方法を提供するものである。 Fifth, the present invention relates to a mannequin molded article, a molded article for lighting, and a molded article obtained by heating a polyethylene terephthalate-based polyester nonwoven fabric-sheet and board laminate by vacuum forming, pressure forming, or vacuum / pressure forming. A method for producing a body is provided.
なお、本発明において、フィルム、シートおよびボードの用語は、便宜的にそれらの厚みをそれぞれ０．２５４ｍ以下、０．２５４〜１ｍｍおよび１ｍｍ以上によって区別される。また、シートおよびボードを、板と総称する。 In the present invention, the terms “film”, “sheet” and “board” are distinguished for convenience by their thicknesses of 0.254 m or less, 0.254 to 1 mm and 1 mm or more, respectively. Moreover, a sheet | seat and a board are named generically.
不織布の積層によって、無延伸ＰＥＴの透明性シートおよびボードの耐スクラッチ性が低くて傷が付き易い欠点が無くなる。また、インテリヤ資材および建築資材、特に照明器具では、不織布によるソフト化が可能となる。他方、マネキン用途では、不織布の染色が自由なので、肌色、白色、黒色などが実現し、また、衣類の仮止めが可能となる。 The lamination of the nonwoven fabric eliminates the disadvantage that the unstretched PET transparent sheet and board have low scratch resistance and are easily scratched. Further, in the case of interior materials and building materials, particularly lighting fixtures, softening with non-woven fabric is possible. On the other hand, in mannequin applications, since the nonwoven fabric can be dyed freely, skin color, white, black, etc. are realized, and clothing can be temporarily fixed.
本発明において、無延伸ＰＥＴの透明性シートおよびボードまたは不織布の原料樹脂として使用するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系ポリエステル（ａ）は、ＰＥＴ系ポリエステルとして世界的に大量生産されているＰＥＴおよびその共重合体が挙げられ、特に大量生産樹脂で安価なＰＥＴが好ましい。該ＰＥＴ系ポリエステル（ａ）は、１，１，２，２−テトラクロロエタン／フェノール（１：１）混合溶媒に溶解して２５℃にて測定した固有粘度（ＩＶ値）が、０．５０ｄｌ／ｇ以上（これは、ＪＩＳ法：温度２８０℃、荷重２．１６ＫｇによるＭＦＲ約２１０ｇ／１０分以下に相当する。以下同じ。）であれば使用できる。
固有粘度が０．５０ｄｌ／ｇ未満であると、得られるＰＥＴ系ポリエステル重合体が、必ずしも優れた成形加工性および物性を与えることができない恐れがある。従って、固有粘度が、０．５５ｄｌ／ｇ以上（ＭＦＲが約１６０ｇ／１０分以下）が、使用できるが、これら低分子量のＰＥＴ系ポリエステルは不織布に適する。重縮合法で得られる繊維グレードおよび二軸延伸フィルムグレードのＰＥＴは、固有粘度が０．６０〜０．６５ｄｌ／ｇ（ＭＦＲが約１３０〜１００ｇ／１０分）であり、比較的に安価で大量に入手が可能なので、実用上好ましい。
固有粘度の上限は、特に制限されないが、通常０．９０ｄｌ／ｇ（ＭＦＲが約２５ｇ／１０分）の高分子量の特殊グレード、好ましくは０．８０ｄｌ／ｇ（ＭＦＲが約４５ｇ／１０分）のボトルグレードおよびシートグレードである。これらは、いずれのグレードも重縮合法の繊維グレードＰＥＴを固相重合法により数時間ないし十数時間かけて高分子量化するので、固有粘度の値の増加とともに高価格となる。In the present invention, polyethylene terephthalate (PET) -based polyester (a) used as a raw material resin for unstretched PET transparent sheet and board or nonwoven fabric is PET and its co-polymer which are mass-produced worldwide as PET-based polyester. In particular, PET, which is a mass-produced resin and inexpensive, is preferable. The PET-based polyester (a) has an intrinsic viscosity (IV value) measured at 25 ° C. dissolved in a 1,1,2,2-tetrachloroethane / phenol (1: 1) mixed solvent of 0.50 dl / (This corresponds to an JIS method: MFR of about 210 g / 10 min or less with a temperature of 280 ° C. and a load of 2.16 kg. The same shall apply hereinafter).
If the intrinsic viscosity is less than 0.50 dl / g, the obtained PET-based polyester polymer may not necessarily give excellent moldability and physical properties. Accordingly, an intrinsic viscosity of 0.55 dl / g or more (MFR of about 160 g / 10 min or less) can be used, but these low molecular weight PET polyesters are suitable for nonwoven fabrics. Fiber grade and biaxially stretched film grade PET obtained by the polycondensation method has an intrinsic viscosity of 0.60 to 0.65 dl / g (MFR of about 130 to 100 g / 10 min), and is relatively inexpensive and in large quantities. Therefore, it is practically preferable.
The upper limit of the intrinsic viscosity is not particularly limited, but is usually a special grade having a high molecular weight of 0.90 dl / g (MFR of about 25 g / 10 min), preferably 0.80 dl / g (MFR of about 45 g / 10 min). Bottle grade and sheet grade. In any of these grades, the fiber grade PET of the polycondensation method is made to have a high molecular weight over several hours to several tens of hours by the solid phase polymerization method, so that the price increases as the value of the intrinsic viscosity increases.
現実的には、大量に収集・回収されるＰＥＴ系ポリエステルである回収ＰＥＴボトルのフレークまたはペレットをベース樹脂（ａ）として使用することが好ましい。通常は、ＰＥＴボトルが有している固有粘度が比較的高いので回収ＰＥＴボトルの固有粘度も高く、一般には０．６０〜０．８０ｄｌ／ｇ（ＭＦＲが１３０〜４５ｇ／１０分）、特に０．６５〜０．７５ｄｌ／ｇ（ＭＦＲが１００〜５５ｇ／１０分）である。一般に、回収ＰＥＴボトルのフレークは、２０ｋｇ入り紙袋品または６００ｋｇ入りフレコン（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）品で供給されるが、通常、含有水分率は３，０００〜６，０００ｐｐｍ（０．３〜０．６重量％）程度ある。勿論、真空圧空成形工場から大量に回収されるＡ−ＰＥＴシートのスケルトン・フレーク（成形工程での使用部分の残りマージン部分のフレーク）も、本発明のシートおよびボード用原料として好適である。
また、食品用途としては、重縮合法による繊維グレードおよび二軸延伸フィルム用のＰＥＴ（固有粘度：一般に０．６０〜０．６５ｄｌ／ｇ）が安価で安定供給なので、特に好ましい。但し、これらの回収品の固有粘度は、約０．５５ｄｌ／ｇとなるが、不織布の原料として充分使用できる。Practically, it is preferable to use flakes or pellets of recovered PET bottles, which are PET-based polyesters collected and recovered in large quantities, as the base resin (a). Usually, since the intrinsic viscosity of the PET bottle is relatively high, the intrinsic viscosity of the recovered PET bottle is also high, generally 0.60 to 0.80 dl / g (MFR 130 to 45 g / 10 min), particularly 0. .65 to 0.75 dl / g (MFR 100 to 55 g / 10 min). Generally, the flakes of recovered PET bottles are supplied in a 20 kg paper bag product or a 600 kg flexible container product. Usually, the moisture content is 3,000 to 6,000 ppm (0.3 to 0.6 weight). %) There is a degree. Of course, skeleton flakes of A-PET sheets recovered in large quantities from a vacuum / pressure forming factory (flakes in the remaining margin of the used portion in the molding process) are also suitable as the raw material for the sheet and board of the present invention.
For food applications, fiber grades by polycondensation and PET (intrinsic viscosity: generally 0.60 to 0.65 dl / g) for biaxially stretched film are particularly preferable because they are inexpensive and stable supply. However, the intrinsic viscosity of these recovered products is about 0.55 dl / g, but it can be used sufficiently as a raw material for the nonwoven fabric.
本発明の不織布は、ＰＥＴ系ポリエステルで製造が可能な不織布、例えば湿式不織布のサーマルボンド、スパンレース（高圧水流絡合体）、乾式不織布のサーマルボンド、スパンレース（高圧水流絡合体）、ニードルパンチ、メルトブロー不織布などを使用することができる。ニードルパンチは、安価であるが、目が粗いので、高級感のあるスパンレース（高圧水流絡合体）が好ましい。
本発明の不織布／透明板を平面体として使用する場合には、不織布の目付け量として２５〜２５０ｇ／ｍ２を使用することが出来る。一方、真空圧空成形法により深絞り成形体に加工する場合には、不織布の目付け量として５０〜１５０ｇ／ｍ２を使用することが好ましい。更に、スパンボンドの様に、伸縮性の大きい不織布を使用することがより一層好ましい。The nonwoven fabric of the present invention is a nonwoven fabric that can be produced with a PET-based polyester, for example, a wet nonwoven fabric thermal bond, a spunlace (high pressure hydroentangled body), a dry nonwoven fabric thermal bond, a spunlace (high pressure hydroentangled body), a needle punch, A melt blown nonwoven fabric or the like can be used. Needle punches are inexpensive, but have a coarse eye, so high-grade spunlaces (high pressure hydroentangled bodies) are preferred.
When using the nonwoven fabric / transparent plate of the present invention as a flat body, 25 to 250 g / m 2 can be used as the basis weight of the nonwoven fabric. On the other hand, when processing into a deep drawing molded object by a vacuum pressure forming method, it is preferable to use 50-150 g / m < 2 > as a fabric weight of a nonwoven fabric. Furthermore, it is even more preferable to use a nonwoven fabric having high elasticity such as spunbond.
本発明におけるＰＥＴ系ポリエステルの無延伸ＰＥＴの透明性シートおよびボードを製造する装置としては、ＰＥＴ樹脂のシートおよびボード成形装置を使用することが出来る。単軸押出機には原料の乾燥機および脱気と脱水用の真空ライン、二軸押出機には脱気と脱水用の真空ラインが必要である。生産ラインとしては、その他にギャーポンプ、Ｔ型ダイス、シートおよびボードの冷却ロール、引取り機、スリッター、切断機等から構成される。更に、積層体の製造のために、不織布の繰出し装置が必要である。
ＰＥＴは、再結晶化し易い樹脂であるので、厚み３ｍｍ以上のボードを製造する場合にボードの中心部分が再結晶化により白色不透明化し易い。従って、透明厚手ボードを製造するには、結晶化しないＰＥＴＧ樹脂（イーストマン社製、エスケーケミカル社製など）を併用することが出来る。ＰＥＴに対するＰＥＴＧの割合は、例えば、厚み３ｍｍボードで０〜２０％、４ｍｍボードで２０〜３０％、５ｍｍボードで３０〜４０％、５ｍｍボードで４０〜６０％とすることが出来る。As a device for producing a transparent sheet and board of PET polyester unstretched PET in the present invention, a PET resin sheet and board molding apparatus can be used. A single screw extruder requires a raw material dryer and a vacuum line for degassing and dehydration, and a twin screw extruder requires a vacuum line for degassing and dewatering. Other production lines include gear pumps, T-shaped dies, sheet and board cooling rolls, take-up machines, slitters, and cutting machines. Furthermore, a non-woven fabric feeding device is required for the production of the laminate.
Since PET is a resin that is easily recrystallized, when a board having a thickness of 3 mm or more is manufactured, the central portion of the board is likely to become white opaque due to recrystallization. Therefore, in order to produce a transparent thick board, a PETG resin (manufactured by Eastman Co., Ltd., SK Chemical Co., etc.) that does not crystallize can be used in combination. The ratio of PETG to PET can be, for example, 0 to 20% for a 3 mm board, 20 to 30% for a 4 mm board, 30 to 40% for a 5 mm board, and 40 to 60% for a 5 mm board.
一般に、回収ＰＥＴボトルフレークまたは新品のＰＥＴ樹脂は、約３，０００〜６，０００ｐｐｍ（０．３〜０．６重量％）の水分を含んでいる。従って、予め１１０〜１４０℃で熱風乾燥して水分量を１００〜２００ｐｐｍに下げたものが好ましいが、また除湿空気で乾燥して水分量を５０ｐｐｍ以下に下げたものを使用することが更に好ましい。
一方、未乾燥のままで原料として使用する場合には、二軸押出機の真空ラインを油封式、好ましくは乾式とし、第１ベント〜第２ベントの真空度を１３．３×１０３Ｐａ（１００ｍｍＨｇ）以下、好ましくは２．６×１０３Ｐａ（２０ｍｍＨｇ）以下、更に好ましくは０．６６×１０３Ｐａ（５ｍｍＨｇ）以下に下げて、ポリエステル樹脂が溶融した直後および溶融混合中に水分を真空脱気して除去することによって、本発明を好適に達成することができる。Generally, recovered PET bottle flakes or fresh PET resin contain about 3,000 to 6,000 ppm (0.3 to 0.6 weight percent) of moisture. Accordingly, it is preferable to dry in hot air at 110 to 140 ° C. and reduce the water content to 100 to 200 ppm in advance, but it is more preferable to use one that has been dried with dehumidified air and reduced to a water content of 50 ppm or less.
On the other hand, when it is used as a raw material without being dried, the vacuum line of the twin-screw extruder is oil-sealed, preferably dry, and the vacuum degree of the first vent to the second vent is 13.3 × 103 Pa (100 mmHg) In the following, the pressure is preferably reduced to 2.6 × 103 Pa (20 mmHg) or less, more preferably 0.66 × 103 Pa (5 mmHg) or less, and the moisture is removed by vacuum degassing immediately after the polyester resin is melted and during melt mixing. By this, this invention can be achieved suitably.
本発明のＰＥＴ系ポリエステルを使用したＡ−ＰＥＴ透明シートおよびボードと不織布との積層体の製造方法は、例えばＴ型ダイスからＰＥＴ系ポリエステルの融体を約２６０〜２７０℃で押出し、約３０〜６０℃のタッチロールおよびチルロールの間で冷却することにより透明性シートおよびボードに成形するが、その際に不織布を透明性シートおよびボードとタッチロールとの間に挿入することによって、実施することができる。 The method for producing an A-PET transparent sheet and a laminate of a board and a nonwoven fabric using the PET-based polyester of the present invention includes, for example, extruding a PET-based polyester melt at about 260 to 270 ° C. from a T-die, and about 30 to It is formed into a transparent sheet and board by cooling between a 60 ° C. touch roll and a chill roll, and in this case, the nonwoven fabric is inserted between the transparent sheet and board and the touch roll. it can.
次に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。 Next, the present invention will be described in detail based on examples.
ＰＥＴ系ポリエステルについて、固有粘度（ＩＶ値）、ＭＦＲ、機械的物性などを評価した。これらの評価方法は以下の通りである。
（１）固有粘度（ＩＶ値）：ＰＥＴ系ポリエステルについて、１，１，２，２−テトラクロロエタンとフェノールとの等重量の混合溶媒を使用し、キャノンフェンスケ粘度計で２５℃にて測定した。
（２）ＭＦＲ：ＪＩＳ Ｋ７２１０の条件２０に従い、温度２８０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定した６分後の数値である。
（３）機械的物性の測定：引張試験はＪＩＳ Ｋ７１６１に従い、厚さ約０．２〜３ｍｍのシートおよびボード（板）を１Ｂ型ダンベルで打ち抜き、島津製作所のオートグラフＤＳＳ２０００を使用し、引張速度５０ｍｍ／分で行った（弾性率 １ｍｍ／分）。曲げ試験は、ＪＩＳ Ｋ７１７１に従い、速度１ｍｍ／分、支点間距離４０ｍｍで行った。アイゾット衝撃試験はＪＩＳ Ｋ７１１０に従い、試験片２Ａについて行なった。デュロメーター硬さは、ＪＩＳ Ｋ７２１５に従い、タイプＤについて行なった。The PET-based polyester was evaluated for intrinsic viscosity (IV value), MFR, mechanical properties, and the like. These evaluation methods are as follows.
(1) Intrinsic viscosity (IV value): For PET polyester, a mixed solvent of equal weight of 1,1,2,2-tetrachloroethane and phenol was used and measured at 25 ° C. with a Canon Fenceke viscometer. .
(2) MFR: A numerical value after 6 minutes measured under conditions of a temperature of 280 ° C. and a load of 2.16 kg according to the condition 20 of JIS K7210.
(3) Measurement of mechanical properties: The tensile test was performed in accordance with JIS K7161 by punching a sheet and board (plate) having a thickness of about 0.2 to 3 mm with a 1B type dumbbell, and using an autograph DSS2000 manufactured by Shimadzu Corporation. The measurement was performed at 50 mm / min (elastic modulus: 1 mm / min). The bending test was performed according to JIS K7171 at a speed of 1 mm / min and a fulcrum distance of 40 mm. The Izod impact test was performed on the test piece 2A according to JIS K7110. The durometer hardness was measured for type D according to JIS K7215.
［実施例１：透明ボードＢ１／白色水流絡合法不織布Ｗ１の積層体Ｐ１の製造例］
東京ペットボトルリサイクル（株）のＰＥＴクリアフレークの除湿空気式乾燥機による乾燥品（水分３０ｐｐｍ以下、ＰＥＴボトルの回収品、固有粘度０．７３ｄｌ／ｇ、ＭＦＲ４８ｇ／１０分、ＰＥＴ９９．９％）を、ドイツ・ライフェンファウザー製の単軸型押出機（スクリュー径１２０ｍｍΦ、Ｌ／Ｄ＝３２、１ベント式）を使用し、シリンダーおよびダイスの設定温度を２７０〜２８０℃、フレーク混合物の供給速度２５０Ｋｇ／ｈ、スクリュー回転数４５ｒｐｍ、真空度０．０９５ＭＰａ以下、巾１，４００ｍｍで２８０〜２９０℃のＴダイから斜め４５度下向きにボードを押出し、３０〜６０℃の冷却ロールおよびタッチロールでＡ−ＰＥＴ透明ボード（板厚約２．３ｍｍ）に成形すると同時に、目付け量１００ｇ／ｍ２の水流絡合法白色ＰＥＴ不織布Ｗ１（日本バイリーン製、厚み約０．２ｍｍ）を冷却ロールとタッチロール間に挿入し、総厚み約２．５ｍｍ、スリット巾９１０ｍｍの透明ボードＢ１／水流絡合法白色不織布Ｗ１の積層体Ｐ１を約１００ｍ製造し、長さ１．８ｍに切断して収納した（３×６定尺板）。
なお、透明ボードＢ１（板厚約２．３ｍｍ）の物性値は、下記の通りであった。
引張強度：６０．７ＭＰａ（縦）、６０．５（横）、引張伸び：４３％（縦）、４３％（横）、引張弾性率：２，０３０ＭＰａ（縦）、２，０４０（横）、曲げ強さ：８８．４ＭＰａ（縦）、８６．８（横）、曲げ弾性率：２，４５０ＭＰａ（縦）、２，４７０（横）、アイゾット衝撃値：２．７ｋＪ／ｍ２（縦）、１．２ｋＪ／ｍ２（横）、デュロメーター硬さ：７６ＨＤＤ。[Example 1: Production example of laminate P1 of transparent board B1 / white water entangled nonwoven fabric W1]
Tokyo PET Bottle Recycle Co., Ltd. PET clear flakes with a dehumidified air dryer (water content 30ppm or less, PET bottle recovered product, intrinsic viscosity 0.73dl / g, MFR 48g / 10min, PET 99.9%) , Using a single screw type extruder (screw diameter 120mmΦ, L / D = 32, 1 vent type) manufactured by Reifenfuser, Germany, set temperature of cylinder and die is 270-280 ° C, feeding rate of flake mixture The board is extruded 45 degrees downward from a T die of 280 to 290 ° C. with a width of 1,400 mm at a speed of 250 Kg / h, screw rotation speed 45 rpm, a vacuum degree of 0.095 MPa or less, and A with a cooling roll and a touch roll of 30 to 60 ° C. and simultaneously shaped into -PET transparent board (thickness about 2.3 mm), flow of basis weight 100 g / m 2 Legal white PET non-woven fabric W1 (Nippon Vilene, thickness: about 0.2 mm) is inserted between the cooling roll and touch roll, and laminated with transparent board B1 / water entangled white non-woven fabric W1 having a total thickness of about 2.5 mm and a slit width of 910 mm. The body P1 was manufactured about 100 m, cut into a length of 1.8 m and stored (3 × 6 standard plate).
In addition, the physical property value of transparent board B1 (plate thickness about 2.3 mm) was as follows.
Tensile strength: 60.7 MPa (length), 60.5 (width), tensile elongation: 43% (length), 43% (width), tensile modulus: 2,030 MPa (length), 2,040 (width), Bending strength: 88.4 MPa (length), 86.8 (width), flexural modulus: 2,450 MPa (length), 2,470 (width), Izod impact value: 2.7 kJ / m 2 (length), 1.2 kJ / m 2 (horizontal), durometer hardness: 76 HDD.
［実施例２：透明ボードＢ１／白色ニードルパンチ法不織布Ｗ２の積層体Ｐ２の製造例］
実施例１と同様にして、Ａ−ＰＥＴ透明ボード（板厚約２．３ｍｍ）に成形すると同時に、目付け量１００ｇ／ｍ２の白色ＰＥＴ不織布Ｗ２（日本バイリーン製、厚み約０．２ｍｍ）を冷却ロールとタッチロール間に挿入し、総厚み約２．５ｍｍ、スリット巾９１０ｍｍの透明ボードＢ１／白色不織布Ｗ２の積層体Ｐ２を約１００ｍ製造し、長さ１．８ｍに切断して収納した（３×６定尺板）。[Example 2: Production example of laminate P2 of transparent board B1 / white needle punch method nonwoven fabric W2]
In the same manner as in Example 1, it was molded into an A-PET transparent board (plate thickness of about 2.3 mm), and at the same time, a white PET nonwoven fabric W2 (made by Nippon Vilene, thickness of about 0.2 mm) with a basis weight of 100 g / m 2 was cooled. Inserted between a roll and a touch roll, produced a laminate P2 of transparent board B1 / white nonwoven fabric W2 having a total thickness of about 2.5 mm and a slit width of 910 mm, cut into a length of 1.8 m and stored (3 × 6 standard plate).
［白色ボードＢ２／黒色ニードルパンチ法不織布Ｗ３の積層体Ｐ３の製造例］
実施例１と同様にして、チタン白を加えた白色ボード（板厚約１．５ｍｍ）に、目付け量２００ｇ／ｍ２のニードルパンチ法黒色ＰＥＴ不織布Ｗ３（日本バイリーン製、厚み約０．５ｍｍ）を冷却ロールとタッチロール間に挿入し、総厚み２．０ｍｍ、スリット巾９１０ｍｍの白色ボードＢ２／黒色不織布Ｗ３の積層体Ｐ３を約１００ｍ製造し、長さ１．８ｍに切断して収納した（３×６定尺板）。[Example of production of laminate P3 of white board B2 / black needle punch method nonwoven fabric W3]
In the same manner as in Example 1, a white board (plate thickness of about 1.5 mm) with titanium white added to a needle punch method black PET nonwoven fabric W3 (made by Nippon Vilene, thickness of about 0.5 mm) with a basis weight of 200 g / m 2 Was inserted between the cooling roll and the touch roll to produce a laminate P3 of white board B2 / black nonwoven fabric W3 having a total thickness of 2.0 mm and a slit width of 910 mm, cut into a length of 1.8 m and stored ( 3 × 6 standard plate).
［透明ボードＢ３／白色スパンボンド法不織布Ｗ４の積層体Ｐ４の製造例］
実施例１と同様にして、透明ＰＥＴボードＢ３（板厚約２．１ｍｍ）に、目付け量２００ｇ／ｍ２の白色スパンボンド法ＰＥＴ不織布Ｗ４（旭化成製の商品名スマッシュ：、厚み約０．４ｍｍ）を冷却ロールとタッチロール間に挿入し、総厚み約２．５ｍｍ、スリット巾９１０ｍｍの白色ボードＢ３／黒色不織布Ｗ４の積層体Ｐ４を約１００ｍ製造し、長さ１．８ｍに切断して収納した（３×６定尺板）。[Production Example of Laminated P4 of Transparent Board B3 / White Spunbond Nonwoven Fabric W4]
In the same manner as in Example 1, on a transparent PET board B3 (plate thickness of about 2.1 mm), a white spunbond PET non-woven fabric W4 having a basis weight of 200 g / m 2 (trade name smash made by Asahi Kasei: thickness of about 0.4 mm) ) Is inserted between the cooling roll and the touch roll to produce about 100 m of a white board B3 / black nonwoven fabric W4 laminate P4 having a total thickness of about 2.5 mm and a slit width of 910 mm, cut into a length of 1.8 m and stored. (3 × 6 standard plate).
［透明ボードＢ３／茶色ニードルパンチ法不織布Ｗ５の積層体Ｐ５の製造例］
実施例１と同様にして、透明ＰＥＴボードＢ３（板厚約２．１ｍｍ）に、目付け量２００〜２５０ｇ／ｍ２のニードルパンチ法茶色ＰＥＴ不織布Ｗ５（ダイニック製、厚み約０．４ｍｍ、）を冷却ロールとタッチロール間に挿入し、総厚み約２．５ｍｍ、スリット巾９１０ｍｍの透明ボードＢ３／茶色不織布Ｗ５の積層体Ｐ５を約１００ｍ製造し、長さ１．８ｍに切断して収納した（３×６定尺板）。[Production Example of Transparent Board B3 / Brown Needle Punch Method Nonwoven Fabric W5 Laminate P5]
In the same manner as in Example 1, a needle punch method brown PET nonwoven fabric W5 (made by Dynic, thickness of about 0.4 mm) having a basis weight of 200 to 250 g / m 2 was applied to a transparent PET board B3 (plate thickness of about 2.1 mm). Inserted between a cooling roll and a touch roll, a laminate P5 of transparent board B3 / brown nonwoven fabric W5 having a total thickness of about 2.5 mm and a slit width of 910 mm was produced about 100 m, and cut into a length of 1.8 m and stored ( 3 × 6 standard plate).
［透明シートＳ１／白色スパンボンド法不織布Ｗ４の積層体Ｐ６の製造例］
ユニチカ製ＰＥＴ樹脂ベレットの未乾燥品（新品、水分６，５００ｐｐｍ、固有粘度０．８０ｄｌ／ｇ、ＭＦＲ４５ｇ／１０分）を、（株）池貝製の同方向二軸型押出機（スクリュー径８０ｍｍΦ、Ｌ／Ｄ＝３６、２ベント式）を使用し、シリンダーおよびダイスの設定温度を２６５〜２７０℃、ＰＥＴ樹脂の供給速度２５０Ｋｇ／ｈ、スクリュー回転数１５０ｒｐｍ、真空度０．０９５ＭＰａ以下にて、巾１，４００ｍｍで２７０〜２８０℃のＴダイから垂直下向きにシートを押出した。次いで、３０〜６０℃の冷却ロールおよびタッチロールでＡ−ＰＥＴシートＳ１（厚み約０．５０ｍｍ）に成形すると同時に、目付け量１００ｇ／ｍ２の白色水流絡合法ＰＥＴ不織布Ｗ１（日本バイリーン製、厚み約０．２ｍｍ）を冷却ロールとタッチロール間に挿入し、総厚み０．７０ｍｍ、スリット巾９１０ｍｍの透明シートＳ１／白色水流絡合不織布Ｗ１の積層体Ｐ６を約１００ｍ製造した。[Production Example of Transparent Sheet S1 / Laminate P6 of White Spunbond Nonwoven Fabric W4]
Unitika's undried PET resin beret (new, moisture 6,500 ppm, intrinsic viscosity 0.80 dl / g, MFR 45 g / 10 min) was converted into a unidirectional twin screw extruder (screw diameter 80 mmΦ, L / D = 36, 2 vent type), set the temperature of the cylinder and the die to 265 to 270 ° C., supply rate of PET resin 250 kg / h, screw rotation speed 150 rpm, vacuum degree 0.095 MPa or less, width The sheet was extruded vertically downward from a T die at 270-280 ° C. at 1,400 mm. Next, at the same time as being formed into an A-PET sheet S1 (thickness of about 0.50 mm) with a cooling roll and a touch roll of 30 to 60 ° C., a white water entangled PET nonwoven fabric W1 with a basis weight of 100 g / m 2 (manufactured by Japan Vilene, thickness) About 0.2 mm) was inserted between the cooling roll and the touch roll to produce about 100 m of a laminate P6 of transparent sheet S1 / white water entangled nonwoven fabric W1 having a total thickness of 0.70 mm and a slit width of 910 mm.
［ボードＢ１〜Ｂ２／不織布Ｗ１〜Ｗ３の積層体Ｐ１〜Ｐ３の真空圧空成形例］
本発明の実施例１〜３による厚み１．７〜２．５ｍｍの積層体Ｐ１〜Ｐ３を、４０ｃｍ角に切断し、（株）浅野研究所製のＦＫＣ式真空圧空成形機にて、ヘルメット型照明容器（概略寸法：巾１５０×長さ２４０×高さ７０ｍｍ）に、真空圧空成形をした。
実施例７：実施例１の透明ボードＢ１／白色水流絡合法不織布Ｗ１の積層体Ｐ１（厚み２．５ｍｍ）を、上側ヒーター温度４００℃、下側ヒーター４５０℃に設定し、高速加熱方式にてシート表面温度を４０秒で１４５℃にした。ボード面の真空引き雌型金型の温度を約７５℃、不織布面の圧空圧力を３気圧および型締め１０秒／ショットとして、順調に成形できた。本照明容器は、内部に電球を配して点灯すると、不織布の効果により和風の穏やかな光源となり、インテリヤ性が効果的であった。
実施例８：実施例７と同様にして、実施例２の透明ボードＢ１／白色ニードルパンチ法不織布Ｗ２の積層体Ｐ２（厚み２．５ｍｍ）を、上側ヒーター温度４００℃、下側ヒーター４５０℃に設定し、高速加熱方式にてシート表面温度を３７秒で１４０℃にした。ボード面の真空引き雌型金型の温度を約７５℃、不織布面の圧空圧力を３気圧および型締め１０秒／ショットとして、順調に成形できた。
実施例９：実施例７と同様にして、実施例３の白色ボードＢ２／黒色ニードルパンチ法不織布Ｗ３の積層体Ｐ３（厚み２．０ｍｍ）を、上側ヒーター温度４００℃、下側ヒーター４５０℃に設定し、高速加熱方式にてシート表面温度を６２秒で１４０℃にした。ボード面の真空引き雌型金型の温度を約７５℃、不織布面の圧空圧力を３気圧および型締め１０秒／ショットとして、順調に成形できた。
これらの真空圧空成形体は、例えば、内部に光源をいれた照明器具として和風で高級感を持つ用途が一例であった。[Vacuum / Pneumatic Forming Examples of Laminates P1 to P3 of Boards B1 to B2 / Nonwoven Fabrics W1 to W3]
Laminated bodies P1 to P3 having a thickness of 1.7 to 2.5 mm according to Examples 1 to 3 of the present invention were cut into 40 cm squares, and then helmet-shaped using an FKC type vacuum / pressure forming machine manufactured by Asano Laboratory. Vacuum / pressure forming was performed on an illumination container (general dimensions: width 150 × length 240 × height 70 mm).
Example 7: Transparent board B1 / white water entangled nonwoven fabric W1 laminate P1 (thickness 2.5 mm) of Example 1 is set at an upper heater temperature of 400 ° C. and a lower heater of 450 ° C. The sheet surface temperature was 145 ° C. in 40 seconds. The board surface was vacuum-drawn and the mold was smoothly formed at a temperature of about 75 ° C., the pressure of the nonwoven fabric was 3 atm, and the mold clamping was 10 seconds / shot. When the lighting container was lit with a light bulb inside, it became a gentle Japanese-style light source due to the effect of the non-woven fabric, and the interior was effective.
Example 8: In the same manner as in Example 7, the laminate P2 (thickness 2.5 mm) of the transparent board B1 / white needle punch method nonwoven fabric W2 of Example 2 was set to an upper heater temperature of 400 ° C. and a lower heater of 450 ° C. The sheet surface temperature was set to 140 ° C. in 37 seconds by a high-speed heating method. The board surface was vacuum-drawn and the mold was smoothly formed at a temperature of about 75 ° C., the pressure of the nonwoven fabric was 3 atm, and the mold clamping was 10 seconds / shot.
Example 9: In the same manner as in Example 7, the laminate P3 (thickness 2.0 mm) of the white board B2 / black needle punch method nonwoven fabric W3 of Example 3 was set to an upper heater temperature of 400 ° C. and a lower heater of 450 ° C. The sheet surface temperature was set to 140 ° C. in 62 seconds by the high-speed heating method. The board surface was vacuum-drawn and the mold was smoothly formed at a temperature of about 75 ° C., the pressure of the nonwoven fabric was 3 atm, and the mold clamping was 10 seconds / shot.
For example, these vacuum-compressed air-molded bodies have a Japanese-style and high-class feeling as a lighting fixture having a light source inside.
子供用マネキンの真空圧空成形製造装置を使用し、実施例２の透明ボードＢ１／白色ニードルパンチ法不織布Ｗ２の積層体Ｐ２（厚み２．５ｍｍ）について、上側ヒーター温度４５０℃、下側ヒーター５００℃に設定し、シート上側１８〜２３秒、シート下側１８〜２６秒で高速加熱し、ボード面の真空引き雄型金型の温度を約１１３℃にして、順調に成形することが出来た。 Using a vacuum manufacture device for mannequins for children, an upper heater temperature of 450 ° C. and a lower heater of 500 ° C. for the laminate P2 (thickness 2.5 mm) of the transparent board B1 / white needle punch method nonwoven fabric W2 of Example 2 The sheet was heated at a high speed for 18 to 23 seconds on the upper side of the sheet and 18 to 26 seconds on the lower side of the sheet, and the temperature of the vacuum-drawing male mold on the board surface was set to about 113 ° C., and the molding could be performed smoothly.
子供用マネキンの真空圧空成形製造装置を使用し、実施例４の透明ボードＢ３／白色スパンボンド法不織布Ｗ４の積層体Ｐ４の製造例（厚み２．５ｍｍ）について、上側ヒーター温度４５０℃、下側ヒーター５００℃に設定し、シート上側１８秒、シート下側２４〜２６秒で高速加熱し、ボード面の真空引き雄型金型の温度を約１１３℃にして、順調に成形することが出来た。 Using an apparatus for manufacturing vacuum pressure and air of a mannequin for children, an example of manufacturing a laminate P4 of transparent board B3 / white spunbond nonwoven fabric W4 of Example 4 (thickness 2.5 mm), upper heater temperature 450 ° C., lower side The heater was set to 500 ° C., heated at a high speed for 18 seconds on the upper side of the sheet and 24-26 seconds on the lower side of the sheet, and the temperature of the vacuum mold for the vacuum drawing of the board surface was set to about 113 ° C., and the molding was successfully performed .
大量に発生する回収ＰＥＴボトルを再生原料として、透明性ＰＥＴシートおよびボード並びにＰＥＴ不織布に有効に利用でき、更に付加価値の高いマネキン体や照明容器などの新規商品の市場開拓ができるので、社会的に有益である。また、これらを使用後に焼却処理したとしてもポリエチレンやポリプロピレンと比較して燃焼発熱量が低いので焼却炉を損傷することが少なく、また有毒ガスを発生しない。 Recycled PET bottles generated in large quantities can be used effectively as transparent raw materials for transparent PET sheets and boards and PET non-woven fabrics, and new products such as high-value-added mannequin bodies and lighting containers can be cultivated. It is beneficial to. Even if these are incinerated after use, the calorific value of combustion is lower than that of polyethylene or polypropylene, so that the incinerator is less likely to be damaged and no toxic gas is generated.
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