JP2007118575A - 積層成形体 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、線膨張係数が低く、軽量で、耐衝撃性、耐久性、作業性、生産性等が優れている積層成形体及び複合積層成形体、特に、雨樋等の外装建材として好適に使用できる積層成形体及び複合積層成形体を提供する。
【解決手段】 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＋２０℃の温度で引抜延伸した複数の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの間に、該熱可塑性ポリエステル系樹脂より融点の高い織布及び／又は不織布が積層・融着されていることを特徴とする積層成形体。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの間に熱可塑性ポリエステル系樹脂系織布及び／又は不織布が積層されており、外装建材として好適に使用できる積層成形体及び積層成形体の両面に熱可塑性樹脂シートが積層されており、外装建材として好適に使用できる複合積層成形体に関する。

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。

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、端部をフリーにする必要があったが、雨樋の長さが長くなると、継手が大きくなり、外観が悪く且つ長期にわたって使用すると継手部分が破損することがあった。又、雨樋自身も伸縮の繰り返しにより、ひび割れやそりが発生し、長期間使用する際の信頼性が低いという欠点があった。

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。
特許第２９０５２６０号公報

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。

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。
特開平１１−１９９９８号公報 特開平９−２７９７８３号公報

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、その製造が困難であり、又、雨樋を施工する際に切断するとガラス繊維粉末が飛散し作業性が悪く、環境衛生上問題があり、且つ、廃棄する際に問題があった。

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。

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（／℃）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（／℃）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。
特開平１０−２９１２５０号公報 特開２００２−２８５６８５号公報

しかしながら、前者の雨樋はポリオレフィン延伸材料は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。

本発明の目的は、上記欠点に鑑み、線膨張係数が低く、軽量で、耐衝撃性、耐久性、作業性、生産性等が優れている積層成形体及び複合積層成形体、特に、雨樋等の外装建材として好適に使用できる積層成形体及び複合積層成形体を提供することにある。

請求項１記載の積層成形体は、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＋２０℃の温度で引抜延伸した複数の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの間に、該熱可塑性ポリエステル系樹脂より融点の高い織布及び／又は不織布が積層・融着されていることを特徴とする。

本発明で使用される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。

また、極限粘度が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。

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が好ましく、より好ましくは０．２〜３ｍｍである。

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。

本発明においては、上記非晶状態の熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを引抜延伸する。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、また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。

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。
上記予熱温度は、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℃の温度が好ましい。
予熱温度が低すぎても高すぎても樹脂シートが所定の温度にならないことがあるからである。

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、引き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、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熱可塑性ポリエステル系樹脂シートが切断されるので、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＋２０℃の温度範囲であり、好ましくは該熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度〜該熱可塑性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度＋１０℃の温度範囲である。

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、ロールは必ずしも回転する必要はないが、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。

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。

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。

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。

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。

延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの線膨張係数は、大きいと温度差により大きく伸縮するので、小さいほうが好ましく、特に負であるのが好ましい。又、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７ＧＰａを下回ると、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの両面に熱可塑性樹脂層を積層した積層成形体の線膨張係数が大きくなり、１５ＧＰａを上回ると積層成形体の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。

上記延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートは、２枚以上の複数の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートが積層・融着されているが、その延伸方向が略同一になるように積層されるのが好ましい。

複数の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの間には、上記熱可塑性ポリエステル系樹脂より融点の高い織布及び／又は不織布が積層・融着されている。延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートに織布及び／又は不織布が積層・融着されると、得られた積層成形体の引張強度、耐衝撃性等が向上する。

尚、本発明における融点とは、示差走査熱量曲線において融解ピークを有するものにおいては示差走査熱量計で昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した示差走査熱量曲線での融解ピークの立ち上がり温度を意味する。示差走査熱量曲線において明確な融解ピークを有さないものにおいては実質上熱可塑成形可能となる軟化点を意味する。また、前記融解ピークも軟化点も持たないようなものは、比較の対象となる樹脂よりも融点の高いものと位置付ける。

上記熱可塑性ポリエステル系樹脂より融点の高い織布及び／又は不織布を構成する繊維としては、前述の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを構成する熱可塑性ポリエステル系樹脂より融点の高い熱可塑性ポリエステル系樹脂製の繊維、綿、スフ等の天然繊維、アラミド繊維、アミド繊維、イミド繊維等の合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維等の無機繊維及び前記熱可塑性ポリエステル系樹脂と、綿、スフ等の天然繊維、アラミド繊維、アミド繊維、イミド繊維等の合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維等の無機繊維等の繊維との混合繊維が挙げられる。

上記不織布としては、従来公知の任意の不織布が使用可能であり、例えば、レンジボンド不織布、サーマルボンド不織布、ニードルパンチ不織布、スパンレース不織布、エアレイド不織布などの乾式タイプの不織布、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布などの紡糸直結タイプの不織布、湿式不織布等が挙げられ、バルク性、柔軟性等に富み層間剥離しにくいニードルパンチ不織布及びスパンレース不織布が好ましい。

上記ニードルパンチ不織布とは、短繊維をランダムに並べて形成されたウエブに高速で上下するニードル（針）を繰り返し突き刺し、ニードルに刻まれたバーブという突起により繊維を絡ませた不織布である。

又、上記スパンレース不織布とは、高圧ポンプによりノズルから３０〜５００バールの高圧水流をウエブに噴出し、高圧水流がウエブを打ち抜く力と打ち抜いた高圧水流の跳ね返る力を利用して繊維を三次元的に絡み合わせた不織布である。

上記織布及び不織布の目付量、厚み等は、特に限定されるものではないが、一般に、目付量は１０〜５００ｇ／ｍ² が好ましく、厚みは０．０３〜４ｍｍが好ましい。

延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートと織布及び／又は不織布を積層・融着する方法は、従来公知の任意の方法が採用されればよいが、上記２枚以上の複数の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの間に織布及び／又は不織布を積層した後、超音波ウエルダーにより、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを軟化・溶融させて融着するのが好ましい。

特に、超音波ウエルダーにより、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを軟化・溶融させると共に、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを織布及び／又は不織布に押圧することにより、織布及び／又は不織布を延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートに食い込ませて融着するのが好ましい。

上記超音波ウエルダーにより融着する方法は、従来公知の任意の方法が採用されてよく、例えば、複数の上記延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの間に、織布及び／又は不織布を積層した積層体を、１５〜４０ｋＨｚの周波数で加振したホーンとローレットの間を通過させる方法があげられる。

図１は、２枚の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートと該熱可塑性ポリエステル系樹脂より融点の高い不織布を超音波ウエルダーにより積層・融着する方法の一例を示す説明図である。

図中１、１は延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートであり、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート１、１の間に該熱可塑性ポリエステル系樹脂より融点の高い不織布２が積層されて、積層体１０が形成されている。

積層体１０はホーン３とローレット４で押圧された状態で移送すると共に、ホーン３から１５〜４０ｋＨｚの周波数で加振することにより、ホーン３から伝えられた超音波振動による摩擦熱により瞬時に延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート１が加熱され軟化・溶融して融着される。

この際、不織布２が延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート１に食い込んで、より効率よく融着するように、ホーン３とローレット４の間隔は積層体１０の厚みより狭く設定し、積層体１０をホーン３とローレット４で加圧しながら融着するのが好ましい。

加圧するには、ホーン３にエアシリンダ、油圧シリンダ等を連設し、ホーン３を積層体１０を介してローレット４に押圧するのが好ましい。

又、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート１全体を高温で加熱すると、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート１の延伸が緩和されるので、部分的に軟化・溶融させて融着するのが好ましい。
即ち、ローレット４表面には突起部が形成されていることにより、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート１が突起部に当接した部分のみを軟化・溶融させると共に不織布２を延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート１の軟化・溶融した部位に食い込ませることにより、より効率よく融着することができる。又、突起部の配列や形状を変化することにより、融着部位の配列や形状のパターンを変化することができる。

図２〜図６は融着部位の配列パターンの例を示す説明図である。図中１１は、超音波ウエルダーにより融着された積層成形体であり、Ａは延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート１の延伸方向であり、５は融着部位である。

又、超音波ウエルダーにより融着する際には、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート１の配向状態が緩和されるのを抑制するために、積層体１０（延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート１）に張力を負荷しておくのが好ましい。

上記積層成形体は、異型成形、曲げ加工等の成形方法により所定形状に成形することができ、所定形状の積層成形体が得られる。

又、積層成形体の耐候性や意匠性を向上させるために、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの表面に塗料を塗装してもよい。

本発明の積層成形体は、外装建材として、特に雨樋として好適に用いられる。

請求項１１の複合積層成形体は、請求項１〜１０のいずれか１項記載の積層成形体の両面に熱可塑性樹脂シートが積層されていることを特徴とする複合積層成形体である。

上記熱可塑性樹脂シートは、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの両面に積層され、延伸熱可塑性ポリエステル系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、ポリエステル系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ものである。

又、熱可塑性樹脂を溶融して延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの両面に積層する場合は、熱可塑性樹脂の融点が熱可塑性ポリエステル系樹脂の融点より高いと、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの配向が緩和され線膨張係数が高くなるので、熱可塑性樹脂は熱可塑性ポリエステル系樹脂より融点の低い樹脂が好ましい。

上記熱可塑性樹脂としては、例えば、硬質塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、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る。又、フッ素系塗料、アクリルシリコン系塗料、ウレタン系塗料等の塗料であってもよい。

上記熱可塑性樹脂シートの厚みは、特に限定されず、その用途により適宜決定されればよいが、薄すぎると上記保護効果が低下し、厚くなると重くなると共に延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの低線膨張係数の効果が減少されるので０．１〜３ｍｍが好ましい。

延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの両面に熱可塑性樹脂シートを積層する方法は、特に限定されず、従来公知の任意の積層方法が採用されてよく、例えば、下記の方法が挙げられる。

（１）延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの両面に熱可塑性樹脂を押出被覆して融着して積層する方法。
（２）延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの両面に熱可塑性樹脂シートを熱プレスにより融着して積層する方法。

（３）延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの両面に、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを構成する熱可塑性ポリエステル系樹脂の融点及び熱可塑性樹脂シートを構成する熱可塑性樹脂の融点より低い融点を有するポリエステル系、ポリオレフィン系等のホットメルト型接着剤で熱可塑性樹脂シートを接着して積層する方法。

この積層方法においては、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートに、ホットメルト型接着剤層を積層した後、熱可塑性樹脂を押出被覆するか、熱可塑性樹脂シートを押し付けて溶融接着する方法及び延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートと熱可塑性樹脂シートの間に、シート状のホットメルト型接着剤を積層した後、ホットメルト型接着剤を加熱して融着する方法があげられ、加熱する際には前述の超音波ウエルダーにより加熱・融着するのが好ましい。
（４）延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの両面に、反応性接着剤、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、ゴム系接着剤等の接着剤で熱可塑性樹脂シートを接着して積層する方法。

更に、上記の方法において接着力を高めるため、以下の方法が採用されてもよい。
（ａ）延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの表面を削って、表面に凹凸を形成し、熱可塑性樹脂を押出被覆するか、熱可塑性樹脂シートを押し付け、アンカー効果により積層する方法。
（ｂ）延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートに多数の貫通孔を形成し、熱可塑性樹脂を押出被覆するか、熱可塑性樹脂シートを押し付け、貫通孔を通じて両面の熱可塑性樹脂シートを融着して積層する方法。

又、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートと熱可塑性樹脂シートの間に織布及び／又は不織布が積層されてもよい。織布及び／又は不織布が積層されると、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートと熱可塑性樹脂シートの接着性が向上し、得られた積層成形体の引張強度、耐衝撃性等が向上する。

上記織布及び／又は不織布としては、特に限定されず、従来公知の任意の織布及び不織布が使用可能であり、例えば、綿、スフ等の天然繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、アクリル繊維等の合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維等の無機繊維等の繊維からなる織布及び不織布が挙げられる。

又、織布及び不織布の目付量、厚み等は、特に限定されるものではないが、一般に、目付量は１０〜５００ｇ／ｍ² が好ましく、厚みは０．０３〜４ｍｍが好ましい。

上記不織布としては、従来公知の任意の不織布が使用可能であり、例えば、レンジボンド不織布、サーマルボンド不織布、ニードルパンチ不織布、スパンレース不織布、エアレイド不織布などの乾式タイプの不織布、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布などの紡糸直結タイプの不織布、湿式不織布等が挙げられ、バルク性、柔軟性等に富み層間剥離しにくいニードルパンチ不織布及びスパンレース不織布が好ましい。

延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートと織布及び／又は不織布並びに織布及び／又は不織布と熱可塑性樹脂シートの積層方法は、従来公知の任意の方法が採用されればよいが、高温で加熱すると延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの延伸が緩和されるので、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを構成する熱可塑性ポリエステル系樹脂の融点より低い融点を有するポリエステル系、ポリオレフィン系等のホットメルト型接着剤や反応性接着剤、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、及びゴム系接着剤よりなる群から選らばれた１種類又は２種類以上の接着剤で接着されるのが好ましい。

上記織布及び／又は不織布として、前述の熱可塑性ポリエステル系樹脂製の織布及び／又は不織布が好適に使用できるが、この熱可塑性ポリエステル系樹脂の融点が、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを構成する熱可塑性ポリエステル系樹脂の融点及び熱可塑性樹脂シートを構成する熱可塑性樹脂の融点より低い場合は、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートに織布及び／又は不織布と熱可塑性樹脂シートを積層した後、超音波ウエルダーにより融着するのが好ましい。

又、熱可塑性ポリエステル系樹脂製の織布及び／又は不織布の熱可塑性ポリエステル系樹脂の融点が、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを構成する熱可塑性ポリエステル系樹脂の融点及び熱可塑性樹脂シートを構成する熱可塑性樹脂の融点より高い場合は、前述の通り、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートに織布及び／又は不織布と熱可塑性樹脂シートを積層した後、超音波ウエルダーにより加圧しながら融着するのが好ましい。

又、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートと織布及び／又は不織布並びに織布及び／又は不織布と熱可塑性樹脂シートを、より簡便に積層し強固に接着し耐衝撃性を向上させるために、熱可塑性ポリエステル系樹脂の融点及び熱可塑性樹脂シートを構成する熱可塑性樹脂の融点より低い融点を有するホットメルト型接着剤を含浸した織布及び／又は不織布を、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの間に積層し接着するのが好ましい。

上記織布及び／又は不織布としては前述の織布及び不織布が好適に使用され、特に不織布としては、ニードルパンチ不織布及びスパンレース不織布が好ましい。

この場合も、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートにホットメルト型接着剤を含浸した織布及び／又は不織布と熱可塑性樹脂シートを積層した後、超音波ウエルダーにより融着するのが好ましい。

更に、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートと織布及び／又は不織布並びに織布及び／又は不織布と熱可塑性樹脂シートを、より簡便に積層し強固に接着し耐衝撃性を向上させるために、反応性接着剤、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤及びゴム系接着剤よりなる群から選ばれた１種類又は２種類以上の接着剤を含浸した織布及び／又は不織布を、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートと熱可塑性樹脂シートの間に積層し接着してもよい。

上記織布及び／又は不織布としては前述の織布及び不織布が好適に使用され、特に不織布としては、ニードルパンチ不織布及びスパンレース不織布が好ましい。

本発明の複合積層成形体は、外装建材として、特に雨樋として好適に用いられる。

本発明の積層成形体の構成は上述の通りであり、引抜延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートは、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＋２０℃の温度で引抜延伸したものであり、複数の引抜延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの間に、該熱可塑性ポリエステル系樹脂より融点の高い織布及び／又は不織布が積層・融着されているので、線膨張係数が低く、軽量で、耐衝撃性、引張強度、耐久性、作業性、生産性等が優れている。
従って、雨樋等の外装建材として好適に使用できる。

超音波ウエルダーにより融着すると、瞬時に融着でき且つ融着後は冷風等で即座に冷却することができ、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの配向状態の緩和が最小限度に抑制できる。又、熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを溶融すると共にホーンとローレットで押圧すると、織布及び／又は不織布は熱可塑性ポリエステル系樹脂シートに食い込んだ状態で融着されるのでより強固に融着することができる。
更に、ローレットに凹凸が形成されているので、接触するロ−レットの突起部だけで融着が行われ、融着部位が微小面積となり、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの配向状態の緩和が最小限度に抑制できるので積層成形体の線膨張係数は低い。

本発明の複合積層成形体の構成は上述の通りであり、積層成形体の両面に熱可塑性樹脂シートが積層されているので、更に、線膨張係数が低く、軽量で、耐衝撃性、引張強度、耐久性、作業性、生産性等が優れている。従って、雨樋等の外装建材として好適に使用できる。

次に、本発明の実施例を挙げて、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。

（実施例１）
厚さ１ｍｍのポリエチレンテレフタレートシート（帝人化成社製、商品名「Ａ−ＰＥＴシートＦＲ」：極限粘度０．７、結晶化度４％）を延伸装置（協和エンジニアリング社製）に供給し、７５℃に予熱した後、７０℃に加熱された一対のロール（ロール間隔０．２ｍｍ）間を２ｍ／ｍｉｎの速度で引き抜き、延伸倍率が約５倍の引抜延伸ポリエチレンテレフタレートシートを得た。

尚、上記ポリエチレンテレフタレートのガラス転移温度は７２℃、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した示視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。

得られた２枚の延伸ポリエチレンテレフタレートシートの間に、ガラス繊維織布（目付量１５３ｇ／ｍ² 、厚み０．１６ｍｍ、融点（軟化点）８４０℃））を積層して積層体を得た。尚、２枚の延伸ポリエチレンテレフタレートシートの延伸方向は同一方向とした。

得られた積層体を超音波ウエルダー（精電舎電子工業社製、商品名「ＳＯＮＯＰＥＴ Σ−１２００」）に供給し、ホーンと凹凸を有するローレットの間（間隔０．２ｍｍ、圧力０．２ＭＰａ）を２ｍ／ｍｉｎの速度で通過させ連続的に融着して積層成形体を得た。尚、融着部位の配置は図２に示した通りであり、融着部位の大きさは延伸方向に沿って長さ約１．５ｍｍ、幅約０．５ｍｍであり、融着部位同士の間隔は延伸方向に約１．５ｍｍ、幅方向に約１．５ｍｍであった。

得られた積層成形体の両面に、ポリエステル系ホットメルト型接着剤（東洋紡績社製、商品名「バイロンＧＭ−９２０」、融点１０７℃）を０．０３ｍｍの厚さで溶融押出コーティングし、次いで、塩化ビニル樹脂（徳山積水社製、品番「ＴＳ１０００Ｒ」）を厚さ０．２５ｍｍに押出被覆して積層し、延伸ポリエチレンテレフタレートの両面に塩化ビニル樹脂シートが積層された複合積層成形体を得た。得られた積層成形体の線膨張係数は１．４×１０^-5／℃であった。落球衝撃試験を行ったところ割れ亀裂は発生しなかった。又、シャルピー衝撃値は７．９ｋＪ／ｍ² であった。

尚 各物性の測定方法は下記の通りである。
（１）線膨張係数 ＪＩＳ Ｋ ７１９７に準拠して測定した。
（２）落球衝撃試験 得られた積層成形体から７５ｍｍ×７５ｍｍの試験片を切り出し、その中心に１．３ｍの高さから１ｋｇの鉄球を落下し、割れや亀裂発生の有無を観察した。尚、測定温度は０℃であった。
（３）シャルピー衝撃値 得られた積層成形体から長さ８０ｍｍ、幅１０ｍｍ（幅方向が延伸ポリエチレンテレフタレートシートの延伸方向）を切り出し、Ｖノッチ (深さ２ｍｍ）加工して、ＪＩＳ Ｋ−７１１１に準拠してシャルピー衝撃値を測定した。

（比較例１）
実施例１で得られた延伸ポリエチレンテレフタレートシートに、ポリエステル系ホットメルト型接着剤（東洋紡績社製、商品名「バイロンＧＭ−９２０」、融点１０７℃）を０．０３ｍｍの厚さで溶融押出コーティングし、次に、実施例１で得られた延伸ポリエチレンテレフタレートシートを延伸方向を合わせて、コーティングされたポリエステル系ホットメルト型接着剤をはさむように積層し、１５０℃の熱ロールプレスの間を通過させて、ポリエチレンテレフタレート積層体を得た。

得られた積層成形体の両面に、ポリエステル系ホットメルト型接着剤（東洋紡績社製、商品名「バイロンＧＭ−９２０」、融点１０７℃）を０．０３ｍｍの厚さで溶融押出コーティングし、次いで、塩化ビニル樹脂（徳山積水社製、品番「ＴＳ１０００Ｒ」）を厚さ０．２５ｍｍに押出被覆して積層し、延伸ポリエチレンテレフタレートの両面に塩化ビニル樹脂シートが積層された複合積層成形体を得た。得られた積層成形体の線膨張係数は１．６×１０^-5／℃であった。落球衝撃試験を行ったところ割れ亀裂は発生しなかった。又、シャルピー衝撃値は２．１ｋＪ／ｍ² であった。

実施例１と比較例１のシャルピー衝撃値の比較により、本発明の積層成形体は複数の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの間に熱可塑性ポリエステル系樹脂製織布及び／又は不織布が積層・融着されていることより、耐衝撃性が優れていることが示されている。

（実施例２）
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、結晶化度４．８％）を溶融押出して得られた厚さ１ｍｍのポリエチレンテレフタレートシートを延伸装置（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０．２ｍｍ）間を２ｍ／ｍｉｎの速度で引き抜き、延伸倍率が約５倍の延伸ポリエチレンテレフタレートシートを得た。

尚、上記ポリエチレンテレフタレートのガラス転移温度は７７℃、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定した示視走査熱量曲線での結晶化ピークの立ち上がり温度は約１４０℃であり、融解ピークの立ち上がり温度は約２３４℃であった。

直径約１０μｍ、平均長さ約５０ｍｍの炭素繊維を解繊しながら混合し、エアにてベルト上に積層後、ニードルパンチにて繊維同士を絡み合わせてニードルパンチ炭素繊維不織布を得、加圧して空隙率を３０％まで圧縮した。得られたニードルパンチ炭素繊維不織布の目付量は約１５０ｇ／ｍ² であった。

得られた２枚の延伸ポリエチレンテレフタレートシートと、得られた３枚のニードルパンチ炭素繊維不織布を交互に積層して積層体を得た。尚、２枚の延伸ポリエチレンテレフタレートシートの延伸方向は同一方向とした。

得られた積層体を超音波ウエルダー（精電舎電子工業社製、商品名「ＳＯＮＯＰＥＴ Σ−１２００」）に供給し、ホーンを凹凸を有するローレット上の積層体に２０Ｎ／ｍｍの荷重で押し付けながら、積層体を０．５ｍ／ｍｉｎの速度で通過させ連続的に融着して積層成形体を得た。尚、融着部位の配置は図２に示した通りであり、融着部位の大きさは延伸方向に沿って長さ約１．５ｍｍ、幅約０．５ｍｍであり、融着部位同士の間隔は延伸方向に約１．５ｍｍ、幅方向に約１．５ｍｍであった。

得られた積層成形体の両面に、塩化ビニル樹脂（徳山積水社製、品番「ＴＳ１０００Ｒ」）を厚さ０．４ｍｍに押出被覆して積層し、延伸ポリエチレンテレフタレートの両面に塩化ビニル樹脂シートが積層された複合積層成形体を得た。

得られた複合積層成形体の線膨張係数を実施例１で行ったと同様にして測定したところ、１．５×１０^-5／℃であった。又、引張弾性率は５．０ＧＰａであり、シャルピー衝撃値は７．７ｋＪ／ｍ² であった。尚、引張弾性率はＪＩＳ Ｋ ７１１３に準拠して測定した。

２枚の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートと該延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂より融点の高い不織布を超音波ウエルダーにより積層・融着する方法の一例を示す説明図である。 積層成形体の融着部位の配列パターンの一例を示す説明図である。 積層成形体の融着部位の配列パターンの異なる例を示す説明図である。 積層成形体の融着部位の配列パターンの異なる例を示す説明図である。 積層成形体の融着部位の配列パターンの異なる例を示す説明図である。 積層成形体の融着部位の配列パターンの異なる例を示す説明図である。

符号の説明

１ 延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート
２ 不織布
３ ホーン
４ ローレット
５ 融着部位
１０ 積層体
１１ 積層成形体

Claims (25)

1. 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＋２０℃の温度で引抜延伸した複数の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの間に、該熱可塑性ポリエステル系樹脂より融点の高い織布及び／又は不織布が積層・融着されていることを特徴とする積層成形体。
2. 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％未満あることを特徴とする請求項１記載の積層成形体。
3. 引抜延伸を、上記温度に設定された一対のロール間を通して行うことを特徴とする請求項１又は２記載の積層成形体。
4. 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、一対のロール間を通すことを特徴とする請求項３記載の積層成形体。
5. 上記シートを、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３又は４記載の積層成形体。
6. 延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの延伸倍率が２〜９倍であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の積層成形体。
7. 複数の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートが、延伸方向が略同一方向になるように積層されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の積層成形体。
8. 不織布が、ニードルパンチ不織布又はスパンレース不織布であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の積層成形体。
9. 超音波ウエルダーにより、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを軟化・溶融させると共に、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを織布及び／又は不織布に押圧することにより、織布及び／又は不織布が延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートに食い込んで融着されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の積層成形体。
10. 積層成形体が、外装建材であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載の積層成形体。
11. 請求項１〜９のいずれか１項記載の積層成形体の両面に熱可塑性樹脂シートが積層されていることを特徴とする複合積層成形体。
12. 延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートと熱可塑性樹脂シートが、該熱可塑性ポリエステル系樹脂及び熱可塑性樹脂の融点より低い融点を有するホットメルト型接着剤で融着されていることを特徴とする請求項１１記載の複合積層成形体。
13. ホットメルト型接着剤が、超音波ウエルダーにより、融着されていることを特徴とする請求項１２記載の複合積層成形体。
14. 延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートと熱可塑性樹脂シートが、反応性接着剤、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤及びゴム系接着剤よりなる群から選ばれた１種類又は２種類以上の接着剤で接着されていることを特徴とする請求項１１記載の複合積層成形体。
15. 延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートと熱可塑性樹脂シートの間に、織布及び／又は不織布が積層されていることを特徴とする請求項１１記載の複合積層成形体。
16. 不織布が、ニードルパンチ不織布又はスパンレース不織布であることを特徴とする請求項１５記載の複合積層成形体。
17. 織布及び／又は不織布が、熱可塑性ポリエステル系樹脂製織布及び／又は不織布であることを特徴とする請求項１５又は１６記載の複合積層成形体。
18. 熱可塑性ポリエステル系樹脂製織布及び／又は不織布の融点が、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート及び熱可塑性樹脂シートの融点より低く、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート及び熱可塑性樹脂シートが、超音波ウエルダーにより、熱可塑性ポリエステル系樹脂製織布及び／又は不織布で融着されていることを特徴とする請求項１７記載の複合積層成形体。
19. 熱可塑性ポリエステル系樹脂製織布及び／又は不織布の融点が、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート及び熱可塑性樹脂シートの融点より高く、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート及び熱可塑性樹脂シートを、超音波ウエルダーにより軟化・溶融させると共に、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートと熱可塑性樹脂シートを織布及び／又は不織布に押圧することにより、織布及び／又は不織布が延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート及び熱可塑性樹脂シートに食い込んで融着されていることを特徴とする請求項１７記載の複合積層成形体。
20. 延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートと熱可塑性樹脂シートの間に、該熱可塑性ポリエステル系樹脂及び熱可塑性樹脂の融点より低い融点を有するホットメルト型接着剤が含浸している織布及び／又は不織布が積層・融着されていることを特徴とする請求項１１記載の複合積層成形体。
21. 不織布が、ニードルパンチ不織布又はスパンレース不織布であることを特徴とする請求項２０記載の複合積層成形体。
22. 延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート及び熱可塑性樹脂シートが、超音波ウエルダーにより、ホットメルト型接着剤で融着されていることを特徴とする請求項２０又は２１記載の複合積層成形体。
23. 延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートと熱可塑性樹脂シートの間に、反応性接着剤、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤及びゴム系接着剤よりなる群から選ばれた１種類又は２種類以上の接着剤が含浸している織布及び／又は不織布が積層・接着されていることを特徴とする請求項１１記載の複合積層成形体。
24. 不織布が、ニードルパンチ不織布又はスパンレース不織布であることを特徴とする請求項２３記載の複合積層成形体。
25. 複合積層成形体が、外装建材であることを特徴とする請求項１１〜２４のいずれか１項記載の複合積層成形体。

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