JP4228000B2 - 積層成形体 - Google Patents

Description

本発明は、延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを芯材とし、外装建材として好適に使用できる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、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。

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、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℃の温度の一対のロール間を通して引抜延伸した延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート（該ロールの温度より高い温度で一軸延伸する場合を除く）の両面に熱可塑性樹脂層が積層されていることを特徴とする。

請求項２記載の成形体は、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１記載の積層成形体である。

請求項３記載の積層成形体は、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又は２記載の積層成形体である。

請求項４記載の積層成形体は、２枚以上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、２又は３記載の積層成形体である。

請求項５記載の積層成形体は、２枚以上の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートが、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ホットメルト型接着剤で接着されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の積層成形体である。

請求項６記載の積層成形体は、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５記載の積層成形体である。

請求項７記載の積層成形体は、２枚以上の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートが、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１〜４のいずれか１項記載の積層成形体である。

請求項８記載の積層成形体は、２枚以上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／又は不織布が積層されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の積層成形体である。

請求項９記載の積層成形体は、２枚以上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・接着されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の積層成形体である。

請求項１０記載の積層成形体は、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９記載の積層成形体である。

請求項１１記載の積層成形体は、２枚以上の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの間に、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１〜４のいずれか１項記載の積層成形体である。

請求項１２記載の積層成形体は、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層が、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ホットメルト型接着剤で接着されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項記載の積層成形体。

請求項１３記載の積層成形体は、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記載の積層成形体である。

請求項１４記載の積層成形体は、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層が、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１〜１１のいずれか１項記載の積層成形体である。

請求項１５記載の積層成形体は、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層の間に、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１〜１１のいずれか１項記載の積層成形体である。

請求項１６記載の積層成形体は、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層の間に、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・接着されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項記載の積層成形体である。

請求項１７記載の積層成形体は、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１６記載の積層成形体である。

請求項１８記載の積層成形体は、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層の間に、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１〜１１のいずれか１項記載の積層成形体である。

請求項１９記載の積層成形体は、積層成形体が、外装建材であることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項記載の積層成形体である。

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％未満で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一対のロール間を通して引抜延伸する。一対のロール間を通して引抜延伸すると、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き抜く張力により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き抜く際に、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。

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２．５〜８倍である。

本発明においては、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一対のロール温度より高い温度で一軸延伸する場合を除く。

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。

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。

本発明においては、引抜延伸された延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートは、耐熱性をさらに向上させるために熱固定してもよい。

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、引張強度等が低下するので、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が好ましい。

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長さが実質的に変化しない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。

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、引抜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。

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で、引抜延伸倍率より低い倍率になるように設定して熱固定するのが好ましい。

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。

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。

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してもよい。

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。

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。

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。

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。

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あげられる。

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。

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は積層成形体の芯材として積層されるのであるから、強度は大きいほうが好ましく、弾性率は７ＧＰａ以上が好ましい。

上記延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートは、２枚以上が積層されてもよく、積層する場合は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。

延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート同士の積層方法は、従来公知の任意の方法が採用されればよい。しかし、引抜延伸された延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの熱可塑性ポリエステル系樹脂は高度に配向し強度及び弾性率は優れているが、結晶化度は低いので、高温で加熱されると配向は容易に緩和され弾性が低下してしまうので、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で接着されるのが好ましい。

ホットメルト型接着剤で接着する方法は、特に限定されず、例えば、少なくとも一方の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートに溶融ホットメルト型接着剤を塗布すると同時に両者を積層し融着する方法、少なくとも一方の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートに溶融ホットメルト型接着剤を塗布・冷却してホットメルト型接着剤層を形成した後積層したり、２枚以上の延伸熱可塑性ポリエステル系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て得られた積層体を加熱し、ホットメルト型接着剤を溶融して融着する方法等があげられる。

後者のホットメルト型接着剤を溶融して融着する方法の際には、超音波ウエルダーによりホットメルト型接着剤を溶融し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、上記延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート、ホットメルト型接着剤、織布及び／又は不織布、熱可塑性樹脂層等の積層体を、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をホットメルト型接着剤で超音波ウエルダーにより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の間にホットメルト型接着剤シート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ホットメルト型接着剤シート２が加熱され溶融して融着される。

この際、より効率よく融着するために、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、ローレット４表面には突起部が形成されており、より効率よく融着することができ、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させることができる。

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。

又、異なる好ましい延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート同士の積層方法として、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せる方法があげられる。

又、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、アラミド繊維等の合成繊維、ガラス繊維、炭素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。

延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートと織布及び／又は不織布の積層方法は、従来公知の任意の方法が採用されればよく、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、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延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの熱緩和が抑制されるので好ましい。

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には、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。

この場合はホットメルト型接着剤を超音波ウエルダーにより加熱して融着するのが好ましい。

又、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の間に積層し接着する方法も好ましい。

本発明の積層成形体は、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が積層されている。

上記熱可塑性樹脂は、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、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。

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の融点より低い温度で成形できる樹脂が好ましい。

上記熱可塑性樹脂の厚みは、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層を積層する方法は、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接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。

（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。

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る。
（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。

（ｃ）延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートに、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よりなる接着剤層を積層した後、接着剤層上に熱可塑性樹脂を溶融押出被覆するか、熱可塑性樹脂シートを押付け加熱して融着する方法。

（ｄ）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、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。
尚、この方法においては、前述の超音波ウエルダーにより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、アラミド繊維等の合成繊維、ガラス繊維、炭素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。

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、熱融着温度より低い温度で積層したい場合には、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。

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と熱可塑性樹脂シートの間に積層し接着するのが好ましい。

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、熱可塑性樹脂層の表面に異なる樹脂層を積層したり、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。

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の両面に熱可塑性樹脂が積層されているので、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。従って、雨樋等の外装建材として好適に使用できる。

厚肉の熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを延伸シートにするには、延伸機が延伸荷重に耐えられるようにすると大規模な設備となるので、薄肉の熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを積層することにより、設備をより経済的に設けることができる。

肉厚の熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの延伸シートは延伸の際の冷却ムラ等により、結晶化が促進されヒケが発生し、厚みが不均一になり品質が低下するが、薄厚の熱可塑性ポリエステル系樹脂シートを積層することにより、肉厚精度が向上し、積層成形体は欠点箇所のなく均一な品質を有する。

又、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間及び／又は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層間に積層されることにより、積層成形体の引張強度、耐衝撃性等がより向上する。

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シートのガラス転移温度は７２℃であった。

得られた延伸ポリエチレンテレフタレートシートの両面に、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て接着剤積層延伸ポリエチレンテレフタレートシートを得た。

得られた２枚の接着剤積層延伸ポリエチレンテレフタレートシートの間に、１枚の接着剤が積層されていない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挟み、１５０℃の熱ロールプレスの間を通過させて、両面にホットメルト型接着剤が積層されたポリエチレンテレフタレート積層体を得た。

得られたポリエチレンテレフタレート積層体の両面に、厚さ０．２５ｍｍの塩化ビニル樹脂シート（徳山積水社製、品番「ＴＳ１０００Ｒ」を押出成形したもの）を積層し、１６０℃、圧力１ＭＰa で１８０秒間熱プレスして、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積層成形体を得た。

得られた積層成形体の線膨張係数をＪＩＳ Ｋ ７１９７に準拠して測定したところ、１．６×１０^-5／℃であった。

（比較例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）を延伸装置（協和エンジニアリング社製）に供給し、５０℃に予熱した後、４５℃に加熱された一対のロール（ロール間隔０．２ｍｍ）間を２ｍ／ｍｉｎの速度で引き抜いたところ、ポリエチレンテレフタレートシートがロール部で切断し、引抜延伸ポリエチレンテレフタレートシートが得られなかった。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７２℃であった。

（比較例２）
重量平均分子量（Ｍｗ）３．３×１０⁵ 、融点１３５℃の高密度ポリエチレン樹脂（日本ポリケム社製）を、同方向二軸混練押出機（プラスチック工学研究所製）に供給して樹脂温度２００℃で溶融混練した後、溶融混練物をロール温度１１０℃に制御したカレンダー成形機にて、厚さ４．８ｍｍにシート成形してポリエチレン樹脂シートを得た。

得られたポリエチレン樹脂シートを１２０℃に加熱した圧延成形機（積水工機製作所製）を用いて圧延倍率８．０倍に圧延し、厚さ０．６ｍｍの圧延シートを得た。

得られた圧延シートを１１０℃に加熱された熱風加熱式の多段延伸装置（協和エンジニアリング製）にて３．０倍の多段延伸を行い、総延伸倍率２４．０倍、厚さ０．２ｍｍの延伸ポリエチレン樹脂シートを得た。

得られた延伸ポリエチレン樹脂シートの両面に、接着剤（セメダイン社製、商品名「ＥＰ００１」塗布し、厚さ０．５ｍｍの塩化ビニル樹脂シート（徳山積水社製、品番「ＴＳ１０００Ｒ」を押出成形したもの）を積層し、１６０℃、圧力１ＭＰa で１８０秒間熱プレスして、延伸ポリエチレン樹脂シートの両面に塩化ビニル樹脂シートが積層された積層成形体を得た。

得られた積層成形体の線膨張係数をＪＩＳ Ｋ ７１９７に準拠して測定したところ、延伸ポリエチレン樹脂シートと塩化ビニル樹脂シートが剥離し、測定できなかった。

２枚の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートをホットメルト型接着剤で超音波ウエルダーにより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 ホットメルト型接着剤シート
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 (19)

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℃の温度の一対のロール間を通して引抜延伸した延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シート（該ロールの温度より高い温度で一軸延伸する場合を除く）の両面に熱可塑性樹脂層が積層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％未満であることを特徴とする請求項１記載の積層成形体。
3. 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又は２記載の積層成形体。
4. ２枚以上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、２又は３記載の積層成形体。
5. ２枚以上の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートが、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ホットメルト型接着剤で接着されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の積層成形体。
6. 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５記載の積層成形体。
7. ２枚以上の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートが、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１〜４のいずれか１項記載の積層成形体。
8. ２枚以上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／又は不織布が積層されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の積層成形体。
9. ２枚以上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・接着されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の積層成形体。
10. 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９記載の積層成形体。
11. ２枚以上の延伸熱可塑性ポリエステル系樹脂シートの間に、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１〜４のいずれか１項記載の積層成形体。
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層が、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ホットメルト型接着剤で接着されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項記載の積層成形体。
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層が、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１〜１１のいずれか１項記載の積層成形体。
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層の間に、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１〜１１のいずれか１項記載の積層成形体。
16. 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層の間に、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・接着されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項記載の積層成形体。
17. 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１６記載の積層成形体。
18. 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層の間に、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１〜１１のいずれか１項記載の積層成形体。
19. 積層成形体が、外装建材であることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項記載の積層成形体。

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