JP6252491B2 - 成形体、およびその製造方法 - Google Patents
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Description
1) シートから得られる成形体であって、
該成形体は、ポリブチレンテレフタレート(以下、PBTという)を主成分とする層(以下、A層という)、および、PBT以外のポリエステルを主成分とする層(以下、B層という)を有し、
該成形体において、A層は少なくとも一方の表面に位置し、
以下の(1)および(2)を満たす、成形体。
2) 成形体のB層の融点が、成形体のA層の融点よりも高く、
成形体のB層は、その冷結晶化温度(Tc)とガラス転移温度(Tg)の差(ΔTcg)が35℃以上である、前記1)に記載の成形体。
3) 成形体のB層がポリエチレンテレフタレート(以下、PETという)を主成分とする層からなる、前記1)または2)に記載の成形体。
4) 成形体が以下の(1)および/または(2)を満たす前記1)〜3)のいずれかに記載の成形体。
5) 成形体の積層比率「A層の厚さの合計」/「B層の厚さの合計」が、1/15〜1/2の比率である前記1)〜4)のいずれかに記載の成形体。
6) シートを予熱する工程(以下、予熱工程という)、および、シートを成形する工程(以下、成形工程という)を、この順に有する成形体の製造方法であって、
該シートはA層およびB層を有し、該シートにおいてA層は少なくとも一方の表面に位置し、
予熱工程における予熱終了時のシート温度が、「シートのA層の融点−20」℃以上「シートのA層の融点+20」℃以下である、前記1)〜5)のいずれかに記載の成形体の製造方法。
7) 前記予熱工程において、シート温度が「シートのB層のTc−30」℃となった際から、予熱終了時までの平均昇温速度が、20℃/秒以上である、前記6)に記載の成形体の製造方法。
(A)共重合成分を含まないPBTホモポリマー。
(B)共重合成分がジカルボン酸成分のみの場合、ジカルボン酸成分の全体100モル%中に、共重合成分が0モル%を超えて20モル%以下であるPBT。
(C)共重合成分がジオール成分のみの場合、ジオール成分の全体100モル%中に、共重合成分が0モル%を超えて20モル%以下であるPBT。
(D)共重合成分がジカルボン酸成分とジオール成分の両方に含まれる場合、ジカルボン酸成分の合計100モル%とジオール成分の合計100モル%の和である200モル%に対して、共重合成分の合計が0モル%を超えて20モル%以下であるPBT。
本発明の成形体の材料となるシートは、該シートの製造コストを低減せしめるために再利用(回収)原料をシート全体に対して5〜80%含有することも好ましい。ここで再利用(回収)原料とは、使用済みのシートや、何らかの理由により製品とはならなかったシートを回収し、これらを細かく裁断し、フレーク状にし、再度B層の原料として用いたものを言う。
1.成形体のA層のGTG分率
フーリエ変換赤外分光装置Spectrum100(パーキンエルマー社製)にATR測定アクセサリーを取り付け、成形体のA層のスペクトル測定を行う。得られたスペクトルにATR補正を行った後、透過率を吸光度に変換する。次いで891cm−1の吸光度と951cm−1の吸光度を直線で結びベースラインとして、891cm−1から951cm−1の領域において吸収スペクトルとベースラインの差スペクトルをとる。得られた差スペクトルにおける934cm−1の吸光度(以下A934とする)と916cm−1の吸光度(以下A916とする)を用いて、式1によりGTG分率を求める。
測定条件は以下とする。
波長間隔:1cm−1 。
シートまたは成形体からA層またはB層を削り取って試料5mgを採取し、示差走査熱量分析装置DSCII型(Seiko Instrument(株)製)を用いて、20℃から300℃まで昇温速度20℃/分で昇温して5分間保持し、999℃/分で20℃まで急冷、5分保持した後に、再び20℃/分で昇温を行う。
またシートにおけるA層のTgについても、B層と同様に2回目の昇温測定において得られる値をA層のTgとする。
成形体の材料となるシートまたは成形体から、B層のみを削り取り試料5mgを採取し、示差走査熱量分析装置DSCII型(Seiko Instrument(株)製)を用いて、20℃から300℃まで昇温速度20℃/分で昇温する。DSC測定にて観測される融解ピークの面積(Sm)および発熱ピークの面積(Sc)を用いて式3により相対結晶化度を算出した。
ヘイズメーターHGM−2DP型(スガ試験機社製)を用いて、成形体およびその材料となるシートのヘイズ値を測定する。なお、成形体の場合は、試料の屈曲に由来する光の散乱や透過距離の不均一性をなくすために、平面性を有する部分から試料を切り出して測定を行う。測定は1サンプルにつき5回行い、5回の測定の平均値(平均へイズ値)を求める。続いて式4により250μmに換算した値を求めた。
なお、サンプル厚みは ダイヤルゲージ式厚み計(JIS B7503:1997、PEACOCK製UPRIGHT DIAL GAUGE(0.001×2mm)、No.25、測定子5mmφ平型)を用いて、任意に選択した10点を測定し、その平均値を当該サンプルのサンプル厚み(μm)とする。
ナトリウムD線(波長589nm)を光源として、アッベ屈折計を用いて、シート表面の長手方向屈折率(Nx)、幅方向屈折率(Ny)および厚み方向屈折率(Nz)を測定し、式5から面配向係数(fn)を算出する。
間接加熱方式において、シートから30cmの距離をおいて設置された赤外線放射温度計により測定する。
蓋型の成形体を成形体の底面部が上になるようにして90℃の熱風オーブンに2分間置き、試験後のオーブンから取り出し自然冷却する。冷却終了後、熱風オーブン投入前の初期の高さと熱風オーブン投入後の試験後の高さを用いて、式6に従い高さ維持率を算出し耐熱性を評価する。
式6にて得られた高さ維持率が70%以上の場合、実用レベルの耐熱性を満たすと判断する。
成形体から、測定用のサンプル片を150mm×10mmのサイズに切り出す。なお、後述の実施例においては、成形体の底部から切り出したが、このサンプルは成形体の何れの部位から切り出してもよい。このサンプル片を、23℃、相対湿度60%の雰囲気に30分間放置し、その雰囲気下で、サンプル長手方向に約100mmの間隔で2つの印をつけ、Nikon社製万能投影機(Model V−16A)を用いて、その印の間隔を測定し、その値をAとする。次に、サンプルを3gの荷重をかけた状態でギアオーブンの中で吊り、100℃の雰囲気中で30分間放置する。次いで、23℃、相対湿度60%の雰囲気中で1時間冷却、調湿後、先につけた印の間隔を測定し、これをBとする。このとき、下記式(i)より、熱収縮率を求めた。試験数は3とし、その平均値を採用する。
成形体から、測定用のサンプル片を50mm×10mmのサイズに切り出す。このサンプル片を、冷凍機で−20℃に冷却しておく。東洋精機製作所製シャルピー衝撃試験器(容量:10kg・cm、ハンマー重量:1.019kg、ハンマーの空持ち上げ角度:127度、軸心より重心までの距離:6.12cm)に冷凍機から取り出したサンプルをサンプルの長尺(50mm)側を固定し、23℃、相対湿度60%の雰囲気下で測定を行う。試験数は10とし、その平均値を採用する。それらの平均値をサンプルの断面積(サンプル厚み×10mm)で除し、MJ/m2の単位に換算する。
ライカマイクロシステムズ(株)製金属顕微鏡LeicaDMLMを用いて、フィルムの断面を倍率100倍の条件で透過光を写真撮影し、成形体およびシートの各層の層厚みを測定する。
PBT−B:ポリブチレン(テレフタレート/イソフタレート)(融点205℃ テレフタル酸:イソフタル酸=90モル%:10モル%)
PBT−C:ポリブチレン(テレフタレート/イソフタレート)(融点170℃ テレフタル酸:イソフタル酸=70モル%:30モル%)
PET−A:ポリエチレンテレフタレート(融点250℃)
PET−B:ポリエチレンテレフタレート(融点250℃)
PET−C:ポリエチレンテレフタレート/イソフタレート)(融点205℃ テレフタル酸:イソフタル酸=82.5モル%:17.5モル%)
PLA−A:結晶性ポリL−乳酸(Nature Works製“Ingeo”4032D;D体量=1.4mol%、融点=168℃、Tg=58℃)
実施例、比較例で用いた測定の方法は、上記の〔物性の測定方法および効果の評価方法〕に記したとおりである。
ベント式押出機(1)に、A層の原料として、予め真空乾燥処理を行ったPBT−A 100質量%を投入し、真空ベント部を脱気しながら250℃で溶融混練して押出し、100meshの金網メッシュにてポリマーを濾過させ、2種3層積層タイプのマルチマニホールド口金に供給した。また、ベント式押出機(2)に、B層の原料として、予め真空乾燥処理を行ったPET−A 100質量%を投入し、真空ベント部を脱気しながら280℃で溶融混練して押出し、押出機(1)とは別の流路で、100meshの金網メッシュにてポリマーを濾過させた後、口金温度を270℃に設定したTダイ口金よりシート状に共押出し、押し出されたシートの両端部に針状エッジピニング装置を用いて静電印加方式およびエアチャンバー方式を併用して、20℃に冷却されたキャスティングドラムに静電密着させ冷却固化し、未延伸シートを得た。
実施例2〜17、比較例1〜7は、A層、B層の樹脂、押出機(1)、押出機(2)に用いる原料を表1、または表2のとおりとするとともに、成形条件を表1通りに変更した以外は、実施例1と同様にしてシートおよび成形体を得た。得られたシートおよび成形体の物性を表1または表2に示した。
実施例1で得られたシートを細かく裁断し、フレーク状にした原料を30%用意した。この原料とPET−A原料70%をB層原料とした以外は、実施例1と同様にしてシートおよび成形体を得た。得られたシートおよび成形体の物性を表1に示した。
Claims (7)
- シートから得られる成形体であって、
該成形体は、ポリブチレンテレフタレート(以下、PBTという)を主成分とする層(以下、A層という)、および、PBT以外のポリエステルを主成分とする層(以下、B層という)を有し、
該成形体において、A層は少なくとも一方の表面に位置し、
以下の(1)および(2)を満たす、成形体。
(1)成形体のA層のGTG分率が0.6以上1以下である。
(2)成形体のB層の相対結晶化度が0%以上5%以下である。 - 成形体のB層の融点が、成形体のA層の融点よりも高く、
成形体のB層は、その冷結晶化温度(Tc)とガラス転移温度(Tg)の差(ΔTcg)が35℃以上である、請求項1に記載の成形体。 - 成形体のB層がポリエチレンテレフタレート(以下、PETという)を主成分とする層からなる、請求項1または請求項2に記載の成形体。
- 成形体が以下の(1)および/または(2)を満たす前記請求項1〜3のいずれかに記載の成形体。
(1)成形体の100℃における熱収縮率が0%以上7%以下である。
(2)成形体の−20℃におけるシャルピー衝撃強度が0.4MJ/m2以上である。 - 成形体の積層比率「A層の厚さの合計」/「B層の厚さの合計」が、1/15〜1/2の比率である前記請求項1〜4のいずれかに記載の成形体。
- シートを予熱する工程(以下、予熱工程という)、および、シートを成形する工程(以下、成形工程という)を、この順に有する成形体の製造方法であって、
該シートはA層およびB層を有し、該シートにおいてA層は少なくとも一方の表面に位置し、
予熱工程における予熱終了時のシート温度が、「シートのA層の融点−20」℃以上「シートのA層の融点+20」℃以下である、請求項1〜5のいずれかに記載の成形体の製造方法。 - 前記シートのB層の融点が、A層の融点よりも高く、前記予熱工程において、シート温度が「シートのB層のTc−30」℃となった際から、予熱終了時までの平均昇温速度が、20℃/秒以上である、請求項6に記載の成形体の製造方法。
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