WO2017073161A1

WO2017073161A1 - 成形体の製造方法

Info

Publication number: WO2017073161A1
Application number: PCT/JP2016/075648
Authority: WO
Inventors: 和也松井; 宏明下嶋
Original assignee: 住友化学株式会社
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2016-09-01
Publication date: 2017-05-04
Also published as: EP3369541A1; US20190054667A1; CN108349124A; JPWO2017073161A1

Abstract

短い成形サイクルで成形体を製造することができる成形体の製造方法が提供される。熱可塑性樹脂を含む成形前駆体を、該成形前駆体と接する面に断熱部位を有する一対の成形型間で圧縮して成形体を得る工程を含む成形体の製造方法であって、圧縮開始時の前記成形前駆体の温度Ｔ_Ａが下記式１を満たし、圧縮開始時の前記一対の成形型の温度が下記式２を満たす温度Ｔ_Ｂであり、前記断熱部位は、熱伝導係数が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、かつ、前記成形前駆体と接する面の前記成形前駆体に対する動摩擦係数が０．２５以下の断熱部位である製造方法が提供される。　式１：Ｅ'（－１００）×０．０４＜Ｅ'（Ｔ_Ａ）＜Ｅ'（－１００）×０．１３　式２：Ｅ'（－１００）×０．３＜Ｅ'（Ｔ_Ｂ）＜Ｅ'（－１００）×０．７

Description

成形体の製造方法

　本発明は、成形体の製造方法に関するものである。

　熱可塑性樹脂からなる成形体の製造方法としては、射出成形や溶融プレス成形など、熱可塑性樹脂を溶融させた状態で成形する方法が主に用いられている。しかしながら、このような方法で製造された成形体は、耐衝撃性が低いことがある。

　成形体の耐衝撃性を改良する方法として、例えば、特許文献１には、融点近傍に加熱した結晶性ポリオレフィン樹脂を２軸圧延して成形体を製造する方法が記載されている。

特開昭６１－６４４２７号公報

　しかしながら、上記特許文献１に記載されている方法では、融点近傍に加熱した樹脂を圧縮した後、得られた成形体を取り出すためには、冷却工程を行う必要があるため、該方法には、成形サイクルが長くなるという問題があった。かかる状況の下、本発明の目的は、短い成形サイクルで成形体を製造することができる成形体の製造方法を提供することである。

　本発明は、熱可塑性樹脂を含む成形前駆体を、該成形前駆体と接する面に断熱部位を有する一対の成形型間で圧縮して成形体を得る工程を含む成形体の製造方法であって、
　圧縮開始時の前記成形前駆体の温度Ｔ_Ａが下記式１を満たし、
　圧縮開始時の前記一対の成形型の温度が下記式２を満たす温度Ｔ_Ｂであり、
　前記断熱部位は、熱伝導係数が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、かつ、前記成形前駆体と接する面の前記成形前駆体に対する動摩擦係数が０．２５以下の断熱部位である方法である。
　式１：Ｅ’（－１００）×０．０４＜Ｅ’（Ｔ_Ａ）＜Ｅ’（－１００）×０．１３
　式２：Ｅ’（－１００）×０．３＜Ｅ’（Ｔ_Ｂ）＜Ｅ’（－１００）×０．７
（ここで、Ｅ’（Ｔ_Ａ）は成形前駆体の温度Ｔ_Ａにおける貯蔵弾性率の値であり、Ｅ’（Ｔ_Ｂ）は成形前駆体の温度Ｔ_Ｂにおける貯蔵弾性率の値であり、Ｅ’（－１００）は成形前駆体の－１００℃における貯蔵弾性率の値である。）

　換言すれば、本発明は、熱可塑性樹脂を含む成形前駆体を、該成形前駆体と接する面に断熱部位を有する一対の成形型で圧縮して成形体を得ることを含む成形体の製造方法であって、
　前記断熱部位は、熱伝導係数が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であり、かつ、前記圧縮時に前記成形前駆体と接する面を有し、該面の前記成形前駆体に対する動摩擦係数が０．２５以下であり、
　下記１及び下記式２を満たす条件下で前記成形前駆体を圧縮する方法である。
　式１：Ｅ’（－１００）×０．０４＜Ｅ’（Ｔ_Ａ）＜Ｅ’（－１００）×０．１３
　式２：Ｅ’（－１００）×０．３＜Ｅ’（Ｔ_Ｂ）＜Ｅ’（－１００）×０．７
（ここで、Ｅ’（Ｔ_Ａ）は前記成形前駆体の温度Ｔ_Ａにおける貯蔵弾性率の値であり（ここで、Ｔ_Ａは圧縮開始時の前記成形前駆体の温度である）、Ｅ’（Ｔ_Ｂ）は成形前駆体の温度Ｔ_Ｂにおける貯蔵弾性率の値であり（ここで、Ｔ_Ｂは圧縮開始時の前記一対の成形型の温度である）、Ｅ’（－１００）は前記成形前駆体の－１００℃における貯蔵弾性率の値である。）

　本発明によれば、短い成形サイクルで熱可塑性材料の成形体を製造することができる。

本発明の一実施形態に用いられる成形型の概略正面図。参考例１の成形型の概略正面図。

＜熱可塑性樹脂＞
　熱可塑性樹脂とは、加熱されると軟化して流動性を示す樹脂である。熱可塑性樹脂としては、結晶性樹脂及び非晶性樹脂が挙げられる。ここで、結晶性樹脂とは、ある温度で結晶構造を有する樹脂であり、非晶性樹脂とは、いかなる温度においても結晶構造を有さない樹脂である

　結晶性樹脂としては、例えば、オレフィン樹脂、エステル樹脂、アミド樹脂、及び結晶性エンジニアリングプラスチックが挙げられる。経済性の点で、好ましくはオレフィン樹脂及びエステル樹脂である。

　本発明においてオレフィン樹脂とは、オレフィンに由来する単量体単位を５０重量％より多く含む樹脂である。前記オレフィン樹脂としては、プロピレン樹脂、及びエチレン樹脂が挙げられる。プロピレン樹脂とは、プロピレンに由来する単量体単位を５０重量％より多く含む樹脂である。プロピレン樹脂としては、プロピレン単独重合体、プロピレン－エチレン共重合体、プロピレン－ブテン共重合体、及びプロピレン－ヘキセン共重合体が挙げられる。エチレン樹脂とは、エチレンに由来する単量体単位を５０重量％より多く含む樹脂である。エチレン樹脂としては、高密度直鎖状ポリエチレン、低密度直鎖状ポリエチレン、及び高圧法低密度ポリエチレンが挙げられる。
　本発明においてエステル樹脂とは、多価カルボン酸と多価アルコールとを共重合させて得られる樹脂である。前記エステル樹脂としては、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、及びポリエチレンナフタレートが挙げられる。
　本発明において前記アミド樹脂とは、単量体がアミド結合を介して結合した重合体からなる樹脂である。前記アミド樹脂としては、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１１，ポリアミド１２、及びポリメタクリルイミドが挙げられる。
　本発明において結晶性エンジニアリングプラスチックとは、結晶構造を有し、引張強度が５０ＭＰａ以上、曲げ弾性率が２４００ＭＰａ以上の樹脂である。前記結晶性エンジニアリングプラスチックとしては、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、及びポリテトラフルオロエチレンが挙げられる。

　非晶性樹脂としては、例えば、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、及び非晶性エンジニアリングプラスチック挙げられるが、経済性の点で、好ましくはスチレン樹脂やアクリル樹脂である。

　本発明においてスチレン樹脂とは、スチレンに由来する単量体単位を５０重量％より多く含む樹脂である。前記スチレン樹脂としては、ポリスチレン、スチレン－アクリロニトリル共重合体、及びスチレン－アクリロニトリル－ブタジエン共重合体が挙げられる。
　本発明においてアクリル樹脂とは、アクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステルに由来する単量体単位を５０重量％より多く含む樹脂である。前記アクリル樹脂としては、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、アクリル酸メチル－メタクリル酸メチル共重合体等が挙げられる。
　本発明において非結晶性エンジニアリングプラスチックとは、結晶構造を有さず、引張強度が５０ＭＰａ以上、曲げ弾性率が２４００ＭＰａ以上である樹脂である。前記非晶性エンジニアリングプラスチックとしては、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリアリレート、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミドなどが挙げられる。

　熱可塑性樹脂のメルトマスフローレート（以下、ＭＦＲと記すことがある）は、成形サイクルを短縮化し、成形体の耐衝撃性をより優れたものにするという観点から、０．１ｇ／１０分以上、１００ｇ／１０分以下が好ましく、１ｇ／１０分以上、５０ｇ／１０分以下がさらに好ましい。メルトマスフローレートは、ＪＩＳ　Ｋ７２１０－０１：２０１４の附属書Ｂに記載の規格に従って、荷重２．１６ｋｇの条件で測定される値である。なお、測定温度は、熱可塑性樹脂の種類によって異なり、例えば、プロピレン樹脂では２３０℃であり、ポリアミド樹脂では２７５℃である。

　本発明に係る成形前駆体および成形体に含まれる熱可塑性樹脂は、換言すれば、本発明に係る成形前駆体及び成形体を構成する熱可塑性材料に含まれる熱可塑性樹脂は、上記熱可塑性樹脂一種のみを含んでもよく、二種以上の熱可塑性樹脂を含んでもよい。

　本発明に係る成形前駆体および成形体は、換言すれば、本発明に係る成形前駆体及び成形体を構成する熱可塑性材料は、フィラーを含んでもよい。フィラーとしては、マイカ、ガラスフレーク、ガラス繊維、タルク、炭素繊維等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

　上記フィラーは、成形性の観点から、マイカ、タルク、及びガラス繊維が好ましい。

　本発明に係る成形前駆体および成形体の上記フィラーの含有量は、成形性の観点から、６０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以下であることがより好ましい。但し、成形前駆体または成形体の質量を１００質量％する。
　本発明に係る成形前駆体および成形体、より詳細には本発明に係る成形前駆体及び成形体を構成する熱可塑性材料、における上記熱可塑性樹脂の含有量は、４０質量％以上であることが好ましく、６０質量％以上であることがより好ましい。但し、成形前駆体または成形体、または成形前駆体及び成形体を構成する熱可塑性材料の質量を１００質量％する。

　本発明に係る成形前駆体および成形体は、１種類以上の添加剤を含んでもよい。上記の添加剤としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、結晶造核剤、粘着剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、難燃剤等が挙げられる。

　本発明に係る成形前駆体および成形体に含まれる熱可塑性樹脂の２３℃で測定された曲げ弾性率は、５００ＭＰａ以上であることが好ましく、１０００ＭＰａ以上であることがより好ましい。熱可塑性樹脂の曲げ弾性率が５００ＭＰａ以上であると、成形体の外観はより良好になる。なお、曲げ弾性率は、曲げ試験機を用いて、ＡＳＴＭ－Ｄ７９０に記載の方法に従って行う曲げ試験により求めることができる。また、曲げ試験用の試験片としては、溶融プレス成形によって作製された厚み２ｍｍのシートから、幅１２．７ｍｍ×長さ１２７ｍｍの大きさに切り出したものが用いられる。

　本発明における成形前駆体とは、熱可塑性樹脂を含む熱可塑性材料を、該熱可塑性樹脂の融点もしくはガラス転移点以上に加熱して該熱可塑性樹脂を溶融させ、次いで該熱可塑性材料を成形し、その後該熱可塑性材料を冷却して固化することにより得られるものである。
　前記成形前駆体の製造方法としては、例えば、射出成形法やプレス成形法等の一般的な樹脂の成形方法が挙げられる。成形前駆体がフィラーや添加剤を含む場合や、成形前駆体が複数の熱可塑性樹脂を含む場合には、予め、複数の熱可塑性樹脂や、必要に応じて加えられるフィラーや添加剤を、バンバリーミキサー、単軸押出機、二軸同方向回転押出機等を用いて溶融混練して熱可塑性樹脂組成物とし、該熱可塑性樹脂組成物を用いて成形前駆体を製造することができる。
　成形前駆体の形状は任意であり、例えば円柱形、円錐形、立方体形、直方体形等が挙げられるが、好ましくは立方体形、もしく直方体形である。また、前記成形前駆体は、多層体でもよく、該多層体の各層に含まれる熱可塑性樹脂は互いに同じでもよく、異なっていてもよい。

　本発明に係る方法は、熱可塑性樹脂を含む成形前駆体を、該成形前駆体と接する面に断熱部位を有する一対の成形型間で圧縮して成形体を得る工程を含む成形体の製造方法であって、
　圧縮開始時の前記成形前駆体の温度Ｔ_Ａが下記式１を満たし、
　圧縮開始時の前記一対の成形型の温度が下記式２を満たす温度Ｔ_Ｂであり、
　前記断熱部位は、熱伝導係数が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であり、かつ、前記成形前駆体と接する面の前記成形前駆体に対する動摩擦係数が０．２５以下の断熱部位である方法である。
　式１：Ｅ’（－１００）×０．０４＜Ｅ’（Ｔ_Ａ）＜Ｅ’（－１００）×０．１３
　式２：Ｅ’（－１００）×０．３＜Ｅ’（Ｔ_Ｂ）＜Ｅ’（－１００）×０．７
　ここで、Ｅ’（Ｔ_Ａ）は、成形前駆体の温度Ｔ_Ａにおける貯蔵弾性率の値であり、Ｅ’（Ｔ_Ｂ）は、成形前駆体の温度Ｔ_Ｂにおける貯蔵弾性率の値であり、Ｅ’（－１００）は成形前駆体の－１００℃における貯蔵弾性率の値である。

　換言すれば、本発明に係る方法は、熱可塑性樹脂を含む成形前駆体を、該成形前駆体と接する面に断熱部位を有する一対の成形型で圧縮して成形体を得ることを含む成形体の製造方法であって、
　前記断熱部位は、熱伝導係数が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であり、かつ、前記成形前駆体と接する面を有し、該面の前記成形前駆体に対する動摩擦係数が０．２５以下であり、
　前記成形前駆体を下記１及び下記式２を満たす条件下で圧縮する方法である。
　式１：Ｅ’（－１００）×０．０４＜Ｅ’（Ｔ_Ａ）＜Ｅ’（－１００）×０．１３
　式２：Ｅ’（－１００）×０．３＜Ｅ’（Ｔ_Ｂ）＜Ｅ’（－１００）×０．７
（ここで、Ｅ’（Ｔ_Ａ）は前記成形前駆体の温度Ｔ_Ａにおける貯蔵弾性率の値であり（ここで、Ｔ_Ａは圧縮開始時の前記成形前駆体の温度である）、Ｅ’（Ｔ_Ｂ）は成形前駆体の温度Ｔ_Ｂにおける貯蔵弾性率の値であり（ここで、Ｔ_Ｂは圧縮開始時の前記一対の成形型の温度である）、Ｅ’（－１００）は前記成形前駆体の－１００℃における貯蔵弾性率の値である。）
　上記温度Ｔ_Ａは、成形型間で圧縮を開始するときの成形前駆体の中心部の温度であり、熱電対などを用いて測定される。上記温度Ｔ_Ａは、上記式１が満たされるように決定され、好ましくは下記式３が満たされるように決定される。
　式３：Ｅ’（－１００）×０．０５＜Ｅ’（Ｔ_Ａ）＜Ｅ’（－１００）×０．０８

　なお、成形前駆体の貯蔵弾性率（Ｅ’）の温度依存性は、動的粘弾性測定装置を用いて以下の条件で測定する。
　　ひずみ量：０．０２５％
　　周波数：１０Ｈｚ
　　応力モード：引張モード
　　加熱条件：昇温速度３℃／分で加熱する。

　成形前駆体を上記温度Ｔ_Ａにする方法としては、例えば、循環熱風式加熱オーブンなどの加熱装置内で成形前駆体を加熱する方法が挙げられる。

　本発明において用られる一対の成形型は、前記成形前駆体を圧縮する際にその少なくとも一部において該成形前駆体に接する成形面を有しており、各々の成形面は断熱部位を有する。更に詳細には、各成形面は、少なくとも、前記成形前駆体を圧縮する際に該成形前駆体に接する部分に前記断熱部位を有する。該断熱部位は、熱伝導係数が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であり、かつ、前記成形前駆体と接する面の成形前駆体に対する動摩擦係数が０．２５以下である。換言すれば、前記断熱部位は、前記成形前駆体と接する面を有し、該面の前記成形前駆体に対する動摩擦係数が０．２５以下である。本発明の方法において、成形前駆体を圧縮しているときに、該成形前記体は成形型の断熱部位以外の部位とは接触しないことが好ましい。
　前記動摩擦係数は０．２以下であることが好ましく、熱伝導係数は１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であることが好ましい。

　成形前駆体に対する断熱部位の成形前駆体が接する面の動摩擦係数は、摩擦測定機を用いて、ＪＩＳ　Ｋ７１２５に記載の方法に従って測定する。成形前駆体に対する断熱部位の成形前駆体が接する面の動摩擦係数は、該断熱部位の表面状態を調節することにより調整することができる。

　成形型の断熱部位の熱伝導係数は、熱伝導係数測定装置を用いてレーザーフラッシュ法により測定する。なお、測定温度は２３℃とする。

　前記断熱部位の厚みは、成形体の表面外観と成形サイクルの観点から、１０μm以上、５００μm以下であることが好ましく、５０μｍ以上、３００μｍ以下であることがより好ましい。

　前記断熱部位の材質は、耐久性や耐熱性の観点から、高分子材料やセラミック材料が好ましく用いられる。前記高分子材料としては、例えばポリイミドやポリエチレンテレフタレートが挙げられる。また、前記セラミック材料としては、例えばジルコニアが挙げられる。
　成形型は、基材層と断熱部位とを含むことが好ましい。前記基材層の材質は、耐久性や耐熱性の観点から、金属が好ましい。

　また、成形型の断熱部位の耐久性の観点から、前記断熱部位の引張弾性率は１５００ＭＰａ以上であることが好ましく、３０００ＭＰａ以上であることがより好ましい。なお、前記引張弾性率は、引張試験機を用いて、ＡＳＴＭ－Ｄ６３８に記載の方法に従って求めることができる。また、引張試験用の試験片としては、断熱部位をＡＳＴＭ－Ｄ６３８のｔｙｐｅＩ型に切り出したものを使用する。

　本発明における断熱部位は、単層体であってよく、また各層が異なる材料からなる多層体であってもよい。例えば、成形前駆体に対する前記断熱部位の成形前駆体が接する面の動摩擦係数を低減することを目的として、断熱部位の最表層として、離型剤などの摩擦低減剤を含有する層を設けても良い。前記摩擦低減剤としては、例えば、フッ素系離型剤やシリコーン系離型剤などが挙げられる。

　圧縮開始時の前記一対の成形型の温度Ｔ_Ｂは、好ましくは下記式４が満たされるように決定される。なお、本発明における「成形型の温度」は、成形型の断熱部位の成形前駆体と接する表面の温度であり、熱電対などを用いて測定される。成形型の温度は、公知の温度調節手段により調節することができる。
　式４：Ｅ’（－１００）×０．３５＜Ｅ’（Ｔ_Ｂ）＜Ｅ’（－１００）×０．５５
　成形型の温度Ｔは、圧縮開始時から圧縮終了時まで、式２’が満たされるように決定されることが好ましく、式４’が満たされるように決定されることがより好ましい。
　式２’：Ｅ’（－１００）×０．３＜Ｅ’（Ｔ）＜Ｅ’（－１００）×０．７
　式４’：Ｅ’（－１００）×０．３５＜Ｅ’（Ｔ）＜Ｅ’（－１００）×０．５５
ここで、Ｅ’（Ｔ）は、前記成形前駆体の温度Ｔにおける貯蔵弾性率の値である。
　なお、前記一対の成形型において、一方の成形型の温度と他方の成形型の温度とは、同じであってもよく、また異なってもよい。

　成形前駆体を一対の成形型で圧縮する装置としては、例えば、温度調節機能を有するプレス成形機、トラックベルト型の加熱加圧成形機、加圧可能なベルト型のシーラー、圧延ロール成形機等が挙げられる。

　成形前駆体を一対の成形型で圧縮して成形体を得る工程において、圧縮倍率は２以上、５０以下であることが好ましく、より好ましくは４以上、３０以下である。なお、圧縮倍率とは、圧縮前の成形前駆体の厚みを圧縮して得られた成形体の厚みで除して得られたた値である。圧縮倍率が上記範囲内であれば、成形体の耐衝撃性および外観はより優れたものになる。

　成形前駆体を一対の成形型で圧縮して成形体を得る工程において、圧縮速度は、１ｍｍ／秒以上、１０００ｍｍ／秒以下であることが好ましく、１０ｍｍ／秒以上、１００ｍｍ／秒以下であることがより好ましい。なお、圧縮速度とは、成形前駆体を一対の成形型で圧縮するときの１秒間当たりの成形前駆体の厚み変化の値である。圧縮速度が前記範囲であれば、成形体の外観がより良好なものになり、耐衝撃性もより優れたものになる。

　成形前駆体を一対の成形型で圧縮して成形体を得る工程において、成形前駆体を所定の圧縮倍率まで圧縮した直後に、圧力を開放してもよいが、成形体の熱安定性をより優れたものにするために、所定の圧縮倍率まで圧縮した後に加圧状態のまま成形型間で成形体を保持してもよい。尚、保持する時間は、成形サイクル短縮化の観点から、０．１分以上１０分以下が好ましく、０．５分以上、５分以下がより好ましい。加圧状態を保持している間の成形型の表面温度は、圧縮開始時の表面温度Ｔ_Ｂに設定したままであることが好ましい。

　本発明の方法で得られた成形体は、真空成形法、圧空成形法、プレス成形法などの公知の方法を用いて、さらに所望の形状に成形加工することができる。

　本発明の方法で得られた成形体は、他の樹脂・金属・紙・皮革と貼り合わせて、多層構造体とすることが可能である。

　本発明の方法で得られた成形体は、外観がよく、耐衝撃性に優れるものであり、自動車内装材・外装材などの車両部材、家電などの電気・電子機器部品、床材や屋根材などの建築部材、産業・工業機器部品、医療機器部品等の用途に用いることができる。

　以下、本発明について実施例及び比較例を用いて説明する。

（評価法）
（１）熱可塑性樹脂のメルトマスフローレート（ＭＦＲ、単位：ｇ／１０分）
　熱可塑性樹脂のＭＦＲは、ＪＩＳ　Ｋ７２１０に規定された方法に従って測定した。測定条件は、測定温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇとした。

（２）熱可塑性樹脂の曲げ弾性率（単位：ＭＰａ）
　熱可塑性樹脂を溶融プレス成形し、厚み２ｍｍのシートを作製した。得られたシートから幅１２．７ｍｍ×長さ１２７ｍｍの大きさの試験片を切り出した。ＡＳＴＭ－Ｄ７９０に記載の方法に従い、作成した試験片の２３℃での曲げ弾性率を測定した。

（３）成形前駆体の貯蔵弾性率（Ｅ’、単位：Ｐａ）の温度依存性
　成形前駆体から幅５ｍｍ×長さ３０ｍｍの大きさの試験片を切り出して測定に用いた。
　動的粘弾性測定装置（ＦＴレオスペクトラー、株式会社ユービーエム社製）を用いて、以下の条件で試験片を加振しながら連続的に昇温し、Ｅ’の温度依存性を求めた。
　　ひずみ量：０．０２５％
　　周波数：１０Ｈｚ
　　応力モード：引張モード
　　昇温速度：３℃／分

（４）成形型の断熱部位の成形前駆体と接する面の該成形前駆体に対する動摩擦係数
　幅８０ｍｍ×長さ１００ｍｍの大きさに断熱部位を成形型から切り出し、該断熱部位の成形前駆体と接する面の成形前駆体に対する動摩擦係数を、摩擦測定機（東洋精機社製）を用いて、ＪＩＳ　Ｋ７１２５に記載の方法に従って測定した。測定温度は２３℃とした。

（５）断熱部位の引張弾性率（単位：ＭＰａ）
　断熱部位を、ＡＳＴＭ－Ｄ６３８のｔｙｐｅＩ型に成形型から切り出した。切り出した断熱部位の引張弾性率をＡＳＴＭ－Ｄ６３８に記載の方法に従って測定した。なお、測定温度は２３℃とした。

（６）成形型の断熱部位の熱伝導係数（単位：Ｗ／ｍ・Ｋ）
　断熱部位を、幅１００ｍｍ×長さ１００ｍｍの大きさに成形型から切り出した。切り出した断熱部位の熱伝導係数を熱伝導測定装置（ＮＥＴＺＳＣＨ社製ＬＦＡ　４５７　ＭｉｃｒｏＦｌａｓｈ）を用いてレーザーフラッシュ法により測定した。

（７）成形体のＩｚｏｄ衝撃強度（単位：ｋＪ／ｍ²）
　成形体の耐衝撃性をＩｚｏｄ衝撃強度試験により測定した。成形体から幅１２．８ｍｍ、長さ６３．５ｍｍの大きさの試験片を切り出してノッチ加工をし、次いで、得られた試験片の２３℃におけるＩｚｏｄ衝撃強度をＪＩＳ　Ｋ７１１０に従い測定した。

（８）成形体の表面外観
　得られた成形体の表面外観を以下に示す基準で判定した。
　評価１：表面が平滑であり、かつ、反りがほとんど認められない。
　評価２：表面が平滑だが、反りが認められる。もしくは、表面が平滑ではないが、反りは認められない。
　評価３：表面が平滑ではなく、反りも認められる。

（９）成形サイクルの評価
　成形サイクルは、成形前駆体を圧縮し始めてから、成形体の表面温度が成形型の温度になるまでの時間を測定することにより評価した。前記時間が短いほど、成形サイクルが短い。

（実施例１）
（成形前駆体の作製）
　プロピレン樹脂（住友化学株式会社製ノーブレンＦＬＸ８０Ｅ４、ＭＦＲ＝７．８ｇ／１０分、曲げ弾性率＝２０００ＭＰａ）６０質量％と、タルク（Ｉｍｅｒｙｓ製ＨＡＲ　Ｗ９２）４０質量％とを均一に予備混合した後、１５ｍｍ二軸押出機ＫＺＷ１５－４５ＭＧ（テクノベル製）を用いて、シリンダ設定温度：２２０℃、スクリュー回転数：５１００ｒｐｍ、押出量：約４１５ｋｇ／時間の条件で、加熱溶融混練して、熱可塑性樹脂組成物を作製した。前記熱可塑性樹脂組成物を、東洋機械金属株式会社製ＳＩ３０ＩＩＩ型射出成形機を用いて、成形温度２２０℃、金型温度５０℃で射出成形を行い、幅５０ｍｍ×長さ５０ｍｍ×厚さ３ｍｍの大きさを有する射出成形体を得た。前記射出成形体を４枚重ねた積層物を成形前駆体とした。前記成形前駆体の－１００℃、８０℃、１６３℃でのＥ’値は、それぞれ６．３×１０^９Ｐａ、２．４×１０^９Ｐａ、３．５×１０^８Ｐａであった。
（成形型）
　図１に示した、共にＳＵＳ製の基材層（３）と断熱部位（２）とを有する上型（１’）及び下型（1”）からなる成形型（１）が具備されたプレス機において、前記成形型の表面温度（すなわち、断熱部位の表面温度）を８０℃に設定した。なお、前記断熱部位には、最表面に離型処理が施されたポリエステルフィルムであるセラピールＱ１（Ｓ）（東レフィルム加工株式会社製、厚み１８８μｍ）で構成した。前記断熱部位の引張弾性率、熱伝導係数、断熱部位の最表層（すなわち、成形前駆体と接する面）の成形前駆体に対する動摩擦係数を表１に示す。
（成形体の製造）
　熱風オーブンを用いて、成形前駆体を１６３℃に加熱した。その後、総厚みが１２ｍｍの前記成形前駆体を前記成形型の下型（１”）の上面に載せ、１０ｍｍ／秒の速度で、成形型間の間隔が２ｍｍとなるように圧縮した（圧縮倍率６倍）。得られた成形体の物性、表面外観および成形サイクルを下記表２に示す。

（実施例２）
　成形前駆体の温度を１５５℃とした以外は、実施例１と同じ条件で成形体を製造した。尚、成形前駆体の１５５℃でのＥ’値は、６．６×１０^８Ｐａであった。得られた成形体の物性、表面外観および成形サイクルを下記表２に示す。

（実施例３）
　成形型の表面温度（すなわち、断熱部位の表面温度）を３０℃とした以外は、実施例１と同じ条件で成形体を製造した。尚、成形前駆体の３０℃でのＥ’値は、３．８×１０^９Ｐａであった。得られた成形体の物性、表面外観および成形サイクルを下記表２に示す。

（実施例４）
　断熱部位として、ポリイミドフィルムであるカプトン（登録商標、東レ・デュポン株式会社製、１２０μｍ）の表層にシリコーン系離型剤からなる層を設けたものを用いた以外は、実施例１と同じ条件で成形体を製造した。断熱部位の引張弾性率、熱伝導係数、断熱部位の最表層（すなわち、成形前駆体と接する面）の成形前駆体に対する動摩擦係数を表１に示す。また、得られた成形体の物性、表面外観および成形サイクルを下記表２に示す。

（実施例５）
（成形前駆体の作製）
　熱可塑性樹脂として、高密度ポリエチレン（京葉ポリエチレン株式会社製M６９１０、ＭＦＲ＝２３ｇ／１０分）、曲げ弾性率＝１１００ＭＰａ）を使用した。前記熱可塑性樹脂を、東洋機械金属株式会社製ＳＩ３０ＩＩＩ型射出成形機を用いて、成形温度１９０℃、金型温度５０℃で射出成形を行い、幅５０ｍｍ×長さ５０ｍｍ×厚さ３ｍｍの大きさを有する射出成形体を得た。前記射出成形体を４枚積層したものを成形前駆体とした。前記成形前駆体の－１００℃、４０℃、１２５℃でのＥ’値は、それぞれ２．４×１０^９Ｐａ、１．２×１０^９Ｐａ、１．１×１０^８Ｐａであった。
（成形型）
　実施例１と同じものを使用した。
（成形体の製造）
　熱風オーブンを用いて、成形前駆体を１２５℃に加熱した。その後、総厚みが１２ｍｍの前記成形前駆体を前記成形型の下型の上面に載せ、３０ｍｍ／秒の速度で、成形型間の間隔が２ｍｍとなるように圧縮した（圧縮倍率６倍）。得られた成形体の物性、表面外観および成形サイクルを下記表２に示す。

（比較例１）
　断熱部位として、ポリイミドフィルムであるカプトン（登録商標、東レ・デュポン株式会社製、１２０μｍ）を用いた以外は、実施例１と同じ条件で成形体を製造した。断熱部位の引張弾性率、熱伝導係数、断熱部位の最表層（すなわち、成形前駆体と接する面）の成形前駆体に対する動摩擦係数を表３に示す。また、得られた成形体の物性、表面外観および成形サイクルを下記表４に示す。

（比較例２）
　成形前駆体の温度を１７０℃とした以外は、実施例１と同じ条件で成形体を製造した。尚、成形前駆体の１７０℃でのＥ’値は、９．６×１０^７Ｐａであった。得られた成形体の物性、表面外観および成形サイクルを下記表４に示す。

（比較例３）
　成形前駆体の温度を１４０℃とした以外は、実施例１と同じ条件で成形体を製造した。尚、成形前駆体の１４０℃でのＥ’値は、１．１×１０^９Ｐａであった。得られた成形体の物性、表面外観および成形サイクルを下記表４に示す。

（比較例４）
　成形型の表面温度（すなわち、断熱部位の表面温度）を１１０℃とした以外は、実施例１と同じ条件で成形体を製造した。尚、成形前駆体の１１０℃でのＥ’値は、１．８×１０^９Ｐａであった。得られた成形体の物性、表面外観および成形サイクルを下記表４に示す。

（比較例５）
　成形型の表面温度（すなわち、断熱部位の表面温度）を５℃とした以外は、実施例１と同じ条件で成形体を製造した。尚、成形前駆体の５℃でのＥ’値は、４．６×１０^９Ｐａであった。得られた成形体の物性、表面外観および成形サイクルを下記表４に示す。

（参考例１）
　図２に示した、共にＳＵＳ製の基材層（３）からなる上型（１’）及び下型（1”）からなる成形型（１）が具備されたプレス機において、前記成形型の表面温度を１６０℃に設定した。実施例１と同様の成形前駆体（総厚み＝１２ｍｍ）を２３℃の状態で、前記成形型の下型（1”）の上面に載せ、１ｍｍ／秒の速度で、成形型間の間隔が２ｍｍとなるように圧縮した（圧縮倍率６倍）。その後、前記成形型の表面温度を８０℃に冷却した。尚、成形前駆体の２３℃、１６０℃でのＥ’値は、それぞれ４．０×１０^９Ｐａ、４．７×１０^８Ｐａであった。得られた成形体の物性、表面外観および成形サイクルを下記表４に示す。

（参考例２）
　参考例１に示した成形型が具備されたプレス機において、前記成形型の表面温度１２５℃に設定した。実施例５と同様の成形前駆体を２３℃の状態で、前記成形型の下型の上面に載せ、１ｍｍ／秒の速度で、成形型間の間隔が２ｍｍとなるように圧縮した（圧縮倍率６倍）。その後、前記成形型の表面温度を４０℃に冷却した。尚、成形前駆体の２３℃でのＥ’値は、１．５×１０^９Ｐａであった。得られた成形体の物性、表面外観および成形サイクルを下記表４に示す。

　本発明の方法は、熱可塑性材料の成形体を短い成形サイクルで製造するために有効に用いることができる。

　１　　　成形型
　１’　　成形型（上型）
　１”　　成形型（下型）
　２　　　断熱部位
　３　　　基材層

Claims

　熱可塑性樹脂を含む成形前駆体を、該成形前駆体と接する面に断熱部位を有する一対の成形型間で圧縮して成形体を得る工程を含む成形体の製造方法であって、
　圧縮開始時の前記成形前駆体の温度Ｔ_Ａが下記式１を満たし、
　圧縮開始時の前記一対の成形型の温度が下記式２を満たす温度Ｔ_Ｂであり、
　前記断熱部位は、熱伝導係数が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、かつ、前記成形前駆体と接する面の前記成形前駆体に対する動摩擦係数が０．２５以下の断熱部位である製造方法。
　式１：Ｅ’（－１００）×０．０４＜Ｅ’（Ｔ_Ａ）＜Ｅ’（－１００）×０．１３
　式２：Ｅ’（－１００）×０．３＜Ｅ’（Ｔ_Ｂ）＜Ｅ’（－１００）×０．７
（ここで、Ｅ’（Ｔ_Ａ）は成形前駆体の温度Ｔ_Ａにおける貯蔵弾性率の値であり、Ｅ’（Ｔ_Ｂ）は成形前駆体の温度Ｔ_Ｂにおける貯蔵弾性率の値であり、Ｅ’（－１００）は成形前駆体の－１００℃における貯蔵弾性率の値である。）
　前記断熱部位の厚みが１０μｍ～５００μmである請求項１に記載の成形体の製造方法。
　前記熱可塑性樹脂が、プロピレン樹脂である請求項１または２に記載の成形体の製造方法。