WO2022210240A1 - 成形物および加工品 - Google Patents

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WO2022210240A1
WO2022210240A1 PCT/JP2022/013866 JP2022013866W WO2022210240A1 WO 2022210240 A1 WO2022210240 A1 WO 2022210240A1 JP 2022013866 W JP2022013866 W JP 2022013866W WO 2022210240 A1 WO2022210240 A1 WO 2022210240A1
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fibers
molded product
oriented
molding
cross
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崇大 菅
卓磨 小林
清美 大内
義紀 鈴木
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株式会社クレハ
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    • B29C2793/00—Shaping techniques involving a cutting or machining operation
    • B29C2793/009—Shaping techniques involving a cutting or machining operation after shaping

Definitions

  • the present invention relates to moldings and processed products.
  • Polyglycolic acid (PGA) is hydrolyzable and can have high mechanical strength. For this reason, moldings and processed products of polyglycolic acid (PGA) are suitable as members for downhole (underground drilling) tools for recovering hydrocarbon resources such as oil and gas from underground. Used. It is known to add a fiber filler such as glass fiber (GF) to a downhole tool member made of PGA from the viewpoint of increasing its mechanical strength (see, for example, Patent Document 1).
  • GF glass fiber
  • GF is sometimes used as a fiber filler in PGA moldings as downhole tool members, and the cross-sectional shape of GF is usually circular.
  • the difference between the strength in the MD direction and the strength in the TD direction (also referred to as “strength anisotropy”) of the molding becomes large.
  • Downhole tool members are generally exposed to high pressure environments in wells. For this reason, when using a PGA molded product as a downhole tool member, if the strength anisotropy of the PGA molded product is large, three-dimensionally complicated forces may act on the downhole tool member. be. As such, the durability of the downhole tool member may be insufficient, or a more sophisticated and complex design of the downhole tool member may be required.
  • An object of one aspect of the present invention is to provide a molded product with low anisotropy and a processed product thereof.
  • a molded product is a molded product containing a glycolic acid-based polymer and a plurality of fibers, wherein the fibers are oriented in a first direction. and the fibers oriented in a second direction that is a direction along a tangent to the circumference of a plurality of concentric circles having a common center in a cross section perpendicular to the first direction, and oriented in the first direction
  • the ratio of the number of fibers oriented in the second direction to the number of fibers oriented is 0.2 to 5.0.
  • a processed product according to one aspect of the present invention is a processed product manufactured by processing or molding the above molded product.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the arrangement of fibers oriented in the first direction indicated by MD among the fibers in the molded product according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the arrangement of fibers oriented in the MD direction in a cross section perpendicular to the MD direction of the molded product according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the arrangement of fibers oriented in the TD1 direction in a cross section orthogonal to the MD direction of a molded article according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the arrangement of fibers oriented in the first direction indicated by MD, among the fibers in a molded article for comparison.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the arrangement of fibers oriented toward one point in a cross section orthogonal to the MD direction, indicated by TD2, among fibers in a comparative molding.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the arrangement of fibers oriented in the MD direction in a cross section orthogonal to the MD direction of a comparative molded product.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the arrangement of fibers oriented in the TD1 direction in a cross section orthogonal to the MD direction of a molded article according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the arrangement of fibers
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing the arrangement of fibers oriented in the TD2 direction in a cross section perpendicular to the MD direction of a molded product for comparison.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the orientation of the processed product with respect to the molded product in the embodiment of the present invention;
  • FIG. 10 is an electron micrograph showing an example of the state of fibers when the processed product in one example of the present invention is viewed along arrow A in FIG. 9 ;
  • FIG. FIG. 10 is an electron micrograph showing an example of the appearance of fibers when the processed product in one example of the present invention is viewed along arrow B in FIG. 9 ;
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the orientation of the processed product with respect to the molded product in one comparative example of the present invention
  • FIG. 13 is an electron micrograph showing an example of the state of fibers when a processed product in a comparative example of the present invention is viewed along arrow A in FIG. 12
  • FIG. 10 is an electron micrograph showing an example of the appearance of fibers when a processed product in another example of the present invention is viewed along arrow A in FIG. 9
  • FIG. FIG. 10 is an electron micrograph showing an example of the appearance of fibers when a processed product in another example of the present invention is viewed along arrow B in FIG. 9
  • Moldings of embodiments of the present invention contain a glycolic acid-based polymer and a plurality of fibers.
  • a glycolic acid-based polymer is a polymer compound containing a glycolic acid unit (--OCH 2 --CO--) as a repeating unit.
  • the glycolic acid-based polymer may be a glycolic acid homopolymer (that is, polyglycolic acid (PGA)) consisting only of glycolic acid units, or may be a copolymer further containing repeating units derived from other monomers. There may be.
  • repeating units examples include hydroxylcarboxylic acid units such as lactic acid, and aliphatic polyesters such as polycaprolactone and polylactic acid.
  • the content of other repeating units in the glycolic acid-based polymer may be 50% by mass or less, preferably 30% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less. By employing other repeating units, it is possible to adjust the physical properties of the glycolic acid-based polymer, such as hydrolysis rate or crystallinity.
  • the molecular weight of the glycolic acid-based polymer may be appropriately determined according to the use of the molded product and processed product. For example, in the case where the molded or processed product is used as a downhole tool member, if the molecular weight of the glycolic acid-based polymer is too low, the strength may be insufficient, and if it is too high, the molding processability may be insufficient. can be. From the viewpoint of expressing strength according to the application and realizing good moldability, the weight-average molecular weight of the glycolic acid-based polymer is preferably 70,000 or more, more preferably 100,000 or more. , and preferably 500,000 or less.
  • a glycolic acid-based polymer can be produced by a known method.
  • a glycolic acid-based polymer can be prepared by converting glycolide, which is a dimer of glycolic acid, at about 120 to 250° C. in the presence of a small amount of a catalyst and under conditions in which a solvent is substantially absent (that is, bulk polymerization conditions). It can be suitably produced by ring-opening polymerization.
  • Examples of the above catalysts include cationic catalysts such as organic tin carboxylates, tin halides and antimony halides.
  • the copolymer can be produced by the above method by using glycolide in combination with a comonomer.
  • Examples of comonomers include lactides and lactones, typified by lactide, a dimer of lactic acid.
  • Examples of lactones include caprolactone, ⁇ -propiolactone and ⁇ -butyrolactone.
  • the fiber shape of a fiber can be represented by the ratio of fiber length to fiber diameter (major diameter) (fiber shape aspect ratio).
  • the aspect ratio of the fiber shape of the fibers is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and even more preferably 4 or more.
  • the aspect ratio of the fiber shape of the fibers is preferably 1000 or less, more preferably 300 or less, and even more preferably 200 or less.
  • the type of fiber can be appropriately selected according to the application of the molded product and processed product, and may be of one type or more.
  • fibers include inorganic fibers and organic fibers, more specifically cellulosic fibers such as glass fibers, carbon fibers, boron fibers, aramid fibers, liquid crystal polymer fibers, and kenaf fibers.
  • the content of the above-mentioned fibers in the molded product can be appropriately determined within the range in which the effect of the fiber is exhibited according to the application of the molded product and processed product.
  • the content of fibers in the molded product is preferably 1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the glycolic acid-based polymer. It is more preferably at least 10 parts by mass, and even more preferably at least 10 parts by mass.
  • the content of fibers in the molded product is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 45 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the glycolic acid-based polymer for the above applications. It is more preferably 40 parts by mass or less.
  • the cross-sectional shape of the fibers is not limited.
  • the fibers preferably have a flat cross-sectional shape from the viewpoint of realizing the orientation of the fibers, which will be described later.
  • the "flat cross-sectional shape" may be any shape as long as the fiber can exhibit the flow characteristics of a substantially flat filler in the molten resin.
  • a flat cross-sectional shape can be expressed by the ratio of the major axis to the minor axis of the cross-sectional shape (aspect ratio of the cross-sectional shape).
  • the aspect ratio of the cross-sectional shape of the fiber is preferably 1.5 or more, more preferably 2 or more, and even more preferably 4 or more.
  • the aspect ratio of the cross-sectional shape of the fibers is preferably 1000 or less, more preferably 100 or less.
  • the aspect ratio of the cross-sectional shape of the fiber may be obtained from the cross-sectional shape of the fiber as it is, or may be obtained from the image of the fiber cross-section that has been processed to express the shape more simply.
  • the aspect ratio of the cross-sectional shape of the fiber is the ratio of the two adjacent sides of a rectangle that circumscribes the fiber cross section and has one or more external points of contact on all sides, and the ratio of the long side to the short side in the case of a rectangle. Desired.
  • the diameter of the fiber having a flat cross-sectional shape is preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably 1 ⁇ m or more, and more preferably 5 ⁇ m or more, in terms of the major axis, from the viewpoint of improving the strength of the molded product using the fiber. It is even more preferable to have
  • the diameter of the fiber having a flat cross-sectional shape is preferably 1000 ⁇ m or less, more preferably 100 ⁇ m or less, and further preferably 50 ⁇ m or less, in terms of long axis, from the viewpoint of expressing good moldability. preferable.
  • fibers having a flattened cross-sectional shape include fibers oriented in a first direction and fibers oriented in a second direction.
  • the second direction can be defined by a relationship to the first direction and has a common center when the molding is viewed along the first direction, i.e. in a cross section perpendicular to the first direction The direction along the tangent to the circumference of a plurality of concentric circles.
  • the concentric circles are a group of circles having a common center, and the second direction is determined for each group of concentric circles.
  • the molded product may contain two or more groups of concentric circles, but it is preferable to include one group of concentric circles from the viewpoint of sufficiently expressing the desired strength of the fibers of the molded product.
  • the fibers should be substantially oriented in the first direction with respect to the first direction.
  • fibers that are oriented in a first direction may have an inclination of the long axis of the fiber with respect to the first direction of 30° or less.
  • the fibers may be substantially oriented in the second direction relative to the second direction, e.g. may be 30° or less.
  • the "long axis of the fiber" represents the dimension in the length direction of the fiber, and is, for example, a straight line connecting both ends of the fiber.
  • the first direction, the second direction, and the number of fibers oriented in the directions described later can be determined by industrial X-ray computed tomography and, if necessary, information processing technology for fibers in the image. By using them together, it is possible to confirm from the molded product or the processed product.
  • the first direction since the first direction may be the direction in which the resin material is supplied during molding of the molded product, the first direction can be determined by observing the cross section along the MD of the molded product. It is possible to confirm each by observing a cross section along TD.
  • the direction in which the resin material is supplied is the direction in which the resin flows when the heated and melted resin is injected into the mold.
  • a fiber whose length in the cross-sectional shape of the fiber on the viewing plane is less than twice the length in the actual cross-sectional shape of the fiber is counted as a fiber oriented perpendicular to the viewing plane.
  • the length of the fiber in the cross-sectional shape of the viewing surface is twice or more the length of the fiber in the actual cross-sectional shape of the fiber, it is counted as a fiber oriented parallel to the viewing surface.
  • the first direction and the second direction can be confirmed by observing cross-sections of the molding or work piece at various angles.
  • the number of fibers oriented perpendicular to the observation surface is 6 compared to the number of fibers oriented parallel to the observation surface. .46 times more observed. Therefore, when counting the number of fibers by observing the first direction and the second direction with a microscope, the number of cross sections of the fibers actually counted on the observation surface is corrected by 6.46 times. and the number of fibers oriented in the second direction. That is, in this specification, the number of fibers oriented substantially parallel to a viewing plane is the value obtained by multiplying the measured value counted at that viewing plane by 6.46.
  • the ratio of the number of fibers oriented in the second direction to the number of fibers oriented in the first direction is 0.2 to 5.0 in a group of concentric circles having a common center. is.
  • the number ratio of the fibers is preferably 1.0 to 3.0, more preferably 1.0 to 2.0, from the viewpoint of further reducing the anisotropy of strength.
  • the ratio of the sum of the number of fibers oriented in the first direction and the number of fibers oriented in the second direction to the total number of fibers is preferably 0.5 or more.
  • the above ratio of the total number of oriented fibers to the total number of fibers is preferably larger from the viewpoint of increasing the strength of the molding in relation to the reduced anisotropy.
  • the mass of the fibers oriented in the first direction and the mass of the fibers oriented in the second direction are preferably 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the glycolic acid-based polymer.
  • the shape of the molding is not limited and can be determined as appropriate.
  • the orientation of the fibers described above can be realized by the flow of the resin material during molding of the molding. Therefore, the shape of the molded product is preferably a shape formed by flowing the resin material over a distance sufficient for orientation of the fibers.
  • the shape of the molded product is preferably an elongated shape having a sufficiently large length relative to the cross-sectional dimension, and more specifically preferably a columnar shape.
  • the resin material is preferably supplied in the longitudinal direction of the cylindrical shape from one end of the cylindrical shape during molding from the viewpoint of realizing the orientation of the fibers in the two directions described above. Therefore, the first direction is preferably a direction along the central axis of the cylindrical shape.
  • the above-described concentric circles have a common center at the center of the cylindrical cross section of the molding.
  • the molded article may further contain other materials other than the above-described glycolic acid-based polymer and fibers having a flat cross-sectional shape, as long as the effects of the embodiments of the present invention can be obtained. good.
  • One or more other materials may be used, as long as they are used in such an amount that the effects of the other materials can be further exhibited.
  • the molded article may further contain a thermoplastic resin other than the glycolic acid-based polymer.
  • a thermoplastic resin other than the glycolic acid-based polymer.
  • other thermoplastic resins include aliphatic polyesters other than glycolic acid-based polymers, aromatic polyesters, polyacrylic acid-based core-shell rubbers, and elastomers.
  • the content of the other thermoplastic resin in the molded article is preferably less than 30% by mass, more preferably less than 20% by mass, from the viewpoint of sufficiently expressing the effect of the glycolic acid-based polymer, and 10% by mass. % is more preferable.
  • the molding may further contain a sizing agent for bundling the fibers.
  • the sizing agent can be used from the viewpoint of improving the handleability of fibers in the production of molded products, or from the viewpoint of increasing the mechanical strength of molded products.
  • Examples of materials that make up the sizing agent include epoxy resins, urethane resins, acrylic resins, silane coupling agents and vinyl acetate resins. Among them, an epoxy resin is preferable from the viewpoint of increasing the strength of the molded product.
  • the amount of the sizing agent used is preferably 0.1 to 10.0% by mass, more preferably 0.3 to 5.0% by mass, based on the total amount of the sizing agent and the fibers bundled by it. preferable.
  • the molded product may further contain other fibers that do not have a flat cross-sectional shape. It can be used from the viewpoint of increasing the mechanical strength of the molded product or from the viewpoint of adjusting the anisotropy of the strength of the molded product. The strength anisotropy in the molding will be described in detail later.
  • Other fibers can be selected from known fibers used for reinforcing resin compositions, and one or more of them may be used. Examples of other fibers include fibers having a substantially circular cross-section.
  • the molded article may further contain additives within the range where the effects of the embodiments of the present invention can be obtained.
  • Additives may be one or more, examples of which include heat stabilizers, light stabilizers, plasticizers, moisture barriers, waterproofing agents, water repellents, lubricants, antioxidants, decomposition accelerators and decomposition retardants. included.
  • the molding of the embodiment of the present invention is made by mixing a glycolic acid-based polymer and fibers, and using the obtained resin material, during molding, the fibers are oriented as described above in the continuous phase of the glycolic acid-based polymer. It is possible to manufacture by molding under conditions to sufficiently flow. From the viewpoint of orienting the fibers as described above, it is preferable to manufacture the molded product by a molding method in which the resin material is supplied at a sufficiently low speed during molding. Examples of such molding methods include extrusion.
  • the targeted fiber orientation can be achieved by slowing down the extrusion speed, and although it cannot be said unconditionally, from the viewpoint of orienting a sufficient number of fibers in the second direction , when using fibers having a flattened cross-sectional shape, it may be from 50 to 150 mm/h. From the viewpoint of orienting a sufficient number of fibers in the second direction, it is preferable to use fibers having a flat cross-sectional shape as the fibers in the production of the molded product.
  • the extrusion speed cannot be generalized, in the case of using fibers having a circular cross-sectional shape, from the viewpoint of orienting a sufficient number of fibers in the second direction, it may be 50 to 120 mm / hour. .
  • the flow rate of the resin material during molding can be appropriately controlled according to the shape of the molded product, molding methods other than extrusion molding, such as injection molding, can also be used. can be formed.
  • molding methods other than extrusion molding such as injection molding, can also be used.
  • the above-mentioned molded article with specifically oriented fibers can be obtained. can be formed.
  • the molded product of the embodiment of the present invention exhibits biodegradability due to the glycolic acid-based polymer and mechanical strength with low anisotropy due to the fibers showing a specific orientation. It is preferably used.
  • a downhole tool member is mentioned below.
  • a processed product according to the embodiment of the present invention is a product manufactured by processing the molded product according to the embodiment of the present invention described above. Since the processed product of the present embodiment is obtained using the molded product as a raw material, the above-described characteristic orientation of the fibers is observed from the processed product.
  • the processed product in the embodiment of the present invention can be manufactured by processing the molded product described above. Examples of the processing include cutting.
  • the processed product in the embodiment of the present invention can also be manufactured by molding using the above-described molded product as a material.
  • a processed product obtained by processing a molded product is also referred to as a "secondary molded product".
  • the molding method for manufacturing the secondary molding may be any method that allows the characteristic orientation of the fibers described above to be substantially maintained in the secondary molding, examples of which include cutting.
  • the processed product in the embodiment of the present invention may be a secondary molded product.
  • the molded product may be a secondary molded product obtained by further molding the above-described molded product.
  • the molding conditions for producing the secondary molded product can be appropriately determined within a range in which the aforementioned orientation of the fibers in the molded product can be substantially retained.
  • the conditions for the press molding are not general, but the above-mentioned fiber orientation in the molded product is substantially maintained.
  • the condition may be a molding pressure of 50 kN or less. In this case, the above-mentioned orientation of the fibers is observed in the secondary moulding, substantially depending on the morphology of the original moulding.
  • the production of the processed product may further include steps other than the above-described molding or processing within the range in which the effects of the embodiments of the present invention can be obtained.
  • a heat treatment annealing treatment
  • a stress relaxation of the workpiece after molding or processing may be further performed.
  • the processed product in the embodiment of the present invention is suitable for downhole tool members.
  • Downhole tools are instruments used for the recovery of hydrocarbon resources, such as oil and gas, from underground. Examples of downhole tools include flack plugs, bridge plugs, cement retainers, perforation guns, ball sealers, filler plugs, and packers.
  • the downhole tool is used for a predetermined time in a working environment aqueous medium at a predetermined temperature of, for example, 20 to 180 ° C. for work such as downhole formation, repair or expansion, and then disintegrates and is removed. It is designed so that it can be
  • the temperature of the surrounding environment of the downhole tool member is increased, for example, by injecting heated steam or by reducing the supply amount of working water for fracturing. It is possible to As a result, it is possible to accelerate the hydrolytic disintegration of the downhole tool member.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the arrangement of fibers oriented in a first direction indicated by MD among fibers in a molded product according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows, among the fibers in the molded article according to one embodiment of the present invention, a plurality of concentric circles having a common center when viewed along the MD direction, indicated by TD1.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the arrangement of oriented fibers;
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the arrangement of fibers oriented in the MD direction in a cross section perpendicular to the MD direction of a molded product according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the arrangement of fibers oriented in the TD1 direction in a cross section orthogonal to the MD direction of a molded product according to one embodiment of the present invention.
  • the molding 10 has a cylindrical shape as an example, and fibers 11 are dispersed in a specific orientation in the continuous phase of the glycolic acid-based polymer.
  • the fibers 11 are, for example, fibers having a flat cross-sectional shape (for example, glass fibers).
  • the arrow MD represents the direction of supply of the resin material during molding of the molding 10
  • the arrows TD1 and TD2 represent directions orthogonal to the direction of supply.
  • Arrow TD1 represents the direction along the tangential line of the circumference of a plurality of concentric circles having a common center when viewed along the MD direction, as described above.
  • An arrow TD2 represents a direction perpendicular to both the MD direction and the TD1 direction.
  • Molded article 10 is manufactured, for example, by extrusion molding.
  • the "supply direction of the resin material during molding of the molded product 10" is determined by observing the cross section of the molded product 10 with an electron or optical microscope and observing traces (such as flow marks) indicating the direction in which the resin flowed during molding. It is possible by checking
  • the fibers 11 are mainly dispersed in one of two directions.
  • the first direction is the direction along the MD direction.
  • the second direction is a direction along the circumference of a plurality of concentric circles having the center O as a common center when the molding 10 is viewed from a direction orthogonal to the MD direction.
  • the center O of the concentric circles is located at the center of the end surface or cross section of the molded product 10, and corresponds to the position of the tip of the resin material supplied during molding.
  • the second direction is a direction along which a tangent line extends at an arbitrary position on the circumference of the concentric circles.
  • the fibers 11 oriented in the first direction are distributed throughout the molding 10. This is considered to be oriented by supplying the resin material in the MD direction during molding. Therefore, when a force in the MD direction acts on the molded product 10, since the fibers 11 along the MD direction are present throughout the molded product 10, the force (external force or stress) acting in the MD direction causes the molded product 10 to deformation is suppressed. Thus, the strength of the molding 10 in the MD direction is enhanced by the fibers 11 oriented in the first direction.
  • the second direction is the direction along the tangential line of the circumference of a plurality of concentric circles having a common center when the cross section of the molding is viewed along the MD direction. Therefore, a region including the center O (the central axis of the molded article 10) in the molded article 10 contains a component perpendicular to the MD direction.
  • the orientation of the fibers 11 oriented in the second direction includes a component in the direction perpendicular to the MD direction, and such orientation fibers 11 are distributed throughout the molding 10 .
  • the reason why the fibers 11 are oriented in the second direction is that some of the fibers 11 are oriented in the second direction due to the behavior peculiar to fibers having such a flat cross-sectional shape during molding. Conceivable.
  • the value of the orientation parameter changes depending on the shape of the filler used. If it is fibrous, it is likely to be oriented in the same direction as the resin flow, and if it is flat, it is likely to be oriented in the direction perpendicular to the resin flow. As a result, it is believed that the flow characteristics of the substantially plate-like filler are exhibited in the molten resin, and the orientation of the fibers as specified in the embodiment of the present invention is realized.
  • the molded product 10 is less likely to be deformed by force acting in the MD direction, and is also less likely to be deformed by force acting in the TD direction. Therefore, the molded article 10 has no or sufficiently small anisotropy in the MD and TD directions.
  • Anisotropic generally means that properties change depending on the direction of molecular or fiber orientation.
  • the anisotropy of moldings of embodiments of the present invention can be expressed by mechanical strength, and the magnitude of the anisotropy is expressed by the ratio of the mechanical strength in the MD direction to the mechanical strength in the TD direction. be able to. The closer the ratio is to 1, the smaller the anisotropy.
  • a processed product obtained by processing the molded product also has the advantages of the above-described molded product within the range including the orientation of the fibers.
  • the processed product can be preferably manufactured by cutting the molded product 10 so that the above-mentioned center O is included in the center of the shape when the processed product is viewed from any direction. be.
  • the orientation of the fibers in the molding is substantially preserved.
  • a specific one of the fibers oriented in the second direction of the molded product It may be manufactured using only the portion where fibers having a component oriented in the TD direction of are present.
  • FIGS. 5 to 8 are diagrams schematically showing the arrangement of fibers in comparative moldings.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing the arrangement of fibers oriented in the first direction indicated by MD among the fibers in the comparative molding.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing the arrangement of fibers oriented toward one point when viewed along the MD direction, indicated by TD2, among the fibers in the molded article for comparison.
  • FIG. 7 is a diagram schematically showing the arrangement of fibers oriented in the MD direction in a cross section perpendicular to the MD direction of a molded product for comparison.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing the arrangement of fibers oriented in the TD2 direction in a cross section perpendicular to the MD direction of a molded article for comparison.
  • the molding 20 has fibers 21, and the fibers 21 are glass fibers having a circular cross-sectional shape. Some of the fibers 21 are oriented along the MD direction, and some of the fibers 21 are oriented radially from the center of the cross section orthogonal to the MD direction. Such fiber orientation is considered to occur when the flow rate of the resin composition during molding is sufficiently high.
  • the strength of the molding 20 in the MD direction is enhanced by the fibers 21 oriented in the MD direction.
  • the fibers 21 oriented in the direction along the TD direction are oriented in the longitudinal direction of the fiber when the cross section of the molded product is viewed along the MD direction. Orient toward the center of the object. Therefore, in the molded article 20, the fibers that contribute to the suppression of deformation of the molded article 20 against the force acting in the TD1 direction are unevenly distributed and limited. Therefore, the molded product 20 is not sufficiently deformed by a force acting in the MD direction, but is more easily deformed by a force acting in the TD1 direction than in the MD direction.
  • the anisotropy of the strength in the MD direction and the TD1 direction in the molded product 20 is greater than that in the molded product 10 .
  • the cross-sectional shape of the fibers is not limited, the specific orientation of the fibers as described above is realized, and the MD direction of the molded article and the anisotropy of the mechanical strength in the TD direction is relaxed. More specifically, embodiments of the present invention relax the anisotropy of mechanical strength between the MD and any relative TD.
  • the addition of fibers having a flat cross-sectional shape alleviates the anisotropy of the mechanical strength between the MD direction and an arbitrary TD direction. No report has been made.
  • the molded product of the embodiment of the present invention has small anisotropy of mechanical strength in the MD direction and the TD direction as described above. Therefore, when used as a downhole tool member, or during processing for manufacturing the member, the need for design adjustment due to the anisotropy of mechanical strength is reduced.
  • the molded article of the embodiment of the present invention is a molded article containing a glycolic acid-based polymer and a plurality of fibers, wherein the fibers are fibers oriented in the first direction and fibers oriented in the second direction.
  • a fiber oriented in a second direction which is a direction along a tangent to the circumference of a plurality of concentric circles having a common center in a cross section orthogonal to one direction, and a fiber oriented in the first direction in the concentric circle
  • the ratio of the number of fibers oriented in the second direction to the number of is between 0.2 and 5.0.
  • the first direction is the direction in which the resin material is supplied during molding of the molding.
  • the processed product of the embodiment of the present invention is a processed product manufactured by processing the molded product of the embodiment of the present invention. According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a molded product and a processed product thereof with small anisotropy of strength between the MD direction and the TD direction.
  • the ratio of the sum of the number of fibers oriented in the first direction and the number of fibers oriented in the second direction to the total number of fibers may be 0.5 or more. This configuration is more effective from the viewpoint of enhancing the effect of alleviating the strength anisotropy in the MD direction and the TD direction.
  • the shape of the molding is cylindrical
  • the first direction is the direction along the central axis of the cylindrical shape
  • the concentric circles have a common center at the center of the cross section of the cylindrical shape. may have. This configuration is more effective from the viewpoint of enhancing the effect of alleviating the strength anisotropy in the MD direction and the TD direction.
  • the processed product may be a downhole tool member.
  • the above-mentioned molded article with reduced strength anisotropy is suitable as a downhole tool member or a material thereof.
  • Example 1 A material composition (compound) containing 70 parts by mass of PGA and 30 parts by mass of glass fiber (FF) having a flat cross-sectional shape was prepared.
  • PGA a product with a weight average molecular weight of 200,000 manufactured by Kureha Co., Ltd. was used.
  • the above compound was extruded using a twin-screw extruder to produce composite pellets containing PGA and FF at a mass ratio of 70:30.
  • the temperature of the mold was set to 50° C., and the molding was performed under the conditions of cooling and solidification.
  • the extrusion speed was about 17 mm/10 minutes.
  • the forming die external pressure (back pressure) is adjusted to 30 kN, and solidified extrusion molding Suppressed the expansion of things.
  • back pressure back pressure
  • the molded product of this example is in the shape of a round bar, that is, in the shape of a cylinder.
  • the MD direction in the molded product (processed product) is the direction along the central axis of the cylindrical shape.
  • the TD1 direction is a direction in which tangent lines of concentric circles having a common center in a cylindrical cross section extend.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the orientation of the processed product 1 with respect to the molded product.
  • the cube in FIG. 9 has a pair of side surfaces orthogonal to the MD direction and two pairs of side surfaces parallel to the MD direction. The positional relationship between the two pairs of side surfaces parallel to the MD direction is such that the side surface of one pair is orthogonal to the side surface of the other pair.
  • Arrow A in the drawing indicates the direction of viewing along the TD direction of the molded article
  • arrow B in the drawing indicates the direction of viewing along the MD direction of the molded article.
  • FIG. 10 is an electron micrograph showing an example of the state of fibers when the processed product 1 is viewed along arrow A in FIG.
  • FIG. 11 is an electron micrograph showing an example of the appearance of fibers when the processed product 1 is viewed along arrow B in FIG.
  • the direction perpendicular to the drawing is the TD1 direction.
  • the vertical arrow in the drawing indicates the TD2 direction
  • the horizontal arrow indicates the MD direction.
  • the fibers in FIG. 10 are observed to have a short length, that is, many cross sections. Therefore, it can be seen from FIG. 10 that the fibers are oriented in the TD direction.
  • the direction perpendicular to the drawing is the MD direction.
  • An arrow pointing diagonally upward to the right of the drawing indicates the TD1 direction, and an arrow pointing diagonally upward to the left indicates the TD2 direction.
  • All fibers in FIG. 11 are oriented in one oblique direction on the screen. Therefore, it can be seen from FIG. 11 that the fibers are oriented in a direction crossing the MD direction, ie, in the TD direction.
  • Example 2 A molded product and a processed product 2 were produced in the same manner as in Example 1 except that instead of FF, a material composition (compound) containing glass fibers (GF) having a circular cross-sectional shape was used.
  • GF glass fibers
  • Example 1 A molding and a processed product C1 were produced in the same manner as in Example 2 except that the extrusion temperature was 255° C., the cooling mold temperature was 70° C., and the extrusion speed was 25 mm/10 minutes.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the orientation of the processed product C1 with respect to the molded product.
  • the cube in FIG. 12 has a similar orientation and shape as the cube shown in FIG.
  • the arrow A in the figure represents the direction of viewing along the MD direction of the molding.
  • FIG. 13 is an electron micrograph showing an example of the state of fibers when the processed product C1 is viewed along arrow A in FIG.
  • the direction perpendicular to the drawing is the MD direction.
  • a vertical arrow in the drawing indicates the TD2 direction, and a horizontal arrow indicates the TD1 direction.
  • the fibers in FIG. 13 a group of fibers along the direction converging to one point outside the screen can be seen here and there. Therefore, it can be seen from FIG. 13 that the fibers are oriented in a direction converging at one point when viewed along the MD direction, that is, in a direction radially extending from the central point (TD2 direction).
  • FIG. 14 is an electron micrograph showing an example of the appearance of fibers when the processed product 2 is viewed along arrow A in FIG.
  • FIG. 15 is an electron micrograph showing an example of the appearance of fibers when the processed product 2 is viewed along arrow B in FIG.
  • the direction perpendicular to the drawing is the TD1 direction.
  • the vertical arrows in FIG. 14 indicate the TD2 direction, and the horizontal arrows indicate the MD direction.
  • the direction perpendicular to the drawing is the MD direction.
  • a vertical arrow in FIG. 15 indicates the TD2 direction, and a horizontal arrow indicates the TD1 direction.
  • Processed product 2 contains GF, but similar to processed product 1, many cross sections of fibers are observed in FIG. 14, and fibers oriented in one direction in the screen are observed in FIG. Therefore, it can be seen that in the processed product 2, the fibers are oriented in the TD direction as in the processed product 1.
  • Table 1 shows information on processed products 1 and 2 and processed product C1.
  • the fiber diameter represents the approximate diameter for FF and the diameter for GF.
  • “Ra” represents the aspect ratio
  • the mixing ratio represents the ratio of the resin content to the fiber.
  • N 2 /N 1 is the ratio of the number N 2 of fibers oriented in the TD1 direction to the number N 1 of fibers oriented in the MD direction.
  • N 12 /N is the ratio of the sum N 12 of the number N 1 of fibers oriented in the MD direction and the number N 2 of fibers oriented in the TD 1 direction to the total number N of fibers.
  • N 1 is fibers substantially oriented in the MD direction (MD direction ⁇ 30 6.46 times the average number of fibers per field of view.
  • N 2 refers to fibers substantially oriented in the TD1 direction (TD1 direction ⁇ 30 6.46 times the average number of fibers per field of view.
  • 6.46 is a coefficient for correcting the observed number of fibers oriented in a direction substantially parallel to the cross section, as described above. Also, the TD1 direction for each field of view can be obtained from the concentric circles by confirming the concentric orientation of the fibers in the cross section.
  • 'N' is the mean of the total number of fibers observed in each field of view in the 'N 1 ' and 'N 2 ' measurements.
  • Table 2 shows the above evaluation results.
  • SMD represents the compressive strength in the MD direction
  • STD1 represents the compressive strength in the tangential direction (TD1) of concentric circles centered on the cross section of the molding
  • SMD /S TD1 represents the ratio of the compressive strength in the MD direction to the compressive strength in the TD1 direction.
  • the ratio of the compressive strength in the MD direction to the compressive strength in the TD1 direction was 1.72 in the processed product C1, which was added with GF and molded at an extrusion speed of 25 mm/10 minutes.
  • the ratio of the compressive strength in the MD direction to the compressive strength in the TD1 direction in the FF-added processed product 1 and the GF-added processed product 2 molded at an extrusion speed of 17 mm / 10 minutes is 0.88 and 1 .10. From this result, it was confirmed that slowing down the extrusion speed has the effect of alleviating the anisotropy.
  • the anisotropy of mechanical strength is suppressed in the molding that is the material of the downhole tool member. Therefore, the present invention is expected to contribute to the extension of the life of the member and the improvement of productivity.

Abstract

ＭＤ方向とＴＤ方向との強度の異方性が小さい成形物およびその加工品を提供する。成形物（１０）は、グリコール酸系ポリマーおよび複数の繊維（１１）を含有する。繊維（１１）は、ＭＤ方向に配向する繊維と、ＭＤ方向に直交する断面における同心円の接線に沿う方向に配向する繊維とを特定の比で含む。

Description

成形物および加工品
　本発明は、成形物および加工品に関する。
　ポリグリコール酸（ＰＧＡ）は、加水分解性を有するとともに高い機械的強度を有し得る。このため、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）の成形物および加工品は、石油およびガスをはじめとする炭化水素資源の地中からの回収のためのダウンホール（地下掘削孔）ツール用の部材に好適に用いられる。ＰＧＡ製のダウンホールツール部材には、その機械的強度を高める観点から、ガラスファイバー（ＧＦ）のような繊維フィラーを添加することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　一方で、断面形状が扁平な繊維であるフラットファイバー（ＦＦ）を添加した平板状の樹脂成形物では、成形に際して樹脂を流す方向（ＭＤ方向）およびＭＤ方向に対する垂直方向（ＴＤ方向）の収縮率の偏りの低減に効果的であることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
国際公開第２０１４／０１０２６７号
野村、菅野、山尾ら、「ＧＦ強化熱可塑性樹脂の特性に及ぼす繊維断面形状の影響」、日本複合材料学会誌、第３６巻、第６号、２０１０年、２３０～２３６頁
　ダウンホールツール部材としてのＰＧＡの成形物には、繊維フィラーとしてＧＦが用いられることがあり、ＧＦの断面形状は、通常、円形である。この場合、当該成形物のＭＤ方向における強度とＴＤ方向における強度との差（「強度の異方性」とも言う）が大きくなる。
　ダウンホールツール部材は、一般に、坑井において高圧環境に曝される。このため、ＰＧＡの成形物をダウンホールツール部材として使用する場合に、ＰＧＡの成形物における強度の異方性が大きいと、ダウンホールツール部材には三次元的に複雑に力が作用することがある。よって、ダウンホールツール部材の耐久性が不十分になることがあり、あるいは、ダウンホールツール部材のより精緻でより複雑な設計が必要になることがある。
　本発明の一態様は、異方性が小さい成形物およびその加工品を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る成形物は、グリコール酸系ポリマーおよび複数の繊維を含有する成形物であって、前記繊維は、第一の方向に配向する前記繊維と、前記第一の方向に直交する断面における共通の中心を有する複数の同心円の円周の接線に沿う方向である第二の方向に配向する前記繊維とを含み、前記第一の方向に配向する前記繊維の数に対する、前記第二の方向に配向する前記繊維の数の比は、０．２～５．０である。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る加工品は、上記の成形物の加工または成形により製造された加工品である。
　本発明の一態様によれば、強度の異方性が小さい成形物およびその加工品を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る成形物における繊維のうち、ＭＤで示される第一の方向に配向する繊維の配置を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る成形物における繊維のうち、ＴＤ１で示される、ＭＤ方向に直交する断面における共通の中心を有する複数の同心円の円周の接線に沿う方向に配向する繊維の配置を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る成形物の、ＭＤ方向に直交する断面におけるＭＤ方向に配向する繊維の配置を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る成形物の、ＭＤ方向に直交する断面におけるＴＤ１方向に配向する繊維の配置を模式的に示す図である。 比較用の成形物における繊維のうち、ＭＤで示される第一の方向に配向する繊維の配置を模式的に示す図である。 比較用の成形物における繊維のうち、ＴＤ２で示される、ＭＤ方向に直交する断面における一点に向けて配向する繊維の配置を模式的に示す図である。 比較用の成形物の、ＭＤ方向に直交する断面におけるＭＤ方向に配向する繊維の配置を模式的に示す図である。 比較用の成形物の、ＭＤ方向に直交する断面におけるＴＤ２方向に配向する繊維の配置を模式的に示す図である。 本発明の実施例における加工品の成形物に対する向きを説明するための図である。 本発明の一実施例における加工品を図９の矢印Ａに沿って見たときの繊維の様子の一例を示す電子顕微鏡写真である。 本発明の一実施例における加工品を図９の矢印Ｂに沿って見たときの繊維の様子の一例を示す電子顕微鏡写真である。 本発明の一比較例における加工品の成形物に対する向きを説明するための図である。 本発明の一比較例における加工品を図１２の矢印Ａに沿って見たときの繊維の様子の一例を示す電子顕微鏡写真である。 本発明の他の実施例における加工品を図９の矢印Ａに沿って見たときの繊維の様子の一例を示す電子顕微鏡写真である。 本発明の他の実施例における加工品を図９の矢印Ｂに沿って見たときの繊維の様子の一例を示す電子顕微鏡写真である。
　以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。なお、本明細書において、「～」は、その両端の数値を含む数値範囲を意味する。
　〔成形物〕
　本発明の実施形態の成形物は、グリコール酸系ポリマーおよび複数の繊維を含有する。
　［グリコール酸系ポリマー］
　グリコール酸系ポリマーは、繰り返し単位としてグリコール酸単位（－ＯＣＨ２－ＣＯ－）を含む高分子化合物である。グリコール酸系ポリマーは、グリコール酸単位のみからなるグリコール酸単独重合体（すなわちポリグリコ－ル酸（ＰＧＡ））であってもよいし、他の単量体由来の繰り返し単位をさらに含む共重合体であってもよい。
　他の繰り返し単位の例には乳酸などのヒドロキシルカルボン酸単位、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸などの脂肪族ポリエステルが含まれる。グリコール酸系ポリマーにおける他の繰り返し単位の含有量は、５０質量％以下であってよく、好ましくは３０質量％以下であり、さらに好ましくは１０質量％以下である。他の繰り返し単位の採用により、グリコール酸系ポリマーの物性、たとえば加水分解速度または結晶性を調整することが可能である。
　グリコール酸系ポリマーの分子量は、成形物および加工品の用途に応じて適宜に決めてよい。たとえば、成形物および加工品の用途がダウンホールツール部材である場合では、グリコール酸系ポリマーの分子量は、低すぎると強度が不十分となることがあり、高すぎると成形加工性が不十分となることがある。用途に応じた強度を発現するとともに良好な成形加工性を実現する観点から、グリコール酸系ポリマーの分子量は、重量平均分子量で７万以上であることが好ましく、１０万以上であることがより好ましく、また５０万以下であることが好ましい。
　グリコール酸系ポリマーは、公知の方法により製造することが可能である。たとえば、グリコール酸系ポリマーは、グリコール酸の二量体であるグリコリドを少量の触媒の存在下で、かつ溶剤が実質的には存在しない条件（すなわち塊状重合条件）において、約１２０～２５０℃で開環重合させることにより好適に製造することができる。
　上記触媒の例には、有機カルボン酸錫、ハロゲン化錫およびハロゲン化アンチモンなどのカチオン触媒が含まれる。共重合体は、グリコリドにコモノマーを併用することにより上記の方法で製造することが可能である。コモノマーの例には、乳酸の二量体であるラクチドを代表とするラクチド類およびラクトン類が含まれる。ラクトン類の例には、カプロラクトン、β－プロピオラクトンおよびβ－ブチロラクトンが含まれる。
　［繊維］
　本発明の実施形態において、繊維の繊維形状は、繊維径（長径）に対する繊維長の比（繊維形状のアスペクト比）で表すことができる。成形物の強度を高める観点から、上記繊維における繊維形状のアスペクト比は、２以上であることが好ましく、３以上であることがより好ましく、４以上であることがさらに好ましい。また、成形物における繊維の分散性を高める観点から、上記繊維における繊維形状のアスペクト比は、１０００以下であることが好ましく、３００以下であることがより好ましく、２００以下であることがさらに好ましい。
　繊維における繊維形状のアスペクト比を大きくすると、成形物または加工品の加水分解における初期の分解速度を低減する傾向がある。
　繊維の種類は、成形物および加工品の用途に応じて適宜に選ぶことができ、一種でもそれ以上でもよい。繊維の例には、無機繊維および有機繊維が含まれ、より具体的には、ガラスファイバー、カーボンファイバー、ボロンファイバー、アラミド繊維、液晶ポリマー繊維、および、ケナフ繊維などのセルロース系繊維が含まれる。
　成形物における上記の繊維の含有量は、成形物および加工品の用途に応じた繊維による効果が発現される範囲において適宜に決めることが可能である。たとえば、成形物および加工品の用途がダウンホールツール部材である場合では、成形物における繊維の含有量は、グリコール酸系ポリマー１００質量部に対して、１質量部以上であることが好ましく、５質量部以上であることがより好ましく、１０質量部以上であることがさらに好ましい。また、成形物における繊維の含有量は、上記の用途であれば、グリコール酸系ポリマー１００質量部に対して、５０質量部以下であることが好ましく、４５質量部以下であることがより好ましく、４０質量部以下であることがさらに好ましい。
　本発明の実施形態において、繊維の断面形状は、限定されない。繊維は、後述の繊維の配向を実現する観点から、扁平な断面形状を有することが好ましい。「扁平な断面形状」は、繊維が溶融樹脂中において実質的に平板状のフィラーの流動特性を発現し得る形状であればよい。
　扁平な断面形状は、断面形状の短径に対する長径の比（断面形状のアスペクト比）で表すことができる。上記の流動特性を発現する観点から、繊維の断面形状のアスペクト比は、１．５以上であることが好ましく、２以上であることがより好ましく、４以上であることがさらに好ましい。また、繊維による成形物中への分散状態の悪化や分解速度低下の観点から、繊維の断面形状のアスペクト比は、１０００以下であることが好ましく、１００以下であることがより好ましい。
　繊維の断面形状のアスペクト比は、繊維のそのままの断面形状から求められてもよいし、繊維断面の画像に対して形状をより簡略に表現する処理を施した画像から求められてもよい。なお、繊維の断面形状のアスペクト比は、繊維断面に外接し、すべての辺に一点以上の外接点をもつ矩形の隣り合う二辺の比、長方形であれば短辺に対する長辺の比、として求められる。
　扁平な断面形状を有する繊維の径は、繊維による成形物の強度の向上を実現する観点から、長径で、０．１μｍ以上であることが好ましく、１μｍ以上であることがより好ましく、５μｍ以上であることがさらに好ましい。また、扁平な断面形状を有する繊維の径は、良好な成形性を発現させる観点から、長径で、１０００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがより好ましく、５０μｍ以下であることがさらに好ましい。
　［繊維の配向］
　本発明の実施形態において、扁平な断面形状を有する繊維は、第一の方向に配向する繊維と第二の方向に配向する繊維とを含む。第二の方向は、第一の方向との関係によって決めることができ、成形物を第一の方向に沿って見たときに、すなわち第一の方向に直交する断面において、共通の中心を有する複数の同心円の円周の接線に沿う方向である。
　ここで、同心円は、共通の中心を有する複数の円の群であり、第二の方向は、同心円の群ごとに決定される。本発明の実施形態では、成形物は、二以上の同心円の群を含み得るが、成形物の繊維による所期の強度を十分に発現させる観点から、一つの同心円の群を含むことが好ましい。
　本発明の実施形態において、繊維は、第一の方向に対しては第一の方向に実質的に配向していればよい。たとえば、第一の方向に配向する繊維は、繊維の長軸の第一の方向に対する傾きが３０°以下であってよい。同様に、繊維は、第二の方向に対しては第二の方向に実質的に配向していればよく、例えば、第二の方向に配向する繊維は、繊維の長軸の第二の方向に対する傾きが３０°以下であってよい。ここで「繊維の長軸」とは、繊維の長さ方向における寸法を表し、例えば、繊維の両端を結ぶ直線である。
　なお、第一の方向および第二の方向、ならびに後述する当該方向に配向する繊維の数は、産業用のＸ線コンピュータ断層撮影法によって、また必要に応じて画像中の繊維に関する情報処理技術を併用することによって、成形物または加工品から確認することが可能である。また、第一の方向は、成形物の成形時における樹脂材料の供給方向であることがあるため、第一の方向は成形物のＭＤに沿う断面の観察により、第二方向は、成形物のＴＤに沿う断面の観察により、それぞれ確認することが可能である。ここで、樹脂材料の供給方向とは、加熱溶融した樹脂を金型に注入する際に樹脂が流動する方向である。例えば、観察面の繊維断面形状における長径が実際の繊維断面形状における長径の２倍未満の繊維である場合、観察面に対して垂直に配向している繊維として数えられる。また、観察面の繊維断面形状における長径が実際の繊維断面形状における長径の２倍以上の繊維である場合、観察面に対し平行に配向している繊維として数えられる。さらに、第一の方向および第二の方向は、成形物または加工品の様々な角度で断面を観察することによって確認することが可能である。
　また、本明細書において成形物の断面を観察して繊維の本数を数える場合、観察面に対して垂直に配向している繊維は、観察面に対し平行に配向している繊維に比べて６．４６倍多く観察される。そのため、第一の方向および第二の方向を顕微鏡で観察して繊維の本数を数える際は、観察面において実際に数えられた繊維の断面の数に６．４６倍の補正をかけて第一の方向と第二の方向に向いている繊維の数を特定する。すなわち、本明細書では、ある観察面に対して実質的に平行に配向している繊維の数は、当該観察面で数えられた実測値に６．４６をかけた値とする。
　本発明の実施形態において、第一の方向に配向する繊維の数に対する、第二の方向に配向する繊維の数の比は、共通の中心を有する一同心円群において、０．２～５．０である。当該繊維の数の比は、強度の異方性をより小さくする観点から、１．０～３．０であることが好ましく、１．０～２．０であることがより好ましい。
　本発明の実施形態では、繊維の総数に対する、第一の方向に配向する繊維の数および第二の方向に配向する繊維の数の和の比は、０．５以上であることが好ましい。上記の繊維の総数に対する配向した繊維の総数の比は、異方性が低減された関係での成形物の強度をより高める観点から、より大きいことが好ましい。あるいは、同様の観点から、第一の方向に配向する繊維の質量および第二の方向に配向する繊維の質量は、グリコール酸系ポリマー１００質量部に対して１０質量部以上であることが好ましい。
　［成形物の好ましい形態］
　本発明の実施形態において、成形物の形状は限定されず、適宜に決めることが可能である。前述した繊維の配向は、成形物の成形時における樹脂材料の流動によって実現され得る。よって、成形物の形状は、繊維の配向に十分な距離を樹脂材料が流動することで形成される形状であることが好ましい。
　このような観点から、成形物の形状は、断面の寸法に対して十分に大きな長さを有する細長な形状であることが好ましく、より具体的には円柱状であることが好ましい。この場合、樹脂材料は、成形時において円柱形状の一端から当該円柱形状の長手方向に供給されることが、前述した二方向における繊維の配向を実現する観点から好ましい。よって、第一の方向は円柱形状の中心軸に沿う方向であることが好ましい。また、ＭＤ方向に対する全ＴＤ方向において強度の異方性緩和効果を十分に発現させる観点から、前述の同心円は、成形物の円柱形状の断面における中心部に共通の中心を有することが好ましい。
　［その他の材料］
　本発明の実施形態において、成形物は、本発明の実施形態の効果が得られる範囲において、前述したグリコール酸系ポリマーおよび扁平な断面形状を有する繊維以外の他の材料をさらに含有していてもよい。他の材料は、一種でもそれ以上でもよく、他の材料による効果がさらに発現され得る量で用いればよい。
　たとえば、成形物は、グリコール酸系ポリマー以外の他の熱可塑性樹脂をさらに含有していてもよい。他の熱可塑性樹脂の添加により、成形物の加水分解性を制御することが可能である。他の熱可塑性樹脂の例には、グリコール酸系ポリマー以外の他の脂肪族ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリアクリル酸系コアシェルゴムおよびエラストマーが含まれる。
　成形物における他の熱可塑性樹脂の含有量は、グリコール酸系ポリマーによる効果を十分に発現させる観点から、３０質量％未満であることが好ましく、２０質量％未満であることがより好ましく、１０質量％未満であることがさらに好ましい。
　また、成形物は、繊維を束ねるための収束剤をさらに含有していてもよい。当該収束剤は、成形物の製造における繊維の取り扱い性を高める観点、あるいは、成形物の機械的強度を高める観点で用いることができる。
　収束剤を構成する材料の例には、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、シランカップリング剤および酢酸ビニル樹脂が含まれる。なかでも、成形物の強度を高める観点から、エポキシ樹脂が好ましい。収束剤の使用量は、収束剤とそれによって束ねられる繊維との総量に対して０．１～１０．０質量％であることが好ましく、０．３～５．０質量％であることがより好ましい。
　また、成形物は、扁平な断面形状を有さない他の繊維をさらに含有していてもよい。成形物の機械的強度を高める観点あるいは成形物の強度の異方性を調整する観点から用いることができる。成形物における強度の異方性については後に詳述する。他の繊維は、樹脂組成物の強化に用いられる公知の繊維から選ぶことができ、一種でもそれ以上でもよい。他の繊維の例には、実質的に円形の断面を有する繊維が含まれる。
　また、成形物は、本発明の実施形態の効果が得られる範囲において、添加剤をさらに含有していてもよい。添加剤は一種でもそれ以上でもよく、その例には、熱安定剤、光安定剤、可塑剤、防湿剤、防水剤、撥水剤、滑剤、酸化防止剤、分解促進剤および分解遅延剤が含まれる。
　［製造方法］
　本発明の実施形態の成形物は、グリコール酸系ポリマーおよび繊維を混合し、得られた樹脂材料を用いて、成形時にグリコール酸系ポリマーの連続相中で前述のような配向となるように繊維を十分に流動させる条件で成形することによって製造することが可能である。繊維を上記のように配向させる観点から、成形時における樹脂材料の供給速度が十分に低い成形方法によって成形物を製造することが好ましい。このような成形方法の例には、押出成形が含まれる。押出成形の条件は、押出速度を遅くすることにより狙いとする繊維配向の実現が可能であると推測され、一概には言えないが、十分な数の繊維を第二の方向に配向させる観点から、扁平な断面形状を有する繊維を用いる場合では、５０～１５０ｍｍ／時であってよい。また、十分な数の繊維を第二の方向に配向させる観点から、上記の成形物の製造において、繊維には扁平な断面形状を有する繊維を用いることが好ましい。また、押出速度は、一概には言えないが、円形の断面形状を有する繊維を用いる場合では、十分な数の繊維を第二の方向に配向させる観点から、５０～１２０ｍｍ／時であってよい。
　また、成形物の形状に応じて、成形時における樹脂材料の流速を適宜に制御可能であれば、押出成形以外の成形方法、例えば射出成形によっても、前述した特異的に繊維が配向した成形物が形成され得る。また、所定の方向に繊維が配向している樹脂成形品を、所定の規則性を有するように型内に充填してプレス成形することによっても、前述した特異的に繊維が配向した成形物が形成され得る。
　［用途］
　本発明の実施形態の成形物は、グリコール酸系ポリマーによる生分解性と、特定の配向を示す繊維による異方性が低い機械的強度とを発現することから、ダウンホールツール部材またはその原料に好適に用いられる。ダウンホールツール部材については後述する。
　〔加工品〕
　本発明の実施形態における加工品は、前述した本発明の実施形態の成形物の加工により製造された物である。本実施形態の加工品は、当該成形物を原料として得られることから、当該加工品からは、前述した繊維の特徴的な配向が観察される。
　本発明の実施形態における加工品は、前述した成形物の加工によって製造され得る。当該加工の例には、切削加工が含まれる。
　また、本発明の実施形態における加工品は、前述した成形物を材料とする成形によっても製造され得る。本明細書では、成形物の加工によって得られる加工品のことを「二次成形物」とも言う。二次成形物を製造するための成形方法は、前述した繊維の特徴的な配向が二次成形物中に実質的に維持され得る方法であればよく、その例には切削加工が含まれる。なお、本発明の実施形態における加工品は、二次成形物の加工品であってもよい。
　また、成形物は、前述した成形物をさらに成形してなる二次成形物であってもよい。二次成形物を製造する際の成形条件は、成形物における前述の繊維の配向が実質的に残され得る範囲において適宜に決めることが可能である。たとえば、上記成形物をプレス成形で成形して二次成形物を製造する場合では、当該プレス成形の条件は、一概には言えないが、成形物における前述の繊維の配向を実質的に維持する観点から、成形圧力を５０ｋＮ以下とする条件であってよい。この場合、二次成形物では、当初の成形物の形態に実質的に応じた前述の繊維の配向が観察される。
　加工品の製造では、本発明の実施形態における効果が得られる範囲において、上記の成形または加工以外の他の工程をさらに含んでもよい。たとえば、加工品の製造では、成形または加工後のワークの応力緩和のための熱処理（アニール処理）をさらに行ってもよい。
　本発明の実施形態における加工品は、ダウンホールツール部材に好適である。ダウンホールツールは、前述したように、石油およびガスなどの炭化水素資源の地中からの回収のために用いられる器具である。ダウンホールツールの例には、フラックプラグ、ブリッジプラグ、セメントリテイナー、パーフォレーションガン、ボールシーラー、目止めプラグ、およびパッカーが含まれる。
　ダウンホールツールは、ダウンホールの形成、補修あるいは拡大などの作業のための例えば２０～１８０℃の所定温度の作業環境水性媒体中において、所定時間使用されるように、そしてその後に崩壊して除去され得るように、設計される。本発明の実施形態のダウンホールツール部材の使用時では、例えば加熱スチームなどの注入により、あるいはフラクチャリング用の作業水などの供給量を減らすことにより、ダウンホールツール部材の周辺環境の温度を上昇させることが可能である。その結果、ダウンホールツール部材の加水分解による崩壊を促進させることが可能である。
　〔強度の異方性〕
　以下、本発明の実施形態における強度の異方性についてより詳しく説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る成形物における繊維のうち、ＭＤで示される第一の方向に配向する繊維の配置を模式的に示す図である。図２は、本発明の一実施形態に係る成形物における繊維のうち、ＴＤ１で示される、ＭＤ方向に沿って見たときに共通の中心を有する複数の同心円の円周の接線に沿う方向に配向する繊維の配置を模式的に示す図である。図３は、本発明の一実施形態に係る成形物の、ＭＤ方向に直交する断面におけるＭＤ方向に配向する繊維の配置を模式的に示す図である。図４は、本発明の一実施形態に係る成形物の、ＭＤ方向に直交する断面におけるＴＤ１方向に配向する繊維の配置を模式的に示す図である。
　図１～図４に示されるように、成形物１０は、一例として円柱形状を有しており、グリコール酸系ポリマーの連続相中に繊維１１が特定の配向で分散している。繊維１１は、一例として、扁平な断面形状を有する繊維（例えばガラス繊維）である。図１中、矢印ＭＤは、成形物１０の成形時における樹脂材料の供給方向を表し、矢印ＴＤ１、ＴＤ２は、当該供給方向に直交する方向を表している。矢印ＴＤ１は、前述したように、ＭＤ方向に沿って見たときに共通の中心を有する複数の同心円の円周の接線に沿う方向を表している。矢印ＴＤ２は、ＭＤ方向およびＴＤ１方向のいずれにも直交する方向を表している。成形物１０は、例えば押出成形によって製造されている。なお、「成形物１０の成形時における樹脂材料の供給方向」は、成形物１０の断面を電子または光学顕微鏡で観察し、成形時において樹脂が流れた方向を示す痕跡（例えばフローマークなど）を確認することによって可能である。
　成形物１０では、繊維１１は主に二方向のいずれかに分散している。第一の方向は、ＭＤ方向に沿う方向である。第二の方向は、ＭＤ方向に直交する方向から成形物１０を見たときに、中心Ｏを共通の中心として有する複数の同心円の円周に沿う方向である。当該同心円の中心Ｏは、成形物１０の端面または横断面における中心部に位置し、成形時に供給される樹脂材料の先端部の位置に相当する。第二の方向は、当該同心円の円周における任意の位置の接線が延在する方向である。
　第一の方向に配向する繊維１１は、成形物１０の全体に分布している。これは、成形時における樹脂材料のＭＤ方向への供給によって配向すると考えられる。よって、成形物１０にＭＤ方向の力が作用した場合には、ＭＤ方向に沿う繊維１１が成形物１０の全体に存在することから、ＭＤ方向に作用する力（外力または応力）による成形物１０の変形が抑制される。このように、成形物１０のＭＤ方向における強度は、第一の方向に配向する繊維１１によって高められている。
　次に、成形物１０のＴＤ方向における強度について説明する。第二の方向は、成形物の横断面を、ＭＤ方向に沿って見たときに共通の中心を有する複数の同心円の円周の接線に沿う方向である。したがって、成形物１０における中心Ｏ（成形物１０の中心軸）を含む領域では、ＭＤ方向に直交する成分を含んでいる。このように、第二の方向に配向する繊維１１の向きは、ＭＤ方向に直交する方向の成分を含んでおり、このような向きの繊維１１が、成形物１０の全体に分布している。このため、成形物１０における当該領域にあるＴＤ方向の力が作用した場合には、そのＴＤ方向に沿う成分を含む向きで存在する繊維１１が成形物１０の全体に存在することから、ＴＤ方向に作用する力による成形物１０の変形が抑制される。このようにして、成形物１０のＴＤ方向における強度は、第二の方向に配向する繊維１１によって高められている。
　繊維１１が第二の方向に配向する理由は、成形時におけるこのような扁平な断面形状を有する繊維に特有の挙動によって、繊維１１の一部が上記の第二の方向に配向するため、と考えられる。Ｊｅｆｆｅｒｙの理論では、用いるフィラーの形状によって配向パラメータという値が変化し、繊維状であれば樹脂の流れと同方向、平板状であれば樹脂の流れに垂直方向に配向しやすい、とされており、その結果、溶融樹脂中で実質的に平板状のフィラーの流動特性が発現して本発明の実施形態で特定するような繊維の配向が実現されたと考えられる。
　上記のように、成形物１０は、ＭＤ方向に作用する力に対して変形しにくく、またＴＤ方向に作用する力に対しても変形しにくい。このため、成形物１０は、ＭＤ方向およびＴＤ方向において、強度の異方性がないか、あるいは十分に小さい。
　異方性とは、一般に、分子配向または繊維配向の方向に応じて特性が変化することを意味する。本発明の実施形態の成形物の異方性は、機械的な強度によって表すことができ、当該異方性の大きさは、ＴＤ方向の機械的強度に対するＭＤ方向の機械的強度の比によって表すことができる。当該比が１に近いほど、異方性が小さい。
　なお、上記の繊維の配向を含む範囲において、当該成形物を加工して得られる加工品も、上記の成形物の利点を有する。たとえば、加工品は、加工品を任意の方向から見たときに、その形状の中心部に前述の中心Ｏが含まれるように成形物１０を切削加工することによって好適に製造することが可能である。これらの形態の加工品では、成形物における上記の繊維の配向が実質的に保存される。
　また、加工品は、ＭＤ方向に加えて特定のＴＤ方向のみに対して異方性の緩和効果を発現すべきである場合には、成形物の、第二の方向に配向する繊維のうち特定のＴＤ方向に向かう成分を有する繊維が存在する部分のみを用いて製造されてもよい。
　図５～図８は、比較用の成形物における繊維の配置を模式的に示す図である。図５は、比較用の成形物における繊維のうち、ＭＤで示される第一の方向に配向する繊維の配置を模式的に示す図である。図６は、比較用の成形物における繊維のうち、ＴＤ２で示される、ＭＤ方向に沿って見たときの一点に向けて配向する繊維の配置を模式的に示す図である。図７は、比較用の成形物の、ＭＤ方向に直交する断面におけるＭＤ方向に配向する繊維の配置を模式的に示す図である。図８は、比較用の成形物の、ＭＤ方向に直交する断面におけるＴＤ２方向に配向する繊維の配置を模式的に示す図である。
　図５～図８に示されるように、成形物２０は、繊維２１を有しており、繊維２１は、円形の断面形状を有するガラス繊維である。繊維２１の一部は、ＭＤ方向に沿って配向し、繊維２１の一部は、ＭＤ方向を直交する断面の中心から放射状に配向している。このような繊維の配向は、成形時における樹脂組成物の流速が十分に速い場合に生じると考えられる。
　成形物２０のＭＤ方向における強度は、繊維２１のうちの、ＭＤ方向に配向する繊維２１によって高められている。
　一方で、成形物２０のＴＤ方向に対しては、そのＴＤ方向に沿う方向に配向している繊維２１は、成形物の横断面をＭＤ方向に沿って見たときの繊維の長手方向が成形物の中心部に向けて配向する。よって、成形物２０では、ＴＤ１方向に作用する力に対して成形物２０の変形の抑制に寄与する繊維が偏在し、また限定される。このため、成形物２０は、ＭＤ方向に作用する力に対しては十分に変形しにくいが、ＴＤ１方向に作用する力に対してはＭＤ方向に比べて変形しやすい。したがって、成形物２０におけるＭＤ方向とＴＤ１方向との強度の異方性は、成形物１０のそれに比べると大きくなる。これは、当該成形物２０を成形、加工して得られる加工品においても、上記の繊維の配向が維持されている限り、同様である。
　このように、本発明の実施形態では、繊維の断面形状に限定されないが例えば扁平な断面形状を有する繊維を用いることによって、前述のような特定の繊維の配向が実現され、成形物のＭＤ方向とＴＤ方向とにおける機械的強度の異方性が緩和される。より詳しくは、本発明の実施形態では、ＭＤ方向とこれに対する任意のＴＤ方向との間での機械的強度の異方性が緩和される。このような三次元的な広がりを有する立体的な形状の成形物について、扁平な断面形状を有する繊維の添加によって、ＭＤ方向と任意のＴＤ方向との機械的強度の異方性が緩和されることの報告はなされていない。
　本発明の実施形態の成形物は、上記のようにＭＤ方向およびＴＤ方向の機械的強度の異方性が小さい。このため、ダウンホールツール用部材として使用する場合、あるいは、当該部材を製造するための加工時において、機械的強度の異方性による設計の調整の必要性が軽減される。
　〔まとめ〕
　以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態の成形物は、グリコール酸系ポリマーおよび複数の繊維を含有する成形物であって、繊維は、第一の方向に配向する繊維と、第一の方向に直交する断面における共通の中心を有する複数の同心円の円周の接線に沿う方向である第二の方向に配向する繊維とを含み、当該同心円において、第一の方向に配向する繊維の数に対する、第二の方向に配向する繊維の数の比は、０．２～５．０である。ここで、第一の方向は成形物の成形時における樹脂材料の供給方向である。また、本発明の実施形態の加工品は、本発明の実施形態における成形物の加工により製造された加工品である。本発明の実施形態によれば、ＭＤ方向とＴＤ方向との強度の異方性が小さい成形物およびその加工品を提供することができる。
　本発明の実施形態において、繊維の総数に対する、第一の方向に配向する繊維の数および第二の方向に配向する繊維の数の和の比は０．５以上であってもよい。この構成は、ＭＤ方向とＴＤ方向とにおける強度の異方性の緩和効果を高める観点からより一層効果的である。
　本発明の実施形態において、成形物の形状は円柱状であり、第一の方向は円柱形状の中心軸に沿う方向であり、上記の同心円は、円柱形状の断面における中心部に共通の中心を有してもよい。この構成は、ＭＤ方向とＴＤ方向とにおける強度の異方性の緩和効果を高める観点からより一層効果的である。
　当該加工品はダウンホールツール用部材であってもよい。生分解性および機械的強度を十分に有することに加え、強度の異方性の緩和されている上記成形物は、ダウンホールツール部材またはその材料として好適である。
　本発明は、上述した各実施形態に限定されず、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。
　〔実施例１〕
　７０質量部のＰＧＡと、扁平な断面形状を有する３０質量部のガラス繊維（ＦＦ）とを含有する材料組成物（コンパウンド）を用意した。
　ＰＧＡには、株式会社クレハ製の重量平均分子量２０万のものを使用した。
　ＦＦには、日東紡績株式会社製の異形断面チョップドストランド（ＣＳＧ　３ＰＡ－８３０、繊維長３ｍｍ、繊維断面における長径２８μｍ、短径７μｍ、繊維断面の異形比（長径／短径）４）を使用した。
　二軸押出機を使用して上記コンパウンドを押出成形し、ＰＧＡとＦＦとを質量比において７０対３０で含有する複合ペレットを製造した。
　押出成形は、複合ペレットをＬ／Ｄ＝２８の単軸押出機のホッパーに供給し、シリンダー温度２６０℃で溶融混練し、押出ダイ出口温度を２６０℃とし、φ１００ｍｍの金型に押出し、冷却金型の温度を５０℃に設定して冷却し固化させる条件で実施した。押出速度は、約１７ｍｍ／１０分であった。
　フォーミングダイの流路内で固化させた固化押出成形物を、上部ロール群と下部ロール群との間に通して加圧することにより、フォーミングダイ外圧（背圧）を３０ｋＮに調整し、固化押出成形物の膨張を抑制した。この方法によって、直径が１００ｍｍ、長さ５００ｍｍの丸棒状の成形物を得た。
　製造した成形物をおよそ５ｍｍの幅で切削加工により切断し、円形の切断面の中心から２６ｍｍ離れた位置において、同一面の対向する二辺の中心を通る線が円形の切断面の中心を通るようにして、５ｍｍ角の立方体を切削加工により切り出して製造した。そして、当該立方体を１２０℃で１時間アニール処理し、成形物の切削加工による加工品１を得た。
　なお、本実施例の成形物は、丸棒状、すなわち円柱状である。当該成形物（加工品）におけるＭＤ方向は、円柱形状の中心軸に沿う方向である。ＴＤ１方向は、円柱形状の断面における中心部に共通の中心を有する同心円の接線が延出する方向である。
　ここで、図９は、成形物に対する加工品１の向きを説明するための図である。図９中の立方体は、ＭＤ方向に直交する一対の側面と、ＭＤ方向に平行な二対の側面とを有している。ＭＤ方向に平行な二対の側面の位置関係は、一方の対の側面に対して他方の対の側面が直交する位置関係となっている。図中の矢印Ａは、成形物のＴＤ方向に沿って見る方向を表しており、図中の矢印Ｂは、成形物のＭＤ方向に沿って見るときの方向を示している。図１０は、加工品１を図９の矢印Ａに沿って見たときの繊維の様子の一例を示す電子顕微鏡写真である。図１１は、加工品１を図９の矢印Ｂに沿って見たときの繊維の様子の一例を示す電子顕微鏡写真である。
　図１０では、図面に対して垂直な方向がＴＤ１方向である。また、図面に対して縦方向の矢印はＴＤ２方向を示し、横方向の矢印はＭＤ方向を示している。図１０における繊維は、長さが短いもの、つまり横断面が多く観察される。よって、図１０からは、ＴＤ方向に繊維が配向していることが分かる。図１１では、図面に対して垂直な方向がＭＤ方向である。図面に対して右斜め上方に向かう矢印はＴＤ１方向を示し、左斜め上方に向かう矢印はＴＤ２方向を示している。図１１における繊維は、いずれも画面において斜めの一方向に配向している。よって、図１１からは、ＭＤ方向に沿って見たときに交差する方向、すなわちＴＤ方向に繊維が配向していることが分かる。
　〔実施例２〕
　ＦＦに代えて、円形の断面形状を有するガラス繊維（ＧＦ）を含有する材料組成物（コンパウンド）を用いる以外は実施例１と同様にして成形物および加工品２を作製した。ＧＦには、オーウェンスコーニング社製（ＣＳ０３ＪＡＦＴ５６２ＰＢ２５ＫＩ、繊維長３．２ｍｍ、繊維径１０μｍ）を使用した。
　〔比較例１〕
　押出温度２５５℃、冷却金型の温度を７０℃、押出速度を２５ｍｍ／１０分とする以外は実施例２と同様にして、成形物および加工品Ｃ１を製造した。
　ここで、図１２は、成形物に対する加工品Ｃ１の向きを説明するための図である。図１２中の立方体は、図９に示す立方体と同様の向きおよび形状を有する。図中の矢印Ａ成形物のＭＤ方向に沿って見る方向を表している。図１３は、加工品Ｃ１を図１２の矢印Ａに沿って見たときの繊維の様子の一例を示す電子顕微鏡写真である。
　図１３では、図面に対して垂直な方向がＭＤ方向である。図面に対して縦方向の矢印はＴＤ２方向を示し、横方向の矢印はＴＤ１方向を示している。図１３における繊維は、画面外の一点に収束する向きに沿う繊維の群が散見される。よって、図１３からは、ＭＤ方向に沿って見たときに一点に集中する方向、すなわち中心点から放射状に延出する方向（ＴＤ２方向）に繊維が配向していることが分かる。
　なお、図１４は、加工品２を図９の矢印Ａに沿って見たときの繊維の様子の一例を示す電子顕微鏡写真である。図１５は、加工品２を図９の矢印Ｂに沿って見たときの繊維の様子の一例を示す電子顕微鏡写真である。図１４では、図面に対して垂直な方向がＴＤ１方向である。図１４の図面に対して縦方向の矢印はＴＤ２方向を示し、横方向の矢印はＭＤ方向を示している。図１５では、図面に対して垂直な方向がＭＤ方向である。図１５の図面に対して縦方向の矢印はＴＤ２方向を示し、横方向の矢印はＴＤ１方向を示している。加工品２は、ＧＦを含有するが、加工品１と同様に、図１４では繊維の横断面が多く観察され、図１５では画面中の一方向に配向している繊維が観察される。よって、加工品２では、加工品１と同様に、ＴＤ方向に繊維が配向していることが分かる。
　加工品１、２および加工品Ｃ１の情報を表１に示す。表１中、繊維径は、ＦＦの場合は近似直径を表し、ＧＦの場合は直径を表す。また、「Ｒａ」はアスペクト比を表し、混合比は、繊維に対する樹脂の含有量の比を表す。
　さらに、表１中、「Ｎ２／Ｎ１」は、ＭＤ方向に配向する繊維の数Ｎ１に対する、ＴＤ１方向に配向する繊維の数Ｎ２の比である。また、「Ｎ１２／Ｎ」は、繊維の総数Ｎに対する、ＭＤ方向に配向する繊維の数Ｎ１およびＴＤ１方向に配向する繊維の数Ｎ２の和Ｎ１２の比である。
　「Ｎ１」は、加工品のＭＤ方向に沿う断面を電子顕微鏡で観察したときの、任意の３箇所以上の５００～１０００μｍ四方の視野におけるＭＤ方向に実質的に配向する繊維（ＭＤ方向±３０°の向きの繊維）の視野ごとの数の平均値に６．４６を乗じた数である。「Ｎ２」は、加工品のＴＤ１方向に沿う断面を電子顕微鏡で観察したときの、任意の３箇所以上の５００～１０００μｍ四方の視野におけるＴＤ１方向に実質的に配向する繊維（ＴＤ１方向±３０°の向きの繊維）の視野ごとの数の平均値に６．４６を乗じた数である。「６．４６」は、前述したように、断面に実質的に平行な方向に配向する繊維の観察数を補正するための係数である。また、視野ごとのＴＤ１方向は、上記断面において繊維の同心円状の配向を確認し、当該同心円から求められる。「Ｎ」は、「Ｎ１」および「Ｎ２」の測定での各視野で観察される繊維の総数の平均値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　〔評価〕
　［成形物から切削した加工品の圧縮強度の測定］
　加工品１、２および加工品Ｃ１のそれぞれについて、ＭＤ方向に直交する一対の面で加工品を圧縮することにより、ＭＤ方向の圧縮強度を測定した。また、ＭＤ方向に沿う二対の面のうち、ＴＤ１の方向からの圧縮強度を測定した。圧縮強度は、２３℃の条件下で試験速度１ｍｍ／ｍｉｎで圧縮荷重を加え、加工品が破断した際の最大点応力を測定した。
　上記の評価結果を表２に示す。表２中、「ＳＭＤ」はＭＤ方向の圧縮強度を表し、「ＳＴＤ１」は、成形物の横断面を中心とする同心円の接線方向（ＴＤ１）の圧縮強度を表し、「ＳＭＤ／ＳＴＤ１」は、ＴＤ１方向の圧縮強度に対するＭＤ方向の圧縮強度の比を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　ＧＦを添加し、押出速度を２５ｍｍ／１０分で成形した加工品Ｃ１におけるＴＤ１方向の圧縮強度に対するＭＤ方向の圧縮強度の比は、１．７２であった。これに対して、押出速度１７ｍｍ／１０分で成形したＦＦを添加した加工品１およびＧＦを添加した加工品２におけるＴＤ１方向の圧縮強度に対するＭＤ方向の圧縮強度の比は、０．８８および１．１０となった。この結果より、押出速度を遅くすることにより異方性を緩和する効果が得られることが確認された。
　本発明では、ダウンホールツール部材の材料となる成形物での機械的強度の異方性が抑制される。したがって、本発明は、当該部材の長寿化および生産性の向上に寄与することが期待される。
　１０、２０　成形物
　１１、２１　繊維

Claims (5)

  1. 　グリコール酸系ポリマーおよび複数の繊維を含有する成形物であって、
    　前記繊維は、第一の方向に配向する前記繊維と、前記第一の方向に直交する断面における共通の中心を有する複数の同心円の円周の接線に沿う方向である第二の方向に配向する前記繊維とを含み、
    　前記同心円において、前記第一の方向に配向する前記繊維の数に対する、前記第二の方向に配向する前記繊維の数の比は、０．２～５．０であり、
    　前記第一の方向は成形物の成形時における樹脂材料の供給方向である、成形物。
  2. 　前記繊維の総数に対する、前記第一の方向に配向する前記繊維の数および前記第二の方向に配向する前記繊維の数の和の比は、０．５以上である、請求項１に記載の成形物。
  3. 　円柱状であり、
    　前記第一の方向は、円柱形状の中心軸に沿う方向であり、
    　前記同心円は、円柱形状の断面における中心部に共通の中心を有する、
    　請求項１または２に記載の成形物。
  4. 　請求項１～３のいずれか一項に記載の成形物の加工により製造された加工品。
  5. 　ダウンホールツール部材である、請求項４に記載の加工品。
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