熱成型用シート
【課題】
嵩高で、取り扱い性、物理的特性、加工性、および保形性にも優れた熱成型用シートを提案する。
【解決手段】
マトリックス成分（Ａ成分）と補強成分（Ｂ成分）が熱可塑性樹脂からなり、Ａ成分とＢ成分の重量比（Ａ／Ｂ）が７０／３０〜４０／６０で構成され、表面積当りのエンボス加工による最密充填部の面積が５〜３０％であり、縦方向の伸度が１００％未満である熱成型用シートにおいて、マトリックス成分の融点ＴｍＡと補強成分の融点ＴｍＢの関係が、ＴｍＡ≧１２０℃、ＴｍＢ−ＴｍＡ≧８０℃を満し、マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと融点ＴｍＡの関係が、６０℃≦（ＴｍＡ−ＴｍｆＡ）≦１１０℃、６０℃≦ＴｍｆＡを満たし、補強成分の繊維長が有限長であり、平均見掛密度が１００ｋｇ／ｍ３〜４００ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする熱成型用シート。
嵩高で、取り扱い性、物理的特性、加工性、および保形性にも優れた熱成型用シートを提案する。
【解決手段】
マトリックス成分（Ａ成分）と補強成分（Ｂ成分）が熱可塑性樹脂からなり、Ａ成分とＢ成分の重量比（Ａ／Ｂ）が７０／３０〜４０／６０で構成され、表面積当りのエンボス加工による最密充填部の面積が５〜３０％であり、縦方向の伸度が１００％未満である熱成型用シートにおいて、マトリックス成分の融点ＴｍＡと補強成分の融点ＴｍＢの関係が、ＴｍＡ≧１２０℃、ＴｍＢ−ＴｍＡ≧８０℃を満し、マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと融点ＴｍＡの関係が、６０℃≦（ＴｍＡ−ＴｍｆＡ）≦１１０℃、６０℃≦ＴｍｆＡを満たし、補強成分の繊維長が有限長であり、平均見掛密度が１００ｋｇ／ｍ３〜４００ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする熱成型用シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、嵩高で、取り扱い性、物理的特性、加工性、および保形性にも優れた熱成型用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱成型用シートは、フィルム、不織布、及びフィルムと不織布の積層体から形成されているものが公知である。
【０００３】
低温及び低圧力下で成型性に優れるフィルムとして、共重合ポリエステルなどを使用することが提案されている（特許文献１〜３参照）。しかし、これらの提案では、嵩高性（軽量化）が不十分であるという問題がある。
【０００４】
不織布と水バリア性を持つフィルムが積層された成型用積層シートとして、例えば、低結晶性樹脂シート又は熱変形容易な樹脂シートと配向結晶化していない長繊維不織布又は未延伸長繊維不織布を積層しエンボス加工で接合して、食品容器用に成型加工できる方法が提案されている（特許文献４〜６参照）。これらの提案では、熱変形が容易ではあるが、保形性が充分ではなく、成型条件も煩雑になるという問題がある。共重合ポリエステルを鞘成分にし、ホモポリエステルを芯成分とした長繊維不織布をエンボス加工してフィルムを積層接着した、不織布面にグラビア印刷する方法が提案されている（特許文献７参照）が、連続繊維で形成され芯成分がホモポリエステルのため、成型性は好ましくない問題がある。フィルムの代わりに積層不織布にポリウレタン層を設けて、真空・圧空成型が可能なクッション成型用不織布が開示されている（特許文献８参照）が、シャープな形状形成に問題がある。
【０００５】
熱接着性長繊維不織布と非熱接着性長繊維不織布の積層体が開示されている（特許文献９参照）が、非熱接着性長繊維不織布の伸張変形応答性が劣るためシャープな形状形成に問題がある。また、熱接着性不織布（短繊維または長繊維の記載なし）と非熱接着性長繊維不織布の積層体が開示されている（特許文献１０参照）が、非熱接着性長繊維不織布の伸張変形応答性が劣るためシャープな形状形成に問題がある。
【０００６】
熱接着性短繊維と非熱接着性短繊維を混綿した不織布を熱成型に使用することが提案されている（特許文献１０及び特許文献１１〜１６参照）。これらの成型体は従来からカタ綿と呼ばれた厚物用成型体であり、前述の長繊維積層不織布より形状形成性は改良されているが、シャープな形状形成に問題がある。
【０００７】
熱接着性低融点成分と高融点成分を複合化した熱接着長繊維からなる不織布が提案されている（特許文献１７〜２３参照）。これらの提案では、伸張性をできるだけ保持するように低〜中速紡糸により残留伸度を高く保持させて熱成型性を維持させているが、連続繊維を低収縮化するときの煩雑さや、低収縮化処理等による熱処理で、長繊維の非熱接着成分が結晶化等により変形し難くなり、形状形成性が低下する問題がある。
【０００８】
伸縮素材を混繊した長繊維不織布（特許文献２４参照）が提案されているが、取り扱い性やコスト及びシャープな形状形成には問題がある。
【０００９】
単一成分の長繊維不織布を熱成型に使用することが提案されている（特許文献２５〜２６参照）。この方法も低〜中速紡糸で残留伸度を保持させて（高伸度）変形し易くする方法であるが、高収縮性を低減する煩雑な方法を用いる必要があるのと、素材の融点が高いために熱成型温度を高くする必要があり、さらに高伸度のため取り扱い性などの問題がある。
【００１０】
熱接着繊維（短繊維）を配合したもの又は全体が熱接着繊維で構成したニーパン不織布を熱プレス成型する方法（特許文献１０参照）が提案されているが、具体的な開示がない。類推するに、構造がラフなため、取り扱い性が悪く、３００ｇ／ｍ２以下の低目付の場合、変形過程で引きつりや破れ（構造破壊）を生じる可能性が考えられる。
【特許文献１】特開２００６−２４１３４９号公報
【特許文献２】特開２００６−２９９２８２号公報
【特許文献３】特開２００６−３２８４１５号公報
【特許文献４】特開昭６３−１６２２３５号公報
【特許文献５】特開昭６３−１６２２３８号公報
【特許文献６】特開昭６３−１６２２３６号公報
【特許文献７】特開２００７−６２０８４号公報
【特許文献８】特開平９−２１０４９号公報
【特許文献９】特開２００２−３２７３６５号公報
【特許文献１０】特開平１１−３１５４５８号公報
【特許文献１１】特開２０００−１１９９４５号公報
【特許文献１２】特開２００４−１８３１７９号公報
【特許文献１３】特開２００４−２９３０１９号公報
【特許文献１４】特開２００４−３００５９２号公報
【特許文献１５】特開２００４−３００５９３号公報
【特許文献１６】特開２００６−２９９４４１号公報
【特許文献１７】特開平１０−３７０５６号公報
【特許文献１８】特開平１１−６１６２０号公報
【特許文献１９】特開２０００−９６４１７号公報
【特許文献２０】特開２０００−１３６４７８号公報
【特許文献２１】特開２０００−１３６４７９号公報
【特許文献２２】特開２００１−１２３３７２号公報
【特許文献２３】特開平１０−２２６９５２号公報
【特許文献２４】特開２００６−２１９８０６号公報
【特許文献２５】特開昭６３−１２０１５４号公報
【特許文献２６】特開平０８−２９１４５７号公報
【００１１】
上述の方法では、軽量で、取り扱い性、物理的特性、加工性、および保形性にも優れた熱成型用シートは得られていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、かかる従来技術の問題を解消するためになされたものであり、その目的は熱成型時の変形特性を改良することによって、嵩高で、取り扱い性、物理的特性、加工性、および保形性にも優れた熱成型用シートを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは上記目的を達成するために鋭意研究した結果、嵩高で、取り扱い性を付与するために低伸度にしても、熱成型時、形態を保持して、伸張変形を容易にできる構造とするために、熱接着機能を持つマトリックス成分と補強成分を特定の条件に制御することによって、物理的特性、加工性、および保形性を同時に向上できることを知見し、遂に本発明を完成するに至った。
【００１４】
即ち、本発明は、マトリックス成分（Ａ成分）と補強成分（Ｂ成分）が熱可塑性樹脂からなり、Ａ成分とＢ成分の重量比（Ａ／Ｂ）が７０／３０〜４０／６０で構成され、表面積当りのエンボス加工による最密充填部の面積が５〜３０％であり、縦方向の伸度が１００％未満である熱成型用シートにおいて、マトリックス成分の融点ＴｍＡと補強成分の融点ＴｍＢの関係が、ＴｍＡ≧１２０℃、ＴｍＢ−ＴｍＡ≧８０℃を満し、マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと融点ＴｍＡの関係が、６０℃≦（ＴｍＡ−ＴｍｆＡ）≦１１０℃、６０℃≦ＴｍｆＡを満たし、補強成分の繊維長が有限長であり、平均見掛密度が１００ｋｇ／ｍ３〜４００ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする熱成型用シートである。
【００１５】
本発明の熱成型用シートの好ましい態様では、熱可塑性樹脂がポリエステルからなり、厚みが０．２ｍｍ〜２ｍｍであり、また熱成型用シートのフローテスターにおける流動挙動が、マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと補強成分の流動開始温度ＴｍｆＢの間でマトリックス成分の変形による歪変位が生じるが、マトリックス成分の流動による歪変位が生じないようなものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の熱成型用シートは、従来公知の熱接着繊維からなる熱成型用シートに比べて、高強力低伸度のため、物理特性に優れ、取り扱い性が格段に向上している。にもかかわらず、熱成型加工性、保形性にも優れる。
【００１７】
即ち、熱可塑性樹脂からなるマトリックス成分（Ａ成分）と補強成分（Ｂ成分）からなり、Ａ成分とＢ成分の重量比（Ａ／Ｂ）が７０／３０〜４０／６０で構成された、平均見掛密度１００〜４００ｋｇ／ｍ３の熱成型用シートにおいて、表面積当りのエンボス加工による最密充填部の面積を５〜３０％にすることにより、全体が嵩高な構造でも、最密充填部が全体の形態を強固に維持しつつ、嵩高部分が、応力に応じて嵩高さを維持しつつ変形する挙動を示す。これは、加工温度がマトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡ以上で接合したシートの状態で変形を開始し、温度上昇に伴い流動し始めるが完全に流動を生じない状態で、補強成分の繊維長が有限長（好ましくはアスペクト比が２０００〜１００００）なので、フローテスターにおける流動挙動が、マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと補強成分の流動開始温度ＴｍｆＢの間でマトリックス成分の変形による歪変位が生じるが、マトリックス成分の流動による歪変位が生じない現象から、部分的には補強成分が形態保持機能を発揮しつつ、大きな変形でも、補強成分が数万〜数十万ポイズの粘度を保持するマトリックス成分中で、補強成分が切断されているので自由度端間でズレを生じて形態を保持しつつ全体が変形して、成型が容易となっていると類推される。
【００１８】
マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと融点ＴｍＡの関係が、６０℃≦（ＴｍＡ−ＴｍｆＡ）≦１１０℃、６０℃≦ＴｍｆＡを満たすことによって、６０℃以上〜補強成分の流動開始温度以下の幅広い温度域まで熱成型加工を可能とし、成型加工時に構造体は形態を保持して成型加工ができると類推され、成型品は６０℃以下では、塑性変形し難く、保形性にも優れる。マトリックス成分の融点ＴｍＡと補強成分の融点ＴｍＢとの関係が、ＴｍＡ≧１２０℃、ＴｍＢ−ＴｍＡ≧８０℃を満すことによって、マトリックス成分が、変形しても、フローテスターにおける流動挙動が、マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと補強成分の流動開始温度ＴｍｆＢの間でマトリックス成分の変形による歪変位が生じるが、マトリックス成分の流動による歪みの変位が生じない現象から、補強成分の流動開始温度まで嵩高な形態構造を保持して、成型性が良好になっているのではないかと類推される。
【００１９】
本発明の熱成型用シートによって形成された成型加工品は、接点外れや磨耗し難く、常温での形態保持性が優れる。また、６０℃≦（ＴｍＡ−ＴｍｆＡ）≦１１０℃、６０℃≦ＴｍｆＡを満たすことによって、６０℃未満では変形し難いため、熱安定性も優れる。この理由は、接着した状態でマトリックス成分と補強成分がズレにより変形しても接合状態を維持して強固な構造を保持しているためだと考えられる。
【００２０】
本発明の熱成型用シートは、取り扱い性と物理的特性、加工性、および保形性に優れるので、熱成型用に最適なシートとして提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の熱成型用シートを詳細に説明する。
本発明の熱成型用シートは、マトリックス成分（Ａ成分）と補強成分（Ｂ成分）が熱可塑性樹脂からなり、Ａ成分とＢ成分の重量比（Ａ／Ｂ）が７０／３０〜４０／６０で構成される。
【００２２】
本発明におけるマトリックス成分（Ａ成分）とは、熱成型用シート全体に分布する基質成分であり、補強成分より低融点の熱可塑性樹脂からなる。本発明における補強成分（Ｂ成分）とは、マトリックス成分中に分布して熱成型用シートの構造を補強する成分であり、マトリックス成分より高融点の熱可塑性樹脂からなる。
【００２３】
本発明における熱可塑性樹脂とは、ガラス転移温度または融点まで加熱することによって軟らかくなり、目的の形に成形できる樹脂のことである。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、及び第３成分を含むそれらの共重合物などのオレフィン系樹脂、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン４、及び第３成分を含むそれらの共重合物などのポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシレンテレフタレート、ポリ乳酸、及び第３成分を含むそれらの共重合物などのポリエステル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレンビニルアルコールなどを挙げることができる。本発明では、マトリックス成分には、融点が低いホモポリマーや共重合ポリマーが好ましく、補強成分には、融点が高いホモポリマーが好ましい。
【００２４】
本発明の熱成型用シートを構成する好ましい熱可塑性樹脂の使用例としては、リサイクルが容易なポリエステルなどが挙げられ、例えば、補強成分に融点２００℃以上のポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどを使用し、マトリックス成分に変形開始温度５０℃以上のポリブチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートの共重合物、ポリエチレンテレフタレートとポリエチレンイソフタレート及び／または第３成分を含む共重合物などを使用することができる。
【００２５】
本発明の熱成型用シートでは、マトリックス成分（Ａ成分）と補強成分（Ｂ成分）の重量比（Ａ／Ｂ）は７０／３０〜４０／６０で構成される。重量比（Ａ／Ｂ）が７０／３０を越えると流動性が高くなり、形態保持性が低下（形状が変形しても回復する機能が低下）したり、成型時に金型に張付きやすくなる場合がある。重量比（Ａ／Ｂ）が４０／６０未満では、流動性が低下して成型性が低下（シャープな形状に仕上がり難く）したり、接合頻度が減少して保形性も低下する場合がある。好ましい重量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜５５／４５、より好ましくは、５５／４５〜５０／５０である。
【００２６】
本発明の熱成型用シートは表面積当りのエンボス加工による最密充填部の面積が５〜３０％である。最密充填部は、熱成型用シート全体が嵩高な構造でも、最密充填部が熱成型用シート全体の形態を強固に保持するために必要である。最密充填部の面積が５％未満では、形態保持が不充分となり、シートが大変形を受けるとシート構造を維持することが困難になる場合がある。最密充填部の面積が３０％を超えると、シートが大変形を受けた場合、変形に追随し難くなる場合がある。本発明での好ましい最密充填部の面積は１０〜２５％、最も好ましくは１２〜２０％である。なお、本発明でのエンボスパターン形態は特に限定されないが、好ましくはドット形状であり、例えば、四角凸柄、格子凸柄、亀甲柄、斜子柄、横楕円柄、折目柄などが例示できる。最密充填部の各ドット面積は特に限定されないが、各ドット面積が狭すぎると構造固定点が弱くなるので、大きな変形で固定点の構造が崩れる場合がある。各ドット面積が広すぎると構造固定点が少なくなり、固定点の少ない部分は変形が大きくなり応力集中を受ける場合がある。最密充填部の各ドット面積は０．４〜２ｍｍ２が好ましい。
【００２７】
本発明の熱成型用シートの縦方向の伸度は、補強成分の力学特性を高くして、補強効果を発現させることによりシートの物理特性を高め、取り扱い性を向上させるために、１００％未満、好ましくは２０％以上である。縦方向の伸度が１００％を越えると、加工時張力に依存して伸張されやすくなる場合があり、成型加工品の品質にバラツキが出る場合がある。更には、補強成分の力学特性を低下させる必要から、シートの物理特性が低下するので好ましくない。他方、２０％未満では、変形応答性が悪くなり、成型加工時の成型性が低下する場合がある。本発明の好ましい縦方向の伸度は８０〜３０％、より好ましくは６０〜４０％である。
【００２８】
本発明の熱成型用シートの平均見掛密度は嵩高性の観点から１００ｋｇ／ｍ３〜４００ｋｇ／ｍ３である。１００ｋｇ／ｍ３未満では、保形性が低下する場合がある。４００ｋｇ／ｍ３を越えると、加熱時の変形応答性が悪くなり、成型性が低下する場合があり、嵩高性も低下する。本発明の好ましい平均見掛密度は１２０〜３００ｋｇ／ｍ３、特に好ましくは１４０〜２００ｋｇ／ｍ３である。
【００２９】
本発明の熱成型用シートの補強成分の繊維長は有限長である。熱成型時に有限長の場合は、変形に追随して、マトリックス成分中を補強成分がズレながら変形が容易になるが、連続繊維の場合は、変形に追随しにくくなり成型性が劣る場合がある。
【００３０】
なお、本発明での補強成分の繊維長が有限長とは、補強成分が短繊維からなり、熱成型シート表面に０．３個／ｍｍ２以上の繊維切断端が認められることを言う。繊維長が短いと切断端は多くなり、繊維長が長くなると切断端が少なくなる。補強成分の繊維長が実質的に長くなりすぎると、変形応答性が低下して形状形成性が低下する場合がある。本発明では、シート表面の補強成分の繊維切断端が０．５個／ｍｍ２〜５個／ｍｍ２が好ましく、１個／ｍｍ２〜３個／ｍｍ２がより好ましい。
【００３１】
本発明の熱成型用シートの補強成分の線径は特に限定されないが、０．１〜４０μｍが好ましい。０．１μｍ未満では、マトリックス成分と補強成分が５０／５０重量比の場合、アスペクト比を満たしても線長が短くなり、たとえ構成本数が多くても保形性が低下する場合がある。補強成分の線径が４０μｍを越えると、成型応答性が低下して、易成型性が悪くなる場合がある。
【００３２】
本発明者らの試験では、補強成分の繊維長が１０〜１００ｍｍの範囲にある場合に形状形成性と保形性が共に優れる。補強成分の線径の好ましい範囲は、１μｍ〜３０μｍであり、最も好ましくは５〜２０μｍである。
【００３３】
本発明の熱成型用シートでは、マトリックス成分の融点ＴｍＡと補強成分の融点ＴｍＢの関係が、ＴｍＡ≧１２０℃、ＴｍＢ−ＴｍＡ≧８０℃を満し、マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと融点ＴｍＡの関係が、６０℃≦（ＴｍＡ−ＴｍｆＡ）≦１１０℃、６０℃≦ＴｍｆＡを満たす必要がある。
【００３４】
本発明の熱成型用シートを構成するマトリックス成分の融点ＴｍＡは１２０℃以上である。融点が１２０℃未満では、成型加工時に流動してシート形態を保てない場合があり好ましくない。一方、融点が１８０℃を越えると熱成型温度を高くする必要がある。成型加工の容易性からは、本発明の好ましい融点ＴｍＡは１３０℃〜１７０℃、より好ましくは１３５℃〜１６０℃である。
【００３５】
本発明の熱成型用シートの補強成分の融点ＴｍＢは２００℃以上である。２００℃未満では、成型時の形態保持機能からの耐熱性が劣り好ましくない。補強成分の融点ＴｍＢが３００℃を越える熱可塑性樹脂は、２００℃未満の温度で剛直性を示す場合、熱成型時に変形する必要があるのに変形しないため、成型性が劣る場合がある。本発明での補強成分の好ましい融点ＴｍＢは２３０〜３００℃、より好ましくは２６０〜２９０℃である。但し、補強成分の融点ＴｍＢがマトリックス成分の融点ＴｍＡより８０℃以上高くないと、マトリックス成分の融点近傍温度で熱成型した場合、補強成分も流動開始温度に達して流動する場合もあり好ましくない。本発明でのマトリックス成分と補強成分の融点差（ＴｍＢ−ＴｍＡ）は８０℃以上、好ましくは１００℃以上である。本発明でのマトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡは６０℃以上、好ましくは１５０℃未満である。ＴｍｆＡが６０℃未満では、車両室内等での温度が高くなる場合、変形するので保型性が劣り好ましくない。ＴｍｆＡが１５０℃以上では、成形時の加熱方法に問題が生じる場合がある。易成形性を前提とした本発明での好ましいマトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡは６０℃以上１２０℃以下、より好ましくは６５℃以上１００℃未満である。但し、マトリックス成分の融点ＴｍＡとマトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡとの差（ＴｍＡ−ＴｍｆＡ）は６０℃以上１１０℃以下である。ＴｍＡ−ＴｍｆＡが６０℃未満では、成形時に流動して、加工時の形態保持が悪くなり成形性が劣る場合がある。ＴｍＡ−ＴｍｆＡは大きいほど加工し易いが、温度差が大きいほどマトリックス成分の融点が高くなり、低温での加工変形時の接着性が低下して保形性に問題が生じる場合がある。本発明での好ましい温度差（ＴｍＡ−ＴｍｆＡ）は６２℃以上１００℃以下であり、より好ましくは６５℃以上９０℃以下である。
【００３６】
なお、本発明におけるマトリックス成分の変形開始温度とは、熱成型用シートを２ｍｍ角程度に切断したもの約０．８ｇを試料とし、フローテスター（島津製作所ＣＦＴ−５００Ｃ型）を用いて、荷重０．９８ＭＰａ（１０ｋｇ／ｃｍ２）、ノズル径１．０ｍｍ、ノズル孔長１０ｍｍの条件で、初期温度５０℃より２℃／分の割合で昇温していき、熱成型用シート成分の熱可塑性樹脂がダイから流出しないのに、シリンダーが押し込まれて歪変位を示し、シリンダー内が最密充填状態になるときの歪変位の最大勾配の接線と０点が交わる温度を変形開始温度として求めたものである（図１参照）。
【００３７】
また、本発明における熱可塑性樹脂の融点とは、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠して、個々の熱可塑性樹脂を試料とし、示差走査型熱量計（パーキンエルマー社製ＤＳＣ７）を用いて、昇温速度２０℃／分で測定した融解吸収曲線の極値を与える温度を融点として求めたものである。
【００３８】
かくして、本発明の上記の要件を満足した熱成型用シートは、シートの構造形態を保持した状態で加熱圧縮変形に応答して熱成型加工が可能となる。かかる理由は明確ではないが、熱成型温度では、補強成分が形態保持機能を発揮しつつ、大きな変形でも、補強成分がマトリックス成分間でズレを生じて形態を保持しつつ全体が変形容易となっていて、マトリックス成分が変形しても、補強成分の流動開始温度まで構造を保持するので、構造体は比較的熱的な形態保持性が高くできる特徴を示すと考えられる。
【００３９】
本発明の熱成型用シートによって形成された成型加工品は、接点外れや磨耗し難く、常温での形態保持性が優れる。また、５０℃未満の温度では変形し難いため、熱安定性も優れる。この理由は、接着した状態でマトリックス成分と補強成分がズレにより変形しても接合状態を維持して強固な構造を保持しているためではないかと考えられる。
【００４０】
本発明の熱成型用シートのマトリックス成分と補強成分の構造形態は特に限定されないが、複合構造の繊維からなることが好ましい。特に、マトリックス成分を鞘成分とし、補強成分を芯成分とした複合繊維からなることが好ましい。各構成の繊維は、接点がマトリックス成分で接合されて一体化した構造が最も望ましい。複合繊維の繊度としては１〜６ｄｔｅｘが望ましい。鞘／芯の重量比は、４０／６０〜６０／４０が望ましい。最も望ましくは、他の繊維成分を混繊しないで、複合繊維のみで構成する。
【００４１】
本発明の熱成型用シートの流動特性は、特に限定されないが、フローテスターにおける流動挙動が、マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと補強成分の流動開始温度ＴｍｆＢの間でマトリックス成分の変形による歪変位が生じるが、マトリックス成分の流動による歪変位が生じないようなものであることが好ましい。
【００４２】
マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡが補強成分の流動開始温度（熱可塑性樹脂がダイから流出する場合）より高い場合、熱成型時に成型体の形態が保持できないので好ましくない。また、補強成分の流動開始温度より低い温度で、補強成分以外の成分が流動開始を示すものも、熱成型温度を高くした場合の熱成型時に成型体の形態が保持できない場合があり好ましくない。
【００４３】
本発明の熱成型用シートは、補強成分の流動開始温度未満の温度では流動開始を示さない。理由は明確ではないが、マトリックス成分の変形開始温度で熱成型用シートの形態が最密充填され、数１０万〜１００万ポイズを超える高粘度マトリックス成分中の補強成分が補強効果を発揮して、マトリックス成分の流動性を妨げており、補強成分が流動を開始するまで系全体が流動しないのではないかと推測される。
【００４４】
なお、本発明における補強成分の流動開始温度とは、熱成型用シートを２ｍｍ角程度に切断したもの約０．８ｇを試料とし、フローテスター（島津製作所ＣＦＴ−５００Ｃ型）を用いて、荷重０．９８ＭＰａ（１０ｋｇ／ｃｍ２）、ノズル径１．０ｍｍ、ノズル孔長１０ｍｍの条件で、初期温度５０℃より２℃／分の割合で昇温していき、熱成型用シート成分の熱可塑性樹脂がダイから流出しないのに、シリンダーが押し込まれて歪変位を示すマトリックス成分の変形開始温度による変位が完了したのち昇温により、シリンダー内の熱可塑性樹脂が流動を開始してダイから熱可塑性樹脂が流出する温度を補強成分の流動開始温度とする。本発明において流動開始とは、シリンダー内の熱可塑性樹脂が補強成分の樹脂を含めてほぼ全てダイから押し出される状態となるときを言う。シリンダー内に補強成分の熱可塑性樹脂が残留する場合は補強成分の流動開始温度とはしない。
【００４５】
本発明の熱成型用シートの厚みは特に限定されないが、０．２〜２ｍｍが好ましい。０．２ｍｍ未満では、嵩高性を満たせば、取り扱い性が劣る場合がある。２ｍｍを超えると成型時の圧縮変形が大となるので成型斑を生じる場合がある。
【００４６】
次に本発明の熱成型用シートの製法の一例を示す。
マトリックス成分は、融点（ＴｍＡ）及び変形開始温度（ＴｍｆＡ）が前述の条件を満たす熱可塑性樹脂であれば、任意に選択できるが、補強成分と相溶性が良好な成分が特に好ましい。補強成分も、融点（ＴｍＢ）が前述の条件を満たす熱可塑性樹脂であれば、任意に選択できるが、マトリックス成分との相溶性が良好な成分が特に好ましい。例えば、補強成分にポリエチレンテレフタレート（融点２６５℃）を選択した場合、マトリックス成分としてポリエチレンテレフタレート共重合成分が好ましいので、イソフタル酸成分を４０モル％含有するポリエチレンテレフタレート共重合ポリエステル（融点１４０℃、変形開始温度６６℃、ＴｍＡ−ＴｍｆＡ＝７４℃）をマトリックス成分に用い、マトリックス成分と補強成分の重量比を７０／３０〜４０／６０とする。なお、本発明の熱成型用シートに必要な機能として、難燃性、耐光性、着色性等を所望する場合は、改質剤等を共重合させるか、後練り込みにより添加することができる。
【００４７】
まず、固有粘度０．６８のマトリックス成分を鞘成分とし、固有粘度０．６５の補強成分を芯成分とし、常法により、鞘芯複合ノズルを用い、鞘／芯比：５０／５０重量比にて、引取速度１３００ｍ／分にて溶融紡糸し、丸断面で単繊度８ｄｔｅｘの未延伸糸を得る。なお、得られる複合繊維を用いた熱成形用シートの特性として伸度が１００％以下、補強成分が有限長で、シート表面の補強成分の繊維切断端が１個／ｍｍ２〜３個／ｍｍ２（短繊維であり、好ましくは、補強成分のアスペクト比が２０００から１００００の範囲）にできれば、複合繊維構造は、サイドバイサイド構造、海島構造等任意の構造が選択でき、また、紡糸速度は、低速紡糸、中速紡糸、高速紡糸等任意に選択できる。本発明での好ましい方法は、低速紡糸で鞘芯構造の未延伸糸を得て、通常延伸熱処理して、シート表面の補強成分の繊維端末が１個／ｍｍ２〜３個／ｍｍ２（芯成分のアスペクト比２０００から１００００、芯部成分の繊維径５〜２０μｍ）にでき、短繊維の伸度５０％以下の低伸度複合繊維を得る方法が推奨される。
【００４８】
次いで、得られた未延伸糸を１００万ｄｔｅｘになるように引き揃えて、常法にて、延伸倍率３．５倍で延伸し、連続して機械捲縮を付与して熱セット後、５１ｍｍに切断して、複合構造を持つ２．８ｄｔｅｘの短繊維（強度４．１ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度５５％、補強成分アスペクト比４３００）を得る。得られた短繊維は、常法によりカードウエッブとし、クロスラッパーにて所望の目付に積層後、積層ウエッブは連続して又は非連続でエンボス加工を施される。
【００４９】
エンボス加工は、上下を拘束した状態で熱処理により仮接着シート化し直接エンボス加工を行うのが望ましいが、エンボス加工を行う前工程で、必要に応じ、開繊積層ウエッブを同布に積層して直接エンボス加工を行ってもよい。また、ニードルパンチ加工を行ってシート化し、次いでエンボス加工してもよい。
【００５０】
本発明では、エンボス加工でのエンボス形状はドット形状（好ましくは０．５〜１ｍｍ２）であることが好ましい。また、表面積当りのエンボス加工による最密充填部の面積の割合は、５〜３０％（より好ましくは１２〜２０％）とし、見掛密度を１００ｋｇ／ｍ３〜４００ｋｇ／ｍ３とする必要がある。なお、本発明では、最密充填部以外は線条をできるだけ変形させずに接合させて嵩高性を保持することが望ましい。この要件を満たすエンボス加工条件は、用いるマトリックス成分により異なるが、マトリックス成分の融点より１０℃〜３０℃低い温度で、線圧を３０〜１００ｋｇ／ｃｍの範囲で調整しエンボス加工することが推奨される。
【００５１】
具体的には、得られた短繊維をカードで開繊し、２００ｇ／ｍ２に積層して両面を金網で厚み２ｍｍに拘束して１２０℃の熱風中を５秒通過させた後、１２０℃に加熱された横楕円エンボス文様のエンボスローラーで、線圧５０ｋｇ／ｃｍにてエンボス加工して、本発明の熱成形用シートを得る。得られたシートの特性は、平均見掛密度２１０ｋｇ／ｍ３、縦方向の引張強度５００Ｎ／５ｃｍ、縦方向の伸度４４％、補強成分が有限長（シート表面の補強成分の繊維端末が１個／ｍｍ２）、厚み１ｍｍである。
【００５２】
本発明の要件を満たす熱成形用シートは、取り扱い性、物理的特性、加工性、および保形性に優れるので、そのまま所望のサイズに切断されて、各種の熱成形に供される。例えば、通気性が必要な徐放性薬剤パッケージや食品容器、通気性パッケージ用途等に最適である。所望に応じて、熱成型用シートは、樹脂コーティング加工やラミネート加工して、各種バリヤー性が必要なパッケージ用途等にも供される。なお、本発明における製法の例示は、これらに限定されるものではない。
【実施例】
【００５３】
本発明の熱成型用シートの優れた効果を以下の実施例及び比較例を用いて示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中の特性値の評価は以下の方法で行なった。
【００５４】
＜マトリックス成分と補強成分の重量比＞
熱成型シートの任意の部位１０箇所からサンプリングした試験片の切断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて５０〜１００倍でシートを観察して構造を確認して、構成単位（繊維の場合は繊維断面）を特定し、同シート断面を観察ができるように包埋して、厚み約２μｍの切片を作成し、位相差顕微鏡を用いて、構成単位断面を各２０点について、５００〜１０００倍で断面写真を撮影し、１０倍に拡大した写真画像から、マトリックス成分と補強成分を含めた構成単位面積ＡＴと補強成分面積ＡＲを求め、以下の計算式にてマトリックス成分と補強成分の重量比を求めた。
補強成分（％）＝（１／ｎ）＊（Σ（ＡＲ／ＡＴ））＊１００
ただし、ｎ＝２０点＊１０箇所
マトリックス成分（％）＝１００−補強成分％
【００５５】
＜最密充填部面積比＞
１ｍ２のサンプルを準備し、任意の場所１０箇所を選択し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて断面を５０〜１００倍で撮影し、図３に示すように最密充填部との境界を確認して、図２に示すように５０〜１００倍で表面写真を各５点とり、全画面中の最密充填部を切り取り、全画面面積重量：Ｗ０、圧着された最密充填部面積重量：Ｓとし、下記式にて最密充填部面積比を求めた。（ｎ＝１０＊５）
最密充填部面積比（％）＝（１／ｎ）＊（Σ（Ｓ／Ｗ０））＊１００
【００５６】
＜補強成分の繊維長＞
最密充填部の面積測定時に撮影した表面写真から、全画面面積Ｓ中の観測可能な繊維の切断端数ｔを測定し、以下の計算式で補強成分の繊維切断端数を求めた（ｎ＝１０＊５）。
補強成分の繊維切断端数（個／ｍｍ２）＝（１／ｎ）＊（Σ（ｔ／Ｓ））
そして、この値が０．３個／ｍｍ２以上である場合、補強成分の繊維長は有限長であると判断した。
【００５７】
＜熱可塑性樹脂の融点＞
ＪＩＳ−Ｋ７１２１に準拠して、個々の熱可塑性樹脂を試料とし、示差走査型熱量計（パーキンエルマー社製ＤＳＣ７）を用いて、昇温速度２０℃／分で融解吸収曲線を測定し、その極値を与える温度を融点として求めた。
【００５８】
＜マトリックス成分の変形開始温度＞
熱成型用シートを２ｍｍ角程度に切断したもの約０．８ｇを試料とし、フローテスター（島津製作所ＣＦＴ−５００Ｃ型）を用いて、荷重０．９８ＭＰａ（１０ｋｇ／ｃｍ２）、ノズル径１．０ｍｍ、ノズル孔長１０ｍｍの条件で、初期温度５０℃より２℃／分の割合で昇温していき、熱成型用シート成分の熱可塑性樹脂がダイから流出しないのに、シリンダーが押し込まれて歪変位を示し、シリンダー内が最密充填状態になるときの歪変位の最大勾配の接線と０点が交わる温度を変形開始温度として求めた。
【００５９】
＜補強成分の流動開始温度＞
熱成型用シートを２ｍｍ角程度に切断したもの約０．８ｇを試料とし、フローテスター（島津製作所ＣＦＴ−５００Ｃ型）を用いて、荷重０．９８ＭＰａ（１０ｋｇ／ｃｍ２）、ノズル径１．０ｍｍ、ノズル孔長１０ｍｍの条件で、初期温度５０℃より２℃／分の割合で昇温していき、熱成型用シート成分の熱可塑性樹脂がダイから流出しないのに、シリンダーが押し込まれて歪変位を示すマトリックス成分の変形開始温度による変位が完了したのち昇温により、シリンダー内の熱可塑性樹脂が流動を開始してダイから熱可塑性樹脂が流出する温度を補強成分の流動開始温度とした。本発明において流動開始とは、シリンダー内の熱可塑性樹脂が補強成分の樹脂を含めてほぼ全てダイから押し出される状態となるときを言う。シリンダー内に補強成分の熱可塑性樹脂が残留する場合は補強成分の流動開始温度とはしない。
【００６０】
＜シート厚み＞
ＪＩＳ−Ｌ １９０６ に準拠してシート厚み（ｍｍ）を測定した。
【００６１】
＜シート目付（単位面積当りの質量）＞
ＪＩＳ−Ｌ １９０６（２０００）に準拠してシート目付（ｇ／ｍ２）を測定した。
【００６２】
＜シート見掛密度＞
ＪＩＳ−Ｌ １９０６（２０００）に準拠して測定した厚み（ｔ（ｍ））及び単位面積当りの質量（Ｍ（ｋｇ／ｍ２））より、見掛密度（ρ（ｋｇ／ｍ３））を下記式にて求めた。
ρ＝（Ｍ／ｔ）
【００６３】
＜シートの引張強度と伸度＞
ＪＩＳ−Ｌ １９０６ に準拠してシートの引張強度（Ｎ／５ｃｍ）と伸度（％）を測定した。
【００６４】
＜固有粘度＞
サンプルの任意の部位から一片をサンプリングし、ポリエステルの場合はテトラクロルエタン／フェノール（４０部／６０部重量比）の混合溶媒に１ｇ／１００ｍｌ溶解させ、３０℃雰囲気で粘度管にて測定し、０％濃度に換算した固有粘度（ｄｌ／ｇ）を求めた。
【００６５】
＜成形性＞
台形錐（開口側４ｃｍ＊５ｃｍ、底面側３．５ｃｍ＊４．５ｃｍ、厚み０．５ｃｍ）の底面側に逆台形錐（開口側０．５ｃｍ＊１ｃｍ、底面側０．３ｃｍ＊０．８ｃｍ、厚み０．４５ｃｍ）４個を有する凹型の固定された下金型と、同形状の凸型を有する圧縮できる上金型を用い、マトリックス成分の融点ＴｍＡ−５℃に加熱し、熱成型用シートを下金型上面に固定して、上金型と下金型のクリアランスが０．２ｍｍになるように位置決めし、２秒間圧縮熱成型して、台形パッケージを作成した。
形状形成性は、作成した台形パッケージの仕上がり形状が、シャープな形状：◎、形状は出ているがコーナーエッジに若干シャープさが欠ける：○、形状は出て形崩れしないが全体にシャープさが欠ける：△、形状は出るが形崩れする又は形状が出ない：×で評価した。また、成型時の金型の張り付き具合を、金型に張り付かない：◎、金型に張り付くが簡単に外れる：○、金型に張り付き外れ難い：△、金型に張り付き外れない：×で評価した。
【００６６】
＜取扱性＞
成型加工する際、金型にロール巻熱成型用シートを供給するときの引掛りを、問題なし：◎、シートが手等に少し引掛るが問題なし：○、引掛り少し毛羽立ちする：△、引掛り毛羽立ち顕著：×で評価した。また、セッティング性を、セッティング問題なし：◎、シートの腰が少し不足しているがセッティングに問題なし：○、シートの腰がなくセッティングが少しし難い：△、セッティングし難い：×で評価した。
【００６７】
＜保形性＞
作成した台形パッケージの底面に、底面側から底面面積１ｃｍ２あたり１００ｇの荷重を掛けて形状変化の状態から、形状が変化しない：◎、変形するが叙重すると元の形状に戻る：○、変形して叙重しても元の形状まで戻らない：△、形状がつぶれ叙重しても形状が回復しない：×で評価した。
【００６８】
実施例１
酸成分としてイソフタル酸成分を４０モル％、テレフタル酸成分を６０モル％含有する固有粘度０．６８のポリエチレンテレフタレート共重合ポリエステル（融点ＴｍＡ１４０℃）をマトリックス成分（鞘成分）に、固有粘度０．６５のポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴで記載、融点ＴｍＢ２６５℃）を補強成分（芯成分）とし、各成分は水分率０．００２重量％に乾燥し、常法により、丸断面の鞘芯複合ノズルを用い、鞘／芯比：５０／５０重量比、紡糸温度２８５℃、単孔吐出量１．０５ｇ／分にて溶融紡糸し、引取速度１３００ｍ／分にて引取り、丸断面の鞘芯未延伸糸を得た。
【００６９】
次いで、得られた未延伸糸を１００万ｄｔｅｘになるように引き揃えて、常法にて、延伸倍率３．５倍で延伸し、連続して機械捲縮を付与して熱セット後、５１ｍｍに切断して、複合構造を持つ２．８ｄｔｅｘの短繊維Ａを得た。
【００７０】
次いで、得られた短繊維をカードで開繊し、開繊ウエッブを２００ｇ／ｍ２に積層して両面を金網で厚み２ｍｍに拘束して１２０℃の熱風中を５秒通過させた後、１２０℃に加熱された横楕円エンボス文様のエンボスローラーで、線圧５０ｋｇ／ｃｍにてエンボス加工して、本発明の熱成形用シートを得た。得られたシートの特性及び評価結果を表１に示す。
【００７１】
【表１】
【００７２】
表１から、本発明の要件を満たす実施例１の熱成型用シートは、取扱い性、成型性、保形性に優れていることは明らかである。
【００７３】
実施例２
酸成分としてイソフタル酸成分を５０モル％、テレフタル酸成分を５０モル％含有する固有粘度０．６８のポリエチレンテレフタレート共重合ポリエステル（融点１３０℃）をマトリックス成分（鞘成分）とし、鞘／芯複合比を５５／４５とし、単孔吐出量を０．９ｇ／分に変更して未延伸糸を得、延伸倍率３．２倍で延伸し、４４ｍｍに切断して２．４ｄｔｅｘの複合短繊維Ｂを得た以外、実施例１と同様にして熱成型用シートを得た。得られたシートの特性と評価結果を表１に示す。なお、シートの変形開始温度ＴｍｆＡは６４℃であり、ＴｍＡ−ＴｍｆＡ＝６６℃であった。
表１から、本発明の要件を満たす実施例２の熱成型用シートは取扱い性、成型性、保形性に優れていることは明らかである。
【００７４】
比較例１
エンボス文様を格子凸柄で圧着面積比が５０％となるエンボスローラーを用いた以外、実施例１と同様にして熱成型用シートを得た。得られたシートの特性と評価結果を表１に示す。
表１から、比較例１の熱成型用シートは、最密充填部面積比が４５％と本発明の要件を外れるため形状成形性がやや劣ることが明らかである。
【００７５】
比較例２
エンボス文様を格子凸柄で圧着面積比が５％となるエンボスローラーを用いた以外、比較例１と同様にして熱成型用シートを得た。得られたシートの特性と評価結果を表１に示す。
表１から、比較例２の熱成型用シートは、最密充填部面積比が４％と本発明の要件を外れるため取扱性に劣ることが明らかである。
【００７６】
比較例３
実施例１と同一の熱可塑性樹脂を用い、単孔吐出量０．６ｇ／分、紡糸温度２８２℃で溶融紡糸して、牽引ジェットにて引取速度１５００ｍ／分で引取り、ネット上に振落して、単繊維繊度４ｄｔｅｘの複合長繊維Ｃからなる目付２００ｇ／ｍ２のウエッブを得た。次いで、得られたウエッブをペネ１００本／ｃｍ２でニードルパンチしてシート化し、次いで、１００℃に加熱された横楕円エンボス文様の圧着面積１０％エンボスローラーで、線圧３０ｋｇ／ｃｍにてエンボス加工して、熱成型用シートを得た。なお、エンボス加工時、収縮が発生して、シートは変形した。得られたシートの特性と評価結果を表１に示す。
表１から、比較例３の熱成型用シートは、連続した未延伸繊維のため、変形は容易だが、均一な成形性が劣り、成形品が脆いため保形性も劣ることが明らかである。
【００７７】
比較例４
実施例１と同一の熱可塑性樹脂を用い、単孔吐出量２ｇ／分、紡糸温度２９０℃で溶融紡糸して、牽引ジェットにて引取速度５０００ｍ／分で引取り、ネット上に振落して、単繊維繊度４ｄｔｅｘの複合長繊維Ｄからなる目付２００ｇ／ｍ２のウエッブを得た。次いで、得られたウエッブをペネ１００本／ｃｍ２でニードルパンチしてシート化し、次いで、１２０℃に加熱された横楕円エンボス文様の圧着面積３０％エンボスローラーで、線圧５０ｋｇ／ｃｍにてエンボス加工して、熱成型用シートを得た。得られたシートの特性と評価結果を表１に示す。
表１から、比較例４の熱成型用シートは、連続繊維のため、変形し難く、シャープな成形性が劣ることが明らかである。
【００７８】
比較例５
熱可塑性樹脂として固有粘度０．６５のＰＥＴのみを用い、長繊維Ｅのウエッブ目付を１００ｇ／ｍ２、エンボスローラー温度２５０℃とした以外、比較例４と同様にして得たスパンボンド不織布に、実施例１で得た短繊維Ａを開繊したウエッブを１００ｇ／ｍ２となるように積層し、ペネ１００本／ｃｍ２でニードルパンチして接合した後、比較例４と同様にしてエンボス加工した成型シートを得た。得られたシートの特性と評価結果を表２に示す。
表２から、比較例５の熱成型用シートは、連続繊維との積層のため、変形しにくく成型性に劣り、成型が不良なため保形性も劣ることが明らかである。
【００７９】
【表２】
【００８０】
比較例６
固有粘度０．６２のＰＥＴを用い、紡糸温度２８５℃にて、単孔吐出量２ｇ／分で紡糸して引取速度１３００ｍ／分にて引取った未延伸糸を引き揃えて、多段延伸で倍率３．９倍に延伸熱処理し、機械捲縮を付与後セットして５１ｍｍに切断し、４ｄｔｅｘの短繊維Ｆを得た。得られた短繊維Ｆと実施例１で得た複合短繊維Ａを５０／５０重量比で混綿開繊したウエッブを目付２００ｇ／ｍ２となるように積層して、ニードルパンチにて交絡処理後、エンボスローラー温度１５０℃にした以外、実施例１と同様にしてエンボス加工して熱処理用シートを得た。得られたシートの特性及び評価結果を表２に示す。
表２から、比較例６の熱成型用シートは、混綿による斑発生に由来する成型斑とマトリックス成分が不足しており、成型性と保形性に劣ることが明らかである。
【００８１】
比較例７
酸成分としてイソフタル酸成分を６０モル％、テレフタル酸成分を４０モル％含有する固有粘度０．４８のポリエチレンテレフタレート共重合ポリエステル（融点１１８℃、）をマトリックス成分（鞘成分）とし、芯成分に固有粘度０．４５のＰＥＴを用い、鞘／芯複合比を５５／４５にて、紡糸温度２７８℃にて、単孔吐出量を０．９ｇ／分、引取速度１０００ｍ／分に変更して未延伸糸を得、延伸倍率２．４倍で延伸し、４４ｍｍに切断して４ｄｔｅｘの複合短繊維を得た以外、実施例１と同様に熱成型用シートを得た。得られたシートの特性と評価結果を表１に示す。
表２から、比較例７の熱成型用シートは、本発明の要件からマトリックス成分の融点が外れ、シートも脆いため、取扱い性、成型性、保形性とも劣ることが明らかである。
【００８２】
比較例８
実施例１の短繊維Ａをニードルパンチ加工して得られた目付２００ｇ／ｍ２の不織布を熱成型用シートとして用いた。このシートの特性及び評価結果を表２に示す。
表２から、比較例８の熱成型用シートは、エンボス加工されていないため、取扱性が非常に悪く、成型性、保形性も劣ることが明らかである。
【００８３】
比較例９
鞘／芯比を８０／２０重量比とした以外、実施例２と同様にして熱成型用シートを得た。得られたシートの特性及び評価結果を表２に示す。
表２から、比較例９の熱成型用シートは、補強成分が少ないため、成型性と保形性が劣ることが明らかである。
【００８４】
比較例１０
補強成分にイソフタル酸成分を２５モル％含有する固有粘度０．６８のポリエチレンテレフタレート共重合ポリエステル（融点ＴｍＡ１８０℃）を用い、紡糸温度２３０℃にて紡糸した以外、比較例７と同様にして熱成型用シートを得た。得られたシートの特性と評価結果を表２に示す。
表２から、比較例１０の熱成型用シートは、マトリックス成分と補強成分の融点差が少なく、シートは脆いため、取扱性が悪く、成型性、保形性とも劣ることが明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の熱成型用シートは、取り扱い性、物理的特性、加工性、および保形性に優れるので、そのまま所望のサイズに切断されて、各種の熱成形に供されることができ、例えば、通気性が必要な徐放性薬剤パッケージや食品容器、通気性パッケージ用途等に最適である。所望に応じて、本発明の熱成型用シートは、樹脂コーティング加工やラミネート加工して、各種バリヤー性が必要なパッケージ用途等にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】熱成型用シートの流動特性を示す。図中の吹き出し矢印で示す点が変形開始温度である。
【図２】熱成型用シートの表面写真を示す。
【図３】熱成型用シートの圧着された最密充填部付近の断面写真を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、嵩高で、取り扱い性、物理的特性、加工性、および保形性にも優れた熱成型用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱成型用シートは、フィルム、不織布、及びフィルムと不織布の積層体から形成されているものが公知である。
【０００３】
低温及び低圧力下で成型性に優れるフィルムとして、共重合ポリエステルなどを使用することが提案されている（特許文献１〜３参照）。しかし、これらの提案では、嵩高性（軽量化）が不十分であるという問題がある。
【０００４】
不織布と水バリア性を持つフィルムが積層された成型用積層シートとして、例えば、低結晶性樹脂シート又は熱変形容易な樹脂シートと配向結晶化していない長繊維不織布又は未延伸長繊維不織布を積層しエンボス加工で接合して、食品容器用に成型加工できる方法が提案されている（特許文献４〜６参照）。これらの提案では、熱変形が容易ではあるが、保形性が充分ではなく、成型条件も煩雑になるという問題がある。共重合ポリエステルを鞘成分にし、ホモポリエステルを芯成分とした長繊維不織布をエンボス加工してフィルムを積層接着した、不織布面にグラビア印刷する方法が提案されている（特許文献７参照）が、連続繊維で形成され芯成分がホモポリエステルのため、成型性は好ましくない問題がある。フィルムの代わりに積層不織布にポリウレタン層を設けて、真空・圧空成型が可能なクッション成型用不織布が開示されている（特許文献８参照）が、シャープな形状形成に問題がある。
【０００５】
熱接着性長繊維不織布と非熱接着性長繊維不織布の積層体が開示されている（特許文献９参照）が、非熱接着性長繊維不織布の伸張変形応答性が劣るためシャープな形状形成に問題がある。また、熱接着性不織布（短繊維または長繊維の記載なし）と非熱接着性長繊維不織布の積層体が開示されている（特許文献１０参照）が、非熱接着性長繊維不織布の伸張変形応答性が劣るためシャープな形状形成に問題がある。
【０００６】
熱接着性短繊維と非熱接着性短繊維を混綿した不織布を熱成型に使用することが提案されている（特許文献１０及び特許文献１１〜１６参照）。これらの成型体は従来からカタ綿と呼ばれた厚物用成型体であり、前述の長繊維積層不織布より形状形成性は改良されているが、シャープな形状形成に問題がある。
【０００７】
熱接着性低融点成分と高融点成分を複合化した熱接着長繊維からなる不織布が提案されている（特許文献１７〜２３参照）。これらの提案では、伸張性をできるだけ保持するように低〜中速紡糸により残留伸度を高く保持させて熱成型性を維持させているが、連続繊維を低収縮化するときの煩雑さや、低収縮化処理等による熱処理で、長繊維の非熱接着成分が結晶化等により変形し難くなり、形状形成性が低下する問題がある。
【０００８】
伸縮素材を混繊した長繊維不織布（特許文献２４参照）が提案されているが、取り扱い性やコスト及びシャープな形状形成には問題がある。
【０００９】
単一成分の長繊維不織布を熱成型に使用することが提案されている（特許文献２５〜２６参照）。この方法も低〜中速紡糸で残留伸度を保持させて（高伸度）変形し易くする方法であるが、高収縮性を低減する煩雑な方法を用いる必要があるのと、素材の融点が高いために熱成型温度を高くする必要があり、さらに高伸度のため取り扱い性などの問題がある。
【００１０】
熱接着繊維（短繊維）を配合したもの又は全体が熱接着繊維で構成したニーパン不織布を熱プレス成型する方法（特許文献１０参照）が提案されているが、具体的な開示がない。類推するに、構造がラフなため、取り扱い性が悪く、３００ｇ／ｍ２以下の低目付の場合、変形過程で引きつりや破れ（構造破壊）を生じる可能性が考えられる。
【特許文献１】特開２００６−２４１３４９号公報
【特許文献２】特開２００６−２９９２８２号公報
【特許文献３】特開２００６−３２８４１５号公報
【特許文献４】特開昭６３−１６２２３５号公報
【特許文献５】特開昭６３−１６２２３８号公報
【特許文献６】特開昭６３−１６２２３６号公報
【特許文献７】特開２００７−６２０８４号公報
【特許文献８】特開平９−２１０４９号公報
【特許文献９】特開２００２−３２７３６５号公報
【特許文献１０】特開平１１−３１５４５８号公報
【特許文献１１】特開２０００−１１９９４５号公報
【特許文献１２】特開２００４−１８３１７９号公報
【特許文献１３】特開２００４−２９３０１９号公報
【特許文献１４】特開２００４−３００５９２号公報
【特許文献１５】特開２００４−３００５９３号公報
【特許文献１６】特開２００６−２９９４４１号公報
【特許文献１７】特開平１０−３７０５６号公報
【特許文献１８】特開平１１−６１６２０号公報
【特許文献１９】特開２０００−９６４１７号公報
【特許文献２０】特開２０００−１３６４７８号公報
【特許文献２１】特開２０００−１３６４７９号公報
【特許文献２２】特開２００１−１２３３７２号公報
【特許文献２３】特開平１０−２２６９５２号公報
【特許文献２４】特開２００６−２１９８０６号公報
【特許文献２５】特開昭６３−１２０１５４号公報
【特許文献２６】特開平０８−２９１４５７号公報
【００１１】
上述の方法では、軽量で、取り扱い性、物理的特性、加工性、および保形性にも優れた熱成型用シートは得られていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、かかる従来技術の問題を解消するためになされたものであり、その目的は熱成型時の変形特性を改良することによって、嵩高で、取り扱い性、物理的特性、加工性、および保形性にも優れた熱成型用シートを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは上記目的を達成するために鋭意研究した結果、嵩高で、取り扱い性を付与するために低伸度にしても、熱成型時、形態を保持して、伸張変形を容易にできる構造とするために、熱接着機能を持つマトリックス成分と補強成分を特定の条件に制御することによって、物理的特性、加工性、および保形性を同時に向上できることを知見し、遂に本発明を完成するに至った。
【００１４】
即ち、本発明は、マトリックス成分（Ａ成分）と補強成分（Ｂ成分）が熱可塑性樹脂からなり、Ａ成分とＢ成分の重量比（Ａ／Ｂ）が７０／３０〜４０／６０で構成され、表面積当りのエンボス加工による最密充填部の面積が５〜３０％であり、縦方向の伸度が１００％未満である熱成型用シートにおいて、マトリックス成分の融点ＴｍＡと補強成分の融点ＴｍＢの関係が、ＴｍＡ≧１２０℃、ＴｍＢ−ＴｍＡ≧８０℃を満し、マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと融点ＴｍＡの関係が、６０℃≦（ＴｍＡ−ＴｍｆＡ）≦１１０℃、６０℃≦ＴｍｆＡを満たし、補強成分の繊維長が有限長であり、平均見掛密度が１００ｋｇ／ｍ３〜４００ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする熱成型用シートである。
【００１５】
本発明の熱成型用シートの好ましい態様では、熱可塑性樹脂がポリエステルからなり、厚みが０．２ｍｍ〜２ｍｍであり、また熱成型用シートのフローテスターにおける流動挙動が、マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと補強成分の流動開始温度ＴｍｆＢの間でマトリックス成分の変形による歪変位が生じるが、マトリックス成分の流動による歪変位が生じないようなものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の熱成型用シートは、従来公知の熱接着繊維からなる熱成型用シートに比べて、高強力低伸度のため、物理特性に優れ、取り扱い性が格段に向上している。にもかかわらず、熱成型加工性、保形性にも優れる。
【００１７】
即ち、熱可塑性樹脂からなるマトリックス成分（Ａ成分）と補強成分（Ｂ成分）からなり、Ａ成分とＢ成分の重量比（Ａ／Ｂ）が７０／３０〜４０／６０で構成された、平均見掛密度１００〜４００ｋｇ／ｍ３の熱成型用シートにおいて、表面積当りのエンボス加工による最密充填部の面積を５〜３０％にすることにより、全体が嵩高な構造でも、最密充填部が全体の形態を強固に維持しつつ、嵩高部分が、応力に応じて嵩高さを維持しつつ変形する挙動を示す。これは、加工温度がマトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡ以上で接合したシートの状態で変形を開始し、温度上昇に伴い流動し始めるが完全に流動を生じない状態で、補強成分の繊維長が有限長（好ましくはアスペクト比が２０００〜１００００）なので、フローテスターにおける流動挙動が、マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと補強成分の流動開始温度ＴｍｆＢの間でマトリックス成分の変形による歪変位が生じるが、マトリックス成分の流動による歪変位が生じない現象から、部分的には補強成分が形態保持機能を発揮しつつ、大きな変形でも、補強成分が数万〜数十万ポイズの粘度を保持するマトリックス成分中で、補強成分が切断されているので自由度端間でズレを生じて形態を保持しつつ全体が変形して、成型が容易となっていると類推される。
【００１８】
マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと融点ＴｍＡの関係が、６０℃≦（ＴｍＡ−ＴｍｆＡ）≦１１０℃、６０℃≦ＴｍｆＡを満たすことによって、６０℃以上〜補強成分の流動開始温度以下の幅広い温度域まで熱成型加工を可能とし、成型加工時に構造体は形態を保持して成型加工ができると類推され、成型品は６０℃以下では、塑性変形し難く、保形性にも優れる。マトリックス成分の融点ＴｍＡと補強成分の融点ＴｍＢとの関係が、ＴｍＡ≧１２０℃、ＴｍＢ−ＴｍＡ≧８０℃を満すことによって、マトリックス成分が、変形しても、フローテスターにおける流動挙動が、マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと補強成分の流動開始温度ＴｍｆＢの間でマトリックス成分の変形による歪変位が生じるが、マトリックス成分の流動による歪みの変位が生じない現象から、補強成分の流動開始温度まで嵩高な形態構造を保持して、成型性が良好になっているのではないかと類推される。
【００１９】
本発明の熱成型用シートによって形成された成型加工品は、接点外れや磨耗し難く、常温での形態保持性が優れる。また、６０℃≦（ＴｍＡ−ＴｍｆＡ）≦１１０℃、６０℃≦ＴｍｆＡを満たすことによって、６０℃未満では変形し難いため、熱安定性も優れる。この理由は、接着した状態でマトリックス成分と補強成分がズレにより変形しても接合状態を維持して強固な構造を保持しているためだと考えられる。
【００２０】
本発明の熱成型用シートは、取り扱い性と物理的特性、加工性、および保形性に優れるので、熱成型用に最適なシートとして提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の熱成型用シートを詳細に説明する。
本発明の熱成型用シートは、マトリックス成分（Ａ成分）と補強成分（Ｂ成分）が熱可塑性樹脂からなり、Ａ成分とＢ成分の重量比（Ａ／Ｂ）が７０／３０〜４０／６０で構成される。
【００２２】
本発明におけるマトリックス成分（Ａ成分）とは、熱成型用シート全体に分布する基質成分であり、補強成分より低融点の熱可塑性樹脂からなる。本発明における補強成分（Ｂ成分）とは、マトリックス成分中に分布して熱成型用シートの構造を補強する成分であり、マトリックス成分より高融点の熱可塑性樹脂からなる。
【００２３】
本発明における熱可塑性樹脂とは、ガラス転移温度または融点まで加熱することによって軟らかくなり、目的の形に成形できる樹脂のことである。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、及び第３成分を含むそれらの共重合物などのオレフィン系樹脂、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン４、及び第３成分を含むそれらの共重合物などのポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシレンテレフタレート、ポリ乳酸、及び第３成分を含むそれらの共重合物などのポリエステル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレンビニルアルコールなどを挙げることができる。本発明では、マトリックス成分には、融点が低いホモポリマーや共重合ポリマーが好ましく、補強成分には、融点が高いホモポリマーが好ましい。
【００２４】
本発明の熱成型用シートを構成する好ましい熱可塑性樹脂の使用例としては、リサイクルが容易なポリエステルなどが挙げられ、例えば、補強成分に融点２００℃以上のポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどを使用し、マトリックス成分に変形開始温度５０℃以上のポリブチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートの共重合物、ポリエチレンテレフタレートとポリエチレンイソフタレート及び／または第３成分を含む共重合物などを使用することができる。
【００２５】
本発明の熱成型用シートでは、マトリックス成分（Ａ成分）と補強成分（Ｂ成分）の重量比（Ａ／Ｂ）は７０／３０〜４０／６０で構成される。重量比（Ａ／Ｂ）が７０／３０を越えると流動性が高くなり、形態保持性が低下（形状が変形しても回復する機能が低下）したり、成型時に金型に張付きやすくなる場合がある。重量比（Ａ／Ｂ）が４０／６０未満では、流動性が低下して成型性が低下（シャープな形状に仕上がり難く）したり、接合頻度が減少して保形性も低下する場合がある。好ましい重量比（Ａ／Ｂ）は、６０／４０〜５５／４５、より好ましくは、５５／４５〜５０／５０である。
【００２６】
本発明の熱成型用シートは表面積当りのエンボス加工による最密充填部の面積が５〜３０％である。最密充填部は、熱成型用シート全体が嵩高な構造でも、最密充填部が熱成型用シート全体の形態を強固に保持するために必要である。最密充填部の面積が５％未満では、形態保持が不充分となり、シートが大変形を受けるとシート構造を維持することが困難になる場合がある。最密充填部の面積が３０％を超えると、シートが大変形を受けた場合、変形に追随し難くなる場合がある。本発明での好ましい最密充填部の面積は１０〜２５％、最も好ましくは１２〜２０％である。なお、本発明でのエンボスパターン形態は特に限定されないが、好ましくはドット形状であり、例えば、四角凸柄、格子凸柄、亀甲柄、斜子柄、横楕円柄、折目柄などが例示できる。最密充填部の各ドット面積は特に限定されないが、各ドット面積が狭すぎると構造固定点が弱くなるので、大きな変形で固定点の構造が崩れる場合がある。各ドット面積が広すぎると構造固定点が少なくなり、固定点の少ない部分は変形が大きくなり応力集中を受ける場合がある。最密充填部の各ドット面積は０．４〜２ｍｍ２が好ましい。
【００２７】
本発明の熱成型用シートの縦方向の伸度は、補強成分の力学特性を高くして、補強効果を発現させることによりシートの物理特性を高め、取り扱い性を向上させるために、１００％未満、好ましくは２０％以上である。縦方向の伸度が１００％を越えると、加工時張力に依存して伸張されやすくなる場合があり、成型加工品の品質にバラツキが出る場合がある。更には、補強成分の力学特性を低下させる必要から、シートの物理特性が低下するので好ましくない。他方、２０％未満では、変形応答性が悪くなり、成型加工時の成型性が低下する場合がある。本発明の好ましい縦方向の伸度は８０〜３０％、より好ましくは６０〜４０％である。
【００２８】
本発明の熱成型用シートの平均見掛密度は嵩高性の観点から１００ｋｇ／ｍ３〜４００ｋｇ／ｍ３である。１００ｋｇ／ｍ３未満では、保形性が低下する場合がある。４００ｋｇ／ｍ３を越えると、加熱時の変形応答性が悪くなり、成型性が低下する場合があり、嵩高性も低下する。本発明の好ましい平均見掛密度は１２０〜３００ｋｇ／ｍ３、特に好ましくは１４０〜２００ｋｇ／ｍ３である。
【００２９】
本発明の熱成型用シートの補強成分の繊維長は有限長である。熱成型時に有限長の場合は、変形に追随して、マトリックス成分中を補強成分がズレながら変形が容易になるが、連続繊維の場合は、変形に追随しにくくなり成型性が劣る場合がある。
【００３０】
なお、本発明での補強成分の繊維長が有限長とは、補強成分が短繊維からなり、熱成型シート表面に０．３個／ｍｍ２以上の繊維切断端が認められることを言う。繊維長が短いと切断端は多くなり、繊維長が長くなると切断端が少なくなる。補強成分の繊維長が実質的に長くなりすぎると、変形応答性が低下して形状形成性が低下する場合がある。本発明では、シート表面の補強成分の繊維切断端が０．５個／ｍｍ２〜５個／ｍｍ２が好ましく、１個／ｍｍ２〜３個／ｍｍ２がより好ましい。
【００３１】
本発明の熱成型用シートの補強成分の線径は特に限定されないが、０．１〜４０μｍが好ましい。０．１μｍ未満では、マトリックス成分と補強成分が５０／５０重量比の場合、アスペクト比を満たしても線長が短くなり、たとえ構成本数が多くても保形性が低下する場合がある。補強成分の線径が４０μｍを越えると、成型応答性が低下して、易成型性が悪くなる場合がある。
【００３２】
本発明者らの試験では、補強成分の繊維長が１０〜１００ｍｍの範囲にある場合に形状形成性と保形性が共に優れる。補強成分の線径の好ましい範囲は、１μｍ〜３０μｍであり、最も好ましくは５〜２０μｍである。
【００３３】
本発明の熱成型用シートでは、マトリックス成分の融点ＴｍＡと補強成分の融点ＴｍＢの関係が、ＴｍＡ≧１２０℃、ＴｍＢ−ＴｍＡ≧８０℃を満し、マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと融点ＴｍＡの関係が、６０℃≦（ＴｍＡ−ＴｍｆＡ）≦１１０℃、６０℃≦ＴｍｆＡを満たす必要がある。
【００３４】
本発明の熱成型用シートを構成するマトリックス成分の融点ＴｍＡは１２０℃以上である。融点が１２０℃未満では、成型加工時に流動してシート形態を保てない場合があり好ましくない。一方、融点が１８０℃を越えると熱成型温度を高くする必要がある。成型加工の容易性からは、本発明の好ましい融点ＴｍＡは１３０℃〜１７０℃、より好ましくは１３５℃〜１６０℃である。
【００３５】
本発明の熱成型用シートの補強成分の融点ＴｍＢは２００℃以上である。２００℃未満では、成型時の形態保持機能からの耐熱性が劣り好ましくない。補強成分の融点ＴｍＢが３００℃を越える熱可塑性樹脂は、２００℃未満の温度で剛直性を示す場合、熱成型時に変形する必要があるのに変形しないため、成型性が劣る場合がある。本発明での補強成分の好ましい融点ＴｍＢは２３０〜３００℃、より好ましくは２６０〜２９０℃である。但し、補強成分の融点ＴｍＢがマトリックス成分の融点ＴｍＡより８０℃以上高くないと、マトリックス成分の融点近傍温度で熱成型した場合、補強成分も流動開始温度に達して流動する場合もあり好ましくない。本発明でのマトリックス成分と補強成分の融点差（ＴｍＢ−ＴｍＡ）は８０℃以上、好ましくは１００℃以上である。本発明でのマトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡは６０℃以上、好ましくは１５０℃未満である。ＴｍｆＡが６０℃未満では、車両室内等での温度が高くなる場合、変形するので保型性が劣り好ましくない。ＴｍｆＡが１５０℃以上では、成形時の加熱方法に問題が生じる場合がある。易成形性を前提とした本発明での好ましいマトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡは６０℃以上１２０℃以下、より好ましくは６５℃以上１００℃未満である。但し、マトリックス成分の融点ＴｍＡとマトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡとの差（ＴｍＡ−ＴｍｆＡ）は６０℃以上１１０℃以下である。ＴｍＡ−ＴｍｆＡが６０℃未満では、成形時に流動して、加工時の形態保持が悪くなり成形性が劣る場合がある。ＴｍＡ−ＴｍｆＡは大きいほど加工し易いが、温度差が大きいほどマトリックス成分の融点が高くなり、低温での加工変形時の接着性が低下して保形性に問題が生じる場合がある。本発明での好ましい温度差（ＴｍＡ−ＴｍｆＡ）は６２℃以上１００℃以下であり、より好ましくは６５℃以上９０℃以下である。
【００３６】
なお、本発明におけるマトリックス成分の変形開始温度とは、熱成型用シートを２ｍｍ角程度に切断したもの約０．８ｇを試料とし、フローテスター（島津製作所ＣＦＴ−５００Ｃ型）を用いて、荷重０．９８ＭＰａ（１０ｋｇ／ｃｍ２）、ノズル径１．０ｍｍ、ノズル孔長１０ｍｍの条件で、初期温度５０℃より２℃／分の割合で昇温していき、熱成型用シート成分の熱可塑性樹脂がダイから流出しないのに、シリンダーが押し込まれて歪変位を示し、シリンダー内が最密充填状態になるときの歪変位の最大勾配の接線と０点が交わる温度を変形開始温度として求めたものである（図１参照）。
【００３７】
また、本発明における熱可塑性樹脂の融点とは、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠して、個々の熱可塑性樹脂を試料とし、示差走査型熱量計（パーキンエルマー社製ＤＳＣ７）を用いて、昇温速度２０℃／分で測定した融解吸収曲線の極値を与える温度を融点として求めたものである。
【００３８】
かくして、本発明の上記の要件を満足した熱成型用シートは、シートの構造形態を保持した状態で加熱圧縮変形に応答して熱成型加工が可能となる。かかる理由は明確ではないが、熱成型温度では、補強成分が形態保持機能を発揮しつつ、大きな変形でも、補強成分がマトリックス成分間でズレを生じて形態を保持しつつ全体が変形容易となっていて、マトリックス成分が変形しても、補強成分の流動開始温度まで構造を保持するので、構造体は比較的熱的な形態保持性が高くできる特徴を示すと考えられる。
【００３９】
本発明の熱成型用シートによって形成された成型加工品は、接点外れや磨耗し難く、常温での形態保持性が優れる。また、５０℃未満の温度では変形し難いため、熱安定性も優れる。この理由は、接着した状態でマトリックス成分と補強成分がズレにより変形しても接合状態を維持して強固な構造を保持しているためではないかと考えられる。
【００４０】
本発明の熱成型用シートのマトリックス成分と補強成分の構造形態は特に限定されないが、複合構造の繊維からなることが好ましい。特に、マトリックス成分を鞘成分とし、補強成分を芯成分とした複合繊維からなることが好ましい。各構成の繊維は、接点がマトリックス成分で接合されて一体化した構造が最も望ましい。複合繊維の繊度としては１〜６ｄｔｅｘが望ましい。鞘／芯の重量比は、４０／６０〜６０／４０が望ましい。最も望ましくは、他の繊維成分を混繊しないで、複合繊維のみで構成する。
【００４１】
本発明の熱成型用シートの流動特性は、特に限定されないが、フローテスターにおける流動挙動が、マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと補強成分の流動開始温度ＴｍｆＢの間でマトリックス成分の変形による歪変位が生じるが、マトリックス成分の流動による歪変位が生じないようなものであることが好ましい。
【００４２】
マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡが補強成分の流動開始温度（熱可塑性樹脂がダイから流出する場合）より高い場合、熱成型時に成型体の形態が保持できないので好ましくない。また、補強成分の流動開始温度より低い温度で、補強成分以外の成分が流動開始を示すものも、熱成型温度を高くした場合の熱成型時に成型体の形態が保持できない場合があり好ましくない。
【００４３】
本発明の熱成型用シートは、補強成分の流動開始温度未満の温度では流動開始を示さない。理由は明確ではないが、マトリックス成分の変形開始温度で熱成型用シートの形態が最密充填され、数１０万〜１００万ポイズを超える高粘度マトリックス成分中の補強成分が補強効果を発揮して、マトリックス成分の流動性を妨げており、補強成分が流動を開始するまで系全体が流動しないのではないかと推測される。
【００４４】
なお、本発明における補強成分の流動開始温度とは、熱成型用シートを２ｍｍ角程度に切断したもの約０．８ｇを試料とし、フローテスター（島津製作所ＣＦＴ−５００Ｃ型）を用いて、荷重０．９８ＭＰａ（１０ｋｇ／ｃｍ２）、ノズル径１．０ｍｍ、ノズル孔長１０ｍｍの条件で、初期温度５０℃より２℃／分の割合で昇温していき、熱成型用シート成分の熱可塑性樹脂がダイから流出しないのに、シリンダーが押し込まれて歪変位を示すマトリックス成分の変形開始温度による変位が完了したのち昇温により、シリンダー内の熱可塑性樹脂が流動を開始してダイから熱可塑性樹脂が流出する温度を補強成分の流動開始温度とする。本発明において流動開始とは、シリンダー内の熱可塑性樹脂が補強成分の樹脂を含めてほぼ全てダイから押し出される状態となるときを言う。シリンダー内に補強成分の熱可塑性樹脂が残留する場合は補強成分の流動開始温度とはしない。
【００４５】
本発明の熱成型用シートの厚みは特に限定されないが、０．２〜２ｍｍが好ましい。０．２ｍｍ未満では、嵩高性を満たせば、取り扱い性が劣る場合がある。２ｍｍを超えると成型時の圧縮変形が大となるので成型斑を生じる場合がある。
【００４６】
次に本発明の熱成型用シートの製法の一例を示す。
マトリックス成分は、融点（ＴｍＡ）及び変形開始温度（ＴｍｆＡ）が前述の条件を満たす熱可塑性樹脂であれば、任意に選択できるが、補強成分と相溶性が良好な成分が特に好ましい。補強成分も、融点（ＴｍＢ）が前述の条件を満たす熱可塑性樹脂であれば、任意に選択できるが、マトリックス成分との相溶性が良好な成分が特に好ましい。例えば、補強成分にポリエチレンテレフタレート（融点２６５℃）を選択した場合、マトリックス成分としてポリエチレンテレフタレート共重合成分が好ましいので、イソフタル酸成分を４０モル％含有するポリエチレンテレフタレート共重合ポリエステル（融点１４０℃、変形開始温度６６℃、ＴｍＡ−ＴｍｆＡ＝７４℃）をマトリックス成分に用い、マトリックス成分と補強成分の重量比を７０／３０〜４０／６０とする。なお、本発明の熱成型用シートに必要な機能として、難燃性、耐光性、着色性等を所望する場合は、改質剤等を共重合させるか、後練り込みにより添加することができる。
【００４７】
まず、固有粘度０．６８のマトリックス成分を鞘成分とし、固有粘度０．６５の補強成分を芯成分とし、常法により、鞘芯複合ノズルを用い、鞘／芯比：５０／５０重量比にて、引取速度１３００ｍ／分にて溶融紡糸し、丸断面で単繊度８ｄｔｅｘの未延伸糸を得る。なお、得られる複合繊維を用いた熱成形用シートの特性として伸度が１００％以下、補強成分が有限長で、シート表面の補強成分の繊維切断端が１個／ｍｍ２〜３個／ｍｍ２（短繊維であり、好ましくは、補強成分のアスペクト比が２０００から１００００の範囲）にできれば、複合繊維構造は、サイドバイサイド構造、海島構造等任意の構造が選択でき、また、紡糸速度は、低速紡糸、中速紡糸、高速紡糸等任意に選択できる。本発明での好ましい方法は、低速紡糸で鞘芯構造の未延伸糸を得て、通常延伸熱処理して、シート表面の補強成分の繊維端末が１個／ｍｍ２〜３個／ｍｍ２（芯成分のアスペクト比２０００から１００００、芯部成分の繊維径５〜２０μｍ）にでき、短繊維の伸度５０％以下の低伸度複合繊維を得る方法が推奨される。
【００４８】
次いで、得られた未延伸糸を１００万ｄｔｅｘになるように引き揃えて、常法にて、延伸倍率３．５倍で延伸し、連続して機械捲縮を付与して熱セット後、５１ｍｍに切断して、複合構造を持つ２．８ｄｔｅｘの短繊維（強度４．１ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度５５％、補強成分アスペクト比４３００）を得る。得られた短繊維は、常法によりカードウエッブとし、クロスラッパーにて所望の目付に積層後、積層ウエッブは連続して又は非連続でエンボス加工を施される。
【００４９】
エンボス加工は、上下を拘束した状態で熱処理により仮接着シート化し直接エンボス加工を行うのが望ましいが、エンボス加工を行う前工程で、必要に応じ、開繊積層ウエッブを同布に積層して直接エンボス加工を行ってもよい。また、ニードルパンチ加工を行ってシート化し、次いでエンボス加工してもよい。
【００５０】
本発明では、エンボス加工でのエンボス形状はドット形状（好ましくは０．５〜１ｍｍ２）であることが好ましい。また、表面積当りのエンボス加工による最密充填部の面積の割合は、５〜３０％（より好ましくは１２〜２０％）とし、見掛密度を１００ｋｇ／ｍ３〜４００ｋｇ／ｍ３とする必要がある。なお、本発明では、最密充填部以外は線条をできるだけ変形させずに接合させて嵩高性を保持することが望ましい。この要件を満たすエンボス加工条件は、用いるマトリックス成分により異なるが、マトリックス成分の融点より１０℃〜３０℃低い温度で、線圧を３０〜１００ｋｇ／ｃｍの範囲で調整しエンボス加工することが推奨される。
【００５１】
具体的には、得られた短繊維をカードで開繊し、２００ｇ／ｍ２に積層して両面を金網で厚み２ｍｍに拘束して１２０℃の熱風中を５秒通過させた後、１２０℃に加熱された横楕円エンボス文様のエンボスローラーで、線圧５０ｋｇ／ｃｍにてエンボス加工して、本発明の熱成形用シートを得る。得られたシートの特性は、平均見掛密度２１０ｋｇ／ｍ３、縦方向の引張強度５００Ｎ／５ｃｍ、縦方向の伸度４４％、補強成分が有限長（シート表面の補強成分の繊維端末が１個／ｍｍ２）、厚み１ｍｍである。
【００５２】
本発明の要件を満たす熱成形用シートは、取り扱い性、物理的特性、加工性、および保形性に優れるので、そのまま所望のサイズに切断されて、各種の熱成形に供される。例えば、通気性が必要な徐放性薬剤パッケージや食品容器、通気性パッケージ用途等に最適である。所望に応じて、熱成型用シートは、樹脂コーティング加工やラミネート加工して、各種バリヤー性が必要なパッケージ用途等にも供される。なお、本発明における製法の例示は、これらに限定されるものではない。
【実施例】
【００５３】
本発明の熱成型用シートの優れた効果を以下の実施例及び比較例を用いて示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中の特性値の評価は以下の方法で行なった。
【００５４】
＜マトリックス成分と補強成分の重量比＞
熱成型シートの任意の部位１０箇所からサンプリングした試験片の切断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて５０〜１００倍でシートを観察して構造を確認して、構成単位（繊維の場合は繊維断面）を特定し、同シート断面を観察ができるように包埋して、厚み約２μｍの切片を作成し、位相差顕微鏡を用いて、構成単位断面を各２０点について、５００〜１０００倍で断面写真を撮影し、１０倍に拡大した写真画像から、マトリックス成分と補強成分を含めた構成単位面積ＡＴと補強成分面積ＡＲを求め、以下の計算式にてマトリックス成分と補強成分の重量比を求めた。
補強成分（％）＝（１／ｎ）＊（Σ（ＡＲ／ＡＴ））＊１００
ただし、ｎ＝２０点＊１０箇所
マトリックス成分（％）＝１００−補強成分％
【００５５】
＜最密充填部面積比＞
１ｍ２のサンプルを準備し、任意の場所１０箇所を選択し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて断面を５０〜１００倍で撮影し、図３に示すように最密充填部との境界を確認して、図２に示すように５０〜１００倍で表面写真を各５点とり、全画面中の最密充填部を切り取り、全画面面積重量：Ｗ０、圧着された最密充填部面積重量：Ｓとし、下記式にて最密充填部面積比を求めた。（ｎ＝１０＊５）
最密充填部面積比（％）＝（１／ｎ）＊（Σ（Ｓ／Ｗ０））＊１００
【００５６】
＜補強成分の繊維長＞
最密充填部の面積測定時に撮影した表面写真から、全画面面積Ｓ中の観測可能な繊維の切断端数ｔを測定し、以下の計算式で補強成分の繊維切断端数を求めた（ｎ＝１０＊５）。
補強成分の繊維切断端数（個／ｍｍ２）＝（１／ｎ）＊（Σ（ｔ／Ｓ））
そして、この値が０．３個／ｍｍ２以上である場合、補強成分の繊維長は有限長であると判断した。
【００５７】
＜熱可塑性樹脂の融点＞
ＪＩＳ−Ｋ７１２１に準拠して、個々の熱可塑性樹脂を試料とし、示差走査型熱量計（パーキンエルマー社製ＤＳＣ７）を用いて、昇温速度２０℃／分で融解吸収曲線を測定し、その極値を与える温度を融点として求めた。
【００５８】
＜マトリックス成分の変形開始温度＞
熱成型用シートを２ｍｍ角程度に切断したもの約０．８ｇを試料とし、フローテスター（島津製作所ＣＦＴ−５００Ｃ型）を用いて、荷重０．９８ＭＰａ（１０ｋｇ／ｃｍ２）、ノズル径１．０ｍｍ、ノズル孔長１０ｍｍの条件で、初期温度５０℃より２℃／分の割合で昇温していき、熱成型用シート成分の熱可塑性樹脂がダイから流出しないのに、シリンダーが押し込まれて歪変位を示し、シリンダー内が最密充填状態になるときの歪変位の最大勾配の接線と０点が交わる温度を変形開始温度として求めた。
【００５９】
＜補強成分の流動開始温度＞
熱成型用シートを２ｍｍ角程度に切断したもの約０．８ｇを試料とし、フローテスター（島津製作所ＣＦＴ−５００Ｃ型）を用いて、荷重０．９８ＭＰａ（１０ｋｇ／ｃｍ２）、ノズル径１．０ｍｍ、ノズル孔長１０ｍｍの条件で、初期温度５０℃より２℃／分の割合で昇温していき、熱成型用シート成分の熱可塑性樹脂がダイから流出しないのに、シリンダーが押し込まれて歪変位を示すマトリックス成分の変形開始温度による変位が完了したのち昇温により、シリンダー内の熱可塑性樹脂が流動を開始してダイから熱可塑性樹脂が流出する温度を補強成分の流動開始温度とした。本発明において流動開始とは、シリンダー内の熱可塑性樹脂が補強成分の樹脂を含めてほぼ全てダイから押し出される状態となるときを言う。シリンダー内に補強成分の熱可塑性樹脂が残留する場合は補強成分の流動開始温度とはしない。
【００６０】
＜シート厚み＞
ＪＩＳ−Ｌ １９０６ に準拠してシート厚み（ｍｍ）を測定した。
【００６１】
＜シート目付（単位面積当りの質量）＞
ＪＩＳ−Ｌ １９０６（２０００）に準拠してシート目付（ｇ／ｍ２）を測定した。
【００６２】
＜シート見掛密度＞
ＪＩＳ−Ｌ １９０６（２０００）に準拠して測定した厚み（ｔ（ｍ））及び単位面積当りの質量（Ｍ（ｋｇ／ｍ２））より、見掛密度（ρ（ｋｇ／ｍ３））を下記式にて求めた。
ρ＝（Ｍ／ｔ）
【００６３】
＜シートの引張強度と伸度＞
ＪＩＳ−Ｌ １９０６ に準拠してシートの引張強度（Ｎ／５ｃｍ）と伸度（％）を測定した。
【００６４】
＜固有粘度＞
サンプルの任意の部位から一片をサンプリングし、ポリエステルの場合はテトラクロルエタン／フェノール（４０部／６０部重量比）の混合溶媒に１ｇ／１００ｍｌ溶解させ、３０℃雰囲気で粘度管にて測定し、０％濃度に換算した固有粘度（ｄｌ／ｇ）を求めた。
【００６５】
＜成形性＞
台形錐（開口側４ｃｍ＊５ｃｍ、底面側３．５ｃｍ＊４．５ｃｍ、厚み０．５ｃｍ）の底面側に逆台形錐（開口側０．５ｃｍ＊１ｃｍ、底面側０．３ｃｍ＊０．８ｃｍ、厚み０．４５ｃｍ）４個を有する凹型の固定された下金型と、同形状の凸型を有する圧縮できる上金型を用い、マトリックス成分の融点ＴｍＡ−５℃に加熱し、熱成型用シートを下金型上面に固定して、上金型と下金型のクリアランスが０．２ｍｍになるように位置決めし、２秒間圧縮熱成型して、台形パッケージを作成した。
形状形成性は、作成した台形パッケージの仕上がり形状が、シャープな形状：◎、形状は出ているがコーナーエッジに若干シャープさが欠ける：○、形状は出て形崩れしないが全体にシャープさが欠ける：△、形状は出るが形崩れする又は形状が出ない：×で評価した。また、成型時の金型の張り付き具合を、金型に張り付かない：◎、金型に張り付くが簡単に外れる：○、金型に張り付き外れ難い：△、金型に張り付き外れない：×で評価した。
【００６６】
＜取扱性＞
成型加工する際、金型にロール巻熱成型用シートを供給するときの引掛りを、問題なし：◎、シートが手等に少し引掛るが問題なし：○、引掛り少し毛羽立ちする：△、引掛り毛羽立ち顕著：×で評価した。また、セッティング性を、セッティング問題なし：◎、シートの腰が少し不足しているがセッティングに問題なし：○、シートの腰がなくセッティングが少しし難い：△、セッティングし難い：×で評価した。
【００６７】
＜保形性＞
作成した台形パッケージの底面に、底面側から底面面積１ｃｍ２あたり１００ｇの荷重を掛けて形状変化の状態から、形状が変化しない：◎、変形するが叙重すると元の形状に戻る：○、変形して叙重しても元の形状まで戻らない：△、形状がつぶれ叙重しても形状が回復しない：×で評価した。
【００６８】
実施例１
酸成分としてイソフタル酸成分を４０モル％、テレフタル酸成分を６０モル％含有する固有粘度０．６８のポリエチレンテレフタレート共重合ポリエステル（融点ＴｍＡ１４０℃）をマトリックス成分（鞘成分）に、固有粘度０．６５のポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴで記載、融点ＴｍＢ２６５℃）を補強成分（芯成分）とし、各成分は水分率０．００２重量％に乾燥し、常法により、丸断面の鞘芯複合ノズルを用い、鞘／芯比：５０／５０重量比、紡糸温度２８５℃、単孔吐出量１．０５ｇ／分にて溶融紡糸し、引取速度１３００ｍ／分にて引取り、丸断面の鞘芯未延伸糸を得た。
【００６９】
次いで、得られた未延伸糸を１００万ｄｔｅｘになるように引き揃えて、常法にて、延伸倍率３．５倍で延伸し、連続して機械捲縮を付与して熱セット後、５１ｍｍに切断して、複合構造を持つ２．８ｄｔｅｘの短繊維Ａを得た。
【００７０】
次いで、得られた短繊維をカードで開繊し、開繊ウエッブを２００ｇ／ｍ２に積層して両面を金網で厚み２ｍｍに拘束して１２０℃の熱風中を５秒通過させた後、１２０℃に加熱された横楕円エンボス文様のエンボスローラーで、線圧５０ｋｇ／ｃｍにてエンボス加工して、本発明の熱成形用シートを得た。得られたシートの特性及び評価結果を表１に示す。
【００７１】
【表１】
【００７２】
表１から、本発明の要件を満たす実施例１の熱成型用シートは、取扱い性、成型性、保形性に優れていることは明らかである。
【００７３】
実施例２
酸成分としてイソフタル酸成分を５０モル％、テレフタル酸成分を５０モル％含有する固有粘度０．６８のポリエチレンテレフタレート共重合ポリエステル（融点１３０℃）をマトリックス成分（鞘成分）とし、鞘／芯複合比を５５／４５とし、単孔吐出量を０．９ｇ／分に変更して未延伸糸を得、延伸倍率３．２倍で延伸し、４４ｍｍに切断して２．４ｄｔｅｘの複合短繊維Ｂを得た以外、実施例１と同様にして熱成型用シートを得た。得られたシートの特性と評価結果を表１に示す。なお、シートの変形開始温度ＴｍｆＡは６４℃であり、ＴｍＡ−ＴｍｆＡ＝６６℃であった。
表１から、本発明の要件を満たす実施例２の熱成型用シートは取扱い性、成型性、保形性に優れていることは明らかである。
【００７４】
比較例１
エンボス文様を格子凸柄で圧着面積比が５０％となるエンボスローラーを用いた以外、実施例１と同様にして熱成型用シートを得た。得られたシートの特性と評価結果を表１に示す。
表１から、比較例１の熱成型用シートは、最密充填部面積比が４５％と本発明の要件を外れるため形状成形性がやや劣ることが明らかである。
【００７５】
比較例２
エンボス文様を格子凸柄で圧着面積比が５％となるエンボスローラーを用いた以外、比較例１と同様にして熱成型用シートを得た。得られたシートの特性と評価結果を表１に示す。
表１から、比較例２の熱成型用シートは、最密充填部面積比が４％と本発明の要件を外れるため取扱性に劣ることが明らかである。
【００７６】
比較例３
実施例１と同一の熱可塑性樹脂を用い、単孔吐出量０．６ｇ／分、紡糸温度２８２℃で溶融紡糸して、牽引ジェットにて引取速度１５００ｍ／分で引取り、ネット上に振落して、単繊維繊度４ｄｔｅｘの複合長繊維Ｃからなる目付２００ｇ／ｍ２のウエッブを得た。次いで、得られたウエッブをペネ１００本／ｃｍ２でニードルパンチしてシート化し、次いで、１００℃に加熱された横楕円エンボス文様の圧着面積１０％エンボスローラーで、線圧３０ｋｇ／ｃｍにてエンボス加工して、熱成型用シートを得た。なお、エンボス加工時、収縮が発生して、シートは変形した。得られたシートの特性と評価結果を表１に示す。
表１から、比較例３の熱成型用シートは、連続した未延伸繊維のため、変形は容易だが、均一な成形性が劣り、成形品が脆いため保形性も劣ることが明らかである。
【００７７】
比較例４
実施例１と同一の熱可塑性樹脂を用い、単孔吐出量２ｇ／分、紡糸温度２９０℃で溶融紡糸して、牽引ジェットにて引取速度５０００ｍ／分で引取り、ネット上に振落して、単繊維繊度４ｄｔｅｘの複合長繊維Ｄからなる目付２００ｇ／ｍ２のウエッブを得た。次いで、得られたウエッブをペネ１００本／ｃｍ２でニードルパンチしてシート化し、次いで、１２０℃に加熱された横楕円エンボス文様の圧着面積３０％エンボスローラーで、線圧５０ｋｇ／ｃｍにてエンボス加工して、熱成型用シートを得た。得られたシートの特性と評価結果を表１に示す。
表１から、比較例４の熱成型用シートは、連続繊維のため、変形し難く、シャープな成形性が劣ることが明らかである。
【００７８】
比較例５
熱可塑性樹脂として固有粘度０．６５のＰＥＴのみを用い、長繊維Ｅのウエッブ目付を１００ｇ／ｍ２、エンボスローラー温度２５０℃とした以外、比較例４と同様にして得たスパンボンド不織布に、実施例１で得た短繊維Ａを開繊したウエッブを１００ｇ／ｍ２となるように積層し、ペネ１００本／ｃｍ２でニードルパンチして接合した後、比較例４と同様にしてエンボス加工した成型シートを得た。得られたシートの特性と評価結果を表２に示す。
表２から、比較例５の熱成型用シートは、連続繊維との積層のため、変形しにくく成型性に劣り、成型が不良なため保形性も劣ることが明らかである。
【００７９】
【表２】
【００８０】
比較例６
固有粘度０．６２のＰＥＴを用い、紡糸温度２８５℃にて、単孔吐出量２ｇ／分で紡糸して引取速度１３００ｍ／分にて引取った未延伸糸を引き揃えて、多段延伸で倍率３．９倍に延伸熱処理し、機械捲縮を付与後セットして５１ｍｍに切断し、４ｄｔｅｘの短繊維Ｆを得た。得られた短繊維Ｆと実施例１で得た複合短繊維Ａを５０／５０重量比で混綿開繊したウエッブを目付２００ｇ／ｍ２となるように積層して、ニードルパンチにて交絡処理後、エンボスローラー温度１５０℃にした以外、実施例１と同様にしてエンボス加工して熱処理用シートを得た。得られたシートの特性及び評価結果を表２に示す。
表２から、比較例６の熱成型用シートは、混綿による斑発生に由来する成型斑とマトリックス成分が不足しており、成型性と保形性に劣ることが明らかである。
【００８１】
比較例７
酸成分としてイソフタル酸成分を６０モル％、テレフタル酸成分を４０モル％含有する固有粘度０．４８のポリエチレンテレフタレート共重合ポリエステル（融点１１８℃、）をマトリックス成分（鞘成分）とし、芯成分に固有粘度０．４５のＰＥＴを用い、鞘／芯複合比を５５／４５にて、紡糸温度２７８℃にて、単孔吐出量を０．９ｇ／分、引取速度１０００ｍ／分に変更して未延伸糸を得、延伸倍率２．４倍で延伸し、４４ｍｍに切断して４ｄｔｅｘの複合短繊維を得た以外、実施例１と同様に熱成型用シートを得た。得られたシートの特性と評価結果を表１に示す。
表２から、比較例７の熱成型用シートは、本発明の要件からマトリックス成分の融点が外れ、シートも脆いため、取扱い性、成型性、保形性とも劣ることが明らかである。
【００８２】
比較例８
実施例１の短繊維Ａをニードルパンチ加工して得られた目付２００ｇ／ｍ２の不織布を熱成型用シートとして用いた。このシートの特性及び評価結果を表２に示す。
表２から、比較例８の熱成型用シートは、エンボス加工されていないため、取扱性が非常に悪く、成型性、保形性も劣ることが明らかである。
【００８３】
比較例９
鞘／芯比を８０／２０重量比とした以外、実施例２と同様にして熱成型用シートを得た。得られたシートの特性及び評価結果を表２に示す。
表２から、比較例９の熱成型用シートは、補強成分が少ないため、成型性と保形性が劣ることが明らかである。
【００８４】
比較例１０
補強成分にイソフタル酸成分を２５モル％含有する固有粘度０．６８のポリエチレンテレフタレート共重合ポリエステル（融点ＴｍＡ１８０℃）を用い、紡糸温度２３０℃にて紡糸した以外、比較例７と同様にして熱成型用シートを得た。得られたシートの特性と評価結果を表２に示す。
表２から、比較例１０の熱成型用シートは、マトリックス成分と補強成分の融点差が少なく、シートは脆いため、取扱性が悪く、成型性、保形性とも劣ることが明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の熱成型用シートは、取り扱い性、物理的特性、加工性、および保形性に優れるので、そのまま所望のサイズに切断されて、各種の熱成形に供されることができ、例えば、通気性が必要な徐放性薬剤パッケージや食品容器、通気性パッケージ用途等に最適である。所望に応じて、本発明の熱成型用シートは、樹脂コーティング加工やラミネート加工して、各種バリヤー性が必要なパッケージ用途等にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】熱成型用シートの流動特性を示す。図中の吹き出し矢印で示す点が変形開始温度である。
【図２】熱成型用シートの表面写真を示す。
【図３】熱成型用シートの圧着された最密充填部付近の断面写真を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリックス成分（Ａ成分）と補強成分（Ｂ成分）が熱可塑性樹脂からなり、Ａ成分とＢ成分の重量比（Ａ／Ｂ）が７０／３０〜４０／６０で構成され、表面積当りのエンボス加工による最密充填部の面積が５〜３０％であり、縦方向の伸度が１００％未満である熱成型用シートにおいて、マトリックス成分の融点ＴｍＡと補強成分の融点ＴｍＢの関係が、ＴｍＡ≧１２０℃、ＴｍＢ−ＴｍＡ≧８０℃を満し、マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと融点ＴｍＡの関係が、６０℃≦（ＴｍＡ−ＴｍｆＡ）≦１１０℃、６０℃≦ＴｍｆＡを満たし、補強成分の繊維長が有限長であり、平均見掛密度が１００ｋｇ／ｍ３〜４００ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする熱成型用シート。
【請求項２】
熱可塑性樹脂がポリエステルからなり、厚みが０．２ｍｍ〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の熱成型用シート。
【請求項３】
熱成型用シートのフローテスターにおける流動挙動が、マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと補強成分の流動開始温度ＴｍｆＢの間でマトリックス成分の変形による歪変位が生じるが、マトリックス成分の流動による歪変位が生じないようなものであることを特徴とする請求項１または２記載の熱成型用シート。
【請求項１】
マトリックス成分（Ａ成分）と補強成分（Ｂ成分）が熱可塑性樹脂からなり、Ａ成分とＢ成分の重量比（Ａ／Ｂ）が７０／３０〜４０／６０で構成され、表面積当りのエンボス加工による最密充填部の面積が５〜３０％であり、縦方向の伸度が１００％未満である熱成型用シートにおいて、マトリックス成分の融点ＴｍＡと補強成分の融点ＴｍＢの関係が、ＴｍＡ≧１２０℃、ＴｍＢ−ＴｍＡ≧８０℃を満し、マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと融点ＴｍＡの関係が、６０℃≦（ＴｍＡ−ＴｍｆＡ）≦１１０℃、６０℃≦ＴｍｆＡを満たし、補強成分の繊維長が有限長であり、平均見掛密度が１００ｋｇ／ｍ３〜４００ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする熱成型用シート。
【請求項２】
熱可塑性樹脂がポリエステルからなり、厚みが０．２ｍｍ〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の熱成型用シート。
【請求項３】
熱成型用シートのフローテスターにおける流動挙動が、マトリックス成分の変形開始温度ＴｍｆＡと補強成分の流動開始温度ＴｍｆＢの間でマトリックス成分の変形による歪変位が生じるが、マトリックス成分の流動による歪変位が生じないようなものであることを特徴とする請求項１または２記載の熱成型用シート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−１５４５０６（Ｐ２００９−１５４５０６Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３８７４５（Ｐ２００７−３３８７４５）
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【出願人】（０００００３１６０）東洋紡績株式会社 (3,622)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【出願人】（０００００３１６０）東洋紡績株式会社 (3,622)
【Ｆターム（参考）】
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