複合シート及び成形体
【課題】通気性のある不織布では不可能である真空成形が可能であり、高伸度、低応力とすることで成形性に優れるポリエステル繊維不織布と熱可塑性樹脂フィルムからなる複合シートを提供すること。
【解決手段】複屈折率が0.040以下であるポリエステル繊維不織布と熱可塑性樹脂フィルムからなる複合シートであって、該ポリエステル繊維のガラス転移点（Tg）＋20℃以上融点（Tm）−20℃以下における該複合シートの伸度が、100%以上であり且つ伸度100%における応力が、50N/3cm以下であり、該複合シートの見掛け比重が、該熱可塑性樹脂フィルムの比重の90%以下であり、そして該熱可塑性フィルムの厚みが、50〜1000μmであることを特徴とする前記複合シート。
【解決手段】複屈折率が0.040以下であるポリエステル繊維不織布と熱可塑性樹脂フィルムからなる複合シートであって、該ポリエステル繊維のガラス転移点（Tg）＋20℃以上融点（Tm）−20℃以下における該複合シートの伸度が、100%以上であり且つ伸度100%における応力が、50N/3cm以下であり、該複合シートの見掛け比重が、該熱可塑性樹脂フィルムの比重の90%以下であり、そして該熱可塑性フィルムの厚みが、50〜1000μmであることを特徴とする前記複合シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合シート及び成形体に関する。さらに詳しくは、本発明は、軽量性、緩衝性、断熱性・保温性に優れ、生活資材向け容器や工業資材向け容器、車両内装材・外装材、防音材、吸音材、部品搬送トレー、青果物トレー、食品容器、ブリスター、化粧品容器、フロッキー調の容器のトレーなどに好適に利用できる複合シート及び成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、不織布とフィルム、紙とフィルムからなる成形体は知られており、各種分野に使用され、広く用途が展開されている。しかしながら、真空成形・圧空成形・真空圧空成形（以下、単に真空成形ともいう。）により、一体成形が可能である高伸度であり優れた成形性を有する不織布とフィルムの複合シートは未だ開発されていない。
【０００３】
例えば、以下の特許文献1には、板紙とプラスチックフィルムと不織布の複合シートからなるトレー状容器を得る方法が開示されている。しかしながら、用いられている板紙や不織布は成形性が低く、展開比の大きい深絞りの成形や曲率半径（Ｒ）の小さい成形は困難である。
【０００４】
以下の特許文献2には、抄紙と熱可塑性フィルムからなる食品容器を得る方法が開示されている。しかしながら、特許文献1と同様に抄紙は成形性が低く、2段成形法でしか成形することができず、複合シートとして一体成形ができないという問題点がある。
【０００５】
以下の特許文献3には、不織布とポリエステルフィルムのボードによる真空成形によるマネキン成形体を得る方法が開示されている。しかしながら、用いられている不織布は成形性が低く、展開比の大きな深絞りの成形やＲの小さい成形は困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平11-124119号公報
【特許文献２】特開平4-261837号公報
【特許文献３】特開2006-272945号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、通気性のある不織布では従来不可能であった真空成形が可能であり、高伸度、低応力とすることで成形性に優れる、ポリエステル繊維不織布（以下、単に不織布ともいう。）と熱可塑性樹脂フィルム（以下、単にフィルムともいう。）をからなる複合シートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討し実験を重ねた結果、不織布を構成する繊維の複屈折率を特定範囲とし、該繊維の繊維表面同士を軽度に熱接着させ、繊維形状を実質的に維持した状態で該不織布を熱可塑性樹脂フィルムと一体化することにより、延伸成形時に剥離することがなく、追従性に優れ、高伸度を有し、熱成形性に優れたポリエステル繊維不織布と熱可塑性樹脂フィルムの複合シートを形成することができることを見出した。そして、こうして得られた複合シートは、高伸度、低応力を有するため、成形時の圧力により容易に延伸が可能となり、通気性を有する不織布では従来不可能であった真空成形性に優れることを確認し、本発明を完成するに至ったものである。
【０００９】
また、本発明の複合シートは、その一部として有する不織布層の空気層により、フィルム単独に比べ、見掛け比重が小さく軽量性に優れ、かつ空気は熱伝導率が低いため断熱性・保温性に優れる。更に、本発明の複合シートは、該空気層によるクッション性に優れ、さらに不織布面は繊維から構成されるためフィルムに比べ接触物との接点が少なくなることによる緩衝性に優れた複合シート及び成形体となることができる。
【００１０】
すなわち、本発明は以下のとおりである。
［１］複屈折率が0.040以下であるポリエステル繊維不織布と熱可塑性樹脂フィルムからなる複合シートであって、該ポリエステル繊維のガラス転移点（Tg）＋20℃以上融点（Tm）−20℃以下における該複合シートの伸度が、100%以上であり且つ伸度100%における応力が、50N/3cm以下であり、該複合シートの見掛け比重が、該熱可塑性樹脂フィルムの比重の90%以下であり、そして該熱可塑性フィルムの厚みが、50〜1000μmであることを特徴とする前記複合シート。
【００１１】
［２］前記複合シートの熱伝導率が、前記構成する熱可塑性樹脂フィルムの熱伝導率の80%以下である、前記［１］に記載の複合シート。
【００１２】
［３］前記熱可塑性樹脂フィルムが、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、及びポリスチレン系樹脂からなる群から選ばれる樹脂の少なくとも１つからなる、前記［１］又は［２］に記載の複合シート。
【００１３】
［４］前記ポリエステル不織布において、平均繊維径が10〜35μmであり、かつ、目付けが5〜300g/m2である、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の複合シート。
【００１４】
［５］前記［１］〜［４］のいずれかに記載の複合シートを、真空成形、圧空成形又は真空圧空成形で一体加工して得られる成形体。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の複合シート及び成形体は、下記のような作用効果を有する。
（１）不織布を構成するポリエステル繊維の結晶配向度が低く押さえられているので、繊維自体の伸張性を高めることができ不織布とフィルムの複合シートとして伸張性が高くなり成形性を高めることができる。
（２）不織布の持つ空気層のため熱可塑性樹脂フィルムよりも比重が小さく軽量性、かつ緩衝性、断熱性・保温性に優れた複合シート及び成形体を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の不織布を構成する繊維は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、共重合ポリエステルなどのポリエステル系繊維である。尚、本発明の目的を損なわない範囲で他の繊維、例えば、ポリオレフィン、ポリアミドなどの繊維を混合してもよく、また、鞘がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、芯がポリプロピレン、ポリエステルなどの組み合わせから成る芯鞘構造等の複合繊維であってもよい。これらの構成繊維は、短繊維、長繊維のいずれでもよいが、耐摩耗性の観点から長繊維であることが好ましい。また、２種以上の繊維を積層又は混合して用いることもできる。不織布の形状としては、例えば、SS、SMS、SMMS、SMSMSなどの多層積層不織布なども用いることができる（S：スパンボンド法の繊維不織布、M：メルトブロー法の極細不織布の意味）。
【００１７】
繊維の断面形状としては、特に制限はなく、丸型、扁平型、C型、Y型、V型などの異形断面などが用いられ、好ましくは丸型断面である。
【００１８】
発明複合シートは、成形加工されるため、加熱時伸長性があることが必要であり、例えば、不織布は低延伸糸からなり、単繊維が加熱時に伸びるか又は単繊維の構成繊維がズレを起こすことが必要であり、フィルムは低延伸フィルムからなり加熱時に伸びる必要がある。従って、複合シートの加熱時伸長性は、不織布のガラス転移点（Tg）＋20℃以上融点（Tm）−20℃以下における伸度が100%以上、好ましくは120〜500%、より好ましくは150〜400%である。また成形金型に沿ったきれいな成形体を得るためには不織布のガラス転移点（Tg）＋20℃以上融点（Tm）−20℃以下における複合シートの応力が低い必要があり、例えば、該温度条件下の伸度100%における応力が50N/3cm以下、好ましくは1〜40N/3cmで得られる。該温度条件下の伸度100%における応力が50N/3cmより大きいと成形金型に沿ったきれいな成形体を得ることができず、一方、1N/3cmより小さいと成形時に破断することがあるため、成形体を生産することが困難となる場合がある。
【００１９】
本発明に係る不織布は、公知のスパンボンド法、サーマルボンド法、エアーレイ法、カード法、メルトブロー法、フラッシュ法、柱状流交絡、機械交絡などで得ることができる。特にスパンボンド法、サーマルボンド法、エアーレイ法、カード法、メルトブロー法、フラッシュ法が好ましい。
【００２０】
本発明に係る不織布の平均繊維径は、10〜35μmであることが好ましく、より好ましくは15〜30μmである。平均繊維径がこの範囲であると、不織布を構成する繊維の伸度が大きく、成形性が良好となる。平均繊維径が10μmよりも小さくなると、繊維の結晶性が高く、結晶部分が多くなり繊維の伸度が低下して、成形性が悪くなる。平均繊維径が35μmよりも大きくなると、不織布の熱圧着時に熱収縮が生じやすく、また、繊維が熱圧着ロールの熱により溶解して、ロールに取られやすくなるため、不織布を生産することが困難となる場合がある。
【００２１】
本発明において、不織布を構成する繊維の繊度について特に制限はなく、上記の平均繊維径に対応した繊度であればよいが、生産性や風合いの点を考慮して、繊維の繊度は0.5〜30dtexが好ましく、より好ましくは1〜20dtexであり、さらに好ましくは3〜10dtexの範囲である。
【００２２】
本発明の不織布を構成する繊維は、複屈折率（Δn）が0.040以下であることが必要であり、より好ましくは0.003〜0.030である。複屈折率（Δn）がこの範囲であると、繊維の伸度が大きく、成形性が良好であり、更に、不織布の熱接着性が向上し、表面の毛羽立ちが少なく、耐摩耗性が改善される。繊維自体を低速で紡糸することによって繊維分子の配向を抑制することにより、繊維の複屈折率（Δn）を上記の範囲にすることができる。
【００２３】
複屈折率が0.040より大きいと、繊維の結晶性が高く、繊維の伸度が低下して、成形性が悪くなり、また、熱接着時の熱セットが困難となり、表面の毛羽の抑制が困難となる。複屈折率が0.003よりも小さいと、熱圧着時に熱収縮が生じ、また、繊維の熱圧着ロールの熱により溶解し、ロールに取られてしまうため、不織布を生産することが困難となる。
【００２４】
本発明の不織布を構成する繊維としては、ポリエステル系繊維の低延伸繊維が好ましい。ポリエステル系繊維の低延伸繊維は、紡糸工程の結晶配向度が低く押さえられており、結晶化度が低く、延伸性が良好であり、高伸度、高延伸が可能である。好ましくは、紡糸速度1000〜3000m/分低紡糸速度で得られる低結晶性、低配向性のポリエステル系繊維が用いられる。
【００２５】
本発明の不織布の目付は、5〜300g/m2であることが好ましく、より好ましくは10〜250g/m2である。目付が5g/m2未満では、繊維間隙が大きく、強度が低くなり、一方、300g/m2を超えると、繊維間隙が小さくなり強度が高くなるが、厚みが大きくなり、圧着性、又は成形加工性が低下する。
【００２６】
更に、目的に応じて、不織布を構成する繊維に、他の樹脂、難燃剤、無機充填剤、柔軟剤、可塑剤、顔料、耐電防止剤などを、1種又は2種以上添加してもよい。
【００２７】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムは、例えば、熱可塑性樹脂をＴダイ等を用いてフィルム状に成形したものであるが、軟化温度又は融点が50〜300℃の範囲であることが、接合加工し易い点で好ましく、より好ましくは70〜270℃である。
【００２８】
熱可塑性樹脂フィルムとしては、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、共重合ポリエチレン、共重合ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、脂肪族ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリ乳酸、共重合ポリエステルなどのポリエステル系樹脂、ナイロン6、ナイロン66、共重合ナイロンなどのポリアミド系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、エチレン−酢酸ビニール共重合樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー単独が、又は厚み、軟化点、融点の異なる2種以上の積層フィルムが用いられる。
【００２９】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの厚みは、50〜1000μmの範囲であり、好ましくは100〜700μm、より好ましくは150〜500μmである。更に、不織布に接合された後の本発明に係る複合シートの厚みは、150〜2000μmの範囲であり、好ましくは200〜1500μm、より好ましくは250〜1200μmである。熱可塑性樹脂フィルムの厚みが50μm未満、又は複合シートの厚みが150μm未満では、成形体の保型性、フィルムの生産性、加圧性、取り扱い性、フィルムの皮膜強度が低下する傾向がある。一方、熱可塑性樹脂フィルムの厚みが1000μmを超えると、フィルム構成比率が高くなり、見掛け比重、熱伝導率共に高くなり、軽量性、断熱性・保温性の効果を得ることが困難となる。また、複合シートの厚みが2000μmを超えると成形加工性が著しく低下する。
【００３０】
本発明に係る複合シートの接合方法としては、不織布とフィルムのいずれかに接着剤を塗布させて貼り合わせる方法、バインダー繊維により貼り合わせる方法、溶融押出フィルムに不織布を貼り合わせる方法、加熱ロール間にフィルムと不織布とを熱圧着し、貼り合わせる方法などが挙げられる。
【００３１】
本発明に係る複合シートの成形方法としては、複合シートを加熱し、その後、真空成形、圧空成形、真空圧空成形することなどが挙げられる。成形温度は複合シートを構成するポリエステル繊維不織布のガラス転移点(Tg)＋20℃以上融点（Tm）−20℃以下であり、好ましくは100〜250℃の温度範囲で成形することが好ましく、より好ましくは120〜230℃であることが好ましい。
【００３２】
本発明の複合シートは、上記構成を有することで、真空成形で一体加工して、成形体とすることができる。成形体の形状について特に制限はなく、半円形、円柱形、四角形など使用目的に応じて選択することが好ましい。
【００３３】
真空成形における展開比は、0.01〜2.0の範囲が好ましく、より好ましくは0.02〜1.5、さらに好ましくは0.05〜1.2である。成形展開比は30cm×30cmの試料片を成形機にセットし、ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施した時の成形体の深さを測定し、成形体の深さを成形シートの直径で割った、次式で定義される値である：
展開比＝（成形体の深さ）／（成形前のシートの直径）
【００３４】
本発明の複合シートの見掛け比重は、複合シートを構成する熱可塑性樹脂フィルム比重の90%以下であり、好ましくは20%〜85%であることが好ましく、より好ましくは40%〜80%である。この値が、90%より大きいとフィルムの構成比率が高くなる、又は、不織布がフィルムに食い込み過ぎることになり、複合シートとして軽量性、緩衝性、断熱性が発現しなくなる。20%より小さいと不織布の構成比率が高くなり、真空成形時、フィルムが破断し、きれいな成形体を得ることが困難となる場合がある。
【００３５】
本発明の複合シートの熱伝導率は、好ましくは、複合シートを構成する熱可塑性樹脂フィルムの熱伝導率の80%以下であり、より好ましくは20%〜75%であり、さらに好ましくは30%〜70%である。この値が80%より大きいと断熱性・保温性がフィルムとほとんど変わることがなく、20%より小さいと不織布の構成比率が高くなり、真空成形時、フィルムが破断し、きれいな成形体を得ることが困難となる場合がある。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
測定法、評価法等は下記のとおりであった。
（１）繊度（dtex：デシテックス）
繊維ウェブ、不織布等の試料の両端部5cmを除いて、布帛の幅10cm毎の区域からそれぞれ適当な本数の繊維を採取して100cmの重量を測定し、下記式で算出した：
繊度(dtex)＝重量(g)／繊維の本数×10000
【００３７】
（２）平均繊維径（μｍ）
繊維ウェブ、不織布等の試料の両端部5cmを除いて、布帛の幅10cm毎の区域からそれぞれ適当な本数の繊維を採取し、マイクロスコープで繊維の直径を各30点測定して、該測定値の平均値を算出した。
【００３８】
（３）目付（g/m2）
JIS-L-1906に従って、不織布から縦20cm×横25cmの試料を3カ所切り取り、重量を測定し、その平均値を単位当たりの質量に換算して求めた。
【００３９】
（４）復屈折率（Δｎ）
偏光顕微鏡を使用して、干渉縞法によって繊維の側面から観察した平均屈折率の分布を測定することができる。この方法は円形断面を有する繊維に適用できる。繊維の屈折率は繊維軸に対して平行な電場ベクトルを持つ偏光に対する屈折率ｎ||と、繊維軸に対し垂直な電場ベクトルを持つ偏光に対する屈折率ｎ⊥によって特徴づけられ、複屈折率はΔｎ＝（ｎ||−ｎ⊥）で表わされる。
繊維に偏光を照射すると、互いに直角に振動する2つの偏光に分かれる。繊維は軸の方向によって屈折率が異なるため2つの光の進む距離に差が生じる。これがレタデーションであり、Ｒで表わされ、繊維断面の直径をｄ0とすると、複屈折率と次式の関係がある：
Ｒ＝ｄ0（ｎ||−ｎ⊥）
繊維は光学的にフラットなスライドガラス及びカバーガラスを使用し、繊維に対して不活性な封入剤中に浸漬される。この封入剤中に数本の繊維を浸漬し、単糸が互いに接触しないようにする。さらに繊維は、その繊維軸が偏光顕微鏡の光軸及び干渉縞に対して垂直となるようにすべきである。この干渉縞のパターンを測定し、レタデーションを求め、繊維の複屈折率を測定し、10点の平均値を測定した。
【００４０】
（5）熱時応力(Ｎ／３ｃｍ)と熱時伸度（%）
複合シートの両端5cmを除き、幅10cmあたり幅3cm、長さ10cm試料を切り取り、引張試験機で、つかみ間隔2cm、引張速度20cm/min、所定温度下で各5点縦方向を測定し平均値を算出した。
【００４１】
（6）見掛け比重
JIS-L-1096に準じ、複合シートの両端5cmを除き20cm×20cmの試験片3枚を採取し、それぞれの質量(g)を量り、次式により見掛け比重の平均値を算出した：
Ag=Sm/（1000×t）
Ag：見掛比重
Sm：標準状態における1m2当たりの質量(g/m2）
t：厚さ(mm)
【００４２】
（7）熱伝導率（W/m・K）
複合シートから縦10cm×横10cmの試料を3カ所切り取り、KES-F7サーモラボＩＩ精密迅速熱物性装置（カトーテック株式会社）を使用し、その平均値を算出した。
【００４３】
（8）成形性
30cm×30cmの複合シートを真空成形機にセットし、上下予熱ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施した時の成形容器の深さを測定し、次式で展開比を算出した：
展開比=（成形容器の深さ）/（成形前シートの直径）
成形性の評価は、展開比0.3の成形性により、以下の評価基準に基づき評価した：
○：破れがなく、成形性良好。
×：破れが発生し、成形性不良、又は成形金型に沿ったきれいな成形体の成形が不可。
【００４４】
〔実施例1〕
溶液粘度（ηsp/c）が0.75のポリエチレンテレフタレートをスパンボンド法により、吐出量0.9g/分・Hole、紡糸温度300℃で、フィラメント群を移動捕集面に向けて押し出し、目付50g/m2のポリエステル繊維ウェブ（融点260℃、紡糸速度1,500m/分、平均繊維径23.5μm、繊度6dtex、フィラメントの複屈折率0.011、円形断面）を調製した。
次いで、一方の表面に凹凸模様を有する一対のエンボスロールを用いて、部分熱圧着を行った。用いたエンボスロールは、凸部の単位面積が2mm2、圧着面積比率が18%であり、上・下ロール温度70℃の条件下でロール線圧400N/cmにて部分圧着した。
次いで、この部分圧着ウェブを、フェルトカレンダー（ドラム直径2,500mm、温度105℃、加工速度15m/分）で熱処理を行い、ポリエステル繊維不織布を得た。
この目付50g/m2のポリエステル繊維不織布とTダイから厚み0.3mmで押し出した非結晶性ポリエステル樹脂（以下APET樹脂という：比重1.38、熱伝導率0.14W/m・K）を押し出しラミネート方法で積層し、複合シートを得た。
得られた複合シートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施し、成形体を製造した。
【００４５】
〔実施例2〕
ポリエステル繊維不織布の目付を150g/m2としたこと以外は、実施例1と同様にして、複合シート及び成形体を製造した。
【００４６】
〔実施例3〕
ＡＰＥＴ樹脂フィルムの厚みを0.5mmとしたこと以外は、実施例1と同様にして複合シート及び成形体を製造した。
【００４７】
〔比較例1〕
実施例1と同様の方法で、目付50g/m2のポリエステル繊維ウェブ（融点260℃、紡糸速度4,500m/分、繊維径14.0μm、繊度2.1dtex、複屈折率0.130、円形断面）を作成し、得られたポリエステル繊維ウェブを、実施例1と同様のエンボスロールを用い、上・下ロール温度235℃、ロール線圧400N/cmで部分圧着して不織布を得た。
このポリエステル繊維不織布を用いて、実施例1と同様にして複合シートを得た。
得られた複合シートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施したが、不織布の伸度が低く、成形時に破れてしまい、成形体を製造することができなかった。
【００４８】
〔比較例2〕
比較例1と同様にして目付50g/m2のポリエステル繊維不織布（融点260℃、紡糸速度3,000m/分、繊維径16.6μm、繊度3dtex、フィラメントの複屈折率0.045、円形断面）を調整し、実施例1と同様にして複合シートを得た。
得られた複合シートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施したが、不織布の応力が高く、成形金型に沿ったきれいな成形体を製造することができなかった。
【００４９】
〔比較例3〕
APET樹脂をTダイから厚み0.3mmで押し出しAPET樹脂フィルムシートを得た。
得られたAPET樹脂フィルムシートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施し、成形体を製造した。
以上の実施例1〜3、比較例１〜3における測定及び評価結果を以下の表1に示す。
【００５０】
【表１】
【００５１】
〔実施例4〕
実施例1と同様の目付50g/m2のポリエステル繊維不織布とTダイから厚み0.3mmで押し出したポリカーボネート樹脂(以下PC樹脂という：比重1.2、熱伝導率0.19W/m・K)を押し出しラミネート方法で積層し、複合シートを得た。次いで、実施例1と同様の方法で成形体を製造した。
【００５２】
〔実施例5〕
ポリエステル繊維不織布の目付を150g/m2としたこと以外は、実施例4と同様にして複合シート及び成形体を製造した。
【００５３】
〔実施例6〕
PC樹脂フィルムの厚みを0.5mmとしたこと以外は、実施例4と同様にして複合シート及び成形体を製造した。
【００５４】
〔比較例4〕
比較例1と同様の目付50g/m2のポリエステル不織布としたこと以外は、実施例4と同様にして複合シートを得た。
得られた複合シートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施したが、不織布の伸度が低く、成形時に破れてしまい、成形体を製造することができなかった。
【００５５】
〔比較例5〕
比較例2と同様の目付50g/m2のポリエステル不織布としたこと以外は、実施例4と同様にして複合シートを得た。
得られた複合シートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施したが、不織布の応力が高く、成形金型に沿ったきれいな成形体を製造することができなかった。
【００５６】
〔比較例6〕
PC樹脂をTダイから厚み0.3mmで押し出しＰＣ樹脂フィルムシートを得た。
得られたＰＣ樹脂フィルムシートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施し、成形体を製造した。
以上の実施例4〜6、比較例4〜6における測定及び評価結果を以下の表2に示す。
【００５７】
【表２】
【００５８】
〔実施例7〕
実施例1と同様の目付50g/m2のポリエステル繊維不織布とTダイから厚み0.3mmで押し出した無延伸ポリプロピレン樹脂(以下CPP樹脂という：比重0.91、熱伝導率0.18W/m・K)を押し出しラミネート方法で積層し、複合シートを得た。次いで、実施例1と同様の方法で成形体を製造した。
【００５９】
〔実施例8〕
ポリエステル繊維不織布の目付を150g/m2としたこと以外は、実施例7と同様にして複合シート及び成形体を製造した。
【００６０】
〔実施例9〕
CPP樹脂フィルムの厚みを0.5mmとしたこと以外は、実施例7と同様にして複合シート及び成形体を製造した。
【００６１】
〔比較例7〕
比較例1と同様の目付50g/m2のポリエステル不織布としたこと以外は、実施例7と同様にして複合シートを得た。
得られた複合シートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施したが、不織布の伸度が低く、成形時に破れてしまい、成形体を製造することができなかった。
【００６２】
〔比較例8〕
比較例2と同様の目付50g/m2のポリエステル不織布としたこと以外は、実施例7と同様にして複合シートを得た。
得られた複合シートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施したが、不織布の応力が高く、成形金型に沿ったきれいな成形体を製造することができなかった。
【００６３】
〔比較例9〕
CPP樹脂をTダイから厚み0.3mmで押し出しCPP樹脂フィルムシートを得た。
得られたCPP樹脂フィルムシートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施し、成形体を製造した。
以上の実施例7〜9、比較例7〜9における測定及び評価結果を以下の表3に示す。
【００６４】
【表３】
【００６５】
〔実施例10〕
実施例1と同様の目付50g/m2のポリエステル繊維不織布とTダイから厚み0.3mmで押し出した耐衝撃性ポリスチレン樹脂(以下HIPS樹脂という：比重1.03、熱伝導率0.18W/m・K)を押し出しラミネート方法で積層し、複合シートを得た。次いで、実施例1と同様の方法で成形体を製造した。
【００６６】
〔実施例11〕
ポリエステル繊維不織布の目付を150g/m2としたこと以外は、実施例10と同様にして複合シート及び成形体を製造した。
【００６７】
〔実施例12〕
HIPS樹脂フィルムの厚みを0.5mmとしたこと以外は、実施例10と同様にして複合シート及び成形体を製造した。
【００６８】
〔比較例10〕
比較例1と同様の目付50g/m2のポリエステル不織布としたこと以外は、実施例10と同様にして複合シートを得た。
得られた複合シートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施したが、不織布の伸度が低く、成形時に破れてしまい、成形体を製造することができなかった。
【００６９】
〔比較例11〕
比較例2と同様の目付50g/m2のポリエステル不織布としたこと以外は、実施例10と同様にして複合シートを得た。
得られた複合シートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施したが、不織布の応力が高く、成形金型に沿ったきれいな成形体を製造することができなかった。
【００７０】
〔比較例12〕
HIPS樹脂をTダイから厚み0.3mmで押し出しHIPS樹脂フィルムシートを得た。
得られたHIPS樹脂フィルムシートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施し、成形体を製造した。
以上の実施例10〜12、比較例10〜12における測定及び評価結果を以下の表4に示す。
【００７１】
【表４】
【００７２】
〔比較例13〕
実施例1と同様の目付50g/m2のポリエステル繊維不織布とTダイから厚み2.1mmで押し出したAPET樹脂(比重1.38、熱伝導率0.14W/m・K）を押し出しラミネート方法でフィルムを作成し、不織布と積層して複合シートを得た（120℃下の伸度100%における応力：18N/3cm、120℃下における伸度：232％、見掛け比重：1.32、熱伝導率：0.14W/m・K）。
得られた複合シートは、真空成形が可能であったが、フィルムの厚みが厚く、フィルムの構成比率が高くなり、見掛け比重、熱伝導率共にAPET樹脂フィルムとほとんど差異がない結果であった。
【００７３】
表1から以下のことが分かる。
ポリエステル樹脂フィルムを用いた実施例１〜３の複合シートは、比較例1と比較例2のものに比較して、布帛の伸度が高く、かつ成形温度下の伸度100%における応力が低いため、成形性に非常に優れることがわかる。また、比較例3と比較して、不織布層に空気を含むため見掛け比重が小さく軽量性に優れ、更に熱伝導率が小さく、断熱性・保温性に優れることがわかる。
また、表2、表3、表4から、ポリカーボネート樹脂フィルム、ポリプロピレン樹脂フィルム、ポリスチレン樹脂フィルムを用いた、それぞれ、実施例４〜６、７〜９、１０〜１２の複合シートも、ポリエステル樹脂フィルムを用いた実施例１〜３の複合シートと同様に、成形性、軽量性、断熱性、保温性に非常に優れることが分かる。
更に、比較例13では、フィルムの厚みが厚く、フィルム構成比率が高いため、見掛け比重、熱伝導率共にAPET樹脂フィルムとほとんど差異がなく、不織布があることによる軽量性、断熱性・保温性の期待効果が少ないことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の複合シート及び成形体は、成形性と共に優れた軽量性、緩衝性、断熱性・保温性に優れ、生活資材向け容器や工業資材向け容器、車両内装材・外装材、防音材、吸音材、部品搬送トレー、青果物トレー、食品容器、ブリスター、化粧品容器、フロッキー調の容器などの幅広い分野に好適に利用可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合シート及び成形体に関する。さらに詳しくは、本発明は、軽量性、緩衝性、断熱性・保温性に優れ、生活資材向け容器や工業資材向け容器、車両内装材・外装材、防音材、吸音材、部品搬送トレー、青果物トレー、食品容器、ブリスター、化粧品容器、フロッキー調の容器のトレーなどに好適に利用できる複合シート及び成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、不織布とフィルム、紙とフィルムからなる成形体は知られており、各種分野に使用され、広く用途が展開されている。しかしながら、真空成形・圧空成形・真空圧空成形（以下、単に真空成形ともいう。）により、一体成形が可能である高伸度であり優れた成形性を有する不織布とフィルムの複合シートは未だ開発されていない。
【０００３】
例えば、以下の特許文献1には、板紙とプラスチックフィルムと不織布の複合シートからなるトレー状容器を得る方法が開示されている。しかしながら、用いられている板紙や不織布は成形性が低く、展開比の大きい深絞りの成形や曲率半径（Ｒ）の小さい成形は困難である。
【０００４】
以下の特許文献2には、抄紙と熱可塑性フィルムからなる食品容器を得る方法が開示されている。しかしながら、特許文献1と同様に抄紙は成形性が低く、2段成形法でしか成形することができず、複合シートとして一体成形ができないという問題点がある。
【０００５】
以下の特許文献3には、不織布とポリエステルフィルムのボードによる真空成形によるマネキン成形体を得る方法が開示されている。しかしながら、用いられている不織布は成形性が低く、展開比の大きな深絞りの成形やＲの小さい成形は困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平11-124119号公報
【特許文献２】特開平4-261837号公報
【特許文献３】特開2006-272945号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、通気性のある不織布では従来不可能であった真空成形が可能であり、高伸度、低応力とすることで成形性に優れる、ポリエステル繊維不織布（以下、単に不織布ともいう。）と熱可塑性樹脂フィルム（以下、単にフィルムともいう。）をからなる複合シートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討し実験を重ねた結果、不織布を構成する繊維の複屈折率を特定範囲とし、該繊維の繊維表面同士を軽度に熱接着させ、繊維形状を実質的に維持した状態で該不織布を熱可塑性樹脂フィルムと一体化することにより、延伸成形時に剥離することがなく、追従性に優れ、高伸度を有し、熱成形性に優れたポリエステル繊維不織布と熱可塑性樹脂フィルムの複合シートを形成することができることを見出した。そして、こうして得られた複合シートは、高伸度、低応力を有するため、成形時の圧力により容易に延伸が可能となり、通気性を有する不織布では従来不可能であった真空成形性に優れることを確認し、本発明を完成するに至ったものである。
【０００９】
また、本発明の複合シートは、その一部として有する不織布層の空気層により、フィルム単独に比べ、見掛け比重が小さく軽量性に優れ、かつ空気は熱伝導率が低いため断熱性・保温性に優れる。更に、本発明の複合シートは、該空気層によるクッション性に優れ、さらに不織布面は繊維から構成されるためフィルムに比べ接触物との接点が少なくなることによる緩衝性に優れた複合シート及び成形体となることができる。
【００１０】
すなわち、本発明は以下のとおりである。
［１］複屈折率が0.040以下であるポリエステル繊維不織布と熱可塑性樹脂フィルムからなる複合シートであって、該ポリエステル繊維のガラス転移点（Tg）＋20℃以上融点（Tm）−20℃以下における該複合シートの伸度が、100%以上であり且つ伸度100%における応力が、50N/3cm以下であり、該複合シートの見掛け比重が、該熱可塑性樹脂フィルムの比重の90%以下であり、そして該熱可塑性フィルムの厚みが、50〜1000μmであることを特徴とする前記複合シート。
【００１１】
［２］前記複合シートの熱伝導率が、前記構成する熱可塑性樹脂フィルムの熱伝導率の80%以下である、前記［１］に記載の複合シート。
【００１２】
［３］前記熱可塑性樹脂フィルムが、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、及びポリスチレン系樹脂からなる群から選ばれる樹脂の少なくとも１つからなる、前記［１］又は［２］に記載の複合シート。
【００１３】
［４］前記ポリエステル不織布において、平均繊維径が10〜35μmであり、かつ、目付けが5〜300g/m2である、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の複合シート。
【００１４】
［５］前記［１］〜［４］のいずれかに記載の複合シートを、真空成形、圧空成形又は真空圧空成形で一体加工して得られる成形体。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の複合シート及び成形体は、下記のような作用効果を有する。
（１）不織布を構成するポリエステル繊維の結晶配向度が低く押さえられているので、繊維自体の伸張性を高めることができ不織布とフィルムの複合シートとして伸張性が高くなり成形性を高めることができる。
（２）不織布の持つ空気層のため熱可塑性樹脂フィルムよりも比重が小さく軽量性、かつ緩衝性、断熱性・保温性に優れた複合シート及び成形体を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の不織布を構成する繊維は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、共重合ポリエステルなどのポリエステル系繊維である。尚、本発明の目的を損なわない範囲で他の繊維、例えば、ポリオレフィン、ポリアミドなどの繊維を混合してもよく、また、鞘がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、芯がポリプロピレン、ポリエステルなどの組み合わせから成る芯鞘構造等の複合繊維であってもよい。これらの構成繊維は、短繊維、長繊維のいずれでもよいが、耐摩耗性の観点から長繊維であることが好ましい。また、２種以上の繊維を積層又は混合して用いることもできる。不織布の形状としては、例えば、SS、SMS、SMMS、SMSMSなどの多層積層不織布なども用いることができる（S：スパンボンド法の繊維不織布、M：メルトブロー法の極細不織布の意味）。
【００１７】
繊維の断面形状としては、特に制限はなく、丸型、扁平型、C型、Y型、V型などの異形断面などが用いられ、好ましくは丸型断面である。
【００１８】
発明複合シートは、成形加工されるため、加熱時伸長性があることが必要であり、例えば、不織布は低延伸糸からなり、単繊維が加熱時に伸びるか又は単繊維の構成繊維がズレを起こすことが必要であり、フィルムは低延伸フィルムからなり加熱時に伸びる必要がある。従って、複合シートの加熱時伸長性は、不織布のガラス転移点（Tg）＋20℃以上融点（Tm）−20℃以下における伸度が100%以上、好ましくは120〜500%、より好ましくは150〜400%である。また成形金型に沿ったきれいな成形体を得るためには不織布のガラス転移点（Tg）＋20℃以上融点（Tm）−20℃以下における複合シートの応力が低い必要があり、例えば、該温度条件下の伸度100%における応力が50N/3cm以下、好ましくは1〜40N/3cmで得られる。該温度条件下の伸度100%における応力が50N/3cmより大きいと成形金型に沿ったきれいな成形体を得ることができず、一方、1N/3cmより小さいと成形時に破断することがあるため、成形体を生産することが困難となる場合がある。
【００１９】
本発明に係る不織布は、公知のスパンボンド法、サーマルボンド法、エアーレイ法、カード法、メルトブロー法、フラッシュ法、柱状流交絡、機械交絡などで得ることができる。特にスパンボンド法、サーマルボンド法、エアーレイ法、カード法、メルトブロー法、フラッシュ法が好ましい。
【００２０】
本発明に係る不織布の平均繊維径は、10〜35μmであることが好ましく、より好ましくは15〜30μmである。平均繊維径がこの範囲であると、不織布を構成する繊維の伸度が大きく、成形性が良好となる。平均繊維径が10μmよりも小さくなると、繊維の結晶性が高く、結晶部分が多くなり繊維の伸度が低下して、成形性が悪くなる。平均繊維径が35μmよりも大きくなると、不織布の熱圧着時に熱収縮が生じやすく、また、繊維が熱圧着ロールの熱により溶解して、ロールに取られやすくなるため、不織布を生産することが困難となる場合がある。
【００２１】
本発明において、不織布を構成する繊維の繊度について特に制限はなく、上記の平均繊維径に対応した繊度であればよいが、生産性や風合いの点を考慮して、繊維の繊度は0.5〜30dtexが好ましく、より好ましくは1〜20dtexであり、さらに好ましくは3〜10dtexの範囲である。
【００２２】
本発明の不織布を構成する繊維は、複屈折率（Δn）が0.040以下であることが必要であり、より好ましくは0.003〜0.030である。複屈折率（Δn）がこの範囲であると、繊維の伸度が大きく、成形性が良好であり、更に、不織布の熱接着性が向上し、表面の毛羽立ちが少なく、耐摩耗性が改善される。繊維自体を低速で紡糸することによって繊維分子の配向を抑制することにより、繊維の複屈折率（Δn）を上記の範囲にすることができる。
【００２３】
複屈折率が0.040より大きいと、繊維の結晶性が高く、繊維の伸度が低下して、成形性が悪くなり、また、熱接着時の熱セットが困難となり、表面の毛羽の抑制が困難となる。複屈折率が0.003よりも小さいと、熱圧着時に熱収縮が生じ、また、繊維の熱圧着ロールの熱により溶解し、ロールに取られてしまうため、不織布を生産することが困難となる。
【００２４】
本発明の不織布を構成する繊維としては、ポリエステル系繊維の低延伸繊維が好ましい。ポリエステル系繊維の低延伸繊維は、紡糸工程の結晶配向度が低く押さえられており、結晶化度が低く、延伸性が良好であり、高伸度、高延伸が可能である。好ましくは、紡糸速度1000〜3000m/分低紡糸速度で得られる低結晶性、低配向性のポリエステル系繊維が用いられる。
【００２５】
本発明の不織布の目付は、5〜300g/m2であることが好ましく、より好ましくは10〜250g/m2である。目付が5g/m2未満では、繊維間隙が大きく、強度が低くなり、一方、300g/m2を超えると、繊維間隙が小さくなり強度が高くなるが、厚みが大きくなり、圧着性、又は成形加工性が低下する。
【００２６】
更に、目的に応じて、不織布を構成する繊維に、他の樹脂、難燃剤、無機充填剤、柔軟剤、可塑剤、顔料、耐電防止剤などを、1種又は2種以上添加してもよい。
【００２７】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムは、例えば、熱可塑性樹脂をＴダイ等を用いてフィルム状に成形したものであるが、軟化温度又は融点が50〜300℃の範囲であることが、接合加工し易い点で好ましく、より好ましくは70〜270℃である。
【００２８】
熱可塑性樹脂フィルムとしては、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、共重合ポリエチレン、共重合ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、脂肪族ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリ乳酸、共重合ポリエステルなどのポリエステル系樹脂、ナイロン6、ナイロン66、共重合ナイロンなどのポリアミド系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、エチレン−酢酸ビニール共重合樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー単独が、又は厚み、軟化点、融点の異なる2種以上の積層フィルムが用いられる。
【００２９】
本発明に係る熱可塑性樹脂フィルムの厚みは、50〜1000μmの範囲であり、好ましくは100〜700μm、より好ましくは150〜500μmである。更に、不織布に接合された後の本発明に係る複合シートの厚みは、150〜2000μmの範囲であり、好ましくは200〜1500μm、より好ましくは250〜1200μmである。熱可塑性樹脂フィルムの厚みが50μm未満、又は複合シートの厚みが150μm未満では、成形体の保型性、フィルムの生産性、加圧性、取り扱い性、フィルムの皮膜強度が低下する傾向がある。一方、熱可塑性樹脂フィルムの厚みが1000μmを超えると、フィルム構成比率が高くなり、見掛け比重、熱伝導率共に高くなり、軽量性、断熱性・保温性の効果を得ることが困難となる。また、複合シートの厚みが2000μmを超えると成形加工性が著しく低下する。
【００３０】
本発明に係る複合シートの接合方法としては、不織布とフィルムのいずれかに接着剤を塗布させて貼り合わせる方法、バインダー繊維により貼り合わせる方法、溶融押出フィルムに不織布を貼り合わせる方法、加熱ロール間にフィルムと不織布とを熱圧着し、貼り合わせる方法などが挙げられる。
【００３１】
本発明に係る複合シートの成形方法としては、複合シートを加熱し、その後、真空成形、圧空成形、真空圧空成形することなどが挙げられる。成形温度は複合シートを構成するポリエステル繊維不織布のガラス転移点(Tg)＋20℃以上融点（Tm）−20℃以下であり、好ましくは100〜250℃の温度範囲で成形することが好ましく、より好ましくは120〜230℃であることが好ましい。
【００３２】
本発明の複合シートは、上記構成を有することで、真空成形で一体加工して、成形体とすることができる。成形体の形状について特に制限はなく、半円形、円柱形、四角形など使用目的に応じて選択することが好ましい。
【００３３】
真空成形における展開比は、0.01〜2.0の範囲が好ましく、より好ましくは0.02〜1.5、さらに好ましくは0.05〜1.2である。成形展開比は30cm×30cmの試料片を成形機にセットし、ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施した時の成形体の深さを測定し、成形体の深さを成形シートの直径で割った、次式で定義される値である：
展開比＝（成形体の深さ）／（成形前のシートの直径）
【００３４】
本発明の複合シートの見掛け比重は、複合シートを構成する熱可塑性樹脂フィルム比重の90%以下であり、好ましくは20%〜85%であることが好ましく、より好ましくは40%〜80%である。この値が、90%より大きいとフィルムの構成比率が高くなる、又は、不織布がフィルムに食い込み過ぎることになり、複合シートとして軽量性、緩衝性、断熱性が発現しなくなる。20%より小さいと不織布の構成比率が高くなり、真空成形時、フィルムが破断し、きれいな成形体を得ることが困難となる場合がある。
【００３５】
本発明の複合シートの熱伝導率は、好ましくは、複合シートを構成する熱可塑性樹脂フィルムの熱伝導率の80%以下であり、より好ましくは20%〜75%であり、さらに好ましくは30%〜70%である。この値が80%より大きいと断熱性・保温性がフィルムとほとんど変わることがなく、20%より小さいと不織布の構成比率が高くなり、真空成形時、フィルムが破断し、きれいな成形体を得ることが困難となる場合がある。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
測定法、評価法等は下記のとおりであった。
（１）繊度（dtex：デシテックス）
繊維ウェブ、不織布等の試料の両端部5cmを除いて、布帛の幅10cm毎の区域からそれぞれ適当な本数の繊維を採取して100cmの重量を測定し、下記式で算出した：
繊度(dtex)＝重量(g)／繊維の本数×10000
【００３７】
（２）平均繊維径（μｍ）
繊維ウェブ、不織布等の試料の両端部5cmを除いて、布帛の幅10cm毎の区域からそれぞれ適当な本数の繊維を採取し、マイクロスコープで繊維の直径を各30点測定して、該測定値の平均値を算出した。
【００３８】
（３）目付（g/m2）
JIS-L-1906に従って、不織布から縦20cm×横25cmの試料を3カ所切り取り、重量を測定し、その平均値を単位当たりの質量に換算して求めた。
【００３９】
（４）復屈折率（Δｎ）
偏光顕微鏡を使用して、干渉縞法によって繊維の側面から観察した平均屈折率の分布を測定することができる。この方法は円形断面を有する繊維に適用できる。繊維の屈折率は繊維軸に対して平行な電場ベクトルを持つ偏光に対する屈折率ｎ||と、繊維軸に対し垂直な電場ベクトルを持つ偏光に対する屈折率ｎ⊥によって特徴づけられ、複屈折率はΔｎ＝（ｎ||−ｎ⊥）で表わされる。
繊維に偏光を照射すると、互いに直角に振動する2つの偏光に分かれる。繊維は軸の方向によって屈折率が異なるため2つの光の進む距離に差が生じる。これがレタデーションであり、Ｒで表わされ、繊維断面の直径をｄ0とすると、複屈折率と次式の関係がある：
Ｒ＝ｄ0（ｎ||−ｎ⊥）
繊維は光学的にフラットなスライドガラス及びカバーガラスを使用し、繊維に対して不活性な封入剤中に浸漬される。この封入剤中に数本の繊維を浸漬し、単糸が互いに接触しないようにする。さらに繊維は、その繊維軸が偏光顕微鏡の光軸及び干渉縞に対して垂直となるようにすべきである。この干渉縞のパターンを測定し、レタデーションを求め、繊維の複屈折率を測定し、10点の平均値を測定した。
【００４０】
（5）熱時応力(Ｎ／３ｃｍ)と熱時伸度（%）
複合シートの両端5cmを除き、幅10cmあたり幅3cm、長さ10cm試料を切り取り、引張試験機で、つかみ間隔2cm、引張速度20cm/min、所定温度下で各5点縦方向を測定し平均値を算出した。
【００４１】
（6）見掛け比重
JIS-L-1096に準じ、複合シートの両端5cmを除き20cm×20cmの試験片3枚を採取し、それぞれの質量(g)を量り、次式により見掛け比重の平均値を算出した：
Ag=Sm/（1000×t）
Ag：見掛比重
Sm：標準状態における1m2当たりの質量(g/m2）
t：厚さ(mm)
【００４２】
（7）熱伝導率（W/m・K）
複合シートから縦10cm×横10cmの試料を3カ所切り取り、KES-F7サーモラボＩＩ精密迅速熱物性装置（カトーテック株式会社）を使用し、その平均値を算出した。
【００４３】
（8）成形性
30cm×30cmの複合シートを真空成形機にセットし、上下予熱ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施した時の成形容器の深さを測定し、次式で展開比を算出した：
展開比=（成形容器の深さ）/（成形前シートの直径）
成形性の評価は、展開比0.3の成形性により、以下の評価基準に基づき評価した：
○：破れがなく、成形性良好。
×：破れが発生し、成形性不良、又は成形金型に沿ったきれいな成形体の成形が不可。
【００４４】
〔実施例1〕
溶液粘度（ηsp/c）が0.75のポリエチレンテレフタレートをスパンボンド法により、吐出量0.9g/分・Hole、紡糸温度300℃で、フィラメント群を移動捕集面に向けて押し出し、目付50g/m2のポリエステル繊維ウェブ（融点260℃、紡糸速度1,500m/分、平均繊維径23.5μm、繊度6dtex、フィラメントの複屈折率0.011、円形断面）を調製した。
次いで、一方の表面に凹凸模様を有する一対のエンボスロールを用いて、部分熱圧着を行った。用いたエンボスロールは、凸部の単位面積が2mm2、圧着面積比率が18%であり、上・下ロール温度70℃の条件下でロール線圧400N/cmにて部分圧着した。
次いで、この部分圧着ウェブを、フェルトカレンダー（ドラム直径2,500mm、温度105℃、加工速度15m/分）で熱処理を行い、ポリエステル繊維不織布を得た。
この目付50g/m2のポリエステル繊維不織布とTダイから厚み0.3mmで押し出した非結晶性ポリエステル樹脂（以下APET樹脂という：比重1.38、熱伝導率0.14W/m・K）を押し出しラミネート方法で積層し、複合シートを得た。
得られた複合シートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施し、成形体を製造した。
【００４５】
〔実施例2〕
ポリエステル繊維不織布の目付を150g/m2としたこと以外は、実施例1と同様にして、複合シート及び成形体を製造した。
【００４６】
〔実施例3〕
ＡＰＥＴ樹脂フィルムの厚みを0.5mmとしたこと以外は、実施例1と同様にして複合シート及び成形体を製造した。
【００４７】
〔比較例1〕
実施例1と同様の方法で、目付50g/m2のポリエステル繊維ウェブ（融点260℃、紡糸速度4,500m/分、繊維径14.0μm、繊度2.1dtex、複屈折率0.130、円形断面）を作成し、得られたポリエステル繊維ウェブを、実施例1と同様のエンボスロールを用い、上・下ロール温度235℃、ロール線圧400N/cmで部分圧着して不織布を得た。
このポリエステル繊維不織布を用いて、実施例1と同様にして複合シートを得た。
得られた複合シートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施したが、不織布の伸度が低く、成形時に破れてしまい、成形体を製造することができなかった。
【００４８】
〔比較例2〕
比較例1と同様にして目付50g/m2のポリエステル繊維不織布（融点260℃、紡糸速度3,000m/分、繊維径16.6μm、繊度3dtex、フィラメントの複屈折率0.045、円形断面）を調整し、実施例1と同様にして複合シートを得た。
得られた複合シートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施したが、不織布の応力が高く、成形金型に沿ったきれいな成形体を製造することができなかった。
【００４９】
〔比較例3〕
APET樹脂をTダイから厚み0.3mmで押し出しAPET樹脂フィルムシートを得た。
得られたAPET樹脂フィルムシートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施し、成形体を製造した。
以上の実施例1〜3、比較例１〜3における測定及び評価結果を以下の表1に示す。
【００５０】
【表１】
【００５１】
〔実施例4〕
実施例1と同様の目付50g/m2のポリエステル繊維不織布とTダイから厚み0.3mmで押し出したポリカーボネート樹脂(以下PC樹脂という：比重1.2、熱伝導率0.19W/m・K)を押し出しラミネート方法で積層し、複合シートを得た。次いで、実施例1と同様の方法で成形体を製造した。
【００５２】
〔実施例5〕
ポリエステル繊維不織布の目付を150g/m2としたこと以外は、実施例4と同様にして複合シート及び成形体を製造した。
【００５３】
〔実施例6〕
PC樹脂フィルムの厚みを0.5mmとしたこと以外は、実施例4と同様にして複合シート及び成形体を製造した。
【００５４】
〔比較例4〕
比較例1と同様の目付50g/m2のポリエステル不織布としたこと以外は、実施例4と同様にして複合シートを得た。
得られた複合シートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施したが、不織布の伸度が低く、成形時に破れてしまい、成形体を製造することができなかった。
【００５５】
〔比較例5〕
比較例2と同様の目付50g/m2のポリエステル不織布としたこと以外は、実施例4と同様にして複合シートを得た。
得られた複合シートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施したが、不織布の応力が高く、成形金型に沿ったきれいな成形体を製造することができなかった。
【００５６】
〔比較例6〕
PC樹脂をTダイから厚み0.3mmで押し出しＰＣ樹脂フィルムシートを得た。
得られたＰＣ樹脂フィルムシートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施し、成形体を製造した。
以上の実施例4〜6、比較例4〜6における測定及び評価結果を以下の表2に示す。
【００５７】
【表２】
【００５８】
〔実施例7〕
実施例1と同様の目付50g/m2のポリエステル繊維不織布とTダイから厚み0.3mmで押し出した無延伸ポリプロピレン樹脂(以下CPP樹脂という：比重0.91、熱伝導率0.18W/m・K)を押し出しラミネート方法で積層し、複合シートを得た。次いで、実施例1と同様の方法で成形体を製造した。
【００５９】
〔実施例8〕
ポリエステル繊維不織布の目付を150g/m2としたこと以外は、実施例7と同様にして複合シート及び成形体を製造した。
【００６０】
〔実施例9〕
CPP樹脂フィルムの厚みを0.5mmとしたこと以外は、実施例7と同様にして複合シート及び成形体を製造した。
【００６１】
〔比較例7〕
比較例1と同様の目付50g/m2のポリエステル不織布としたこと以外は、実施例7と同様にして複合シートを得た。
得られた複合シートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施したが、不織布の伸度が低く、成形時に破れてしまい、成形体を製造することができなかった。
【００６２】
〔比較例8〕
比較例2と同様の目付50g/m2のポリエステル不織布としたこと以外は、実施例7と同様にして複合シートを得た。
得られた複合シートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施したが、不織布の応力が高く、成形金型に沿ったきれいな成形体を製造することができなかった。
【００６３】
〔比較例9〕
CPP樹脂をTダイから厚み0.3mmで押し出しCPP樹脂フィルムシートを得た。
得られたCPP樹脂フィルムシートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施し、成形体を製造した。
以上の実施例7〜9、比較例7〜9における測定及び評価結果を以下の表3に示す。
【００６４】
【表３】
【００６５】
〔実施例10〕
実施例1と同様の目付50g/m2のポリエステル繊維不織布とTダイから厚み0.3mmで押し出した耐衝撃性ポリスチレン樹脂(以下HIPS樹脂という：比重1.03、熱伝導率0.18W/m・K)を押し出しラミネート方法で積層し、複合シートを得た。次いで、実施例1と同様の方法で成形体を製造した。
【００６６】
〔実施例11〕
ポリエステル繊維不織布の目付を150g/m2としたこと以外は、実施例10と同様にして複合シート及び成形体を製造した。
【００６７】
〔実施例12〕
HIPS樹脂フィルムの厚みを0.5mmとしたこと以外は、実施例10と同様にして複合シート及び成形体を製造した。
【００６８】
〔比較例10〕
比較例1と同様の目付50g/m2のポリエステル不織布としたこと以外は、実施例10と同様にして複合シートを得た。
得られた複合シートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施したが、不織布の伸度が低く、成形時に破れてしまい、成形体を製造することができなかった。
【００６９】
〔比較例11〕
比較例2と同様の目付50g/m2のポリエステル不織布としたこと以外は、実施例10と同様にして複合シートを得た。
得られた複合シートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施したが、不織布の応力が高く、成形金型に沿ったきれいな成形体を製造することができなかった。
【００７０】
〔比較例12〕
HIPS樹脂をTダイから厚み0.3mmで押し出しHIPS樹脂フィルムシートを得た。
得られたHIPS樹脂フィルムシートを真空成形機にセットし、上下(500℃/500℃)ヒーターで予熱して、直径12cmの成形金型で真空成形を実施し、成形体を製造した。
以上の実施例10〜12、比較例10〜12における測定及び評価結果を以下の表4に示す。
【００７１】
【表４】
【００７２】
〔比較例13〕
実施例1と同様の目付50g/m2のポリエステル繊維不織布とTダイから厚み2.1mmで押し出したAPET樹脂(比重1.38、熱伝導率0.14W/m・K）を押し出しラミネート方法でフィルムを作成し、不織布と積層して複合シートを得た（120℃下の伸度100%における応力：18N/3cm、120℃下における伸度：232％、見掛け比重：1.32、熱伝導率：0.14W/m・K）。
得られた複合シートは、真空成形が可能であったが、フィルムの厚みが厚く、フィルムの構成比率が高くなり、見掛け比重、熱伝導率共にAPET樹脂フィルムとほとんど差異がない結果であった。
【００７３】
表1から以下のことが分かる。
ポリエステル樹脂フィルムを用いた実施例１〜３の複合シートは、比較例1と比較例2のものに比較して、布帛の伸度が高く、かつ成形温度下の伸度100%における応力が低いため、成形性に非常に優れることがわかる。また、比較例3と比較して、不織布層に空気を含むため見掛け比重が小さく軽量性に優れ、更に熱伝導率が小さく、断熱性・保温性に優れることがわかる。
また、表2、表3、表4から、ポリカーボネート樹脂フィルム、ポリプロピレン樹脂フィルム、ポリスチレン樹脂フィルムを用いた、それぞれ、実施例４〜６、７〜９、１０〜１２の複合シートも、ポリエステル樹脂フィルムを用いた実施例１〜３の複合シートと同様に、成形性、軽量性、断熱性、保温性に非常に優れることが分かる。
更に、比較例13では、フィルムの厚みが厚く、フィルム構成比率が高いため、見掛け比重、熱伝導率共にAPET樹脂フィルムとほとんど差異がなく、不織布があることによる軽量性、断熱性・保温性の期待効果が少ないことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の複合シート及び成形体は、成形性と共に優れた軽量性、緩衝性、断熱性・保温性に優れ、生活資材向け容器や工業資材向け容器、車両内装材・外装材、防音材、吸音材、部品搬送トレー、青果物トレー、食品容器、ブリスター、化粧品容器、フロッキー調の容器などの幅広い分野に好適に利用可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複屈折率が0.040以下であるポリエステル繊維不織布と熱可塑性樹脂フィルムからなる複合シートであって、該ポリエステル繊維のガラス転移点（Tg）＋20℃以上融点（Tm）−20℃以下における該複合シートの伸度が、100%以上であり且つ伸度100%における応力が、50N/3cm以下であり、該複合シートの見掛け比重が、該熱可塑性樹脂フィルムの比重の90%以下であり、そして該熱可塑性フィルムの厚みが、50〜1000μmであることを特徴とする前記複合シート。
【請求項２】
前記複合シートの熱伝導率が、前記構成する熱可塑性樹脂フィルムの熱伝導率の80%以下である、請求項1に記載の複合シート。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂フィルムが、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、及びポリスチレン系樹脂からなる群から選ばれる樹脂の少なくとも１つからなる、請求項1又は２に記載の複合シート。
【請求項４】
前記ポリエステル不織布において、平均繊維径が10〜35μmであり、かつ、目付けが5〜300g/m2である、請求項1〜３のいずれか１項に記載の複合シート。
【請求項５】
請求項1〜４のいずれか1項に記載の複合シートを、真空成形、圧空成形又は真空圧空成形で一体加工して得られる成形体。
【請求項１】
複屈折率が0.040以下であるポリエステル繊維不織布と熱可塑性樹脂フィルムからなる複合シートであって、該ポリエステル繊維のガラス転移点（Tg）＋20℃以上融点（Tm）−20℃以下における該複合シートの伸度が、100%以上であり且つ伸度100%における応力が、50N/3cm以下であり、該複合シートの見掛け比重が、該熱可塑性樹脂フィルムの比重の90%以下であり、そして該熱可塑性フィルムの厚みが、50〜1000μmであることを特徴とする前記複合シート。
【請求項２】
前記複合シートの熱伝導率が、前記構成する熱可塑性樹脂フィルムの熱伝導率の80%以下である、請求項1に記載の複合シート。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂フィルムが、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、及びポリスチレン系樹脂からなる群から選ばれる樹脂の少なくとも１つからなる、請求項1又は２に記載の複合シート。
【請求項４】
前記ポリエステル不織布において、平均繊維径が10〜35μmであり、かつ、目付けが5〜300g/m2である、請求項1〜３のいずれか１項に記載の複合シート。
【請求項５】
請求項1〜４のいずれか1項に記載の複合シートを、真空成形、圧空成形又は真空圧空成形で一体加工して得られる成形体。
【公開番号】特開２０１１−２０４０２（Ｐ２０１１−２０４０２Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６８９１４（Ｐ２００９−１６８９１４）
【出願日】平成２１年７月１７日（２００９．７．１７）
【出願人】（３０３０４６３０３）旭化成せんい株式会社 (548)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１７日（２００９．７．１７）
【出願人】（３０３０４６３０３）旭化成せんい株式会社 (548)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]