JP2011245651A5

JP2011245651A5 -

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Publication number: JP2011245651A5
Application number: JP2010118562A
Authority: JP
Filing date: 2010-05-24
Publication date: 2012-06-14
Anticipated expiration: 2030-05-24

Description

（１）延伸されたポリエステル系樹脂シートを成形材料として熱成形するにあたり、成形型として、熱成型用表面層及びこれに隣接する背後層を有する熱成形型であって、該表面層は熱浸透率（ｋＪ／ｍ ^２ｓ ^１／２Ｋ）が０.０１以上(望ましくは０.１以上、更に望ましくは０．３以上)でかつ２５以下(望ましくは２０以下、更に望ましくは１０以下)の材料により形成されると共に下式：
Ｆα ^１／２×１０ ^３＞ｔ＞Ｇ・・・・・・（１）
（式中、ｔ；表面層の厚み（ｍｍ）、α；温度伝達率（ｍ ^２／ｓ）、Ｆ；３０、Ｇ；０．０４）
で表される厚みを有し、かつ前記背後層の熱浸透率は前記表面層より大きい（望ましくは７以上）の材料により形成されている成形型を用い、賦形から離型までの過程において少なくとも一時的に該表面層の表面温度（又は賦形体との界面温度）を（当該成形材料樹脂のＴｇ＋５０℃）以上、望ましくは（Ｔｇ＋６０℃）以上、且つＴｍ（結晶融点）以下、望ましくは（Ｔｍ−３０）℃以下の温度にして行うことを特徴とする熱成形品の製造方法を提供するものである。また、本発明は下記（２）〜（９）の発明を提供するものである。なお、本発明は特に繰り返しの連続成形に適する方法である。

＜熱浸透率について＞
本発明では特定の特性値すなわち熱浸透率を有する材料からなる表面層と背後層を組み合わせる。すなわち表面層は熱浸透率（ｋＪ／ｍ ^２ｓ ^１／２Ｋ）が０．１〜２５の材料により形成され、これに隣接する背後層は表面層より大きな浸透率を有する。この熱浸透率は次式（２）にて得られる値である。

熱浸透率（ｂ）＝（λρＣ） ^１／２・・・・・（２）
λ；熱伝導率（Ｊｓ ^−１ｍ ^−１Ｋ ^−１）
ρ；密度（ｋｇｍ ^−３）
Ｃ；非熱容量（Ｊｋｇ ^−１Ｋ ^−１）
かかる熱浸透率は二つ物体の界面を通過して移動する熱量にかかわる特性値であり、この値が小さいと界面は少ない熱量しか流さない。特定の熱浸透率（ｂ値）を有する材料を組み合わせる技術的意義については後述する。

＜温度伝達率について＞
本発明の成形型は前記の材料を組み合わせると共に、その表面層は下式（１）
Ｆα ^１／２×１０ ^３＞ｔ＞Ｇ・・・・・・（１）
（式中、ｔ；表面層の厚み（ｍｍ）、α；温度伝達率（ｍ ^２／ｓ）、Ｆ；３０、Ｇ；０．０４）
を満足する厚さ（ｔ）を有する。上記の式中、温度伝達率（α値）は次式にて得られる特性値である。

α＝λ／ρＣ（ｍ ^２／ｓ）
（式中、λ、ρ、Ｃは前記式（２）の場合と同じものを意味する）
このα値は、温度拡散率等とも呼ばれ、物体内の任意の点の温度の時間的変化を示す指標となる。またこの式は温度の時間的変化は、温度の傾斜の位置的変化に比例することを意味している。

Claims

延伸されたポリエステル系樹脂シートを熱成形するにあたり、成形型として、熱成型用表面層及びこれに隣接する背後層を有する熱成形型であって、
該表面層は熱浸透率（ｋＪ／ｍ ^２ｓ ^１／２Ｋ）が０．０１〜２５の材料により形成されると共に下式：
Ｆα ^１／２×１０ ^３＞ｔ＞Ｇ・・・・・・（１）
（式中、ｔ；表面層の厚み（ｍｍ）、α；温度伝達率（ｍ ^２／ｓ）、Ｆ；３０、Ｇ；０．０４）で表される厚みを有し、かつ前記背後層の熱浸透率は前記表面層より大きい材料により形成されている成形型を用い、賦形から離型までの過程において少なくとも一時的にその成形型表面層の表面温度又は賦形体との界面温度を（当該成形材料樹脂のＴｇ＋５０℃）以上の温度にして成形を行うことを特徴とする熱成形品の製造方法。
前記工程の成形サイクル中、（１）該背後層を経由する加熱、（２）該表面層の表面または賦形体裏面への高温気体の接触、（３）該表面または賦形体裏面への赤外線の照射、の中の少なくとも１つの手段を用いて、（成形材料樹脂のＴｇ＋５０℃）以上の表面温度を得る請求項１に記載の熱成形品の製造方法。
前記工程の成形サイクル中、（１）該背後層を経由する冷却、（２）冷却用流体流の賦形体裏面へ接触、（３）揮発性液体の賦形体裏面への接触、の中の少なくとも１つの手段を用いて、前記表面温度を降下させて離型を行う請求項１又は２に記載の熱成形品の製造方法。
該表面、または該表面下の浅層部または賦形体裏面の成形サイクルに伴い変化する温度を計測し、賦形体の熱処理をともなうプロセスを管理または制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱成形品の製造方法。
賦形の方法として、１）真空成形法、２）圧空成形法、３）真空圧空成形法、４）プラグアシストを伴う前記成形法のいずれか、５）嵌合ダイ成形法、のいずれかの方法を用いる請求項１〜４のいずれかに記載の熱成形品の製造方法。
成形型の該背後層温度を、該表面温度の所定の最高温度と最低温度の間で制御し、賦形と同時あるいは賦形後に、高温気体の賦形体裏面への接触および又は同裏面への赤外線照射により所定の最高温度に到達させる工程と、冷却用気体流及び又は揮発性液体を成形体裏面に接触させ離型する工程を含む請求項１〜５のいずれかに記載の熱成形品の製造方法。
成形型の該背後層温度を該表面温度の所定の最低温度ないしこれを下回る温度に設定し、賦形と同時あるいは賦形後に、背後層温度以上の高温気体の賦形体裏面への接触および又は同裏面への赤外線照射により加熱する工程と、次いで所定の離型温度に達するまで待って離型する工程を含む請求項１〜５、のいずれかに記載の熱成形品の製造方法。
該成形型の該背後層温度を該表面温度の所定の最高温度ないしこれを上回る温度に設定しておき、賦形を行って該表面温度の所定の最高温度への到達を待って冷却用気体流を賦形体裏面に接触させる工程、または該最高温度への到達後に賦形と同時あるいは賦形後に冷却用気体流を賦形体裏面に接触させる工程により該表面温度を所定の離型温度に到達せしめて離型することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の熱成形品の製造方法。
ポリエステル系の同樹脂の非延伸シートを用いた通常の熱成形品に比べ、耐熱性が少なくとも１０℃向上した熱成型品を得ることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の熱成形品の製造方法。
請求項１〜８の何れかに記載の方法を用いることにより得られたものが、ポリエステル系の同樹脂の非延伸シートを用いた通常の熱成形品に比べ、耐熱性が少なくとも１０℃向上した熱成型品