JP7369308B2 - 積層体 - Google Patents
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Description
熱可塑性樹脂製の線条体からなる複数の布状体を積層してなるクロス積層体の少なくとも一方の面に、厚さ0.02mm以上 1.0mm以下の熱可塑性樹脂の被覆層を積層し、
所定形状の成形品を成形する前に、積層された該複数の布状体及び被覆層を、熱圧着して、積層体シートを製造する方法であって、
前記線条体と前記被覆層は、ポリプロピレン樹脂成分を共通して含み、
前記熱圧着して積層体シートを製造する際に、熱プレス成形法により、前記被覆層を構成する樹脂を溶融する温度まで加熱し、該溶融した樹脂を前記布状体の間に侵入させることを特徴とする積層体シートの製造方法。
(請求項2)
熱可塑性樹脂製の線条体からなる複数の布状体を積層してなるクロス積層体の少なくとも一方の面に、厚さ0.02mm以上 1.0mm以下の熱可塑性樹脂の被覆層と、0.02mm以上1.0mm以下の熱可塑性樹脂からなるトップ層を順に積層し、
所定形状の成形品を成形する前に、積層された該複数の布状体、被覆層及びトップ層を、熱圧着して、積層体シートを製造する方法であって、
前記線条体と前記被覆層は、ポリプロピレン樹脂成分を共通して含み、
前記熱圧着して積層体シートを製造する際に、熱プレス成形法により、前記被覆層を構成する樹脂を溶融する温度まで加熱し、該溶融した樹脂を前記布状体の間に侵入させることを特徴とする積層体シートの製造方法。
(請求項3)
前記熱圧着して積層体シートを製造する際に、複数の前記布状体を、接着層を介して積層し、
前記接着層として、低融点ポリプロピレン樹脂成分に、高融点ポリプロピレン樹脂成分を含有したフィルムを用いることを特徴とする請求項1又は2記載の積層体シートの製造方法。
(請求項4)
前記被覆層と、前記トップ層が、極性基含有熱可塑性樹脂層を介して順に積層してなることを特徴とする請求項2記載の積層体シートの製造方法。
(請求項5)
前記極性基含有熱可塑性樹脂層が、変性ポリオレフィンを用いて形成されることを特徴とする請求項4記載の積層体シートの製造方法。
(請求項6)
前記変性ポリオレフィンは、ポリオレフィンに、カルボキシル基を有する有機酸を用いて酸変性されたものであることを特徴とする請求項5記載の積層体シートの製造方法。
(請求項7)
熱可塑性樹脂製の線条体からなる複数の布状体を積層してなるクロス積層体の少なくとも一方の面に、厚さ0.02mm以上 1.0mm以下の熱可塑性樹脂の被覆層を積層し、
所定形状の成形品を成形する前に、積層された該複数の布状体及び被覆層を、熱圧着し、
前記線条体と前記被覆層は、ポリプロピレン樹脂成分を共通して含み、
前記熱圧着は、熱プレス成形法により、前記被覆層を構成する樹脂を溶融する温度まで加熱し、該溶融した樹脂を前記布状体の間に侵入させ、
厚さ0.02mm以上1.0mm以下の熱可塑性樹脂からなるトップ層を、接着剤層を介して、前記被覆層に積層し、
前記接着剤層は、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、酢酸ビニル系接着剤、スチレン・ブタジエンゴム系接着剤、シリコーン系接着剤から選ばれる少なくとも1種の接着剤を用いること特徴とする積層体シートの製造方法。
(請求項8)
前記熱圧着する際に、複数の前記布状体を、接着層を介して積層し、
前記接着層として、低融点ポリプロピレン樹脂成分に、高融点ポリプロピレン樹脂成分を含有したフィルムを用いることを特徴とする請求項7記載の積層体シートの製造方法。
(請求項9)
熱可塑性樹脂製の線条体からなる複数の布状体を積層してなるクロス積層体の少なくとも一方の面に、厚さ0.02mm以上 1.0mm以下の熱可塑性樹脂の被覆層が積層されてなり、
前記線条体と前記被覆層は、ポリプロピレン樹脂成分を共通して含み、
複数の前記布状体は、接着層を介して積層され、
前記接着層として、低融点ポリプロピレン樹脂成分に、高融点ポリプロピレン樹脂成分を含有したフィルムを用いることを特徴とする積層体シート。
(請求項10)
熱可塑性樹脂製の線条体からなる複数の布状体を積層してなるクロス積層体の少なくとも一方の面に、厚さ0.02mm以上 1.0mm以下の熱可塑性樹脂の被覆層と、0.02mm以上1.0mm以下の熱可塑性樹脂からなるトップ層が順に積層されてなり、
前記線条体と前記被覆層は、ポリプロピレン樹脂成分を共通して含み、
複数の前記布状体は、接着層を介して積層され、
前記接着層として、低融点ポリプロピレン樹脂成分に、高融点ポリプロピレン樹脂成分を含有したフィルムを用いることを特徴とする積層体シート。
(請求項11)
前記被覆層と、前記トップ層が、極性基含有熱可塑性樹脂層を介して順に積層してなることを特徴とする請求項10記載の積層体シート。
(請求項12)
前記極性基含有熱可塑性樹脂層が、変性ポリオレフィンを用いて形成されることを特徴とする請求項11記載の積層体シート。
(請求項13)
前記変性ポリオレフィンは、ポリオレフィンに、カルボキシル基を有する有機酸を用いて酸変性されたものであることを特徴とする請求項12記載の積層体シート。
(請求項14)
前記被覆層と、前記トップ層が、接着剤層を介して順に積層してなり、
前記接着剤層は、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、酢酸ビニル系接着剤、スチレン・ブタジエンゴム系接着剤、シリコーン系接着剤から選ばれる少なくとも1種の接着剤を用いて形成されることを特徴とする請求項10記載の積層体シート。
本発明の積層体の第1態様は、熱可塑性樹脂製の線条体からなる複数の布状体を積層してなるクロス積層体の少なくとも一方の面に、前記線条体と同一成分からなる厚さ0.02mm以上 1.0mm以下の熱可塑性樹脂の被覆層が積層してなることを特徴とする。
線条体1は、熱圧着の温度よりも融点の高い高融点樹脂成分を主体として構成されるが、熱圧着の温度よりも融点の低い低融点樹脂成分を含むことができる。
(1)予め基層100となるフィルムと表面層101となるフィルムを形成してドライラミネート法や熱ラミネート法を用いて複層化する手段、
(2)基層100となるフィルムの表面に表面層101となる熱可塑性樹脂をコーティングする手段、
(3)予め形成した基層100となるフィルムに表面層101を押出ラミネートする手段、あるいは
(4)多層共押出法によって積層フィルムとして押出成形する手段等から適宜選択して用いることができる。
本発明に用いられる布状体10は、線条体1を用いて織成した織布(例えば平織、綾織、朱子織、絡み織や変化組織など)が好ましいが、多数の熱可塑性樹脂からなる線条体1を直交するように並設することによって面状としてその交点を接合した交差結合布(ソフ)であってもよいし、その他上記の熱可塑性樹脂からなる線条体1で形成された編物でもよい。
織布の目付は、50~500g/m2のものが好ましく、より好ましくは50~400g/m2である。
図1において、被覆層3は、複数の布状体2を積層してなる積層物の一方の面に設けられている。また図2においては、被覆層3は、複数の布状体2を積層してなる積層物の両方の面に設けられている。
被覆層3は、公知の押出ラミネート法、熱ラミネート法、カレンダー法、コーティング法、浸漬法等により、布状体2(織布)の両面もしくは片面に形成できる。
<測定装置>
装置名:EPLEXOR500N(ネッチガボ社製)
測定モード:引張モード
周波数:1Hz
環境:N2下
温度範囲:-20℃~180℃
昇温速度:2℃/min
接着層について、図4及び図5に基づいて説明する。図1~3と同一の符号は同一の構成であるため、その説明を省略し援用する。
図4及び図5に示すように、布状体2と隣接する布状体2の間には、接着層4が介装されている。
言い換えれば、高融点樹脂成分は、低融点樹脂成分よりも融解ピーク温度が高い関係にある。接着層4は、これら樹脂に由来する2つの融解ピーク温度を示し得る。
図1の例では、3枚の布状体2を積層しており、表面に被覆層3を有している。具体的には、被覆層3/布状体2/布状体2/布状体2からなる積層体の例である。
これらの積層体は、積層された布状体2の少なく一方の面に、被覆層3を積層し、積層体の熱圧着時、被覆層3を構成するポリマーが軟化もしくは一部が溶融する温度まで加熱され、ラミネートシートの被覆層3を互いに融着或いは被覆層3を軟化させて織布の間に侵入もしくは織布に融着されると共に、布状体2に用いる線条体1の表面層101を構成する低融点樹脂成分が融解し、複数の布状体2同士が熱圧着されて一体化される。その際、残った線条体1の基層100を構成する高融点樹脂成分が、布状体2の繊維成分として残存する。この繊維成分が成形品の強度を増強する作用を呈するので好ましい。
本形態においては、積層された布状体2の少なく一方の面に、被覆層3を積層し、熱圧着すると、被覆層3を構成するポリマーが軟化もしくは一部が溶融する温度まで加熱され、ラミネートシートの被覆層3を互いに融着或いは被覆層3を軟化させて織布の間に侵入もしくは織布に融着されると共に、織布と接着フィルムを重ね合せたものが、フィルムの融点以上かつ織布の融点未満の温度、即ち、接着フィルムを構成するポリマーが軟化もしくは一部が溶融する温度まで加熱され、織布と接着フィルムとが圧着され、一体化することで、積層体シートを作製する。
本発明の積層体の第2態様は、熱可塑性樹脂製の線条体からなる複数の布状体を積層してなるクロス積層体の少なくとも一方の面に、前記線条体と同一成分からなる厚さ0.02mm以上 1.0mm以下の熱可塑性樹脂の被覆層と、0.02mm以上1.0mm以下の熱可塑性樹脂からなるトップ層が順に積層してなることを特徴とする。
この態様の特徴は、図6~図8に示すように、トップ層5を有する点である。
トップ層5としては、布状体及び被覆層と同一素材のものが好ましく、例えば無延伸ポリプロピレンフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルム、無延伸ポリエチレンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルムが挙げられ、中でも、無延伸ポリプロピレン、二軸延伸ポリプロピレンが好ましく、より好ましくは二軸延伸ポリプロピレンである。
またこの態様において、トップ層5と被覆層3との間には、図7に示すように、接着剤層6を有していてもよい。
図8に示す態様の特徴は、被覆層3とトップ層5が極性基含有熱可塑性樹脂層7を介して順に積層されている点である。本実施形態の極性基含有熱可塑性樹脂層7は、トップ層5と結合をより強固にしたい場合に有用である。
(1)マレイン酸、フマル酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アコニット酸、クロトン酸、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、リンゴ酸、チオマリン酸、酒石酸、アジピン酸、クエン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、アクリル酸、テトラヒドロフタル酸、イソクロトン酸、エンドシス-ビシクロ(2.2.1)ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボン酸及びセバシン酸等のカルボン酸;
(2)無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水コハク酸等の無水カルボン酸
が挙げられる。
本発明において、クロス積層体に用いる線条体や接着層、変性ポリオレフィン層や共重合ポリアミド層、並びに、熱可塑性ポリウレタン系樹脂層には、目的に応じて各種の添加剤を添加することができる。具体的には、有機リン系、チオエーテル系等の酸化防止剤、ヒンダードアミン系等の光安定剤、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾエート系等の紫外線吸収剤、帯電防止剤、ビスアミド系、ワックス系、有機金属塩系等の分散剤、アミド系、有機金属塩系等の滑剤、含臭素系有機系、リン酸系、メラミンシアヌレート系、三酸化アンチモン等の難燃剤、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等の延伸助剤、有機顔料、無機顔料、無機充填剤、有機充填剤、金属イオン系等の無機抗菌剤、有機抗菌剤等が挙げられる。
図6の例では、3枚の布状体2を積層しており、布状体2の少なくとも一方の面に、被覆層3を有し、被覆層3上に、トップ層5を有している。具体的には、トップ層5/被覆層3/布状体2/布状体2/布状体2からなる積層体の例である。図1に示す第1の形態の積層体に、更にトップ層5を有した積層体である。
1.積層体の作製
(1)布状体の作製
<2種3層ポリプロピレンフィルムの製造>
高融点ポリプロピレン(MFR=0.4g/10分、重量平均分子量Mw=630,000、融点164℃)と、低融点ポリプロピレン(プロピレン-エチレンランダム共重合体、MFR=7.0g/10分、重量平均分子量Mw=220,000、融点125℃)とを用い、インフレーション成形法によって、低融点ポリプロピレンを表層とし高融点ポリプロピレンを内層とした2種3層ポリプロピレンフィルムを製造した。
得られたフィルムを、レザー(razor)でスリットした。次いで、温度110~120℃の熱板上で7倍に延伸した後、温度145℃の熱風循環式オーブン内で10%の弛緩熱処理を行い、糸巾4.5mm、繊度1700デシテックス(dt)のフラットヤーンを得た。
得られたフラットヤーンを、スルーザー織機を用いて、経糸15本/25.4mm、緯糸15本/25.4mmの綾織に織成することによって布状体を得た。
接着層としては、融点125℃の低融点ポリプロピレンに、融点161℃の高融点ポリプロピレンを含有させた、0.06mmのポリプロピレンフィルムを用いた。
得られた布状体3枚と、得られた接着層2枚を、布状体/接着層/布状体/接着層/布状体となるように交互に積層し、その布状体の上面に、被覆層とトップ層を順に設けた。被覆層は、ポリプロピレンフィルム0.17mmとし、トップ層は二軸延伸ポリプロピレンフィルム0.04mmとした。
油圧式プレス機でプレス温度145℃に設定し、圧力1MPaで2分間加熱プレスした後、油圧式プレス機でプレス温度20℃、圧力5MPaで2分間冷却プレスして積層体を得た。
実施例1において、赤外線ヒータを、恒温炉に代え、積層体表面を、170℃に加熱し、100℃に加熱された金型プレス成形し、1.5分間閉型した以外は、実施例1と同様に試験した。
100 基層
101 表面層
2 布状体
3 被覆層
4 接着層
5 トップ層
6 接着剤層
7 極性基含有熱可塑性樹脂層
Claims (8)
- 熱可塑性樹脂製の線条体からなる複数の布状体を積層してなるクロス積層体の少なくとも一方の面に、厚さ0.02mm以上 1.0mm以下の熱可塑性樹脂の被覆層を積層し、
所定形状の成形品を成形する前に、積層された該複数の布状体及び被覆層を、熱圧着して、積層体シートを製造する方法であって、
前記線条体と前記被覆層は、ポリプロピレン樹脂成分を共通して含み、
前記熱圧着して積層体シートを製造する際に、熱プレス成形法により、前記被覆層を構成する樹脂を溶融する温度まで加熱し、該溶融した樹脂を前記布状体の間に侵入させることを特徴とする積層体シートの製造方法。 - 熱可塑性樹脂製の線条体からなる複数の布状体を積層してなるクロス積層体の少なくとも一方の面に、厚さ0.02mm以上 1.0mm以下の熱可塑性樹脂の被覆層と、0.02mm以上1.0mm以下の熱可塑性樹脂からなるトップ層を順に積層し、
所定形状の成形品を成形する前に、積層された該複数の布状体、被覆層及びトップ層を、熱圧着して、積層体シートを製造する方法であって、
前記線条体と前記被覆層は、ポリプロピレン樹脂成分を共通して含み、
前記熱圧着して積層体シートを製造する際に、熱プレス成形法により、前記被覆層を構成する樹脂を溶融する温度まで加熱し、該溶融した樹脂を前記布状体の間に侵入させることを特徴とする積層体シートの製造方法。 - 前記熱圧着して積層体シートを製造する際に、複数の前記布状体を、接着層を介して積層し、
前記接着層として、低融点ポリプロピレン樹脂成分に、高融点ポリプロピレン樹脂成分を含有したフィルムを用いることを特徴とする請求項1又は2記載の積層体シートの製造方法。 - 前記被覆層と、前記トップ層が、極性基含有熱可塑性樹脂層を介して順に積層してなることを特徴とする請求項2記載の積層体シートの製造方法。
- 前記極性基含有熱可塑性樹脂層が、変性ポリオレフィンを用いて形成されることを特徴とする請求項4記載の積層体シートの製造方法。
- 前記変性ポリオレフィンは、ポリオレフィンに、カルボキシル基を有する有機酸を用いて酸変性されたものであることを特徴とする請求項5記載の積層体シートの製造方法。
- 熱可塑性樹脂製の線条体からなる複数の布状体を積層してなるクロス積層体の少なくとも一方の面に、厚さ0.02mm以上 1.0mm以下の熱可塑性樹脂の被覆層を積層し、
所定形状の成形品を成形する前に、積層された該複数の布状体及び被覆層を、熱圧着し、
前記線条体と前記被覆層は、ポリプロピレン樹脂成分を共通して含み、
前記熱圧着は、熱プレス成形法により、前記被覆層を構成する樹脂を溶融する温度まで加熱し、該溶融した樹脂を前記布状体の間に侵入させ、
厚さ0.02mm以上1.0mm以下の熱可塑性樹脂からなるトップ層を、接着剤層を介して、前記被覆層に積層し、
前記接着剤層は、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、酢酸ビニル系接着剤、スチレン・ブタジエンゴム系接着剤、シリコーン系接着剤から選ばれる少なくとも1種の接着剤を用いること特徴とする積層体シートの製造方法。 - 前記熱圧着する際に、複数の前記布状体を、接着層を介して積層し、
前記接着層として、低融点ポリプロピレン樹脂成分に、高融点ポリプロピレン樹脂成分を含有したフィルムを用いることを特徴とする請求項7記載の積層体シートの製造方法。
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