(57)【要約】【課題】繊維強化樹脂層と芯材との接着強度に優れた繊維強化複合体をを提供する。【解決手段】特定の表面を有する樹脂発泡体を繊維強化複合体の芯材に用いる。【選択図】  図１
2016069477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化複合体の芯材として用いられるポリエステル系樹脂発泡シートであって、
シート表面を形成している気泡膜をシート厚み方向内側に陥没させてシート表面に凹凸が形成されているポリエステル系樹脂発泡シート。
【請求項２】
発泡剤を含んだポリエステル系樹脂組成物を押出発泡してポリエステル系樹脂発泡シートを作製するシート作製工程が実施されるポリエステル系樹脂発泡シートの製造方法であって、
前記シート作製工程ではポリエステル系樹脂発泡シートの表面を冷却することによってシート表面の気泡膜をシート厚み方向内側に陥没させ、該気泡膜の陥没によってシート表面に凹凸が形成されたポリエステル系樹脂発泡シートを作製するポリエステル系樹脂発泡シートの製造方法。
【請求項３】
前記気泡膜が陥没したポリエステル系樹脂発泡シートの表面を加熱し、陥没した前記気泡膜の一部をシート厚み方向外向きに持ち上げさせ、前記加熱前よりも表面の凹凸が微細化されたポリエステル系樹脂発泡シートを形成させるシート平滑化工程を前記シート作製工程後に実施する請求項２記載のポリエステル系樹脂発泡シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエステル系樹脂発泡シート及びその製造方法に関し、より詳しくは、繊維強化複合体の芯材として用いられるポリエステル系樹脂発泡シート、及び、前記芯材などに適したポリエステル系樹脂発泡シートを製造するための製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラス繊維や炭素繊維などの補強用短繊維と樹脂との混和物シート、前記繊維からなる織物や不織布に熱硬化性樹脂を含浸担持させたプリプレグシートなどのシート状の繊維強化樹脂材が船舶や貨物車のボディーの形成材として広く利用されている。
近年、このようなシート状の繊維強化樹脂材を樹脂発泡体からなる芯材に積層一体化させることによって優れた強度と軽量性とを兼ね備えた繊維強化複合体を作製することが検討されている（下記特許文献１参照）。
このようにして作製される繊維強化複合体は、繊維強化樹脂材によって強度に優れた繊維強化樹脂層が表面に備えられており、且つ、芯材に軽量な樹脂発泡体が使用されていることから、風力発電用の風車の翼、電子機器の筺体、自動車部品などといった高い機械的強度と軽量性とが求められる分野において用途を拡大させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０２８９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
繊維強化複合体は、繊維強化樹脂層と芯材との間に優れた接着性を発揮することが求められている。
そのため、これまで種々の取り組みがなされているがこのような要望を満足させる方法はこれまで十分に確立されていない。
本発明は、このような要望を満足させることを一つの目的としており、繊維強化樹脂層との間に優れた接着強度を発揮することができる芯材などに有用なポリエステル系樹脂発泡シートの提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行ったところ、芯材となる樹脂発泡体の表面状態を改善することで繊維強化樹脂層との間に優れた接着性を発揮させ易くなること、及び、ポリエステル系樹脂のような硬質な樹脂で出来た発泡シートについては、シート表面を構成する気泡膜を特定の状態に調製することが容易で、繊維強化樹脂層との間に優れた接着性を発揮させ易いことを見出して本発明を完成させるに至った。
【０００６】
上記課題を解決するためのポリエステル系樹脂発泡シートに係る本発明は、繊維強化複合体の芯材として用いられるポリエステル系樹脂発泡シートであって、シート表面を形成している気泡膜をシート厚み方向内側に陥没させてシート表面に凹凸が形成されているポリエステル系樹脂発泡シートである。
【０００７】
また、上記課題を解決するためのポリエステル系樹脂発泡シートの製造方法に係る本発明は、発泡剤を含んだポリエステル系樹脂組成物を押出発泡してポリエステル系樹脂発泡シートを作製するシート作製工程が実施されるポリエステル系樹脂発泡シートの製造方法であって、前記シート作製工程ではポリエステル系樹脂発泡シートの表面を冷却することによってシート表面の気泡膜をシート厚み方向内側に陥没させ、該気泡膜の陥没によってシート表面に凹凸が形成されたポリエステル系樹脂発泡シートを作製するポリエステル系樹脂発泡シートの製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、表面の凹凸を利用して繊維強化樹脂材との間に優れた接着力が発揮されるポリエステル系樹脂発泡シートが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】繊維強化複合体の一態様を示した概略斜視図。
【図２】繊維強化複合体の芯材として用いられるポリエステル系樹脂発泡シートの一態様を示した概略斜視図。
【図３】ポリエステル系樹脂発泡シートのシート表面近傍の様子を模式的に示した拡大断面図。
【図４】平滑化工程の様子を模式的に示した拡大断面図。
【図５】実施例２の樹脂発泡シートの表面陥没状態（Ｘ）、及び、実施例８の樹脂発泡シートの表面陥没状態（Ｙ）を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態について説明する。
まず、繊維強化複合体について説明する。
本実施形態の繊維強化は、芯材の表面に繊維強化樹脂層が積層一体化されたものである。
なお、図１には、繊維強化複合体として、長板状のものを例示し、図２には、このような繊維強化複合体の芯材として用いる長尺帯状の樹脂発泡体を例示している。
【００１１】
前記繊維強化複合体Ａは、図に示したように平面視長方形となる形状を有する樹脂発泡シートからなる芯材Ａ１の両面に該芯材Ａ１と同じく平面視長方形となるシート状の繊維強化複合材（繊維強化樹脂シート）が積層されて両面に繊維強化樹脂層Ａ２が備えられている。
前記繊維強化樹脂層Ａ２を構成する繊維強化樹脂シートは、樹脂と補強用繊維とを含んでいる。
該繊維強化樹脂シートの補強用繊維は、繊維織物となって当該繊維強化樹脂シートの基材シートを構成していても良く、短繊維となって繊維強化樹脂シート中に分散されていてもよい。
前記芯材を構成する樹脂発泡シートは、ポリエステル系樹脂組成物からなる樹脂発泡シートであり、本実施形態においては、発泡剤を含むポリエステル系樹脂組成物が押出発泡されてなるポリエステル系樹脂発泡シート（以下、単に「発泡シート」ともいう）である。
【００１２】
前記芯材を構成している発泡シートは、シート表面を形成している気泡膜をシート厚み方向内側に陥没させてシート表面に凹凸形成がされている。
前記芯材Ａ１は、表面にこのような凹凸を有することで繊維強化樹脂層Ａ２との間にアンカー効果を発揮させることができ、繊維強化樹脂層Ａ２との間に優れた接着性を発揮させることができる。
なお、前記繊維強化樹脂シートが繊維織物などを基材シートとしており、繊維強化複合体が図１に例示のようなものではなく立体的なものである場合、芯材と繊維強化樹脂シートとの間の滑りが十分でないと繊維強化複合体の仕上がり状態において基材シートの繊維が乱れた状態になり易く、外観が良好にならないおそれがあるとともに場合によっては強度にバラツキを生じさせるおそれがある。
そのようなことから、繊維強化樹脂シートに積層される前の芯材としては、表面粗さが、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましく、１μｍ以上５μｍ以下であることが特に好ましい。
なお、本明細書中において特段の断りが無い限りにおいて、この「表面粗さ」とは、ＪＩＳＢ０６０１−２０１３に規定の算術平均粗さ（Ｒａ）を意味し、下記のような方法で求められる値を意味する。
【００１３】
（表面粗さ（Ｒａ）の求め方）
表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２０１３に準じて測定した。
具体的には、表面粗さは、測定装置として（株）キーエンス製の「ダブルスキャン高精度レーザー測定器ＬＴ−９５００、ＬＴ−９０１０Ｍ」を用い、データ処理ソフトとしてコムス（株）製の「非接触輪郭形状 粗さ測定システムＭＡＰ−２ＤＳ」を用いて測定を行った。
測定条件については、測定範囲を１８０００μｍ、測定ピッチを５μｍ、測定速度を１０００μｍ／秒、評価長さを１２．５ｍｍ、基準長さを２．５ｍｍ、光量を４０に設定し、平均フィルターを２、ノイズフィルターを１とした。
試験片は、発泡シートから幅１００ｍｍ×長さ１００ｍｍ×厚み（シート厚み）のものを切り出して作製した。
試験片の数は５個とし、試験片それぞれの表裏両面の押出方向及び流れ方向における表面粗さを測定した。
算術平均粗さ（Ｒａ）は、平均線から測定曲線までの偏差の絶対値を合計し、基準長さで平均した（ｎ＝２０）。
なお、最大高さは、平均線から最も高い山頂までの高さと、最も低い谷底までの深さの和から求めた（ｎ＝２０）。
また、表面粗さの輪郭曲線要素の平均長さ（Ｓｍ）は、平均線と輪郭線との交点間距離の算術平均値である。
【００１４】
なお、ポリエステル系樹脂発泡シートは、繊維強化複合体に対して軽量性を発揮させることを考えると気泡径がある程度以上の大きさとなる。
従って、単にシート表面の気泡膜を陥没させただけでは、シート表面の凹凸（表面粗さ）が前記のような好ましい範囲に対して大きなものとなり易い。
そこで、ポリエステル系樹脂発泡シートは、一旦、気泡膜を陥没させて表面粗さの大きな状態とした後に、陥没している個々の気泡膜の一部を表面側（シート厚み方向外側）に持ち上げさせるようにして表面粗さを前記の好ましい範囲内に調整することが好ましい。
【００１５】
このような操作について、以下に説明する。
上記操作は、繊維強化複合体を作製するための下記のような工程の流れの中で実施することができる。
【００１６】
（ａ）シート作製工程
まず、発泡剤を含有させたポリエステル系樹脂組成物をサーキュラーダイを装着した押出機内で溶融混練し、溶融混練物を前記サーキュラーダイの円環状の吐出口から筒状に押出し、該溶融混練物を発泡させて円筒状の発泡シートを形成させ、この円筒状の発泡シートを引取機で押出方向下流側に引き取りながら周方向の１箇所、又は、複数箇所において連続的に切断し、長尺帯状の発泡シートを作製するシート作製工程。
（ｂ）養生工程
前記シート作製工程で得られた発泡シートを所定の温度で所定期間保管し、内部に残存する発泡剤を外部の空気と置換させるとともに押出発泡時に生じた歪みを緩和させる養生工程。
（ｃ）シート平滑化工程
前記養生工程後の発泡シートを、熱プレスなどにより加熱・加圧し、プレス前よりも表面を平滑化させるシート平滑化工程。
（ｄ）予備成形体作製工程
所定の大きさに外形加工した発泡シートの表面に繊維強化樹脂シートを仮接着し、予備成形体を作製する予備成形体作製工程。
（ｅ）積層工程
製品形状に対応したキャビティ空間を有する成形型に前記予備成形体を仕込み、これを熱プレスやオートクレーブにより加熱・加圧し発泡シートからなる芯材と、繊維強化樹脂シートとを積層一体化させ、芯材の表面に繊維強化樹脂層が形成された繊維強化複合体を作製する積層工程。
【００１７】
以下に、各工程について説明する。
【００１８】
（ａ）シート作製工程
同工程は、例えば、発泡剤を含有させたポリエステル系樹脂組成物をサーキュラーダイを装着した押出機内で溶融混練し、溶融混練物を前記サーキュラーダイの円環状の吐出口から筒状に押出し、該溶融混練物を発泡させて円筒状の発泡シートを一旦作製し、この円筒状の発泡シートを引取機で押出方向下流側に引き取りながら周方向の１箇所、又は、複数箇所において連続的に切断し、長尺帯状とするような方法で実施できる。
そして、この押出発泡における条件の設定によってシート表面を形成している気泡膜がシート厚み方向内側に陥没した発泡シートを作製することができる。
【００１９】
この点について、図３を参照しつつ説明する。
なお、図３は、図２の丸囲い“Ｘ”で示した発泡シートの表面近傍の断面の状態を模式的に示したもので表面近傍の気泡の状態を微視的な形で示したものである。
なお、図３においては、気泡Ａｃを確定する気泡膜の内、発泡シート表面を形成している部分を「Ａ１ａ」の符号を付して示し、隣合う気泡の間の仕切り壁となっている気泡膜を「Ａｌｂ」の符号を付して表している。
【００２０】
この図に則ってシート表面に凹凸形成させる方法を説明すると、まず図３（イ）に示したように押出直後の発泡シートは、一般的な製造条件では、その表面を構成している気泡膜がシート厚み方向外側にやや張り出した形になる。
本実施形態においては、この発泡シートの表面を強く冷却することにより該表面を構成している気泡Ａｃの内圧を低下させ、外に張り出した気泡膜Ａ１ａを気泡内に引き込ませる。
このことにより図３（ロ）に示したように、一旦、外向きに膨らみかけた気泡膜を気泡内に引き戻させることができ、シート表面の気泡Ａｃ’において気泡膜Ａ１ａ’の陥没Ｄａを生じさせることができる。
【００２１】
ここで、気泡膜の陥没深さは、シート表面を構成している気泡のシート厚み方向（ＶＤ）における平均気泡径に影響される。
また、発泡シートの押出方向（ＭＤ）や、幅方向（ＴＤ）においては、シート表面を構成している気泡のピッチに対応する形で陥没箇所が形成される形になる。
即ち、仮にＭＤにおける平均気泡径が１０μｍであるとすると、通常、ＭＤにおける陥没の形成ピッチも平均１０μｍとなる。
従って、気泡膜の陥没によるシート表面の凹凸は、当該発泡シートの平均気泡径によって調整することができる。
【００２２】
また、気泡膜の陥没深さは、押出発泡時における気泡の膨張性や、冷却を行う際の表面の気泡膜の状態によっても調整が可能である。
具体的に説明すると、冷却開始時において気泡膜がある程度外側に膨れた状態になっている方が気泡膜が薄くなるため大きな陥没を生じさせ易く、気泡膜の溶融張力が低い方が大きな陥没を形成させる上で有利となる。
そのことから、大きな陥没を生じさせるには、通常、下記のような条件を押出発泡時に採用すればよい。
（１）使用する発泡剤の量を多くして気泡の膨張性を高める。
（２）サーキュラーダイの温度設定を高くしてシート表面の気泡膜の溶融張力を低下させる。
（３）ダイリップでのせん断速度を速くしてシート表面の気泡膜の厚みを低下させる。
（４）押出後に円筒状の発泡シートを拡径させ、延伸を加えることによってシート表面の気泡膜を薄くさせる。
【００２３】
また、押出直後のシート表面の気泡膜の張り出しや、後の陥没を抑制するには、上記のようなこととは逆の条件設定を行えばよい。
【００２４】
このようにして適度な凹凸をシート表面に形成させることで発泡シートは、アンカー効果によって繊維強化樹脂層Ａ１との間に優れた接着性を発揮する。
しかし、前記のような好ましい表面粗さ（Ｒａ)を有する発泡シートを作製するには、上記の条件を精度良く設定する必要がある。
そのため、このシート作製工程においては、前記に示した好ましい表面粗さよりも粗い表面粗さを有する発泡シートを作製し、後段のシート平滑化工程によって表面粗さを調製すればよい。
【００２５】
（ｂ）養生工程
前記シート作製工程で得られた発泡シートには、通常、飽和溶解度を超えた量の発泡剤（炭化水素）が含まれている。
この発泡シートに余分に含まれている発泡剤は、時間経過とともに発泡シートの表面から拡散し、周囲の空気と置換される。
このとき、発泡剤と空気との置換によってシート表面の気泡膜の陥没状態も微妙に変化する可能性がある。
また、発泡シートの歪緩和などによってもシート表面の気泡膜の陥没状態が変化する可能性がある。
従って、シート平滑化工程を実施する前に、養生工程を設け、発泡シートの状態を十分に安定化させることが好ましい。
この養生工程は、通常、発泡シートを所定の温度に加熱した状態で所定期間保管することで実施可能である。
【００２６】
（ｃ）シート平滑化工程
気泡膜を陥没状態にさせた発泡シートの気泡膜の一部を持ち上げて表面の凹凸を小さくするシート平滑化工程は、発泡シートの表面をポリエステル樹脂のガラス転移点付近の温度に加熱することによって実施可能である。
具体的には、平滑化工程は、発泡シートを熱プレスする方法により実施することが好ましい。
この熱プレスによるシート平滑化工程を図４を参照しつつ説明する。
陥没状態となったシート表面の気泡膜Ａ1ａ’は、隣接する気泡間の仕切壁となって存在する気泡膜Ａ１ｂ’に近い気泡周縁部ａ１において、気泡膜Ａ１ｂ’から離れた気泡中央部ａ２に比べて相対的に膜厚が厚くなっている。
即ち、陥没状態となった気泡膜Ａ1ａ’は、各気泡Ａｃ’の平面方向中央部において周縁部よりも厚みが薄くなっている。
従って、このような発泡シートの表面を、熱プレスの熱板ＨＰを当接させるなどして加熱すると、気泡内の空気の熱膨張、及び、気泡膜に溶解している発泡剤の気泡内への拡散によって気泡Ａｃ’の内圧が高くなり、図４（ハ）に示したように気泡膜の厚みが薄い中央部位が優先的に持ち上げられることになる。
そして、各気泡の周縁部においては、シート表面を構成する気泡が折り返された状態になって当該シート平滑化工程が実施される前の発泡シートに比べて微細な凹凸が形成されることになる。
ここでは、シート厚み方向外側に持ち上げられた気泡膜が、熱板ＨＰとの当接によってそれ以上外向きに張り出すことが抑制され、発泡シートの表面の凹凸が微細化するばかりでなくシート表面の平坦性も改善される。
従って、シート平滑化工程後の発泡シートは、繊維強化樹脂シートとの積層に際して基材シートの繊維の乱れが生じることを抑制する効果が顕著に発揮される。
即ち、発泡シートの表面の凹凸を平滑化工程前に比べて低下させるという観点からは、当該シート平滑化工程を遠赤外線ヒーターなどでの非接触加熱により実施しても良いが、熱プレスや加熱ロールなどの接触加熱の方が繊維強化複合体の形成において良好な結果をもたらす。
【００２７】
なお、（ｄ）予備成形体作製工程、及び、（ｅ）積層工程については、従来実施の方法と同様にして実施することができる。
なお、積層工程においては、シート平滑化工程によってできた微細な陥没に繊維強化樹脂シートの樹脂を含浸させることができ、芯材Ａ１と繊維強化樹脂層Ａ２との間に優れた接着性を有する繊維強化複合体Ａを得ることができる。
【００２８】
なお、前記発泡シートは、ポリエステル系樹脂発泡シートであれば、特に厚みや見掛け密度が限定されるものではなく、通常、０．５〜５ｍｍ厚みのものを採用することができ、見掛け密度が０．０１〜０．７ｇ／ｃｍ３のものを前記芯材として採用することができる。
【００２９】
前記発泡シートの主原料となるポリエステル系樹脂としては、例えば、ジカルボン酸と多価アルコールとが、縮合反応を行った結果得られる高分子量の線状ポリエステルを採用することができる。
該ポリエステル樹脂としては、例えば、芳香族ポリエステル樹脂、ポリ乳酸系樹脂などの脂肪族ポリエステル樹脂が挙げられる。
【００３０】
芳香族ポリエステル樹脂は、通常、芳香族ジカルボン酸成分とジオール成分とを含むポリエステルであり、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリブチレンナフタレート樹脂などが挙げられる。
前記発泡シートに含有させる芳香族ポリエステル樹脂は、ポリエチレンテレフタレート樹脂であることが好ましい。
なお、芳香族ポリエステル樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【００３１】
なお、芳香族ポリエステル樹脂は、芳香族ジカルボン酸成分及びジオール成分以外に、例えば、トリメリット酸などのトリカルボン酸、ピロメリット酸などのテトラカルボン酸などの三価以上の多価カルボン酸やその無水物、グリセリンなどのトリオール、ペンタエリスリトールなどのテトラオールなどの三価以上の多価アルコールなどを構成成分として含有していてもよい。
【００３２】
また、発泡シートに含有させる芳香族ポリエステル樹脂は、使用済のペットボトルなどから回収、再生したリサイクル材料でもよい。
【００３３】
発泡シートに含有させる芳香族ポリエステル樹脂は、熱可塑性が発揮される範囲内であれば部分架橋が施されていても良い。
ポリエチレンテレフタレート樹脂などの芳香族ポリエステル樹脂を架橋するための架橋剤としては、例えば、無水ピロメリット酸などの酸二無水物、多官能エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、オキサジン化合物などが挙げられる。
なお、架橋剤は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【００３４】
ポリエチレンテレフタレート樹脂を架橋剤によって架橋する場合には、押出機にポリエチレンテレフタレート樹脂と共に架橋剤を供給し該押出機内で動的架橋すればよい。
押出機に供給する架橋剤の量は、少なすぎると、ポリエチレンテレフタレート樹脂の溶融粘度を不足させるおそれがある。
即ち、架橋剤の量が少なすぎると架橋後のポリエチレンテレフタレート樹脂の溶融粘度が低すぎて発泡シートを押出発泡する際に破泡が生じ易くなるおそれがある。
一方で、架橋剤の量が多すぎると、ポリエチレンテレフタレート樹脂の溶融粘度が高くなりすぎて、発泡シートを押出発泡によって製造する場合などにおいて押出機の負荷が高くなり過ぎて押出発泡自体が困難となるおそれがある。
従って、前記芯材を構成するための樹脂組成物のベース樹脂を架橋ポリエチレンテレフタレート樹脂とする場合、前記ポリエチレンテレフタレート樹脂１００質量部に対して架橋剤を０．０１〜５質量部の割合で用いて架橋させたものを採用することが好ましい。
また、前記割合は、０．１〜１質量部であることがより好ましい。
【００３５】
前記ポリ乳酸系樹脂としては、乳酸がエステル結合により重合された樹脂を用いることができる。
発泡シートに含有させる熱可塑性樹脂をポリ乳酸系樹脂とする場合、商業的な入手容易性及び発泡性付与の容易性の観点から、該ポリ乳酸系樹脂は、Ｄ−乳酸（Ｄ体）及びＬ−乳酸（Ｌ体）の共重合体、Ｄ−乳酸又はＬ−乳酸のいずれか一方の単独重合体、Ｄ−ラクチド、Ｌ−ラクチド及びＤＬ−ラクチドからなる群から選択される１又は２以上のラクチドの開環重合体が好ましい。
なお、ポリ乳酸系樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【００３６】
ポリ乳酸系樹脂は、乳酸以外の単量体成分として、脂肪族多価アルコールなどを含有していてもよい。
該単量体成分としては、例えば、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸などの脂肪族ヒドロキシカルボン酸；コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、無水コハク酸、無水アジピン酸、トリメシン酸、プロパントリカルボン酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸などの脂肪族多価カルボン酸；エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリットなどが挙げられる。
【００３７】
ポリ乳酸系樹脂は、例えば、アルキル基、ビニル基、カルボニル基、芳香族基、エステル基、エーテル基、アルデヒド基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基などの官能基を備えていてもよい。
ポリ乳酸系樹脂は、イソシアネート系架橋剤などによって架橋されていてもよく、エステル結合以外の結合を主鎖や側鎖に備えていてもよい。
【００３８】
なお、発泡シートは、このようなベース樹脂に発泡剤や気泡核剤などを適宜配合して、押出発泡に適したポリエステル系樹脂組成物を調製し、これをサーキュラーダイやフラットダイを装着した押出機によって押出発泡させて作製することができる。
【００３９】
前記発泡剤としては、化学発泡剤や物理発泡剤を適宜採用することができる。
【００４０】
前記化学発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ヒドラゾイルジカルボンアミド、重炭酸ナトリウムなどが挙げられる。
なお、化学発泡剤は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【００４１】
前記物理発泡剤としては、例えば、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ヘキサンなどの飽和脂肪族炭化水素、ジメチルエーテルなどのエーテル類、塩化メチル、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、１，１−ジフルオロエタン、モノクロロジフルオロメタンなどのフロン、二酸化炭素、窒素などが挙げられ、ジメチルエーテル、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、二酸化炭素が好ましく、プロパン、ノルマルブタン、イソブタンがより好ましく、ノルマルブタン、イソブタンが特に好ましい。
なお、物理発泡剤は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【００４２】
また、化学発泡剤と物理発泡剤とを併用しても良い。
【００４３】
前記気泡核剤は、例えば、タルク、マイカ、シリカ、珪藻土、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸バリウム、ガラスビーズなどの無機化合物粒子、ポリテトラフルオロエチレンなどの有機化合物粒子などが挙げられる。
【００４４】
また、発泡シートを作製するためのポリエステル系樹脂組成物には、その他に酸化防止剤、老化防止剤、耐候剤、抗菌剤、難燃剤、帯電防止剤、防蟻剤、防鼠剤、顔料、などの各種添加剤を含有させることができる。
【００４５】
一方で、前記繊維強化樹脂シートは、繊維織物や不織布などの基材シートを有するタイプのものであっても、樹脂と短繊維との混和物がシート化されたタイプのものであってもよい。
【００４６】
繊維強化樹脂シートの基材シートを構成する繊維や短繊維は、例えば、ステンレス繊維やスチール繊維などの金属繊維、ガラス繊維、炭素繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、チラノ繊維、玄武岩繊維やその他のセラミックス繊維といった無機繊維；アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサドール（ＰＢＯ）繊維などの有機繊維；などが挙げられる。
なかでも繊維強化樹脂シートを構成する繊維は、優れた機械的強度及び耐熱性を有していることから、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維が好ましく、炭素繊維がより好ましい。
【００４７】
前記基材シートとしては、例えば、前記繊維の複数を引き揃えた引き揃え糸や撚糸を平織、綾織、又は朱子織した面材を採用することができる。
【００４８】
前記基材シートは、一枚の面材のみで構成させても良く、複数の面材を積層して構成させても良い。
また、前記繊維強化樹脂層についても、１枚の繊維強化樹脂シートのみで構成させる必要はなく、複数枚の繊維強化樹脂シートで繊維強化樹脂層を形成させることも可能である。
【００４９】
なお、前記短繊維については、通常、太さが３μｍ以上２０μｍ以下で長さが３ｍｍ以上５０ｍｍ以下のものを採用することができる。
【００５０】
前記基材シートや前記短繊維とともに繊維強化樹脂シートの形成に利用される樹脂は、特に限定されず一般的な熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が挙げられる。
前記熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、サルファイド系樹脂、アクリル系樹脂などが挙げられる。
なお、熱可塑性樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
前記繊維強化樹脂シートを構成する樹脂は、発泡シートとの接着性を考慮すると熱可塑性樹脂の中ではポリエステル樹脂が好ましい。
【００５１】
繊維強化樹脂シートを構成する前記熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、マレイミド樹脂、ビニルエステル樹脂、シアン酸エステル樹脂、マレイミド樹脂とシアン酸エステル樹脂を予備重合した樹脂などが挙げられ、耐熱性、弾性率及び耐薬品性に優れていることから、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂が好ましい。
なお、熱硬化性樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【００５２】
繊維強化樹脂シートにおける樹脂の含有量は、２０〜７０質量％であることが好ましく、３０〜６０質量％であることがより好ましい。
また、繊維強化樹脂シートの厚みは、０．０２〜２ｍｍが好ましく、０．０５〜１ｍｍがより好ましい。
【００５３】
なお、本実施形態においては、ポリエステル系樹脂発泡シートやその製造方法、並びに、繊維強化複合体について上記のような例示を行っているが、本発明は上記例示に限定されるものではない。
なお、表面の気泡膜を陥没させて表面に凹凸を形成させたポリエステル系樹脂発泡シートは、その使用方法が上記のような態様に限らず、例えば、樹脂フィルムを押出ラミネートしたりする際においても優れたアンカー効果が発揮されることを期待できる。
また、本発明のポリエステル系樹脂発泡シートは、樹脂フィルムを熱ラミネートしたりする際に気泡膜が陥没している部分を非接着領域として利用することも可能である。
即ち、接着面積を減らして前記樹脂フィルムとの接着性を適度に低下させるような場合においても本発明のポリエステル系樹脂発泡シートは、有用なものである。
また、ポリエステル系樹脂発泡シートは、気泡膜を陥没させることで表面に形成された微小な凹部を機能性薬剤等の担持スペースとして利用することも可能である。
即ち、香料、生物忌避剤などの機能性薬剤を微小凹部に収容させて当該ポリエステル系樹脂発泡シートに特定の機能を発揮させるようにしても良い。
また、その際には、機能性薬剤を微小凹部に収容したポリエステル系樹脂発泡シートにポリエステル系樹脂不織布シートをラミネートし、当該ポリエステル系樹脂発泡シートに前記機能性薬剤の除放性を付与するようにしてもよい。
このように本発明のポリエステル系樹脂発泡シートは、繊維強化複合体の芯材として利用される場合のみならず、各種用途において優れた機能を発揮させ得るものである。
【実施例】
【００５４】
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１〜２）
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、三井化学社製  商品名「ＳＡ１３５」、ガラス転移温度Ｔｇ：７９℃、融点：２４７．１℃、ＩＶ値：０．８６）１００重量部、タルク０．７２重量部、及び、無水ピロメリット酸０．２重量部を含む熱可塑性ポリエステル系樹脂組成物を口径が６５ｍｍで且つＬ／Ｄ比が３５の単軸押出機に供給して２９０℃にて溶融混練した。
【００５５】
次に、単軸押出機の途中から、イソブタン３５重量％及びノルマルブタン６５重量％を含むブタンをポリエチレンテレフタレート１００重量部に対して１．０重量部となるように溶融状態の熱可塑性ポリエステル系樹脂組成物に圧入して、熱可塑性ポリエステル系樹脂組成物中に均一に分散させた。
【００５６】
しかる後、単軸押出機の前端部において、溶融状態の熱可塑性ポリエステル系樹脂組成物を２２０℃に冷却した後、単軸押出機の前端に取り付けたサーキュラーダイから円筒状に押出発泡させて円筒状体を製造し、この円筒状体を徐々に拡径した上で冷却マンドレルに供給して円筒状体をその表面温度が２５℃となるように冷却した後、円筒状体をその押出方向に連続的に内外周面間に亘って切断し切り開いて展開することによって、厚み３．２ｍｍ、目付９００ｇ／ｃｍ３のポリエチレンテレフタレート発泡シートを製造した。
冷却マンドレル接触面を表面、反対側の面を裏面とした。発泡シートを製造直後、室温２５℃にて４８時間に亘って養生させた。
【００５７】
（実施例３〜４）
単軸押出機の途中から、イソブタン３５重量％及びノルマルブタン６５重量％を含むブタンをポリエチレンテレフタレート１００重量部に対して０．５重量部となるように溶融状態の熱可塑性ポリエステル系樹脂組成物に圧入し厚み２．０ｍｍ、目付６００ｇ／ｃｍ３のポリエチレンテレフタレート発泡シートを製造したこと以外は実施例１〜２と同様にして発泡シートを得た。
【００５８】
（実施例５〜６）
単軸押出機の途中から、イソブタン３５重量％及びノルマルブタン６５重量％を含むブタンをポリエチレンテレフタレート１００重量部に対して０．３重量部となるように溶融状態の熱可塑性ポリエステル系樹脂組成物に圧入し厚み１．７ｍｍ、目付５００ｇ／ｃｍ３のポリエチレンテレフタレート発泡シートを製造したこと以外は実施例１〜２と同様にして発泡シートを得た。
【００５９】
（実施例７〜８）
実施例１〜２と同様の方法で発泡シートを作製し、シート平滑化工程を施した。
即ち、発泡シートから一辺６４０ｍｍの平面正方形状のシート片を切り出した。
３．０ｍｍのスペーサーを設けたプレス機に切り出したシート片を敷設し、１４０℃の温度及び０．５ＭＰａの圧力で３分間プレスを行った。
その後、圧力を保持したまま３０℃まで冷却し、表１に記載の厚み、目付の表面平滑化された発泡シート（シート片）を得た。
【００６０】
（実施例９〜１０）
実施例５〜６と同様の方法で発泡シートを作製し、シート平滑化工程を施した。
発泡シートから一辺６４０ｍｍの平面正方形状のシート片を切り出した。
３．０ｍｍのスペーサーを設けたプレス機に切り出したシート片を敷設し、１４０℃の温度及び０．５ＭＰａの圧力で３分間プレスを行った。
その後、圧力を保持したまま３０℃まで冷却し表１に記載の厚み、目付の表面平滑化された発泡シートを得た。
【００６１】
【表１】
2016069477.tif 000003
【００６２】
なお、実施例２の発泡シートの表面状態と、同発泡シートにシート平滑化工程を実施した後の実施例８の発泡シートの表面状態とを顕微鏡観察した写真（表面写真）を図５に示す。
シート平滑化工程前の実施例２（図５（Ｘ））にあっては、矢印Ｄに示すような僅かな領域しか陥没していない気泡も散見されたが、概ね矢印Ａ〜Ｃに見られるように気泡全域を大きく陥没させている様子が見られた。
その一方で、シート平滑化工程前の実施例８（図５（Ｙ））にあっては、矢印イ〜ニに示すように、各気泡が細長い溝のような状態で陥没構造を残し、その他の領域が平坦化され、陥没状態が微細化されている様子が見られた。
また、実施例８にあっては、矢印イに示すように、一つの気泡に２条の溝が形成されたものなども散見された。
【００６３】
このことからも、本発明によれば、繊維強化樹脂層と芯材との接着強度に優れた繊維強化複合体が提供され得ることがわかる。
また、そのような効果を発揮させる上において、シート平滑化工程を実施することが特に有効であることがわかる。
【図１】
2016069477.tif 000004
【図２】
2016069477.tif 000005
【図３】
2016069477.tif 000006
【図４】
2016069477.tif 000007
【図５】
2016069477.tif 000008