JP2003138126A - 熱可塑性樹脂シート及びその成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ＰＣ／ポリエステル系シートで、
シートへの印刷後の乾燥や、三次元形状への熱成形等
の、基材シートを加熱する工程において、透明性の低下
やブルーイング現象を殆ど生じないシートを提供する。 【解決手段】 ポリカーボネート系樹脂（Ａ）５０〜８
０部、および少なくとも１種以上のポリエステル系樹脂
（Ｂ）２０〜５０部から成り、（Ｂ）成分の少なくとも
２０部以上がグリコール変性ポリエチレンテレフタレー
トである熱可塑性樹脂シートおよびその薄肉成形体であ
り、特に（Ｂ）成分として特定の量の１、４−シクロヘ
キサンジメタノール単位を含むものが効果が大きい。本
発明のシートは、エレクトロニクス分野のスイッチパネ
ル等、高度の意匠性が要求される加飾成形体用として好
適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリカーボネート
系樹脂とポリエステル系樹脂を主成分とするシートに関
するもので、特に加飾成形用基材シート、すなわち射出
成形又は真空成形等の熱成形時に成形品表面に印刷等の
装飾を施す際に使用される薄肉成形体用の基材シート、
及びその成形体に関するものである。尚、本発明におい
て樹脂組成物の配合組成を表す単位「部」は、特に断ら
ない限り樹脂成分の合計を１００としたときの質量基準
で表す。

【０００２】

【従来の技術】ポリカーボネート系樹脂とポリエステル
系樹脂を主成分とした樹脂組成物からなるシート（以下
「PC／ポリエステル系シート」と略す）は、その透明
性、機械的強度、耐衝撃性等が優れていることから、例
えば特開平９−２１６９９８号公報に記載されているよ
うに、食品用途、包装用途、医療品用途、農業用途、建
材用途、電子電気用途や光学等の前記の特性を生かす用
途への使用を目的として、多くの提案がなされている。

【０００３】一方で、自動車内装部品（スピードメータ
ーなどのパネル部品）を始め、エレクトロニクス分野の
携帯電話、携帯情報端末や各種家電製品のスイッチパネ
ルなどにおいて、その意匠性を高める目的で、印刷や鍍
金を施したシートの薄肉成形体を金型に挿入して、樹脂
を射出成形するかもしくは、ポリウレタン等のシート状
物をプレス成形することにより、成形体の表面に該薄肉
成形体を一体化して装飾する「加飾成形」が広く行われ
ている。この加飾成形において、前記の印刷等の装飾を
施した基材シートは、通常加熱されて真空成形等の熱成
形により、三次元形状に加工して用いられる。この基材
シートとしては、PC／ポリエステル系シートが広く用い
られており、特に様々なデザインの三次元加工が容易で
あるという点や、耐薬品性の面でも優れた印刷適性を有
し、意匠性の高い表現が可能であるという点から、特開
平１１−２６０１８２号公報に記載されているようにポ
リエステル系樹脂として、ポリブチレンテレフタレート
系樹脂を用いた樹脂組成物からなるシート（以下「ＰＣ
／ＰＢＴ系シート」と略記する）が優れている。

【０００４】しかし、このＰＣ／ＰＢＴ系シートは、加
飾成形体を得るための基材シートへの印刷後の乾燥や、
三次元形状への熱成形等の工程で、ポリブチレンテレフ
タレート系樹脂の結晶化により、透明性が低下（ヘイズ
が増加）したり、又青味をおびた色相となる色ブレ現象
が発生する問題があり、特にシート厚みが０．３ｍｍ程
度を超える厚いものにおいては顕著であった。本発明に
おいては、以降前記の青味をおびた色相となることを
「ブルーイング」という。又、本発明でいう「色ブレ」と
は、該基材シートに様々な色相の印刷などを施した時、
前記の透明性の低下やブルーイングの為に、意図した色
相が変化してしまうことを示す。このような色ブレの発
生により、得られた成形体の意匠性が低下するか、又は
用途によっては使用することができず、その改善が求め
られていた。又、加飾成形用のシートに限らず前記の他
の用途においても、熱成形等の熱が加わる処理を行う透
明シートにおいては、色ブレ現象はその意匠性の面から
改善が望まれていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＰＣ／ポリ
エステル系シートで、シートへの印刷後の乾燥や、三次
元形状への熱成形等の、シートを加熱する工程におい
て、透明性の低下やブルーイング現象を殆ど生じないシ
ート及びそれを熱成形して得られる三次元形状の薄肉成
形体で、特に前記のエレクトロニクス分野のスイッチパ
ネル等、高度の意匠性が要求される加飾成形体用として
好適な基材シート及びその熱成形体を提供することを課
題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、この課題
を解決する為に、熱可塑性樹脂シートの原料であるＰＣ
／ポリエステル系組成物の組成を検討することにより、
ポリエステル系樹脂として特定の樹脂を用いることよ
り、熱成形等の熱履歴を受けた後も、前記の透明性の低
下やブルーイング現象を殆ど生じないシートが得られる
ことを見出し、本発明に至った。即ち本発明は、ポリカ
ーボネート系樹脂（Ａ）５０〜８０部、および少なくと
も１種以上のポリエステル系樹脂（Ｂ）２０〜５０部か
ら成り、（Ｂ）成分の少なくとも２０部以上がグリコー
ル変性ポリエチレンテレフタレートである熱可塑性樹脂
シートである。又、該グリコール変性ポリエチレンテレ
フタレートが、グリコール単位中のエチレングリコール
単位と１、４−シクロヘキサンジメタノール単位のモル
比が８０／２０〜６０／４０であることが好ましい。更
に、エステル交換反応防止の安定剤として、リン系化合
物を０．０５〜０．５部添加することが好ましい。更に
本発明は、これらの加飾成形用基材シートおよびそれを
熱成形した加飾成形用薄肉成形体を含む。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。

【０００８】本発明で使用されるポリカーボネート樹脂
（Ａ）は、芳香族ジヒドロキシ化合物とポリカーボネー
ト先駆体とを反応させることによって製造される芳香族
ホモ・ポリカーボネート又はコ・ポリカーボネートであ
り、市販のものを用いることができるが、シートの対衝
撃強度を考慮すると、代表的な例としてビスフェノール
A、塩化カルボニル（ホスゲン）らをコポリマー成分と
するコ・ポリカーボネートが好ましく、その粘度平均分
子量は２．５〜３万が望ましい。２．５万未満では、得
られるシートの強度が十分なものが得られず、３万を超
えると該シートを押出成形する際の、押出機中での樹脂
組成物の溶融粘度が高くなりすぎるため、押出成形で表
面平滑性の良好なシートを得るのが困難である。

【０００９】本発明のシートにおいて、ポリカーボネー
ト系樹脂（Ａ）の配合組成は、５０〜８０部である。５
０部未満では該シートの剛性、対衝撃強度について十分
なものが得られず、８０部を越えると押出成形で表面平
滑性の良好なシートを得るのが困難であり、又、三次元
形状への成形性が低下する。

【００１０】本発明で使用されるポリエステル系樹脂
（Ｂ）としては、少なくとも２０部以上のグリコール変
性ポリエチレンテレフタレートが必要である。グリコー
ル変性ポリエチレンテレフタレートとは、ポリエチレン
テレフタレートの縮重合の一方の成分であるエチレング
リコールの一部を他のグリコールに置き換え、その結晶
性を抑制した樹脂である。他のグリコール成分として
は、１、４−シクロヘキサンジメタノールが好ましく、
グリコール単位中の１、４−シクロヘキサンジメタノー
ルの含有量は２０〜４０モル％のものが、特に優れた透
明性低下やブルーイングの抑止効果を有していて、この
範囲未満でもこの範囲を超えても、透明性の低下やブル
ーイングの抑止効果が低下する。

【００１１】この透明性の低下やブルーイング現象は、
前記のようにシートを印刷後の乾燥や三次元形状に熱成
形する目的で加熱したときに、ポリエステル系樹脂成分
の微結晶化が進行するために発生すると考えられる。本
発明は、シート中にグリコール変成ポリエチレンテレフ
タレートを添加すると、前記の微結晶化の抑制効果が、
格段に大きく、シートの透明性の低下及びブルーイング
を十分に抑止することを見出したことに基づいている。

【００１２】本発明のシートは、これらのグリコール変
成ポリエチレンテレフタレートを、少なくとも２０部含
有する必要が有る。２０部未満では、得られた基材シー
トを熱成形したときに、透明性の低下やブルーイングが
発生する。

【００１３】又、シート中のポリエステル系樹脂（Ｂ）
の組成は、前記のグリコール変性ポリエチレンテレフタ
レートも含めて２０〜５０部であり、用途に応じて該樹
脂に加えて前記の範囲で他のポリエステル系樹脂を含有
させることができる。シート中のポリエステル系樹脂
（Ｂ）の合計が５０部を越えると、該シートの剛性、耐
衝撃強度の十分なものが得られない。一部含有させるこ
とのできるポリエステル系樹脂は、例えばポリブチレン
テレフタレート系樹脂であり、これらの樹脂を添加する
と該基材シートを熱成形する際の成形性が向上する。

【００１４】本発明のシートには、エステル交換反応に
よる着色を防止する為に安定剤として、リン系化合物
（アルキルフォスファイト）、アミド基含有ポリマー等
を添加することが好ましい。特に前記リン系化合物が好
ましく、添加量は０．０５〜０．５部であり、より好ま
しくは０．１〜０．３部である。添加量が０．０５部未
満だと、エステル交換反応による着色を防止する効果が
小さくなり、０．５部を越えるとこのシートの製膜にお
いて、溶融された樹脂組成物の流動特性が高くなり、得
られるシートの表面平滑性が低下する傾向がある。

【００１５】又、必要に応じて、本発明の効果を阻害し
ない範囲で、顔料、染料などの着色剤、シリコンオイル
やアルキルエステル系等の離型剤、ガラス繊維等の繊維
状強化剤、タルク、クレイ、シリカなどの粒状滑剤、ポ
リエステル及びポリカーボネートのオリゴマ―等の可塑
剤、スルホン酸とアルカリ金属などとの塩化合物やポリ
アルキレングリコール等の帯電防止剤及び紫外線吸収
剤、抗菌剤のような添加剤を添加することができる。

【００１６】本発明のシートの厚さは、特に限定される
ものではないが、通常１００〜１０００μｍ程度であ
る。例えば、加飾成形用として用いる場合、１００μｍ
未満では、真空成形等の熱成形で均一な加飾成形用の薄
肉成形体を得ることが困難であるばかりか、その薄肉成
形体を金型に設置して射出成形する際の強度が十分でな
く、意匠性の優れた成形品を得ることが難しい。又、成
形品の表面装飾用としては、１０００μｍを越える厚さ
は必要としない。

【００１７】本発明のシートは、前記のように熱成形等
の熱の加わる処理を受けた後に、透明性の低下及び又は
ブルーイングによる色相の変化を殆ど生じないことが特
徴である。透明性の要求は、このシートを用いる用途に
応じて異なるが、加飾成形用のシートの場合には、加熱
処理後の値の目安は、全光透過率で８５％以上、ヘイズ
で１０％以下程度である。しかしながら、ヘイズが１０
％以下であっても、加熱処理前と比べて加熱処理後のヘ
イズが明確に高くなる場合は、このシートに印刷等で着
色したとき、色ブレ現象の原因となる。又、本発明での
色相の変化は、一般的な色差計等の測定で数値上明確に
判別することは困難であり、目視により変化が見分けら
れる程度のものである。

【００１８】本発明のシートは、一般的な熱可塑性樹脂
シートの製造方法により得ることができ特に限定される
ものではないが、表面の平滑なシートを得るためにはＴ
ダイ法による溶融押出成形が望ましい。又、原料組成物
の各成分の樹脂及び添加剤を混合する方法は、各成分を
十分に混合できる方法であれば特に限定されるものでは
ないが、例えば、各樹脂を除湿乾燥あるいは熱風乾燥等
の一般的に用いられる方法で十分に水分を除去し、タン
ブラー等の混合機でペレットを混合した後押出機により
溶融混練し、冷却固化してペレット化する方法が採られ
る。更に、シートの製造は、例えば前記のようにして得
られた混合樹脂組成物を、十分に乾燥した状態で押出機
に供給してＴダイ法による溶融押出成形し冷却固化し引
き取ることで、本発明のシートが得られる。

【００１９】本発明のシートは、その目的よって表面に
印刷を施して三次元形状に熱成形して薄肉成形体として
用いられる。例えば、各種キーボードのキートップ部分
の加飾成形に用いる場合は、金属粉末やパール顔料を含
む塗料を、シート表面にスクリーン印刷あるいは吹き付
け塗装する。熱成形する方法は、一般的な真空成形、圧
空成形やこれらの応用として、シートの片面をプラグに
接触させて成形を行うプラグアシスト法、また、シート
の両面に一対をなす雌雄型を接触させて成形を行う、い
わゆるマッチモールド成形と称される方法等が挙げられ
るが、これに限定されるものではない。また成形前にシ
ートを加熱軟化させる方法として非接触加熱である赤外
線ヒーター等による輻射加熱等、公知のシート加熱方法
を適応することができる。

【００２０】

【実施例】以下、実施例により、本発明を更に詳細に説
明する。本発明においては、以下に示した樹脂及び添加
剤を用いた。 (Ａ）ポリカーボネート パンライト[商標：（株）
帝人化成 製] (Ｂ)ポリブチレンテレフタレート ノバデュラン[商
標：三菱エンプラ（株）製] (Ｃ）ポリエチレンテレフタレート ９９２１[イースト
マンケミカル社 製] (Ｄ）グリコール変性ポリエチレンテレフタレート
ＰＥＴ−Ｇ６７６３[同上] (Ｅ)リン系安定剤 アデカスタブ[商標：旭電化工
業（株）製]

【００２１】各樹脂原料について、押出機に供給する前
に以下の条件で予備乾燥し、その水分含有量が２００〜
３００ｐｐｍ以下となるようにした。 (Ａ） １２０℃、５時間 常圧 (Ｂ） １２０℃、５時間 常圧 (Ｃ） １４０℃、４時間 常圧 (Ｄ） ６６℃、６時間 常圧 原料として(Ａ）〜(Ｅ）を表１の各実施例又は比較例に
示した組成比でブレンドし、シリンダー温度が２５０〜
２６０℃に設定された４０ｍｍ単軸押出機（日本プラコ
ン社製）に供給してスクリュー回転数８０ｒｐｍで溶融
混練してペレット化した。

【００２２】

【表１】

【００２３】上記方法にてペレット化した原料を予め１
２０℃、５時間で乾燥し、６５ｍｍ単軸押出機（日本製
鋼社製）に供給し、２５０〜２６０℃に設定したシリン
ダー内で溶融混練した後、ダイ幅７００ｍｍ、ダイリッ
プ間隙０．５ｍｍのＴダイによってシート状に押出し、
６０〜８０℃に設定した冷却ロールにて冷却固化させ、
引き取り速度１１．５ｍ／分で引き取り、厚さ３００μ
ｍのシートを得た。

【００２４】上記方法にて製膜したシートを（株）浅野
研究所製成形機にて真空成形を行い、三次元形状の薄肉
成形品を得た。その際主要な成形条件は、以下の条件で
行った。 シート表面温度 １００〜１６０℃ ヒーター温度 上ヒーター ６００℃ 下ヒーター ５
００℃ 金型寸法 Ｗ１２０×Ｌ１４５×３０

【００２５】（シートの引張試験）前記の方法で製膜し
たシートの引張物性は、ＪＩＳ Ｋ７１２７に準拠して
測定した。測定結果を表２に示す。比較例１の数値と比
べて、グリコール変性ポリエチレンテレフタレートを加
えた実施例１〜６でもほぼ同等の良好な値を示した。

【００２６】

【表２】

【００２７】（加熱前後のシートの透明性の測定）前記
の方法で製膜したシートを加熱し、加熱前後の全光透過
率及びヘイズをＪＩＳ Ｋ７１０５に準拠し測定した。
加熱処理及び測定は、以下の条件で行った。 使用機器 ヤマト Ｆｉｎｅ Ｏｖｅｎ ＤＨ６２ 加熱条件 未加熱、８０℃×４時間、１００℃×３０
分間の３水準 使用測定機 日本電色工業（株）製 測定サンプル 厚み３００μｍ 実施例及び比較例の測定結果を、それぞれ表３及び表４
に示す。

【００２８】

【表３】

【００２９】

【表４】

【００３０】（シート及び真空熱成形品の色相評価）シ
ート及び真空成形により得られた薄肉成形品のブルーイ
ングの状態を目視観察し、以下の基準で評価した。 ○ ： ブルーイングが見られず色相を保持 × ： ブルーイングにより変色 評価結果を表５に示す。

【００３１】

【表５】

【００３２】実施例１〜６では、「ブルーイング」も見
られず透明性を保持していた。ポリエステル成分にポリ
エチレンテレフタレートを用いた比較例１、２、４、５
では加熱処理によるヘイズの値が大きく上昇した。比較
例３、６、７、８では透明性は保持したものの、「ブル
ーイング」の現象が見られ、いずれの比較例も「色ブ
レ」の要因が認められた。

【００３３】

【発明の効果】本発明は、優れた機械的強度、熱成形
性、対溶剤性を有していて、印刷後の乾燥や熱成形等の
加熱処理による全光透過率及びヘイズの変化が小さく、
「ブルーイング」現象も殆ど生じず、色ブレの少ないシ
ートを提供するもので、特に加飾成形用のシート及びそ
の薄肉成形体に好適であり、本発明のシートもしくはそ
の薄肉成形体を用いることにより、意匠性の高い加飾成
形体を提供するものである。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F071 AA45 AA50 AC15 AH01 AH03 AH04 AH19 BA01 BB06 BC01 4J002 CF062 CG011 EW066 FD017 FD029 FD059 FD096 FD109 FD167 FD189 GA00 GB00 GG02 GL00 GP00

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリカーボネート系樹脂（Ａ）５０〜８
   ０部、少なくとも１種以上のポリエステル系樹脂（Ｂ）
   ２０〜５０部から成り、（Ｂ）成分の少なくとも２０部
   以上がグリコール変性ポリエチレンテレフタレートであ
   る熱可塑性樹脂シート。
2. 【請求項２】 前記グリコール変性ポリエチレンテレフ
   タレートが、グリコール単位中のエチレングリコール単
   位と１、４−シクロヘキサンジメタノール単位のモル比
   が８０／２０〜６０／４０である請求項１に記載の熱可
   塑性樹脂シート。
3. 【請求項３】エステル交換反応防止の安定剤として、リ
   ン系化合物を０．０５〜０．５部添加した請求項１又は
   請求項２に記載の熱可塑性樹脂シート。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載した
   加飾成形用基材シート。
5. 【請求項５】 請求項４の基材シートを熱成形した加飾
   成形用薄肉成形体。