JP2013199015A - 耐熱透明多層シート及び自動販売機ディスプレイ用のダミー缶 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】固有粘度が0.7〜0.95であるポリエステル系樹脂からなるA層(コア層)の両面に、粘度平均分子量が19,000〜23,000の芳香族ポリカーボネート樹脂からなるB層(スキン層)が積層されてなる耐熱透明多層シートであって、該ポリエステル系樹脂は、結晶性ポリエステル樹脂と非晶性ポリエステル樹脂からなり、かつその重量比率が0/100〜70/30である耐熱透明多層シート。
【選択図】なし
Description
以上のように、幅方向の厚みが均一であり、シート製膜が安定しており、外観、耐熱性、透明性、および耐衝撃性が良好で、かつ熱成形の可能なシートは開示されていない。
本発明の好適な態様の一つは、(3)シートの総厚みが0.2〜0.6mmの範囲にあることを特徴とする上記構成(1)または(2)の耐熱透明多層シートである。
本発明の好適な態様の一つは、(4)B層が、B成分および該B成分100重量部に対し0.1〜5重量部の(C)屈折率1.57〜1.63の範囲内にある有機架橋粒子(C成分)からなることを特徴とする上記構成(1)〜(3)のいずれかの耐熱透明多層シートである。
本発明の好適な態様の一つは、(5)上記構成(1)〜(4)のいずれかの耐熱透明多層シートを用いた成形体である。
本発明の好適な態様の一つは、(6)上記構成(1)〜(4)のいずれかの耐熱透明多層シートを用いた自動販売機ディスプレイ用のダミー缶である。
(コア層について)
本発明の耐熱透明多層シートのコア層は、固有粘度が0.7〜0.95であって、結晶性ポリエステル樹脂(A−a成分)と非晶性ポリエステル樹脂(A−b成分)とからなりかつその重量比率(A−a成分/A−b成分)が0/100〜70/30であるポリエステル系樹脂(A成分)より形成される。
本発明でB成分として使用される芳香族ポリカーボネート樹脂(以下単に“ポリカーボネート樹脂”と称する場合がある)は、二価フェノールとカーボネート前駆体とを反応させて得られるものである。反応方法の一例として界面重合法、溶融エステル交換法、カーボネートプレポリマーの固相エステル交換法、および環状カーボネート化合物の開環重合法などを挙げることができる。
上記二価フェノールとカーボネート前駆体を界面重合法によってポリカーボネート樹脂を製造するに当っては、必要に応じて触媒、末端停止剤、二価フェノールが酸化するのを防止するための酸化防止剤などを使用してもよい。またポリカーボネート樹脂は三官能以上の多官能性芳香族化合物を共重合した分岐ポリカーボネート樹脂であっても、芳香族または脂肪族の二官能性カルボン酸を共重合したポリエステルカーボネート樹脂であってもよく、また、得られたポリカーボネート樹脂の2種以上を混合した混合物であってもよい。
分岐ポリカーボネートを生ずる多官能性化合物を含む場合、かかる割合は、ポリカーボネート全量中、好ましくは0.001〜1モル%、より好ましくは0.005〜0.5モル%、特に好ましくは0.01〜0.3モル%である。また特に溶融エステル交換法の場合、副反応として分岐構造が生ずる場合があるが、かかる分岐構造量についても、ポリカーボネート全量中、好ましくは0.001〜1モル%、より好ましくは0.005〜0.5モル%、特に好ましくは0.01〜0.3モル%であるものが好ましい。尚、かかる割合については1H−NMR測定により算出することが可能である。
上記以外の反応形式の詳細についても、成書及び特許公報などで良く知られている。
ηsp/c=[η]+0.45×[η]2c(但し[η]は極限粘度)
[η]=1.23×10−4M0.83
c=0.7
本発明のB層はB成分および該B成分100重量部に対し、0.1〜5重量部の(C)屈折率1.57〜1.63の範囲内にある有機架橋粒子(C成分)からなることが好ましい。
また上記紫外線吸収剤と併用してヒンダードアミン系の光安定剤も含むことができる。
本発明の耐熱多層シートは上記ペレットを製造装置に供給し製造される。
また、透明多層シートは、上記のペレット化することなく、溶融混練機から直接Tダイなどを用いて耐熱透明多層シートを製造することも可能である。かかる製造法は樹脂組成物に対する熱負荷が低減できることから、透明性や溶融斑がより良好な耐熱透明成形用多層シートを得るのに好ましい方法である。かかる方法においては多軸押出機が好ましく使用することが好ましい。
更に本発明の耐熱透明多層シートは、上記の優れた特性を有することから、カップ成形品、ボトル成形品、PTP包装、インサート成形用の表面フィルム、並びに建材(床材および壁紙など)などの分野にも好適に使用され、したがってその泰する産業上の効果は格別である。
(1)固有粘度(IV)測定
ポリエステル樹脂0.6gをオルトクロロフェノール50ml中に加熱溶解した後、室温に冷却し、得られた樹脂溶液の粘度を、オストワルド式粘度管を用いて35℃の温度条件で測定した。得られた溶液粘度のデータから当該樹脂の固有粘度(IV)を算出した。
芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量(M)は塩化メチレン100mlに芳香族ポリカーボネート樹脂0.7gを溶解した溶液から20℃で求めた比粘度(ηsp)を次式に挿入して求めたものである。
ηsp/c=[η]+0.45×[η]2c(但し[η]は極限粘度)
[η]=1.23×10−4M0.83
c=0.7
(1)製膜性に関するバンク評価
後述される方法により作成された耐熱透明多層シートを製膜する際、溶融混錬されて送り出された溶融樹脂をダイス内で合流し積層構造とした後、Tダイより吐出された溶融樹脂を2本の冷却ロールで挟んだ時に、ロールに挟む前のバンクの状態を目視により評価を行った。
○:バンクが安定しており、耐熱透明多層シートの表面外観が良好である。
×:バンクが幅方向に動いたり、幅方向での形が異なることにより耐熱透明多層シートの表面外観が悪くなる。
後述される方法により作成された耐熱透明多層シートの外観を目視により評価を行った。
○:スキン層とコア層の溶融斑となるフローマークがなく、外観性や透明性が非常に良い。
×:スキン層とコア層の溶融斑となるフローマークがあり、外観性が悪い。
後述される方法により作成された耐熱透明多層シートの厚みをマイクロメーターを用いて測定した。測定箇所は各サンプルにおいて幅方向に対して中心と中心から左右400mm位置で測定を行った。
後述される方法により作成された耐熱透明多層シートの断面から剃刀刃により極薄いサンプルを切り出し、該サンプル片をカバーガラス間に狭持して、コア層とスキン層の厚み測定用のサンプルとした。かかるサンプルをデジタルカメラによる画像の取り込みおよびその処理が可能な偏向顕微鏡((株)キーエンス製)により観察し、該顕微鏡の画像処理装置によりコア層とスキン層の厚みの測定を行った。測定箇所は、各サンプルにおいて幅方向に対して中心と中心から左右400mmの位置の合計3点で測定を行ない、その3点によるスキン層厚み差が10%以内であるものを○として、厚み差が10%以上であるものを×とした。
後述される方法により作成された耐熱透明多層シートより60mm×60mmのサンプル片を切り出し、(株)島津製作所製高速衝撃試験機HTM−1型、ポンチ直径12.7mm(先端半径の半径6.35mm)を使用し、打ち抜き速度4.3m/sec、試験環境温度23℃、湿度50%RHにて打ち抜き衝撃試験を行い、その打ち抜きされたサンプルの状態で、延性破壊したものを○、脆性破壊したものを×として評価を行った。
後述される方法により作成された耐熱透明多層シートを村上色彩技術研究所(株)製のヘーズメーターHR−100を使用して、ISO 14782に従いヘイズを測定した。ヘイズの評価として、ヘイズの値が10%以上のものを×とし、10%未満のものを○とした。
(1)熱成形性評価
後述される方法により作成された耐熱透明多層シートをMD方向に平行な長さ300mmおよびその直角方向に幅200mmの大きさに切り出し、(株)成和テクニカ製真空成形機を用いて真空成形を行い、その成形性を評価した。かかる真空成形機には最大出力18kWのクォーツヒーターを各9本取り付けたヒーターボックスが上下に配置されており、出力40%の該ヒーターボックス間にシートを置き加熱を行い、直後に真空成形して成形品を得た。成形品がきれいにトレースし結晶化していないものを○として、トレース不足もしくは結晶化したものを×とした。
後述される方法により作成された耐熱透明多層シートをMD方向に平行な長さ300mmおよびその直角方向に幅200mmの大きさに切り出し、(株)成和テクニカ製真空成形機を用いて真空成形を行い、その成形品を使用して耐熱性の評価を実施した。耐熱性評価として、得られた成形品を温度100℃のギアーオーブンに12時間保持したあと、成形品の変形の有無にて判断を行った。変形しなかったものを○、変形したものを×とした。
後述される方法により作成された耐熱透明多層シートをMD方向に平行な長さ300mmおよびその直角方向に幅200mmの大きさに切り出し、(株)成和テクニカ製真空成形機を用いて真空成形を行い、その成形品を使用して耐湿熱性の評価を実施した。耐湿熱性評価として、温度90℃、湿度85%の恒温恒湿中に12時間保持し、成形品の変形ならび結晶化の有無にて判断を行った。成形品の変形ならび結晶化しているものを×とし、変形がなく結晶化しなかったものを○とした。
(コア層)
A−a−1成分:結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂 帝人化成(株)製 商品名:TRN−MJ (IV=0.54)
A−a−2成分:結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂 協栄産業(株)製 商品名:NA−IJ−7108(IV=0.70)
A−a−3成分:結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂 帝人化成(株)製 商品名:TR−BB(IV=0.84)
A−a−4成分:結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂 ウツミリサイクルシステムズ(株)製 商品名:SC−13H(IV=1.00)
A−a−5成分:結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂 ユニチカ(株)製 商品名:SA1206(IV=1.07)
A−b−1成分:非晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂 SKケミカル(株)製 商品名:S2008(IV=0.78)
(スキン層)
B−a−1成分:芳香族ポリカーボネート樹脂 帝人化成(株)製:パンライトL−1225ZE、粘度平均分子量17,000
B−a−2成分:芳香族ポリカーボネート樹脂 帝人化成(株)製:パンライトL−1225L、粘度平均分子量19,700
B−a−3成分:芳香族ポリカーボネート樹脂 帝人化成(株)製:パンライトL−1225、粘度平均分子量22,200
B−a−4成分:芳香族ポリカーボネート樹脂 帝人化成(株)製:パンライトL−1250、粘度平均分子量23,700
B−b−1成分:下記製造法で調製した芳香族ポリカーボネート滑剤マスター:粘度平均分子量22,300
芳香族ポリカーボネート樹脂である、帝人化成(株)製のパンライトL−1225P(分子量22,400)90wt%と架橋ポリスチレン粒子である積水化成品工業製のSBX−8(平均粒子径8μm)10wt%とを日本製鋼所製のTEX‐54αII(L/D=35)のベント付き押出機を用いて、吐出200kg/h、スクリュー回転数200rpm、シリンダー温度290℃の条件下でペレット化した。得られたペレットの粘度平均分子量は、22,300であった。
上記評価を実施するための耐熱透明多層シートを、多層シート用共押出機を用いて製造した。かかる共押出機は、コア層用としてスクリュー径105mmのベント付き2軸押出機ユニットを、およびスキン層用としてスクリュー径65mmのベント付き2軸押出機ユニットを備えている。それぞれの押出し機ユニットから溶融混錬されて送り出された溶融樹脂を、ダイ内で合流し積層構造とした後Tダイより吐出した。Tダイより吐出された溶融樹脂を2本の冷却ロール間で挟んで通過し、スムージングロールを用いて帯電防止剤を塗布し、実質的に延伸することなく引取りして幅1000mmの連続多層シートを得た。なお、ベント付き2軸押出機ユニットのベント吸引度はいずれも約10kPaとした。各実施例におけるシリンダー温度、およびTダイ温度、冷却ロールの温度(2本とも同一)を表1および表2に示す。
Claims (6)
- 固有粘度が0.7〜0.95であるポリエステル系樹脂(A成分)からなるA層(コア層)の両面に、粘度平均分子量が19,000〜23,000の芳香族ポリカーボネート樹脂(B成分)からなるB層(スキン層)が積層されてなる耐熱透明多層シートであって、該ポリエステル系樹脂は、結晶性ポリエステル樹脂と非晶性ポリエステル樹脂からなり、かつその重量比率が0/100〜70/30である耐熱透明多層シート。
- シートの総厚みに対するコア層の厚みの割合が70〜85%である請求項1に記載の耐熱透明多層シート。
- シートの総厚みが0.2〜0.6mmである請求項1又は請求項2に記載の耐熱透明多層シート。
- B層が、B成分および該B成分100重量部に対し、0.1〜5重量部の(C)屈折率1.57〜1.63の範囲内にある有機架橋粒子(C成分)からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の耐熱透明多層シート。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の耐熱透明多層シートを用いた成形体。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の耐熱透明多層シートを用いた自動販売機ディスプレイ用のダミー缶。
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