JP3369848B2

JP3369848B2 - ポリエチレンテレフタレート樹脂製シート

Info

Publication number: JP3369848B2
Application number: JP16758496A
Authority: JP
Inventors: 裕杉本; 嗣夫長谷川
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 2003-01-20
Anticipated expiration: 2016-06-27
Also published as: JPH107819A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に蛍光灯等の照
明器具のカバー、採光窓などの照明器具の構成部品に適
する光拡散性を有するポリエチレンテレフタレート樹脂
製シートに関するものである。すなわち、本シート及び
その成型品は光源である蛍光灯や電球、ランプ等から放
射される光を一様に拡散して、直接光源の形状が見える
事を防ぐと同時に、光の透過性が良好なため効率的な照
明が可能である。また、材料自体の成形性、取り扱い性
に優れているので、照明器具デザインの自由度を広げ、
材料と工程の両面でのコストダウンもはかれる材料を提
供するものである。加えて、用いられるポリエチレンテ
レフタレート樹脂はリサイクルが可能なものであり、か
つ燃焼時に有害ガスの発生や著しい黒煙の発生もなく燃
焼カロリーも木材並のため燃焼炉を傷める事もなく環境
適性にも優れている。このように、本発明は光拡散性、
成形加工性、廃棄時の環境適正等に優れた照明器具用の
ポリエチレンテレフタレート樹脂製シートを提供するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、家庭用の照明器具のカバーなどに
はポリメチルメタクリレート系樹脂（以下、ＰＭＭＡ樹
脂という）組成物からなる射出成型品や真空成型品等が
用いられている。しかしながら、ＰＭＭＡ樹脂は比較的
硬くて脆いという性質があるため、特に薄肉化すると衝
撃により割れやすく、薄肉でのデザインや軽量化による
コストダウンが難しいという問題があった。また、ＰＭ
ＭＡ樹脂の板から目的とする形状に成形加工する場合に
は比較的長い成形サイクル時間を必要とし、更に製品部
分を切り出す際には別に切断工程が必要であり、その際
に発生する切り粉の除去作業なども含めると仕上がりま
でに手間がかかり生産コストを押し上げるため、トータ
ルコストの低い材料が望まれていた。

【０００３】一方、ポリエチレンテレフタレート系の樹
脂もフィルムやシートの形として使われる場合には、各
種の光拡散剤を添加したり粗面のロールを用いたりして
表面を粗面化し光拡散性を持たせる事がなされてきた。
ただし、光拡散剤を練り込む方法においてはポリエチレ
ンテレフタレート系の樹脂、なかでも本質的に結晶性で
あるポリエチレンテレフタレート樹脂の場合には一般に
用いられる無機物粒子からなる光拡散剤が結晶化核剤と
しても作用し、かつそれらだけで充分な光拡散性を持た
せようとすると多量に添加する必要があり、成形時やそ
の後の成型品を使用される環境条件によっては結晶化が
進み易くなり、結果的に光学特性や寸法が変化するとい
う問題、結果的に照明が暗くなるといった問題がある。
また、表面が粗面化されたロールの転写による方法では
シートから成形品を作る場合にシートが再加熱されるた
め、いったんは粗面化されたシート表面が再び平滑とな
り艶戻りするという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、照明器
具カバーなどを軽量化する場合にＰＭＭＡ樹脂の薄肉化
では耐衝撃性が弱くなり、成形加工も比較的長時間が必
要で後処理にも手間がかかり結果的に原料価格、加工性
の両面から問題が多い。それに対してポリエチレンテレ
フタレート樹脂は透明性に優れ、ＰＭＭＡ樹脂より衝撃
強度が良く、薄肉化や成形サイクルアップや簡略化によ
るコストダウンが可能である点で適している。すなわ
ち、従来のＰＭＭＡ樹脂のカット板の単発成形、ＮＣル
ータ切断、切り粉処理、集積といった手作業から、一般
のシート成形である連続巻シートからの連続成形と打ち
抜き、集積の自動化も可能となり大幅なコストダウンが
可能となる。

【０００５】ただし、ポリエチレンテレフタレート樹脂
は本来結晶性樹脂であるため、結晶化を早める核剤効果
がある物質が多量に混入すると成形時に白化したり、成
型品が脆くなり易いといった問題がある。光拡散効果を
出すためには特定の無機物や有機物を添加する事はＰＭ
ＭＡ樹脂製の板等で各種なされているが、ポリエチレン
テレフタレート樹脂の場合には以上の様な物質を光拡散
性能を実現すべく加えても、前述の結晶化の問題が発生
し最終的に十分な光拡散性や強度バランスを備えたもの
を得る事は困難であった。また、一般に光拡散剤を多く
添加すると全体的に光の透過量が減少するため照明が暗
くなりエネルギー的にも効率が悪く好ましくないといっ
た問題もあった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】これらの問題点を解決す
るため発明者らは鋭意検討を重ねた結果、以下の特定の
配合におけるシート表面処理条件によりポリエチレンテ
レフタレート系樹脂本来の優れた性質を損なう事なく光
拡散性のあるポリエチレンテレフタレート樹脂製シート
を発明するに至った。以下、詳細に本発明を説明する。
本発明のポリエチレンテレフタレート樹脂製シートは光
拡散剤０重量％〜１．４重量％を含むシートであり、該
シートの少なくとも片面に１３０℃〜２００℃の艶消し
ロールを用いて、その全光線透過率が３０％〜９０％、
かつ拡散透過率が２０％〜７０％となる様に艶消し加工
を施したポリエチレンテレフタレート樹脂製シートおよ
びそれよりなる成形品である。

【０００７】本発明に用いられるポリエチレンテレフタ
レート樹脂は、主としてエチレングリコール、テレフタ
ル酸やそのジメチルエステルから得られたものが使用で
きるが、この他、共重合モノマーとして、グリコール成
分ならばジエチレングリコール、１，４−テトラメチレ
ングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、
ヘプタメチレングリコールを、ジカルボン酸成分なら
ば、イソフタル酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、
アジピン酸等をモノマーとして一部を置き換えて使用す
る事も出来る。好ましくは、グリコール成分として１，
４−シクロヘキサンジメタノール成分が０．１〜１０モ
ル％以下共重合されたポリエチレンテレフタレート系樹
脂、あるいは酸成分としてイソフタル酸成分が１モル％
以上１０モル％以下共重合されたポリエチレンテレフタ
レート系樹脂が結晶化速度が適度に遅くなり成形条件幅
が広くなり透明性もよく好適に使用できる。

【０００８】さらに好ましくはグリコール成分に１、４
ーシクロヘキサンジメタノール成分が１モル％以上１０
モル％以下共重合されたポリエチレンテレフタレート樹
脂が更に結晶化が遅くかつ衝撃強度も良く好ましい。そ
れ以上のモル比の共重合品では結晶化が極端に遅くなっ
て、押出加工工程や乾燥工程、リサイクル工程で融着や
ブロッキング現象などの支障がでたり成型品が物性的に
脆くなり割れやすくなる等のため望ましくない。

【０００９】また、特に限定するものではないが、１，
１，４，４−テトラクロロエタンとフェノールの混合溶
媒（６０：４０重量比）にポリエチレンテレフタレート
樹脂を溶解し３０℃で測定した時の固有粘度［η］が
０．６ｄｌ／ｇ以上１．０ｄｌ／ｇ以下の範囲のものが
好ましい。０．６以下ではシートや成型品の機械的強度
が不足し割れやすくなり、１．０以上では溶融粘度が高
く押出加工性が劣り生産性も落ち原料価格的にもコスト
アップになるので望ましくない。

【００１０】また、耐熱性や耐候性、加工性、風合いを
改良する目的で、ポリアリレート樹脂、ポリエチレンナ
フタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリブチレン
テレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート系エ
ラストマー、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポ
リアミド系樹脂等を少量添加する事もできる。

【００１１】本発明に用いられる光拡散剤は炭酸カルシ
ウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム、珪酸塩、二酸
化珪素、硫化亜鉛、シリ−コンゴム等から選ばれるか、
あるいはそれらを併用した光拡散剤を用いる事が可能で
ある。光拡散剤の添加量は１．４重量％以下が望まし
い。１．４重量％を越えると全光透過率が著しく低下し
てしまい照明が暗い感じとなり望ましくない。また、光
拡散剤は０．１％未満でも成形品の肉厚が充分にあれば
表面加工によっては光源の形がわからなくなるという点
での効果は得られるが、２次成形後に肉厚が部分的に薄
くなるケースを考慮すると０．１％以上添加する事が望
ましい。

【００１２】また、本シートには必要に応じて顔料、染
料、蛍光増白剤、分散剤、安定剤、紫外線吸収剤、エネ
ルギー消光剤、帯電防止剤等を適宜添加する事も可能で
ある。本発明のシートの厚さは０．１ｍｍ〜１．５ｍｍ
が好適であり、更には０．２ｍｍ〜１．０ｍｍが好まし
い。

【００１３】本発明によるポリエチレンテレフタレート
樹脂製シートの少なくとも片面には艶消しを施す。艶消
し加工処理は予め表面を凹凸形状のあるロールにより、
ダイス口から出た樹脂を直ちにシート状に急冷固化させ
ると同時にロール面の凹凸形状を転写させ艶消し加工を
施す方法、両面が艶面となるようにメッキ金属ロールで
作って一旦ロール状に巻取ってシート製品とした後で、
再度表面を加熱し、凹凸形状のあるロール間にシート通
してシート表面に凹凸形状を施す方法等がある。

【００１４】ロールの凹凸形状や材質は特に限定するも
のではないが、金属ロールの場合、一般に格子状、角錘
状、台形状、絹目調、カップ状等の各種彫刻を施した
物、サンドブラスト処理されたもの等が使用出来、凹凸
の深さ、ピッチは５μ〜１００μの範囲が望ましく、更
に望ましくは２０〜４０μｍ程度のものが風合い的にも
表面強度的にも望ましい。以上の様な方法に用いられる
凹凸表面のあるロール類の材質は金属、ゴム、熱硬化性
樹脂、熱可塑性樹脂など多種の材質から選ぶ事ができる
が、ポリエチレンテレフタレート樹脂の加工温度に充分
耐えられる程度の耐熱性を有したものが望ましく一般に
金属、シリコンゴム、熱硬化性樹脂等が望ましい。

【００１５】ロールの表面温度は１３０℃以上２００℃
以下が望ましい。１３０℃未満では２次加工時に再加熱
される際に艶戻りが起きて効果がなくなり、２００℃以
上ではロールにシートが粘着し巻き付いたり、シートの
冷却が不足しシートに反りが起きる等があり好ましくな
い。

【００１６】艶消しはシートの全光線透過率が３０％〜
９０％、かつ拡散透過率が２０％〜７０％になる様、さ
らに好ましくは全光線透過率が４０％〜９０％、かつ拡
散透過率が２０％〜７０％にする必要がある。この範囲
であれば本発明で得られたシート及びその成型品は光源
である蛍光灯や電球等から放射される光を均一に拡散し
て光源の形状が見える事を防ぐが、全体的な光の透過性
は良好であるため効率的な照明が可能となる。全光線透
過率及び拡散透過率が小さすぎると暗くなり、逆に大き
すぎると内部の蛍光灯や電球の形状が見えるようになっ
てしまう。

【００１７】

【実施例】以下実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。（評価方法）シート及び成形品の物性測定は、環境条件
２３℃、５０％湿度にて次の様に測定した。（１）全光線透過率、拡散透過率シートから測定用のサンプルを切り出し、日本電色工業
製濁度計を用いJIS K-7105に準拠して測定した。（２）実用隠蔽性シート及び成形品と光源（蛍光灯）の距離を近づけたと
き（５ｃｍ）及び離したとき（２ｍ）のそれぞれにおい
て、シート及び成形品の片側（シボ加工が有る場合はシ
ボ加工側）から約２０ｃｍ離して透かして肉眼で見たと
きに蛍光灯（光源）の形状の見え方を目視により次の判
断基準に基づいて評価した。 ○：光源の形状は５ｃｍでも２ｍでも見えなくなる。 △：光源の形状が５ｃｍで見えなくなるが２ｍでは透け
て見える。 ×：光源の形状が５ｃｍでも２ｍでも透けて見える

【００１８】（実施例１）ポリエチレンテレフタレート
樹脂（イーストマン社製PET9921）に炭酸カルシウム
（国産化学製、特級）１０重量％を配合し２軸押出機に
て押出温度２６０〜２８０℃の範囲で押出し予めペレッ
ト化したマスターバッチを、ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂で２０倍に希釈配合し全組成物中の炭酸カルシウ
ム含有量が０．５％の原料とし水分量が50ppm以下にな
るように脱湿乾燥機にて乾燥して６５ミリ単軸押出機で
押出温度２６０〜２８０℃で単層で押出し、溶融シート
を金属ロールの間で冷却固化させ両面が光沢面の厚み
０．８ｍｍのシートを得た。この両面光沢シートを２０
０メッシュのサンドブラスト処理した艶消しロール（顕
微鏡による拡大写真で測定した凹凸のピッチがおよそ８
〜４０μ）と、ＪＩＳ硬度９０度のゴムロールとの間で
線圧１２０ｋｇ／ｃｍ、ロール温度１６０℃、速度３ｍ
／ｍｉｎの条件で処理し、片面艶消しのシートを得た。

【００１９】このものの全光透過率は４４％、拡散透過
率は４５％であり、シートを光源に透かして見た時の実
用的な光源形状の隠蔽性も充分あった。更にこの片面艶
消しシートを艶消し処理面と反対面が型と接触するよう
に単発真空成形機にてシート加熱条件１２０℃で真空成
形し成形加工条件と同じ熱履歴を受けた肉厚約０．８ｍ
ｍの平板状の成形品を得た。このものの全光透過率は４
３％、拡散透過率は４４％であり、光源の隠蔽性、明る
さも充分にあり充分実用に耐えるものであった。

【００２０】

【表１】

【００２１】（実施例２）艶消しロールの表面温度を１
３０℃とした以外は実施例１と同じにしたシート及び成
形品を得た。実施例１とほぼ同じレベルの物性、実用性
評価を得た。

【００２２】（比較例１）艶消しロールの表面温度を１
１０℃とした以外は実施例１と同じにしたシート及び成
形品を得た。成形時に艶戻りにより光拡散性が低下し、
光源の形状が透けて見えてしまった。

【００２３】（実施例３）光拡散剤の添加量を１．０重
量％とした以外は実施例１と同じシート及び成形品を得
た。全光透過率３３％となり照明がやや暗く見える程度
で用途によっては使用できるレベルであった。

【００２４】（比較例２）光拡散剤の添加量を１．５重
量％とした以外は実施例１と同じシート及び成形品を得
た。全光透過率２６％であり著しく暗い感じとなり特に
照明カバー用途としては望ましいレベルとはいえなかっ
た。

【００２５】（実施例４、５）光拡散剤を全く用いず実
施例１のポリエチレンテレフタレート樹脂のみを直接６
５ミリ押出機で押し出した単層シートを用い、それぞれ
の艶消しロールの表面温度を１６０℃、１４５℃とした
以外は実施例１と同じシート及び成形品を得た。光拡散
剤を、敢えて用いずロール温度１４５℃、１６０℃とも
シート及び成形品両方での光源の隠蔽性を持たせる事は
充分可能であったＪ

【００２６】（比較例３）光拡散剤を全く用いず実施例
１のポリエチレンテレフタレート樹脂のみを直接６５ミ
リ押出機で押し出した単層シートを用い、艶消しロール
の表面温度を１１０℃とした以外は実施例１と同じシー
ト及び成形品を得た。ロール温度１１０℃では成形での
再加熱時に艶戻りがあり拡散透過率は４３％程度あって
も光源の形状が透けて見えてしまい実用的に厳しいもの
であった。

【００２７】（比較例４）実施例１とその他の条件は同
じだが、艶消し処理を行わないシート及び成形品を評価
した。全光透過率、拡散透過率ともに実施例１の艶消し
処理品よりも劣り、光源の形状も透けて見えるシートで
あり実用性に乏しかった。

【００２８】（比較例５）比較例１で光拡散剤の量を
０．５重量％から１．５重量％に増量した以外は比較例
１と同じ艶消し処理していないシートを得た。光源の形
状に対する隠蔽性はあるが全光透過率１５％と暗い感じ
がし実用性に乏しかった。

【００２９】

【発明の効果】本発明により特定の配合におけるシート
表面処理条件によりポリエチレンテレフタレート系樹脂
本来の優れた性質を損なうことなく光拡散性のあるポリ
エチレンテレフタレート樹脂製シートをうることができ
る。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ０８Ｋ 3/26 Ｃ０８Ｋ 3/26 3/36 3/36 Ｃ０８Ｌ 67/02 Ｃ０８Ｌ 67/02 Ｆ２１Ｖ 1/22 Ｆ２１Ｖ 1/22 // Ｂ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 (56)参考文献特開平７−300551（ＪＰ，Ａ) 特開平４−7363（ＪＰ，Ａ) 特開平３−86864（ＪＰ，Ａ) 特開平３−43448（ＪＰ，Ａ) 特開平10−7818（ＪＰ，Ａ) 特公昭46−37419（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08J 5/18 B29C 59/00 - 59/04 C08K 3/00 - 13/08 C08L 67/02 F21V 1/22

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光拡散剤を０重量％〜１．４重量％含む
ポリエチレンテレフタレート樹脂製シートにおいて、該
シートの少なくとも片面に１３０℃〜２００℃の艶消し
ロールでその全光線透過率が３０％〜９０％、かつ拡散
透過率が２０％〜７０％となるように艶消し加工したポ
リエチレンテレフタレート樹脂製シート。
【請求項２】光拡散剤を０．１重量％〜１．４重量％
含み、全光線透過率が４０％〜９０％である請求項１の
ポリエチレンテレフタレート樹脂製シート。
【請求項３】請求項１または請求項２のシートからなる
成形品。