JPH0470333A - 成形用ポリエステルシートおよびポリエステル成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は成形性を有するポリエステルシート並びに該シ
ートを熱成形したポリエステル成形体に関するものであ
る。

［従来の技術］ ポリエステルシートを熱成形して食品等の容器として用
いる試みは従来よりさまざまな提案がなされて来ている
。例えば、特開昭４７−３９１号、特開昭５１−３８３
３５号、特公昭６２−１９０９号では、未延伸のポリエ
チレンテレフタレート、該共重合体、該ブレンド体を熱
成形することが提案されている。また、特公昭５９−５
１４０７号では、低配向ポリエステルシートが成形用に
用いることが提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、ポリエステルシートを無配向の状態で熱
成形しようとすると、該シートが金型に融着し易く、成
形品の外観が悪化したり、ひどい場合には金型に融着し
てしまい成形ができないことも生じる。また、これを防
ぐためにポリエステルシートに若干配向を与えることは
有効であるが、熱成形時に収縮を生じ特に連続的にシー
ト成形を行なうＰＴＰ　（Ｐｒｅｓｓ　　Ｔｈｒｏｕｇ
ｈ　　Ｐａｃｋ）成形ができないという問題点を有して
いた。

本発明の目的は、かかる従来の問題点を解決し、金型と
の融着性が無く、広い温度範囲で成形が可能なポリエス
テルシート並びにこれを用いたポリエステル成形体を提
供するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は融点が１８０°Ｃ以上、△Ｔｃｇが５０℃以下
の熱可塑性ポリエステルＡが△Ｔｃｇが６０℃以上の熱
可塑性ポリエステルＢの両面に積層されてなり、ポリエ
ステルＡとポリエステルＢとの構成厚み比率（Ａ　：　
Ｂ）が１＝８０〜１：４の範囲であることを特徴とする
成形用ポリエステルシート、並びに該シートをポリエス
テルＢのガラス転移温度以上、ポリエステルＡの融点以
下で熱成形されてなるポリエステル成形体に関するもの
である。

ポリエステルＡとは融点が１８０℃以上であることが必
要であり、好ましくは２００℃以上である。融点が低過
ぎると、熱成形時に金型に融着しやすく問題を生じる。

また該ポリエステルの冷結晶化温度（Ｔｃｃ）とガラス
転移温度（Ｔ　ｇ）との差（Ｔｃｃ−Ｔｇ）で定義され
る△Ｔｃｇは５０℃以下であることが必要であり、好ま
しくは、４０℃以下である。△Ｔｃｇが大き過ぎると、
成形時に金型に融着し易くなるばかりか、シート同士の
ブロッキング性が増大する。

さらにポリエステルＡは結晶融解エネルギーが（３ｃａ
ｌ／ｇ以上であると粘着性、ブロッキング性の改良効果
が大きいので好ましい。

このような特性を有する樹脂としては、ポリブチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート・イソフタ
レート共重合体、ポリブチレンナフタレート等が例示さ
れるが、特に好ましいのは、ポリブチレンテレフタレー
トであり、他の共重合成分を含有していたとしても２０
モル％以下であり、ＴＶが０．５〜１．２ｄｌ／ｇの範
囲のものが成形適性の観点から好ましい。

また、成形後の滑り性を改良する目的で、ポリエステル
Ａには平均粒径が０．０１〜１０μｍの不活性粒子を添
加しておくことが好ましく、更に好ましくは、０．１〜
５μｍの範囲である。この際、添加量としては、ポリエ
ステルＡ層に対して０．００１〜１重量％、好ましくは
０，０１〜０゜５重量％であると透明性、滑り性共に良
好になる。

ここで、不活性粒子とは酸化珪素、酸化アルミニウム、
酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム
、等の金属及び／または半金属酸化物および／または炭
酸塩等の無機化合物あるいは架橋ポリスチレン、架橋ジ
ビニルベンゼン、ベンゾグアナミン、シリコーン等の不
融性有機化合物である。特に本発明で好ましい不活性粒
子としては、コロイダルシリカ、粉砕シリカ等の酸化珪
素、架橋ポリスチレン、シリコーンから選ばれた少なく
とも一種であることが透明性に関しても優れているので
好ましい。

本発明ポリエステルシートを構成するポリエステルＢは
△Ｔｃｇが６０℃以上であることが必要であり、好まし
くは、７０℃以上であることが好ましい。△Ｔｃｇが小
さ過ぎると成形性に劣り、肉厚が不均一になったり、成
形時に白化する等の問題を生じる。さらに成形性を向上
し、得られた成形体の剛性を良好とするためにガラス転
移温度は６０℃以上であることが好ましく、更に好まし
くは、７０℃以上である。

本発明でポリエステルＢとして好ましい樹脂は、ポリエ
チレンテレフタレートを主成分とする共重合ポリエステ
ルであって、特に好ましい共重合成分としては、１，４
ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキ
サリンメタノール、シクロヘキサンジカルボン酸、イソ
フタル酸、２゜６−ナフタレンジカルボン酸、から選ば
れた少なくとも一種の共重合成分を２〜４５モル含有す
るポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。

さらに、結晶融解エネルギーが０．　１〜６ｃａｌ／ｇ
の範囲であると耐熱性成形性共に良好となるので好まし
い。

さらにポリエステルＢの触媒系は析出粒子を作らない、
ゲルマニウム系、チタン系触媒であることが透明性、成
形性を良好とする上で好ましく、エステル交換触媒、重
合触媒のいずれかがゲルマニウム系であることが好まし
い。

本発明ポリエステルシートの構成はポリエステルＡがポ
リエステルＢの両面に積層された構成を有するが、この
場合、ポリエステルＢの両面に積層されるポリエステル
Ａは同一であることが成形性を良好とする上で好ましい
が、上記したポリエステルＡの範躊にある樹脂であれば
、それぞれ２つの層が異なっていても良い。

本発明シートはポリエステルＡとポリエステルＢとの構
成厚み比率（Ａ　：　Ｂ）が１：８０〜１：４の範囲で
あることが必要であり、好ましくは、１：５０〜１：６
の範囲である。ここで、該厚み比率におけるポリエステ
ルＡ層の厚みは、片側−層のみの厚みを意味する。かか
る厚み比率が上記範囲よりも大き過ぎる場合、生成時に
粘着したり、耐熱性が低下したりする等の問題を生じる
。一方、厚み比率が小さ過ぎる場合、均一成形性が低下
し、偏肉等の問題を生じる。

また、本発明シートの１００μｍ厚さ換算ヘイズが０．
５〜１０％の範囲であると成形性が向上するので好まし
く、さらに１〜８％の範囲であると良い。

次いで、本発明シートを熱成形してなるポリエステル成
形体は成形温度が、シートをポリエステルＢのガラス転
移温度以上、ポリエステルＡの融点以下であることが必
要であり、好ましくは、ポリエステルＢのガラス転移温
度＋５℃以上、ポリエステルＡの融点−４０℃の範囲で
あることが好ましい。成形温度が低過ぎる場合、成形不
良となり、クラックを生じる等の問題を生じる。一方、
成形温度が高過ぎる場合、粘着による透明性の低下、あ
るいは偏肉を生じる。

ここで、本発明でいう成形温度とは、該ポリエステル成
形体を示差走査型熱量計（Ｄ　Ｓ　Ｃ）を用いて熱的性
質を調べる際に準結晶融解温度として観測される温度を
いう。すなわち成形時の加熱によって該加熱温度に等し
い融点を有する準結晶を生じる。該準結晶は明らかに本
来の結晶とは区別することができ、該成形体を再゛溶融
後急冷したサンプルを同様に熱特性を調べた際に該準結
晶融解ピークは消失する。なお、実際の成形温度と該準
結晶融解温度は必ずしも一致するものではなく、本発明
においては、該準結晶融解温度をもって成形温度とする
。

本発明ポリエステルシートまたは成形体には、には帯電
防止剤、有機、無機のスリップ剤、熱安定剤、酸化防止
剤、結晶核剤、耐候剤、ＵＶ吸収剤、顔料等の添加剤を
目的にあわせて用いることができる。

本発明成形用ポリエステルシートの厚みは用途に応じて
設定されるべきものであるが、通常５０〜２０００μｍ
の範囲である。

また、本発明ポリエステルシートにはエンボス加工、サ
ンドマット加工、梨地加工等の表面凹凸化処理、あるい
は、コロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理等の表面
処理を施しても良い。

次に、本発明ポリエステルシートの製造方法について説
明するが、もちろんこれに限定されるものではない。

ポリエステルＡとポリエステルＢとをそれぞれ別の押出
機を用いて溶融押出し、フィードブロックあるいは、マ
ニホールド複合口金を用いてＡ／Ｂ／Ａの構成を有する
シートまたは円筒状に溶融押出する。次いで、該シート
または円筒をポリエステルＡの冷結晶化温度（Ｔｃｃ）
以下、好ましくはガラス転移温度（Ｔｇ）以下で急冷キ
ャストする。こうして得られたキャストシートをポリエ
ステルＡのＴ　ｇ　−Ｔ　ｃ　ｃ　＋　５０℃前後に加
熱したロールに接触させて巻取る。必要に応じて、該熱
処理後あるいは熱処理前に、コロナ放電処理、プラズマ
処理等の放電処理、コーティング、エンボス加工等を施
しても良い。

次いで、本発明成形用ポリエステルシートを成形する場
合、特に成形方式は限定されるものでは、なく、公知の
真空成形、圧空成形、プラクアシスト成形等様々な成形
方式で成形可能である。

［効果］ 融点が１８０℃以上、△Ｔｃｇが５０℃以下の熱可塑性
ポリエステルＡが△Ｔｃｇが６０℃以上の熱可塑性ポリ
エステルＢの両面に積層されてなり、ポリエステルＡと
ポリエステルＢとの構成厚み比率（Ａ　：　Ｂ）が１：
８０〜に４の範囲であることを特徴とする成形用ポリエ
ステルシート並びに該シートをポリエステルＢのガラス
転移温度以上、ポリエステルＡの融点以下で熱成形され
てなるポリエステル成形体であることにより次のような
効果を有するものである。

（１）熟成形時の粘着性が低く様々な成形方式に対応で
きる。

（２）成形温度範囲が広く、得られた成形品の均一性に
優れる。

（３）成形品の滑り性が優れ、傷が入りにくい。

［用途］ 本発明シートは、熱成形性に優れ、耐熱性にも優れてい
ることから、真空成形、圧空成形、プラクアシスト成形
等様々な成形方式対応できる。特に連続成形性の要求さ
れるＦＴＰ成形用として好ましい。

［特性の測定方法及び効果の評価方法１次に本発明シー
トの特性の評価方法および効果の評価方法について説明
する。

（１）１００μｍ換算のヘイズ（Ｈｔｏｏ）Ｊ　Ｉ　Ｓ
−に−６７１４に準じて測定し、次式で求める。

Ｈｔｏｏ　　（％）＝ＨＸ１００／ｄ ただし、Ｈはヘイズの実測値（％）、ｄは該ヘイズ測定
部のシート厚み（μｍｍ）。

また、内部ヘイズはテトラリンを入れた石英セル中に浸
漬して同様に測定する。

（２）固有粘度（ＴＶ） ０−クロロフェノールを溶媒として、２５℃で測定する
。単位はｄ　ｌ　／　ｇ　。

（３）成形温度 成形品より任意の場所を切り取り、好ましくはポリエス
テルＡ層のみとして、示差走査型熱量計ＤＳＣ２（パー
キンエルマー社製）を用いて、サンプル１０ｍｇを室温
より１０°Ｃ／分の昇温速度で加熱していった際に観測
される準結晶融解温度ピークをもって成形温度とする。

なお、準結晶融解温度は結晶融解温度よりも低い融解ピ
ーク温度として現われる。

（４）融点（Ｔｍ）、ガラス転移温度（Ｔ　ｇ）、冷結
晶化温度（Ｔｃｃ）、融解エネルギー示差走査型熱量計
ＤＳＣ’２（パーキンエルマー社製）を用いて求める。

測定は、サンプル１０ｍｇを窒素気流下にて、２８０℃
×５分間溶融保持し、次いで液体窒素を用いて冷却した
。

こうして得られたサンプルを１０℃／分の昇温速度で昇
温しでいった際に、ガラス状態→ゴム状態への転移にも
とずく比熱変化を読み取りこの温度をガラス転移温度（
Ｔｇ）とする。また、結晶化に伴う発熱ピーク温度を冷
結晶化温度（Ｔｃｃ）結晶融解に基づく吸熱ピーク温度
を融点（Ｔｍ）とした。

また、結晶融解エネルギーは融解ピーク面積より、金属
インジウム融解エネルギーを基準として測定した。

（５）成形性 ＣＫＤ社製ＦＴＰ成形装置を用いて成形を行なった。成
形性の判断は、 ランクＡ：偏肉がなく均一に成形可能 ランクＢ：偏肉はあるものの成形可能 ランクＣ：金型ブロッキングあるいはクラックを生じて
成形不可 の３ランクで判断した。

また成形後のポケット部の透明性を次のランクで評価し
た。

ランクＡ：透明性良好 ランクＢ：透明性は良好ではないが実用上使用可能 ランクＣ：著しく透明性が悪く使用できない。

［実施例コ 次に実施例を用いて本発明の実施態様について詳細に説
明する。

実施例１ ポリエリエステルＡとしてポリブチレンテレフタレート
（ＰＢＴ、Ｔｍ＝２２０℃、ＩＶ＝０゜７ｄｌ／ｇ）、
ポリエステルＢとしてポリ（エチレン・１．４シクロヘ
キサンジメチレン）テレフタレート（Ｐ　（Ｅ／Ｃ）Ｔ
、共重合比（Ｅ　：　Ｃ）＝９５：５モル％、Ｔｍ＝２
４５℃、ＩＶ＝０゜６５ｄｌ／ｇ）とを用意し、それぞ
れ別の押出機を用いて２７０℃で溶融押出し、フィード
ブロックで積層し、Ｔ型口金よりＡ／Ｂ／Ａよりなる溶
融シートを押出し、２５℃のキャスティングドラム上で
冷却固化し、次いで、５０℃の熱ロールに接触させ巻取
った。こうして得られたシートは全厚みが１５０μｍ、
積層比（Ａ　：　Ｂ　：　Ａ）が１：１０：１であり、
表３に示すように成形性は広い成形温度範囲で良好であ
り、透明性も共に優れていた。

実施例２〜３ ポリエステルＢとして、ポリエチレンテレフタレート・
イソフタレートＰＥＴ／Ｉ　　（実施例２）、ポリ（エ
チレン・ネオペンチル）テレフタレートＰ　（Ｅ／Ｎ）
　Ｔ　（実施例３）を用いて、実施例１に準じて表１の
ごとくシートを得た。実施例１と同様にいずれも成形性
、透明性に優れていた。

比較例１ 実施例１においてポリエステルＡとしてＰＢＴの代わり
にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とする以外は
同様に製膜を行ない、厚さ１５０μｍのシートを得た。

成形性テストの結果、最適成形条件はなく、成形性、透
明性共に問題があることがわかる。

比較例２ ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）にＰＢＴを２０
　ｗ　ｔ％ブレンドし単独膜として溶融押出し、実施例
１に準じて冷却固化し、１５０μｍのシートを得た。比
較例１と同様、成形性、透明性とも劣っていた。

比較例３ 実施例１においてポリエステルＡとして、融点が１５０
℃のポリブチレンテレフタレート・イソフタレート（Ｐ
ＢＴ／Ｉ）を用いた以外は同様に製膜した。成形性、透
明性共に実用上問題があることがわかる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）融点が１８０℃以上、△Ｔｃｇが５０℃以下の熱
   可塑性ポリエステルＡが△Ｔｃｇが６０℃以上の熱可塑
   性ポリエステルＢの両面に積層されてなり、ポリエステ
   ルＡとポリエステルＢとの構成厚み比率（Ａ：Ｂ）が１
   ：８０〜１：４の範囲であることを特徴とする成形用ポ
   リエステルシート。 ここで、△Ｔｃｇは冷結晶化温度（Ｔｃｃ）とガラス転
   移温度（Ｔｇ）との差（Ｔｃｃ−Ｔｇ）。
2. （２）ポリエステルＡがポリブチレンテレフタレートを
   主成分とし、ポリエステルＢがガラス転移温度６０℃以
   上のポリエチレンテレフタレートを主成分とする共重合
   体であることを特徴とする請求項（１）に記載の成形用
   ポリエステルシート。
3. （３）ポリエステルＢが１，４ブタンジオール、ネオペ
   ンチルグリコール、シクロヘキサリンメタノール、シク
   ロヘキサンジカルボン酸、イソフタル酸、２，６−ナフ
   タレンジカルボン酸から選ばれた少なくとも一種の共重
   合成分を２〜４５モル含有するポリエチレンテレフタレ
   ートであることを特徴とする請求項（１）または（２）
   に記載の成形用ポリエステルシート。
4. （４）請求項（１）〜（３）のいずれかに記載の成形用
   ポリエステルシートをポリエステルＢのガラス転移温度
   以上、ポリエステルＡの融点以下で熱成形されてなるポ
   リエステル成形体。