JPH06115028A - 透明性に優れた熱可塑性ポリエステルシートおよびそれを用いた積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】透明なＰＣＴシートに機能高分子膜を形成し
て、衝撃強度、耐薬品性、帯電性および表面硬度に優れ
た熱可塑性ポリエステルシートまたはそれを用いた積層
体を得る。 【構成】ポリシクロヘキサンジメチルテレフタレートシ
ートに、ハードコート、帯電防止処理、反射防止処理か
らなる一種もしくは二種以上の機能性高分子膜を施すこ
とを特徴とした透明性に優れた熱可塑性ポリエステルシ
ートおよびそれを用いた積層体である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オーディオ製品の透明
窓、ＴＶの前面パネル、プリンターカバーなどの電化製
品に有用な機能性と透明性に優れ、かつ優れた衝撃強度
と耐薬品性を兼ね備えた透明性に優れた熱可塑性ポリエ
ステルシートおよびそれを用いた積層体に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポ
リメタクリル酸メチル樹脂などの樹脂は透明材料とし
て、各種家電製品や事務機器などの部品に適用されてい
る。

【０００３】しかしながら、塩化ビニル樹脂は衝撃物に
当たった部分が白化し、透明性を維持することが難し
い。ポリスチレン樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂は
耐衝撃性に劣るため、僅かの衝撃エネルギーを受けただ
けで脆性破壊に到ってしまうという問題があり、一般に
知られている上記透明材料は、機械的性質に欠点を有し
ていた。

【０００４】上記問題を解決する方法として、上記透明
材料の表面に機能性膜を施したポリカーボネート樹脂フ
ィルムまたはシートを接着して耐衝撃性に優れた透明成
形品を得ることが知られている（特開昭６１−５９４３
号公報）。

【０００５】しかしながら、ポリカーボネート樹脂フィ
ルムまたはシートとて耐薬品性が不十分であり、また、
ポリカーボネート樹脂を０．２ｍｍ以上のシートに成形
し、シート表面に機能性膜を形成した場合、透明性が減
少するなどの問題があった。

【０００６】一方、ポリシクロヘキサンジメチルテレフ
タレート（以下ＰＣＴと略記する）は、透明性、衝撃強
度や耐薬品性に優れているため、自動車部品、機械部品
および電気・電子部品などの用途に対して展開が期待さ
れている。

【０００７】しかしながら、ＰＣＴは、帯電性および表
面硬度が不十分であるため、透明性を利用した電化製品
分野への展開が困難であった。

【０００８】その様な状況でＰＣＴフィルムに導電性被
膜を形成してメンブレンスイッチに応用することが提案
されている（特開平２−１９４０３１号公報）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｐ
ＣＴフィルムにおいても、耐衝撃性などの機械強度に問
題があった。

【００１０】よって本発明は、機能性膜を形成しても優
れた透明性を維持し、かつ衝撃強度、耐薬品性、帯電性
および表面硬度に優れたＰＣＴシートおよびそれを用い
た積層体を提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、厚み
０．２ｍｍ以上のポリシクロヘキサンジメチルテレフタ
レートシート表面に、ハードコート膜、帯電防止処理
膜、反射防止膜からなる一種もしくは二種以上の機能性
膜を形成してなる透明性に優れた熱可塑性ポリエステル
シート、さらにその反対側の面に透明な接着剤層を形成
した熱可塑性ポリエステルシートおよび接着剤層を介し
てガラス板を積層した積層体である。

【００１２】本発明におけるポリシクロヘキサンジメチ
ルテレフタレートの製造方法は特に限定されるものでは
ないが、例えば有機チタン化合物などの触媒の存在下も
しくは非存在下において、テルフタル酸またはその低級
アルキルエステルと１．４−シクロヘキサンジメタノー
ルを重縮合して得る方法が挙げられる。重合条件として
は、例えば米国特許第２，９０１，４６６号公報に記載
された条件などが適用され得る。

【００１３】ＰＣＴを構成する芳香族ジカルボン酸成分
としてはテレフタル酸、メチルテレフタル酸、イソフタ
ル酸、オルトフタル酸、２．６−ナフタレンジカルボン
酸、２．７−ナフタレンジカルボン酸、１．５−ナフタ
レンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、スベリン
酸、アゼライン酸セバシン酸、ドデカンジオン酸、オク
タデカンジカルボン酸、ダイマー酸、ビフェニルジカル
ボン酸などが例示でき、７０モル％以上がテレフタル酸
を主成分とすることが耐熱性などの特性上から好まし
い。ジオール成分としては、１．４−シクロヘキサンジ
メタノールを主成分とし、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、１．４−ブタンジオール、１．５−ペ
ンタンジオール、１．６−ヘキサンジオール、１．８−
オクタンジオール、１．１０−デカンジオール、１．３
−シクロヘキサンジメタノール、および１．２−シクロ
ヘキサンジメタノールなどの他のジオールで置換したも
のも用いられる。

【００１４】本発明で用いるＰＣＴの相対粘度は２５
℃、０．５％ｏ−クロルフェノール中で測定した値が
０．７〜２．０のものを使用することが好ましい。

【００１５】また、上記ＰＣＴには透明性などの性能を
実質的に変えない範囲でポリカーボネート樹脂、ポリス
チレン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂およびポリ
エチレンテレフタレート樹脂などの熱可塑性樹脂、ポリ
エチレン樹脂、ポリエチレン樹脂の共重合体（例えば、
エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・プロピレン
共重合体などが挙げられる。）、前記ポリエチレン樹脂
あるいは共重合体の変性体および架橋体、ポリエステル
エラストマおよびポリアミドエラストマなどの軟質熱可
塑性樹脂をブレンドしても良い。さらに、本発明の目的
を損なわない範囲で、通常の添加剤、例えば酸化防止
剤、耐候剤、耐光剤、結晶化促進剤、顔料や染料などの
着色剤、帯電防止剤、滑剤、ポリエステルの耐加水分解
防止剤、離型剤、繊維状あるいは粒状の強化充填剤およ
び難燃剤などの添加剤を１種以上含有せしめても良い。
上記の樹脂および添加剤のブレンド方法は特に限定され
るものではないが、タンブラーなどのブレンダーでブレ
ンド後ＰＣＴの融点以上で押出機により溶融混合する方
法などが挙げられる。

【００１６】本発明においてはＰＣＴを０．２ｍｍ以上
の厚みのシートにして用いることが必要であり、好まし
くは、０．３〜１５ｍｍの範囲であり、特に他の材料と
積層させる場合は０．３〜５ｍｍの範囲が好ましい。厚
みが０．２ｍｍ未満では、耐衝撃性などの機械強度が不
十分であり、機能性膜を形成したシートをガラス板など
の他材料と積層させた場合においても、十分な表面硬
度、耐衝撃性が発現せず実用性に乏しいものしか得られ
ない。

【００１７】本発明のＰＣＴシートを得る方法は、シー
ト用ダイスを備えた押出機にＰＣＴを投入後、キャステ
ィングロールにより製膜することも可能であるが、０．
２ｍｍ以上のシート成形品では表面平滑性がなく均一な
厚みを持つシートを成形することは難しく、クリアシー
ト成形機を用いることが好ましい。具体的にはキャステ
ィングロールの代わりにポリシングロールを用いる方法
であり、一般には２本以上のロールで形成され、多くは
３本のロールで構成されている。例えば、２ｍｍ厚みの
シートを得る場合、ダイスのリップ厚みを約２．５ｍｍ
とし、上部ロールと中ロールで圧延し、さらに、中ロー
ルと下部ロールで圧延して２ｍｍ厚みのシートを得る方
法である。また、押出機から吐出される量を一定にする
ためにはギアポンプをシート用ダイスと押出機の間に挿
入することが好ましい。

【００１８】また、押出温度はＰＣＴの融点プラス１０
℃以上に設定することが好ましく、ロール温度は特に限
定されないが、１０℃〜１３０℃の範囲で設定される。
また、冷却後の延伸は行っても行わなくても良いが、行
う場合は、通常４０℃〜１２０℃の温度下で、２〜６倍
程度の延伸倍率で行われ、さらに熱固定することが好ま
しい。

【００１９】本発明において機能性膜を形成するのに用
いられる処理剤としては、例えば、ポリシロキサン、ポ
リエポキシ、アクリル、アミノおよびシリカなどのハー
ドコート剤、導電性物質（酸化第１スズ、酸化インジウ
ム、導電性樹脂など）を主成分とする帯電防止処理剤、
屈折率の異なる２層の膜を主成分とする反射防止処理剤
を用いることができる。また、上記の機能性膜を形成す
る方法は公知の手法を用いることができる。具体的に
は、真空蒸着、反応性真空蒸着、プラズマ溶射法、カソ
ードスパッタリングおよび化学コーティング法などによ
り行われ、機能性膜の厚さは透明性を損なわない範囲の
０．１ｍｍ以下にすることが好ましい。

【００２０】本発明において、ＰＣＴシートに設ける機
能性膜は、片面でも両面でも用途に応じて適宜選択し得
る。

【００２１】上記のようにして得られた機能性膜が形成
されているＰＣＴシートは、衝撃強度、耐薬品性、帯電
性および表面硬度に優れており、各種製品に適用できる
が、片面に機能性膜を設けた場合、さらに片面に接着剤
層を設けることができる。

【００２２】本発明で用いる透明な接着剤層としては、
公知の熱可塑性樹脂およびゴム類のホットメルト接着
剤、感圧接着剤、ホルムアルデヒド樹脂および不飽和ポ
リエステル樹脂などの熱硬化性樹脂などを用いることが
できる。ＰＣＴシートに接着剤層を形成する方法として
は、通常、接着剤層をオンラインまたはオフラインでＰ
ＣＴシートに接着、マスキングあるいは塗布する方法が
採用される。接着剤層をオンラインでＰＣＴに接着させ
る方法は、特に限定されないが、押出機を２台以上設置
して多層成形する方法、ポリシングロール後にマスキン
グあるいは塗布する方法などが挙げられる。オフライン
でＰＣＴに接着させる方法としては、特に限定されない
が、ＰＣＴシートを加熱して接着剤を圧着させる方法、
ＰＣＴシートに接着剤を塗布し硬化させる方法、接着剤
を上記のクリアシート成形機でシート成形後ＰＣＴシー
トに接着させる方法、ＰＣＴシートを射出成形機の金型
に挿入後接着剤を射出成形する方法などが挙げられる。

【００２３】上記のようにして得られたその両面に機能
性膜と接着剤層がそれぞれ形成されているＰＣＴシート
は、さらに該シートと積層可能な板状物、例えばガラス
板などに、ＰＣＴシートの接着剤層を介して積層するこ
とにより、衝撃強度、耐薬品性、帯電性および表面硬度
に優れた保護層を有する積層体が得られる。

【００２４】

【作用】本発明においては、ポリシクロヘキサンジメチ
ルテレフタレートシートに、ハードコート膜、帯電防止
膜、反射防止膜からなる一種もしくは二種以上の機能性
膜を施すことにより、機能性と透明性に優れ、かつ優れ
た機械的性質と耐薬品性を兼ね備えた熱可塑性ポリエス
テルシートまたはそれを用いた積層体として、オーディ
オ製品の透明窓、ＴＶの前面パネル、プリンターカバー
などの電化製品の用途に展開することが期待できる。

【００２５】

【実施例】以下に実施例によって本発明の効果を説明す
る。実施例中に示す物性は、次のように測定した。

【００２６】相対粘度（ηｒ）：Ｏ−クロルフェノール
を溶媒とし、０．５％のポリマ溶液を２５℃で測定し
た。

【００２７】失透テスト：導電性被膜形成前後の透明性
変化をヘイズメーターで調べた。

【００２８】落錘衝撃試験：１インチの撃芯を使用し
て、５ｆｔ・ｌｂの衝撃エネルギーを持つ荷重と高さか
ら落錘を落下させ、試料破壊および透明性の外観変化を
調べた。

【００２９】厚み分布：幅５０ｃｍのシートの幅方向の
厚みをマイクロメーターにより、中央（ｃ点）を基点に
して、左右に１０ｃｍおよび２０ｃｍと中央の５か所の
厚みを測定し、左からａ点〜ｅ点とした。

【００３０】実施例１〜３ 表１に示す組成のＰＣＴ樹脂をクリアシート成形機に投
入して、１ｍｍ厚みのシート成形品を得た。得られたシ
ートをフレオン中で脱脂を行い、片面に酸化スズ５％混
合した酸化インジウムを真空蒸着法により厚さ０．０３
μｍの機能高分子膜のひとつである導電性被膜を形成
し、７０℃、５時間熱処理を施し、失透テストおよび落
錘衝撃試験を行い、結果を表２に示した。

【００３１】

【表１】 比較例１〜３ １ｍｍ厚みの市販の透明シートとして、アクリルシート
（三菱レイヨン（株）アクリライトＥ）、ポリカーボネ
ートシート（三菱レイヨン（株）ダイヤライト）、硬質
塩化ビニルシート（三菱レイヨン（株）クリアライト）
を実施例１と同じ方法で導電性被膜を形成し、７０℃、
５時間熱処理を施し、失透テストおよび落錘衝撃試験を
行い、結果を表２に示した。

【００３２】

【表２】 表２の結果から明らかなように、比較例１のアクリルシ
ートは落錘衝撃試験で脆性破壊してしまった。比較例２
のポリカーボネートシートは耐薬品性に劣るため、透明
性の変化が大きく、優れた透明性を維持することができ
なかった。比較例３の硬質塩化ビニルシートは衝撃を受
けた部分が白化して、透明性を維持できなかった。実施
例１〜３のＰＣＴシートは透明性および衝撃強度に優れ
ていることから、機能性と透明性に優れ、かつ優れた機
械的性質と耐薬品性を兼ね備えたシートであることが明
白である。

【００３３】実施例４ 実施例１の組成の１ｍｍ厚みＰＣＴシート表面に、厚さ
約５μｍのシリコン系ハードコート剤を塗布し、硬化後
に鉛筆硬度を測定した。

【００３４】ハードコートを塗布していない実施例１の
ＰＣＴシートの鉛筆硬度は、２Ｂを示し、実用に耐える
表面硬度を持っていなかった。一方、ハードコート剤を
塗布した実施例４のＰＣＴシートの鉛筆硬度は、２Ｈを
示し、キズの付き難いレベルまで表面硬度が向上してい
ることが明白である。

【００３５】実施例５ 実施例１の組成の１ｍｍ厚みＰＣＴシート表面に３μｍ
のアクリル樹脂層と屈折率の異なる３μｍのコアクリレ
ート樹脂層を塗布し、硬化させた。さらに、５μｍのシ
リコン系ハードコート剤を塗布し、硬化後に表面光沢計
で２０％反射率と鉛筆硬度を測定した。実施例５のシー
トの２０％反射率は９０％で鉛筆硬度は２Ｈを示した。
一方、実施例１のＰＣＴシートの２０％反射率は１６０
％で鉛筆硬度は２Ｂを示すことから、屈折率の異なる樹
脂層を設けることにより、反射率は低下し、ハードコー
ト剤を塗布することによって表面硬度が向上しているこ
とが明白である。

【００３６】実施例６ 実施例１の組成の１ｍｍ厚みＰＣＴシート表面に３μｍ
のアクリル樹脂層を塗布し、さらに、アクリル樹脂層を
塗布していない片面に５μｍのシリコン系ハードコート
剤を塗布し、アクリル樹脂層をガラスに接着させて硬化
させた。ガラスとの接着強度は１．８ｋｇ／ｃｍを示
し、高い接着強度であることから、ガラスなどの衝撃強
度の低い物の保護材料としても有用であることが明白で
ある。

【００３７】

【発明の効果】透明なＰＣＴシートに機能高分子膜を形
成することにより、衝撃強度、耐薬品性、帯電性および
表面硬度に優れた熱可塑性ポリエステルシートが得られ
る。

【００３８】また、それをガラス板などの板状物に積層
することにより、衝撃強度、耐薬品性、帯電性および表
面硬度に優れた保護層を有する積層体が得られる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】厚み０．２ｍｍ以上のポリシクロヘキサン
   ジメチルテレフタレートシート表面に、ハードコート
   膜、帯電防止処理膜、反射防止膜からなる一種もしくは
   二種以上の機能性膜を形成してなる透明性に優れた熱可
   塑性ポリエステルシート。
2. 【請求項２】ポリシクロヘキサンジメチルテレフタレー
   トシートが相対粘度０．７〜２．０のポリシクロヘキサ
   ンジメチルテレフタレートをシート成形したものである
   請求項１記載の透明性に優れた熱可塑性ポリエステルシ
   ート。
3. 【請求項３】片面にハードコート膜、帯電防止処理膜、
   反射防止膜からなる一種もしくは二種以上の機能性膜を
   形成した請求項１記載の熱可塑性ポリエステルシートに
   おいて、反対側の面に透明な接着剤層を形成してなる透
   明性に優れた熱可塑性ポリエステルシート。
4. 【請求項４】請求項２記載の熱可塑性ポリエステルシー
   トに、そのシートの接着剤層を介してガラス板を積層し
   た積層体。