JPH0747647B2 - ポリエステルシート及びその熱成形体 - Google Patents

ポリエステルシート及びその熱成形体

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JPH0747647B2
JPH0747647B2 JP62278169A JP27816987A JPH0747647B2 JP H0747647 B2 JPH0747647 B2 JP H0747647B2 JP 62278169 A JP62278169 A JP 62278169A JP 27816987 A JP27816987 A JP 27816987A JP H0747647 B2 JPH0747647 B2 JP H0747647B2
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polyester
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polyester sheet
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徹 松林
洋 鳥屋尾
敏雄 畑山
恭正 大木
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はポリエステルシート及びその熱成形体に関し、
更に詳しくは、例えばオーブン調理可能(オーブナブル
ということもある)な耐熱変形性及び耐衝撃性の優れた
容器等を効率よく成形し得るポリエステルシート及びそ
の熱成形体に関する。
[従来技術] ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートよりな
るシートは熱成形により、トレイ状或いはカップ状に成
形可能であり、各種容器用の原材料として広く使用され
ている。特にポリオレフィン樹脂が添加されたポリエチ
レンテレフタレート(PETと略記する場合がある)シー
トより、PETが結晶化しうる条件で熱成形せしめた成形
品は、特開昭59−62660号公報に記載の如く、耐熱性が
優れており、オーブナブルトレイの如き耐熱容器として
使用し得る。しかしながら、かかる技術により得られる
PET製容器は、ヒートシール性が悪く適当な蓋材が見出
せないこと或いは苛酷な調理条件で使用した際に容器の
耐衝撃性が極端に低下する欠点を有しており、その改善
が望まれていた。
[発明の目的] 本発明はかような事情を背景としてなされたものであ
り、その目的とするところは、優れたヒートシール性及
び耐熱性を有し、かつ苛酷な温度条件で使用された後の
耐衝撃性が優れた熱成形容器を成形し得るポリエステル
シート及びその熱成形体を提供することにある。
[発明の構成] 本発明は、前記の如き欠点のないポリエステルシート及
びその熱成形体に関し鋭意研究の結果、特定のポリエス
テル樹脂と結晶化促進剤とを特定の割合でPETと溶融混
合せしめて得られる特定の結晶化速度を有するシート及
び熱成形体であれば欠点を改善し得ることを見出し本発
明に到達した。
即ち本発明は、 1. エチレンテレフタレートに対し、エチレンテレフタ
レート以外の成分を3〜5モル%共重合せしめたポリエ
ステルに結晶化促進剤を配合せしめてなるポリエステル
シートであって、該シートの密度が1.34g/cm3以下であ
り、かつ、示差熱量計にて測定した降温時結晶化ピーク
温度と昇温時結晶化ピーク温度との差が40〜80℃の範囲
であることを特徴とするポリエステルシート、及び 2. エチレンテレフタレートに対し、エチレンテレフタ
レート以外の成分を3〜5モル%共重合せしめたポリエ
ステルに結晶化促進剤を配合せしめてなるポリエステル
シートを熱成形して得られる熱成形体であって、該熱成
形体の密度が1.36〜1.38g/cm3の範囲であり、かつ平坦
部の引張衝撃強度が60kg・cm/cm2以上であることを特徴
とするポリエステル熱成形体、 である。
本発明においてポリエステルとはポリエチレンテレフタ
レート(以下PETと略す)のテレフタル酸成分の一部を
3〜5モル%の範囲で変性したものであり、例えばイソ
フタル酸、ナフタリンジカルボン酸、ジフェニルジカル
ボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニル
エーテルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン
酸等の如き芳香族ジカルボン酸;ヘキサヒドロテレフタ
ル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸等の如き脂環族ジカル
ボン酸;アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸等の如
き脂肪族ジカルボン酸;p−β−ヒドロキシエトキシ安息
香酸、p−オキシ安息香酸、ε−オキシカプロン酸等の
如きオキシ酸等の他の二官能性カルボン酸の1種以上の
成分で、及び/又はエチレングリコール成分の一部を例
えばトリメチレングリコール、テトラメチレングリコー
ル、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコー
ル、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、
1,1−シクロヘキサンジメチロール、,4−シクロヘキサ
ンジメチロール、2,2−ビス(4−β−ヒドロキシエト
キシフェニル)プロパン、ビス(4−β−ヒドロキシエ
トキシフェニル)スルホン等の他のグリコールの1種以
上の成分で置換したコポリエステルである。
該コポリエステル中の共重合成分の総割合は全酸成分に
対し、3〜5モル%の範囲である。
共重合割合が2モル%未満であると、耐衝撃性改良効果
が乏しく、また10モル%を超えると、耐熱性不良・成形
不良となるので、3〜5モル%の範囲が選ばれる。
本発明に用いるポリエステルシートとは、ポリエチレン
テレフタレート共重合体(Co−PETと略記する場合があ
る)を主成分とする実質的に非晶質のシートであり、シ
ートを構成するCo−PETの固有粘度は0.8以上であること
が好ましい。
固有粘度(I Vと略記する場合がある)が0.8よりも低い
と、熱成形体の衝撃強度が低下するため好ましくない。
本発明のシートの密度は、1.34g/cm3以下であり、実質
的に非晶質のものである。シートの密度が1.34g/cm3
りも高いと、熱成形により成形体を製造する際に、成形
体の賦型性が不良となること、或いは熱成形体の衝撃強
度が低くなること等のため好ましくない。この非晶質の
ポリエステルシートは本発明の組成物を押出機により溶
融混合せしめた後、スリット状のダイから吐出せしめ、
冷却ドラムにより急冷することにより得られる。
更に、本発明では、示差熱量計(以後、DSCと略記する
場合がある)にて測定した降温時結晶化ピーク温度(以
後、TCDと略記する場合がある)と非晶状態より昇温し
た際の結晶化ピーク温度(以後、Tciと略記する場合が
ある)との差(以後△Tcと略記する場合がある)が40〜
80℃の範囲となるものを用いる。△Tcが40℃未満である
と、結晶化速度が小さ過ぎて、シートを熱成形する際の
生産効率が悪いこと、離型が不良となること、得られた
熱成形体の耐熱寸法安定性が不十分となること等のため
好ましくない。また、△Tcが80℃を超えると、熱成形の
際に賦型性が不良となること、得られた熱成形体の耐衝
撃強度が低くなること等のため好ましくない。
共重合ポリエステルシートの結晶化速度を上記の適正な
範囲(△Tc=40〜80℃)とするためには、結晶化促進剤
を配合する必要があり、例えば、珪酸マグネシウムを主
成分とする無機化合物(タルクという場合もある)をPE
T共重合体に対し、0.1〜2重量%の範囲で配合すること
により得られる。添加割合が0.1%よりも少い場合は、
結晶化速度促進効果が不十分となり、2%を超える場合
は、熱成形後の機械的強度が低下するため好ましくな
い。珪酸マグネシウム以外のPET共重合体の結晶化促進
剤として、モンタン酸ナトリウム塩、パルミチン酸ナト
リウム塩等の有機カルボン酸のナトリウム塩等、周期律
表第II族金属の酸化物、硫酸塩、燐酸塩、ケイ酸塩、ス
テアリン酸塩、安息香酸塩、サリチル酸塩、酒石酸塩等
を本発明の△Tcの範囲となるように配合せしめることも
できる。
本発明の熱成形体は、上記ポリエステルシートより得ら
れた、密度1.36〜1.38g/cm3の範囲で、しかも平坦部の
引張衝撃強度が60Kg・cm/cm2以上のものである。密度が
1.36g/cm3よりも低いと、熱成形体の耐熱性が不良とな
り、密度が1.38g/cm3よりも高いと強度不良となる。熱
成形体は平坦部(例えばトレイ状成形体の底部或いは側
部)の引張衝撃強度が60Kg・cm/cm2以上となる範囲のも
のである。
本発明の熱成形体は、第1発明のポリエステルシートを
熱成形して得られる。かかる熱成形体は、例えばトレ
イ、カップ等の形状のものであって耐熱性及び耐衝撃性
の優れた成形体である。熱成形は、シートを加熱軟化せ
しめて所望の型に押し当て、型と材料の間隙にある空気
を排除し、大気圧により型に密着せしめ成形する真空成
形、或いは大気圧以上の圧縮空気によりシートを型に密
着せしめる圧空成形及び真空,圧空を併用する成形等を
総称する。耐熱性の優れた成形体を成形する方法として
は例えばポリエステルシートのTCI以上TCD以下の範囲
に保った金型(A)でシートを熱成形し、次いでTg以下
に保った金型(B)で該成形体を更に熱成形して冷却賦
型する方法がある。金型(A)と金型(B)とは実質的
に同一形状の成形品を得るための彫込形状のものである
が、金型(A)が凹型,金型(B)が成形体の肉厚を考
慮した若干寸法の異なる凸型であることが好ましく、或
いはその逆であっても良い。
なお、耐熱溶融安定性を改良するための安定剤を含有さ
せてもよい。
[実施例] 以下実施例により本発明を詳述する。
なお、主な物性値の測定条件は次のとおりである。
(1)固有粘度[I V];o−クロロフェノール又はフェ
ノール/テトラクロルエタン混合溶媒中で35℃にて測
定。
(2)密度[ρ];四塩化炭素とn−ヘプタンにより作
成した密度勾配管により25℃にて測定。
(3)ガラス移転温度[Tg];示差熱量計(セイコー電
子工業株式会社製DSC−20型)により20℃/minの昇温速
度で測定。
(4)昇温時結晶化ピーク温度[TCI];Tgと同様の条
件で測定。
(5)融点(ポリエステル)[TmE];Tgと同様の条件で
測定。
(6)降温時結晶化ピーク温度[TCD];示差熱量計に
て290℃で3分間保持したサンプルを20℃/minの降温速
度で測定。
(7)融点(ポリオレフィン)[Tmo];TCDと同様の条
件で測定。
(8)熱収縮率[SH];内容積Voのトレイを230℃のオ
ーブン中で10分間熱処理した後、室温迄冷却した際のト
レイ容積VHより次式で算出。
(9)弾性率[Y];シートより打抜いた引張試験片を
試験法ASTM D638に準じて測定。
(10)引張衝撃強度[Ti];テスター産業(株)製引張
衝撃試験機によりサンプルより打抜いたダンベルの強度
を20℃にて測定。
(11)成形法 (株)浅野研究所製FC−1APA−W型真空圧空成形機に、
トレイ状金型を装着し、所定金型温度でシートの加熱時
間を種々変えて、真空成形を行った際の適性条件巾の広
さが1秒以上のものを良好、1秒未満のものを不良とし
た。
(12)ヒートシール性 PETとイソフタル酸30%共重合PETとをフイルム状に共押
出しせしめた後、面積倍率10倍となるように2軸延伸せ
しめて得られた、多層フイルムを蓋材として用い、熱成
形体と該フイルムの共重合PET層とをヒートシール温度
を140〜240℃の範囲でヒートシールせしめた際の接着強
度が1.0kg/15mm以上のものを特に良好、0.8kg/15mm未満
のものは不良とする。
実施例1〜3および比較例1〜9 表−1に示すCo−PETを、真空乾燥器内にて70℃で24時
間乾燥して得られた乾燥チップと、表−1に示すポリオ
レフィン樹脂及び表−1に示す添加剤とを表−1に示す
割合でブレンドした後、先端にシート押出し用ダイスを
装着してある30mmφスクリュー径の押出機に供給した。
押出機シリンダー設定温度240〜280℃の条件にて溶融混
練し、押出シートを冷却ロールにて冷却して肉厚約0.5m
mのポリエステルシートを得た。各シートの密度、I V、
SDC測定結果を表−1に併せて示す。
該シートを浅野研究所製FC−1APA−W型圧空・真空成形
機により金型(A)として彫込形状、縦135mm,横58mm,
深さ18mmの凹型トレイ型を、金型(B)として、縦133m
m,横56mm,深さ18mmの凸型トレイ型を用い、シートの加
熱時間を変え(加熱シート表面温度160〜180℃)、金型
(A)との接触時間5秒、金型(B)の温度20〜50℃、
金型(B)との接触時間5秒の条件で真空成形を行っ
た。かくして得られたトレイの評価結果を表−1に示
す。
尚、比較例6は冷却ドラムに冷却水を通さず、徐冷によ
りシートを得た。
表−1の結果のうち、比較例1の如く、ポリエステルに
Co−PETを用いない場合は、衝撃強度が劣る。
比較例2の如くポリエチレン(PE)を添加した場合は蓋
材のヒートシール性が不良であり、比較例3の如く結晶
化促進剤を配合しない場合、或いは比較例4の如く共重
合割合が多過ぎる場合は、いずれも結晶化速度が遅い
(△Tcが40℃より小さい)ため、成形性不良となる。ま
た、比較例5の如く結晶化速度が高過ぎる場合は熱成形
品の衝撃強度が劣り、比較例6の如くシートの密度が高
過ぎる場合は、成形性不良となる。これに対し実施例1
〜3に示す本発明のシート及び該シートより得られる熱
成形体は、成形性、耐衝撃性、耐熱寸法安定性が優れ、
かつ蓋材のヒートシール性が良好なものであった。
[発明の効果] エチレンテレフタレート系ポリエステルを3〜5モル%
共重合化せしめることにより到達結晶化度を抑えるこ
と、結晶化促進剤を配合して生産性を向上せしめ得るこ
と、成形性が良好なこと、熱成形体として耐熱性及び耐
衝撃性を改良できオーナブルトレイの如き容器として有
用であることが本発明の優れた利点である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大木 恭正 神奈川県相模原市小山3丁目37番19号 帝 人株式会社プラスチック研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−134242(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エチレンテレフタレートに対し、エチレン
    テレフタレート以外の成分を3〜5モル%共重合せしめ
    たポリエステルに結晶化促進剤を配合せしめてなるポリ
    エステルシートであって、該シートの密度が1.34g/cm3
    以下であり、かつ示差熱量計にて測定した降温時結晶化
    ピーク温度と昇温時結晶化ピーク温度との差が40〜80℃
    の範囲であることを特徴とするポリエステルシート。
  2. 【請求項2】エチレンテレフタレートに対し、エチレン
    テレフタレート以外の成分を3〜5モル%共重合せしめ
    たポリエステルに結晶化促進剤を配合せしめてなるポリ
    エステルシートを熱成形して得られる熱成形体であっ
    て、該熱成形体の密度が1.36〜1.38g/cm3の範囲であ
    り、かつ平坦部の引張衝撃強度が60kg・cm/cm2以上であ
    ることを特徴とするポリエステル熱成形体。
JP62278169A 1987-11-05 1987-11-05 ポリエステルシート及びその熱成形体 Expired - Lifetime JPH0747647B2 (ja)

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