JPH0747648B2 - 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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JPH0747648B2
JPH0747648B2 JP62278170A JP27817087A JPH0747648B2 JP H0747648 B2 JPH0747648 B2 JP H0747648B2 JP 62278170 A JP62278170 A JP 62278170A JP 27817087 A JP27817087 A JP 27817087A JP H0747648 B2 JPH0747648 B2 JP H0747648B2
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polyester
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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素材が見い
出せないこと、或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] 本発明者は、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を主たる繰返し単位とする
ポリエステルA100重量部に対し、ブチレンテレフタレー
トを主たる繰返し単位とするポリエステルB5〜30重量部
及び結晶化核剤を溶融混合せしめてなるポリエステル組
成物のシートであって、該シートの密度が1.34g/cm3
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を主たる繰返し単位とする
ポリエステルA100重量部に対し、ブチレンテレフタレー
トを主たる繰返し単位とするポリエステルB5〜30重量部
及び結晶化核剤を溶融混合せしめてなる組成物よりなる
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1.37g/cm3以上であり、かつ
平坦部の引張衝撃強度が少くとも60kg・cm/cm2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Aとはポリエチレンテレフ
タレートのホモポリマーは勿論のこと、テレフタル酸成
分の一部を例えばイソフタル酸,ナフタレンジカルボン
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−
オキシカルブ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,1,4−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)スルホン酸
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
ステルを包含する。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て3モル%以下であることが好
ましい。これらのうちポリエチレンテレフタレートのホ
マポリマーが最もも好ましい。
また、ポリエステルBとは、酸成分としてテレフタル酸
又はそのエステル形成性誘導体を用い、グリコール成分
としてテトラメチレングリコール又はそのエシテル形成
性誘導体を用いて得られるポリブチレンテフタレート
(以下PBTと略す場合がある)を主たる対象とするが、
そのテレフタル酸成分及び/又はテトラメチレングリコ
ール成分の一部を共重合成分で置き替えたものでも良
い。
かかる共重合成分としてはポリエチレンテレフタレート
樹脂の共重合成分として示した化合物(但しテトラメチ
レングリコールを除く)及びエチレングリコールを挙げ
ることができる。
ポリエステルBの添加割合は、ポリエステルA100重量部
に対して5〜30重量部である。3重量部よりも少ない
と、シートとして又は熱成形体としての衝撃性改良効果
が乏しく、また、30重量部を超えると、成形品としての
耐熱変形性が低下するため好ましくない。
本発明に用いるポリエステルシートとは、前記のポリエ
ステルブレンド物を通常の成膜手段によって得た実質的
に未延伸状態のシートであり、このシートの主成分を構
成する前記ポリエチレンテレフタレートの固有粘度は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。
本発明の未延伸シートの密度は、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1.34
g/cm3よりも大きいと、熱成形によ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。かか
る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。なお、PETとPBTとの溶融混練の程度は、DSCで測定
したTgが単一となる様に実施することが好ましい。
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℃よりも小
さいと、結晶化速度が小さくシートを熱成形する際の生
産効率が悪いこと、離型性が不良となること、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。
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、結晶化核剤を配合
する必要がある。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PET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%未満の場合は、結晶化速度促進効
果が不十分となり、2%を超える場合は、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適量配合
せしめることによって発明が達成できる。
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1.37g/cm3の以上であって、成形体の平坦部の
引張衝撃強度が60Kg・cm/cm2以上のものである。熱成形
体としての密度が1.37g/cm3よりも低いと、熱成形体の
耐熱性が不良となる。密度の上限は、PETとPBTの配合割
合により異なるが、熱成形体の平坦部(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/c
m2以上となる範囲とすれば良い。
本発明の熱成形体は本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除去
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が適用で
きる。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(I)と金型(II)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(I)が凹型,金型(II)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事が好ましく、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。
[発明の効果] 本発明のポリエステルシートは、耐熱,耐衝撃性の優れ
た熱成形性に成形でき、また熱成形体は例えばオーブナ
ブルトレイの如き容器として有利に使用できる。
[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℃/mm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℃/mm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倍となる機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0.8kg/15mm以上のものを良好0.8kg/15mmより低いも
のは不良とした。
実施例1〜6および比較例1〜10 I V1.06のPETペレットと、I V1.20PBTペレットとを表−
1に示す割合でブレンドしたのち140℃で8時間除湿熱
風で乾燥し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,D
SC測定結果を表−1に示す。
この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(I)として彫込形状、たて135mm,横58
mm,深さ18mmの凹型トレイ型を、金型(II)としてたて1
33mm,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(I)との接触時間5秒,金型(II)の温度20〜50
℃,金型(II)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9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。
実施例2では押出樹脂を冷却ロールにて冷却する際にロ
ール内に約20℃の冷却水を通してシートを得た。このた
め押出樹脂は押出機を出た直後の温度約280℃から冷却
ロールにより急速にポリエステルの結晶化が進む温度以
下にまで冷却されるため、結晶化度の低い、即ち密度の
低い状態のシートになった。
また比較例9では冷却ドラムの表面温度は60℃以上とな
り、押出機を出た樹脂は冷却ドラムにより冷却された後
もポリエステルの結晶化が進む温度範囲に暫くの間保持
されたため、得られたシートは結晶化度が若干高い、即
ち密度が実施例2よりも高いものとなった。
表−1の結果より明らかな様に、本発明のポリエステル
シート及び該シートより得られる熱成形体は、耐衝撃
性,耐熱寸法安定性が優れ、かつ、蓋材とのヒートシー
ル性が良好なものであることが伴った。

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を主たる繰返し単
    位とするポリエステルA100重量部、ブチレンテレフタレ
    ートを主たる繰返し単位とするポリエステルB5〜30重量
    部及び結晶化核剤よりなる組成物のシートであって、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を主たる繰返し単
    位とするポリエステルA100重量部、ブチレンテレフタレ
    ートを主たる繰返し単位とするポリエステルB5〜30重量
    部及び結晶化核剤よりなる組成物の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1.37g/
    cm3以上であり、かつ平坦部の引張衝撃強度が60kg・cm/
    cm2であることを特徴とするポリエステル熱成形体。
JP62278170A 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 JPH0747648B2 (ja)

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