(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリカーボネート（Ａ）４０〜８２重量％、ポリエステルカーボネート（Ｂ）１５〜４５重量％、及びポリエチレンナフタレート（Ｃ）３〜２０重量％（Ａ、Ｂ及びＣの合計は１００重量％である）を含む組成物であって、該ポリカーボネート（Ａ）の一部もしくは全部が、荷重たわみ温度（ＡＳＴＭ  Ｄ−６４８）が、１．８２ＭＰａで１５５℃以上の耐熱ポリカーボネート（Ａ’）である樹脂組成物からなる成形体。
【請求項２】
前記成形体の耐熱性が１３０℃以上である請求項１に記載の成形体。
【請求項３】
前記成形体がトレイである請求項１または２に記載の成形体。
【請求項４】
前記成形体が食器である請求項１または２に記載の成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は耐熱性を有する樹脂成形体に関する。さらに詳しくは、本発明は、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、及びポリエチレンナフタレートを含む樹脂組成物からなる成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、学校、病院、企業内食堂などでは大量の食品が配膳されてきた。常に衛生面には細心の配慮がされてきたことに加えて、近年チルド冷蔵保管と再加熱の技術が大幅に改善されてきたことと、そのための機器の入手が容易になってきた（例えば特許文献１）ことから、食品を良好な環境で調理し、必要に応じて加熱して食事に供する方法が注目されるようになった。
【０００３】
チルド冷蔵保管し、再加熱して食事に供するのに、調理済み食品を収容した食器をトレイ上に載置して、熱風によって調理済み食品を加熱する方法が用いられている。この方式で用いるトレイは、ＦＲＰ製のトレイが主に使われているが、１３０℃の熱風で加熱するため、ＦＲＰ製のトレイではすぐに劣化し破損等が多くなる。ＦＲＰ製トレイはリサイクルが難しく、破損したトレイは産業廃棄物として処理されることが多い。またＦＲＰ製のトレイは重いので、その重さがトレイを取り扱う際の問題となっていた。
【０００４】
ポリカーボネ−トは、耐食品汚染性・耐衝撃性に優れ、透明性があって、水に沈む適度な比重（約１．２）であるため、集団給食用トレイには優れた原料である。ポリカーボネ−トを使用する場合、洗浄及び加熱保管庫での乾燥の工程があるため耐加水分解性が要求される。本発明者はポリカーボネ−トにポリエステルカーボネ−トをブレンドして耐加水分解性を向上させることを提案した（特許文献２）。しかしながら、ポリカーボネ−トにポリエステルカーボネ−トをブレンドのブレンド材料で成形したトレイを熱風加熱庫に入れるとトレイに載置した食材を収容した食器等の荷重によりクラックが生じることがわかった。
【０００５】
本発明は、これらの従来技術の問題点を解決できる樹脂製トレイの開発に取り組んだ結果本発明に到達したものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３２８８５９号公報
【特許文献２】特許第１９６８２７４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、リサイクルしやすく、１３０℃の熱風をかけても変形等を起こさず、熱劣化が少なく、軽量である熱可塑性樹脂製成形体を提供する。
本発明は、上記特徴を有する熱可塑性樹脂製成形体として、トレイまたは食器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ポリカーボネート（Ａ）４０〜８２重量％、ポリエステルカーボネート（Ｂ）１５〜４５重量％、及びポリエチレンナフタレート（Ｃ）３〜２０重量％（Ａ、Ｂ及びＣの合計は１００重量％である）を含む組成物であって、該ポリカーボネート（Ａ）の一部もしくは全部が、荷重たわみ温度（ＡＳＴＭ  Ｄ−６４８）が、１．８２ＭＰａで１５５℃以上の耐熱ポリカーボネート（Ａ’）である樹脂組成物からなる成形体成形体を提供する。
【０００９】
前記成形体の耐熱性が１３０℃以上である、前記した成形体は本発明の好ましい態様である。
【００１０】
前記成形体がトレイまた食器である、前記した成形体は本発明の好ましい態様である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、リサイクルしやすく、１３０℃の熱風をかけても変形等を起こさず、熱劣化が少なく、軽量である熱可塑性樹脂製成形体が提供される。
本発明により、リサイクルしやすく、１３０℃の熱風をかけても変形等を起こさず、熱劣化が少なく、軽量であるトレイまたは食器が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、ポリカーボネート（Ａ）４０〜８２重量％、ポリエステルカーボネート（Ｂ）１５〜４５重量％、及びポリエチレンナフタレート（Ｃ）３〜２０重量％（Ａ、Ｂ及びＣの合計は１００重量％である）を含む樹脂組成物からなる成形体を提供する。
【００１３】
本発明で使用するポリカーボネート（ＰＣ）は二価フェノール化合物とカーボネート前駆体を反応させて得られるポリカーボネートである。ここで使用される二価フェノール化合物としては特に制限は無く種々の公知のものを使用することができる。
【００１４】
二価フェノール化合物の代表的な例としては、ハイドロキノン、レゾルシノール、４，４'−ジヒドロキシジフェニル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス｛（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチル）フェニル｝メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（通称ビスフェノールＡ）、２，２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−メチル）フェニル｝プロパン、２，２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチル）フェニル｝プロパン、２，２−ビス｛（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシ）フェニル｝プロパン、２，２−ビス｛（３−イソプロピル−４−ヒドロキシ）フェニル｝プロパン、２，２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−フェニル）フェニル｝プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３−メチルブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３−ジメチルブタン、２，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−２−メチルブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ペンタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−メチルペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−イソプロピルシクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−メチル）フェニル｝フルオレン、α，α'−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｏ−ジイソプロピルベンゼン、α，α'−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｍ−ジイソプロピルベンゼン、α，α'−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｐ−ジイソプロピルベンゼン、１，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−５，７−ジメチルアダマンタン、４，４'−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４'−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、４，４'−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、４，４'−ジヒドロキシジフェニルケトン、４，４'−ジヒドロキシジフェニルエーテルおよび４，４'−ジヒドロキシジフェニルエステル等があげられ、これらは単独または２種以上を混合して使用できる。
【００１５】
中でも、ビスフェノールＡ、９，９−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−メチル）フェニル｝フルオレンとビスフェノールＡとの共重合体、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンとビスフェノールＡ、２，２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−メチル）フェニル｝プロパンまたはα，α'−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｍ−ジイソプロピルベンゼンとの共重合体が好ましく使用され、特にビスフェノールＡが好ましい。
【００１６】
また、カーボネート前駆体としてはカルボニルハライド、ジアリールカーボネート、ハロホルメート等があげられ、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネート、二価フェノールのジハロホルメート等があげられる。
【００１７】
二価フェノールとカーボネート前駆体とを溶液法又は溶融法、すなわち、二価フェノールとホスゲンの反応、二価フェノールとジフェニルカーボネート等とのエステル交換法により反応させて製造されたものを用いることができる。
またポリカーボネートは三官能以上の多官能性芳香族化合物を共重合した分岐ポリカーボネートであってもよい。
本発明のポリカーボネートは、２種以上を混合して使用してもよい。
【００１８】
ポリカーボネートの粘度平均分子量は通常１００００〜１０００００、好ましくは１５０００〜３５０００である。さらに好ましくは１７０００〜２６０００である。
また本発明のポリカーボネートのメルトフローレイト（ＭＦＲ）は、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８法、３００℃、２．１６ｋｇ荷重で測定して、５〜５０ｇ／１０分、好ましくは１０〜３０ｇ／１０分であることが望ましい。
【００１９】
本発明のポリカーボネートは、市販されているポリカーボネートから適宜選択して使用することができる。
【００２０】
本発明における耐熱ポリカーボネート（Ａ’）は、耐熱ポリカーボネートとして市販されているものから適宜選択して使用することができる。市販の耐熱ポリカーボネートとしては、たとえば、ＳＡＢＩＣ社製の耐熱ＰＣ（レキサンＸＨＴ、商品名）、出光興産（株）製のタフゼットＨＲ−２７（商品名）などを挙げることができる。
【００２１】
さらに、本発明の耐熱ポリカーボネート（Ａ’）が、荷重たわみ温度（ＡＳＴＭ  Ｄ−６４８）が、１．８２ＭＰａで１５５℃以上であることが好ましく、さらに好ましいのは
荷重たわみ温度（ＡＳＴＭ  Ｄ−６４８）が０．４５ＭＰａで１７０℃以上かつ１．８２ＭＰａで１５５℃以上のものである。
また、本発明の耐熱ポリカーボネート（Ａ’）のメルトフローレイト（ＭＦＲ）は、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８法、３３０℃、２．１６ｋｇ荷重で測定して、１５〜３５ｇ／１０分以上であることが好ましい。
【００２２】
本発明のポリエステルカーボネート（Ｂ）（ＰＰＣ）は、ポリカーボネートブロックとポリエステル部分とを有するブロック共重合体である。
ポリエステルカーボネートは、テレフタル酸等の２官能性カルボン酸、またはそのエステル形成誘導体等のエステル前駆体の存在下で前記したポリカーボネートの重合を行うことによって得ることができる。例えば、ポリカーボネートブロックの重合反応系に、更に二価フェノール性化合物とジカルボン酸クロライドを加えて重合する方法などによって得ることができる。
【００２３】
本発明のポリエステルカーボネートとしては、ポリエステルカーボネートとして市販されているものから適宜選択して使用することができる。
【００２４】
本発明で使用するポリエチレンナフタレート（Ｃ）（ＰＥＮ）は、2,6-ナフタレンジカルボン酸とジオール類を主たる成分とするポリエチレン-2,6-ナフタレンジカルボキシレートである。
エチレン-2,6-ナフタレート単位を５０モル％以上、好ましくは７０モル％以上、さらに好ましくは８０モル％以上含んでいることが望ましいが、エチレン-2,6-ナフタレート以外の単位を５０モル％未満の割合で含んでいてもよい。
【００２５】
エチレン-2,6-ナフタレート以外の構成単位としては、テレフタル酸、イソフタル酸、2
,7-ナフタレンジカルボン酸、2,5-ナフタレンジカルボン酸、1,4-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などの芳香族ジカルボン酸；アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、デカンジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸などのジカルボン酸と、トリメチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリヒール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコール、ドデカメチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコールなどの脂肪族グリコール；シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族グリコール；ビスフェノール類、ハイドロキノン、2,2-ビス（4-β-ヒドロキシエトキシフェニル）プロ
パンなどの芳香族ジオール類などのジヒドロキシ化合物とから誘導される構成単位を挙げることができる。
【００２６】
また本発明で用いられるポリエチレンナフタレートは、トリメシン酸、ピロメリット酸、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールメタン、ペンタエルスリトールなどの多官能化合物から誘導される構成単位を少量割合で含んでいてもよい。
【００２７】
本発明者は、ＰＣとＰＰＣのブレンド材料でトレイを成形し、調理済み食品を収容した食器を載せて熱風加熱庫に入れると、食器の荷重によりトレイにクラックが生じることを発見した。一般的に、ＰＣ類の応力によるクラックを防止する方法としては、ポリサルフォン（ＰＳＦ）をブレンドする方法や、ポリエステル系樹脂のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）をブレンドする方法が知られているが、ＰＳＦをブレンドすると加重をかけた状態で高温にするとクリープ変形し元に戻らない欠点があるし、ＰＥＴをブレンドして射出成形するとＰＰＣとＰＥＴの成形温度に大きな差があるため、成形温度を低いＰＥＴに合わせると完全に充填できないし、成形温度を高くしてＰＰＣの成形温度に合わせると充填できてもシルバー等の発生があるという問題がある。また、ＰＥＴより耐熱性が高いポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を混ぜてもシルバー発生等の同様な現象が生じる。
【００２８】
本発明は、同じポリエステルでも、成形温度が高いＰＥＮを所定量添加すると、驚くべきことに完全に充填され、シルバー等の発生もなく成形できることを見い出したことに基づくものである。
【００２９】
ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）の添加量は、樹脂組成物中３〜２０重量％、好ましくは５〜１０重量％である。応力をかけた状態での１０％水酸化ナトリウム溶液浸漬の結果（表２）では、３％程度から効果があった。
【００３０】
本発明の樹脂組成物中、ポリカーボネート（Ａ）は４０〜８２重量％、好ましくは６０〜７５重量％である。
得られる成形体の耐熱性を高めるために、ＰＣの一部もしくは全部を、耐熱ポリカーボネート（Ａ’）に置き換えることができる。耐熱ポリカーボネート（Ａ’）に置き換える場合、ＰＣ成分の１／２〜１／３を耐熱ポリカーボネートに置き換えることが、耐熱性及びコストの観点から好ましい。
【００３１】
本発明において、ポリカーボネート（Ａ）、ポリエステルカーボネート（Ｂ）及びポリエチレンナフタレート（Ｃ）は、ドライブレンド、単軸または２軸押出機など通常公知の方法で混練して樹脂組成物を得ることができる。
【００３２】
本発明の樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で他の樹脂や充填剤等の添加物を添加することができる。
添加物の例としては、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、滑剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、防黴剤、抗菌剤、難燃剤、難燃助剤、発泡剤、発泡助剤、無機充填剤、繊維強化材などを挙げることができる。
【００３３】
本発明の樹脂組成物の成形には、各種公知の成形方法を採用して、公知の条件で成形することができるが、好ましいのは射出成形機を用いて射出成形する方法である。
【００３４】
本発明によって、リサイクルしやすく、１３０℃の熱風をかけても変形等を起こさず、熱劣化が少なく、軽量である樹脂製成形体が提供される。好ましい樹脂製成形体としては、トレイ、食器などを挙げることができるが、中でも、本発明樹脂製成形体としては樹脂製トレイが好ましい。
【実施例】
【００３５】
以下に実施例を用いて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら制限されるものではない。
本発明で用いた原料及び物性の測定方法は、以下のとおりである。
【００３６】
（１）ポリカーボネート（Ａ）（ＰＣ）
ＳＡＢＩＣ社製、レキサン（商品名）144R（グレード名）、一般食品用、ペレット状
（２）ポリエステルカーボネート（Ｂ）（ＰＰＣ）
ＳＡＢＩＣ社製、レキサン（商品名）PPC4704（グレード名）、高耐熱用、ペレット状
（３）ポリエチレンナフタレート（Ｃ）（ＰＥＮ）
帝人化成社製、テオネックス（商品名）TN8065（グレード名）、ペレット状
（４）耐熱ポリカーボネート（Ａ’）
ＳＡＢＩＣ社製、レキサン（商品名）XHT4141（グレード名）、高耐熱用、ペレット状
（５）ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
三菱レイヨン社製、ダイヤナイト（商品名）KR-581（グレード名）、インジェクション用、ペレット状
（６）ポリサルフォン（ＰＳＦ）
ソルベイアドバンストポリマーズ社製、ユーデルポリサルフォン（商品名）P-1700（グレード名）、ペレット状
【００３７】
測定方法：
（１）荷重ヒートサイクル性
下図１のように、成形体を両サイドで支えて底面部を浮かせて、その中央部に食材を収容した食器の重量に相当する２ｋｇの錘を載せた状態で、１３０℃で６０分間おき、続いて３０℃１０分間おくのを１サイクルとして、これを３０回繰り返した後の、成形体の変形の状態を観察する。観察結果を、下記の基準で評価した。
Ａ：変形もクラックも認められなかった。
Ｂ：変形はなかったが、クラックが認められた。
Ｃ：中央部が下方に変形した。
【００３８】
（図１）
0005258361.tif 000002
【００３９】
（２）成形性
射出成形機を用いて、型温８０〜１２０℃、樹脂温２８０〜３８０℃の条件で射出成形を行って、成形の状況を観察した。
観察結果を、下記の基準で評価した。
Ａ：成形を問題なく行うことができた。
Ｂ：樹脂温が低いときは充填できず、樹脂温を高くすると充填できたが、成形時にシルバーが多数発生した。
Ｃ：充填できなかった。
【００４０】
（３）耐加水分解性
水温９５〜９８℃に設定した水槽中で６０分加熱した後放冷するサイクルを繰り返し、１０サイクル毎に加水分解の有無を観察した。
観察結果を、下記の基準で評価した。
Ａ：３０回では加水分解せず、４０回で加水分解が認められた。
Ｂ：３０回で加水分解が認められた。
Ｃ：２０回で加水分解が認められた。
【００４１】
（４）耐熱性
測定資料を、オーブン内で垂直に対して約３０°の角度をもった状態で横壁に立て掛け、オーブンを所定の温度まで加熱する。所定温度に達してからその温度に６０分維持する。その後測定資料をオーブンから取り出し自然放冷して、資料に変形がないか観察する。
資料に変形がなければ、再び同じオーブン内に戻し同じ条件で、前記所定温度より５℃高い温度まで加熱して、前記と同様に資料の変形を観察する。
この操作を繰り返して、資料に変形が認められたときの温度の前の温度、すなわち５℃低い温度をその資料の耐熱温度とした。
１８０℃でも変形しない場合、その資料の耐熱温度を、１８０℃超（>180）とした。
【００４２】
（５）１０％水酸化ナトリウム溶液浸漬試験
試験片が長さ方向に、５％伸長変形するように治具で応力をかけた状態で、１０％水酸化ナトリウム溶液中に浸漬して、１時間毎に試験片のクラック発生状態を観察し、クラックが発生するまでの時間を測定した。
【００４３】
（実施例１〜７、比較例１〜７）
表１に示す組成で、２軸押出機を用いて樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を射出成形機（住友重機械プラスチックマシナリー社製）を用いて、型温８０〜１２０℃、樹脂温２８０〜３８０℃の条件で射出成形し、縦２６ｃｍ、横３８ｃｍ、厚さ３ｍｍのトレイを成形した。成形したトレイを測定試料として、加重ヒートサイクル性（加重ＨＣ性）、成形性、加水分解性及び耐熱性について評価した。
評価結果を下記表１に示した。なお、実施例１は参考例であり、参考例１とした。
【００４４】
【表１】
0005258361.tif 000003
【００４５】
（実施例８〜１１、比較例８及び９）
表２に示す組成で樹脂組成物を調製するほかは、実施例１と同様にして樹脂トレイを成形し、得られたトレイを試料として、１０％水酸化ナトリウム溶液浸漬試験を行った。試験結果を表２に示す。なお、比較例８および９は、それぞれ前記比較例２および４と樹脂組成は同じである。なお、実施例８〜１１は参考例であり、参考例２〜５とした。
【００４６】
【表２】
0005258361.tif 000004
【００４７】
表１および表２から、ＰＥＮを３％またはそれ以上配合したものに、荷重ＨＣ性の向上効果があることがわかる。
また、表１および表２から、実施例２、３、５及び６の樹脂組成物が、荷重ヒートサイクル性、成形性、加水分解性の評価がＡで、耐熱性が１５０℃以上であって、特に優れた性能を示していることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本願により提供される成形体は、リサイクルしやすく、１３０℃の熱風をかけても変形等を起こさず、熱劣化が少なく、軽量である熱可塑性樹脂製成形体である。
本発明により、リサイクルしやすく、１３０℃の熱風をかけても変形等を起こさず、熱劣化が少なく、軽量である樹脂製トレイが提供する。
本願により提供する樹脂製トレイは、学校、病院、企業内食堂などでは大量の食品の配膳に際し、再加熱用トレイとして好適なものである。