(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形基体の表面に耐候性付与層が形成された積層板状の成形体であって、
上記成形基体は、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートとが７：３〜９：１の重量比で共重合したテレフタレート系共重合体に、この共重合体との相溶性が良く且つこの共重合体よりも耐熱性に優れるポリカーボネート樹脂を均一に混合した透明な混合樹脂から成るもので、その厚さが３ｍｍであるときのヘーズが１．５％以下であり、
上記耐候性付与層は、紫外線吸収剤を含有した、上記成形基体との密着性が良い透明なポリエステル系樹脂から成る、
ことを特徴とする透明なポリエステル系成形体。
【請求項２】
上記テレフタレート系共重合体が、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートとが７：３の重量比で共重合したものである請求項１に記載のポリエステル系成形体。
【請求項３】
上記成形基体の混合樹脂が、９０〜４０重量％のテレフタレート系共重合体に１０〜６０重量％のポリカーボネート樹脂を混合したものである請求項１又は請求項２に記載のポリエステル系成形体。
【請求項４】
上記耐候性付与層の紫外線吸収剤が、ポリエステル系樹脂１００重量部に対し０．１〜２０重量部の割合で含有されている請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のポリエステル系成形体。
【請求項５】
上記耐候性付与層の紫外線吸収剤がポリエステル系樹脂のポリマー分子と反応して結合している請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のポリエステル系成形体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動販売機の面板や商品陳列棚の仕切り板などの用途に適した、耐熱性、耐候性、透明性の良好なポリエステル系成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は強度的に優れた樹脂であるが、その厚みの大きい板状の成形体は透明性（透視性）に劣り、冷間曲げ加工性も悪いという欠点がある。
【０００３】
そこで、この欠点を改良するために開発されたものが、ポリエチレンテレフタレートとポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートとの共重合体であり、これには、重合成分の重量比が異なるいくつかの種類がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のポリエチレンテレフタレートとポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートとの共重合体は無毒性で、良好な透明性を有し、冷間曲げ加工の可能な成形体を得ることができる樹脂である。けれども、その成形体は耐熱性や耐候性が悪いため、例えば、屋外に設置されることが多い自動販売機の面板のように、耐熱性や耐候性が要求される用途には採用し難いという問題があった。
【０００５】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたもので、耐熱性、耐候性、透明性が良好であり、冷間曲げ加工も可能なポリエステル系成形体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の透明なポリエステル系成形体は、成形基体の表面に耐候性付与層が形成された積層板状の成形体であって、
上記成形基体は、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートとが７：３〜９：１の重量比で共重合したテレフタレート系共重合体に、この共重合体との相溶性が良く且つこの共重合体よりも耐熱性に優れるポリカーボネート樹脂を均一に混合した透明な混合樹脂から成るもので、その厚さが３ｍｍであるときのヘーズが１．５％以下であり、上記耐候性付与層は、紫外線吸収剤を含有した、上記成形基体との密着性が良い透明なポリエステル系樹脂から成る、ことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明のポリエステル系成形体は、成形基体の混合樹脂中に、その主成分の上記テレフタレート系共重合体よりも耐熱性に優れるポリカーボネート樹脂が均一に混合されているため、この成形基体の耐熱性はテレフタレート系共重合体単独のものよりも向上している。この成形基体は本発明のポリエステル系成形体の大部分を占めているので、上記のように成形基体の耐熱性が向上すると、それに伴ってポリエステル系成形体の耐熱性も当然向上する。
【０００８】
高耐熱性のポリカーボネート樹脂は、テレフタレート系共重合体との相溶性が良いため耐熱性の向上効果が顕著であり、このような相溶性の良いポリカーボネート樹脂を混合しても、成形基体に白濁が生じたり、透明性（透視性）の実質的な低下を招くことがないため、本発明のポリエステル系成形体は、テレフタレート系共重合体単独の成形体と殆ど変わらない良好な透明性（透視性）を有する。
【００１０】
また、本発明のポリエステル系成形体は、成形基体の混合樹脂が上記のテレフタレート系共重合体を主成分とするものであるから、ポリカーボネート樹脂をよほど多量に混合しない限り、冷間曲げ加工が可能であり、釘打ちしても割れることはない。
【００１１】
更に、本発明のポリエステル系成形体は、紫外線吸収剤を含有したポリエステル系樹脂から成る耐候性付与層が成形基体の表面に形成されているので、紫外線が耐候性付与層中の紫外線吸収剤に吸収されて紫外線劣化を生じ難く、良好な耐候性を有しており、しかも、この耐候性付与層のポリエステル系樹脂は成形基体との密着性が良いため、成形基体から耐候性付与層が剥離する心配もない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳述する。
【００１３】
図１は本発明のポリエステル系成形体の一実施形態を示す断面図である。
【００１４】
このポリエステル系成形体は、板状の成形基体１の上側表面に耐候性付与層２を形成した積層板状の成形体であり、成形基体１は、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートが７：３〜９：１の重量比で共重合したテレフタレート系共重合体（以下、テレフタレート系共重合体Ａと記す）に、高耐熱性のポリカーボネート樹脂を均一に混合した透明な混合樹脂から成るものであって、後述の実験２の測定結果（表１）から分かるように、厚さが３ｍｍであるときのヘーズが１．５％以下と低いものである。
【００１５】
テレフタレート系共重合体Ａは、上記のようにポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートが７：３〜９：１の重量比で共重合したものであり、この実施形態においては、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートが７：３の重量比で共重合したテレフタレート系共重合体Ａが使用されている。
【００１６】
後述するように、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートの占める重量比率が小さく、ポリエチレンテレフタレートの占める重量比率が大きい共重合体は、ポリカーボネート樹脂との相溶性が悪いので、耐熱性向上が少なく、白濁して透明性が損なわれる。また、逆にポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートの重量比率が大きくて９を越え、ポリエチレンテレフタレートの占める重量比率が小さくて１を下回る共重合体になると、結晶性が高くなり、透明性の低下、冷間曲げ加工による白化等が生じると共に、コストアップにもつながる。
【００１７】
上記テレフタレート系共重合体Ａに混合する樹脂は、上記テレフタレート系共重合体Ａとの相溶性が良く、且つ、テレフタレート系共重合体Ａよりも耐熱性が良いものであることが必要であり、ポリカーボネート樹脂が使用される。上記テレフタレート系共重合体Ａよりも耐熱性が悪いポリエステル系樹脂は、テレフタレート系共重合体Ａに混合しても耐熱性が低下するだけであるから使用不可能であり、また、テレフタレート系共重合体Ａとの相溶性が悪い高耐熱性ポリエステル系樹脂も、耐熱性の向上効果が少なく、むしろ成形基体が白濁して透明な成形体を得ることが難しくなるので、使用することはできない。
【００１８】
上記テレフタレート系共重合体Ａよりもポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートの占める比率が小さく、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートが４未満：６以上（但し６は含まない）の重量比で共重合したテレフタレート系共重合体（以下、テレフタレート系重合体Ｂと記す）は、これと相溶性の良い高耐熱性ポリエステル系樹脂が見当たらず、上記のポリカーボネート樹脂を配合しても耐熱性の向上が僅かであり、強く白濁して透明性が損なわれるので、成形基体１の主成分樹脂として使用不可能である。
【００１９】
成形基体１の混合樹脂は、９０〜４０重量％のテレフタレート系共重合体Ａに１０〜６０重量％のポリカーボネート樹脂を混合したものが好ましく使用される。テレフタレート系共重合体Ａが９０重量％を越え、ポリカーボネート樹脂が１０重量％を下回ると、耐熱性の向上が不充分になり、ポリカーボネート樹脂が６０重量％を越え、テレフタレート系共重合体Ａが４０重量％を下回ると、成形体（成形基体１）の冷間曲げ加工や釘打ちが困難になる。テレフタレート系共重合体Ａとポリカーボネート樹脂とのより好ましい混合割合は、テレフタレート系共重合体Ａが７０〜５０重量％、ポリカーボネート樹脂が３０〜５０重量％である。
【００２０】
一方、耐候性付与層２は、紫外線吸収剤を含有した透明なポリエステル系樹脂から成るもので、ポリエステル系樹脂としては、上記成形基体１との密着性が良い、ポリジメチルシクロヘキサンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートとの共重合体（テレフタレート系共重合体Ａやテレフタレート系共重合体Ｂ）、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート等が単独で又は二種以上混合して使用される。このような密着性の良いポリエステル系樹脂で耐候性付与層２を形成すると、成形基体１から耐候性付与層２が剥離する心配が解消される。
【００２１】
この耐候性付与層２の紫外線吸収剤の含有量は、ポリエステル系樹脂１００重量部に対し０．１〜２０重量部の範囲とすることが好ましい。紫外線吸収剤が０．１重量部未満では、紫外線吸収能が不足するため充分な耐候性を付与することが難しくなり、一方、２０重量部より多く含有させても、それに見合うだけの耐候性向上効果が得られず、むしろシーティングが困難になる等の不都合が生ずるようになる。
【００２２】
紫外線吸収剤は、ポリエステル系樹脂と反応するものも、一般的な添加型のものも使用可能であるが、ポリエステル系樹脂と反応する紫外線吸収剤は、該樹脂のポリマー分子と結合して固定化され、経時的にブリードアウトや揮散することなく紫外線吸収能を持続できる利点があるので有利である。
【００２３】
反応型の紫外線吸収剤としては、官能性の水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エステル結合のいずれか一種又は二種以上を持つベンゾトリアゾール系又はベンゾフェノン系の紫外線吸収剤、例えば、２，２′−メチレンビス−［４−（ヒドロキシエチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール）−２−イル］フェノール、２，２′−メチレンビス−［３−（カルボキシ）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール）−２−イル］フェノール、２−ヒドロキシ−４−（２′−ヒドロキシエトキシ）ベンゾフェノン、２−ヒドロキシベンゾフェノン−４−オキシ酢酸などが使用される。このような反応型の紫外線吸収剤は、官能性の水酸基を持つものではアルコリシス反応、カルボキシル基を持つものではアシドリシス反応、アミノ基を持つものではアミノリシス反応、エステル結合を持つものではエステル交換反応をおこし、アルコリシス反応、アシドリシス反応、エステル交換反応の場合は紫外線吸収剤がポリマー分子とエステル結合して固定化され、アミノリシス反応の場合は紫外線吸収剤がポリマー分子とアミド結合して固定化される。
【００２４】
また、一般的な添加型の紫外線吸収剤としては、上記の官能基やエステル結合を持たない市販のトリアジン系又はトリアゾール系の紫外線吸収剤、例えば、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−（ヘキシル）オキシ−フェノールなどのトリアジン系紫外線吸収剤や、２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾールなどのトリアゾール系紫外線吸収剤などが使用される。
【００２５】
尚、上記の反応型又は添加型の紫外線吸収剤は成形基体１に少量含有させてもよく、その場合には成形体の耐候性が更に向上する利点がある。
【００２６】
成形基体１の厚さや耐候性付与層２の厚さは特に限定されないが、実用性等を考慮すると、成形基体１の厚さを１〜２０ｍｍ程度、耐候性付与層２の厚さを５〜２００μｍ程度にするのが良い。成形基体１や耐候性付与層２を上記の厚さにすると、充分な実用強度と良好な耐候性を有する成形体が得られる。尚、成形基体１の更に好ましい厚さは２〜５ｍｍ程度であり、耐候性付与層２の更に好ましい厚さは２０〜５０μｍ程度である。
【００２７】
このように、本発明のポリエステル系成形体は、成形基体１が大部分を占め、耐候性付与層２は成形基体１の略１／１００程度の厚さに過ぎないものであるから、成形体の耐熱性や透明性の良否は成形基体１に大きく依存し、成形体の耐熱性や透明性に与える耐候性付与層２の影響は実質的に無視できるものである。
【００２８】
このような積層板状のポリエステル系成形体は、例えば、▲１▼二層共押出成形法により混合樹脂を板状に押出して成形基体１を成形すると同時に、その上面に紫外線吸収剤を含有したポリエステル系樹脂を薄層状に押出して耐候性付与層２を形成するか、▲２▼混合樹脂で押出成形した成形基体１の表面に、紫外線吸収剤を含有したポリエステル系樹脂フィルムをラミネートして耐候性付与層２を形成するか、▲３▼混合樹脂で押出成形した成形基体１の表面に、紫外線吸収剤を含有したポリエステル系樹脂塗料を塗装（吹付け、ロールコーティング、ディッピング等）して耐候性付与層２を形成する、などの方法によって製造される。勿論、これらの方法以外にも射出成形法やその他本発明に適用可能な方法であれば、いずれの方法を使用してもよい。
【００２９】
以上のような構成のポリエステル系成形体は、成形基体１の混合樹脂中に、その主成分のテレフタレート系共重合体Ａよりも耐熱性に優れるポリカーボネート樹脂が均一に混合されているため、成形基体１の耐熱性はテレフタレート系共重合体Ａ単独のものよりも向上する。このようにポリエステル系成形体の大部分を占める成形基体１の耐熱性が向上すると、ポリエステル系成形体の耐熱性は当然向上する。
【００３０】
しかも、混合するポリカーボネート樹脂はテレフタレート系共重合体Ａとの相溶性が良いため、耐熱性の向上効果が顕著であり、後述する実験のデータに示されるように、テレフタレート系共重合体Ａ単独のものに比べて荷重撓み温度が略２６℃（ポリカーボネート樹脂を５０重量％混合した場合）も上昇する。そして、このように相溶性の良いポリカーボネート樹脂は、テレフタレート系共重合体Ａに混合しても白濁が生じたり透明性（透視性）の実質的な低下を招くことがないので、このポリエステル系成形体は、テレフタレート系共重合体Ａ単独の成形体と殆ど変わらない良好な透明性（透視性）を有する。
【００３１】
また、このポリエステル系成形体は、成形基体１の混合樹脂がテレフタレート系共重合体Ａを主成分とするものであるから、ポリカーボネート樹脂をよほど多量に混合しない限り、冷間曲げ加工が可能であり、釘打ちしても割れることはない。
【００３２】
そして、この成形基体１の表面には、紫外線吸収剤を含有したポリエステル系樹脂から成る耐候性付与層２が形成されているので、成形基体１が紫外線劣化し難く、また、この耐候性付与層２のポリエステル系樹脂は成形基体１との密着性が良いため、成形基体１から耐候性付与層２が剥離する心配もない。
【００３３】
上述した実施形態のポリエステル系成形体は、成形基体１の上側表面にのみ耐候性付与層２を形成しているが、上下両表面に耐候性付与層２を形成しても勿論よい。
【００３４】
次に、本発明のポリエステル系成形体の効果を裏付けるために行った実験について説明する。
【００３５】
［実験１］
テレフタレート系共重合体Ａ単独の試験片ａ、テレフタレート系共重合体Ａにポリカーボネート（以下、ＰＣと記す）をそれぞれ１０重量％、２０重量％、３０重量％、５０重量％の含有率となるように混合した混合樹脂の試験片ｂ，ｃ，ｄ，ｅ、テレフタレート系共重合体Ｂ単独の試験片ｆ、テレフタレート系共重合体ＢにＰＣをそれぞれ１０重量％、２０重量％、３０重量％、５０重量％の含有率となるように混合した混合樹脂の試験片ｇ，ｈ，ｉ，ｊ、ＰＣ単独の試験片ｋを作製し、切削により各試験片を１２．７×１２５×３ｍｍのサイズにそろえた。そして、これらの試験片ａ〜ｋについて、荷重１８．５ｋｇｆ／ｃｍ2 、温度上昇速度１２０℃／時間の条件下に、荷重撓み温度を測定する実験を行った。
【００３６】
その結果、荷重撓み温度は、試験片ａが６６．３℃、試験片ｂが７０．３℃、試験片ｃが７５．２℃、試験片ｄが８０．５℃、試験片ｅが９２．２℃、試験片ｆが６５．３℃、試験片ｇが６７．４℃、試験片ｈが６９．８℃、試験片ｉが７１．９℃、試験片ｊが７８．７℃、試験片ｋが１３４．４℃であった。
【００３７】
この測定結果に基づき、テレフタレート系共重合体Ａとテレフタレート系共重合体ＢについてのＰＣ含有率（重量％）と荷重撓み温度（℃）との関係を示したものが、図２のグラフである。
【００３８】
このグラフを見ると、テレフタレート系共重合体Ａ単独の試験片ａとテレフタレート系共重合体Ｂ単独の試験片ｆの荷重撓み温度は殆ど変わらず、１℃の温度差しかないが、テレフタレート系共重合体ＢにＰＣを混合した試験片ｇ，ｈ，ｉ，ｊは、ＰＣ含有率が高くなっても荷重撓み温度の上昇が顕著でなく、ＰＣを５０重量％含有する試験片ｊでも荷重撓み温度は７８．７℃であり、テレフタレート系共重合体Ｂ単独の試験片ｆに比べて略１３℃上昇するに過ぎない。
【００３９】
これに対し、テレフタレート系共重合体ＡにＰＣを混合した試験片ｂ，ｃ，ｄ，ｅは、ＰＣ含有率が高くなるにつれて荷重撓み温度の上昇が顕著であり、ＰＣを５０重量％含有する試験片ｅは荷重撓み温度が９２．２℃まで上昇し、テレフタレート系共重合体Ａ単独の試験片ａに比べると荷重撓み温度が略２６℃も高くなり、テレフタレート系共重合体ＢにＰＣを５０重量％含有する試験片ｊに比べても荷重撓み温度が略１４℃高くなっている。
【００４０】
このことから、テレフタレート系共重合体ＡにＰＣを混合した混合樹脂で成形基体１を成形した本発明のポリエステル系成形体は、荷重撓み温度の上昇が顕著で大幅に耐熱性が向上し、テレフタレート系共重合体ＢにＰＣを混合した混合樹脂で成形基体を成形したものよりも、耐熱性が遥かに良好であることが分かる。
【００４１】
［実験２］
実験１で作製した試験片ａ〜ｋを切削により４０×４０×３ｍｍのサイズにそろえ、各試験片について全光線透過率（Ｔｔ）、拡散光線透過率（Ｔｄ）、平行光線透過率（Ｔｐ）、ヘーズ（曇り度）を測定した。その結果を下記の表１及び表２に示す。
【００４２】
【表１】
0004067724.tif 000002
【００４３】
【表２】
0004067724.tif 000003
【００４４】
これらの表１、表２を対比すれば、テレフタレート系共重合体Ａ単独の試験片ａとテレフタレート系共重合体Ｂ単独の試験片ｆは、全光線透過率、拡散光線透過率、平行光線透過率、ヘーズが同程度で、大差のない透明性（透視性）を有しているが、テレフタレート系共重合体ＢにＰＣを混合した試験片ｇ，ｈ，ｉ，ｊは、テレフタレート系共重合体ＢとＰＣとの相溶性が悪いため、ＰＣの割合が多くなるにつれて全光線透過率が低下するだけでなく、ＰＣの混合によって顕著に白濁し、ヘーズが極端に増加して透明性（透視性）が損なわれる。
【００４５】
これに対し、テレフタレート系共重合体ＡにＰＣを混合した試験片ｂ，ｃ，ｄ，ｅは、テレフタレート系共重合体ＡとＰＣとの相溶性が良いため、ＰＣの割合が増大しても、全光線透過率、拡散光線透過率、平行光線透過率、ヘーズが殆ど変化せず、テレフタレート系共重合体Ａ単独の試験片ａと略同程度の良好な透明性（透視性）を有している。
【００４６】
このことから、テレフタレート系共重合体ＡにＰＣを混合した混合樹脂で成形基体１を成形した本発明のポリエステル系成形体は、良好な透明性（透視性）を有することが分かる。
【００４７】
［実験３］
７０重量％のテレフタレート系共重合体Ａと３０重量％のＰＣとの混合樹脂で成形した厚さ３ｍｍの板片の上面に、紫外線吸収剤として前述の２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−（ヘキシル）オキシ−フェノールをＰＣ１００重量部に対し４重量部の割合で含んだ厚さ４０μｍの耐候性付与層を形成して、試験片ｍを作製した。
【００４８】
また、７０重量％のテレフタレート系共重合体Ａと３０重量％のＰＣとの混合樹脂で成形した厚さ３ｍｍの板片のみから成る試験片ｎと、テレフタレート系共重合体Ａ単独の厚さ３ｍｍの板片のみから成る試験片ｏを作製した。
【００４９】
そして、これらの試験片ｍ，ｎ，ｏについて、メタルウエザオメーターを用いて促進曝露試験を行い、０時間、９６時間、１９２時間を経過した時点での黄変度を測定することによって、黄変度の経時変化（ΔＹＩ）を調べた。
【００５０】
その結果、試験片ｍは、９６時間後のΔＹＩが１．０９、１９２時間後のΔＹＩが１．５１であり、試験片ｎは、９６時間後のΔＹＩが２６．４、１９２時間後のΔＹＩが３１．５２であり、試験片ｏは、９６時間後のΔＹＩが５９．４８、１９２時間後のΔＹＩが６７．８１であった。図３は、これらの試験片ｍ，ｎ，ｏの測定結果に基づいて作成した、促進曝露時間とΔＹＩとの関係を示すグラフである。
【００５１】
この図３のグラフを見れば、耐候性付与層を形成していない試験片ｎ，ｏは、その黄変度の増加が著しいのに対し、耐候性付与層を形成した試験片ｍは、黄変度の増加が極く僅かであり、耐候性に優れている。
【００５２】
このことから、耐候性付与層２を成形基体１の表面に形成した本発明のポリエステル系形成体は、良好な耐候性を有することが分かる。
【００５３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のポリエステル系成形体は、テレフタレート系共重合体Ａ単独の成形体やテレフタレート系共重合体Ｂ単独の成形体よりも耐熱性、耐候性が遥かに良く、テレフタレート系共重合体Ａ単独の成形体と同程度の良好な透明性（透視性）を有し、冷間曲げ加工や釘打ちもできるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のポリエステル系成形体の一実施形態を示す断面図である。
【図２】テレフタレート系共重合体Ａとテレフタレート系共重合体ＢについてのＰＣ含有率と荷重撓み温度との関係を示すグラフである。
【図３】三種類の試験片について促進曝露時間とΔＹＩとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１  成形基体
２  耐候性付与層
【図１】
0004067724.tif 000004
【図２】
0004067724.tif 000005
【図３】
0004067724.tif 000006