JP2023125913A - 積層体、複合積層体、カード、及びパスポート - Google Patents
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Abstract
【課題】最終製品などにおけるバイオマス度を高めても、熱プレス時の低温融着性を良好にして、熱プレス時に植物由来樹脂が流れたり、肉やせの問題が生じたりすることなく、曲げ耐久性も良好にすることができる。【解決手段】構造の一部に下記式(1)で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位(A1)を含むポリカーボネート樹脂(A)を含有する樹脂層(a)と、前記ポリカーボネート樹脂(A)以外の樹脂(B)を含有する樹脂層(b)とを備え、前記樹脂(B)の質量平均分子量が40000以上である、積層体。【選択図】なし
Description
本発明は、積層体、複合積層体、カード、及びパスポートに関し、例えば、オーバーシートなどに使用可能な積層体、並びに、積層体を有する複合積層体、カード及びパスポートに関する。
近年、環境への負荷を低減するために、樹脂原料の一部を、化石燃料由来樹脂から植物由来樹脂に置き換えることが検討されている。カード、パスポートに使用される樹脂フィルムにおいても、植物由来樹脂を使用することが検討されており、例えば、特許文献1では、イソソルバイド、又はその立体異性体に由来する構造単位を有するガラス転移温度130℃未満であるポリカーボネート樹脂を主成分とする樹脂組成物がカード用シートに使用することが検討されている(特許文献1参照)。
カード、パスポート等は、樹脂フィルムを複数枚積層して熱プレスで一体化して製造されるのが一般的である。層構成としては、例えば、一対のオーバーシートの間に複数層のコアシートが積層された構造や、この構造にさらにオーバーシートとコアシートの間にレーザー印字シートなどが設けられた構造を有しており、製品全体に占めるコアシートの厚み比率が高いことが一般的である。
近年、環境負荷をより低減するために、樹脂原料や最終製品中における植物由来原料の割合(バイオマス度)を高めることが求められている。カードやパスポードにおいて、バイオマス度が高い製品とするためには、全ての層に植物由来原料を適用することが考えらえるが、特許文献1に記載の植物由来樹脂(イソソルバイドポリカーボネート樹脂)を全ての層に適用すると、機械物性、特に、繰り返し曲げ耐久性が不足することが、本発明者の検討により判明した。
したがって、本発明者は、さらに検討して、厚み比率の高いコアシートにイソソルバイドポリカーボネート樹脂を適用し、その他のオーバーシートやレーザー印字シートに一般ポリカーボネート樹脂を使用することを試みた。しかし、イソソルバイドポリカーボネート樹脂と一般ポリカーボネート樹脂はガラス転移温度(Tg)の差が大きく、熱プレス時のプレス温度をTgが高い一般ポリカーボネート樹脂に合わせる必要があった。それゆえ、熱プレス時にTgの低いイソソルバイドポリカーボネート樹脂が流れ出てしまい、所望の厚みにならない肉やせ等の問題があることが分かった。
そして、さらに検討したところ、コアシートを一般ポリカーボネート樹脂にして、オーバーシートやレーザー印字シートにイソソルバイドポリカーボネート樹脂を使用することを試みた。しかし、オーバーシートにイソソルバイドポリカーボネート樹脂を使用すると、曲げ耐久性には表層の樹脂が大きく影響することが判明して、より高い曲げ耐久性が求めれる場合に性能が不足した。一方で、レーザー印字シートにイソソルバイドポリカーボネート樹脂を使用すると、レーザー印字性が低下する場合があるため好ましくないことも分かった。
そこで、本発明は、熱プレス時の低温融着性を良好にして、最終製品などにおけるバイオマス度を高めても、プレス時に植物由来樹脂が流れたり、肉やせの問題が生じたりすることなく、曲げ耐久性も良好にすることができる積層体を提供することを課題とする。
本発明者らは、鋭意検討の結果、例えばオーバーシートに使用される樹脂フィルムを多層にしたうえで、該フィルムの少なくとも1つの樹脂層に特定の構造単位を含むポリカーボネート樹脂(A)を使用し、かつ別の1つの樹脂層にポリカーボネート樹脂(A)以外の高分子量樹脂を使用することで上記課題を解決できることを見出し、以下の本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下の[1]~[18]を提供する。
[1]構造の一部に下記式(1)で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位(A1)を含むポリカーボネート樹脂(A)を含有する樹脂層(a)と、
前記樹脂層(a)に含有されるポリカーボネート樹脂(A)以外の樹脂(B)を含有する樹脂層(b)とを備え、
前記樹脂(B)の質量平均分子量が40000以上である、積層体。
但し、前記式(1)で表される部位が-CH2-O-Hの一部である場合を除く。
[2]樹脂(B)のガラス転移温度(Tg)が132℃以上である、上記[1]に記載の積層体。
[3]樹脂(B)が前記ポリカーボネート樹脂(A)以外のポリカーボネート樹脂である、上記[1]又は[2]に記載の積層体。
[4]前記ポリカーボネート樹脂(A)が、ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位中、前記構造単位(A1)を30モル%以上含有する、上記[1]~[3]のいずれかに記載の積層体。
[5]前記ポリカーボネート樹脂(A)が、ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位中、前記構造単位(A1)を75モル%以下含有する、上記[1]~[4]のいずれかに記載の積層体。
[6]前記樹脂層(b)の両面側に前記樹脂層(a)が設けられる、上記[1]~[5]のいずれかに記載の積層体。
[7]前記樹脂層(a)が、耐衝撃改良剤を含む、上記[1]~[6]のいずれかに記載の積層体。
[8]前記樹脂層(b)が、レーザー発色剤を含む、上記[1]~[7]のいずれかに記載の積層体。
[9]前記ポリカーボネート樹脂(A)のガラス転移温度は、樹脂(B)のガラス転移温度よりも低く、80℃以上140℃以下である、上記[1]~[8]のいずれかに記載の積層体。
[10]オーバーシートとして用いる、上記[1]~[9]のいずれかに記載の積層体。
[11]カードに用いる、上記[1]~[10]のいずれかに記載の積層体。
[12]パスポートに用いる、上記[1]~[10]のいずれかに記載の積層体。
[13]上記[1]~[12]のいずれかに記載の積層体と、樹脂層(c)とを備える、複合積層体。
[14]前記樹脂層(c)が、前記構造単位(A1)を含むポリカーボネート樹脂を含有する、上記[13]に記載の複合積層体。
[15]前記樹脂層(c)が充填材を1質量%以上60質量%以下で含有する、上記[13]又は[14]に記載の複合積層体。
[16]上記[13]~[15]のいずれかに記載の複合積層体の製造方法であって、
前記積層体を、前記樹脂層(c)からなる樹脂シートに融着することで積層する、複合積層体の製造方法。
[17]上記[1]~[11]のいずれかに記載の積層体、又は上記[13]~[15]のいずれかに記載の複合積層体を備える、カード。
[18]上記[1]~[10]、及び[12]のいずれかに記載の積層体、又は上記[13]~[15]のいずれかに記載の複合積層体を備える、パスポート。
前記樹脂層(a)に含有されるポリカーボネート樹脂(A)以外の樹脂(B)を含有する樹脂層(b)とを備え、
前記樹脂(B)の質量平均分子量が40000以上である、積層体。
但し、前記式(1)で表される部位が-CH2-O-Hの一部である場合を除く。
[2]樹脂(B)のガラス転移温度(Tg)が132℃以上である、上記[1]に記載の積層体。
[3]樹脂(B)が前記ポリカーボネート樹脂(A)以外のポリカーボネート樹脂である、上記[1]又は[2]に記載の積層体。
[4]前記ポリカーボネート樹脂(A)が、ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位中、前記構造単位(A1)を30モル%以上含有する、上記[1]~[3]のいずれかに記載の積層体。
[5]前記ポリカーボネート樹脂(A)が、ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位中、前記構造単位(A1)を75モル%以下含有する、上記[1]~[4]のいずれかに記載の積層体。
[6]前記樹脂層(b)の両面側に前記樹脂層(a)が設けられる、上記[1]~[5]のいずれかに記載の積層体。
[7]前記樹脂層(a)が、耐衝撃改良剤を含む、上記[1]~[6]のいずれかに記載の積層体。
[8]前記樹脂層(b)が、レーザー発色剤を含む、上記[1]~[7]のいずれかに記載の積層体。
[9]前記ポリカーボネート樹脂(A)のガラス転移温度は、樹脂(B)のガラス転移温度よりも低く、80℃以上140℃以下である、上記[1]~[8]のいずれかに記載の積層体。
[10]オーバーシートとして用いる、上記[1]~[9]のいずれかに記載の積層体。
[11]カードに用いる、上記[1]~[10]のいずれかに記載の積層体。
[12]パスポートに用いる、上記[1]~[10]のいずれかに記載の積層体。
[13]上記[1]~[12]のいずれかに記載の積層体と、樹脂層(c)とを備える、複合積層体。
[14]前記樹脂層(c)が、前記構造単位(A1)を含むポリカーボネート樹脂を含有する、上記[13]に記載の複合積層体。
[15]前記樹脂層(c)が充填材を1質量%以上60質量%以下で含有する、上記[13]又は[14]に記載の複合積層体。
[16]上記[13]~[15]のいずれかに記載の複合積層体の製造方法であって、
前記積層体を、前記樹脂層(c)からなる樹脂シートに融着することで積層する、複合積層体の製造方法。
[17]上記[1]~[11]のいずれかに記載の積層体、又は上記[13]~[15]のいずれかに記載の複合積層体を備える、カード。
[18]上記[1]~[10]、及び[12]のいずれかに記載の積層体、又は上記[13]~[15]のいずれかに記載の複合積層体を備える、パスポート。
本発明によれば、熱プレス時の低温融着性を良好にして、最終製品などにおけるバイオマス度を高めても、熱プレス時に植物由来樹脂が流れたり、肉やせの問題が生じたりすることなく、曲げ耐久性も良好にすることができる。
以下、本発明について実施形態を参考に詳細に説明する。但し、本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また、以下の説明において使用される用語「フィルム」と用語「シート」は明確に区別されるものではなく、「フィルム」と称する場合でも「シート」を含むものとし、「シート」と称する場合でも「フィルム」を含むものとする。
<積層体>
本発明の積層体(以下、「本積層体」という)は、樹脂層(a)及び樹脂層(b)の少なくとも2層を有する積層体である。以下、樹脂層(a)及び樹脂層(b)について詳細に説明する。
本発明の積層体(以下、「本積層体」という)は、樹脂層(a)及び樹脂層(b)の少なくとも2層を有する積層体である。以下、樹脂層(a)及び樹脂層(b)について詳細に説明する。
[樹脂層(a)]
樹脂層(a)は、構造の一部に下記式(1)で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位(以下、構造単位(A1)ということがある)を含むポリカーボネート樹脂(A)を含有する。
樹脂層(a)は、構造の一部に下記式(1)で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位(以下、構造単位(A1)ということがある)を含むポリカーボネート樹脂(A)を含有する。
但し、前記式(1)で表される部位が-CH2-O-Hの一部である場合を除く。すなわち、前記ジヒドロキシ化合物は、2つのヒドロキシル基と、さらに前記式(1)の部位を少なくとも含むものをいう。
本発明においては、樹脂層(a)に上記構造を有するポリカーボネート樹脂(A)を使用することで、熱プレス成形時の低温融着性及び熱プレス適性を良好にできる。したがって、低温で熱融着ができ、かつ、本積層体、又は本積層体に積層される別の樹脂層(例えば、後述する樹脂層(c))に含有される植物由来樹脂が、プレス時に流れたり、本積層体、及び上記した別の樹脂層に肉やせの問題が生じたりすることを防止できる。また、後述する通り、樹脂層(a)に含有されるポリカーボネート樹脂(A)以外の質量平均分子量が大きい樹脂(B)を樹脂層(b)に使用することで、本積層体や、本積層体を含むカード又はパスポートなどの最終製品の曲げ耐久性も良好にできる。
さらに、樹脂層(a)は、ポリカーボネート樹脂(A)を含有することで植物由来原料により製造でき、本積層体、及び本積層体を含むカード、パスポートなどの最終製品のバイオマス度を向上させることができる。加えて、本積層体では、樹脂層(a)にポリカーボネート樹脂(A)を使用することで、樹脂層(a)、すなわち、本積層体の耐溶剤性も良好にしやすくなる。
さらに、樹脂層(a)は、ポリカーボネート樹脂(A)を含有することで植物由来原料により製造でき、本積層体、及び本積層体を含むカード、パスポートなどの最終製品のバイオマス度を向上させることができる。加えて、本積層体では、樹脂層(a)にポリカーボネート樹脂(A)を使用することで、樹脂層(a)、すなわち、本積層体の耐溶剤性も良好にしやすくなる。
構造の一部に式(1)で表される部位を有するジヒドロキシ化合物としては、分子内に式(1)で表される構造を有していれば特に限定されるものではないが、具体的には、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-メチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-イソプロピルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-イソブチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-tert-ブチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-シクロヘキシルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-フェニルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3,5-ジメチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-tert-ブチル-6-メチルフェニル)フルオレン9,9-ビス(4-(3-ヒドロキシ-2,2-ジメチルプロポキシ)フェニル)フルオレン等、側鎖に芳香族基を有し、主鎖に芳香族基に結合したエーテル基を有する化合物や、下記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物および下記式(3)で表されるスピログリコール等で代表される環状エーテル構造を有するジヒドロキシ化合物が挙げられる。
上記のなかでも環状エーテル構造を有するジヒドロキシ化合物が好ましく、特に式(2)で表されるような無水糖アルコールが好ましい。より具体的には、式(2)で表されるジヒドロキシ化合物としては、立体異性体の関係にある、イソソルバイド、イソマンニド、イソイデットが挙げられる。また、下記式(3)で表されるジヒドロキシ化合物としては、3,9-ビス(1,1-ジメチル-2-ヒドロキシエチル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5.5)ウンデカン(慣用名:スピログリコール)、3,9-ビス(1,1-ジエチル-2-ヒドロキシエチル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5.5)ウンデカン、3,9-ビス(1,1-ジプロピル-2-ヒドロキシエチル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5.5)ウンデカンなどが挙げられる。
これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
式(3)において、R1~R4はそれぞれ独立に、炭素数1~3のアルキル基である。
前記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物は、植物起源物質を原料として糖質から製造可能なエーテルジオールである。とりわけイソソルバイドは澱粉から得られるD-グルコースを水添してから脱水することにより安価に製造可能であって、資源として豊富に入手することが可能である。これら事情によりイソソルバイドが最も好適に用いられる。
ポリカーボネート樹脂(A)は、ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位として、構造単位(A1)以外の構造単位をさらに含むことができ、例えば、脂肪族ジヒドロキシ化合物及び脂環式ジヒドロキシ化合物から選択される少なくとも1種のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位(以下、構造単位(A2)ということがある)を含有することが好ましい。
脂肪族ジヒドロキシ化合物としては、その炭素原子数に関して特に限定されないが、好ましくは炭素原子数2~12程度、より好ましくは炭素原子数2~6の脂肪族ジヒドロキシ化合物が挙げられる。具体的には例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、2-エチル-1,6-ヘキサンジオール、2,2,4-トリメチル-1,6-ヘキサンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール、水素化ジリノレイルグリコール,水素化ジオレイルグリコール等が挙げられる。好ましくはエチレングリコール、1,3-プロパンジオール、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、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオールから選択される少なくとも1種が挙げられ、より好ましくはエチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、及び1,6-ヘキサンジオールから選択される少なくとも1種が挙げられる。また、脂肪族ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位としては、例えば国際公開第2004/111106号パンフレットに記載のものも使用できる。
脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位は、5員環構造又6員環構造の少なくともいずれかを含むことが好ましく、特に6員環構造は共有結合によって椅子型又は舟型に固定されていてもよい。これら構造の脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むことによって、得られるポリカーボネート樹脂(A)の耐熱性を高めることができる。
脂環式ジヒドロキシ化合物に含まれる炭素原子数は、例えば5~70、好ましくは6~50、さらに好ましくは8~30である。
脂環式ジヒドロキシ化合物としては、好ましくは、シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、アダマンタンジオール及びペンタシクロペンタデカンジメタノールから選択される少なくとも1種が挙げられ、経済性や耐熱性の観点から、シクロヘキサンジメタノール又はトリシクロデカンジメタノールがさらに好ましく、シクロヘキサンジメタノールがよりさらに好ましい。シクロヘキサンジメタノールは、工業的に入手が容易である点から、1,4-シクロヘキサンジメタノールが特に好ましい。
また、脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位としては、国際公開第2007/148604号パンフレットに記載のものも使用できる。
脂環式ジヒドロキシ化合物に含まれる炭素原子数は、例えば5~70、好ましくは6~50、さらに好ましくは8~30である。
脂環式ジヒドロキシ化合物としては、好ましくは、シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、アダマンタンジオール及びペンタシクロペンタデカンジメタノールから選択される少なくとも1種が挙げられ、経済性や耐熱性の観点から、シクロヘキサンジメタノール又はトリシクロデカンジメタノールがさらに好ましく、シクロヘキサンジメタノールがよりさらに好ましい。シクロヘキサンジメタノールは、工業的に入手が容易である点から、1,4-シクロヘキサンジメタノールが特に好ましい。
また、脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位としては、国際公開第2007/148604号パンフレットに記載のものも使用できる。
ポリカーボネート樹脂(A)における構造単位(A1)の含有割合は、ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位中、好ましくは30モル%以上、さらに好ましくは40モル%以上、よりさらに好ましくは45モル%以上であり、また好ましくは75モル%以下、より好ましくは70モル%以下、さらに好ましくは65モル%以下である。かかる範囲とすることで、カーボネート構造に起因する着色、植物資源物質を用いる故に微量含有する不純物に起因する着色等を効果的に抑制することができ、積層体の透明性を高めやすくなる。また、構造単位(A1)のみで構成されるポリカーボネート樹脂では達成が困難な、適当な成形加工性や機械強度、耐熱性等の物性バランスを取ることができる傾向となる。
一方で、ポリカーボネート樹脂(A)における構造単位(A2)の含有割合は、ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位中、好ましくは25モル%以上、より好ましくは30モル%以上、さらに好ましくは35モル%以上であり、また、好ましくは70モル%以下、より好ましくは60モル%以下、さらに好ましくは55モル%以下である。
一方で、ポリカーボネート樹脂(A)における構造単位(A2)の含有割合は、ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位中、好ましくは25モル%以上、より好ましくは30モル%以上、さらに好ましくは35モル%以上であり、また、好ましくは70モル%以下、より好ましくは60モル%以下、さらに好ましくは55モル%以下である。
ポリカーボネート樹脂(A)は、ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位が、構造単位(A1)と、構造単位(A2)とからなることが好ましいが、本発明の目的を損なわない範囲で、その他のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位が含まれていてもよい。具体的には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)などのビスフェノールで代表される芳香環含有ジヒドロキシ化合物を、少量共重合させたりすることが挙げられる。芳香環含有ジヒドロキシ化合物を使用すると、耐熱性や成形加工性を効率よく改善できることが期待できるが、多く配合すると耐候性に不具合が生じる傾向があるため、耐候性に不具合が生じない程度の量で使用するとよい。
ビスフェノールA以外の芳香環含有ジヒドロキシ化合物としては、例えば、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(ビスフェノールM)、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン、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)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジメチルジフェニルスルフィド、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン(ビスフェノールC)、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン(ビスフェノールAF)、および1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)デカン等が挙げられる。
ビスフェノールA以外の芳香環含有ジヒドロキシ化合物としては、例えば、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(ビスフェノールM)、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン、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)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジメチルジフェニルスルフィド、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン(ビスフェノールC)、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン(ビスフェノールAF)、および1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)デカン等が挙げられる。
ポリカーボネート樹脂(A)のガラス転移温度は、例えば70℃以上、好ましくは80℃以上、より好ましくは85℃以上、さらに好ましくは90℃以上であり、また、例えば140℃以下、好ましくは130℃以下、より好ましくは125℃以下、よりさらに好ましくは120℃以下である。また、ポリカーボネート樹脂(A)は、通常、単一のガラス転移温度を有することが好ましい。
ガラス転移温度を上記範囲内とすることで、低温熱融着性を実現しやすい傾向となり、さらには、積層体に耐熱性を付与させやすくなる。
ガラス転移温度は、ポリカーボネート樹脂(A)を構成する各構造単位の比を適宜選択することで、調整することが可能である。なお、樹脂(A)、(B)のガラス転移温度は、示差走査熱量計を使用した測定により得ることができる。詳細な測定条件は、実施例に記載の通り行うとよい。
ガラス転移温度を上記範囲内とすることで、低温熱融着性を実現しやすい傾向となり、さらには、積層体に耐熱性を付与させやすくなる。
ガラス転移温度は、ポリカーボネート樹脂(A)を構成する各構造単位の比を適宜選択することで、調整することが可能である。なお、樹脂(A)、(B)のガラス転移温度は、示差走査熱量計を使用した測定により得ることができる。詳細な測定条件は、実施例に記載の通り行うとよい。
また、ポリカーボネート樹脂(A)のガラス転移温度は、後述する樹脂(B)のガラス転移温度よりも低いことが好ましい。このように樹脂(B)のガラス転移温度を高くしつつ、樹脂(A)のガラス転移温度を低くすることで、積層体に一定の耐熱性、曲げ耐久性を付与しつつ、低温融着性を良好にすることができる。
ポリカーボネート樹脂(A)のガラス転移温度と樹脂(B)のガラス転移温度の差は、特に限定されないが、5℃以上が好ましく、より好ましくは10℃以上、さらに好ましくは15℃以上、よりさらに好ましくは20℃以上、よりさらに好ましくは25℃以上であり、また、好ましくは80℃以下、より好ましくは75℃以下、さらに好ましくは70℃以下、よりさらに好ましくは65℃以下である
ポリカーボネート樹脂(A)のガラス転移温度と樹脂(B)のガラス転移温度の差は、特に限定されないが、5℃以上が好ましく、より好ましくは10℃以上、さらに好ましくは15℃以上、よりさらに好ましくは20℃以上、よりさらに好ましくは25℃以上であり、また、好ましくは80℃以下、より好ましくは75℃以下、さらに好ましくは70℃以下、よりさらに好ましくは65℃以下である
ポリカーボネート樹脂(A)は、一般に行われる重合方法で製造することができ、ホスゲン法、炭酸ジエステルと反応させるエステル交換法のいずれでも製造できる。中でも、重合触媒の存在下に、構造の一部に前記式(1)で表される部位を有するジヒドロキシ化合物とその他のジヒドロキシ化合物とを、炭酸ジエステルと反応させるエステル交換法が好ましい。エステル交換法は、ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステル、塩基性触媒、該触媒を中和させる酸性物質を混合し、エステル交換反応を行う重合方法である。
炭酸ジエステルは、ジフェニルカーボネート、ジトリールカーボネート、ビス(クロロフェニル)カーボネート、m-クレジルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ビス(ビフェニル)カーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジシクロヘキシルカーボネート等が例示でき、中でもジフェニルカーボネートが好適に用いられる。
炭酸ジエステルは、ジフェニルカーボネート、ジトリールカーボネート、ビス(クロロフェニル)カーボネート、m-クレジルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ビス(ビフェニル)カーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジシクロヘキシルカーボネート等が例示でき、中でもジフェニルカーボネートが好適に用いられる。
ポリカーボネート樹脂(A)の分子量は、還元粘度で表すことができ、還元粘度は、機械的強度を付与する観点から、例えば0.3dL/g以上であり、0.35dL/g以上が好ましく、また、成形する際の流動性を高めて、生産性及び成形性を向上させる観点から、例えば1.2dL/g以下であり、1dL/g以下が好ましく、0.8dL/g以下がさらに好ましい。
還元粘度は、溶媒としてジクロロメタンを用い、ポリカーボネート樹脂濃度を0.6g/dLに精密に調製し、温度20.0℃±0.1℃でウベローデ粘度管を用いて測定する。
還元粘度は、溶媒としてジクロロメタンを用い、ポリカーボネート樹脂濃度を0.6g/dLに精密に調製し、温度20.0℃±0.1℃でウベローデ粘度管を用いて測定する。
樹脂層(a)は、樹脂としてポリカーボネート樹脂(A)のみを使用してもよいが、本発明の趣旨に反しない範囲において、ポリカーボネート樹脂(A)以外の樹脂を含有してもよい。そのような樹脂としては、汎用的に使用される公知の樹脂を使用するとよいが、ポリカーボネート樹脂(A)と相溶性のある樹脂を用いることが好ましい。相溶性のある樹脂を使用することで、積層体の透明性が低下することを防止できる傾向となる。
樹脂層(a)を構成する樹脂は、ポリカーボネート樹脂(A)を主成分として含有するとよく、ポリカーボネート樹脂(A)は、樹脂層(a)に含有される樹脂全量に対して、例えば50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上、最も好ましくは100質量%である。
樹脂層(a)を構成する樹脂は、ポリカーボネート樹脂(A)を主成分として含有するとよく、ポリカーボネート樹脂(A)は、樹脂層(a)に含有される樹脂全量に対して、例えば50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上、最も好ましくは100質量%である。
(耐衝撃改良剤)
樹脂層(a)は、耐衝撃改良剤をさらに含有してもよい。樹脂層(a)は、耐衝撃改良剤をさらに含有することで、実使用での折り曲げ、衝撃等の外的衝撃から生ずる影響を緩和して、積層体の曲げ耐久性を向上させやすくなる。また、加熱時の軟化性や流動性の低下を防止して、加工性を良好に維持しやすくなる。
樹脂層(a)は、耐衝撃改良剤をさらに含有してもよい。樹脂層(a)は、耐衝撃改良剤をさらに含有することで、実使用での折り曲げ、衝撃等の外的衝撃から生ずる影響を緩和して、積層体の曲げ耐久性を向上させやすくなる。また、加熱時の軟化性や流動性の低下を防止して、加工性を良好に維持しやすくなる。
耐衝撃改良剤としては、軟質スチレン系樹脂、エラストマーなどが挙げられる。エラストマーは、コア・シェル型エラストマーであってもよい。耐衝撃改良剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
耐衝撃改良剤としては、上記の中でもコア・シェル型エラストマーが好ましい。コア・シェル型エラストマーを使用することで、耐衝撃性が一層向上して、曲げ耐久性がより一層良好となる。
耐衝撃改良剤としては、上記の中でもコア・シェル型エラストマーが好ましい。コア・シェル型エラストマーを使用することで、耐衝撃性が一層向上して、曲げ耐久性がより一層良好となる。
軟質スチレン系樹脂は、スチレン重合体ブロックと共役ジエン系重合体ブロックを含むブロック共重合体や、スチレン重合体ブロックとアクリロニトリルブロックを含むブロック共重合体などが挙げられる。
軟質スチレン系樹脂中に占めるスチレン含有量は、例えば5質量%以上80質量%以下であるが、好ましくは10質量%以上50質量%以下、より好ましくは15質量%以上30質量%以下である。スチレン含有量が上記範囲にあることにより、耐衝撃性の付与効果がより向上する。
軟質スチレン系樹脂中に占めるスチレン含有量は、例えば5質量%以上80質量%以下であるが、好ましくは10質量%以上50質量%以下、より好ましくは15質量%以上30質量%以下である。スチレン含有量が上記範囲にあることにより、耐衝撃性の付与効果がより向上する。
軟質スチレン系樹脂に用いる共役ジエン系重合体ブロックとしては、ブタジエン、イソプレン、1,3-ペンタジエン等の単独重合体、それらの共重合体、または、共役ジエン系モノマーと共重合可能なモノマーをブロック内に含む共重合体等を用いることができる。
具体的な軟質スチレン系樹脂としては、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体(SIS)、シリコーン-アクリル複合ゴム・アクリロニトリル・スチレン共重合体(SAS)、メタクリル酸メチル・無水マレイン酸・スチレン共重合体(SMM)、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)、アクリロニトリル-スチレン-アクリルゴム共重合体(ASA)、アクリロニトリル-エチレンプロピレン系ゴム-スチレン共重合体(AES)等が挙げられる。具体的な商品としては、クレイトンポリマー社製「クレイトンD」シリーズ、アロン化成社製「AR-100」シリーズ、UMG ABS社製「ダイヤラック」シリーズ、旭化成ケミカルズ社製「デルペット」シリーズ等が挙げられる。また、軟質スチレン系樹脂は、後述するスチレン系エラストマーとして、JSR社製「ダイナロン」シリーズ、旭化成ケミカルズ社製「タフテック」シリーズ、クラレ社製「ハイブラー」シリーズなども使用できる。
具体的な軟質スチレン系樹脂としては、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体(SIS)、シリコーン-アクリル複合ゴム・アクリロニトリル・スチレン共重合体(SAS)、メタクリル酸メチル・無水マレイン酸・スチレン共重合体(SMM)、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)、アクリロニトリル-スチレン-アクリルゴム共重合体(ASA)、アクリロニトリル-エチレンプロピレン系ゴム-スチレン共重合体(AES)等が挙げられる。具体的な商品としては、クレイトンポリマー社製「クレイトンD」シリーズ、アロン化成社製「AR-100」シリーズ、UMG ABS社製「ダイヤラック」シリーズ、旭化成ケミカルズ社製「デルペット」シリーズ等が挙げられる。また、軟質スチレン系樹脂は、後述するスチレン系エラストマーとして、JSR社製「ダイナロン」シリーズ、旭化成ケミカルズ社製「タフテック」シリーズ、クラレ社製「ハイブラー」シリーズなども使用できる。
なお、ブロック共重合体はピュアブロック、ランダムブロック、テーパードブロック等を含み、共重合の形態については特に限定されない。また、そのブロック単位も繰り返し単位がいくつも重なっても構わない。具体的にはスチレン・ブタジエンブロック共重合体の場合、スチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体、スチレン・ブタジエン・スチレン・ブタジエンブロック共重合体のようにブロック単位がいくつも繰り返されても構わない。
また、SBSやSISの共役ジエン系重合体ブロックの二重結合の一部、または、全部を水素添加した水素添加スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体(SEBS)、水素添加スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体(SEPS)を用いることもできる。具体的な商品としては、旭化成ケミカルズ社製「タフテックH」シリーズ、クレイトンポリマー社製「クレイトンG」シリーズ等があげられる。
軟質スチレン系樹脂には、極性を有する官能基を付与することも可能である。極性を有する官能基の具体例としては、酸無水物基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、カルボン酸塩化物基、カルボン酸アミド基、カルボン酸塩基、スルホン酸基、スルホン酸エステル基、スルホン酸塩化物基、スルホン酸アミド基、スルホン酸塩基、エポキシ基、アミノ基、イミド基、オキサゾリン基などが挙げられる。これらの中でも、酸無水物基やエポキシ基を付与することが好ましい。
極性を有する官能基を付与した軟質スチレン系樹脂としては、SEBS、SEPSの変性体が好ましく用いられる。具体的には、無水マレイン酸変性SEBS、無水マレイン酸変性SEPS、エポキシ変性SEBS、エポキシ変性SEPSなどが挙げられる。具体的な商品としては、旭化成ケミカルズ社製「タフテックM」シリーズ、JSR社製「ダイナロン」シリーズ、ダイセル化学工業社製「エポフレンド」シリーズ等が挙げられる。
極性を有する官能基を付与した軟質スチレン系樹脂としては、SEBS、SEPSの変性体が好ましく用いられる。具体的には、無水マレイン酸変性SEBS、無水マレイン酸変性SEPS、エポキシ変性SEBS、エポキシ変性SEPSなどが挙げられる。具体的な商品としては、旭化成ケミカルズ社製「タフテックM」シリーズ、JSR社製「ダイナロン」シリーズ、ダイセル化学工業社製「エポフレンド」シリーズ等が挙げられる。
また、軟質スチレン系樹脂は、エラストマー成分を含むスチレン系エラストマーであってもよい。具体的には、上記したものの中では、スチレン成分と、ブタジエン、イソプレン、1,3-ペンタジエン等のブロック共重合体が挙げられ、これらの変性物や、水素添加物などであってもよい。より具体的には、SBS、SIS、SEBS、SEPSなどが挙げられる。
エラストマーとしては、スチレン系エラストマー以外であってもよく、ポリエステル系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ジエン系エラストマー、アクリル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、フッ素系エラストマー、シリコーン系エラストマー等公知のものが挙げられる。エラストマーは、一般的に熱可塑性エラストマーである。エラストマーは、好ましくは、ポリエステル系エラストマー、又は上記したスチレン系エラストマーである。
ポリエステル系エラストマーは、常温でゴム特性をもつ熱可塑性ポリエステルであり、好ましくは、ポリエステル系ブロック共重合体を主成分とした熱可塑性エラストマーであり、ハードセグメントとして高融点・高結晶性の芳香族ポリエステル、ソフトセグメントとして非晶性ポリエステルや非晶性ポリエーテルを有するブロック共重合体であるものが好ましい。ポリエステル系エラストマーのソフトセグメントの含有量は、少なくとも全セグメント中の20~95モル%であり、ポリブチレンテレフタレートとポリテトラメチレングリコールのブロック共重合体(PTMG-PBT共重合体)の場合は50~95モル%である。好ましいソフトセグメントの含有量は50~90モル%、特に60~85モル%である。中でも、ポリエステルエーテルブロック共重合体、特にPTMG-PBT共重合体が好ましい。
コア・シェル型エラストマーは、最内層(すなわち、コア)とそれを覆う1層以上の外層(すなわち、シェル)とから構成される。コア・シェル型エラストマーとしては、コアに対してグラフト共重合可能な単量体成分がシェルとしてグラフト共重合されたコア・シェル型グラフト共重合体であることが好ましい。
コア・シェル型グラフト共重合体は、通常、ゴム成分と呼ばれる重合体成分をコアとする。コア・シェル型グラフト共重合体においては、コアを構成する重合体成分と、この重合体成分と共重合可能な単量体成分がシェルとしてグラフト共重合されていることが好ましい。
コア・シェル型グラフト共重合体の製造方法としては、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合などのいずれの製造方法であってもよく、共重合の方式は一段グラフトでも多段グラフトであってもよい。但し、通常、市販で入手可能なコア・シェル型エラストマーをそのまま使用することができる。市販で入手可能なコア・シェル型エラストマーは後に例示する。
コア・シェル型グラフト共重合体の製造方法としては、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合などのいずれの製造方法であってもよく、共重合の方式は一段グラフトでも多段グラフトであってもよい。但し、通常、市販で入手可能なコア・シェル型エラストマーをそのまま使用することができる。市販で入手可能なコア・シェル型エラストマーは後に例示する。
コアを形成する重合体成分の具体例としては、ポリブタジエン、スチレン-ブタジエン共重合体などのブタジエン系ゴム、イソプレン系ゴム、ポリブチルアクリレート、ポリ(2-エチルヘキシルアクリレート)、ブチルアクリレート・2-エチルヘキシルアクリレート共重合体などのアクリル系ゴム、ポリオルガノシロキサンゴムなどのシリコーン系ゴム、ブタジエン・アクリル複合ゴム、ポリオルガノシロキサンゴムとポリアルキルアクリレートゴムとからなるIPN(Interpenetrating Polymer Network)型複合ゴムなどのシリコーン・アクリル複合ゴム、、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-ブテン共重合体、エチレン-オクテン共重合体などのエチレン-αオレフィン系ゴム、エチレン-アクリルゴム、フッ素ゴムなど挙げることができる。これらは、単独で使用してもよいし2種以上を併用してもよい。これらの中でも、機械的特性や表面外観の面から、ブタジエン系ゴム、アクリル系ゴム、シリコーン系ゴム、及びシリコーン・アクリル複合ゴムから選ばれる少なくとも1種が好ましく、中でもブタジエン系ゴム及びシリコーン・アクリル複合ゴムから選ばれる少なくとも1種がより好ましい。
シェルを構成する、コアの重合体成分とグラフト共重合可能な単量体成分の具体例としては、芳香族ビニル化合物;シアン化ビニル化合物;(メタ)アクリル酸エステル化合物、(メタ)アクリル酸化合物、グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル化合物などの(メタ)アクリル系化合物;マレイミド、N-メチルマレイミド、N-フェニルマレイミド等のマレイミド化合物;マレイン酸、フタル酸、イタコン酸等のα,β-不飽和カルボン酸化合物やそれらの無水物(例えば無水マレイン酸等)などが挙げられる。これらの単量体成分は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、機械的特性や表面外観の面から、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、(メタ)アクリル系化合物が好ましく、より好ましくは、芳香族ビニル化合物、(メタ)アクリル系化合物、中でも(メタ)アクリル酸エステル化合物である。
芳香族ビニル化合物の具体例としては、スチレン、α-メチルスチレン、1-ビニルナフタレン、4-メチルスチレン、4-プロピルスチレン、4-シクロヘキシルスチレン、4-ドデシルスチレン、2-エチル-4-ベンジルスチレン、4-(フェニルブチル)スチレンまたはハロゲン化スチレンなどが挙げられ、なかでも、スチレンまたはα-メチルスチレンがより好ましい。
(メタ)アクリル酸エステル化合物の具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル等が挙げられ、これらの中でも比較的入手しやすい(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチルが好ましく、(メタ)アクリル酸メチルがより好ましい。なお、「(メタ)アクリル」とは「アクリル」と「メタクリル」とを総称するものである。
芳香族ビニル化合物の具体例としては、スチレン、α-メチルスチレン、1-ビニルナフタレン、4-メチルスチレン、4-プロピルスチレン、4-シクロヘキシルスチレン、4-ドデシルスチレン、2-エチル-4-ベンジルスチレン、4-(フェニルブチル)スチレンまたはハロゲン化スチレンなどが挙げられ、なかでも、スチレンまたはα-メチルスチレンがより好ましい。
(メタ)アクリル酸エステル化合物の具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル等が挙げられ、これらの中でも比較的入手しやすい(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチルが好ましく、(メタ)アクリル酸メチルがより好ましい。なお、「(メタ)アクリル」とは「アクリル」と「メタクリル」とを総称するものである。
コア・シェル型エラストマーとしては、ブタジエン系ゴム、アクリル系ゴム、シリコーン系ゴム、及びシリコーン・アクリル複合ゴムから選ばれる少なくとも1種の重合体成分をコアとし、その周囲に(メタ)アクリル酸エステルなどの(メタ)アクリル系化合物や芳香族ビニル化合物をグラフト共重合して形成されたシェルからなる、コア・シェル型グラフト共重合体が特に好ましい。コア・シェル型グラフト共重合体におけるコアの重合体成分の含有量は、40質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがよい好ましく、70質量%以上であることがさらに好ましく、80質量%以上であることがよりさらに好ましい。
また、コア・シェル型グラフト共重合体のシェルにおける、(メタ)アクリル系化合物(中でも、(メタ)アクリル酸エステル)成分及び芳香族ビニル化合物成分の合計含有量は、30質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、60質量%以上であることがさらに好ましく、70質量%以上であることがよりさらに好ましい。シェルでは、(メタ)アクリル系化合物及び芳香族ビニル化合物のいずれかが単独で使用されてもよいし、これらは併用されてもよい。
また、コア・シェル型グラフト共重合体のシェルにおける、(メタ)アクリル系化合物(中でも、(メタ)アクリル酸エステル)成分及び芳香族ビニル化合物成分の合計含有量は、30質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、60質量%以上であることがさらに好ましく、70質量%以上であることがよりさらに好ましい。シェルでは、(メタ)アクリル系化合物及び芳香族ビニル化合物のいずれかが単独で使用されてもよいし、これらは併用されてもよい。
コア・シェル型エラストマーの好ましい具体例としては、メチルメタクリレート-ブタジエン-スチレン共重合体(MBS)、メチルメタクリレート-アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(MABS)、メチルメタクリレート-ブタジエン共重合体(MB)、メチルメタクリレート-アクリルゴム共重合体(MA)、メチルメタクリレート-アクリルゴム-スチレン共重合体(MAS)、メチルメタクリレート-アクリル・ブタジエンゴム共重合体、メチルメタクリレート-アクリル・ブタジエンゴム-スチレン共重合体、メチルメタクリレート-(アクリル・シリコーン複合ゴム)共重合体等が挙げられる。
市販で入手可能なコア・シェル型グラフト共重合体としては、例えば、ダウケミカル・ジャパン社製の「パラロイドEXL2602」、「パラロイドEXL2603」、「パラロイドEXL2690」、「パラロイドEXL2691J」、「パラロイドEXL2650J」「パラロイドEXL2655」、「パラロイドEXL2311」、「パラロイドEXL2313」、「パラロイドEXL2315」、「パラロイドKM330」、「パラロイドKM336P」、「パラロイドKCZ201」、三菱ケミカル社製の「メタブレンC-223A」、「メタブレンE-901」、「メタブレンS-2001」、「メタブレンW-450A」、「メタブレンSRK-200」、「メタブレンE-870A」、カネカ社製の「カネエースM-210」、「カネエースM-511」、「カネエースM-600」、「カネエースM-400」、「カネエースM-580」、「カネエースM-590」、「カネエースM-711」、「カネエースMR-01」、「カネエースM-300」等が挙げられる。
これらのコア・シェル型グラフト共重合体等の耐衝撃改良剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのコア・シェル型グラフト共重合体等の耐衝撃改良剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
各樹脂層(a)における耐衝撃改良剤の含有量は、各樹脂層(a)全量基準で、2質量%以上40質量%以下であることが好ましい。耐衝撃改良剤の含有量を2質量%以上とすると、外的衝撃から生ずる影響を適度に緩和して、曲げ耐久性などが向上しやすくなる。また、使用する樹脂の種類に起因する、フィルム加熱時の軟化性や流動性の低下を防止して、加工性を良好に維持しやすくなる。
一方で、40質量%以下とすることで、含有量に見合った効果を発揮することができる。また、樹脂層(a)の耐熱性などの各種物性が低下したり、積層体のバイオマス度が低下したり、樹脂層(a)の加工時の流動性が高くなりすぎたりすることも防止できる。
これら観点から、樹脂層(a)における耐衝撃改良剤の含有量は、4質量%以上がより好ましく、6質量%以上がさらに好ましく、8質量%以上がよりさらに好ましく、また、30質量%以下であることがより好ましく、25質量%以下であることがさらに好ましく、20質量%以下であることがよりさらに好ましく、15質量%以下であることが特に好ましい。
一方で、40質量%以下とすることで、含有量に見合った効果を発揮することができる。また、樹脂層(a)の耐熱性などの各種物性が低下したり、積層体のバイオマス度が低下したり、樹脂層(a)の加工時の流動性が高くなりすぎたりすることも防止できる。
これら観点から、樹脂層(a)における耐衝撃改良剤の含有量は、4質量%以上がより好ましく、6質量%以上がさらに好ましく、8質量%以上がよりさらに好ましく、また、30質量%以下であることがより好ましく、25質量%以下であることがさらに好ましく、20質量%以下であることがよりさらに好ましく、15質量%以下であることが特に好ましい。
[樹脂層(b)]
樹脂層(b)は、樹脂層(a)に含有されるポリカーボネート樹脂(A)以外の樹脂(以下、樹脂(B)ともいう)を含有する。本積層体において、樹脂(B)の質量平均分子量は、40000以上である。質量平均分子量が40000未満となると、曲げ耐久性を良好にすることが難しくなる。曲げ耐久性を向上させる観点から、質量平均分子量は、50000以上が好ましく、54000以上がより好ましく、57000以上がさらに好ましく、60000以上がよりさらに好ましく、65000以上がよりさらに好ましい。また、上記質量平均分子量は、成形加工性などの観点から、好ましくは120000以下、より好ましくは100000以下、さらに好ましくは90000以下、よりさらに好ましくは86000以下、よりさらに好ましくは83000以下である。
樹脂層(b)は、樹脂層(a)に含有されるポリカーボネート樹脂(A)以外の樹脂(以下、樹脂(B)ともいう)を含有する。本積層体において、樹脂(B)の質量平均分子量は、40000以上である。質量平均分子量が40000未満となると、曲げ耐久性を良好にすることが難しくなる。曲げ耐久性を向上させる観点から、質量平均分子量は、50000以上が好ましく、54000以上がより好ましく、57000以上がさらに好ましく、60000以上がよりさらに好ましく、65000以上がよりさらに好ましい。また、上記質量平均分子量は、成形加工性などの観点から、好ましくは120000以下、より好ましくは100000以下、さらに好ましくは90000以下、よりさらに好ましくは86000以下、よりさらに好ましくは83000以下である。
樹脂(B)の数平均分子量(Mn)は、曲げ耐久性を向上させる観点から、10000以上であることが好ましく、14000以上がより好ましく、18000以上がさらに好ましく、20000以上がよりさらに好ましい。また、成形する際の流動性を高めて、生産性及び成形性を向上させる観点から、40000以下であることが好ましく、35000以下がより好ましく、30000以下がさらに好ましく、28000以下がよりさらに好ましい。
ポリカーボネート樹脂(A)の分子量分布(Mw/Mn)は、1.8以上であることが好ましく、2以上がより好ましく、2.2以上がさらに好ましく、2.4以上がよりさらに好ましく、4以下であることが好ましく、3.6以下がより好ましく、3.3以下がさらに好ましく、3以下がよりさらに好ましい。
また、樹脂(B)のガラス転移温度(Tg)は、132℃以上であることが好ましい。ガラス転移温度(Tg)が132℃以上であることで、曲げ耐久性を良好にしやすくなり、耐熱性なども向上する。耐熱性が向上すると、例えば樹脂層(B)にレーザー発色剤を含有させた場合に、高出力レーザー光の照射でもシート発泡が発生しにくくなり、レーザー印字性や外観が良好となる。樹脂(B)のガラス転移温度(Tg)は、137℃以上がより好ましく、142℃以上がさらに好ましく、145℃以上がよりさらに好ましい。
また、成形性などの観点から、樹脂(B)のガラス転移温度(Tg)は、200℃以下であることが好ましく、より好ましくは175℃以下、さらに好ましくは170℃以下、よりさらに好ましくは165℃以下である。
また、樹脂(B)は、単一のガラス転移温度を有してもよいし、複数のガラス転移温度を有してもよいが、樹脂(B)は、通常単一のガラス転移温度を有する。なお、複数のガラス転移温度が見られる場合には、低い方のガラス転移温度を採用するとよい。
また、成形性などの観点から、樹脂(B)のガラス転移温度(Tg)は、200℃以下であることが好ましく、より好ましくは175℃以下、さらに好ましくは170℃以下、よりさらに好ましくは165℃以下である。
また、樹脂(B)は、単一のガラス転移温度を有してもよいし、複数のガラス転移温度を有してもよいが、樹脂(B)は、通常単一のガラス転移温度を有する。なお、複数のガラス転移温度が見られる場合には、低い方のガラス転移温度を採用するとよい。
樹脂(B)としては、熱可塑性樹脂であることが好ましく、例えばポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エチレン-ビニルアルコール樹脂、ポリシクロオレフィン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン(メタ)アクリレート共重合樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリアセタール樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合樹脂、ポリアリールエテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。
樹脂(B)としては、これらの中では、製膜性、熱プレス等の加工適正の観点から非晶性熱可塑性樹脂であることが好ましく、中でもポリカーボネート樹脂がより好ましい。ポリカーボネート樹脂を使用することで、曲げ耐久性が良好となる。また、耐熱性なども良好にしやすくなる。なお、樹脂(B)として使用されるポリカーボネート樹脂は、以下の説明では、ポリカーボネート樹脂(B1)ということがある。
樹脂(B)としては、これらの中では、製膜性、熱プレス等の加工適正の観点から非晶性熱可塑性樹脂であることが好ましく、中でもポリカーボネート樹脂がより好ましい。ポリカーボネート樹脂を使用することで、曲げ耐久性が良好となる。また、耐熱性なども良好にしやすくなる。なお、樹脂(B)として使用されるポリカーボネート樹脂は、以下の説明では、ポリカーボネート樹脂(B1)ということがある。
ポリカーボネート樹脂(B1)としては、上記した構造単位(A1)を有するポリカーボネート樹脂(A)以外のポリカーボネート樹脂を使用すればよいが、ビスフェノール系ポリカーボネートを使用することが好ましい。ビスフェノール系ポリカーボネートを使用することで、各種機械特性が良好となり、上記した曲げ耐久性も良好にしやすくなる。また、耐熱性や、レーザー発色剤を含有する場合にはレーザー発色性なども優れたものとなる。
ビスフェノール系ポリカーボネートとは、ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位中50モル%以上、好ましくは70モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上が、ビスフェノールに由来する構造単位であるものをいう。ビスフェノール系ポリカーボネートは、単独重合体または共重合体のいずれであってもよい。また、ビスフェノール系ポリカーボネートは、分岐構造を有してもよいし、直鎖構造であってもよいし、さらに分岐構造を有する樹脂と直鎖構造のみの樹脂との混合物であってもよい。
ビスフェノールの具体例としては、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-フェニルエタン(ビスフェノールAP)、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(ビスフェノールAF)、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン(ビスフェノールB)、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン(ビスフェノールBP)、2,2-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールC)、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン(ビスフェノールE)、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン(ビスフェノールF)、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-イソプロピルフェニル)プロパン(ビスフェノールG)、1,3-ビス(2-(4-ヒドロキシフェニル)-2-プロピル)ベンゼン(ビスフェノールM)、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン(ビスフェノールS)、1,4-ビス(2-(4-ヒドロキシフェニル)-2-プロピル)ベンゼン(ビスフェノールP)、5,5’-(1-メチルエチリデン)-ビス[1,1’-(ビスフェニル)-2-オール]プロパン(ビスフェノールPH)、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(ビスフェノールTMC)、及び、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(ビスフェノールZ)などが挙げられる。ビスフェノールは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ビスフェノールとしては、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、すなわちビスフェノールAが好ましく用いられるが、ビスフェノールAの一部を他のビスフェノールで置き換えてもよい。
ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位中、ビスフェノールA由来の構造単位は、好ましくは50モル%以上、より好ましくは70モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上、最も好ましくは100モル%である。したがって、ポリカーボネート樹脂(B1)としては、ビスフェノールAホモポリカーボネートが最も好ましい。
ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位中、ビスフェノールA由来の構造単位は、好ましくは50モル%以上、より好ましくは70モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上、最も好ましくは100モル%である。したがって、ポリカーボネート樹脂(B1)としては、ビスフェノールAホモポリカーボネートが最も好ましい。
ポリカーボネート樹脂(B1)として使用されるビスフェノール系ポリカーボネートの製造方法は、例えば、ホスゲン法、エステル交換法およびピリジン法などの公知のいずれの方法を用いてもかまわない。
例えば、エステル交換法は、ビスフェノールと炭酸ジエステルとを塩基性触媒、さらにはこの塩基性触媒を中和する酸性物質を添加し、溶融エステル交換縮重合を行う製造方法である。炭酸ジエステルの具体例としては、上記のポリカーボネート樹脂(A)において列挙したとおりであり、特にジフェニルカーボネートが好ましく用いられる。
例えば、エステル交換法は、ビスフェノールと炭酸ジエステルとを塩基性触媒、さらにはこの塩基性触媒を中和する酸性物質を添加し、溶融エステル交換縮重合を行う製造方法である。炭酸ジエステルの具体例としては、上記のポリカーボネート樹脂(A)において列挙したとおりであり、特にジフェニルカーボネートが好ましく用いられる。
(レーザー発色剤)
樹脂層(b)は、レーザー発色剤を含有してもよい。樹脂層(b)は、レーザー発色剤を含有することで、本積層体は、レーザーが照射されることで発色するレーザーマーキングシートとして使用できる。
樹脂層(b)に含有されるレーザー発色剤は、レーザー光線の照射によって発熱する機能を有するものであれば特に限定されず、レーザー光の照射によってそれ自身が発色するいわゆる自己発色型発色剤でもよいし、或いは、それ自身は発色しないものであってもよい。レーザー発色剤が発熱することにより、少なくともその周辺の形成材料が炭化し、樹脂層(b)に所望の印字が表れる。さらに自己発色するレーザー発色剤を用いると、レーザー発色剤の発色と、積層体の形成材料が炭化することによって生じる炭化物による発色とが相乗して、色が濃く、視認性に優れた印字を表すことができる。レーザー発色剤が発色する場合、その色彩は特に限定されるものではないが、視認性の観点から、黒、紺、茶を含む濃色に発色し得るレーザー発色剤を用いることが好ましい。
樹脂層(b)は、レーザー発色剤を含有してもよい。樹脂層(b)は、レーザー発色剤を含有することで、本積層体は、レーザーが照射されることで発色するレーザーマーキングシートとして使用できる。
樹脂層(b)に含有されるレーザー発色剤は、レーザー光線の照射によって発熱する機能を有するものであれば特に限定されず、レーザー光の照射によってそれ自身が発色するいわゆる自己発色型発色剤でもよいし、或いは、それ自身は発色しないものであってもよい。レーザー発色剤が発熱することにより、少なくともその周辺の形成材料が炭化し、樹脂層(b)に所望の印字が表れる。さらに自己発色するレーザー発色剤を用いると、レーザー発色剤の発色と、積層体の形成材料が炭化することによって生じる炭化物による発色とが相乗して、色が濃く、視認性に優れた印字を表すことができる。レーザー発色剤が発色する場合、その色彩は特に限定されるものではないが、視認性の観点から、黒、紺、茶を含む濃色に発色し得るレーザー発色剤を用いることが好ましい。
レーザー発色剤は、金属酸化物であってもよいし、金属酸化物以外の化合物であってもよい。金属酸化物としてはレーザー発色効果を有するものであれば限定されず、例えば、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化錫、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化ビスマス、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化ネオジウム、マイカ、ハイドロタルサイト、モンモリロナイト、スメクタイトなどが挙げられる。
また、金属酸化物以外のレーザー発色剤としては、例えば、鉄、銅、亜鉛、錫、金、銀、コバルト、ニッケル、ビスマス、アンチモン、アルミニウムなどの金属、それらの塩である塩化鉄、硝酸鉄、リン酸鉄、塩化銅、硝酸銅、リン酸銅、塩化亜鉛、硝酸亜鉛、リン酸亜鉛、塩化ニッケル、硝酸ニッケル、次炭酸ビスマス、硝酸ビスマスなどの金属塩が挙げられる。また、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化ランタン、水酸化ニッケル、水酸化ビスマスなどの金属水酸化物、例えば、ホウ化ジルコニウム、ホウ化チタン、ランタンホウ化物などの金属ホウ化物なども使用できる。なお、金属ホウ化物は、六ホウ化物が近赤外吸収能を有しており、中でも六ホウ化ランタンはレーザー光の吸収効率に優れているため好ましい。また、例えば、フルオラン系、フェノチアジン系、スピロピラン系、トリフェニルメタフタリド系、ローダミンラクタム系などのロイコ染料などで代表される染料系や、カーボンブラックなども使用できる。
レーザー発色剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、金属酸化物以外のレーザー発色剤としては、例えば、鉄、銅、亜鉛、錫、金、銀、コバルト、ニッケル、ビスマス、アンチモン、アルミニウムなどの金属、それらの塩である塩化鉄、硝酸鉄、リン酸鉄、塩化銅、硝酸銅、リン酸銅、塩化亜鉛、硝酸亜鉛、リン酸亜鉛、塩化ニッケル、硝酸ニッケル、次炭酸ビスマス、硝酸ビスマスなどの金属塩が挙げられる。また、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化ランタン、水酸化ニッケル、水酸化ビスマスなどの金属水酸化物、例えば、ホウ化ジルコニウム、ホウ化チタン、ランタンホウ化物などの金属ホウ化物なども使用できる。なお、金属ホウ化物は、六ホウ化物が近赤外吸収能を有しており、中でも六ホウ化ランタンはレーザー光の吸収効率に優れているため好ましい。また、例えば、フルオラン系、フェノチアジン系、スピロピラン系、トリフェニルメタフタリド系、ローダミンラクタム系などのロイコ染料などで代表される染料系や、カーボンブラックなども使用できる。
レーザー発色剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
樹脂層(b)に使用されるレーザー発色剤としては、レーザー印字性の観点から金属酸化物を使用することが好ましい。中でも、レーザー発色効果とコストの観点から、酸化ビスマスや、ビスマスとZn、Ti、Al、Zr、Sr、NdおよびNbから選択される少なくとも1種の金属を含んだ金属酸化物等のビスマス系の金属酸化物を用いることが好ましい。ビスマス系の金属酸化物は、比較的少量であっても、良好に発色するため、樹脂層(b)の透明性を損なうことなく、レーザー発色性を優れたものにできる。
レーザー発色剤の平均粒径は、10μm以下であることが好ましく、5μm以下がより好ましく、3μm以下がさらに好ましく、2μm以下が特に好ましい。粒径が10μm以下であれば、透明性が大幅に低下するおそれがない。ここで、粒子径とは、レーザー回折・散乱法によって求めたメディアン径(d50)を意味する。レーザー発色剤の平均粒径は、下限に関しては限定されないが、印字性能や生産性の観点から0.05μm以上であることが好ましく、0.1μm以上であることがより好ましく、0.3μm以上であることがさらに好ましい。
金属酸化物の市販品としては、例えば、TOMATEC社製の商品名「42-903A」、「42-920A」やメルクパフォーマンスマテリアルズ社製の商品名「イリオテック8820」、「イリオテック8825」などが挙げられる。
レーザー発色剤として、金属酸化物を使用する場合、金属酸化物のみを使用してもよいが、金属酸化物と金属酸化物以外の化合物を併用してもよい。
金属酸化物の市販品としては、例えば、TOMATEC社製の商品名「42-903A」、「42-920A」やメルクパフォーマンスマテリアルズ社製の商品名「イリオテック8820」、「イリオテック8825」などが挙げられる。
レーザー発色剤として、金属酸化物を使用する場合、金属酸化物のみを使用してもよいが、金属酸化物と金属酸化物以外の化合物を併用してもよい。
樹脂層(b)におけるレーザー発色剤の含有量は、単位面積当たりの含有量として0.5μg/cm2以上が好ましい。レーザー発色剤の含有量を上記下限値以上とすることにより、印字性を良好にすることができる。印字性の観点から、上記レーザー発色剤の含有量は、3μg/cm2以上がより好ましく、7μg/cm2以上がさらに好ましく、10μg/cm2以上がよりさらに好ましく、30μg/cm2以上がよりさらに好ましく、40μg/cm2以上がよりさらに好ましく、50μg/cm2以上が特に好ましい。
また、樹脂層(b)におけるレーザー発色剤の上記含有量は、350μg/cm2以下が好ましい。含有量を上記上限値以下とすることにより、積層体の透明性、機械物性を良好にできる。これらの観点から、上記レーザー発色剤の含有量は、320μg/cm2以下がより好ましく、300μg/cm2以下がさらに好ましく、280μg/cm2以下がよりさらに好ましく、260μg/cm2以下が特に好ましい。
また、樹脂層(b)におけるレーザー発色剤の上記含有量は、350μg/cm2以下が好ましい。含有量を上記上限値以下とすることにより、積層体の透明性、機械物性を良好にできる。これらの観点から、上記レーザー発色剤の含有量は、320μg/cm2以下がより好ましく、300μg/cm2以下がさらに好ましく、280μg/cm2以下がよりさらに好ましく、260μg/cm2以下が特に好ましい。
また、樹脂層(b)において、レーザー発色剤の含有量は、特に限定されないが、樹脂層(b)全量基準で0.01質量%以上が好ましく、0.03質量%以上がより好ましく、0.06質量%以上がさらに好ましく、また、3質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましく、1質量%以下がさらに好ましく、0.8質量%以下が特に好ましい。
レーザー発色剤としてカーボンブラック以外を使用する場合には、以上のとおりの含有量であるが、レーザー発色剤としてカーボンブラックを使用する場合、カーボンブラックの含有量は、0.002μg/cm2以上が好ましく、0.009μg/cm2以上がより好ましく、0.018μg/cm2以上がさらに好ましく、0.1μg/cm2以上が特に好ましい。また、14μg/cm2以下が好ましく、7μg/cm2以下がより好ましく、1.4μg/cm2以下がさらに好ましく、0.7μg/cm2以下が特に好ましい。
また、樹脂層(b)において、レーザー発色剤としてカーボンブラックを使用する場合の含有量は、特に限定されないが、樹脂層(b)全量基準で、0.0001質量%以上が好ましく、0.0005質量%以上がより好ましく、0.001質量%以上がさらに好ましく、また、0.1質量%以下が好ましく、0.05質量%以下がより好ましく、0.01質量%以下がさらに好ましく、0.005質量%以下が特に好ましい。
樹脂層(b)は、樹脂としてポリカーボネート樹脂(B1)を使用する場合、ポリカーボネート樹脂(B1)のみを使用してもよいが、本発明の趣旨に反しない範囲において、ポリカーボネート樹脂(B1)以外の樹脂を含有してもよい。そのような樹脂としては、上記した樹脂から適宜使用するとよいが、ポリカーボネート樹脂(B1)と相溶性のある樹脂を用いることが好ましい。相溶性のある樹脂を使用することで、積層体の透明性が低下することを防止できる。
樹脂層(b)を構成する樹脂は、ポリカーボネート樹脂(B1)を主成分として含有するとよく、ポリカーボネート樹脂(B1)は、樹脂層(b)に含有される樹脂全量に対して、例えば50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上、最も好ましくは100質量%である。
樹脂層(b)を構成する樹脂は、ポリカーボネート樹脂(B1)を主成分として含有するとよく、ポリカーボネート樹脂(B1)は、樹脂層(b)に含有される樹脂全量に対して、例えば50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上、最も好ましくは100質量%である。
また、樹脂層(a)、(b)それぞれには、その性質を損なわない範囲において、あるいは本発明の目的以外の物性をさらに向上させるために、上記以外にも、各種添加剤を含有してもよい。添加剤としては、酸化防止剤、熱安定剤、プロセス安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、艶消し剤、加工助剤、金属不活化剤、残留重合触媒不活化剤、抗菌・防かび剤、抗ウィルス剤、帯電防止剤、滑剤、難燃剤、充填材、顔料、染料等の着色剤等の広汎な樹脂材料に一般的に用いられているものを挙げることができる。これらに関しても使用される目的に応じて、通常使用される量を添加すればよい。また、樹脂層(b)に上記した耐衝撃性改良剤を含有してもよい。
[層構成]
本積層体において、樹脂層(a)は、樹脂層(b)の少なくとも片面側に設けられればよいが、樹脂層(b)の両面側に設けられてもよい。したがって、樹脂層(a)及び樹脂層(b)の積層構造としては、例えば、樹脂層(a)/樹脂層(b)の2層構成、樹脂層(a)/樹脂層(b)/樹脂層(a)の3層構成を挙げることができる。樹脂層(a)は、樹脂層(b)の両面側に設けられることが好ましく、したがって、積層構造としては、樹脂層(a)/樹脂層(b)/樹脂層(a)の層構成が好ましい。なお、本積層体は、樹脂層(a)が積層体の少なくとも一方の表面に設けられることが好ましく、両面のいずれにも設けられることがより好ましい。
本積層体において、樹脂層(a)は、樹脂層(b)の少なくとも片面側に設けられればよいが、樹脂層(b)の両面側に設けられてもよい。したがって、樹脂層(a)及び樹脂層(b)の積層構造としては、例えば、樹脂層(a)/樹脂層(b)の2層構成、樹脂層(a)/樹脂層(b)/樹脂層(a)の3層構成を挙げることができる。樹脂層(a)は、樹脂層(b)の両面側に設けられることが好ましく、したがって、積層構造としては、樹脂層(a)/樹脂層(b)/樹脂層(a)の層構成が好ましい。なお、本積層体は、樹脂層(a)が積層体の少なくとも一方の表面に設けられることが好ましく、両面のいずれにも設けられることがより好ましい。
樹脂層(a)は、樹脂層(b)の少なくとも片面側に設けられることで、樹脂層(a)により樹脂層(b)を保護して、積層体の少なくとも一方の表面の耐溶剤性を良好にしながら、積層体に低温熱融着性を付与できる。また、樹脂層(b)の両面側に樹脂層(a)を設けることで、積層体のいずれの表面も耐溶剤性及び低温熱融着性を良好にできる。さらに、樹脂層(a)により、積層体の一方又は両面に、後述する所定の表面特性を付与しやすくなる。
なお、両面側に樹脂層(a)を設ける場合には、積層体の一方の面に別の樹脂層(例えば、後述する樹脂層(c)など)を低温度で高い熱プレス適性で融着し、かつ積層体の他方の面により、最終製品の表面にも所定の表面特性も付与できるようになる。
なお、両面側に樹脂層(a)を設ける場合には、積層体の一方の面に別の樹脂層(例えば、後述する樹脂層(c)など)を低温度で高い熱プレス適性で融着し、かつ積層体の他方の面により、最終製品の表面にも所定の表面特性も付与できるようになる。
樹脂層(a)は、樹脂層(b)に直接積層されることが好ましいが、必要に応じて適宜アンカーコート層などの他の層が樹脂層(a)と樹脂層(b)の間に設けられてもよい。なお、アンカーコート層の機能として、耐溶剤性能、バリア性能、接着性能、白色付与能、隠蔽性能、クッション性付与、耐電防止性などが挙げられる。
本発明の積層体は、オーバーシートとして使用されることが好ましい。オーバーシートは、カード又はパスポートにおいてコアシートや、レーザーマーキングシートなどよりも外側に配置されるシートであり、カード又はパスポートの内部を保護するシートである。オーバーシートは、好ましくはカード又はパスポートの最外面に設けられるが、オーバーシートの外側の面には、昇華型熱転写受像層などの受像層が設けられてもよい。受像層は、顔写真等をフルカラー印刷する際などにおいて、受像するための層として用いられる。また、オーバーシートの外側の面には、公知の印刷などにより印刷層が形成されてもよい。
(バイオマス度)
本積層体のバイオマス度は、5質量%以上が好ましく、8質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、12質量%以上がよりさらに好ましい。積層体のバイオマス度を一定値以上とすることで、本積層体を有するカード、パスポートなどの最終製品のバイオマス度も高くでき、環境負荷を低減することができる。バイオマス度は、環境負荷を低減する観点から、高ければ高いほどよいが、樹脂(B)に特定の樹脂を使用して曲げ耐久性を良好にする観点から、例えば50質量%以下であってもよいし、40質量%以下であってもよいし、30質量%以下であってもよい。
なお、バイオマス度は、本積層体を得るために使用する原料から、植物由来の成分の割合を算出して求めることができる。後述する複合積層体のバイオマス度も同様である。
本積層体のバイオマス度は、5質量%以上が好ましく、8質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、12質量%以上がよりさらに好ましい。積層体のバイオマス度を一定値以上とすることで、本積層体を有するカード、パスポートなどの最終製品のバイオマス度も高くでき、環境負荷を低減することができる。バイオマス度は、環境負荷を低減する観点から、高ければ高いほどよいが、樹脂(B)に特定の樹脂を使用して曲げ耐久性を良好にする観点から、例えば50質量%以下であってもよいし、40質量%以下であってもよいし、30質量%以下であってもよい。
なお、バイオマス度は、本積層体を得るために使用する原料から、植物由来の成分の割合を算出して求めることができる。後述する複合積層体のバイオマス度も同様である。
(層厚み)
積層体において、各樹脂層(a)の厚みは3μm以上であることが好ましい。3μm以上であることで、樹脂層(a)の機能を十分に果たすことができ、耐溶剤性、低温熱融着性、熱プレス適性などの各種性能を良好にでき、所定の表面特性も付与しやすくなる。各樹脂層(a)の厚みは、5μm以上がより好ましく、6μm以上がさらに好ましく、8μm以上がよりさらに好ましい。
また、積層体において、各樹脂層(a)の厚みは、50μm以下であることが好ましい。各樹脂層(a)の厚みを上記上限値以下とすることで、積層体を必要以上に厚くすることなく、耐溶剤性、及び低温熱融着性などを良好にでき、曲げ耐久性が低下することも防止できる。各樹脂層(a)の厚みは、40μm以下がより好ましく、30μm以下がさらに好ましく、25μm以下がよりさらに好ましく、20μm以下がよりさらに好ましい。
積層体において、各樹脂層(a)の厚みは3μm以上であることが好ましい。3μm以上であることで、樹脂層(a)の機能を十分に果たすことができ、耐溶剤性、低温熱融着性、熱プレス適性などの各種性能を良好にでき、所定の表面特性も付与しやすくなる。各樹脂層(a)の厚みは、5μm以上がより好ましく、6μm以上がさらに好ましく、8μm以上がよりさらに好ましい。
また、積層体において、各樹脂層(a)の厚みは、50μm以下であることが好ましい。各樹脂層(a)の厚みを上記上限値以下とすることで、積層体を必要以上に厚くすることなく、耐溶剤性、及び低温熱融着性などを良好にでき、曲げ耐久性が低下することも防止できる。各樹脂層(a)の厚みは、40μm以下がより好ましく、30μm以下がさらに好ましく、25μm以下がよりさらに好ましく、20μm以下がよりさらに好ましい。
また、樹脂層(b)の厚みは、特に限定されないが、6μm以上であることが好ましい。厚みを上記下限値以上とすることで、積層体の機械強度を向上させやすくなり、曲げ耐久性も良好になりやすくなる。また、レーザー発色剤を含有する場合には、レーザー印字性も良好になりやすくなる。樹脂層(b)の厚みは10μm以上がより好ましく、20μm以上がさらに好ましく、25μm以上がよりさらに好ましく、30μm以上が特に好ましい。
また、樹脂層(b)の厚みは、特に限定されないが、200μm以下であることが好ましい。樹脂層(b)の厚みを上記上限値以下とすることで、必要以上に積層体を厚くしなくても、各種性能を向上させやすくなる。また、曲げ特性などが低下することなども防止できる。樹脂層(b)の厚みは、175m以下がより好ましく、150μm以下がさらに好ましく、125μm以下がよりさらに好ましく、100μm以下がよりさらに好ましく、80μm以下が特に好ましい。
また、樹脂層(b)の厚みは、特に限定されないが、200μm以下であることが好ましい。樹脂層(b)の厚みを上記上限値以下とすることで、必要以上に積層体を厚くしなくても、各種性能を向上させやすくなる。また、曲げ特性などが低下することなども防止できる。樹脂層(b)の厚みは、175m以下がより好ましく、150μm以下がさらに好ましく、125μm以下がよりさらに好ましく、100μm以下がよりさらに好ましく、80μm以下が特に好ましい。
本発明の積層体は、シート状(すなわち、積層シート)となるものであり、その総厚みは、10μm以上であることが好ましく、20μm以上がより好ましく、30μm以上がさらに好ましく、また、300μm以下であることが好ましく、250μm以下がより好ましく、200μm以下がさらに好ましく、150μm以下がよりさらに好ましく、120μm以下がよりさらに好ましい。
積層体において、各樹脂層(a)の厚みに対する、樹脂層(b)の厚みの比(b/a)は、好ましくは1以上、より好ましくは1.5以上、さらに好ましくは2以上、よりさらに好ましくは2.5以上、特に好ましくは3以上であり、また、好ましくは10以下、より好ましくは9以下、さらに好ましくは8以下、よりさらに好ましくは7以下、特に好ましくは6以下である。
樹脂層(b)と樹脂層(a)の厚みの比を上記範囲内とすることで、積層体の厚みを必要以上に大きくすることなく、耐溶剤性、低温融着性、曲げ耐久性、レーザー発色剤を含有する場合にはレーザー印字性などの各種性能を向上させやすくなる。
積層体において、各樹脂層(a)の厚みに対する、樹脂層(b)の厚みの比(b/a)は、好ましくは1以上、より好ましくは1.5以上、さらに好ましくは2以上、よりさらに好ましくは2.5以上、特に好ましくは3以上であり、また、好ましくは10以下、より好ましくは9以下、さらに好ましくは8以下、よりさらに好ましくは7以下、特に好ましくは6以下である。
樹脂層(b)と樹脂層(a)の厚みの比を上記範囲内とすることで、積層体の厚みを必要以上に大きくすることなく、耐溶剤性、低温融着性、曲げ耐久性、レーザー発色剤を含有する場合にはレーザー印字性などの各種性能を向上させやすくなる。
(表面特性)
本積層体は、下記のとおり、少なくとも一方の表面に一定の粗さを付与された表面特性を有することが好ましい。具体的には、本積層体の少なくとも一方の表面は、最大高さ粗さ(Rz)が1μm以上20μm以下であることが好ましい。また、本積層体の少なくとも一方の表面は、算術平均粗さ(Ra)が、0.1μm以上5μm以下であることが好ましい。
積層体表面の最大高さ粗さ(Rz)又は算術平均粗さ(Ra)が上記下限値以上であることで、粗さが適度な大きさになって滑りやすくなり、例えば、カード、パスポートを作製する際の取り扱い性が良好となる。また、加工後の保管時において重ね置きなどされる際に、積層体表面に印刷された印刷面が、他の部材に貼り付くこと(いわゆる、ブロッキング)を防止して、印刷面が剥がれるなどの不具合が生じにくくなる。
一方で、積層体表面の最大高さ粗さ(Rz)又は算術平均粗さ(Ra)が上記上限値以下であることで、粗さが一定量に抑えられるので、積層体表面に印刷が定着しやすくなり、積層体表面への印刷性が向上する。また、熱プレスしたときの表面凹凸の潰れ量が抑えられ、熱プレス時の厚みの減少幅が小さく、カード構成の厚み設計がしやすくなる。また、積層体の少なくとも一方の表面は、Rz及びRaの両方が上記範囲内であることがより好ましい。
本積層体は、下記のとおり、少なくとも一方の表面に一定の粗さを付与された表面特性を有することが好ましい。具体的には、本積層体の少なくとも一方の表面は、最大高さ粗さ(Rz)が1μm以上20μm以下であることが好ましい。また、本積層体の少なくとも一方の表面は、算術平均粗さ(Ra)が、0.1μm以上5μm以下であることが好ましい。
積層体表面の最大高さ粗さ(Rz)又は算術平均粗さ(Ra)が上記下限値以上であることで、粗さが適度な大きさになって滑りやすくなり、例えば、カード、パスポートを作製する際の取り扱い性が良好となる。また、加工後の保管時において重ね置きなどされる際に、積層体表面に印刷された印刷面が、他の部材に貼り付くこと(いわゆる、ブロッキング)を防止して、印刷面が剥がれるなどの不具合が生じにくくなる。
一方で、積層体表面の最大高さ粗さ(Rz)又は算術平均粗さ(Ra)が上記上限値以下であることで、粗さが一定量に抑えられるので、積層体表面に印刷が定着しやすくなり、積層体表面への印刷性が向上する。また、熱プレスしたときの表面凹凸の潰れ量が抑えられ、熱プレス時の厚みの減少幅が小さく、カード構成の厚み設計がしやすくなる。また、積層体の少なくとも一方の表面は、Rz及びRaの両方が上記範囲内であることがより好ましい。
上記した最大高さ粗さ(Rz)は、より好ましくは3μm以上、さらに好ましくは5μm以上であり、よりさらに好ましくは7μm以上であり、また、より好ましくは17μm以下、さらに好ましくは15μm以下、よりさらに好ましくは13μm以下である。
また、算術平均粗さ(Ra)は、より好ましくは0.3μm以上、さらに好ましくは0.5μm以上、よりさらに好ましくは0.7μm以上であり、また、3.5μm以下であることがより好ましく、2.5μm以下であることがさらに好ましく、2μm以下であることがよりさらに好ましい。
また、算術平均粗さ(Ra)は、より好ましくは0.3μm以上、さらに好ましくは0.5μm以上、よりさらに好ましくは0.7μm以上であり、また、3.5μm以下であることがより好ましく、2.5μm以下であることがさらに好ましく、2μm以下であることがよりさらに好ましい。
また、積層体の少なくとも一方の表面は、クルトシス(Rku)が3.0以下であることが好ましい。クルトシス(Rku)とは、二乗平均平方根高さRqの四乗によって無次元化した基準長さにおいて、Z(x)の四乗平均を表すもので、表面の鋭さの尺度であるとがり度を表す。したがって、クルトシス(Rku)が小さくなることで、積層体表面に印刷がなじんで印刷が定着しやすくなる。なお、積層体の少なくとも一方の表面は、クルトシス(Rku)が3.0以下でありながらも、好ましくはRz及びRaの一方が上記範囲内であり、より好ましくはRz及びRaの両方が上記範囲内である。
一方で、クルトシス(Rku)は、2.9以下がより好ましく、2.8以下がさらに好ましい。また、クルトシス(Rku)は、下限に関して特に限定されないが、例えば、1以上であればよく、1.2以上であることが好ましい。
一方で、クルトシス(Rku)は、2.9以下がより好ましく、2.8以下がさらに好ましい。また、クルトシス(Rku)は、下限に関して特に限定されないが、例えば、1以上であればよく、1.2以上であることが好ましい。
本発明において、積層体の少なくとも一方の表面は、二乗平均平方根高さ(Rq)、最大山高さ(Rp)、最大谷深さ(Rv)、最大断面高さ(Rt)、又は、スキューネス(Rsk)の少なくともいずれかが下記のような所定の範囲内であることが好ましい。以下のような表面特性を有することで、積層体の表面は、適度な滑り性を有して取り扱い性が良好となり、また、積層体表面に印刷が定着しやすくなり、積層体表面への印刷性が向上する。
具体的には、積層体の少なくとも一方の表面は、二乗平均平方根高さ(Rq)が、0.1μm以上であることが好ましく、0.6μm以上であることがより好ましく、0.8μm以上であることがさらに好ましく、また、6.5μm以下であることが好ましく、4μm以下であることがより好ましく、3μm以下であることがさらに好ましい。
また、積層体の少なくとも一方の表面は、最大山高さ(Rp)が、0.5μm以上であることが好ましく、1μm以上であることがより好ましく、1.5μm以上であることがさらに好ましく、また、10μm以下であることが好ましく、7.5μm以下であることがより好ましく、5μm以下であることがさらに好ましい。
また、積層体の少なくとも一方の表面は、最大谷深さ(Rv)が、0.5μm以上であることが好ましく、1.5μm以上がより好ましく、2.5μm以上であることがさらに好ましく、また、10μm以下であることが好ましく、8.5μm以下であることがより好ましく、7.5μm以下であることがさらに好ましい。
また、積層体の少なくとも一方の表面は、最大断面高さ(Rt)が、1μm以上であることが好ましく、3μm以上であることがより好ましく、5μm以上であることがさらに好ましく、また、25μm以下であることが好ましく、20μm以下であることがより好ましく、15μm以下であることがさらに好ましい。
具体的には、積層体の少なくとも一方の表面は、二乗平均平方根高さ(Rq)が、0.1μm以上であることが好ましく、0.6μm以上であることがより好ましく、0.8μm以上であることがさらに好ましく、また、6.5μm以下であることが好ましく、4μm以下であることがより好ましく、3μm以下であることがさらに好ましい。
また、積層体の少なくとも一方の表面は、最大山高さ(Rp)が、0.5μm以上であることが好ましく、1μm以上であることがより好ましく、1.5μm以上であることがさらに好ましく、また、10μm以下であることが好ましく、7.5μm以下であることがより好ましく、5μm以下であることがさらに好ましい。
また、積層体の少なくとも一方の表面は、最大谷深さ(Rv)が、0.5μm以上であることが好ましく、1.5μm以上がより好ましく、2.5μm以上であることがさらに好ましく、また、10μm以下であることが好ましく、8.5μm以下であることがより好ましく、7.5μm以下であることがさらに好ましい。
また、積層体の少なくとも一方の表面は、最大断面高さ(Rt)が、1μm以上であることが好ましく、3μm以上であることがより好ましく、5μm以上であることがさらに好ましく、また、25μm以下であることが好ましく、20μm以下であることがより好ましく、15μm以下であることがさらに好ましい。
さらに、積層体の少なくとも一方の表面は、スキューネス(Rsk)が、-3以上であることが好ましく、-2以上であることがより好ましく、-1以上であることがさらに好ましく、また、3以下であることが好ましく、2以下であることがより好ましく、1以下であることがさらに好ましい。
スキューネス(Rsk)は二乗平均平方根高さRqの三乗によって無次元化した基準長さにおいて、Z(x)の三乗平均を表すもので、平均線を中心としたときの山部と谷部の対称性、即ちひずみ度を表すものである。
言い換えると、Rskは高さ分布に関するパラメータで、正の値であれば高さ分布が平均線に対して下側に偏って山部がより鋭い状態にあることを示唆し、また負の値であれば高さ分布は平均線に対して上側に偏って山部がより鈍い状態にあることを示唆する。
スキューネス(Rsk)は二乗平均平方根高さRqの三乗によって無次元化した基準長さにおいて、Z(x)の三乗平均を表すもので、平均線を中心としたときの山部と谷部の対称性、即ちひずみ度を表すものである。
言い換えると、Rskは高さ分布に関するパラメータで、正の値であれば高さ分布が平均線に対して下側に偏って山部がより鋭い状態にあることを示唆し、また負の値であれば高さ分布は平均線に対して上側に偏って山部がより鈍い状態にあることを示唆する。
また、積層体の少なくとも一方の表面は、上記した通りに特定のポリカーボネート樹脂(A)を含有する樹脂層(a)により構成することで、後述する表面加工により表面粗さを付与しやすく、上記した各種の表面特性を得やすくなる。例えば、比較的低い温度で加工しても適度な表面粗さを付与しやすくなる。
積層体の少なくとも一方の表面は、上記表面特性を得るために、マット加工などの表面加工が施されてもよい。表面加工の方法は、特に限定されないが、鏡面のシートを製膜してから、別途マットロール等を用いて表面にマット加工を施してもよいし、後述するキャスティングロールを、マットロール、又は表面粗さを適宜調整したロールにして、シートを製膜しながらマット加工などの表面加工を施してもよい。また、エンボスロール転写、エンボスベルト転写、エンボスフィルム転写等の転写処理、サンドブラスト処理、ショットブラスト処理、エッチング処理、彫刻処理、表面結晶化等種々の方法を用いることができる。
なかでも、溶融樹脂をフィルム状に押し出しながら連続的に均一に表面粗さを調整しやすい点から、キャスティングロール等のロール上にフィルム状の溶融樹脂をキャスティングすることにより所望の粗さに調整する方法が好ましい。この場合、キャスティングロールの算術平均粗さ等の表面粗さを調整することにより、積層体の表面粗さを調整することができる。
積層体は、一方の表面が上記した特定の表面特性を有するとよいが、両表面が上記した特定の表面特性を有してもよい。
なかでも、溶融樹脂をフィルム状に押し出しながら連続的に均一に表面粗さを調整しやすい点から、キャスティングロール等のロール上にフィルム状の溶融樹脂をキャスティングすることにより所望の粗さに調整する方法が好ましい。この場合、キャスティングロールの算術平均粗さ等の表面粗さを調整することにより、積層体の表面粗さを調整することができる。
積層体は、一方の表面が上記した特定の表面特性を有するとよいが、両表面が上記した特定の表面特性を有してもよい。
本積層体の線膨張係数は、5×10-4/℃以下であることが好ましく、3×10-4/℃以下であることがより好ましく、1×10-4/℃以下であることがさらに好ましく、8×10-5/℃以下であることがよりさらに好ましい。下限は低いことが好ましいが、通常は1×10-6/℃であり、5×10-6/℃であってもよい。線膨張係数がこのような範囲であると、耐熱性が良好となり、例えば、昇華転写印刷等の熱がかかる加工を行ってもカード等の製品の変形が少ないものとなる利点がある。詳細な測定条件は、実施例に記載の通り行うとよい。
<積層体の製造方法>
積層体の製造方法としては、例えば、各層を形成する樹脂又は樹脂組成物を、所望の厚さとなるように溶融押出成形して積層する方法(共押出法)、各層を所望の厚さを有するフィルム状に形成し、これをラミネートする方法、あるいは、1つ又は複数の層を溶融押出して形成し、これに別途形成したフィルムにラミネートする方法等がある。これらの中でも、生産性、コストの面から溶融押出成形により積層することが好ましい。
積層体の製造方法としては、例えば、各層を形成する樹脂又は樹脂組成物を、所望の厚さとなるように溶融押出成形して積層する方法(共押出法)、各層を所望の厚さを有するフィルム状に形成し、これをラミネートする方法、あるいは、1つ又は複数の層を溶融押出して形成し、これに別途形成したフィルムにラミネートする方法等がある。これらの中でも、生産性、コストの面から溶融押出成形により積層することが好ましい。
具体的には、各層を構成する樹脂、又は樹脂及び添加剤を含む樹脂組成物をそれぞれ調製し、或いは必要に応じてペレット状にして、Tダイを共有連結した多層Tダイ押出機の各ホッパーにそれぞれ投入する。さらに、例えば温度200~300℃の範囲で溶融して多層Tダイ溶融押出成形する。次に、冷却ロール(キャスティングロール)等で冷却固化する。こうして、積層体(積層シート)を形成することができる。なお、本発明の積層体の製造方法は、上記方法に限定されることなく、いかなる方法で製造してもよい。
<複合積層体>
本積層体は、さらに別の樹脂層(c)が積層されて複合積層体(以下、「本複合積層体」ということがある)にされてもよい。本積層体は、上記の通り、低温融着性及び熱プレス適性が良好である。そのため、本積層体と別の樹脂層(c)とは、樹脂層(c)に植物由来樹脂などのガラス転移温度が比較的低い樹脂を含有させることで、比較的低温度で融着可能である。また、樹脂層(c)が、植物由来樹脂などのガラス転移温度が比較的低い樹脂を含有する場合でも、熱プレスにより樹脂層(c)と本積層体を融着する際に、樹脂層(c)を構成する樹脂が流れたり、肉やせの問題が生じたりすることを防止できる。
本積層体は、さらに別の樹脂層(c)が積層されて複合積層体(以下、「本複合積層体」ということがある)にされてもよい。本積層体は、上記の通り、低温融着性及び熱プレス適性が良好である。そのため、本積層体と別の樹脂層(c)とは、樹脂層(c)に植物由来樹脂などのガラス転移温度が比較的低い樹脂を含有させることで、比較的低温度で融着可能である。また、樹脂層(c)が、植物由来樹脂などのガラス転移温度が比較的低い樹脂を含有する場合でも、熱プレスにより樹脂層(c)と本積層体を融着する際に、樹脂層(c)を構成する樹脂が流れたり、肉やせの問題が生じたりすることを防止できる。
本複合積層体は、本積層体と、樹脂層(c)とを備える積層体であり、樹脂層(c)が積層体の一方の表面に積層されることが好ましく、樹脂層(c)は、樹脂層(a)が設けられる積層体の表面に積層されることが好ましい。したがって、複合積層体は、樹脂層(c)/樹脂層(a)/樹脂層(b)の積層構造、又は樹脂層(c)/樹脂層(a)/樹脂層(b)/樹脂層(a)の積層構造のいずれかを有することが好ましい。ここで、樹脂層(c)は、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。
(樹脂層(c))
以下、樹脂層(c)の好ましい態様を詳細に説明するが、樹脂層(c)が多層構造である場合には、全ての樹脂層(c)が、以下で説明する好ましい態様の樹脂層(c)の構成を有してもよいが、全ての樹脂層(c)が以下の構成を有する必要はなく、少なくとも1層の樹脂層(c)が以下の構成を有するとよい。ただし、本積層体表面上に配置される1つの樹脂層(c)又は複数の樹脂層(c)それぞれが、少なくとも以下の好ましい態様の構成を有するとよい。
以下、樹脂層(c)の好ましい態様を詳細に説明するが、樹脂層(c)が多層構造である場合には、全ての樹脂層(c)が、以下で説明する好ましい態様の樹脂層(c)の構成を有してもよいが、全ての樹脂層(c)が以下の構成を有する必要はなく、少なくとも1層の樹脂層(c)が以下の構成を有するとよい。ただし、本積層体表面上に配置される1つの樹脂層(c)又は複数の樹脂層(c)それぞれが、少なくとも以下の好ましい態様の構成を有するとよい。
樹脂層(c)は、樹脂(C)を含有する。樹脂(C)は、ガラス転移温度が、樹脂層(a)に使用されるポリカーボネート樹脂(A)に近いことが好ましい。なお、ここでいう樹脂層(a)とは、樹脂層(c)が積層される側の本積層体表面に配置される樹脂層(a)であるとよい。樹脂(A)と樹脂(C)のガラス転移温度が近いことで、積層体との熱プレス成形時に樹脂が流れたり、樹脂層(c)に肉やせの問題が生じたりすることを防止できる。また、熱プレス成形により樹脂層(c)と本積層体を適切に熱融着しやすくなる。
具体的には、樹脂(C)のガラス転移温度と、樹脂層(a)に使用されるポリカーボネート樹脂(A)のガラス転移温度の差の絶対値は、30℃以下が好ましく、20℃以下がより好ましく、10℃以下がさらに好ましく、5℃以下がよりさらに好ましい。また、ガラス転移温度の差の絶対値は、0℃に近ければ近いほどよく、0℃であってもよい。
具体的には、樹脂(C)のガラス転移温度と、樹脂層(a)に使用されるポリカーボネート樹脂(A)のガラス転移温度の差の絶対値は、30℃以下が好ましく、20℃以下がより好ましく、10℃以下がさらに好ましく、5℃以下がよりさらに好ましい。また、ガラス転移温度の差の絶対値は、0℃に近ければ近いほどよく、0℃であってもよい。
ここで、樹脂(C)としては、上記した構造単位(A1)を含むポリカーボネート樹脂を使用することが好ましい。このようなポリカーボネート樹脂を使用することで、樹脂(C)のガラス転移温度と、樹脂層(a)に使用されるポリカーボネート樹脂(A)のガラス転移温度の差を小さくすることができ、樹脂層(c)と樹脂層(a)が熱融着しやすくなる。そのため、熱プレス成形時に、樹脂が流れたり、肉やせなどが生じたりすることなく、高い接着力で、本積層体に樹脂層(c)を融着させることができる。さらに、構造単位(A1)を含むポリカーボネート樹脂を使用することで、樹脂(C)を植物由来原料により製造でき、本複合積層体を含むカード、パスポートなどの最終製品のバイオマス度を向上させることができる。
樹脂(C)として使用される、構造単位(A1)を含むポリカーボネート樹脂(以下、便宜上、「ポリカーボネート樹脂(C1)」ということがある)の詳細は、ポリカーボネート樹脂(A)で説明したとおりであり、ポリカーボネート樹脂(C1)の説明は省略する。
ただし、樹脂層(c)に使用されるポリカーボネート樹脂(C1)は、樹脂層(a)に使用されるポリカーボネート樹脂(A)と同種のものを使用してもよいし、別の種類のものを使用してもよい。
樹脂(C)として使用される、構造単位(A1)を含むポリカーボネート樹脂(以下、便宜上、「ポリカーボネート樹脂(C1)」ということがある)の詳細は、ポリカーボネート樹脂(A)で説明したとおりであり、ポリカーボネート樹脂(C1)の説明は省略する。
ただし、樹脂層(c)に使用されるポリカーボネート樹脂(C1)は、樹脂層(a)に使用されるポリカーボネート樹脂(A)と同種のものを使用してもよいし、別の種類のものを使用してもよい。
樹脂層(c)において、ポリカーボネート樹脂(C1)は、樹脂(C)として単独で使用されてもよいし、別の樹脂と併用されてもよい。
樹脂層(c)においてポリカーボネート樹脂(C1)は、主成分であるとよく、ポリカーボネート樹脂(C1)は、樹脂層(c)に含有される樹脂全量に対して、例えば50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上、最も好ましくは100質量%である。
樹脂層(c)においてポリカーボネート樹脂(C1)は、主成分であるとよく、ポリカーボネート樹脂(C1)は、樹脂層(c)に含有される樹脂全量に対して、例えば50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上、最も好ましくは100質量%である。
樹脂層(c)において、ポリカーボネート樹脂(C1)と併用される別の樹脂としては、構造単位(A1)を含むポリカーボネート樹脂以外のポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂が好ましくは挙げられる。
構造単位(A1)を含むポリカーボネート樹脂以外のポリカーボネート樹脂としては、特に限定されないが、ビスフェノール系ポリカーボネートが好ましい。ビスフェノール系ポリカーボネートは、上記ポリカーボネート樹脂(B1)において説明したとおりであるので、その説明は省略する。
構造単位(A1)を含むポリカーボネート樹脂以外のポリカーボネート樹脂としては、特に限定されないが、ビスフェノール系ポリカーボネートが好ましい。ビスフェノール系ポリカーボネートは、上記ポリカーボネート樹脂(B1)において説明したとおりであるので、その説明は省略する。
樹脂(C)として使用されるポリエステル樹脂としては、ジカルボン酸とジヒドロキシ化合物とを重縮合して得られるポリエステルが挙げられる。なお、ジカルボン酸としては、ジカルボン酸のエステル、酸ハロゲン化物などのジカルボン酸誘導体がポリエステル樹脂の合成に供されてもよい。
ポリエステル樹脂を得るために使用されるジカルボン酸としては、耐熱性の観点から、芳香族ジカルボン酸を使用することが好ましく、したがって、ポリエステル樹脂は、芳香族ジカルボン酸由来の構造単位を含むことが好ましい。
芳香族ジカルボン酸としては、特に制限はなく、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン-1,4-ジカルボン酸、ナフタレン-2,6-ジカルボン酸、ナフタレン-2,7-ジカルボン酸、ナフタレン-1,5-ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、4,4’-ジフェニルジカルボン酸、4,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸、5-スルホイソフタル酸、3-スルホイソフタル酸ナトリウム、2-クロロテレフタル酸、2,5-ジクロロテレフタル酸、2-メチルテレフタル酸等が挙げられ、これらの中では、テレフタル酸、イソフタル酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。
芳香族ジカルボン酸は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ポリエステル樹脂を得るために使用されるジカルボン酸としては、耐熱性の観点から、芳香族ジカルボン酸を使用することが好ましく、したがって、ポリエステル樹脂は、芳香族ジカルボン酸由来の構造単位を含むことが好ましい。
芳香族ジカルボン酸としては、特に制限はなく、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン-1,4-ジカルボン酸、ナフタレン-2,6-ジカルボン酸、ナフタレン-2,7-ジカルボン酸、ナフタレン-1,5-ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、4,4’-ジフェニルジカルボン酸、4,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸、5-スルホイソフタル酸、3-スルホイソフタル酸ナトリウム、2-クロロテレフタル酸、2,5-ジクロロテレフタル酸、2-メチルテレフタル酸等が挙げられ、これらの中では、テレフタル酸、イソフタル酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。
芳香族ジカルボン酸は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
芳香族ジカルボン酸由来の構造単位は、ポリエステル樹脂中のジカルボン酸由来の構造単位中に、例えば60モル%以上、好ましくは70モル%以上、より好ましくは80モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上含まれることがさらに好ましい。また、上限に関しては、特に限定されず、100モル%以下であればよいが、最も好ましくは100モル%である。
また、ポリエステル樹脂は、芳香族ジカルボン酸由来の構造単位に加えて、脂肪族ジカルボン酸由来の構造単位を少量(通常40モル%以下、例えば30モル%以下、好ましくは20モル%以下の範囲で)含んでもよい。脂肪族ジカルボン酸としては、特に制限はなく、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸、1,3または1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸、4,4’-ジシクロヘキシルジカルボン酸等が挙げられる。脂肪族ジカルボン酸は、1種のみを単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、ポリエステル樹脂は、芳香族ジカルボン酸由来の構造単位に加えて、脂肪族ジカルボン酸由来の構造単位を少量(通常40モル%以下、例えば30モル%以下、好ましくは20モル%以下の範囲で)含んでもよい。脂肪族ジカルボン酸としては、特に制限はなく、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸、1,3または1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸、4,4’-ジシクロヘキシルジカルボン酸等が挙げられる。脂肪族ジカルボン酸は、1種のみを単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて用いることができる。
ポリエステル樹脂は、鎖式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むことが好ましい。ポリエステル樹脂は、鎖式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むことで、本フィルムの低温融着性が良好となりやすい。
ポリエステル樹脂に使用される鎖式ジヒドロキシ化合物は、直鎖であってもよいし、分岐構造を有してもよい。鎖式ジヒドロキシ化合物の具体例としては、エチレングリコール(EG)、ジエチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール、トリエチレングリコール、1,2-ヘキサデカンジオール、1,18-オクタデカンジオールなどの炭素原子数2~18程度の鎖式ジヒドロキシ化合物やポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリプロプレングリコール、ポリエチレングリコール等のポリグリコールが挙げられる。これらの中では、炭素原子数2~12の鎖式ジヒドロキシ化合物が好ましく、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール及び1,6-ヘキサンジオールから選択される1種又は2種以上であることがより好ましく、中でもエチレングリコール(EG)が特に好ましい。
鎖式ジヒドロキシ化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ポリエステル樹脂に使用される鎖式ジヒドロキシ化合物は、直鎖であってもよいし、分岐構造を有してもよい。鎖式ジヒドロキシ化合物の具体例としては、エチレングリコール(EG)、ジエチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール、トリエチレングリコール、1,2-ヘキサデカンジオール、1,18-オクタデカンジオールなどの炭素原子数2~18程度の鎖式ジヒドロキシ化合物やポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリプロプレングリコール、ポリエチレングリコール等のポリグリコールが挙げられる。これらの中では、炭素原子数2~12の鎖式ジヒドロキシ化合物が好ましく、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール及び1,6-ヘキサンジオールから選択される1種又は2種以上であることがより好ましく、中でもエチレングリコール(EG)が特に好ましい。
鎖式ジヒドロキシ化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ポリエステル樹脂は、ジヒドロキシ化合物を2種以上共重合成分として使用した共重合体ポリエステル樹脂であることが好ましい。具体的には、ポリエステル樹脂を得るために使用されるジヒドロキシ化合物として、鎖式ジヒドロキシ化合物に加えて、脂環式ジヒドロキシ化合物を使用することが好ましい。したがって、ポリエステル樹脂は、鎖式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位に加えて、脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を有することが好ましい。脂環式ジヒドロキシ化合物を使用することで、耐熱性、耐溶剤性などが良好となりやすい。
脂環式ジヒドロキシ化合物の具体例としては、テトラメチルシクロブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール(CHDM)、トリシクロデカンジメタノール、アダマンタンジオール、ペンタシクロペンタデカンジメタノールなどが挙げられる。これらの中ではテトラメチルシクロブタンジオール、シクロヘキサンジメタノールが好ましい。なお、シクロヘキサンジメタノールとしては、1,2-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジメタノールがあるが、工業的に入手が容易である点から、1,4-シクロヘキサンジメタノールが好ましい。また、テトラメチルシクロブタンジオールとしては、一般的には、2,2,4,4-テトラメチル-1,3-シクロブタンジオールが使用される。
脂環式ジヒドロキシ化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。脂環式ジヒドロキシ化合物としては、少なくともシクロヘキサンジメタノールを使用することが好ましく、耐曲げ性の観点からはテトラメチルシクロブタンジオールとシクロヘキサンジメタノールを併用することが好ましい。
脂環式ジヒドロキシ化合物の具体例としては、テトラメチルシクロブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール(CHDM)、トリシクロデカンジメタノール、アダマンタンジオール、ペンタシクロペンタデカンジメタノールなどが挙げられる。これらの中ではテトラメチルシクロブタンジオール、シクロヘキサンジメタノールが好ましい。なお、シクロヘキサンジメタノールとしては、1,2-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジメタノールがあるが、工業的に入手が容易である点から、1,4-シクロヘキサンジメタノールが好ましい。また、テトラメチルシクロブタンジオールとしては、一般的には、2,2,4,4-テトラメチル-1,3-シクロブタンジオールが使用される。
脂環式ジヒドロキシ化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。脂環式ジヒドロキシ化合物としては、少なくともシクロヘキサンジメタノールを使用することが好ましく、耐曲げ性の観点からはテトラメチルシクロブタンジオールとシクロヘキサンジメタノールを併用することが好ましい。
ポリエステル樹脂は、鎖式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位及び脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の合計100モル%中、脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の割合が、例えば5モル%以上、好ましくは15モル%以上、より好ましくは20モル%以上であり、また、例えば99モル%以下、好ましくは95モル%以下、より好ましくは90モル%以下、さらに好ましくは80モル%以下である。ポリエステル樹脂は、脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を一定量以上含有することで、耐熱性が良好となりやすくなる。また、脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を一定量以下とし、鎖式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を一定量以上含有することで、低温融着性が良好となりやすい。
ポリエステル樹脂は、特に、高温環境下での貯蔵弾性率や加熱伸縮率等の耐熱性や耐溶剤性の観点においては、鎖式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位及び脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の合計100モル%中、脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の割合が、好ましくは65モル%超、より好ましくは70モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上、よりさらに好ましくは90モル%以上である。また、鎖式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位及び脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の合計100モル%中、脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の割合は、低温融着性の観点においては、好ましくは65モル%以下、より好ましくは55モル%以下、さらに好ましくは45モル%以下、よりさらに好ましくは40モル%以下である。
ポリエステル樹脂は、特に、高温環境下での貯蔵弾性率や加熱伸縮率等の耐熱性や耐溶剤性の観点においては、鎖式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位及び脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の合計100モル%中、脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の割合が、好ましくは65モル%超、より好ましくは70モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上、よりさらに好ましくは90モル%以上である。また、鎖式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位及び脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の合計100モル%中、脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の割合は、低温融着性の観点においては、好ましくは65モル%以下、より好ましくは55モル%以下、さらに好ましくは45モル%以下、よりさらに好ましくは40モル%以下である。
ポリエステル樹脂に使用されるジヒドロキシ化合物としては、本発明の効果を損なわない範囲で、鎖式ジヒドロキシ化合物及び脂環式ジヒドロキシ化合物以外のジヒドロキシ化合物(「他のジヒドロキシ化合物」ともいう)を使用してもよい。ポリエステル樹脂において、他のジヒドロキシ化合物由来の構造単位の含有量は、ポリエステル樹脂中のジヒドロキシ化合物由来の構造単位100モル中、例えば20モル%以下、好ましくは10モル%以下、より好ましくは5モル%以下、最も好ましくは0モル%である。
他のジヒドロキシ化合物としては、p-キシレンジオール、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)、テトラブロモビスフェノールA、テトラブロモビスフェノールA-ビス(2-ヒドロキシエチルエーテル)、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(ビスフェノールM)、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン、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)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジメチルジフェニルスルフィド、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン(ビスフェノールC)、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン(ビスフェノールAF)及び1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)デカンなどが挙げられる。
他のジヒドロキシ化合物としては、p-キシレンジオール、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)、テトラブロモビスフェノールA、テトラブロモビスフェノールA-ビス(2-ヒドロキシエチルエーテル)、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(ビスフェノールM)、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン、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)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジメチルジフェニルスルフィド、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン(ビスフェノールC)、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン(ビスフェノールAF)及び1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)デカンなどが挙げられる。
ポリエステル樹脂は、上記した中でも、エチレングリコールに由来する構造単位及びシクロヘキサンジメタノールに由来する構造単位を含むことが好ましく、エチレングリコールに由来する構造単位、シクロヘキサンジメタノールに由来する構造単位、及びテトラメチルシクロブタンジオールに由来する構造単位を含むことも好ましい。
ポリエステル樹脂は、非晶性ポリエステルであることが好ましい。非晶性ポリエステルを使用することで、本フィルムの樹脂フィルムなどの他の部材に対する接着性が良好となりやすい。非晶性ポリエステルは、実質的に非結晶性であるポリエステルであればよい。実質的に非結晶性(低結晶性のものも含む。)であるポリエステルとしては、示差走査熱量計(DSC)により、昇温時に明確な結晶融解ピークを示さないポリエステル、及び、結晶性を有するものの結晶化速度が遅く、押出し製膜法などによる成形時に結晶性が高い状態とならないポリエステル、結晶性を有するものの示差走査熱量計(DSC)により、昇温時観測される結晶融解熱量(△Hm)が10J/g以下と低い値であるものを使用することができる。すなわち、本発明における非晶性ポリエステルには、“非結晶状態である結晶性のポリエステル”をも包含する。
ポリエステル樹脂は、非晶性ポリエステルであることが好ましい。非晶性ポリエステルを使用することで、本フィルムの樹脂フィルムなどの他の部材に対する接着性が良好となりやすい。非晶性ポリエステルは、実質的に非結晶性であるポリエステルであればよい。実質的に非結晶性(低結晶性のものも含む。)であるポリエステルとしては、示差走査熱量計(DSC)により、昇温時に明確な結晶融解ピークを示さないポリエステル、及び、結晶性を有するものの結晶化速度が遅く、押出し製膜法などによる成形時に結晶性が高い状態とならないポリエステル、結晶性を有するものの示差走査熱量計(DSC)により、昇温時観測される結晶融解熱量(△Hm)が10J/g以下と低い値であるものを使用することができる。すなわち、本発明における非晶性ポリエステルには、“非結晶状態である結晶性のポリエステル”をも包含する。
(充填材)
樹脂層(c)は、充填材を含有することが好ましい。樹脂層(c)は、充填材を含有することで、光透過性が低くなり、隠蔽性を発揮させることができる。そのため、本複合積層体が、カードやパスポードに使用される場合に、コアシートとして好適に使用することができる。
樹脂層(c)は、充填材を含有することが好ましい。樹脂層(c)は、充填材を含有することで、光透過性が低くなり、隠蔽性を発揮させることができる。そのため、本複合積層体が、カードやパスポードに使用される場合に、コアシートとして好適に使用することができる。
充填材としては、無機充填材、有機充填材のいずれでもよいが、例えば、酸化チタン、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、酸化バリウム、酸化亜鉛、カーボンブラック、シリカ、チタン酸鉛、チタン酸カリウム、酸化ジルコン、硫化亜鉛、酸化アンチモン、酸化亜鉛などが挙げられる。これらの中でも、屈折率が2以上である充填材から選択される少なくとも1種が好ましく、屈折率は2.2以上であることがより好ましく、2.4以上であることがさらに好ましい。屈折率が2以上である充填材としては、例えば、酸化チタン、チタン酸鉛、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、酸化ジルコン、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、硫化亜鉛、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム等が挙げられる。屈折率が2以上である充填材を使用することで、隠蔽性がより一層良好となる。また、本フィルムを白色に着色することができる。これら観点から、充填材としては、酸化チタンがより好ましい。酸化チタンとしては、特に限定されないが、ルチル型酸化チタン、アナターゼ型酸化チタン等が例示できる。なお、充填材の屈折率は、ベッケ線法により測定することができる。
充填材の平均粒子径は、特に限定されないが、例えば、0.01μm以上1μm以下、好ましくは0.05μm以上0.8μm以下、より好ましくは0.08μm以上0.6μm以下、さらに好ましくは0.1μm以上0.5μm以下、よりさらに好ましくは0.12μm以上0.4μm以下である。なお、平均粒子径は、走査型電子顕微鏡で観察される平均一次粒子径をいう。
樹脂層(c)における充填材の含有量は、1質量%以上60質量%以下であることが好ましい。充填材の含有量が1質量%以上であることで、樹脂層(c)の透過率を低減させて、一定の隠蔽性を付与でき、白色などにも着色できる。また、60質量%以下とすることで、曲げ耐久性などの機械特性を良好に維持しやすくなる。
充填材の含有量は、隠蔽性などを高める観点から、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましく、10質量%以上がよりさらに好ましい。また、充填材の含有量は、曲げ耐久性などの機械特性を向上させる観点から、50質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましく、35質量%以下がよりさらに好ましく、30質量%以下がよりさらに好ましく、25質量%以下がよりさらに好ましい。
充填材の含有量は、隠蔽性などを高める観点から、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましく、10質量%以上がよりさらに好ましい。また、充填材の含有量は、曲げ耐久性などの機械特性を向上させる観点から、50質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましく、35質量%以下がよりさらに好ましく、30質量%以下がよりさらに好ましく、25質量%以下がよりさらに好ましい。
(耐衝撃改良剤)
樹脂層(c)は、耐衝撃改良剤を含有することも好ましい。樹脂層(c)は、上記の通り充填材を多量に含有しても、耐衝撃改良剤をさらに含有することで、実使用での折り曲げ、衝撃等の外的衝撃から生ずる影響を緩和して、曲げ耐久性を良好に維持しやすくなる。また、樹脂として例えばポリカーボネート樹脂などの特定の樹脂を使用したことや、充填材の多量配合等に起因して生じる、加熱時の軟化性や流動性の低下を防止して、加工性を良好に維持しやすくなる。耐衝撃改良剤の詳細は、樹脂層(a)で述べたとおりであり、その記載は省略する。
樹脂層(c)は、耐衝撃改良剤を含有することも好ましい。樹脂層(c)は、上記の通り充填材を多量に含有しても、耐衝撃改良剤をさらに含有することで、実使用での折り曲げ、衝撃等の外的衝撃から生ずる影響を緩和して、曲げ耐久性を良好に維持しやすくなる。また、樹脂として例えばポリカーボネート樹脂などの特定の樹脂を使用したことや、充填材の多量配合等に起因して生じる、加熱時の軟化性や流動性の低下を防止して、加工性を良好に維持しやすくなる。耐衝撃改良剤の詳細は、樹脂層(a)で述べたとおりであり、その記載は省略する。
樹脂層(c)における耐衝撃改良剤の含有量は、2質量%以上40質量%以下であることが好ましい。耐衝撃改良剤の含有量を2質量%以上とすると、外的衝撃から生ずる影響を適度に緩和して、曲げ耐久性などが向上しやすくなる。また、使用する樹脂の種類に起因する、フィルム加熱時の軟化性や流動性の低下を防止して、加工性を良好に維持しやすくなる。
一方で、40質量%以下とすることで、含有量に見合った効果を発揮することができる。また、樹脂層(c)の耐熱性などの各種物性が低下したり、複合積層体のバイオマス度が低下したり、樹脂層(c)の加工時の流動性が高くなりすぎたりすることも防止できる。
これら観点から、樹脂層(c)における耐衝撃改良剤の含有量は、4質量%以上がより好ましく、6質量%以上がさらに好ましく、8質量%以上がよりさらに好ましく、また、30質量%以下であることがより好ましく、25質量%以下であることがさらに好ましく、20質量%以下であることがよりさらに好ましく、15質量%以下であることがよりさらに好ましく、13質量%以下であることが特に好ましい。
一方で、40質量%以下とすることで、含有量に見合った効果を発揮することができる。また、樹脂層(c)の耐熱性などの各種物性が低下したり、複合積層体のバイオマス度が低下したり、樹脂層(c)の加工時の流動性が高くなりすぎたりすることも防止できる。
これら観点から、樹脂層(c)における耐衝撃改良剤の含有量は、4質量%以上がより好ましく、6質量%以上がさらに好ましく、8質量%以上がよりさらに好ましく、また、30質量%以下であることがより好ましく、25質量%以下であることがさらに好ましく、20質量%以下であることがよりさらに好ましく、15質量%以下であることがよりさらに好ましく、13質量%以下であることが特に好ましい。
また、樹脂層(c)には、その性質を損なわない範囲において、あるいは本発明の目的以外の物性をさらに向上させるために、上記以外にも、各種添加剤を含有してもよい。添加剤としては、酸化防止剤、熱安定剤、プロセス安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、艶消し剤、加工助剤、金属不活化剤、残留重合触媒不活化剤、抗菌・防かび剤、抗ウィルス剤、帯電防止剤、滑剤、難燃剤、顔料、染料等の着色剤、レーザー発色剤等の広汎な樹脂材料に一般的に用いられているものを挙げることができる。これらに関しても使用される目的に応じて、通常使用される量を添加すればよい。
樹脂層(c)は、カード又はパスポートなどにおいてコアシートやレーザーマーキングシートなどを構成するとよいが、コアシートを構成することが好ましい。コアシート又はレーザーマーキングシートは、単層の樹脂層(c)により形成されてもよいが、複数の樹脂層(c)が積層された多層シートであってもよい。
また、複合積層体は、本積層体を2つ以上有するものであってもよく、例えば、2つの本積層体の間に、1又は複数の樹脂層(c)が設けられたものであってもよい。
また、複合積層体は、本積層体を2つ以上有するものであってもよく、例えば、2つの本積層体の間に、1又は複数の樹脂層(c)が設けられたものであってもよい。
樹脂層(c)の厚みは、特に限定されないが、例えば10μm以上2000μm以下、好ましくは50μm以上1000μm以下、さらに好ましくは70μm以上600μm以下、よりさらに好ましくは100μm以上500μm以下であればよい。なお、樹脂層(c)は、多層構造である場合には、その合計厚みが上記範囲であるとよい。
また、複合積層体は、シート状であるとよく、その厚みは特に限定されないが、例えば100μm以上3000μm以下、好ましくは150μm以上2000μm以下、より好ましくは200μm以上1000μm以下であればよい。
また、複合積層体は、シート状であるとよく、その厚みは特に限定されないが、例えば100μm以上3000μm以下、好ましくは150μm以上2000μm以下、より好ましくは200μm以上1000μm以下であればよい。
本複合積層体は、本積層体を融着により他の樹脂シート(以下、樹脂シート(X)ともいう)に積層することで得ることが好ましい。樹脂シート(X)は、単層の樹脂層(c)又は多層の樹脂層(c)からなるものである。
また、複数の樹脂シート(X)と、本積層体とを重ね合わせたものを融着してもよく、1又は複数の樹脂シート(X)と、2以上の本積層体とを重ね合わせたものを融着してもよい。例えば2つの本積層体を使用する場合には、本積層体、1又は2以上の樹脂シート(X)、及び本積層体の順に重ね合わせて、これらを熱プレスなどにより熱融着して、複合積層体を得てもよい。
なお、本複合積層体において、本積層体は、樹脂層(a)が設けられた側の面が、樹脂シート(X)側に配置されるように、樹脂シート(X)に積層されるとよい。
また、複数の樹脂シート(X)と、本積層体とを重ね合わせたものを融着してもよく、1又は複数の樹脂シート(X)と、2以上の本積層体とを重ね合わせたものを融着してもよい。例えば2つの本積層体を使用する場合には、本積層体、1又は2以上の樹脂シート(X)、及び本積層体の順に重ね合わせて、これらを熱プレスなどにより熱融着して、複合積層体を得てもよい。
なお、本複合積層体において、本積層体は、樹脂層(a)が設けられた側の面が、樹脂シート(X)側に配置されるように、樹脂シート(X)に積層されるとよい。
融着は、熱プレスなどの熱融着により行われるとよい。熱融着時の温度は、例えば90℃以上150℃以下、好ましくは100℃以上140℃以下、より好ましくは105℃以上135℃以下である。熱融着の温度を上記上限値以下とすることで、本積層体や樹脂シート(X)が植物由来樹脂を含んでいても、熱融着時に植物由来樹脂が流れ出したりすることを抑制できる。また、熱融着の温度を上記下限値以下とすることで、本積層体を他の樹脂シートに適切な接着強度で融着させることができる。
本複合積層体は、上記の通り、樹脂層(c)に使用される樹脂、及び樹脂層(a)に使用される樹脂に、植物由来樹脂を使用することで一定以上のバイオマス度を有することが好ましい。
本複合積層体のバイオマス度は、環境負荷を低減させる観点から、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、25質量%以上がさらに好ましく、30質量%以上がよりさらに好ましい。本複合積層体のバイオマス度は、特に限定されないが、複合積層体に曲げ耐久性などの各種機械特性を付与するために、例えば70質量%以下であってもよいし、50質量%以下であってもよいし、45質量%以下であってもよい。
なお、本複合積層体は、後述するカード又はパスポートのデータぺージなどを構成するとよく、上記樹脂シート(X)は、後述するコアシート、レーザーマーキングシートなどであることが好ましい。
本複合積層体のバイオマス度は、環境負荷を低減させる観点から、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、25質量%以上がさらに好ましく、30質量%以上がよりさらに好ましい。本複合積層体のバイオマス度は、特に限定されないが、複合積層体に曲げ耐久性などの各種機械特性を付与するために、例えば70質量%以下であってもよいし、50質量%以下であってもよいし、45質量%以下であってもよい。
なお、本複合積層体は、後述するカード又はパスポートのデータぺージなどを構成するとよく、上記樹脂シート(X)は、後述するコアシート、レーザーマーキングシートなどであることが好ましい。
<パスポート又はカード>
本積層体及び本複合積層体は、パスポート、又は、ICカード、磁気カード、運転免許証、在留カード、資格証明書、社員証、学生証、マイナンバーカード、印鑑登録証明書、車検証、タグカード、プリペイドカード、キャッシュカード、銀行カード、クレジットカード、SIMカード、ETCカード、識別カード、情報担持カード、スマートカード、B-CASカード、メモリーカードなどの各種のカードに用いることができる。各種のカード、パスポートにおいて、本積層体及び本複合積層体は、各種情報が印刷される記録層として使用される。また、本積層体及び本複合積層体は、パスポートにおいてはデータページに使用される。
本積層体及び本複合積層体は、パスポート、又は、ICカード、磁気カード、運転免許証、在留カード、資格証明書、社員証、学生証、マイナンバーカード、印鑑登録証明書、車検証、タグカード、プリペイドカード、キャッシュカード、銀行カード、クレジットカード、SIMカード、ETCカード、識別カード、情報担持カード、スマートカード、B-CASカード、メモリーカードなどの各種のカードに用いることができる。各種のカード、パスポートにおいて、本積層体及び本複合積層体は、各種情報が印刷される記録層として使用される。また、本積層体及び本複合積層体は、パスポートにおいてはデータページに使用される。
カード又はパスポート(より具体的には、パスポートのデータページ)は、典型的にはコアシートとオーバーシートを備える。また、カード又はパスポートは、さらにレーザーマーキングシートを備えてもよい。
本発明のカード又はパスポートは、複数の樹脂シート、例えば、1枚以上のコアシートと、1枚以上のオーバーシートと、さらに必要に応じて使用されるレーザーマーキングシートなどを重ね合わせて、プレスして加熱融着させた後、打ち抜き加工などがなされて、製造されるとよい。また、加熱融着の代わりに適宜接着剤などを使用して、シート同士を接着させてもよい。
本発明のカード又はパスポートは、上記本積層体を備えるとよく、上記した樹脂シートのうち、少なくとも1つが本積層体であるとよく、上記の通り、オーバーシートとして本積層体を使用することが好ましい。
本発明のカード又はパスポートは、複数の樹脂シート、例えば、1枚以上のコアシートと、1枚以上のオーバーシートと、さらに必要に応じて使用されるレーザーマーキングシートなどを重ね合わせて、プレスして加熱融着させた後、打ち抜き加工などがなされて、製造されるとよい。また、加熱融着の代わりに適宜接着剤などを使用して、シート同士を接着させてもよい。
本発明のカード又はパスポートは、上記本積層体を備えるとよく、上記した樹脂シートのうち、少なくとも1つが本積層体であるとよく、上記の通り、オーバーシートとして本積層体を使用することが好ましい。
カードの具体例を図1に示す。カードとしては、図1(a)に示した、オーバーシート4/コアシート2/オーバーシート4からなるカード20A、または、図1(b)に示した、オーバーシート4/レーザーマーキングシート1/コアシート2/レーザーマーキングシート1/オーバーシート4からなるカード20Bが好ましく、中でもオーバーシート4/コアシート2/オーバーシート4からなるカード20Aがより好ましい。
ここで、コアシート2は、図1では、1枚である態様が模式的に示されるが、一般的に2枚以上で構成されるとよい。各コアシートは、固定情報が印字されるための印刷シートなどであってもよいし、内部にICチップ、アンテナなどのインレットが内蔵されるための中空部が設けられた、インレットシートなどであってもよい。また、インレットなどを隠蔽するための隠蔽シートなどであってもよい。
さらに、隣接する1対のコアシートの間には適宜接着シートなど配置され、隣接する1対のコアシートは接着シートにより接着されてもよい。また、各コアシートは、単層構造を有してもよいが、2層以上の多層構造を有してもよい。
さらに、隣接する1対のコアシートの間には適宜接着シートなど配置され、隣接する1対のコアシートは接着シートにより接着されてもよい。また、各コアシートは、単層構造を有してもよいが、2層以上の多層構造を有してもよい。
コアシートとしては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、又はこれらの混合物などを樹脂材料として用いる樹脂シートであることが好ましく、例えば上記樹脂(C)として列挙されたものを適宜選択して使用されるとよい。また、樹脂層(c)において説明したとおり、充填材、耐衝撃改良剤などの添加剤が含有されたシートであってもよい。
また、上記の通り、オーバーシート4は、本積層体であることが好ましいので、図1(a)の構造において、コアシートは、上記した樹脂シート(X)により構成されることが好ましい。
また、上記の通り、オーバーシート4は、本積層体であることが好ましいので、図1(a)の構造において、コアシートは、上記した樹脂シート(X)により構成されることが好ましい。
レーザーマーキングシートとしては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、又はこれらの混合物などを樹脂材料として用いる樹脂シートであることが好ましく、例えば上記樹脂(C)として列挙されたものを適宜選択して使用されるとよい。また、樹脂層(c)において説明したとおりの添加剤を適宜含有してもよい。
また、レーザーマーキングシート1は、レーザー発色剤を含有する樹脂層を有するとよく、レーザー発色剤を含有する樹脂層からなってもよいし、レーザー発色剤を含有する樹脂層と、レーザー発色剤を含有しない樹脂層との多層構造を有してもよい。
また、オーバーシート4は、上記の通り本積層体であることが好ましい。図1(b)の構造において、オーバーシートは、例えば、レーザー光照射によってレーザー印字部分が発泡する、いわゆる「膨れ」を抑制することができる。
また、レーザーマーキングシート1は、レーザー発色剤を含有する樹脂層を有するとよく、レーザー発色剤を含有する樹脂層からなってもよいし、レーザー発色剤を含有する樹脂層と、レーザー発色剤を含有しない樹脂層との多層構造を有してもよい。
また、オーバーシート4は、上記の通り本積層体であることが好ましい。図1(b)の構造において、オーバーシートは、例えば、レーザー光照射によってレーザー印字部分が発泡する、いわゆる「膨れ」を抑制することができる。
また、オーバーシートとして本積層体を使用する場合、樹脂層(b)はレーザー発色剤を含有してもよいし、含有していなくてもよいが、樹脂層(b)がレーザー発色剤を含有する場合には、カードは、図1(a)のように、レーザーマーキングシートを含有しなくてもよい。オーバーシートとしてレーザー発色剤を含有する樹脂層(b)を有する積層体を使用することで、別途レーザーマーキングシートを設けなくても、カードに対してレーザーマーキングをすることが可能になる。
(パスポート)
パスポートは、特に電子パスポートの場合は、ヒンジシートと、ヒンジシートの両面それぞれに設けられたコアシートとを備え、そのコアシートの表面にさらにオーバーシートを備えるものがよく、また、コアシートとオーバーシートの間にレーザーマーキングシートを有するものであってもよい。具体的には、図2(a)に示した、オーバーシート4/コアシート2/ヒンジシート3/コアシート2/オーバーシート4からなるパスポート10A、または、図2(b)に示した、オーバーシート4/レーザーマーキングシート1/コアシート2/ヒンジシート3/コアシート2/レーザーマーキングシート1/オーバーシート4からなるパスポート10Bが好ましい。
パスポートは、特に電子パスポートの場合は、ヒンジシートと、ヒンジシートの両面それぞれに設けられたコアシートとを備え、そのコアシートの表面にさらにオーバーシートを備えるものがよく、また、コアシートとオーバーシートの間にレーザーマーキングシートを有するものであってもよい。具体的には、図2(a)に示した、オーバーシート4/コアシート2/ヒンジシート3/コアシート2/オーバーシート4からなるパスポート10A、または、図2(b)に示した、オーバーシート4/レーザーマーキングシート1/コアシート2/ヒンジシート3/コアシート2/レーザーマーキングシート1/オーバーシート4からなるパスポート10Bが好ましい。
ヒンジシートは、オーバーシート、コアシートなどを保持し、パスポートの表紙と他のビザシート等と一体に堅固に綴じるための役割を担うシートである。そのため、堅固な加熱融着性、適度な柔軟性、加熱融着工程での耐熱性等を有するものが好ましい。
ヒンジシートは、公知のものが使用可能であり、熱可塑性ポリエステル樹脂、熱可塑性ポリエステルエラストマー、熱可塑性ポリアミド樹脂、熱可塑性ポリアミドエラストマー、熱可塑性ポリウレタン樹脂、熱可塑性ポリウレタンエラストマーなどの熱可塑性樹脂や熱可塑性エラスマーなどにより構成される樹脂シートであってもよいし、織物、編物、または不織布などで構成されてもよいし、織物、編物、または不織布と、熱可塑性樹脂や熱可塑性エラスマーなどとの複合材料であってもよい。また、パスポートにおけるコアシート、レーザーマーキングシート、オーバーシートについての具体的な説明は、上記カードで説明したとおりであるので省略する。
ヒンジシートは、公知のものが使用可能であり、熱可塑性ポリエステル樹脂、熱可塑性ポリエステルエラストマー、熱可塑性ポリアミド樹脂、熱可塑性ポリアミドエラストマー、熱可塑性ポリウレタン樹脂、熱可塑性ポリウレタンエラストマーなどの熱可塑性樹脂や熱可塑性エラスマーなどにより構成される樹脂シートであってもよいし、織物、編物、または不織布などで構成されてもよいし、織物、編物、または不織布と、熱可塑性樹脂や熱可塑性エラスマーなどとの複合材料であってもよい。また、パスポートにおけるコアシート、レーザーマーキングシート、オーバーシートについての具体的な説明は、上記カードで説明したとおりであるので省略する。
以下、実施例および比較例を示すが、これらにより本発明は何ら制限を受けるものでは無い。
評価方法及び測定方法は、以下のとおりである。
ガラス転移温度
示差走査熱量計「Pyris1 DSC」(パーキンエルマー社製)を用い、JIS K7121:2012に準拠して、20℃/分の速度で30℃から200℃まで昇温し、速度20℃/分で30℃まで降温し、再度20℃/分の速度で200℃まで昇温した際にガラス転移温度を測定した。なお、ガラス転移温度の求め方は、中間点ガラス転移温度(Tmg)による。
ガラス転移温度
示差走査熱量計「Pyris1 DSC」(パーキンエルマー社製)を用い、JIS K7121:2012に準拠して、20℃/分の速度で30℃から200℃まで昇温し、速度20℃/分で30℃まで降温し、再度20℃/分の速度で200℃まで昇温した際にガラス転移温度を測定した。なお、ガラス転移温度の求め方は、中間点ガラス転移温度(Tmg)による。
質量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、分子量分布(Mw/Mn)
原料樹脂ペレットについて、ゲル浸透クロマトグラフィー「HLC-8320GPC」(東ソー社製)を用いて、下記条件で測定した。
・カラム:Shim-Pack GPC-806(30cm×8.0mmφ)+ Shim-Pack GPC-804C(30cm×8.0mmφ)+ Shim-Pack GPC-8025C(30cm×8.0mmφ)+ Shim-Pack GPC-801C(30cm×8.0mmφ)(島津製作所社製)
・溶離液:クロロホルム
・検出器:示差屈折率検出器
・流速:1.0mL/分
・カラム温度:40℃
・試料濃度:5mg/mL
・試料注入量:20μL
・検量線:標準ポリスチレン(東ソー社製)を使用した検1次近似曲線
原料樹脂ペレットについて、ゲル浸透クロマトグラフィー「HLC-8320GPC」(東ソー社製)を用いて、下記条件で測定した。
・カラム:Shim-Pack GPC-806(30cm×8.0mmφ)+ Shim-Pack GPC-804C(30cm×8.0mmφ)+ Shim-Pack GPC-8025C(30cm×8.0mmφ)+ Shim-Pack GPC-801C(30cm×8.0mmφ)(島津製作所社製)
・溶離液:クロロホルム
・検出器:示差屈折率検出器
・流速:1.0mL/分
・カラム温度:40℃
・試料濃度:5mg/mL
・試料注入量:20μL
・検量線:標準ポリスチレン(東ソー社製)を使用した検1次近似曲線
(3)耐溶剤性
室温環境下で、溶剤としてメチルエチルケトンを入れたシャーレにシート片を1分間浸し、外観を目視確認して、以下の評価基準で評価した。
A:変化がないか、もしくは表面のマットが消える程度のレベルで白化は生じなかった。
B:白化が生じた。
室温環境下で、溶剤としてメチルエチルケトンを入れたシャーレにシート片を1分間浸し、外観を目視確認して、以下の評価基準で評価した。
A:変化がないか、もしくは表面のマットが消える程度のレベルで白化は生じなかった。
B:白化が生じた。
(4)線膨張係数
実施例、比較例で得られた積層シート及び単層シートに対して、熱機械的分析装置(「TMA/SDTA841」(メトラー・トレド社製))を用いて、JIS K7197:2012に準拠して、試験片幅6mm、測定チャック間距離が10mm、引張モードの条件で、20~200℃まで5℃/分の速度で昇温した際の20℃毎のサンプル長を計測して線膨張係数を算出し、得られた測定結果の平均値を算出することで平均線膨脹係数を求めた。なお、測定方向は、MDとした。
実施例、比較例で得られた積層シート及び単層シートに対して、熱機械的分析装置(「TMA/SDTA841」(メトラー・トレド社製))を用いて、JIS K7197:2012に準拠して、試験片幅6mm、測定チャック間距離が10mm、引張モードの条件で、20~200℃まで5℃/分の速度で昇温した際の20℃毎のサンプル長を計測して線膨張係数を算出し、得られた測定結果の平均値を算出することで平均線膨脹係数を求めた。なお、測定方向は、MDとした。
(5)バイオマス度
実施例、比較例において、植物由来成分であるイソソルバイドに由来する構造単位の質量%を基に、下記原料ISPにおけるバイオマス度を算出した。そのバイオマス度を基に、積層体全体、及び複合積層体全体におけるバイオマス度を算出した。なお、実施例、及び比較例における積層体及び複合積層体では、ISP以外には植物由来成分の原料を使用しなかった。
実施例、比較例において、植物由来成分であるイソソルバイドに由来する構造単位の質量%を基に、下記原料ISPにおけるバイオマス度を算出した。そのバイオマス度を基に、積層体全体、及び複合積層体全体におけるバイオマス度を算出した。なお、実施例、及び比較例における積層体及び複合積層体では、ISP以外には植物由来成分の原料を使用しなかった。
(6)表面特性
各実施例、比較例の積層シート又は単層シートの表面の表面特性を、表面粗さ測定装置「サーフコム130A」(東京精密社製)を用いて、ISO1997に基づいて、測定速度0.6mm/s、測定長さ5mm、カットオフ値2.5mm、フィルタ種類ガウシアンで測定した。なお、各実施例、比較例では、両表面の表面特性を測定し、一方を表面、他方を裏面として値を記した。
各実施例、比較例の積層シート又は単層シートの表面の表面特性を、表面粗さ測定装置「サーフコム130A」(東京精密社製)を用いて、ISO1997に基づいて、測定速度0.6mm/s、測定長さ5mm、カットオフ値2.5mm、フィルタ種類ガウシアンで測定した。なお、各実施例、比較例では、両表面の表面特性を測定し、一方を表面、他方を裏面として値を記した。
(7)単位面積当たりのレーザー発色剤量
単位面積当たりのレーザー発色剤量は、以下の式に従って求めた。
単位面積当たりのレーザー発色剤量(μg/cm2)=レーザー発色剤の比重(μg/cm3)×レーザー発色剤含有層(樹脂層(b))におけるレーザー発色剤の質量割合(%)×レーザー発色剤含有層の厚み(cm)
例えば、実施例3の場合、以下のように計算される。
8.9×106(比重)×0.001(質量割合)×50×(4÷6)×10-4(厚み)=30
単位面積当たりのレーザー発色剤量は、以下の式に従って求めた。
単位面積当たりのレーザー発色剤量(μg/cm2)=レーザー発色剤の比重(μg/cm3)×レーザー発色剤含有層(樹脂層(b))におけるレーザー発色剤の質量割合(%)×レーザー発色剤含有層の厚み(cm)
例えば、実施例3の場合、以下のように計算される。
8.9×106(比重)×0.001(質量割合)×50×(4÷6)×10-4(厚み)=30
(8)動的曲げ耐久性
実施例、比較例で得られた複合積層シート(複合積層体)に対して、「JIS X6305-1:2010」の5.8で規定されている動的曲げ力(曲げ特性)を参考に以下の手順で試験を行い曲げ耐久性を評価した。評価試験で使用した複合積層シートのサイズは、54.0mm×85.6mmであった。
試験時に動的曲げ力をシートに掛けるために使用する試験装置は、「JIS X6305-1:2010」の5.8.1で規定されるものを使用した。
試験装置の可動部は、クランク機構であった。試験装置は、可動部のストロークを調節することによって、最大たわみ(hw)を設定した。また、最小たわみ(hv)は、開始位置によって設定した。なお、hv及びhwは、両方とも複合積層シートの下面で測定する。また、試験装置の可動部における噛み合い部の傾斜角度αは30°とした。
実施例、比較例で得られた複合積層シート(複合積層体)に対して、「JIS X6305-1:2010」の5.8で規定されている動的曲げ力(曲げ特性)を参考に以下の手順で試験を行い曲げ耐久性を評価した。評価試験で使用した複合積層シートのサイズは、54.0mm×85.6mmであった。
試験時に動的曲げ力をシートに掛けるために使用する試験装置は、「JIS X6305-1:2010」の5.8.1で規定されるものを使用した。
試験装置の可動部は、クランク機構であった。試験装置は、可動部のストロークを調節することによって、最大たわみ(hw)を設定した。また、最小たわみ(hv)は、開始位置によって設定した。なお、hv及びhwは、両方とも複合積層シートの下面で測定する。また、試験装置の可動部における噛み合い部の傾斜角度αは30°とした。
試験は、「JIS X6305-1:2010」の4.1で規定する試験環境下で以下の手順で実施した。なお、4.1で規定する試験環境下とは、温度:23℃±3℃、相対湿度:40~60%の環境下である。
まず、複合積層シートを、試験装置のかみ合いの間に挟んだ。かみ合いは、シートの短辺方向に沿ってシートの短辺が湾曲して曲げが行われるように位置決めした。装置の開始位置を最小たわみ(hv)が1.0mm±0.5mmとなるように設定し、装置のストロークを最大たわみ(hw)が10.0mm~9.0mmとなるように設定した。試験装置の可動部は、曲げ力が0.5Hzの周波数で正弦波状に変化するように稼働させ、割れが確認されるまでの回数をカウントした。
まず、複合積層シートを、試験装置のかみ合いの間に挟んだ。かみ合いは、シートの短辺方向に沿ってシートの短辺が湾曲して曲げが行われるように位置決めした。装置の開始位置を最小たわみ(hv)が1.0mm±0.5mmとなるように設定し、装置のストロークを最大たわみ(hw)が10.0mm~9.0mmとなるように設定した。試験装置の可動部は、曲げ力が0.5Hzの周波数で正弦波状に変化するように稼働させ、割れが確認されるまでの回数をカウントした。
(9)熱プレス加工試験
電動シーラ「インパルスシーラーOPL-200-10」(富士インパルス株式会社製)を用いて、各実施例、比較例で得られた積層シート又は単層シートをコアシートに対して、加熱時間5秒間、その後の冷却を40℃、5秒間の条件でシート幅20mm×長さ40mm(熱融着長さ10mm、未熱融着長さ30mm)で熱融着させた。その後、未熱融着部分を手で持ってT字剥離試験を行い、積層シートが材破するかどうかを確認した。加熱温度は、5℃刻みで上げていき、材破した最初の温度(材破温度)を熱プレス温度として表3に示す。なお、材破温度(熱プレス温度)は、積層シートが適切に融着する温度であり、低いほど低温熱融着性に優れていることを示す。
また、上記熱プレス温度にて熱融着した際の外観を観察して熱プレス適性を以下の評価基準で評価した。
A:熱プレス時に重ねたシートの端から樹脂の流れ出しが生じずに適切に複合積層シートが得られた。
B:重ねたシートの端が溶けて広がり、適切に複合積層シートが得られなかった。
電動シーラ「インパルスシーラーOPL-200-10」(富士インパルス株式会社製)を用いて、各実施例、比較例で得られた積層シート又は単層シートをコアシートに対して、加熱時間5秒間、その後の冷却を40℃、5秒間の条件でシート幅20mm×長さ40mm(熱融着長さ10mm、未熱融着長さ30mm)で熱融着させた。その後、未熱融着部分を手で持ってT字剥離試験を行い、積層シートが材破するかどうかを確認した。加熱温度は、5℃刻みで上げていき、材破した最初の温度(材破温度)を熱プレス温度として表3に示す。なお、材破温度(熱プレス温度)は、積層シートが適切に融着する温度であり、低いほど低温熱融着性に優れていることを示す。
また、上記熱プレス温度にて熱融着した際の外観を観察して熱プレス適性を以下の評価基準で評価した。
A:熱プレス時に重ねたシートの端から樹脂の流れ出しが生じずに適切に複合積層シートが得られた。
B:重ねたシートの端が溶けて広がり、適切に複合積層シートが得られなかった。
実施例、比較例で使用した原料は、以下の通りである。
ISP:ジヒドロキシ化合物として、イソソルバイドと1,4-シクロヘキサンジメタノールを用い、イソソルバイドに由来する構造単位:1,4-シクロヘキサンジメタノールに由来する構造単位=50:50(モル%)となるように溶融重合法により得たポリカーボネート樹脂。ガラス転移温度:98℃
PC1:ビスフェノールA系ホモポリカーボネート(界面重合法)、Mw:72000、Mn:23900、Mw/Mn:3.0、メルトフローレート(300℃、1.2kgf):4g/10分、ガラス転移温度:154℃
PC2:ビスフェノールA系ホモポリカーボネート(界面重合法)、Mw:53200、Mn:18700、Mw/Mn:2.8、メルトフローレート(300℃、1.2kgf):15g/10分、ガラス転移温度:149℃
耐衝撃改良剤1:コア・シェル型エラストマー、三菱ケミカル社製「メタブレンE-870A」
耐衝撃改良剤2:コア・シェル型エラストマー、三菱ケミカル社製「メタブレンS-2001」
充填材:酸化チタン(ルチル型、屈折率2.7)
帯電防止剤:イオン性液体
レーザー発色剤:ビスマス・ネオジウム系金属酸化物、平均粒子径0.8μm、比重:8.9g/cm3
ISP:ジヒドロキシ化合物として、イソソルバイドと1,4-シクロヘキサンジメタノールを用い、イソソルバイドに由来する構造単位:1,4-シクロヘキサンジメタノールに由来する構造単位=50:50(モル%)となるように溶融重合法により得たポリカーボネート樹脂。ガラス転移温度:98℃
PC1:ビスフェノールA系ホモポリカーボネート(界面重合法)、Mw:72000、Mn:23900、Mw/Mn:3.0、メルトフローレート(300℃、1.2kgf):4g/10分、ガラス転移温度:154℃
PC2:ビスフェノールA系ホモポリカーボネート(界面重合法)、Mw:53200、Mn:18700、Mw/Mn:2.8、メルトフローレート(300℃、1.2kgf):15g/10分、ガラス転移温度:149℃
耐衝撃改良剤1:コア・シェル型エラストマー、三菱ケミカル社製「メタブレンE-870A」
耐衝撃改良剤2:コア・シェル型エラストマー、三菱ケミカル社製「メタブレンS-2001」
充填材:酸化チタン(ルチル型、屈折率2.7)
帯電防止剤:イオン性液体
レーザー発色剤:ビスマス・ネオジウム系金属酸化物、平均粒子径0.8μm、比重:8.9g/cm3
<積層体(積層シート)>
[実施例1]
ISPを、押出機を用いて混練し、かつ2種3層のマルチマニホールド式の口金より、第1層および第3層(両外層)として235℃で押出した。また、樹脂層(b)としてPC1を、押出機を用いて混練し、かつ上記口金より、第2層(中間層)として、260℃で押出した。押出したフィルムを、90℃に設定したキャスティングロールにて冷却して、厚み比が1/4/1で総厚みが50μmである、樹脂層(a)/樹脂層(b)/樹脂層(a)からなる積層体(積層シート)を得た。得られた積層シートを評価し、評価結果を表1に示す。
[実施例1]
ISPを、押出機を用いて混練し、かつ2種3層のマルチマニホールド式の口金より、第1層および第3層(両外層)として235℃で押出した。また、樹脂層(b)としてPC1を、押出機を用いて混練し、かつ上記口金より、第2層(中間層)として、260℃で押出した。押出したフィルムを、90℃に設定したキャスティングロールにて冷却して、厚み比が1/4/1で総厚みが50μmである、樹脂層(a)/樹脂層(b)/樹脂層(a)からなる積層体(積層シート)を得た。得られた積層シートを評価し、評価結果を表1に示す。
[実施例2]
樹脂層(a)における配合を表1に示すとおりに変更してドライブレンドして押出機に投入して実施した以外は、実施例1と同様に実施した。
樹脂層(a)における配合を表1に示すとおりに変更してドライブレンドして押出機に投入して実施した以外は、実施例1と同様に実施した。
[実施例3、4]
樹脂層(b)における配合を表1に示すとおりに変更してドライブレンドして押出機に投入して実施した以外は、実施例1、2それぞれと同様に実施した。
樹脂層(b)における配合を表1に示すとおりに変更してドライブレンドして押出機に投入して実施した以外は、実施例1、2それぞれと同様に実施した。
[比較例1]
押出機を用いて、ISPを混練して230℃にて押出し、押出したフィルムを、95℃に設定したキャスティングロールにて冷却して、厚み50μmの単層シートを得た。得られた単層シートに対して評価試験を実施した。評価結果を表1に示す。
押出機を用いて、ISPを混練して230℃にて押出し、押出したフィルムを、95℃に設定したキャスティングロールにて冷却して、厚み50μmの単層シートを得た。得られた単層シートに対して評価試験を実施した。評価結果を表1に示す。
[比較例2]
表1に示す所定の配合にドライブレンドし、押出機を用いて混練し、かつ230℃で押出し、押出したフィルムを、90℃に設定したキャスティングロールにて冷却して、厚み120μmの単層シートを得た。得られた単層シートに対して評価試験を実施した。評価結果を表1に示す。
表1に示す所定の配合にドライブレンドし、押出機を用いて混練し、かつ230℃で押出し、押出したフィルムを、90℃に設定したキャスティングロールにて冷却して、厚み120μmの単層シートを得た。得られた単層シートに対して評価試験を実施した。評価結果を表1に示す。
[比較例3]
樹脂層(a)における配合を表1に示すとおりに変更してドライブレンドして押出機に投入し、押出温度280℃、キャスティングロール温度120℃に変更して実施した以外は、実施例1と同様に実施した。
樹脂層(a)における配合を表1に示すとおりに変更してドライブレンドして押出機に投入し、押出温度280℃、キャスティングロール温度120℃に変更して実施した以外は、実施例1と同様に実施した。
[比較例4]
樹脂層(a)、(b)における配合を表1に示すとおりに変更してドライブレンドして押出機に投入し、押出温度240℃、キャスティングロール温度120℃に変更して実施した以外は、実施例1と同様に実施した。
樹脂層(a)、(b)における配合を表1に示すとおりに変更してドライブレンドして押出機に投入し、押出温度240℃、キャスティングロール温度120℃に変更して実施した以外は、実施例1と同様に実施した。
<複合積層体(複合積層シート)の評価>
[実施例5]
(複合積層シートの作製)
樹脂層(c)を形成するためのコアシート1用として、表2に示す所定の配合にドライブレンドして、押出機を用いて混練し、かつ口金より230℃でフィルムを押出した。押出したフィルムを、95℃に設定したキャスティングロールにて急冷して、厚み310μmの単層のコアシート1を得た。
得られたコアシート1と実施例1で作製した積層シートとを実施例1の積層シート/コアシート1/実施例1の積層シートの順で積層して、上述した熱プレス加工試験を実施し、材破温度(熱プレス温度)を求めた。求めた熱プレス温度により、上記熱プレス加工試験の条件にて、コアシート1と積層シートを積層して複合積層シートを作製した。得られた複合積層シートを評価し、その結果を表3に示す。
[実施例5]
(複合積層シートの作製)
樹脂層(c)を形成するためのコアシート1用として、表2に示す所定の配合にドライブレンドして、押出機を用いて混練し、かつ口金より230℃でフィルムを押出した。押出したフィルムを、95℃に設定したキャスティングロールにて急冷して、厚み310μmの単層のコアシート1を得た。
得られたコアシート1と実施例1で作製した積層シートとを実施例1の積層シート/コアシート1/実施例1の積層シートの順で積層して、上述した熱プレス加工試験を実施し、材破温度(熱プレス温度)を求めた。求めた熱プレス温度により、上記熱プレス加工試験の条件にて、コアシート1と積層シートを積層して複合積層シートを作製した。得られた複合積層シートを評価し、その結果を表3に示す。
[実施例6、7、8、比較例5、7]
使用する積層シート又は単層シートとして、表3に記載の通りの積層シートを使用した点を除いて実施例5と同様に実施した。
使用する積層シート又は単層シートとして、表3に記載の通りの積層シートを使用した点を除いて実施例5と同様に実施した。
[比較例6]
表2のコアシート2において示す所定の配合にドライブレンドし、かつ押出機を用いて混練して、2種3層のマルチマニホールド式の口金より、第1層および第3層(両外層)として270℃でフィルムを押出した。また、表2に示す所定の配合にドライブレンドし、かつ押出機を用いて混練して、上記口金より第2層(中間層)として、270℃でフィルムを押出した。押出したフィルムを、120℃に設定したキャスティングロールにて冷却して、厚み比が1/8/1で総厚みが100μmである、第1層/第2層/第3層からなる多層のコアシート2を得た。
得られたコアシート2と比較例1で作製した積層シートを上記の熱プレス加工試験を実施し、材破温度(熱プレス温度)を求めた。求めた熱プレス温度により、上記熱プレス加工試験の条件にて、コアシート2と積層シートを積層して複合積層シートを作製した。得られた複合積層シートに対して評価試験を実施し、その結果を表3に示す。
表2のコアシート2において示す所定の配合にドライブレンドし、かつ押出機を用いて混練して、2種3層のマルチマニホールド式の口金より、第1層および第3層(両外層)として270℃でフィルムを押出した。また、表2に示す所定の配合にドライブレンドし、かつ押出機を用いて混練して、上記口金より第2層(中間層)として、270℃でフィルムを押出した。押出したフィルムを、120℃に設定したキャスティングロールにて冷却して、厚み比が1/8/1で総厚みが100μmである、第1層/第2層/第3層からなる多層のコアシート2を得た。
得られたコアシート2と比較例1で作製した積層シートを上記の熱プレス加工試験を実施し、材破温度(熱プレス温度)を求めた。求めた熱プレス温度により、上記熱プレス加工試験の条件にて、コアシート2と積層シートを積層して複合積層シートを作製した。得られた複合積層シートに対して評価試験を実施し、その結果を表3に示す。
[比較例8]
使用する積層シートとして、表3に記載の通りの積層シートを使用した点を除いて比較例7と同様に実施した。
使用する積層シートとして、表3に記載の通りの積層シートを使用した点を除いて比較例7と同様に実施した。
以上の実施例1~8に示すように、樹脂層(a)及び樹脂層(b)を有する積層シートにおいて、樹脂層(a)に構造単位(A1)を含むポリカーボネート樹脂(A)を使用したことにより、耐溶剤性が高く、かつ低温融着性も良好にできた。そのため、実施例5~8に示すとおり、植物由来樹脂で形成された樹脂層(c)と融着する場合でも、低温で融着することが可能となり、プレス時に樹脂の流れ出しなどが生じることがなかった。そのため、複合積層体のバイオマス度を高めつつ、熱プレス適性を良好にできた。さらに、樹脂層(b)に樹脂(A)以外の質量平均分子量が高い樹脂(B)を使用したことで、本積層体をオーバーシートとしてコアシートに積層して得た複合積層シートは、実施例5~8に示す通り曲げ耐久性が優れたものとなった。
それに対して、比較例1、2に示すとおりに、構造単位(A1)を含むポリカーボネート樹脂(A)を含有した単層シートは、バイオマス度が高く耐溶剤性を良好にでき、かつ低温融着性も良好であった。しかし、この単層シートをオーバーシートとしてコアシートに積層して得た複合積層シートは、動的曲げ耐久性試験で比較的早期に破損し、曲げ耐久性を良好にできなかった(比較例5)。一方で、構造単位(A1)を含むポリカーボネート樹脂(A)を含有した単層シートは、コアシートに一般ポリカーボネート樹脂を使用した場合、低温でコアシートに融着することができなかった。そして、高温でコアシートに熱融着すると、プレス時に樹脂の流れ出しが生じて熱プレス適性を良好にできなかった。(比較例6参照)。
また、比較例3、4に示すとおりに、一般ポリカーボネート樹脂を樹脂層(a)、(b)に使用すると、耐溶剤性が低く、低温融着性も良好にすることができなかった(比較例7、8参照)。さらに、植物由来の樹脂から形成された樹脂層(c)に熱融着すると、プレス時に樹脂の流れ出しが生じて、熱プレス適性が良好にできなかった。
また、比較例3、4に示すとおりに、一般ポリカーボネート樹脂を樹脂層(a)、(b)に使用すると、耐溶剤性が低く、低温融着性も良好にすることができなかった(比較例7、8参照)。さらに、植物由来の樹脂から形成された樹脂層(c)に熱融着すると、プレス時に樹脂の流れ出しが生じて、熱プレス適性が良好にできなかった。
1 レーザーマーキングシート
2 コアシート
3 ヒンジシート
4 オーバーシート
20A、20B カード
10A、10B パスポート
2 コアシート
3 ヒンジシート
4 オーバーシート
20A、20B カード
10A、10B パスポート
Claims (18)
- 構造の一部に下記式(1)で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位(A1)を含むポリカーボネート樹脂(A)を含有する樹脂層(a)と、
前記樹脂層(a)に含有されるポリカーボネート樹脂(A)以外の樹脂(B)を含有する樹脂層(b)とを備え、
前記樹脂(B)の質量平均分子量が40000以上である、積層体。
但し、前記式(1)で表される部位が-CH2-O-Hの一部である場合を除く。 - 樹脂(B)のガラス転移温度(Tg)が132℃以上である、請求項1に記載の積層体。
- 樹脂(B)が前記ポリカーボネート樹脂(A)以外のポリカーボネート樹脂である、請求項1又は2に記載の積層体。
- 前記ポリカーボネート樹脂(A)が、ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位中、前記構造単位(A1)を30モル%以上含有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記ポリカーボネート樹脂(A)が、ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位中、前記構造単位(A1)を75モル%以下含有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記樹脂層(b)の両面側に前記樹脂層(a)が設けられる、請求項1~5のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記樹脂層(a)が、耐衝撃改良剤を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記樹脂層(b)が、レーザー発色剤を含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記ポリカーボネート樹脂(A)のガラス転移温度は、樹脂(B)のガラス転移温度よりも低く、80℃以上140℃以下である、請求項1~8のいずれか1項に記載の積層体。
- オーバーシートとして用いる、請求項1~9のいずれか1項に記載の積層体。
- カードに用いる、請求項1~10のいずれか1項に記載の積層体。
- パスポートに用いる、請求項1~10のいずれか1項に記載の積層体。
- 請求項1~12のいずれか1項に記載の積層体と、樹脂層(c)とを備える、複合積層体。
- 前記樹脂層(c)が、前記構造単位(A1)を含むポリカーボネート樹脂を含有する、請求項13に記載の複合積層体。
- 前記樹脂層(c)が充填材を1質量%以上60質量%以下で含有する、請求項13又は14に記載の複合積層体。
- 請求項13~15のいずれか1項に記載の複合積層体の製造方法であって、
前記積層体を、前記樹脂層(c)からなる樹脂シートに融着することで積層する、複合積層体の製造方法。 - 請求項1~11のいずれか1項に記載の積層体、又は請求項13~15のいずれか1項に記載の複合積層体を備える、カード。
- 請求項1~10、及び12のいずれか1項に記載の積層体、又は請求項13~15のいずれか1項に記載の複合積層体を備える、パスポート。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022030268A JP2023125913A (ja) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 積層体、複合積層体、カード、及びパスポート |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2022030268A JP2023125913A (ja) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 積層体、複合積層体、カード、及びパスポート |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2023125913A true JP2023125913A (ja) | 2023-09-07 |
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Family Applications (1)
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JP2022030268A Pending JP2023125913A (ja) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 積層体、複合積層体、カード、及びパスポート |
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Country | Link |
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2022
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