JP3846836B2 - 耐熱性プラスチックカード用樹脂組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、診察カード、キャッシュカード、クレジットカード等のプラスチックカードに使用される樹脂組成物に関する。また、本発明の樹脂組成物からなるプラスチックカードは比較的高温の条件下に保管または放置されても優れた耐熱性および形状安定性を示す。更に詳しくは、プラスチックカードの少なくとも片方の表面層に熱可塑性樹脂の保護層が設けられた場合における当該熱可塑性樹脂保護層との接着性にも優れる耐熱性プラスチックカード用樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プラスチックカードには塩化ビニル樹脂が多く用いられてきた。また、必要な文字、記号、数字等のデータをプラスチックカードから書類等に転写するためにプラスチックカードに当該データをエンボス加工により刻印することが広く行われている。しかしながら、塩化ビニル樹脂製プラスチックカードの場合には、日常生活において比較的高温に曝される過酷な条件、例えば炎天下、直射日光があたる自動車の車内等に保管または放置すると、プラスチックカードにエンボス加工で刻印された文字、記号、数値等の凸部の高さが低下し書類等へのデータ転写が困難になったり、転写しても判読が困難となるような問題点があった。
【０００３】
上記の問題点を解決するために、耐熱性が塩化ビニル樹脂よりも高いプラスチック材料を使用することが検討された。塩化ビニル樹脂の熱変形温度は８０℃程度と低く、日常生活にて起こりうる高温条件下での保管、放置を想定して熱変形温度が９０℃以上のプラスチック材料に代替することが提案され、例えば熱変形温度が１３０〜１４０℃であるポリカーボネート樹脂が候補とされ、検討が行われてきた。しかしながら、ポリカーボネート樹脂をプラスチックカードに使用した場合には、エンボス加工により刻印されたデータの凸部の高さが高温条件下で低下するという問題点は解決されるものの、プラスチックカード自身がエンボス加工により反ってしまうという問題が新たに生じた。
【０００４】
出願人は、上記のポリカーボネート樹脂製プラスチックカードの反りという問題を解決するため、ポリカーボネート樹脂にポリブチレンテレフタレートを混合した樹脂組成物を用いることで反りの問題を解決しうることを見出し、既に特許出願を行った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プラスチックカードにおいては、少なくとも片方の表面層に印刷したり、印刷されない場合においても当該表面層を保護する目的のためにポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂等の透明性熱可塑性樹脂のフィルム、シート等（以下、オーバーシートという）を熱プレス等の手段で貼合することが行われている。また、カードを構成する基材が２層以上で構成されている場合も有り、かかる場合に熱プレスによる温度条件によってはプラスチックカードの基材とオーバーシートの接着性、基材同士の接着性に劣るという新たな問題が発生した。
【０００６】
具体的には、熱プレスの温度条件が１６０℃以上であるとプラスチックカード基材とオーバーシートの接着性は良好なれど、印刷に使用されたインクが変色したり滲んだりするので、プラスチックカードとしての価値が著しく損なわれるという問題があった。これを回避するため、温度を下げるとインクの変色や滲みの問題は解決されるものの、プラスチックカード基材とオーバーシートとの接着性や基材同士の接着性に劣り、使用中に剥がれてしまうという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記のインクの変色や滲みの防止ならびにプラスチックカード基材とオーバーシートとの接着性、基材同士の接着性の改良を図るため、鋭意研究した結果、ポリカーボネート樹脂にイソフタル酸変性ポリブチレンテレフタレートおよび特定の熱可塑性共重合ポリエステルを配合することにより、エンボス加工後の文字高さの減少や反りを抑制しつつ、インクの変色や滲みが起こらず、かつプラスチックカード基材とオーバーシートとの接着性、基材同士の接着性が大幅に改良されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、ポリカーボネート樹脂（Ａ）７０〜２５重量％とイソフタル酸変性ポリブチレンテレフタレート（Ｂ）３０〜７５重量％との混合物１００重量部に対して、テレフタル酸、イソフタル酸、エチレングリコールおよびビスフェノールＡからからなる熱可塑性共重合ポリエステル（Ｃ）０．５〜１５重量部を配合してなることを特徴とする耐熱性プラスチックカード用樹脂組成物を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の耐熱性プラスチックカード用樹脂組成物につき、詳細に説明する。
【００１０】
本発明にて使用されるポリカーボネート樹脂（Ａ）とは、種々のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、またはジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応させるエステル交換法によって得られる重合体であり、代表的なものとしては、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）から製造されたポリカーボネート樹脂が挙げられる。
【００１１】
上記ジヒドロキシジアリール化合物としては、ビスフェノールＡの他に、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、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）オクタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル−３−メチルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−第三ブチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−ブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３、５−ジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジクロロフェニル）プロパンのようなビス（ヒドロキシアリール）アルカン類、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンのようなビス（ヒドロキシアリール）シクロアルカン類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルエーテルのようなジヒドロキシジアリールエーテル類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルフィドのようなジヒドロキシジアリールスルフィド類、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−３，３′−ジメチルジフェニルスルホキシドのようなジヒドロキシジアリールスルホキシド類、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−３，３′−ジメチルジフェニルスルホンのようなジヒドロキシジアリールスルホン類等が挙げられる。
【００１２】
これらは単独または２種類以上混合して使用されるが、これらの他に、ピペラジン、ジピペリジルハイドロキノン、レゾルシン、４，４′−ジヒドロキシジフェニル等を混合して使用してもよい。
【００１３】
さらに、上記のジヒドロキシアリール化合物と以下に示すような３価以上のフェノール化合物を混合使用してもよい。
【００１４】
３価以上のフェノールとしてはフロログルシン、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプテン、２，４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプタン、１，３，５−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ベンゾール、１，１，１−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−エタンおよび２，２−ビス−［４，４−（４，４′−ジヒドロキシジフェニル）−シクロヘキシル］−プロパンなどが挙げられる。
【００１５】
ポリカーボネート樹脂（Ａ）の粘度平均分子量は通常１００００〜１０００００、好ましくは１５０００〜３５０００、更に好ましくは２３０００〜３２０００である。かかるポリカーボネート樹脂（Ａ）を製造するに際し、分子量調節剤、触媒等を必要に応じて使用することができる。
【００１６】
本発明にて使用されるイソフタル酸変性ポリブチレンテレフタレート（Ｂ）のコモノマーユニットであるイソフタル酸の量は、該イソフタル酸変性ポリブチレンテレフタレート（Ｂ）を構成する単量体としてのイソフタル酸およびテレフタル酸の合計量を基準にして１０〜５０モル％の範囲であるものが好ましい。１０モル％未満では接着性改良効果が低下したり、５０モル％を超えると耐熱性が低下する場合がある。より好ましくは２０〜４０モル％である。
【００１７】
イソフタル酸変性ポリブチレンテレフタレート（Ｂ）は、その融点が１５０〜２０５℃のものが好適に使用できる。
【００１８】
ポリカーボネート樹脂（Ａ）およびイソフタル酸変性ポリブチレンテレフタレート（Ｂ）からなる混合物中の該イソフタル酸変性ポリブチレンテレフタレート（Ｂ）の配合量は、３０〜７５重量％である。３０重量％未満ではプラスチックカードの反りの抑制効果が不充分であり、かつ７５重量％を超えるとエンボス加工を行う際にプラスチックカード自身が割れてしまうという問題があり、好ましくない。より好適な配合量としては、３５〜６５重量％である。
【００１９】
本発明にて使用されるテレフタル酸、イソフタル酸、エチレングリコールおよびビスフェノールＡからなる熱可塑性共重合ポリエステル（Ｃ）は、軟化点１００〜１７０℃のものが好適に使用できる。軟化点は、ＪＩＳ Ｋ２５３１（環球法）に基づき測定される。
【００２０】
本発明の熱可塑性共重合ポリエステル（Ｃ）の配合量は、ポリカーボネート樹脂（Ａ）およびイソフタル酸変性ポリブチレンテレフタレート（Ｂ）からなる混合物１００重量部あたり、０．５〜１５重量部である。０．５重量部未満では接着性改良効果が不充分であり、また１５重量部を超えるとエンボス加工後の反りが大きくなり好ましくない。より好適な配合量としては、１〜１０重量部である。
【００２１】
ポリカーボネート樹脂（Ａ）、イソフタル酸変性ポリブチレンテレフタレート（Ｂ）および熱可塑性共重合ポリエステル（Ｃ）の混合方法には、特に制限はなく公知の混合機、例えばタンブラー、リボン・ブレンダー、高速ミキサー等で混合し、溶融混練する方法が挙げられる。
【００２２】
更に、本発明の効果を損なわない範囲で、混合時に各種の添加剤、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤、離型剤、滑剤、光安定剤、紫外線吸収剤、染顔料等を必要に応じて配合しても良い。
【００２３】
【実施例】
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はそれら実施例に制限されるものではない。尚、「部」及び「％」は重量基準に基づく。
【００２４】
（実施例１〜８および比較例１〜４）
ポリカーボネート樹脂（Ａ）、イソフタル酸変性ポリブチレンテレフタレート（Ｂ）および熱可塑性共重合ポリエステル（Ｃ）を表１および表２に示す配合比率に基づきタンブラーで予備混合した。次いで、溶融温度２４０℃の条件にてスクリュー径４０ｍｍの単軸押出機（田辺プラスチックス機械株式会社製 ＶＳ４０−３２）を用いて溶融混合し、各種樹脂組成物のペレットを得た。使用したプラスチックの内容は、次のとおり：

【００２５】
得られた各種樹脂組成物のペレットをＴダイを用いて２４０℃にて押出し、厚さ０．３５ｍｍのシートを得た。この樹脂板を用いて、各種の試験を行った。
【００２６】
基材同士の接着性試験：
樹脂板を１４ｃｍ ｘ １４ｃｍのサイズに裁断し、その片方の面の半面にアルミ箔を置き、更に樹脂版をその全面にのせ、温度１４５℃の条件でそれぞれ熱プレス加工を行い、樹脂板同士を貼合した。その後、アルミ箔部分を長さ方向に半分含む形で長さ１４ｃｍ、幅２ｃｍの試験片に裁断し、アルミ箔を取除き、基材同士の接着性を測定するための試験片を得た。
【００２７】
得られた試験片を用いて、温度２３℃、相対湿度５０％の恒温室にて下記条件で剥離試験を行った。
引張試験機： オリエンテック社製万能引張試験機ＵＣＴ−１Ｔ
引張り速度： 毎分５０ｍｍ
剥離開始点の荷重を接着強度として、表１および表２に示した。尚、接着強度は４．０Ｋｇｆ以上もしくは剥離せずに樹脂板が破壊されたものを合格とした。
【００２８】
オーバーシートとの接着性試験：
樹脂板を１４ｃｍ ｘ １４ｃｍのサイズに裁断し、その片方の面の半面にアルミ箔を置き、更にオーバーシート（＊）をその全面にのせ、温度１４５℃の条件でそれぞれ熱プレス加工を行い、樹脂板とオーバーシートを貼合した。その後、アルミ箔部分を長さ方向に半分含む形で長さ１４ｃｍ、幅２ｃｍの試験片に裁断し、アルミ箔を取除き、オーバーシートとの接着性を測定するための試験片を得た。
（＊）ポリカーボネート樹脂製オーバーシート：
住友ダウ（株）社製カリバー２００−１３をＴダイを用いて２６０℃で押出し、厚さ５０μｍのフィルムを作成した。これをオーバーシートとして用いた。
【００２９】
得られた試験片を用いて、温度２３℃、相対湿度５０％の恒温室にて下記条件で剥離試験を行った。
引張試験機：オリエンテック社製万能引張試験機ＵＣＴ−１Ｔ
引張り速度：毎分５０ｍｍ
剥離開始点の荷重を接着強度として、表１および表２に示した。尚、接着強度は２．５Ｋｇｆ以上もしくは剥離せずにオーバーシートが破壊されたものを合格とした。
【００３０】
反りおよびエンボス文字高さの保持試験：
樹脂板を２枚重ね、更にその両側にオーバーシート（＊）を重ねて１６０℃でプレスし試験用樹脂板を得た。該樹脂板をＪＩＳ Ｘ６３０１に規定されたサイズ（８．５ｃｍ ｘ ５．４ｃｍ）に裁断し、試験用プラスチックカードを作成した。
（＊）ポリカーボネート樹脂製オーバーシート：
住友ダウ（株）社製カリバー２００−１３をＴダイを用いて２６０℃で押出し、厚さ５０μｍのフィルムを作成した。これをオーバーシートとして用いた。
【００３１】
得られた試験用プラスチックカードを２３℃、５０％相対湿度の恒温室内でエンボス加工を行い、刻印を施した。使用されたエンボサーはトライトロニクス社製カードエンボサー（ＴＸ−１０５０）であり、第１領域に１９文字、第２領域に３８文字、文字種は全て７Ｂ数字の８を試験用プラスチックカードに刻印した。尚、エンボス文字の高さは０．４０ｍｍに調節した。エンボス加工されたプラスチックカードの試験方法および評価基準は次のとおり：
【００３２】
反り：
プラスチックカードのエンボス文字凸部を、平坦な面と接しない向きで、平坦な面に置き、平坦な面からエンボス文字面の非エンボス文字部までの最大距離をビデオマイクロスコープで測定し、反りとした。この反りが２．５ｍｍ以下であれば合格とした。結果を表１および表２に示す。
【００３３】
エンボス文字の高さの保持：
エンボス加工したプラスチックカードのエンボス文字の高さをマイクロメーターにて測定した後に、９０℃、１００℃、１１０℃の熱風循環乾燥機中に１時間放置した。室温まで冷却した後に、再度エンボス文字の高さを測定し、その減少量を評価の基準とした。９０℃での減少量が０．０５ｍｍ以下、１００℃および１１０℃での減少量が０．１ｍｍ以下であれば合格とした。結果を表１および表２に示す。
【００３４】
加熱収縮試験：
樹脂板を２枚重ね、更にその両側にオーバーシート（＊）を重ねて１６０℃でプレスし試験用樹脂板を得た。該樹脂板をＪＩＳ Ｘ６３０１に規定されたサイズ（８．５ｃｍ ｘ ５．４ｃｍ）に裁断し、試験用プラスチックカードを作成した。
（＊）ポリカーボネート樹脂製オーバーシート：
住友ダウ（株）社製カリバー２００−１３をＴダイを用いて２６０℃で押出し、厚さ５０μｍのフィルムを作成した。これをオーバーシートとして用いた。
【００３５】
得られた試験用プラスチックカードを２３℃、５０％相対湿度の恒温室内に２４時間放置し状態調整を行った後長辺方向および短辺方向の長さをデジタルノギスにより測定した。測定後の試験片を９０℃の熱風循環式オーブンに一時間放置し取り出した後２３℃、５０％相対湿度の恒温室内に２４時間放置し状態調整を行い再度長辺方向および短辺方向の長さをデジタルノギスにより測定した。
【００３６】
加熱前の測定値をＸとし加熱後の測定値をＹとした場合の収縮率Ｓ（％）を次式Ｓ（％）＝（（Ｘ−Ｙ）／Ｘ）×１００を用いて計算し収縮率Ｓ（％）が０．２％以下を合格とした。
【００３７】
【表１】
表１ 樹脂組成物の組成と評価結果

○：合格 ×：不合格
【００３８】
【表２】
表２ 樹脂組成物の組成と評価結果

○：合格 ×：不合格
【００３９】
【発明の効果】
本発明の樹脂組成物をプラスチックカードに使用することにより、プラスチックカード基材を積層化した際の基材同士の接着性やプラスチックカードの少なくとも片方の表面層に熱可塑性樹脂の保護層が設けられた場合における当該熱可塑性樹脂保護層との接着性が飛躍的に改良される。また、日常生活において比較的高温の条件下に放置されたとしてもエンボス加工により刻印されたデータの凸部の高さの低下が抑制され、またエンボス加工に伴うプラスチックカード自体の反りも抑制される。

Claims (5)

1. ポリカーボネート樹脂（Ａ）７０〜２５重量％とイソフタル酸変性ポリブチレンテレフタレート（Ｂ）３０〜７５重量％との混合物１００重量部に対して、テレフタル酸、イソフタル酸、エチレングリコールおよびビスフェノールＡからからなる熱可塑性共重合ポリエステル（Ｃ）０．５〜１５重量部を配合してなることを特徴とする耐熱性プラスチックカード用樹脂組成物。
2. ポリカーボネート樹脂（Ａ）６５〜３５重量％とイソフタル酸変性ポリブチレンテレフタレート（Ｂ）３５〜６５重量％との混合物１００重量部に対して、テレフタル酸、イソフタル酸、エチレングリコールおよびビスフェノールＡからからなる熱可塑性共重合ポリエステル（Ｃ）１〜１０重量部を配合してなることを特徴とする請求項１に記載の耐熱性プラスチックカード用樹脂組成物。
3. イソフタル酸変性ポリブチレンテレフタレート（Ｂ）のコモノマーユニットであるイソフタル酸が、該イソフタル酸変性ポリブチレンテレフタレート（Ｂ）を構成する単量体としてのイソフタル酸およびテレフタル酸の合計量を基準にして１０〜５０モル％である請求項１または請求項２に記載の耐熱性プラスチックカード用樹脂組成物。
4. イソフタル酸変性ポリブチレンテレフタレート（Ｂ）のコモノマーユニットであるイソフタル酸が、該カルボン酸変性ポリブチレンテレフタレート（Ｂ）を構成する単量体としてのイソフタル酸およびテレフタル酸の合計量を基準にして２０〜４０モル％である請求項１または請求項３に記載の耐熱性プラスチックカード用樹脂組成物。
5. テレフタル酸、イソフタル酸、エチレングリコールおよびビスフェノールＡからからなる熱可塑性共重合ポリエステル（Ｃ）の軟化点が１００〜１７０℃である請求項１または請求項２に記載の耐熱性プラスチックカード用樹脂組成物。