JP4142086B1 - カード用オーバーシート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スキン層とコア層を有し、共押出法により積層される少なくとも3層のシートから形成されるカード用オーバーシートであって、3層シートの両最外層のスキン層が、実質的に非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂であり、該芳香族ポリエステル系樹脂100質量部に対して脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩から選ばれる少なくとも1種の滑剤を0.01〜3質量部含んでなる実質的に非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂組成物からなり、前記コア層がポリカーボネート樹脂からなる。
【選択図】なし
Description
本発明のカード用オーバーシートは、スキン層とコア層を有し、共押出法により積層される少なくとも3層のシートから形成される。前記3層シートの両最外層であるスキン層が、[A−1]テレフタル酸単位を主とするジカルボン酸単位とエチレングリコール単位(I)、及び、1,4−シクロヘキサンジメタノール単位(II)を主とするグリコール単位からなるポリエステルであって、かつ、エチレングリコール単位(I)と1,4−シクロヘキサンジメタノール単位(II)とが、(I)/(II)=90〜30/10〜70モル%である共重合ポリエステル樹脂100質量部に対して、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩から選ばれる少なくとも1種の滑剤を0.01〜3質量部含んでなる非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂組成物から形成される。さらに、前記コア層が、ポリカーボネート樹脂100質量部に対して、エネルギー吸収体であるカーボンブラックを0.0001〜3質量部またはカーボンブラックと平均粒子径100nm未満の金属酸化物、金属硫化物、金属炭酸塩及び金属ケイ酸塩から選ばれた少なくとも1種との混合物の配合量が0.0001〜6質量部である。更に、前記3層シートの全厚さが50〜150μmからなり、かつ、前記コア層の厚さの、前記3層シートの全厚さに対して占める割合が25%以上、75%未満の厚さに構成されている。
3層シートは、スキン層とコア層とからなる少なくとも3層構造のシートとして構成され、共押出法により積層形成される。なお、前述したように、本実施形態に係る3層シートは、「少なくとも3層」であって、3層構造のシートに限られたものではない。換言すれば、3層以上の構成であれば、5層から構成されても、7層から構成されても、或いは、それ以上の奇数層から形成されていても、本実施形態のオーバーシートに含まれる趣旨であり、本実施形態のカード用オーバーシートにおいて、「3層シート」と言うのは、説明の便宜を図るものであり、「3層シート」とは「少なくとも3層以上の層からなるシート」を意味するものであって、「3層」から成るシートに限定する趣旨ではない。
スキン層は、3層シートの外側に配される両最外層として構成される。すなわち、このスキン層は、後述するコア層の両端面側(外側)から、挟み込むように配される、3層シートの表層(両最外層)としての役割を担っている。
本実施形態に用いられる共重合ポリエステル樹脂は、非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂組成物の主要な成分として配合されている。この共重合ポリエステル樹脂としては、スキン層には、テレフタル酸単位を主とするジカルボン酸単位とエチレングリコール単位(I)、及び、1,4−シクロヘキサンジメタノール単位(II)を主とするグリコール単位からなるポリエステルであって、かつ、エチレングリコール単位(I)と1,4−シクロヘキサンジメタノール単位(II)とが、(I)/(II)=90〜30/10〜70モル%である共重合ポリエステル樹脂が使用される。この共重合ポリエステル樹脂に含まれる、エチレングリコールと、1,4−シクロヘキサンジメタノールと、の成分量を調製する理由は、共重合ポリエステル樹脂において、エチレングリコール成分の置換量が10モル%未満で得られる樹脂では十分な非晶性にならず、熱融着後の冷却工程で再結晶化が進み、熱融着性が劣るからである。また、70モル%を超えて得られる樹脂では十分な非晶性にならず、熱融着後の冷却工程で再結晶化が進み、熱融着性が劣るからである。したがって、本実施形態のように、エチレングリコールと、1,4−シクロヘキサンジメタノールと、の成分量を調製して得られる樹脂は、十分な非晶性になり、熱融着性の点で優れているため、望ましい樹脂といえる。
本実施形態に用いられる滑剤は、[A−1]テレフタル酸単位を主とするジカルボン酸単位とエチレングリコール単位(I)、及び、1,4−シクロヘキサンジメタノール単位(II)を主とするグリコール単位からなるポリエステルであって、かつ、エチレングリコール単位(I)と1,4−シクロヘキサンジメタノール単位(II)とが、(I)/(II)=90〜30/10〜70モル%である共重合ポリエステル樹脂100質量部に対して、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩から選ばれる少なくとも1種の滑剤が添加されるように調製されるものである。これらの滑剤の添加量としては0.01〜3質量部、好ましくは0.05〜1.5質量部である。0.01質量部未満では加熱プレス時にプレス板に融着してしまい、3質量部を超えるとカードの熱融着性に問題が生じるため好ましくない。
コア層は、3層シートの中心に配される、いわゆる核層として構成される。すなわち、このコア層は、最外側に配された2つのスキン層に挟み込まれるように、3層シートの中核層として形成されている。このコア層の厚さとしては、全シート中に占める厚さの割合が、25%以上、75%未満になるよう形成されることが好ましく、より好ましいのは、25%以上50%未満、である。コア層の厚み比率が75%以上となると、オーバーシートの総厚みが50〜150μmと薄いため、相対的にスキン層も薄くなってしまい、仮に、スキン層に滑剤が混合されていても、カード積層工程における加熱プレス工程にてオーバーシートが金型に貼りつくという金型スティックの問題が発生するので好ましくない。また、コア層の厚み比率が25%未満ではカードのプレス工程において、スキン層が厚いため金型スティックの問題が発生しないが、耐熱性が乏しくなるためシートのソリが生じて好ましくない。
エネルギー吸収体としては、カーボンブラック、金属酸化物、金属硫化物、炭酸塩および金属ケイ酸塩の群から選ばれた少なくとも1種が挙げられる。
酸化防止剤及び/または着色防止剤は、コア層におけるポリカーボネート樹脂100質量部に対して、0.1〜5質量部含有させることが好ましい。酸化防止剤及び/または着色防止剤を添加(配合)してカードの劣化性を抑制することが好ましい。この酸化防止剤及び/又は着色防止剤としては、成形加工時における分子量や色相をより安定化させる為、フェノール系酸化防止剤や亜燐酸エステル系着色防止剤が使用される。
また、カード用オーバーシートの両面には、マット加工が施され、一方の面(片面、又は、表面)の平均粗さ(Ra)が0.1〜1.0μm、他方の面(反対面)の平均粗さ(Ra)が1.1〜5μmであることが好ましい。更に、平均粗さ(Ra)が0.1〜1.0μmの面がカードの一方の面(最外面)であり、平均粗さ(Ra)が1.1〜5μmの面が他方の面(裏面)であることが好ましい。このように、マット加工の平均粗さを表面と裏面とで異なるように形成する理由は、例えば、カード構成がオーバーシート/コアシート/オーバーシートである場合、裏面側がコアシートの表面と接するように積層して加熱プレスした際に、シートとシート間の空気が抜けやすくなるため、気泡がカード内に残存せず、カードの欠陥を抑える効果があるからである。
本発明において、シートの各層に必要に応じて着色剤、フィラー、難燃剤等の添加材を添加(配合)したり、物性を改良するために異種のポリマーがブレンドしたり、しても構わない。
本発明において、3層のカード用オーバーシートを得るには、例えば、各層の樹脂組成物を共押出して積層する共押出法、各層をフィルム状に形成し、これをラミネートする方法、2層を共押出法で形成し、これに別途形成したフィルムをラミネートする方法等があるが、生産性、コストの面から共押出法により積層することが好ましい。
製造例1〜7のオーバーシート、コアシートを200×200mmにカットした後、シート搬送機で搬送し、オーバーシート/コアシート/コアシート/オーバーシートと積層した際、以下の判定基準にてシート搬送性を評価した。
○:問題なし、△:シート積層時吸着部から脱着しにくくシートがずれる、
×:シート積層時吸着部から脱着困難
[2]カード積層加熱プレス成形後の離型性:
前記のように積層したシートを2枚のクロムメッキ鋼板で挟み、プレス温度120℃、圧力50kgf/cm2にて10分間保持した。その後、室温まで冷却した後、クロムメッキ鋼板で挟んだ試料をクロムメッキ鋼板ごと取り出し、試料からクロムメッキ鋼板を引き剥がした際の金型からの離型性を評価した。
○:容易にはくり可、△:金型にわずかに付着し、剥がす事は可能であるがシート表面に傷が生じて使用不可、×:金型に付着
[3]気泡抜け性及び熱融着性:
a)気泡抜け性・・・前記のように加熱プレス後の積層体中の残存気泡状態を観察して、気泡抜け性を評価した。
○:積層体中に気泡なし、×:積層体中に気泡残存
b)熱融着性・・・積層体を構成するシート間にカッター刃を軽く差し入れることにより密着力を観察した。
○:はくりなし、×:はくりが一部、又は、全面にわたって発生
[4]レーザーマーク性:
Nd・YVO4レーザー(商品名「LT−100SA」、レーザーテクノロジー社製、及び、商品名「RSM103D」、ロフィンシナール社製)を使用して、レーザーマーク性を評価した。具体的には、レーザーマーク性は400mm/secのレーザー照射速度にてマーキングを行い、コントラストの良否、表面層破壊など異常の有無から判定した。
○:コントラスト比3以上、表面層破壊、樹脂焼けなし、
△:コントラスト比2〜3未満、表面層破壊、樹脂焼けなし、
×:コントラスト比2未満及びまたは表面層破壊、樹脂焼けあり
[5]オーバーシートの透明性:
オーバーシートの全光線透過率を、分光光度計(商品名「EYE7000」マクベス社製)を用いて測定した。
○:全光線透過率80%以上、△:全光線透過率60%以上80%未満、
×:全光線透過率60%未満
スキン層として非結晶性ポリエステル(商品名「イースターGN071」イーストマンケミカル社製、EG/CHDM=70/30モル%)を、コア層としてポリカーボネート(商品名「タフロンFN2500A」出光興産製、メルトボリュームレイト=8cm3/10min)を用い、かつ、非結晶性ポリエステルに滑剤としてステアリン酸カルシウム0.3質量部を配合した。さらに、上記ポリカーボネートに、レーザー光線を吸収するエネルギー吸収体としてカーボンブラック(三菱化学製#10、平均粒子径75nm、DBP吸油量86ml/100gr)を0.001質量部を配合すると共に、フェノール系酸化防止剤として、n−オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート(商品名「イルガノックス1076」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製))を0.1部、及び、紫外線吸収剤として、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール(商品名「チヌビン327」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)を、0.2部配合して、Tダイ共押出法によりスキン層/コア層/スキン層の3層のカード用コアシートを得た。シートの総厚さは100μmであり、表裏のスキン層の厚さを同じ厚さとするとともに、層の構成をスキン層(27μm)/コア層(46μm)/スキン層(27μm)の構成にして、コア層の厚さ比率を46%にした。さらに、片面の平均表面粗さ(Ra)については、一方の面が0.4〜0.7μm、他方面(裏面)が1.2〜1.8μm、になるようマット加工が施された3層オーバーシートAを得た。
製造例1と同様にして、シートの総厚さを60μmにするとともに、表裏のスキン層の厚さを同じ厚さとして、層の構成をスキン層(20μm)/コア層(20μm)/スキン層(20μm)に構成するとともに、コア層の厚さを比率33%にした。さらに、片面の平均表面粗さ(Ra)については、一方の面が0.4〜0.7μm、他方面が1.2〜1.8μmになるようマット加工が施された3層オーバーシートBを得た。
スキン層として非結晶性ポリエステル(商品名「イースターGN071」イーストマンケミカル社製、EG/CHDM=70/30モル%)を、コア層としてポリカーボネート(商品名「タフロンFN2500A」出光興産製、メルトボリュームレイト=8cm3/10min)を用い、かつ、非結晶性ポリエステルに滑剤としてステアリン酸カルシウム0.3質量部を配合した。さらに、上記ポリカーボネートに、レーザー光線を吸収するエネルギー吸収体としてカーボンブラックを0.001質量部を配合すると共に、フェノール系酸化防止剤として、(n−オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート(「イルガノックス1076」チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)を0.1部、及び、紫外線吸収剤として、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール(商品名「チヌビン327」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)0.2部、及び酸化チタン5部を配合して、Tダイ共押出法によりスキン層/コア層/スキン層の3層のカード用コアシートを得た。さらに、シートの総厚さ280μmにするとともに、表裏のスキン層の厚さを同じ厚さとし、層の構成をスキン層(40μm)/コア層(200μm)/スキン層(40μm)の構成にするとともに、コア層の厚さを比率71%にした。さらに、片面の平均表面粗さ(Ra)0.9〜1.6μm、他方面0.7〜1.2μmのマット加工を施した3層コアシートCを得た。
製造例1において、非結晶性ポリエステルに滑剤を加えなかった他は、製造例1同様にして、オーバーシートDを得た。
製造例1において、3層シートのスキン層にマット加工をしなかった他は製造例1同様にして、オーバーシートEを得た。
製造例1において、3層シートのレーザー光エネルギー吸収剤をカーボンブラック0.001質量部に代えて酸化錫 1質量部を配合した他は製造例1同様にして、オーバーシートFを得た。
製造例1において、3層シートのレーザー光エネルギー吸収剤 カーボンブラック5質量部配合した他は製造例1同様にして、オーバーシートGを得た。
製造例1において、3層シートのコア層厚み比率を80%とした他は製造例1同様にして、オーバーシートHを得た。
表1に示すように、実施例1及び2は、いずれもシートの搬送性、カードの離型性、気泡抜け性及び熱融着性に優れ、かつ、優れたレーザーマーキング性と透明性を併せ持つカード用オーバーシートとして優れるものであった。これに対して、比較例1はオーバーシートDのスキン層に滑剤を加えなかったため、加熱プレス工程にて離型性が悪く実用困難である。また、比較例2はオーバーシート表面にマット加工をしなかったため、シート搬送時に搬送機よりシートがうまく脱着せず、かつ、シート積層、加熱プレス工程での気泡抜け性が悪く、積層体内に気泡が残存しレーザーマーキング時にガス焼けが発生したためレーザーマーク性も劣るものであった。
Claims (6)
- スキン層とコア層を有し、共押出法により積層される少なくとも3層のシートから形成されるカード用オーバーシートであって、
前記3層シートの両最外層であるスキン層が、[A−1]テレフタル酸単位を主とするジカルボン酸単位とエチレングリコール単位(I)、及び、1,4−シクロヘキサンジメタノール単位(II)を主とするグリコール単位からなるポリエステルであって、かつ、エチレングリコール単位(I)と1,4−シクロヘキサンジメタノール単位(II)とが、(I)/(II)=90〜30/10〜70モル%である共重合ポリエステル樹脂100質量部に対して、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩から選ばれる少なくとも1種の滑剤を0.01〜3質量部含んでなる非結晶性の芳香族ポリエステル系樹脂組成物からなり、
前記コア層が、ポリカーボネート樹脂100質量部に対して、エネルギー吸収体であるカーボンブラックを0.0001〜3質量部、又は、カーボンブラックと平均粒子径100nm未満の金属酸化物、金属硫化物、金属炭酸塩及び金属ケイ酸塩から選ばれた少なくとも1種との混合物の配合量が0.0001〜6質量部であり、
更に、前記3層シートの全厚さが50〜150μmからなり、かつ、前記コア層の厚さの、前記3層シートの全厚さに対して占める割合が25%以上、75%未満からなる、カード用オーバーシート。 - 前記コア層の厚さの、前記3層シートの全厚さに対して占める割合が25%以上、50%未満からなる請求項1に記載のカード用オーバーシート。
- 前記カード用オーバーシートの一方の面には平均粗さ(Ra)0.1〜1.0μm、他方の面には平均粗さ(Ra)1.1〜5μmのマット加工が施されている請求項1又は2に記載のカード用オーバーシート。
- 請求項1記載のカーボンブラックが平均粒子径10〜90nm、ジブチルフタレート吸油量60〜170ml/100grである請求項1〜3のいずれか1項に記載のカード用オーバーシート。
- 前記カード用オーバーシートのコア層がポリカーボネート樹脂100質量部に対して、酸化防止剤及び/又は着色防止剤0.1〜5質量部、及び紫外線吸収剤及び/又は光安定
剤0.1〜5質量部含有する請求項1〜4のいずれか1項に記載のカード用オーバーシート。 - 前記カード用オーバーシートの前記スキン層が共重合ポリエステル樹脂100質量部に対して、抗菌剤0.01〜5質量部含有する請求項1〜5のいずれか1項に記載のカード用オーバーシート。
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