JP6597904B2 - 白色ポリ乳酸系樹脂層、積層体、カード基材、カード及び白色ポリ乳酸系樹脂層の製造方法 - Google Patents
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Description
近年、カード基材としては、生分解性プラスチックであるポリエステル乳酸系樹脂を用いた白色のポリ乳酸系延伸フィルムの利用が注目されている。このようなポリ乳酸系延伸フィルムとしては、ポリ乳酸系樹脂と屈折率が異なる酸化チタンなどの無機充填剤をポリ乳酸系延伸フィルムに含有させて白色化したもの(上記特許文献1参照)及びポリ乳酸系樹脂及びポリ乳酸系樹脂に対して非相溶の樹脂を配合し、ポリ乳酸系延伸フィルムの内部に空隙を発生させて白色化したもの(上記特許文献2参照)が提案されている。
第1の実施の形態は、上述した図1〜図3に示した積層体1〜3の基材層11に関する。第1の実施の形態では、基材層(白色ポリ乳酸系樹脂層)11は、ポリ乳酸系樹脂(A)及びポリ乳酸系樹脂に対して非相溶な非相溶性樹脂(B)を含有する。この白色ポリ乳酸系樹脂層11は、単独又は他のフィルムとの積層体として、白色ポリ乳酸系延伸フィルムとして用いられる。白色ポリ乳酸系樹脂層11は、植物由来であるポリ乳酸系樹脂(A)を含むことにより、環境配慮型商品として有用であり、また、薄くても剛性に優れたシートを得ることができる。
ポリ乳酸系樹脂(A)としては、ポリ乳酸(PLA:polylactic acid)を含むものであれば特に制限はない。ポリ乳酸系樹脂(A)としては、構成単位がL乳酸であるポリ(L乳酸)を用いてもよく、構造単位がD乳酸であるポリ(D乳酸)を用いてもよく、構成単位がL乳酸及びD乳酸を含むポリ(DL乳酸)を用いてもよく、これらのポリ−L乳酸、ポリ−D乳酸及びポリ−DL−乳酸の少なくとも2種を混合した混合樹脂を用いてもよい。また、ポリ乳酸系樹脂(A)としては、上述した各種ポリ乳酸及び混合樹脂と、α−ヒドロキシカルボン酸、ジオール及びジカルボン酸の少なくとも1種との共重合体を用いてもよい。
非相溶性樹脂(B)としては、ポリ乳酸系樹脂(A)に対して相溶せず分散する樹脂が用いられる。ここで、非相溶とは、ポリ乳酸系樹脂(A)に対して非相溶性樹脂(B)を混合した際に、分子レベルで相が分離した分散ドメインを形成している状態をいう。非相溶性樹脂(B)としては、ポリ乳酸系樹脂(A)と混合した際に、分子レベルで相が分離するものであればよく、ポリ乳酸系樹脂(A)に部分的に相溶するものであってもよい。非相溶性樹脂(B)としては、ポリ乳酸系樹脂(A)がマトリックスを形成し、樹脂(C)が分散ドメインを形成し、白色ポリ乳酸系樹脂層として海島構造を効率的に形成する観点からは、混合した際に全く混合せず相が分離していることが好ましい。この非相溶性樹脂(B)を含有することにより、ポリ乳酸系樹脂(A)がマトリックスを形成し、非相溶性樹脂(B)がポリ乳酸系樹脂(A)中で分散した分散ドメインを形成するので、ポリ乳酸系樹脂(A)と非相溶性樹脂(B)とを含有する樹脂組成物全体として海島構造が形成される。この樹脂組成物をシート状に形成して延伸することにより、マトリックスであるポリ乳酸系樹脂(A)と分散ドメインである非相溶性樹脂(B)との界面において剥離が生じて空孔(ボイド)が形成される。この結果、白色ポリ乳酸系樹脂層の隠蔽性を高めると共に、白色ポリ乳酸系樹脂層全体で低比重化を達成することができる。
ポリスチレン系樹脂としては、GPPS(汎用ポリスチレン)、HIPS(耐衝撃性ポリスチレン)、SBS(スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体)、SIS(スチレン−イソプレン−スチレン共重合体)、SEBS(スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体)、SEPS(スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体)、スチレン−カルボン酸共重合体及びスチレン−メタクリル酸共重合体、並びに、これらの共重合体などの有機微粒子で、架橋度を上げたものなどが挙げられる。これらの中でも、得られる白色ポリ乳酸系樹脂層の剛性の点からGPPSが好ましい。
非晶性ポリエステル系樹脂としては、JIS K7121に準拠して、示唆熱走査型熱量計(DSC)により、−50℃から300℃まで加熱速度10℃/分で昇温し、300℃で1分間保持した後、−50℃まで冷却速度10℃/分で降温を行い、−50℃で1分間保持した後、再度300℃まで加熱速度10℃/分で昇温した際、2度目の昇温時に明確な融解ピークが現れないポリエステル系樹脂が用いられる。これらの中でも、ポリエステル樹脂としては、2種類以上のジオール成分を共重合原料として用いて得らえるものが好ましく、またポリエステル系樹脂原料のジオール成分のうち少なくとも1種は環状構造を分子内に有する比較的嵩高いジオールであるものがより好ましい。ジオール成分の環状構造としては、二重結合を含まない環状構造が好ましい。ジオール成分は、分子内にエーテル結合に由来する酸素原子を含有していていもよい。
非晶性ポリアミド系樹脂としては、結晶融解熱量(ΔHm)が5J/g未満のポリアミド系樹脂が用いられる。
ポリカーボネート系樹脂としては、二価フェノールと、ホスゲン及び炭酸エステル化合物などのカーボネート前駆体とを反応させることによって製造したものが挙げられる。ポリカーボネート系樹脂は、例えば、塩化メチレンなどの溶媒中において、二価フェノールとホスゲンなどのカーボネート前駆体との反応により製造される。また、ポリカーボネート系樹脂は、溶媒の存在下又は不存在下に、二価フェノールと炭酸エステル化合物などのカーボネート前駆体とのエステル交換反応などによって得ることができる。
基材層11には、必要に応じて任意成分として着色材料(E)を配合してもよい。基材層11に含有させる着色材料(E)としては、例えば、有機顔料及び無機顔料などを挙げることができる。これらの中でも、着色材料(E)としては、基材層11を不透明にして隠蔽性が向上する観点から、屈折率が2以上である無機フィラー、例えば、酸化チタン、チタン酸鉛、チタン酸カリウム、酸化ジルコン、硫化亜鉛、酸化アンチモン及び酸化亜鉛などが好ましく、屈折率が高い観点から、酸化チタンがより好ましい。ここでの上記屈折率とは、JIS K−7142のB法に準拠して測定した値を示す。
基材層11は、一層の基材層11よりなるものであってもよく、二層以上の基材層11を積層した積層体(積層フィルム)として用いることもできる。また、積層体としては、基材層11と、基材層11以外の他の層(以下、単に「他の層」ともいう)とを積層したものであってもよい。また、積層体は、例えば、一対の基材層11を表裏層とし、この表裏層の間に他の層が中間層として設けられた三層積層体であってもよく、一対のその他の層を表裏層とし、この表裏層の間に基材層11を積層した三層積層体であってもよい。また、積層体は、基材層11と他の層との二層以上を積層したものであってもよい。基材層11は、その他の層を積層した積層体とすることにより、剛性、機械特性、隠蔽性、耐熱性などを向上させることができる。
基材層11は、公知の延伸フィルムの製造方法により製造することができる。例えば、一層からなる基材層11は、ポリ乳酸系樹脂(A)、非相溶性樹脂(B)、その他の樹脂及び添加剤を、所定の混合比になるように混合、混練して、単軸又は二軸押出機により押出すことにより製造することができる。また、二層、又は三層以上の積層フィルムよりなる基材層11の場合、その他の層は、ポリ乳酸系樹脂(A)、その他の樹脂及び添加剤を、所定の混合比になるよう混合、混練して、単軸又は二軸押出機により押出すことにより製造することができる。
表裏層12は、紫外線硬化型インクが転写される印刷受理層としての役割を果たす層である。本実施の形態では、表裏層12は、所定量のポリカーボネート系樹脂とポリカプロラクトン系樹脂とを含有することが好ましい。表裏層12は、ポリカプロラクトン系樹脂を配合することにより、ポリカーボネート系樹脂を含む層のガラス転移温度を降下させ、延伸温度の最適化を図ることが可能となる。ここで、ガラス転移温度とは実施例で記載される方法により測定されるものである。
ポリカーボネート系樹脂としては、上述した基材層11と同様のものが用いられる。
ポリカプロラクトン系樹脂としては、ポリカプロラクトンのホモポリマー又はカプロラクトンと他の脂肪族ヒドロキシカルボン酸とのコポリマーが挙げられる。ポリカプロラクトンのホモポリマー又はカプロラクトンと他の脂肪族ヒドロキシカルボン酸とのコポリマーは、ポリカーボネート系樹脂と混合した場合に機械物性の低下を生じることがない観点から、重量平均分子量が3万以上30万以下であることが好ましく、4万以上20万以下であることがより好ましい。
本実施の形態に係る積層体1,2においては、優れた延伸性や耐ブロッキング性を得る観点から、表裏層12が結晶性ポリエステル系樹脂を含むことが好ましい。
ところで、上述した上記特許文献3〜上記特許文献5に記載のポリ乳酸系樹脂を用いたフィルムにおいては、当初は良好なインク密着性を示すものの、長期間経過するとインクの密着強度が低下してしまい、初期性能が長期間維持しない場合もある。
本実施の形態に係る積層体は、表裏層を少なくとも一方の表層として備えていればよく、その他の層は任意である。この積層体は、基材層11として、樹脂を構成材料とする層を少なくとも一層以上備えるものであることが好ましい。基材層11の構成材料としては、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂など、従来公知の樹脂成分が挙げられる。これらの中でも、基材層11としては、スチレン系樹脂及びポリ乳酸系樹脂を含むものが好ましく、植物由来性であり、剛性と引張強度に優れる等の観点より、ポリ乳酸系樹脂を用いることがより好ましい。ポリ乳酸系樹脂としては、上記第1の実施の形態と同様の物を用いることができる。
基材層11には、必要に応じて任意成分として着色材料を配合してもよい。基材層11に含有させる着色材料としては、上記第1の実施の形態と同様のものを用いることができる。また、基材層11における着色材料の配合量も上記第1の実施の形態と同様である。また、基材層11には、本実施の形態の効果を損なわない範囲で、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、可塑剤、核剤、滑剤、顔料及び染料などの添加剤を配合してもよい。
本実施の形態に係る積層体は、表裏層12が、所定の末端OH基濃度を有するポリカーボネート系樹脂を含有するものである。
本実施の形態においては、表裏層12に用いるポリカーボネート系樹脂の末端OH基濃度は200ppm以上であることが好ましい。本発明者らは、ポリカーボネート系樹脂の末端OH基濃度が紫外線硬化型インクの密着性を左右し、末端OH基濃度が高いほど、経時後も紫外線硬化型インクの密着性が保持されることを見出した。末端OH基濃度が200ppm以上であれば、経時後も十分な紫外線硬化型インクの密着性を得ることができる。末端OH基濃度の下限値は、好ましくは300ppm以上、より好ましくは500ppm以上、さらに好ましくは1000ppm以上である。上限値は特に限定されるものではないが、好ましくは2000ppm以下、より好ましくは1500ppm以下である。上記範囲を満たすことにより、本実施の形態に係る積層体は、経時後も十分なインク密着性を有するものとなる。ポリカーボネート系樹脂の末端OH基濃度は、末端OH基が結合しているフェニル基を用いて、プロトンNMRにより測定することができる。
ポリエステル系樹脂としては、多価カルボン酸と多価アルコールを重合して得られる脂肪族ポリエステル系樹脂、或いは、芳香族ポリエステル系樹脂を挙げることができる。
本実施の形態に係る積層体の表裏層12におけるポリカーボネート系樹脂の配合量としては、ポリカーボネート系樹脂と他の樹脂との合計を100質量%としたとき、40質量%以上が好ましく、50質量%以上が更に好ましく、60質量%以上がより更に好ましく、70質量%以上がより更に好ましい。他の樹脂は任意成分であるため、表裏層12に含まれていなくてもよいので、ポリカーボネート系樹脂の配合量の上限値に特に制限はない。ポリカーボネート系樹脂の配合量が上記範囲内であれば、ポリカーボネート系樹脂の有する機械特性、耐薬品性及び対衝撃性を維持することができ、所望の紫外線硬化型インクとの密着性が高い積層体を実現できる。
本実施の形態に係る積層体の層構成としては、表裏層12を少なくとも一方の表層に有するものであればよい。また、積層体の層構成としては、基材層11を少なくとも1層有するものが好ましい。積層体の層構成としては、例えば、表裏層12/基材層11、表裏層12/基材層11/表裏層12の構成や、その他の層を有する構成として例えば、表裏層12/その他の層、表裏層12/その他の層/基材層11、表裏層12/基材層11/その他の層、表裏層12/基材層11/その他の層/表裏層12など、必要に応じて、組み合わせは適宜選択することが可能である。中でも実用的には、表裏層12を表層に設け、基材層11を中間層に設けた二種三層構造が、積層体の層構成が対称構造となるため、カールや製膜性が良好となり、また両面印刷も可能なものとなるため好ましい。
本実施の形態に係る積層体は、表裏層12の表面に更に印刷層13を備えていてもよい。印刷層13に用いられるインクとしては、特に制限されるものではなく、無溶剤型のインクが好ましく、中でも紫外線硬化型インクがより好適に用いられる。
本実施の形態に係る積層体の全体厚さは、特に限定されるものではなく、インクの密着性の機能を保持できる範囲で調整可能である。積層体の全体厚さとしては、例えば、下限値が1μm以上であることが好ましく、5μm以上であることがより好ましく、10μm以上であることが更に好ましい。また、積層体の全体厚さの上限値としては、特に限定されるものではなく、積層体のハンドリング性の観点から、500μm以下であることが好ましく、400μm以下であることがより好ましく、300μm以下であることが更に好ましい。
本実施の形態に係る積層体は、上述した第1の実施の形態と同様にして製造することができる。本実施の形態に係る積層体の製造方法の一例について説明する。まず、表裏層12と基材層11を同方向二軸押出機(二色成形機)で共押出し、未延伸の積層体を製造する。次に、未延伸の構造物を延伸することで、延伸した積層体を製造することができる。なお、本実施の形態に係る積層体は、少なくとも一方向に延伸されていることが好ましい。少なくとも一方向に延伸することにより、剛性、機械特性及び耐熱性に優れた積層体を得ることができる。
実施例及び比較例のフィルムの作製に使用した原材料は以下の通りである。
<ポリ乳酸系樹脂(A)>
(a)−1:ポリ乳酸系樹脂:商品名「NW4032D」(ポリD乳酸の割合=1.5モル%、ポリL乳酸の割合=98.5モル%、重量平均分子量=20万、結晶融解熱量(溶融エンタルピー)(ΔHm)=42J/g、ガラス転移温度=55℃)、Nature Works社製
<非相溶性樹脂(B)>
(b)−1:ポリスチレン:商品名「G9305」(貯蔵弾性率(E’)=2400MPa)、PSジャパン社製)
(b)−2:スチレン・メタクリル酸共重合体(スチレン/メタクリル酸=92/8(質量比)、貯蔵弾性率(E’)=2600MPa):(商品名「G9001」、PSジャパン社製)
(b)−3:ポリカーボネート系樹脂:商品名「ユーピロンH4000」(貯蔵弾性率(E’)=1800MPa、末端OH基濃度=159ppm)、三菱エンジニアリングプラスチックス社製
(b)−4:ポリカーボネート系樹脂:商品名「ワンダーライトPC−175」、旭化成アドバンス社製、末端OH基濃度=1251ppm
(b)−5:ポリカーボネート系樹脂:商品名:「ノバレックスM7019J」、三菱エンジニアリングプラスチックス社製、末端OH基濃度=728ppm
<ポリカプロラクトン系樹脂>
(c)−1:ポリカプロラクトン:商品名:「Capa(登録商標)6800」、Perstorp社製
<結晶性ポリエステル系樹脂>
(d)−1:ポリブチレンテレフタレート:商品名:「ジュラネックス500KP」、ポリプラスチックス社製
(d)−2:ポリエステル系樹脂:商品名:「SKYGREEN J2003J」、SKケミカル社製
(非相溶性樹脂(B)以外の他の樹脂(X))
(x)−1:ポリプロピレン:商品名「ノバテックFY4」(貯蔵弾性率(E’)=600MPa、日本ポリプロ社製
(x)−2:架橋ポリメチルメタクリレート:商品名「MR−2G」、綜研化学社製
<着色材料(E)>
(e)−1:アナターゼ型酸化チタン:商品名「酸化チタンA−1」、堺化学社製、平均粒径0.15μm、屈折率=2.52
(比重)
以下の実施例及び比較例により得られたポリ乳酸系延伸フィルムを縦方向(MD方向)100mm×横方向(TD方向)100mmの大きさに切りだして質量w(g)を測定した。次に、ポリ乳酸系延伸フィルムの厚さを50点で測定し、平均厚さt(μm)を算出した後、下記式(1)により比重(g/cm3)を算出した。
比重=(w/t)×100 式(1)
以下の実施例及び比較例により得られたポリ乳酸系延伸フィルムを縦方向(MD方向)50mm×横方向(TD方向)50mmの大きさに切りだした後、積分球が取り付けられた分光光度計(型番「U−4000」、日立製作所製)にて波長240nmから800nmまで走査周期0.5nmにて光線透過率を測定した。各波長の光線透過率の値のうち、最大となる光線透過率の値で評価を行った。
引張弾性率(単位[GPa])は、JIS K7127に準拠した試験片(幅10mm:TD方向)をそれぞれ5枚作製し、引張り試験装置(商品名「オートグラフDSS2000」、東洋精機社製)を使用して初期クランプ間距離30cm、引張速度5mm/分の条件で横方向(TD方向)で測定した。
面積延伸倍率は、ポリ乳酸系延伸フィルム作製時の面積延伸倍率を算出した。また、製膜性は、製膜時におけるフィルム破れや厚さ振れなどのトラブル発生について、以下の評価基準で評価した。
「○」:製膜が安定しており、良好なもの
「△」:製膜が安定しているが厚さ振れが起こるもの
「×」:フィルム破れが発生し、製膜性が不良なもの
樹脂の結晶融解熱量(ΔHm)は、JIS K7127に準拠し、10mg程度に削り出したサンプルについて、示差走査熱量計(商品名「DSC−7」、パーキンエルマー社製)を用いて10℃/分の速度にて30℃から200℃まで昇温し、得られたサーモグラムより、結晶融解熱量(ΔHm)を読み取ることで測定した。
各樹脂を設定温度180℃以上230℃以下の範囲で加熱した熱プレスにて、荷重20MPaで1分間圧縮した後、冷却させてシート状に成形した。得られたフィルムを横4mm×縦80mmの大きさに正確に切り出してサンプルとした。粘弾性スペクトロメーター(商品名「DVA−200」、アイティー計測社製)を行い、振動周波数10Hz、歪み0.1%、昇温速度3℃/分、チャック間1cmの条件の下、測定温度−100℃から200℃の範囲で、動的粘弾性を測定した。
以下の基準で評価した。
「○」:比重、光線透過率、引張弾性率の測定結果および製膜性の評価が全て良好
「×」:比重、光線透過率、引張弾性率の測定結果および製膜性の評価が1つでも不良
(a)−1及び(b)−1を質量比95:5の割合で混合し、φ25mm同方向二軸押出機にて210℃で押出し、押出シートを得た。次に、得られた押出シートを約50℃のキャスティングロールにて急冷して未延伸シートを得た。ここでは、得られる未延伸シートの厚さは、約400μmとなるように押出機からの溶融樹脂の吐出量とライン速度を調整した。得られた未延伸シートを、ストレッチャーを用いて80℃の温度条件下で、未延伸シートの流れ方向(縦方向)に2.5倍、垂直方向(横方向)に2.5倍に逐次延伸(面積延伸倍率6.25倍)した後、熱処理オーブンにて140℃の温度で熱処理して、厚さ約70μmの基材層(白色ポリ乳酸系樹脂層:白色ポリ乳酸系延伸フィルム)を作製した。得られた白色ポリ乳酸系樹脂層について、比重、光線透過率の評価を行った。評価結果を下記表1に示す。
(a)−1及び(b)−1を質量比90:10の割合で混合したこと以外は、実施例1と同様にして白色ポリ乳酸系樹脂層の作製及び評価を行った。評価結果を下記表1に示す。
(a)−1及び(b)−1を質量比80:20の割合で混合したこと以外は、実施例1と同様にして白色ポリ乳酸系樹脂層の作製及び評価を行った。評価結果を下記表1に示す。
(a)−1及び(b)−1を質量比70:30の割合で混合したこと以外は、実施例1と同様にして白色ポリ乳酸系樹脂層の作製及び評価を行った。評価結果を下記表1に示す。
(a)−1及び(b)−2を質量比80:20の割合で混合したこと以外は、実施例1と同様にして白色ポリ乳酸系樹脂層の作製及び評価を行った。評価結果を下記表1に示す。
(a)−1及び(b)−3を質量比70:30の割合で混合したこと以外は、実施例1と同様にして白色ポリ乳酸系樹脂層の作製及び評価を行った。評価結果を下記表1に示す。
(a)−1及び(b)−1を質量比90:10の割合で混合したものを基材層(ポリ乳酸系樹脂層)用形成用材料とし、(a)−1と(e)−1を質量比91:9の割合で混合したものを表裏層用形成用材料として、同方向二軸押出機とマルチマニホールド金口を用いて押出し、二種三層の共押出シートを得た。ここでは、表裏層/基材層/表裏層の厚さ比が1:8:1になるよう溶融樹脂の吐出量を調整した。次に、この共押出シートをキャスティングロールにて急冷し、ストレッチャーを用いて、76℃の温度条件下で、フィルムの流れ方向(縦方向)に2.6倍、垂直方向(横方向)に2.8倍に逐次延伸(面積延伸倍率7.28倍)した後、熱処理オーブンにて140℃の温度で熱処理して積層フィルム(積層体)を作製した。延伸、熱処理後の積層フィルムの厚さは、おおよそ平均で100μm(各表裏層が10μm、基材層が80μm)となるように作製した。得られた積層フィルムに関して、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を下記表1に示す。
(a)−1及び(e)−1を質量比91:9の割合で混合したこと以外は、実施例1と同様にしてポリ乳酸系延伸フィルムの作製及び評価を行った。評価結果を下記表2に示す。
(a)−1及び(b)−1を質量比97:3の割合で混合したこと以外は、実施例1と同様にしてポリ乳酸系延伸フィルムの作製及び評価を行った。評価結果を下記表2に示す。
(a)−1及び(x)−1を質量比80:20の割合で混合したこと以外は、実施例1と同様にしてポリ乳酸系延伸フィルムの作製及び評価を行った。評価結果を下記表2に示す。
共押出シートをキャスティングロールにて急冷した後、ストレッチャーを用いて、76℃の温度条件下に、縦方向に4.5倍、横方向に4.5倍に逐次延伸(面積延伸倍率20.3倍)したこと以外は、実施例3と同様にしてポリ乳酸系延伸フィルムの作製及び評価を行った。熱処理オーブンにて140℃の温度で熱処理して積層フィルムを作製しようとしたが、延伸時にフィルムの破断が発生し、良好なフィルムを採取することができなかった。評価結果を下記表2に示す。
(a)−1、(e)−1を質量比91:9の割合で混合したものを表裏層、及び、基材層(ポリ乳酸系樹脂層)用形成材料とし、同方向二軸押出機とマルチマニホールド口金を用いて、2種3層の共押し出しシートを得た。ここでは、表裏層/基材層/表裏層の厚さ比が1:8:1となるよう溶融樹脂の吐出量を調整した。次に、この共押出シートをキャスティングロールにて急冷し、ストレッチャーを用いて、76℃の温度条件下、フィルムの流れ方向(縦方向)に2.6倍、垂直方向(横方向)に2.8倍に逐次延伸(面積延伸倍率7.28倍)した後、熱処理オーブンにて140℃の温度で熱処理して積層フィルム(積層体)を作製した。延伸、熱処理後の積層フィルムの厚さは、おおよそ平均で100μm(各表裏層が10μm、基材層が80μm)となるように作製した。得られた積層フィルムに関して、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を下記表2に示す。
(延伸性評価)
押出機で積層体を共押出しして積層シートを得た後、ロール法とテンター法とを用いて、2軸延伸を行って延伸性を評価した。評価基準を以下に示す。
○:樹脂(A)の一般的な延伸温度条件である75℃以上90℃以下で延伸できた。
△:樹脂(A)の一般的な延伸温度条件である75℃以上90℃以下で延伸できず、90℃を超える温度で延伸することができた。
×:共押出しシートに厚さムラや破断などが生じた。
実施例で得られた積層体に、紫外線硬化型インク(商品名:「FDカルトン紫X」、東洋インク社製)をRIテスター(石川島産業機械社製)で0.3ccの展色刷を実施した。次に、紫外線照射装置(型式:JVC−5035/1MNL06−HGO、ウシオ電機社製)で紫外線を15cmの高さに配置された80W/cmの空冷水銀灯1灯から、通過速度30m/分の条件で通過する積層シートに照射した。インクの密着性は、印刷面にセロテープ(登録商標)(ニチバン社製エルパックLP−18)を貼り、セロテープ(登録商標)の上から指で5回こすって評価した。評価基準を以下に示す。
○:全くインクの剥離がない。
△:インクの剥離が少し見られる。
×:インクが完全に剥離した。
実施例で得られた積層体を、試験温度及び湿度を、40℃/90%RHとした恒温恒湿器内に置き、放置1週間後、2週間後のインク密着性を評価した。インク密着性の評価方法は、上記と同様である。
初期インク密着性評価及び経時インク密着性評価について、以下の基準により評価した。
○:初期インク密着性評価及び経時インク密着性評価がいずれも良好。
×:初期インク密着性評価及び経時インク密着性評価がいずれかが不良。
(a)−1をφ40mm同方向二軸押出機にて、2層のマルチマニホールド式の口金より210℃で基材層を押出すると共に、(b)−4をφ25mm同方向二軸押出機で、同様の口金により210℃で表裏層を押出して二種三層構成の共押出しシートを得た。このとき、積層構成の厚さ比が表裏層:基材層:表裏層=1:8:1になるように溶融樹脂の吐出量を調整した。次いで、この共押し出しシートを約30℃のキャスティングロールで急冷し、積層体を得た。積層体の厚さは、おおよそ平均で400μm(基材層が320μm、表裏層が40μm)となるように押出機からの溶融樹脂の吐出量とライン速度を調整した。得られた積層体について評価を行った。結果を下記表3に示す。
基材層の構成樹脂を(b)−1としたこと以外は、実施例11と同様にして積層体の作製及び評価を行った。結果を下記表3に示す。
表裏層のポリカーボネート系樹脂を(b)−5としたこと以外は、実施例11と同様にして積層体の作製及び評価を行った。結果を下記表3に示す。
表裏層に(b)−4及び(c)−1を質量比80:20の割合で混合したものを用いたこと以外は、実施例11と同様にして積層体の作製及び評価を行った。結果を下記表3に示す。
(c)−1を(d)−1としたこと以外は、実施例13と同様にして積層体の作製及び評価を行った。結果を下記表3に示す。
(c)−1を(d)−2としたこと以外は、実施例13と同様の方法で積層体の作製と評価を行った。結果を下記表3に示す。
表裏層のポリカーボネート系樹脂を(b)−3としたこと以外は、実施例13と同様にして積層体の作製及び評価を行った。結果を下記表3に示す。
表裏層に(b)−4、(c)−1及び(d)−1を質量比60:15:25の割合で混合したものを用い、実施例11と同様にして積層体の作製を行った。次に、長手方向に75℃の温度で2.5倍のロール延伸、幅方向にテンターで75℃の温度で3.0倍に延伸し、さらに、テンターの熱処理ゾーンにて140℃の温度で熱処理をして、積層体を延伸した。延伸後の積層体の厚さは、おおよそ平均で250μm(表裏層25μm、基材層200μm)となるように押出機からの溶融樹脂の吐出量とライン速度を調整した。得られた延伸後の積層体について評価を行った。結果を下記表4に示す。
表裏層に(b)−4、(c)−1、(d)−1、及び(d)−2を質量比40:10:25:25の割合で混合したものを用いたこと以外は、実施例17と同様にして積層体の作製及び評価を行った。結果を下記表4に示す。
(a)−1、(b)−3及び(e)−1を質量比81:10:9の割合で混合し、φ40mm同方向二軸押出機にて、2層のマルチマニホールド式の口金より210℃で基材層を押出すると共に、(b)−4、(c)−1及び(d)−1を質量比75:25:30の割合で混合し、φ25mm同方向二軸押出機で、同様の口金により210℃で表裏層を押出して二種三層構成の共押出しシートを得た。このとき、積層構成の厚さ比が表裏層:基材層:表裏層=1:12:1になるように溶融樹脂の吐出量を調整した。次に、この共押し出しシートを約30℃のキャスティングロールで急冷し、積層体を得た。次に、長手方向に75℃の温度で2.0倍のロール延伸、幅方向にテンターで75℃の温度で3.0倍に延伸し、さらに、テンターの熱処理ゾーンにて140℃の温度で熱処理をして、積層体を延伸した。延伸後の積層体の厚さは、おおよそ平均で400μm(基材層が320μm、表裏層が40μm)となるように押出機からの溶融樹脂の吐出量とライン速度を調整した。得られた積層体について評価を行った。結果を下記表5に示す。
積層構成の厚さ比が表裏層:基材層:表裏層=1:20:1になるように溶融樹脂の吐出量を調整したこと以外は、実施例18と同様にして積層体を作製して評価した。結果を下記表5に示す。
11 基材層
11A 一方の主面
11B 他方の主面
12,12−1,12−2 表裏層
13 印刷層
Claims (14)
- ポリ乳酸系樹脂(A)と、
80℃における貯蔵弾性率(E’)が700MPa以上5000MPa以下であって、前記ポリ乳酸系樹脂(A)に対して非相溶な非相溶性樹脂(B)とを含有し、前記非相溶性樹脂(B)がポリスチレン系樹脂、非晶性ポリエステル系樹脂、非晶性ポリアミド系樹脂、及びポリカーボネート系樹脂からなる群から選択された少なくとも1種であり、
前記ポリ乳酸系樹脂(A)と前記非相溶性樹脂(B)との合計質量に対し、前記非相溶性樹脂(B)の含有量が4.5質量%以上50質量%以下であり、
16倍以下の面積延伸倍率で延伸されてなることを特徴とする、白色ポリ乳酸系樹脂層。 - 比重が1.23以下である、請求項1に記載の白色ポリ乳酸系樹脂層。
- 波長240nm以上800nm以下の範囲における光線透過率が40%以下である、請求項1又は請求項2に記載の白色ポリ乳酸系樹脂層。
- 引張弾性率が、2.0GPa以上である、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の白色ポリ乳酸系樹脂層。
- 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の白色ポリ乳酸系樹脂層と、
前記白色ポリ乳酸系樹脂層の一方及び他方の少なくとも一方の面上に設けられた表裏層とを備え、
前記表裏層は、前記非相溶性樹脂(B)として、末端OH基濃度が200ppm以上であるポリカーボネート系樹脂を含有することを特徴とする積層体。 - 前記表裏層は、前記ポリカーボネート系樹脂以外の他の樹脂の含有量が、1質量%以上70質量%以下である、請求項5に記載の積層体。
- 前記表裏層は、前記ポリカーボネート系樹脂の含有量が、50質量%以上85質量%以下であって、前記他の樹脂としてのポリカプロラクトン系樹脂の含有量が、15質量%以上50質量%以下である、請求項6に記載の積層体。
- 前記他の樹脂が、ポリエステル系樹脂である、請求項6に記載の積層体。
- 少なくとも一方向に延伸されてなる、請求項5から請求項8のいずれか1項に記載の積層体。
- さらに、前記表裏層の表面に設けられた印刷層を備える、請求項5から請求項9のいずれか1項に記載の積層体。
- 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の白色ポリ乳酸系樹脂層を含むことを特徴とする、カード基材。
- 請求項5から請求項10のいずれか1項に記載の積層体を含むことを特徴とする、カード基材。
- 請求項11又は請求項12に記載のカード基材を含むことを特徴とする、カード。
- ポリ乳酸系樹脂(A)と、80℃における貯蔵弾性率(E’)が700MPa以上5000MPa以下の前記ポリ乳酸系樹脂(A)に対して非相溶な非相溶性樹脂(B)とを含有し、前記非相溶性樹脂(B)がポリスチレン系樹脂、非晶性ポリエステル系樹脂、非晶性ポリアミド系樹脂、及びポリカーボネート系樹脂からなる群から選択された少なくとも1種であり、前記ポリ乳酸系樹脂(A)と前記非相溶性樹脂(B)との合計質量に対し、前記非相溶性樹脂(B)の含有量が4.5質量%以上50質量%以下となるように混合した樹脂組成物を、面積延伸倍率16倍以下で延伸する延伸工程を含むことを特徴とする、白色ポリ乳酸系樹脂層の製造方法。
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