TW201843048A - 樹脂積層體以及包含樹脂積層體之卡片 - Google Patents
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Abstract
本發明係實現具有高耐久性及耐熱性，同時保持透明性並且加工容易性優異的樹脂積層體以及包含樹脂積層體之卡片。 上述之課題係藉由樹脂積層體而解決，該樹脂積層體係有複數樹脂薄片積層的樹脂積層體，且構成樹脂積層體之最外層的最外層樹脂薄片含有黏度平均分子量30,000以上60,000以下之聚碳酸酯樹脂(A)。
Description
本發明係關於具有高耐久性及耐熱性，並且包含容易加工的樹脂之樹脂薄片的積層體，以及包含這種樹脂積層體之卡片。
以往，於安全卡、ID卡、電子護照、及非接觸型IC卡等中，使用有樹脂薄膜。作為如此之樹脂薄膜的材料，例如，已知有使用聚氯乙烯(PVC)，另一方面，亦已知有使用以PET-G為首之聚對苯二甲酸乙二酯系之非聚氯乙烯樹脂(參照專利文獻1及2)。
又，作為各種卡片用之樹脂組成物，亦已知有使用聚酯樹脂組成物(參照專利文獻3)。於專利文獻1中係揭示有一種聚酯樹脂組成物，其係包含以PET作為主要成分之聚酯樹脂，與芳香族聚碳酸酯樹脂。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利第4281554號公報 [專利文獻2] 日本特開2004-17614號 [專利文獻3] 日本特開2002-97361號公報
[發明所欲解決之課題]
在作為卡片用之樹脂組成物，使用有PVC，及PET-G等之聚對苯二甲酸乙二酯系之樹脂的情況，由於該等樹脂之耐久性，及耐熱性未必充分，因此可能有卡片之機械強度的問題。另一方面，具有優異的耐久性之樹脂，一般而言大多不易加工，因此，存在有以耐久性優異的樹脂所致之卡片等的製造未必容易的問題。
又，於專利文獻3中記載有：上述之聚酯樹脂組成物係耐熱性、及耐衝擊性等優異。然而，如此之聚酯樹脂組成物係透明性差，而導致印刷部之解析度降低。 [用以解決課題之手段]
本發明者們為了解決上述課題而再三努力探討的結果，發現包含聚碳酸酯之特定的樹脂係具有高耐久性及耐熱性，同時保持透明性並且加工容易性優異，因而完成本發明。 亦即，本發明係關於藉由以下所示之特定的樹脂所形成之樹脂積層體，以及包含樹脂積層體之卡片。
(1)一種樹脂積層體，其係有複數樹脂薄片積層之樹脂積層體，且構成前述樹脂積層體之最外層之最外層樹脂薄片含有黏度平均分子量30,000以上60,000以下之聚碳酸酯樹脂(A)。 (2)如上述(1)之樹脂積層體，其中，前述最外層樹脂薄片進而含有黏度平均分子量15,000以上29,000以下之聚碳酸酯樹脂(B)。 (3)如上述(1)或(2)之樹脂積層體，其中，前述最外層樹脂薄片中前述聚碳酸酯樹脂(A)與聚碳酸酯樹脂(B)之質量比為100：0~20：80。 (4)如上述(1)~(3)中任一項之樹脂積層體，其中，前述最外層樹脂薄片之厚度為20~200μm。 (5)如上述(1)~(4)中任一項之樹脂積層體，其中，具有1~7層前述樹脂積層體中前述最外層樹脂薄片以外之樹脂薄片之內部樹脂薄片。 (6)如上述(1)~(5)中任一項之樹脂積層體，其中，前述樹脂積層體中前述最外層樹脂薄片以外之樹脂薄片之內部樹脂薄片含有聚酯樹脂、聚酯-聚碳酸酯樹脂之合金、聚碳酸酯樹脂及聚氯乙烯樹脂所成群中任一種以上。 (7)如上述(1)~(6)中一項之樹脂積層體，其中，前述樹脂積層體中前述最外層樹脂薄片以外之樹脂薄片之內部樹脂薄片為含有聚碳酸酯樹脂之樹脂薄片，且前述聚碳酸酯樹脂之黏度平均分子量為15,000以上29,000以下。 (8)如上述(1)~(7)中任一項之樹脂積層體，其中，前述樹脂積層體中前述最外層樹脂薄片以外之樹脂薄片之內部樹脂薄片之至少任一層為雷射標記層。 (9)如上述(1)~(8)中任一項之樹脂積層體，其中，前述樹脂積層體中前述最外層樹脂薄片以外之樹脂薄片之內部樹脂薄片之至少任一層為白色中心層。 (10)如上述(1)~(9)中任一項之樹脂積層體，其中，前述樹脂積層體中前述最外層樹脂薄片以外之樹脂薄片之內部樹脂薄片單層之厚度為30~700μm。 (11)如上述(1)~(10)中任一項之樹脂積層體，其中，前述積層體全體之厚度為680~840μm。 (12)如上述(1)~(11)中任一項之樹脂積層體，其中，前述最外層樹脂薄片構成前述樹脂積層體之兩面的最外層。 (13)如上述(1)~(12)中任一項之樹脂積層體，其中，形成前述最外層樹脂薄片之樹脂具有130℃以上之玻璃轉移溫度。 (14)一種安全卡或ID卡，其係包含如上述(1)~(13)中任一項之樹脂積層體。 [發明效果]
本發明之樹脂積層體係如上述般地，至少最外層具有包含具有特定之範圍的黏度之聚碳酸酯樹脂的樹脂薄片，而耐久性優異，尤其是對於撓曲疲勞具有非常高的耐久性。進而，於本發明之樹脂積層體中，以材料之樹脂之加熱所進行的加工亦容易。如以上所述，具有優異性質的本發明之樹脂積層體係適宜使用作為各種的薄片狀構件，尤其是卡片等，例如，適宜使用作為安全卡、ID卡、電子護照、及非接觸型IC卡等。
以下，詳細地說明本發明。另外，本發明並不限定於以下之實施形態，可於具有發明之效果的範圍內任意地變更來實施。
[樹脂積層體] 本發明之樹脂積層體係具有複數之彼此積層的樹脂薄片。並且，於樹脂積層體之樹脂薄片中，包含構成最外層之最外層樹脂薄片，與配置於樹脂積層體的內部，亦即相較於最外層樹脂薄片為積層體的內側之內部樹脂薄片。 關於此等之使樹脂薄片積層來形成樹脂積層體的手法並無特別限定，但，較佳係使各樹脂薄片藉由熱壓而以熔融的狀態進行熔接。如此方式所得之樹脂積層體係所積層之樹脂薄片間的界面成為平滑。 樹脂積層體之厚度，亦即，樹脂積層體之全部的樹脂薄片之合計厚度，雖無特別限制，但較佳為680~840μm，更佳為720~800μm。 又，如後述詳細內容般地，具有耐久性及加工容易性優異之最外層樹脂薄片的樹脂積層體係適宜使用作為卡片等之薄片狀構件，例如，安全卡、或ID卡。
[最外層樹脂薄片] 最外層樹脂薄片係含有黏度平均分子量30,000以上60,000以下之聚碳酸酯樹脂(A)。聚碳酸酯樹脂(A)之黏度平均分子量，較佳為32,000以上55,000以下，更佳為34,000以上50,000以下，特佳為36,000以上45,000以下。如此般，包含分子量大之聚碳酸酯樹脂(A)的最外層樹脂薄片係耐久性特別優異。 又，最外層樹脂薄片，較佳係進一步含有黏度平均分子量15,000以上29,000以下之聚碳酸酯樹脂(B)。聚碳酸酯樹脂(B)之黏度平均分子量，較佳為20,000以上29,000以下，更佳為22,000以上28,500以下，特佳為24,000以上28,000以下。如此般，藉由使用分子量相對較小的聚碳酸酯樹脂(B)，而使最外層樹脂薄片之製造步驟中的加工容易。
聚碳酸酯樹脂(A)與聚碳酸酯樹脂(B)之質量比，較佳為100：0~20：80，更佳為90：10~30：70，再更佳為80：20~40：60，特佳為70：30~50：50。
作為最外層樹脂薄片中之聚碳酸酯樹脂(A)及(B)以外之熱塑性樹脂，亦可包含聚酯樹脂、黏度之值與聚碳酸酯樹脂(A)及(B)不同的聚碳酸酯樹脂等。 又，最外層樹脂薄片，作為聚碳酸酯樹脂(A)及(B)以外之成分，亦可包含以下之添加劑。亦即，選自由熱安定劑、抗氧化劑、難燃劑、難燃助劑、紫外線吸收劑、脫模劑及著色劑所成群中的至少1種之添加劑等。亦可在不明顯損害所期望之各物性的範圍內，添加抗靜電劑、螢光增白劑、防霧劑、流動性改良劑、可塑劑、分散劑、抗菌劑等。 於最外層樹脂薄片中，聚碳酸酯樹脂(A)及(B)較佳係包含有80質量%以上，更佳係包含有90質量%以上，特佳係包含有95質量%以上。
最外層樹脂薄片之厚度雖無特別限制，但較佳為20~200μm，更佳為30~150μm，特佳為50~100μm。
又，最外層樹脂薄片，較佳係構成樹脂積層體之兩面的最外層。如此般，例如藉由於利用作為卡片等之樹脂積層體的表側與裏側之任一側配置最外層樹脂薄片，相較於僅於一方配置最外層樹脂薄片的情況，可進一步提昇樹脂積層體之耐久性。
[內部樹脂薄片] 本發明之樹脂積層體係包含配置於比最外層樹脂薄片更內側之內部樹脂薄片。內部樹脂薄片之數量雖無特別限制，但為例如1~7層，或是2~5層左右。 內部樹脂薄片，較佳係含有聚酯樹脂、聚酯-聚碳酸酯樹脂之合金、聚碳酸酯樹脂及聚氯乙烯樹脂當中任一種以上。內部樹脂薄片，更佳係包含聚碳酸酯樹脂。內部樹脂薄片中所包含之聚碳酸酯樹脂，較佳係黏度平均分子量為15,000以上29,000以下者，更佳為20,000以上29,000以下，再更佳為22,000以上28,500以下，特佳為24,000以上28,000以下。
內部樹脂薄片係例如包含雷射發色劑之雷射標記層。雷射標記層係可進行以標記處理所致之印字，可用於特別需要防止竄改的卡片中。藉由設有如此之雷射標記層的樹脂積層體，而可製造雷射標記薄片。作為雷射發色劑係使用碳黑、銻摻雜氧化錫、鉍酸化物系發色劑等，較佳係使用碳黑。雷射發色劑之含量係以內部樹脂薄片之質量作為基準，為0.0001~0.2質量%，較佳為0.0005~0.15質量%，更佳為0.001~0.1質量%。
例如，在使用碳黑作為雷射發色劑的情況，碳黑之含量係以樹脂組成物全體之質量作為基準，為1~100質量ppm，較佳為5~20質量ppm。又，在使用上述之金屬氧化物系之雷射發色劑的情況，雷射發色劑之含量，例如，以樹脂組成物全體之質量作為基準，為50~5000質量ppm，較佳為80~3000質量ppm，更佳為100~2000質量ppm。
又，內部樹脂薄片係例如含有白色顏料之中心層(白色中心層)。作為白色中心層之內部樹脂薄片，例如，包含ID卡等之天線。亦即，藉由設有如此之白色中心層的樹脂積層體，而可製造埋入有天線･晶片的薄片。 作為白色顏料係使用氧化鈦、滑石、高嶺土、黏土、雲母等，較佳係使用氧化鈦。白色顏料之含量係以內部樹脂薄片之質量作為基準，為10~30質量%，較佳為13~25質量%，更佳為15~20質量%。
樹脂積層體中最外層樹脂薄片以外之各層之厚度，亦即，內部樹脂薄片(單層)之厚度雖無特別限制，但較佳為30~700μm。並且，內部樹脂薄片，例如，若為上述之雷射標記層，則更佳之厚度之範圍為30~150μm，特佳之範圍為50~100μm。內部樹脂薄片，例如，若為上述之白色中心層，則更佳之厚度之範圍為100~500μm，特佳之範圍為150~300μm。又，內部樹脂薄片之合計厚度較佳為300~750μm，更佳為350~700μm，特佳為400~600μm。
[聚碳酸酯樹脂] 聚碳酸酯樹脂(A)及(B)等之樹脂積層體中所包含之聚碳酸酯(PC)樹脂，只要是於分子主鏈中包含碳酸酯鍵之-[O-R-OCO]-單元(R為脂肪族基、芳香族基、或包含脂肪族基與芳香族基之雙方者，進而具有直鏈構造或分支構造者)者，則無特別限定，但較佳係具有雙酚A骨架之聚碳酸酯等，特佳係具有雙酚A骨架之聚碳酸酯。
又，形成樹脂積層體之各層之樹脂，尤其是形成最外層樹脂薄片之熱塑性樹脂、及形成最外層樹脂薄片之熱塑性樹脂之作為主成分的聚碳酸酯樹脂，較佳係具有130℃以上之玻璃轉移溫度(Tg)，更佳係具有135℃以上、再更佳係140℃以上、特佳係145℃以上之玻璃轉移溫度(Tg)。又，熱塑性樹脂、及聚碳酸酯樹脂之玻璃轉移溫度(Tg)的上限，雖可在不妨礙將該等樹脂加工成層狀之步驟的範圍內作調整，但例如，為200℃以下，或180℃以下。
[樹脂薄片及樹脂積層體之製造方法] 於本發明之樹脂積層體之製造方法中，首先，製造各薄片。於樹脂薄片之製造中，作為將樹脂組成物加工成層狀(薄片狀)的方法，可採用以往的手法。例如，擠壓成形、鑄造成形所致之方法。 作為擠壓成形之例，可列舉：將本發明之樹脂組成物之錠、片或粉末以擠壓機進行熔融、混練後，從T模等擠出，將所得之半熔融狀的薄片一邊以輥機進行夾壓，一邊進行冷卻、固化，而形成薄片的方法。
接著，使上述之各薄片，亦即，最外層樹脂薄片及內部樹脂薄片積層，而可製造樹脂積層體。作為使樹脂薄片積層的方法係如後述詳細內容般，例如，可列舉使用非接觸型IC卡製造裝置(NIC300型：日精樹脂工業製)等之卡片製造裝置的方法等。 如此般，本發明之樹脂積層體，接著劑及接著層等並非必要，藉由以較少的步驟使各層積層也可製造，但，亦可使用接著劑或接著層來提高各薄片間之接著性。
作為樹脂積層體之具體例，可列舉第1圖所示之ID卡10。ID卡10係包含第1最外層樹脂薄片12、第2最外層樹脂薄片14、第1雷射標記層16、第2雷射標記層18、第1白色中心層20、及第2白色中心層22的積層體。 第1最外層樹脂薄片12、及第2最外層樹脂薄片14為無色透明，於第1雷射標記層16、及第2雷射標記層18中係可以藉由雷射光源照射光L所致之印字。第1白色中心層20、及第2白色中心層22由於包含白色顏料因此為白色，於第1白色中心層20中係埋入有天線･晶片24。因應於天線･晶片24所接收之來自外部的電磁波而IC晶片(未圖示)的資訊被覆寫。
於ID卡10中，第1最外層樹脂薄片12、及第2最外層樹脂薄片14包含上述之高黏度且高分子量之聚碳酸酯樹脂(A)，而表面之耐久性特別優異。又，使用包含聚碳酸酯樹脂(A)與相對較低黏度且平均分子量較低的聚碳酸酯樹脂(B)之樹脂混合物(合金)，來形成第1最外層樹脂薄片12、及第2最外層樹脂薄片14等，藉此，使從樹脂加工成薄片或薄膜成為容易。 [實施例]
以下，顯示實施例，針對本發明更具體地說明。但，本發明並不限定於以下之實施例，可在不脫離本發明之要旨的範圍內任意地變更來實施。
＜耐久性＞ 各實施例及比較例之樹脂積層體之耐久性係如以下般地評估。首先，使用於表1及2中所示之樹脂來製成厚度約0.8mm之樹脂積層體，使用IC卡彎曲･扭轉試驗機(股份有限公司 東洋精機製作所製)來實施卡片彎曲試驗，測定直到樹脂積層體發生破裂(裂縫)為止的彎曲次數。此動態彎曲試驗係依據JIS X6305-1(ISO/IEC10373-1)來進行，藉由直到發生破裂(裂縫)為止的彎曲次數之數值，來如以下般地評估。 130,000次以上：良好 50,000次以上、未達130,000次：稍差 未達50,000次：差 ＜耐熱性＞ 各實施例及比較例之最外層樹脂薄片之耐熱性係如以下般地評估。以示差熱掃描熱量分析計(股)Hitachi High-Tech Science製之EXSTAR DSC 7020(DSC)來測定測定對象樹脂組成物之玻璃轉移溫度(Tg)，並如以下般地評估耐熱性。於測定中，在氮環境下以15℃/min昇溫至樹脂成分會熔融的溫度(270℃)，以20℃/min冷卻至30℃之後，再度以15℃/min進行昇溫(2nd run)。根據由所得之DSC曲線算出的外推起始溫度，求出玻璃轉移溫度(參照JIS K 7121，JIS K 0129，及ISO3146)。 玻璃轉移溫度：145℃以上：良好 玻璃轉移溫度：120℃以上、未達145度：稍差 玻璃轉移溫度：未達120℃：差 ＜透明性＞ 各實施例及比較例之最外層樹脂薄片之透明性係如以下般地評估。使用測定對象樹脂組成物來成形厚度0.3mm之薄膜，使用HAZE METER(村上色彩技術研究所製HM-150)來測定Haze值，並如以下般地評估透明性。 Haze值之測定係依據JIS K 7136來進行。 Haze值：未達1%：良好 Haze值：1%以上、未達5%：稍差 Haze值：5%以上：差 ＜加工容易性＞ 各實施例及比較例之最外層樹脂薄片之薄片成形時之加工容易性係如以下般地評估。對於測定對象樹脂組成物之流量值(Q值)，使用Koka式流量測試儀，依據JIS K7210進行測定，並如以下般地評估。 流量值(Q値)：0.3以上：良好 流量值(Q値)：未達0.3：差
＜樹脂薄片之製造＞ 如以下般地製造用以形成實施例1~7、及比較例1~5之樹脂積層體的樹脂組成物。亦即，以成為下述表1及表2所示之組成的方式，將各成分以轉鼓機進行摻合，從雙軸擠壓機(東芝機械製、TEM26SS)的根部投入，以汽缸溫度300℃進行熔融混練，而製成錠狀之樹脂組成物。 (1)PC樹脂K-4000(三菱瓦斯化學股份有限公司製之雙酚A型芳香族聚碳酸酯樹脂(黏度平均分子量：39,000)) (2)PC樹脂E-2000(Mitsubishi Engineering-Plastics股份有限公司製之雙酚A型芳香族聚碳酸酯樹脂「IUPILON(註冊商標)E-2000」(黏度平均分子量：27,500)) (3)PETG S2008(SK Chemicals製「SKYGREEN(註冊商標)S2008」變性聚對苯二甲酸乙二酯樹脂(黏度平均分子量：31,000))
使用上述之樹脂組成物(錠)，如以下般地製造樹脂薄片。首先，使用由料桶直徑100mm、螺槳之L/D=32.0的單軸擠壓機所構成的T模熔融擠壓機，以吐出量100kg/h、螺槳旋轉數30rpm，來成形寬1200mm之薄片。汽缸･模頭溫度係在300℃之設定下進行。接著，為了評估上述之耐久性，由樹脂組成物成形表1及表2所記載之厚度的薄片。
＜樹脂積層體之製造＞ 使藉由上述之製法所製造的各樹脂薄片如以下般地積層，而製造實施例1~7及比較例1~5之樹脂積層體。亦即，以成為最外層樹脂薄片/內部樹脂薄片/最外層樹脂薄片之層構造的方式，使用非接觸型IC卡製造裝置(NIC300型：日精樹脂工業製)，以加熱溫度180℃、生產節拍2分鐘(預熱、加熱熔接、放冷)，以使總厚度成為約800μm的方式，來將各樹脂薄片進行加壓之後，打穿(punch)而製成積層體。
上述之各樹脂積層體當中，對僅具有透明層的實施例1、2及比較例1~3之樹脂積層體的耐久性進行評估。該等實施例1、2及比較例1~3之樹脂積層體係具有第2圖所示之構造，並具有以彼此相同的材質之樹脂所形成的透明層1(於第2圖中之第1透明薄片42、44、46、及48)，與以彼此相同的材質之樹脂所形成的透明層2(第2透明薄片52、54、56、及58)。測定該等之積層體的動態彎曲試驗次數，結果係如表1般。
由以上內容，可確認到高黏度之聚碳酸酯樹脂對積層體之耐久性的提昇是有用的，以及於最外層中使用聚碳酸酯樹脂對耐久性的提昇特別有效。 因此，針對於最外層使用高黏度之聚碳酸酯樹脂，並且製造複數個類似第1圖所例示之ID卡者之不含天線･晶片的積層體，並調整了最外層之樹脂之組成、樹脂薄片之數量、及厚度的實施例3以後、及比較例4以後，將對耐久性評估後的結果顯示於表2。
10‧‧‧ID卡(樹脂積層體)
12‧‧‧第1最外層樹脂薄片
14‧‧‧第2最外層樹脂薄片
16‧‧‧第1雷射標記層
18‧‧‧第2雷射標記層
20‧‧‧第1白色中心層
22‧‧‧第2白色中心層
24‧‧‧天線･晶片
[第1圖] 係顯示樹脂積層體(ID卡)的具體例之剖面圖。 [第2圖] 係顯示僅以透明層所形成之樹脂積層體的具體例之剖面圖。
Claims (14)
- 一種樹脂積層體，其係有複數樹脂薄片積層之樹脂積層體，且構成前述樹脂積層體之最外層之最外層樹脂薄片含有黏度平均分子量30,000以上60,000以下之聚碳酸酯樹脂(A)。
- 如請求項1之樹脂積層體，其中，前述最外層樹脂薄片進而含有黏度平均分子量15,000以上29,000以下之聚碳酸酯樹脂(B)。
- 如請求項1或2之樹脂積層體，其中，前述最外層樹脂薄片中前述聚碳酸酯樹脂(A)與聚碳酸酯樹脂(B)之質量比為100：0~20：80。
- 如請求項1~3中任一項之樹脂積層體，其中，前述最外層樹脂薄片之厚度為20~200μm。
- 如請求項1~4中任一項之樹脂積層體，其中，具有1~7層前述樹脂積層體中前述最外層樹脂薄片以外之樹脂薄片之內部樹脂薄片。
- 如請求項1~5中任一項之樹脂積層體，其中，前述樹脂積層體中前述最外層樹脂薄片以外之樹脂薄片之內部樹脂薄片含有聚酯樹脂、聚酯-聚碳酸酯樹脂之合金、聚碳酸酯樹脂及聚氯乙烯樹脂所成群中任一種以上。
- 如請求項1~6中一項之樹脂積層體，其中，前述樹脂積層體中前述最外層樹脂薄片以外之樹脂薄片之內部樹脂薄片為含有聚碳酸酯樹脂之樹脂薄片，且前述聚碳酸酯樹脂之黏度平均分子量為15,000以上29,000以下。
- 如請求項1~7中任一項之樹脂積層體，其中，前述樹脂積層體中前述最外層樹脂薄片以外之樹脂薄片之內部樹脂薄片之至少任一層為雷射標記層。
- 如請求項1~8中任一項之樹脂積層體，其中，前述樹脂積層體中前述最外層樹脂薄片以外之樹脂薄片之內部樹脂薄片之至少任一層為白色中心層。
- 如請求項1~9中任一項之樹脂積層體，其中，前述樹脂積層體中前述最外層樹脂薄片以外之樹脂薄片之內部樹脂薄片單層之厚度為30~700μm。
- 如請求項1~10中任一項之樹脂積層體，其中，前述積層體全體之厚度為680~840μm。
- 如請求項1~11中任一項之樹脂積層體，其中，前述最外層樹脂薄片構成前述樹脂積層體之兩面的最外層。
- 如請求項1~12中任一項之樹脂積層體，其中，形成前述最外層樹脂薄片之樹脂具有130℃以上之玻璃轉移溫度。
- 一種安全卡或ID卡，其係包含如請求項1~13中任一項之樹脂積層體。
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