JP5640380B2 - 積層フィルムおよび成形体、反射体 - Google Patents
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Description
また、層Laと層Lcの間には少なくとも60層以上の樹脂Aからなる層を含むことが好ましい。より好ましくは90層以上である。層数が30層より少ないと、反射率が低くなりすぎる。上限としては特に限定するものではないが1000層以上になると、フィルム厚みが厚くなりすぎる場合がある。また、層Laと層Lbの間、および層Lbと層Lcの間には、少なくとも50層以上の樹脂Aからなる層を含むことがさらに好ましい。このような場合、より色づきが少なく、干渉むらも見えにくくなる。
本発明の成形体としては、上記積層フィルムを含んでなければならない。本発明の積層フィルム以外に、ハードコート層、エンボス層、耐候層(UVカット層)、着色層、接着層、基材樹脂層などのいずれかを含んでなることも好ましい。このよう成形体は、オールポリマーから構成することが可能であり、金属や重金属などを含まないため、環境負荷が小さく、リサイクル性にも優れ、電波透過性にも優れたものとなる。本発明の成形体では、特に着色層を有することが好ましい。本発明の積層フィルムでは、可視光線の一部が透過する場合があるため、着色層を設けることにより、成形体の色目を調整することが可能となる。また、真空成形、真空圧空成形、プラグアシスト真空圧空成形、インモールド成形、インサート成形、冷間成形、プレス成形、絞り成形などの各種成型法が適用できるため、低コストで成形体を得ることが可能である。このような成形体は、携帯電話、電話、パソコン、オーディオ機器、家電機器、無線通信機器、レイドーム、自動車内外装部品、建築材料、ゲーム機、アミューズメント機器、包装容器などに好ましく用いることができる。特に、本発明の成形体は、携帯電話、電話、パソコン、オーディオ機器、家電機器、無線通信機器、レイドームなどの車載部品、ゲーム機などの無線で情報通信を行う機能を有する機器(無線情報通信機器)の装飾部品として用いることが好ましい。本発明の成形体は、金属調の外観を有しながら、電波透過性に優れるので、従来の金属調装飾材料のように電磁波障害を引き起こさないものである。このため、本発明の成形体を情報通信機器の装飾部品として用いると、機器の小型化や薄型化が可能となったり、情報通信機器内部の回路設計の自由度が増すものである。
本発明のICカード・ICラベルは、上記回路搭載シートを含んでなければならない。本発明の回路搭載シート以外に、ハードコート層、エンボス層、耐候層(UVカット層)、着色層、接着層などのいずれかを含んでなることも好ましい。このようなICカード・ラベルは、回路の基材がポリマーのみから構成され、金属や重金属などを含まないため、環境負荷が小さく、リサイクル性にも優れ、電磁波障害を起こさないものである。
2×(na・da+nb・db)=λ 式1
na:樹脂Aからなる層の面内平均屈折率
nb:樹脂Bからなる層の面内平均屈折率
da:樹脂Aからなる層の層厚み(nm)
db:樹脂Bからなる層の層厚み(nm)
λ:主反射波長(1次反射波長)
さて、このようにして所望の層構成に形成した溶融積層体は、次にダイにて目的の形状に成形された後、吐出される。そして、ダイから吐出された多層に積層されたシートは、キャスティングドラム等の冷却体上に押し出され、冷却固化され、キャスティングフィルムが得られる。この際、ワイヤー状、テープ状、針状あるいはナイフ状等の電極を用いて、静電気力によりキャスティングドラム等の冷却体に密着させ急冷固化させることが好ましい。また、スリット状、スポット状、面状の装置からエアーを吹き出してキャスティングドラム等の冷却体に密着させ急冷固化させたり、ニップロールにて冷却体に密着させ急冷固化させる方法も好ましい。
(物性値の評価法)
(1)層構成
フィルムの層構成は、ミクロトームを用いて断面を切り出したサンプルについて、電子顕微鏡観察により求めた。すなわち、透過型電子顕微鏡H−7100FA型((株)日立製作所製)を用い、加速電圧75kVでフィルムの断面を40000倍に拡大観察し、断面写真を撮影、層構成および、各層厚みを測定した。なお、本実施例では、コントラストを高く得るために公知のRuO4を使用して染色した。
積層構造の具体的な求め方を、説明する。約4万倍のTEM写真画像を、CanonScanD123Uを用いて画像サイズ720dpiで取り込んだ。画像をJPEG形式で保存し、次いで画像処理ソフトImage−Pro Plus ver.4(販売元 プラネトロン(株))を用いて、このJPGファイルを開き、画像解析を行った。画像解析処理は、垂直シックプロファイルモードで、厚み方向位置と幅方向の2本のライン間で挟まれた領域の平均明るさとの関係を、数値データとして読み取った。表計算ソフト(Excel2000)を用いて、位置(nm)と明るさのデータに対してサンプリングステップ6(間引き6)、3点移動平均の数値処理を施した。さらに、この得られた周期的に明るさが変化するデータを微分し、その微分曲線の極大値と極小値を読み込み、隣り合うこれらの間隔を1層の層厚みとして層厚みを算出した。この操作を写真毎に行い、全ての層の層厚みを算出した。
オルトクロロフェノール中、25℃で測定した溶液粘度から、算出した。また、溶液粘度はオストワルド粘度計を用いて測定した。単位は[dl/g]で示した。なお、n数は3とし、その平均値を採用した。
JIS K5600(2002年)に従って試験を行った。なお、フィルムを硬い素地とみなし、2mm間隔で25個の格子状パターンを切り込んだ。また、約75mmの長さに切ったテープを格子の部分に接着し、テープを60°に近い角度で0.5〜1.0秒の時間で引き剥がした。ここで、テープにはセキスイ製セロテープ(登録商標)No.252(幅18mm)を用いた。評価結果は、格子1つ分が完全に剥離した格子の数で表した。
示差熱量分析(DSC)を用い、JIS−K−7122(1987年)に従って測定・算出した。なお、まず1st Runで、25℃から290℃まで20℃/min.で昇温した後、290℃で5分間ホールドした後、25℃まで急冷した。またつづく2nd Runでは、25℃から290℃まで20℃/min.で昇温した。樹脂のガラス転移温度は2nd Runにおけるガラス転移温度を用いた。
装置:セイコー電子工業(株)製”ロボットDSC−RDC220”
データ解析”ディスクセッションSSC/5200”
サンプル質量:5mg。
コニカミノルタセンシング株式会社製 分光測色計CM−3600dを使用して、製品幅1mのフィルムについて、幅方向に10cmの間隔で各点における明度L*と色度(a*、b*)を測定した。得られた色度から彩度をもとめ、彩度の最大値と最小値の差を彩度の範囲とした。
なお、測定の手順としては、分光測色計付属のゼロ構成ボックスで反射率のゼロ構成を行い、続いて付属の白色校正板を用いて100%校正を行った後、以下の条件でフィルムの明度L*および色度(a*、b*)を計測した。
モード:反射、SCI/SCE同時測定
測定径:8mm
サンプル:非測定面側に黒インキを塗布
次に色度(a*、b*)から彩度C*を求めた。彩度の定義は以下の通りである。彩度が0に近いほど、色づきのないものとなる。
C*=((a*)2+(b*)2)1/2
彩度の計算に用いた色度(a*、b*)はSCIの値を用いた。
株式会社日立ハイテクノロジーズ製分光光度計U4100に、角度可変絶対反射率付属装置(20〜60°)を用いて、フィルム製品幅1mの幅方向中央位置の20°、30°、40°、50°、60°のそれぞれの絶対反射率を測定した。なお、測定条件は以下の通りとした。
検出速度:波長240〜850nmは600nm/min
波長850〜1750nmは750nm/min
サンプリング間隔:1.00nm
スリット:波長240〜850nmは2.00nm
波長850〜1750nmは自動制御
PbS感度:2
角度20°、40°、60°のそれぞれの分光反射曲線のP波とS波からこれらを平均化した分光反射曲線をもとめた。次に、各角度の平均分光反射曲線から、光源をD65とし、10°視野のL*、a*、b*を算出し、以下の式から角度依存性色差ΔEabを求めた。
ΔEab(40°←20°)=((a*(40°)−a*(20°))2+(b*(40°)−b*(20°))2)1/2
ΔEab(60°←40°)=((a*(60°)−a*(40°))2+(b*(60°)−b*(40°))2)1/2
ΔEab=ΔEab(40°←20°)+ΔEab(60°←40°)
ここで、a*(n) : 角度n°におけるa*
b*(n) : 角度n°におけるb*
(7)電磁波シールド性
ASTM D4935に準拠して、キーコム株式会社の同軸管タイプ シールド効果測定システムにて、45M〜3GHzの電磁波透過性を測定した。実施例・比較例については、2.4GHzの損失を記載した。
(8)干渉縞
黒色台紙の上に縦500mm、横500mmサイズの積層フィルムを置いて、3波長蛍光灯で照らし、目視観察により以下の基準で判断した。
×:干渉縞がはっきりと見える
△:干渉縞がわずかに見える
○:干渉縞がほとんど見えない。
1.樹脂Bの合成
テレフタル酸ジメチルを56.1重量部、シス/トランス比率が72/28である1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルを24.8重量部、エチレングリコールを47.2重量部、スピログリコールを33.5重量部、酢酸マンガン四水塩を0.04重量部、三酸化アンチモンを0.02重量部それぞれ計量し、エステル交換反応装置に仕込んだ。内容物を150℃で溶解させて撹拌した。次いで、撹拌しながら反応内容物の温度を235℃までゆっくり昇温しながらメタノールを留出させた。所定量のメタノールが留出したのち、トリメチルリン酸を0.02重量部含んだエチレングリコール溶液を添加した。トリメチルリン酸を添加した後10分間撹拌してエステル交換反応を終了した。その後エステル交換反応物を重合装置に移行した。
テレフタル酸ジメチルを100重量部、エチレングリコールを64重量部用いる以外は前記と同様にして樹脂Aを重合した。樹脂Aは固有粘度0.65のポリエチレンテレフタレート(PET)であり、結晶性樹脂であった。
樹脂Aとして、固有粘度が0.67のポリエチレンナフタレート(PEN)を用いた以外は、実施例1と同様とした。得られたフィルムの厚みは、100μmであった。得られた結果を表1に示す。なお、実施例2の樹脂Aは、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル100部とエチレングリコール60部を用いる以外は、実施例1の樹脂Aと同様に重合した。
樹脂Aとして出光興産株式会社製のポリカーボネート樹脂(PC) タフロンLC1700を用い、樹脂Bとして住友化学株式会社製のポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA) スミペックLG2を用いた以外は、実施例1と同様とした。得られたフィルムの厚みは、100μmであった。得られた結果を表1に示す。
151個のスリットを有する部材を別個に2個有する301層のフィードブロックを用い、設計層厚みを図2のように変更した以外は、実施例2と同様とした。得られたフィルムの厚みは、100μmであった。得られた結果を表1に示す。
樹脂Aとして固有粘度が0.67のポリエチレンナフタレート(PEN)を用い、樹脂Bとして住友化学株式会社製のポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA) スミペックLG2を用いた以外は、実施例4と同様とした。得られたフィルムの厚みは、100μmであった。得られた結果を表1に示す。
設計層厚みが図3〜図5になるようにフィードブロックのスリット形状等を変更し、厚みを調整した以外は、実施例1と同様とした。得られた結果を表1に示す。
設計層厚みが図6〜図7になるようにフィードブロックのスリット形状等を変更し、厚みを調整した以外は、実施例1と同様とした。得られた結果を表2に示す。
比較例1にて得られた積層フィルムの片面(層番号1番側)に、スクリーン印刷にて黒色の架橋性インキ層を形成した後、バインダー層を形成した。印刷条件は以下の通り。架橋性インキ層の厚みは5μmであった
<黒色の架橋性インキ層>
着色顔料:三菱化学(株)製 カーボンブラック MA100 8重量部
ポリエステルポリオール樹脂:東洋紡(株)製 バイロン200 25重量部
溶剤:シクロヘキサン 35重量部
架橋剤:イソシアネート系架橋剤 日本ポリウレタン工業(株)製 コロネート2096 10重量部
スクリーンメッシュ:T−225
乾燥:80℃×10分(ボックス乾燥)
塗布回数:1回
<バインダー>
バインダー:帝国インキ製造株式会社製 IMB−003
スクリーンメッシュ:T−225
乾燥:90℃×60分(ボックス乾燥)
次に、この架橋性インキ層およびバインダー層を形成したフィルムを、所定の寸法にカットし、金型にセットして、以下の条件でインサート成形した。得られた成形体は、ゲート部にWashOutと呼ばれる変色が見られた。変色部について、フィルムの断面観察をしたところ、図8のような層の折れ曲がり変形が認められた。また、高さ0.5mm程度のそりが発生していた。
型締圧力:60ton
金型温度:60℃
成形樹脂:住友ダウ株式会社製 PC/ABSアロイ SDポリカ IM6011
成形樹脂温度:260℃
射出速度:50mm/s
成形品寸法(L×W×H):60×60×3 mm
ゲート:φ2mmピンゲート。
実施例1にて得られた積層フィルムの片面(層番号1番側)に、スクリーン印刷にて黒色の架橋性インキ層を形成した後、バインダー層を形成した。印刷条件は以下の通り。架橋性インキ層の厚みは5μmであった
<黒色の架橋性インキ層>
着色顔料:三菱化学(株)製 カーボンブラック MA100 8重量部
ポリエステルポリオール樹脂:東洋紡(株)製 バイロン200 25重量部
溶剤:シクロヘキサン 35重量部
架橋剤:イソシアネート系架橋剤 日本ポリウレタン工業(株)製 コロネート2096 10重量部
スクリーンメッシュ:T−225
乾燥:80℃×10分(ボックス乾燥)
塗布回数:1回
<バインダー>
バインダー:帝国インキ製造株式会社製 IMB−003
スクリーンメッシュ:T−225
乾燥:90℃×60分(ボックス乾燥)
次に、この架橋性インキ層およびバインダー層を形成したフィルムを、所定の寸法にカットし、金型にセットして、以下の条件でインサート成形した。得られた成形体には、層の折れ曲がり変形は観察されず、ゲート部にWashOutと呼ばれる変色もなく、外観に優れるものであった。また、そりはほとんどなかった。
型締圧力:60ton
金型温度:60℃
成形樹脂:住友ダウ株式会社製 PC/ABSアロイ SDポリカ IM6011
成形樹脂温度:260℃
射出速度:50mm/s
成形品寸法(L×W×H):60×60×3 mm
ゲート:φ2mmピンゲート。
比較例1にて得られた積層フィルムの片面(層番号1番側)に、スクリーン印刷にて黒色の架橋性インキ層を形成した後、バインダー層を形成した。印刷条件は以下の通り。架橋性インキ層の厚みは5μmであった。
<黒色の架橋性インキ層>
着色顔料:三菱化学(株)製 カーボンブラック MA100 8重量部
ポリエステルポリオール樹脂:東洋紡(株)製 バイロン200 25重量部
溶剤:シクロヘキサン 35重量部
架橋剤:イソシアネート系架橋剤 日本ポリウレタン工業(株)製 コロネート2096 10重量部
スクリーンメッシュ:T−225
乾燥:80℃×10分(ボックス乾燥)
塗布回数:1回
<バインダー>
バインダー:帝国インキ製造株式会社製 IMB−003
スクリーンメッシュ:T−225
乾燥:90℃×60分(ボックス乾燥)
次に、この架橋性インキ層およびバインダー層を形成したフィルムを、所定の寸法にカットし、金型にセットして、以下の条件でインサート成形した。得られた成形体には、ゲート部付近でフィルムの変色が観察されるとともに、インキ流れも観察された。インキ流れが見られた部位のフィルム断面を観察してみると、層数が減少しフィルム厚みが薄くなっているとともに、層の折れ曲がり変形も認められた。また、高さ0.6mm程度のそりが発生していた。
型締圧力:60ton
金型温度:80℃
成形樹脂:帝人化成株式会社製 ポリカーボネート L1225L
成形樹脂温度:295℃
射出速度:50mm/s
成形品寸法(L×W×H):60×60×3 mm
ゲート:φ2mmピンゲート。
実施例1にて得られた積層フィルムの片面(層番号1番側)に、スクリーン印刷にて黒色の架橋性インキ層を形成した後、バインダー層を形成した。印刷条件は以下の通り。架橋性インキ層の厚みは20μmであった。
<黒色の架橋性インキ層>
着色顔料:三菱化学(株)製 カーボンブラック MA100 8重量部
ポリエステルポリオール樹脂:東洋紡(株)製 バイロン200 25重量部
溶剤:シクロヘキサン 35重量部
架橋剤:イソシアネート系架橋剤 日本ポリウレタン工業(株)製 コロネート2096 10重量部
スクリーンメッシュ:T−225
乾燥:80℃×10分(ボックス乾燥)
塗布回数:4回
<バインダー>
バインダー:帝国インキ製造株式会社製 IMB−003
スクリーンメッシュ:T−225
乾燥:90℃×60分(ボックス乾燥)
次に、この架橋性インキ層およびバインダー層を形成したフィルムを、所定の寸法にカットし、金型にセットして、以下の条件でインサート成形した。得られた成形体には、変色やインキ流れは認められず、外観に優れたものであった。また、そりはほとんどなかった。
型締圧力:60ton
金型温度:80℃
成形樹脂:帝人化成株式会社製 ポリカーボネート L1225L
成形樹脂温度:295℃
射出速度:50mm/s
成形品寸法(L×W×H):60×60×3 mm
ゲート:φ2mmピンゲート
Claims (9)
- すくなくとも樹脂Aからなる層と樹脂Bからなる層を含んでなる積層数が200以上の積層フィルムであって、層厚みが10nm以上1000nm以下の樹脂Aからなる層を層群Lとし、この層群Lは層La、層Lb、層Lc、層Ldを有しており、一方の表面から他方の表面にむけて層La、層Lb、層Lc、層Ldの順に配置されており、層Laと層Lcの層厚みは等しく、層Laと層Lcの間には少なくとも30層以上樹脂Aからなる層を含み、かつ層Lbと層Ldの層厚みは等しく、層Lbと層Ldの間には少なくとも30層以上樹脂Aからなる層を含み、かつ層Laの層厚みは層Lbの層厚みの1.4倍以上もしくは0.7倍以下であることを特徴とする積層フィルム。
- 層Laと層Lbの間に存在する層の厚みが、層Laから層Lbに向かうにつれ徐々に厚くなる、もしくは徐々に薄くなることを特徴とする請求項1に記載の積層フィルム。
- 樹脂Bからなる層Ma、層Mb、層Mcを有しており、層Laと層Maが隣接し、層Lbと層Mbが隣接し、層Lcと層Mcが隣接しており、層Laの層厚みは層Lbの層厚みの1.4倍以上かつ層Maの層厚みは層Mbの層厚みの1.4倍以上、または層Laの層厚みは層Lbの層厚みの0.7倍以下かつ層Maの層厚みは層Mbの層厚みの0.7倍以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の積層フィルム。
- 層Laと層Lcの間に存在する層を構成する樹脂は、樹脂Aまたは樹脂Bであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の積層フィルム。
- 層群L中の一方の表面にもっとも近い層と、他方の表面にもっとも近い層の間に含まれるすべての層が、熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の積層フィルム。
- 反射率が30%以上である反射帯域の帯域幅が300nm以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の積層フィルム。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の積層フィルムの少なくとも片面に、厚み15μm以上80μm以下の架橋性インキ層を有することを特徴とする積層フィルム
- 請求項1〜7のいずれかに記載の積層フィルムを含んでなることを特徴とする成形体。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の積層フィルムを含んでなることを特徴とする反射体。
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