JP6741661B2 - 多層プラスチックカード - Google Patents

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（関連出願の相互参照）
本出願は２０１４年１０月３１日付韓国特許出願第１０−２０１４−０１５０４０７号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は、本明細書の一部として組み込まれる。

本発明は、多層プラスチックカードに関する。より詳細には、耐熱性、耐薬品性などの機械的物性が向上し、高い印刷適合性を通じて加工性が向上し、同一素材および異種素材に対して高い接着力を示し、人体に無害な環境にやさしい多層プラスチックカードに関する。

一般にカード用シートが用いられるクレジットカード、メンバーシップカード、高速道路ハイパスカード（有料道路の自動電子料金徴収システムに利用する電子カード）、通信会社ＵＳＩＭカードなどの成形品において多様な環境および取り扱いに耐えられる耐熱性、耐薬品性、耐摩耗性、衝撃強度、ねじり性、曲げストレスなどの機械的特性と熱ラミネーションの際に同一または他の素材との付置力、印刷性などの２次加工特性が要求される。

そのために、従来のカード用シートは、ポリエチレンテレフタレートグリコール、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリラクチドなどの素材を用いて前述した機械的特性および２次加工特性を実現しようとした。しかし、ポリエチレンテレフタレートグリコールの場合、十分な耐熱性を達成しにくいという限界があり、ポリカーボネートの場合、耐熱性は向上するが、熱変形温度が過度に高くて高温の成形条件が必要であり、成形サイクルが長くなるなど加工効率が落ち、耐薬品性にぜい弱であるという限界があった。また、ポリ塩化ビニルの場合、屈曲強度の低下により取り扱いの際に曲げねじりに非常にぜい弱であるという限界があり、ポリラクチドは、一定の時間が経てば耐熱性および衝撃強度が急激に落ち、付着力および印刷性が低くて別途の追加加工が要求されて生産効率が落ちるという限界があった。

さらに、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルなどは、人体に有害性物質であって、廃棄時にダイオキシンなどの環境ホルモンが発生するという問題も抱え込んでいる。

そこで、耐熱性、耐薬品性などの機械的特性に優れ、印刷性、成形性などの加工効率が高く、人体に無害な環境にやさしいカード製造用シート素材の開発が要求されている。

本発明の目的は、耐熱性、耐薬品性などの機械的物性が向上し、高い印刷適合性を通じて加工性が向上し、同一素材および異種素材に対して高い接着力を示し、人体に無害な環境にやさしい多層プラスチックカードを提供することにある。

本明細書では、０．１モル％乃至８５モル％のイソソルビドを含むジオール成分の残基と、ジカルボン酸成分の残基とを含むポリエステル樹脂を含むポリエステル樹脂層を少なくとも１以上含む多層プラスチックカードが提供される。

本発明によれば、耐熱性、耐薬品性などの機械的物性が向上し、高い印刷適合性を通じて加工性が向上し、同一素材および異種素材に対して高い接着力を示し、人体に無害な環境にやさしい多層プラスチックカードが提供され得る。

以下、発明の具体的な実施形態による多層プラスチックカードについてより詳細に説明する。

本明細書で、「残基」とは、特定の化合物が化学反応に参加した時、その化学反応の結果物に含まれ、前記特定の化合物に由来する一定の部分または単位を意味する。例えば、前記ジカルボン酸成分の「残基」またはジオール成分の「残基」のそれぞれは、エステル化反応または重縮合反応で形成されるポリエステルでジカルボン酸成分に由来する部分またはジオール成分に由来する部分を意味する。

発明の一実施形態によれば、０．１モル％乃至８５モル％のイソソルビドを含むジオール成分の残基と、ジカルボン酸成分の残基とを含むポリエステル樹脂を含むポリエステル樹脂層を少なくとも１以上含む多層プラスチックカードが提供される。

本発明者らは、前述した多層プラスチックカードを利用すれば、多層プラスチックカードに含まれているポリエステル樹脂が０．１モル％乃至８５モル％のイソソルビドを含むジオール成分を含むことによって、耐熱性、耐薬品性および屈曲特性などの機械的物性が向上し、同一素材および異種素材に対して高い接着強度を有することによって、別途の接着処理なしに簡単な熱積層工程だけでも強い接着力を示すことができ、印刷性に優れて加工効率が高く、人体に無害な環境にやさしいカードが提供され得るという点を実験を通じて確認して発明を完成した。

特に、２以上のポリエステル樹脂層が順次に結合した積層体でポリエステル樹脂層間の結合に対するＩＳＯ １０３７３−１基準による剥離強度が５０Ｎ／ｍｍ以上、または５５Ｎ／ｍｍ以上、または５０Ｎ／ｍｍ乃至１００Ｎ／ｍｍ、または５５Ｎ／ｍｍ乃至９０Ｎ／ｍｍであってもよい。具体的に、前記ポリエステル樹脂層間の結合に対する剥離強度は、前記積層体で２以上のポリエステル樹脂層が接着剤なしに直接結合した場合の剥離強度を意味する。

前記２以上のポリエステル樹脂層が接着剤なしに直接結合した場合の剥離強度が前述した範囲を満たすことによって、前記多層プラスチックカードは別途の接着処理過程なしに簡単に積層工程を仕上げることができ、工程の効率性を確保することができるばかりか、強い接着力を通じて耐久性を確保することができ、別途の接着層の存在による多層プラスチックカードの物性および厚さの変化を防止することができる。

前記２以上のポリエステル樹脂層が順次に結合した積層体を形成する方法の具体的な例が大きく限定されるのではないが、例えば、少なくとも１以上のポリエステル樹脂層をそれぞれ押出成形した後、１２０℃乃至１３５℃温度の熱ラミネータで接合する方法、少なくとも１以上のポリエステル樹脂層をそれぞれ異なる押出機で溶融してダイ上部にある流路器を通じて接合する方法などを用いることができる。

前記多層プラスチックカードは、０．１モル％乃至８５モル％のイソソルビドを含むジオール成分の残基と、ジカルボン酸成分の残基とを含むポリエステル樹脂を含むポリエステル樹脂層を少なくとも１以上、または２以上、または３以上、または４以上含むことができる。

本明細書で「ポリエステル樹脂層」とは、ポリエステル樹脂層の単一層を意味し得る。つまり、前記「ポリエステル樹脂層」とは、多層構造の積層体でなく、単一層からなっている。

また、前記少なくとも１以上のポリエステル樹脂層は、２以上のポリエステル樹脂層が順次に結合した積層体を含むことができる。前記積層体は、２以上のポリエステル樹脂層が順次に結合して積層された構造を有することができる。

具体的に、前記多層プラスチックカードは、２以上のポリエステル樹脂層が順次に結合した積層体だけからなるか、または前記２以上のポリエステル樹脂層が順次に結合した積層体１種以上と後述するその他層との複合体であってもよい。前記積層体１種以上とは、積層体に含まれているポリエステル樹脂層の個数により区別される多様な積層体の種類を意味し得る。具体的に例を挙げると、前記積層体は、ポリエステル樹脂層２個が結合された積層体、３個が結合された積層体、４個が結合された積層体などをすべて含むことができる。

前記ポリエステル樹脂層に含まれているポリエステル樹脂は、０．１モル％乃至８５モル％、または１０モル％乃至７０モル％、または３０モル％乃至６０モル％、または４５モル％乃至５５モル％のイソソルビドを含むジオール成分の残基およびジカルボン酸成分の残基を含むことができる。

前記ポリエステル樹脂は、イソソルビド０．１モル％乃至８５モル％、１，４−シクロヘキサンジメタノール５モル％乃至６０モル％および残量のその他ジオールを含むジオール成分の残基と、芳香族ジカルボン酸成分の残基と、を含むことができる。

前記ポリエステル樹脂に含まれているジオール成分中のイソソルビドの含有量が０．１モル％未満であれば、前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度が低くなるなど耐熱性が減少することがある。また、前記多層プラスチックカードが有機溶媒や有機化合物により一層簡単に変形したり変成されるなど耐薬品性が減少することがあり、衝撃に対して十分な耐性や耐久性を有することができず、耐衝撃性も減少することがある。

反面、前記ポリエステル樹脂に含まれているジオール成分中のイソソルビドの含有量が８５モル％超過であれば、前記ポリエステル樹脂の分子構造が稠密に形成されなくなり、前記多層プラスチックカードの機械的物性、例えば耐衝撃性、耐摩耗性などが減少することがある。

また、前記ポリエステル樹脂に含まれているジオール成分は、前記その他ジオール成分をさらに含むことができる。前記「その他ジオール成分」とは、前記イソソルビドおよび１，４−シクロヘキサンジメタノールを除いたジオール成分を意味し、具体的に炭素数２乃至２０、または炭素数２乃至１２の脂肪族ジオール化合物を含むことができる。前記その他ジオール化合物の例が大きく限定されるのではないが、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ジメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、炭素数２乃至１２のポリアルキレングリコール、グリセリン、ペンタエリトリトール、トリメチロールプロパン、炭素数２乃至１２のメトキシポリアルキレングリコールまたはこれらの２種以上の混合物などを用いることができる。

前記ジオール成分で、前記イソソルビドのモル数に対して前記１，４−シクロヘキサンジメタノールのモル数の比が０．１乃至０．９であってもよく、前記イソソルビドのモル数に対して前記その他ジオールのモル数の比が０．１乃至０．９であってもよく、前記１，４−シクロヘキサンジメタノールのモル数に対して前記その他ジオールのモル数の比が０．５乃至２であってもよい。また、前記ポリエステル樹脂で、前記ジカルボン酸成分のモル数に対して前記ジオール成分のモル数の比が１．１乃至２、または１．１乃至１．５であってもよい。

前記ポリエステル樹脂に含まれているジカルボン酸成分は、芳香族ジカルボン酸成分を含むことができる。前記「ジカルボン酸成分」とは、ジカルボン酸、ジカルボン酸のアルキルエステル、ジカルボン酸の酸無水物（ａｃｉｄ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）などジオール成分とエステル化反応を行うことができる化合物を意味し得る。前記芳香族ジカルボン酸成分の例が大きく限定されるのではないが、例えば、テレフタル酸を用いることができる。

前記多層プラスチックカードに含まれているポリエステル樹脂層は、少なくとも一面に最大突起高さが０．５μｍ乃至２０μｍである凹凸が形成されたポリエステル樹脂層をさらに含むことができる。前記突起（Ｐｒｏｔｕｂｅｒａｎｃｅ）とは、凹凸により凸状に張出したり突出した部分を意味し、最大突起高さは、突起の高さの最大値を意味する。

前記ポリエステル樹脂層に表面凹凸が形成されることによって、前記多層プラスチックカードの巻き取り性、スリップ性、耐スクラッチ性、給紙走行性などが向上することができる。具体的に、前記ポリエステル樹脂層の表面凹凸の最大突起高さが０．５μｍ未満であれば、凹凸の形成程度が過度に小さくて前記多層プラスチックカードの巻き取り性、スリップ性、耐スクラッチ性、給紙走行性などが減少して作業効率が減少することがある。また、前記ポリエステル樹脂層の表面凹凸の最大突起高さが１０μｍ超過であれば、前記多層プラスチックカードの透明性、印刷性が減少して外観品質が減少することがある。

前記ポリエステル樹脂層表面に凹凸を形成する方法の例が大きく限定されるのではないが、例えば、エンボス加工（Ｅｍｂｏｓｓｉｎｇ）方法を用いることができ、前記エンボス加工方法は押出成形時にダイを通じて吐出された板状の溶融ポリマーを表面にエンボスまたは特定のパターンが形成されたキャストロールを通じて加工し、シート成形をする方法または予め製作されたシートをホットドラムとＩＲヒーターから構成された設備で８０℃乃至１４０℃の熱を印加した後、熱ラミネータのエンボスロールを通過させる方法などを例に挙げられる。

前記ポリエステル樹脂層の厚さは、１０μｍ乃至３５０μｍ、または５０μｍ乃至２５０μｍ、または８０μｍ乃至２００μｍであってもよい。前述のように、前記ポリエステル樹脂層の厚さは、ポリエステル樹脂層の単一層の厚さを意味する。

前記多層プラスチックカードの厚さは、６００μｍ乃至１，０００μｍ、または６５０μｍ乃至９５０μｍ、または７００μｍ乃至９００μｍであってもよい。

ＡＳＴＭ Ｄ１００３−００により測定した前記ポリエステル樹脂層の曇り度は、０．５％乃至１．０％、または０．６％乃至０．９％であってもよい。そのために、前記ポリエステル樹脂層は、適正水準の透明度を確保して、前記ポリエステル樹脂層を含む多層プラスチックカードを製造する時、前記多層プラスチックカード内部に含まれている視覚的イメージを外部でも鮮明に認識することができる。前述のように、前記ポリエステル樹脂層の曇り度は、ポリエステル樹脂層の単一層の曇り度を意味する。

前記ポリエステル樹脂層の曇り度が１．０％超過であれば、前記ポリエステル樹脂層の透明度が減少して、前記多層プラスチックカードの内部イメージをカード外部で鮮明に実現しにくくなることがある。

前記ポリエステル樹脂の固有粘度は、０．４ｄｌ／ｇ以上、または０．４ｄｌ／ｇ乃至１．２ｄｌ／ｇであってもよい。前記ポリエステル樹脂の固有粘度が０．４ｄｌ／ｇ未満であれば、前記ポリエステル樹脂層の機械的強度、特に低温衝撃強度が減少することがある。

前記ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、５，０００ｇ／ｍｏｌ乃至５００，０００ｇ／ｍｏｌ、または１０，０００ｇ／ｍｏｌ乃至３５０，０００ｇ／ｍｏｌであってもよい。前記ポリエステル樹脂の重量平均分子量が５，０００ｇ／ｍｏｌ未満であれば、前記ポリエステル樹脂層の機械的物性、例えば耐衝撃性、耐摩耗性などが減少することがある。また、前記ポリエステル樹脂の重量平均分子量が５００，０００ｇ／ｍｏｌ超過であれば、前記ポリエステル樹脂層の溶融点が高くなることによって前記多層プラスチックカードの加工性が減少することがある。

前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度が９０℃乃至１６５℃であってもよい。前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度を測定する方法の例が大きく限定されるのではないが、例えば前記ポリエステル樹脂を３００℃で５分間維持させ、徐々に常温に冷却させた後、昇温速度１０℃／ｍｉｎで再びスキャンして測定する方法などを用いることができる。前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度が９０℃未満であれば、内容物を充填したり輸送する過程で発生する外部熱源により前記多層プラスチックカードが変形することがある。また、前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度が１６５℃超過であれば、前記多層プラスチックカードの成形加工性が減少することがある。

前記ポリエステル樹脂層は、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂およびポリオレフィン樹脂からなる群より選択された１種以上の異種高分子をさらに含むことができる。具体的に、前記ポリエステル樹脂シートは、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂またはこれらの２種以上の混合物をさらに含むことができる。前記異種高分子は、前記ポリエステル樹脂を除いたその他高分子を意味する。前記ポリエステル樹脂層が前記異種高分子をさらに含むことによって、前記ポリエステル樹脂層の機械的物性または成形加工性が向上することができる。

具体的に、前記ポリエステル樹脂層で、前記ポリエステル樹脂および異種高分子の重量比が１．５：１乃至１０：１であってもよい。前記ポリエステル樹脂および異種高分子の重量比が１．５：１未満であれば、前記ポリエステル樹脂層内のポリエステル樹脂の含有量が過度に減少することによって、耐熱性および耐薬品性などの機械的特性が減少することがある。

前記ポリエステル樹脂層は、紫外線吸収剤、酸化防止剤、安定剤、潤滑剤、帯電防止剤、衝撃補強剤、ワックス、着色剤、界面活性剤、無機粒子からなる群より選択された１種以上の添加剤をさらに含むことができる。具体的に前記ポリエステル樹脂層は、紫外線吸収剤、酸化防止剤、安定剤、潤滑剤、帯電防止剤、衝撃補強剤、ワックス、着色剤、界面活性剤、無機粒子またはこれらの２種以上の混合物をさらに含むことができる。前記潤滑剤の例が大きく限定されるのではないが、例えば、脂肪酸エステル、脂肪酸アミドなどを用いることができる。また、前記界面活性剤またはその例が大きく限定されず、例えば、陽イオン系界面活性剤、陰イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤などを用いることができる。前記無機粒子の例としては、シリカ、アルミナ、アルミノシリケート、タルクなどが挙げられる。前記添加剤の含有量は、前記ポリエステル樹脂層の全体重量に対して０．０１重量％乃至２重量％であってもよい。

前記ポリエステル樹脂層に前述の添加剤を配合する方法の例が大きく限定されるのではないが、例えば、ポリエステル樹脂の重合時に添加する方法、重合後のポリエステル樹脂にブレンディング設備を用いて混合する方法、コンパウンディング押出を通じて添加剤の高濃度のマスターバッチをポリエステル樹脂と配合する方法などを用いることができる。

一方、前記多層プラスチックカードは、熱可塑性樹脂、金属、木、織物、紙からなる群より選択された１種以上を含む補強層、または印刷物を含む印刷層をさらに含むことができる。つまり、前記多層プラスチックカードは、前述した０．１モル％乃至８５モル％のイソソルビドを含むジオール成分の残基と、ジカルボン酸成分の残基とを含むポリエステル樹脂を含むポリエステル樹脂層と共に前記補強層または印刷層を含むことができる。前記補強層は、多層プラスチックカードの物性、審美性、機能性を補完する役割を果たすことができ、前記印刷層は、多層プラスチックカードの情報、デザインを表現することができる。

具体的に、前記補強層または印刷層の少なくとも一面に少なくとも１以上のポリエステル樹脂層が結合することができる。前記少なくとも１以上のポリエステル樹脂層に対する内容は前述した内容をそのまま含む。前記補強層または印刷層の少なくとも一面は、前記補強層または印刷層の一面または両面を意味し、ポリエステル樹脂層との結合を通じて、前記多層プラスチックカード内で優れた耐久性を有し、機能性を実現することができる。

つまり、前記多層プラスチックカードは、前記熱可塑性樹脂、金属、木、織物、紙からなる群より選択された１種以上を含む補強層または印刷物を含む印刷層と、前記補強層または印刷層の少なくとも一面に形成された少なくとも１以上のポリエステル樹脂層と、を含むことができる。

前記補強層または印刷層とポリエステル樹脂層との間の結合に対するＩＳＯ １０３７３−１基準による剥離強度が３０Ｎ／ｍｍ乃至８０Ｎ／ｍｍ、または３５Ｎ／ｍｍ乃至７５Ｎ／ｍｍであってもよい。具体的に、前記補強層または印刷層とポリエステル樹脂層との間の結合に対する剥離強度は、前記補強層または印刷層とポリエステル樹脂層とが接着剤なしに直接結合した場合の剥離強度を意味する。

前記補強層または印刷層とポリエステル樹脂層とが接着剤なしに直接結合した場合の剥離強度が前述した範囲を満たすことによって、前記多層プラスチックカードは別途の接着処理過程なしに簡単に積層工程を仕上げることができ、工程の効率性を確保することができるばかりか、強い接着力を通じて耐久性を確保することができ、別途の接着層の存在による多層プラスチックカードの物性および厚さの変化を防止することができる。

より具体的に、前記多層プラスチックカード内で前記ポリエステル樹脂層と前記補強層が結合された場合、前記多層プラスチックカードに含まれている前記補強層の個数の例が大きく限定されるのではないが、例えば、１個以上、または１個乃至８個を含むことができる。前記多層プラスチックカードに含まれている前記ポリエステル樹脂層の個数の例も大きく限定されるのではないが、例えば、２個乃至２０個を含むことができる。

この時、前記少なくとも１以上のポリエステル樹脂層全体の厚さおよび前記補強層全体の厚さの比率は、０．１：１乃至１０：１、または０．３：１乃至５：１、または０．３５：１乃至０．５：１、または１．５：１乃至３：１であってもよい。前記少なくとも１以上のポリエステル樹脂層全体の厚さとは、前記多層プラスチックカードに含まれている前記少なくとも１以上のポリエステル樹脂層のそれぞれの厚さの合計を意味し、前記補強層全体の厚さとは、前記多層プラスチックカードに含まれている補強層のそれぞれの厚さの合計を意味する。

前記補強層に含まれている熱可塑性樹脂は、ポリエステル樹脂を含むことができる。前記ポリエステル樹脂の例が大きく限定されるのではないが、例えば、テレフタル酸とエチレングリコールを重縮合させたポリエチレンテレフタレートや、テレフタル酸の一部を他のジカルボン酸にまたはエチレングリコールの一部を他のその他ジオールに変更したり追加したＰＥＴ系共重合ポリエステル樹脂などを用いることができる。前記ポリエステル樹脂の合成に用いられるその他ジオールは、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコールなどを含むことができる。

また、前記熱可塑性樹脂は、１重量％乃至７０重量％のリサイクル樹脂をさらに含むことができる。前記リサイクル樹脂とは、前記ポリエステル樹脂層または前記多層プラスチックカードをリサイクルして得ることができる。前記リサイクルの具体的な方法の例が大きく限定されるのではないが、例えば、前記ポリエステル樹脂層または前記多層プラスチックカードを破砕または粉砕し、乾燥させる方法を用いることができる。より具体的な一例を挙げると、前記ポリエステル樹脂層または前記多層プラスチックカードを破砕または粉砕し、６０℃乃至１００℃で熱風乾燥または除湿乾燥させながら不純物を除去した後、前記粉砕物をその他樹脂と混合して溶融押出および共重合させる方法などを用いることができる。前記その他樹脂の種類およびリサイクルには特別な制限がなく、一般に用いられる熱可塑性樹脂などの高分子樹脂であればいずれも可能である。

前記熱可塑性樹脂が１重量％乃至７０重量％のリサイクル樹脂をさらに含むことによって、前記多層プラスチックカードの耐熱性が向上することができる。具体的に、前記熱可塑性樹脂に含まれているリサイクル樹脂の含有量が１重量％未満であれば、前述した耐熱性向上の程度があまり高くないこともある。また、前記熱可塑性樹脂に含まれているリサイクル樹脂の含有量が７０重量％超過であれば、前記リサイクル樹脂に含まれているその他の成分や不純物などの含有量が高くなることによって、前記多層プラスチックカードの透明度または色相などの外観特性が低下することがある。

また、前記補強層に含まれている金属の例が大きく限定されるのではないが、例えば銅金属などを用いることができる。前記補強層に含まれている金属を利用してＩＣ−ＣＨＩＰなどを製造することができる。

また、前記補強層に含まれている紙の例が大きく限定されるのではないが、例えば韓紙などを用いることができる。

前記補強層の厚さは、２００μｍ乃至３００μｍであってもよい。前記補強層の厚さは、補強層の単一層の厚さを意味する。

前記印刷層に含まれている印刷物の例は大きく限定されず、多様な印刷方式を通じて形成された印刷物であれば、例えば、印刷紙、印刷図案などを用いることができる。

前記印刷層の厚さは、１００μｍ乃至２００μｍであってもよい。前記印刷層の厚さは、印刷層の単一層の厚さを意味する。

また、前記多層プラスチックカードの最外側面のうちの少なくとも一つには、３０μｍ乃至２００μｍ、または５０μｍ乃至１８０μｍ、または８０μｍ乃至１６０μｍの厚さを有する前記ポリエステル樹脂層を含む表面層が形成されてもよい。前記多層プラスチックカードの最外側面とは、水平面に垂直な方向に複数の層を積層させた時、底層の下面と最上層の上面を意味する。前記多層プラスチックカードの最外側面の少なくとも一つには、前記表面層が形成されてもよく、好ましくは前記多層プラスチックカードの最外側面のすべてに表面層が形成されてもよい。前記多層プラスチックカードの最外側面に表面層が形成されることによって、前記ポリエステル樹脂層の透明性を通じて前記多層プラスチックカード内部に含まれているイメージを外部で視覚的に認識することができ、優秀な機械的物性を通じて外部環境から前記多層プラスチックカード内部を保護することができる。

また、前記多層プラスチックカードの内部に熱可塑性樹脂、金属、木、織物、紙からなる群より選択された１種以上を含む補強層、印刷物を含む印刷層、またはこれらの混合物をさらに含むことができる。前記多層プラスチックカードの内部とは、水平面に垂直な方向に複数の層を積層させた時、底層と最上層を除いた残りの層を意味する。

前記多層プラスチックカードの内部に前記補強層を含ませる具体的な方法の例が大きく限定されるのではないが、例えば、木、織物、紙または金属などを銅コイルを利用して超音波エンベッディングする方法を用いることができる。

具体的に、前記多層プラスチックカードは、前記熱可塑性樹脂、金属、木、織物、紙からなる群より選択された１種以上を含む補強層と、前記補強層の少なくとも一面に形成され、印刷物を含む印刷層と、前記補強層と対向するように印刷層の一面に形成され、３０μｍ乃至２００μｍの厚さを有するポリエステル樹脂層を含む表面層と、を含むことができる。

前記印刷層は、前記補強層の少なくとも一面、つまり、前記補強層の一面または両面に形成されてもよく、前記表面層は、前記印刷層が前記補強層と接する一面の反対面に形成されてもよい。

具体的に、前記多層プラスチックカードは、前記補強層の一面に前記印刷層が形成され、前記印刷層が補強層と接する一面の反対面に表面層が形成される構造を含むことができる。

また、前記多層プラスチックカードは、前記補強層の両面にそれぞれ前記印刷層が形成され、前記印刷層が補強層と接する一面の反対面に表面層が形成される構造を含むことができる。

前記補強層の厚さは、２００μｍ乃至３００μｍであってもよく、前記補強層の厚さは補強層の単一層の厚さを意味する。前記印刷層の厚さは、１００μｍ乃至２００μｍであってもよく、前記印刷層の厚さは印刷層の単一層の厚さを意味する。

また、前記補強層と印刷層の間、前記印刷層と表面層の間、または前記補強層と印刷層の間および前記印刷層と表面層の間の両方に少なくとも１以上のポリエステル樹脂層をさらに含むことができる。前記少なくとも１以上のポリエステル樹脂層に関する内容は前述した内容をすべて含む。

前記多層プラスチックカードは、クレジットカード、メンバーシップカード、ハイパスカードまたは通信会社ＵＳＩＭカードとして用いることができる。

発明を下記の実施例でより詳細に説明する。ただし、下記の実施例は本発明を例示するものに過ぎず、本発明の内容は下記の実施例により限定されない。

＜実施例１：多層プラスチックカードの製造＞
（１）ポリエステル樹脂の合成
７Ｌ容積の反応器にテレフタル酸、１，４−シクロヘキサンジメタノールおよびエチレングリコールを１：０．３：０．３のモル数の比で入れ、ジオール全体に対して５０モル％のイソソルビドを添加して０．５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力および２７０℃の温度条件でエステル化反応させた。

前記エステル化反応が６０％進行される時点からトリエチルホスフェート安定剤１５０ｐｐｍ（中心元素基準）を投入し、前記エステル化反応が完了した後、副産物である水が系外に８０％程度流出した時、反応物全体の重量に対して錫触媒３０ｐｐｍ（中心元素基準）を投入し、０．５ｍｍＨｇの圧力および２７５℃の温度条件で重縮合反応を進行して、前記ポリエステル樹脂を得た。この時、前記ポリエステル樹脂の固有粘度は０．６２であり、ガラス転移温度は１１８℃であった。

（２）ポリエステル樹脂層の製造
前記ポリエステル樹脂を単軸押出機に入れて溶融させた後、Ｔダイで吐出された板状の溶融ポリマーを表面に凹凸が形成されたキャストロールでエンボス加工し、急冷却固化させて横４８０ｍｍ×縦３００ｍｍ×厚さ１５０μｍのポリエステル樹脂層を製造した。この時、前記ポリエステル樹脂層の表面に形成された凹凸の最大突起高さが８μｍであった。

（３）多層プラスチックカードの製造
前記ポリエステル樹脂層を５個積層し、熱積層機を利用して１３０℃の温度で１５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で１０分間接着した後、２０分間常温で冷却させて、厚さが７５０μｍである多層プラスチックカードを製造した。

＜実施例２乃至４：多層プラスチックカードの製造＞
前記実施例１で製造したポリエステル樹脂層を２個積層し、下記表１に記載された素材を含む横４８０ｍｍ×縦３００ｍｍ×厚さ２５０μｍの補強層を積層した後、再び前記実施例１で製造したポリエステル樹脂層を２個積層し、熱積層機を利用して、１３０℃の温度で１５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で１０分間接着した後、２０分間常温で冷却させて、厚さが８５０μｍである多層プラスチックカードを製造した。

＜実施例５：多層プラスチックカードの製造＞
（１）印刷層の製造
オフセット４度で印刷図案を印刷して厚さが１５０μｍである印刷層を製造した。

（２）補強層の製造
木、織物または韓紙素材を利用して厚さが２５０μｍである補強層を製造した。

（３）表面層の製造
前記実施例１で製造したポリエステル樹脂を利用して厚さが１００μｍであるポリエステル樹脂層を製造し、前記厚さが１００μｍであるポリエステル樹脂層の少なくとも一面をエンボス加工して表面層を製造した。

（４）多層プラスチックカードの製造
前記表面層−印刷層−補強層−印刷層−表面層の順に積層した後、熱積層機を利用して、１３０℃の温度で１５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で１０分間接着した後、２０分間常温で冷却させて、厚さ７５０μｍの多層プラスチックカードを製造した。

＜比較例１：多層プラスチックカードの製造＞
前記ポリエステル樹脂の代わりにポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂を用いた点を除き、実施例１と同様な方法で多層プラスチックカードを製造した。

＜比較例２：多層プラスチックカードの製造＞
前記ポリエステル樹脂の代わりにアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂を用いた点を除き、実施例１と同様な方法で多層プラスチックカードを製造した。

＜比較例３：多層プラスチックカードの製造＞
前記ポリエステル樹脂の代わりにポリカーボネート（ＰＣ）樹脂を用いた点を除き、実施例１と同様な方法で多層プラスチックカードを製造した。

＜比較例４：多層プラスチックカードの製造＞
前記ポリエステル樹脂の代わりにポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂を用いた点を除き、実施例２と同様な方法で多層プラスチックカードを製造した。

＜比較例５：多層プラスチックカードの製造＞
前記ポリエステル樹脂の代わりにアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂を用いた点を除き、実施例２と同様な方法で多層プラスチックカードを製造した。

＜比較例６：多層プラスチックカードの製造＞
前記ポリエステル樹脂の代わりにポリカーボネート（ＰＣ）樹脂を用いた点を除き、実施例２と同様な方法で多層プラスチックカードを製造した。

＜実験例：実施例および比較例で得られた多層プラスチックカードの物性測定＞
前記実施例および比較例で得られた樹脂層または多層プラスチックカードの物性を下記方法で測定し、その結果をそれぞれ示した。

１．印刷適合性
１−１．表面張力
前記実施例１および比較例１で得られた樹脂層に対して下記表２のダイン数を有するダインインクペンを塗った後、４秒間待機後に観察して、次の基準下で前記表面張力を評価し、その結果を下記表２に記載した。

○：インクペンの形態がそのまま維持される
△：インクペンの形態が若干乱れる
×：インクペンの形態が完全に乱れる

前記表２に示されているように、印刷適性の最小水準であるダイン数３８ｍＮ／ｍ以上で、実施例１のポリエステル樹脂層は、比較例１のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂層に準じたりこれより優れた表面張力を示すことが確認された。

１−２．インク付着性
オフセット印刷機、シルクスクリーンおよび３Ｄプリントに前記実施例１および比較例１で得られた樹脂層を装着して印刷した後、クロスハッチカッター（Ｃｒｏｓｓ ｈａｔｃｈ ｃｕｔｔｅｒ、Ｎｏ２３０）の刃（１１本）を利用して、前記印刷されたインク上に横、縦１ｍｍ間隔で１００個の碁盤目を作り、接着テープを付着して引き剥がした場合に剥がれた碁盤目の個数を測定するテープ剥離試験を実施し、その結果を下記表３に記載した。

前記表３に示されているように、オフセット印刷、シルクスクリーンおよびデジタル印刷方式のすべてにおいて、実施例１のポリエステル樹脂層で剥がれた碁盤目の個数は比較例１のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂層に比べて顕著に小さいということを確認できる。そのために、実施例１のポリエステル樹脂層の場合、比較例１のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂層に比べてインクに対してより強い付着性を有し得ることを確認できる。

１−３．曇り度（Ｈａｚｅ ｖａｌｕｅ）
前記実施例１および比較例１で得られた樹脂層に対して、ＡＳＴＭ Ｄ１００３−００基準により試片を製作し、ヘーズメーター（Ｈａｚｅｍｅｔｅｒ）を利用して曇り度（Ｈａｚｅ ｖａｌｕｅ）を測定し、その結果を下記表４に記載した。

前記表４に示されているように、実施例１のポリエステル樹脂層の場合、０．８％の曇り度を示す反面、比較例１のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂層は曇り度が１．２％に実施例１に比べて高く示され、実施例１のポリエステル樹脂層が比較例１のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂層に比べて優れた耐透過性を有し得ることを確認できる。

２．耐熱性
前記実施例１および比較例１で得られた多層プラスチックカードに対して、横８５．５ｍｍ×縦５４ｍｍの大きさで打ち抜きして製造した試片を下記表５の温度を有する恒温恒湿器に３時間放置した後、多層プラスチックカードで接触状態を維持している接触面の個数および変形された高さを測定し、その結果を下記表５に記載した。

前記表５に示されているように、実施例１の多層プラスチックカードの場合、８０℃から１００℃に温度を増加させても、接触面と変形高さに全く変化がない反面、前記比較例１の多層プラスチックカードは、８０℃から１００℃に温度を増加させることに伴い、接触面の個数が減り、変形高さが増加して、多層プラスチックカードの外観上、大きい変形が発生することを確認できる。そのために、実施例１の多層プラスチックカードは比較例１に比べて優れた耐熱性を有することを確認できる。

３．接着強度
３−１．乾燥条件の接着強度
前記実施例１および比較例１で得られた多層プラスチックカードに対して、横８５．５ｍｍ×縦５４ｍｍの大きさで打ち抜きして製造した試片に対して打ち抜き部の浮き立った高さを測定し、その結果を下記表６に記載した。

また前記実施例２乃至４および比較例４乃至６で得られた多層プラスチックカードに対して、横８５．５ｍｍ×縦５４ｍｍの大きさで打ち抜きして製造した試片に対して打ち抜き部の浮き立った高さを測定し、その結果を下記表６に記載した。

前記表６に示されているように、実施例１および比較例１の多層プラスチックカードは、同一素材間の接着であって打ち抜き部の浮き立った高さが全く測定されず、乾燥条件の接着強度が非常に高いことを確認できる。

一方、異種素材間の接着において、実施例２乃至４の多層プラスチックカードは、同一素材間の接着と同様に、打ち抜き部の浮き立った高さが全く測定されず、乾燥条件で優れた接着強度を有する反面、比較例４乃至６の多層プラスチックカードは、打ち抜き部の浮き立った高さが測定されて相対的に乾燥条件の接着強度が減少することを確認できる。そのために、前記実施例の多層プラスチックカードは、乾燥条件で別途の接着剤なしに、熱処理による積層工程だけでも同一素材間の接着性だけでなく、他の素材との接着性にも優れていることを確認できる。

３−２．湿潤条件の接着強度
前記実施例１および比較例１で得られた多層プラスチックカードに対して、横８５．５ｍｍ×縦５４ｍｍの大きさで打ち抜きして製造した試片を６０℃水槽に５分間浸漬した後、打ち抜き部の吸湿高さを測定し、その結果を下記表７に記載した。

また前記実施例２乃至４および比較例４乃至６で得られた多層プラスチックカードに対して、横８５．５ｍｍ×縦５４ｍｍの大きさで打ち抜きして製造した試片を６０℃水槽に５分間浸漬した後、打ち抜き部の吸湿高さを測定し、その結果を下記表７に記載した。

前記表７に示されているように、実施例１および比較例１の多層プラスチックカードは、同一素材間の接着であって打ち抜き部の吸湿高さが全く測定されず、湿潤条件の接着強度が非常に高いことを確認できる。

一方、異種素材間の接着において、実施例２乃至４の多層プラスチックカードは、同一素材間の接着と同様に、打ち抜き部の吸湿高さが全く測定されず、湿潤条件で優れた接着強度を有する反面、比較例４乃至６の多層プラスチックカードは、打ち抜き部の吸湿高さが測定されて相対的に吸湿条件の接着強度が減少することを確認できる。そのために、前記実施例の多層プラスチックカードは、湿潤条件でも別途の接着剤なしに、熱処理による積層工程だけでも同一素材間の接着性だけでなく、他の素材との接着性にも優れていることを確認できる。

３−３．ポリエステル樹脂層間の結合の剥離強度
ＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１０基準に含まれているＩＳＯ １０３７３−１により、前記実施例１で製造したポリエステル樹脂を利用して厚さが１００μｍであるポリエステル樹脂層および厚さが１５０μｍであるポリエステル樹脂層を製造し、下記表８の温度で熱ラミネーション接合した後、横１０ｍｍ×縦１５０ｍｍの大きさで裁断して前記厚さが１００μｍであるポリエステル樹脂層および厚さが１５０μｍであるポリエステル樹脂層を分離させて垂直に引っ張る時の引張強度を通じて剥離強度を求め、その結果を下記表８に記載した。

前記表８に示されているように、ポリエステル樹脂層間には５７Ｎ／ｍｍ以上の高い剥離強度を示し、熱ラミネーション温度が高くなることによって、ポリエステル樹脂層間の接着力が漸次に増加することを確認できる。

３−４．樹脂層と補強層間の結合の剥離強度
ＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１０基準に含まれているＩＳＯ １０３７３−１により、前記実施例１で製造したポリエステル樹脂層を下記表９の素材を含む厚さ２５０μｍの補強層とそれぞれ熱ラミネーション接合した後、横１０ｍｍ×縦１５０ｍｍの大きさで裁断して前記樹脂層と補強層を分離させて垂直に引っ張る時の引張強度を通じて剥離強度を求め、その結果を下記表９に記載した。

ＩＳＯ １０３７３−１基準により、前記比較例１乃至３で製造した樹脂層を下記表９の素材を含む厚さ２５０μｍの補強層とそれぞれ熱ラミネーション接合した後、横１０ｍｍ×縦１５０ｍｍの大きさで裁断して前記樹脂層と補強層を分離させて垂直に引っ張る時の引張強度を通じて剥離強度を求め、その結果を下記表９に記載した。

前記表９に示されているように、木、織物、韓紙のような異種素材との接着時、実施例１のポリエステル樹脂層は比較例１乃至３の樹脂層に比べて高い剥離強度を示した。そのために、前記実施例のポリエステル樹脂層は、カードの素材として用いられる異種素材に対して強い接着力を通じて優れた耐久性を有し得ることを確認できる。

４．屈曲強度
４−１．曲げ強度
前記実施例１および比較例１で得られた多層プラスチックカードのそれぞれ１０枚に対して、横８５．５ｍｍ×縦５４ｍｍの大きさで打ち抜きして製造した試片をＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１６−１標準によりＣＡＲＤ ＦＬＥＸ ＴＥＳＴＥＲを利用して短方向１０ｍｍ、長方向２０ｍｍで３０回／分の速度で下記表１０の反復回数だけ力を加えた後、変形（クラック）の有無を観察して、次の基準下で前記曲げ強度を評価し、その結果を下記表１０に記載した。

○：変形がない
△：部分的な変形がある
×：完全に変形する

前記表１０に示されているように、実施例１および比較例１の多層プラスチックカードは、反復回数３０００回の条件ですべて優れた曲げ強度を示す反面、６０００回以上の条件の場合、実施例１の多層プラスチックカードは、比較例１の多層プラスチックカードに比べて変形が小さく、より優れた曲げ強度を有することを確認できる。そのために、実施例１の多層プラスチックカードは、比較例１に比べて優れた耐久性を有することを確認できる。

４−２．ねじり強度
前記実施例１および比較例１で得られた多層プラスチックカードのそれぞれ５枚に対して、横８５．５ｍｍ×縦５４ｍｍの大きさで打ち抜きして製造した試片をＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１６−１標準によりＣＡＲＤ ＦＬＥＸ ＴＥＳＴＥＲを利用して±１５゜で３０回／分の速度で下記表１１の反復回数だけ力を加えた後、変形（クラック）の有無を観察して、次の基準下で前記ねじり強度を評価し、その結果を下記表１１に記載した。

○：変形がない
△：部分的な変形がある
×：完全に変形する

前記表１１に示されているように、実施例１および比較例１の多層プラスチックカードは、反復回数３０００回の条件ですべて優れたねじり強度を示す反面、６０００回以上の条件の場合、実施例１の多層プラスチックカードは、比較例１の多層プラスチックカードに比べて変形が小さく、より優れたねじり強度を有することを確認できる。そのために、実施例１の多層プラスチックカードは、比較例１に比べて優れた耐久性を有することを確認できる。

５．耐薬品性
前記実施例１、比較例２および比較例３で得られた多層プラスチックカードを利用して２ｍｍ×１０ｍｍ×４０ｍｍの試片を製造し、前記試片を下記表１２の生活用品と６０℃の温度で２０時間接触させた後、外観を確認して変形の有無を観察して、次の基準下で前記耐薬品性を評価し、その結果を下記表１２に記載した。

また、前記試片を下記表１３の化学薬品と６０℃の温度で４時間接触させた後、外観を確認して変形の有無を観察して、次の基準下で前記耐薬品性を評価し、その結果を下記表１３に記載した。

○：変形がない
△：部分的な変形がある
×：完全に変形する

前記表１２に示されているように、実施例１の多層プラスチックカードの場合、多様な生活用品に対してすべて変形を起こさず、比較例２乃至３の多層プラスチックカードに比べて優れた耐薬品性を示した。

また、前記表１３に示されているように、多様な化学薬品に対しても、実施例１の多層プラスチックカードは、比較例２乃至３の多層プラスチックカードに準じたりこれより優れた耐薬品性を示すことが確認された。そのために、前記実施例の多層プラスチックカードは、比較例に比べて生活用品および化学薬品に対する耐性に優れ、実生活での適用の可能性が高いということを確認できる。

Claims (17)

1. ０．１モル％乃至８５モル％のイソソルビドを含むジオール成分の残基と、ジカルボン酸成分の残基とを含むポリエステル樹脂を含むポリエステル樹脂層を少なくとも１以上含み、
   前記少なくとも１以上のポリエステル樹脂層は、２以上のポリエステル樹脂層が順次に結合した積層体を含み、
   前記積層体でポリエステル樹脂層間の結合に対するＩＳＯ １０３７３−１基準による剥離強度が５０Ｎ／ｍｍ以上である、多層プラスチックカード。
2. 熱可塑性樹脂、金属、木、織物、紙からなる群より選択された１種以上を含む補強層、または印刷物を含む印刷層をさらに含む、請求項１に記載の多層プラスチックカード。
3. 前記補強層または印刷層の少なくとも一面に少なくとも１以上のポリエステル樹脂層が結合した、請求項２に記載の多層プラスチックカード。
4. 前記補強層または印刷層とポリエステル樹脂層との間の結合に対するＩＳＯ １０３７３−１基準による剥離強度が３０Ｎ／ｍｍ乃至８０Ｎ／ｍｍである、請求項３に記載の多層プラスチックカード。
5. 前記ポリエステル樹脂層は、少なくとも一面に最大突起高さが０．５μｍ乃至２０μｍである凹凸が形成されたポリエステル樹脂層をさらに含む、請求項１に記載の多層プラスチックカード。
6. 前記多層プラスチックカードの厚さは、６００μｍ乃至１０００μｍである、請求項１に記載の多層プラスチックカード。
7. 前記ポリエステル樹脂層の厚さは、１０μｍ乃至３５０μｍである、請求項１に記載の多層プラスチックカード。
8. 前記ポリエステル樹脂層に対して、ＡＳＴＭ Ｄ１００３−００により測定した曇り度は、０．５％乃至１．０％である、請求項１に記載の多層プラスチックカード。
9. 前記ポリエステル樹脂で、前記ジカルボン酸成分のモル数に対して前記ジオール成分のモル数の比が１．１乃至２である、請求項１に記載の多層プラスチックカード。
10. 前記ポリエステル樹脂は、イソソルビド０．１モル％乃至８５モル％、１，４−シクロヘキサンジメタノール５モル％乃至６０モル％および残量のその他ジオールを含むジオール成分の残基と、芳香族ジカルボン酸成分の残基と、を含む、請求項１に記載の多層プラスチックカード。
11. 前記ジオール成分で、前記イソソルビドのモル数に対して前記１，４−シクロヘキサンジメタノールのモル数の比が０．１乃至０．９である、請求項１０に記載の多層プラスチックカード。
12. 前記ジオール成分で、前記イソソルビドのモル数に対して前記その他ジオールのモル数の比が０．１乃至０．９である、請求項１０に記載の多層プラスチックカード。
13. 前記ジオール成分で、前記１，４−シクロヘキサンジメタノールのモル数に対して前記その他ジオールのモル数の比が０．５乃至２である、請求項１０に記載の多層プラスチックカード。
14. 前記多層プラスチックカードの最外側面のうちの少なくとも一つには、３０μｍ乃至２００μｍの厚さを有するポリエステル樹脂層を含む表面層が形成された、請求項１に記載の多層プラスチックカード。
15. 前記多層プラスチックカードの内部に熱可塑性樹脂、金属、木、織物、紙からなる群より選択された１種以上を含む補強層、印刷物を含む印刷層、またはこれらの混合物をさらに含む、請求項１４に記載の多層プラスチックカード。
16. 前記熱可塑性樹脂、金属、木、織物、紙からなる群より選択された１種以上を含む補強層と、
    前記補強層の少なくとも一面に形成され、印刷物を含む印刷層と、
    前記補強層と対向するように印刷層の一面に形成され、３０μｍ乃至２００μｍの厚さを有するポリエステル樹脂層を含む表面層と、を含む、請求項１５に記載の多層プラスチックカード。
17. 前記補強層と印刷層の間、前記印刷層と表面層の間、または前記補強層と印刷層の間および前記印刷層と表面層の間の両方に少なくとも１以上のポリエステル樹脂層をさらに含む、請求項１６に記載の多層プラスチックカード。