KR100537450B1

KR100537450B1 - 항균 플라스틱카드의 제조방법

Info

Publication number: KR100537450B1
Application number: KR1020040072430A
Authority: KR
Inventors: 박순범; 이동진
Original assignee: 주식회사 제이디씨텍
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2005-12-19

Abstract

본 발명은 신용카드, 교통카드, 진료카드와 같은 각종 플라스틱카드에 항균처리가 이루어진 항균 플라스틱카드의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 카드의 표면과 이면에 열 접착되는 코팅지에 항균물질이 포함되어 플라스틱카드를 보다 위생적으로 사용할 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.

전술한 본 발명은, 복수의 합성수지 시트들이 중첩된 통상의 카드원단(1)을 준비하는 단계; 은(銀) 막대를 저전류에 의한 방전으로 전기분해 하여 초미립자형태의 은(銀)이 증류수 용액에 방출되면서 융해되도록 하여 나노 은(銀) 용액을 제조하는 단계; 나노 은(銀) 용액에 고운 분말로 이루어진 난용성(難溶性) 인산염(燐酸鹽)을 첨가하여 증류수 용액 78∼82중량％, 나노 은(銀) 성분 13∼17중량％, 인산염 4∼6중량％가 되도록 고르게 혼합하여 항균제를 준비하는 단계; 상기 항균제 0.8∼3중량％ 합성수지 원료 97∼99.2중량％를 교반기에 투입하여 고르게 저어주면서 혼합하는 단계; 항균제가 혼합된 합성수지 원료를 압출기에 투입하여 가열하면서 얇은 판재로 길게 압출하여 합성수지 필름을 성형하는 단계; 압출기에서 얇은 판상의 필름으로 압출된 합성수지 필름을 롤러들을 통해 연속 이송시키면서 냉각시키는 단계; 냉각이 완료된 합성수지 필름을 카드원단(1)의 크기로 절단하여 카드원단(1)의 상,하부면에 각각 놓여지도록 한 후 열 프레스로 가열 및 가압하여 복수의 합성수지 시트들로 구성된 가드원단(1)과 항균성을 갖는 코팅지(20)들이 일시에 열 접착되도록 하는 단계; 표면과 이면에 코팅지(20)가 열 접착된 카드원단(1)을 카드의 크기대로 절단하여 플라스틱카드(10)를 완성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 항균 플라스틱카드의 제조방법에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

Description

항균 플라스틱카드의 제조방법{a manufacturing method for germ-killing plastic card}

일반적으로 신용카드, 교통카드, 진료카드와 같은 각종 플라스틱카드들은 여러장의 합성수지 시트들을 열 접착시킨 후 절단하여 약0.8mm의 두께를 갖는 카드로 형성한 것이다.

또한, 여러장의 합성수지들이 중첩된 카드 본체의 표면과 이면에는 카드와 관련된 각종 정보들이 인쇄되고 인쇄면들에는 얇은 합성수지 필름이 코팅되어 인쇄면을 보호할 수 있도록 되어 있다.

이와 같은 플라스틱카드는 지갑 등에 보관하여 휴대하고, 주로 손을 씻지 않은 상태에서 플라스틱카드를 수시로 사용하는 것이므로 플라스틱카드의 표면에는 대장균과 같은 각종 세균이 기생하여 플라스틱카드를 보다 청결하게 사용할 수 없었을 뿐 아니라 병원균과 같은 유해세균들은 결국 질병 전파의 원인이 되는 것이므로 사용자의 건강을 해치는 등의 폐단이 발생되었다.

더욱이, 교통카드 같은 경우에는 매일 사용함에 따라 세균들의 기생확률이 높고 세균의 수도 매우 많아 상당한 문제점이 발생되었다. 그러나, 현재에는 플라스틱카드를 위한 별도의 살균장치들이 개발되어 있지 않았을 뿐 아니라 살균장치가 있다 하더라도 수시로 카드를 살균시키는 작업은 매우 번거로운 일이었다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 카드의 표면과 이면에 열 접착되는 코팅지에 항균물질이 포함되어 플라스틱카드를 보다 위생적으로 사용할 수 있는 항균 플라스틱카드의 제조방법을 제공함에 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 복수의 합성수지 시트들이 중첩된 통상의 카드원단을 준비하는 단계; 은(銀) 막대를 저 전류에 의한 방전으로 전기분해 하여 초미립자형태의 은(銀)이 증류수 용액에 방출되면서 융해되도록 하여 나노 은(銀) 용액을 제조하는 단계; 상기 나노 은(銀) 용액을 합성수지 원료에 혼합하여 용융시킨 후 얇은 필름으로 압출하여 카드의 상,하부면에 열 접착시켜 통상의 항균카드를 제조하는 방법에 있어서, 상기 나노 은(銀) 용액 성분 13∼17중량％에 고운 분말로 이루어진 난용성(難溶性) 인산염(燐酸鹽) 4∼6중량％와 증류수 용액 78∼82중량％를 고르게 혼합하여 항균제를 준비하는 단계; 상기 항균제에 세칠 피리디늄(Cetylpyridinium Chloride)이나 벤잘코늄 중 어느 하나를 선택한 후 항균제 전체중량의 4∼6중량％가 되도록 혼합하여 강한 살균효과를 갖는 항균제를 완성하는 단계; 상기 항균제 0.8∼3중량％를 폴리염화비닐으로 이루어진 합성수지 원료 97∼99.2중량％를 교반기에 투입하여 고르게 저어주면서 혼합하는 단계; 항균제가 혼합된 폴리염화비닐 원료를 압출기에 투입하여 가열하면서 얇은 판재로 길게 압출하여 합성수지 필름을 성형하는 단계; 압출기에서 얇은 판상의 필름으로 압출된 폴리염화비닐 필름을 롤러들을 통해 연속 이송시키면서 냉각시키는 단계; 냉각이 완료된 폴리염화비닐 필름을 카드원단의 크기로 절단하여 카드원단의 상,하부면에 각각 놓여지도록 한 후 열 프레스로 가열 및 가압하여 복수의 합성수지 시트들로 구성된 가드원단과 항균성을 갖는 코팅지들이 일시에 열 접착되도록 하는 단계; 표면과 이면에 코팅지가 열 접착된 카드원단을 카드의 크기대로 절단하여 플라스틱카드를 완성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 항균 플라스틱카드의 제조방법에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1의 제조공정도에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예

상부인쇄지(11), 바탕지(12), 하부인쇄지(13)로 구성되어 3장의 합성수지 시트들이 중첩된 카드원단(1)을 준비하였다.

물론, 상기 카드원단(1)은 주로 폴리염화비닐이나 PET 등의 합성수지 시트들로 구성된 것으로서 이미 신용카드의 제조에서 널리 사용되는 것이므로 그 상세한 설명은 생략하였다.

또한, 본 발명에서는 도 5에서 도시한 바와 같이 3장의 합성수지 시트들이 중첩된 것을 예시하였으나, 카드의 종류에 따라 시트들의 수와 중첩되는 구성이 상이할 수도 있고 집적회로 칩(14), 안테나코일(14a), 마그네틱테이프(15) 등이 추가적으로 부가될 수도 있는 것이므로 본 발명은 플라스틱카드의 종류에 국한되는 것은 아니다.

이어서, 순순한 은(99.99％) 막대 15g을 80cc의 증류수 용액에 넣고 약8℃의 저온에서 10V 이하의 저전류를 가하여 약 20시간 전기분해를 실시하였더니 은(銀) 막대에서 초미립자 형태의 은(銀)이 증류수 용액에 방출되면서 융해되어 은(銀) 농도가 190,000PPM을 유지하는 나노 은(銀) 용액을 제조하였다.

상기 나노 은(銀) 용액을 제조하기 위하여 도 2에서 도시한 바와 같이, 증류수 용액(31)이 주입된 탱크(30)의 내부에 2개의 은 막대(32)를 설치하고, 은 막대(32)의 상부에는 각각 음극(-)과 양극(+)의 전극(33)들을 각각 연결한 후 직류전원을 인가하여 저전류에 의한 전기분해가 이루어지도록 하였다.

이어서, 나노 은(銀) 용액에 고운 분말로 이루어진 난용성(難溶性) 인산염(燐酸鹽) 5g을 교반기에 투입하여 약 30분간 고르게 저어주면서 혼합하여 100g의 수용성 항균제를 완성하였다.

상기 인산염은 인산이온이 몰리브덴산 암모늄과 반응하여 생성된 몰리브덴산인 암모늄을 염화제일주석으로 환원하여 생성된 것으로서 대장균의 생성을 억제하고 살균하는 효과가 있어 인스턴트 식품들을 오래 보관하기 위한 방부제 및 비료의 원료 등으로 사용되는 것이다.

이어서, 혼합이 완료된 항균제 100g과 합성수지인 폴리염화비닐(PVC, PC) 원료 900g을 교반기에 투입하여 약 30분간 고르게 저어주면서 혼합하여 항균제가 함유된 1Kg의 합성수지 원료를 완성하였다.

상기 합성수지 원료는 주로 폴리염화비닐(PVC, PC)을 사용하나 경우에 따라서는 PET(polyethyleneterephthalate)를 사용할 수도 있다.

또한, 본 발명에서 사용된 폴리염화비닐 원료는 고운 분말상태인 것을 사용하였으나, 경우에 따라서는 2∼4mm의 크기를 갖는 알갱이 원료를 사용하여도 무방하다.

상기 폴리염화비닐이나 PET는 얇은 시트나 필름등의 제조에 주로 사용되는 것으로서 폴리에틸렌 제품과 비교하여 내한성, 신장성은 뒤떨어지나 투명성 및 강도에서 우수하여 각종 신용카드의 코팅지로 널리 사용되는 것이므로 성분에 대한 자세한 설명은 생략하였다.

상기 교반기는 회전되는 교반날개로 탱크 안의 물질을 서서히 휘저어 섞는 암형 교반기를 사용하였고, 이러한 교반기는 일반적으로 많이 사용되는 것이므로 자세한 설명은 생략하였다.

이어서, 항균제가 함유된 1Kg의 폴리염화비닐 원료를 호퍼를 통해 압출기에 투입한 후 히터로 가열하여 액상의 수지로 용융시킨 후 얇은 판재로 길게 압출하여 0.06mm의 두께를 갖는 항균성 폴리염화비닐 필름을 완성하였다.

상기 압출기에는 전열선 히터가 장착되어 폴리염화비닐 원료를 액상의 수지로 용융시킬 수 있도록 되어 있고, 압출기의 내부에 장착된 스크류가 액상의 수지를 압출하여 다이를 통해 토출시키면서 한쌍의 롤러들 사이를 통과시켜 얇은 판상의 필름으로 성형할 수 있도록 되어 있다.

이어서, 압출기에서 얇은 판상의 필름으로 압출된 폴리염화비닐 필름을 아이들 롤러들을 통해 연속 이송시키면서 자연 냉각하여 폴리염화비닐 필름을 경화시켰다.

경우에 따라서는 회전속도가 서로 다른 연신 롤러들 사이에 필름을 통과시켜 필름을 잡아당기면서 연신하여 필름의 두께를 조절할 수도 있다. 전술한 바와 같이 압출기를 사용하여 합성수지 원료를 필름으로 성형하는 방법은 이미 널리 사용되는 기술이므로 구체적인 작업조건에 관한 상세한 설명은 생략하였다.

이어서, 냉각이 완료된 폴리염화비닐 필름을 카드원단(1)의 크기로 절단한 후 3장의 합성수지 시트들이 중첩된 카드원단(1)의 상,하부면에 각각 놓여지도록 하여 프레스의 금형을 하강시켜 170℃의 온도와 125bar의 압력을 가하면서 가압하였더니 3장의 카드원단(1)과 2장의 코팅지(20)로 구성된 5장의 시트들이 살짝 용융되면서 견고하게 열 접착되어 약 0.8mm의 두께를 갖는 1장의 카드원단(1)이 완성되었다.

이어서, 도 3 및 도 4에서 도시한 바와 같이 항균성 코팅지(20)들이 열 접착된 카드원단(1)을 프레스 금형으로 펀칭하여 21매의 플라스틱카드(10)를 완성할 수 있었다.

한편, 항균제에는 세칠 피리디늄(Cetylpyridinium Chloride)이나 벤잘코늄 중 어느 하나를 선택하여 항균제의 4∼6중량％가 되도록 혼합하여 항균력을 더욱 높일 수 도 있다.

상기 세칠 피리디늄은 살균작용과 함께 프라그 축적 억제작용, 치은염(잇몸병)에 대한 향균효과 등이 있어 구강청정제 등에 함유되는 것으로서 강한 살균력이 있다. 또한, 벤잘코늄은 식염수 등에 소량 함유되어 입안을 살균시키는 효과가 있고, 많이 함유되는 경우에는 살균력이 매우 강하게 형성되어 클로르헥시딘, 포비돈, 요드틴크로와 함께 피부나 점막에 생긴 창상 부위를 살균하기 위한 살균소독약 등으로 사용된다.

시험 예 1 : 항균시험( 필름밀착법 )

본 발명의 제조과정에 의하여 완성된 플라스틱카드를 한국화학시험연구원에 의뢰하여 항균효과를 측정하였으며, 그 결과는 표 1의 대장균 항균시험 결과치와 표2의 황색포도상구균 항균시험 결과치에 나타난 바와 같이, 대장균은 초기 6.4x10⁴CFU/시편에서 24시간 경과 후 대조시편에서는 7.0x10⁶CFU/시편으로 증가한 반면 시험시편에서는 <20 CFU/시편으로 감소하였다. 포도상구균도 초기 4.7x10⁴CFU/시편에서 24시간 경과 후 대조시편에서 3.2x10⁶CFU/시편으로 증가하였고, 시험시편은 <20 CFU/시편으로 감소하였다.

따라서, 의뢰된 사료에 대하여 항균력을 평가한 결과 시험시료는 대장균 및 황색포도상구균에 대하여 24시간 경과 후 99.9％ 이상의 항균 효과를 나타내었고, 이상의 결과를 조합하여 볼 때, 의뢰된 사료(항균카드)는 대장균과 황색포도상구균에 대한 항균효과가 매우 높은 것으로 판단되었다.

대장균 항균시험 결과치 (단위 : CFU/시편)

접종직후대조시편	대조시편24시간 후	시험시편24시간 후
6.4×10⁴	7.0×10⁶	<20(>99.9％)

대장균 항균시험 결과치 (단위 : CFU/시편)

접종직후대조시편	대조시편24시간 후	시험시편24시간 후
6.4×10⁴	6.4×10⁴	<20(>99.9％)

(1) 시험기기 : Clean Bench(삼기테크, 한국)

Colony Counter(덕우화학, 한국)

Incubator(Memmert, 독일)

(2) 시험균주 : 대장균 Escherichia coil ATCC 25922

황색포도상구균 Staphylococcus aureus ATCC 6538

(3) 시험방법 : 균을 배양한 후 1∼5×10⁵ CFU/ml가 되도록 20배로 희석된 뉴트리언트액상배지로 균을 희석하여 접종액으로 사용하였다. 시료(50×50mm)를 각각 멸균 용기(petri dish)에 넣고, 그 시료에 접종용 균액 0.4ml를 접종하고, 그 위에 피복필름을 덮어 두껑을 한 후 35℃에서 24시간 배양한다. 각각 시료 및 피복필름에 부착된 균을 중화용액 20ml을 이용하여 용기(petri dish) 안에서 충분히 씻어내고, 씻어낸 액으로 균수를 측정하였다.

대조는 항균처리 되지 않은 시험시료와 동일한 재료의 시험시료를 사용하였으며, 피복필름은 스토마커(stomacher) 400용 폴리 주머니 멸균백을 사용하였다. 균수는 배지상의 균수에 희석배수를 곱하여 산출하였다. 단, 배지에서 세균이 증식하지 않을 경우에는 추출단계에서 이루어진 희석배수를 곱하여 「20미만(<20)」으로 표시하였다.

(4) 정균감소율(％) = (A-B)/A×100

A ; 24시간 배양 후 대조시료의 균수(평균치)

B; 24시간 배양 후 시험시료의 균수(평균치)

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은, 플라스틱카드(10)의 표면과 이면에 열 접착된 코팅지(20)에 포함된 나노 은(銀) 및 인산염 성분의 강한 살균력과 항균력에 의하여 유해세균(有害細菌) 및 곰팡이들을 살균시키는 한편 곰팡이, 세균 등 미생물이 성장하는데 필요한 효소를 파괴하여 곰팡이와 세균의 증식을 억제할 수 있는 것이므로 플라스틱카드를 청결하게 사용할 수 있을 뿐 아니라 카드가 세균에 감염되더라도 항균층의 살균력에 의하여 24시간 이내에 세균이 99％이상 살균되어 제거됨과 동시에 플라스틱카드를 손으로 잡았을 때 손에 기생하는 세균까지도 살균되는 것이므로 플라스틱카드를 매우 위생적으로 사용할 수 있는 것으로서 향균력을 갖는 플라스틱카드의 대외 경쟁력을 최대한 높여줄 수 있는 등의 이점이 있는 것이다.

특히, 항균제의 주성분인 나노 은(銀) 성분은 예로부터 항균력과 살균력이 있는 것으로 밝혀져 있고, 일반적인 유기 및 무기 계통의 항균제들은 기간이 경과되면 될수록 항균력이 점차적으로 감소되어 지속성이 없는 반면 본 발명에 의하여 항균처리된 플라스틱카드는 은(銀)이 갖는 영구 불변성에 의하여 장기간 사용하더라도 항균력과 살균력이 저하되지 않고 지속적으로 유지되어 효과적인 항균작용이 이루어질 수 있는 것이므로 항균효과의 지속성을 최대한 높여줄 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 플라스틱카드의 항균처리 방법을 공정별로 순차적으로 나열한 제조공정도,

도 2는 본 발명에 의한 나노 은(銀) 용액을 제조하기 위한 전기분해 장치의 단면도,

도 3은 본 발명에 의한 카드원단의 사시도,

도 4는 본 발명에 의한 플라스틱카드의 사시도,

도 5는 본 발명에 의한 플라스틱카드의 분해사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 카드원단 10 : 플라스틱카드

11 : 상부인쇄지 12 : 바탕지

13 : 하부인쇄지 14 : 집적회로 칩

14a : 안테나코일 15 : 마그네틱테이프

20 : 코팅지 30 : 탱크

31 : 용액 32 : 은 막대

33 : 전극

Claims

삭제
삭제
복수의 합성수지 시트들이 중첩된 통상의 카드원단을 준비하는 단계;

은(銀) 막대를 저 전류에 의한 방전으로 전기분해 하여 초미립자형태의 은(銀)이 증류수 용액에 방출되면서 융해되도록 하여 나노 은(銀) 용액을 제조하는 단계;

상기 나노 은(銀) 용액을 합성수지 원료에 혼합하여 용융시킨 후 얇은 필름으로 압출하여 카드의 상,하부면에 열 접착시켜 통상의 항균카드를 제조하는 방법에 있어서,

상기 나노 은(銀) 용액 성분 13∼17중량％에 고운 분말로 이루어진 난용성(難溶性) 인산염(燐酸鹽) 4∼6중량％와 증류수 용액 78∼82중량％를 고르게 혼합하여 항균제를 준비하는 단계;

상기 항균제에 세칠 피리디늄(Cetylpyridinium Chloride)이나 벤잘코늄 중 어느 하나를 선택한 후 항균제 전체중량의 4∼6중량％가 되도록 혼합하여 강한 살균효과를 갖는 항균제를 완성하는 단계;

상기 항균제 0.8∼3중량％를 폴리염화비닐으로 이루어진 합성수지 원료 97∼99.2중량％를 교반기에 투입하여 고르게 저어주면서 혼합하는 단계;

항균제가 혼합된 폴리염화비닐 원료를 압출기에 투입하여 가열하면서 얇은 판재로 길게 압출하여 합성수지 필름을 성형하는 단계;

압출기에서 얇은 판상의 필름으로 압출된 폴리염화비닐 필름을 롤러들을 통해 연속 이송시키면서 냉각시키는 단계;

냉각이 완료된 폴리염화비닐 필름을 카드원단의 크기로 절단하여 카드원단의 상,하부면에 각각 놓여지도록 한 후 열 프레스로 가열 및 가압하여 복수의 합성수지 시트들로 구성된 가드원단과 항균성을 갖는 코팅지들이 일시에 열 접착되도록 하는 단계;

표면과 이면에 코팅지가 열 접착된 카드원단을 카드의 크기대로 절단하여 플라스틱카드를 완성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 항균 플라스틱카드의 제조방법.