KR100891742B1 - 생분해성 플라스틱 카드 제조방법 및 카드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PLA와 같은 생분해성 수지를 이용하여 신용카드를 비롯한 각종 카드를 제조하는 친환경 카드 제조 방법 및 카드에 관한 것이다.

상기 본 발명은, 생분해성 수지로 이루어지고 인쇄면과 접착면으로 이루어진 전면시트(Sa) 및 후면시트(Sb)와 상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 인쇄면에 부착되는 전면필름(P1) 후면필름(P2)을 구성한 후; 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 접착면에 바니쉬를 하는 단계(10); 상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 인쇄면에 백색잉크를 도포하는 단계(20); 상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 인쇄면에 인쇄를 하는 단계(30); 접착면을 맞대응시켜 상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)를 핀 맞춤하여 접지하는 단계(40); 접지된 전면시트(Sa)의 인쇄면에 전면필름(P1)을 올려놓고, 후면시트(Sb)의 인쇄면에 후면필름(P2)을 위치시켜 정합하는 단계(50); 정합된 시트들을 프레스에 세팅시킨 후 라미네이팅 하는 단계(60); 라미네이팅에 의해 접합된 시트를 펀칭 공정에서 커팅하는 단계(70);로 된 것을 특징으로 한다.

생분해성 플라스틱, PLA, 라미네이팅, 전면필름, 시트

Description

생분해성 플라스틱 카드 제조방법 및 카드{Bio-degradable card}

본 발명은 PLA와 같은 생분해성 수지를 이용하여 신용카드를 비롯한 각종 카드를 제조하는 친환경 카드 제조 방법 및 카드에 관한 것이다.

석유화학에 의해 제조되는 플라스틱은 성형이 쉽고 내구성이 우월한 장점과 함께 쉽게 산화되거나 분해되지 않아 환경 공해를 일으키는 단점을 동시에 가지고 있다. 더욱이 석유 매장량의 고갈 우려와 함께 고유가 상태가 지속되면서 플라스틱 소재의 가격 상승이 지속되고 있고 앞으로도 유가의 상승이 예상됨에 따라 친환경 플라스틱 소재를 찾기 위한 노력들이 이어지고 있다. 실제 유럽을 중심으로 확산되고 있는 환경 규제와 관련 고분자 폐 플라스틱을 물과 CO₂ 등 자연상태의 저분자 화합물로 환원시켜 주는 생분해성 플라스틱 개발에 박차를 가하고 있다.

이러한 상황에 발맞춰 국내에서도 박테리아, 균, 곰팡이 및 조류 등 자연계의 미생물 호조건 속에서 물과 CO₂ 등 저분자 화합물로 분해되는 생분해성 수지의 개발에 적극적으로 나서고 있으며, 그 결과 에스케이 네트웍스와 에콜그린에서는 세계최초로 상용화가 가능한 생분해성 플라스틱 소재를 개발하게 되었다.

이러한 생분해성 플라스틱인 PLA(Poly Lactic acid)는 옥수수에서 녹말을 분리하여 포도당을 발효 젖산을 응축하여 생산되며 100% 생분해되는 소재로써, 한국 식약청 및 미국 FDA , 캐나다, 일본, 독일, 유럽 등 관련 정부 기관에서 인체 및 환경에 무해한 원료로 승인을 받았다.

특히, 기존 생분해성 PLA 소재가 범용성 사출 소재로 문제시되었던 것은 세로 방향의 충격 강도가 약하고, 대기 중에서 UV 안정성이 없고, 수분 흡수율이 0.5%로 오랜 기간 품질 유지가 어렵고, 깨지기 쉬운 소재였기 때문에 범용성으로 사용이 어려웠다.

이러한 문제점을 보완해 충격 강도를 ABS, PC 수준으로 향상시키고 수분 흡수율을 0.5%에서 0.1%로 낮춰 합성수지인 ABS(0.3%)보다 수분 흡수율을 개선시켜 범용성 소재로서의 기본 물성을 갖추었다.

이러한 생분해성 플라스틱 소재가 개발되자 각종 업계에서도 생분해성 플라스틱 소재를 제품에 제조하기 위한 시도가 있게 되며, 실제 유아를 위한 각종 장난감, 음식을 저장하는 밀폐용기, 물통이나 컵 등과 같은 다양한 제품이 시판되고 있다.

그러나 생분해성 플라스틱 소재는 그 특성이 석유화학에 의한 플라스틱 소재와는 상이하므로 기존 석유화학 플라스틱 소재로 제품을 제조하던 방법을 그대로 적용하기가 사실상 어려우며, 생분해성 플라스틱에 맞는 새로운 장치 인프라를 구 축해야만 하는 어려움이 있다.

신용카드를 비롯한 각종 카드를 제조하고 있는 카드제조 업계에서도 신용카드를 생분해성 수지로 제조하기 위한 노력들이 시도되고 있다. 즉, 현재 제조되고 있는 일반 플라스틱 카드는 그 양이 상당하며 사용 수명이 다하여 폐기되는 카드나 실수에 의한 손상으로 폐기되는 카드로 인하여 엄청난 양의 폐기물이 발생하여 환경오염을 일으키고 있기 때문이다. 특히 이러한 카드는 회수되거나 재활용되지 않고 개인적으로 절단하여 폐기하게 됨에 따라 더욱더 환경오염을 일으키는 원인으로 작용한다.

종래의 카드는 전면에서 후면순서로 PVC투명시트, 전면 인쇄시트, 화이트 시트, 후면 인쇄시트, 투명합성수지 시트로 구성된다. 화이트 시트는 생략할 수도 있다.

이러한 시트들을 프레스로 적정 온도와 압력을 가하여 접합시키며, 이어 펀칭 공정에서 접합된 시트를 커팅하여 낱장의 카드를 만든다.

신용카드의 경우에는 위조 및 변조를 방지하기 위해 스탬핑공정을 통해 홀로그램과 사인판을 적정한 압력과 온도로 찍어내는 공정을 부가하기도 한다.

카드를 제조하는 본 출원인은 친환경제품을 실현하고자하는 의지로 에콜그린으로부터 생분해성 수지를 공급받아 상술한 일반적인 카드 제조방법을 통하여 생분해성 수지를 이용한 생분해성 플라스틱 카드의 제조를 시도하게 되었다.

그러나 일반적인 카드제조방법으로는 생분해성 수지를 이용한 카드의 제조가 전혀 이루어지지 않는 벽에 부딪히게 된 것이다. 즉, PVC(PE, PP 포함 함) 카드는 프레스로 적정온도와 압력을 가하면 카드를 구성하는 각 시트들이 부착되었지만, 생분해성 수지로 된 각 시트 및 필름들은 프레스로 적정열과 압력을 가하여도 서로 부착되지 않는 특성이 있는 것이다.

이러한 생분해성 수지의 특성으로 인하여 카드를 제조하는 본 발명자도 환경오염을 일으키지 않는 생분해성 수지재로 된 플라스틱 카드의 제조를 위해 많은 노력을 하였음에도 불구하고 카드의 제조를 할 수가 없었다.

본 발명은 상기와 같이 생분해성 수지의 특성을 이해하여 그에 맞는 특별한 제조방법을 창안하게 된 바, 카드를 구성하는 생분해성 플라스틱 소재 간의 접착이 이루어지지 않는 문제점을 접착제를 이용함과 동시에 새로운 접합방법을 개발하여 생분해성 플라스틱으로 이루어진 고품질 카드의 제조가 가능하도록 함으로써 카드가 친환경적인 제품으로 탈바꿈하도록 한 생분해성 플라스틱 카드 제조방법 및 그에 의해 제조된 카드를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

생분해성 수지로 이루어지고 인쇄면과 접착면으로 이루어진 전면시트 및 후면시트와 상기 전면시트와 후면시트의 인쇄면에 부착되는 전면필름 후면필름을 구 성한 후;

전면시트와 후면시트의 인쇄면에 백색잉크를 도포하고,

상기 전면시트 및 후면시트에 인쇄를 실시하고,

상기 전면시트의 접착면에 바니쉬를 하고,

상기 전면필름의 후면에 바니쉬를 한 후 대기하고,

접착면을 맞대응시켜 상기 전면시트와 후면시트를 핀 맞춤하여 접지하고,

접지된 전면시트의 인쇄면에 전면필름을 올려놓고, 후면시트의 인쇄면에 후면필름을 위치시켜 정합하며,

정합된 시트들을 프레스에 세팅시킨 후 라미네이팅 공정을 실시하고,

라미네이팅에 의해 접합된 시트를 펀칭 공정에서 커팅하여 된 것을 특징으로 한다.

특히 상기 전면시트와 후면시트의 사이에 속지시트를 삽입시켜 전사할 수도 있다.

또한, 본 발명은, 상기 전면시트와 후면시트의 인쇄면에 인쇄를 실시한 후 그 인쇄면에 접착제를 바르고 건조시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 후면필름의 전면에 마그네틱테잎을 전사하고, 정합시 전사된 부분이 맨 하단에 놓이도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 전면시트와 후면시트의 접착면에 바니쉬를 하고 인쇄면에 인쇄를 하고 상기 인쇄면에 접착제를 바른 후 전면 필름 및 후면필름을 밀착시켜 라미네이팅 하는 순서를 취함에 따라 각 필름 및 시트들이 양호한 접착력으로 일체화되므로 양질의 생분해성 플라스틱 카드를 이룰 수 있으며, 크게는 환경오염 방지에 일조를 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 플라스틱 카드의 구성도이고,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 플라스틱 카드 제조 순서도이다.

도 1에 도시한 바와 같이 생분해성 플라스틱 카드는 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)를 구성한다. 상기 두 시트는 인쇄면과 접착면으로 이루어지며, 두 면의 구분은 특별히 구분되는 것이 아니라 이해를 돕기 위해 나눈 것이다. 하지만, 실제 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)는 면이 다르게 제조되며 일면은 매끄럽고 다른 일면은 거칠게 형성되어 매끄러운면이 인쇄면으로 구분되고 거친면이 접착면으로 활용된다.

이와 함께 생분해성 플라스틱 카드는 전면필름(P1)과 후면필름(P2)을 구성한다.

카드를 제조하는 첫번째 공정으로 도 2에서와 같이 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 접착면에 바니쉬를 실시하고(10) 그리고 상기 전면시트(Sa) 및 후면시트(Sb)에 인쇄면에 백색잉크를 도포하고(20), 이에 인쇄를 실시한다.(30)

즉, 기존에는 생분해성 플라스틱을 이용하여 카드를 제조할 때 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 인쇄면에 백색도포 후 인쇄를 실시한 후 접착면에 바니쉬를 하여 라미네이팅을 하였으나 접합이 이루어지지 않았다. 그 원인은 인쇄시 잉크 내의 유분이 전/후면시트(Sb)에 흡수되어 접착면에 접착제를 바를 때 제대로 흡수되지 않을 뿐만 아니라 접착력이 떨어지는 현상이 발생되기 때문이었다. 이러한 원인에 착안점을 두어 두 공정의 순서를 바꾸어 실시한 결과 양호한 접착 결과를 얻었다.

이어서 상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 접착면을 맞대응시켜 상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)를 핀 맞춤하여 접지하고(40), 접지된 전면시트(Sa)의 인쇄면에 전면필름(P1)을 올려놓고, 후면시트(Sb)의 인쇄면에 후면필름(P2)을 위치시켜 정합(50)한다.

정합된 시트들을 프레스에 세팅시킨 후 라미네이팅 공정(60)을 실시한다. 세팅시 정합시 한 번에 여러 매의 시트지를 적층 시킨다.

이때, 전면시트(Sa)의 인쇄면에 6도 이상의 인쇄가 진행될 때에는 전면필름(P1)의 접착이 이루어지지 않을 경우가 있다. 이럴 경우에는 상기한 공정에 이어 상기 전면필름(P1)의 후면에 바니쉬를 한 후 대기하였다가(44) 정합(50)시 대응시켜 라미네이팅 단계(60)를 실시한다.

라미네이팅 단계는 표 1과 같이 2단계로 이루어지며 첫번째는 부착단계와 두번째는 안정화단계로 이루어진다.

첫번째 부착단계는 열프레스에서 온도를 110℃∼120℃로 한 상태에서 가압한다. 열 프레스 가압은 37kg∼43kg의 압으로 5∼7분간 1차 가압하고, 47kg∼53kg의 압으로 5∼7분간 2차 가압하고, 이어서 57kg∼63kg의 압으로 5∼7분간 3차 가압하여 부착한다. 가압을 3단계로 실시하는 것은 가압공정에 따라 적층된 시트들의 두께가 얇아지기 때문에 변화된 두께 변화에 맞게 압력을 조절하기 위한 것이다.

이와 같이 열 프레스 부착단계가 완료되면 부착된 시트를 냉 프레스로 이동시켜 10℃∼14℃의 온도에서 다시 프레스 가압을 실시한다. 냉 프레스 가압은 47kg∼53kg의 압으로 5∼7분간 1차 가압하고, 이어서 57kg∼63kg의 압으로 5∼7분간 2차 가압하고, 이어서 67kg∼73kg의 압으로 5∼7분간 3차 가압하여 안정화한다.

Heating

Cooling

온도(℃)

압(kg)

타임(분)

온도(℃)

압(kg)

타임(분)

110∼120

37∼43

47∼53

57∼63

5∼7

5∼7

5∼7

10∼14

47∼53

57∼63

67∼73

5∼7

5∼7

5∼7

안정화단계를 거치는 것은 열 프레스로 가열하여 부착한 시트들을 자유로운 상태에서 냉각시키게 될 경우에는 시트가 냉각되는 과정에서 뒤틀림 현상이 발생되기 때문에 냉각이 이루어지면서 압력을 3단계에 걸쳐 승압시켜 형상의 변경 없이 냉각이 이루어져 양질의 카드가 완성되도록 하는 것이다.

이와 같이 라미네이팅에 의한 접합이 완료되면 펀칭 공정을 통해 커팅하여(70) 낱장의 생분해성 플라스틱 카드를 완성하는 것이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 생분해성 플라스틱 카드의 구성도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 생분해성 플라스틱 카드 제조 순서도로서, 생분해성 수지로 이루어지고 인쇄면과 접착면으로 구성된 전면시트(Sa) 및 후면시트(Sb)와 전면필름(P1)과 후면필름(P2)을 구성하면서 상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb) 사이에 개재되는 속지시트(Sc)를 삽입시켜(42) 구성할 수도 있다. 제조순서는 도 1의 방법과 동일하다.

카드에 마그네틱 테잎을 부착해야 할 경우에는 정합 단계 이전에 상기 후면필름(P2)의 전면에 마그네틱 테잎을 전사하고, 정합시 전사된 부분이 맨 하단에 놓이도록 한 후 라미네이팅 단계를 실시한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 플라스틱 카드의 구성도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 플라스틱 카드 제조 순서도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 생분해성 플라스틱 카드의 구성도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 생분해성 플라스틱 카드 제조 순서도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

Sa - 전면시트 Sb- 후면시트

Sc - 속지시트 P1 - 전면필름

P2 - 후면필름

Claims (6)

1. 생분해성 수지로 이루어지고 인쇄면과 접착면으로 이루어진 전면시트(Sa) 및 후면시트(Sb)와 상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 인쇄면에 부착되는 전면필름(P1) 후면필름(P2)을 구성한 후;

   상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 접착면에 바니쉬를 하는 단계(10);

   상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 인쇄면에 백색잉크를 도포하는 단계(20);

   상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 인쇄면에 인쇄를 하는 단계(30);

   상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 접착면을 맞대응시키고 핀 맞춤하여 접지하는 단계(40);

   접지된 전면시트(Sa)의 인쇄면에 전면필름(P1)을 올려놓고, 후면시트(Sb)의 인쇄면에 후면필름(P2)을 위치시켜 정합하는 단계(50);

   정합된 시트들을 프레스에 세팅시킨 후 라미네이팅 하는 단계(60);

   라미네이팅에 의해 접합된 시트를 펀칭 공정에서 커팅하는 단계(70);로 된 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱 카드 제조방법.
2. 생분해성 수지로 이루어지고 인쇄면과 접착면으로 구성된 전면시트(Sa) 및 후면시트(Sb)와 상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb) 사이에 개재되는 속지시트(Sc)와 상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 인쇄면에 부착되는 전면필름(P1) 후면필름(P2)을 구성한 후;

   상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 접착면에 바니쉬를 하는 단계(10);

   상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 인쇄면에 백색잉크를 도포하는 단계(20);

   상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 인쇄면에 인쇄를 하는 단계(30);

   상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)를 접착면을 맞대응시키면서 그 사이에 속지시트(Sc)를 개재하여(42) 핀 맞춤하여 접지하는 단계(40),

   전면시트(Sa)의 인쇄면에 전면필름(P1)을 올려놓고, 후면시트(Sb)의 인쇄면에 하부필름을 위치시켜 정합하는 단계(50);

   정합된 시트들을 프레스에 세팅시킨 후 라미네이팅 하는 단계(60);

   라미네이팅에 의해 접합된 시트를 펀칭 공정에서 커팅하는 단계(70);로 된 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱 카드 제조방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 후면필름(P2)의 전면에 마그네틱 테잎을 전사하고, 정합시 전사된 부분이 맨 하단에 놓이도록 하는 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱 카드 제조방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 라미네이팅 단계의 조건은 열 프레스의 온도를 110℃∼120℃로하여 37kg∼43kg의 압으로 5∼7분간 가압하고, 이어서 47kg∼53kg의 압으로 5∼7분간 가압하고, 이어서 57kg∼63kg의 압으로 5∼7분간 가압하여 부착한 후,

   냉 프레스로 이동하여 12℃의 온도에서 47kg∼53kg의 압으로 5∼7분간 가압하고, 이어서 57kg∼63kg의 압으로 5∼7분간 가압하고, 이어서 67kg∼73kg의 압으로 5∼7분간 가압하여 안정화하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱 카드 제조방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 정합 단계 이전에 상기 전면필름(P1)의 후면에 바니쉬를 실시하는 단계(44)가 더 추가되는 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱 카드 제조방법.
6. 생분해성 수지로 이루어지고 인쇄면과 접착면으로 이루어진 전면시트(Sa) 및 후면시트(Sb)와 상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 인쇄면에 부착되는 전면필름(P1) 후면필름(P2)을 구성한 후;

   전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 접착면에 바니쉬를 하고;

   상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 인쇄면에 백색잉크를 도포하고;

   상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)의 인쇄면에 인쇄를 하고;

   접착면을 맞대응시켜 상기 전면시트(Sa)와 후면시트(Sb)를 핀 맞춤하여 접지하고;

   접지된 전면시트(Sa)의 인쇄면에 전면필름(P1)을 올려놓고, 후면시트(Sb)의 인쇄면에 후면필름(P2)을 위치시켜 정합하고;

   정합된 시트들을 프레스에 세팅시킨 후 열 프레스의 온도를 110℃∼120℃로하여 37kg∼43kg의 압으로 5∼7분간 가압하고, 이어서 47kg∼53kg의 압으로 5∼7분간 가압하고, 이어서 57kg∼63kg의 압으로 5∼7분간 가압하여 부착한 다음;

   냉 프레스로 이동하여 12℃의 온도에서 47kg∼53kg의 압으로 5∼7분간 가압하고, 이어서 57kg∼63kg의 압으로 5∼7분간 가압하고, 이어서 67kg∼73kg의 압으로 5∼7분간 가압하여 안정화하여 라미네이팅 하고;

   라미네이팅에 의해 접합된 시트를 펀칭 공정에서 커팅하여 된 것을 특징으로 하는 생분해성 플라스틱 카드.

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