KR100960940B1 - 써멀라미 필름 코팅 카드 제조 방법 - Google Patents

써멀라미 필름 코팅 카드 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 써멀라미 필름 코팅 카드 제조 방법에 관한 것으로, (a) 카드의 1차 디자인이 인쇄되는 인쇄지를 포함하는 플라스틱 재질의 카드 시트를 형성하는 단계; (b) 상기 카드 시트의 노출 외면에 투명 재질의 써멀라미 필름을 안착시키는 단계; (c) 써멀라미 필름이 안착된 카드 시트를 2차 전체 디자인이 음각 또는 양각으로 조각된 히팅 롤러 장치에 통과시켜 열과 압력에 의해 가압하여 해당 써멀라미 필름에 2차 시트 엠보싱 디자인을 처리하는 단계; 및 (d) 상기 2차 시트 엠보싱 처리된 카드 시트를 낱장으로 펀칭하고, 각각의 낱장 카드를 3차 강조 디자인이 음각 또는 양각으로 조각된 핫 스탬프의 열과 압력에 의해 가압하여 해당 써멀라미 필름에 3차 카드 엠보싱 디자인을 처리하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
카드, 코팅

Description

써멀라미 필름 코팅 카드 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING A COATING CARD}
본 발명은 써멀라미 필름 코팅 카드 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 카드 제품과 시각과 촉각면에서 차별화되는 디자인성을 주어 상품성을 강화시키는 써멀라미 필름 코팅 카드 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 플라스틱 카드(plastic card)는 신용카드(credit card), 현금카드(cash card), 교통카드와 같이 현금을 대신하여 사용할 수 있을 뿐 아니라 대용량의 정보를 수록할 수 있는 집적회로 칩들이 내장된 카드는 병원의 진료카드, 각종 멤버쉽카드 등으로 활용되는 것으로서 현대에는 다양한 용도의 플라스틱 카드들이 널리 사용된다.
이러한 플라스틱 카드를 제조하는 종래 기술이 도 1 및 도 2에 도시되어 있다.
도 1은 종래 기술의 플라스틱 카드를 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 종래 기술의 플라스틱 카드 제조공정에 사용되는 프레스를 나타내는 도면이다.
우선 도 1에 도시된 종래 기술의 플라스틱 카드 제조 기술이 사용된 카드의 분해 사시도를 참조하면, 이러한 카드는 PVC 투명 시트(1), 후면 인쇄 시트(2), 코어 시트(3), 전면 인쇄 시트(4) 및 투명 합성수지 시트(5)로 구성되며, 이러한 카드는 정합 공정에서 투명 합성수지 시트(5), 전면 인쇄 시트(4), 코어 시트(3), 후면 인쇄 시트(2), 자기띠(1a)가 부착된 PVC(PP, PE) 투명 시트(1)와 함께 가접합을 시키게 된다.
도 2를 참조하면 이러한 카드의 프레스 성형 과정이 나타나 있는데, 상술한 라미네이팅 공정에서 정합이 완료된 시트를 금형 프레스(6)를 통해 핫 프레스 처리하는 과정은 평면 상부금형(7)과 평면 하부금형(8) 사이에 정합이 완료된 시트를 놓고 히터(9)를 통한 적정 온도와 프레스 압력으로 가열하여 프레스로 접합시키는 작업을 거치게 된다. 또한 이러한 카드는 이후 펀칭 공정에서 프레스가 완료된 시트를 커팅하여 낱장의 카드로 만들고, 스탬핑(Stamping) 공정에서 홀로그램(Hologram)과 사인판을 일정한 압력과 온도로 찍어내는 과정을 거쳐, 검수 및 포장공정으로 이어진다.
하지만, 이러한 종래의 플라스틱 카드 제조 방식은 인쇄 후 평판 핫 프레스를 통하여 표면을 무광 또는 유광으로 단순하게 처리하여 제조하였기 때문에 표면의 질감을 부드럽게 처리할 수 없다는 문제점이 있다. 이는 합성 수지로 이루어지는 플라스틱의 특성상 열에 노출된 후 압착되면 경질화가 진행되기 때문이다.
또한, 핫 프레스 작업 이후에는 카드 외면이 딱딱하게 굳어서 인쇄 디자인 외에 별다른 추가 디자인 작업이 불가능하다는 문제점이 있다.
따라서, 인쇄 이외의 디자인을 카드에 접목시키기 어렵고 합성 수지의 강도에 의하여 본체의 표면에 별도의 디자인을 가공하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, (a) 카드의 1차 디자인이 인쇄되는 인쇄지를 포함하는 플라스틱 재질의 카드 시트를 형성하는 단계; (b) 상기 카드 시트의 노출 외면에 투명 재질의 써멀라미 필름을 안착시키는 단계; (c) 써멀라미 필름이 안착된 카드 시트를 2차 전체 디자인이 음각 또는 양각으로 조각된 히팅 롤러 장치에 통과시켜 열과 압력에 의해 가압하여 해당 써멀라미 필름에 2차 시트 엠보싱 디자인을 처리하는 단계; 및 (d) 상기 2차 시트 엠보싱 처리된 카드 시트를 낱장으로 펀칭하고, 각각의 낱장 카드를 3차 강조 디자인이 음각 또는 양각으로 조각된 핫 스탬프의 열과 압력에 의해 가압하여 해당 써멀라미 필름에 3차 카드 엠보싱 디자인을 처리하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한 다.
바람직하게는, 상기 (c) 단계에서, 상기 히팅 롤러 장치는 2차 전체 디자인이 음각 또는 양각으로 조각되어 있으며 내부에 히터봉이 내장되는 조각 롤러와, 상기 조각 롤러에 밀착되어 밀려들어오는 카드 시트와 써멀라미 필름을 가압하는 가압 롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 가압 롤러는 금속으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 2차 엠보싱 디자인 처리에 사용되는 상기 히팅 롤러 장치의 온도 조건은 150℃ 내지 100℃에서 설정되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 2차 엠보싱 디자인 처리에 사용되는 상기 히팅 롤러 장치의 압력 조건은 0.5 바 내지 0.8 바에서 설정되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 (c) 단계에서, 상기 조각 롤러는 전체 카드 시트에 대한 디자인이 음각 또는 양각으로 외면에 형성되며, 양각 또는 음각의 조각면에 잔무늬가 형성되어 2차 시트 엠보싱 디자인시 해당 써멀라미 필름을 무광으로 표현하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 (d) 단계에서, 상기 핫 스탬프는 낱장 카드에 대한 강조 디자인이 평평한 양각 또는 음각 조각면에 형성되며, 상기 2차 시트 엠보싱으로 형성된 면을 눌러 펴서 해당 써멀라미 필름을 유광으로 표현하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 써멀라미 필름 코팅 카드 제조 방법은 기존의 제품과 차별화된 고급 엠보싱 처리가 가능하며 원하는 디자인을 카드 표면에 직접 인자하여 시각적은 물론 촉각적 고급스러움과 만족감을 줄 수 있어 소비자의 욕구를 충족시킬 수 있게 된다.
또한, 작업성 및 제조 과정이 단순하고 기존의 장비를 활용할 수 있어 저비용 고품질의 카드 제조를 가능하게 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
이하에서 본 발명은 기존의 카드 제품과 시각과 촉각면에서 차별화되는 디자인성을 주어 상품성을 강화시키는 써멀라미 필름 코팅 카드 제조 방법을 바람직한 실시예로 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명이 적용된 카드 시트를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명이 적용되는 핫 프레스 공정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명이 적용되는 써멀라미 필름 코팅 시트를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명이 적용되는 써멀 라미네이팅 공정을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명이 적용되는 카드 펀칭 공정을 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 본 발명이 적용되는 핫스템핑 공정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명이 적용된 써멀라미 필름 코팅 카드는 기본적으로 카드 시트(10)에 써멀라미 필름이 코팅되어 이루어지는데, 상기 카드 시트(10)는 전면 보호 필름(11), 전면 인쇄지(12), 코어 시트(13), 후면 인쇄지(14) 및 후면 보호 필름(15)로 구성된다.
상기 전면 인쇄지(12)와 후면 인쇄지(14)는 합성수지로 이루어지며 기본적인 카드 디자인이 인쇄되게 된다.
상기 전면 보호 필름(11)과 후면 보호 필름(15)은 투명 재질로 이루어져 상기 전면 인쇄지(12)와 후면 인쇄지(14)의 인쇄면을 보호함과 동시에 외부로 드러내는 역할을 한다. 이때, 상기 후면 보호 필름(15)에는 자기띠가 부착될 수 있다.
상기 코어 시트(13)는 카드의 두께를 결정하는 인레이 시트이다.
이때, 상기 코어 시트(13)의 두께 조절을 통하여 전체 카드의 두께를 조절할 수 있게 되어 실제 사용되는 각종 카드 규격에 적합한 두께를 준수할 수 있게 된다. 따라서 카드의 정확한 두께에 대한 기술은 생략한다.
그리고 이러한 전면 보호 필름(11), 전면 인쇄지(12), 코어 시트(13), 후면 인쇄지(14) 및 후면 보호 필름(15)은 가접합된 상태에서 적정 온도와 프레스 압력으로 가압하여 접합시키는 핫 프레스 공정에 의해 접합되며, 이렇게 접합된 카드 시트(10)에는 써멀라미 필름(20)을 입히고 음각 또는 양각으로 조각된 롤러에 통과시켜 써멀라미 필름(20)을 시트 엠보싱 처리하게 된다.
그리고, 엠보싱 처리된 카드 시트(10)는 낱장으로 펀칭되고 각각의 낱장 카드는 핫 스탬프 공정에 의해 개별 엠보싱 처리되게 된다.
즉, 최초 카드 시트(10)를 이루는 전면 인쇄지(12)와 후면 인쇄지(14)의 인 쇄면에 의해 1차 카드 디자인이 실시되며, 카드 시트(10)의 써멀라미 필름(20)에 대한 시트 엠보싱 처리에 의해 2차 카드 디자인이 실시되고, 낱장 카드의 써멀라미 필름(20)에 대한 개별 엠보싱 처리에 의해 3차 카드 디자인이 실시되게 되는 것이다.
이제 도 3 내지 도 8을 참조하여 본 발명이 적용되는 써멀라미 필름 코팅 카드 제조 방법에 대해 상세히 살펴본다.
도 3을 참조하면, 우선, 전면 보호 필름(11), 전면 인쇄지(12), 코어 시트(13), 후면 인쇄지(14) 및 후면 보호 필름(15)을 접착 글루(Gule) 용제를 사용하여 가접합하게 된다.
그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 내부에 열을 발산하는 히터봉(111)이 내장된 라미네이터(110)를 통해 상하측에서 적절한 열과 압력으로 가압하여 접합시켜 카드 시트(10)를 만들게 된다.
이때, 이렇게 열과 압력에 의해 라미네이팅된 카드 시트(10)는 라미네이팅 작업 후 딱딱하게 굳어지게 된다.
이렇게 완성된 카드 시트(10)에는 도 5에 도시된 바와 같이 써멀라미 필름(20)이 안착되게 된다.
여기에서 상기 써멀라미 필름(20)의 카드 시트(10)측 접합면에는 접착층(21)이 구비되는 것이 바람직하지만, 써멀라미 필름(20) 자체에 점착성분이 포함되는 경우에 해당 접착층(21)이 불필요함은 물론이다.
이때, 상기 써멀라미 필름(20)은 투명 재질로 이루어지며, 피접착물 표면에 자체적으로 융착되기 때문에 잔존 유해물질이 없게 되는 라미네이팅 필름으로, 상부의 보호층과 내부 충진층 그리고 하부의 열접착제층으로 구성되어 고압 열 융착시 고투명성으로 이미지를 외부에 표출할 수 있게 된다.
상기 써멀라미 필름(20)은 카드 시트(10)의 상부면은 물론 하부면에도 안착될 수 있으며, 이하의 설명과 참조 도면에서는 설명의 편의상 카드 시트(10)의 상부면에 써멀라미 필름(20)이 안착되어 엠보싱 처리되는 공정을 보여주게 된다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 카드 시트(10)와 써멀라미 필름(20)은 함께 히팅 롤러 장치(120, 130)에 삽입되어 써멀 라미네이팅되게 된다.
이때, 히팅 롤러 장치를 구성하는 상부의 조각 롤러(120)에는 일정한 디자인이 음각 또는 양각으로 조각되어 있으며 내부에 히터봉(121)이 내장되게 된다. 그리고 하부의 가압 롤러(130)는 상기 조각 롤러(120)에 밀착되어 밀려들어오는 카드 시트(10)와 써멀라미 필름(20)을 강하게 가압하게 된다.
여기에서 상기 조각 롤러(120)는 전체적인 카드의 디자인이 형성되게 되는데, 양각 또는 음각의 조각면에 전체적으로 잔무늬가 형성되기 때문에 이러한 2차 카드 엠보싱 디자인시 해당 써멀라미 필름(20)은 무광으로 표현되게 된다.
따라서, 해당 카드 시트(10)와 써멀라미 필름(20)은 높은 온도와 강한 압력에 의해 열 코팅되게 되며, 동시에 상기 써멀라미 필름(20)은 상기 조각 롤러(120)의 음각 또는 양각의 디자인에 의해 엠보싱 디자인이 형성되게 된다.
일반적으로, 상기 써멀라미 필름(20)은 종이에 코팅되는 용도로 개발되었기 때문에 종이에 비해 두께가 두껍고 강도가 강한 카드 제작시에는 보다 강한 압력과 높은 온도가 필요하게 된다.
따라서, 상기 가압 롤러(130)의 재질은 고강도의 금속으로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 이러한 2차 엠보싱 디자인 처리에 사용되는 히팅 롤러 장치(120, 130)의 온도와 압력 조건은 다음과 같다.
우선, 150℃ 이상의 프레스 온도하에서는 카드 시트(10)에 휨 현상이 발생하게 되어 부적절하다. 또한 100℃ 이하의 프레스 온도하에서는 카드 시트(10)와 써멀라미 필름(20)의 접착 강도가 약해지며 조각 롤러(120)에 새겨진 문양이 정확하게 표현되지 않아 부적절하다. 따라서, 2차 엠보싱 디자인 처리에 사용되는 히팅 롤러 장치(120, 130)의 온도 조건은 150℃ 내지 100℃의 사이에서 결정되는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 120℃의 프레스 온도인 것이 좋다.
다음으로, 0.5 바(bar) 이하의 프레스 압력하에서는 카드 시트(10)와 써멀라미 필름(20)의 접착 강도가 약해 떨어지는 불량이 발생한다. 또한 0.8 바 이상의 프레스 압력하에서는 음각 및 양각의 엠보싱 문양이 강하게 고형화되어 차후 3차 엠보싱 디자인 처리가 불가능하게 된다. 따라서, 2차 엠보싱 디자인 처리에 사용되는 히팅 롤러 장치(120, 130)의 압력 조건은 0.5 바 내지 0.8 바의 사이에서 결정되는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 0.6 바의 프레스 압력인 것이 좋다.
이때, 상술한 바와 같이 양면으로 써멀라미 필름(20)을 카드 시트(10)에 코팅 처리하는 경우 해당 가압 롤러(130)에도 음각 또는 양각의 디자인이 조각되고 히터봉이 내장되는 방식이 가능하며, 전면 코팅 공정과 후면 코팅 공정의 2 단계에 걸쳐 양면 엠보싱 디자인을 형성시킬 수도 있다.
이후, 이와 같이 카드 시트(10)의 써멀라미 필름(20)에 대한 시트 엠보싱 처리에 의해 2차 카드 디자인이 완료된 카드 시트(10)는 개별 낱장 카드로 절단되게 된다. 즉 도 7에 도시된 바와 같이 펀칭 금형(140)에 투입되는 카드 시트(10)는 낱장 카드(30)로 분리된다.
그리고, 도 8에 도시된 바와 같이 이와 같은 낱장 카드(30)는 강조하고자 하는 디자인이 조각된 조각면을 갖는 스탬프(150)에 의해 스탬핑(Stamping)된다. 이때, 해당 스탬핑 공정에서 낱장 카드(30)는 일정한 압력과 온도를 가지는 스탬프(150)에 의해 가압되기 때문에 조각면의 음각 또는 양각의 디자인에 의해 엠보싱 디자인이 형성되게 된다.
여기에서, 카드 시트(10)의 써멀라미 필름(20)에 대한 시트 엠보싱 처리에 의해 형성된 2차 카드 디자인과, 낱장 카드의 써멀라미 필름(20)에 대한 개별 엠보싱 처리에 의해 형성된 3차 카드 디자인은 다음과 같은 차이를 가진다.
2차 카드 디자인시 써멀라미 필름(20)은 히팅 롤러 장치(120, 130)의 조각 롤러(120)에 의해 전체적인 무광 엠보싱 처리가 이루어지게 되며, 3차 카드 디자인시 써멀라미 필름(20)은 핫 스탬프(150)의 강조하고자 하는 디자인 부분이 평평한 조각면에 의해 형성되기 때문에 해당 조각면에 의해 다림질되듯이 눌려지게 되므로 문양이 펴지면서 음각 형태의 유광으로 표현되게 된다.
따라서, 이러한 경우 히팅 롤러 장치를 이용한 2차 엠보싱 처리시의 전체 디자인은 무광의 전체 디자인이 음각 또는 양각으로 써멀라미 필름(20)에 형성되고, 핫 스탬프(150)를 이용한 3차 엠보싱 처리시의 강조 디자인은 음각 형태를 가지면서 유광으로 써멀라미 필름(20)에 형성되게 된다.
하지만, 이러한 음각 또는 양각 그리고 유광 또는 무광의 디자인적 표현은 히팅 롤러 장치의 조각 형태와 핫 스탬프의 조각 형태를 변형함으로써 손쉽게 변형 가능함은 물론이다.
상술한 실시예에서 정보기록 매체로 자기띠를 사용한 카드를 예시하지만, 그 밖에 정보 저장 매체로 스마트 카드 등을 사용할 수도 있다.
따라서, 기존의 카드에서 사용되는 평면 인쇄물에 비해 간단한 제조공정으로 구성이 가능하며 입체적이고 생동감있는 고급화된 카드로서 출하가 가능하게 되는 본 발명의 써멀라미 필름 코팅 카드는 국제 표준규격을 만족하면서 카드의 물리적, 전기적 성질에 전혀 영향을 미치지 않으므로 앞으로 시장이 활성화되는 콘택트(Contact) IC 카드, R/F 카드, 콤비(Combi) 카드의 생산에도 즉각적으로 적용이 가능하게 된다.
도 1은 종래 기술의 플라스틱 카드를 나타내는 분해 사시도.
도 2는 종래 기술의 플라스틱 카드 제조공정에 사용되는 프레스를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명이 적용된 카드 시트를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명이 적용되는 핫 프레스 공정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명이 적용되는 써멀라미 필름 코팅 시트를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명이 적용되는 써멀 라미네이팅 공정을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명이 적용되는 카드 펀칭 공정을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명이 적용되는 핫스템핑 공정을 설명하기 위한 도면.

Claims (7)

  1. (a) 카드의 1차 디자인이 인쇄되는 인쇄지를 포함하는 플라스틱 재질의 카드 시트를 형성하는 단계;
    (b) 상기 카드 시트의 노출 외면에 투명 재질의 써멀라미 필름을 안착시키는 단계;
    (c) 써멀라미 필름이 안착된 카드 시트를 2차 전체 디자인이 음각 또는 양각으로 조각된 히팅 롤러 장치에 통과시켜 열과 압력에 의해 가압하여 해당 써멀라미 필름에 2차 시트 엠보싱 디자인을 처리하는 단계; 및
    (d) 상기 2차 시트 엠보싱 처리된 카드 시트를 낱장으로 펀칭하고, 각각의 낱장 카드를 3차 강조 디자인이 음각 또는 양각으로 조각된 핫 스탬프의 열과 압력에 의해 가압하여 해당 써멀라미 필름에 3차 카드 엠보싱 디자인을 처리하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 써멀라미 필름 코팅 카드 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서,
    상기 히팅 롤러 장치는 2차 전체 디자인이 음각 또는 양각으로 조각되어 있으며 내부에 히터봉이 내장되는 조각 롤러와, 상기 조각 롤러에 밀착되어 밀려들어오는 카드 시트와 써멀라미 필름을 가압하는 가압 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 써멀라미 필름 코팅 카드 제조 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 가압 롤러는 금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 써멀라미 필름 코팅 카드 제조 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    2차 엠보싱 디자인 처리에 사용되는 상기 히팅 롤러 장치의 온도 조건은 150℃ 내지 100℃에서 설정되는 것을 특징으로 하는 써멀라미 필름 코팅 카드 제조 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    2차 엠보싱 디자인 처리에 사용되는 상기 히팅 롤러 장치의 압력 조건은 0.5 바 내지 0.8 바에서 설정되는 것을 특징으로 하는 써멀라미 필름 코팅 카드 제조 방법.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서,
    상기 조각 롤러는 전체 카드 시트에 대한 디자인이 음각 또는 양각으로 외면에 형성되며, 양각 또는 음각의 조각면에 잔무늬가 형성되어 2차 시트 엠보싱 디자인시 해당 써멀라미 필름을 무광으로 표현하는 것을 특징으로 하는 써멀라미 필름 코팅 카드 제조 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서,
    상기 핫 스탬프는 낱장 카드에 대한 강조 디자인이 평평한 양각 또는 음각 조각면에 형성되며, 상기 2차 시트 엠보싱으로 형성된 면을 눌러 펴서 해당 써멀라미 필름을 유광으로 표현하는 것을 특징으로 하는 써멀라미 필름 코팅 카드 제조 방법.
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