KR101011593B1 - Card made of paper sheet and biodegradable resin sheet and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 한지시트와 생분해성 수지시트를 접착제를 이용하여 가열·가압함으로써 결합시킨 카드 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a card in which a Hanji sheet and a biodegradable resin sheet are bonded by heating and pressurizing with an adhesive, and a manufacturing method thereof.
일반적으로 결제 카드, 신분증 등으로 사용되는 카드는 장기간 반복 사용되고 품질의 신뢰성을 확보해야 하는 특성상 구겨지거나 찢어지지 않도록 일정한 강도와 외부 오염에 대한 저항성을 갖는 유리재 또는 폴리머 계열의 수지, 특히 고강도의 폴리카보네이트계열 소재가 주로 사용된다.Generally, a card used as a payment card or ID card is a glass or polymer-based resin having a certain strength and resistance to external contamination, in particular a high strength poly Carbonate-based materials are mainly used.
그러나 상기와 같은 종래의 유리재 또는 폴리머 계열의 수지는 대체적으로 수입재이고 종이에 비해 가격이 높아 단가 상승의 요인이 되며, 화합물인 폴리머 계열 수지는 카드 폐기 시에 거의 분해되지 않아 환경오염을 유발하는 문제가 있다.However, the conventional glass or polymer resins as described above are generally imported materials and have a higher price than paper, causing a price increase, and the polymer polymer resin, which is a compound, hardly decomposes when discarding a card, causing environmental pollution. there is a problem.
최근에는 위와 같은 문제를 해결하기 위하여 PVC 이외의 다른 재료로 카드를 제작하려는 노력이 계속되고 있다. 현재, 대부분의 대체 원재료는 가격이 PVC의 절반 정도이지만, 시트로 압출 제작하고 카드로 만드는 제작과정이 일반화되어 있지 않아, 카드 제작 완성에 소요되는 비용은 PVC와 대체 원재료를 이용하는 경우가 비슷하다. 그러나, 환경 부담금과 탄소세 등의 환경적인 요인이 카드 제작 비용에 적용될 경우에는 종래에 사용되는 PVC 카드의 비용이 증가하여, 전체적인 카드 원가가 높아질 우려가 있다.In recent years, in order to solve the above problems, efforts have been made to manufacture cards from materials other than PVC. Currently, most of the alternative raw materials are about half the price of PVC, but the manufacturing process of extrusion and card making of sheets is not common, so the cost of completing the card production is similar to that of PVC and alternative raw materials. However, when environmental factors such as environmental burden and carbon tax are applied to the card production cost, the cost of the conventionally used PVC card is increased, which may increase the overall card cost.
위와 같은 대체 원재료 중의 하나로 생분해성 수지를 시트로 하는 카드가 개발되었다. 대표적으로 사용되는 PLA(poly lactic acid)는 인장력이 떨어져 쉽게 균열이 발생하게 되고 수명이 3년 정도로 짧아, 유효기간이 5년인 신용 카드 등에 사용되기에 적합하지 않는 문제가 있다. As one of the alternative raw materials as above, a card having a biodegradable resin sheet has been developed. Representatively used PLA (poly lactic acid) has a problem that it is not suitable for use in a credit card having a validity period of 5 years since the tensile strength is easily cracked and the life is short as 3 years.
또한, 생분해성 수지시트 이외에도 숨쉬는 종이로 알려진 한지를 시트로 이용하여 카드를 제작하려는 시도가 있었으나, 베이스시트와 보호시트의 접착을 위하여 유성 접착제를 사용하여야 하므로 여전히 환경 오염을 유발하는 문제가 있고, 별도 측면 방수 작업이 수행되어야 하므로 카드 제작 공정이 복잡해지며, 반복적인 사용으로 이형 현상이 일어날 수 있고, 투명필름시트로 사용되는 화선지의 경우 특성상 기공이 많아 정교한 인쇄가 어렵다. 특히, 측면 방수 작업으로 인하여 새로운 설비를 갖춰야하므로 생산비용이 증가하는 문제가 있다.In addition, there was an attempt to manufacture a card using a sheet of Korean paper known as a breathing paper in addition to the biodegradable resin sheet, but there is still a problem of causing environmental pollution since an oil-based adhesive must be used for adhesion of the base sheet and the protective sheet. Since the separate side waterproofing work has to be carried out, the card manufacturing process is complicated, and the mold release phenomenon may occur due to repeated use, and in the case of the drawing paper used as the transparent film sheet, it is difficult to elaborate printing due to the large number of pores. In particular, there is a problem in that the production cost increases because of the new installation due to the waterproof side work.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 생분해성 발수제가 함침, 건조되어 고밀도화 된 한지시트와 생분해성 수지 시트를 결합시켜 탄도가 개선되고 내구성이 증가한 카드를 제작하는데 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, the purpose of manufacturing a card with improved ballistics and increased durability by combining a biodegradable resin sheet impregnated with a thermosetting resin, a thermoplastic resin or a biodegradable water repellent and dried densified Hanji sheet and a biodegradable resin sheet There is this.
특히, 일반적으로 결합이 어려운 수지시트와 한지시트를 생분해성 접착제와 가열 및 가압 방식을 이용하여 접착시킴으로써 하나의 카드로 제작하는데 목적이 있다.In particular, it is an object to produce a single card by bonding the resin sheet and the Hanji sheet, which is generally difficult to bond, by using a biodegradable adhesive and a heating and pressing method.
또한, 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 생분해성 발수제가 함침 된 한지를 이용하여 카드를 제작함에 있어서, 별도의 측면 방수작업을 생략함으로써 제작 공정을 단순화하는데 목적이 있다.In addition, the purpose of simplifying the manufacturing process by omitting a separate side waterproofing work in manufacturing the card using a paper that is impregnated with a thermosetting resin, thermoplastic resin or biodegradable water repellent.
이밖에도, 한지시트를 이용함에 있어서, 내열성을 증가시켜 칩 삽입 등의 공정에서 기존 설비를 그대로 적용할 수 있는 카드를 제작하는데 목적이 있다.In addition, in the use of the Hanji sheet, the purpose is to increase the heat resistance to produce a card that can be applied to existing equipment as it is in the process of inserting the chip.
또한, 카드의 모든 구성을 식물에서 얻어진 생분해성 원료를 사용하여 매립 후에는 완전 분해되고 소각시키는 경우에도 완전 소각되어 유해 물질이 나오지 않도록 하여 폐기에 따른 환경오염을 유발하지 않는 생분해가 가능한 친환경 카드를 제작하는데 목적이 있다.In addition, all components of the card are biodegradable raw materials obtained from plants, and even when completely decomposed and incinerated after landfilling, they are completely incinerated so that no harmful substances are emitted. The purpose is to produce.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 생분해성 수지가 경화되어 시트 형상으로 형성된 베이스시트; 상기 베이스시트의 상·하면 중 어느 하나 이상의 면에 적층되며 상기 베이스시트와 접촉하지 않는 면에 인쇄가 가능한 한지시트로서, 상기 한지시트에 열경화성 수지, 열가소성 수지, 생분해성 발수제 중 어느 하나 이상을 함침·건조하여 형성된 보호시트; 상기 베이스시트와 상기 보호시트의 접착면에 도포되는 생분해성 접착제;를 포함하는 한지시트와 생분해성 수지시트가 결합된 카드를 제공한다.In order to achieve the above object, in the present invention, the biodegradable resin is cured base sheet formed in a sheet shape; Hanji sheet which is laminated on any one or more of the upper and lower surfaces of the base sheet and printable on the side which does not contact the base sheet, impregnated with the one or more of the thermosetting resin, thermoplastic resin, biodegradable water repellent agent Protective sheet formed by drying; It provides a card that is combined with a biodegradable resin sheet comprising a; biodegradable adhesive applied to the adhesive surface of the base sheet and the protective sheet.
이때, 베이스시트는 생분해성 수지인 TPS(thermo plastic starch), 폴리락트산(PLA; poly lactic acid), 폴리글리콜산(poly glycolic acid), 폴리카프로락톤(poly caprolactone), 지방족 폴리에스테르계 수지, 지방족 생분해성 수지(PBS, PBA, PBSA, PCL), 폴리히드록시부틸산(poly hydroxy butyric acid, PHB), D-3-히드록시 부틸산(D-3-hydroxy butyric acid) 또는 생분해성 나노복합수지 중에 하나 이상을 선택하여 경화시킨 것으로 한다.In this case, the base sheet is a biodegradable resin, TPS (thermo plastic starch), poly lactic acid (PLA; poly glycolic acid), poly glycolic acid (poly glycolic acid), poly caprolactone (poly caprolactone), aliphatic polyester resin, aliphatic Biodegradable resins (PBS, PBA, PBSA, PCL), poly hydroxy butyric acid (PHB), D-3-hydroxy butyric acid or biodegradable nanocomposites One or more of them shall be selected and cured.
보호시트를 형성하는 한지시트는 종이펄프, 닥펄프, 세라믹 일라이트와 분산제인 폴리에틸렌옥사이드(poly ethylene oxide) 혼합물, 지력증강제인 폴리아크릴아미드(polyacrylamide, PAM), 전분, 식물성검류가 혼합된 원료 혼합물로 구성한다.Hanji sheet forming protective sheet is a mixture of paper pulp, doc pulp, ceramic illite and a dispersant polyethylene oxide, polyacrylamide (PAM), starch, vegetable gum It consists of.
본 발명의 보호시트는 상기 한지시트에 방수 마감재인 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 생분해성 발수제 중 어느 하나 이상을 함침시켜 방수 처리한 것으로, 상기 방수 마감재로는 식물성 고아텍스의 발수제, 테라핀유와 옻칠, 들기름, 전분을 이용한 생분해성 소재인 TPS, PLA, 폴리글리콜산, 폴리카프로락톤, 지방족 폴리에스테르계 수지, PBS, PBA, PBSA, PCL, PHB 및 D-3-히드록시 부틸산 중에 선택된 어느 하나 또는 두 개 이상을 사용한다.The protective sheet of the present invention is impregnated with any one or more of a thermosetting resin, a thermoplastic resin or a biodegradable water repellent which is a waterproof finish on the Hanji sheet, and the waterproof finish is a water repellent of vegetable oratex, terpene oil and lacquer, Any one selected from TPS, PLA, polyglycolic acid, polycaprolactone, aliphatic polyester resin, PBS, PBA, PBSA, PCL, PHB, and D-3-hydroxybutyric acid, which are biodegradable materials using perilla oil and starch, or Use more than one.
또한, 본 발명의 생분해성 접착제는 생분해성수지 분말 60~75중량%; 2.000~2.500 메쉬의 귀양석 5~10중량%; 변성전분 10~20중량%; 생분해성 실리콘 접착제 5~10중량%; 물 5~20중량%;를 포함한다.In addition, the biodegradable adhesive of the present invention is 60 to 75% by weight of the biodegradable resin powder; 5-10% by weight of gemstone of 2.000-2.00 mesh; Modified starch 10-20 wt%; 5-10% by weight of biodegradable silicone adhesive; It includes 5 to 20% by weight of water.
또한, RFID 칩과 안테나 루프를 포함하는 RFID 태그;가 더 구비되고, 상기 베이스시트의 일면에는 삽입홈이 형성되어 있어, 상기 베이스시트의 삽입홈에 상기 RFID 칩이 삽입되고, 상기 베이스시트의 일면에 상기 안테나 루프가 배치되도록 한다.In addition, an RFID tag including an RFID chip and an antenna loop; is further provided, an insertion groove is formed in one surface of the base sheet, the RFID chip is inserted into the insertion groove of the base sheet, one surface of the base sheet The antenna loop is arranged at.
이밖에도, 베이스시트와 접하지 않는 상기 보호시트의 일면에는 생분해성 라미네이트 필름, 박판으로 만든 수지경화시트 중에서 선택된 투명시트를 배치한다.In addition, a transparent sheet selected from a biodegradable laminate film and a resin cured sheet made of a thin plate is disposed on one surface of the protective sheet not in contact with the base sheet.
또한, 본 발명에서는 베이스시트로 생분해성 수지시트와, 보호시트로 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 생분해성 발수제가 함침 된 한지시트를 준비하는 단계; 상기 보호시트의 접착면 반대면에 인쇄하는 단계; 상기 베이스시트와 보호시트의 접착면에 각각 생분해성 접착제를 도포하여 상기 보호시트를 상기 베이스시트의 상·하면 중 어느 한 면 이상에 배치하는 단계; 상기 베이스시트와 보호시트를 적층한 상태에서 열 프레스 온도를 110℃∼120℃로, 37kgf/㎠∼43kgf/㎠에서 5∼7분, 47kgf/㎠∼53kgf/㎠에서 5∼7분, 57kgf/㎠∼63kgf/㎠에서 5∼7분간 순차적으로 가압하는 부착 단계; 상기 부착 단계를 거쳐 제작된 시트를 냉 프레스 온도 10℃∼14℃로, 47kgf/㎠∼53kgf/㎠에서 5∼7분, 57kgf/㎠∼63kgf/㎠에서 5∼7분, 67kgf/㎠∼73kgf/㎠에서 5∼7분간 순차적으로 가압하는 안정화 단계;를 거쳐 카드를 제작하는 한지시트와 생분해성 수지시트를 결합한 카드의 제작방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of preparing a biodegradable resin sheet as a base sheet, and a sheet of the paper impregnated with a thermosetting resin, thermoplastic resin or biodegradable water repellent as a protective sheet; Printing on the opposite side of the adhesive surface of the protective sheet; Disposing the protective sheet on at least one of the upper and lower surfaces of the base sheet by applying a biodegradable adhesive to the adhesive surfaces of the base sheet and the protective sheet, respectively; In the state where the base sheet and the protective sheet were laminated, the heat press temperature was 110 ° C. to 120 ° C., 5 to 7 minutes at 37 kgf /
이때, 상기 베이스시트와 보호시트의 접착면에 각각 생분해성 접착제를 먼저 도포하고, 보호시트 접착면의 반대면에 백색잉크를 도포한 후 인쇄하는 것도 가능하다.In this case, the biodegradable adhesive may be first applied to the adhesive surfaces of the base sheet and the protective sheet, and then the white ink may be applied to the opposite surface of the protective sheet adhesive surface and then printed.
이밖에도, 상기 보호시트의 접착면 반대면에는 생분해성 라미네이트 필름, 박판으로 만든 수지경화시트 중에서 선택된 투명시트를 배치하고, 상기 베이스시트, 보호시트, 투명시트를 적층한 상태에서 상기 부착 단계와 안정화 단계를 진행하도록 할 수 있다.In addition, a transparent sheet selected from a biodegradable laminate film and a resin cured sheet made of a thin film is disposed on the opposite side of the adhesive sheet of the protective sheet, and the attaching and stabilizing step in a state in which the base sheet, the protective sheet and the transparent sheet are laminated. You can let go.
본 발명의 한지시트와 생분해성 수지시트가 결합된 카드 및 그 제작 방법에 의하면, 기존의 폴리계 또는 합성수지재 대신 생분해가 가능한 수지와 종이재인 한지를 사용함으로써 생분해성적이고, 제조원가를 현저히 낮출 수 있으며 원재료 구입에도 어려움이 없고 폴리계 또는 합성수지재의 수입대체 효과가 있다.According to the card and the method of manufacturing the combined Hanji sheet and biodegradable resin sheet of the present invention, it is biodegradable by using biodegradable resin and paper material instead of conventional poly- or synthetic resin material, it is possible to significantly lower the manufacturing cost There is no difficulty in purchasing raw materials, and there is an import substitution effect of poly-based or synthetic resin materials.
또한, 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 생분해성 발수제가 함침, 건조 된 한지시트가 고밀도화 되어 있어 이를 보호 시트로 사용함으로써, 정교한 인쇄가 가능하고, 인쇄 무늬 위에 여러 가지 문양 표현에 있어 자개나 옻칠 안료, 금은의 세공 및 칠보 등의 디자인 표현이 자유로우며 측면 방수 작업을 생략할 수 있어 제작 공정이 단순해진다.In addition, the Hanji sheet impregnated and dried with a thermosetting resin, thermoplastic resin, or biodegradable water repellent is used as a protective sheet, so that precise printing is possible, and mother-of-pearl, lacquer pigment, and gold can be used to express various patterns on the printed pattern. Design expressions such as silverwork and cloisonne are free and the side waterproofing work can be omitted, simplifying the manufacturing process.
이밖에도, 카드의 내열성이 강해 칩 삽입 방식을 선택할 수 있으므로, 기존 설비를 그대로 사용할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the heat resistance of the card can be selected so that the chip insertion method can be selected, there is an advantage that can use the existing equipment as it is.
또한, 섬유성 펄프 및 생분해성적인 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 생분해성 발수제가 함침 된 한지시트와 생분해가 가능한 수지시트, 생분해성 재료인 접착제를 사용함으로써, 모든 제작 과정의 원재료가 생분해 가능하므로 카드의 사용 후 매립 시에 완전 분해되고, 소각 시에는 완전 소각되어 유해 물질이 나오지 않아, 폐기 시에 환경오염을 유발하지 않는 장점이 있다. In addition, by using a paper sheet impregnated with fibrous pulp and biodegradable thermosetting resin, thermoplastic resin or biodegradable water repellent, a biodegradable resin sheet, and a biodegradable adhesive, raw materials of all manufacturing processes can be biodegraded. After the landfill is completely decomposed, and incinerated completely incinerated does not emit harmful substances, there is an advantage that does not cause environmental pollution during disposal.
도 1 및 도 5는 각각 본 발명의 한지시트와 수지시트가 결합된 카드의 구성을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2 및 도 6은 각각 본 발명의 카드에 투명시트가 결합되는 구조는 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3 및 도 7은 각각 본 발명의 카드를 구성하는 각 시트 및 접착제의 배치를 보여주는 개략적인 측단면도이다.
도 4 및 도 8은 각각 본 발명의 카드를 제작하기 위하여 각 시트를 배치하는 순서를 보여주는 개략적인 측단면도이다.
도 9, 도 10a 및 도 10b는 각각 본 발명의 물성 시험 성적서, 연소 시험 성적서이다. 1 and 5 are respectively a schematic perspective view showing the configuration of the card combined with the Hanji sheet and the resin sheet of the present invention.
2 and 6 are schematic perspective views showing a structure in which the transparent sheet is coupled to the card of the present invention, respectively.
3 and 7 are schematic cross-sectional side views showing the arrangement of each sheet and adhesive constituting the card of the present invention, respectively.
4 and 8 are schematic side cross-sectional views showing the sequence of arranging each sheet to produce a card of the present invention, respectively.
9, 10A and 10B are physical property test reports and combustion test reports of the present invention, respectively.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 1에는 본 발명의 한지시트와 수지시트가 결합된 카드(1)의 구성을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.Figure 1 is a schematic perspective view showing the configuration of the card (1) is combined with the Hanji sheet and the resin sheet of the present invention.
본 발명은 생분해성 수지시트를 베이스시트(10)로 사용하고, 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 생분해성 발수제가 함침, 건조된 한지시트를 보호시트(30)로 사용하며, 베이스시트(10)와 보호시트(30)를 생분해성 접착제(50)를 이용하여 가열, 가압 방식으로 결합시킨 카드(1) 및 그 제작방법에 관한 것이다.
The present invention uses a biodegradable resin sheet as a
본 발명의 카드(1)를 구성하는 시트 중, 베이스시트(10)는 생분해가 가능한 수지시트를 사용한다. 상기 수지시트는 전분을 이용한 생분해성 소재인 TPS(thermo plastic starch), 폴리락트산(PLA; poly lactic acid), 폴리글리콜산(poly glycolic acid), 폴리카프로락톤(poly caprolactone), 지방족 폴리에스테르계 수지, 지방족 생분해성 수지(PBS, PBA, PBSA, PCL), 폴리히드록시부틸산(poly hydroxy butyric acid, PHB) 또는 D-3-히드록시 부틸산(D-3-hydroxy butyric acid) 등의 생분해성 수지 또는 생분해성 나노복합수지 중에 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물로 구성된다. 상기 수지들 중, PLA는 생분해성 소재로서, 식물에서 추출한 당분을 발효시켜 만들 수 있는데, 현재 카드로 사용할 수 있는 원재료 중 가장 비용이 저렴하여 대중적이고 보편적으로 사용되고 있다. 상기 PLA 수지 등의 생분해성 수지는 폐기 시 다이옥신 등의 환경 호르몬을 방출하지 않으므로, 본 발명의 베이스시트(10)는 상기 PLA로 구성하는 것이 바람직하다. Of the sheets constituting the
PLA시트는 종래 카드의 소재로 사용되는 PVC시트와 비교하여 아래 표에서 보듯이 인장강도, 신장률, 굴곡탄성율, 비카트연화온도(내열성) 등 카드 제작에 적합한 물성을 갖는다.PLA sheet has properties suitable for card manufacturing such as tensile strength, elongation rate, flexural modulus, vicat softening temperature (heat resistance), as shown in the table below compared to PVC sheet used as a conventional card material.
상기 베이스시트(10)는 단일 시트 또는 두 장 이상의 생분해성 수지시트가 결합된 상태로 구성될 수 있으며 0.3mm~0.7mm 두께를 갖는 것이 바람직하다.The
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 베이스시트(10)의 상·하면 중 어느 일면 이상에는 보호시트(30)가 적층되는데, 본 발명은 상기 보호시트(30)로 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 생분해성 발수제가 함침, 건조된 한지시트를 사용한다. 상기 보호시트(30)를 형성하는 한지시트는 종이펄프, 닥펄프, 기능성 물질과 분산제인 폴리에틸렌옥사이드(poly ethylene oxide) 혼합물, 지력증강제인 폴리아크릴아미드(polyacrylamide, PAM), 전분, 식물성검류 혼합물을 포함한다. As shown in Figure 1, the
구체적으로 상기 한지시트는 종이펄프 10~50중량%, 닥펄프 30~79.95중량%, 기능성 물질 10~30중량%, 분산제인 폴리에틸렌옥사이드(poly ethylene oxide) 또는 폴리아크릴아미드(polyacrylamide, PAM)의 혼합물 0.05중량%를 포함한다. 또한, 한지의 강도를 높이기 위하여 토양의 침식 방지 및 밭이나 농장 토양에 존재하는 영양분과 세균을 유지시켜 주는 역할을 하는 폴리아크릴아미드, 전분, 식물성검류의 혼합물을 10중량% 내에서 추가할 수 있다.Specifically, the Hanji sheet is a mixture of 10 to 50% by weight of paper pulp, 30 to 79.95% by weight of doc pulp, 10 to 30% by weight of functional material, a polyethylene oxide (polyethylene oxide) or polyacrylamide (polyacrylamide, PAM) as a dispersant 0.05 wt%. In addition, a mixture of polyacrylamide, starch and vegetable gum may be added within 10% by weight to increase the strength of the Korean paper and to prevent erosion of the soil and maintain nutrients and bacteria in the field or farm soil. .
상기 한지시트를 구성하는 닥펄프로는 닥나무, 삼지닥나무, 산닥나무, 뽕나무, 양마, 황마, 대마, 아마, 모시풀, 어저귀, 마닐라삼, 뉴질랜드삼, 사이잘삼, 부용 중에서 선택한 어느 하나 이상의 재료로 얻어진 생분해성섬유성 펄프가 이용될 수 있다. Dakpul Pro constituting the Hanji sheet is obtained from any one or more materials selected from among the mulberry, cedar, hawthorn, mulberry, hemp, jute, hemp, flax, ramie grass, palate, manila hemp, New Zealand hemp, sisal hemp, bouillon Biodegradable fibrous pulp may be used.
상기 분산제와 함께 사용되는 기능성 물질로는 대표적으로 세라믹 일라이트가 사용될 수 있으며, 한지시트면 또는 단면에 발생된 미세한 홈과 같은 기공에 침투하여 섬유 사이를 매끄럽게 해주어 시트의 밀도를 높이게 되므로, 후술하는 바와 같이 일반적인 한지와 달리 보호시트(30)에 정교한 인쇄가 가능하게 한다. As a functional material used with the dispersant, ceramic illite may be used as a representative, and penetrates pores such as fine grooves generated on the surface of a sheet of paper or a cross section to smooth the fibers, thereby increasing the density of the sheet, which will be described later. Unlike the general paper as described above, the
그 밖에도 기능성 물질로서 황토, 맥반석, 토르말린, 탄소섬유, 피톤치드, 프로폴리스, 목초액, 숯, 마늘 중에서 선택한 고상, 액상 중 어느 하나 이상의 물질이 사용될 수 있다.In addition, as a functional material, one or more materials selected from ocher, elvan, tourmaline, carbon fiber, phytoncide, propolis, wood vinegar, charcoal and garlic may be used.
위와 같은 한지시트를 이용하여 보호시트(30)를 제작할 경우 한지의 멋을 살려 카드의 디자인을 고급스럽게 구현할 수 있으며, 특히 닥줄기가 있는 한지시트를 사용하면 일반 도료로는 구현할 수 없는 독특한 질감과 표현으로 한지의 멋을 고급스럽게 연출할 수 있다. If you make a protective sheet (30) using the Hanji sheet as described above, you can make the design of the card luxuriously utilizing the coolness of the Hanji, especially if you use a Hanji sheet with a shut stalk unique texture and expression The fashion of Hanji can be produced luxuriously.
상기 보호시트(30)는 상기 한지시트에 방수 마감재인 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 생분해성 발수제를 함침시켜 방수 처리한 것으로, 상기 방수 마감재로는 식물성 고아텍스의 발수제, 테라핀유와 옻칠, 들기름 또는 전분을 이용한 생분해성 소재인 TPS, PLA, 폴리글리콜산, 폴리카프로락톤, 지방족 폴리에스테르계 수지, PBS, PBA, PBSA, PCL, PHB, D-3-히드록시 부틸산 등의 천연 식물성 합성수지와 같은 여러 종류의 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 생분해성 발수제 중에 어느 하나 또는 두 개 이상이 사용될 수 있다. 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 생분해성 발수제가 함침 된 보호시트(30)는 건조되면서 수지의 경화가 진행되어 견고해지며, 방수성과 복원성이 증가되어, 카드의 소재로 사용되기 적합하다. The
상기 베이스시트(10)와 보호시트(30)는 각각 PLA와 같은 생분해성 수지와 한지로 구성되어 있어, 가열·가압 방식만으로는 결합이 불가능하므로, 접착제(50)를 사용하여 결합시킨다. 이때, 상기 접착제(50)는 식물성 친환경 소재로 이루어져, 카드의 소각 시 유해 물질이 배출되지 않도록 한다. 구체적으로, 상기 베이스시트(10)와 보호시트(30) 사이에는 접착제(50)가 도포되는데, 상기 접착제(50)는 베이스시트(10)나 보호시트(30)의 상·하면 즉, 접착면에 도포될 수도 있고, 접착시트 형상으로 베이스시트(10)와 보호시트(30) 사이에 적층될 수도 있다. 이때, 상기 접착제(50)는 환경 친화적인 물질로 이루어진 것이 바람직하며, 접착시트를 사용할 경우에는 각 층을 순서대로 적층하고, 한 번에 가압하여 합지할 수 있는 장점이 있다.Since the
기존의 유성 접착제의 경우 제조 및 소각 시 환경적인 측면에서 오염을 유발할 뿐 아니라 유독한 가스가 배출되어 인체에 유해한 문제가 있으므로 본 발명에서는 상기 베이스시트(10)(생분해성 수지시트)와 보호시트(30)(한지시트)를 합지하기 위하여 생분해성 접착제(50)를 사용한다. In the case of the conventional oil-based adhesive, in addition to causing pollution in the environmental aspects during manufacturing and incineration, there is a problem that is harmful to the human body by toxic gases are discharged in the present invention, the base sheet 10 (biodegradable resin sheet) and the protective sheet ( 30) A
상술한 바와 같이 생분해성 수지를 베이스시트(10)로 하고, 한지시트를 보호시트(30)로 하여 상기 베이스시트(10)의 상·하면(접착면)에 생분해성 접착제(50)를 사용해 결합시키면, 전체 카드의 탄도를 개선할 수 있다. As described above, the biodegradable resin is used as the
도 9에는 본 발명의 카드(1)의 물성 시험의 성적서가 도시되어 있고, 아래에는 PVC카드, PLA카드와 본 발명의 카드(1)의 물성을 비교한 표가 기재되어 있다. 일반적으로 PLA시트만으로 카드를 구성할 경우에는 굴곡탄성률이 0.93GPa이지만, 본 발명과 같이 PLA시트와 한지시트를 결합하여 카드(1)를 구성할 경우에는 굴곡탄성률이 2.38GPa정도로 나타나 탄성률 개선 효과가 있음을 확인할 수 있다. 인장강도 또한 PLA만으로 카드를 구성할 경우 47.8MPa이지만, 본 발명의 카드(1)는 61.1MPa정도로 나타났다. 비카트연화온도도 PLA시트만 사용할 경우 114℃였으나, PLA시트와 한지시트를 결합하여 카드(1)를 구성할 경우 125.8℃로 내열성이 개선되었다.Figure 9 shows the test report of the physical property test of the card (1) of the present invention, below is a table comparing the physical properties of the PVC card, PLA card and the card (1) of the present invention. In general, the flexural modulus is 0.93GPa when the card is composed of only the PLA sheet, but when the
이밖에도, PLA시트와 한지시트를 결합하여 카드(1)를 구성할 경우 내열, 내한, 항온항습시험결과 역시 균열유무나 길이 변화률에 이상이 없음을 확인할 수 있다.
In addition, when the card (1) by combining the PLA sheet and the Hanji sheet to configure the heat, cold, constant temperature and humidity test results can be confirmed that there is no abnormality in the presence or absence of cracking rate or length change rate.
(50℃×1h)Heat test
(50 ℃ × 1h)
(-35℃×1h)Cold test
(-35 ° C × 1h)
(50℃,95%,1h)Constant temperature and humidity test
(50 ° C, 95%, 1h)
도 10a 및 도 10b에는 본 발명의 카드(1)에 대한 연소시험 결과 성적서가 도시되어 있다. 본 발명의 카드(1)는 사용 후 소각 등의 폐기 시에도 PLA(생분해성 수지)로 구성된 베이스시트(10), 한지로 구성된 보호시트(30), 생분해성 접착제(50)로부터는 유해 물질이 발생하지 않는다. 또한, 생분해성 수지시트 중에서도 PLA시트와 같은 식물성 소재시트와 한지시트를 상기 생분해성 접착제(50)로 결합시키면, 식물성 소재 사이의 결합으로 인해 한지시트와 생분해성 수지시트의 결합력을 높일 수 있다.10A and 10B show the results of the combustion test for the
한편, 본 발명의 카드(1)는 종전의 PVC 카드에 비하여 소각시 염화수소(HCl), 일산화탄소(CO) 등의 유해 가스 발생률이 현저히 감소한다.
On the other hand, the
구체적으로 한국건설시험연구소의 시험 결과, 위 표와 같이, 소각 시 PVC 카드는 염화수소가 413ppm, 일산화탄소가 473ppm 검출되었으나, 한지시트와 PLA시트가 결합된 카드(1)는 염화수소가 4ppm, 일산화탄소가 83ppm 검출되어 각각 PVC 카드의 1%, 17.5% 수준이다.
Specifically, the test results of the Korea Institute of Construction Testing showed that, when incinerated, the PVC card detected 413ppm of hydrogen chloride and 473ppm of carbon monoxide.However, the card (1) combined with Hanji sheet and PLA sheet had 4ppm of hydrogen chloride and 83ppm of carbon monoxide. It is detected 1% and 17.5% of the PVC card, respectively.
본 발명에서는 생분해성 수지 분말 60~80중량%와 2.000~2.500 메쉬의 5~10중량%귀양석, 백운모, 견운모 중 하나 이상을 택할 수 있으며, 변성전분 10~20중량%와 생분해성 실리콘 접착제 5~10중량%를 교반하여 조성물을 만든다. 이를 다시 물 5~20중량%와 혼합하여 소성한 후 접착제(50)를 만들어 사용한다. In the present invention, 60 to 80% by weight of the biodegradable resin powder and 5 to 10% by weight of 2.000 to 2.500 mesh can be selected from one or more of mutated, dolomite, biotite, modified starch 10-20% by weight and biodegradable silicone adhesive 5
접착제(50) 도포 후에는 상기 보호시트(30)의 인쇄면, 즉 접착면의 반대 면에 인쇄를 실시한 후, 상기 베이스시트(10), 보호시트(30)를 가열·가압하는 접착단계를 진행한다.
After the adhesive 50 is applied, the printing surface of the
본 발명의 접착제(50)로 사용될 수 있는 것은 생분해성 접착제로서, 아교나 젤라틴의 단백질계 접착제, 전분, 셀루로오스계의 탄수화물계 접착제, 무기계 접착제를 포함한다. 또한 목분(소나무, 향나무, 잣나무, 육송, 백송 등 목제류의 목분을 칭함) 또는 건조된 잎의분, 왕겨분, 녹차분, 볏짚, 쑥분, 건초분, 건수초분, 숯분(참숯, 야자숯, 대나무숯 등의 숯분을 칭함), 건조된 허브식물류, 커피분 등의 생분해성소재와 생분해성수지류인 송진, 느릅 나무 뿌리 분말, 전분(옥수수, 고구마, 감자, 찹쌀가루 등을 이용한 전분), 항촉규점액, 밀크카세인, 해초의 점액, 밀랍, 기린갈 등의 접착제를 포함한다.What can be used as the adhesive 50 of the present invention is a biodegradable adhesive, including a protein adhesive of glue or gelatin, starch, a cellulose-based carbohydrate adhesive, an inorganic adhesive. Also, powdered wood (pine, juniper, pine, meat, white pine, etc.) or dried leaf powder, chaff powder, green tea powder, rice straw, mugwort powder, hay powder, dried grass powder, charcoal powder (true charcoal, palm charcoal, Charcoal powder such as bamboo charcoal), biodegradable materials such as dried herb plants and coffee powder, rosin, biodegradable resins, elm root powder, starch (starch using corn, sweet potato, potato, glutinous rice powder, etc.), anti Adhesives such as moisturizing mucus, milk casein, seaweed mucus, beeswax and giraffe galls.
단백질계 접착제로는 아교, 젤라틴, 알부민, 카세인, 대두단백, 동물의 알, 어교(Fish Glue) 등이 있다. 특히 어교 중에서는 민어/황어 등의 부레를 탈지 가공하여 분해하여 제조한 것이 전통적으로 활을 제조하는데 사용하였을 정도로 탄력이 좋고, 생분해성 접착제 중에서 최고의 접착력을 가지며 아교의 4배 정도의 접착력을 낼 수 있고, 내구성 및 내수성이 우수하다.Protein-based adhesives include glue, gelatin, albumin, casein, soy protein, animal eggs, fish glue, and the like. Particularly, the language bridges made by degreasing and processing debris, such as fish and yellowfish, are so elastic that they have traditionally been used to make bows, and have the best adhesion among biodegradable adhesives and can produce about four times the strength of glue. It is excellent in durability and water resistance.
탄수화물계 접착제로는 전분계 접착제, 셀루로오스계 접착제, 복합다당류 접착제가 있다. 전분계 접착제로는 덱스트린, 산변성전분, 산화전분, 전분유도체가 있으며, 셀루로오스계 접착제, 셀룰로오스 에스테르 종류에 따라서 질산 셀룰로오스, 아세트산 셀룰로오스, 비스코스 등이 있다. 또한, 복합다당류 접착제로는 아라비아 고무, 트라가칸트 고무, 카라야 고무, 로커스트 빈 고무, 구아 고무, 곤약만난, 알긴산, 포해태, 생분해성라텍스, 생분해성수액(옻, 캐슈, 탱자나무, 느릅나무, 아카시아, 오렌지나무, 보계나무, 자작나무, 황촉규, 양조 등), 생분해성식물 추출물(천문동, 맥문동, 황정, 산약, 천마, 백급, 탱자), 생분해성수지(센다락, 스틱락, 셀락, 담마르, 송진 등 생분해성수지류), 목분(소나무, 향나무, 잣나무, 육송, 백송 등의 목제류)이 있다. Carbohydrate-based adhesives include starch-based adhesives, cellulose-based adhesives, and polysaccharide adhesives. Starch-based adhesives include dextrins, acid-modified starches, starch oxides, and starch derivatives. Cellulose-based adhesives include cellulose nitrate, cellulose acetate, and viscose depending on the type of cellulose ester. Also, the polysaccharide adhesives include gum arabic, tragacanth rubber, karaya rubber, locust bean rubber, guar rubber, konjac met, alginic acid, pohaetae, biodegradable latex, biodegradable sap (lacquer, cashew, tanza, elm). Trees, Acacia, Orange Trees, Birch Trees, Birch Trees, Hwang Chok-Gyu, Brewing, etc., Biodegradable Plant Extracts (Astronomical Gate, Macmun-Dong, Hwangjeong, Cheongsan, Cheonma, White Weight, Tanza) , Biodegradable resins such as dammar, rosin), and wood meal (wooden such as pine, juniper, pine, meat, white pine).
무기계 접착제로는 실리케이트류(Silicate)인 규산나트륨, 규산칼륨, 실리카 졸, 실리콘유(Silicon Oil)을 사용할 수 있고, 아스팔트계 접착제, 점성광물(Ni급/Na급 Bentonite를 이용하고. Attapulgite, Sepiolite, 홍토와 점토, 그리고 석회석/석고/붕사 등을 이용하여 2,400℃까지 견디는 내화 접착제을 사용할 수 있다.
As inorganic adhesives, silicates such as sodium silicate, potassium silicate, silica sol, and silicon oil can be used, and asphalt adhesives and viscous minerals (Ni / Na grade Bentonite are used.Attapulgite, Sepiolite Refractory adhesives that can withstand temperatures up to 2,400 ° C may be used, including red clay and clay, and limestone / gypsum / borax.
이하에서는 본 발명의 카드(1)를 제작하는 방법에 대해 설명한다. 먼저, 본 발명의 베이스시트(10)는 생분해가 가능한 수지시트로서, 대표적으로는 PLA시트가 사용된다. PLA는 유산을 축합중합하여 직접적인 방법으로 제조 되거나 개환중합에 의해 유산의 이합체(dimer)로부터 간접적으로 제조하며, 상기 이합체를 락티드(lactide)라고 한다. 유산은 설탕 또는 녹말의 발효에 의해 제조된 생성물로서, 녹말은 옥수수, 밀, 호밀 또는 쌀로부터 얻어지고, 설탕은 사탕무우, 유장, 당밀로부터 얻어진다.Hereinafter, a method of manufacturing the
축합중합은 고진공, 고온 하에서 진행하며, 축합중합을 위해서 축합반응에 의해 생성된 물을 축출하기 위해 용매를 사용한다. 이런 방식으로 제조된 PLA고분자의 분자량은 10,000~20,000 정도이다. PLA로부터의 축합중합의 문제점은 수분을 제거하는 것인데, 이는 수분의 양에 따라 분자량이 달라질 수 있기 때문이다. 분자량을 증가시키기 위해서는 방향족 용매 또는 azetropical 증류수를 이용하여 축합중합을 하면 가능하다. 고분자쇄를 증가시키면 물성이 개선되는데 이는 메틸렌디페닐 디이소시아네이트(methylenediphenyl diisocynate)를 사용한다. 축합중합을 위해서는 반응시간을 길게 하고 연속적인 수분 축출이 필요하다. 이 공정을 사용하면 개환중합을 실시할 때보다 모너머와 촉매가 적게 남는다. 개환중합에서 mild 조건에서 용매 사용 없이 수분이 축출되는데 이 중합에서도 유산 올리고머는 생성된다. 그 후 유산의 원형 이합체(dimer)가 올리고머의 분해를 통해 형성된다. 다음에 촉매로서 스태너스 카르복시레이트(stannous carboxylate)를 이합체(dimer)의 개환을 위해 사용한다. 이 방법으로 PLA고분자의 분자량은 적어도 50,000에 도달한다. Condensation polymerization proceeds under high vacuum and high temperature, and a solvent is used to extract the water produced by the condensation reaction for condensation polymerization. The molecular weight of PLA polymer prepared in this way is about 10,000 ~ 20,000. The problem with condensation polymerization from PLA is to remove moisture, because the molecular weight can vary depending on the amount of moisture. In order to increase the molecular weight, it is possible to perform condensation polymerization using an aromatic solvent or azetropical distilled water. Increasing the polymer chain improves physical properties, which uses methylenediphenyl diisocynate. Condensation polymerization requires a long reaction time and continuous removal of moisture. This process results in less residual monomer and catalyst than in ring-opening polymerization. In ring-opening polymerization, water is evaporated under mild conditions without the use of solvents, and lactic oligomers are also produced in this polymerization. A circular dimer of lactic acid is then formed through the decomposition of the oligomer. Next, as a catalyst, stannous carboxylate is used for ring opening of the dimer. In this way, the molecular weight of the PLA polymer reaches at least 50,000.
이상과 같이 PLA 고분자를 형성하고 베이스시트(10)의 두께에 맞도록 시트 형상으로 제작한다.The PLA polymer is formed as described above and manufactured in a sheet shape to match the thickness of the
본 발명의 보호시트(30)는 한지시트에 방수 마감재인 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 생분해성 발수제를 함침하여 제작한다. 구체적으로 상술한 종이펄프 10~50중량%, 닥펄프 30~79.95중량%, 기능성 물질 10~30중량%, 분산제인 폴리에틸렌옥사이드(poly ethylene oxide) 또는 폴리아크릴아미드(polyacrylamide, PAM)의 혼합물 0.05중량%에 선택적으로 폴리아크릴아미드, 전분, 식물성검류의 혼합물을 10중량% 내에서 추가한 원료 혼합물을 압출성형기 또는 프레스를 이용하여 장망 또는 환망의 롤 페이퍼 형태로 초지하여 원하는 두께의 한지시트를 형성한다. 일반적으로 모든 초지의 작업은 롤 상태로 진행되므로 함침 공법도 가열된 연속 프레스 즉, 압연 롤러 사이를 한지시트가 통과하도록 하고 건조시킨다. 위와 같은 함침 공법을 이용할 경우, 보다 정교한 함침 작업이 가능하고, 비용 면에서도 낱장의 한지를 각각 함침 하는 것에 비해 비용 절감 효과가 크며, 작업의 편의성을 높일 수 있다.The
또한, 초지로 한지시트를 제작할 때, 원료 혼합물에 염료를 추가하여 한지시트를 다양한 색상으로 제작할 수 있으며, 이 경우 완성된 카드(1)의 측면을 원하는 여러 색상으로 표현할 수 있는 장점이 있다. In addition, when manufacturing a sheet of paper made of paper, by adding a dye to the raw material mixture can be produced in a variety of colors, in this case, there is an advantage that can be expressed in a variety of colors desired side of the finished card (1).
한지시트에 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 생분해성 발수제를 함침, 건조시켜 형성된 보호시트(30)는 조직이 치밀해져 시트 자체가 견고해지고, 복원성이 증가하며 방수 처리가 되어 내구성 역시 증가하므로 일반 PVC 등의 폴리머 계열 소재와 같이 카드(1)의 소재로 사용될 수 있다. The
이때, 상기 베이스시트(10)와 접하지 않는 보호시트(30)의 외면은 카드(1)의 외관을 형성하도록 인쇄면이 되는데, 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 생분해성 발수제가 한지의 기공에 침투하여 보호시트(30) 표면을 매끄럽게 하므로 전사 인쇄, 실크스크린 인쇄, 옵셋 인쇄, 솔벤 인쇄, UV 인쇄, 홀로그램 인쇄, 덴티큘러의 3D인쇄, 형광(fluorescence), 인광(phosphorescence), 발광(emission) 을 포함한 인쇄 및 금박, 은박 등 다양한 인쇄가 가능하며, 기존의 PVC 소재를 이용한 카드의 인쇄 방법을 적용할 수 있음은 물론이다. At this time, the outer surface of the
또한, 인쇄 무늬 위에 여러 가지 문양 표현에 있어 자개 등의 나전이나 옻칠 안료, 금은의 세공 및 칠보 등을 적용하여 디자인 표현을 자유롭게 할 수 있으며 이는 모두 생분해성적이며 한국의 전통 재료로서 한국을 세계의 알릴 수 있는 문화마케팅을 가능하게 한다.
In addition, it is possible to freely express the design by applying Najeon, such as mother-of-pearl, lacquer pigment, gold and silver porcelain, and cloisonne on the printed pattern, all of which are biodegradable and traditional Korean materials. Enables cultural marketing to be informed
도 2 및 도 3에는 각각 본 발명의 또 다른 일례에 따라 투명시트(40)가 추가된 카드(1)의 적층 구조를 보여주는 개략적인 사시도와 완성된 카드(1)의 측단면도가 도시되어 있다. 도면에서 보듯이, 본 발명의 카드(1)는 보호시트(30)의 외면에 투명시트(40)가 추가로 포함될 수 있으며, 상기 투명시트(40)는 PLA(생분해성 수지)를 얇게 라미네이팅 한 박판 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 투명시트(40)로 보호시트(30) 외면을 덮게 되면 카드(1)의 내구성이 증가하고, 상기 베이스시트(10), 보호시트(30)와 함께 동시에 가압되어 합지됨으로써 합지 공정을 단순하게 할 수 있다. 또한, 카드(1)의 기능이나 인쇄 방법에 따라 상기 투명시트(40)에도 인쇄가 가능하며, 상기 투명시트(40)에 인쇄할 경우에는 인쇄면을 보호하기 위하여 상기 투명시트(40)의 배면에 인쇄하여 인쇄면이 접촉되는 상기 보호시트(30)의 일면에 닿도록 하는 것이 바람직하다. 2 and 3 respectively show a schematic perspective view and a side cross-sectional view of the
이때, 상기 투명시트(40)는 방수가 가능한 소재를 사용하여 보호시트(30)의 인쇄면을 보호함과 동시에 카드(1)의 내구성을 증진시키는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 투명시트(40)는 상기 베이스시트(10)와 동일하게 생분해성 수지를 박판으로 경화시켜 형성한다. 박판으로 만든 PLA(생분해성 수지) 필름 등의 수지시트를 사용할 경우에는 상기 베이스시트(10)와 보호시트(30)와 함께 가열·가압을 통해 합지하는 단계에서 상기 투명시트(40)가 열에 의해 보호시트(30)에 녹아들어 스며들기 때문에, 박리가 일어나지 않을 뿐 아니라, 카드(1)가 더욱 견고해지며 긁힘 현상을 방지 할 수 있다. 특히, 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 생분해성 발수제가 박판으로 경화된 수지시트인 투명시트(40)도 베이스시트(10) 및 보호시트(30)의 합지단계에서의 가열 온도나 가압 시 압력에 견딜 수 있으므로, 카드(1)를 구성하는 각 시트를 모두 적층 배치한 상태에서 한 번의 가열·가압 작업으로 합지가 가능한 효과가 있다.At this time, the
이때, 상기 투명시트(40)와 이에 접하는 보호시트(30)의 각 접촉면에도 생분해성 접착제(50)를 도포한 후, 가열 및 가압하여 합지함으로써, 카드(1)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
In this case, the
본 발명의 카드(1)를 구성하는 각 층을 상세하게 설명하면, 생분해가 가능한 PLA시트를 베이스시트(10)로 하고, 수지 함침 한지시트를 보호시트(30)로 사용할 수 있으며, 선택적으로 추가되는 투명시트(40)로는 생분해성 라미네이트 필름, 박판인 수지경화시트(PLA 필름 등)를 사용할 수 있다.
When explaining each layer constituting the card (1) of the present invention in detail, the biodegradable PLA sheet can be used as the
도 4에는 본 발명의 카드(1)를 제작하는 순서를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도면을 참고하여 본 발명의 카드(1)의 제작방법을 설명하면, 먼저, 도 4의 (a)에서 보듯이 생분해성 PLA시트인 베이스시트(10)와 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 생분해성 발수제가 함침 된 한지시트인 보호시트(30)를 준비한다. 4 is a schematic perspective view showing the procedure of manufacturing the
본 발명의 카드(1)는 중심 소재인 베이스시트(10)와 그 상·하면에 배치된 보호시트(30)를 접착하여 제작하는데, 도 4의 (b)에서 보듯이, 준비된 베이스시트(10)와 보호시트(30)의 접착면에 각각 생분해성 접착제(50)를 도포한다.The
접착제(50) 도포 후에는 상기 보호시트(30)의 인쇄면, 즉 접착면의 반대 면에 백색잉크를 도포한 후 인쇄를 실시하고, 도 4의 (d)와 같이 상기 베이스시트(10), 보호시트(30) 및 선택적으로 배치되는 투명시트(40)를 가열·가압하는 접착단계를 진행한다. 이때, 백색잉크를 접착제(50)보다 먼저 도포하게 되면, 백색잉크의 유분에 의하여 접착제(50)가 상기 접착면에 제대로 흡수되지 않을 뿐만 아니라 접착력이 떨어지는 현상이 발생하므로, 접착제(50)를 먼저 도포하고 백색잉크를 후도포한다. 한편, 백색잉크를 도포하지 않고도 인쇄가 가능하므로, 이 경우에는 인쇄 후 접착제(50)를 도포하거나 접착제(50)를 먼저 도포하고 인쇄하는 것도 가능하다.After the adhesive 50 is applied, a white ink is applied to the printing surface of the
상기 접착단계는 고온에서 가열·가압하는 부착단계와 저온상태에서 가열·가압하는 안정화단계의 2단계로 이루어진다. 첫 번째 부착단계는 열 프레스에서 온도를 110℃∼120℃로 한 상태에서 가압하는데, 1차로 37kgf/㎠∼43kgf/㎠에서 5∼7분, 2차로 47kgf/㎠∼53kgf/㎠에서 5∼7분, 3차로 57kgf/㎠∼63kgf/㎠에서 5∼7분간 순차적으로 가압하여 부착한다. 이와 같이 세단계에 나누어 가압을 실시하는 것은 가압공정에 따라 적층된 시트들의 두께가 얇아지기 때문에 변화된 두께 변화에 맞게 압력을 조절하기 위한 것이다. The bonding step consists of two stages: an attaching step of heating and pressing at a high temperature and a stabilizing step of heating and pressing at a low temperature. The first attaching step is pressurized with the temperature set at 110 ° C to 120 ° C in a hot press, firstly 5-7 minutes at 37kgf / cm2-43kgf / cm2, and secondly 5-7 at 47kgf / cm2-53kgf / cm2. It is pressurized sequentially for 5-7 minutes at 57 kgf / cm <2> -63 kgf / cm <2> in 3rd minute. As described above, the pressing in three steps is performed to adjust the pressure according to the changed thickness because the thickness of the laminated sheets becomes thinner according to the pressing process.
이와 같이 열 프레스 부착단계가 완료되면 부착된 시트를 냉 프레스로 이동시켜 10℃∼14℃의 온도에서 다시 프레스 가압을 실시한다. 냉 프레스 가압은 1차로 47kgf/㎠∼53kgf/㎠에서 5∼7분, 2차로 57kgf/㎠∼63kgf/㎠에서 5∼7분, 3차로 67kgf/㎠∼73kgf/㎠에서 5∼7분간 실시하여 카드(1)를 안정화 시킨다. 이와 같이 안정화단계를 거치게 되면 열 프레스로 가열하여 부착한 시트들이 자유 냉각하면서 뒤틀림 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.As such, when the hot press attaching step is completed, the attached sheet is moved to a cold press and press press again at a temperature of 10 ° C. to 14 ° C. Cold press pressurization was first carried out for 5-7 minutes at 47kgf / cm2 to 53kgf / cm2, for 5-7 minutes at 57kgf / cm2 to 63kgf / cm2 and for 5-7 minutes at 67kgf / cm2 to 73kgf / cm2 for the third time. Stabilize the card (1). When the stabilization step is performed in this way, the sheets attached by heating with a hot press can be prevented from occurring while freely cooling.
이상과 같이, 본 발명에서는 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 생분해성 발수제가 함침, 건조 시켜 조직을 치밀하게 한 한지시트를 인쇄면을 포함하는 보호시트(30)로 사용하고, 생분해가 가능한 PLA(생분해성 수지)를 베이스시트(10)로 사용함으로써, 내구성 및 탄도를 개선시키고, 방수성은 물론 반복 사용 시에도 카드(1)의 이형 현상이 없으며, 정교한 인쇄가 가능한 카드(1)를 제작할 수 있다. 또한, 카드(1)를 구성하는 모든 재료가 생분해가 가능한 재료이므로, 소각 또는 폐기 시에 인체나 환경에 유해한 물질이 배출되는 것을 방지함으로써, 생분해성 카드(1)를 제작할 수 있다. 이밖에도, 기존 카드(1) 제작 설비에 본 발명의 베이스시트(10), 보호시트(30)를 적용할 수 있어, 설비 변경 없이 생분해성 카드(1)를 제작할 수 있다.
As described above, in the present invention, using a Hanji sheet impregnated with a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or a biodegradable water repellent and dried to densify the tissue as a
한편, 도 5 내지 도 8을 참고하면, 본 발명의 카드(1)는 RFID 태그(20)가 삽입된 상태로 제작될 수도 있으며, 이 경우 상기 베이스시트(10)와 보호시트(30) 사이에 RFID 태그(20)가 삽입되며, 상기 RFID 태그(20)는 RFID 칩(21)과 안테나 루프(22)로 이루어진다. 이때, 상기 RFID 칩(21)이 상기 베이스시트(10)에 삽입되도록 상기 베이스시트(10) 상면에는 삽입홈(11)이 형성되며, 삽입홈(11)은 상기 RFID 칩(21)의 삽입에 따른 베이스시트(10)의 두께 변화가 최소화되면서 상기 RFID 칩(21)이 안정되게 보호되도록 상기 RFID 칩(21)의 두께와 대응되는 깊이로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 안테나 루프(22)는 베이스시트(10)의 일면에 배치된다. Meanwhile, referring to FIGS. 5 to 8, the
본 발명에서는 상기 안테나 루프(22)를 전도성 잉크로 제작할 수도 있으나, 초음파 레이저 및 고주파 인벤딩으로 증착 및 에칭하여 제작할 수 있어, 종래의 합성수지재를 이용한 카드 제작 설비에 적용할 수 있는 장점이 있다. 구체적으로, 종전의 초음파 레이져나 고주파 인벤딩으로 증착 및 에칭하여 RFID 태그(20)를 삽입하는 방법은 모두 열에 의한 작업인데, 본 발명의 PLA로 이루어진 베이스시트(10)에 초음파 레이져나 고주파 인벤딩으로 증착 및 에칭하는 방법으로 RFID 태그(20) 삽입 실험을 수행해 본 결과 기존 설비에 적용하는데 문제점이 나타나지 않았다. In the present invention, the
한편, 카드(1)의 활용 목적에 따라 RFID 태그(20) 이외에도 별도의 IC(집적회로) 등이 상기 베이스시트(10)에 삽입될 수 있음을 물론이다.On the other hand, in addition to the
1 카드 10 베이스시트
20 RFID 태그 21 RFID 칩 22 안테나 루프
30 보호시트 40 투명시트 50 접착제 1
20
30
Claims (10)
상기 베이스시트(10)의 상·하면 중 어느 하나 이상의 면에 적층되며 상기 베이스시트(10)와 접촉하지 않는 면에 인쇄가 가능한 한지시트로서, 상기 한지시트에 열경화성 수지, 열가소성 수지, 생분해성 발수제 중 어느 하나 이상을 함침, 건조하여 형성된 보호시트(30);
상기 베이스시트(10)와 상기 보호시트(30)의 접착면에 도포되고, 생분해성 수지 분말 60~75중량%, 2.000~2.500 메쉬의 귀양석 5~10중량%, 변성전분 10~20중량%, 생분해성 실리콘 접착제 5~10중량%, 물 5~20중량%로 구성된 생분해성 접착제(50);
를 포함하는 한지시트와 생분해성 수지시트가 결합된 카드.
A base sheet 10 formed by curing the biodegradable resin into a sheet shape;
Hanji sheet which is laminated on any one or more of the upper and lower surfaces of the base sheet 10 and can be printed on the surface that does not contact the base sheet 10, thermosetting resin, thermoplastic resin, biodegradable water repellent agent Impregnating and drying any one or more of the protective sheet 30;
It is applied to the adhesive surface of the base sheet 10 and the protective sheet 30, 60 to 75% by weight of the biodegradable resin powder, 5 to 10% by weight of precious stones of 2.000 to 2.500 mesh, modified starch 10 to 20% by weight A biodegradable adhesive 50 composed of 5 to 10% by weight of biodegradable silicone adhesive and 5 to 20% by weight of water;
Hanji sheet comprising a biodegradable resin sheet is combined card.
상기 베이스시트(10)는 생분해성 수지인 TPS(thermo plastic starch), 폴리락트산(PLA; poly lactic acid), 폴리글리콜산(poly glycolic acid), 폴리카프로락톤(poly caprolactone), 지방족 폴리에스테르계 수지, 지방족 생분해성 수지(PBS, PBA, PBSA, PCL), 폴리히드록시부틸산(poly hydroxy butyric acid, PHB), D-3-히드록시 부틸산(D-3-hydroxy butyric acid) 또는 생분해성 나노복합수지 중에 하나 이상을 선택하여 경화시킨 것을 특징으로 하는 한지시트와 생분해성 수지시트가 결합된 카드.
The method of claim 1,
The base sheet 10 is a biodegradable resin TPS (thermo plastic starch), poly lactic acid (PLA; poly lactic acid), poly glycolic acid (poly glycolic acid), poly caprolactone (poly caprolactone), aliphatic polyester resin , Aliphatic biodegradable resins (PBS, PBA, PBSA, PCL), poly hydroxy butyric acid (PHB), D-3-hydroxy butyric acid or biodegradable nano Card combined with a Hanji sheet and a biodegradable resin sheet, characterized in that the cured by selecting one or more of the composite resin.
상기 보호시트(30)를 형성하는 한지시트는 종이펄프, 닥펄프, 세라믹 일라이트와 분산제인 폴리에틸렌옥사이드(poly ethylene oxide) 혼합물, 지력증강제인 폴리아크릴아미드(polyacrylamide, PAM), 전분, 식물성검류가 혼합된 원료 혼합물로 구성된 것을 특징으로 하는 한지시트와 생분해성 수지시트가 결합된 카드.
The method of claim 1,
Hanji sheet forming the protective sheet 30 is a paper pulp, doc pulp, ceramic elite and a dispersant mixture of polyethylene oxide, polyacrylamide (PAM), starch, vegetable gum Card combined with a Hanji sheet and a biodegradable resin sheet, characterized in that composed of a mixed raw material mixture.
상기 보호시트(30)는 상기 한지시트에 방수 마감재인 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 생분해성 발수제 중 어느 하나 이상을 함침시켜 방수 처리한 것으로,
상기 방수 마감재로는 식물성 고아텍스의 발수제, 테라핀유, 옻칠, 들기름, 전분을 이용한 생분해성 소재인 TPS, PLA, 폴리글리콜산, 폴리카프로락톤, 지방족 폴리에스테르계 수지, PBS, PBA, PBSA, PCL, PHB 또는 D-3-히드록시 부틸산 중에 선택된 어느 하나 또는 두 개 이상이 사용된 것을 특징으로 하는 한지시트와 생분해성 수지시트가 결합된 카드.
The method of claim 1,
The protective sheet 30 is to be waterproofed by impregnating any one or more of the thermosetting resin, thermoplastic resin or biodegradable water repellent agent which is a waterproof finish to the hanji sheet,
The waterproof finish material is TPS, PLA, polyglycolic acid, polycaprolactone, aliphatic polyester resin, PBS, PBA, PBSA, PCL, which is a biodegradable material using vegetable oratex water repellent, terrapine oil, lacquer, perilla oil, starch The card is combined with a paper sheet and biodegradable resin sheet, characterized in that any one or two or more selected from PHB or D-3-hydroxy butyl acid.
RFID 칩(21)과 안테나 루프(22)를 포함하는 RFID 태그(20);가 더 구비되고,
상기 베이스시트(10)의 일면에는 삽입홈(11)이 형성되어 있어,
상기 베이스시트(10)의 삽입홈(11)에 상기 RFID 칩(21)이 삽입되고, 상기 베이스시트(10)의 일면에 상기 안테나 루프(22)가 배치되는 것을 특징으로 하는 한지시트와 생분해성 수지시트가 결합된 카드.
The method of claim 1,
An RFID tag 20 including an RFID chip 21 and an antenna loop 22 is further provided.
Inserting groove 11 is formed on one surface of the base sheet 10,
The RFID sheet 21 is inserted into the insertion groove 11 of the base sheet 10, and the antenna loop 22 is disposed on one surface of the base sheet 10. Card with resin sheet.
상기 베이스시트(10)와 접하지 않는 상기 보호시트(30)의 일면에는 생분해성 라미네이트 필름, 박판으로 만든 수지경화시트 중에서 선택된 투명시트(40)가 배치되는 것을 특징으로 하는 한지시트와 생분해성 수지시트가 결합된 카드.
The method of claim 1,
Hanji sheet and biodegradable resin, characterized in that the transparent sheet 40 selected from a biodegradable laminate film, a resin cured sheet made of a laminate is disposed on one surface of the protective sheet 30 that is not in contact with the base sheet 10 Card with sheets combined.
상기 보호시트(30)의 접착면 반대면에 인쇄하는 단계;
상기 베이스시트(10)와 보호시트(30)의 접착면에 각각 생분해성 접착제(50)를 도포하여 상기 보호시트(30)를 상기 베이스시트(10)의 상·하면 중 어느 한 면 이상에 배치하는 단계;
상기 베이스시트(10)와 보호시트(30)를 적층한 상태에서 열 프레스 온도를 110℃∼120℃로, 37kgf/㎠∼43kgf/㎠에서 5∼7분, 47kgf/㎠∼53kgf/㎠에서 5∼7분, 57kgf/㎠∼63kgf/㎠에서 5∼7분간 순차적으로 가압하는 부착 단계;
상기 부착 단계를 거쳐 제작된 시트를 냉 프레스 온도 10℃∼14℃로, 47kgf/㎠∼53kgf/㎠에서 5∼7분, 57kgf/㎠∼63kgf/㎠에서 5∼7분, 67kgf/㎠∼73kgf/㎠에서 5∼7분간 순차적으로 가압하는 안정화 단계;를 거쳐 카드를 제작하는 한지시트와 생분해성 수지시트를 결합한 카드의 제작방법.
Preparing a biodegradable resin sheet as a base sheet 10 and a paper sheet impregnated with a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or a biodegradable water repellent agent as a protective sheet 30;
Printing on the opposite side of the adhesive surface of the protective sheet 30;
The biodegradable adhesive 50 is applied to the adhesive surfaces of the base sheet 10 and the protective sheet 30 to arrange the protective sheet 30 on at least one of the upper and lower surfaces of the base sheet 10. Making;
In the state where the base sheet 10 and the protective sheet 30 are laminated, the heat press temperature is 110 ° C. to 120 ° C., 5 to 7 minutes at 37 kgf / cm 2 to 43 kgf / cm 2, and 5 to 47 kgf / cm 2 to 53 kgf / cm 2. An adhesion step of sequentially pressing for 5 to 7 minutes at -7 minutes and 57 kgf / cm 2 to 63 kgf / cm 2;
The sheet produced through the attaching step was subjected to a cold press temperature of 10 ° C. to 14 ° C., 5 to 7 minutes at 47 kgf / cm 2 to 53 kgf / cm 2, 5 to 7 minutes at 57 kgf / cm 2 to 63 kgf / cm 2, and 67 kgf / cm 2 to 73 kgf. Stabilization step of sequentially pressurizing for 5 to 7 minutes at / ㎠; card manufacturing method of the card and combined the biodegradable resin sheet to produce a card.
상기 베이스시트(10)와 보호시트(30)의 접착면에 각각 생분해성 접착제(50)를 도포하는 단계;
상기 보호시트(30) 접착면의 반대면에 백색잉크를 도포한 후 인쇄하는 단계;
상기 보호시트(30)를 상기 베이스시트(10)의 상·하면 중 어느 한 면 이상에 배치하는 단계;
상기 베이스시트(10)와 보호시트(30)를 적층한 상태에서 열 프레스 온도를 110℃∼120℃로, 37kgf/㎠∼43kgf/㎠에서 5∼7분, 47kgf/㎠∼53kgf/㎠에서 5∼7분, 57kgf/㎠∼63kgf/㎠에서 5∼7분간 순차적으로 가압하는 부착 단계;
상기 부착단계를 거쳐 제작된 시트를 냉 프레스 온도 10℃∼14℃로, 47kgf/㎠∼53kgf/㎠에서 5∼7분, 57kgf/㎠∼63kgf/㎠에서 5∼7분, 67kgf/㎠∼73kgf/㎠에서 5∼7분간 순차적으로 가압하는 안정화 단계;를 거쳐 카드를 제작하는 한지시트와 생분해성 수지시트를 결합한 카드의 제작방법.
Preparing a biodegradable resin sheet as a base sheet 10 and a paper sheet impregnated with a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or a biodegradable water repellent agent as a protective sheet 30;
Applying a biodegradable adhesive (50) to the adhesive surfaces of the base sheet (10) and the protective sheet (30), respectively;
Printing after applying a white ink to an opposite surface of the protective sheet 30;
Disposing the protective sheet 30 on at least one surface of the upper and lower surfaces of the base sheet 10;
In the state where the base sheet 10 and the protective sheet 30 are laminated, the heat press temperature is 110 ° C. to 120 ° C., 5 to 7 minutes at 37 kgf / cm 2 to 43 kgf / cm 2, and 5 to 47 kgf / cm 2 to 53 kgf / cm 2. An adhesion step of sequentially pressing for 5 to 7 minutes at -7 minutes and 57 kgf / cm 2 to 63 kgf / cm 2;
The sheet produced through the attaching step was subjected to a cold press temperature of 10 ° C. to 14 ° C., 5 to 7 minutes at 47 kgf / cm 2 to 53 kgf / cm 2, 5 to 7 minutes at 57 kgf / cm 2 to 63 kgf / cm 2, and 67 kgf / cm 2 to 73 kgf. Stabilization step of sequentially pressurizing for 5 to 7 minutes at / ㎠; card manufacturing method of the card and combined the biodegradable resin sheet to produce a card.
상기 보호시트(30)의 접착면 반대면에는 생분해성 라미네이트 필름, 박판으로 만든 수지경화시트 중에서 선택된 투명시트(40)를 배치하고,
상기 베이스시트(10), 보호시트(30), 투명시트(40)를 적층한 상태에서 상기 부착 단계와 안정화 단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 한지시트와 생분해성 수지시트를 결합한 카드의 제작방법.The method according to claim 8 or 9,
On the opposite side of the adhesive surface of the protective sheet 30 is disposed a transparent sheet 40 selected from a biodegradable laminate film, a resin cured sheet made of a thin plate,
The base sheet 10, the protective sheet 30, the transparent sheet 40 in the state of laminating the attachment step and the stabilizing step characterized in that the manufacturing method of the card combined with the biodegradable resin sheet.
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