KR102029809B1 - 금속이 진공증착된 플라스틱카드의 제조방법 및 금속이 진공증착된 플라스틱카드 - Google Patents

금속이 진공증착된 플라스틱카드의 제조방법 및 금속이 진공증착된 플라스틱카드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속이 진공증착된 플라스틱카드의 제조방법 및 금속이 진공증착된 플라스틱카드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 요철무늬가 형성된 동판(銅版) 위에 합성수지시트를 올려놓고 가열하면서 압력을 가하여 동판의 요철무늬가 전사(全寫)되면 금속을 진공증착하여 금속의 질감을 느낄 수 있는 금속 특유의 무늬를 재현할 수 있는 고품질의 진공증착 플라스틱카드를 구현할 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
전술한 본 발명의 특징은, 금속판재의 표면을 CNC가공이나 레이저가공을 실시하여 미세 요철무늬(11)가 형성된 동판(銅版)을 제작하는 단계; 상기 동판(10) 위에 합성수지시트를 올려놓고, 가열 및 가압하여 동판(10)의 요철무늬(11)가 합성수지시트에 전사되도록 하여 상부인쇄시트(21)를 완성하는 단계; 요철무늬(21a)가 전사된 상부인쇄시트(21)를 진공챔버(30)의 내부에 넣고, 타겟(31)에 놓여진 금속화합물(32)에 전자빔(E-beam)을 조사하여 금속화합물(32) 표면을 가속전자로 가열하고 기화시켜 상부인쇄시트(21)의 표면에 금속박막(21b)이 형성되도록 하는 1차 증착단계; 타겟(31)에 놓여진 불소수지화합물에 전자빔을 조사(照射)하여 표면을 가열하고 기화시켜 상부인쇄시트(21)의 표면에 AF(Anti-Finger) 발수코팅층(21c)을 형성하는 2차 증착단계; 1,2차 증착작업이 완료된 상부인쇄시트(21)의 하부에 합성수지로 이루어진 코어시트(22) 및 하부인쇄시트(23)를 차례로 적층하고, 가열 및 가압하여 라미네이팅(laminating)하는 단계; 열 접착이 완료된 시트들을 냉각시키고, 카드의 외형을 따라 절단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속이 진공증착된 플라스틱카드의 제조방법에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

Description

금속이 진공증착된 플라스틱카드의 제조방법 및 금속이 진공증착된 플라스틱카드{The metal vapour deposition of plastic card manufacturing methods and metal vacuum deposition plating plastic card}
본 발명은 금속이 진공증착된 플라스틱카드의 제조방법 및 금속이 진공증착된 플라스틱카드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 요철무늬가 형성된 동판(銅版) 위에 합성수지시트를 올려놓고 가열하면서 압력을 가하여 동판의 요철무늬가 전사(全寫)되면 금속을 진공증착하여 금속의 질감을 느낄 수 있는 금속 특유의 무늬를 재현할 수 있는 고품질의 진공증착 플라스틱카드를 구현할 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
일반적으로 플라스틱카드는 신용카드(credit card), 현금카드(cash card), 교통카드와 같이 현금을 대신하여 사용할 수 있고, 대용량의 정보를 수록할 수 있는 집적회로 칩들이 내장된 카드는 병원의 진료카드, 각종 멤버카드 등으로 활용되는 것으로서 현대에는 다양한 용도의 플라스틱카드들이 널리 사용된다.
이중에서도 VIP 고객을 위하여 차별화 된 금속재질의 신용카드가 개발되어 있고, 금속카드는 금속광택이 표출되는 고품위의 신용카드를 구현하여 특수 고객들에 제공된다.
그러나, 종래의 금속카드들은 얇은 박막의 금속시트를 사용하거나 금속분말을 얇게 코팅하여 제작하는 것이므로 금속판재에 형성된 요철무늬와 같이 금속의 질감을 느낄 수 있는 고유의 무늬를 재현하기 어려웠다.
종래에는 등록실용공보 제20-0382725호 "금속박막 플라스틱카드"(선행기술1) 및 공개특허공보 제10-2017-0061572호 "안테나를 내장한 비접촉식 금속카드"(선행기술2)가 제안된 바 있다.
상기 선행기술1은 합성수지 코어시트의 상,하부에는 코어시트 보다 작은 크기의 금속박막이 부착되어 둘레에는 여백이 형성되고, 코어시트의 상부면 여백에는 안테나코일이 둘레를 따라 설치되어 코어시트 내측에 고정된 IC칩과 연결되며, 코어시트의 상부에는 인쇄층이 형성된 상부 코팅지가 부착되고, 코어시트의 하부면에는 인쇄층이 형성된 하부 코팅지가 부착되어 차례로 적층된 상태에서 열 접착됨을 특징으로 하는 금속박막 플라스틱카드이다.
상기 선행기술2는 "금속판재로 이루어진 본체의 소정 영역에 형성된 제1홀 및 본체와 제1홀의 일측면 사이를 절개하여 형성된 제1슬롯을 구비한 제1바디시트; 상기 제1바디시트와 동일한 크기를 갖는 제2바디시트; 상기 제1,2바디시트들 사이에 배치되며, 안테나가 탑재된 안테나 인레이; 상기 제1바디시트의 제1홀에 안착된 카드용 IC 칩을 구비하고, 상기 제1바디 시트의 제1홀은 안테나의 내부 영역에 위치하도록 구성된 것을 특징으로 하는 안테나를 내장한 비접촉식 금속 카드"이다.
그러나, 상기 선행기술1은 0.02∼0.1mm 정도의 두께를 갖는 얇은 호일 형태의 금속박막(薄膜)을 형성한 기술이고, 상기 선행기술2는 금속평판으로 카드본체를 구성하되 본체의 슬롯에 일측이 개방된 홀을 형성하여 안테나 또는 단말기로부터 방사된 자기장에 의해 금속평판에 와전류(Eddy current)가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 기술이므로, 본원발명과 같이, 동판(銅版)의 요철무늬를 합성수지시트에 전사(全寫)한 후 진공증착하여 금속의 질감을 느낄 수 있는 금속 특유의 무늬를 재현할 수 있도록 한 기술을 찾아볼 수 없었다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 동판(銅版)의 요철무늬를 합성수지시트에 전사(全寫)하고, 진공상태에서 금속 증착하여 금속 특유의 질감 무늬를 재현할 수 있는 금속이 진공증착된 플라스틱카드의 제조방법을 제공함에 있는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 금속판재의 표면을 CNC가공이나 레이저가공을 실시하여 미세 요철무늬(11)가 형성된 동판(銅版)을 제작하는 단계; 상기 동판(10) 위에 합성수지시트를 올려놓고, 가열 및 가압하여 동판(10)의 요철무늬(11)가 합성수지시트에 전사되도록 하여 상부인쇄시트(21)를 완성하는 단계; 요철무늬(21a)가 전사된 상부인쇄시트(21)를 진공챔버(30)의 내부에 넣고, 타겟(31)에 놓여진 금속화합물(32)에 전자빔(E-beam)을 조사하여 금속화합물(32) 표면을 가속전자로 가열하고 기화시켜 상부인쇄시트(21)의 표면에 금속박막(21b)이 형성되도록 하는 1차 증착단계; 타겟(31)에 놓여진 불소수지화합물에 전자빔을 조사(照射)하여 표면을 가열하고 기화시켜 상부인쇄시트(21)의 표면에 AF(Anti-Finger) 발수코팅층(21c)을 형성하는 2차 증착단계; 1,2차 증착작업이 완료된 상부인쇄시트(21)의 하부에 합성수지로 이루어진 코어시트(22) 및 하부인쇄시트(23)를 차례로 적층하고, 가열 및 가압하여 라미네이팅(laminating)하는 단계; 열 접착이 완료된 시트들을 냉각시키고, 카드의 외형을 따라 절단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속이 진공증착된 플라스틱카드의 제조방법에 의하여 달성될 수 있는 것이다.
이상에서 상술한 제조과정 의하여 완성된 진공증착 플라스틱카드(20)는, 동판(10)의 요철무늬(11)가 합성수지시트에 전사(全寫)되어 정밀한 무늬 및 문양이 형성되고, 진공증착에 의하여 금속의 질감을 느낄 수 있는 금속 특유의 무늬를 재현할 수 있는 것이므로 상부인쇄시트(21)가 합성수지로 제작되었다 하더라고 금속판재를 직접 가공한 것과 같은 효과를 얻을 수 있을 뿐 아니라 동판(10)의 무늬가 전사된 상부인쇄시트(21)의 요철무늬(21a)는 보다 입체적이면서도 금속특유의 질감을 잘 표출하면서도 2단계 증착단계에 의한 발수코팅층(21c)은 산화물피막에 의하여 지문(指紋)이 남지 않도록 매끈하게 코팅되어 보는 각도에 따라서 다양한 빛깔과 색상을 나타낼 수 있는 것으로서 장기간 사용하더라도 금속박막이 벗겨지지 않고, 먼지가 달라붙지 않아 전체적인 플라스틱카드(20)의 내구성을 높여줄 수 있고, 고품위를 느낄 수 있는 고품질의 진공증착 플라스틱카드를 제공할 수 있는 등의 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 금속이 진공증착된 플라스틱카드의 실물사진.
도 2a ∼ 도 2d는 본 발명에 의한 금속이 진공증착된 플라스틱카드의 제조과정을 순차적으로 나열한 제조공정 사시도,
도 3a ∼ 도 3h는 본 발명에 의한 금속이 진공증착된 플라스틱카드의 제조과정을 순차적으로 나열한 제조공정 단면도.
이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예
금속판재의 표면을 CNC가공이나 레이저가공을 실시하여 미세 요철무늬(11)가 형성된 동판(銅版)을 제작하는 단계를 실시하였다.
상기 단계에서 제작되는 요철무늬(11)는 금속이 갖는 특유의 질감을 느낄 수 있도록 가공되어 고품위를 느낄 수 있도록 제작된다.
경우에 따라서는 금속판재에 그림이나 문자를 필름으로 현상하고 화학적 방법으로 부식하는 에칭(etching) 가공방법을 사용할 수 있고, 에칭가공은 금속 특유의 무늬가 정밀하게 형성되면서도 세밀한 그림이나 문자를 형성할 수도 있다.
이어서, 도 2a와 도 3a 및 도 3b에서 도시한 바와 같이, 상기 동판(10) 위에 합성수지시트를 올려놓고, 가열 및 가압하여 동판(10)의 요철무늬(11)가 합성수지시트에 전사되도록 하여 상부인쇄시트(21)를 완성하는 단계를 실시하였다.
이어서, 도 2b와 도 3c에서 도시한 바와 같이, 요철무늬(21a)가 전사된 상부인쇄시트(21)를 진공챔버(30)의 내부에 넣고, 타겟(31)에 놓여진 금속화합물(32)에 전자빔(E-beam)을 조사하여 금속화합물(32)의 표면을 가속전자로 가열하고 기화시켜 도 3d에서 도시한 바와 같이, 상부인쇄시트(21)의 표면에 금속박막(21b)을 형성하는 1차 증착단계를 실시하였다.
상기 단계에 사용된 금속화합물(32)은 주석(Sn)을 주성분으로 하는 화합물로 이-빔발생기로 전자빔(E-beam)을 조사(照射)하여 주석의 표면을 가속전자로 가열하였고, 주석의 표면가열에 의하여 기화되는 금속물질이 상부인쇄시트(21)의 표면에 증착되면서 금속박막(21b)이 형성되도록 하였다.
상기 1차 증착단계에 의하여 상부인쇄시트(21)의 표면에 금속박막(21b)이 입혀지면 고광택을 발산하여 고품위를 느낄 수 있는 금속의 빛깔을 표출할 수 있고, 요철무늬(21a)는 금속 특유의 질감 무늬를 재현하여 금속판재를 가공한 느낌을 줄 수 있는 것이다.
이어서, 타겟(31)에 놓여진 불소수지화합물에 전자빔을 조사(照射)하여 표면을 가열하면서 기화시켜 도 3e에서 도시한 바와 같이, 상부인쇄시트(21)의 표면에 AF(Anti-Finger) 발수코팅층(21c)을 형성하는 2차 증착단계를 실시하였다.
상기 단계에 의하여 형성된 발수코팅층(21c)은 상부인쇄시트(21)의 완전방수가 이루어질 수 있도록 하고, 손으로 만지더라도 지문(指紋)이 남지 않아 먼지와 같은 이물질의 부착되지 않도록 매끈하게 코팅되는 것으로서 전체적인 상부인쇄시트(21)의 내구성을 높여줄 수 있고, 보다 금속의 광택이 잘 표출될 수 있는 것이다.
이어서, 도 2c와 도 3f에서 도시한 바와 같이, 1,2차 증착작업이 완료된 상부인쇄시트(21)의 하부에 합성수지로 이루어진 코어시트(22) 및 하부인쇄시트(23)를 차례로 적층하고, 가열 및 가압하여 라미네이팅(laminating)하는 단계를 실시하였다.
이어서, 도 2d와 도 3g에서 도시한 바와 같이, 열 접착이 완료된 시트들을 냉각시키고, 카드의 외형을 따라 절단하는 단계를 실시하여 금속의 진공증착이 완료된 플라스틱카드의 제조를 완성하였다.
한편, 상기 진공증착 플라스틱카드(20)에는 도 3h에서 도시한 바와 같이, CNC와 같은 밀링커터로 안내홈을 가공하여 IC칩(24)을 부착하는 단계가 더 포함되도록 하여 대용량의 정보를 수록할 수 있는 집적회로 칩을 부착하여 다양한 종류의 카드로 사용할 수 있고, 상기 하부인쇄시트(23)의 저면에 마그네틱테이프(25)를 부착하는 단계가 더 포함되도록 하여 각종 정보를 마그네틱테이프(25)에 수록하는 카드로 사용할 수 있는 것이다.
전술한 제조과정 의하여 완성된 진공증착 플라스틱카드(20)는, 동판(10)의 요철무늬(11)가 합성수지시트에 전사(全寫)되어 정밀한 무늬 및 문양이 형성되고, 진공증착에 의하여 금속의 질감을 느낄 수 있는 금속 특유의 무늬를 재현할 수 있는 것이므로 상부인쇄시트(21)가 합성수지로 제작되었다 하더라고 금속판재를 직접 가공한 것과 같은 효과를 나타내어 고품위를 느낄 수 있는 고품질의 진공증착 플라스틱카드를 구현할 수 있는 것이다.
또한, 동판(10)의 무늬가 전사된 상부인쇄시트(21)의 요철무늬(21a)는 보다 입체적이면서도 금속특유의 질감을 잘 표출하면서도 2단계 증착단계에 의한 발수코팅층(21c)은 산화물피막에 의하여 지문(指紋)이 남지 않도록 매끈하게 코팅되어 보는 각도에 따라서 다양한 빛깔과 색상을 나타낼 수 있는 것으로서 장기간 사용하더라도 금속박막이 벗겨지지 않고, 먼지가 달라붙지 않아 전체적인 플라스틱카드(20)의 내구성을 높여줄 수 있는 것이다.
한편, 상기 제조과정에 의하여 완성된 진공증착 플라스틱카드(20)는. 동판(10)의 요철무늬(11)가 상부인쇄시트(21)에 전사되고, 1차 진공증착에 의하여 상부인쇄시트(21)의 표면에 금속박막(21b)형성되며, 2차 증착단계에 의하여 금속박막(21b)의 표면에는 발수코팅층(21c)이 형성되고, 상부인쇄시트(21)의 하부에 합성수지로 이루어진 코어시트(22) 및 하부인쇄시트(23)가 적층되어 라미네이팅 된 후 카드의 외형대로 절단된 구성으로 되어 있다.
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.
10 : 동판 11 : 요철무늬
20 : 플라스틱카드 21 : 상부인쇄시트
21a : 요철무늬 21b : 금속박막
21c : 발수코팅층 22 : 코어시트
23 : 하부인쇄시트 24 : IC칩
25 : 마그네틱테이프 30 : 진공챔버
31 : 타겟 32 : 금속화합물

Claims (4)

  1. 금속판재의 표면을 CNC가공이나 레이저가공을 실시하여 미세 요철무늬(11)가 형성된 동판(銅版)을 제작하는 단계;
    상기 동판(10) 위에 합성수지시트를 올려놓고, 가열 및 가압하여 동판(10)의 요철무늬(11)가 합성수지시트에 전사되도록 하여 상부인쇄시트(21)를 완성하는 단계;
    요철무늬(21a)가 전사된 상부인쇄시트(21)를 진공챔버(30)의 내부에 넣고, 타겟(31)에 놓여진 금속화합물(32)에 전자빔(E-beam)을 조사하여 금속화합물(32) 표면을 가속전자로 가열하고 기화시켜 상부인쇄시트(21)의 표면에 금속박막(21b)이 형성되도록 하는 1차 증착단계;
    타겟(31)에 놓여진 불소수지화합물에 전자빔을 조사(照射)하여 표면을 가열하고 기화시켜 상부인쇄시트(21)의 표면에 AF(Anti-Finger) 발수코팅층(21c)을 형성하는 2차 증착단계;
    1,2차 증착작업이 완료된 상부인쇄시트(21)의 하부에 합성수지로 이루어진 코어시트(22) 및 하부인쇄시트(23)를 차례로 적층하고, 가열 및 가압하여 라미네이팅(laminating)하는 단계;
    열 접착이 완료된 시트들을 냉각시키고, 카드의 외형을 따라 절단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속이 진공증착된 플라스틱카드의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 동판(銅版)의 제작하는 단계에서는, 금속판재에 그림이나 문자를 필름으로 현상하고 화학적 방법으로 부식하는 에칭(etching) 가공방법을 사용하며,
    상기 1차 증착단계의 금속화합물(32)은 주석(Sn)을 주성분으로 하는 금속화합물을 사용한 것을 특징으로 하는 금속이 진공증착된 플라스틱카드의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 플라스틱카드에는 밀링커터로 안내홈을 가공하여 IC칩(24)을 부착하는 단계가 더 포함되고,
    상기 하부인쇄시트(23)의 저면에는 마그네틱테이프(25)를 부착하는 단계가 더 포함되도록 한 것을 특징으로 하는 금속이 진공증착된 플라스틱카드의 제조방법.
  4. 삭제
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