KR20000005330A - 다층 카드 - Google Patents

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윌리암 제임스 브렌난
게리 빅터 로아데스
폴 데이비드 로렌스
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도로티 샤퍼
이.아이,듀폰 디 네모아 앤드캄파니
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Abstract

본 발명은
(i) 1종 이상의 코폴리에스테르에테르를 지지체의 총 중량을 기준으로 0.2 내지 30 중량% 함유하는 불투명 폴리에스테르 필름 지지체(1),
(ii) 상기 지지체의 하나 이상의 표면 상의 잉크 수용층(2), 및
(iii) 상기 잉크 수용층 표면 및(또는) 지지체 표면 상의 커버층(4)
을 포함하는 다층 카드를 제공한다. 지지체 내의 코폴리에스테르에테르의 존재는 카드 사용중 카드가 층 분리되는 경향을 감소시킨다. 특히 신분 증명, 자기, 신용, 선불 및 스마트 카드에 사용하기에 적합하다.

Description

다층 카드
본 발명은 신분 증명, 신용 또는 자기 카드와 같은 다층 카드, 상세하게는 불투명 폴리에스테르 필름 지지체를 포함하는 다층 카드에 관한 것이다.
폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르 필름은, 테이프 및 디스크와 같은 자기 기록 매체를 비롯한 광범위한 이용 분야에서, 감광성 유제, 감압접착제 및 금속층용 지지체로서, 장식 드레이프, 전기 절연물, 포장 필름 및 카드로서 유용하다.
폴리에스테르 필름은 신분 증명 또는 자기 카드, 예를 들면 신용 카드, 및 특히 "선불 카드"(예를 들면 전화 카드), 및 수많은 금융 거래에 관한 정보를 저장할 수 있는 "스마트 카드"의 제조에 사용되어 왔다. 이러한 카드는 일반적으로 동일한 재료, 예를 들면 모두 폴리에스테르인 다중 시트, 또는 다양한 재료 재료, 예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 PETG와 같은 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 폴리비닐 클로라이드, ABS 수지 또는 종이의 선택적 시트로 구성된다. 카드는 바람직하게는 하나 이상의 불투명층을 포함한다. 본 발명자들은 다층 카드에 불투명 폴리에스테르 필름을 사용함으로써 카드 사용 중에 층 분리가 일어나 결과적으로 층이 박리된다는 것을 발견하였다.
코폴리에스테르에테르는 그의 굴곡-균열 저항성을 개선시키기 위해 폴리에스테르 필름에 사용되어 왔다. 유럽 특허 공개 제0437942호에는 포장 용도에 사용하기에 적합한 코폴리에스테르에테르를 함유하는 투명 폴리에스테르 필름이 기재되어있다.
본 발명자는 층 분리에 대한 저항성이 개선된 불투명 폴리에스테르 필름 지지체를 포함하는 다층 카드를 발명하였다.
따라서, 본 발명은
(i) 1종 이상의 코폴리에스테르에테르를 지지체의 총 중량을 기준으로 0.2 내지 30 중량% 포함하는 불투명 폴리에스테르 필름 지지체,
(ii) 상기 지지체의 하나 이상의 표면 상의 잉크 수용층, 및
(iii) 상기 잉크 수용층 표면 및(또는) 지지체 표면 상의 커버층
을 포함하는 다층 카드를 제공한다.
본 발명은 또한 불투명화제, 및 1종 이상의 코폴리에스테르에테르를 지지체의 총 중량을 기준으로 0.2 내지 30 중량% 포함하는 용융 선형 폴리에스테르층을 압출시키고, 압출물을 급냉시키고, 급냉된 압출물을 하나 이상의 방향으로 배향시켜서 불투명 지지체를 형성하는 단계, 지지체의 하나 이상의 표면 상에 잉크 수용층을 형성하는 단계, 잉크 수용층 표면 상에 그림 및(또는) 문자 정보를 입히는 단계, 정보 보유 잉크 수용층 표면 및(또는) 지지체 표면 상에 커버층을 형성하는 단계를 포함하는 다층 카드의 제조 방법을 제공한다.
폴리에스테르 필름 지지체는 지지 기재의 부재하에 독립적으로 존재할 수 있는 자립(self-supporting) 구조물을 의미하는 자립 필름이다.
지지체층 형성에 사용하기에 적합한 폴리에스테르는 바람직하게는 합성 선형 폴리에스테르이며, 1종 이상의 디카르복실산 또는 그의 저급 알킬(탄소 원자수 6 이하) 디에스테르, 예를 들면 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 2,5-, 2,6- 또는 2,7-나프탈렌디카르복실산, 숙신산, 세바신산, 아디프산, 아젤라산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 헥사히드로-테레프탈산 또는 1,2-비스-p-카르복시페녹시에탄(임의로 피발산과 같은 모노카르복실산을 포함함)을 1종 이상의 글리콜, 특히 지방족 또는 지환족 글리콜, 예를 들면 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜 및 1,4-시클로헥산 디메탄올과 축합시킴으로써 얻을 수 있다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트 필름이 바람직하다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름이 특히 바람직하며, 특히 예를 들면 영국 특허 공개 제838708호에 기재된 바와 같은 전형적으로 70 내지 125 ℃의 온도에서 상호 수직인 2 방향으로 연속 신장시켜 2축 배향되고, 바람직하게는 150 내지 250 ℃의 온도에서 열 경화된 필름을 들 수 있다.
폴리에스테르 지지체는 비배향, 또는 바람직하게는 기계적 및 물리적 특성이 만족스럽게 조합되도록 배향, 예를 들면 1축 배향, 또는 더욱 바람직하게는 필름 평면에서 상호 수직인 2 방향으로 연신하여 2축 배향된다. 동시에 일어나는 2축 배향은, 연속적으로 급냉시키고, 재가열하고, 그후에 내부 가스압에 의해 팽창시키고, 종방향 배향을 유도하는 속도로 취출된 열가소성 중합체 튜브를 압출하여 실시될 수 있다. 순차적 신장 과정은 플랫 압출물로서 열가소성 재료를 압출시켜 처음에 한 방향으로, 그후에 다른 상호 수직 방향으로 연속적으로 신장시키는 스텐터 공정으로 실시될 수 있다. 일반적으로, 처음에 종방향으로, 즉 필름 신장기를 통해 전방으로, 이어서 횡단 방향으로 신장시키는 것이 바람직하다. 신장된 지지체 필름 자체도 괜찮으나, 바람직하게는 그의 유리 전이 온도 이상에서 치수 제한 상태로 열 경화시킴으로써 치수 안정화된다.
본 발명에 이용되는 코폴리에스테르에테르는 바람직하게는 경질 세그먼트로서 주로 폴리에스테르 블록을 포함하고, 연질 세그먼트로서 폴리에테르 블록을 포함하는 블록 공중합체이다.
경질 폴리에스테르 블록은 적합하게는 1종 이상의 디카르복실산 또는 그의 에스테르 유도체 또는 에스테르 형성 유도체를 1종 이상의 글리콜과 축합시킴으로서 형성된다. 디카르복실산 또는 그의 유도체는 지방족, 지환족 또는 방향족일 수 있다. 적합한 지방족 또는 지환족 디카르복실산으로는 1,3- 또는 1,4-시클로헥산 디카르복실산, 아디프산, 글루타르산, 숙신산, 탄산, 옥살산 및 아젤라산을 들 수 있다. 방향족 디카르복실산이 바람직하며, 그 예로는 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 비벤조산 및 나프탈렌디카르복실산, 및 그의 디메틸 유도체를 들 수 있다. 글리콜 성분은 또한 지방족, 지환족 또는 방향족일 수도 있다. 글리콜은 바람직하게는 지방족 또는 지환족이다. 적합한 글리콜로는 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,6-헥산디올 및 1,4-시클로헥산 디메탄올을 들 수 있다.
폴리에스테르 블록은 바람직하게는 1종 이상의 알킬렌 테레프탈레이트, 예를 들면 에틸렌 테레프탈레이트, 부틸렌 테레프탈레이트 및(또는) 헥실렌 테레프탈레이트를 포함한다. 부틸렌 테레프탈레이트가 특히 바람직하다. 폴리에스테르 블록의 분자량은 바람직하게는 15,000 미만, 더욱 바람직하게는 440 내지 10,000, 특히 바람직하게는 660 내지 3000, 가장 바람직하게는 880 내지 1500이다.
연질 폴리에테르 블록은 에틸렌 글리콜, 1,2- 또는 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,6-헥산디올 및 1,4-시클로헥산 디메탄올과 같은 1종 이상의 글리콜로부터 적합하게 형성된 중합성 글리콜이다. 폴리에테르 블록은 바람직하게는 폴리(알킬렌 옥시드) 글리콜, 예를 들면 폴리(에틸렌 옥시드) 글리콜, 폴리(1,2- 및 1,3-프로필렌 옥시드) 글리콜, 폴리(테트라메틸렌 옥시드) 글리콜, 및 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드의 랜덤 또는 블록 공중합체이다. 폴리(테트라메틸렌 옥시드) 글리콜은 폴리에테르 볼록의 바람직한 성분이다. 폴리에테르 블록, 바람직하게는 폴리(테트라메틸렌 옥시드) 글리콜 블록의 분자량은 바람직하게는 350 내지 10,000, 더욱 바람직하게는 600 내지 5000, 특히 바람직하게는 900 내지 2000, 가장 바람직하게는 1200 내지 1800이다. 본 발명의 특히 바람직한 실시태양에서, 코폴리에스테르에테르는 연질 폴리에테르 블록으로서 적합하게는 1 내지 20:1, 바람직하게는 5 내지 15:1, 더욱 바람직하게는 8 내지 12:1의 비의 폴리(테트라메틸렌 옥시드) 글리콜 및 폴리(프로필렌 옥시드) 글리콜의 혼합물을 포함한다. 폴리(프로필렌 옥시드) 글리콜의 분자량은 바람직하게는 1000 내지 5000, 더욱 바람직하게는 2000 내지 3000이다.
코폴리에스테르에테르 내의 경질:연질 블록의 비는 바람직하게는 10 내지 95:5 내지 90, 더욱 바람직하게는 25 내지 55:45 내지 75, 특히 바람직하게는 35 내지 45:55 내지 65 중량%이다.
본 발명의 바람직한 실시태양에서, 코폴리에스테르에테르는 폴리에스테르 필름 지지체 형성 전에 및(또는) 지지체층 조성물에 혼입시키기 전에 건조된다. 코폴리에스테르에테르는 단리시에, 또는 지지체층의 1종 이상의 다른 성분과 혼합한 후에, 예를 들면 불투명화제, 바람직하게는 무기 충전제, 더욱 바람직하게는 이산화 티탄과 혼합한 후에 건조될 수 있다. 코폴리에스테르에테르는 통상의 수단에 의해, 예를 들면 진공하에 또는 불활성 가스, 예를 들면 질소를 통과시킴으로써 고온에서 오븐에서 또는 유동층에서 통상의 수단에 의해 건조될 수 있다. 필름 형성 지지체층 조성물의 압출 및 후속적인 필름 형성 전의 코폴리에스테르에테르의 함수량은 적합하게는 0 내지 800 ppm, 바람직하게는 25 내지 600 ppm, 더욱 바람직하게는 50 내지 400 ppm, 특히 바람직하게는 100 내지 300 ppm, 가장 바람직하게는 150 내지 250 ppm이다.
폴리에스테르 지지체 내에 존재하는 코폴리에스테르에테르의 양은 지지체층의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 1 내지 20 중량%, 더욱 바람직하게는 3 내지 15 중량%, 특히 바람직하게는 5 내지 12 중량%, 가장 바람직하게는 6 내지 10 중량%이다. 폴리에스테르 지지체에 존재하는 폴리에테르의 양은 지지체층의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 0.5 내지 15 중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 2 내지 4 중량%이다.
본 발명에서 이용되는 코폴리에스테르에테르는 바람직하게는 200 MPa 이하, 더욱 바람직하게는 50 내지 100 MPa의 굴곡 탄성율(ASTM D790에 따라 23 ℃에서 측정됨)을 갖는다. 또한, 바람직한 코폴리에스테르에테르는 60 이하, 특히 35 내지 45의 쇼어(Shore) 경도(DIN 53505에 따라 D 스케일로 23 ℃에서 측정됨)를 갖는다.
코폴리에스테르에테르는 당업계의 숙련인에게 공지된 통상의 중합 기술에 의해 제조될 수 있다.
폴리에스테르 지지체는 실질적으로 불투광성을 의미하는 불투명한 것이며, 바람직하게는 0.6 내지 1.75, 더욱 바람직하게는 0.8 내지 1.6, 특히 바람직하게는 1.0 내지 1.5, 가장 바람직하게는 1.1 내지 1.4의 투과 광학 밀도(Transmission Optical Density)(TOD)(맥베쓰(Macbeth) 밀도계; 타입 TD 902; 투과 모드)를 나타낸다. 상기 TOD는 범위는 특히 300 ㎛ 두께의 지지체에 적용가능하다.
폴리에스테르 지지체는 바람직하게는 백색이며, 본 명세서에 기재한 바와 같이 측정된, 바람직하게는 85를 초과하는, 더욱 바람직하게는 90 내지 105의, 특히 바람직하게는 92 내지 100의, 가장 바람직하게는 94 내지 98 유닛의 백색도 지수를 나타낸다.
폴리에스테르 지지체는, 본 명세서에 기재한 바와 같이 측정된, 바람직하게는 3 이하, 더욱 바람직하게는 -10 내지 0, 특히 바람직하게는 -8 내지 -3, 가장 바람직하게는 -7 내지 -5의 황색도 지수를 나타낸다.
폴리에스테르 지지체는 유효량의 불투명화제를 합성 폴리에스테르로 혼입함으로써 용이하게 불투명하게 된다. 적합한 불투명화제로는 비상용성 수지 충전제, 입상 무기 충전제 또는 2가지 이상의 그러한 충전제의 혼합물을 들 수 있다.
"비상용성 수지"는 층의 압출 및 성형 가공 중의 최고 온도에서 용융되지 않거나, 또는 실질적으로 폴리에스테르와 불혼화성인 수지를 의미한다. 비상용성 수지의 존재로 인해 적어도 약간의 이산 밀폐 기포를 함유하는 기포 구조물로 이루어진 필름을 의미하는 공극화 필름이 형성된다. 폴리에스테르 필름에 혼입시키기에 적합한 비상용성 수지로는 폴리아미드 및 올레핀 중합체, 특히 그의 분자내에 6개 이하의 탄소 원자를 함유하는 모노-알파-올레핀의 단독- 또는 공중합체를 들 수 있다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름에 혼입시키기에 적합한 재료로는 저밀도 또는 고밀도 올레핀 단독중합체, 특히 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 폴리-4-메틸펜텐-1, 올레핀 공중합체, 특히 에틸렌-프로필렌 공중합체, 또는 그 2가지 이상의 혼합물을 들 수 있다. 랜덤, 블록 또는 그래프트 공중합체가 이용될 수 있다.
폴리에스테르 지지체에 존재하는 비상용성 수지 충전제의 양은 지지체층의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 2 내지 30 중량%, 더욱 바람직하게는 3 내지 20 중량%, 특히 바람직하게는 4 내지 15 중량%, 가장 바람직하게는 5 내지 10 중량%이다.
불투명 폴리에스테르 지지체를 형성하기에 적합한 입상 무기 충전제로는 통상의 무기 안료 및 충전제, 특히 금속 또는 준금속 산화물, 예를 들면 알루미나, 실리카 및 티타니아, 및 알칼리 금속염, 예를 들면 칼슘 및 바륨의 탄산염 및 황산염을 들 수 있다. 입상 무기 충전제는 공극화 또는 비공극화 형태일 수 있다. 적합한 입상 무기 충전제는 균질하며, 필수적으로 이산화티탄 또는 황산바륨 단독과 같은 단일 충전제 물질 또는 화합물로 이루어진다. 또는, 적어도 일부의 충전제는 불균질하며, 일차 충전제 물질은 추가의 개질 성분과 배합된다. 예를 들면, 일차 충전제 입자를 안료, 비누, 계면활성제 커플링제 또는 다른 개질제와 같은 표면 개질제로 처리하여 충전제와 지지체 폴리에스테르와의 상용성 정도를 증진시키거나 또는 변화시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시태양에서, 폴리에스테르 지지체는 0 내지 15, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 10, 특히 바람직하게는 0.05 내지 5, 가장 바람직하게는 0.1 내지 1 용적%의 공극도를 갖는다. 즉, 폴리에스테르 지지체는 실질적으로 공극이 없는 것이 바람직하다. 공극도는, 예를 들면 주사 전자 현미경을 이용하여 필름을 분할하고 공극을 화상 분석법에 의해 측정함으로써 확인될 수 있다. 폴리에스테르 지지체의 밀도는 바람직하게는 1.2 내지 1.5, 더욱 바람직하게는 1.3 내지 1.45, 특히 바람직하게는 1.35 내지 1.4이다.
본 발명의 특히 바람직한 실시태양에서, 입상 무기 충전제는 이산화티탄을 포함한다. 실질적으로 비공극화 이산화 티탄이 바람직하다.
개개의 또는 일차 무기 충전제, 바람직하게는 이산화티탄 입자는 적합하게는 전자 현미경에 의해 확인되는 바와 같이, 0.05 내지 0.4 ㎛, 바람직하게는 0.1 내지 0.2 ㎛, 더욱 바람직하게는 약 0.15 ㎛의 평균 결정 크기를 갖는다. 본 발명의 바람직한 실시태양에서, 일차 무기 충전제, 바람직하게는 이산화티탄 입자는 응집하여 다수의 무기 충전제 입자를 포함하는 다발 또는 응집물을 형성한다. 일차 무기 충전제 입자의 응집 공정은 충전제의 실제적인 합성 중에 및(또는) 폴리에스테르 및 필름 제조 공정 중에 일어날 수 있다.
응집된 무기 충전제 입자는 레이저 회절에 의해 확인되는 바와 같이, 바람직하게는 0.3 내지 1.5 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.4 내지 1.2 ㎛, 특히 바람직하게는 0.5 내지 0.9 ㎛의 용적 분포된 중간 입경(용적% 대 입경에 관한 누적 분포 곡선상에서 읽은 모든 입자의 용적의 50%에 해당하는 등가의 구 직경, 종종 "D(v, 0.5)" 값으로 칭함)을 갖는다.
무기 충전제 입자의 크기 분포는 또한 중요한 파라미터이며, 예를 들면 과도하게 큰 입자의 존재로 인해 필름에 보기 좋지 않은 "반점"이 형성된다. 즉, 필름 내의 충전제 응집물의 존재가 육안으로 식별될 수 있다. 30 ㎛를 넘는 실제적인 입도를 갖는 무기 충전제가 지지체에 혼입되지 않는 것이 바람직하다. 그러한 크기를 넘는 입자는 당 업계에 공지된 체별 공정에 의해 제거될 수 있다. 그러나, 체별 작업은 선택된 크기를 초과하는 모든 입자를 제거하는데 항상 완전히 성공적인 것은 아니다. 그러므로, 사실상 무기 충전제 입자의 99.9 수%의 크기는 30 ㎛, 바람직하게는 20 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 ㎛를 넘지 않아야 한다. 바람직하게는 무기 충전제 입자의 90% 이상, 더욱 바람직하게는 95 % 이상은 용적 분포된 중간 입경 ± 0.5 ㎛, 특히 ± 0.3 ㎛의 범위내에 있다.
폴리에스테르 지지체에 혼입된 무기 충전제의 양은 지지체층의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 5 내지 25 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 25 중량%, 특히 바람직하게는 12 내지 20 중량%, 가장 바람직하게는 14 내지 16 중량%이어야 한다.
바람직한 이산화티탄 입자는 예추석 또는 금홍석 결정 형태일 수 있다. 이산화 티탄 입자는 바람직하게는 예추석의 대부분, 더욱 바람직하게는 예추석의 60 중량% 이상, 특히 바람직하게는 80 중량% 이상, 가장 바람직하게는 약 100 중량%을 구성한다. 입자는 표준 절차에 의해, 예를 들면 염화물 공정을 이용하여 또는 바람직하게는 황산염 공정에 의해 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시태양에서, 이산화 티탄 입자는 바람직하게는 알루미늄, 규소, 아연, 마그네슘 또는 그의 혼합물과 같은 무기 산화물로 코팅된다. 바람직하게는, 코팅물은 적합하게는 8 내지 30, 바람직하게는 12 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 지방산 및 바람직하게는 알칸올과 같은 유기 화합물을 추가로 포함한다. 폴리디메틸실록산 또는 폴리메틸히드로겐실록산과 같은 폴리디오르가노실록산 또는 폴리오르가노히드로겐실록산이 적합한 유기 화합물이다.
코팅은 수성 현탁액 내의 이산화티탄 입자에 도포된다. 무기 산화물은 알루미늄산나트륨, 황산알루미늄, 수산화알루미늄, 질산알루미늄, 규산 또는 규산나트륨과 같은 수용성 화합물로부터 수성 현탁액 내로 침전된다.
본 명세서에 기재된 충전제 입자의 입도는 전자 현미경법, 코울터 카운터법, 침강 분석법 및 정적 또는 동적 광 산란법에 의해 측정될 수 있다. 레이저 광 회절법을 기초로 한 기술이 바람직하다. 중간 입도는 선택된 입도 미만의 입자 용적의 비율을 나타내는 누적 분포 곡선을 플롯팅하고 50번째 백분위수를 측정함으로써 확인될 수 있다. 충전제 입자의 용적 분포된 중간 입경은 고전단(예를 들면, 켐콜(chemcoll)) 믹서에서 에틸렌 글리콜에 충전제를 분산시킨 후에 맬버른 인스투르먼츠 마스터사이저 MS 15 파티클 사이저(Malvern Instruments Mastersizer MS 15 Particle Sizer)를 이용하여 적합하게 측정된다.
본 발명의 일 실시태양에서, 폴리에스테르 지지체는 형광 증백제를 포함한다. 형광 증백제는 바람직하게는 지지체 폴리에스테르의 중량을 기준으로 50 내지 1500 중량 ppm, 더욱 바람직하게는 200 내지 1000 중량 ppm, 특히 바람직하게는 400 내지 600 중량 ppm의 양으로 첨가된다. 적합한 형광 증백제로는 상품명 "유비텍스(Uvitex)" MES, "유비텍스" OB, "류코푸르(Leucopur)" EGM 및 "이스토브라이트(Eastobrite)" OB-1로 시판되는 것을 들 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시태양에서, 폴리에스테르 지지체는 지지체 폴리에스테르의 중량을 기준으로 100 내지 3000 중량 ppm, 더욱 바람직하게는 200 내지 2000 중량 ppm, 특히 바람직하게는 300 내지 1000 중량 ppm의 양의 블루 염료를 포함한다.
형광 증백제 및(또는) 블루 염료는 폴리에스테르 또는 폴리에스테르 필름 제조의 임의 단계에서 포함될 수 있다. 바람직하게는, 형광 증백제 및(또는) 블루 염료는 글리콜에 첨가되거나, 또는 별법으로 폴리에스테르 필름의 형성 전에 폴리에스테르로의 연속적인 첨가에 의해, 예를 들면 압출 중의 주입에 의해 첨가된다.
폴리에스테르 지지체의 두께는 바람직하게는 25 내지 400 ㎛, 더욱 바람직하게는 100 내지 350 ㎛, 특히 바람직하게는 250 내지 320 ㎛, 가장 바람직하게는 280 내지 310 ㎛이다.
지지체층 조성물의 성분은 통상의 방법으로 함께 혼합될 수 있다. 예를 들면, 폴리에스테르가 유도되는 단량체 반응물과 혼합함으로써, 또는 텀블 또는 건조 블렌딩하거나 또는 압출기 중에서 배합하고, 이어서 냉각시키고 일반적으로 과립 또는 칩으로 미분쇄함으로써 성분을 폴리에스테르와 혼합할 수 있다. 코폴리에스테르에테르는 선형 폴리에스테르가 압출되는 압출기에 별개로 공급하여 지지체층을 형성할 수 있다.
잉크 수용층은 바람직하게는 잉크, 염료 및(또는) 락커 등의 폴리에스테르 지지체로의 접착을 개선시키는 기능을 하는 중합체 코팅층이다. 잉크 수용층은 바람직하게는 1종 이상의 잉크 수용성 중합체로 이루어진다. 잉크 수용층은 경우에 따라 일반적인 사진과 같은 그림 정보, 및(또는) 타이핑된 필기체 활자, 서명 등과 같은 문자 정보를 보유할 수 있다. 잉크 수용층은 오프셋, 그라비아, 실크 스크린 및 플렉소 인쇄법과 같은 전통적인 인쇄 방법에 의해, 또는 수기에 의해, 또는 열전달 인쇄법(TTP)에 의해 또는 레이저 전달 인쇄법(LTP)에 의해 인쇄될 수 있다. 잉크 수용층의 화학 조성물은 광범위하게 변화될 수 있으며, 적합한 재료로는 폴리에스테르, 폴리우레탄, 아크릴 및 스티렌 함유 중합체가 있다.
본 발명의 일 실시태양에서, 잉크 수용층은 적합하게는 폴리에스테르 수지, 특히 테레프탈산, 이소프탈산 및 헥사히드로테레프탈산과 같은 1종 이상의 2가 방향족 카르복실산, 및 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜 및 네오펜틸 글리콜과 같은 1종 이상의 글리콜로부터 유도된 코폴리에스테르 수지를 포함한다. 만족스러운 특성을 제공하는 전형적인 코폴리에스테르는 특히 에틸렌 테레프탈레이트 50 내지 90 몰% 및 상응하게 에틸렌 이소프탈레이트 50 내지 10 몰%의 몰비의 에틸렌 테레프탈레이트 및 에틸렌 이소프탈레이트의 코폴리에스테르에테르이다. 바람직한 코폴리에스테르는 에틸렌 테레프탈레이트 65 내지 85 몰% 및 에틸렌 이소프탈레이트 35 내지 15 몰%를 포함하며, 특히 에틸렌 테레프탈레이트 약 82 몰% 및 에틸렌 이소프탈레이트 약 18 몰%의 코폴리에스테르가 바람직하다.
폴리에스테르 잉크 수용층은 유기 또는 수성 용매로부터 이미 배향된 폴리에스테르 지지체에, 또는 더욱 바람직하게는 신장 작업 전에 또는 작업 중에 도포될 수 있다. 별법으로, 폴리에스테르 잉크 수용층은 예비 성형된 지지체층에 잉크 수용성 폴리에스테르를 유연시킴으로써 형성될 수 있다. 그러나, 용이하게는 복합 시트(폴리에스테르 지지체 및 폴리에스테르 잉크 수용층)의 형성은 다중 오리피스 다이의 독립 오리피스를 통해 각각의 필름 형성층을 동시 압출시키고 그후에 여전히 용융된 층을 유닛팅시키거나, 또는 바람직하게는 각각의 폴리에스테르의 용융 스트림을 먼저 다이 매니폴드에 이르는 채널내에 유닛팅시키고 그후에 상호 혼합없이 층류의 조건하에 다이 오리피스로부터 함께 압출시켜 복합 시트를 형성하는 단일 채널 동시 압출에 의한 동시 압출에 의해 실시된다.
지지체의 분자 배향이 수행되도록 동시 압출된 시트를 신장시키고, 바람직하게는 열 경화시킨다. 일반적으로, 지지체층을 신장시키는데 적용되는 조건은 잉크 수용성 폴리에스테르의 부분적인 결정화를 유도할 것이며, 그러므로 잉크 수용층의 원하는 형태가 나타나도록 선택된 온도에서 치수 제한하에 열 경화시키는 것이 바람직하다. 따라서, 잉크 수용성 폴리에스테르의 결정 용융 온도 미만의 온도에서 열 경화시키고 복합체가 냉각되도록 하거나 또는 냉각을 야기시킴으로써, 잉크 수용성 폴리에스테르는 본질적으로 결정질 상태로 남아있을 것이다. 그러나, 잉크 수용성 폴리에스테르의 결정 용융 온도를 초과하는 온도에서 열 경화시킴으로써, 잉크 수용성 폴리에스테르는 본질적으로 비정질 상태로 남아있을 것이다. 폴리에스테르 지지체 및 코폴리에스테르 잉크 수용층을 포함하는 복합 시트의 열 경화는 175 내지 200 ℃의 온도에서 용이하게 실시되어 실질적으로 결정질인 잉크 수용층을 형성하거나, 또는 200 내지 250 ℃의 온도에서 실시되어 본질적으로 비정질인 잉크 수용층을 형성한다. 본질적으로 비정질인 잉크 수용층이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시태양에서, 폴리에스테르 잉크 수용층은 또한 열봉합 특성을 나타내며, 즉 잉크 수용층의 폴리에스테르 재료가 연화되도록 가열하고 지지체층의 폴리에스테르 재료를 연화 또는 용융시키지 않고 가압하여 본 명세서에 설명한 바와 같이 그 자체에 및(또는) 폴리에스테르 지지체에 및(또는) 커버층에 열봉합 결합을 형성할 수 있어야 한다. 폴리에스테르 잉크 수용층은 바람직하게는, 그 자체에 층을 봉합시켜 측정한, 300 내지 3000, 더욱 바람직하게는 1000 내지 2500, 특히 바람직하게는 1800 내지 2200 Nm-1의 열봉합 강도를 나타낸다.
폴리에스테르 잉크 수용층의 두께는 광범위하게 변화될 수 있지만, 일반적으로 50 ㎛를 넘지 않아야 할 것이며, 0.5 내지 25 ㎛가 바람직하며, 3 내지 15 ㎛가 더욱 바람직하다.
본 발명의 다른 실시태양에서, 잉크 수용층은 1종 이상의 아크릴계 및(또는) 메타크릴계 성분을 포함하는 수지를 의미하는 아크릴 수지를 포함한다.
잉크 수용층의 아크릴 수지 성분은 적합하게는 열 경화되며, 아크릴산의 에스테르 및(또는) 메타크릴산의 에스테르, 및(또는) 그의 유도체로부터 유도된 1종 이상의 단량체를 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 실시태양에서, 아크릴 수지는 50 몰%를 초과하는, 바람직하게는 98 몰% 미만의, 더욱 바람직하게는 60 내지 97 몰%의, 특히 바람직하게는 70 내지 96 몰%의, 가장 바람직하게는 80 내지 94 몰%의 아크릴산의 에스테르 및(또는) 메타크릴산의 에스테르, 및(또는) 그의 유도체로부터 유래된 1종 이상의 단량체를 포함한다. 바람직한 아크릴 수지는 10개 이하의 탄소 원자를 함유하는 알킬기, 예를 들면 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, 터부틸, 헥실, 2-에틸헥실, 헵틸 및 n-옥틸을 갖는 아크릴산 및(또는) 메타크릴산의 알킬 에스테르로 이루어진다. 알킬 메타크릴레이트와 함께 알킬 아크릴레이트, 예를 들면 에틸 아크릴레이트 및 부틸 아크릴레이트로부터 유도된 중합체가 바람직하다. 에틸 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트를 포함하는 중합체가 특히 바람직하다. 아크릴레이트 단량체는 바람직하게는 30 내지 65 몰%의 비율로 존재하며, 메타크릴레이트 단량체는 바람직하게는 20 내지 60 몰%의 비율로 존재한다.
잉크 수용층의 아크릴 수지의 제조에 사용하기에 적합한, 바람직하게는 아크릴산 및(또는) 메타크릴산의 에스테르 및(또는) 그의 유도체와 함께 임의의 추가의 단량체로서 공중합될 수 있는 다른 단량체로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 할로-치환된 아크릴로니트릴, 할로-치환된 메타크릴로니트릴, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-메틸올 아크릴아미드, N-에탄올 아크릴아미드, N-프로판올 아크릴아미드, N-메타크릴아미드, N-에탄올 메타크릴아미드, N-메틸 아크릴아미드, N-tert-부틸 아크릴아미드, 히드록시에틸 메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 디메틸아미노 에틸 메타크릴레이트, 이타콘산, 이타콘산 무수물 및 이타콘산의 반 에스테르를 들 수 있다.
아크릴계 잉크 수용층 중합체의 다른 임의의 단량체로는 비닐 아세테이트, 비닐 클로로아세테이트 및 비닐 벤조에이트와 같은 비닐 에스테르, 비닐 피리딘, 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 말레산, 말레산 무수물, 스티렌 및 클로로 스티렌, 히드록시 스티렌 및 알킬기가 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 알킬화 스티렌과 같은 스티렌 유도체를 들 수 있다.
3종의 단량체로부터 유도된 바람직한 아크릴 수지는 에틸 아크릴레이트 35 내지 60 몰%/메틸 메타크릴레이트 30 내지 55 몰%/메타크릴아미드 2 내지 20 몰%를 포함하며, 특히 바람직하게는 각각 약 46/46/8% 몰비의 에틸 아크릴레이트/메틸 메타크릴레이트/아크릴아미드 또는 메타크릴아미드를 포함하며, 후자의 중합체는 예를 들면, 메틸화 멜라민-포름알데히드 수지 약 25 중량%의 존재하에 열경화될 때 특히 효과적이다.
4종의 단량체로부터 유도된 바람직한 아크릴 수지는 공단량체 (a) 알킬 아크릴레이트 35 내지 40 몰%, (b) 알킬 메타크릴레이트 35 내지 40 몰%, (c) 유리 카르복시기를 함유하는 단량체 10 내지 15 몰%, 및 (d) 술폰산기 및(또는) 그의 염을 함유하는 단량체 15 내지 20 몰%를 포함하는 공중합체를 포함한다. 에틸 아크릴레이트는 특히 바람직한 단량체 (a)이고, 메틸 메타크릴레이트는 특히 바람직한 단량체 (b)이다. 유리 카르복시기, 즉 공중합체가 형성되는 중합 반응에 관련된 것 이외의 카르복시기를 함유하는 단량체 (c)는, 적합하게는 공중합가능한 불포화 카르복실산을 포함하며, 바람직하게는 아크릴산, 메타크릴산, 말레산 및(또는) 이타콘산으로부터 선택되며, 아크릴산 및 이타콘산이 특히 바람직하다. 술폰산기 단량체 (d)는 유리산 및(또는) 그의 염으로서, 예를 들면 암모늄, 치환 암모늄, 또는 리튬, 나트륨 또는 칼륨과 같은 알칼리 금속염으로서 존재할 수 있다. 술포네이트 기는 부착 공중합 수지가 형성되는 중합 반응에 참여하지 않는다. 술폰산기 단량체는 바람직하게는 방향족이며, 더욱 바람직하게는 p-스티렌 술폰산기 및(또는) 그의 염이다.
아크릴 수지의 중량 평균 분자량은 광범위하게 변화될 수 있지만, 바람직하게는 10,000 내지 10,000,000이며, 더욱 바람직하게는 50,000 내지 200,000이다.
잉크 수용층의 아크릴 수지 성분의 양은 바람직하게는 잉크 수용층의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 30 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 40 내지 99 중량%, 특히 바람직하게는 50 내지 85 중량%, 가장 바람직하게는 70 내지 80 중량%이다. 아크릴 수지는 일반적으로 수불용성이다. 그렇지만, 수불용성 아크릴 수지를 포함한 잉크 수용성 코팅 조성물은 폴리에스테르 필름 지지체에 수성 분산액으로서 도포될 수 있다.
필요시에, 아크릴계 잉크 수용층 코팅 조성물은 또한 층을 가교시키는 기능을 하는 가교제를 함유함으로써 폴리에스테르 필름 지지체에 대한 접착성을 개선시킬 수도 있다. 또한, 가교제는 바람직하게는 용매 침투에 대해 보호되도록 내부 가교될 수 있어야 한다. 적합한 가교제는 에폭시 수지, 알키드 수지, 헥사메톡시메틸 멜라민과 같은 아민 유도체, 및(또는) 아민, 예를 들면 멜라민, 디아진, 우레아, 시클릭 에틸렌 우레아, 시클릭 프로필렌 우레아, 티오우레아, 시클릭 에틸렌 티오우레아, 알킬 멜라민, 아릴 멜라민, 벤조 구아나민, 구아나민, 알킬 구아나민 및 아릴 구아나민과 알데히드, 예를 들면 포름알데히드와의 축합 생성물을 포함할 수 있다. 유용한 축합 생성물은 멜라민과 포름알데히드와의 축합 생성물이다. 축합 생성물은 임의로 알콕실화될 수 있다. 가교제는 잉크 수용층의 총 중량을 기준으로 70 중량% 이하, 바람직하게는 1 내지 60 중량%, 더욱 바람직하게는 15 내지 50 중량%, 특히 바람직하게는 20 내지 30 중량%의 양으로 사용될 수 있다. 촉매는 또한 가교제의 가교 작용을 용이하게 하기 위해 바람직하게 이용된다. 멜라민 포름알데히드를 가교시키는데 바람직한 촉매로는 파라 톨루엔 술폰산, 염기와의 반응에 의해 안정화된 말레산, 모르폴리늄 파라톨루엔 술포네이트 및 암모늄 니트레이트를 들 수 있다.
아크릴계 잉크 수용층 코팅 조성물은 배향된 필름의 제조시에 신장 작업 전에, 중에 또는 후에 도포될 수 있다. 코팅 조성물은 바람직하게는 열가소성 폴리에스테르 필름 이축 신장 작업의 2단계(종방향 및 횡방향) 사이에 필름 지지체에 도포된다. 그러한 신장 및 코팅 순서는 잉크 수용층 코팅된 선형 폴리에스테르 필름, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 지지체의 제조에 적합하며, 그것은 바람직하게는 처음에 연속된 회전 롤러에 대해 종 방향으로 신장되고, 코팅되고, 이어서 스텐터 오븐에서 횡방향으로 신장되고, 바람직하게는 이어서 열봉합된다.
아크릴계 잉크 수용층 코팅된 폴리에스테르, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트 지지체는 수성 매질, 또는 용매가 가해진 조성물의 경우에는 용매를 건조시키기 위해 또한 연속 및 균일층에 코팅물이 유합 및 형성되는 것을 돕기 위하여 적합하게는 240 ℃ 이하, 바람직하게는 220 ℃ 이하로 가열된다. 가교 가능한 코팅 조성물의 가교도 또한 그러한 온도에서 이루어진다.
아크릴계 잉크 수용층 코팅 조성물은 바람직하게는 침지 코팅, 비드(bead) 코팅, 역 롤러 코팅 또는 슬롯 코팅과 같은 임의의 적합한 통상의 기술에 의해 폴리에스테르 필름 지지체에 도포된다.
아크릴계 잉크 수용층은 바람직하게는 0.05 내지 5 mgdm-2 ,특히 0.1 내지 2.0 mgdm-2의 건조 코팅 중량으로 폴리에스테르 필름 지지체에 도포된다. 건조 아크릴계 잉크 수용층의 두께는 바람직하게는 1.5 ㎛ 미만, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 1.0 ㎛, 특히 바람직하게는 0.02 내지 0.5 ㎛이다.
특히 바람직한 실시태양에서, 불투명 폴리에스테르 지지체는 그의 제1 표면 상에 본 명세서에 설명한 바와 같은 폴리에스테르 잉크 수용층을 갖고, 그의 제2 표면 상에 본 명세서에 설명한 바와 같은 아크릴계 잉크 수용층을 갖는다.
본 명세서에 따른 다층 카드의 커버층 성분의 화학 조성물은 광범위하게 변화될 수 있으며, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 PETG와 같은 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 폴리비닐 클로라이드, ABS 수지 및(또는) 종이를 포함하는 재료로부터 적합하게 선택된다. 커버층은 자립 필름이 바람직하다. 사실상, 커버층은 다층 카드의 총 두께의 주요 요인일 수 있다. 지지 기능 이외에 커버층이 전체 카드에 제공하는 기능은, 잉크 수용층 및 그위에 함유된 정보에 대한 안전을 비롯한 보호를 제공하는 것이다. 커버층은 1개를 초과하는 층을 가지며, 바람직하게는 다층 중합 필름이며, 예를 들면 본 명세서에 설명된 잉크 수용층을 갖는 불투명 폴리에스테르 지지체일 수 있다. 다층 카드는 그의 각각의 폴리에스테르 잉크 수용층의 열봉합에 의해 2개 이상의 불투명 폴리에스테르 필름을 함께 적층시킴으로써 형성될 수 있다. 별법으로, 열봉합되지 않은 잉크 수용층은 추가의 접착층에 의해 함께 적층될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시태양에서, 커버층은 잉크 수용층 위에 포함된 정보가 가시화되도록 투명하다. 바람직한 카드는 불투명 폴리에스테르 지지체, 잉크 수용층, 및 열봉합 가능한 또는 잉크 수용성인 층을 갖는 1개 이상의 투명 폴리에스테르 커버층을 포함하며, 카드는 각각의 잉크 수용층을 함께 열봉합함으로써 형성된다. 특히 바람직한 카드는 본 명세서에 참고로 인용된 유럽 특허 공개 제0497483호에 기재된 일반적인 화학 구조를 갖는 모든 폴리에스테르 필름 구조물이다. 유럽 특허 공개 제0497483호의 불투명 폴리에스테르 지지체 필름 및 염료 수용성 또는 인쇄 가능한 수용 필름은 각각 본 발명에 따른 다층 카드의 폴리에스테르 지지체 및 잉크 수용층에 해당한다.
본 발명에 따른 다층 카드는 본 명세서에 참고로 인용한 미국 특허 제5,407,893호에 기재된 임의의 다층 구조물을 포함한다. 미국 특허 제5,407,893호의 2축 배향된 폴리에스테르 필름 및 화상 수용층(도 6 내지 13에 각각 번호 3 및 1로 표시됨)은 각각 본 발명에 따른 다층 카드의 폴리에스테르 지지체 및 잉크 수용층에 해당한다.
본 발명에 따른 다층 카드는 신분 증명 카드, 자기 카드, 예를 들면 신용 카드 및 선불 카드, 표면에 전자 칩을 가질 수 있거나 또는 카드 내부에 예를 들면 에폭시 물질에 캡슐화될 수 있는 스마트 카드(소위, 비접촉 스마트 카드)를 비롯한 당업계에 공지된 임의의 카드 구조물을 형성하는데 이용될 수 있다.
다층 카드는 바람직하게는 150 내지 1000 ㎛, 더욱 바람직하게는 200 내지 900 ㎛, 특히 바람직하게는 250 내지 850 ㎛, 가장 바람직하게는 650 내지 840 ㎛의 두께를 갖는다.
다층 카드는 바람직하게는 70 내지 100 ㎜, 더욱 바람직하게는 80 내지 90 ㎜, 특히 바람직하게는 약 86 ㎜의 길이, 및 바람직하게는 40 내지 70 ㎜, 더욱 바람직하게는 50 내지 60 ㎜, 특히 바람직하게는 약 54.5 ㎜의 폭을 갖는다.
본 발명에 따른 다층 카드는 1개를 초과하는 층을 포함할 수 있는 2개 이상의 별개의 자립 필름 구조물이 가열 또는 접착제를 포함한 적합한 수단에 의해 결합 또는 연결되어 카드를 형성하는 것을 의미하는 적층 공정에 의해 바람직하게 형성된다. 그의 적어도 하나의 표면 상에 잉크 수용층을 갖는 불투명 폴리에스테르 지지체는 바람직한 제1 자립 필름 구조물이고, 커버층은 바람직한 제2 자립 필름 구조물이다.
제조 공정을 위하여, 지지체, 잉크 수용층 및 커버층을 포함하는 카드는 일반적으로 모든 연부를 따라 동일 한계에 있는 것이 바람직하다. 그러나, 항상 그러한 것은 아니며, 예를 들면 잉크 수용층은 지지체의 일부 만을 커버할 수 있고, 커버층은 잉크 수용층이 없는 영역에서 추가의 접착제층에 의해 지지체에 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 다층 카드의 층은 필요시에 중합 필름의 제조에 통상적으로 이용되는 임의의 첨가제를 포함할 수 있다. 염료, 안료, 공극화제, 윤활제, 산화 방지제, 점착 방지제, 표면 활성제, 슬립 보조제, 광택 개선제, 전 분해제, 자외선 안정화제, 점도 조절제 및 분산 안정화제와 같은 제제가 적절하게 혼입될 수 있다.
다음 도면을 참고로 본 발명을 설명한다.
도 1은 불투명 폴리에스테르 필름 지지체, 잉크 수용층 및 커버층을 갖는 다층 카드의 일정하지 않은 비율의 개략적 단면도이다.
도 2는 커버층 바로 아래의 잉크 수용층 표면 상에 추가의 정보 보유층을 갖는, 도 1에 나타낸 다층 카드와 유사한 개략적 정면도이다.
도 3은 지지체의 제2 면 상에 추가의 잉크 수용층 및 커버층을 갖는, 도 2에 나타낸 다층 카드와 유사한 개략적 정면도이다.
도면 중 도 1을 참고로 하면, 다층 카드는 지지체의 제1 표면(3)에 접착된 잉크 수용층(2)를 갖는 불투명 폴리에스테르 필름 지지체층(1), 및 지지체로부터 멀리 떨어진 잉크 수용층의 표면(5)에 접착된 투명 커버층(4)로 이루어진다.
도 2의 필름은 잉크 수용층(2)의 표면(7) 상의 정보 보유층(6)을 추가로 포함한다.
도 3의 필름은 지지체층(1)의 제2 표면(9) 상의 제2 잉크 수용층(8), 및 지지체(1)로부터 멀리 떨어진 제2 잉크 수용층(8)의 표면(11) 상의 제2 커버층(10)을 추가로 포함한다. 제2 커버층(10)은 그의 두 표면 상의 잉크 수용(또는 열봉합 가능한) 층(13 및 14)을 갖는 불투명 폴리에스테르 지지체층(12)를 포함하는 다층 필름이다.
본 발명에서는, 다층 카드 및(또는) 그의 카드의 층의 특정 특성을 확인하기 위해 다음 시험 방법을 이용하였다.
(i) 투과 광학 밀도(Transmission Optical Density)(TOD)
필름의 TOD를 투과 모드로 맥베쓰 밀도계 TD 902(Dent and Woods Ltd.로부터 구입함, Basingstoke, UK)를 이용하여 측정하였다.
(ii) 백색도 지수 및 황색도 지수
필름의 백색도 지수 및 황색도 지수를 ASTM D 313에 기재된 원리를 기초로 한 칼라가드(Colorgard) 시스템 2000, 모델/45(Pacific Scientific에 의해 제조됨)를 이용하여 측정하였다.
(iii) 열봉합 강도
불투명 폴리에스테르 지지체층에 존재하는 2개의 잉크 수용층을 함께 배치시키고 275 kPa(40 psi)의 압력하에 140 ℃에서 10초 동안 가열하여 열봉합시켰다. 열봉합된 필름을 실온으로 냉각하고, 봉합 단위 폭 당 선 장력 하에 4.23 ㎜/초의 일정 속도로 필름 층을 멀리 박리시키는데 필요한 힘을 측정함으로써 열봉합 강도를 확인하였다.
(iv) 층 분리 민감성
다음 연부 충격 시험을 이용하여 층 분리 민감성을 측정하였다. 크기 86 ㎜ x 54.5 ㎜ x 750 (또는 640) ㎛의 다층 카드를 손에 똑바로 놓고, 나무 테이블 위를 카드의 코너 연부 중의 하나로 균일하게 10회 쳤다. 그후에, 층 분리에 대해 카드를 검사하고, 우수함(층 분리 없음), 양호함(작은 층 분리 신호가 있음), 또는 불량함(전체 층 분리 - 카드의 층들이 분명히 분리되고 서로 쉽게 박리될 수 있음)으로 기록하였다.
또한, 다음 실시예를 참고로 하여 본 발명을 설명한다.
실시예 1
지지체의 총 중량을 기준으로, 0.7 ㎛의 용적 분포된 중간 입경을 갖는 예추석 이산화티탄 15 중량%, 지지체의 총 중량을 기준으로 로모드(Lomod) ST4090A(General Electric Corporation에 의해 제공된 코폴리에스테르에테르) 8 중량%, 및 형광 증백제 460 ppm, 및 에틸렌 테레프탈레이트 82 몰% 및 에틸렌 이소프탈레이트 18 몰%의 코폴리에스테르를 포함하는 2개의 외부 잉크 수용층 중합체를 포함하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 지지체층 중합체의 개개의 스트림을 개개의 압출기로부터 단일 채널 동시 압출 어셈블리에 공급하였다. 중합체 층을 필름 형성 다이를 통해 수냉 회전, 급냉 드럼 상에 압출하여 비정질의 주조된 복합 압출물을 형성하였다. 주조된 압출물을 약 80 ℃의 온도로 가열하고, 그후에 3.2:1의 전진 연신비로 종방향으로 신장시켰다. 복합 시트를 스텐터 오븐으로 통과시키고, 여기서 시트를 건조시키고, 그의 원래 크기의 약 3.4배로 옆방향으로 신장시켰다. 이축 신장된 복합 시트를 약 225 ℃의 온도에서 열 경화시켰다. 복합 시트의 최종 필름 두께는 150 ㎛였다. 불투명 지지체층의 두께는 125 ㎛였고, 2개의 외부 잉크 수용층의 두께는 모두 12.5 ㎛였다.
복합 시트를 본 명세서에 설명된 시험 절차에 따라 시험한 결과 다음 특성을 나타내었다.
(i) 투과 광학 밀도(TOD) = 1.2
(ii) 백색도 지수 = 96 유닛
황색도 지수 = -0.9 유닛
(iii) 열봉합 강도 = 2000 Nm-1
항목 (i) 및 (ii)는 거의 불투명 지지체층의 특성이며, 잉크 수용층은 그에 거의 또는 전혀 기여하지 않는다. 항목 (iii)은 잉크 수용층의 특성이다.
상기 제조된 5개의 복합 시트를 150 ℃의 온도에서 90초 동안 함께 압축 적층하여 750 ㎛의 두께의 적층된 시트를 형성하였다. 크기 86 ㎜ x 54.5 ㎜의 다층 카드를 적층된 시트로부터 절단하고, 본 명세서에 설명된 연부 충격 시험을 행한 결과 다음 특성을 나타내었다.
(iv) 층 분리 민감성 = 우수함(즉, 층 분리 없음)
실시예 2
이것은 본 발명에 따른 비교 실시예이다.
로모드(Lomod) ST4090A가 지지체층 조성물로부터 생략된 것을 제외하고는 실시예 1의 절차를 반복하였다. 두께 750 ㎛의 적층된 시트로부터 절단된 크기 86 ㎜ x 54.5 ㎜의 다층 카드에 대해 본 명세서에 설명된 연부 충격 시험을 행한 결과 다음 특성을 나타내었다.
(iv) 층 분리 민감성 = 불량함(즉, 전체 층 분리 - 카드의 층들이 분명히 분리되고 서로 쉽게 박리될 수 있음).
실시예 3
로모드 TE3040A(코폴리에스테르에테르, General Electric Corporation에 의해 제공됨)를 로모드 ST4090A 대신 사용한 것을 제외하고는 실시예 1의 절차를 반복하였다. 두께 750 ㎛의 적층된 시트로부터 절단된 크기 86 ㎜ x 54.5 ㎜의 다층 카드에 대해 본 명세서에 설명된 연부 충격 시험을 행한 결과 다음 특성을 나타내었다.
(iv) 층 분리 민감성 = 양호함(작은 층 분리 신호가 있음).
실시예 4
지지체가 형광 증백제 대신 블루 염료를 함유하고, 단일 코폴리에스테르 잉크 수용층을 갖고, 단축 배향된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 지지체 필름의 표면을 다음 성분으로 이루어진 아크릴계 잉크 수용층 조성물로 코팅한 것을 제외하고는 실시예 1의 절차를 반복하였다.
아크릴 수지 163 ㎖
(메틸 메타크릴레이트/에틸 아크릴레이트/메타크릴아미드의 수성 라텍스 46% w/w: 46/46/8 몰%, 메톡실화 멜라민-포름알데히드 25 중량% 포함)
질산 암모늄 6 ㎖
(10% w/w 수용액)
탈이온수 2.5 ℓ까지
최종 필름의 두께는 320 ㎛였다. 불투명 폴리에스테르 지지체층의 두께는 295 ㎛였으며, 코폴리에스테르 잉크 수용층의 두께는 25 ㎛였으며, 아크릴계 잉크 수용층의 건조 코팅 중량은 약 0.04 ㎛였다.
필름은 다음 특성을 나타내었다.
(ii) 백색도 지수 = 96 유닛
황색도 지수 = -5.7 유닛
상기 제조된 2개의 복합 시트를 150 ℃의 온도에서 90초 동안 함께 압축 적층하여 640 ㎛ 두께의 적층된 시트를 형성하였다. 두께 640 ㎛의 적층 시트로부터 절단된 크기 86 ㎜ x 54.5 ㎜의 다층 카드에 대해 연부 충격 시험을 행한 결과 다음 특성을 나타내었다.
(iv) 층 분리 민감성 = 우수함(즉, 층 분리 없음)

Claims (10)

  1. (i) 1종 이상의 코폴리에스테르에테르를 지지체의 총 중량을 기준으로 0.2 내지 30 중량% 포함하는 불투명 폴리에스테르 필름 지지체,
    (ii) 상기 지지체의 하나 이상의 표면 상의 잉크 수용층, 및
    (iii) 상기 잉크 수용층 표면 및(또는) 지지체 표면 상의 커버층
    을 포함하는 다층 카드.
  2. 제1항에 있어서, 코폴리에스테르에테르가 1종 이상의 알킬렌 테레프탈레이트를 포함하는 것인 다층 카드.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서, 코폴리에스테르에테르가 1종 이상의 폴리(알킬렌 옥시드) 글리콜을 포함하는 것인 다층 카드.
  4. 제1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 지지체가 지지체의 총 중량을 기준으로 5 내지 25 중량%의 무기 충전제를 포함하는 것인 다층 카드.
  5. 제1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 잉크 수용층이 아크릴 수지를 포함하는 것인 다층 카드.
  6. 제1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 잉크 수용층이 폴리에스테르 수지를 포함하는 것인 다층 카드.
  7. 제1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, 지지체가 (i) 잉크 수용층의 제1 표면 상에 아크릴 수지를 포함하는 잉크 수용층, 및 (ii) 잉크 수용층의 제2 표면 상에 폴리에스테르 수지를 포함하는 잉크 수용층을 갖는 것인 다층 카드.
  8. 불투명화제, 및 1종 이상의 코폴리에스테르에테르를 지지체의 총 중량을 기준으로 0.2 내지 30 중량% 포함하는 용융 선형 폴리에스테르층을 압출시키고, 압출물을 급냉시키고, 급냉된 압출물을 하나 이상의 방향으로 배향시켜서 불투명 지지체를 형성하는 단계, 지지체의 하나 이상의 표면 상에 잉크 수용층을 형성하는 단계, 잉크 수용층 표면 상에 그림 및(또는) 문자 정보를 입히는 단계, 정보 보유 잉크 수용층 표면 및(또는) 지지체 표면 상에 커버층을 형성하는 단계를 포함하는 다층 카드의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 지지체 및 잉크 수용층(들)이 동시 압출법에 의해 형성되는 방법.
  10. 제8항 또는 9항에 있어서, 다층 카드가 2개 이상의 별개의 자립(self-supporting) 필름 구조물을 함께 적층시킴으로써 형성되는 방법.
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