KR20100072182A - 금속 식별 소판을 포함하는 열가소성 재료 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 해당 금속 식별 소판이 리세스를 가지지 않거나, 또는 금속 식별 소판의 본질적으로 중앙에 존재하며, 금속 식별 소판의 주변 외부 모서리에 20 ㎛ 이내로 근접하지 않고, 금속 식별 소판 표면의 30 %를 초과하여 구성되지 않는 리세스를 가지는 것을 특징으로 하는, 200 ㎛ 미만의 최대 길이 치수 및 2-10 ㎛의 두께, 원형 또는 n-각형의 형태 (여기서 n ≥ 4임)을 가지는 본질적으로 편평한 금속 식별 소판 0.0001 내지 2 중량%를 포함하는 투명 열가소성재료, 및 그의 제조, 및 카드 층 복합재 및 카드 형태의 데이터 운반체, 특히 스마트 카드, 자기 띠 카드, 신분증명 카드 등의 개인화용 필름 제조를 위한 그의 용도에 관한 것이다.

Description

금속 식별 소판을 포함하는 열가소성 재료{THERMOPLASTIC COMPRISING METAL IDENTIFICATION PLATELETS}
본 발명은 해당 금속 식별 소판(identification platelet)이 리세스(recess)를 가지지 않거나, 또는 금속 식별 소판의 실질적으로 중앙에 위치하며, 금속 식별 소판의 외주 외부 모서리에 20 ㎛ 이내로 근접하지 않고, 금속 식별 소판 표면의 30 %를 초과하여 형성되지 않는 리세스를 가지는 것을 특징으로 하는, 200 ㎛ 미만의 최대 연장 길이 및 2-10 ㎛의 두께, 원형 또는 n-각형의 형상 (여기서 n ≥ 4임)을 가지는 실질적 평면의 금속 식별 소판 0.0001 내지 2 wt%를 포함하는 투명 열가소성 재료에 관한 것이며, 또한 그의 제조, 및 카드 층 복합재 및 카드-형상 데이터 운반체, 특히 스마트 카드, 자기 띠 카드, 신분증명 카드 등의 개인화(personalising)용 필름 제조를 위한 그의 용도에 관한 것이다.
데이터 운반체 및 특히 중요한 정보를 포함하는 서류에는 일반적으로 보호 목적의 보안 특징(security feature)이 제공되는데, 이것은 데이터 운반체의 유효성이 확인되는 것을 가능케 하며, 그와 동시에 데이터 운반체의 불법적인 복제로부터의 보호기구로서 기능한다. 많은 경우, 광학적으로 가변성인 요소가 보안 특징으로서 사용되며, 이것은 관찰자가 다양한 방법, 예를 들면 IR 또는 UV 분광법은 물론 광학 현미경법에 의해 중요한 정보를 포함하는 서류의 유효성을 확인하는 것을 가능케 한다.
금속 식별 소판이 보안 특징으로서 기능할 수 있어서, 원칙적으로는 공지되어 있으며, 예를 들면 WO 2005/078530호에 기술되어 있다.
이와 같은 식별 소판의 용도에 대해서는 예를 들면 유럽 특허 EP-A-1216758호에 기술되어 있다.
UK 특허 GB 2346583호에는 제품 식별용 마이크로도트(microdot)가 공지되어 있다.
본 발명의 목적은 열가소성 라미네이트화 재료의 하나 이상의 층에 데이터 운반체에 대한 효과적인 보호를 제공하도록 보안 특징으로서 금속 식별 소판을 도입하는 것이다. 특히, 보호되는 데이터 운반체를 변경 또는 복제하는 것이 어려워야 하며, 또한 전문가가 그의 유효성 또는 완전성을 확인하는 것이 가능해야 한다. 또한, 형상, 인쇄, 홀로그램 및 구멍 형상과 같은 금속 식별 소판의 고유 특징이 다양한 열가소성 가공 및 형성 단계 동안 변경되지 않는 것이 필수적이다.
이와 같은 목적은 해당 금속 식별 소판이 리세스를 가지지 않거나, 또는 금속 식별 소판의 실질적으로 중앙에 위치하며, 금속 식별 소판의 외주 외부 모서리에 20 ㎛ 이내로 근접하지 않고, 금속 식별 소판 표면의 30 %를 초과하여 형성되지 않는 리세스를 가지는 것을 특징으로 하는, 200 ㎛ 미만의 최대 연장 길이 및 2-10 ㎛의 두께, 원형 또는 n-각형의 형상 (여기서 n ≥ 4임)을 가지는 실질적 평면의 금속 식별 소판 0.0001 내지 2 wt%를 포함하는 투명 열가소성 재료에 의해 달성된다.
본 발명에 바람직하게 사용되는 금속 식별 소판은 소판 상의 식별 코드로서의 홀로그램에 의해, 식별 소판의 양 측에서 볼 수 있는 임의 형상화 관통 구멍에 의해 인쇄 및/또는 특성화될 수 있다. 또한, 식별 소판은 소판의 외부 형상에 의해 한정된다. 바람직한 구현예에서, 식별 소판은 n-각형의 형상 (여기서 n ≥ 4임)을 가지며, 특히 바람직하게는 6각형의 형상을 가진다.
측면에서 측면까지의 식별 소판의 직경은 예를 들면 5 내지 200 ㎛, 바람직하게는 10 내지 150 ㎛, 특히 바람직하게는 10 내지 120 ㎛의 범위일 수 있다.
홀로그램 또는 일부 다른 특징이 식별 소판의 표면 상에 인쇄될 수 있다. 식별 소판은 하나 이상의 문자숫자 글자를 포함하는 형상화된 구멍을 포함할 수 있다.
식별 소판은 금속, 바람직하게는 니켈로 구성되며, 예를 들면 1 내지 15 ㎛의 두께, 바람직하게는 1 내지 10 ㎛, 특히 바람직하게는 3 내지 8 ㎛의 두께일 수 있다.
식별 소판은 바람직하게는 열가소성 재료, 특히 투명한 열가소성 재료에 도입된다. 이후, 필름 또는 시트와 같은 라미네이트는 물론, 이와 같은 라미네이트화 재료의 다층 복합재가 상기 열가소성 재료로부터 제조될 수 있다.
적합한 열가소성 재료로는 디페놀 기재의 폴리카르보네이트 또는 코-폴리카르보네이트, 폴리아크릴레이트 또는 코-폴리아크릴레이트 및 폴리메타크릴레이트 또는 코-폴리메타크릴레이트, 예를 들어 바람직하게는 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA)와 같은 것, 스티렌을 포함하는 중합체 또는 공중합체, 예를 들어 바람직하게는 투명 폴리스티렌 (PS) 또는 폴리스티렌-아크릴로니트릴 (SAN)과 같은 것, 투명 열가소성 폴리우레탄, 및 폴리올레핀, 예를 들어 바람직하게는 투명 유형의 폴리프로필렌과 같은 것, 또는 고리형 올레핀 기재의 폴리올레핀 (예컨대, 토파스 어드밴스드 폴리머즈(Topas Advanced polymers) 사의 토파스(TOPAS)®), 테레프탈산의 중축합물 또는 공-중축합물, 예를 들어 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 코-폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET 또는 CoPET) 또는 글리콜-개질 PET (PETG)와 같은 것, 폴리에틸렌 글리콜 나프테네이트 (PEN), 및 투명 폴리술폰 (PSU)가 있다.
상기 층에 적합한 열가소성 폴리메틸 메타크릴레이트는 예를 들면 시중에서 구입가능한 플렉시글라스(Plexiglas)® 유형이다.
본 발명에 있어서, 적합한 열가소성 재료의 시트는 예를 들면 25 000 내지 200 000, 바람직하게는 30 000 내지 120 000, 특히 30 000 내지 80 000의 중량 평균 분자량 Mw (20 ℃ 및 100 ml 당 0.5 g의 농도에서, 디클로로메탄 중 상대 에타(Eta rel.)로부터 측정된 Mw)를 가지는 공지의 열가소성 방향족 폴리카르보네이트로부터 형성되는 것들, 및 선형 (DE-OS 27 35 144호 참조) 또는 분지형 (DE-OS 27 35 092호 또는 DE-OS 23 05 413호 참조)일 수 있는 공지의 열가소성 폴리아릴 술폰으로부터 형성되는 것들이다.
적합한 선형 폴리아릴 술폰으로는 약 15 000 내지 약 55 000, 바람직하게는 약 20 000 내지 약 40 000의 Mw (예컨대 광 산란에 의해 측정된 중량 평균 분자량)를 가지는 완전 공지의 방향족 폴리술폰 또는 폴리에테르 술폰이 있다. 이와 같은 폴리아릴 술폰에 대해서는 예를 들면 DE-OS 17 19 244호 및 US-PS 33 65 517호에 기술되어 있다.
적합한 분지형 폴리아릴 술폰으로는 특히 DE-OS 23 05 413호 또는 US-PS 39 60 815호에 따른 분지형 폴리아릴 에테르 술폰이 있으며, 그의 Mw (예컨대 광 산란에 의해 측정된 중량 평균 분자량)는 약 15 000 내지 약 50 000, 바람직하게는 약 20 000 내지 40 000이다 (더 상세한 것은 DE-AS 30 10 143호 참조).
역시 적합한 것으로 열가소성 셀룰로스 에스테르, 열가소성 염화 폴리비닐, 열가소성 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 및 열가소성 폴리우레탄의 필름이 있다.
적합한 셀룰로스 에스테르는 지방족 모노카르복실산 무수물, 바람직하게는 아세트산 무수물과 부티르산 무수물, 또는 아세트산 무수물과 프로피온산 무수물을 사용한 셀룰로스의 에스테르화에 의해 통상적인 방법으로 수득된다.
상기 셀룰로스 에스테르의 점도는 아세톤 중 20 wt% 용액으로서 측정하였을 때 0.3 내지 0.5 포아즈이어야 한다. 바람직하게 사용되는 셀룰로스 에스테르는, 아세토부티레이트의 경우 17 내지 23 wt%의 아세트산 함량 및 45 내지 50 wt%의 부티르산 함량을, 아세토프로피오네이트의 경우 61 내지 69 wt%의 프로피온산 함량 및 2 내지 7 wt%의 아세트산 함량을 가진다. OH 수는 보통 4 내지 25이다. 중량 평균 분자량 Mw는 10 000 내지 1 000 000, 바람직하게는 100 000 내지 500 000이다.
적합한 열가소성 염화 폴리비닐은 예를 들면 시중에서 구입가능한 PVC 유형이다.
적합한 열가소성 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체는 바람직하게는 예를 들어 10 000 내지 600 000의 Mw (Mw는 C = 5 g/l 및 20 ℃로 DMF 중에서 측정됨)를 가지는 단량체 또는 단량체 혼합물로부터 촉매의 존재하에 현탁 중합에 의해 수득된 아크릴로니트릴과의 스티렌의 공중합체이다. 관련 문헌으로는 문헌 [Beilsteins Handbuch der organischen Chemie, 4th Edition, Duttes Ergaenzungswerk Vol. 1.5, pp. 1163-1169, Springer Verlag 1964], [H. Ohlinger, Polystyrene, 1st Part, Production Methods and Properties of the Products, Springer Verlag (1955)]을 참조하라.
열가소성 수지, 예컨대 스티렌-아크릴로니트릴 또는 알파-메틸스티렌-아크릴로니트릴 공중합체는 예를 들면 벌크 중합, 용액 중합, 현탁 중합 및 에멀션 중합에 의해 공지의 방법으로 제조될 수 있다.
시클로올레핀 공중합체에 대해서는 미츠이 케미칼즈(Mitsui Chemicals) 사의 US 5 912 070호 및 티코나(Ticona) GmbH 사의 EP 765 909호의 특허 명세서에 기술되어 있다.
열가소성 폴리우레탄이 본 발명에 따른 층의 제조에 사용될 수 있다.
라미네이트화 재료, 특히 필름의 제조에 대해서는 DE-OS 25 17 033호 및 DE-OS 25 31 240호를 참조할 수 있다.
필름은 일면이 무광화(matte)되거나, 또는 일면이 구조화될 수 있다. 이것은 슬롯 다이(slot die)를 통하여 열가소성 재료의 용융물을 밀어 넣고 무광화 또는 구조화된 냉각 롤러 상으로 용융 가닥을 인발함으로써 달성된다.
라미네이트화된 재료는 일면은 연마되고 일면은 무광화될 수도 있다.
라미네이트화 재료의 두께는 바람직하게는 0.05 내지 0.8 mm이다.
폴리우레탄 결합을 가지는 복합재 필름이 공지되어 있다 (DE-OS 25 17 032호 및 DE-AS 30 10 143호).
열가소성 층은 이러한 가소성 재료들의 단겹 층일 수 있거나, 또는 각 경우 0.050 내지 0.8 mm 두께인 상이한 가소성재료의 개별 겹들로 형성되는 다겹 가소성 층일 수 있다.
[실시예]
실시예 1 및 2: 화합물의 제조
실시예 1: (본 발명에 따름)
개시 재료
니켈로 제조되며, 5 ㎛의 두께 및 100 ㎛의 대향 측면 사이 거리를 가지는 "OV Dot B"라는 명칭의 6각형 금속 식별 소판을 사용하였다. 상기 소판에는 인쇄를 하였으며, "OV Dot"라는 글자가 해당 부분에서 판별가능하였다. 관통 구멍 형태의 대문자 "B"는 소판의 중앙에 위치시켰다. 구멍으로부터 측면까지의 거리는 25 ㎛이었으며, 상기 구멍은 금속 식별 소판의 총 표면적의 12.5 %를 차지하였다.
금속 식별 소판의 직경, 관통 구멍으로부터 측면까지의 거리, 및 금속 식별 소판의 총 표면적에 대한 분율로서의 구멍의 크기는 본 발명에 따랐다.
상기 금속 식별 소판을 이용하여 화합물을 제조하였다.
상기한 금속 식별 소판 150 g을 강력 믹서에서 2.35 kg의 마크롤론(Makrolon) 3108 550115 분말 (평균 입자 직경 800 ㎛)과 혼합하였다. 마크롤론® 3108 550115는 EU/FDA 품질의 것으로서, UV 흡수제를 함유하지 않는다. ISO 1133에 따른 용융 부피 유량 (MVR)은 300 ℃ 및 1.2 kg 부하에서 6.0 cm3/(10분)이었다.
50 kg/시간의 압출기 처리량으로, 47.5 kg의 마크롤론 3108 550115 원통형 과립을 ZSK 이중-스크류 압출기의 구획 1로 압출하였다. 금속 식별 소판/마크롤론 분말 혼합물을 부속 압출기를 통하여 계량 투입하였다. 6-구(6-hole) 다이 판의 하류에서 투명한 입자-함유 용융물을 수득하여, 수조에서 냉각하고 가닥을 펠렛화함으로써 0.3 wt%의 금속 식별 소판을 포함하는 50 kg의 원통형 과립을 산출하였다.
과립형 재료 원통형 알갱이의 광학 현미경 화상 (도 1)은 금속 식별 소판이 소형의 시감적으로 반사성인 6각형임을 보여준다. 구부러지거나, 손상되거나 심지어는 파괴된 소판은 찾아볼 수 없었다. 전단력 및 온도 스트레스에도 불구하고, "B" 형태의 관통 구멍은 손상없이 유지되었다. 또한, 소판 상의 인쇄는 용이하게 판별가능하였으며, 폴리카르보네이트 용융물에서의 300 ℃의 가공 온도에 의해 영향을 받지 않았다.
실시예 2 (본 발명에 따름)
개시 재료
니켈로 제조되며, 5 ㎛의 두께 및 100 ㎛의 대향 측면 사이 거리를 가지는 "OV Dot O"라는 명칭의 6각형 금속 식별 소판을 사용하였다. 상기 판에는 인쇄를 하였으며, "OV Dot"라는 글자가 해당 부분에서 판별가능하였다. 관통 구멍으로서의 대문자 "O"는 소판의 중앙에 위치시켰다. 관통 구멍으로부터 측면까지의 거리는 25 ㎛이었으며, 상기 구멍은 금속 식별 소판의 총 표면적의 11.5 %를 차지하였다.
금속 식별 소판의 직경, 관통 구멍으로부터 측면까지의 거리, 및 금속 식별 소판의 총 표면적에 대한 분율로서의 구멍의 크기는 본 발명에 따랐다.
상기 금속 식별 소판을 이용하여 화합물을 제조하였다.
상기한 금속 식별 소판 150 g을 강력 믹서에서 2.35 kg의 마크롤론 3108 550115 분말 (평균 입자 직경 800 ㎛)과 혼합하였다. 50 kg/시간의 압출기 처리량으로, 47.5 kg의 마크롤론 3108 550115 원통형 과립을 ZSK 이중-스크류 압출기의 구획 1로 압출하였다. 금속 식별 소판/마크롤론 분말 혼합물을 부속 압출기를 통하여 계량 투입하였다. 6-구(6-bore) 다이 판의 하류에서 투명한 입자-함유 용융물을 수득하여, 수조에서 냉각하고 가닥을 펠렛화함으로써 0.3 wt%의 "OV Dot O" 금속 식별 소판을 포함하는 50 kg의 원통형 과립을 산출하였다.
과립형 재료의 알갱이의 광학 현미경 화상 (도 2)은 금속 식별 소판이 소형의 시감적으로 반사성인 6각형임을 보여준다. 구부러지거나, 손상되거나 심지어는 파괴된 소판은 찾아볼 수 없었다. 전단력 및 온도 스트레스에도 불구하고, "O" 형태의 관통 구멍은 손상없이 유지되었다. 또한, 소판 상의 인쇄는 용이하게 판별가능하였으며, 폴리카르보네이트 용융물에서의 300 ℃의 가공 온도에 의해 영향을 받지 않았다.
실시예 3 및 4: 필름으로의 압출
실시예 3 (본 발명에 따름)
실시예 1의 화합물로부터 필름을 압출하였다.
필름의 제조에 사용된 장치는 하기로 구성된다:
ㆍ 직경 (D) 105 mm 및 길이 41×D의 스크류가 구비된 주 압출기; 상기 스크류는 배기 구역 포함;
ㆍ 어댑터(adapter);
ㆍ 폭 1500 mm의 슬롯 다이;
ㆍ 수평의 롤러 배열을 가지는 3-롤러 평활 캘린더(smoothing calender), 여기서 제3의 롤러는 수평에 대하여 ± 45° 회전될 수 있음;
ㆍ 롤러 콘베이어;
ㆍ 보호 필름의 양면 적용을 위한 장치;
ㆍ 인발 장치;
ㆍ 권취 기구.
실시예 1의 화합물을 압출기의 공급 호퍼에 첨가하였다. 각 재료의 용융 및 운반은 각 가소화 시스템 실린더/압출기의 스크류에서 이루어졌다. 다음에, 어댑터를 통하여 재료 용융물을 그의 롤러가 하기 표 1에 제시되어 있는 온도 상태인 평활 캘린더에 공급하였다. 필름의 최종 성형 및 냉각은 상기 평활 캘린더 (3개의 롤러로 구성됨) 상에서 이루어졌다. 필름 표면의 구조화에는 고무 롤러 (미광 (fine-matt) 제2 표면) 및 강철 롤러 (무광 제6 표면)를 사용하였다. 필름 표면의 구조화에 사용된 상기 고무 롤러에 대해서는 미국 소재 나우타 롤 코포레이션(Nauta Roll Corporation) 사 명의의 US 4,368,240호에 개시되어 있다. 다음에, 상기 필름을 인발 장치에 의해 분리 운반하였다. 이후에는, 양면에 폴리에틸렌 보호 필름이 적용될 수 있으며, 필름이 권취될 수 있다.
공정 파라미터
압출기 구획 Z1 내지 Z9의
온도		 200 내지 285 ℃
다이 Z1 내지 Z14의 온도 300 ℃
어댑터의 온도 290 ℃
용융물의 온도 285 ℃
압출기의 회전 속도 50 분-1
고무 롤러 1의 온도 15 ℃
롤러 2의 온도 110 ℃
롤러 3의 온도 140 ℃
인발 속도 26.3 m/분
처리량 275.6 kg/시간
레이저 인쇄를 위한 그의 특성에 관해서도 최종 필름을 조사할 수 있도록 하기 위하여, 레이저 첨가제를 추가적으로 필름에 혼입하였다.
금속 식별 소판 및 카본 블랙을 포함하는 하기의 조성물을 압출기에 공급하였다:
68.6 wt%의 마크롤론® 3108 550115 (바이엘 머티리얼사이언스(Bayer MaterialScience) AG 사의 PC),
20.0 wt%의 실시예 1로부터의 마스터 배치 (0.3 wt%의 OV Dot "B" 금속 식별 소판 포함),
11.4 wt%의 마크롤론® 3108 751006 (바이엘 머티리얼사이언스 AG 사의 카본 블랙-함유 PC).
무광/미광 (6-2) 표면, 0.06 wt%의 금속 식별 소판 함량 및 100 ㎛의 두께를 가지는 투명 회색 (레이저-인쇄가능) 압출 필름이 그로부터 수득되었다.
상기 금속 식별 소판은 필름의 광학 현미경 화상 (도 3)에서 소형의 시감적으로 어두운 6각형으로서 분명하게 인식될 수 있었다. 금속 식별 소판은 전체 필름 표면에 걸쳐 균일하게 분포하였다. 응집/집괴화된 소판은 찾아볼 수 없었다. 또한, 손상되거나 심지어는 파괴된 소판을 찾아볼 수 없었다. 필름 압출시의 전단력 및 온도 스트레스에도 불구하고, 관통 구멍 "B"는 손상없이 유지되었다.
실시예 4 (본 발명에 따름)
실시예 2의 화합물로부터 필름을 압출하였다.
필름의 제조에 사용된 장치는 하기로 구성된다:
ㆍ 직경 (D) 105 mm 및 길이 41×D의 스크류가 구비된 주 압출기; 상기 스크류는 배기 구역 포함;
ㆍ 어댑터;
ㆍ 폭 1500 mm의 슬롯 다이;
ㆍ 수평의 롤러 배열을 가지는 3-롤러 평활 캘린더, 여기서 제3의 롤러는 수평에 대하여 ± 45° 회전될 수 있음;
ㆍ 롤러 콘베이어;
ㆍ 보호 필름의 양면 적용을 위한 장치;
ㆍ 인발 장치;
ㆍ 권취 기구.
실시예 2의 화합물을 압출기의 공급 호퍼에 첨가하였다. 각 재료의 용융 및 운반은 각 가소화 시스템 실린더/압출기의 스크류에서 이루어졌다. 다음에, 어댑터를 통하여 재료 용융물을 그의 롤러가 하기 표 2에 제시되어 있는 온도 상태인 평활 캘린더에 공급하였다. 필름의 최종 성형 및 냉각은 상기 평활 캘린더 (3개의 롤러로 구성됨) 상에서 이루어졌다. 필름 표면의 구조화에는 고무 롤러 (미광 제2 표면) 및 강철 롤러 (무광 제6 표면)를 사용하였다. 필름 표면의 구조화에 사용된 상기 고무 롤러에 대해서는 미국 소재 나우타 롤 코포레이션 사 명의의 US 4,368,240호에 개시되어 있다. 다음에, 상기 필름을 인발 장치에 의해 분리 운반하였다. 이후에는, 양면에 폴리에틸렌 보호 필름이 적용될 수 있으며, 필름이 권취될 수 있다.
공정 파라미터
압출기 구획 Z1 내지 Z9의
온도		 200 내지 285 ℃
다이 Z1 내지 Z14의 온도 300 ℃
어댑터의 온도 290 ℃
용융물의 온도 284 ℃
압출기의 회전 속도 50 분-1
고무 롤러 1의 온도 15 ℃
롤러 2의 온도 110 ℃
롤러 3의 온도 140 ℃
인발 속도 26.5 m/분
처리량 275.2 kg/시간
레이저 인쇄를 위한 그의 특성에 관해서도 최종물을 조사할 수 있도록 하기 위하여, 레이저 첨가제를 추가적으로 필름에 혼입하였다.
금속 식별 소판 및 카본 블랙을 포함하는 하기의 조성물을 압출기에 공급하였다:
68.6 wt%의 마크롤론® 3108 550115 (바이엘 머티리얼사이언스 AG 사의 PC),
20.0 wt%의 실시예 2로부터의 마스터 배치 (0.3 wt%의 OV Dot "O" 금속 식별 소판 포함),
11.4 wt%의 마크롤론® 3108 751006 (바이엘 머티리얼사이언스 AG 사의 카본 블랙-함유 PC).
무광/미광 (6-2) 표면, 0.06 wt%의 금속 식별 소판 함량 및 100 ㎛의 두께를 가지는 투명 회색 (레이저-인쇄가능) 압출 필름이 그로부터 수득되었다.
상기 금속 식별 소판은 필름의 광학 현미경 화상에서 소형의 시감적으로 어두운 6각형으로서 분명하게 인식될 수 있었다. 금속 식별 소판은 전체 필름 표면에 걸쳐 균일하게 분포하였다. 응집/집괴화된 소판은 찾아볼 수 없었다. 또한, 손상되거나 심지어는 파괴된 소판을 찾아볼 수 없었다. 필름 압출시의 전단력 및 온도 스트레스에도 불구하고, 관통 구멍 "O"는 손상없이 유지되었다.
실시예 5 (본 발명에 따름)
하기의 필름으로부터 카드를 라미네이팅하였다:
코어 필름: 375 ㎛ 마크로폴 ID 6-4, 색상 010207 (백색)
각 경우 아래 위로 한 겹
본 발명에 따른 필름: 실시예 3으로부터의 100 ㎛ 필름, 6-2
오버레이(overlay) 필름: 100 ㎛ 마크로폴 ID 6-2, 색상 000000 (천연)
상기 필름을 뷔르클(Buerkle) 프레스에서 10 바 및 180 ℃로 라미네이팅하였다. 다음에, 광학 현미경법에 의해 금속 식별 소판을 그의 외관에 대하여 조사하였다.
금속 식별 소판의 광학 현미경 화상 (도 4)에서, 그것이 라미네이팅 공정에 의해 손상 또는 파괴되지 않았음을 확인할 수 있었다. 라미네이트화시의 압력 및 온도 스트레스에도 불구하고, 관통 구멍 "B"는 손상없이 유지되었다. 소판 상의 인쇄는 분명하게 판별가능하였다. 원래의 필름 표면 구조는 라미네이팅 공정 동안 가압 평활화되었다.
실시예 6 (본 발명에 따르지 않음)
개시 혼합물
니켈로 제조되어 "OV Dot Mix"라는 명칭을 가지며, 5 ㎛의 두께 및 50 내지 500 ㎛의 대향 측면 사이 거리를 가지는 다양한 크기의 4각형 및 6각형 금속 식별 소판들의 혼합물을 사용하였다. 상기 소판에는 인쇄를 하였으며, "OVDot"라는 글자가 해당 부분에서 판별가능하였다. 관통 구멍 형태의 다양한 글자 조합은 소판의 중앙에 위치시켰다.
도 5는 다양한 크기의 4각형 및 6각형 금속 식별 소판들 혼합물의 광학 현미경 화상을 나타낸다.
사각형은 관통 구멍인 대문자 G. H, I, J, K 및 L, 500 ㎛의 측면 길이, 및 32 ㎛의 측면으로부터 글자까지의 거리를 가졌다. 관통 구멍의 면적은 총 표면적의 12.2 %를 차지하였다.
관통 구멍으로서 M3를 가지는 6각형 소판에서는, 구멍이 총 표면적의 18 %를 차지하였으며, 관통 구멍으로부터 측면까지의 거리가 16 ㎛이었다. 측면에서 측면까지의 직경은 200 ㎛이었다.
상기 금속 식별판 "OV Dot Mix"와 함께 화합물을 제조하였다.
금속 식별 소판 "OV Dot Mix" 30 g을 강력 믹서에서 418 g의 마크롤론 3108 550115 분말 (평균 입자 직경 800 ㎛)과 혼합하였다. 3 kg/시간의 압출기 처리량으로, 2 kg의 마크롤론 3108 550115 원통형 과립을 브라벤더 ZSK 이중-스크류 압출기의 구획 1로 압출하였다. 투명한 입자-함유 용융물을 수득한 후, 그것을 공기/물 조에서 냉각하고 가닥을 펠렛화함으로써 1.23 wt%의 금속 식별 소판을 포함하는 원통형 과립 재료를 산출하였다.
과립형 재료의 알갱이의 광학 현미경 화상 (도 6)에서, 대략 500 ㎛의 대형 금속 식별 소판이 구부러진 6각형으로서 존재하며, 본 발명의 요건을 충족하지 않는다는 것을 볼 수 있었다. 이러한 4각형들은 관통 구멍의 면적 비율 및 간격과 관련한 두 가지 요건은 충족하고 있지만, 그럼에도 불구하고 소판이 너무 커서 압출기에서 기계적으로 구부러지거나 심지어는 파괴된다.
관통 구멍으로서 M3를 가지는 원래의 6각형 소판 역시 본 발명의 요건을 충족하지 않는다. 18 %인 관통 구멍의 표면적 비율이 본 발명에 따른 범위에 속해 있기는 하지만, 관통 구멍으로부터 측면까지의 거리 16 ㎛는 너무 작으며, 측면에서 측면까지의 직경 200 ㎛는 너무 크다. 따라서 배합시, 상기 "M3" 소판은 전단력 및/또는 온도 스트레스에 의해 대부분이 파괴되었다. 많은 깨진 조각들을 과립형 재료에서 볼 수 있었다.
금속 식별 소판의 직경 및 관통 구멍의 상대적인 거리는 본 발명에 따르지 않는다. 금속 식별 소판의 총 표면적의 비율로서의 관통 구멍의 표면적은 본 발명에 따른다.
실시예 7 (본 발명에 따르지 않음)
실시예 6의 화합물로부터 냉각-롤 방법에 따라 필름을 압출하였다.
필름의 제조에 사용된 장치는 하기로 구성된다:
ㆍ 직경 (D) 30 mm 및 길이 27×D의 스크류가 구비된 주 압출기;
ㆍ 폭 300 mm의 슬롯 다이;
ㆍ 평활 롤러;
ㆍ 인발 장치;
ㆍ 권취 기구.
실시예 6의 화합물을 압출기의 공급 호퍼에 공급하였다. 각 재료의 용융 및 운반은 각 가소화 시스템 실린더/압출기의 스크류에서 이루어졌다. 재료 용융물을 슬롯 다이를 통하여 밀어 넣음으로써, 평활 롤러 상에 도포하였다. 필름의 최종 성형 및 냉각은 평활 롤러 상에서 이루어졌다.
필름의 광학 현미경 화상 (도 7)에서, 대략 500 ㎛의 대형 금속 식별 소판이 구부러진 6각형의 형태로 존재하며, 본 발명의 요건에 부합하지 않는다는 것을 볼 수 있었다. 이러한 4각형들은 관통 구멍에 의해 나타나는 면적의 비율 및 거리와 관련한 두 가지 요건은 충족하고 있지만, 그럼에도 불구하고 소판이 너무 커서 압출기에서 기계적으로 구부러지거나 심지어는 파괴된다.
관통 구멍으로서 M3를 가지는 원래의 6각형 소판 역시 본 발명의 요건을 충족하지 않는다. 18 %인 관통 구멍의 면적 비율이 본 발명에 따른 범위에 속해 있기는 하지만, 관통 구멍으로부터 측면까지의 거리 16 ㎛는 너무 작으며, 측면에서 측면까지의 직경 200 ㎛는 너무 크다. 따라서 필름 압출시, 추가 "M3" 소판은 전단력 및/또는 온도 스트레스에 의해 파괴되었다. 역시 많은 깨진 조각들을 볼 수 있었다.
대략 100 ㎛ 크기의 금속 식별 소판만이 손상되지 않았다.
실시예 8 (본 발명에 따름)
개시 재료
니켈로 제조되며, 5 ㎛의 두께 및 100 ㎛의 대향 측면 사이 거리를 가지는 "OV Dot S"라는 명칭의 6각형 금속 식별 소판을 사용하였다. 상기 소판에는 인쇄를 하였으며, "OV Dot"라는 글자가 해당 부분에서 판별가능하였다. 대문자 "S"는 소판의 중앙에 관통 구멍으로 형성시켰다. 관통 구멍으로부터 측면까지의 거리는 24 ㎛이었으며, 상기 구멍은 금속 식별 소판의 총 표면적의 26.2 %를 차지하였다.
상기 금속 식별 소판을 사용하여 화합물을 제조하였다.
금속 식별 소판 "OV Dot S" 150 g을 강력 믹서에서 1.35 kg의 마크롤론 3108 550115 분말 (평균 입자 직경 800 ㎛)과 혼합하였다. 50 kg/시간의 압출기 처리량으로, 48.5 kg의 마크롤론 3108 550115 원통형 과립을 ZSK 53 이중-스크류 압출기의 구획 1로 압출하였다. 금속 식별 소판/마크롤론 분말 혼합물을 부속 압출기를 통하여 계량 투입하였다. 3-구 다이 판의 하류에서 투명한 입자-함유 용융물을 수득하여, 수조에서 냉각하고 가닥을 펠렛화함으로써 0.3 wt%의 "OV Dot S" 금속 식별 소판을 포함하는 50 kg의 원통형 과립을 산출하였다.
공정 파라미터
압출기 구획 Z1 내지 Z8의
온도		 220 내지 250 ℃
용융물 압력 20.7 바
용융물의 온도 270 ℃
압출기의 회전 속도 100 분-1
인발 속도 30 m/분
처리량 30 kg/시간
과립형 재료의 알갱이의 광학 현미경 화상 (도 8)에서, 금속 식별 소판은 6각형으로서 인식될 수 있었다. 손상 또는 심지어는 파괴된 소판은 찾아볼 수 없었다. 시트 압출시의 전단력 및 온도 스트레스에도 불구하고, 관통 구멍 "S"는 손상없이 유지되었다.
금속 식별 소판의 직경, 관통 구멍으로부터 측면까지의 거리, 및 금속 식별 소판의 총 표면적에 대한 관통 구멍의 비율은 본 발명에 따랐다.
실시예 9 (본 발명에 따름)
실시예 8에서 기술된 폴리카르보네이트를 350 mm 폭의 폴리카르보네이트 필름의 압출에 사용하였다.
사용된 장치는 하기로 구성된다:
ㆍ 직경 (D) 37 mm 및 길이 24×D의 스크류가 구비된 스토크(Stork) 압출기, 상기 스크류는 배기 구역 포함;
ㆍ 용융물 펌프;
ㆍ 폭 350 mm의 슬롯 다이;
ㆍ 다이 오리피스: 0.8 mm;
ㆍ 인발 장치;
ㆍ 권취 기구.
용융물을 다이로부터 캐스팅 롤러로, 다음에는 냉각 롤러로 전달하였으며, 상기 롤러들은 표 4에 특정된 온도 상태였다. 다음에, 필름을 인발 장치로 통과시키고, 최종적으로 권취하였다.
공정 파라미터
공정 파라미터
실린더 1 내지 16의 온도 230 내지 280 ℃
용융물 온도 292 ℃
용융물 펌프의 회전 속도 28 분-1
다이 1의 온도 240 ℃
다이 2의 온도 240 ℃
다이 3의 온도 240 ℃
압출기의 회전 속도 40 분-1
롤러 1의 온도 40 ℃
롤러 2의 온도 120 ℃
롤러 3의 온도 140 ℃
용융물 압력 81 바
필름 두께 100 ㎛
하기의 금속 식별 소판-함유 조성물을 압출기에 공급하였다:
100.0 wt%의 실시예 8로부터의 화합물 (0.3 wt%의 금속 식별 소판 OV Dot "S" 포함).
그로부터, 평활/무광 (1-4) 표면, 0.3 wt%의 금속 식별 소판 함량, 및 100 ㎛의 두께를 가지는 투명 압출 필름을 수득하였다.
필름의 광학 현미경 화상 (도 9)에서, 금속 식별 소판은 소형의 시감적으로 어두운 6각형으로서 볼 수 있었다. 손상 또는 심지어는 파괴된 소판은 찾아볼 수 없었다. 필름 압출시의 전단력 및 온도 스트레스에도 불구하고, 관통 구멍 "S"는 손상없이 유지되었다.
금속 식별 소판의 직경, 관통 구멍으로부터 측면까지의 거리, 및 금속 식별 소판의 총 표면적에 대한 관통 구멍의 비율은 본 발명에 따랐다.

Claims (13)

  1. 해당 금속 식별 소판이 어떠한 리세스(recess)도 가지지 않거나, 또는 금속 식별 소판의 실질적으로 중앙에 위치하며, 금속 식별 소판의 외주 외부 모서리에 20 ㎛ 이내로 근접하지 않고, 금속 식별 소판 표면적의 30 %를 초과하여 차지하지 않는 리세스를 가지는 것을 특징으로 하는, 200 ㎛ 미만의 최대 연장 길이 및 2-10 ㎛의 두께, 원형 또는 n-각형의 형상 (여기서 n ≥ 4임)을 가지는 실질적으로 편평한 금속 식별 소판 0.0001 내지 2 wt%를 포함하는 투명 열가소성 재료.
  2. 제 1항에 있어서, 금속 식별 소판이 4각형, 5각형, 6각형, 7각형 또는 원형인 것을 특징으로 하는 투명 열가소성 재료.
  3. 제 1항에 있어서, 폴리카르보네이트인 것을 특징으로 하는 투명 열가소성 재료.
  4. 제 1항에 있어서, 금속 식별 소판이 니켈로 제조되는 것을 특징으로 하는 투명 열가소성 재료.
  5. 제 1항에 있어서, 리세스가 문자 또는 숫자, 특히 S, X, 도트 또는 원의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 투명 열가소성 재료.
  6. 0.01 내지 0.1 wt%, 바람직하게는 0.06 wt%의 금속 식별 소판을 포함하는 투명 열가소성 재료.
  7. 제 1항에 따른 투명 열가소성 재료를 포함하는 필름.
  8. 제 1항에 따른 투명 열가소성 재료 또는 제 7항에 따른 필름을 포함하는 다층 생성물.
  9. 제 8항에 있어서, 카드인 다층 생성물.
  10. 제 1항에 따른 투명 열가소성 재료 또는 제 7항에 따른 필름의, 카드 제조를 위한 용도.
  11. a) 제 1항에 따른 투명 열가소성 재료를 배합하여 화합물을 형성시키고;
    b) 단계 a)로부터의 화합물을 필름으로 압출하는
    것을 포함하는, 제 7항에 따른 필름의 제조 방법.
  12. a) 제 1항에 따른 투명 열가소성 재료를 배합하여 화합물을 형성시키고;
    b) 단계 a)로부터의 화합물을 필름으로 압출한 후;
    c) 단계 b)로부터의 필름을 카드로 가공하는
    것을 포함하는, 제 9항에 따른 카드의 제조 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 단계 c)에서 필름이 기재 상에 라미네이팅되는 것을 특징으로 하는 방법.
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