KR102101798B1 - Photonic crystal film for security feature, and method of manufacturing the same, and security articles using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보안요소용 광결정 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 위조방지 물품에 관한 것이다. 보다 상세하게 높은 투과율과 반사 특성을 가지며, 시인성이 우수하고, 특히 반복적이고 지속적인 접기에도 그 성능을 유지하는 특성이 우수한 보안요소용 광결정 필름 및 이를 포함하는 보안물품에 관한 것이다.The present invention relates to a photonic crystal film for security elements, a method for manufacturing the same, and an anti-counterfeiting article comprising the same. More particularly, the present invention relates to a photonic crystal film for a security element and a security article including the same, having high transmittance and reflection characteristics, excellent visibility, and particularly maintaining its performance despite repeated and continuous folding.

Description

보안요소용 광결정 필름과 이의 제조방법 및 이를 포함하는 보안물품{Photonic crystal film for security feature, and method of manufacturing the same, and security articles using the same}Photonic crystal film for security feature, and security article using the same, and method of manufacturing the same, and security articles using the same}

본 발명은 보안요소용 광결정 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 위조방지 물품에 관한 것이다. 보다 상세하게 높은 투과율과 반사 특성을 가지며, 시인성이 우수하고, 특히 반복적이고 지속적인 접기에도 그 성능을 유지하는 특성이 우수한 보안요소용 광결정 필름 및 이를 포함하는 보안물품에 관한 것이다.The present invention relates to a photonic crystal film for security elements, a method for manufacturing the same, and an anti-counterfeiting article comprising the same. More particularly, the present invention relates to a photonic crystal film for a security element and a security article including the same, having high transmittance and reflection characteristics, excellent visibility, and particularly maintaining its performance despite repeated and continuous folding.

광결정(photonic crystal)이란 매트릭스와 서로 다른 굴절률을 갖는 입자가 규칙적으로 배열되어 결정격자를 이루는 물질로서, 빛의 파장 절반 수준에서 유전상수가 주기적으로 변함으로써 광 밴드갭을 갖는 물질을 말한다.Photonic crystal (photonic crystal) refers to a material having a wide band gap by periodically changing the dielectric constant at a level of half the wavelength of light as a matrix and particles having different refractive indices are regularly arranged to form a crystal lattice.

광 밴드갭은 반도체에서 전자의 밴드갭이 전자를 제어하는 것과 동일한 방식으로 광결정에서 광자를 제어하는데, 외부에서 넓은 범위의 스펙트럼을 갖는 빛이 광결정에 입사하는 경우, 광 밴드갭에 해당하는 파장대의 빛만 물질 내부로 전파되지 못하고 선택적으로 반사된다. 이와 같은 광 밴드갭이 가시광선 영역에 존재하는 경우, 광 밴드갭에 의한 선택적 반사는 반사색으로 나타나게 된다.The optical bandgap controls photons in a photonic crystal in the same way that the electrons' bandgap controls electrons in a semiconductor. When light having a broad spectrum from the outside enters a photonic crystal, the wavelength band corresponding to the optical bandgap Only light does not propagate inside the material and is selectively reflected. When such an optical bandgap exists in the visible light region, selective reflection by the optical bandgap appears as a reflection color.

콜로이드 입자의 규칙적인 배열이 반사색을 보이는 것은 동일한 원리에 의해 나타나는 것으로서 광결정의 광 밴드갭에 해당하는 색깔이다. 콜로이드 광결정의 반사색은 콜로이드 및 매트릭스 물질의 굴절률, 결정구조, 입자의 크기, 입자 간의 간격 등에 의해 결정된다. 따라서 이를 제어함으로써 원하는 반사색을 갖는 광결정을 제조할 수 있다.The fact that the regular arrangement of colloidal particles shows a reflective color is based on the same principle, and is a color corresponding to the optical band gap of a photonic crystal. The reflective color of colloidal photonic crystals is determined by the refractive index, crystal structure, particle size, and spacing between particles. Therefore, by controlling this, a photonic crystal having a desired reflection color can be produced.

필름 형태의 광결정은 필름의 두께를 두껍게 하여 반사율을 향상시켜 시인성이 우수한 반사색을 내도록 할 수는 있으나, 광결정 필름 자체의 기계적 강도가 매우 약하여 쉽게 깨지는 등의 내구성 문제로 인하여 취급이 용이하지 않으며, 유연성을 요하는 지폐, 보안문서 등의 영역에 적용하는 데는 한계가 있다. The film-type photonic crystal can increase the reflectance by increasing the thickness of the film to produce a reflective color with excellent visibility, but the mechanical strength of the photonic crystal film itself is very weak and is not easy to handle due to durability problems such as easily breaking. There are limitations in application to areas such as bills and security documents that require flexibility.

따라서 위변조방지를 위한 보안요소로 활용하기에 내구성의 한계점을 극복하여 내절도가 우수하고, 높은 반사율 및 투과도를 가지는 광결정 필름에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.Therefore, it is necessary to research and develop a photonic crystal film having excellent anti-rolling property and high reflectance and transmittance by overcoming the limitation of durability to be used as a security element for preventing forgery and alteration.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0031862호 (2015.03.25.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-0031862 (2015.03.25.)

본 발명은 높은 반사율 특성을 가지며, 시인성이 뛰어나고, 특히 지속적이고 반복적인 접기에도 불구하고 상기와 같은 특성을 유지할 수 있어, 우수한 내구성을 가지며, 나아가 광결정으로 이루어진 투명창 필름을 제공할 수 있어 보안 성능을 더욱 향상시킨 보안요소용 광결정 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has a high reflectance characteristic, excellent visibility, and can maintain the above characteristics despite particularly continuous and repetitive folding, and thus has excellent durability, and furthermore, can provide a transparent window film made of photonic crystals for security performance. It is an object to provide a photonic crystal film for a security element further improved.

또한, 본 발명은 상기와 같은 보안요소용 광결정 필름을 간단하고 효율적으로 제조하는 광결정 필름의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a photonic crystal film for manufacturing a photonic crystal film for a security element as described above simply and efficiently.

또한, 본 발명은 상기의 보안요소용 광결정 필름을 포함하는 위조방지용 보안물품을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a security article for forgery prevention comprising the photonic crystal film for the security element.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양태는 In order to achieve the above object, an aspect of the present invention

고분자 매트릭스, 상기 고분자 매트릭스에 분산되며 결정격자 구조로 배열되는 콜로이드 입자 및 광개시제를 포함하는 광결정 조성물의 경화물로, As a cured product of a photonic crystal composition comprising a polymer matrix, colloidal particles dispersed in the polymer matrix and arranged in a crystal lattice structure, and a photoinitiator,

상기 고분자 매트릭스는 에톡시화된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡시화된 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 제1아크릴레이트계 화합물 및 폴리프로필렌글리콜 아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 및 폴리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 제2아크릴레이트계 화합물의 혼합물로부터 유도되는 중합체인 것을 특징으로 하는 광결정 필름에 관한 것이다. The polymer matrix is selected from the group consisting of ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate and trimethylolpropane triacrylate Any one or more first acrylate-based compounds and any one or more second acrylates selected from the group consisting of polypropylene glycol acrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol diacrylate, and polyethylene glycol dimethacrylate It relates to a photonic crystal film characterized in that the polymer is derived from a mixture of compounds based.

본 발명의 일 실시예에 따른 광결정 필름에 있어서, 상기 제1아크릴레이트계 화합물과 제2아크릴레이트계 화합물의 중량 혼합비가 55:45 내지 25:75인 것일 수 있다. In the photonic crystal film according to an embodiment of the present invention, the weight mixing ratio of the first acrylate-based compound and the second acrylate-based compound may be 55:45 to 25:75.

본 발명의 일 실시예에 따른 광결정 필름에 있어서, 상기 고분자 매트릭스는 콜로이드 입자와의 굴절률 차이가 0.02 이상인 것일 수 있다. In the photonic crystal film according to an embodiment of the present invention, the polymer matrix may have a refractive index difference with colloidal particles of 0.02 or more.

본 발명의 일 실시예에 따른 광결정 필름에 있어서, 상기 고분자 매트릭스는 굴절률이 1.4 내지 1.5이며, 콜로이드 입자는 굴절률이 1.3 내지 3.0인 것일 수 있다. In the photonic crystal film according to an embodiment of the present invention, the polymer matrix may have a refractive index of 1.4 to 1.5, and the colloidal particles may have a refractive index of 1.3 to 3.0.

본 발명의 일 실시예에 따른 광결정 필름은 두께가 10 내지 200 ㎛이며, 400 내지 800nm 의 파장 범위에서의 투과율이 60% 이상인 것일 수 있다. 또한, 300 내지 800nm 파장에서의 평균 반사율이 30% 이상인 것일 수 있다. The photonic crystal film according to an embodiment of the present invention has a thickness of 10 to 200 μm, and a transmittance in a wavelength range of 400 to 800 nm may be 60% or more. In addition, the average reflectance at a wavelength of 300 to 800 nm may be 30% or more.

본 발명의 일 실시예에 따른 광결정 필름에 있어서, 상기 콜로이드 입자의 평균입경은 50 내지 350 ㎚인 것일 수 있다. In the photonic crystal film according to an embodiment of the present invention, the average particle diameter of the colloidal particles may be 50 to 350 nm.

본 발명의 일 실시예에 따른 광결정 필름에 있어서, 상기 콜로이드 입자는 하기 관계식 1을 만족하는 것일 수 있다. In the photonic crystal film according to an embodiment of the present invention, the colloidal particles may satisfy relational expression 1 below.

[관계식 1][Relationship 1]

Da×0.95 ≤ Ds ≤ Da×1.05Da × 0.95 ≤ Ds ≤ Da × 1.05

(상기 관계식 1에서, Ds는 콜로이드 입자의 입경(㎚)이며, Da는 콜로이드 입자의 평균 입경(㎚)이다.)(In the relational expression 1 above, Ds is the particle diameter (nm) of the colloidal particles, and Da is the average particle diameter (nm) of the colloidal particles.)

본 발명의 일 실시예에 따른 광결정 필름에 있어서, 상기 콜로이드 입자는 금속 나노입자, 금속산화물 나노입자, 유기 나노입자 및 탄소구조체 나노입자 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다. In the photonic crystal film according to an embodiment of the present invention, the colloidal particles may be any one or more selected from metal nanoparticles, metal oxide nanoparticles, organic nanoparticles, and carbon structure nanoparticles.

본 발명의 다른 양태는 상기의 광결정 필름을 포함하는 보안물품에 관한 것이다. Another aspect of the present invention relates to a security article comprising the photonic crystal film.

본 발명의 일 실시예에 따른 보안물품은 은행권, 유가증권, 상품권, 복권, 여권, 신분증, 신용카드 및 제품라벨로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. The security article according to an embodiment of the present invention may include any one selected from the group consisting of bank notes, securities, gift certificates, lotteries, passports, ID cards, credit cards, and product labels.

또한, 본 발명의 다른 양태는 천공되어 홀을 구비한 기재 상의 상기 홀에 제1아크릴레이트계 화합물 및 제2아크릴레이트계 화합물의 혼합물, 콜로이드 입자 및 광개시제를 포함하는 분산액을 주입하는 단계 및 상기 광결정 조성물층을 광 조사하여 경화시키는 단계를 포함하는 광결정 필름의 제조방법에 관한 것이다. In addition, another aspect of the present invention is a step of injecting a dispersion comprising a mixture of a first acrylate-based compound and a second acrylate-based compound, colloidal particles, and a photoinitiator into the hole on a substrate having a hole that is perforated and the photonic crystal. It relates to a method for producing a photonic crystal film comprising the step of curing the composition layer by light irradiation.

본 발명의 일 실시예에 따른 광결정 필름의 제조방법에 있어서, 상기 제1아크릴레이트계 화합물은 에톡시화된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡시화된 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상이고, 상기 제2아크릴레이트계 화합물은 폴리프로필렌글리콜 아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 및 폴리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다. In the method of manufacturing a photonic crystal film according to an embodiment of the present invention, the first acrylate-based compound is ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate , Dipentaerythritol pentaacrylate and trimethylolpropane triacrylate, any one or more selected from the group consisting of, the second acrylate-based compound is polypropylene glycol acrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol It may be any one or more selected from the group consisting of diacrylate and polyethylene glycol dimethacrylate.

본 발명의 일 실시예에 따른 광결정 필름의 제조방법에 있어서, 상기 제1아크릴레이트계 화합물 및 제2아크릴레이트계 화합물의 중량 혼합비가 55:45 내지 25:75인 것일 수 있다. In the method of manufacturing a photonic crystal film according to an embodiment of the present invention, the weight mixing ratio of the first acrylate-based compound and the second acrylate-based compound may be 55:45 to 25:75.

본 발명의 일 실시예에 따른 광결정 필름의 제조방법에 있어서, 상기 분산액을 주입하는 단계는 기재의 일면에 투명 고분자 필름을 더 포함할 수 있다. In the method of manufacturing a photonic crystal film according to an embodiment of the present invention, the step of injecting the dispersion may further include a transparent polymer film on one surface of the substrate.

본 발명의 일 실시예에 따른 광결정 필름의 제조방법에 있어서, 상기 분산액은 60 내지 100℃에서 도포되는 것일 수 있다. In the method of manufacturing a photonic crystal film according to an embodiment of the present invention, the dispersion may be applied at 60 to 100 ℃.

본 발명에 따른 보안요소용 광결정 필름은 유연성 및 강도를 극대화함으로써 지속적이고 반복적인 접힘 행위에도 필름이 깨지거나 벗겨지는 등의 손상을 최소화할 수 있는 장점을 가진다. 이로부터 필름의 내구성이 향상되고 필름을 용이하게 취급할 수 있어, 유연성을 요하는 지폐, 보안문서 등의 위조방지 물품에 보안요소로 적용할 수 있다는 장점을 가진다. 나아가, 본 발명에 따른 광결정 필름은 광결정으로 이루어진 투명창 필름으로서 보안물품 제조 초기단계에 적용이 가능하며 제품 안정성 및 신뢰성을 확보함으로써 우수한 유연성 및 강도를 구현할 수 있는 장점을 가진다. The photonic crystal film for security elements according to the present invention has the advantage of minimizing damage such as cracking or peeling of the film despite continuous and repeated folding by maximizing flexibility and strength. From this, the durability of the film is improved and the film can be easily handled, and thus it has the advantage that it can be applied as a security element to anti-counterfeiting articles such as bills and security documents that require flexibility. Furthermore, the photonic crystal film according to the present invention is a transparent window film made of a photonic crystal, and can be applied at an early stage of manufacturing a security article, and has the advantage of realizing excellent flexibility and strength by securing product stability and reliability.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 은행권의 사시도를 개략적으로 나타낸 것이다. 1 schematically shows a perspective view of a banknote according to an embodiment of the present invention.

이하 실시예를 통해 본 발명에 따른 보안요소용 광결정 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 보안물품에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의해 보다 더 잘 이해될 수 있다. 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이고, 첨부된 특허 청구범위에 의해 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다. Hereinafter, a photonic crystal film for a security element according to the present invention, a method for manufacturing the same, and a security article including the same will be described in more detail. The present invention can be better understood by the following examples. The following examples are for illustrative purposes of the present invention and are not intended to limit the scope of protection defined by the appended claims. At this time, the technical terms and scientific terms used have a meaning that is understood by a person having ordinary knowledge in the technical field to which this invention belongs, unless otherwise defined.

본 발명에서 특별한 언급이 없는 한, 용어 “(메타)아크릴레이트”는 “아크릴레이트” 및 “메타크릴레이트”를 포함하는 것을 의미한다. The term “(meth) acrylate” is meant to include “acrylate” and “methacrylate” unless otherwise noted in the present invention.

종래 광결정 필름은 반사율이 우수하기는 하나, 접거나 구기거나 하는 등의 고도의 물리적 변형이 가해질 경우 필름이 쉽게 깨지거나 손상되어 보안요소로서 실제 응용하는 데에는 한계가 있었다. 이에, 본 발명자들은 고도의 물리적 변형에도 쉽게 손상되지 않는 보안요소용 광결정 필름을 제시하고자 한다. 나아가, 지속적이고 반복적인 접힘에도 그 특성이 저하되지 않는 유연성과 강도를 유지하여 내구성이 증진될 뿐만 아니라 높은 반사율 및 투과도를 가져 시인성이 우수한 투명한 광결정 필름을 제공하고자 한다. Although the conventional photonic crystal film has excellent reflectance, there is a limit in practical application as a security element because the film is easily broken or damaged when a high degree of physical deformation such as folding or bending is applied. Accordingly, the present inventors intend to present a photonic crystal film for a security element that is not easily damaged by a high degree of physical deformation. Furthermore, the present invention intends to provide a transparent photonic crystal film having excellent visibility as well as improved durability by maintaining flexibility and strength that does not degrade its properties even after continuous and repeated folding.

본 발명의 일 양태는 특정 파장에 대하여 반사 스펙트럼을 가지는 것으로, 특정의 서로 다른 둘 이상의 아크릴레이트계 화합물로부터 유도되는 고분자 매트릭스, 상기 고분자 매트릭스에 분산되는 콜로이드 입자를 포함하는 광결정 조성물의 경화물인 보안요소용 광결정 필름을 제공하는 것이다. 이때, 상기 콜로이드 입자는 상기 서로 다른 둘 이상의 아크릴레이트계 화합물로부터 유도되는 고분자에 의해 콜로이드의 자기조립을 유도함으로써 결정격자 구조로 배열되도록 하는 것을 특징으로 한다. One aspect of the present invention is to have a reflection spectrum for a specific wavelength, a polymer matrix derived from two or more different acrylate-based compounds, a security element that is a cured product of a photonic crystal composition comprising colloidal particles dispersed in the polymer matrix It is to provide a photonic crystal film for. At this time, the colloidal particles are characterized by being arranged in a crystal lattice structure by inducing self-assembly of the colloid by a polymer derived from two or more different acrylate-based compounds.

본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 서로 다른 둘 이상의 아크릴레이트계 화합물로부터 유도되는 고분자 매트릭스를 포함함으로써 특정 영역대의 파장을 흡수해 구조색을 표현할 수 있으며, 우수한 반사 특성 및 높은 투명도의 광학 특성을 확보하는 것은 물론, 특이하게도 지속적이고 반복적인 접힘(foldering)에도 내절도(folding endurance)가 뛰어나 상기 광학 특성이 저하되지 않고 기계적 강도와 유연성을 극대화할 수 있는 장점을 가진다. 이는 내구성을 증진시켜 필름을 용이하게 취급할 수 있고 특히 보안물품 제조 초기단계에 적용이 가능하며, 유연성 및 기계적 물성의 신뢰성을 확보할 수 있는 지폐, 보안문서 등의 보안물품으로의 적용이 가능한 장점을 가진다. According to an aspect of the present invention, by including a polymer matrix derived from the two or more different acrylate-based compounds can absorb the wavelength of a specific region to express the structure color, secure excellent optical properties and excellent reflection properties and high transparency Of course, it has an advantage of maximizing mechanical strength and flexibility without deteriorating the optical properties because it has excellent folding endurance even in continuous and repetitive folding. This has the advantage of being able to easily handle the film by enhancing durability, and in particular, it can be applied in the early stages of manufacturing security items, and can be applied to security items such as bills and security documents that can secure flexibility and reliability of mechanical properties. Have

구체적으로, 본 발명의 일 양태에 따른 보안요소용 광결정 필름은 유연성 및 기계적 강도의 극대화를 통해 고도의 물리적 변형이 지속적이고 반복적으로 인가되는 환경에서도 보안요소용 광결정 필름이 손상되지 않고 원형 그대로 유지되어 보안요소용 광결정 필름이 필수적으로 가져야할 높은 반사율 및 광 투과성을 지속적으로 유지할 수 있으며, 이로부터 보안요소로서의 물성을 확보할 수 있다. Specifically, the photonic crystal film for security elements according to an aspect of the present invention is maintained in its original form without damaging the photonic crystal film for security elements even in an environment in which a high degree of physical deformation is continuously and repeatedly applied through maximization of flexibility and mechanical strength. The high reflectivity and light transmittance that the photonic crystal film for the security element must have can be maintained continuously, from which the physical properties as the security element can be secured.

본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 고분자 매트릭스는 제1아크릴레이트계 화합물 및 제2아크릴레이트 화합물의 혼합물로부터 유도되는 것을 특징으로 한다. 이들 조합은 콜로이드의 자기조립을 유도하면서 유연성을 극대화하고, 접힘성에 대응하는 강도를 구현하여 지속적이고 반복적인 접힘(folding)이 필름에 가해지더라도 광학 특성의 저하를 최소화할 수 있는 특성을 가진다.According to one aspect of the invention, the polymer matrix is characterized in that it is derived from a mixture of a first acrylate-based compound and a second acrylate compound. These combinations have the property of maximizing flexibility while inducing self-assembly of the colloid, and realizing strength corresponding to foldability, thereby minimizing degradation of optical properties even when continuous and repetitive folding is applied to the film.

구체적으로, 상기 제1아크릴레이트계 화합물은 에톡시화된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(ethoxylated trimethylolpropane triacrylate), 에톡시화된 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트(ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate), 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(pentaerythrtiol triacrylate), 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트(dipentaerythritol pentaacrylate) 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 이들 성분들은 광결정 필름의 우수한 반사율과 높은 광투과도를 부여하는 것으로, 후술하는 제2아크릴레이트계 화합물과의 조합으로 우수한 코팅성을 확보할 수 있으며, 지속적이고 반복적인 접힘에도 불구하고 높은 광학 특성을 구현할 수 있으며, 강도 및 유연성의 물성을 유지할 수 있는 특성을 가지며, 이는 단독 사용에 따른 중합으로는 구현하기 어렵다. 더욱 구체적으로, 상기 제1아크릴레이트계 화합물은 에톡시화된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(ETPTA)인 것일 수 있다. Specifically, the first acrylate-based compound is ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate ), Dipentaerythritol pentaacrylate, and may be any one or more selected from the group consisting of trimethylolpropane triacrylate. These components provide excellent reflectance and high light transmittance of the photonic crystal film, and can secure excellent coating properties in combination with a second acrylate-based compound to be described later, and have high optical properties despite continuous and repetitive folding. It can be implemented, it has the property of maintaining the physical properties of strength and flexibility, which is difficult to implement by polymerization according to single use. More specifically, the first acrylate-based compound may be ethoxylated trimethylolpropane triacrylate (ETPTA).

상기 제2아크릴레이트계 화합물은 반복단위로서 알킬렌글리콜을 갖는 글리콜계 (메타)아크릴레이트 화합물인 것을 특징으로 하며, 구체적인 일예로, 폴리프로필렌글리콜 아크릴레이트(Poly(propylene glycol) diacrylate: PPGDA), 폴리프로필렌글리콜디메타크릴레이트(Poly(propylene glycol) dimethacrylate: PPGDMA), 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(Poly(ethylene glycol) diacrylate: PEGDA) 및 폴리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(Poly(ethylene glycol) dimethacrylate: PEGDMA)로 이루어진 군으로부터 어느 하나 이상을 포함하며, 이에 제한되는 것은 아니다. 더욱 구체적으로, 상기 제2아크릴레이트계 화합물은 양말단에 아크릴레이트기를 갖는 글리콜계 디아크릴레이트 화합물인 것이 효과적이며, 바람직하게는 폴리프로필렌글리콜디메타크릴레이트를 사용하는 것이 상기 제1아크릴레이트계 화합물과의 상용성이 우수하여 물성 향상 측면에서 더욱 효과적이다. The second acrylate-based compound is a glycol-based (meth) acrylate compound having an alkylene glycol as a repeating unit, and as a specific example, polypropylene glycol acrylate (Poly (propylene glycol) diacrylate: PPGDA), Polypropylene glycol dimethacrylate (PPGDMA), Polyethylene glycol diacrylate (PEGDA) and Polyethylene glycol dimethacrylate (PEGDMA) It includes any one or more from the group consisting of, but is not limited thereto. More specifically, it is effective that the second acrylate-based compound is a glycol-based diacrylate compound having an acrylate group at the sock end, and preferably, the first acrylate-based compound is polypropylene glycol dimethacrylate. It is more effective in terms of improving physical properties due to its excellent compatibility with compounds.

상기 제2아크릴레이트계 화합물인 글리콜계 (메타)아크릴레이트 화합물은 그 분자량이 크게 제한되는 것은 아니지만, 중량평균분자량이 300 내지 3,000 g/mol, 구체적으로 중량평균분자량이 700 내지 1,800 g/mol, 더욱 구체적으로 500 내지 1,000 g/mol인 것일 수 있으며, 상기 범위를 만족하는 경우 상기 제1아크릴레이트계 화합물과의 조합으로 우수한 코팅성 및 광경화에 의한 경화물의 물성 상승과, 유연성 및 강도 구현, 특히 내절도 향상을 극대화할 수 있는 측면에서 더욱 효과적이다. 상기 제2아크릴레이트계 화합물은 구조 내 반복단위 대비 아크릴레이트 작용기의 몰분율이 크게 제한되는 것은 아니지만, 이를 조절하는 것이 상기 제1아크릴레이트계 화합물과의 조합으로 경화 반응성은 물론 유연성 및 강도의 증진 측면에서 더욱 효과적이다. The second acrylate-based glycol-based (meth) acrylate compound is not limited in molecular weight, but has a weight average molecular weight of 300 to 3,000 g / mol, specifically a weight average molecular weight of 700 to 1,800 g / mol, More specifically, it may be 500 to 1,000 g / mol, and when it satisfies the above range, in combination with the first acrylate-based compound, an excellent coating property and a property of a cured product by photocuring, and flexibility and strength are realized. In particular, it is more effective in terms of maximizing the improvement of anti-theft. The second acrylate-based compound is not limited to a molar fraction of an acrylate functional group compared to the repeating unit in the structure, but it is controlled in combination with the first acrylate-based compound to improve curing reactivity as well as flexibility and strength. It is more effective.

본 발명의 더욱 바람직한 일 양태는 상기 제1아크릴레이트계 화합물과 제2아크릴레이트계 화합물의 중량 혼합비를 제어하는 것이다. 상기 중량 혼합비는 본 발명의 목적하는 효과를 구현하는 범위 내에서 조절 가능하나, 구체적으로, 상기 제1아크릴레이트계 화합물과 제2아크릴레이트계 화합물의 중량 혼합비가 55:45 내지 25:75, 더욱 구체적으로 50:50 내지 30:70인 것일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 지속적이고 반복적인 접힘 수행에도 콜로이드 입자가 탈리되거나 필름이 깨지는 등의 손상을 최소화하면서 높은 광투과도 및 반사율의 우수한 광학 특성과 함께 뛰어난 시인성을 구현할 수 있어 유연성을 요구하는 물품에 보안요소로의 적용이 뛰어난 효과를 가진다. 반면, 상기 범위를 벗어나면 유연성, 강도 및 내구성과 함께 우수한 광학 특성을 구현하는 물성 밸런스를 얻기 어려워 본 발명의 목적하는 효과를 달성하는 것이 어려울 수 있다. One more preferred aspect of the present invention is to control the weight mixing ratio of the first acrylate-based compound and the second acrylate-based compound. The weight mixing ratio can be adjusted within the range of implementing the desired effect of the present invention, specifically, the weight mixing ratio of the first acrylate-based compound and the second acrylate-based compound is 55:45 to 25:75, more Specifically, it may be 50:50 to 30:70. In the case of satisfying the above range, it is possible to implement excellent visibility with high optical transmittance and reflectivity while minimizing damage such as colloidal particle detachment or film breakage even during continuous and repeated folding, and thus requires flexibility in articles requiring flexibility. Its application as a security element has an excellent effect. On the other hand, if it is out of the above range, it may be difficult to achieve the desired effect of the present invention because it is difficult to obtain a physical property balance that realizes excellent optical properties along with flexibility, strength, and durability.

본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 고분자 매트릭스는 제1아크릴레이트계 화합물 단독 또는 제2아크릴레이트계 화합물 단독으로부터 유도되는 중합체일 경우 본 발명의 목적을 달성하기 어렵고, 제1아크릴레이트계 화합물 및 제2아크릴레이트계 화합물의 조합을 포함함으로써 목적하는 효과를 구현할 수 있다. According to an aspect of the present invention, the polymer matrix is difficult to achieve the object of the present invention when the polymer is derived from the first acrylate-based compound alone or the second acrylate-based compound alone, and the first acrylate-based compound and agent The desired effect can be realized by including a combination of 2 acrylate-based compounds.

본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 광결정 조성물은 상기 고분자 매트릭스에 균일하게 분산되는 콜로이드 입자를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, the photonic crystal composition is characterized in that it comprises colloidal particles uniformly dispersed in the polymer matrix.

상기 콜로이드 입자는 상기 고분자 매트릭스에 분산되어 콜로이드의 자기조립을 통해 결정격자 구조를 이루어 실질적으로 보안요소용 광결정 필름이 광결정 특성을 가질 수 있도록 하는 성분이다. 상기 콜로이드 입자는 그 종류가 크게 제한되는 것은 아니지만, 구체적으로, 금속 나노입자, 금속산화물 나노입자, 유기 나노입자 및 탄소구조체 나노입자 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 금속 나노입자는 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 아연(Zn), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 팔라듐(Pd), 백금(Pt) 및 규소(Si) 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물 또는 이들의 합금 등일 수 있으며, 상기 금속산화물 나노입자는 상기 금속 나노입자의 산화물일 수 있다. 상기 유기 나노입자는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리디메틸실록산, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르술폰 및 폴리카보네이트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 고분자 나노입자일 수 있으며, 탄소구조체 나노입자는 흑연, 그래핀, 탄소섬유, 탄소나노튜브 등을 들 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. The colloidal particles are dispersed in the polymer matrix to form a crystal lattice structure through self-assembly of the colloid so that the photonic crystal film for the security element can have photonic crystal properties. The colloidal particles are not limited in their kind, and specifically, any one or more selected from metal nanoparticles, metal oxide nanoparticles, organic nanoparticles, and carbon structure nanoparticles may be used. More specifically, the metal nanoparticles are gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), zinc (Zn), aluminum (Al), tin (Sn), palladium (Pd), platinum It may be any one selected from (Pt) and silicon (Si) or a mixture thereof or an alloy thereof, and the metal oxide nanoparticles may be oxides of the metal nanoparticles. The organic nanoparticle is any one or two selected from polyethylene, polypropylene, polyacrylate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polydimethylsiloxane, polyimide, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyether sulfone, and polycarbonate. The above-described polymer nanoparticles may be used, and the carbon structure nanoparticles may include graphite, graphene, carbon fiber, and carbon nanotubes, but are not limited thereto.

상기 콜로이드 입자는 그 크기가 크게 제한되는 것은 아니지만, 구체적으로 평균 입경이 50 내지 350 ㎚, 보다 구체적으로, 80 내지 320 nm일 수 있다. 상기 콜로이드 입자의 크기는 콜로이드 입자가 광결정 필름에서 차지하는 부피에 따라 달리 조절될 수 있다. 즉, 콜로이드 입자의 부피 비율에 따라 사용되는 콜로이드 입자의 크기를 달리할 수 있으며, 결정 필름 총 부피를 기준으로, 콜로이드 입자의 부피가 5 내지 25 부피%일 시, 콜로이드 입자의 평균 입경은 50 내지 180 ㎚일 수 있으며, 콜로이드 입자의 부피가 25 초과 내지 60 부피%일 시, 콜로이드 입자의 평균 입경은 180 ㎚ 초과 내지 250 ㎚일 수 있으며, 콜로이드 입자의 부피가 60 초과 내지 90 부피%일 시, 콜로이드 입자의 평균 입경은 250 ㎚ 초과 내지 350 ㎚일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 구체적인 일예로, 광결정 필름 총 부피를 기준으로, 콜로이드 입자의 부피가 33 부피%일 시, 콜로이드 입자의 평균 입경은 140 내지 220 ㎚일 수 있으며, 부피가 5 부피%일 시, 콜로이드 입자의 평균 입경은 50 내지 120 ㎚일 수 있고, 부피가 90 부피%일 시, 콜로이드 입자의 평균 입경은 180 내지 320 ㎚일 수 있다. 상기 범위를 벗어날 경우 가시광 영역의 반사 파장을 벗어나 보안요소용 광결정 필름의 시인성 확보가 어려울 수 있다. 이때, 콜로이드 입자의 형상은 크게 제한되는 아니지만, 구형인 나노입자를 사용하는 것이 효과적이다. The colloidal particles are not limited in size, but specifically, the average particle diameter may be 50 to 350 nm, and more specifically, 80 to 320 nm. The size of the colloidal particles can be adjusted differently according to the volume occupied by the colloidal particles in the photonic crystal film. That is, the size of the colloidal particles used may vary according to the volume ratio of the colloidal particles, and when the volume of the colloidal particles is 5 to 25% by volume based on the total volume of the crystal film, the average particle diameter of the colloidal particles is 50 to 50 It may be 180 nm, when the volume of the colloidal particles is greater than 25 to 60% by volume, the average particle diameter of the colloidal particles may be greater than 180 nm to 250 nm, and when the volume of the colloidal particles is greater than 60 to 90% by volume, The colloid particles may have an average particle diameter of more than 250 nm to 350 nm, but are not limited thereto. As a more specific example, based on the total volume of the photonic crystal film, when the volume of the colloidal particles is 33% by volume, the average particle diameter of the colloidal particles may be 140 to 220 nm, and when the volume is 5% by volume, the average of the colloidal particles The particle diameter may be 50 to 120 nm, and when the volume is 90% by volume, the average particle diameter of the colloidal particles may be 180 to 320 nm. If it is out of the above range, it may be difficult to secure the visibility of the photonic crystal film for the security element beyond the reflection wavelength of the visible light region. At this time, the shape of the colloidal particles is not greatly limited, but it is effective to use spherical nanoparticles.

나아가, 고분자 매트릭스에 분산되어 규칙적으로 배열된 결정격자를 이룸으로써 우수한 반사율을 가지기 위한 측면에서, 콜로이드 입자는 하기 관계식 1을 만족하는 것일 수 있다.Further, in terms of having excellent reflectance by forming a regularly arranged crystal lattice dispersed in a polymer matrix, the colloidal particles may satisfy the following relational expression 1.

[관계식 1][Relationship 1]

Da×0.95 ≤ Ds ≤ Da×1.05Da × 0.95 ≤ Ds ≤ Da × 1.05

(상기 관계식 1에서, Ds는 콜로이드 입자의 입경(㎚)이며, Da는 콜로이드 입자의 평균 입경(㎚)이다.)(In the relational expression 1 above, Ds is the particle diameter (nm) of the colloidal particles, and Da is the average particle diameter (nm) of the colloidal particles.)

즉, 콜로이드 입자의 평균 입경이 200 ㎚인 경우, 콜로이드 입자 각각의 입경은 190 내지 210 ㎚의 입경을 만족하는 것일 수 있다. 이때, 콜로이드 입자의 입경 및 평균 입경(D50)은 입경 분포도(particle size distribution)로부터 산출되는 것일 수 있으며, 입경 분포도는 레이저 입도분석기를 이용하여 측정된 것일 수 있다.That is, when the average particle diameter of the colloidal particles is 200 nm, the particle diameter of each colloidal particle may satisfy a particle diameter of 190 to 210 nm. At this time, the particle size and the average particle diameter (D50) of the colloidal particles may be calculated from particle size distribution, and the particle size distribution may be measured using a laser particle size analyzer.

상기와 같이, 균일한 입경을 가진 콜로이드 입자를 사용함으로써, 고도로 정밀하게 규칙적으로 배열된 결정격자 구조를 이룰 수 있으며, 이에 따라 보안요소용 광결정 필름이 우수한 반사율을 가지며, 뛰어난 시인성을 확보할 수 있는 특성을 가진다. As described above, by using colloidal particles having a uniform particle diameter, a highly precise and regularly arranged crystal lattice structure can be achieved, whereby the photonic crystal film for the security element has excellent reflectance and can secure excellent visibility. It has characteristics.

또한, 광결정은 고분자 매트릭스와 서로 다른 굴절률을 갖는 입자가 규칙적으로 배열되어 결정격자를 이루는 물질로, 본 발명의 일양태에 따른 보안요소용 광결정 필름 또한 고분자 매트릭스의 굴절률과 콜로이드 입자의 굴절률이 매우 중요하다.In addition, the photonic crystal is a material in which particles having different refractive indices from the polymer matrix are regularly arranged to form a crystal lattice. The photonic crystal film for a security element according to an aspect of the present invention is also very important in the refractive index of the polymer matrix and the refractive index of the colloidal particles Do.

본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 고분자 매트릭스는 콜로이드 입자와의 굴절률 차이가 0.02 이상인 것일 수 있으며, 구체적으로 0.03 내지 1.55일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 보안요소용 광결정 필름이 특정 파장에 대하여 우수한 반사 스펙트럼을 가질 수 있으며, 300 내지 800nm에서 구체적으로 30% 이상, 더욱 구체적으로 40% 이상의 평균 반사율을 가진다. 상기 범위 내의 반사율을 구현함으로써 탁월한 시인성 및 식별성을 가진다. 보다 바람직하게는 최대 반사율이 48% 이상인 것일 수 있다. 상기 최대 반사율의 상한은 특별히 한정하진 않으나, 실질적인 최대 반사율의 상한은 60% 이하일 수 있다. 이때, 최대 반사율이 나타나는 파장 영역은 사용되는 콜로이드 입자의 크기에 따라 달라질 수 있는 바, 그 파장 영역을 한정할 수 없음은 물론이다. 구체적인 일예로, 평균 입경이 170 ㎚인 구형의 실리카를 콜로이드 입자로 사용하는 경우, 최대 반사율은 530 내지 535 ㎚ 파장 영역에서 나타날 수 있으며, 반사색은 초록색 계열일 수 있다. 또한, 평균 입경이 200 ㎚인 구형의 실리카를 콜로이드 입자로 사용하는 경우, 최대 반사율은 620 내지 630 ㎚ 파장 영역에서 나타날 수 있으며, 반사색은 붉은색 계열일 수 있다. According to an aspect of the present invention, the polymer matrix may have a refractive index difference with colloidal particles of 0.02 or more, and specifically, may be 0.03 to 1.55. When the above range is satisfied, the photonic crystal film for a security element may have an excellent reflection spectrum with respect to a specific wavelength, and specifically has an average reflectance of 30% or more and more specifically 40% or more at 300 to 800 nm. By implementing the reflectance within the above range, it has excellent visibility and discrimination. More preferably, the maximum reflectance may be 48% or more. The upper limit of the maximum reflectance is not particularly limited, but the upper limit of the practical maximum reflectance may be 60% or less. At this time, the wavelength region where the maximum reflectance appears may vary depending on the size of the colloidal particles used, and of course, the wavelength region cannot be limited. As a specific example, when a spherical silica having an average particle diameter of 170 nm is used as colloidal particles, the maximum reflectance may appear in the wavelength range of 530 to 535 nm, and the reflection color may be green. In addition, when a spherical silica having an average particle diameter of 200 nm is used as colloidal particles, the maximum reflectance may appear in the wavelength range of 620 to 630 nm, and the reflection color may be red.

또한, 상기 고분자 매트릭스의 굴절률은 1.4 내지 1.5인 것일 수 있으며, 상기 콜로이드 입자의 굴절률은 1.3 내지 3.0인 것일 수 있다. 보다 구체적이며, 비한정적인 일예로, 상기 고분자 매트릭스의 굴절률은 1.45 내지 1.49일 수 있으며, 좋게는 1.47 내지 1.49일 수 있고, 상기 콜로이드 입자의 굴절률은 콜로이드 입자 종류에 따라 달라질 수 있으나, 일예로 실리카 나노입자인 경우 그 굴절률은 1.43 내지 1.5일 수 있다.In addition, the refractive index of the polymer matrix may be 1.4 to 1.5, and the refractive index of the colloidal particles may be 1.3 to 3.0. More specifically, as a non-limiting example, the refractive index of the polymer matrix may be 1.45 to 1.49, preferably 1.47 to 1.49, and the refractive index of the colloidal particles may vary depending on the type of colloidal particles, but for example silica In the case of nanoparticles, the refractive index may be 1.43 to 1.5.

본 발명의 일 양태에 따른 광결정 필름은 그 두께가 크게 제한되는 것은 아니지만, 본 발명이 목적하는 효과를 구현하기에 두께가 10 내지 200 ㎛, 구체적으로 30 내지 150 ㎛인 것일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 현저히 우수한 유연성, 굴곡강도, 내충격강도의 기계적 강도가 유지되어 고도의 물리적 변형이 반복적으로 인가되는 환경에서도 필름이 손상되지 않고 그대로의 원형을 유지할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 광결정 필름의 두께는 50 내지 100 ㎛일 수 있다.Although the thickness of the photonic crystal film according to an aspect of the present invention is not greatly limited, the thickness may be 10 to 200 μm, specifically 30 to 150 μm, in order to realize the desired effect of the present invention. When the above range is satisfied, the mechanical strength of remarkably excellent flexibility, flexural strength, and impact strength is maintained, so that even in an environment where a high degree of physical deformation is repeatedly applied, the film can be maintained intact without damage. More specifically, the thickness of the photonic crystal film may be 50 to 100 μm.

이와 동시에 본 발명의 일 양태에 따른 광결정 필름은 400 내지 800nm의 파장, 구체적으로, 500 내지 700nm 의 파장에서의 투과율이 60% 이상, 구체적으로 70% 내지 99%인 것일 수 있다.At the same time, the photonic crystal film according to an aspect of the present invention may have a transmittance of 60% or more, specifically 70% to 99%, at a wavelength of 400 to 800 nm, specifically, at a wavelength of 500 to 700 nm.

본 발명의 일 양태에 따른 광결정 필름은 그 제조방법이 크게 제한되지 않고 통상의 방법을 사용하여 제조될 수 있으나, 구체적으로, 본 발명의 일 양태에 따른 광결정 필름의 제조방법은 천공되어 홀을 구비한 기재 상의 상기 홀에 제1아크릴레이트계 화합물 및 제2아크릴레이트계 화합물의 혼합물, 콜로이드 입자 및 광개시제를 포함하는 분산액을 주입하는 단계 및 상기 광결정 조성물층을 광 조사하여 경화시키는 단계를 포함한다. 이때, 상기 제1아크릴레이트계 화합물과 제2아크릴레이트계 화합물의 혼합물, 콜로이드 입자 및 광개시제를 포함하는 분산액을 기재 상에 도포하여 광결정 조성물층을 형성하는 것을 포함한다. The photonic crystal film according to an aspect of the present invention is not greatly limited in its manufacturing method and can be manufactured using a conventional method. Specifically, the method for manufacturing a photonic crystal film according to an aspect of the present invention is perforated and provided with holes. Injecting a dispersion comprising a mixture of a first acrylate-based compound and a second acrylate-based compound, colloidal particles, and a photoinitiator into the hole on a substrate and curing the light by irradiating the photonic crystal composition layer. At this time, the mixture comprising the mixture of the first acrylate-based compound and the second acrylate-based compound, colloidal particles, and a photoinitiator is applied to form a photonic crystal composition layer.

상기 기재는 일부분이 천공되어 홀을 구비한 것으로서, 기판 상에, 홀을 구비하는 기재를 올린 후, 상기 홀에 분산액을 주입한 다음 및 광조사로 광결정 필름을 제조함으로써 상기 기재 상에 광결정으로 이루어진 투명창 필름을 형성할 수 있다. 상기 투명창 필름은 은행권과 같은 보안물품 제조 시 초기단계에 적용함으로써 공정 효율을 높일 수 있으며, 자체적으로 유연성 및 강도를 가지고 있어 외부 요인으로부터 손상을 방지할 수 있고, 나아가 보안 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 특성을 가진다. 이때, 상기 기판은 투명 고분자 필름일 수 있다. 바람직하게는, 상기 분산액을 주입하는 단계는 상기 기재의 일면에 투명 고분자 필름 상에서 실시될 수 있다. 또한, 상기 기재의 다른 면에 또 다른 투명 고분자 필름을 더 포함할 수 있으며, 이에 상기 투명 고분자 필름 사이에 적층된 광결정 필름층을 구비한 기재를 포함한 적층체인 보안물품을 제공할 수 있다. The substrate is made of a photonic crystal on the substrate by partially punching the hole, and then raising the substrate with the hole on the substrate, and then injecting a dispersion into the hole and preparing a photonic crystal film by light irradiation. A transparent window film can be formed. The transparent window film can improve process efficiency by applying it in the initial stage when manufacturing security items such as banknotes, and it has its own flexibility and strength to prevent damage from external factors, and further improve security performance. It has a characteristic. At this time, the substrate may be a transparent polymer film. Preferably, the step of injecting the dispersion may be performed on a transparent polymer film on one surface of the substrate. In addition, another transparent polymer film may be further included on the other side of the substrate, thereby providing a security article that is a laminate including a substrate having a photonic film layer laminated between the transparent polymer films.

상기 광결정 필름의 제조방법의 다른 양태는 기재 상에 분산액을 도포한 후 이를 광경화하여 광결정 필름을 제조하거나, 원하고자 하는 필름의 두께만큼의 틈을 가진 두 개의 투명평판 사이에 분산액을 주입하고, 이를 광경화 시킴으로써 필름 형태를 가진 보안요소용 광결정 필름를 제조할 수 있으나, 공정 효율 및 공정 상 외부요인에 의해 손상을 방지하는 측면에서 앞서 일정 영역이 천공되어 홀을 구비한 기재 상에 분산액을 주입하는 공정을 포함하는 것이 더욱 효과적이다. 즉, 본 발명의 일 양태에 따르면 은행권과 같은 보안물품 상의 어느 일부분을 제거하고 제거된 부분에 상기 분산액을 상기와 같은 기재를 이용하여 도포한 후 경화함으로써 대상 보안물품과 동일 두께를 가지는 광결정으로 이루어진 투명창 필름을 구비함으로써 보안요소로서의 기능이 부여된 광결정 필름을 제조할 수 있다. Another aspect of the method for manufacturing the photonic crystal film is to apply a dispersion on a substrate and then photocur it to produce a photonic crystal film, or to inject the dispersion between two transparent flat plates with a gap equal to the thickness of the desired film, By photo-curing this, a photonic crystal film for a security element having a film form can be produced, but a certain area is punched in advance to prevent damage by external factors in the process efficiency and process, and a dispersion liquid is injected onto a substrate having holes. It is more effective to include a process. That is, according to an aspect of the present invention, a part of a security article, such as a banknote, is removed, and the dispersion is applied to the removed portion using the above-described substrate, followed by curing to form a photonic crystal having the same thickness as the target security article. By providing a transparent window film, a photonic crystal film provided with a function as a security element can be manufactured.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 분산액은 고분자 매트릭스와 콜로이드 입자의 부피분율을 조절할 수 있다. 상기 고분자 매트릭스와 콜로이드 입자의 부피분율은 0.9:0.1 내지 0.5:0.5일 수 있으며, 상기 범위를 만족하는 경우 콜로이드 입자 간 반발력이 효과적으로 작용하여 콜로이드 입자가 결정격자 구조로 배열될 수 있고, 특정 반사 스펙트럼을 가져 시인성 및 식별성을 향상시킬 수 있으나, 이는 비한정적인 일예일 뿐 상기 수치범위에 제한받지 않는다. 바람직하게는 콜로이드 입자를 결정격자 구조로 배열하기 위한 측면에서, 고분자 매트릭스 : 콜로이드 입자의 부피분율은 0.8:0.2 내지 0.6:0.4일 수 있다. The dispersion according to an aspect of the present invention can control the volume fraction of the polymer matrix and colloidal particles. The volume fraction of the polymer matrix and the colloidal particles may be 0.9: 0.1 to 0.5: 0.5, and when the above range is satisfied, the repulsive force between the colloidal particles effectively acts so that the colloidal particles can be arranged in a crystal lattice structure, and a specific reflection spectrum To improve visibility and discrimination, but this is only a non-limiting example and is not limited to the numerical range. Preferably in terms of arranging the colloidal particles in a crystal lattice structure, the volume fraction of the polymer matrix: colloidal particles may be 0.8: 0.2 to 0.6: 0.4.

상기 광개시제는 광결정 조성물을 광 경화시킬 수 있는 것이라면 크게 제한되지 않고 사용될 수 있다. 이때, 상기 광개시제는 조성물 전체 중량에 대하여 0.3 내지 3 중량%, 구체적으로, 0.5 내지 2 중량%로 포함될 수 있으며, 상기 범위를 만족하는 경우 광결정 필름의 반사율을 포함한 광학 특성 저하가 없어 효과적이나, 이는 비한정적인 일예일 뿐 상기 수치범위에 제한받지 않는다.The photoinitiator may be used without being particularly limited as long as it is capable of photocuring the photonic crystal composition. At this time, the photoinitiator may be included in an amount of 0.3 to 3% by weight, specifically, 0.5 to 2% by weight, based on the total weight of the composition. This is only a non-limiting example and is not limited by the above numerical range.

상기 광개시제로는 1-하이드록시-사이클로헥실-페놀-케톤, 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노프로판-1-온, 벤질디메틸케톤, 1-(4-도데실페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 벤조페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세트페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세트페논, 2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤 및 2,4-디에틸티옥산톤 중에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으며, 이제 제한되는 것은 아니다.The photoinitiators include 1-hydroxy-cyclohexyl-phenol-ketone, 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, benzyldimethylketone, 1- (4- Dodecylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydride Hydroxy-2-methylpropan-1-one, benzophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetphenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetphenone, 2-hydroxy-2-methyl-1 -Propan-1-one, 4,4'-diethylaminobenzophenone, dichlorobenzophenone, 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-methylthioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2, It may be any one or more selected from 4-dimethyl thioxanthone and 2,4-diethyl thioxanthone, but is not limited.

상기 분산액을 상기 기재 상에 도포하거나 또는 주입하는 방법은 크게 제한되지 않고 통상적인 방법을 사용할 수 있다. 일예로, 상기 도포 방법은 스핀코팅, 닥터블레이딩, 딥코팅, 스프레이 코팅, 캐스팅, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 정전수력학 프린팅, 마이크로 컨택 프린팅, 임프린팅, 그라비아 프린팅, 리버스옵셋 프린팅 또는 그라비옵셋 프린팅 등을 사용할 수 있으며, 상기 주입 방법은 모세관 힘을 통해 두 개의 기재 사이에 분산액을 충진할 수 있다.The method of applying or injecting the dispersion onto the substrate is not particularly limited and a conventional method can be used. As an example, the application method is spin coating, doctor blading, dip coating, spray coating, casting, screen printing, inkjet printing, electrostatic hydraulic printing, micro contact printing, imprinting, gravure printing, reverse offset printing or gravure offset Printing may be used, and the injection method may fill the dispersion between two substrates through capillary forces.

이때, 상기 분산액은 60 내지 100℃의 온도 조건에서 도포 또는 주입될 수 있으며, 이 경우 코팅성이 우수하며 균일한 광결정 조성물층을 형성할 수 있고, 공정 시간을 단축할 수 있는 효과를 가진다. At this time, the dispersion may be applied or injected at a temperature of 60 to 100 ℃, in this case has excellent coating properties and can form a uniform photonic crystal composition layer, it has the effect of shortening the process time.

이때, 상기 기재는 광결정 필름을 용이하게 분리할 수 있는 것이라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 일예로 유리판 등을 사용할 수 있다.At this time, the substrate can be used without particular limitation as long as it can easily separate the photonic crystal film, for example, a glass plate or the like can be used.

상기 경화시키는 단계는 광을 조사하여 실시되며, 이때 광은 자외선을 의미하는 것일 수 있으며, 구체적으로 200 내지 600 ㎚의 파장 영역을 가진 것일 수 있으며, 보다 구체적으로, 250 내지 450 ㎚의 파장 영역을 가진 광일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. The curing step is performed by irradiating light, wherein the light may mean ultraviolet light, and may specifically have a wavelength region of 200 to 600 nm, and more specifically, a wavelength region of 250 to 450 nm. It may be an excitation light, but is not limited thereto.

본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 광 조사 공정은 광결정 필름의 크기 등의 조건에 따라 조절되며, 비한정적인 일예로, 출력 5 내지 20 mW/㎠의 광을 3 내지 30초간 조사함으로써 수행될 수 있으며, 구체적으로, 7 내지 15 mW/㎠의 광을 5 내지 10초간 조사함으로써 수행될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.According to an aspect of the present invention, the light irradiation process is adjusted according to conditions such as the size of the photonic crystal film, and in a non-limiting example, it may be performed by irradiating light having an output of 5 to 20 mW / cm 2 for 3 to 30 seconds. Specifically, it may be performed by irradiating light of 7 to 15 mW / cm 2 for 5 to 10 seconds, but is not limited thereto.

이후, 기재 상에서 제조된 보안요소용 광결정 필름을 분리하고, 경화되지 않은 미반응물을 제거하는 공정을 추가적으로 실시할 수 있음은 물론이다.Thereafter, a process of separating the photonic crystal film for a security element prepared on a substrate and removing uncured unreacted materials may be additionally performed.

또한, 본 발명은 앞서 상술한 보안요소용 광결정 필름을 포함하는 보안물품을 제공한다.In addition, the present invention provides a security article comprising the above-described photonic crystal film for security elements.

구체적으로, 상기 보안물품은 기재 및 상기 기재 상에 제1아크릴레이트계 화합물 및 제2아크릴레이트계 화합물의 혼합물, 콜로이드 입자 및 광개시제를 포함한 광결정 조성물에 의해 형성된 광결정층을 포함하는 것일 수 있다. Specifically, the security article may include a photonic crystal layer formed by a photonic crystal composition comprising a substrate, a mixture of a first acrylate-based compound and a second acrylate-based compound, colloidal particles, and a photoinitiator.

나아가, 상기 보안물품은 위조방지를 요구하는 대상물품 및 상기 대상 물품의 일면 또는 양면, 혹은 대상물품을 관통하여 형성되는 광결정 필름를 포함할 수 있다. 즉, 상기 보안물품은 광결정 필름이 적층되거나 보안 대상물품을 관통하여 삽입된 구조인 것일 수 있으며, 공지된 라미네이션 방법을 통해 제조될 수 있다. Further, the security article may include an object article requiring anti-counterfeiting and a photonic crystal film formed through one or both sides of the object article or through the object article. That is, the security article may be a structure in which a photonic crystal film is laminated or inserted through a security object article, and may be manufactured through a known lamination method.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보안물품으로서 은행권(1)을 개략적으로 나타낸 것이다. 구체적으로, 상술한 바와 같이 광결정 필름의 제조방법 상 분산액을 기판 상에 도포하여 광결정층을 형성하고, 형성된 광결정층을 은행권의 제작 초기단계에 삽입함으로써 은행권이 일부 영역에 광결정의 투명창 필름을 갖도록 할 수 있다. 이때, 상기 광결정층(3)은 투명 폴리카보네이트(PC) 또는 투명 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 없이 고분자 매트릭스(2)만 사용하여 형성된 것일 수 있다. 또한, 상기 광결정층(3)은 광결정을 이용한 패턴으로 형성될 수 있다. 1 schematically shows a banknote 1 as a security article according to an embodiment of the present invention. Specifically, as described above, by forming a photonic crystal layer by applying a dispersion on a substrate in the manufacturing method of the photonic crystal film, and inserting the formed photonic crystal layer in the initial stage of manufacturing the banknote, so that the banknote has a transparent window film of photonic crystal in some areas. can do. At this time, the photonic crystal layer 3 may be formed by using only the polymer matrix 2 without a transparent polycarbonate (PC) or transparent polyethylene terephthalate (PET) film. In addition, the photonic crystal layer 3 may be formed in a pattern using a photonic crystal.

본 발명의 일 양태에 따른 보안물품은 위조 방지를 위하는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 은행권, 유가증권, 상품권, 복권, 여권, 신분증, 신용카드 및 제품라벨로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.The security article according to an aspect of the present invention is not particularly limited as long as it is intended to prevent forgery, and may include any one selected from the group consisting of bank notes, securities, gift certificates, lottery tickets, passports, ID cards, credit cards, and product labels. have.

이하 본 발명의 일 양태에 따른 보안요소용 광결정 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 보안물품에 대한 일예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, an example of a photonic crystal film for a security element according to an aspect of the present invention, a method for manufacturing the same, and a security article including the same will be described, but the present invention is not limited to the following examples.

(실시예 1)(Example 1)

80℃에서 50 ㎛의 이격 거리를 가진 두 유리 평판 사이에 분산액을 주입하고 UV(파장 365 ㎚, 출력 12 mW/㎠)로 7초간 광조사하여 상기 분산액을 광경화 시킨 후, 두 유리 평판을 제거하여 보안요소용 광결정 필름을 제조하였다.After dispersing the dispersion between two glass plates with a separation distance of 50 μm at 80 ° C. and irradiating with UV (wavelength 365 nm, output 12 mW / cm 2) for 7 seconds, the dispersion was photocured, and then the two glass plates were removed. To prepare a photonic crystal film for security elements.

상기 분산액은 에톡실레이티드 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(ETPTA;ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, 중량평균분자량 428 g/mol) 및 폴리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(PPGDA;polyprophylene glycol diacrylate, 중량평균분자량 800 g/mol)를 50:50 중량부로 혼합한 고분자 매트릭스 혼합물, 평균입경 210 nm의 실리카 나노입자 및 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판온(Darocur 1173)을 혼합하여 제조하였으며, 상기 고분자 매트릭스 혼합물과 실리카 나노입자의 부피분율은 67:33이 되도록 하고, 상기 광개시제인 Darocur 1173는 혼합물에 대하여 1중량%로 첨가하였다. 이때, 상기 분산액의 80℃에서의 점도는 1,200 cps였다.The dispersion is ethoxylated trimethylol propane triacrylate (ETPTA; ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, weight average molecular weight 428 g / mol) and polypropylene glycol diacrylate (PPGDA; polyprophylene glycol diacrylate, weight average molecular weight 800 g / mol) Was prepared by mixing 50:50 parts by weight of a polymer matrix mixture, silica nanoparticles having an average particle diameter of 210 nm and 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone (Darocur 1173), The volume fraction of the matrix mixture and the silica nanoparticles was 67:33, and the photoinitiator Darocur 1173 was added at 1% by weight relative to the mixture. At this time, the viscosity of the dispersion at 80 ° C was 1,200 cps.

(실시예 2)(Example 2)

실시예 1에서, 상기 분산액에 에톡실레이티드 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 및 폴리프로필렌글리콜 디아크릴레이트의 중량혼합비(ETPTA:PPGDA)가 30:70으로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. In Example 1, the same method as in Example 1, except that the weight mixing ratio of ethoxylated trimethylol propane triacrylate and polypropylene glycol diacrylate (ETPTA: PPGDA) in the dispersion was 30:70. Was carried out.

(실시예 3)(Example 3)

실시예 1에서, 상기 분산액에 에톡실레이티드 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 및 폴리프로필렌글리콜 디아크릴레이트의 중량혼합비(ETPTA:PPGDA)가 20:80으로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. In Example 1, the same method as in Example 1 except that the weight mixing ratio (ETPTA: PPGDA) of ethoxylated trimethylol propane triacrylate and polypropylene glycol diacrylate in the dispersion was 20:80. Was carried out.

(실시예 4)(Example 4)

실시예 1에서, 상기 분산액에 에톡실레이티드 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 및 폴리프로필렌글리콜 디아크릴레이트의 중량혼합비(ETPTA:PPGDA)가 60:40으로 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. In Example 1, the same method as in Example 1, except that the weight mixing ratio (ETPTA: PPGDA) of ethoxylated trimethylol propane triacrylate and polypropylene glycol diacrylate in the dispersion was 60:40 Was carried out.

(실시예 5)(Example 5)

실시예 1에서, 상기 분산액에 중량평균분자량이 800 g/mol인 폴리프로필렌글리콜 디아크릴레이트 대신에 중량평균분자량이 2,100 g/mol인 폴리프로필렌글리콜 디아크릴레이트인 것을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. In Example 1, Example 1, except that a polypropylene glycol diacrylate having a weight average molecular weight of 2,100 g / mol was used in the dispersion instead of a polypropylene glycol diacrylate having a weight average molecular weight of 800 g / mol. It was carried out in the same manner as.

(실시예 6)(Example 6)

실시예 1에서, 상기 분산액에 중량평균분자량이 800 g/mol인 폴리프로필렌글리콜 디아크릴레이트 대신에 중량평균분자량이 470 g/mol인 폴리프로필렌글리콜 디아크릴레이트인 것을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. In Example 1, Example 1, except that a polypropylene glycol diacrylate having a weight average molecular weight of 470 g / mol was used in the dispersion instead of polypropylene glycol diacrylate having a weight average molecular weight of 800 g / mol. It was carried out in the same manner as.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

고분자 매트릭스로 폴리프로필렌글리콜 디아크릴레이트를 사용하지 않고 에톡실레이티드 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트만을 단독으로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. It was carried out in the same manner as in Example 1, except that only ethoxylated trimethylol propane triacrylate was used alone without using polypropylene glycol diacrylate as the polymer matrix.

(비교예 2)(Comparative Example 2)

고분자 매트릭스로 에톡실레이티드 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트를 사용하지 않고 폴리프로필렌글리콜 디아크릴레이트만을 단독으로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. It was carried out in the same manner as in Example 1, except that only propylene glycol diacrylate was used alone without using ethoxylated trimethylol propane triacrylate as the polymer matrix.

(평가)(evaluation)

(1) 반사율 및 투과도(1) Reflectance and transmittance

실시예 1 내지 7, 비교예 1 및 2으로부터 제조된 필름에 대하여 400 내지 800 ㎚ 파장 영역에서의 반사율을 광학현미경(Nikon, L150)을 이용하여 측정하였다. 또한, 투과도는 자외선-가시광선 분광분석기(UV-VIS-NIR spectrophotometer, Cary 5000, Varian)를 이용하여 황산바륨 표준백색판을 100% 기준으로의 상대 반사율로, 540nm에서 측정한 값이며, 측정각은 3°20"이고 검출기에서 시그널을 검출하는 평균 시간은 0.1s, 분석 데이터의 간격은 1nm, scan 속도는 600nm/min이였다.For the films prepared from Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 and 2, reflectance in a wavelength region of 400 to 800 nm was measured using an optical microscope (Nikon, L150). In addition, the transmittance is a value measured at 540 nm with relative reflectance based on 100% of the barium sulfate standard white plate using an ultraviolet-visible light spectrometer (UV-VIS-NIR spectrophotometer, Cary 5000, Varian). Is 3 ° 20 ”, the average time for detecting a signal from the detector is 0.1 s, the interval of analysis data is 1 nm, and the scan speed is 600 nm / min.

(2) 접힘성(folding endurance)(2) Folding endurance

실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3으로부터 제조된 필름을 미리 정한 부분을 기준으로 150°로 접히는 행위를 1회로 하여 반복 실시한 다음 외관상 육안으로 변형이 일어나는지를 확인하고 최초 손상이 가해졌을 때의 반복 횟수를 측정하여 25회 이상이면 ○, 10회 이상 25회 미만이면 △, 10회 미만이면 ×로 표기하였다.When the film produced from Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 was repeatedly performed by folding the film at 150 ° based on a predetermined portion, and then visually confirming that deformation occurred with the naked eye, and when the initial damage was applied The number of repetitions was measured, and if it is 25 times or more, it is indicated by ○, if it is 10 or more times and less than 25 times, and △ if it is less than 10 times.

구분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 반사율
(%)
reflectivity
(%)
5050 3838 3030 5454 2525 2929 5757 2020
투과도
(%)
Transmittance
(%)
7373 7878 8282 6363 8383 9090 6363 9292
접힘성Foldability ××

상기 표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예는 특정 영역대의 파장을 흡수하여 구조색을 표현하는 반사 특성이 우수하며 동시에 높은 투과도를 가짐으로써 보안요소용으로 응용 가치가 높음을 확인할 수 있었다. 또한, 접힘성 시험을 통해, 실시예 1 및 2로부터 제조된 필름은 매우 우수한 유연성 및 접힘성을 나타냄을 확이할 수 있었다. 한편, 실시예 3 내지 6으로부터 제조된 필름은 유연성이 다소 부족하며, 높은 투과도에 비하여 반사 특성이 다소 저하되었다. 반면, 비교예 1로부터 제조된 필름은 유연성이 부족하여 반복 횟수가 낮음에도 쉽게 브리틀(brittle)한 성질이 나타나 접힘에 따른 필름이 깨지는 문제가 발생하였으며, 비교예 2에 따른 필름은 반사 특성이 매우 낮아 보안요소용으로 활용이 어려움을 확인하였다. As can be seen from Table 1, the embodiment according to the present invention absorbs the wavelength of a specific region and has excellent reflection characteristics to express the structure color, and at the same time has a high transmittance, thereby confirming that the application value for the security element is high. Could. In addition, through the foldability test, it was confirmed that the films prepared from Examples 1 and 2 exhibited very good flexibility and foldability. On the other hand, the films prepared from Examples 3 to 6 are somewhat inflexible, and the reflective properties are slightly deteriorated compared to high transmittance. On the other hand, the film prepared from Comparative Example 1 lacks flexibility, and thus a brittle property occurs easily even though the number of repetitions is low, resulting in a problem that the film is broken due to folding, and the film according to Comparative Example 2 has a reflective property. It was confirmed that it is very low and difficult to use for security elements.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있으며, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it is clear that the present invention can use various changes, modifications, and equivalents, and can be equally applied by appropriately modifying the above embodiments. Therefore, the above description is not intended to limit the scope of the present invention as defined by the following claims.

1 : 은행권, 2 : 고분자 매트릭스, 3: 광결정층1: Banknote, 2: Polymer matrix, 3: Photonic crystal layer

Claims (14)

고분자 매트릭스, 상기 고분자 매트릭스에 분산되며 결정격자 구조로 배열되는 콜로이드 입자 및 광개시제를 포함하는 광결정 조성물의 경화물로,
상기 고분자 매트릭스는 에톡시화된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡시화된 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 제1아크릴레이트계 화합물 및 폴리프로필렌글리콜 아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 및 폴리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 제2아크릴레이트계 화합물의 혼합물로부터 유도되는 중합체이며,
상기 제2아크릴레이트계 화합물은 중량평균분자량이 300 내지 3,000g/mol이고,
두께가 10 내지 200 ㎛이며, 400 내지 800nm 의 파장 범위에서의 투과율이 60% 이상인 것을 특징으로 하는 보안요소용 광결정 필름.
As a cured product of a photonic crystal composition comprising a polymer matrix, colloidal particles dispersed in the polymer matrix and arranged in a crystal lattice structure, and a photoinitiator,
The polymer matrix is selected from the group consisting of ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate and trimethylolpropane triacrylate Any one or more first acrylate-based compounds and any one or more second acrylates selected from the group consisting of polypropylene glycol acrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol diacrylate, and polyethylene glycol dimethacrylate It is a polymer derived from a mixture of compounds based,
The second acrylate-based compound has a weight average molecular weight of 300 to 3,000 g / mol,
A photonic crystal film for a security element, having a thickness of 10 to 200 µm and a transmittance of 60% or more in a wavelength range of 400 to 800 nm.
제1항에 있어서,
상기 제1아크릴레이트계 화합물 및 제2아크릴레이트계 화합물의 중량 혼합비가 55:45 내지 25:75인 것을 특징으로 하는 보안요소용 광결정 필름.
According to claim 1,
A photonic crystal film for a security element, characterized in that the weight mixing ratio of the first acrylate-based compound and the second acrylate-based compound is 55:45 to 25:75.
제1항에 있어서,
상기 고분자 매트릭스는 콜로이드 입자와의 굴절률 차이가 0.02 이상인 보안요소용 광결정 필름.
According to claim 1,
The polymer matrix is a photonic crystal film for a security element having a refractive index difference of 0.02 or more with colloidal particles.
제3항에 있어서,
상기 고분자 매트릭스는 굴절률이 1.4 내지 1.5이며, 콜로이드 입자는 굴절률이 1.3 내지 3.0인 보안요소용 광결정 필름.
According to claim 3,
The polymer matrix has a refractive index of 1.4 to 1.5, and the colloidal particles have a refractive index of 1.3 to 3.0.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 콜로이드 입자는 하기 관계식 1을 만족하는 보안요소용 광결정 필름.
[관계식 1]
Da×0.95 ≤ Ds ≤ Da×1.05
(상기 관계식 1에서, Ds는 콜로이드 입자의 입경(㎚)이며, Da는 콜로이드 입자의 평균 입경(㎚)이다.)
According to claim 1,
The colloidal particles are photonic crystal films for security elements that satisfy the following relational expression 1.
[Relationship 1]
Da × 0.95 ≤ Ds ≤ Da × 1.05
(In the relational expression 1 above, Ds is the particle diameter (nm) of the colloidal particles, and Da is the average particle diameter (nm) of the colloidal particles.)
제 6항에 있어서,
상기 콜로이드 입자의 평균입경은 50 내지 250 ㎚인 보안요소용 광결정 필름.
The method of claim 6,
The colloidal particles have an average particle diameter of 50 to 250 nm.
제1항에 있어서,
상기 콜로이드 입자는 금속 나노입자, 금속산화물 나노입자, 유기 나노입자 및 탄소구조체 나노입자 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인 보안요소용 광결정 필름.
According to claim 1,
The colloidal particles are one or two or more selected from metal nanoparticles, metal oxide nanoparticles, organic nanoparticles, and carbon structure nanoparticles.
제 1항 내지 제 4항 및 제6항 내지 제8항 중에서 선택되는 어느 한 항의 보안요소용 광결정 필름을 포함하는 보안물품.A security article comprising the photonic crystal film for a security element according to any one of claims 1 to 4 and 6 to 8. 천공되어 홀을 구비한 기재 상의 상기 홀에 제1아크릴레이트계 화합물 및 제2아크릴레이트계 화합물의 혼합물, 콜로이드 입자 및 광개시제를 포함하는 분산액을 주입하여 광결정 조성물층을 형성하는 단계, 및
상기 광결정 조성물층을 광 조사하여 경화시키는 단계를 포함하는 보안요소용 광결정 필름의 제조방법.
Forming a layer of a photonic crystal composition by injecting a dispersion comprising a mixture of a first acrylate-based compound and a second acrylate-based compound, colloidal particles and a photoinitiator into the hole on the substrate having a hole, and
Method of manufacturing a photonic crystal film for a security element comprising the step of curing by irradiating the photonic crystal composition layer.
제10항에 있어서,
상기 제1아크릴레이트계 화합물은 에톡시화된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 에톡시화된 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상이고, 상기 제2아크릴레이트계 화합물은 폴리프로필렌글리콜 아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 및 폴리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 보안요소용 광결정 필름의 제조방법.
The method of claim 10,
The first acrylate compound is ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate and trimethylolpropane triacrylate Any one or more selected from the group consisting of, the second acrylate-based compound is selected from the group consisting of polypropylene glycol acrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol diacrylate and polyethylene glycol dimethacrylate Method for manufacturing a photonic crystal film for any one or more security elements.
제10항에 있어서,
상기 제1아크릴레이트계 화합물 및 제2아크릴레이트계 화합물의 중량 혼합비가 55:45 내지 25:75인 것을 특징으로 하는 보안요소용 광결정 필름의 제조방법.
The method of claim 10,
Method of manufacturing a photonic crystal film for a security element, characterized in that the weight mixing ratio of the first acrylate-based compound and the second acrylate-based compound is 55:45 to 25:75.
제10항에 있어서,
상기 분산액을 주입하는 단계는 기재의 일면에 투명 고분자 필름을 더 포함하는 보안요소용 광결정 필름의 제조방법.
The method of claim 10,
The step of injecting the dispersion is a method of manufacturing a photonic crystal film for a security element further comprising a transparent polymer film on one surface of the substrate.
제10항에 있어서,
상기 분산액은 60 내지 100℃에서 도포되는 것인 보안요소용 광결정 필름의 제조방법.
The method of claim 10,
The dispersion is a method of manufacturing a photonic crystal film for security elements that are applied at 60 to 100 ℃.
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