KR100283454B1 - 이중 검증 기능을 갖는 재귀반사보안 라미네이트 - Google Patents

이중 검증 기능을 갖는 재귀반사보안 라미네이트 Download PDF

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린 이. 페이키쉬
더글라스 케이 포섬
왈리스 케이 빙함
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스프레이그 로버트 월터
미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니
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Abstract

본 발명은 정보를 담은 증명서 표면에 도포되도록 설계되어 이중 레벨의 검증 기능을 가지는 역반사 보호 라미네이트(10)에 관한 것이다. 이 라미네이트는 통상의 확산광으로 조사하는 상태와 역반사광으로 조사하는 상태에서 조사될 수 있는 기본 레전드를 가지며, 역반사광으로 조사하는 상태에서만 조사될 수 있는 역 레전드를 또한 가질 수도 있다.

Description

[발명의 명칭]
이중 검증 기능을 갖는 재귀 반사 보안 라미네이트
[발명의 분야]
본 발명은 운전 면허증 및 신분증과 같은 증명서의 표면에 피복되어 증명서를 인증하기 위한 수단 및 증명서에 포함되어 있는 정보의 변조를 검출할 수 있게 하는 수단을 제공하도록 구성되는 재귀 반사 보안 필름에 관한 것이다.
[발명의 배경]
미국 특허 제3,801,183호(Sevelin)에 개시되어 있는 재귀 반사 보안 필름은 증명서 또는 그것의 일부 위에 피복될 수 있는 보안 오버레이(security overlays)로서 보다 적합한 많은 특징을 나타낸다. 이러한 필름은, 예를 들면 신분증, 운전 면허증 또는 명함과 같은 증명서에 흔히 사용되어, 이들 증명서를 인증하기 위한 수단 및 이들 증서에 대한 위조 또는 위조의 시도를 용이하게 검출하기 위한 수단을 제공한다. 전형적으로, 이러한 필름은 반사층으로 형성되어 확산광 조건에서 실질적으로 투명하고, 따라서 이들 증명서의 표면상의 정보를 용이하게 읽을 수 있다. 일반적으로, 필름의 전체 표면은 다소의 재귀 반사 특성을 가지고 있다. 대개, 필름은 사소하게 관입(貫入)되더라도 그 필름에 의한 재귀 반사성이 열화되며, 따라서 재귀 반사 투시 조건에서 용이하게 시각적으로 인식되며, 이 때문에 위조의 검출을 가능하게 하는 수단을 제공한다. 강한 재귀 반사성의 명부(銘部)(legend) 또는 패턴은 필요에 따라 로고, 특정 메시지, 또는 다른 이미지 형태로 마련되어 인증 수단 및 위조 검출을 향상시키는 수단을 제공한다.
미국 특허 제4,099,838호(Cook 등)는 유전(誘電) 반사체에 의해 제공된 재귀 반사 명부(銘部)를 갖는 재귀 반사 시이트 재료를 개시하고 있는데, 이 특허에서는 반사체가 그 반사체로부터 비롯되는 반사성에 의해 대비되는 색조를 나타내도록 패턴이 형성된다. 이 특허는, 미국 특허 제3,801,183호에 개시되어 있는 바와 같은 형태의 보안 필름이 그러한 반사성을 갖게 만들 수도 있다는 것을 교시하고 있다.
재귀 반사 보안 라미네이트(laminate)는 주로 그것들이 제공할 수 있는 높은 보안성 때문에 폭 넓게 사용되어 왔다. 라미네이트의 유용성의 잠재 능력 모두를 완전하게 이용하기 위해서는, 예를 들면, 미국 특허 제3,767,291호(Johnson) 및 제3,832,038호(Johnson)에 개시된 재귀 투시기(retroviewer)와 같은 특수한 장치 또는 플래시를 사용하여 라미네이트를 재귀 반사 조건하에서 검사해야 한다.
[발명의 개요]
본 발명은 증명서를 인증하기 위한 수단과, 증명서 및 그 안의 정보를 위조하려는 시도를 방지하는 수단과, 그러한 위조를 쉽게 검출 가능하게 하는 지표(指標)를 제공하는 수단을 마련하기 위하여, 증명서에 적용되는, 예컨대 그 표면의 시각 정보에 대한 재귀 반사 보안 라미네이트를 제공한다. 본 명세서에서 설명되는 보안 라미네이트는 종래에는 이용할 수 없었던 새로운 "이중 인증(二重認證)" 기능을 가지고 있다. 본 발명의 보안 라미네이트는 (1) 대기중에서 (즉, 통상의 확산광 조건하에서) 검출되는 인증 특징 또는 이미지와, (2) 재귀 반사 인증 특징 또는 이미지를 제공한다.
요약하자면, 본 발명의 라미네이트는,
a) 실질적으로 단층으로 배열되는 미소구(microspheres)를 구비하며, 이들의 배면 뒤에는 부분적으로 투광성인 반사체가 배치되고, 상기 미소구는 투명한 본드층에 적어도 부분적으로 매설되어 있는 베이스 시이트와,
b) 상기 베이스 시이트의 전면에 접착된 커버 시이트와;
c) 방향변위성(方向變位性) 이미지로 보이는 이미지 형성 재료로 형성된 패턴(본 명세서에서는 이를 "제1 명부"라 칭함)을 포함한다.
상기 제1 명부는 재귀 반사광 투시 조건에서 뿐 아니라 통상의 확산광 투시 조건하에서도 볼 수 있다. 제1 명부는 일반적으로 베이스 시이트와 커버 시이트 사이에 배치되거나, 커버 시이트에 매설되거나, 커버 시이트의 전면에 배치될 수 있다. 제1 명부의 외관은 통상의 확산광 조건하에서 방향변위성 또는 방향의존성이지만(예를 들면, 상이한 투시 각도에서 다양한 색조 또는 강도를 갖는다), 그것은 재귀 반사광 투시 조건 하에서는 실질적으로 비방향의존성이거나 또는 방향의존성일 수 있다.
몇몇 실시 태양에 있어서, 상기 베이스 시이트는 일부의 미소구의 배면 뒤에 배치되는 래커를 추가로 포함하며, 따라서 라미네이트가 재귀 반사 명부 영역과 재귀 반사 배경 영역을 구비하며, 이들 영역은 실질적으로 투명하여 통상의 확산광투시 조건하에서는 거의 구별할 수 없다. "실질적으로 투명"이라 함은 확산광 조건하에서, 상기 제1 명부를 제외하고는 이 라미네이트가 실질적으로 투명하고, 또 명부를 구비하지 않는 것처럼 보이거나, 또는 혹시 육안으로 검사하는 경우, 명부가 너무 희미해서 라미네이트가 적용된 증명서 상의 시각 정보를 실질적으로 알아보기 어려운 것을 의미한다. 이들 영역 중 어느 것, 즉 배경 영역 또는 명부 영역 중 일방은 타방의 것보다 더 강한 재귀 반사율을 가지며, 따라서 명부 영역은 재귀 반사광 투시 조건하에서 배경 영역과 쉽게 구별된다. 이러한 식별성에 의해 이 재귀 반사 배경 영역과 명부 영역은 본 명세서에서 "재귀 명부(再歸銘部)"라고 칭하는 명부를 형성한다.
필요하다면, 본 발명의 보안 라미네이트는 높은 내마모성, 통상의 취급 및 사용에 의해 통상적으로 부딪히는 중간 정도의 압력하에서의 높은 내변형성, 그리고 오염물의 축적에 대한 높은 저항성을 제공하기 위하여 특별한 커버 시이트를 구비 할 수 있다. 따라서, 이러한 보안 라미네이트는 고용 증명 카드 및 운전 면허증과 같은 증명서에, 일반적으로 부딪히게 되는 사용시의 다양한 조건하에서 현저한 내구성을 제공할 수 있다. 본 발명의 라미네이트는 유연 또는 경질 상태로 제조될 수 있고, 따라서 종이, 플라스틱, 사진 등과 같은 다양한 지지판에 취부, 즉 접착 결합될 수 있다.
통상의 확산광 조건하에서 용이하게 검출되는 외관을 갖는 제1 명부는 임의의 추가적인 장치나 특별한 장치를 사용하지 않고도 간단하고 편리하게 이용될 수 있는 제1의 검색 또는 인증 레벨을 제공한다. 그 방향변위성 특성에 의해 모조 및 변조된 증명서를 쉽게 검출할 수 있다. 베이스 시이트의 재귀 반사 특성에 의해 재귀 반사 조건하에서 이용되는 제2의 인증 레벨이 제공된다. 이 제2 인증 레벨은 상기 재귀 명부의 사용으로 강화된다. 이들 제1 인증 레벨과 제2 인증 레벨을 독특하게 관련지음으로써, 본 발명의 보안 라미네이트는 이제까지 사용되었던 것 보다 더 높은 수준의 보증성 및 편리성을 제공한다.
본 발명의 보안 라미네이트는 신분증, 여권, 운전 면허증, 신용 카드, 재산 증명서, 권리증, 자동차 명판 등의 증명서에 적용되는 경우에 특히 유용하다. 상기 라미네이트는 증명서에 표시되어 있는 시각 정보를 비롯하여 그 증명서의 확인 또는 인증을 위한 수단과, 증명서에 대한 위조, 변조 또는 증명서의 모조를 더욱 어렵게 만들기 위한 수단을 제공하는 데 사용될 수 있다. 본 발명의 라미네이트의 기타의 다른 이점은 라미네이트의 구조 보전성을 파괴하지 않고 증명서로부터 라미네이트를 벗기기 어렵게 하여 위조의 용이한 검출 표시를 제공하고, 라미네이트 및 제1 명부의 복제 또는 재생을 어렵게 함과 아울러, 재귀 명부를 이용하는 경우 비교적 복잡하고 비싼 장치 없이 그것을 포함시킬 수 있다는 점이다.
[도면의 간단한 설명]
본 발명을 도면을 참조하면서 더 설명하겠다.
제1도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 보안 라미네이트의 일부의 횡단면도이다.
제2도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 보안 라미네이트의 일부의 횡단면도이다.
제3도는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 보안 라미네이트의 일부의 횡단면도이다.
이상화하여 도시된 상기 도면들은 단지 설명을 위하여 제시된 것으로서 본 발명을 한정하고자 한 것은 아니다. 예컨대, 각 원은 마치 미소구가 일률적인 직경인으로서,일렬로 정렬되어 있는 것처럼 전체 원주를 나타낸다. 또한, 재귀 명부와 제1 명부는 도시된 몇 개의 미소구보다도 훨씬 넓게 확장된다.
[본 발명의 실시예에 대한 상세한 설명]
제1도는 본 발명의 제1 실시예에 따른 보안 라미네이트(10)의 일부를 보여준다. 도시된 바와 같이, 라미네이크(10)는 베이스 시이트(12)와 커버 시이트(14)를 포함한다. 패턴(13)이 단층의 미소구(16) 전면에 배치되어 있다. 베이스 시이트(12)는 바인더(18)에 매설되는 미소구(16)를 포함하며, 이들 미소구의 배면뒤에 반사체(20)를 가지고 있다. 도시된 바와 같이, 바인더(18)는 미소구(16)의 배면 바로 뒤에 간격층을 제공한다. 일반적으로 라미네이트(10)는 이면측에 부착 접착제(22)를 또한 포함한다. 부착 접착제(22)는 대개 임의의 박리 라이너(24)에 의해 덮여있다. 제1 명부는 단층의 미소구 전면에, 즉 미소구 단층을 기준으로 부분적 투광성인 반사체와는 반대측에, 그리고 커버 사이트와 동일측에 배치되어 있는 가시적인 이미지 형성 재료의 패턴으로 형성된다. 전술한 바와 같이, 제1 명부를 형성하는 이미지 형성 재료의 패턴은 커버 시이트와 베이스 시이트의 계면에 배치되거나, 커버 시이트 내에 매설되거나 또는 커버 시이트의 전면에 배치될 수 있다.
패턴〔예를 들면, 제1도의 패턴(13), 제2도의 패턴(113) 또는 제3도의 패턴(213)〕은 방향변위성 이미지를 형성한다. 전술한 바와 같이, 방향변위성 이미지는 통상의 확산광 조건 하에서 다른 투시각에서 다른 색조 또는 강도를 갖는 것을 말한다. 재귀 반사 조건 하에서, 제1 명부는 그것의 실시 태양에 따라 방향변위성이거나 그렇지 않을 수 있다. 이미지 형성 재료는, 적어도 특정 투시각에서는 라미네이트를 에워싸는 부분에서 패턴이 육안으로 쉽게 식별될 수 있도록 충분히 낮은 투과율 및 바람직하게는 식별되는 색조를 가져야 한다. 다른 투시각에서는, 라미네이트가 적용되어 있는 증명서에 담긴 정보를 보다 쉽게 읽을 수 있도록, 패턴이 매우 높은 투과율을 가지고, 주위 부분과 라미네이트를 에워싸는 부분과 비교적 식별할 수 없는 것이 바람직하다.
본 명세서에서 사용되는, 증명서의 투시각은 증명서를 읽을 수 있는 각도로서, 전형적으로는 전체 범위가 약 140°이고, 증명서에 대하여 거의 법선이 축을 중심으로 하는 원추 영역이다.
본 명세서에 있어서의 방향변위성 이미지 또는 패턴을 형성하는 데에 이용되는 이미지 형성 재료의 구체적인 예에는 투명한 홀로그램, 광택성 안료 입자 또는 플레이크, 액정 재료 등이 포함된다. 패턴은, 예컨대 실크 스크리닝, 플렉소그래피인쇄, 그라비야 인쇄 기술, 또는 예비 형성 패턴의 피복과 같은 여러 다양한 방법에 따라 적용될 수도 있다. 당업자에게는 이해되겠지만, 패턴을 적용하는 방법의 선택은, 선택된 이미지 형성 재료, 원하는 제1 명부의 특성(예를 들면, 그것의 기재 및 복잡성)과 제조되는 라미네이트의 다른 구성 성분에 의존한다.
바람직한 이미지 형성 재료는 광택성 안료 입자 또는 플레이크로서, 일반적으로는 중첩되는 플레이크의 다층 응집체로서 배치된다. 양호하게는, 패턴중의 안료 입자 또는 플레이크는 실질적으로 일률적으로 배향되고, 따라서 이 패턴은 통상적인 확산광 조건하에서 상이한 각도에서 투시되는 경우에 뚜렷하게 상이한 광반사 특성을 나타낸다. 상이한 광반사 특성이란 투시각의 변경이 수반하는 색조 또는 불투명도가 변화되는 것을 포함한다. 예를 들면, 일정 각도에서는 다층의 플레이크의 누적 반사가 최대화되고, 전형적으로는 이 패턴중의 플레이크의 응집체가 그 아래의 물체를 보이지 않게 하는 경향이 있고, 따라서 제1 명부의 색조가 가장 강조된다. 반대로, 다른 각도에서 동일한 라미네이트를 보면, 이 플레이크의 반사율은 더 낮아진다. 따라서, 입사광의 대부분은 패턴을 통과하고, 다층의 플레이크까지도 통과하여 투과된다. 그 결과, 제1 명부는 육안으로는 거의 검출될 수 없을 만큼 희미하게 보이고, 그 색조는 엷어져서, 전형적으로는 회색에 근사하다. 재귀 반사 투시 조건하에서, 상기 광택성 패턴이 그것을 보는 각도에 관계없이 어두운 이미지로서 보인다는 것을 발견했다.
이와 같은 이미지 형성 재료는 당업자에게는 널리 알려져 있다. 미국 특허 제4,428,997호(Shulman)를 참조하면, 유효한 광택성 안료 입자의 구체예로는 비스무트 옥시클로라이드, 납 서브카보네이트, 이산화티탄 코팅 운모 및 구아닌이 있다. 이 광택성 안료는 원하는 재료의 인쇄 조성물을 이미지와 같은 상태에서 제조 및 적용함으로써 원하는 패턴으로 적용될 수 있다. 예를 들면, 예시적인 조성물은 약 15 내지 30 중량부의 광택성 안료와 약 70 내지 85 중량부의 비히클 즉, 전형적으로는 투명한 바인더 수지 및 용제 또는 분산제를 포함한다. 당업자에게는 명백하겠지만, 이미지 형성 재료의 조제 및 취급을 용이하게 하기에 충분한 양의 적당한 액체 성분을 사용한다. 수많은 적절한 액체가 알려져 있으며, 여기에는 몇 가지 유기 용매가 포함된다. 환경 및 비용을 고려하면 물이 일반적으로 바람직한 액체이다. 기타의 배합도 이용할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
패턴의 두께는 일반적으로 약 1 내지 50 미크론(0.04 내지 2 밀), 바람직하게는 약 2 내지 10 미크론(0.08 내지 0.4 밀) 사이인데, 이 범위를 벗어날 수도 있다. 너무 얇은 광택성 재료의 패턴은 적은 양의 빛을 반사하는 경향이 있고, 따라서 약한 펄에센스 명도(pearlescent brightness) 또는 광택, 그리고 선명도를 떨어뜨리는 경향이 있다. 두꺼운 광택성 재료의 패턴은 약한 분해능을 초래하는 경향이 있으며, 따라서 더 높은 펄에센스 명도 또는 광택으로 나타냄에도 불구하고, 증명서에 담긴 정보를 투시할 수 있을 만큼 충분히 투명하지는 않다.
여기에서 이용될 수 있는 다른 형태의 패턴은 투명한 홀로그램이다. 예를 들면, 미국 특허 제4,856,857호(Takeuchi 등)는 본 발명의 보안 라미네이트에 사용될 수도 있는 연속된 실질적으로 부분 투광성의 반사층을 구비하는 투명한 홀로그램이 개시되어 있다. 1989년 8월 8일자로 공개된 유럽 특허 출원 제189102182.6호(공개 제0,328,086호)(Mallik)에 본 발명의 보안 라미네이트의 제1 명부의 패턴으로 사용될 수 있는 불연속 반사층을 구비한 홀로그램이 개시되어 있다.
홀로그램은 통상의 확산광 조건 및 재귀 반사 조건하에서 방향변위성인 제1 명부를 제공한다. 통상의 확산광 조건하에서, 홀로그래피 원추형 투시각 내에서 홀로그래피 제1 명부는 소정의 색조 및 가능하게는 변위하는 이미지 원경(遠景)으로(예를들면, 삼차원 홀로그램으로) 보이며, 따라서 이 원추 영역 밖의 각도에서 본 경우에는 비교적 잘 보이지 않으며, 때로는 실질적으로 검출할 수 없을 정도이다. 따라서, 이러한 라미네이트를 포함하는 증명서는 제1 명부, 즉 홀로그램의 위치, 방향 및 외관을 조사함으로써 확인할 수 있고, 이어서 그 증명서상의 정보를 홀로그래피 투시각을 벗어나 증명서를 투시함으로써 실질적으로 방해를 받지 않고 읽을 수 있다.
재귀 반사 조건하에서는, 홀로그래피 제1 명부가 확산광 조건하에서와 동일한 투시각 내의 각도에서 볼 수 있는 상태로 유지된다는 것을 발견했다. 홀로그램의 상대적 명도에 의존하여, 베이스 시이트의 재귀 반사 명도는 홀로그래피 제1 명부와 동시에 보일 수 있다. 홀로그래 투시각을 벗어난 각도에 있어서 재귀 반사 조건하에서 본 경우, 이 제1 명부는 일반적으로 더 이상 보이지 않게 되지만, 베이스 시이트 배경의 재귀 반사 명도는 주위 영역의 재귀 반사 명도에 비하여 낮다. 라미네이트가 재귀 명부를 추가로 구비하는 경우, 이 재귀 명부는 홀로그래피 투시각을 벗어나서 투시하면 홀로그램을 통해서 보인다는 것을 발견했다. 몇몇 경우, 재귀명부가 홀로그래피 투시각 내에서 투시된 경우에도 보이는데, 즉 이 재귀 명부와 제1 명부가 함께 보인다. 보다 두꺼운 홀로그램은 보다 밝은 제1 명부를 제공하는 경향이 있지만, 홀로그래피 투시각 범위 내에서 투시한 경우, 베이스 시이트의 배경 및 재귀 명부(이것이 있는 경우)가 재귀 명부와 배경의 재귀 반사 명도를 감소시키는 경향도 있다. 필요하다면, 홀로그래피 제1 명부 및 재귀 명부는 재귀 반사 조건하에서 홀로그래피 투시각 영역 내에서도 재귀 명부가 제1 명부 보다 현저하게 되도록 선택된다.
여기에 이용되는 다른 이미지 형성 재료는 이른바 "액정성" 또는 "액정" 재료, 예를 들면 미국 특허 제4,614,619호(Shannon)에 개시된 콜레스테릭 액정 모노머가 있다. 제1 명부 패턴으로 사용될 수 있는 액정형 재료의 예비 성형 코팅, 예를 들면, ADVANTAGETM보안 라벨 및 전사 시일은 메릴랜드 그린벨트에 소재하는 어드밴티지 테크놀로지사로부터 입수할 수 있다.
본 발명의 라미네이트에 사용될 수 있는 이미지 형성 재료의 또 다른 실례로는 경면 반사 박막을 들 수 있다. 예컨대, 미국 특허 제4,099,838호(Cook)는 본 발명에 사용될 수 있는, 박막을 통한 간섭에 의해 색조 이미지를 발생하는 필름을 개시한다. 이 공보의 첨부 도면 제1도 및 명세서를 참고하라.
이 패턴은 일반적으로는 한 개 이상의 알파베트 문자, 로고 또는 다른 디자인의 형태로 존재하는데, 실질적으로 라미네이트의 전체 범위에 걸쳐 확장해도 좋다. 일반적으로, 홀로그래피 제1 명부는 라미네이트의 대부분, 예를 들면 적어도 1 평방 인치 이상 연장되는데, 이에 의해 홀로그램의 세밀성 및 분해능의 완전한 이용이 가능하다. 홀로그래피 제1 명부의 이점은 그것들이 극히 선명하여 매우 세밀한 이미지(예를 들면, 실질적으로 세밀한 사진 기호)로 존재할 수도 있다는 점과 그것의 분해능에 있다. 많은 경우, 광택성 안료 또는 액정형 재료로 이루어지는 제1 명부는 얇은 선으로 된 알파베트 문자 또는 로고로서 적용된다. 이러한 제1 명부의 이점은 그것이 잘 알려져 있는 인쇄 기술에 의해 보안 라미네이트용으로 형성될 수 있고, 인쇄 패턴을 변경함으로써 용이하게 수요자의 수주 조건에 응할 수 있다는 점이다.
제1도를 참조하면, 여기에서 사용되는 미소구(16)는 가장 균일하고 효과적인 재귀 반사를 제공하도록 실질적으로 구형인 것이 바람직하다. 또한, 이들 미소구는 실질적으로 투명한 것이 일반적으로 바람직한데, 이에 의해 미소구가 흡수하는 빛의 양을 최소화되고, 이에 따라 본 발명의 라미네이트에 의해 재귀 반사되고 전달되는 빛의 양이 최대화된다. 더욱이, 이들 미소구는 일반적으로 거의 무색인 것이 바람직하지만, 상황에 따라서는 소정의 효과를 얻기 위해 착색될 수도 있다. 여기에서 사용되는 미소구는 본 명세서에서 설명되는 광학적 특성 및 물리적 특성을 가지는 유리 또는 합성 수지로 제조될 수 있다.
본 발명의 보안 라미네이트에 사용되는 미소구는 일반적으로 약 40 내지 200 미크론의 평균 직경을 갖는다. 이 범위보다 작은 직경의 미소구는 회절 효과때문에 낮은 수준의 재귀 반사를 제공하고, 이 범위보다 큰 미소구를 사용하는 경우, 결과적인 라미네이트가 바람직하지 못하게 두껍게 되거나 또는 굴곡된 경우에 쉽게 균열되는 경향이 있다. 본 발명의 라미네이트에 사용되는 미소구의 굴절률은 대체로 약 2.00 내지 2.60 사이이다. 그러나, 이 범위를 벗어난 굴절률을 가지는 미소구도 본 발명에 이용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이해되겠지만, 본 발명에 따른 라미네이트에서 미소구의 최적의 굴절률은 보안 라미네이트의 전체 구조, 즉 바인더가 미소구 뒤에 간격층을 제공하는지 여부, 이 간격층의 두께, 커버 시이트의 시이트의 두께, 이 소자들의 굴절률 등에 의존한다.
본 발명의 라미네이트를 형성하기 위하여, 제1 공정은 일반적으로 바인더 조성물중의 특정 미소구의 혼합물 또는 슬러리를 일시적인 캐리어(도시되지 않음) 위에 적용하는 것이다. 이 캐리어는 바인더층(18)의 형성 후, 예컨대 건조 또는 경화 후에 상기 바인더층 및 미소구로부터 떼어낼 수 있도록 선택 및/또는 처리되어 있다. 이 캐리어는 본 명세서에 기재된 베이스 시이트의 형성을 가능하게 하기 위하여, 열 및 화학 물질에 노출되는 경우에 충분한 안전성 및 충분한 강도를 제공할 수 있어야 한다. 캐리어로 유용한 재료의 구체적인 예로는 본 명세서에 기재된 특성을 갖는 중합체 코팅지와 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름이 있다.
상기 슬러리를 캐리어에 적용한 후, 미소구를 일반적으로는 상기 캐리어의 표층까지 침강시켜 그 위에 실질적으로 단층으로 배열되며, 여기에서 이들 미소구는 일반적으로는 그 캐리어와 실질적으로 접선에서만 접촉한다. 최종적으로는 커버 시이트를 향하여 정렬된 미소구의 측면을 본 명세서에서는 "전면"이라 칭한다. 실시 태양에 따라서는, 상기 바인터 재료는 미소구의 배면과 일치하여 그 위에 실질적으로 균일한 두께의 층을 가질 수 있는 것이 바람직하다. 실제로는, 얻은 라미네이트를 기판, 예를 들면 증명서에 적용하는 경우에, 이들 미소구의 배면은 기판의 표면 위치하게 된다.
바람직하게 이용되는 바인더 재료와 미소구의 상대적인 양은 미소구의 크기와 바인더 재료의 성질에 어느 정도 의존하여 정해진다. 전형적으로는, 바인더 재료의 양은 미소구의 배면상에 본 명세서에서 "간격층"이라 칭하는 층을 제공하는 양으로 한다. 반사체(20)는 미소구의 거의 초점에 위치하는, 즉 미소구의 뒤에서 그것의 초점 거리와 동일한 거리에 위치하고 있는 것이 바람직하다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 또한, 이해되겠지만, 이러한 구조체에 있는 미소구의 초점은 미소구의 굴절률 및 그 미소구의 전면과 배면에 접촉하는 바인더층(들)의 굴절률에 어느 정도 의존한다. 미소구의 굴절률이 바인더층의 1.9 배의 비(比)를 가지는 구조체에서, 반사체는 미소구의 배면에 직접 배치되는 것이 바람직한 반면〔제3도에 도시된 반사체(220)〕, 그 비가 다소 작은 경우에는 반사체는 그 미소구의 배면에서 약간 떨어진 위치에 있는 것이 바람직하다〔제1도 및 제2도의 각 반사체(20,120)〕.
미소구에 대한 반사체의 위치는 제1 명부를 형성하는 이미지 형성 재료의 패턴의 위치와는 무관하다. 제1 명부 패턴은 베이스 시이트의 전면 위에서 미소구의 전면과 접선 접촉하고 있거나, 미소구의 전면으로부터 떨어져 있거나, 예를 들면 커버 시이트 내부에 포함되어 있거나, 또는 그 전면 위에 배치되어도 좋다.
상기 미소구는 전형적으로는 얻어지는 라미네이트가 실질적으로 더욱 균일한 재귀 반사 특성을 나타내도록 하기 위하여, 그리고 라미네이트의 제조를 용이하게 하기 위하여, 실질적으로 균일한 크기인 것이 바람직하다. 바인더 재료 또는 조성물은, 예를 들면 건조 또는 경화시, 미소구 및 그 후에 적용되는 래커, 반사체 및 커버 시이트에 적용되는 바인더층을 형성하는 조성물을 제공하도록 어느 정도 선택 된다. 또한, 이렇게 해서 얻은 바인더층은 유연성이 있고, 라미네이트가 적절한 온도 및 환경, 예컨대 높은 습도의 환경에 노출되는 경우에도 그 구조 보전성을 유지할 수 있도록 치수적으로 불변성이며, 라미네이트가 요구 재귀 반사를 제공할 수 있도록 하는 적절한 굴절률을 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시에 유용한 바인더 재료의 구체적인 예로는 폴리비닐 부티랄 및 폴리에스테르 수지가 있다. 일반적으로 바인더층은 약 1.4 내지 1.6 의 굴절률을 갖는다.
일 실시 태양에 있어서, 실질적으로 구형이고, 또 약 2.25 의 굴절률 및 약 60 마이크로미터의 평균 직경을 가지는 미소구가, 폴리비닐부티랄을 포함하고 약 12 미크론의 두께와 약 1.4 내지 1.5 의 굴절률을 가지는 간격층을 제공하는 바인더 재료와 함께 사용되면 유용하다.
재귀 명부가 요구되는 경우에는, 이 명부를 형성하는 시차 재귀 반사 특성의 패턴을, 제2도에 도시된 바와 같은 바인더층(118)에 의해 제공되는 간격층의 이면에 래커(119)를 이미지 형태로 적용함으로써 제공된다. 본 명세서에서 사용되는 용어, "래커" 는 이미지 영역의 윤곽을 묘사하도록 불연속적으로 또는 이미지 형태로 본 명세서에 기재되어 있는 바와 같이 적용되는 임의의 내료, 전형적으로는 실질적으로 투명한 재료를 의미하며, 따라서 특정 종류의 수지를 의미하는 것은 아니다. 래커(119)는 여러 종류의 종래의 공지된 어떤 기술로도 적용될 수 있으며, 그라비야 인쇄 또는 플렉소그래피 인쇄로 한정되는 것은 아니다. 래커(119)는 어떤 소정의 이미지, 예컨대 한 개 이상의 로고 또는 알파베트 문자 형태로 적용된다. 재귀 명부는 특별한 정보 또는 지시를 포함하거나, 단순히 단일 또는 반복 문자 패턴이어도 좋다. 필요한 경우, 특별한 효과를 제공하기 위하여, 다소 상이한 재귀 반사 성능을 갖는 두 종류 이상의 상이한 래커를 본 발명의 단일 보안 라미네이트에 사용해도 된다.
적절한 래커의 예로는, 콘솔리데이티드 프린팅 잉크사(Consolidated Printing Inks Company)가 시판하고 있는 FLEXO ROTO Lacquer NO. FA14929를 들 수 있다. 전형적으로는, 본 발명에서 사용되는 래커는, 바람직하게는 No.2 잔컵(Zahn cup)으로 약 30 내지 60초의 등급에 상당하는 점도를 갖는 것이 바람직한데, 왜냐하면 이러한 래커는 일반적으로 적절한 가격 및 곤란성 정도로 고분해능 이미지 또는 명부의 형성을 가능하게 하는 취급 특성과 유동 특성과의 최적의 조합을 제공하기 때문이다. 그러나, 상기 범위를 벗어난 점도를 갖는 래커도 본 발명에 따라 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
래커(119)를 이미지 형태로 적용하고, 전형적으로는 그것을 건조 또는 경화 시킨 후에, 본 명세서에 인용된 미국 특허 제3,801,183호의 교시에 따라 유전성 반사체(12)를 래커(119) 및 간격층의 노출 영역의 위에 형성한다.
유전 반사체(12)로 사용하기에 바람직한 재료로는 황화아연(ZnS)이 있는데, 이것은 이미 잘 알려진 증착 기술로 적용된다. 재귀 반사율, 즉 입사광이 그것의 광원으로 되반사되는 비율은 유전 반사체(120)의 반사율 및 미소구(116)에 의해 유전 반사체(120)를 초점으로 하는 입사광의 정도에 어느 정도 의존하다. 반사체(12)의 재귀 반사율을 높이기 위한 한 가지 방법은 미국 특허 제3,801,183호에 설명되는 바와 같이 고굴절율의 층과 저굴절률의 층이 번갈아 배치되는 2 이상의 층을 포함하는 유전 반사체를 형성하는 것이다. 예를 들면, 황화아연층을 바인더층 (118) 및 래커(119)의 이면에 적용하고, 이어서 순차적으로 다른 층, 예를 들면 빙정석(Na3AlF6)을 갖는 재료의 층을 처음에 형성된 황화아연의 노출된 표면에 적용해도 된다. 필요하다면, 빙정석 또는 이와 유사한 재료와 황화아연 또는 이와 유사한 재료의 연속된 쌍을 이루도록 적용해도 좋다. 따라서, 반사체(120)는 어떤 실시 태양에서는 단층으로, 다른 실시 태양에서는 다층으로 된다.
상기 미국 특허 제4,099,838호에는, 유전층 요소의 두께가 색조 스펙트럼의 개별적인 부분들을 우선적으로 반사하도록, 즉 소정의 색조 범위를 반사하도록 "조절" 될 수 있다는 것이 개시되어 있다. 이에 의해, 명부 영역 및 배경 영역의 재귀 반사 성능은 소정의 효과, 예를 들면 개선된 가독성(可讀性)(legibility)을 제공하기 위하여, 명부 영역과 배경 영역과의 사이에 대비색 및/또는 재귀 반사율을 제공함으로써 조절된다. 예컨대, 황색 명부와 청자색 배경이 제공될 수 있다. 어떤 실시 태양에 있어서는, 재귀 반사 투시 조건하에서, 명부는 배경 보다도 밝기가 밝을 수도 있다.
가장 밝거나 또는 가장 강한 백생광의 재귀 반사 명도를 얻기 위하여, 유전 반사체의 각 요소의 광학적 두께는 소정 파장 범위의 광파장의 1/4에 기수(基數)를 곱한 것에 상당한 것이 바람직하며, 예를 들면 전형적으로는 약 5000 내지 6000 옹스트롬이다.
미국 특허 제4,099,838호는 "부착 계수(sticking coefficient)" 로 정의되어 있는 성질을 개시하고 있는데(제3 컬럼, 25 내지 49행), 이는 일정의 표면상에 다른 것 보다 신속하게 부착되는 증착 재료, 예를 들면 황화아연의 성질과 관련된다. 예컨대, 어떤 상황에서는, 황화아연은 래커보다도 바인더층의 노출 영역에 더욱 신속하게 증착될 수도 있다. 이 현상은 각각의 상이한 지점에서 개별적인 광학적 두께를 갖는, 즉 각 지점마다 다른 재귀 반사 특성을 갖는 유전 반사층을 초래한다.
다시 제1도를 참조하면, 반사체(20)의 완성에 이어서, 베이스 시이트(12)를 일반적으로 반사체(20) 위에 부착 접착제(22)를 도포함으로써 완성하는데, 이 부착 접착제(22)는 라미네이트의 다른 요소를 완성한 후에 도포될 수 있음은 명백하다. 많은 용도에 있어서, 부착 접착제(22)는 얻어지는 라미네이트를 증명서의 전면에, 전형적으로는, 정보가 표시되어 있는 증명서의 영역에 접착하기 위하여 사용된다. 따라서, 부착 접착제(22)는 소정의 지지체에 접착력을 제공하도록 선택되며, 실질적으로 투명한 것이 바람직하다. 필요하다면, 부착 접착제(22)는 핫멜트(hot melt) 접착제여도 무방하며, 따라서 얻어지는 라미네이트는 가열 피복에 의해 증명서에 적용된다. 실시 태양에 따라, 부착 접착제(22)는 성질상 감압 접착제여도 된다. 전형적으로는, 부착 접착제(22)는 실질적으로 무색인 것이 바람직하지만, 특별한 효과를 얻기 위하여 착색되어도 된다. 일반적으로, 부착 접착제는 상당히 안정적이어서 변색되지 않거나 또는 시간이 경과하더라도 결합 강도가 실질적으로 약화되지 않는 것이 바람직하다. 특히, 부착 접착제(22)는 반사체(20)에, 그리고 최종 지지체(도시되지 않음)에 보안 라미네이트(10) 및/또는 지지체의 다른 요소들의 층간 접착력보다 강한 결합력을 제공하고, 따라서 증명서를 위조하기 위하여 증명서로부터 라미네이트(10)를 떼내려 한 시도는 이 라미네이트 또는 증명서에 용이하게 식별되는 손상을 발생시키게 된다. 여기에서 부착 접착제로 유용한 재료로는, 예컨대 다우 케미컬사에서 시판하고 있는 PRIMACOR 1410 및 DAF 808 같은, 에틸렌/아크릴산 공중합체와 같은 고분자량의 열가소성 플라스틱을 들 수 있다. 전형적으로, 부착 접착제(22)는 약 40 내지 80 미크론 두께의 실질적으로 연속층으로 형성된다.
일정 상황에서, 부착 접착제(22)는 한 종류 이상의 접착제의 부분들로 구성되는 층을 포함한다. 예를 들면, 상기 층은 반사체(20)에 우선적으로 접착하는 제1종의 접착제 부분과, 반사체(20)에 그다지 강하게 접착되지 않아서 반사체(20)로부터 우선적으로 박리됨으로써 라미네이트를 적용하는 최종 증명서에 우선적으로 접착하는 제2종의 접착제 부분으로 이루어져도 되며, 따라서 접착제(22)는 증명서에 적용한 후 박리력을 안가함으로써 전술한 패턴에서 분리하여 박리시키려 한 시도에 대한 표시를 제공하게 된다.
전형적으로는, 부착 접착제(22)는 지지체에 라미네이트가 적용되기 전에 일시적인 박리 라이너(24)로 덮여있다. 여러 가지 상황에서, 부착 접착제(22)의 저면(즉, 지지체에 고착되는 표면)에 매트 가공(matte finishing)을 행하는 것이 바람직한데, 그 이유는 매트 가공을 행하게 되면 일반적으로 최종 라미네이트를 적용할 증명서의 표면을 습윤시키는 접착제의 성질을 향상시키기 때문이다. 어떤 경우에 있어서는, 부착 접착제(22)의 저부에 고광택 마무리면을 제공하면, 기포(氣泡)가 포착되어 접착력을 약화시키는 경향이 있다.
커버 시이트는 라미네이트의 베이스 시이트를 보호하고, 따라서 이 라미네이트의 사용시에 그것의 그 재귀 반사 인증 특성을 유지할 수 있도록 하며, 그리고 바람직하게는 제1 명부를 형성하는 이미지 형성 재료의 패턴도 보호한다. 무색이거나 또는 필요에 따라 착색될 수도 있는 커버 시이트는 제1도에 도시되어 있는 바와 같이 단층으로 구성되거나〔커버 시이트(14)〕, 제2도〔커버 시이트(114)〕 및 제3도(커버 시이트(214))에 도시되어 있는 바와 같이 다층으로 구성될 수도 있다. 커버 시이트는 그 아래에 있는 임의의 정보의 판독을 촉진하고, 제1 명부 및 재귀 명부(존재하는 경우)를 명확하게 검사할 수 있도록 투명도가 높은 것이 일반적으로 바람직하다.
단층 커버 시이트는 베이스 시이트의 전면에 예비 형성 필름을 피복하거나, 또는 예를 들면 베이스 시이트의 위에 필름 형성용 조성물을 압출하거나, 또는 액상의 필름 형성용 수지를 코팅한 후 그 위치에서 커버 시이트를 성형하여 필름을 형성함으로써 베이스 시이트 위에 제공된다. 상기 커버 시이트는 그 고유 성질에 의해, 또는 하도(下塗)나 코로나 처리와 같은 접착력 증진 처리에 의해 베이스 시이트에 단단히 접착되는 재료로 구성되는 것이 바람직하다.
그러나, 경우에 따라서는, 여러 가지 필요한 성질을 최적화하기 위하여 복수층의 커버 시이트가 사용될 수도 있다. 제3도의 실시예에서는, 커버 시이트(214)가 는 외층(232), 지지층(234) 및 임의의 결합층(236)으로 구성된다. 유럽 특허 출원 제90.306724.7호에 개시되어 있는 바와 같이, 이러한 커버 시이트는 특별한 내구성을 나타내는 것으로 판명되고 있다. 패턴(213)을 베이스 시이트(212)와 커버 시이트(214)와의 사이에 도시하였다.
외층(232)은 전술한 바와 같이 해서 얻은 라미네이트가 부딪히기 쉬운 조건, 예컨대 마모, 유해 시약에의 노출 등에 대하여 높은 내구성을 나타낼 수 있도록 선택된다, 따라서, 외층(232)은 내구성이 강인한 재료로 구성된다. 제조되는 보안 라미네이트의 용도에 어느 정도 의존하여, 여러 가지 종류의 중합체 및 공중합체 필름을 외층(232)에 사용할 수 있다. 외층(232)에 사용하기에 바람직한 내마모성 재료의 구체적인 예로는 강인한 고분자량의 열가소성 공중합체를 들 수 있는데, 그 중에서도 특히 듀퐁사가 시판하고 있는 이오노머 에틸렌 메타크릴산 공중합체, SURLYN 9910이 바람직한 예이다. 다른 유용한 예로는 다우 케미컬사가 시판하고 있는 에틸렌 아크릴산 공중합체, PRIMACOR 1420를 예로 들 수 있다. 전형적인 예로서, 외층(232)은 두께가 약 10 내지 40 미크론(0.5 내지 1.5 밀)이다.
"내마모성"이라 함은 외층이 손상에 대하여, 예를 들면 카드가 지갑 속에 삽입되는 경우에 직면하게 되는 마모력을 받을 경우의 광학적 투명도 또는 투과성의 실질적인 감소에 대해 저항성을 갖는다는 것을 의미한다. 내마모성 외층은 오염물이 용이하게 누적되거나 또는 거친 영역을 쉽게 발생시키는 일이 없이, 매끈한 표면을 유지하는 경향에 의해 오염물의 축적에 대한 저항성을 더욱 향상시킨다. 본 명세서에서 사용되는 "내마모성"이라는 용어는 ASTM D-1044-85에 따라 100 사이클의 마모를 거쳐 약 20% 미만, 바람직하게는 약 10% 미만의 탁도(濁度) 증가(%)를 나타내는 재료를 의미한다. 예를 들면, 전술한 SURLYN 9910 필름은 이 검사 후 단지 약 8% 의 탁도 증가 밖에 나타내지 않는 것으로 관찰되고 있다. 이에 비하여, 상용되는 어떤 폴리에스테르 필름은 40% 이상의 탁도 증가를 나타내는 것으로 관찰되고 있다.
지지층(234)은 커버 시이트(211) 및 그것이 결합되어 있는 전체 라미네이트에 다른 소정의 특성을 제공하기 위하여 선택된다. 예를 들면, 양호한 실시예에 있어서, 지지층(234)은 증명서에 배치되어 있는 보안 라미네이트에, 예컨대 펜으로 누름에 의해 부딪히게 되는 것과 같은 국부적인 압력하의 변형에 대해 높은 저항성을 제공하도록 선택된다. 기타의 일반적인 압력의 원인은 본 발명의 라미네이트를 포함하는 증명서가 의복 주머니에 넣고 다니는 지갑 속에서 양각된 신용 카드의 표면에 인접하여 위치하게 된 경우이다. 사람이 앉게 되면, 지갑과 그 내용물은 일반적으로 압착되며, 이에 따라 신용 카드의 양각 문자에 인접한 증명서 부분은 상당한 점압력(点壓力)을 받게 된다. 이러한 압력은 라미네이트에 손상을 입히거나, 그것을 열화시키거나, 또는 그것에 피로 응력을 가하기 때문에, 그것의 위조 방치 특성의 유효 수명을 단축시키거나, 또는 그 증명서가 확산광 조건하에서 읽을 수 없게 될 만큼 라미네이트를 손상시킨다.
지지층(234)은 사용중에 가해질 것으로 예상되는 가능한 점압력과 그 라미네이트가 견디도록 의도되는 예상 점압력 하에서의 변형에 대해 견뎌야 한다. 예를 들면, 전술한 바와 같이, 라미네이트는 상당한 압력을 받는 동안에 비평면 물체에 대하여 가압되거나, 또는 압흔이 생길 수 있다. 따라서, 지지층은 라미네이트가 이러한 압력하에서의 변형에 견디기에 충분한 인장 강도를 제공하며, 이로써 라미네이트의 다른 요소, 특히 미소구와 반사체의 중요한 배열이 바람직하지 않게 변경되지 않게 보호한다. 적어도 약 25 미크론(1밀) 두께와, 약 2000 내지 6000 MPa, 바람직하게는 3500 내지 5500 MPa 의 영률을 갖는 필름 재료가, 여기에서의 이른바 지지층으로 기능하는 데에 필요한 특성을 나타낸다. 따라서, 이러한 범위의 영률을 가지는 재료를 본 명세서에서는 "국부 압력하의 변형에 대한 내구성"이라 부르고 있다. "영률" 또는 "탄성률" 은, 서적, Encyclopedia of Polymer Science ＆ Engineering, 제2판, 제7권, 82-85 페이지에, "필름을 어느 정도까지 변형시키는 데 필요한 힘의 척도" 또는 "필름의 고유 강성의 척도"라 정의되어 있다.
다른 한편으로, 재료의 "국부 압력하에서의 변형에 대한 내구성"은 본원에 참고로 인용되는 ASTM D-1474-85에 기재된 바와 같이 결정되는 그것의 누프(Knoop) 경도로 표시된다. 두께가 적어도 약 25 미크론(1 밀)으로서, 적어도 약 10 바람직하게는 약 20 누프의 경도를 가지는 필름 재료가 본 명세서에서 말하는 "국부 압력하에서의 변형에 대한 내구성"이 있는 것으로 생각된다. 예를 들면, 본 발명의 커버 시이트의 지지층은 적어도 15 누프, 그리고 상황에 따라서는 적어도 20 누프의 경도를 갖는 폴리에스테르 필름을 사용하여 제조될 수 있다.
바람직한 지지층의 구체예는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 또는 폴리에스테르로 형성되는, 전형적으로는 약 25 내지 약 50 미크론(1 내지 2 밀) 두께의 필름이다. 다른 구체예로는, 셀룰로오스 아세테이트, 폴리스티렌, 폴리카보네이트 및 폴리비닐클로라이드 필름이 있다. 이러한 재료는 강한 인장 강도 및 국부 압력하에서 의 변형에 대한 내구성을 제공한다.
결합층(236)은 커버 시이트(214)에 인접한 요소, 예를 들면 지지층(234) 및 베이스 시이트(212)에 강한 결합력을 제공한다. 많은 실시 태양에서, 결합층(236)은 접착층으로 구성될 수도 있다. 양호한 접착제는, 예를 들면 약 10 내지 50의 높은 용융 지수 및 약 15 내지 약 50 미크론(0.5 내지 2 밀)의 두께의 층의 열가소성 필름, 예를 들면 PRIMACOR 3440 또는 3460, 또는 듀퐁사에서 시판하는 ELVAX 250와 같은 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체이다. 이러한 접착제는 미리 조립된 베이스 시이트와 커버 시이트를 접합하여 본 발명의 보안 라미네이트를 제공하는 데 사용될 수 있다. 전형적으로, 커버 시이트(214)와 베이스 시이트(212)는 가열 피복에 의해 상호 결합되어 보안 라미네이트를 제공한다.
소정의 실시 태양에 있어서는, 제2도에 도시된 바와 같이, 독립된 지지체 및 결합층 대신에 적절한 특성의 단일층(134)을 사용할 수 있다. 외층(132)은 전술한 외층(232)과 유사한 특성을 가질 수 있다.
다시 제3도를 참고하면, 많은 조건에서, 특히 커버 시이트(214)가 다층으로 결합되어 이루어지는 경우에, 커버 시이트(214)는 그것의 취급 및 제조를 용이하게 하기 위하여 이용되는 일시적인 라이너(238)에 배치될 수 있다. 적절한 라이너의 구체예로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 있다. 일반적으로, 라이너는 약 20 내지 80 미크론 두께를 가지는데, 필요에 따라서는 이 범위 밖의 두께를 갖는 것을 이용할 수 있음이 명백하다.
라이너(238)의 내면, 즉 커버 시이트(214)가 위치하는 면은 바람직하게는 매우 매끄럽게, 즉 광택이 나도록 마무리 가공되는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 라미네이트는 접착제를 활성화시키기 위하여 열을 이용하는 방법으로 증명서에 적용될 수도 있다. 이러한 조건하에서, 외층(232)의 외면이 연화되는 경향이 있고, 따라서 라이너(238)의 표면 특징을 취할 수 있다. 따라서, 라이너(238)는 매우 매끈하여 외층(232)에 광택 외측을 제공하는 것이 바람직한데, 이는 매트 가공이 행해진 표면과 관련된 확산 반사를 최소화함으로써 최적의 재귀 반사를 얻을 수 있어서 바람직하다. 또한, 라이너(238)는 "내온도성(耐溫度性)"을 가져야 하는 바, 즉 그것이 열활성화성 접착제를 활성화하기 위해 가열되는 경우에, 커버 시이트(214)에 대한 소정의 박리 특성을 상실하거나, 치수적으로 불안정하게 되어, 예를 들면 수축 또는 팽창으로 라미네이트(210)를 손상시키도록 변화되지 말아야한다. 본 명세서에서 사용되는 "내온도성" 재료라 함은 약 90℃ 내지 175℃(200℉ 내지 350℉)로 가열되는 경우에 3% 미만으로 수축 또는 팽창될 정도로 충분하게 치수적으로 불변성인 재료이다.
본 발명의 보안 라미네이트(210)를 형성하는 양호한 방법에서, 커버 시이트(214)는 지지층(234)의 대향면에 열가소성 외층(232)과 결합층(236)을 압출함으로써 다층 구조로 제조된다. 여러 층들간의 강한 계면 접착력은 각 층에 하도(下塗)를 도포함으로써, 예컨대 코로나 또는 플라즈마 처리에 의해, 또는 미국 특허 제3,188,265호(Charbonneau) 및 제3,188,266호(Charbonneau)에 개시되어 있는 바와 같이, 그 사이의 접착력을 높이기 위한 처리 기술을 이용함으로써 얻을 수 있다. 다른 한편으로, 외층(232) 및 결합층(236)은 지지층(234)을 편면 또는 양면에서 접착을 촉진하는 하도로 처리한 후에 그 위에 압출될 수도 있다. 이해되겠지만, 소정의 계면 접착력을 제공하기 위한 유용한 특정 수단은 해당 층에 사용되는 특정 재료에 부분적으로 의존하며, 이는 시행 착오에 의해 간단하게 결정될 수 있다.
다시 제1도를 참조하면, 몇몇 실시예에서는 부착 접착제(22)는 특정 표면에 대한 상용성(相容性) 결합 또는 접착을 제공하도록 선택될 수도 있다. 다른 방안으로, 특별한 표층 특성, 예컨대 열 염료 전사 기술에 의해 형성되는 사진 유제 또는 이미지를 갖는 증명서에 대한 상용성 결합을 위한 수단을 제공하기 위하여, 특별한 접착제 또는 다른 재료로 이루어진 추가의 층(도시되지 않음)을 적용할 수 있다. "상용성 결합"이라 함은 기판의 바람직하지 못한 열화(劣化), 예를 들면 접착제 중의 시약으로 인하여 이미지화 사진 유제가 분해되는 등의 원인에 의해 정보의 탈색 또는 번짐을 수반하지 않지만, 변조 상태를 쉽고 명확하게 확인시켜 주는 표시를 제공하도록 지지체를 시각적으로 손상시키지 않고 라미네이트를 박리시킬 수 없게하는 큰 접착력을 수반하는 결합을 의미한다. 바람직한 실시예에서, 폴라로이드사(Polaroid Corporation)의 Adhesive Solution No.2를 접착제의 배면에 그라비야 인쇄 코팅하여 폴라로이드의 습식 사진 필름에 상용성을 제공한다. 다른 실시예에서는, 굿이어사(Goodyear)의 VITEL 222 폴리에스테르 수지층을 접착제층 위에 용액 코팅하여 각 표면의 열 이미지화 염료 수용 표면(이는 염료 수용 처리 지지체에 대한 열 염료 전사에 의해 전사되어 선택적으로 배치되는 염료를 포함한다)과의 상용성을 제공한다.
몇몇 경우에, 강한 재귀 반사율은 반사체가 미소구의 배변과 직접 접촉하고 있는 구조에서 얻을 수 있다. 미국 특허 제 3,551,025호(Bingham)는 밀폐식 렌즈 재귀반사 시이트를 개시하고 있는데, 여기에서 그 미소구 및 바인더 재료의 굴절율은 반사층이 미소구의 배면과 직접 접촉하고 있는 상황과 동일하다. 제3도는 본 발명에 따른 보안 라미네이트(210)의 한 실시예를 예시하고 있는데, 여기에서 유전 반사체(220)는, 선택적으로 배치한 래커(219)가 존재함으로써 일정 간격을 두고 있는 영역을 제외하고는, 미소구(216)와 직접 접촉하고 있다. 이해할 수 있겠지만, 입사광이 미소구(216)와 직접 접촉하고 있다. 이해할 수 있겠지만, 입사광이 미소구(216)의 배면, 따라서 반사체(220)에 접속하기 위하여, 미소구(216)는 그 미소구의 단층이 매설되는 바인더 재료(218)의 약 1.9 배의 굴절률을 가져야 한다. 예를 들면, 약 2.58의 굴절률을 갖는 미소구를 약 1.38의 굴절률을 갖는 바인더 재료와 함께 사용될 수 있다. 이러한 범위의 굴절률을 갖는 여러가지 종류의 유기 수지가 당업자에게 알려져 있다.
라미네이트(210)는, 예를 들면 약 1.38 의 굴절률을 갖는 Du Pont VITON A와 같은 플루오르화 수지를 커버 시이트(214) 위에 직접 코팅하고, 이어서 그 코팅된 수지에 약 2.58의 굴절률을 갖는 미소구(216)를 낙하시켜 미소구가 부분적으로, 바람직하게는 실질적으로 반구형으로 매설되게 하여 제조할 수 있다. 이어서, 래커(219)를 미소구(216)의 노출된 배면에 선택적으로 직접 도포하고, 그후 유전 반사체(220), 예를 들면 황화아연의 증착층을 그 위에 적용한다. 그 다음에 부착 접착제(222)를 적용할 수 있다.
[실시예]
본 발명을 하기 실시예에서 다시 설명하지만, 그것은 한정을 의도한 것이 아니다. 특별한 기재가 없는 한, 모든 질량의 단위는 중량부이다.
[제1 실시예]
일시적인 박리 라이너 위에 바인더 조성물 중의 미소구의 슬러리를 노치 바아 코팅(notch bar coating)함으로써 베이스 시이트를 만들었다. 바인더의 조성은 다음과 같다.
질 량 성 분
2.8 물
29.0 크시롤
15.0 BUTVARTMB-90 : 몬나산토사의 폴리비닐 부티랄 수지
43.7 N-부탄올
6.0 UFORMITETMF240 : 리치홀드 케미컬사의 우레아
포름알데히드
3.5 AROPLAZTM1351 : 스펜서 켈로그사의 알킬 수지
상기 미소구는 약 60 미크론의 평균 직경과 약 2.25의 굴절률을 가지는 유리 미소구였다. 슬러리를 바인더 대 미소구의 중량비를 약 1.86:1로 하여 제조하였다. 미소구를 캐리어에 도달할 때까지 침강시켜 실질적으로 단층 배열을 취하게 하고, 이어서 바인더 조성물을 약 10분간 공기 중에서 건조시키고, 이어서 약 65℃(150℉)의 오븐 속에서 약 5분, 그 후 약 125℃(260℉)의 오븐 속에서 약 7분 가열하여 경화시켜, 미소구의 배면 뒤에 두께 약 12 미크론의 간격층을 갖는 바인더층을 형성하였다.
No.2 잔컵(Zahn cup)으로 약 30 초의 등급에 상당하는 점도까지 에탄올로 희석시킨 인몬트사의 폴리아미드 잉크, FLEXOTUFTM와니스 래커를, 간격층 위에서 판으로 압박하여 그라비야 인쇄를 하고, 이어서 구조체를 오븐 속에서 약 65℃(150℉)의 온도로 약 2분간 가열하여 인쇄된 래커를 건조시켰다.
이어서, 표준 기술에 따라 벨자 진공 챔버(bell jar vacuum chamber) 속에서, 노출된 간격측 및 래커 상에 파장의 약 절반의 두께의 황화아연층을 증착시킴으로써 반사층을 형성하였다.
다우사의 에틸렌/아크릴산 접착제, DAFTM808를 상기 반사체 상에 피복하여 두께 약 50 미크론(2 밀)의 접착제층을 형성하여 최종 베이스 시이트를 얻었다.
그 다음, 미국 특허 제3,188,265호 및 제3,188,266호에 따라, 1 밀(25 미크론)두께의 듀퐁사의 SURLYNTM9910 필름으로 이루어진 외층과, 40 미크론(1.5 밀) 두께의 폴리에스테르 필름으로 이루어진 지지층 및 25 미크론(1 밀) 두께의 PRIMACORTM1420 필름으로 이루어진 결합층을 함께 접착함으로써, 커버 시이트를 형성하였다.
프린팅 조성물은 다음과 같이 구성된다.
질량 성분
30 안료 : 멀사의 MEARLIN HI-LITETMGold 9220C
Pearlescent Pigment, 이산화티타늄 코팅 운모, 입경
6 내지 48 미크론
65 바인더 : 베르네크 사의 PANTONETMWhite SSW-4010
Clear Ink, 수계(water-based) 아크릴 수지로 사료됨
5 물
상기와 같이 구성된 인쇄 조성물을, 커버 시이트의 결합층의 노출된 표면 상에 인쇄하여 원하는 제1 명부를 마련하였다. 상기 조성물은 약 300 센티포아즈의 점도를 가지며, 53.3 미터/분(175 피트/분)으로 작동하는 59 라인/cm(150 라인/인치) 아니록스 롤(anix roll)로 플렉소그래피 인쇄를 행하고, 약 132℃(270℉)의 오븐에서 건조시켰다.
이어서, 일시적인 캐리어를 베이스 시이트에서 떼어낸 후, 이 베이스 시이트와 커버 시이트를 커버 시이트의 외층의 외부 표면에 접촉하는 피복 라이나(두께 50 미크론의 폴리에스테르필름)를 사용하여 약 150℃(300℉)의 계면 온도로 함께 가열 피복시켰다.
박리 라이너를 부착 접착제에서 박리시킨 후, 보안 라미네이트를 신분증에 가열 피복시켰다. 그 다음에, 피복 라이너를 커버 시이트로부터 박리시켰다.
확산광 조건하에서, 경면 반사성인 제1 명부를 제외하고 라미네이트는 실질적으로 투명하며, 다른 각도에서 본 경우에는 선명한 광택성의 금색으로부터 거의 인식할 수 없는 회색에 이르기까지 색조를 변화시켰다.
재귀 반사 조건하에서, 배경 영역은 청록인 반면, 재귀 명무(래커 영역)는 황색이었다, 제1 명부는 회색으로서 비방향의존성 로고였다.
[제2 실시예]
제1 실시예에 기재된 바와 같이 베이스 시이트를 만들었으며, 그 전면에 커버 시이트를 피복하였으며, 다만 광택성 조성물은 사용하지 않았다. 총 두께 40 미크론(2 밀)의 접착제가 이면에 도포되어 있는 중합체 필름의 투명한 볼륨 홀로그램을 이 커버 시이트의 전면에 피복 하였다.
상기 홀로그램은 그것의 홀로그래피 투시각 영역(30°범위) 내에서의 통상의 확산광 조건하에서는 청록의 외관을 가지며, 이 홀로그래피 투시각 영역 밖에서는 제1 명부는 유사한 방향의존성 외관을 나타냈다. 재귀 명부는 모든 각도에서 보였으나, 제1 명부에 있는 영역에서는, 라미네이트의 다른 영역에 비하여, 홀로그래피 투시각 영역 내에서 본 경우, 그리고 다른 각도에서 본 경우 약간 더 흐릿하게 보였다.
[제3 실시예]
제1 실시예와 같이 베이스 시이트를 만들었다.
200 미크론(8 밀) 두께의 접착제가 이면에 도포된 폴리에스테르 필름을 포함하는 ADVANTAGETM보안 라벨을 베이스 시이트의 전면에 적용하여 제1 명부를 마련하였다.
제1 명부는 확산광 조건하에서는 여러 가지 다른 각도에서 오렌지색 또는 녹색 이미지로 보였다. 재귀 반사 조건하에서는, 청록의 재귀 반사 배경이 인식되고, 제1 명부는 밝기가 약간 약해진 것을 제외하고는 확산광 조건하에서와 동일하게 보였다.
본 발명의 취지 및 범위를 이탈하지 않고도, 본 발명을 다양하게 변경 및 개량하는 것이 가능하다.

Claims (9)

  1. a) 투명한 바인처층에 적어도 부분적으로 매설되어 실질적으로 단층으로 배열되는 미소구를 포함하고, 이 미소구의 단층 배면 위에 배치된 반사체를 구비하는 베이스 시이트;
    b) 상기 베이스 시이트의 전면에 접착된 커버 시이트; 그리고
    c) 상기 미소구의 상기 커버 시이트와 동일한 측부상에 배치된 이미지 형성 재료의 패턴을 구비하는 실질적으로 투명한 라미네이트로서, 상기 패턴은 통상의 확산광투시 조건 및 재귀 반사 투시 조건하에서 제1 명부(銘部)(legend)로서 눈에 보이며, 상기 반사체는 부분적 투광성(投光性)이고, 상기 명부는 통상의 확산광 투시 조건하에서 실질적으로 방향변위성(方向變位性) 이미지인 것을 특징으로 하는 라미네이트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 패턴은 광택성 안료 입자 또는 플레이크, 투명한 홀로그램, 액정 재료, 경면 반사성 박막 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 라미네이트.
  3. 제2항에 있어서,
    a) 상기 패턴이 광택성 안료인 비스무트 옥시클로라이드, 납 서브카보네이트, 이산화티타늄 코팅 운모, 또는 구아닌 중 적어도 하나를 포함하는 것과,
    b) 상기 패턴이 한 종류 이상의 광택성 안료를 함유하고 두께가 약 2 내지 10 미크론인 것 중 적어도 하나를 특징으로 하는 라미네이트.
  4. 제1항에 있어서,
    a) 상기 패턴이 상기 커버 시이트와 상기 베이스 사이에 배치되는 것;
    b) 상기 패턴이 상기 커버 시이트의 내에 배치되는 것;
    c) 상기 패턴이 상기 커버 시이트의 표면상에 배치되는 것 중 적어도 하나를 특징으로 하는 라미네이트.
  5. 제1항에 있어서,
    a) 상기 커버 시이트가 이 커버 시이트를 상기 베이스 시이트에 접착하는 결합층을 추가로 포함하는 것;
    b) 상기 라미네이트가 상기 베이스 시이트의 배면에 부착 접착제를 추가로 포함하는 것 중 적어도 하나를 특징으로 하는 라미네이트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 베이스 시이트가 상기 미소구의 일부의 배면 뒤에 배치되는 래커를 추가로 포함하여 상기 라미네이트가 재귀 반사성의 재귀 명부 영역과 재귀 반사 배경 영역을 가지며, 이들 영역은 통상의 확산광 투시 조건하에서는 실질적으로 구별되지 않고 실질적으로 투명하며, 상기 재귀 명부영역과 배경 영역은 재귀 반사광 투시 조건하에서 상기 재귀 명부 영역이 배경 역역과 시각적으로 구별될 수 있게 하는 재귀 반사 특성을 가지고 있으며, 이로써 재귀 반사광 투시 조건하에서 상기 재귀 명부 영역은 상기 배경으로부터 용이하게 식별되는 것을 특징으로 하는 라미네이트.
  7. 제6항에 있어서,
    a) 상기 역 명부 영역이 상기 배경 영역과는 상이한 색조 분포를 재귀 반사하는 것;
    b) 상기 재귀 명부 영역이 상기 배경 영역과는 상이한 재귀 반사율을 가지는 것;
    c) 상기 패턴이 광택성 안료 입자 또는 플레이크, 투명한 홀로그램, 액정 재료, 또는 반사성의 얇은 필름 중 적어도 하나를 포함하는 것;
    d) 상기 패턴이 비스무트 옥시클로라이드, 납 서브카보네이트, 이산화티타늄 코팅 운모, 또는 구아닌 중 적어도 하나인 광택성 안료를 함유하는 것;
    e) 상기 패턴이 약 2 내지 약 10 미크론의 두께를 가지는 것;
    f) 재귀 반사광 투시 조건하에서 본 경우, 상기 재귀 명부가 상기 제1 명부와 함께 보이는 것 중 적어도 하나를 특징으로 하는 라미네이트.
  8. 적어도 일부에 표시되어 있는 정보를 가지고 있는 정보 표면을 포함하는 증명서에 있어서, 상기 정보의 적어도 일부를 덮도록 부착 접착제에 의해 접착된 제1항에 따른 라미네이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 증명서.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 명부가 실질적으로 투명하고, 통상의 확산광 조건하의 일정 투시각에서는 상기 라미네이트의 주변 영역과 거의 구별되지 않는 것을 특징으로 하는 라미네이트.
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