KR100391850B1 - 보안용지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보안 무늬 (security feature) 를 포함하는 보안 용지(security paper) 를 제조하는 방법에 관한다. 상기 방법은 하나 이상의 보안 무늬를 포함하는, 습식 상태의 용지를 제조하는 단계 ; 상기 용지에 호부제를 도포하는 단계 ; 상기 호부된 용지의 한쪽 면 또는 양쪽 면에 착색되지 않은 폴리우레탄을 포함하는 피복물을 도포하는 단계를 포함한다. 상기 착색되지 않은 폴리우레탄은 기능성 첨가물이 용지의 불투명도를 1 % 이상 증가시키지 않는 경우 기능성 첨가물을 임의로 포함할 수 있다. 상기 폴리우레탄을 도포시킨후 상기 용지를 건조시킨다. 상기 피복 조성물은 유리 표면상에서 주조될 경우, 필름을 제공하며, Konig 경도가 15 - 130 Seconds이며, 하기 단계들, 즉

a) 건조 중량 80 g/m²인 필름을 제조하기 위하여 상기 피복물에 사용될 전체 조제물을 유리 플레이트상에서 주조하는 단계 ;

b) 처음에, 상기 필름을 23 ℃ 에서 건조시키는 단계 (일단 점착성이 없어지면 80 ℃ 에서 계속하여 건조시킴) ;

c) 상기 필름의 중량을 측정한후 습윤시켜 인장 강도 (영의 탄성률 ; Young's Modulus) 를 측정한 다음 상기 필름 투명도의 혹종의 변화를 시각적으로 체크하는 단계 ;

d) 상기 필름 샘플을 10 g/liter Na₂CO₃를 함유하는 물속에서 30 분 동안 가열시키는 단계 ;

e) 이후 상기 필름을 냉각수로 헹군후 단계 b) - c) 를 반복 실시하는 단계 (상기 필름을 건조시킨후 다시 중량을 측정함)

[상기 단계들중, 필름을 건조시킨후 다시 중량을 측정하였을 경우 하기 기준과 부합함.

i) 가열된 필름의 습윤 인장 강도 및 영 탄성률이 초기의 습윤 인장 강도 및 영의 탄성률의 90 % 이상인 경우.

ii) 필름의 투명도가 인지할 수 없을 정도로 감소된 경우.

iii) 필름의 건조 중량이 원래 중량의 98 % 이상인 경우.]

에 의하여 정의되는 방수성 테스트를 통과한다.

Description

보안 용지 {security paper}

본 발명은 보안 서류, 더욱 구체적으로 상당량 취급되는 은행권 및 운전 면허증과 같은 서류용 용지에 관한다. 이러한 보안 서류는 내구성이 있어야 하는데 ; 즉 인열성, 굴곡에 대한 저항성 및 내오수성이 있어야 한다. 취급시 이러한 보안 서류에 의하여 흡수된 습기 및 화학 물질로 인하여 상기 용지는 물리적으로 손상될 수 있다. 이러한 보안 서류용 기판은 방습성 및 내약품성이 있는 것이 바람직하다. 물론, 이러한 보안 서류에 특별히 요구되는 사항은 특히 기계적 마멸 또는 실수로 세탁되었을 경우를 포함하는 극한 조건하에서, 상기 기판에 도포된 인쇄물이 잘 부착되어 있어야 한다는 것이다.

본 발명에 관한 보안 서류는 위조를 방지하거나 또는 억제하기 위한 시각적 보안 무늬 (security feature) 를 하나 이상 포함한다. 사용될 수 있는 보안 무늬에는 용지내에 존재하는 워터마크 (watermark) 및 보안용 실을 포함한다. 보안용 실은 상기 용지 자체에 합체되어 존재할 수 있거나 또는 예를 들어 England Series E 은행권의 경우와 같이 용지면 사이의 실이 존재하는 부위 사이에 위치하는, 소위 창 (window) 에 존재할 수 있다. 보통, 보안 서류에 있어서, 공지된요각 인쇄법 (Intaligo printing) 에 의하여 형성된 엠보싱과 같이, 기판에 만족할만한 엠보싱을 얻을 수 있게하고 내구력이 강해야 하는 만큼 기판의 품질은 우수해야 한다.

종전부터, 내오수성 및 내구성이 양호한 보안 서류용 용지를 제조하기 위한 방법으로 탄성 중합체성 고착제 (elastomeric binder) 와 같은 고착제 및 안료를 포함하는 피복 조성물을 사용하는 것과 관련된 기술이 제시되어 왔다. 뿐만 아니라 일반적으로 한가지 이상의 보호 효과 (protective effect) 를 갖는 피복물을 제공하기 위하여 다양한 기판상에 다양한 폴리우레탄 조성물이 사용될 수 있다는 것은 일반적인 공지 기술로서 ; 상기 구성물의 용도중 일례로서는 나무 또는 기타 기판용 니스로서 폴리우레탄이 사용되고 있다는 점을 들 수 있다. 뿐만 아니라, 유럽 특허 제 EP-B-189945 호로부터 용지에 대한 호부 (糊付 ; sizing) 물질로서 폴리우레탄 조성물이 사용되는 것을 알 수 있다.

예를 들어 PCT 출원 제 WO 91/12372 호에서와 같이, 보안 용지를 제조하기 위하여 안료를 포함하는 피복 조성물이 사용될 경우, 통상적으로 상기 안료는 잉크가 만족할 정도로 부착될 수 있도록 하는 미공성 (microporisity) 또는 조면성 (roughness) 을 제공한다는 점에서 이점을 갖는다. 그러나, 안료가 존재함에 따른 심각한 문제점, 즉 기판상의 워터마크 또는 창에 내재된 실 (windowed thread) 과 같은 보안 무늬가 어느 정도 불투명해진다는 문제점이 존재한다.

안료의 존재로 말미암아 기판에 대한 고착제의 부착력이 특정 부위에서는 떨어지게 되는 결과를 초래하여 착색 피복물은 본질적으로 약한 부착력을 갖는다.

통상적으로, 착색 피복 조성물이 사용될 경우, 피복 단계는 상기 용지가 제조된 이후에 수행되므로, 반드시 상기 용지를 건조시킨후 상기 피복 조성물을 도포시켜야 한다는 불리한 점이 존재한다. 종전의 명세서 EP-B-189945 에서는 호부 (粘着 ; sizing) 에 관하여 언급하고 있는데, 이는 용지를 천연 호부제 (sizing agent) 또는 합성 호부제로 호부시킨후 보안 용지에 폴리우레탄 조성물을 도포시키는 것과 본 발명이 관련되어 있다는 점에서 이후 주목할만할 것이다. 더욱이, 안료가 존재하지 않으므로 어떠한 보안 무늬도 불투명해지지 않는다는 것은 본 발명의 본질적인 특징이다. 그러나, 하기 기술될 바와 같이, 상기 용지의 불투명도를 1 % 이상 증가시키지 않는다면 폴리우레탄 피복물에는 여러 가지 기능성 첨가물 (functional additive) 이 첨가될 수 있다.

본 발명은 내구성 및 내오수성이 증진된 보안 서류를 제조할 목적으로 발명자들이 여러 분야에 걸쳐 광범위하게 연구한 결과에 따른 것이다.

본 발명에 의하면, 보안 무늬를 포함하는 보안 용지의 제조 방법을 제공하는데, 상기 방법은 하나 이상의 보안 무늬 (security feature) 를 포함하는 습윤 상태 (wet state) 의 용지를 제조하는 단계, 상기 용지에호부제 (sizing agent) 를 도포시키는 단계, 기능성 첨가물이 상기 용지의 불투명도를 1 % 이상 증가시키지 않는경우 상기 호부된 용지의 양쪽 면 또는 한쪽 면에 기능성 첨가물을 포함하거나 포함하지 않는 착색되지 않은 폴리우레탄을 포함하는 피복 조성물을 도포시키는 단계, 이후 상기 용지를 건조시키는 단계를 포함하는데, 유리 표면상에서 주조될 경우, 상기 피복 조성물은 Konig 경도 15 - 130 Seconds이며, 또한 하기 단계들에 의하여 정의되는 방수성 테스트를 통과한 필름에 제공된다.

a) 건조 중량 80 g/m²인 필름을 제조하기 위하여 상기 피복물에 사용될 전체 조제물을 유리 플레이트상에서 주조하는 단계 ;

b) 처음에, 상기 필름을 23 ℃ 에서 건조시키는 단계 (일단 점착성이 없어지면 추가 1 시간동안 80 ℃ 에서 건조시킴) ;

c) 상기 필름의 중량을 측정한후 습윤시켜 인장 강도 (영의 탄성률 ; Young's Modulus) 를 측정한 다음 상기 필름 투명도의 어떠한 변화를 시각적인 면에서 체크하는 단계 ;

d) 상기 필름 샘플을 10 g/liter Na₂CO₃를 함유하는 물속에서 30 분 동안 가열시키는 단계 ;

e) 이후 상기 필름을 냉각수로 헹군후 단계 b) - c) 를 반복 실시하는 단계 (상기 필름을 건조시킨후 다시 중량을 측정함) ;

테스트된 필름이 하기 기준에 부합되는 경우, 방수성이 있는것으로서분류된다.

i) 가열된 필름의 습윤 인장 강도 및 영의 탄성률이 초기의 습윤 인장 강도 및 영의 탄성률의 90 % 이상인 경우.

ii) 필름의 투명도가 인식할 수 없을 정도로 감소된 경우.

iii) 필름의 건조 중량이 원래 중량의 98 % 이상인 경우.

연구 결과에 따르면 상기 테스트에 의하여 본 발명의 목적에 만족할만한 폴리우레탄 피복물이 확인되었다고 한다.

수성 폴리우레탄은 수성 분산액의 형태로 존재할 수 있다. 상기 피복물은 폴리아크릴레이트와 같은 증량제를 포함할 수 있으므로 우레탄 - 아크릴 배합물의 형태로 존재할 수 있는데 ; 이러한 배합물은 양호한 방수성 피복물 및 내약품성 피복물을 제공할 것이다. 뿐만 아니라, 폴리우레탄에 비하여 저렴한 증량제를 사용함으로써 폴리우레탄만을 사용할 경우보다 비용이 훨씬 더 저렴해질 것이다.

상기 피복물은 1 성분의 예비 - 가교 결합된 (pre-crossed-linked) 폴리우레탄이 존재하는 폴리우레탄 분산액이거나 또는 1 성분이면서, 중합체 사슬에 화학적으로 결합되어 있으나 일반적으로 용지 - 제조 과정의 최종 단계에서 사용되고 고온에서 재생성되는 이소시아네이트 그룹을 가지는 블로킹된 폴리우레탄(blocked polyurethane) 이 존재하는 폴리우레탄 분산액일 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 피복물은 멜라민/포름알데히드 초기 축합물 (precondensate) 과 같은 다기능성 시약 (multi-functional reagent) 을사용하여 가교 결합될 수 있는 2 - 성분 생성물의 폴리우레탄 분산액일 수 있다. 사용될 수 있는 가교 결합제에는 폴리아지리딘을 포함할 수 있다. 가교 결합제는 착색되지 않은 폴리우레탄 피복물의 세탁 저항성을 포함하는 방수성을 증진시켜 최종적으로 제조된 보안 용지 및 보안 서류의 품질을 개선시킨다.

본 발명의 방법에 사용된 폴리우레탄 조성물은 촉매, 보조 용매 및 유탁제 또는 계면 활성제를 포함하는 당업자에 공지된 성분들을 포함할 수 있다. 그러나, 유탁제는 습윤 조건 (wet condition) 또는 습한 조건 (humid condition) 하에서 피복물의 성능을 떨어뜨릴 수 있으므로 주의해야 한다. 뿐만 아니라, 지포제, 유동성 첨가물, 증량제 또는 점성 개질제를 포함하는 기타 공지된 첨가물이 사용될 수 있다. 일반적으로 피복 조성물 내에 포함된 첨가물들은 최소량으로 유지되어야 하는데, 이는 기판에 대한 부착성과 같은 중요한 특성에 역효과를 줄 수 있기 때문이다.

본 발명의 요지는 본원에 기술된 효과들을 구현하기 위하여 착색되지 않은 유용한 피복물을 제공하는 것인데, 그중 하나는 착색되지 않은 폴리우레탄 피복물을 사용함으로써 구현되는 일반적인 이점들을 크게 상실시키지 않고 본 발명의 용지로 제조된 보안 용지의 보안성을 강화시키는 특정 효과를 제공하기 위하여 다수의 기능성 첨가물들을 사용할 수 있다는 것이다. 색상 또는 불투명성을 제공하기 위하여 안료가 피복물, 특히종이 피복물에 가하여진다는 것은 당업자들에 의하여 이해될 것이다. 이에 반하여, 본 발명에 의하여 사용될 수 있는 기능적 보안성 첨가물은 안료가 아닌, 하기 기준들을 만족시키는 입자성 재료이다 ;

a) 일단 상기 피복물이 도포되는 경우, 본 첨가물은 종이의 불투명성 (opacity) 을 1 % 이상 증가시키지 않는다. 이는 상기 첨가물이 상기 피복물의 투명성에 거의 영향을 미치지 않으므로 착색되지 않은 피복물의 일반적인 이점을 유지시킨다는 것을 확증해주는 것이다 ;

b) 폴리우레탄 피복물내 첨가물이 존재하더라도 본 발명에 대한 폴리우레탄 피복물을 식별하는 테스트, 즉 Koenig 경도 테스트 및 방수성 테스트에서 실패하지 않는다.

본 발명에 의한 기능성 첨가물은 형광성 안료 또는 진주빛 (iridescent) 안료인 것이 바람직하다.

보안 기능성 첨가물은 본 발명에 의한 용지로 제조된 서류의 보안성 또는 식별력을 증진시키는 특정 효과를 제공할 것이므로 결국 이러한 첨가물은 폴리우레탄 피복물에 존재할 경우 보안 무늬 (security feature) 를 추가적으로 포함할 것이다. 일반적으로, 보안 기능성 첨가물은 하기의 3 부류로 분류된다.

(a) 진주빛 안료와 같은 대중이 식별 가능한 보안 무늬

(b) 형광 안료, 또는 자석 입자와 같은 것으로서, 고도의 보안성을 제공하며 보안용 장치로 감지 가능한 보안 무늬

(c) 예를 들어, 고유의 붕괴 시간을 갖는 인광 안료와 같이, 중앙 은행에서 사용하는 것과 같은 정교한 감지 장치를 사용하여 감지 가능한 외부로 드러난 보안 무늬

일반적으로 폴리우레탄 피복물의 피복 중량은 0.05 - 20 g/m²일 것이며 바람직하게는 0.5 - 5 g/m²일 것이다.

폴리우레탄 피복물을 도포하는 시기는 용지를 호부 배쓰 스퀴즈 로울 (size bath squeeze roll) 에 통과시킨 직후 및 후 - 건조기 (after-dryer) 에 도입시키기 전인, 호부로 인하여 상기 용지가 여전히 습윤 상태일 때에 폴리우레탄 피복물을 도포하는 것이 바람직하다. 그러나, 이와는 달리, 보통의 제지 단계들을 모두 거친후 건조된 용지에 상기 폴리우레탄을 도포시킬 수도 있다.

바람직하게는 상기 폴리우레탄 피복물은 상기 용지의 양면에 도포된다.

상기 용지내 존재하는 섬유들은 천연 섬유이거나 또는 합성 섬유 또는 천연 섬유 및 합성 섬유의 혼방 섬유 (mixture) 일 수 있다.

상기 폴리우레탄은 지방족 폴리에스테르 타입인 것이 바람직하며 폴리우레탄 함량이 2 - 70 중량 % 의 범위 및 더욱 바람직하게는 폴리우레탄 함량이 5 - 30 중량 % 의 범위에 있는 분산액에 사용될 수 있는데, 폴리우레탄의 지방족 폴리에테르 타입이 임의로 본 발명의 방법에 사용될 수있다. 뿐만 아니라 상기 폴리우레탄은 지방족 폴리카보네이트 폴리우레탄일 수 있다.

본 방법에 사용된 용지는 바람직하게는 보안 무늬 (security feature) 로서, 시각적 요소 또는 숨어있는 보안 요소를 포함하는 워터마크 (watermark) 또는 용지내에 내장되거나 또는 창화된 (windowed) 실이 제공된다.

본 발명의 주요 요구 사항을 충족시키기 위하여, 폴리우레탄을 포함하는 상기 피복물은 본원에 기술된 바와 같이 실질적으로 투명해야 하며, 100 % 탄성률이 4.0 mPa 이상인 것이 바람직하다. 상기 폴리우레탄 피복물의 최대 인열 강도는 예를 들어 40 - 80 mPa 와 같이 40 mPa 이상인 것이 바람직하며, Konig 경도는 예를 들어 20 - 40 Seconds와 같이 20 Seconds 이상인 것이 바람직하다.

은행권 제조용 용지와 같은 보안 용지를 제조하는데에, 본원에 기술된 바와 같이 착색되지 않은 폴리우레탄 피복물을 사용한다는 것은 획기적인 제안이다. 본 발명의 방법은 기대 이상의 유용한 특성들을 다수 제공한다 :

a. 증량제가 제거된 폴리우레탄 피복물은 투명하다 ; 따라서 이는 용지내 가시적인 보안 무늬를 포함하지 않는다.

b. 상기 피복물은 표면의 다공성 및 조면도를 감소시켜 상기 용지의 내오수성을 상당히 증가시킨다. 이는 은행권의 유통 수명을 연장시키는데에 중요하다.

c. b) 와는 대조적으로, 상기 피복물은 습식 및 건식 구김살 테스트, 습식 마찰 및 세탁 테스트로써 입증되는 상기 용지 표면 프린트의 부착성을 상당히 개선시킨다. 이점이 당업자에게 있어서는 본 발명에 따른 폴리우레탄 피복물의 사용으로 저급한 인쇄물의 부착력을 극복할 수 있다는 점에서 가장 놀라운 특성이라 하겠다.

d. 착색된 피복물과는 달리, 본원에 기술된 폴리우레탄 피복물은 상기 용지의 촉감 또는 외관을 눈에 띌만큼 변화시키지는 않는다. 은행권 용지의 특이한 시각적 특성 및 촉각적 특성이 대중들로 하여금 위조 은행권을 식별할 수 있도록 도와주므로 이는 중요하다.

e. 추가로, 상기 피복물은 요각 인쇄인 엠보싱 및 이의 명확도를 증진시킨다.

f. 상기 피복물은 실수로 인한 세탁시 광학적 증백제를 흡수하는 것도 또한 막아줄 것이다. 은행권 용지의 무형광성 역시 위조품을 감지하는 것을 도와주므로 이는 매우 유익하며 기대 이상의 효과라 할 수 있다. 또한 광학적 증백제의 형광성은 은행권에 존재하는 어떠한 정교한 형광성 보안 무늬가 불투명해지는 것을 방지한다.

g. 상기 피복물은 제지 가공 공정 또는 인쇄 공정의 효율에 영향을 끼치지 않는다. 구체적으로 말해서, 방해하지 않는다.

본 발명의 방법에 따른 특성들은 상기 정의된 바와 같이 방수성테스트 및 Konig 경도성에 따른 폴리우레탄 피복물의 기계 저항성 및 내약품성 및 화학적 성질로 인한 것이다. 상기 2 가지 테스트를 통과하지 못한 재료들은 은행권 용지로서의 구체적인 요구 사항을 만족시키지 못한다.

본 발명의 다른 양상은 본원에 기술된 방법으로 보안 용지를 제조한후, 제조된 보안 용지를 인쇄하고 보안 서류를 제조하는 보안 서류 제조 방법을 제공한다. 보안 서류 (security document) 란, 은행권, 신원 증명 서류, 운전 면허증 및 여권용 시이트를 말한다.

하기 실시예들은 본 발명에 대하여 예시해주고 있다. 하기 실시예에서는 본원에 기술 또는 정의된 테스트용 비교 기준 자료가 사용된다. 부 (part) 는 중량부이다.

a) 건식 구김살 테스트 (the dry crumple test)

인쇄된 용지 샘플을 호부 (糊付) 시킨 은행권을 표준적인 기술에 따라 손으로 10 번 정도 구긴후 편다. 이후 상기 인쇄된 샘플을 관찰하여 잉크의 손실 정도 (ink loss) 를 측정한다.

b) 습식 구김살 테스트 (the wet crumple test)

구길때마다 먼저 상기 용지를 습윤시킨다는 것을 제외하고는 상기 건식 구김살 테스트와 같이 수행한다.

c) 습식 광택 마찰 테스트 (the sheen wet rub test)

인쇄된 용지 샘플을 호부시킨 은행권을 광택 마찰 테스트 장치를 사용하여 800 g 중량의 브러쉬로 300 회 마찰시킨다. 상기 테스트중 잉크 손실 정도를 시각적으로 측정한다.

d) 강세점 테스트 (the severe laundry test)

인쇄된 용지 샘플을 호부시킨 은행권을 5 부의 가정용 세제 분말 및 10 부의 소듐 카보네이트를 함유하는 용액내에서 30 분 동안 가열시킨다.

이후 상기 샘플을 냉수로 헹구었다. 이후 잉크 손실 정도를 시각적으로 측정한다.

e) FIRA 오염 테스트

실린더의 한쪽 끝에는 인쇄된 용지 샘플을 그리고 그 반대쪽 끝에는 기준 샘플을 배치시키며 인공 땀 및 콜로이드성 흑연을 흡수시킨 20 개의 펠트 입방체를 내부에 놓아두었다. 30 분 동안 상기 원통을 방향을 바꾸어 가면서 회전시켰다. 인쇄된 샘플의 반사율 변화를 측정하여 상기 테스트 결과를 비교하면서 상대적 오염 물질 흡수 정도를 측정하였다.

실시예 1.

제지 공업에서 사용되는 광섬유 또는 합성 섬유 또는 다른 첨가물들과 임의로 혼합된, 셀룰로즈 섬유의 수성 현탁액으로 제지기 (papermachine) 상에서 용지 시이트를 제조하였다. 이후 용지를 건조시키고 호부시켜, 또다시 건조시킨후 감았다.

피복 조제물은 하기와 같이 구성된다 :

15 부 : Baxenden Applied Chemicals Limited 社 제품인 지방족 폴리에스테르 폴리우레탄 (Witocobond 785^TM)

85 부 : 물

감겨진 호부 용지를 푼후 Meyer 막대 피복기 (Meyer bar coater) 를 사용하여 상기 용지의 양면에 상기 피복물을 도포한후 건조시켰더니 용지의 양면에 2 g/m²의 피복물이 피복되었다.

이후 통상의 방법 즉, 압착 로울러에 걸어 절단하여 상기 피복된 용지를 피니쉬 처리 하였다.

이후 피복된 용지를 요각 인쇄 및 오프셋 인쇄 방법으로 인쇄하였다.

피복 조성물 샘플을 상기된 방수성 테스트 및 Konig 경도 테스트 방법을 사용하여 테스트하였다. 상기 피복물의 Konig 경도는 100 Seconds였다. 뿐만 아니라 상기 피복물의 방수성 또한 양호하였다,

습식 구김살 테스트, 건식 구김살 테스트, 강세점 테스트, FIRA 오염 테스트 및 습식 광택 마찰 테스트를 사용하여 피복된 상태 및 피복되지 않은 상태의 인쇄된 용지 모두를 테스트하였다. 동일한 제지배취 (batch) 의 피복되지 않은 용지와 비교하였을 때, 각각의 테스트 이후 상기 피복된 샘플들은 하기의 결과들을 나타내었다 :

습식 구김살 테스트 : 잉크 손실 정도가 현저하게 감소됨

건식 구김살 테스트 : 잉크 손실 정도가 현저하게 감소됨

강세점 테스트 : 피복되지 않은 용지의 경우 80 % 이상 잉크가 손실되었음에 반하여, 잉크 손실 정도는 거의 관찰할 수 없었음

습식 마찰 테스트 : 피복되지 않은 용지의 인쇄된 부위의 50 % 이상이 손실됨 ; 폴리우레탄 - 피복된 용지, 인쇄된 부위의 10 % 미만이 손실됨.

FIRA 오염 테스트 : 오염 흡수율 30 % 미만

UV 광선하에서 세탁된 샘플들을 관찰한 결과, 상기 세탁 과정 이후 현저하게 형광성을 띄게된 피복되지 않은 샘플들과는 달리, 상기 피복된 샘플들은 감지할 수 없을 정도로 미세한 양만큼의 광학적 증백제를 흡수하였음을 알 수 있었다.

피복된 샘플 및 피복되지 않은 샘플에 요각 인쇄한후 결과를 관찰하였다. 상기 피복되지 않은 용지에서는 은행권 용지에서 예상되는 특징적인 페더링 (feathering) 이 관찰되었다. 상기 피복된 용지에서는 페더링이 눈에 띄게 감소하였다.

실시예 2.

제지 공업에서 사용되는 광섬유, 합성 섬유 또는 다른 첨가물들 과 임의로 혼합된, 셀룰로즈 섬유의 수성 현탁액으로 제지기 (paper machine) 상에서 용지 시이트를 제조하였다. 이후 용지를 건조시키고, 호부시켜, 건조시킨후 감았다.

피복 조제물은 하기와 같이 이루어져 있다 :

7.5 부 : Baxenden Applied Chemicals Limited 社 제품인 지방족 폴리에스테르 폴리우레탄 (Witocobond 785^TM)

7.5 부 : Vinamul Limited 社 제품인 비닐 아세테이트 - VeoVa 공중합체 (Vinamul 6975^TM)

0.5 부 : Zeneca Resins BV. 제품인 폴리아지리딘 (CX100^TM)

84.5 부 : 물

감겨진 호부 용지를 다시 푼후 Meyer 막대 피복기를 사용하여 상기 용지의 양면에 상기 피복물을 도포한후 건조시켰더니 용지의 양면에 2 g/m²의 피복물이 피복되었다.

이후 상기 용지를 압착 로울러에 걸어둔후 (calendered) 통상의 방법으로 상기 피복된 용지를 절단하였다.

이후 피복된 용지를 요각 인쇄 및 오프셋 인쇄 방법으로 인쇄하였다.

피복 조성물 샘플을 상기된 방수성 테스트 및 Konig 경도 테스트를 사용하여 테스트하였다. 상기 피복물의 Konig 경도는 120 Seconds였다. 상기 폴리우레탄 피복물의 방수성은 양호한 것으로 밝혀졌다.

습식 구김살 테스트, 건식 구김살 테스트, 강세점 테스트, FIRA 오염 테스트 및 습식 마찰 테스트를 사용하여 피복된 상태 및 피복되지 않은 상태의 인쇄된 용지를 테스트하였다. 결과로 생성된 용지는 습식 구김살 테스트 등에 관한 실시예 1 의 방법으로 제조된 용지에서 나타나는 특성들과 본질적으로 동일한 특성들을 소유하였다.

UV 광선하에서 세탁된 샘플들을 관찰한 결과 상기 세탁 과정 이후 현저하게 형광성을 띈 피복되지 않은 샘플들과 달리, 상기 피복된 샘플들은 감지할 수 없을 정도로 미세한 양만큼의 광학적 증백제를 흡수하였음을 알 수 있었다.

피복된 샘플 및 피복되지 않은 샘플에 요각 인쇄후 결과를 관찰하였다. 상기 피복되지 않은 용지에서는 은행권 용지에서 예상되는 특징적인 페더링 (feathering) 이 관찰되었다. 상기 피복된 용지에서는 페더링이 눈에 띄게 감소하였다.

실시예 3.

제지 공업에서 사용되는 광섬유, 합성 섬유 또는 다른 첨가물들과 임의로 혼합된, 셀룰로즈 섬유의 수성 현탁액으로 제지기 (paper machine)상에서 용지 시이트를 제조하였다. 이후 용지를 건조시키고, 호부시켜, 건조시킨후 감았다.

피복 조제물은 하기와 같이 이루어져 있다 :

10.5 부 : Baxenden Applied Chemicals Limited 社 제품인 지방족 폴리에스테르 폴리우레탄 (Witocobond 779^TM)

4.5 부 : Vinamul Limited 社 제품인 음이온 스티렌-아크릴레이트 공중합체 (Vinamul 7172^TM)

0.5 부 : Zeneca Resins BV. 제품인 폴리아지리딘 (CX100^TM)

84.5 부 : 물

감겨진 호부 용지를 다시 푼후 Meyer 막대 피복기를 사용하여 상기 용지의 양면에 상기 피복물을 도포한후 건조시켰더니 용지의 양면에 2 g/m²의 피복물이 피복되었다.

이후 상기 피복된 용지를 압착 로울러에 걸은후 통상의 방법으로 상기 피복된 용지를 절단하였다.

이후 피복된 용지를 요각 인쇄 및 오프셋 인쇄 방법으로 인쇄하였다.

피복 조성물 샘플을 상기된 방수성 테스트 및 Konig 경도 테스트 방법을 사용하여 테스트하였다. 상기 피복물의 Konig 경도는 80Seconds였다. 뿐만 아니라 상기 피복물의 방수성도 양호한 것으로 밝혀졌다.

습식 구김살 테스트, 건식 구김살 테스트, 강세점 테스트, FIRA 오염 테스트 및 습식 광택 마찰 테스트를 사용하여 피복된 상태 및 피복되지 않은 상태의 인쇄된 용지를 테스트하였다. 결과로 생성된 용지는 습식 구김살 테스트 등에 관하여 실시예 1 의 방법으로 제조된 용지에서 나타나는 특성들과 본질적으로 동일한 특성들을 소유하였다.

UV 광선하에서 세탁된 샘플들을 관찰한 결과 상기 세탁 과정 이후 현저하게 형광성을 띈 피복되지 않은 샘플들과는 달리, 상기 피복된 샘플들은 감지할 수 없을 정도로 미세한 양만큼의 광학적 증백제를 흡수하였음을 알 수 있었다.

피복된 샘플 및 피복되지 않은 샘플에 대한 요각 인쇄후 결과를 관찰하였다. 상기 피복되지 않은 용지에서는 은행권 용지에서 예상되는 특징적인 페더링 (feathering) 이 관찰되었다. 상기 피복된 용지에서는 페더링이 눈에 띄게 감소하였다.

실시예 4.

제지 공업에서 사용되는 광섬유, 합성 섬유 또는 다른 첨가물들과 임의로 혼합된, 셀룰로즈 섬유의 수성 현탁액으로 제지기 (paper machine) 상에서 용지 시이트를 제조하였다. 이후 용지를 건조시키고, 호부시켜, 건조시킨후 감았다.

피복 조제물은 하기와 같이 이루어져 있다 :

15 부 : Industrial Copolymers Limited 社 제품인 지방족 폴리에스테르 - 폴리카보네이트 폴리우레탄 (IR 140^TM)

0.5 부 : Zeneca Resins BV. 제품인 폴리아지리딘 (CX100^TM)

84.5 부 : 물

감겨진 호부 용지를 다시 푼후 Meyer 막대 피복기를 사용하여 상기 용지의 양면에 상기 피복물을 도포한후 건조시켰더니 용지의 양면에 2 g/m²의 피복물이 피복되었다.

이후 상기 피복된 용지를 압착 로울러에 걸은후 통상의 방법으로 상기 피복된 용지를 절단하였다.

이후 피복된 용지를 요각 인쇄 및 오프셋 인쇄 방법으로 인쇄하였다.

피복 조성물 샘플을 상기된 방수성 테스트 및 Konig 경도 테스트를 사용하여 테스트하였다. 상기 피복물의 Konig 경도는 120 Seconds였다. 뿐만 아니라 상기 피복물의 방수성도 양호한 것으로 밝혀졌다.

습식 구김살 테스트, 건식 구김살 테스트, 강세점 테스트, FIRA 오염 테스트 및 습식 광택 마찰 테스트를 사용하여 피복된 상태 및 피복되지 않은 상태의 인쇄된 용지를 테스트하였다. 결과로 생성된 용지는 습식 구김살 테스트 등에 대하여 실시예 1 의 방법으로 제조된 용지에서 보고된 특성들과 본질적으로 동일한 특성들을 소유하였다.

UV 광선하에서 세탁된 샘플들을 관찰한 결과 상기 세탁 과정 이후 현저하게 형광성을 띈 피복되지 않은 샘플들과 달리, 상기 피복된 샘플들은 감지할 수 없을 정도로 미세한 양만큼의 광학적 증백제를 흡수하였음을 알 수 있었다.

피복된 샘플 및 피복되지 않은 샘플에 요각 인쇄후 결과를 관찰하였다. 상기 피복되지 않은 용지에서는 은행권 용지에서 예상되는 특징적인 페더링 (feathering) 이 관찰되었다. 상기 피복된 용지에서는 페더링이 눈에 띄게 감소하였다.

실시예 5.

제지 공업에서 사용되는 광섬유, 합성 섬유 또는 다른 첨가물들과 임의로 혼합된, 셀룰로즈 섬유의 수성 현탁액으로 제지기 (paper machine) 상에서 용지 시이트를 제조하였다. 이후 용지를 건조시키고, 호부시켜, 건조시킨후 감았다.

피복 조제물은 하기와 같이 이루어져 있다 :

15 부 : Industrial Copolymers Limited 社 제품인 지방족 폴리에스테르 - 폴리카보네이트 폴리우레탄 (IR 140^TM)

0.5 부 : Zeneca Resins BV. 제품인 폴리아지리딘 (CX100^TM)

84.5 부 : 물

호부 배쓰 스퀴즈 로울 (size bath squeeze roll) 에 통과시킨 후, Meyer 막대 피복기를 사용하여 상기 피복물을 상기 습식 호부된 용지에 도포시킨후 건조시켰더니 용지의 양쪽 면에 2 g/m²의 피복물이 형성되었다. 상기 방법은 건조 과정을 생략하였다는 점에서 경제적 이점을 제공한다.

이후 상기 피복된 용지를 건조 시킨후 다시 감았다.

이후 상기 피복된 용지를 압착 로울러에 걸은후 통상의 방식으로 절단하였다.

이후 상기 피복된 용지를 요각 인쇄 및 오프셋 인쇄 방법으로 인쇄하였다.

피복 조성물 샘플을 상기된 방수성 테스트 및 Konig 경도 테스트를 사용하여 테스트하였다. 상기 피복물의 Konig 경도는 120 Seconds였다. 뿐만 아니라 상기 피복물의 방수성도 양호한 것으로 밝혀졌다.

습식 구김살 테스트, 건식 구김살 테스트, 강세점 테스트, FIRA 오염 테스트 및 습식 광택 마찰 테스트를 사용하여 피복된 상태 및 피복되지 않은 상태의 인쇄된 용지를 테스트하였다. 결과로 생성된 용지는 습식 구김살 테스트 등에 대하여 실시예 1 의 방법으로 제조된 용지에서 나타난 특성들과 본질적으로 동일한 특성들을 소유하였다.

UV 광선하에서 세탁된 샘플들을 관찰한 결과 상기 세탁 과정 이후현저하게 형광성을 띈 피복되지 않은 샘플들과 달리, 상기 피복된 샘플들은 감지할 수 없을 정도로 미세한 양만큼의 광학적 증백제를 흡수하였음을 알 수 있었다.

피복된 샘플 및 피복되지 않은 샘플에 요각 인쇄후 결과를 관찰하였다. 상기 피복되지 않은 용지에서는 은행권 용지에서 예상되는 특징적인 페더링 (feathering) 이 관찰되었다. 은행권과 같은 보안 서류를 제조하기 위하여 잉크로 인쇄할 때 상기 피복된 용지에서는 페더링이 눈에 띄게 감소하였다.

각각의 실시예 1 - 실시예 5 에 의하여 제조된 용지들 모두는 상기 마련해둔 기준 (i), (ii) 및 (iii) 에 의하여 측정되는 바와 같은 방수성 피복물로 피복되었다. 특히, (i) 습식 인장 강도 및 영의 탄성률은 감소되지 않았으며 ; (ii) 투명도 감소는 가시적인 정도는 아니었으며 (iii) 상기 필름의 중량은 변화하지 않았다.

이제 비교하기 위하여, 방수성 및 기계적 강도 (mechanical strength) 가 적합하지 않은 피복물에 대한 통상적인 강도 (strength) 에 대하여 기술하고 있는 실시예를 제시하고자 한다.

실시예 A.

제지 공업에서 사용되는 다른 첨가물들 또는 광섬유 또는 합성 섬유를 임의로 혼합한, 셀룰로즈 섬유의 수성 현탁액으로 제지기 (paper machine) 상에서 용지 시이트를 제조하였다. 이후 용지를 건조시키고, 호부시켜, 건조시킨후 감았다.

피복 조제물은 하기와 같이 이루어져 있다 :

15 부 : Baxenden Applied Chemicals Limited 社 제품인 지방족 폴리에스테르 폴리우레탄 (Witocobond 290 H^TM)

84.5 부 : 물

감겨진 호부 용지를 다시 푼후 Meyer 막대 피복기를 사용하여 상기 용지의 양면에 상기 피복물을 도포한후 건조시켰더니 용지의 양면에 2 g/m²의 피복물이 피복되었다.

이후 상기 용지를 압착 로울러에 걸은후 통상의 방법으로 상기 피복된 용지를 절단하였다.

이후 상기 용지를 요각 인쇄 및 오프셋 인쇄 방법으로 인쇄하였다.

피복 조성물 샘플을 상기된 방수성 테스트 및 Konig 경도 테스트를 사용하여 테스트하였다. 상기 피복물의 Konig 경도는 15 Seconds였다. 뿐만 아니라 상기 피복물의 방수성도 양호하지 않은 것으로 밝혀졌다.

FIRA 오염 테스트로 피복된 상태 및 피복되지 않은 상태의 인쇄된 용지를 테스트하였다. 상기 피복된 용지의 오염에 대한 저항성은 눈에 띌 정도로 더욱 양호하다는 결과를 얻었다.

습식 구김살 테스트, 건식 구김살 테스트, 강세점 테스트 및 습식 광택 마찰 테스트를 사용하여 피복된 상태 및 피복되지 않은 상태의 인쇄된 용지를 테스트하였다. 동일한 제지 배취의 피복되지 않은 용지와 비교하였을 때, 상기 피복된 샘플들은 눈에 띌정도로 열등하였다.

이후 피복된 용지를 요각 인쇄 및 오프셋 인쇄 방법으로 인쇄하였다. 상기 피복되지 않은 용지에서는 은행권 용지에서 예상되는 특징적인 페더링 (feathering) 이 관찰되었다. 상기 피복된 용지에서는 페더링이 눈에 띄게 감소하였다.

실시예 1 - 실시예 5 에서 많은 테스트를 통하여 상기 보여준바와 같이, 본 발명의 방법에 의하여 제조된 용지는 표준적인 은행권 용지보다 비교적 상당히 개선된 특징을 갖는다.

양호한 인쇄 부착성은 습식 구김살 테스트 (wet crumple test), 건식 구김살 테스트 (dry crumple test), 습식 마찰 테스트 (wet rub test) 및 강세점 테스트 (severe laundry test) 에 의하여 규명되었다. 뿐만 아니라, 본 발명에 의한 용지의 인쇄 선명도는 통상의 은행권 용지를 사용한 경우보다 상당히 양호하였다. 뿐만 아니라 특히 요각 인쇄의 선명도가 더욱 양호하였으며, 요각 엠보싱 효과는 더욱 개선되었다. 또한 내오수성 (soil resistance) 이 탁월하다는 의미는 본 발명의 방법에 의하여 제조된 피복된 용지가 피복되지 않은 용지와 비교하였을 때, 오염 매질의 3 분의 2 미만을 흡수하였다는 것을 의미한다.

상기된 바와 같이, 비용을 절감하기 위하여 상기 피복물 조제에 증량제가 사용될 수 있다는 것이다 ; 또한 상기 증량제는 홀로그램 (hologram) 과 같은 보안 무늬가 적용된 용지 표면의 부착력을 개선시키는 등 유용한 특징을 갖게할 수 있다.

본 발명에 의하여 사용될 수 있는 증량제는 통상적으로 스티렌/아크릴 공중합체, 아크릴화된 비닐 아세테이트, 비닐 클로라이드/에틸렌 공중합체, 또는 비닐 아세테이트 공중합체와 같이 불수용성 고착제의 분산액일 수 있다. 일반적으로 이들은 방수성 테스트 및 경도 테스트를 견뎌낼 수 없었다.

다른 증량제로서는 VA/VEOVA 공중합체로서, 예를 들어 Vinamul^TM이라는 상표명으로 시판되고 있다.

그러나, 상기 폴리우레탄 및 증량제를 포함하는 조성물이 상기 Konig 경도를 가지며 상기 방수성 테스트를 통과한다면, 적당한 폴리우레탄과 함께 조합을 이루어 이들은 상기 마련해둔 기준을 만족시킬 정도의 기능을 갖는 것이다.

상기 증량제는 상기 피복 조제물 100 부당 70 부 이하, 바람직하게는 15 - 50 부의 수준으로 가하여질 수 있다. 가장 강하고 가장 방수성이 뛰어난 증량제가 상기의 수준으로 가하여질 수 있다. 상기 피복 조성물에 대하여 상술된 특성들을 유념한다면, 더욱 약하고 방수성이더욱 열등한 증량제는 이와같은 수준으로 가하여질 수 없다는 것은 명백하다.

폴리우레탄 피복물의 방수성 및 경도를 증가시키기 위하여 가교 결합제가 사용될 수 있다. 상기 가교 결합제는 존재하지 않으면 얻을수 없는 필요적 특성들을 폴리우레탄으로부터 얻기 위하여 사용될 수 있다. 뿐만 아니라 가교 결합제는 폴리우레탄 성분의 특성을 개선시켜 증량제를 더욱 많이 사용할 수 있도록 만든다. 적당한 가교 결합제에는 폴리아지리딘, 카보디이미드, 이소시아네이트 및 지르코늄 염을 포함한다. 에폭시 수지와 같은 기타 가교 결합제도 사용될 수 있으나 경화 온도가 높고 경화 시간이 길기 때문에 더욱 실용성이떨어진다.

뿐만 아니라, 더욱 깊이 연구한 결과 본 발명에 의한 폴리우레탄 피복물은 중요한 특성을 추가로 제공한다는 것을 밝혔다. 특정 폴리우레탄 피복물을 사용하면 내구성 및 박편, 홀로그램, 키노그램 등의 광학적 효과를 증진시킨다는 것이 밝혀졌다. 왜냐하면 상기 폴리우레탄 피복물이 홀로그램을 포함하는 박편을 고정시키는 데에 사용된 접착제가 상기 용지 표면에 흡착되는 정도를 상당히 감소시키기 때문이다. 상기 접착제는 더욱 균일하게 사용될 수 있으며 그 결과 표면의 부착성 및 광택은 더욱 양호해 진다는 것을 밝혀내었다. 결과적으로 형성된 표면의 광택이 더욱 양호할수록 홀로그램내 존재하는 시각적 영상은 관찰자가 보기에 상당히 선명해지므로, 이는 홀로그램에 있어서 특히 유리하다.널리 공지되어 있는바와 같이, 홀로그램은 일반적으로 고비용의 것으로서 은행권과 같은 보안 서류가 유통 과정중에 있을 때 더욱 오랜 기간 동안 제자리에 위치하는데, 이는 본 발명에 의한 폴리우레탄 피복물에 의하여 내구성이 강화된 결과라는 점에서 상업적으로 유용함은 말할나위 없다.

Claims (18)

1. (1) 제지 - 기계에 제지 섬유를 공급하는 단계 ;

   (2) 제지 과정중 하나 이상의 보안 무늬 (security feature) 를 포함시킨후 용지를 제조하는 단계 ;

   (3) 결과로 제조된 용지에 호부제 (糊付劑 ; sizing agent) 를 도포시키는 단계 ;

   (4) 기능성 첨가물이 상기 용지의 불투명도를 1 % 이상 증가시키지 않는 경우 임의로 기능성 첨가물 (functional additive) 을 포함하는, 착색되지 않은 폴리우레탄을 포함하는 피복물을 도포시키는 단계 ; 상기 용지를 건조시키는 단계를 포함하는 방법으로서, 상기 피복 조성물은 유리 표면상에서 주조될 경우, 필름을 제공하며, Konig 경도가 15 - 130 초이며, 하기 단계들, 즉

   a) 건조 중량 80 g/m²인 필름을 제조하기 위하여 상기 피복물에 사용될 전체 조제물을 유리 플레이트상에서 주조하는 단계 ;

   b) 처음에, 상기 필름을 23 ℃ 에서 건조시키는 단계 (일단 점착성이 없어지면 80 ℃ 에서 계속하여 건조시킴) ;

   c) 상기 필름의 중량을 측정한후 습윤시켜 인장 강도 (영의 탄성률 ; Young's Modulus) 를 측정한 다음 상기 필름 투명도의 혹종의 변화를 시각적으로 체크하는 단계 ;

   d) 상기 필름 샘플을 10 g/liter Na₂CO₃를 함유하는 물속에서 30 분 동안 가열시키는 단계 ;

   e) 이후 상기 필름을 냉각수로 헹군후 단계 b) - c) 를 반복 실시하는 단계 (상기 필름을 건조시킨후 다시 중량을 측정함)

   [상기 단계들중, 필름을 건조시킨후 다시 중량을 측정하였을 경우 하기 기준과 부합함.

   i) 가열된 필름의 습윤 인장 강도 및 영 탄성 계수가 초기의 습윤 인장 강도 및 영의 탄성률의 90 % 이상인 경우.

   ii) 필름의 투명도가 인지할 수 없을 정도로 감소된 경우.

   iii) 필름의 건조 중량이 원래 중량의 98 % 이상인 경우.]

   로 정의되는 방수성 테스트도 통과하는 실질적으로 투명한 피복 조성물을 선택하는 단계 ;

   (5) 선택된 피복 조성물을 호부된 용지의 한쪽 면 또는 양쪽 면에 도포시키는 단계 ;

   (6) 이후 상기 용지를 건조시켜 상기 보안 용지 (security paper) 를 제조하는 방법.
2. (삭제)
3. (삭제)
4. (삭제)
5. (삭제)
6. (삭제)
7. (삭제)
8. (삭제)
9. (삭제)
10. (정정) 제 1 항에 있어서, 상기 폴리우레탄이 지방족 폴리에스테르 타입이고 폴리우레탄 함량이 2 - 70 중량 % 의 범위인 분산액으로 사용되는 방법.
11. (삭제)
12. (정정) 제 1 항에 있어서, 상기 폴리우레탄이 가교 결합될 수 있으며 상기 용지를 건조시키는 동안 가교 결합되는 방법.
13. (삭제)
14. (정정) 제 1 항에 있어서, 상기 보안 무늬가 워터 마크 (watermark) 이거나, 또는 시각적 또는 은밀한 보안 요소를 포함할 수 있는 실이 내재되어 있는 방법
15. (삭제)
16. (삭제)
17. (삭제)
18. 상기 항들중 어느 한항의 방법에 의하여 보안 용지를 제조한후, 결과로 제조된 보안 용지를 인쇄하여 은행권과 같은 보안 서류를 제조하는, 보안 서류의 제조 방법.