KR100808651B1 - 위조방지용 기능성 섬유 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 위조방지용 기능성 섬유에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 이성분이 부착되어 있는 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유에 특수 안료를 혼합함으로써 기능성을 발휘하는 위조방지용 기능성 섬유에 관한 것이다.
본 발명에 따른 이성분 구조의 기능성 섬유는 합성 고분자로 구성되며, 각각의 수지에 유색안료, 형광안료, 적외선안료 등을 혼합하여 용융방사 또는 후처리에 의해 섬유가 시각적으로는 유색안료에 의한 색상 또는 자외선 광에 의한 형광 또는 적외선 흡수 특성이 각각 나타나는 기능성을 가지게 된다.
이러한 섬유는 안료를 특정 농도 이상을 함유하고 있어 섬유의 특성을 가지기 어렵지만 단섬유로 절단하여 종이나 고분자 수지 또는 코팅액에 혼합하여 이용하면 위조방지의 기능성을 가지게 되는 효과가 있어 본 발명에 따른 위조방지용 이성분 섬유는 보안성이 요구되는 은행권, 증채권, 여권, 신분증 등의 특수한 제품에 이용되어 진위식별요소와 위조방지를 하는 기능성 요소로서 이용될 수 있다.
기능성 섬유, 위조, 안료

Description

위조방지용 기능성 섬유{The functional fiber for forgery prevention}
본 발명은 위조방지용 기능성 섬유에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 이성분이 부착되어 있는 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유에 특수 안료를 혼합함으로서 기능성을 발휘하는 기능성 섬유에 관한 것이다.
종래에 위조방지의 기능성 섬유에 대하여 제시된 기술을 살펴보면 다음과 같다.
형광 기능성을 갖는 섬유는 섬유용 합성수지에 외관색이 백색 또는 유색인 형광안료 또는 형광염료를 용융 또는 분산시키고 사출에 의해 섬유로 제조하거나, 섬유 표면에 형광염료를 반응시켜 고착하거나, 형광안료나 형광염료를 도료 또는 잉크로 제조하여 섬유에 인쇄, 도포 및 피복하는 방법을 이용하여 제조하였으며, 이와 관련된 기술로는 일본 특개소 제63-196719호(1988), 일본 특개소 제63-165517호(1988) 및 일본 특개평 제2-200811호(1990)들이 제시되었다.
이러한 형광 기능성 섬유는 단섬유(短纖維)로 만들어 제지공정에 소량을 첨 가하여 종이를 만들어 보면 시각적으로는 잘 보이지 않지만, 종이를 형광램프 즉 자외선을 비취면 단섬유가 자외선에 여기되어 형광을 나타냄으로써 쉽게 관찰되어 일반적인 종이와 차별화됨으로 위조방지의 효과를 가지게 된다.
상기에서 제시된 형광성 기능을 향상시키기 위하여 제시된 기술로는 다음과 같다.
국내특허 제0109762호(명칭:2현색성은사및그제조방법과이를이용한위조방지용지와그제조방법)에는 섬유를 시각적으로 볼 수 있게끔 1차 염착시킨 후, 다른 색상으로 발현되는 형광 염료를 2차 염착하여 가시적 색상과 형광색상이 다르게 나타나는 위조방지용 섬유를 제시하고 있다.
국내특허 제0259825호(명칭:색동 은사 및 이의 혼초지 제조방법)에는 섬유를 합사하여 새끼꼼 형태에서 염착하여 외부는 염색되고 내부는 염색이 되지 않는 형태의 섬유를 잘라 색동옷 형태의 색동사를 제조한 위조방지용 섬유를 제시하고 있다.
국내특허 제0363720호(명칭:비가시 이색성 인광성 및 형광성 합성수지, 이의 제조방법및 사용방법)에는 섬유의 외관색이 백색 또는 색을 거의 띠지 않으며, 서로 각각 다른 발광파장을 갖는 인광물질 및 형광물질을 모두 포함함으로써 자외선 조사와 같은 외부 자극시에는 형광발광색을 나타내며, 외부자극이 제거되었을 때는 인광발광색이 나타나는 위조방지용 기능 섬유를 제시하고 있다.
국내특허 제0407251호(명칭:이색성 섬유, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 유가증권 및 여권)에는 외부성분과 내부성분으로 구성된 외부심부형 복합섬유의 단섬 유(單纖維, Single fiber)를 제조한 후에 짧은 섬유, 즉 단섬유(短纖維, Short fiber)로 만든 다음에 내부성분을 용해시키는 용매에 첨가하여 내부성분의 일부만을 용해 제거시켜서 단섬유의 양말단부 색과 중앙부 색이 다르도록 제조된 이색성 단섬유를 제시하고 있다.
상기에 제시된 기능성 섬유는 모두 일축방사(모노필라멘트, 單纖維)에 의한 섬유 형태이며, 기능성은 섬유 제조과정에서 유색안료, 형광안료 등을 혼합하거나, 섬유 제조과정 후에 공정에서 염착과 염색을 하여 각각의 특성을 부가하고 있다.
본 발명은 기능성 섬유에 기능성을 더욱 부가하여 위조방지를 강화함을 목적으로 하는 것으로, 이를 위해서 이성분이 부착되어 있는 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유에 특수 안료를 혼합하여 섬유를 제조함으로써 구체화할 수 있는 것이다.
본 발명과 관련된 사이드 바이 사이드(side by side) 형태인 복합섬유의 제조방법은 섬유에 권축성을 부여하기 위하여 개발된 것으로 이와 관련되어 제시된 기술은 다음과 같다.
미국특허 3454460호(1969년) 및 일본특허 특개소 51-67421호에는 물리적 특성이 다른 이성분(二成分, Two component)의 폴리에스터를 사이드 바이 사이드(side-by-side)방식으로 배열된 방사구금을 통해 동시에 방사하여 고도의 권축성을 부여하고 있으며, 국내특허 제0087989호(명칭:자발고권축성폴리에스테르복합섬유의제조방법)와 국내특허 제0407373호(명칭:폴리에스테르계 탄성 복합섬유의 제조방법)에는 2종류의 성분과 각기 고유점도가 다른 폴리머를 방사하고 통상의 방법으 로 연신 열처리하여 고권축성 복합섬유의 제조방법을 제시하고 있으며,
국내특허 제0234558호(명칭:이수축혼섬사의제조방법)에는 방사속도가 서로 다른 2종류의 폴리에스테르 미연신사를 혼섬하여 마이크로 파우더 촉감을 갖는 이수축 혼합섬유를 기술하고 있으며, 국내특허 제0245664호(명칭:계면접착성과 권축특성이 우수한 사이드 바이 사이드형 자발권축섬유)에는 사이드 바이 사이드형 복합섬유를 제조함에 있어 방사 토출장치를 개선하여 이성분의 계면에서 한쪽 성분의 일부분이 서로 다른 쪽 성분에 물려 있도록 한 계면접착성이 우수한 섬유를 제시하고 있다.
또한, 국내특허 제0602284(명칭:사이드-바이-사이드형 폴리에스테르계 복합섬유의제조방법 및 사이드-바이-사이드형 폴리에스테르계 복합섬유)에는 고유점도가 다른 2종의 폴리머를 복합방사함으로서 방사구금 장치의 개선이 없이 방사시에 생기는 곡사문제를 해결함과 동시에 권축성이 우수한 복합섬유를 기술하고 있으며, 국내특허 제0429364호(명칭:치수안정성이 우수한 이염성 폴리에스터 복합사의 제조방법)에는 염기성 염료 가염 폴리에스터와 염기성 염료 불염 폴리에스터의 이성분을 복합방사하여 이염효과 및 가공 후 치수안정성이 우수한 섬유를 기술하고 있으며, 국내특허 제0403766호(명칭:고수축 복합사 단섬유를 이용한 부직포의 제조방법)에는 2종류의 서로 다른 폴리머를 복합 방사하여 분할형 단면을 갖는 복합사 단섬유를 만들어 극세 부직포를 제조하는 방법을 제시하고 있다.
상기에 제시된 기술은 이성분이 부착되어 있는 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유는 권축성, 계면접착성, 촉감향상, 치수안정성 등의 직물용 섬유 특성을 개선하기 위한 목적을 가지고 있다.
본 발명을 위하여 조사 및 분석한 기술을 검토 결과 진위식별, 위조방지 또는 기능성을 위한 섬유는 일축방사 형태이며, 기능성을 위하여 섬유 내부 또는 외부에 유색안료, 인광안료, 형광안료 등을 특성을 부가하고 있어서 위조방지 효과가 미흡한 단점이 있었다..
이러한 단점을 보완하기 위해 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유의 내부 또는 외부에 유색안료, 형광안료, 적외선안료 등의 특성을 부가함으로써 위조방지 효과와 기능성을 강화시키는데 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하고자 본 발명은 이성분이 부착되어 있는 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유에 특수 안료를 혼합하여 용융방사하여 이루어지는 위조방지용 기능성 섬유을 제공하고자 한다.
이러한 본 발명의 위조방지용 기능성 섬유는 이성분이 부착되어 있는 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유에 혼합한 특수 안료를 용융방사하여 제조된다.
즉, 복합섬유의 제1성분은 합성 고분자인 칩(chip)에 특수안료를 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하고,
제2성분은 합성 고분자인 칩(chip)에 특수안료를 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하고,
상기 제1성분과 제2성분의 마스터 벳치를 용융방사하여 제조된다.
상기 제1성분과 제2성분의 마스터 벳치의 용융방사는 방사용 익스투루더(extruder)에 중량대비 제1성분의 10~90에 제2성분 90~10의 비율로 유입하여 섬유의 직경이 3~60㎛ 정도가 되도록 용융방사하는 것으로 상기와 같은 단계에 의하여 기능성 섬유가 제조된다.
상기 복합섬유를 구성하는 제1성분과 제2성분의 합성고분자는 용융방사가 가능한 폴리에스테르, 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리우레탄 등을 사용한다.
상기 복합섬유를 구성하는 제1성분과 제2성분의 합성고분자는 특수안료의 혼합 특성에 의해 제1성분과 제2성분이 동일하거나 서로 다른 것을 사용한다.
상기 복합섬유를 구성하는 제1성분과 제2성분의 합성고분자에 혼합되는 특수 안료는 유색안료, 형광안료, 적외선안료 등을 사용하되, 제1성분과 제2성분의 합성고분자에 각기 다르게 조합함으로써 단섬유가 가시선, 자외선, 적외선 등에서 여러 가지 효과를 나타내며,
상기 효과는 단섬유가 가시적 색상과 자외선 형광을 나타내거나, 단섬유가 가시적 색상과 적외선 형광을 나타내거나, 단섬유가 자외선 형광과 적외선 흡수를 나타내거나, 단섬유가 가시적 색상과 적외선 흡수를 나타내거나, 단섬유가 단파장 자외선 형광과 장파장 자외선 형광을 나타낸다.
상기 복합섬유의 제1성분 또는 제2성분의 합성고분자에 직접 특수안료를 혼 합하지 않고, 용융방사 공정 후에 염색과 염착방법으로 특수안료를 도입하는 것도 가능한 것으로, 예를 들면, 제1성분은 합성 고분자에 특수안료를 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하고, 제2성분은 합성 고분자에는 아무것도 첨가하지 않고, 제1성분과 제2성분을 혼합하여 용융방사하여 단섬유로 만든 다음에 염색공정과 염착공정을 실시하여 특수안료를 도입한다.
상기와 같이 제조된 복합섬유의 기능성 섬유는 위조방지 또는 진위식별요소로 이용하거나 단섬유로 만들어 종이 제조시 혼합하여 이용하거나, 플라스틱 시트를 제조할 경우 수지에 분산하여 이용하거나, 코팅용 용액에 분산하여 특정 제품의 표면에 부착하여 이용한다.
상기와 같이 제조된 복합섬유가 적용된 제품을 가시선, 자외선, 적외선에서 관찰해보면 여러 가지 기능성 특성을 복합적으로 가지고 있는 은사가 관찰됨으로써 제품의 진위여부와 위조방지요소로 이용하게 된다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 이성분이 부착되어 있는 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유에 특수 안료를 혼합함으로써 기능성을 발휘하는 위조방지용 섬유에 관한 것으로, 각각의 섬유 성분에 유색안료, 형광안료, 적외선안료 등을 다르게 조합하여 적용함으로서 시각적 차별화와 형광발광색 및 적외선흡수를 나타나게 하는 기능성을 가지게 된다.
본 발명의 구성 요소인 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유는 보편적이고 공지의 기술을 이용하여 제조할 수 있으며, 설명을 쉽게 하기 위하여 이성분(二成分, Two component)을 각각 '제1성분'과 '제2성분'으로 표기한다.
이러한 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유를 측단면에서 대략적으로 살펴보면 섬유가 원형이면서 좌측과 우측의 면적이나 형태가 다르게 형성될 수 있으며, 좌우측 성분에 해당하는 제1성분과 제2성분이 동일한 것으로 구성되게 하거나, 각각 다르게 조합하여 제조할 수 있는 것으로, 이의 조합은 섬유에 혼합되는 특수안료의 특성에 따라 선정되게 된다.
본 발명의 이성분 기능성 섬유는 용융 특성이 있는 섬유용 합성 고분자와 특수안료가 혼합, 분산된 다음에 용융방사하기 때문에 용융 특성이 있는 것이 바람직하며, 이러한 용융방사는 고온으로 가열하면 용융하고, 저온으로 되돌려 놓으면 고체가 되는 열가소성 합성고분자인 폴리에스테르, 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리우레탄 등을 사용하는 것이 바람직하다.
그리고 제1성분과 제2성분을 다르게 할 경우에는 제1성분과 제2성분의 상호 용해성, 계면접착성이 양호한 것을 선택하는 것이 용융방사에 바람직하다.
본 발명의 합성섬유에 기능성을 부여하기 위해서는 일반안료 및 특수안료를 혼합 이용하여야 하며, 이러한 안료에는 유색안료, 형광안료, 적외선안료 등이 많이 있어 사용에 제한은 없지만, 보통 선정한 섬유용 합성고분자의 융점에서 안료의 특성이 변하지 않는 내열성이 우수한 것을 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 합성섬유에 색상을 부여하기 위한 유색안료는 특히 사용상에 제약이 없으며, 섬유용 합성고분자와 혼화성, 상용성, 내열성 등이 양호한 것이 바람직 하다.
본 발명의 합성섬유에 기능성을 부여하기 위한 형광안료는 보통 칼코시드계, 칼코민계, 칼코진계, 로다민계 및 루모겐계의 형광물질을 사용하며, 이는 외관색이 유색이면서 외관색과 같은 형광을 발광하는 안료이다.
그리고 외관색이 비가시적 색상 즉 백색이면서 다양한 형광을 발광하는 안료로서 Sr(PO2)Cl : Eu(청색발광), Zn2GeO2 : Mn(녹색발광), Y2O2S : Eu(적색발광) 등의 금속산화물계 형광물질을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 주요 목표인 위조방지 효과를 위하여 형광안료를 더욱 세부적으로 설명하고 구분하면; 대부분의 형광물질들은 일반적으로 가시광에서 유색 또는 백색의 색상을 가지고 있고 상업적으로 판매되는 자외선 램프 중에서 장파장인 365nm 파장에 의해 여기되어 형광 특성이 나타내지만, 일부 특수한 형광물질은 장파장 자외선만으로 여기 되거나 또는 단파장 자외선만으로 여기되는 특성을 나타내기도 한다.
예를 들어, 장파장 자외선(365nm)에서 여기되는 형광물질로는 Honeywell사 상표명 Lumiluxⓡ CD-702(녹색, 520nm)와 DAYGLO's사 상품명 D-034(미황색, 507nm), IPO-13(적색, 620nm), IPO-15(오렌지색, 590nm), IPO-19(청색, 450nm) 등이 있고, 화학적 조성으로는 Y2O2S:Eu(적색), Zn2GeO4:Mn(녹색), 3(Ba,Mg)O.8Al2O3:Eu:Mn(녹색) BaMg2Al19O27:Eu(청색) 등이 있으며; 한편, 단파장 자외선(254nm)에 여기되는 형광물 질로는 예를 들어, Honeywell사 상표명 Lumiluxⓡ CD-770(녹색, 530nm)과 DAYGLO's사 상품명 IPO-18(녹색530nm) 등이 있고, 화학적 조성으로는 Zn2SiO4:Mn(녹색), CaY0.8Tb0.1AlO4(녹색, US 2006/0055307A1) 등이 있어 섬유의 제1성분과 제2성분에 차별화 적용함으로써 기능성을 극대화시킬 수 있다.
본 발명의 합성섬유에 기능성을 부여하기 위한 적외선안료는 사용에 제한은 없지만 보통 선정한 섬유용 고분자의 융점에서 안료의 특성이 변하지 않는 내열성이 우수한 것을 이용하며, 임미늄계화합물, 디임미늄계화합물, 아미늄계화합물, 폴리메틴계화합물, 프탈로시아닌계화합물 등의 적외선 흡수제를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 적외선안료로서 내열성이 우수하고 섬유용 고분자와 혼합 이용가능한 제품의 예를 들면, 미국 Epolin사의 epolight 1117(성분 : Tetrakisamminium, 색상 : 갈색, 최대흡수파장 : 1071nm), epolight 3045(성분 : Nickel dithiolene, 색상 : 흑회색, 최대흡수파장 : 1097nm)과 일본 일본화약의 IR-820(성분 : Ploymethine, 색상 : 녹색, 최대흡수파장 : 820nm) 등이 있다.
본 발명은 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유는 제1성분과 제2성분의 합성고분자에 유색안료, 형광안료, 적외선안료 등을 혼합하여 용융방사함으로써 가능하게 되며, 기능성은 혼합 조건에 따라 한 가닥의 단섬유에서 시각적효과, 형광효과, 적외선효과 등이 이중적으로 다양하게 나타나게 된다.
기능성 효과의 예를 들면 제1성분에 유색안료가 함유되고, 제2성분에 비가시 형광안료가 함유되어 섬유가 제조되면, 가시선에서는 섬유에 함유된 유색안료에 의한 색상이 나타나고 자외선에서 보면 형광안료에 의한 발광색상이 나타난다.
또 다른 예를 들면 제1성분에 적외선안료가 함유되고, 제2성분에 유색 형광안료가 함유되어 섬유가 제조되면, 가시선에서는 섬유에 함유된 유색형광안료에 의한 색상이 나타나고 자외선에서는 유색형광안료에 의한 색상이 나타나고, 적외선에서는 적외선을 흡수하여 검게 나타난다.
이러한 기능성 효과는 섬유를 구성하는 제1성분과 제2성분 및 특수안료를 조합하는 변수에 따라 여러 가지의 효과가 나타날 수 있으며, 이하의 실시 예에서 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만, 이것이 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
기능성 섬유가 가시선에는 청색으로 보이며, 장파장 자외선에서는 적색의 형광을 나타내는 제조방법에 관한 것이다.
사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유를 제조하기 위하여 제1성분으로서 합성 고분자인 폴리에스테르(폴리에틸렌테레프탈레이트 주성분, 융점 259도)의 칩(chip) 95중량%에 유색안료인 청색의 프탈로시아닌불루(C.I. 74160)를 5중량% 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하였다.
제2성분 역시 합성 고분자인 폴리에스테르(폴리에틸렌테레프탈레이트 주성분, 융점 259도)의 칩 97중량%에 외관색이 백색이면서 장.단파장 자외선에서 적색 형광을 나타내는 형광안료(제조사:욱성화학, 상품명:PANAX RED PKS-225, 발광파장:520nm)를 3중량% 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하였다.
이와 같이 제조된 제1성분과 제2성분의 마스터 벳치를 각각의 방사용 익스투루더(extruder)에 중량대비 50:50의 비율로 유입하여 섬유의 직경이 30㎛(약 9데니어) 정도가 되도록 용융방사하였다. 상기의 방법으로 제조된 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유를 5㎜ 길이로 절단하여 단섬유로 만들어 종이의 제조 공정에 소량을 혼합하였다.
[실시예 2]
기능성 섬유가 가시선에서 섬유의 반쪽은 청색으로 보이며, 반쪽은 황색으로 보이는 제조방법에 관한 것이다.
제1성분으로서 합성 고분자인 폴리에스테르(실시예 1과 동일)의 칩 95중량%에 유색안료인 청색의 프탈로시아닌불루(C.I. 74160)를 5중량% 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하였다.
제2성분 역시 제1성분과 같은 폴리에스테르의 칩 93중량%에 유색안료인 황색의 디스아조옐로우( C.I. 21096) 7중량% 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하였다
그 밖의 공정은 실시 예 1과 동일하게 실시하였다.
[실시예 3]
기능성 섬유가 가시선에서는 적색으로 보이며, 장파장 자외선에서는 적색의 형광을 나타내며, 단파장 자외선에서는 녹색형광을 나타내는 제조방법에 관한 것이다.
제1성분으로서 합성 고분자인 폴리아미드(나이론 6, 융점 : 250℃)의 칩 95중량%에 유색이면서 형광성인 적색의 로다민 B(C.I. Basic Violet 10)를 5중량% 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하였다.
제2성분은 제1성분과 같은 폴리아미드의 칩 95중량%에 외관색이 백색이면서. 단파장 자외선에서 녹색형광을 나타내는 형광안료(제조사:Honeywell사, 상품명:Lumiluxⓡ CD-770, 발광파장:520㎚)를 5중량% 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하였다
그 밖의 공정은 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
[실시예 4]
기능성 섬유가 가시선에서 섬유가 백색으로 보이며, 자외선의 단파장에서는 적색으로 보이고, 자외선의 장파장에서는 녹색의 형광을 나타내는 제조방법에 관한 것이다.
제1성분으로서 합성 고분자인 폴리아미드(나이론 6, 융점 : 250℃)의 칩 95중량%에 외관색이 백색이면서 단파장 자외선에서 청색형광을 나타내는 형광안료(제조사: DAYGLO's사, 상품명:IPO-19, 발광파장:450nm)를 5중량% 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하였다.
제2성분은 합성 고분자인 폴리에스테르(실시예 1과 동일)의 칩 95중량%에 외관색이 백색이면서 장파장 자외선에서 녹색형광을 나타내는 형광안료(제조사:DAYGLO's사, 상품명:IPO-18, 발광파장:530nm)를 5중량% 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하였다
그 밖의 공정은 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
[실시예 5]
기능성 섬유가 가시선에서 미백색으로 보이며, 자외선의 장파장에서는 적색으로 보이고, 적외선의 영역에서는 적외선을 흡수하여 흑색을 나타내는 제조방법에 관한 것이다.
제1성분으로서 합성 고분자인 폴리에스테르(실시예1과 동일)의 칩 97중량%에 외관색이 백색이면서 장.단파 자외선에서 적색형광을 나타내는 형광안료(제조사:욱성화학, 상품명:PANAX RED PKS-225, 발광파장:520㎚)를 3중량% 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하였다.
제2성분은 합성 고분자인 폴리아미드(나이론 6, 융점:250℃)의 칩 95중량%에 외관색이 갈색이면서 근적외선 영역에서 적외선을 흡수하는 적외선안료(제조사:Epolin사, 상품명:Epolight 1117, 성분:Tetrakisamminium, 최대흡수파장:1071nm)를 5중량% 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하였다.
그 밖의 공정은 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
[실시예 6]
기능성 섬유가 가시선에서는 적색으로 보이며, 적외선의 영역에서는 적외선을 흡수하여 흑색을 나타내는 제조방법에 관한 것이다.
제1성분으로서 합성 고분자인 폴리아미드(나이론 6, 융점:250℃)의 칩 95중량%에 유색이면서 형광성인 적색의 로다민 B(C.I. Basic Violet 10)를 5중량% 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하였다.
제2성분은 합성 고분자인 폴리아미드(나이론 6, 융점:250℃)의 칩 95중량%에 외관색이 녹색이면서 근적외선 영역에서 적외선을 흡수하는 적외선안료(제조사:일본화약, 상품명:IR-820, 성분:Ploymethine, 최대흡수파장:820nm)를 5중량% 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하였다.
그 밖의 공정은 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
[실시예 7]
기능성 섬유가 가시선에서 청색으로 보이며, 자외선의 장파장에서는 적색으로 보이고, 적외선의 영역에서는 적외선을 흡수하여 흑색을 나타내는 제조방법에 관한 것이다.
제1성분으로서 합성 고분자인 폴리에스테르(실시예 1과 동일)의 칩 97중량%에 외관색이 백색이면서 장.단파 자외선에서 적색형광을 나타내는 형광안료(제조사:욱성화학, 상품명:PANAX RED PKS-225, 발광파장:520㎚)를 3중량% 첨가하고 가 열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하였다.
제2성분은 합성 고분자인 폴리아미드(나이론 6, 융점:250℃)의 칩을 아무 것도 첨가하지 않고 사용하였다.
제1성분과 제2성분을 혼합하여 용융방사하고 단섬유로 만든 다음에 나이론 부분을 염색하기 위하여 염색공정을 추가하여 실시하였다. 염색은 기지의 기술을 이용한바, 염색 용액은 청색계 산성염료인 Acid blue AS(상품명:인도 Mohita dye chem사 제조) 10g을 200g의 물에 희석하고 여기에 개미산을 넣어 pH 5가 되도록 조절한 다음에 단섬유를 침적시키고 80℃에서 30분간 가열하여 염착하고 물로 세척한 후 건조하였다.
그 밖의 공정은 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
상기 실시예에 의한 기능성 및 효과는 아래 표 1과 같다.
[표 1] 실시예에서 나타난 기능성 섬유의 시각적 효과
가시선에서색상 자외선에서 발광색상 적외선에서 흡수색상
단파장 장파장
실시예 1 청 색 적 색 -
실시예 2 섬유단면(좌측)/우측) 청색 / 황색 - -
실시예 3 적 색 녹색 적색 -
실시예 4 - 청색 녹색 -
실시예 5 - 적 색 흑 색
실시예 6 적자색 적 색 흑 색
실시예 7 청 색 적 색 -
상기와 같은 방법으로 만들어진 복합섬유를 위조방지 또는 진위식별요소로 이용하는 하거나, 단섬유로 만들어 종이 제조시 혼합하여 이용할 수 있으며, 플라 스틱 시트를 제조할 경우 수지에 분산하여 이용할 수 있고, 또는 코팅용 용액에 분산하여 특정 제품의 표면에 부착할 수도 있는 것이다.
상기와 같이 적용된 제품은 가시선, 자외선, 적외선에서 관찰해보면 여러 가지 기능성, 즉 시각적 색상과 형광색상, 적외선 흡수 특성을 복합적으로 가지고 있는 은사가 관찰됨으로 제품의 진위여부와 위조방지요소로 이용되게 된다.
상기 기술한 실시예에서 제조된 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유를 짧은 단섬유로 만들어 극소량을 종이에 함유시켜서 가시선, 자외선, 적외선에서 관찰해보면 여러 가지 기능성, 즉 시각적 색상과 형광색상, 적외선 흡수 특성을 복합적으로 가지고 있는 은사(隱絲, security fiber, 종이의 구성요소인 섬유 중에 아주 적은 양의 기능성 섬유가 은폐 또는 엄패되어 있는 섬유를 의미함)가 관찰됨으로 종이의 진위여부는 물론 위조방지요소로 이용할 수 있는 것이다.

Claims (10)

  1. 이성분이 부착되어 있는 사이드 바이 사이드 형태인 복합섬유를 단섬유로 가공하여 종이 제조시 첨가되는 위조방지용 기능성 섬유에 있어서,
    합성 고분자인 칩(chip)인 제1성분과 제2성분을 가열, 혼합하여 용융방사한 후 염색방법으로 특수안료를 도입하여 제조됨을 특징으로 하는 위조방지용 기능성 섬유.
  2. 이성분이 부착되어 있는 사이드 바이 사이드 형태인 복합섬유를 단섬유로 가공하여 종이 제조시 첨가되는 위조방지용 기능성 섬유에 있어서,
    합성 고분자인 칩(chip)인 제1성분과 제2성분 중 한 성분의 합성 고분자인의 칩(chip)에 특수안료를 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하고, 나머지 한 성분과 가열, 혼합하여 용융방사한 후 염색방법으로 특수안료를 도입하여 제조됨을 특징으로 하는 위조방지용 기능성 섬유.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    복합섬유를 구성하는 제1성분과 제2성분의 합성고분자는 용융방사가 가능한 폴리에스테르, 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리우레탄이 이용되는 것을 특징으로 하는 위조방지용 기능성 섬유.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    복합섬유를 구성하는 제1성분과 제2성분의 합성고분자는 특수안료의 혼합 특성에 의해 제1성분과 제2성분이 동일하거나 서로 다른 합성고분자를 사용하는 것을 특징으로 하는 위조방지용 기능성 섬유.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    복합섬유를 구성하는 제1성분과 제2성분의 합성고분자에 혼합되는 특수 안료는 유색안료, 형광안료, 적외선안료 등이 사용되되, 제1성분과 제2성분의 합성고분자에 각기 다르게 조합함으로써 단섬유가 가시선, 자외선, 적외선 등에서 여러 가지 효과를 나타내는 것을 특징으로 하는 위조방지용 기능성 섬유.
  6. 이성분이 부착되어 있는 사이드 바이 사이드 형태인 복합섬유를 단섬유로 가공하여 종이 제조시 첨가되는 위조방지용 기능성 섬유에 있어서,
    제1성분은 합성 고분자인 폴리에스테르의 칩 95중량%에 유색안료인 청색의 프탈로시아닌불루(C.I. 74160) 5중량%를 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하고,
    제2성분은 합성 고분자인 폴리에스테르의 칩 93중량%에 유색안료인 황색의 디스아조옐로우(C.I. 21096) 7중량%을 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하고,
    상기 제1성분과 제2성분의 마스터 벳치를 각각의 방사용 익스투루더(extruder)에 중량대비 50:50의 비율로 유입하여 섬유의 직경이 30㎛(9데니어)가 되도록 용융방사하여 반쪽은 청색, 반쪽은 황색으로 보이도록 제조된 것을 특징으로 하는 위조방지용 기능성 섬유.
  7. 이성분이 부착되어 있는 사이드 바이 사이드 형태인 복합섬유를 단섬유로 가공하여 종이 제조시 첨가되는 위조방지용 기능성 섬유에 있어서,
    제1성분은 합성 고분자인 폴리아미드(나이론 6, 융점 : 250℃)의 칩 95중량%에 유색이면서 형광성인 적색의 로다민 B(C.I. Basic Violet 10) 5중량%를 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하고,
    제2성분은 합성 고분자인 폴리아미드의 칩 95중량%에 외관색이 백색이면서, 단파장 자외선에서 녹색형광을 나타내는 형광안료 5중량%를 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하고,
    상기 제1성분과 제2성분의 마스터 벳치를 각각의 방사용 익스투루더(extruder)에 중량대비 50:50의 비율로 유입하여 섬유의 직경이 30㎛(9데니어)가 되도록 용융방사하여 가시선에서는 적색이며, 장파장 자외선에서는 적색의 형광색이고, 단파장 자외선에서는 녹색형광을 나타내도록 제조된 것을 특징으로 하는 위조방지용 기능성 섬유.
  8. 이성분이 부착되어 있는 사이드 바이 사이드 형태인 복합섬유를 단섬유로 가공하여 종이 제조시 첨가되는 위조방지용 기능성 섬유에 있어서,
    제1성분은 합성 고분자인 폴리아미드(나이론 6, 융점 : 250℃)의 칩 95중량%에 외관색이 백색이면서 단파장 자외선에서 청색형광을 나타내는 형광안료를 5중량% 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하고,
    제2성분은 합성 고분자인 폴리에스테르의 칩 95중량%에 외관색이 백색이면서 장파장 자외선에서 녹색형광을 나타내는 형광안료를 5중량% 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하고,
    상기 제1성분과 제2성분의 마스터 벳치를 각각의 방사용 익스투루더(extruder)에 중량대비 50:50의 비율로 유입하여 섬유의 직경이 30㎛(9데니어)가 되도록 용융방사하여 가시선에서는 백색이며, 자외선의 단파장에서는 적색이고, 자외선의 장파장에서는 녹색의 형광을 나타내도록 제조된 것을 특징으로 하는 위조방지용 기능성 섬유.
  9. 이성분이 부착되어 있는 사이드 바이 사이드 형태인 복합섬유를 단섬유로 가공하여 종이 제조시 첨가되는 위조방지용 기능성 섬유에 있어서,
    제1성분은 합성 고분자인 폴리에스테르의 칩 97중량%에 외관색이 백색이면서 장.단파 자외선에서 적색형광을 나타내는 형광안료를 3중량% 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하고,
    제2성분은 합성 고분자인 폴리아미드의 칩 95중량%에 외관색이 갈색이면서 근적외선 영역에서 적외선을 흡수하는 적외선안료를 5중량% 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하고,
    상기 제1성분과 제2성분의 마스터 벳치를 각각의 방사용 익스투루더(extruder)에 중량대비 50:50의 비율로 유입하여 섬유의 직경이 30㎛(9데니어)가 되도록 용융방사하여 가시선에서는 미백색이며, 자외선의 장파장에서는 적색이고, 적외선의 영역에서는 흑색을 나타내도록 제조된 것을 특징으로 하는 위조방지용 기능성 섬유.
  10. 이성분이 부착되어 있는 사이드 바이 사이드 형태인 복합섬유를 단섬유로 가공하여 종이 제조시 첨가되는 위조방지용 기능성 섬유에 있어서,
    제1성분은 합성 고분자인 폴리아미드의 칩 95중량%에 유색이면서 형광성인 적색의 로다민 B를 5중량% 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하고,
    제2성분은 합성 고분자인 폴리아미드의 칩 95중량%에 외관색이 녹색이면서 근적외선 영역에서 적외선을 흡수하는 적외선안료를 5중량% 첨가하고 가열, 혼합하여 용융방사를 위한 마스터 벳치를 제조하고,
    상기 제1성분과 제2성분의 마스터 벳치를 각각의 방사용 익스투루더(extruder)에 중량대비 50:50의 비율로 유입하여 섬유의 직경이 30㎛(9데니어)가 되도록 용융방사하여 가시선에서는 적색이며, 자외선에서는 적색이고, 적외선의 영역에서는 흑색을 나타내도록 제조된 것을 특징으로 하는 위조방지용 기능성 섬유.
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