KR101214386B1 - 위조방지용 섬유 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특수형태의 섬유 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 탄성이 우수한 수지에 기능성 안료를 혼합한 2종 이상의 마스터배치를 용융 방사하여 다양한 조합의 사이드 바이 사이드(side by side)형태의 단면을 갖는 복합섬유로 제조한 후 상기 수지에 연신을 가하여 컬을 형성시킨 후, 일정한 크기로 잘라 특수한 형태의 단섬유로 제조한 위조방지용 섬유에 관한 것이다. 본 발명은 특수형태의 기능성 섬유를 제조하고, 종이나 시트 등의 매질에 혼합하여 이용하는 기술에 관한 것이다.

Description

위조방지용 섬유 및 이의 제조방법{Fiber for prevention counterfeiting and manufacturing method thereof}
본 발명은 특수형태의 섬유 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 연신에 의해 컬(curl)이 형성되는 탄성수지와 서로 다른 기능성안료를 포함하는 2종 이상의 수지조성물을 용융 방사하여 사이드 바이 사이드(side by side)형태의 단면을 갖는 복합섬유로 제조하고, 상기 수지에 연신을 가하여 컬을 형성시킨 후, 일정한 크기로 잘라 특수한 형태의 단섬유로 제조한 위조방지용 섬유에 관한 것이다. 본 발명은 특수형태의 기능성 섬유를 제조하고, 이를 종이나 고분자 수지 또는 코팅액과 같은 매질에 혼합하여 이용하는 기술에 관한 것이다.
기존의 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유를 이용한 위조방지용 섬유로 본 출원인이 출원하여 등록된 한국 등록특허 제10-2007-0783488호에는 서로 다른 용융온도를 갖는 수지에 기능성 안료를 혼합한 2종 이상의 마스터배치를 용융 방사하여 사이드 바이 사이드(side by side)형태의 단면을 갖는 복합섬유로 제조한 후 상기 수지의 열변형 온도로 열처리한 것을 특징으로 하는 위조방지용 섬유가 개시되어 있다. 그러나 이러한 방법은 단섬유의 수축율을 증가시키기 위해서는 각 구성성분의 용융점 차이를 크게 하여야 하며, 이로 인해 두 성분 간의 큰 용융온도 차이로 인해 방사 공정성이 불량하거나 계면간의 접착이 잘 이뤄지지 않아 두 성분이 분리될 수 있었다.
또한, 위조방지물품에 은사로 적용하기 위해서는 제조된 위조방지용 섬유를 지료에 혼합하여 종이를 만들게 되는데, 종이 조성물에 상기 섬유를 포함시킬 때 수분산성이 나빠 조성물 내에 혼합되지 않고 표면으로 떠오르거나, 수분산성이 너무 우수한 경우는 수분을 흡수하여 팽창함으로써 컬이 풀리게 되어 특수한 형태로 제조한 섬유의 형태가 원래대로 되돌아가버리는 문제가 있었다.
따라서 이러한 문제점을 해소하기 위해서는 지료에 넣어 종이 제조 시에 적절한 수분산성을 가지며, 수분에 의해 형태가 변형되지 않는 성질의 섬유를 제조하는 것이 요구되고 있다.
본 발명은 간단한 섬유제조방법에 의해 특수한 형태의 위조방지용 섬유를 제조하고자 하는 것으로, 연신에 의해 컬(curl)이 형성되는 탄성수지의 탄성을 이용한 특수한 형태의 단섬유를 제공하고자 하는 것이다.
구체적으로 본 발명은 상기 탄성수지에 기능성안료를 혼합하고, 용융 방사하여 사이드 바이 사이드(side by side)형태의 단면을 갖는 복합섬유로 제조한 후, 연신함으로써 탄성수지의 탄성에 의해 컬이 발생하여 특수한 형태의 단섬유를 제공하고자 하는 것이다. 이때 상기 복합섬유의 양쪽에 서로 상이한 종류의 기능성안료를 포함하도록 제조함으로써, 빛의 파장에 따라 상이한 색상이 발현되도록 하여 위조방지 기능이 향상될 수 있다.
특히, 본 발명은 수분산성이 우수하고, 흡수율이 낮은 탄성수지를 사용함으로써, 지료에 넣어 종이를 제조하거나 잉크 조성물에 첨가하는 경우 적절한 수분산성을 가지며, 형태가 변형되지 않는 위조방지용 섬유를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 특수한 형태뿐만 아니라, 기능성 안료에 의해 빛의 파장에 따라 상이한 색상을 발현하도록 함으로써, 위조방지 기능이 우수한 위조방지용 섬유를 제공하고자 한다. 즉, 섬유가 시각적으로는 유색안료에 의한 색상 또는 자외선, 가시광선, 적외선 광에 의한 자외선, 가시광선, 적외선의 발광 및 흡수 특성이 각각 나타나는 기능성을 가지게 되며, 이성분 구조의 섬유가 연신에 의해 특수한 형태로 변형되어 위조방지용 섬유로 이용 가치가 높아진다.
또한 본 발명은 이러한 위조방지용 섬유를 제조하는 방법을 제공하고, 또한 이들을 이용한 위조방지 물품을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 연신에 의해 컬(curl)이 형성되는 탄성수지와 서로 다른 기능성안료를 포함하는 2종 이상의 수지조성물을 용융 방사하여 사이드 바이 사이드(side by side)형태의 단면을 갖는 복합섬유로 제조한 후 연신하여 컬을 형성시키고, 일정한 크기로 섬유를 잘라 특수한 형태의 단섬유로 제조한 위조방지용 섬유에 관한 것이다.
본 발명에서 상기 특수한 형태는 “C”형, “O”형 또는 “S”형일 수 있다.
본 발명에서 상기 수지조성물은 연신에 의해 컬(curl)이 형성되는 탄성수지를 포함하는 제 1 수지조성물과, 상기 탄성수지와 상이한 종류의 탄성수지 또는 비탄성수지를 포함하는 제 2 수지조성물로 이루어질 수 있다.
본 발명에서 탄성수지는 연신에 의해 컬(curl)이 형성되는 크림프성을 갖는 수지를 의미하는 것이다.
본 발명에서 상기 컬의 형태는 연신 시 연신비에 의해 조절을 할 수 있으며, 탄성수지와 비탄성수지를 함께 사용하는 경우는 이들의 혼합비율을 조절함으로써 조절할 수도 있다.
또한 본 발명은 이러한 위조방지용 섬유를 제조하는 방법을 제공한다.
a) 연신에 의해 컬(curl)이 형성되는 탄성수지와 서로 다른 기능성안료를 포함하는 2종 이상의 수지조성물을 제조하는 단계;
b) 상기 수지 조성물을 용융 방사하여 사이드 바이 사이드(side by side)형태의 단면을 갖는 미연신 복합섬유를 제조하는 단계;
c) 상기 미연신 복합섬유를 연신하여 컬을 형성시킨 후, 일정한 길이로 잘라 특수한 형태의 단섬유로 제조하는 단계;
를 포함한다.
이하 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 구성 요소인 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유는 보편적이고 기지의 기술을 이용하여 제조할 수 있으며, 탄성수지를 포함하는 2종 이상의 수지조성물을 다양한 형태의 노즐을 통해 용융 방사함으로써, 단면이 사이드 바이 사이드 형태로 부착되어 있는 섬유를 제조할 수 있다. 상기 수지조성물은 수지 칩과 기능성안료를 혼합한 후 건조한 혼합물상태 또는 마스터배치를 의미한다. 상기 마스터배치는 수지와 기능성안료를 용융 혼련하여 펠렛상으로 제조한 것을 의미하는 것으로, 마스터배치로 제조하여 사용하면 기능성안료의 분산성이 향상될 수 있다. 상기 노즐은 반달형, 누에꼬치형, 삼분할형, 편심형, 시스코아 편심 내재형, 시스코아 반분할형 등 2개 이상의 다양한 조합 형태를 포함한다.
이렇게 제조되는 사이드 바이 사이드 형태의 단면을 갖는 섬유는 연신함으로써, 상기 탄성수지의 크림프 탄성율, 분자량, 결정화도 등의 물성에 따라 인장 또는 수축을 하게 되어 섬유가 휘거나 구부러지는 등의 변형이 일어나게 되며, 본 발명은 이러한 특성을 이용하여 특수한 형태의 섬유를 제공할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 제 1 양태는 서로 동일한 종류의 수지로 이루어지며, 기능성안료의 종류가 상이한 2종의 수지조성물을 이용할 수 있다. 연신에 의해 컬(curl)이 형성되는 탄성수지와 서로 상이한 종류의 기능성안료를 포함하는 2종의 수지조성물을 용융 방사하여 사이드 바이 사이드(side by side)형태의 단면을 갖는 복합섬유로 제조한 후 연신하여 컬을 형성시키고, 일정한 크기로 섬유를 잘라 특수한 형태의 단섬유로 제조한다.
본 발명의 제 2 양태는 서로 상이한 종류의 수지와 기능성안료를 포함하는 2종의 수지조성물을 사용하는 것으로, 상기 2종의 수지조성물은 연신에 의해 컬(curl)이 형성되는 탄성수지를 포함하는 제 1 수지조성물과, 상기 탄성수지와 상이한 종류의 탄성수지 또는 비탄성수지를 포함하는 제 2 수지조성물로 이루어질 수 있다. 상기 제 1수지조성물과 제 2 수지조성물은 서로 상이한 기능성안료를 사용함으로써 빛의 파장에 따라 상이한 색상을 발현하도록 한다. 안료의 함량은 방사공정에 영향을 주지 않는 범위에서 자유롭게 사용할 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 2종의 수지조성물을 이용하며, 탄성수지를 모두 포함하는 경우, 제 1 수지조성물의 탄성수지는 크림프 탄성율이 높은 것을 이용하고, 제 2 수지조성물의 탄성수지는 크림프 탄성율이 낮은 것을 이용하여 복합섬유를 제조하고, 이를 연신하면 수축과 팽창의 차이에 의하여 제 1 수지조성물의 성분 방향으로 섬유가 휘어지게 되어 컬이 형성되는 것이다. 이때 상기 제 1 수지조성물 및 제 2 수지조성물은 상이한 종류의 기능성안료를 포함한다.
또한 제 1 수지조성물과 제 2 수지조성물의 수지를 서로 다른 종류로 조합함으로서 각각의 고분자가 가지고 있는 물성에 따라 수축과 팽창 및 탄성의 성질의 차이에 의하여 섬유가 휘어지게 된다. 구체적으로는 제 1 수지조성물은 탄성수지를 포함하며, 제 2 수지조성물을 탄성수지가 아닌 일반적인 비탄성수지를 사용하는 경우, 제 1 수지조성물에 의해 섬유가 휘어지게 되어 컬이 형성될 수 있다. 이때, 제 1 수지조성물과 제 2 수지조성물의 혼합비율에 따라 또는 연신율에 따라 컬이 휘어지는 정도를 조절할 수 있다. 이때 상기 제 1 수지조성물 및 제 2 수지조성물은 각각 상이한 종류의 기능성안료를 포함한다.
또한, 위와 같이 2종의 수지조성물이 아닌 3종 이상의 수지조성물을 사용하는 것도 가능하며, 다양한 단면을 갖는 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유를 제조할 수 있다.
본 발명의 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유를 단면적 측면에서 대략적으로 살펴보면 섬유의 단면이 원형, 삼각형, 사각형, 타원형에서 선택되는 어느 하나 이상의 형태가 될 수 있으며, 좌측과 우측의 면적이나 형태가 다르게 형성될 수 있으며, 좌우측 성분에 해당하는 제1성분과 제2성분이 동일한 것으로 구성되게 하거나, 각각 다르게 조합하여 제조할 수 있다.
그리고 제1성분과 제2성분을 다르게 할 경우에는 제1성분과 제2성분의 상호 용융성, 계면접착성이 양호한 것을 선택하는 것이 용융방사에 바람직하다.
본 발명에서 상기 탄성수지는 탄성 폴리에스테르, 탄성 나일론, 탄성 폴리프로필렌, 탄성 폴리에틸렌, 탄성 폴리우레탄에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합수지를 사용할 수 있으며, 대표적인 예로는 폴리우레탄계인 스판덱스(Spandex)와 폴리에스테르계인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 등이 있다. 위조방지용 물품에 은사(隱絲, security fiber, 종이의 구성요소인 섬유 중에 적은 양의 기능성 섬유가 은폐 또는 엄패되어 있는 섬유를 의미함)로 사용하기 위해서는 수분산성 즉, 친수성이 우수한 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 그러나 친수성이 너무 높은 수지를 사용하는 경우는 종이 조성물로 제조 시 수분에 의해 형성된 컬이 원상태로 되돌아가려는 성질이 있으므로 이를 보완하기 위해서는 수분산성이 적절한 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 적절한 수분산성을 갖는 수지로는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 등이 있다.
본 발명에서 상기 비탄성수지는 용융 특성이 있는 것이 바람직하며, 이러한 용융방사는 고온으로 가열하면 용융하고, 저온으로 되돌려 놓으면 고체가 되는 열가소성 합성고분자인 폴리에스테르, 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리우레탄에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 수지조성물은 기능성안료를 포함할 수 있으며, 구체적으로 예를 들면, 유색안료, 형광안료, 적외선안료 등에서 선택되는 어느 하나 이상의 안료를 사용하여 빛의 파장에 따라 상이한 색상 및 발광, 흡수를 발현하도록 할 수 있다. 기능성안료로는 본 출원인이 출원하여 등록된 한국 등록특허 제10-2006-0618083호의 백색내지 담색이면서 근적외선 영역에서 적외선을 흡수하는 물질과, 한국 등록특허 제10-2010-0944213과 한국 특허출원 제10-2010-0009573호의 활성제로서 Nd3+, Yb3+ 및 Er3+를 포함한 CaMoO4계 적외선 발광체 등도 사용될 수 있다. 안료의 함량은 섬유가 의류나 직물에 이용되지 않기 때문에 방사공정에 영향을 주지 않는 범위에서 자유롭게 사용할 수 있다.
이하는 본 발명에 따른 특수형태의 섬유를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
a) 연신에 의해 컬(curl)이 형성되는 탄성수지와 서로 다른 기능성안료를 포함하는 2종 이상의 수지 조성물을 제조하는 단계;
b) 상기 2종 이상의 수지 조성물을 용융 방사하여 사이드 바이 사이드(side by side)형태의 단면을 갖는 미연신 복합섬유를 제조하는 단계;
c) 상기 미연신 복합섬유를 연신하여 컬을 형성시킨 후, 일정한 길이로 잘라 특수한 형태의 단섬유로 제조하는 단계;
를 포함하며, 상기 제조방법에 의해 제조되는 단섬유는 “C”형, “O”형 또는 “S”형으로 제조할 수 있다. 상기 단섬유는 3 ~ 15mm의 길이로 절단하여 사용하는 것이 바람직하다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니다.
먼저 본 발명의 a)단계는 사이드 바이 사이드(side by side)형태의 단면을 갖는 복합섬유를 제조하기 위한 수지조성물을 제조하는 과정으로, 상기 수지조성물은 수지 칩과 기능성안료를 혼합한 후 건조한 혼합물상태 또는 마스터배치를 의미한다. 상기 마스터배치는 수지와 기능성안료를 용융 혼련하여 펠렛상으로 제조한 것을 의미하는 것으로, 마스터배치로 제조하여 사용하면 기능성안료의 분산성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 수지조성물은 2종 이상을 사용할 수 있으며, 이중 어느 한 종 이상은 탄성수지를 포함한다.
본 발명의 b)단계에서 용융방사는 상기 2종 이상의 수지조성물을 각각의 방사용 익스투루더에 유입한 후 하나의 노즐을 통해 용융 방사하여 사이드 바이 사이드(side by side)형태의 단면을 갖도록 제조하는 것이다.
상기 c)단계에서 연신을 통해 “S”자형이 반복되는 형태의 컬이 형성될 수 있으며, 이를 일정한 길이로 단재하여 “C” 또는 “S”자형의 단섬유를 제조할 수다. 연신을 많이 한 경우에는“O”자형이 반복되는 형태의 컬이 형성될 수 있으며, 이를 일정한 길이로 단재하여 “O" 자형의 단섬유를 제조할 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 하기 표 1에 도시한 바와 같이, “S"자형의 컬이 형성된 경우에 컬 형태의 반을 자르는 경우는 "C"형의 단섬유를 제조할 수 있다.
[표 1] 연신 후 컬 형태 및 절단 후 모양 모식도
Figure 112010032714192-pat00001
본 발명에 따른 특수한 형태의 단섬유를 동일한 형태 또는 둘 이상의 형태로 조합하여 종이, 시이트에 소량 혼합한 위조방지 물품도 본 발명의 범위에 포함된다. 즉, 단섬유를 지료에 혼가하여 초지하는 공정을 포함하여 제조한 위조방지용 혼초지도 본 발명의 범위에 포함되며, 상기 단섬유를 합성수지와 혼합하여 사출 또는 압출하여 제조한 위조방지 물품도 본 발명의 범위이다.
또한, 본 발명에 따른 특수한 형태의 단섬유를 동일한 형태 또는 둘 이상의 형태로 조합하여 잉크조성물로 제조한 후 인쇄함으로써, 위조방지 물품 등에 보안요소(security feature)로서 사용할 수 있다.
본 발명은 연신에 의해 비교적 간단한 방법으로 특수한 형태의 위조방지용 섬유를 제조할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 위조방지용 섬유는 수분산성이 우수하여 위조방지용 잉크 조성물 또는 종이 제조를 위한 혼초지 과정에서 물에 뜨지 않고 고르게 분산되는 효과를 달성할 수 있다.
본 발명에 따른 위조방지용 섬유는 C형, O형 S형 등으로 제조할 수 있어 종이, 시이트에 소량 혼합하여 이용할 경우에 위조방지 효과가 매우 크다.
또한 본 발명에 의해 제조된 단섬유를 종이에 소량을 함유시키면 가시선, 자외선, 적외선에서 여러 가지 기능성, 즉 시각적 색상과 자외선, 가시광선, 적외선의 발광 및 흡수 특성을 복합적으로 가지고 있는 특수형태의 은사(隱絲, security fiber, 종이의 구성요소인 섬유 중에 적은 양의 기능성 섬유가 은폐 또는 엄패되어 있는 섬유를 의미함)가 관찰됨으로 종이의 진위여부는 물론 위조방지요소로 이용할 수 있다.
이하는 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 일 예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
실시 예 1은 특수형태의 섬유가 C형이면서, 섬유의 반쪽은 가시선에서 청색으로 보이고 장파장 자외선에서는 적색의 형광을 나타내며, 다른 반쪽은 가시선에서 황색으로 보이고 단파장 자외선에서는 녹색의 형광을 나타내는 제조방법에 관한 것이다.
제 1성분으로서 합성 고분자인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT, 융점 228℃)의 칩에 유색안료인 청색의 프탈로시아닌불루(C.I. 74160) 0.1중량%와 외관색이 백색이면서 장파장 자외선에서 적색형광을 나타내는 형광안료(제조사 : Honeywell사, 상품명 : CD740) 1중량%를 첨가하여 혼합하였다.
제 2성분은 합성 고분자인 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT, 융점 225℃) 칩에 유색안료인 황색의 디스아조옐로우(C.I. 21096) 0.1중량%와 외관색이 백색이면서 단파장 자외선에서 녹색형광을 나타내는 형광안료(제조사 : 욱성화학, 상품명 : SG770)를 1.5중량% 첨가, 혼합하였다.
이와 같이 제조된 제1성분과 제2성분의 수지조성물을 각각의 방사용 익스투루더에 50:50의 비율로 유입하여 반달형(
Figure 112010032714192-pat00002
)노즐로 용융방사하고 이를 80℃, 연신비 2(Draw Ratio II 속도 ÷ Draw Ratio I 속도)의 조건에서 섬유의 직경이 40데니어 정도가 되도록 방사를 하였다.
상기의 방법으로 제조된 일정한 컬이 형성된 복합섬유를 “C형”이 되도록 일정한 크기로 단재하였다.
[실시예 2]
실시 예 2는 특수형태의 섬유가 S형이면서, 섬유의 반쪽은 가시선에서 황색으로 보이고 장파장 자외선에서는 적색의 형광을 나타내며, 다른 반쪽은 가시선에서 청색으로 보이고 적외선에서는 검은색을 나타내는 제조방법에 관한 것이다.
제 1성분으로서 합성 고분자인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT, 융점 228℃)의 칩에 유색안료인 황색의 디스아조옐로우(C.I. 21096) 0.1중량%와 외관색이 백색이면서 장파장 자외선에서 적색형광을 나타내는 형광안료(제조사 : Honeywell사, 상품명 : CD740) 1중량%를 첨가하여 혼합하였다.
제 2성분은 합성 고분자인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, 융점 225℃) 칩에 유색안료인 청색의 프탈로시아닌불루(C.I. 74160) 0.1중량%와 외관색이 청색이면서 적외선에서 검은색을 나타내는 적외선안료(제조사 : 욱성화학, 상품명 : PC880)를 2중량% 첨가, 혼합하였다.
이와 같이 제조된 제1성분과 제2성분의 수지조성물을 각각의 방사용 익스투루더에 50:50의 비율로 유입하여 누에꼬치형(
Figure 112010032714192-pat00003
)노즐로 용융방사하고 이를 80℃, 연신비 2(Draw Ratio II 속도 ÷ Draw Ratio I 속도)의 조건에서 섬유의 직경이 40데니어 정도가 되도록 방사를 하였다.
상기의 방법으로 제조된 일정한 컬이 형성된 복합섬유를 “S형”이 되도록 일정한 크기로 단재하였다.
[실시예 3]
실시 예 3은 특수형태의 섬유가 O형이면서, 섬유의 반쪽은 가시선에서 청색으로 보이고 장파장 자외선에서는 적색의 형광을 나타내며, 다른 반쪽은 가시선에서 황색으로 보이고 적외선에서는 녹색의 형광을 나타내는 제조방법에 관한 것이다.
제 1성분으로서 합성 고분자인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT, 융점 228℃)의 칩에 유색안료인 청색의 프탈로시아닌불루(C.I. 74160) 0.1중량%와 외관색이 백색이면서 장파장 자외선에서 적색형광을 나타내는 형광안료(제조사 : Honeywell사, 상품명 : CD740) 1중량%를 첨가하여 혼합하였다.
제 2성분은 합성 고분자인 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT, 융점 225℃) 칩에 유색안료인 황색의 디스아조옐로우(C.I. 21096) 0.1중량%와 외관색이 백색이면서 적외선에서 녹색형광을 나타내는 형광안료(제조사 : Honeywell사, 상품명 : UC2)를 1.5중량% 첨가, 혼합하였다.
이와 같이 제조된 제1성분과 제2성분의 수지조성물을 각각의 방사용 익스투루더에 50:50의 비율로 유입하여 편심형(
Figure 112010032714192-pat00004
) 노즐로 용융방사하고 이를 80℃, 연신비 3(Draw Ratio II 속도 ÷ Draw Ratio I 속도)의 조건에서 섬유의 직경이 20데니어 정도가 되도록 방사를 하였다.
상기의 방법으로 제조된 일정한 컬이 형성된 복합섬유를 “O형”이 되도록 일정한 크기로 단재하였다.
[실시예 4]
실시 예 4는 특수형태의 섬유가 S형이면서, 섬유의 반쪽은 가시선에서 청색으로 보이고 가시선에서 적외선을 방출하며, 다른 반쪽은 가시선에서 황색으로 보이고 단파장 자외선에서는 녹색의 형광을 나타내는 제조방법에 관한 것이다.
제 1성분으로서 합성 고분자인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT, 융점 228℃) 칩과 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT, 융점 225℃) 칩을 8:2로 혼합하고 유색안료인 청색의 프탈로시아닌불루(C.I. 74160) 0.1중량%와 외관색이 백색이면서 가시선에서 적외선을 방출하는 형광안료(제조사 : Honeywell사, 상품명 : CD170) 1중량%를 첨가하여 혼합하였다.
제 2성분은 합성 고분자인 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT, 융점 225℃) 칩에 유색안료인 황색의 디스아조옐로우(C.I. 21096) 0.1중량%와 외관색이 백색이면서 단파장 자외선에서 녹색형광을 나타내는 형광안료(제조사 : 욱성화학, 상품명 : SG770)를 1.5중량% 첨가, 혼합하였다.
이와 같이 제조된 제1성분과 제2성분의 수지조성물을 각각의 방사용 익스투루더에 50:50의 비율로 유입하여 반달형 노즐로 용융방사하고 이를 80℃, 연신비 2(Draw Ratio II 속도 ÷ Draw Ratio I 속도)의 조건에서 섬유의 직경이 40데니어 정도가 되도록 방사를 하였다.
상기의 방법으로 제조된 일정한 컬이 형성된 복합섬유를 “S형”이 되도록 일정한 크기로 단재하였다.
[실시예 5]
실시 예 5는 특수형태의 섬유가 C형이면서, 섬유의 반쪽은 가시선에서 청색으로 보이고 장파장 자외선에서는 녹색의 형광을 나타내며, 다른 반쪽은 가시선에서 황색으로 보이고 단파장 자외선에서는 적색의 형광을 나타내는 제조방법에 관한 것이다.
제 1성분으로서 합성 고분자인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT, 융점 228℃)의 칩에 유색안료인 청색의 프탈로시아닌불루(C.I. 74160) 0.1중량%와 외관색이 백색이면서 장파장 자외선에서 녹색형광을 나타내는 형광안료(제조사 : 욱성화학, 상품명 : LG880) 1중량%를 첨가하여 혼합하였다.
제 2성분은 합성 고분자인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT, 융점 228℃) 칩에 유색안료인 황색의 디스아조옐로우(C.I. 21096) 0.1중량%와 외관색이 백색이면서 단파장 자외선에서 적색형광을 나타내는 형광안료(제조사 : 욱성화학, 상품명 : SR880)를 1.5중량% 첨가, 혼합하였다.
이와 같이 제조된 제1성분과 제2성분의 수지조성물을 각각의 방사용 익스투루더에 50:50의 비율로 유입하여 누에꼬치형 노즐로 용융방사하고 이를 80℃, 연신비 2(Draw Ratio II 속도 ÷ Draw Ratio I 속도)의 조건에서 섬유의 직경이 40데니어 정도가 되도록 방사를 하였다.
상기의 방법으로 제조된 일정한 컬이 형성된 복합섬유를 “C형”이 되도록 일정한 크기로 단재하였다.
[실시예 6]
실시 예 6은 특수형태의 섬유가 C형이면서, 섬유의 반쪽은 가시선에서 청색으로 보이고 장파장 자외선에서는 적색의 형광을 나타내며, 다른 반쪽은 가시선에서 녹색으로 보이고 단파장 자외선에서는 녹색의 형광을 나타내는 제조방법에 관한 것이다.
제 1성분으로서 합성 고분자인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT, 융점 228℃)의 칩에 유색안료인 청색의 프탈로시아닌불루(C.I. 74160) 0.1중량%와 외관색이 백색이면서 장파장 자외선에서 적색형광을 나타내는 형광안료(제조사 : Honeywell사, 상품명 : CD740) 1중량%를 첨가하고 니더에서 혼련하여 용융방사를 위한 마스터배치를 제조하였다.
제 2성분은 합성 고분자인 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT, 융점 225℃) 칩에 유색안료인 녹색의 K8730(제조사 : BASF사) 0.1중량%와 외관색이 백색이면서 단파장 자외선에서 녹색형광을 나타내는 형광안료(제조사 : 욱성화학, 상품명 : SG770)를 1.5중량% 첨가하고 니더에서 혼련하여 용융방사를 위한 마스터배치를 제조하였다.
이와 같이 제조된 제1성분과 제2성분의 마스터배치를 각각의 방사용 익스투루더에 50:50의 비율로 유입하여 편심형 노즐로 용융방사하고 이를 80℃, 연신비 2(Draw Ratio II 속도 ÷ Draw Ratio I 속도)의 조건에서 섬유의 직경이 40데니어 정도가 되도록 방사를 하였다.
상기의 방법으로 제조된 일정한 컬이 형성된 복합섬유를 “C형”이 되도록 일정한 크기로 단재하였다.
실시 예에 의한 기능성 및 효과는 표 2과 같다.
[표 2] 실시 예에서 나타난 기능성 섬유의 시각적 효과
Figure 112010032714192-pat00005
본 발명에 의해 제조된 사이드 바이 사이드 형태의 단섬유는 종이 제조 시 혼합하여 이용하는 방법, 플라스틱 시트를 제조할 경우 수지에 분산하여 이용하는 방법, 코팅용 용액에 분산하여 특정 제품의 표면에 부착하는 방법, 장섬유로 이용하여 기능사로 이용하는 방법 등이 다양하게 있으며, 보안성이 요구되는 은행권, 여권, 수표, 유가증권과 특수 제품의 진위식별요소로 이용할 수 있다.

Claims (18)

  1. 연신에 의해 컬(curl)이 형성되는 탄성수지; 빛의 파장에 따라 상이한 색상 및 발광, 흡수를 발현하는 기능성 안료;를 포함하는 제 1수지조성물과,
    상기 제 1수지조성물의 탄성수지와 동일 또는 상이한 종류의 탄성수지 또는 비탄성수지; 빛의 파장에 따라 상이한 색상 및 발광, 흡수를 발현하며, 상기 제 1 수지조성물의 기능성 안료와 상이한 기능성 안료;를 포함하는 제 2 수지조성물을 용융 방사하여 사이드 바이 사이드(side by side)형태의 단면을 갖는 복합섬유로 제조한 후 연신하여 컬을 형성시키고, 일정한 길이로 섬유를 잘라 단섬유로 제조한 위조방지용 섬유.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기능성 안료는 유색안료와 형광안료의 혼합안료, 유색안료와 적외선안료의 혼합안료, 또는 유색안료와 형광안료 및 적외선안료의 혼합안료인 위조방지용 섬유.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성수지는 탄성 폴리에스테르, 탄성 나일론, 탄성 폴리프로필렌, 탄성 폴리에틸렌, 탄성 폴리우레탄에서 선택되고, 비탄성수지는 폴리에스테르, 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리우레탄에서 선택되는 위조방지용 섬유.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성수지는 스판덱스(Spandex), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)에서 선택되는 위조방지용 섬유.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 단섬유는 컬의 형태가 “C”형, “O”형 또는 “S”형인 위조방지용 섬유.
  7. 제 1항, 제 4항 내지 제 6항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 단섬유를 동일한 섬유형태 또는 둘 이상의 섬유형태로 조합하여 사용한 잉크 조성물.
  8. 제 1항, 제 4항 내지 제 6항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 단섬유를 동일한 섬유형태 또는 둘 이상의 섬유형태로 조합하여 사용한 혼초지.
  9. 제 1항, 제 4항 내지 제 6항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 단섬유를 동일한 섬유형태 또는 둘 이상의 섬유형태로 조합하여 사출 또는 압출한 위조방지 물품.
  10. a) 연신에 의해 컬(curl)이 형성되는 탄성수지; 빛의 파장에 따라 상이한 색상 및 발광, 흡수를 발현하는 기능성 안료;를 포함하는 제 1수지조성물과,
    상기 제 1수지조성물의 탄성수지와 동일 또는 상이한 종류의 탄성수지 또는 비탄성수지; 빛의 파장에 따라 상이한 색상 및 발광, 흡수를 발현하며, 상기 제 1 수지조성물의 기능성 안료와 상이한 기능성 안료;를 포함하는 제 2 수지조성물을 제조하는 단계;
    b) 상기 제 1수지조성물과 제 2 수지조성물을 용융 방사하여 사이드 바이 사이드(side by side)형태의 단면을 갖는 미연신 복합섬유를 제조하는 단계;
    c) 상기 미연신 복합섬유를 연신하여 컬을 형성시킨 후, 일정한 길이로 잘라 특수한 형태의 단섬유로 제조하는 단계;
    를 포함하는 위조방지용 섬유의 제조방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 c)단계에서 단섬유의 컬의 형태는 “C”형, “O”형 또는 “S”형인 위조방지용 섬유의 제조방법.
  12. 삭제
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 탄성수지는 탄성 폴리에스테르, 탄성 나일론, 탄성 폴리프로필렌, 탄성 폴리에틸렌, 탄성 폴리우레탄에서 선택되고, 비탄성수지는 폴리에스테르, 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리우레탄에서 선택되는 위조방지용 섬유의 제조방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 탄성수지는 스판덱스(Spandex), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)에서 선택되는 위조방지용 섬유의 제조방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 기능성 안료는 유색안료와 형광안료의 혼합안료, 유색안료와 적외선안료의 혼합안료, 또는 유색안료와 형광안료 및 적외선안료의 혼합안료인 위조방지용 섬유의 제조방법.
  16. 제 10항, 제 11항, 제 13항, 제14항에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 상기 단섬유를 동일한 섬유형태 또는 둘 이상의 섬유형태로 조합하여 포함하는 잉크 조성물.
  17. 제 10항, 제 11항, 제 13항, 제14항에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 상기 단섬유를 동일한 섬유형태 또는 둘 이상의 섬유형태로 조합하여 지료에 혼가하여 초지하는 공정을 포함하여 제조한 위조방지용 혼초지.
  18. 제 10항, 제 11항, 제 13항, 제14항에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 상기 단섬유를 동일한 섬유형태 또는 둘 이상의 섬유형태로 조합하여 합성수지와 혼합하여 사출 또는 압출하여 제조한 위조방지 물품.
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