KR101663378B1 - 다층 형광 피스 제조방법 및 이를 적용한 보안 용지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다층 형광 피스 제조방법 및 이를 포함하는 보안 용지에 관한 것으로서, 동시에 또는 반복적으로 제조된 다층 형광 필름을 커팅하는 것을 포함한다.

Description

다층 형광 피스 제조방법 및 이를 적용한 보안 용지{Method for manufacturing multi-color fluorescent pieces and Security paper using thereof}

본 발명은 다층 형광 피스 제조방법 및 이에 의해 제조된 다층 형광 피스를 적용한 보안 용지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자외선 조사시 발광하는 다층 형광 피스 제조방법 및 이에 의해 제조된 다층 형광 피스를 포함한 보안 용지에 관한 것이다.

위스키, 양주, 화장품 및 가방 등 명품 브랜드 제품의 수요가 증가함에 따라 복제 또는 모조 제품 역시 증가하고 있는 추세이다. 이에 따라, 그 위·변조여부를 식별할 수 있는 기술 또한 많이 개발되고 있는데 이러한 위·변조방지 기술들 중에서, 형광의 성질을 함유한 특수한 염료나 안료를 섬유에 염착시켜 소량투입하거나 용지에 혼합시켜 자외선 램프에서만 발광하는 형광은사(Fluorescent Security Fiber)를 이용하는 기술이 있다. 그러나 종래 형광은사는 일정시간이 경과하면 증발되거나 훼손되어 그 기능이 떨어지므로 오랜 시간이 경과된 후에는 자외선을 조사하더라도 문자 또는 그림 등의 식별표지가 나타나지 않게 되어 위·변조여부를 판별할 수 없게 된다.

이를 개선하기 위하여 선행문헌 1에서는 서로 다른 색상을 갖는 색사를 서로 꼬아서 만든 꼬임형 형광색사에 대하여 제시하였으나, 제조 공정이 복잡하여 고비용이며, 제조된 색사는 꼬임 상태에 따라 발광 정도가 달라지는 단점이 있다.

또한 선행문헌 2에서는 영역별로 다색 형광 물질을 포함한 단일 색사의 형광 색사를 적용한 보안 용지를 제시하였으나 공정이 복잡하여 대량생산에 한계가 있어 여전히 개선할 필요가 있다.

선행문헌 1: 한국 공개특허공보 제10-2009-0028998호 선행문헌 2: 한국 공개특허공보 제10-2009-0046442호

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 제조 공정은 간단하면서도 내구성은 우수하고 두께 및 길이 등을 쉽게 조정할 수 있는, 보안 용지용 형광 피스의 제조방법을 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다층 형광 피스 제조방법은:

(a) 단계 또는 (b) 단계에 의해 다층 형광 필름을 제조하고 커팅하는 것을 포함하며,

상기 (a) 단계는

형광 마스터배치가 혼합된 합성수지를 T-다이 압출에 의해 형광 필름을 제조하는 단계;

상기 형광 필름을 적층하여 동시에 열 압착하는 단계를 포함하고,

상기 (b) 단계는

형광 마스터배치가 혼합된 합성수지를 T-다이 압출에 의해 형광 필름을 제조하는 단계;

상기 형광 필름 상에 형광 마스터배치가 혼합되거나 혼합되지 않은 합성수지를 반복적으로 T-다이 압출하는 단계를 포함한다.

상기 다층 형광 필름은 2 내지 5층일 수 있다.

상기 다층 형광 필름의 각 층 중 적어도 한 층은 형광 마스터배치를 포함한다.

상기 형광 마스터배치는 자외선 조사시 발광하는 물질을 포함한다.

상기 형광 마스터배치는 적색, 청색, 녹색 또는 황색일 수 있으며 이에 의해 한정되는 것은 아니다.

상기 합성 수지는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아크릴, 폴리아마이드, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세테이트 및 폴리염화비닐 중에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.

본 발명에 따른 다층 형광 피스 제조방법은 섬유 형태뿐만 아니라 다양한 형태의 다층 형광 피스를 제조할 수 있고 형광 피스 각 층의 두께를 쉽게 조정할 수 있으므로 특정 형광 색을 강조할 수 있는 유리한 효과가 있다.

또한 본 발명에 따라 제조된 다층 형광 피스는 동시에 열 압착하거나 또는 반복적으로 T-다이 압출에 의해 제조된 다층 형광 필름으로 형성된 것이므로 내구성이 우수한 유리한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 단계에 따라 마스터배치가 적용된 각 형광 필름의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 단계에 따른 열 압착 단계의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 단계에 따른 T-다이 압출 단계의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 단계에 따라 제조된 다층 형광 필름을 커팅하여 다층 형광 피스를 제조하는 단계에 관한 모식도이다.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 보안 용지의 구체적인 구현예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 권리는 하기에서 설명된 구현예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

종래 보안 용지에 적용되는 형광 색사는 수지에 형광 물질이 포함된 마스터배치를 혼합 후 용융 방사하여 제조되었으나 용융 방사로 형성된 형광 색사는 두께(직경)가 가늘어 이를 보안 용지에 적용 시 자외선을 조사하여도 발광 정도가 미비하여 위·변조 여부의 감식이 어려운 문제점이 있었다. 또한 보안 용지에 적용하기 위해 용융 방사로 형성된, 서로 다른 형광 색사를 여러 겹 꼬아서 두께를 증가시키고 다색을 띠는 다색 형광 색사도 개시되어 있으나 꼬아진 색사가 다시 풀어지게 되어 내구성에 떨어져 이를 여전히 개선할 필요가 있었다. 이에 따라 본 발명자들은 용융 방사가 아닌 다른 방법에 의해 보안 용지용 형광 색사로 사용될 수 있는 다층 형광 피스의 제조방법 및 이에 의해 제조된 다층 형광 피스를 제공하고자 한다.

본 발명은:

(a) 또는 (b) 방법에 의해 다층 형광 필름을 제조하고 커팅하는 것을 포함하는 다층 형광 피스 제조방법이며,

상기 (a) 단계는

형광 마스터배치가 혼합된 합성수지를 T-다이 압출에 의해 형광 필름을 제조하는 단계;

상기 형광 필름을 2 내지 5층으로 적층하여 동시에 열 압착하는 단계를 포함한다.

상기 (b) 단계는

형광 마스터배치가 혼합된 합성수지를 T-다이 압출에 의해 형광 필름을 제조하는 단계;

상기 형광 필름 상에 형광 마스터배치가 혼합되거나 혼합되지 않은 합성수지를 반복적으로 T-다이 압출하는 단계를 포함한다. 반복적으로 T-다이 압출하는 단계는 2 내지 4번 반복한다.

본 발명의 방법에 따라 제조된 형광 피스는 복수의 형광 필름을 동시에 열 압착하거나 또는 반복적으로 T-다이 압출하여 다층 형광 필름을 형성하고 이를 커팅하여 제조되므로 형광 필름의 수 및 각 형광 필름의 두께 등을 조정하여 형광 피스의 두께를 조정할 수 있다.

도 2는 2개의 형광 필름을 동시에 열 압착하여 다층 형광 필름을 제조하는 단계의 모식도이다. 열 압착에 의한 경우, 접착 및 가공성 향상을 위해 형광 필름을 전처리할 수 있다.

도 3은 형광 필름(초록) 상에 형광 마스터배치가 혼합된 합성수지(주황)를 반복적으로 T-다이 압출하여 다층 형광 필름을 제조하는 단계의 모식도이다.

상기 합성 수지는 섬유 분야에서 사용되는 통상의 합성수지로서, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아크릴, 폴리아마디??, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세테이트 및 폴리염화비닐 중에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나 이에 의해 한정되는 것은 아니다.

마스터배치는 자외선 조사시 발광하는 형광 물질을 포함한다. 제조된 다층 형광 필름은 각 층에 형광 마스터배치를 포함하거나 포함하지 않을 수 있으나 적어도 한 층은 형광 마스터배치를 포함한다.

일 예로, 5층으로 이루어진 필름에서 2층은 자외선 조사시 청색으로 5층은 자외선 조사시 적색으로 발광하고 나머지 층들은 발광하지 않을 수 있다.

또한 일 예로, 각 마스터배치에 포함된 형광 물질은 자외선 조사시 각각 적색, 청색, 녹색 및 황색으로 발광하는 물질일 수 있다. 적색, 청색 및 녹색 형광 물질이 각각 포함된 마스터배치가 적용된 형광 필름들의 모식도를 도 1에 도시하였다.

본 발명은 또한 상기 방법에 의하여 제조된 다층 형광 피스 역시 제공한다.

다층 형광 필름은 섬유 형태 등 원하는 형태로 커팅하여, 보안 용지에 적용하기 적합한 다층 형광 피스를 제조된다. 제조된 다층 형광 피스는 보안 용지에 적용되어 자외선 조사시 형광 마스터배치를 포함한 층들이 발광하여 전체적으로 발광을 나타난다. 일 예로, 형광 피스의 각 층들이 적색, 청색 및 녹색으로 발광하는 경우 삼색의 혼합으로 인해 형광 피스는 전체적으로 백색을 나타낸다.

본 발명의 다층 형광 피스의 두께는 1 ㎛ 내지 100 mm, 바람직하게는 10 ㎛ 내지 40 ㎛일 수 있다.

제조된 다층 형광 피스는 초지 공정에서 원료와 혼합하여 보안 용지를 제조하는데 사용될 수 있다. 구체적으로 본 발명에 따른 보안 용지는 펄프를 고해하여 지료를 준비하고 고해된 지료에, 상기 방법으로 제조된 다층 형광 피스를 혼합하여 혼합된 지료를 희석 후 헤드박스에 통과시켜 사출시키는 것을 포함하여 제조된다.

용지의 일반적인 공정은 장망식인 경우 펄퍼(펄퍼의 해리)-펄퍼체스트-리파이너(고해)-리파이너체스트-믹싱박스-머신체스트-팬 펌프-헤드박스를 거쳐 초지를 제조한 후 완정 공정을 거친다. 이 때 본 발명의 방법으로 제조된 형광 피스를 믹싱박스 또는 머신체스트에서 고해된 지료와 혼입시켜 다음 단계로 처리한다. 고해 전에 형광 피스를 투입할 경우 형광 피스에 강한 외력 및 마찰력 등이 발생하여 섬유가 손상될 수 있다.

믹싱박스 또는 머신체스트에서 농도가 3중량% 내지 4중량%인 지료를 팬 펌프에서 1중량% 미만으로 희석시킨다. 이 때 강한 전단력이 발생하여 지료와 형광 피스가 잘 혼합된다. 상기 방법으로 제조된 보안 용지에는 형광 피스가 용지 전체에 걸쳐서 분산된다.

Claims (10)

1. 펄프를 고해하여 지료를 준비하는 단계;
   다음의 (a) 단계 또는 (b) 단계에 의해 다층 형광 필름을 제조하고 커팅하는 것을 포함하되
   상기 (a) 단계는
   형광 마스터배치가 혼합된 합성수지를 T-다이 압출에 의해 형광 필름을 제조하는 단계; 및
   상기 형광 필름을 적층하여 동시에 열 압착하는 단계를 포함하고,
   상기 (b) 단계는
   형광 마스터배치가 혼합된 합성수지를 T-다이 압출에 의해 형광 필름을 제조하는 단계; 및
   상기 형광 필름 상에 형광 마스터배치가 혼합되거나 혼합되지 않은 합성수지를 반복적으로 T-다이 압출 단계를 포함하여서 제조되는 다층 형광 피스를 고해된 지료에 혼합하는 단계;
   혼합된 지료를 희석하는 단계; 및
   희석된 지료를 헤드박스에 통과시켜 사출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 형광 피스를 적용한 보안 용지의 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 다층 형광 필름은 2층 내지 5층인 것을 특징으로 하는 보안 용지의 제조방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 다층 형광 필름의 각 층 중에서 적어도 한 층은 형광 마스터배치를 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 용지의 제조방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 형광 마스터배치는 자외선 조사시 발광하는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 용지의 제조방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 형광 마스터배치는 적색, 청색, 녹색 또는 황색인 것을 특징으로 하는 보안 용지의 제조방법.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 합성 수지는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아크릴, 폴리아마이드, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세테이트 및 폴리염화비닐 중에서 어느 하나 이상을 선택하여 제조되는 것을 특징으로 하는 보안 용지의 제조방법.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 희석된 지료의 농도는 1중량% 미만인 것을 특징으로 하는 보안 용지의 제조방법.

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