KR101786751B1 - 보안용 복합소재의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 보안용 복합소재의 제조방법은 a)제1보안패턴이 형성된 제1복합소재로부터 제1방향으로 오목하게 변형된 제2보안패턴이 형성된 제2복합소재를 형성하는 단계; 및 b)상기 제2복합소재를 제1방향으로 압출 또는 인발하여 제1보안패턴과 대응되는 형상의 제3보안패턴을 가지는 제3복합소재를 형성하는 단계;를 포함한다.

Description

보안용 복합소재의 제조방법 {Manufacturing method of security composite}

본 발명은 보안용 복합소재의 제조방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 압출 또는 인발시 보안패턴의 왜곡을 제어하는 보안용 복합소재의 제조방법에 관한 것이다.

종래에는 패턴이 형성된 복합소재를 제작하기 위해서는 피복재 내의 심재를 삽입한 후 빌렛을 제작하고, 이를 압출, 인발, 신선 등의 반복적인 공정을 통하여 제조한다.

그러나 상기와 같이 압출이나 인발 등의 공정을 이용하여 복합소재를 제조하는 경우, 상기 빌렛의 외각부와 중심부간의 금속 유동이 상이하여 상기 빌렛 내부에 형성된 패턴이나 형상의 왜곡 현상이 발생하고, 더구나 상기 복합소재가 2종 이상으로 이루어지는 경우, 각 소재간의 소성 변형율이 상이하여 상기 왜곡 현상이 더욱 심해지는 결과를 초래한다.

특히, 보안 관련 분야나 위조 및 변조 방지 분야에 사용되는 보안용 복합 소재의 경우에는 복잡한 문양, 문자, 기호, 로고 등과 같은 보안패턴이 적용되고 있으므로, 상기 보안패턴이 형성된 복합소재를 인발 또는 압출함에 있어, 상기 보안패턴의 왜곡이 최소화되는 보안용 복합소재의 제조방법이 요구된다.

대한민국 공개특허 제2015-0078702호

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 보안패턴이 형성된 예비성형의 복합소재를 압출 또는 인발하여 최종의 복합소재를 제조하되, 상기 보안패턴의 왜곡이 제어되는 제조방법을 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 보안용 복합소재의 제조방법은 a)제1보안패턴이 형성된 제1복합소재로부터 제1방향으로 오목하게 변형된 제2보안패턴이 형성된 제2복합소재를 형성하는 단계; 및 b)상기 제2복합소재를 제1방향의 반대방향으로 압출 또는 인발하여 제1보안패턴과 대응되는 형상의 제3보안패턴을 가지는 제3복합소재를 형성하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 상기 a)단계시 상기 제1보안패턴 및 상기 제2보안패턴은 하기 관계식 1을 만족할 수 있다.

[관계식 1]

10° ≤ Δq ≤ 60°

(상기 Δq 는 상기 제1보안패턴의 평면; 및 상기 제2보안패턴의 테두리와 중심을 이은 가상의 직선; 사이의 각도이다)

본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 상기 b)단계시 상기 Δq 와 상기 제2복합소재의 단면 감소율(Sd)이 하기 관계식 2를 만족할 수 있다.

[관계식 2]

0.01 ≤ sinΔq/Sd ≤ 0.02

(상기 Sd 는 ((A2-A3)/A2)×100 이며, 상기 A2는 제2복합소재의 단면적이고 상기 A3는 제3복합소재의 단면적이다)

본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 상기 a)단계시 상기 제1복합소재를 사전압출하여 상기 제2복합소재를 제조하는 사전압출단계를 포함하되, 상기 사전압출단계는 상기 제1복합소재를 상기 제1방향과 반대방향으로 압출하는 제조하는 것일 수 있다.

또한, 상기 사전압출단계 이전에 상기 제1복합소재를 캔에 삽입하여 밀봉하는 캐닝공정단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 상기 a)단계 및 상기 b)단계를 일 단위공정으로 하여, 상기 단위공정을 반복하여 제조할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 상기 a)단계시 상기 제1복합소재를 가압성형하여 상기 제2복합소재를 제조하는 가압성형단계를 포함하되, 상기 가압성형단계는 상기 제1복합소재를 제1방향과 반대방향으로 돌출된 하부면을 가지는 성형몰드에 충진시킨후, 이를 가압하여 제조할 수 있다.

또한, 상기 성형몰드의 하부면은 제1방향의 반대방향으로 삿갓 형상으로 돌출되거나, 볼록하게 돌출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 상기 b)단계시 상기 제2복합소재를 400 내지 700 ℃ 온도하에서 5 내지 10 ton/cm² 의 압력 및 10 내지 50 mm/s 의 속도로 고온 등압 압출하여 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 상기 b)단계시 다이스의 각도를 조절하는 각도조절단계를 더 포함하며, 상기 다이스의 각도는 상기 제1방향에 대하여 100 내지 170°으로 하여 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 보안용 복합소재의 제조방법은 제1방향으로 오목하게 변형된 보안패턴을 포함하는 복합소재를 압출 또는 인발함으로써, 상기 보안패턴의 왜곡이 최소화되는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 제조방법은 압출 또는 인발시 발생할 수 있는 단절, 왜곡 등과 같은 결함에 의한 문제점들을 해결함으로써, 보안 매체의 보안성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제조방법은 1종 이상의 다양한 보안 소재들이 내재 되어 있는 복합소재를 일정한 크기, 굵기 및 형상으로 유지한 채 제작할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법을 도시한 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1복합소재 및 제2복합소재의 유동량을 도시한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1보안패턴 및 제2보안패턴을 도시한 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법을 도시한 다른 공정도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1빌렛을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2복합소재의 제조방법을 도시한 모식도이다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 압출 또는 인발 단계를 도시한 모식도이다.
도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 압출 또는 인발 단계를 도시한 다른 모식도이다.

이하 본 발명에 보안용 복합소재의 제조방법에 관하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예 및 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 또한, 본 발명의 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 본 명세서에서 사용되는 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 이하에서는 이해를 돕기 위해 동일한 부재에 대해서는 동일한 부재 번호를 사용한다.

본 발명을 상술함에 있어, 용어 "대응된다"는 압출 또는 인발 전후의 보안패턴이 상호 동일하거나, 상호 크기만 다르고 패턴의 형상이 동일함을 의미한다.

본 발명을 상술함에 있어, 용어 "복합소재"는 심재 및 피복재를 포함하는 소재를 의미한다.

본 발명을 상술함에 있어, 용어 "보안패턴"은 상기 복합소재의 축 방향에서 바라본 상기 복합소재의 일면 또는 단면이 단일 또는 복수의 패턴으로 형성된 것을 의미한다. 상기 축방향은 본 발명의 제1방향일 수 있다.

본 발명을 상술함에 있어, 용어 "제1보안패턴"은 제1복합소재에 있어서, 압출, 인발 및 가압 전 축방향 유동량이 0이거나 변형이 거의 없는 것을 의미할 수 있으며, 제2보안패턴은 제2복합소재의 중심축으로부터 외주면으로 멀어질수록 축방향 유동량이 상이하여 중심축을 기준으로 굴곡되거나 절곡된 패턴을 가지는 것을 의미할 수 있고, 제3보안패턴은 제3복합소재에 있어서, 축방향 유동량이 0이거나 변형이 거의 없이 제1보안패턴에 대응되는 것을 의미할 수 있다.

본 발명을 상술함에 있어, 용어 "심재"는 상기 피복재 내에 위치하는 특정 형상의 삽입물을 의미하며, 상기 심재는 특정 패턴을 가질 수 있다.

본 발명을 상술함에 있어, 용어 "빌렛(billet)"은 상기 복합소재를 캐닝공정을 통해 제조된 것을 의미하며, 상기 빌렛은 내부에 상기 복합소재를 포함할 수 있다.

본 발명을 상술함에 있어, 용어 "압출재"는 상기 빌렛을 압출한 후 형성된 압출물을 의미하고, 용어 "인발재"는 상기 빌렛을 인발한 후 형성된 인발재를 의미한다.

본 발명을 상술함에 있어, 용어 "제1방향"은 본 발명의 복합소재의 압출방향(진행방향)과 동일한 길이 방향일 수 있다.

본 발명을 상술함에 있어, 본 발명자는 보안패턴을 가지고 있는 복합소재를 압출 또는 인발함에 있어, 상기 보안패턴이 압출 또는 인발 후에도 균일하게 유지되는 제조방법에 관하여 오랜시간 연구한 결과, 상기 압출 또는 인발시 상기 복합소재의 중심 부분의 소성 변형을 예측 및 감안하여, 압출방향인 제1방향으로 오목하게 변형된 보안패턴을 형성하는 예비성형의 복합소재를 제조한 후, 이를 제1방향으로 압출 또는 인발함으로써 상기 보안패턴의 왜곡이 제어되는 제조방법을 발견하였다.

즉, 본 발명에 따른 보안용 복합소재의 제조방법은 a)제1보안패턴이 형성된 제1복합소재로부터 제1방향으로 오목하게 변형된 제2보안패턴이 형성된 제2복합소재를 형성하는 단계; 및 b)상기 제2복합소재를 제1방향으로 압출 또는 인발하여 제1보안패턴과 대응되는 형상의 제3보안패턴을 가지는 제3복합소재를 형성하는 단계;를 포함한다.

상세하게, 상기 제2보안패턴은 상기 제2보안패턴의 중심에서 멀어질수록 제1방향을 따라 상기 제2보안패턴의 중심을 기준으로 굴곡되거나 절곡된 패턴을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 상기 제1보안패턴 및 상기 제2보안패턴은 하기 관계식 1을 만족할 수 있고, 상기 제2복합소재를 하기 관계식 1에 따라 압출 또는 인발하는 경우 제2복합소재의 중앙 부분이 외주 부분에 비해 상대적으로 크게 변형되므로, 상기 제1보안패턴에 대응되는 형상의 제3보안패턴이 형성될 수 있다.

[관계식 1]

10° ≤ Δq ≤ 60°

(상기 Δq 는 상기 제1보안패턴의 평면; 및 상기 제2보안패턴의 테두리와 중심을 이은 가상의 직선; 사이의 각도이다)

상기 관계식 1에서, Δq는 20°내지 50°인 것이 좋으며, 25° 내지 60° 인 것이 보다 좋을 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 상기 b)단계시 상기 제2복합소재를 압출 또는 인발하여 제3복합소재를 형성하는 경우, 상기 제3복합소재는 하기 관계식 2를 만족할 수 있다.

[관계식 2]

0.01 ≤ sinΔq/Sd ≤ 0.02

(상기 Sd 는 (A2-A3/A2)×100 이며, 상기 A2는 제2복합소재의 단면적이고 상기 A3는 제3복합소재의 단면적이다)

상기 관계식 2에서 Δq는 상기 관계식 1의 Δq와 동일할 수 있다.

또한, 상기 관계식 2에서, sinΔq/Sd 는 0.012 내지 0.018 인 것이 바람직하며, 0.014 내지 0.016 인 것이 보다 바람직하나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 상기 b)단계시 상기 관계식 1을 만족하는 예비성형의 제2복합소재를 제조한 후 상기 관계식 2를 만족하는 공정 조건으로 압출 또는 인발하는 경우, 상기 제3보안패턴의 왜곡이 최소화될 수 있고, 상기 제1보안패턴과 대응되는 제3보안패턴이 형성될 수 있으며, 이로 상기 제3보안패턴을 포함하는 제3복합소재 내부의 공극이 최소화될 수 있으나, 본 발명이 이들에 한정되지 않는다.

구체적이고 비한정적인 일 예로, 상기 b)단계시 제3복합소재를 제조하기 위한 주요 공정인자는 압출압력, 압출속도, 압출온도 등이 있으나, 본 발명에 따른 상기 관계식 2는 제1보안패턴과 대응되는 제3보안패턴을 가지는 제3복합소재를 형성하는 방법에 있어서, 상기 압출압력, 압출속도, 및 압출온도를 일정하게 유지하는 경우 상기 제3보안패턴을 형성시키는 제조방법일 수 있다. 이로 상기 제3보안패턴을 포함하는 제3복합소재는 크기(제1방향 길이), 굵기(제2방향 길이) 및 형상(보안패턴)이 균일하게 유지한 상태로 제조할 수 있다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법을 도시한 공정도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 보안용 복합소재의 제조방법은 제1복합소재 제조단계(S100), 제2복합소재 제조단계(S200), 및 제3복합소재 제조단계(S300)를 포함할 수 있다.

상세하게, 상기 제1복합소재 제조단계(S100)는 보안패턴이 형성된 제1복합소재를 제조하는 단계이고, 상기 제2복합소재 제조단계(S200)는 제1방향으로 오목하게 변형된 제2보안패턴이 형성된 제2복합소재를 제조하는 단계이며, 상기 제3복합소재 제조단계(S300)는 상기 제2복합소재를 제1방향으로 압출 또는 인발하여 상기 제1보안패턴과 대응되는 형상의 제3보안패턴을 가지는 제3복합소재를 제조하는 단계일 수 있다.

상세하게, 상기 제2복합소재 제조단계(S200)는 상기 제1복합소재로부터 상기 제2복합소재를 제조함에 있어, 상기 제2복합소재가 상술한 관계식 1을 만족할 수 있도록 제조하는 제조방법일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 상기 제조방법은 가압성형, 압출, 인발 등을 포함할 수 있다. 이로, 상기 제2복합소재에 포함된 제2보안패턴은 상기 제2보안패턴의 중심축에서 외주면으로 멀어질수록 상기 제2보안패턴의 중심을 기준으로 굴곡되거나 절곡된 패턴을 가질 수 있다.

또한, 상기 제3복합소재 제조단계(S300)은 상기 제2복합소재로부터 상기 제3복합소재를 제조함에 있어, 상술한 관계식 2를 만족할 수 있도록 제조하는 방법일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. 이로, 상기 제3보안패턴의 왜곡이 최소화될 수 있고, 상기 제1보안패턴과 대응되는 제3보안패턴이 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 도 2는 상기 제1복합소재와 상기 제2복합소재의 유동량을 도시한 모식도이다. 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 도 2(a)는 제1복합소재(100), 상기 제1복합소재(100)의 내부에 삽입되는 심재(50), 및 제1유동량(101)을 나타낼 수 있다.

상세하게, 상기 제1유동량(101)은 상기 제1복합소재(100)의 축방향을 따라 유동량이 0 이거나 변형이 거의 없는 상태일 수 있다. 상세하게, 상기 유동량은 중앙부분(1)의 유동량 및 외주부분(2)의 유동량을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1복합소재(100)의 축방향은 제1방향에 포함될 수 있다.

더불어, 본 발명에 따른 제1보안패턴은 상기 제1유동량(101)을 포함하는 것일 수 있다. 이에 따라, 상기 제1보안패턴은 상기 제1복합소재(100)의 축방향에 대하여 수직한 형상의 평면일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 도 2(b)는 상기 제1복합소재(100)를 상기 제1방향의 반대방향으로 압출한 제2복합소재(200)를 나타낼 수 있다. 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 상기 도 2(b)는 제2복합소재(200), 상기 제2복합소재(200)의 내부에 삽입되는 심재(51), 및 제2유동량(201)을 나타낼 수 있다.

상세하게, 상기 제2유동량(201)은 상기 제2복합소재(200)의 축방향의 반대방향으로 소정의 유동량을 가질 수 있다. 더욱 상세하게, 상기 유동량은 응력에 의해서 중앙부분(1)에 주로 발생하며, 외주부분(2) 대비 상대적으로 크게 발생하므로 유동량이 더 크게 나타날 수 있다

더불어, 본 발명에 따른 제2보안패턴은 상기 제2유동량(201)을 포함하는 것일 수 있다. 이에 따라, 상기 제2보안패턴은 상기 제2복합소재(200)의 축방향에 대하여 오목하게 변형된 형상을 가질 수 있다.

도 3은 상기 제1복합소재(100)의 제1보안패턴과 상기 제2복합소재(200)의 제2보안패턴의 중심을 동일 지점 상에 위치시킨 후 이들을 상호 비교한 모식도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 도 3은 상기 제1보안패턴(110)의 평면을 나타내는 L1, 상기 제2보안패턴(210)의 테두리의 일 지점에서 상기 제2보안패턴의 중심으로 이은 가상의 직선을 나타내는 L2, 및 상기 L1 과 상기 L2 사이의 각도 Δq 를 포함할 수 있다.

이로, 상술한 관계식 1에 의하여 상기 제2보안패턴(210)은 상기 Δq를 만족하는 범위 이내에서 상기 제1보안패턴의 중심(center)을 관통하는 제2방향을 기준으로 굴곡되거나 절곡된 패턴을 가질 수 있다.

또한, 본 발명을 상술함에 있어, 상술한 복합소재의 축방향은 상기 제1보안패턴의 중심에서 상기 제2보안패턴의 테두리에 의해 규정되는 가상면의 중심 방향을 관통하는 방향일 수 있고, 이는 상술한 제1방향에 포함될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법을 도시한 다른 공정도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 보안용 복합소재의 제조방법은 제1복합소재 제조단계(S101); 사전압출단계(S210) 또는 가압성형단계(S220)를 포함하는 제2복합소재 제조단계(S201); 압출 또는 인발단계(S310)를 포함하는 제3복합소재 제조단계(S301); 및 절단 및 후처리 단계(S400)을 포함할 수 있다.

상세하게, 상기 제1복합소재 제조단계(S101)는 심재를 감싸는 피복재가 포함된 결합소재를 제조하는 공정일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.

다른 측면에서, 상기 제1복합소재 제조단계(S100)는 심재를 감싸는 피복재가 포함되는 기판을 제조하고, 상기 기판을 제1방향으로 적층한 적층체를 제조하는 공정일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.

구체적이고 비한정적인 일 예로, 상기 심재는 단일 또는 복수개의 특정 패턴을 가질 수 있다. 또한 상기 심재는 제1복합소재 내에 단일 또는 복수개가 포함될 수 있다. 이로 본 발명에 따른 제1복합소재는 보안 문양, 보안 문자, 보안 기호, 보안 로고 등의 다양한 형상이나 패턴을 포함할 수 있다.

또한, 상기 기판은 피복재 및 심재를 가공하여 제조할 수 있다. 상세하게, 상기 기판은 상기 피복재 단면에 관통되게 내부형상을 형성한 후 상기 내부형상과 유사 내지 동일한 심재를 결합하는 타발공정으로 제조할 수 있다. 이외에도, 레이저, 전자빔, 토치절단, 주조, 워터넷, 플라즈마, 와이어커팅 등의 다양한 공정을 이용하여 제조할 수 있으나, 본 발명이 이들의 공정에 의해 한정되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 상기 제2복합소재 제조단계(S201)은 제1복합소재로부터 제조되고 상술한 관계식 1을 만족하는 제2복합소재를 제조하는 사전압출단계(S210)를 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.

상기 사전압출단계(S210)는 상기 제1복합소재를 제1방향과 반대방향으로 압출하는 것일 수 있으며, 상술한 도 2(b)의 형상과 유사내지 동일할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 상기 제1복합소재 제조단계(S101)와 상기 사전압출단계(210) 사이에 제1캐닝공정단계를 더 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.

상세하게, 도 5를 참조하면, 상기 제1캐닝공정단계(S150)은 제1복합소재(150)를 캔(155)에 삽입하고, 상기 제1복합소재(150)을 밀봉하는 밀봉부(156)에 의해 캐닝된 후 제1빌렛(160)으로 제조되는 단계일 수 있다.

또한, 상기 제1복합소재(150)은 클래드 형태로 제조된 것이거나, 도 5에 도시된 바와 같이 피복재 및 심재를 포함하는 제1기판(151)이 적층되어 결합된 적층체일 수 있다.

또한, 상기 캔(155)의 구조는, 크게 한정하지는 않으나, 원통형으로 구성되어 있으며, 일측은 막혀있고, 타층은 개방되어 개구부가 될 수 있다. 이때 상기 캔(155)와 상기 제1복합소재는 상호 삽입에 필요한 최소 유격을 유지함으로써, 압출 또는 인발 후에 제조되는 제2복합소재는 상술한 관계식 1을 만족하는 정밀한 소재의 제조가 가능할 수 있다.

구체적이고 비한정적인 일 예로, 상기 제1캐닝공정단계(S150)은 상기 제1복합소재(150)의 표면에 이형제를 도포하는 공정을 더 포함할 수 있다. 이는 후속공정에서 피복재 또는 빌렛의 제거를 용이하기 위함일 수 있다.

또한, 상기 제1복합소재를 제1캐닝공정단계(S150) 이전에 산세와 수세 등의 세척공정을 실시할 수 있고, 제1복합소재의 표면에 접합 특성 개선을 위한 금속 코팅을 실시하는 것 또한 가능하나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.

또한, 상기 제1캐닝공정단계(S150)을 통하여 제조된 상기 제1빌렛(160)은 제1방향의 반대방향으로 압출 장치에 인입한 후 상술한 사전압출단계(S210)을 실시할 수 있다.

본 발명에 있어, 상기 "캐닝공정"이란 상기 캔의 개구부에 원판 등을 삽입하여 가압하고 삽입된 원판을 용접하거나 상기 캔의 개구부 끝단(154)을 오그려 빌렛을 제조하는 것을 의미할 수 있다. 또한, 상기 복합소재에 압력을 가하는 목적은 압출 또는 인발시 상기 복합소재의 불균일한 유동의 방지하는 것이고, 압출 또는 인발후 제조된 압출재의 밀도를 향상시키기 위함일 수 있다. 더불어, 본 발명에 따른 보안패턴의 정밀한 형상 구현과 균일한 열전달을 통해 압출을 용이하기 위함일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 상기 제2복합소재 제조단계(S201)은 상기 사전압출단계(S210) 이후에 제2캐닝공정단계(S230)를 더 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.

상세하게, 본 발명에 따른 제2캐닝공정단계(S230)은 상술한 제1캐닝공정단계(S150)와 유사내지 동일할 수 있다.

일 예로, 상기 제2캐닝공정단계(S230)은 사전압출단계(210)에서 압출한 제1압출재를 캔에 삽입하고, 상기 제1압출재를 밀봉하는 밀봉부에 의해 캐닝된 후 제2빌렛으로 제조되는 단계일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 제1압출재는 제2복합소재를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 상술한 제2복합소재 제조단계(S201) 및 제3복합소재 제조단계(S301)을 일 단위공정으로 하여, 상기 단위공정을 반복하여 제조되는 것이 좋으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.

상세하게, 상기 단위공정은 s1)제1복합소재를 캐닝공정단계(S150)을 통하여 제1빌렛을 제조하는 단계, s2)상기 제1빌렛을 사전압출단계(S210)을 통하여 제2복합소재를 제조하는 단계, s3)상기 제2복합소재를 포함하는 제1압출재를 제2캐닝공정단계를 통하여 제2빌렛을 제조하는 단계, 및 s4)상기 제2빌렛을 압출 또는 인발단계(S310)을 통하여 제3복합소재를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.

더불어, 상기 단위공정을 반복할 시, 제1복합소재의 단면감소율과 제2복합소재의 단면감소율은 유사내지 동일할 수 있다. 이로, 본 발명에 따른 제3복합소재는 다종의 심재내부 공극이 최소화 되고 각각의 보안패턴의 단절, 왜곡 등의 문제점이 해결될 수 있다. 더불어, 본 발명에 따른 보안용 복합소재의 크기, 굵기, 및 형상의 치수 정밀도 또는 형상 정밀도가 향상될 수 있다.

또한, 상기 제1복합소재의 단면감소율 Sd1은 ((A1-A2)/A1)×100 이며, 상기 A1는 제1복합소재의 단면적이고 상기 A2는 제2복합소재의 단면적이다.

또한, 상기 제2복합소재의 단면감소율 Sd2는 ((A2-A3)/A2)×100 이며, 상기 A2는 제2복합소재의 단면적이고 상기 A3는 제3복합소재의 단면적이다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 상기 제2복합소재 제조단계(S201)은 상기 제1복합소재 제조단계(S101)를 통하여 제조된 제1복합소재를 가압성형하여 제2복합소재를 제조하는 가압성형단계(S220)을 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.

상세하게, 상기 가압성형단계(S220)은 상기 제1복합소재를 제1방향과 반대방향으로 돌출된 하부면을 가지는 성형몰드에 충진시킨후, 이를 가압하는 단계일 수 있다.

도 6을 참조하면, 상기 도 6은 제1복합소재(미도시)를 제1방향으로 가압하여 형성되는 제2복합소재(250), 상기 제2복합소재(250)이 충진되는 성형몰드(410), 및 상기 제2복합소재(250)을 가압하는 가압부(420)을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 성형몰드(410)은 제1방향의 반대방향으로 돌출된 돌출부(415)를 포함할 수 있고, 상기 가압부(420)은 제1방향의 반대방향으로 함몰되고 상기 돌출부(415)와 대응되거나 유사한 형상을 가지는 함몰부(425)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 가압성형단계(S220)은 p1)상기 성형몰드(410)에 제1복합소재를 충진시키는 단계, p2)상기 가압부(420)을 이용하여 상기 제1복합소재를 제1방향으로 가압하는 단계, 및 p3)상기 제1복합소재로부터 변형된 제2복합소재를 캐닝공정하여 빌렛으로 제조하는 단계를 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.

또한, 상기 제2복합소재(250)은 제2기판(251, 252, 253)을 포함할 수 있고, 상기 제2기판은 심재 및 피복재를 포함하는 제1기판을 가압하여 변형된 것일 수 있다.

또한, 상기 제1기판은 제1보안패턴을 포함할 수 있고, 상기 제2기판은 제2보안패턴을 포함할 수 있으며, 이들은 상술한 관계식 1을 만족할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.

또한, 상기 성형몰드의 하부면, 즉 돌출부(415)는 제1방향의 반대방향으로 삿갓 형상으로 돌출되거나, 볼록하게 돌출된 것일 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되지는 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 도 7는 상기 압출 또는 인발단계(S310)을 나타내는 모식도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 도 7은 제2복합소재(260)을 포함하는 제2빌렛(280)을 제1방향으로 압출 또는 인발하여(S310) 제조된 제3복합소재(300)을 포함하는 제3압출재(480)를 나타낼 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 상기 제2복합소재(260)은 상기 제2복합소재(260)의 축방향의 반대방향으로 형성된 제2유동량(261)을 포함할 수 있고, 상기 제2복합소재(260)은 심재(52)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2빌렛(280)은 캔(275)과 밀봉부(270)을 더 포함할 수 있다.

더불어, 상기 제2빌렛의 경사부(276)는 다이스와 동일한 각도(α)를 유지할 수 있도록 상기 제1방향에 대하여 100° 내지 170°일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. 상기 각도는 본 발명에 따른 복합소재의 유동특성에 맞게 조정하는 것이 가능하므로, 압출 또는 인발시 복합소재의 유동량을 제어하는 것이 가능하다.

또한, 상기 제3복합소재(300)은 상기 제3압출재(480)에 의해 감싸진 형태로 압출될 수 있고, 상기 제3복합소재(300)은 상기 제3복합소재(300)의 축방향을 따라 유동량이 0 이거나 변형이 거의 없는 제3유동량(301)을 포함할 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 제3복합소재(300)는 내부에 공극이 최소화 될 수 있고, 상기 제3복합소재(300)에 포함되는 제3보안패턴이 단절, 왜곡 등의 문제점이 해결될 수 있으며, 상기 제3보안패턴은 상술한 제1보안패턴과 대응될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 도 8는 상기 압출 또는 인발단계(S310)을 나타내는 다른 모식도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 도 8은 상술한 제2복합소재를 포함하는 제2빌렛(290)을 제1방향으로 인발하여, 상술한 제3복합소재(300)을 포함하는 제3인발재(311)가 제조되는 단계를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 제2복합소재는 상기 제2복합소재의 축방향(제1방향)의 반대방향으로 형성된 제2유동량(291)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2복합소재는 상술한 관계식 1을 만족하도록 제조된 것일 수 있다.

또한, 상기 압출 또는 인발단계(S310)는 상술한 관계식 2를 만족하도록 실시할 수 있다. 이로 제3복합소재는 균일한 크기, 굵기, 공극이 없는 상태로 제조될 수 있으며, 상기 제3복합소재의 제3보안패턴이 균일하게 유지된 상태로 제조될 수 있다.

상세하게, 상기 제3인발재(311)는 k1)상술한 제1복합소재를 포함하는 제1빌렛을 제1방향과 반대방향으로 인발하여, 제2복합소재를 포함하는 제1인발재를 제조하는 단계; k2)상기 제1인발재를 캐닝공정하여 제2빌렛(290)을 제조하는 단계, 및 k3)상기 제2빌렛(290)을 제1방향으로 인발하여, 제3복합소재(300)을 포함하는 제3인발재(311)을 제조하는 단계;로부터 제조될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.

더불어, 상기 k2) 단계 및 상기 k3) 단계 사이에 다이스(500)의 각도를 조절하는 각도조절단계를 더 포함할 수 있고, 상기 다이스의 각도는 상기 제1방향에 대하여 100 내지 170°일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.

상세하게, 상기 각도조절단계는 제1접촉부(511) 및 제2접촉부(521)이 상기 제2빌렛의 경사부(292, 293)과 연접하도록 조절하는 단계일 수 있다. 이는 변형된 제2보안패턴을 보다 정밀하게 제어할 수 있게 함으로써, 상술한 제1보안패턴과 대응되는 제3보안패턴을 가지는 제3복합소재를 제조할 수 있다.

또한, 상기 다이스(500)은 다이스 상단부(510), 및 다이스 하단부(520)을 포함할 수 있고, 상기 다이스 상단부(510)와 상기 제2빌렛(290)이 접촉하는 제1접촉부(511)는 상기 제3인발재(311)의 외주면(311)에 대하여 α의 각도를 가질 수 있다. 상기 α는 100 내지 170°일 수 있으나, 본 발명이 상기 각도에 제한되지 않는다.

또한, 상기 제2접촉부(521)은 제2빌렛(290)의 축방향을 기준으로 상기 제1접촉부(511)과 대칭되는 것이 본 발명의 목적달성에 좋으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 상기 압출 또는 인발단계(S310) 시, 상술한 제2복합소재를 400 내지 700 ℃ 온도하에서 5 내지 10 ton/cm² 의 압력 및 10 내지 50 mm/s 의 속도로 고온 등압 압출하는 단계를 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.

상세하게, 본 발명에 따른 제3복합소재는 1)상술한 관계식 1을 만족하는 제2복합소재를 제조하는 단계, 및 2)상기 제2복합소재를 상술한 관계식 2를 만족하는 조건에서 상기 압출 또는 인발단계(S310)를 실시하여 제조하는 단계를 포함하여 제조되되, 상기 제3복합소재는 3)상기 제2복합소재를 포함하는 제2빌렛을 400 내지 700 ℃ 의 온도를 유지하는 단계, 4)상기 제2빌렛을 5 내지 10 ton/cm² 의 압력으로 등압 압출을 실시하는 단계, 및 5)상기 제2빌렛을 10 내지 50 mm/s 의 속도로 압출하는 단계;를 더 포함하여 제조될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.

이로, 본 발명에 따른 보안용 복합소재의 제조방법은 다종으로 형성되고 다양한 형상이나 패턴을 포함한 제3보안패턴을 단절이나 왜곡없이 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 상기 제3보안패턴은 상술한 제1보안패턴과 대응될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 절단 및 후처리 단계(S400)은 압출 또는 인발단계(S310)에서 제조된 제3압출재 또는 제3인발재를 절단하고 후처리하여, 제3복합소재를 제조하는 최종단계일 수 있다.

상세하게, 상기 압출 또는 인발단계(S310) 시, 제2복합소재는 제2빌렛에 의하여 감싸여진 형태로 압출 또는 인발되며, 압출 또는 인발 후에도 상기 제3복합소재의 외면을 감싸는 빌렛이 형성되어 있을 수 있다. 이때, 상기 빌렛을 제거하고 가공하는 절단 및 후처리 단계(S400)를 실시할 수 있으나, 본발명이 이에 한정되지 않는다.

구체적이고 비한정적인 일 예로, 상기 절단 및 후처리 단계(S400)는 상기 절단된 제3복합소재를 개질하거나 광택하는 표면 개질공정, 또는 상기 제3복합소재를 금형으로 압사하여 문양을 전사시키는 압사공정을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 표면개질은 발색 및 컬러링 공정을 통하여 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 복합소재의 제조방법에 있어, 제3복합소재에 포함되는 심재는 전이금속 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 금속 또는 합금일 수 있고, 보다 좋게는 Ti, Zr, Ta, Na, Al, Cu, 및 Mg 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 것이 본 발명의 보안성 향상에 좋으나, 본 발명이 상기 금속 또는 합금 재료에 한정되지는 않는다.

또한, 본 발명의 제조방법으로 제조된 복합소재는 위변조 방지요소, 주화 또는 메달, 액세서리, 가방, 지갑, 구두, 버클, 고리, 로고, 시계, 의류, 키홀더, 지퍼 손잡이, 단추 등의 패션잡화, 기계부품 및 스포츠용품 등의 사용분야에 사용될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

50, 51, 52: 심재
100, 150: 제1복합소재, 101: 제1유동량, 110: 제1보안패턴
151: 제1기판, 154: 개구부 끝단, 155, 275: 캔, 156, 270: 밀봉부, 160: 제1빌렛
200, 250, 260: 제2복합소재, 201, 261, 291: 제2유동량, 210: 제2보안패턴
251, 252, 253: 제2기판, 276: 경사부, 280, 290: 제2빌렛, 292, 293: 경사부
300, 310: 제3복합소재, 301: 제3유동량, 311: 제3인발재
410: 성형몰드, 415:돌출부, 420: 가압부, 425: 함몰부, 450: 용기부, 451: 경사부, 460: 결합부, 461: 돌출부, 480: 제3압출재
500: 다이스, 510: 다이스 상단부, 511: 제1접촉부, 520: 다이스 하단부, 521: 제2접촉부

Claims (10)

1. a)제1보안패턴이 형성된 제1복합소재로부터 제1방향으로 오목하게 변형된 제2보안패턴이 형성된 제2복합소재를 형성하는 단계; 및
   b)상기 제2복합소재를 제1방향으로 압출 또는 인발하여 제1보안패턴과 대응되는 형상의 제3보안패턴을 가지는 제3복합소재를 형성하는 단계;를 포함하는 보안패턴이 형성된 보안용 복합소재의 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 a)단계시
   상기 제1보안패턴 및 상기 제2보안패턴은 하기 관계식 1을 만족하는 보안용 복합소재의 제조방법.
   [관계식 1]
   10° ≤ Δq ≤ 60°
   (상기 Δq 는 상기 제1보안패턴의 평면; 및 상기 제2보안패턴의 테두리와 중심을 이은 가상의 직선; 사이의 각도이다)
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 b)단계시
   상기 Δq 와 상기 제2복합소재의 단면 감소율(Sd)이 하기 관계식 2를 만족하는 것인 보안용 복합소재의 제조방법.
   [관계식 2]
   0.01 ≤ sinΔq/Sd ≤ 0.02
   (상기 Sd 는 ((A2-A3)/A2)×100 이며, 상기 A2는 제2복합소재의 단면적이고 상기 A3는 제3복합소재의 단면적이다)
4. 제2항에 있어서,
   상기 a)단계시
   상기 제1복합소재를 사전압출하여 상기 제2복합소재를 제조하는 사전압출단계를 포함하되,
   상기 사전압출단계는 상기 제1복합소재를 상기 제1방향과 반대방향으로 압출하는 것인 보안용 복합소재의 제조방법.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 사전압출단계 이전에
   상기 제1복합소재를 캔에 삽입하여 밀봉하는 캐닝공정단계를 더 포함하는 보안용 복합소재의 제조방법.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 a)단계 및 상기 b)단계를 일 단위공정으로 하여, 상기 단위공정을 반복하여 제조되는 보안용 복합소재의 제조방법.
   
7. 제 2항에 있어서,
   상기 a)단계시
   상기 제1복합소재를 가압성형하여 상기 제2복합소재를 제조하는 가압성형단계를 포함하되,
   상기 가압성형단계는 상기 제1복합소재를 제1방향과 반대방향으로 돌출된 하부면을 가지는 성형몰드에 충진시킨후, 이를 가압하는 것인 보안용 복합소재의 제조방법.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 성형몰드의 하부면은 제1방향의 반대방향으로 삿갓 형상으로 돌출되거나, 볼록하게 돌출된 것인 보안용 복합소재의 제조방법.
   
9. 제 2항에 있어서,
   상기 b)단계시 다이스의 각도를 조절하는 각도조절단계를 더 포함하며,
   상기 다이스의 각도는 상기 제1방향에 대하여 100 내지 170°인 것을 특징으로 하는 보안용 복합소재의 제조방법.
   
10. 제 3항에 있어서,
    상기 b)단계시
    상기 제2복합소재를 400 내지 700 ℃ 온도하에서 5 내지 10 ton/cm² 의 압력 및 10 내지 50 mm/s 의 속도로 고온 등압 압출하는 보안용 복합소재의 제조방법.
    
    

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