KR102359637B1 - 요판 인쇄물 및 이를 포함하는 보안물품 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 요판 인쇄물 및 이를 포함하는 보안물품은 형광안료의 함량을 최소화하면서 상기 형광안료에 의한 보안 특성의 시인성이 현저히 향상되고, 형광안료에 의한 형광이 인쇄물의 상측, 즉, 식별자의 시점에서 더 근접한 지점에서 인식되도록 하는 효과가 있으며, 형광안료에 의해 구현되는 형광의 광손실을 최소화하는 효과가 있을 뿐만 아니라, 요철감 및 이질적 촉감이 보다 우수한 효과가 있다.

Description

요판 인쇄물 및 이를 포함하는 보안물품{Intaglio printouts and security articles including the same}

본 발명은 형광안료를 포함하는 요판 인쇄물 및 이를 포함하는 보안물품에 관한 것이다.

요판 인쇄기술은 한국 지폐와 미국 달라 등 세계 화폐 인쇄에 전문적으로 사용되고 있는 전통적인 인쇄기술로부터 발전하여 현대의 상업적인 그라비어 인쇄기술을 발전시켰다. 이러한 요판 인쇄기술은 그라비어 인쇄의 간단한 독타링과 달리 고함량의 고체성분을 함유한 고점도 인쇄잉크를 사용하는 특수성으로 인하여 고압의 와이핑 실린더에 의하여 요판 요부에 채워진 잉크 외의 여분잉크를 제거해야 하는 고비용 인쇄기술이다. 이는 다른 인쇄 방식으로는 쉽게 대체되기 어려운 기술로서 예리한 선의 두꺼운 잉크층의 형성을 가능하게 하여 현재까지도 위조방지가 요구되는 지폐 등의 다양한 보안물품에 사용되고 있다.

요판 인쇄기술은 인쇄판의 오목(凹)부에 잉크가 채워지고 인쇄판을 기재에 접촉시켜 그 잉크가 기재로 전이됨으로써 볼록(凸)한 형태의 인쇄층을 형성하는 기술이다. 인쇄층은 부조(relief) 형태로 뚜렷한 요철을 형성할수록 사용자가 느끼는 요철감(tactility)이 좋아지며, 동일 폭 및 동일 높이를 기준으로 할 때 입자감이 거칠수록 사용자가 느끼는 이질적 촉감이 두드러진다.

요판 인쇄기술에 사용되는 잉크는 인쇄 패턴이 두꺼운 잉크층이 형성되도록 하여 인쇄물에 입체적 촉감을 줄 수 있다는 특징 때문에 안료, 바니시, 필러, 왁스, 혼합 건조제 등의 다양한 물질이 첨가될 수 있다.

요판 인쇄기술에 사용되는 잉크는 보안요소를 부가하기 위하여 형광안료를 포함할 수 있다. 그러나 형광안료 자체의 가격이 다른 성분들에 비하여 상대적으로 비쌀 뿐만 아니라, 형광안료의 형광강도에 따라 차이는 있으나 요판 인쇄물에 사용되는 형광안료는 평판 인쇄물의 경우와 비교하여 상대적으로 매우 많은 양이 사용된다. 이는 요판 인쇄물의 경우 보안요소로서 작용할 수 있을 정도의 시인성을 확보하려면 평판 인쇄물의 경우와 비교하여 상당히 많은 양의 형광안료가 사용되어야 하는 것에 기인한다. 따라서 요판 인쇄물에 형광안료를 적용하기 위해서는 비용적인 측면에서 효율성 및 상업성이 매우 떨어지는 한계가 있다.

한국등록특허공보 제10-0506130호

본 발명의 목적은 형광안료의 함량을 최소화하면서 상기 형광안료에 의한 보안 특성의 시인성이 현저히 향상되고, 형광안료에 의한 형광이 인쇄물의 상측, 즉, 식별자의 시점에서 더 근접한 지점에서 인식되도록 하는 요판 인쇄물 및 이를 포함하는 보안물품을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 형광안료에 의해 구현되는 형광의 광손실을 최소화하는 요판 인쇄물 및 이를 포함하는 보안물품을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 요철감 및 이질적 촉감이 보다 우수한 요판 인쇄물 및 이를 포함하는 보안물품을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 요판 인쇄물은, 기재; 상기 기재에 인쇄되며, 형광안료를 함유하는 형광패턴을 포함하는 형광층; 및 상기 형광층에 적층되며, 판상 반사체가 분산된 투명층;을 포함한다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 투명층은 비표면적이 50 m²/g 이상인 익스텐더 나노 입자를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 익스텐더 나노 입자는 퓸드 실리카 나노 입자를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 판상 반사체 및 상기 퓸드실리카 나노입자의 중량비는 1:0.1~100일 수 있다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 투명층은 상기 판상 반사체를 0.1 내지 30 중량%로 포함할 수 있다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 판상 반사체는 유리 재질일 수 있다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 투명층의 평균두께는 1 내지 5,000 ㎛일 수 있다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 투명층은 20℃에서 5 Pa·s 이상의 점도를 가지는 잉크 조성물이 건조되어 형성될 수 있다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 형광패턴은 상기 형광안료를 0.1 내지 40 중량%로 포함할 수 있다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 형광패턴은 점으로 이루어진 패턴, 선으로 이루어진 패턴 또는 점과 선으로 이루어진 패턴을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 형광층 및 상기 투명층은 서로 독립적으로 안료, 전색제, 왁스, 계면활성제, 건조제, 윤활제 및 용제 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 보안물품은 상기 요판 인쇄물을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 요판 인쇄물 및 이를 포함하는 보안물품은 형광안료의 함량을 최소화하면서 상기 형광안료에 의한 보안 특성의 시인성이 현저히 향상되고, 형광안료에 의한 형광이 인쇄물의 상측, 즉, 식별자의 시점에서 더 근접한 지점에서 인식되도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 요판 인쇄물 및 이를 포함하는 보안물품은 형광안료에 의해 구현되는 형광의 광손실을 최소화하는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 요판 인쇄물 및 이를 포함하는 보안물품은 요철감 및 이질적 촉감이 보다 우수한 효과가 있다.

도 1은 실시예 1 및 실시예 2의 요판 인쇄물을 제조하는 과정을 모식화하여 나타낸 것이다.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 요판 인쇄물 및 이를 포함하는 보안물품을 상세히 설명한다.

본 명세서에 기재되어 있는 도면은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 상기 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다.

본 명세서에서 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.

본 명세서에서 사용되는 용어의 단수 형태는 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 해석될 수 있다.

본 명세서에서 언급되는 s1, s2, s3, ...; a1, a2, a3, ...; b1, b2, b3, ...; a, b, c, ...; 등의 각 단계를 지칭하는 용어 자체는 어떠한 단계, 수단 등을 지칭하기 위해 사용되는 것일 뿐, 그 용어들이 지칭하는 각 대상들의 순서 관계를 의미하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 특별한 언급 없이 사용된 %의 단위는 별다른 정의가 없는 한 중량%를 의미한다.

본 명세서에서 언급되는 “층”, “막” 또는 “판”의 용어는 각 재료가 연속체(continuum)를 이루며 폭과 길이 대비 두께가 상대적으로 작은 디멘젼(dimension)을 가짐을 의미하는 것이다. 이에 따라, 본 명세서에서 “층” 또는 “막”의 용어에 의해, 2차원의 편평한 평면으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 “형광층”은 “형광패턴”의 상위 개념의 용어로서, “형광층”이 “형광패턴”으로 해석될 수 있음은 물론이다. 또한 본 명세서에서 “투명층”은 “투명패턴”의 상위 개념의 용어로서, “투명층”이 “투명패턴”으로 해석될 수 있음은 물론이다.

종래까지, 형광안료를 포함하는 요판 인쇄물을 제작할 경우, 형광안료에 의한 발광이 보안요소로 작용하기 위해서는 충분한 함량의 형광안료가 사용되어야 했으며, 평판 인쇄물의 경우와 비교하여 형광안료의 사용 함량이 상당히 높을 수밖에 없었다. 따라서 형광안료를 요판 인쇄물에 적용하는 것은 비용적 측면 및 효율성이 현저히 저하되는 한계가 있었으며, 요철감, 이질적 촉감 등을 요하는 요판 인쇄 특성상 요구 점도, 요구 택(tack)을 맞추기 위해서 형광안료의 함량을 늘리는 것 또한 문제가 될 수 있다.

형광안료에 의한 발광을 보안요소로서 정밀 검출 장비를 통할 경우에는 형광안료의 낮은 함량에서도 검출이 가능함에 따라 보안요소로서의 기능을 할 수 있으나, 정밀 검출 장비가 없는 환경, 즉, 식별자의 눈으로 보안요소를 식별해야 하는 경우, 식별자가 체감할 수 있는 보안요소의 시각적 특성, 예를 들어, 발광 체감 거리, 체감 형광세기, 볼륨감(입체적으로 보이는 특성), 전반적인 시인성 등의 시각적 특성이 매우 중요하다. 형광안료의 함량을 증대시켜 실 형광세기 자체를 증가시키는 방법을 고려해 볼 수 있으나, 이는 언급한 바와 같이 비용적 문제, 효율성, 요판 인쇄 특성을 고려한 잉크 조성비 조절 등의 문제로 인해 형광안료의 함량을 요구 시각적 특성이 발휘될 때까지 무한정 증대시키는 것으로는 해결하기 어렵다.

이에, 본 발명에서는 형광안료를 포함하는 형광층과 그 위에 판상 반사체가 분산된 투명층을 두는 다층 구조의 요판 인쇄물을 제공함으로써, 형광안료를 종래 대비 적게 사용함에도, 체감 발광거리, 체감 형광세기, 볼륨감, 시인성 등의 시각적 특성을 현저히 향상시킨다.

본 발명에 따른 요판 인쇄물은, 기재; 상기 기재에 인쇄되며, 형광안료를 함유하는 형광패턴을 포함하는 형광층; 및 상기 형광층에 적층되며, 판상 반사체가 분산된 투명층;을 포함한다.

본 발명에서는 형광층으로서 형광패턴이 형광안료를 포함함으로써, 전체 적층체 크기(형광층 및 투명층이 적층된 적층체 크기)에 대한 형광안료의 농도와 비교하여 형광패턴은 높은 농도로서 형광안료를 함유할 수 있다. 따라서 기재에 인쇄된 형광패턴은 형광안료가 고농도화되어 있음에 따라 단위 면적당 발광세기가 높을 수 있다. 고농도의 형광안료를 함유하는 형광패턴을 포함하는 형광층 위에 투명층이 위치하며, 상기 형광패턴의 발광은 투명층을 투과하여 식별자의 눈으로 식별된다. 이때 투명층 내부에 분산된 판상 반사체는 투명층 내부로 입사되는 발광을 난반사(diffused reflection )시켜 식별자로 하여금 식별 위치에 관계없이 어느 위치에서 보아도 식별력 및 시인성이 우수하다. 실 형광세기가 동일하더라도 형광의 전달 수단에 따라 식별자에게 식별 정도가 달라지며, 따라서 본 발명에서는 형광안료가 고농도화된 형광패턴 위에 판상 반사체를 함유하는 투명층이 존재함으로써 효과적으로 형광의 시각적 특성을 향상시킬 수 있다.

그러나 본 발명에서와 같이 형광안료를 포함하는 형광층과 판상 반사체를 포함하는 투명층이 적층된 다층 구조와 상이한, 형광안료와 판상 반사체를 포함하는 층이 단일층 구조로 형성될 경우, 즉, 형광안료 및 판상 반사체를 함유하는 잉크 조성물이 기재에 도포되고 건조되어 형성된 단일층은 본 발명과 비교하여 체감 발광거리, 체감 형광세기, 볼륨감, 시인성 등의 시각적 특성을 현저히 떨어진다. 이는, 상기 단일층이 본 발명에 따른 다층 구조의 적층체와 동일 부피를 가질 시, 층에 대한 형광안료의 농도는 본 발명에 따른 다층 구조의 적층체 대비 낮고, 형광안료와 판상 반사체가 함께 매트릭스 상에 분산되어 존재하므로 형광안료로부터 방출되는 광의 집중도 및 방향성이 저하되는 것에 기인할 수 있다.

또한 투명층이 판상 반사체를 포함하지 않거나 투명층 자체가 존재하지 않을 경우, 형광층으로부터 방출되는 광을 식별자에게 효과적으로 반사시킬 수 없어 상기 시각적 특성이 현저히 저하된다.

상기 투명층에서 판상 반사체의 함유량은 형광의 시각적 특성을 향상시키면서 형광층으로부터 입사되는 형광이 투명층을 투과할 수 있을 정도의 투명성을 유지할 수 있을 정도라면 무방하며, 예를 들어 투명층은 판상 반사체를 0.1 내지 30 중량%, 구체적으로 0.1 내지 20 중량%로 포함할 수 있다.

상기 판상 반사체의 두께는 투명층에 입사된 형광이 반사, 굴절, 회절, 난반사시킬 수 있을 정도로서 판상 형태를 가지도록 하면 무방하며, 그 두께는 본 기술분야에서 통상 사용되는 것의 두께면 무방하므로 제한되지 않는다.

상기 판상 반사체의 장축의 길이는 투명층에 입사된 형광이 반사, 굴절, 회절, 난반사시킬 수 있을 정도로서 판상 형태를 가지도록 하면 무방하며, 장축의 길이 및 장축과 단축의 길이비는 본 기술분야에서 통상 사용되는 것의 수치를 가지면 무방하므로 제한되지 않는다.

상기 판상 반사체는 형광층으로부터 입사되는 형광이 투명층 내부에서 난반사를 일으켜 형광의 시각적 특성을 향상시킬 수 있는 재질이라면 무방하며, 예컨대 유리 재질일 수 있다. 바람직한 일 예로, 모재의 중심 레이어가 유리를 포함하는 판상 안료 또는 모재가 유리인 판상 안료를 들 수 있다.

바람직한 일 예로, 상기 투명층은 익스텐더 나노 입자를 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 익스텐더 나노 입자는 비표면적이 50 m²/g 이상, 구체적으로 50 내지 500 m²/g, 보다 구체적으로 100 내지 400 m²/g인 것이 바람직할 수 있다. 상기 비표면적은 공지된 기술, 구체적으로 질소의 흡착에 의한 수단으로 측정될 수 있으며, 일 예로, 표준 ASTM D 3663-03에 따라 측정될 수 있다.

특히 상기 투명층이 익스텐더 나노 입자를 더 포함할 경우, 즉, 상기 투명층이 판상 반사체와 익스텐더 나노 입자를 함께 포함할 경우, 체감 발광거리, 체감 형광세기, 볼륨감(입체적으로 보이는 특성), 전반적인 시인성 등의 시각적 특성이 현저히 향상될 수 있다.

상기 익스텐더 나노 입자의 종류는 다양한 것들이 있으나, 퓸드 실리카 나노 입자인 것이 전술한 시각적 특성의 향상을 위해서 바람직하다.

상기 투명층이 익스텐더 나노 입자를 더 포함할 경우, 판상 반사체 및 익스텐더 나노 입자의 중량비는 1:0.2~100인 것이 바람직할 수 있다. 이를 만족할 경우, 체감 발광거리, 체감 형광세기, 볼륨감, 시인성 등의 전술한 시각적 특성의 현저한 향상을 유지할 수 있다.

상기 익스텐더 나노 입자의 평균 입경은 크게 제한되는 것은 아니나, 일 예로 3 내지 300 nm, 구체적으로 5 내지 200 nm, 보다 구체적으로 10 내지 50 nm일 수 있다. 하지만 이는 바람직한 일 예로서 설명된 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되어 해석되는 것은 아니다.

상기 익스텐더 나노 입자의 형태는 크게 제한되지 않으며, 예컨대 원형, 타원형, 막대형, 판상형 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 하지만 이는 구체적인 일 예로서 설명된 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되어 해석되는 것은 아니다.

상기 투명층은 500 nm 파장의 가시광선에 대한 광투과율이 50% 이상, 구체적으로 60%일 수 있다. 이를 만족할 경우, 자칫 투명층에 의해 형광세기가 감소할 수 있는 부작용을 최소화하여 체감 형광세기의 감소 없이 체감 발광거리, 볼륨감, 시인성 등의 시각적 특성이 향상될 수 있다.

상기 투명층의 굴절률(Refractive index)은 1.5 내지 2.0일 수 있다. 이를 만족할 경우, 투명층을 통해 방출되는 광의 형광 세기가 높으면서 체감 발광거리, 볼륨감, 시인성 등의 시각적 특성이 향상될 수 있다. 상기 굴절률은 DIN EN 410 표준에 정의된 것으로 사용될 수 있으며, 이때 표시된 값은 550 nm의 파장에서 측정된 것일 수 있다.

상기 투명층의 평균두께는 투명층을 통해 방출되는 광의 형광 세기가 높으면서 체감 발광거리, 볼륨감, 시인성 등의 시각적 특성이 향상될 수 있도록 적절히 조절될 수 있으며, 일 예를 들면 1 내지 5,000 ㎛일 수 있다. 하지만 이는 바람직한 일 예로서 설명된 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되어 해석되는 것은 아니다.

상기 투명층은 20℃에서 5 Pa·s 이상의 점도, 구체적으로 5 내지 12 Pa·s 점도를 가지는 잉크 조성물이 건조되어 형성될 수 있다. 상기 잉크 조성물은 판상 반사체 또는 판상 반사체와 익스텐더 나노 입자가 분산매에 분산된 것으로서, 상기 잉크 조성물이 5 Pa·s 이상의 점도를 가지는 상태에서 건조되어 투명층을 형성할 경우, 건조 과정에서 중력 등에 의한 분산성 저하, 예를 들어 판상 반사체 또는 익스텐더 나노 입자가 하측으로 가라앉아 매트릭스 내에 판상 반사체 또는 익스텐더 나노 입자가 불균일한 상태로 건조되는 것을 최소화할 수 있다. 따라서 투명층은 투명한 고분자 매트릭스 내부에 서로 균일하게 분산되어 이격 함입된 판상 반사체 또는 판상 반사체와 익스텐더 나노 입자를 포함할 수 있다. 또한 상기 투명층에 사용되는 잉크 조성물의 택(tack)은 80 내지 130일 수 있으나, 이에 본 발명이 제한되지 않음은 물론이다.

상기 형광층은 형광안료를 포함하는 잉크 조성물이 기재에 도포되고 건조되어 형성될 수 있으며, 이때 잉크 조성물의 점도는 20℃에서 3 내지 15 Pa·s 점도, 구체적으로 5 내지 12 Pa·s 점도를 가질 수 있다. 하지만 이는 구체적인 일 예로서 설명된 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되어 해석되는 것은 아니다. 또한 상기 형광층에 사용되는 잉크 조성물의 택(tack)은 80 내지 130일 수 있으나, 이에 본 발명이 제한되지 않음은 물론이다.

비제한적인 일 예에 따른 요판 인쇄물은 형광패턴이 형광안료를 최소한으로 함유하면서도 식별자로 하여금 식별 특성이 현저히 우수한 효과를 구현할 수 있으므로, 형광안료의 함유량을 최소량으로 하는 것이 바람직할 수 있다. 구체적인 일 예로, 상기 형광패턴은 형광안료를 40 중량% 이하, 구체적으로 0.1 내지 40 중량%로 포함할 수 있으나, 이는 적절히 조절될 수 있는 사항이므로 이에 본 발명이 제한되어 해석될 필요는 없다. 상기 점도는 JIS 규격 Z8803, 공축 이중 원통형 회전 점도계에 의한 점도 측정 방법에 의해 측정된 것일 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 형광층은 기재에 인쇄된 형광패턴을 하나 또는 둘 이상 포함할 수 있다. 즉, 상기 형광층은 하나 또는 둘 이상의 형광패턴을 포함하며, 복수의 형광패턴을 가질 경우, 상기 형광층은 제1 형광패턴 내지 제n 형광패턴(상기 n은 2 이상의 자연수)을 포함할 수 있다.

상기 형광패턴은 다양한 형태를 가질 수 있으며, 형광패턴이 다수 존재하는 경우 이들은 서로 인접하거나 이격하여 위치할 수 있다. 상기 형광패턴은 보안요소로 사용될 수 있는 공지된 다양한 형태의 패턴이 기재에 적용될 수 있으며, 예를 들면 점으로 이루어진 패턴, 선으로 이루어진 패턴 또는 점과 선으로 이루어진 패턴을 포함할 수 있다.

상기 투명층은 상기 형광층의 인쇄 영역 및/또는 상기 형광층의 비인쇄 영역을 일부 또는 전체를 덮어 적층될 수 있으며, 바람직하게는 상기 형광층의 인쇄 영역 전체를 덮어 적층되는 것이 바람직할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 투명층은 상기 형광패턴을 덮는 투명패턴을 포함할 수 있으며, 투명패턴은 형광패턴의 개수에 따라 하나 또는 둘 이상의 투명패턴을 포함할 수 있다. 즉, 상기 투명층은 하나 또는 둘 이상의 투명패턴을 포함하며, 복수의 투명패턴을 가질 경우, 상기 투명층은 제1 투명패턴 내지 제n 투명패턴(상기 n은 2 이상의 자연수)을 포함할 수 있다.

상기 투명패턴은 형광패턴을 덮을 수 있는 다양한 형태를 가질 수 있으며, 투명패턴이 다수 존재하는 경우 이들은 서로 인접하거나 이격하여 위치할 수 있다.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 형광패턴 및 상기 투명패턴은 서로 독립적으로 소정 크기의 폭과 길이를 가지는 점, 선 또는 점과 선이 조합된 것일 수 있으며, 그 형광패턴 다수가 소정 간격으로 서로 인접 또는 이격하여 위치할 수 있다. 보다 구체적으로, 형광층 및 투명층을 포함하는 본 발명에 따른 요판 인쇄물을 도 1을 들어 일 예로서 설명하면, 소정 폭과 소정 길이를 가지는 선 형태의 형광패턴들(21, 22, 23)이 서로 이격하여 기재(10)에 인쇄되며, 상기 형광패턴들(21, 22, 23) 위에 투명패턴들이(31, 32, 33) 각각 적층된다. 구체적으로, 제1 형광패턴(21) 위에 제1 투명패턴(31)이 적층되고, 제2 형광패턴(22) 위에 제2 투명패턴(32)이 적층되며, 제3 형광패턴(23) 위에 제3 투명패턴(33)이 적층된다. 하지만 이는 발명의 이해를 돕기 위해 구체적인 일 예로서 설명된 것일 뿐, 형광패턴 및 투명패턴의 형태, 면적 크기에 제한이 없다.

기재 위에 형광패턴을 포함하는 형광층을 형성하는 수단은 요판 인쇄 기술을 이용하면 되며 이는 널리 공지된 기술이므로 공지된 문헌을 참고하면 무방하다. 간략하게 예를 들어 설명하면, 형광안료를 포함하는 형광 잉크 조성물을 요판을 이용하여 기재에 인쇄한 후 건조하여 형광층을 형성할 수 있다. 이후 형광층 위에 판상 반사체를 포함하는 투명 잉크 조성물을 도포하고 건조하여 소정 두께를 가지는 투명층을 형성할 수 있다. 이때 투명 잉크 조성물의 도포 방법은 도포법, 분사법, 구체적으로 요판 인쇄, 스크린 인쇄 등 공지된 다양한 인쇄 기술을 이용해도 무방하다.

상기 형광안료는 인쇄 분야에서 사용될 수 있는 다양한 것들이 사용될 수 있으며, 가시광선, 적외선 또는 자외선 등의 여기광 조사 시 새로운 가시광을 방출하는 형광체를 의미할 수 있으며, 형광안료의 종류는 특정 파장대의 여기광 조사 시 가시광 방출을 통해 보안요소로서 작용하도록 하는 것이라면 공지된 다양한 것이 사용되어도 무방하다.

구체적인 일 예로, 상기 형광안료는 플루오레세인계, 쿠마린계, 옥사졸계, 피라졸린계, 티아디아졸계, 스피로피란계, 피렌술폰산계, 벤조이미다졸계 및 디아미노스틸벤계 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 유기 형광안료를 포함할 수 있다. 또한 상기 형광안료는 동, 은, 망간으로 활성화한 황화아연; 망간 등으로 활성화한 규산아연; 은, 동으로 활성화한 황화아연; 카드뮴, 비스무스 등으로 활성화한 황화칼슘; 사마륨, 셀륨 등으로 활성화한 황화스트론튬; 납 등으로 활성화한 텅스텐산칼슘; 유로피움으로 활성화한 Sr₅(PO₄)₃Cl; 망간 등으로 활성화한 Zn₂GeO₂ 유로피움으로 활성화한 Y₂0₂S; 및 유로피움으로 활성화한 Y₂0₃; 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 무기 형광안료를 포함할 수 있다. 하지만 이는 구체적인 예로서 설명된 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되어 해석되는 것은 아니다.

상기 형광안료의 평균입경은 여기광 조사 시 형광을 낼 수 있으며, 형광안료를 포함하는 잉크 조성물이 기재에 인쇄되어 형광안료가 안착될 수도록 할 정도라면 무방하며, 예컨대 0.1 내지 50 ㎛, 구체적으로 0.5 내지 5 ㎛를 들 수 있다. 하지만 이는 구체적인 일 예로서 설명된 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되어 해석되는 것은 아니다. 상기 형광안료의 형태는 여기광 조사 시 형광을 낼 수 있으며, 형광안료를 포함하는 잉크 조성물이 기재에 인쇄되어 형광안료가 안착될 수도록 할 정도라면 무방하며, 예컨대 원형, 타원형, 막대형, 판상형 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 하지만 이는 구체적인 일 예로서 설명된 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되어 해석되는 것은 아니다.

상기 형광층 및 상기 투명층은 서로 독립적으로 형광안료, 전색제, 왁스, 계면활성제, 건조제, 윤활제, 유화제, 점도 조절제 및 용제 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.

형광층에 사용되는 형광 잉크 조성물의 경우, 그 조성비에 크게 제한을 두는 것은 아니며, 일 예를 들면, 형광안료; 또는 형광안료와 익스텐더 나노 입자를 포함하는 혼합물;을 1 내지 40 중량%로 포함하는 형광 잉크 조성물이 사용될 수 있으며, 상기 조성물은 전색제 10 내지 50 중량%, 계면활성제 1 내지 20 중량%, 왁스 1 내지 15 중량% 및 용제 1 내지 30 중량%(또는 100 중량% 기준의 잔량)에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 조성물이 건조제, 유화제, 점도 조절제 및/또는 윤활제를 더 포함할 경우 서로 독립적으로 0.1 내지 6 중량%로 포함될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되어 해석되는 것은 아니다.

투명층에 사용되는 투명 잉크 조성물의 경우, 그 조성비에 크게 제한을 두는 것은 아니며, 일 예를 들면, 판상 반사체를 1 내지 30 중량%로 포함하는 투명 잉크 조성물이 사용될 수 있으며, 상기 조성물은 전색제 10 내지 50 중량%, 계면활성제 1 내지 20 중량%, 왁스 1 내지 15 중량% 및 용제 1 내지 30 중량%(또는 100 중량% 기준의 잔량)에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 조성물이 건조제, 유화제, 점도 조절제 및/또는 윤활제를 더 포함할 경우 서로 독립적으로 0.1 내지 6 중량%로 포함될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되어 해석되는 것은 아니다.

구체적인 일 예로, 전색제(바니시)는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 고분자량, 고점성의 전색제가 사용되는 것이 좋을 수 있다. 구체적으로, 전색제는 열가소성 수지, 열경화성 수지, 또는 광경화성 수지를 들 수 있고, 유기용제에 용해되는 것이라면 종류에 한정되지 않는다. 구체적인 전색제의 예를 들면 열가소성 수지로서는, 석유 수지, 카제인, 쉘락, 로진 변성 말레산 수지, 로진 변성 페놀 수지, 니트로셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 환화 고무, 염화 고무, 산화 고무, 염산 고무, 페놀 수지, 알키드 수지, 폴리에스테르 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 아미노 수지, 에폭시 수지, 비닐 수지, 염화비닐 수지, 염화비닐리덴 수지, 염화초산비닐 수지, 에틸렌초산비닐 수지, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 수지, 불소 수지, 건성유, 합성 건성유, 스티렌-말레산 수지, 스티렌-아크릴 수지, 폴리아미드 수지, 또는 부티랄 수지 등을 들 수 있다. 열경화성 수지로서는, 에폭시 수지, 페놀 수지, 벤조구아나민 수지, 멜라민 수지, 또는 요소 수지 등을 들 수 있다. 광경화성 수지(감광성 수지)로서는, 수산기, 카르복실기, 또는 아미노기 등의 반응성의 치환기를 갖는 선상 고분자에 이소시아네이트기, 알데히드기, 또는 에폭시기 등의 반응성 치환기를 갖는 (메타)아크릴화합물이나 계피산을 반응시켜서, (메타)아크릴로일기, 또는 스티릴기 등의 광가교성기를 그 선상 고분자에 도입한 수지를 사용할 수 있다. 또한, 스티렌-무수 말레산 공중합물이나 α-올레핀-무수 말레산 공중합물 등의 산무수물을 포함하는 선상 고분자를 히드록시알킬(메타)아크릴레이트 등의 수산기를 갖는 (메타)아크릴화합물에 의해 하프에스테르화한 것을 사용하는 것도 가능하다.

형광층 또는 투명층에 사용되는 잉크 조성물은 형광안료 외의 안료를 더 포함할 수 있으며, 상기 안료는 특별이 제한되지 않고, 예를 들면 용성 아조 안료, 불용성 아조 안료, 프탈로시아닌 안료, 할로겐화 프탈로시아닌 안료, 퀴나크리돈 안료, 이소인돌리논 안료, 이소인돌린 안료, 페릴렌 안료, 페리논 안료, 디옥사진 안료, 안트라퀴논 안료, 디안트라퀴노닐 안료, 안트라피리미딘 안료, 안단트론 안료, 인단트론 안료, 플라반트론 안료, 피란트론 안료, 또는 디케토피롤로피롤 안료 등을 들 수 있다. 상기 안료의 사용 함량은 크게 제한되는 것은 아니며, 일 예로 1 내지 10 중량%, 구체적으로 1 내지 5 중량%로 사용될 수 있다.

상기 계면활성제는 종류를 한정하는 것은 아니나 불소화 계면활성제, 중합성 불소화계면활성제, 실록산 계면활성제, 중합성 실록산 계면활성제, 폴리옥시에틸렌 계면활성제 및 그들의 유도체 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 들 수 있다.

상기 왁스는 수지의 끈적임(tack)을 줄이는 효과가 있는 분말(파우더) 타입이라면 종류에 한정하지 않으며, 일 예로 폴리에틸렌 왁스, 아미드 왁스, 에루카미드(erucamide) 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 파라핀 왁스, 테플론, 칸델리라 왁스, 몬탄, 나노젤 왁스 및 카르나우바(carnauba) 왁스 등에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

용제는 일반적인 유기용매로서 왁스, 안료, 전색제 등의 물질을 균일하게 혼합할 수 있는 것이라면 종류에 한정하지 않는다. 사용 가능한 용매의 구체적인 일예로는 초산에틸, 초산 n-부틸, 초산이소부틸, 톨루엔, 크실렌, 아세톤, 헥산, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노에틸아세테이트 및 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르아세테이트 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.

상기 건조제는 잉크 조성물에 사용될 수 있는 성분이라면 다양한 것들이 사용될 수 있으며, 예를 들어 철, 코발트, 망간, 아연, 지르코늄, 티탄 및 칼슘의 염 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 건조제는 망간 나프테네이트, 망간 옥토에이트 등과 같은 망간계 건조제를 포함할 수 있다.

상기 윤활제는 전단률(shear rate)을 최소화 할 수 있고, 분배 속도(dispensing speed)를 개선할 수 있는 물질 중에서 선택되는 것이 좋을 수 있으며, 이의 비제한적인 예시로는 올레산 등의 고급 지방산이나 인산 에스테르계의 윤활제, 글리세롤 등을 들 수 있다.

상기 기재는 요판 인쇄물로서 사용될 수 있는 것이라면 그 종류, 형태, 크기에 제한되지 않으며, 다양한 것들이 사용될 수 있다. 구체적인 일 예로, 상기 기재는 종이, 플라스틱, 금속, 광물 등의 유기재료, 세라믹 재료, 금속 재료, 생체 재료 등 다양한 재료들이 사용될 수 있으며, 본 발명이 이에 제한되지 않고 다양한 공지된 것들이 사용될 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 요판 인쇄물은 보안요소가 사용되어야 하는 것이라면 그 구체적 용도에 제한되지 않으며, 일 예로, 수표, 우표, 상품권, 증지, 채권 등의 유가증서; 의류, 신발 등의 섬유 제품; 자동차, 전자제품, 사치품 등의 브랜드 제품; 등의 보안이 필요한 물품이라면 무방하다. 이외에도 다양한 분야 및 물품에 적용될 수 있으므로, 이에 제한되지 않음은 물론이다.

이하 본 발명을 실시예를 통해 상세히 설명하나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위가 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

제1 전색제(건설화학, KR-KU) 15 kg, 제2 전색제(건설화학, KR-KA) 15 kg, 형광안료(Lumilux^® red CD 740, Honeywell) 5 kg, 탈크(탈크#325, 대명케미칼) 10 kg, 혼합왁스(Micro Powders, Polyfluo 540XF) 10 kg, 용제(디에틸렌글리콜 모노부틸에테르) 5 kg 및 계면활성제(한농화성, Koremul-263Na) 5 kg을 혼합한 후, 이를 연육기에 투입하고 4~5회 연육을 실시하여 형광 잉크 조성물을 제조하였다.

판상 반사체로 장축과 단축의 비의 평균이 1:1이고 장축의 평균길이가 300 ㎛이며 평균두께가 3 ㎛인 유리안료(트윈클화이트, MAGICLINE) 5 kg, 전색제(POLYURETHANE VARNISH, Dulux TRADE) 10 kg, 혼합왁스(Micro Powders, Polyfluo 540XF) 3 kg, 유화제인 세토스테아릴알코올 1.5 kg 및 계면활성제(한농화성, Koremul-263Na) 1.5 kg 및 용제를 혼합한 후, 이를 연육기에 투입하고 연육기에서 4~5회 연육을 실시하여 투명 잉크 조성물을 제조하였다. 이때 용제는 투명 잉크 조성물의 점도가 8 Pa·s(at 20℃)가 되도록 조절되도록 사용하였다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 형광 잉크를 종이에 인쇄하고 충분히 건조하여 폭 3 mm 및 길이 10 cm의 선으로 된 형광패턴이 서로 2 cm 간격으로 이격되어 형성된 형광층을 형성하였다. 이후 상기 형광패턴을 덮도록 상기 투명 잉크 조성물을 도포하고 80℃에서 급속 건조하여, 상기 형광패턴들 위를 각각 덮어 형성된 서로 이격된 폭 6 mm, 길이 12 cm 및 두께 2 mm의 투명패턴들을 포함하는 투명층을 형성함으로써 요판 인쇄물을 제조하였다.

실시예 1에서, 평균 비표면적이 265 m²/g이고 평균 입경이 23.5 nm인 퓸드실리카 나노입자(KONASIL, 대명케미칼) 5 kg을 더 혼합하여 투명 잉크 조성물을 제조한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 수행하였다.

[비교예 1]

실시예 1에서, 투명 잉크 조성물에 판상 반사체인 유리안료를 사용하지 않은 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 수행하였다.

[비교예 2]

비교예 1에서, 평균 비표면적이 265 m²/g이고 평균 입경이 23.5 nm인 퓸드실리카 나노입자(KONASIL, 대명케미칼) 5 kg을 더 혼합하여 투명 잉크 조성물을 제조한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일하게 수행하였다.

[비교예 3]

실시예 1에서, 상기 유리안료 2.5 kg을 더 혼합하여 형광 잉크 조성물을 제조하여 형광층을 형성하고, 투명층을 형성하지 않은 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 수행하였다.

[비교예 4]

실시예 1에서, 형광층을 형성하지 않고, 상기 형광안료 5 kg을 더 혼합하여 투명 잉크 조성물을 제조한 후 종이에 인쇄 및 건조하여 투명층을 형성한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 수행하였다.

[실험예 1] 시각적 특성 평가

실시예 1, 실시예 2, 비교예 1 내지 비교예 3의 요판 인쇄물의 광(자외선 또는 적외선) 조사에 따른 시각적 특성의 정도를 알아보기 위해 5점법 관능 평가를 실시하였고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

구체적으로, 상기 관능 평가에 참여한 실험자는 12~17 세의 청소년 및 성인으로 구성된 총 50 명의 남녀를 대상으로 하여, 각 요판 인쇄물에 광을 조사하여 형광안료에 의한 형광이 발생하도록 한 후, 식별자가 체감하는 요판 인쇄물의 형광 체감 거리, 식별자가 체감하는 형광세기 및 볼륨감(입체적으로 보이는 특성), 전반적인 시인성의 특성 정도를 5점법으로 하여 총 3 회 반복 실시하여 평가하였다. 이때 각 실시예 및 비교예의 구성의 차이에 대한 정보를 주지 않은 상태에서 평가하도록 하였다. 또한 각 특성에서 가장 최하점으로 생각되는 것에 1점을 주도록 하고, 상대적으로 2, 3, 4, 5 순으로 각 특성의 정도가 우수한 것으로서 평가하도록 하였다.

	형광 체감 거리	체감 형광세기	볼륨감	시인성
실시예 1	5	3	4	4
실시예 2	5	5	5	5
비교예 1	1	2	3	2
비교예 2	2	3	3	3
비교예 3	1	3	1	2
비교예 4	2	2	3	2

상기 표 1에서와 같이, 형광층 및 투명층이 적층된 2층 구조와 상이한, 형광층 또는 투명층만 존재하는 1층 구조인 비교예 3 및 비교에 4는 체감되는 형광세기가 낮거나 입체적 볼륨감이 낮을 뿐만 아니라, 식별자로 하여금 형광 지점이 실시예들과 비교하여 더 멀리 체감되는 단점이 있었다. 비교예 3 및 비교예 4와 같이 항광안료를 포함하는 층만 존재할 경우, 단위 면적(부피)당 형광안료의 함량, 즉, 형광안료의 농도가 감소됨에 따라 형광 체감 거리, 형광세기, 볼륨감, 시인성 등의 시각적 특성이 감소되는 것으로 판단된다. 따라서 동일한 형광안료가 사용될 시 비교예 3 및 비교예 4와 같은 1층(단층) 구조는 2층(다층) 구조인 실시예들과 비교하여 시각적 특성이 현저히 떨어짐을 확인할 수 있었다.

또한 판상 반사체가 사용되지 않은 비교예 1 및 비교예 2에서도 식별자로 하여금 형광 지점이 실시예들과 비교하여 더 멀리 체감되는 단점이 있었고, 시인성도 실시예들과 비교하여 현저히 떨어짐을 확인할 수 있었다. 비교예 2는 퓸드실리카 나노입자가 사용되었음에도 전체적인 시각적 특성의 향상이 실시예 2처럼 두드러지지 않았음에 따라, 퓸드실리카 나노입자는 판상 반사체와 함께 분산되어 존재할 경우에 시각적 특성의 현저한 향상을 가져움을 알 수 있다.

나아가, 실시예 2는 실시예 1과 비교하여 식별자가 체감하는 형광세기가 더 향상됨을 확인할 수 있었으며, 따라서 퓸드실리카 나노입자가 특정 적층 구조 및 특정 성분들과 조합되었을 때 동일한 형광안료가 사용되더라도 체감 형광세기 및 시인성이 더 향상됨을 확인할 수 있었다.

뿐만 아니라 실시예 2는 실시예 1과 비교하여 요철감 및 볼륨감을 식별자가 더 잘 식별할 수 있음을 확인하였다. 투명층 아래에 형광층이 있을 경우, 형광층의 요철감은 위의 투명층에 의해 제대로 구현되지 않을 수 있는데, 퓸드실리카 나노입자가 투명층에 존재할 경우, 전반적으로 요철감이 더 향상된 체감을 식별자에게 줄 수 있음을 확인하였다.

10 : 기재, 20 : 형광층
21 : 제1 형광패턴, 22 : 제2 형광패턴,
23 : 제3 형광패턴, 30 : 투명층,
31 : 제1 투명패턴, 32 : 제2 투명패턴,
33 : 제3 투명패턴

Claims (12)

1. 기재;
   상기 기재에 인쇄되며, 형광안료를 0.1 내지 20 중량%로 함유하는 형광패턴을 포함하는 형광층; 및
   상기 형광층에 적층되며, 판상 반사체가 분산된 투명층;을 포함하며,
   상기 투명층은 굴절률이 1.5 내지 2.0, 500nm 파장의 가시광선에 대한 광투과율이 50% 이상인 요판 인쇄물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 투명층은 비표면적이 50 m²/g 이상인 익스텐더 나노 입자를 더 포함하는 요판 인쇄물.
3. 제2항에 있어서,
   상기 익스텐더 나노 입자는 퓸드 실리카 나노 입자를 포함하는 요판 인쇄물.
4. 제3항에 있어서,
   상기 판상 반사체 및 상기 퓸드실리카 나노입자의 중량비는 1:0.2~100인 요판 인쇄물.
5. 제1항에 있어서,
   상기 투명층은 상기 판상 반사체를 0.1 내지 30 중량%로 포함하는 요판 인쇄물.
6. 제1항에 있어서,
   상기 판상 반사체는 유리 재질인 요판 인쇄물.
7. 제1항에 있어서,
   상기 투명층의 평균두께는 1 내지 5,000 ㎛인 요판 인쇄물.
8. 제1항에 있어서,
   상기 투명층은 20℃에서 5 Pa·s 이상의 점도를 가지는 잉크 조성물이 건조되어 형성되는 요판 인쇄물.
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 형광패턴은 점으로 이루어진 패턴, 선으로 이루어진 패턴 또는 점과 선으로 이루어진 패턴을 포함하는 요판 인쇄물.
11. 제1항에 있어서,
    상기 형광층 및 상기 투명층은 서로 독립적으로 안료, 전색제, 왁스, 계면활성제, 건조제, 윤활제 및 용제 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 잉크 조성물이 건조되어 형성되는 요판 인쇄물.
12. 제1항 내지 제8항, 제10항 및 제11항 중 어느 한 항의 요판 인쇄물을 포함하는 보안물품.

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