KR102401519B1 - 보안용 담색 자성입자 및 이의 제조방법 - Google Patents

보안용 담색 자성입자 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102401519B1
KR102401519B1 KR1020190006675A KR20190006675A KR102401519B1 KR 102401519 B1 KR102401519 B1 KR 102401519B1 KR 1020190006675 A KR1020190006675 A KR 1020190006675A KR 20190006675 A KR20190006675 A KR 20190006675A KR 102401519 B1 KR102401519 B1 KR 102401519B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic
shell
security
phosphate
magnetic core
Prior art date
Application number
KR1020190006675A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200089878A (ko
Inventor
김홍건
최원균
김수동
김현수
김에덴
최혜준
Original Assignee
한국조폐공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국조폐공사 filed Critical 한국조폐공사
Priority to KR1020190006675A priority Critical patent/KR102401519B1/ko
Publication of KR20200089878A publication Critical patent/KR20200089878A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102401519B1 publication Critical patent/KR102401519B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/06Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/16Metallic particles coated with a non-metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/14Security printing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 보안용 담색 자성 입자는 자성 코어; 상기 자성 코어를 감싸는 인산염 쉘; 상기 인산염 쉘을 감싸는 금속 쉘;을 포함한다. 본 발명에 따른 보안용 담색 자성 입자는 자성 코어와 금속 쉘 사이에 인산염 쉘이 위치함으로써, 자성 특성의 튜닝이 가능하며, 향상된 절연성 및 우수한 내열성을 갖는 장점이 있다.

Description

보안용 담색 자성입자 및 이의 제조방법{Light-color Magnetic Particle For Security and the Fabrication Method Thereof}
본 발명은 보안용 담색 자성입자 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게, 제어된 전기적 특성과 자성 특성을 가지며, 향상된 내열성을 갖는 보안용 담색 자성입자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
자성 물질은 다양한 분야에서 사용되는데, 자성물질을 사용하는 분야 중 하나인 위조방지 분야에서는 유가증권 등의 위조 및 변조를 방지하기 위해 자성물질을 포함한 보안 잉크를 적용하고 있다.
자성 물질을 포함하는 보안 잉크는 대부분 육안으로 식별하기 어렵고 특정 기계를 통해서 보안 잉크에 포함된 자성 물질의 자성 강도 등의 변화를 통한 진품 여부를 확인할 수 있는 특징이 있다. 그러나, 자성 물질은 어두운 색을 가지고 있어 자성 물질을 그대로 잉크에 사용하는 경우 선명한 밝은색을 나타내기 어렵다.
자성 물질이 가지는 어두운 색은 가리기 위해 자성 물질에 다양한 코팅층을 형성하는 방법이 다수 알려져 있다. 예를 들어, 한국 공개특허 제2006-0028393호에서는 자성 분체에 산화티타늄 층과 은(silver) 층을 차례대로 형성하여 밝은 색을 가지는 자성 입자를 개시하고 있다.
이와 같이 자성 물질의 어두운 색을 가리기 위해서 밝은 금속층을 자성 물질에 형성하고, 금속층과 자성 물질간의 결착력을 향상시키기 위해 산화티타늄과 같은 금속산화물을 자성 물질과 금속층 사이에 개재시키는 방법이 주로 이용된다.
한편, 보안성을 향상시키기 위해, 경자성 입자와 연자성 입자를 혼입하여 특정 형상이나 패턴으로 보안 패턴을 형성하는 보안 기술이 개발되고 있다. 그러나, 하지만 고도로 발전하는 측정장비의 진화에 의해, 혼입된 자성입자간의 보자력 차이가 너무 크면 일반적인 장비로부터 쉽게 인식이 가능할 수 있으므로, 보안 물질이 고가의 고분해능 인식장비(이하 "고가의 인식장비"로 칭함)에만 인식될 수 있도록, 자성 입자의 자성 특성을 미세하게 튜닝할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다.
제2006-0028393호
본 발명의 목적은 우수한 절연성 및 내열성을 가지며, 자성 특성의 튜닝이 가능한 보안용 담색 자성 입자 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 보안용 담색 자성입자는 자성 코어; 상기 자성 코어를 감싸는 인산염 쉘; 상기 인산염 쉘을 감싸는 금속 쉘;을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 담색 자성입자에 있어, 상기 인산염 쉘은 망간인산염을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 담색 자성입자에 있어, 상기 인산염 쉘의 두께는 100 내지 300nm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 담색 자성입자에 있어, 상기 자성 코어는 AlNiCo계 자성체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 담색 자성입자에 있어, 상기 자성 코어의 평균 직경은 3μm 내지 12μm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 담색 자성입자에 있어, 상기 금속 쉘은 구리, 니켈, 금, 백금, 은, 알루미늄 및 크롬에서 하나 이상 선택된 금속을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 담색 자성입자에 있어, 상기 금속 쉘의 두께는 50 내지 200nm일 수 있다.
본 발명은 상술한 보안용 담색 자성입자의 제조방법을 포함한다.
본 발명에 따른 보안용 담색 자성입자의 제조방법은 a) 인산, 금속 전구체 및 유기산을 포함하는 반응수용액과 자성 코어를 혼합 및 교반하여 자성 코어에 인산염 쉘을 형성하는 단계; 및 b) 상기 인산염 쉘이 형성된 자성 코어에 금속 쉘을 형성하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 담색 자성입자의 제조방법에 있어, 상기 반응수용액은 인산 100 중량부 기준, 150 내지 300 중량부의 금속 전구체 및 10 내지 50 중량부의 유기산을 함유할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 담색 자성입자의 제조방법에 있어, 상기 a) 단계의 혼합시, 인산 1 중량부 기준 40 내지 80 중량부의 자성 코어가 혼합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 담색 자성입자의 제조방법에 있어, 상기 자성 코어는 AlNiCo계 자성체일 수 있다.
본 발명에 따른 보안용 담색 자성입자는 자성 코어와 금속 쉘 사이에 인산염 쉘이 구비됨으로써, 인산염 쉘의 두께에 의해 넓은 범위에서 담색 자성입자의 자성 특성의 튜닝이 가능한 장점이 있으며, 매우 우수한 절연성 및 향상된 열안정성을 갖는 장점이 있다.
이하 본 발명의 보안용 담색 자성입자 및 이의 제조방법을 상세히 설명한다. 이때, 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 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 보안용 담색 자성입자는 자성 코어; 상기 자성 코어를 감싸는 인산염 쉘; 상기 인산염 쉘을 감싸는 금속 쉘;을 포함한다.
본 발명에 따른 보안용 담색 자성입자는 자성 코어와 금속 쉘 사이에 인산염 쉘이 구비됨으로써, 인산염의 물질 특성에 의해 우수한 열 안정성을 가질 수 있을 뿐만 아니라, 인산염 쉘의 두께에 의해 담색 자성입자의 자성 특성을 용이하게 튜닝할 수 있으며, 나아가, 종래 이산화티탄과 같은 유전체 쉘이 구비된 경우 매우 우수한 절연성을 갖는 장점이 있다.
일 구현예에 있어, 자성 코어는 AlNiCo계 자성체일 수 있다. AlNiCo계는 Al, Ni 및 Co를 함유하는 합금을 의미할 수 있으며, AlNiCo계 자성체는 Al, Ni 및 Co를 함유하는 경자성 합금을 의미할 수 있다. 자성 코어가 AlNiCo계 자성체인 경우, 매우 얇고도 균일한 두께의 인산염 쉘이 구비될 수 있어 유리하며, 인산염 쉘과 자성 코어간 강한 결착력을 가질 수 있어 유리하다.
AlNiCo계 자성체는 Al, Ni 및 Co를 함유하고, Cu, Si 및 Ti으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택되는 비철계; Fe을 포함하는 철계; 및 기타 불가피한 불순물;을 포함하는 AlNiCo계 합금일 수 있다. 실질적인 일 예로, AlNiCo계 자성체는 AlNiCo계 자성체의 총 중량을 100%로 한 중량% 기준, Al 4 내지 12%, Ni 10 내지 20%, Co 15 내지 25%, Ti 1 내지 10%, Cu 0.5 내지 5%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 다른 실질적인 일 예로, AlNiCo계 자성체는 Al 4 내지 12%, Ni 10 내지 20%, Co 15 내지 25%, Ti 1 내지 10%, Cu 0.5 내지 5%, Si 0.1 내지 1%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
AlNiCo계 자성체, 즉, 자성 코어의 평균 직경은 3 내지 12μm, 또는 3 내지 10μm일 수 있다. 이러한 자성 코어의 크기는 담색 자성입자의 인쇄 적성을 확보할 수 있으며, 인쇄 공정시 노즐 막힘등의 인쇄 불량을 개선할 수 있어 유리하다.
자성 코어는 입자상일 수 있으며, 일 구현예에서 자성 코어는 구형 입자상일 수 있다.
인산염 쉘은 망간인산염(Mn2(PO4)2)을 포함할 수 있다. 인산염 쉘이 망간인산염을 포함하는 경우, 자성 코어를 감싸는 인산염 쉘의 두께에 의해, 담색 자성입자의 포화자화, 잔류자화뿐만 아니라 보자력 또한 튜닝될 수 있어 유리하다.
일 구현예에 있어, 인산염 쉘의 두께는 100 내지 300nm, 구체적으로 100 내지 200nm일 수 있으며, 이러한 경우, 담색 자성체는 자성 코어가 동일한 자성 특성을 가짐에도 220 내지 380Oe의 보자력, 95 내지 115emu/g의 포화자화(Ms), 9 내지 17emu/g의 잔류자화(Mr) 범위로 담색 자성체의 자성특성이 튜닝될 수 있다.
금속 쉘은 구리, 니켈, 금, 백금, 은, 알루미늄 및 크롬에서 하나 이상 선택된 금속을 포함할 수 있으며, 은인 것이 담색화에 보다 효과적이다. 금속 쉘의 두께는 50 내지 200nm일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 상술한 담색 자성입자의 제조방법을 포함한다.
본 발명에 따른 담색 자성입자의 제조방법은 a) 인산, 금속 전구체 및 유기산을 포함하는 반응수용액과 자성 코어를 혼합 및 교반하여 자성 코어에 인산염 쉘을 형성하는 단계; 및 b) 상기 인산염 쉘이 형성된 자성 코어에 금속 쉘을 형성하는 단계;를 포함한다.
유리한 일 구현예에서, 금속 전구체는 망간 전구체일 수 있으며, 망간 전구체는 염화망간, 염화망간수화물, 질산망간, 질산망간수화물, 황산망간, 황산망간수화물, 탄산망간, 탄산망간수화물 또는 이들의 혼합물등일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
유기산은 아세트산, 부탄산, 구연산, 포름산, 글루콘산, 글리콜산, 말론산, 옥살산, 펜탄산, 메탄술폰산, 설포벤조산, 설포석신산, 설포프탈산, 살리실산, 설포살리실산, 벤조산, 락트산, 글리세르산, 석신산, 말산, 타르타르산, 이소시트르산, 프로펜산, 이미노디아세트산, 에틸렌디아민테트라아세트산 또는 이들의 혼합물등일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
유리한 일 구현예에서, 자성 코어는 AlNiCo계 자성체일 수 있다. AlNiCo계는 Al, Ni 및 Co를 함유하는 합금을 의미할 수 있다. AlNiCo계 자성체는 Al, Ni 및 Co를 함유하고, Cu, Si 및 Ti으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택되는 비철계; Fe을 포함하는 철계; 및 기타 불가피한 불순물;을 포함하는 AlNiCo계 합금일 수 있다. 실질적인 일 예로, AlNiCo계 자성체는 AlNiCo계 자성체의 총 중량을 100%로 한 중량% 기준, Al 4 내지 12%, Ni 10 내지 20%, Co 15 내지 25%, Ti 1 내지 10%, Cu 0.5 내지 5%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 다른 실질적인 일 예로, AlNiCo계 자성체는 Al 4 내지 12%, Ni 10 내지 20%, Co 15 내지 25%, Ti 1 내지 10%, Cu 0.5 내지 5%, Si 0.1 내지 1%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
a) 단계에서 투입되는 자성 코어의 평균 직경은 3 내지 12μm, 또는 3 내지 10μm일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
치밀한 인산염 쉘이 안정적으로 형성되는 측면에서, 반응수용액은 인산 100 중량부 기준, 150 내지 300 중량부의 금속 전구체 및 10 내지 50 중량부의 유기산을 함유할 수 있으며, 반응수용액은 0.01 내지 10.00중량%의 인산을 함유할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
일 구현예에서, 반응 수용액은 인산 100 중량부 기준, 150 내지 250중량부의 금속 전구체 및 20 내지 40중량부의 유기산을 함유할 수 있다. 이러한 반응수용액과 자성 코어를 혼합하여 인산염 쉘을 형성하는 경우, 반응수용액에 자성 코어를 투입하고 단순히 혼합 시간을 제어하는 것으로, 자성 코어에 형성되는 인산염 쉘의 두께를 용이하게 제어할 수 있다.
유리한 일 구체예에 있어, 인산 100 중량부 기준, 150 내지 300 중량부의 금속 전구체 및 10 내지 50 중량부의 유기산을 함유하는 반응수용액에 AlNiCo계 자성체인 자성 코어를 투입 및 혼합할 수 있다. 이러한 반응수용액에 AlNiCo계 자성체를 투입하는 경우 AlNiCo계 자성체(자성 코어)의 표면이 미세 에칭되며 인산염이 형성되어 자성 코어와 인산염 쉘간 향상된 결착력을 가질 수 있으며, 매우 균일한 두께의 인산염 쉘이 형성될 수 있어 유리하다.
반응수용액과 자성 코어의 혼합시, 인산 1 중량부 기준으로 10 내지 100 중량부, 구체예로, 40 내지 80 중량부의 자성 코어가 혼합될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
b) 단계는 입자상에 금속을 코팅하기 위해 통상적으로 사용되는 어떠한 방법을 사용하여도 무방하나, 얇고 균일한 막 형성 측면에서 무전해 도금을 사용하는 것이 유리하며, 얇고 균일한 금속 쉘을 형성하며, 낮은 표면 거칠기를 갖는 고품질의 금속 쉘이 제조될 수 있도록, 5℃ 이하, 구체적으로 1 내지 5℃의 저온 무전해 도금을 이용하여 수행되는 것이 좋다. 금속 쉘의 금속 물질을 고려하여 다양한 무전해 도금액이 사용될 수 있다. 유리한 일 예에 따라, 금속 쉘로 은 쉘을 형성하고자 하는 경우 무전해 도금을 위한 도금욕은 은 전구체(대표적인 일 예로, 질산 은등), pH 조절제(대표적인 일 예로, KOH등), 착제(대표적인 일 예로 암모니아수, 암모늄염등), 용매 및 환원제등을 포함할 수 있다. 이때, 환원제는 단당류(monosaccharides), 글루코오스(glucose), 프룩토오스(fructose), 갈락토스(galactose), 타르타르산나트륨칼륨(Seignette salt), 타르타르산나트륨(sodium tartrates), 타르타르산칼륨(potassium tartrates), 타르타르산나트륨칼륨(potassium sodium tartrate), 타르타르산칼슘(calcium tartrate), 스테아릴 타르트레이트(stearyl tartrate), 포름알데하이드등을 포함할 수 있다. 이때, 도금욕의 pH는 pH 조절제에 의해 7 내지 10으로 조절될 수 있으며, 도금욕은 균일한 도금을 위한 알려진 첨가제들을 더 포함할 수 있음은 물론이다.
본 발명은 상술한 제조방법으로 제조된 담색 자성입자를 포함한다.
본 발명은 상술한 보안용 담색 자성입자를 포함하는 보안잉크를 포함한다.
본 발명은 상술한 제조방법으로 제조된 보안용 담색 자성입자를 포함하는 보안잉크를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안잉크에 있어, 보안 잉크는 담색 자성입자, 바니시, 안료, 계면활성제, 왁스, 및 용제를 함유할 수 있다.
상세하게, 보안잉크는 5 내지 15 wt% 담색 자성입자, 20 내지 40 wt% 바니시, 30 내지 50 wt% 안료, 5 내지 10 wt% 계면활성제, 1 내지 10 wt% 왁스 및 2 내지 10 wt% 용제를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 바니시는 열가소성 수지, 열경화성 수지, 또는 광경화성 수지를 들 수 있고, 유기용제에 용해되는 것이라면 종류에 한정되지 않는다. 구체적인 바니시의 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.
안료는 특별이 제한되지 않으며, 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.
계면활성제는 종류를 한정하는 것은 아니나 불소화 계면활성제, 중합성 불소화계면활성제, 실록산 계면활성제, 중합성 실록산 계면활성제, 폴리옥시에틸렌 계면활성제 및 그들의 유도체등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 들 수 있다.
왁스는 수지의 끈적임(tack)을 줄이는 효과가 있다면 종류에 한정하지 않으며, 일 예로 폴리에틸렌 왁스, 아미드 왁스, 에루카미드(erucamide) 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 파라핀 왁스, 테플론 및 카르나우바(carnauba) 왁스 등에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
용제는 일반적인 유기용매로서 왁스, 안료, 바니시 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.
(실시예 1)
1000ml 증류수에 인산 1g, 구연산 0.3g 및 질산망간 2g을 투입하고 10분간 교반하여 반응수용액을 제조한 후, Al 중량%, Ni 15중량%, Co 22중량%, Ti 4중량%, Cu 3중량% 및 잔부의 Fe를 갖는 AlNiCo계 경자성 입자(D50=7.8μm)인 자성 코어 60g을 투입하고 150rpm으로 1시간동안 교반하여 망간인산염 쉘(두께=190nm)을 형성하였다. 망간인산염 쉘이 코팅된 자성 코어를 자석으로 분리 회수한 후, 에탄올로 2회 세척 및 건조하였다. 이때, X-선 회절 패턴을 통해 망간인산염 쉘이 제조됨을 확인하였으며, 단면 주사전자현미경 관찰을 통해 쉘의 두께를 측정하였다.
이후, 증류수 1200 ml에 질산은(AgNO3) 21 g과 수산화나트륨(NaOH) 4 g 투입한 후 수산화암모늄(NH4OH) 34 ml를 투입하여 갈색의 침전이 투명한 은아민착체 용액으로 변하도록 교반하였다. 3℃로 유지되는 은아민착체 용액에 망간인산염 쉘이 코팅된 자성 코어 60 g을 투입후 300 rpm 속도로 30분 동안 교반 하였다. 증류수 400 ml에 글루코스(Glucose) 20 g, 타르타르산칼륨(potassium tartrate) 1.5 g을 용해한 용액(3℃)을 망간인산염 쉘이 코팅된 자성 코어가 분산된 은아민착체 용액(3℃)에 투입 후 300 rpm 속도로 1 시간동안 교반하여, 망간인산염 쉘이 코팅된 자성 코어에 은쉘(58nm)을 형성하여, 담색 자성입자를 제조하였다. 이후 제조된 담색 자성 입자를 자석으로 분리한 후 에탄올로 2회 세척하고, 60℃에서 건조하였다.
(실시예 2)
실시예 1에서 자성 코어와 반응수용액을 1시간동안 혼합하지 하지 않고 30분간 혼합하여 망간인산염 쉘(두께=110nm)을 제조한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 담색 자성입자를 제조하였다.
실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 자성 입자의 보자력, 포화 자화(Ms), 잔류 자화(Mr)은 VSM(vibrating sample magnetometer, Lakeshore, 7400 series)을 이용하여 측정하였으며, 표 1에 정리하였다.
(표 1)
Figure 112019006353810-pat00001
표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따라, 망간인산염 쉘의 두께에 따라, 포화자화 및 잔류자화뿐만 아니라 220~380 Oe에 이르는 넓은 범위로 보자력이 튜닝됨을 확인할 수 있다.
자성 입자의 표면저항을 측정한 결과, 실시예1 및 실시예2에서 제조된 자성입자 모두 그 표면 저항이 수 105Ωㅇ㎝ 수준이었다. 종래 AlNiCo계 자성 코어-이산화티탄 쉘-은쉘의 구조를 갖는 자성 입자의 표면 저항이 수 105Ωㅇ㎝ 수준임을 고려할 때, 현저하게 향상된 절연성을 갖는 자성입자가 제조됨을 알 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.

Claims (11)

  1. AlNiCo계 자성체인 자성 코어; 상기 자성 코어와 접하여 상기 자성 코어를 감싸는 인산염 쉘; 상기 인산염 쉘을 감싸는 금속 쉘;을 포함하는 자성입자이며,
    상기 인산염 쉘의 두께는 100 내지 300nm이고, 상기 인산염 쉘의 두께에 의해 자성입자의 자성이 조절된, 보안용 담색 자성입자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 인산염 쉘은 망간인산염을 포함하는 보안용 담색 자성입자.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 자성 코어의 평균 직경은 3μm 내지 12μm인 보안용 담색 자성입자.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 금속 쉘은 구리, 니켈, 금, 백금, 은, 알루미늄 및 크롬에서 하나 이상 선택된 금속을 포함하는 보안용 담색 자성입자.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 금속 쉘의 두께는 50 내지 200nm인 보안용 담색 자성입자.
  8. a) 인산, 금속 전구체 및 유기산을 포함하는 반응수용액과 AlNiCo계 자성체인 자성 코어를 혼합 및 교반하여 자성 코어에 인산염 쉘을 형성하는 단계; 및
    b) 상기 인산염 쉘이 형성된 자성 코어에 금속 쉘을 형성하여 담색 자성입자를 제조하는 단계;를 포함하며,
    a) 단계에서 인산염 쉘의 두께를 100 내지 300nm로 제어하고, 제어된 상기 인산염 쉘의 두께에 의해 상기 담색 자성입자의 자성 특성이 조절된, 보안용 담색 자성입자의 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 반응수용액은 인산 100 중량부 기준, 150 내지 300 중량부의 금속 전구체 및 10 내지 50 중량부의 유기산을 함유하는 보안용 담색 자성입자의 제조방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 a) 단계의 혼합시, 인산 1 중량부 기준 40 내지 80 중량부의 자성 코어가 혼합되는 보안용 담색 자성입자의 제조방법.
  11. 삭제
KR1020190006675A 2019-01-18 2019-01-18 보안용 담색 자성입자 및 이의 제조방법 KR102401519B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190006675A KR102401519B1 (ko) 2019-01-18 2019-01-18 보안용 담색 자성입자 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190006675A KR102401519B1 (ko) 2019-01-18 2019-01-18 보안용 담색 자성입자 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200089878A KR20200089878A (ko) 2020-07-28
KR102401519B1 true KR102401519B1 (ko) 2022-05-24

Family

ID=71831653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190006675A KR102401519B1 (ko) 2019-01-18 2019-01-18 보안용 담색 자성입자 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102401519B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008072130A (ja) * 2007-09-28 2008-03-27 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 耐塩水性磁石合金粉、及びそれを用いて得られるボンド磁石用樹脂組成物、ボンド磁石又は圧密磁石
JP2015005686A (ja) * 2013-06-24 2015-01-08 住友電工焼結合金株式会社 磁性体、磁性体の製造方法、およびリアクトル
KR101912099B1 (ko) * 2017-11-17 2018-10-26 한국조폐공사 보안잉크용 AlNiCo계 자성 입자

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4113045B2 (ja) 2003-05-26 2008-07-02 日鉄鉱業株式会社 白色粉体およびその製造方法
KR101347664B1 (ko) * 2010-12-30 2014-01-10 한국조폐공사 자성 입자 및 그 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008072130A (ja) * 2007-09-28 2008-03-27 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 耐塩水性磁石合金粉、及びそれを用いて得られるボンド磁石用樹脂組成物、ボンド磁石又は圧密磁石
JP2015005686A (ja) * 2013-06-24 2015-01-08 住友電工焼結合金株式会社 磁性体、磁性体の製造方法、およびリアクトル
KR101912099B1 (ko) * 2017-11-17 2018-10-26 한국조폐공사 보안잉크용 AlNiCo계 자성 입자

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200089878A (ko) 2020-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111357063B (zh) 防伪油墨用alnico系磁性粒子
CN111566762B (zh) 耐久性和耐化学性得到提高的浅色磁性粒子
KR101912100B1 (ko) 보안잉크용 AlNiCo계 자성 입자의 제조방법
KR102401519B1 (ko) 보안용 담색 자성입자 및 이의 제조방법
KR102264490B1 (ko) 입도분포가 조절된 AlNiCo계 자성입자의 제조방법 및 이를 이용한 보안잉크
KR102218729B1 (ko) 보안 잉크용 자성 입자 및 이를 포함하는 보안 잉크
US8277581B2 (en) Nickel-iron-zinc alloy nanoparticles
US11830533B2 (en) Method of producing magnetic powder and method of producing magnetic recording medium
KR102559246B1 (ko) AlNiCo계 자성 입자를 포함하는 스크린 인쇄용 보안 잉크 조성물
Slaton et al. The transformation of α-Fe nanoparticles into multi-domain FeNi–M 3 O 4 (M= Fe, Ni) heterostructures by galvanic exchange
KR102217912B1 (ko) AlNiCo계 경자성체 입자 및 그 제조 방법
US20060292403A1 (en) Spinel ferrimagnetic particles and magnetic recording medium
KR102559243B1 (ko) AlNiCo계 자성 입자를 포함하는 보안 잉크 조성물
JP2000087103A (ja) 蛍光性多層膜被覆粉体
CN112955983B (en) Magnetic particle for anti-forgery ink and anti-forgery ink containing same
JP2008179842A (ja) ニッケル―鉄―亜鉛合金ナノ粒子の製造方法およびニッケル―鉄―亜鉛合金ナノ粒子、平板状ニッケル―鉄―亜鉛合金ナノ粒子の製造方法および平板状ニッケル―鉄―亜鉛合金ナノ粒子
KR20170078009A (ko) 보안잉크용 자성 입자 및 이를 포함하는 보안잉크
Wu et al. Microstructure and magnetic anisotropy of electro-deposited FeCo thin films
JP2004231460A (ja) Fe−Co−Niから成るスピネル型フェリ磁性微粒子粉及びその生成方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant