KR102461312B1 - 자기 색 가변 안료를 포함하는 위조 방지용 홀로그램 라벨. - Google Patents

자기 색 가변 안료를 포함하는 위조 방지용 홀로그램 라벨. Download PDF

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Abstract

본 발명은 위조방지용 홀로그램 라벨에 관한 것으로, 이형 층, 상기 이형 층 상에 적층되는 접착제 층, 상기 접착제 층 상에 적층되는 홀로그램 호일, 상기 홀로그램 호일 상에 적층되는 상부 보호층으로 이루어지며, 상기 홀로그램 호일은 자기 색 가변 안료를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자기 색 가변 안료를 포함하는 위조 방지용 홀로그램 라벨.{Hologram Label for Anti-Counterfeit Comprising Magnetic Color-Changeable Pigments}
본 발명은 자기 색 가변 안료를 포함하는 위조 방지용 홀로그램 라벨에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 위조 방지용 홀로그램 라벨에 색 가변 안료가 포함됨으로써 홀로그램 라벨의 위조 가능성을 제거하고 종래의 자기 색 가변 라벨에 비해 색 가변 효과가 향상된 위조 방지용 홀로그램 라벨에 관한 것이다.
전기장 또는 자기장의 인가에 의해 색이 가변되는 장치는 정품인증용 장치나 위조방지용 장치에 활용되고 있다. 이러한 색 가변 장치는 대한민국 등록특허공보 10-1340360호에서와 같이 인가되는 자기장의 방향 또는 세기에 따라 색이 조절되는 색 가변 물질을 포함하는 색 가변 영역이 적어도 일부분에 형성된 제1 구성부, 및 자기장을 발생시키는 자기장 발생 영역이 적어도 일부분에 형성된 제2 구성부를 포함하여 자기장의 방향이나 세기의 변화에 따라 색 가변 영역의 색이 조절되는 장치를 들 수 있다.
한편, 제품의 위변조 여부를 쉽게 판별할 수 있는 보안요소로서 홀로그램 라벨이 널리 사용되고 있는데, 대한민국 등록특허공보 10-1073867호에서는 홀로그램 라벨에 형광램프의 조사에 의해서만 인식할 수 있는 형광체 인쇄층을 부가함으로써 위조 방지 효과를 향상시키고 있다. 또한, 대한민국 등록특허공보 10-0446106호에서는 홀로그램 수용층의 상부에는 홀로그램이 표출되는 부분과 홀로그램이 표출되지 않고 바코드가 인쇄되는 부분이 동일선상에 형성되는 홀로그램 금속증착층을 형성함으로써 위변조뿐만 아니라 물품의 관리도 가능하게 하는 홀로그램 라벨을 제공하고 있다.
이러한 홀로그램 라벨에 추가적으로 부가되는 기능층은 홀로그램 라벨의 용도를 확장하는데 대단히 효과적인 것이다.
대한민국 등록특허공보 10-1340360호 대한민국 등록특허공보 10-1073867호 대한민국 등록특허공보 10-0446106호
본 발명은 상기와 같은 종래기술을 감안하여 안출된 것으로, 홀로그램 라벨에 자기 색 가변 안료를 포함함으로써 홀로그램에 색 가변 효과를 부여하여 위조방지의 효과를 향상시키는 홀로그램 라벨을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 위조방지용 홀로그램 라벨은 이형 층, 상기 이형 층 상에 적층되는 접착제 층, 상기 접착제 층 상에 적층되는 홀로그램 호일, 상기 홀로그램 호일 상에 적층되는 상부 보호 층으로 이루어지며, 상기 홀로그램 호일은 자기 색 가변 안료를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 홀로그램 호일은 금속 박막 층, 엠보싱 층 및 자기 색 가변 안료를 포함하는 색상 층으로 이루어질 수 있으며, 상기 엠보싱 층 및/또는 상기 색상 층에는 패턴이 인쇄되거나 패턴으로 인쇄되어 적층될 수도 있다.
또한, 상기 홀로그램 호일은 금속 박막 층, 상기 금속 박막 층 상에 적층되는 자기 색 가변 안료를 포함하는 색상 층, 상기 색상 층 상에 적층되는 엠보싱 층으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 엠보싱 층 및/또는 상기 색상 층에는 패턴이 인쇄되거나 패턴으로 인쇄되어 적층될 수 있으며, 상기 색상 층은 상기 엠보싱 층에 인쇄된 패턴에 따라 상기 금속 박막 층의 표면에 부분적으로 인쇄될 수도 있다.
또한, 상기 금속 박막 층은 상기 색상 층 상에 증착 및 에칭에 의해 형성되며, 상기 색상 층 상에 전체적으로 또는 부분적으로 적층될 수도 있다.
본 발명에 따른 홀로그램 라벨은 자기 색 가변 안료를 포함함으로써 홀로그램에 색 가변 효과를 부여하여 위조방지의 효과를 향상시키는 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 홀로그램 라벨의 적층 구조를 나타낸 단면도이다.
도 2는 종래의 홀로그램 라벨의 단면도로서, 통상의 홀로그램 라벨(a), 홀로그램 호일 상단에 색상 층을 적층한 홀로그램 라벨(b) 및 색상 층의 상단에 홀로그램 호일을 적층한 홀로그램 라벨(c)의 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 홀로그램 라벨의 색상 층이 구동하는 작동원리를 나타낸 개념도로서, 자기장 비인가시(a), 자기장의 세기가 변할 때(b)~(d)의 색 가변 효과를 나타낸 것이다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 홀로그램 라벨의 색상 층이 구동하는 작동원리를 나타낸 개념도로서, 자기장 인가 전의 상부에서 본 입자의 배열(a), 자기장 인가 후 상부에서 본 입자의 배열(b), 자기장 인가 전 단면에서 본 입자의 배열(c), 및 자기장 인가 후 단면에서 본 입자의 배열(d)을 나타낸 것이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 홀로그램 라벨의 색상 층이 구동하는 작동원리를 나타낸 개념도로서, 자기장 비인가시(a), 제1 방향에서 자기장 인가시(b) 및 제2 방향에서 자기장 인가시(c)의 색 가변 효과를 나타낸 것이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로 도시하는 첨부도면을 참조한다. 이들 실시예는 통상의 기술자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다.
본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
본 발명의 위조방지용 홀로그램 라벨은 도 1에 도시된 것과 같은 적층 구조로 형성된다. 즉, 이형 층(100), 상기 이형 층(100) 상에 적층되는 접착제 층(200), 상기 접착제 층(200) 상에 적층되는 홀로그램 호일(300), 상기 홀로그램 호일(300) 상에 적층되는 상부 보호 층(400)으로 이루어지며, 상기 홀로그램 호일은 자기 색 가변 안료를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 홀로그램 라벨은 종래의 홀로그램 라벨과는 적층 구조에 차이가 있다. 종래의 홀로그램 라벨은 도 2(a)에 도시된 바와 같은데, 일반적으로 이형 층(100) 상에 접착제 층(200)이 적층되고, 상기 접착제 층(200) 상에 홀로그램 호일(300)이 적층되며, 마지막으로 상기 홀로그램 호일(300) 상에 상부 보호 층(400)이 형성되는 구조로 이루어져, 라벨을 붙이기 위해 상기 이형 층(100)을 제거하고 부착하고자 하는 표면에 접착제 층(200)을 밀착시켜 접착함으로써 라벨을 부착하게 되며, 상기 홀로그램 호일(300)에 의해 홀로그램 효과를 구현하게 된다. 상기 홀로그램 호일(300)은 통상적으로 금속 박막 층(310) 상에 엠보싱 층(320)이 형성됨으로써 보는 각도에 따른 광 굴절율의 차이를 이용하여 홀로그램 효과를 구현한다.
상기 엠보싱 층은 조사되는 광을 산란시킴으로써 홀로그램 효과를 구현하는데, 일반적으로 비닐계, 아크릴계, 멜라민계, 에폭시계수지, 광중합 수지 등으로 제조될 수 있다. 또한, 폴리카보네이트수지, 폴리스티렌수지, 폴리염화비닐수지 등의 열가소성 수지나, 불포화 폴리에스테르수지, 멜라민수지, 에폭시수지, 우레탄 아크릴레이트, 폴리스티렌 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리 아크릴레이트, 멜라민 아크릴레이트, 트리아진 아크릴레이트 등의 열경화성수지 및 라디칼 중합 불포화 라디칼을 가지는 가열 성형성 수지로도 제조될 수 있다. 이러한 엠보싱 형상은 요철 구조의 형틀(shim)을 이용하여 열과 압력을 가하면 제조될 수 있다.
본 발명에서는 종래의 홀로그램 호일과는 달리 금속 박막 층(310), 상기 금속 박막 층(310) 상에 적층되는 자기 색 가변 안료를 포함하는 색상 층(330), 상기 색상 층(330) 상에 적층되며 홀로그램 효과를 구현하는 엠보싱 층(320)이 적층되는 구조로 이루어져 있다. 이러한 적층 순서는 본 발명의 라벨의 효과를 구현하기 위해 필수적인 구성이다.
자기 색 가변 안료는 광 결정(photonic crystal) 기술을 이용한 잉크로, 분산매에 분산되어 있는 나노 입자의 배열 및 간격에 의해 반사되는 색상을 나타내는 잉크이다. 이러한 자기 색 가변 안료는 자기장에 의해 나노 입자들의 배열 및 간격이 조절됨으로써 다양한 색상을 구현할 수 있다.
즉, 상기 자기 색 가변 안료는 인가되는 자기장의 세기에 따라 규칙적으로 배열되는 입자 간의 거리가 변화되므로 반사되는 파장의 길이가 변하게 되며, 이에 따라 다양한 색상을 구현할 수 있는 “색 가변 안료”일 수 있으며, 자기장의 인가에 의해 상부에 위치한 제1 유색 입자와 하부에 위치한 제2 유색 입자가 서로 위치를 뒤바꾸어 상부에서 볼 때의 색상이 반대로 변하는 “스위칭 안료”일 수도 있고, 자기장을 인가하는 각도에 따라 입자의 배열 각도가 변하여 상부에서 볼 때 투명도가 변화하게 되는 “투명도 조절 안료”일 수 있다.
색 가변 안료를 이용하여 색상 층을 형상하는 경우 도 3에서와 같이 외부 자기장의 인가에 의해 구동될 수 있다. 먼저 자기장을 인가하지 않을 경우 도 3(a)와 같이 분산되어 있는 나노 입자의 기본 색상이 색상 층을 구성하는 색상이 되어 표시된다. 여기에 약한 자기장을 인가할 경우 도 3(b)에서와 같이 배열된 나노 입자의 간격에서 장파장을 반사하기 때문에 레드 색상을 나타내게 된다. 다시 더 강한 자기장을 인가하면 도 3(c)에서와 같이 나노 입자의 간격이 줄어들게 되며 반사하는 파장은 단파장 영역으로 이동하므로 그린 색상을 나타내며, 더 강한 자기장을 인가하면 도 3(d)에서와 같이 블루 색상을 나타내게 된다.
또한, 스위칭 안료를 이용하여 색상 층을 형성하는 경우, 도 4에서와 같다. 도 4의 좌측은 자기장을 인가하기 전의 상태이며, 우측은 자기장을 인가한 후의 상태이다. 스위칭 안료의 경우, 2종류 이상의 광 결정 입자 또는 유색 입자를 하나의 마이크로 캡슐 안에 포함하고 있는데, 두 종류의 입자는 서로 다른 비중을 가지게 되며 이 경우 자기장을 인가하지 않은 상태에서는 중력에 의해 비중이 큰 제1 입자가 아래로 모이게 되고 상대적으로 비중이 가벼운 제2 입자는 위로 모이게 된다. 도 4에서는 비중이 큰 제1 입자로 화이트 입자, 비중이 작은 제2 입자로 블랙 입자를 적용한 경우를 예시적으로 나타내고 있는데, 이 경우 비중이 작은 블랙 입자가 상부에 모이게 되므로 홀로그램 라벨의 상부에서 보면 도 4(a)와 같이 블랙 색상을 나타낸다. 또한, 단면에서 관찰하면 화이트 입자가 하부에 블랙 입자가 상부에 편재되는 상태인 것을 알 수 있다(도 4(c)). 이는 중력에 의한 자연적인 입자 분리이다. 이때 상기 비중이 작은 블랙 입자가 자성 입자인 경우, 홀로그램 라벨의 하부에서 자기장을 인가하면 도 4(b)에서와 같이 상부에서 보았을 때 화이트 색상으로 색 가변을 일으킨다. 이는 도 4(d)에서와 같이 자기장에 반응하는 블랙 입자가 하부로 이동하면서 비중이 상대적으로 큰 화이트 입자가 중력을 거슬러 상부로 이동하기 때문에 일어나는 현상이다.
이러한 스위칭 안료는 제1 입자, 제2 입자, 용매의 비중 및 자성의 차이를 이용하여 다양한 색 가변 현상을 구현할 수 있게 된다. 이러한 용매로는, 특별히 제한되지는 않지만, 데칸 에폭시드, 도데칸 에폭시드와 같은 에폭시드; 시클로헥실 비닐 에테르, Decave (International Flavors & Fragrances, Inc., New York, NY)와 같은 비닐 에테르; 및 톨루엔, 나프탈렌과 같은 방향족 탄화수소를 사용할 수 있다. 또한, 할로겐화 유기 용매를 사용할 수도 있는데, 특별히 제한되지는 않지만, 테트라플루오로디브로모에틸렌, 트리클로로에틸렌, 트리플루오로클로로에틸렌, 1,2,4-트리클로로벤젠, 사염화탄소 등을 사용할 수 있다. 이러한 용매는 상대적으로 밀도가 높은 용매로서 사용된다.
또한, 탄화수소 용매를 사용할 수 있는데, 특별히 제한되지는 않지만, 도데칸, 트라데칸, Isopar 시리즈의 지방족탄화수소 (Exxon, Houston, TX), Norpar (일련의 일반 파라핀계 액체), Shell-Sol (Shell, Houston, TX), 및 Sol-Trol (Shell), 나프타, 및 기타 페트롤륨 용매를 사용할 수도 있다. 또한, 실리콘 오일을 사용할 수 있는데, 특별히 제한되지는 않지만, 옥타메틸 시클로실록산 및 고분자량의 고리형 실록산, 폴리 (메틸 페닐 실록산), 헥사메틸디실록산, 및 폴리디메틸실록산을 사용할 수도 있다. 이러한 용매는 상대적으로 밀도가 낮은 용매로서 사용된다.
또한, 저분자량 할로겐-함유 중합체를 사용할 수도 있는데, 특별히 제한되지는 않지만, 폴리(클로로트리플루오로에틸렌) 중합체 (Halogenated hydrocarbon Inc., River Edge, NJ), Galden (Ausimont, Morristown, NJ의 퍼플루오로화 에테르) 또는 Dupont (Wilmington, DE)의 Krytox 등을 사용할 수 있다.
또한, 제1 입자로는 색을 띠는 안료 입자라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있으나, 특히, 아연, 티탄, 철, 구리, 크롬 등의 금속 산화물, 금속 황화물, 크롬산염, 페로시안화 물질로 이루어지는 좁은 의미의 무기 안료와 적토, 황토, 백토 등의 토성 안료, 그리고 금속 분말로 이루어진 금속 분말 안료 등을 사용할 수 있다.
또한, 제2 입자로는 자성 입자를 코어로 하고 안료를 코팅한 입자를 예로 들 수 있는데, 상기 코어 물질은 철, 코발트 및 니켈 중 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있다. 상기 코어 물질에 제1 입자와 같은 특정 색의 안료를 코팅하여 상기 코어 물질 자체의 색을 변화 시킬 수도 있다.
또한, 제2 입자에 고분자를 코팅하여 입자 자체의 비중을 현탁 유체와 비슷하게 하거나 또는 크게 차이 나게 하여 중력 또는 자기장, 전기장에 의해서만 분리되도록 할 수도 있다. 이때 제2 입자의 코팅을 위한 고분자 물질은 제한되지는 않지만, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 페놀 수지, Du Pont Elvax 수지 (에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체), 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 에틸렌 아크릴산 또는 메타크릴산 공중합체 (Nucrel Resins-Dupont, Primacor Resins-Dow Chemical), 아크릴산 공중합체 및 3량체 (Elvacite Resins, DuPont) 및 PMMA 등을 사용할 수 있다. 따라서 상기 고분자 물질은 코팅을 통해 입자의 비중을 조절하는 역할을 할 수 있게 된다.
또한, 투명도 조절 안료를 이용하여 색상 층을 형성하는 경우, 도 5에서와 같이, 자기장을 인가하지 않은 상태에서는 랜덤하게 입자가 배열되나(도 5(a)), 수직으로 자기장을 인가하는 경우 입자가 수직으로 배열하게 되며(도 5(b)), 각도를 변경하여 자기장을 인가하는 경우 배열되는 입자의 각도가 변경되게 된다(도 5(c)). 따라서 자기장을 인가하는 방향을 변경하여 입자의 배열이 바뀜에 따라 투명도가 조절되게 되므로 다양한 시각적 효과를 구현할 수 있게 된다.
상기 자기 색 가변 안료를 홀로그램 라벨에 적용하면 홀로그램 효과와 색 가변 효과를 동시에 구현하기 때문에 다양한 위조방지용 정보를 제공할 수 있다.
이러한 자기 색 가변 안료를 홀로그램 라벨에 적용하기 위한 방법으로는 도 2(b)에서와 같이 홀로그램 호일(300)의 상부에 자기 색 가변 안료를 인쇄하여 색상 층(330)을 형성할 수 있으며, 도 2(c)에서와 같이 자기 색 가변 안료가 인쇄된 색상 층(330) 상에 홀로그램 호일(300)을 합지하여 적층할 수 있다.
그러나 홀로그램 호일(300)의 상부에 색상 층(330)이 형성되는 경우, 색상 층(330)의 색 가변이 일어나면 배면의 홀로그램 효과가 가려지거나 약해져 시각적 효과를 구현할 수 없는 문제점이 있고, 색상 층(330) 상에 홀로그램 호일(300)을 합지하는 경우 색상 층(330)이 홀로그램 호일(300)을 구성하는 금속 박막 층(310)에 의해 차단되어 색 가변 효과를 시각적으로 거의 확인할 수 없는 문제점이 있다. 그렇다고 엠보싱 층(320)의 배면을 투명하게 하면 가시광선의 반사율이 낮아 홀로그램 특성이 나타나지 않게 된다. 결국 입사된 가시광선의 반사율을 향상시키기 위한 금속 박막 층(310)은 홀로그램 호일(300)에 필수적이며, 이러한 홀로그램 호일(300)에 색상 층(330)을 형성하여 두 가지 시각적 효과를 동시에 구현할 필요가 있다.
따라서 본 발명에서는 도 1에서와 같이 홀로그램 호일(300)을 구성할 때 금속 박막 층(310)과 엠보싱 층(320) 사이에 상기 색상 층(330)을 개재하여 홀로그램 효과와 색 가변 효과가 동시에 발현될 수 있도록 하고 있다. 즉, 보통 상태에서는 홀로그램 효과만을 나타내나 외부 자기장을 인가하면 색 가변 효과도 동시에 나타내게 되는 것이다.
또한, 상기 상부 보호 층(400)은 홀로그램 호일(300)이 정착되며 상기 홀로그램 호일(300)을 보호하는 역할을 하는 투명 층이며 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 셀룰로오스에스테르, 불소계 수지, 폴리아세탈 및 폴리아미드 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 고분자로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 홀로그램 라벨은 상기와 같은 특징적인 적층 구조에 다양한 변형을 가함으로써 다양한 실시형태로 실시가 가능하다.
즉, 상기 엠보싱 층(320) 또는 상기 색상 층(330)에 패턴을 인쇄함으로써 특정한 정보를 제공하는 라벨로 제조할 수 있다. 또한, 상기 엠보싱 층(320) 및 상기 색상 층(330) 모두에 패턴을 인쇄함으로써 상기 패턴이 2층으로 구성되게 할 수 있으며, 홀로그램 효과에 의해 나타나는 패턴과 자기장 인가에 의해 나타나는 패턴을 구분하여 다양한 시각적 효과를 구현할 수 있다.
또한, 상기 엠보싱 층(320) 및/또는 상기 색상 층(330) 상에 패턴을 인쇄하지 않고, 하부 층 위에 적층할 때 상기 엠보싱 층(320) 및/또는 상기 색상 층(330)을 패턴화하여 인쇄함으로써 적층할 수도 있다.
또한, 상기 색상 층은 상기 엠보싱 층에 인쇄된 패턴에 따라 상기 금속 박막 층의 표면에 부분적으로 인쇄될 수도 있다. 이 경우, 엠보싱 층에 인쇄된 패턴에 의해 홀로그램 효과와 함께 표시되는 특정한 정보와 자기장의 인가에 의해 색상 층에 인쇄된 패턴에서 구현되는 색 가변 효과와 함께 표시되는 또 다른 정보를 조합하여 특정한 위조방지용 보안 정보를 표시할 수 있기 때문에 위조방지를 위한 다양한 수단을 제공할 수 있게 된다.
또한, 상기 금속 박막 층(310)은 상기 색상 층(320)을 먼저 인쇄하여 구성한 후 상기 색상 층(320)의 표면에 증착 및 에칭에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 금속 박막 층(310)은 증착에 의해 형성되는 것이 가장 효과적이므로 접착제 층(200)의 표면 위에 바로 적층하기는 곤란하며 따라서 색상 층(320) 상에 적층하는 것이 가장 효과적이다. 또한, 상기 색상 층(320) 상에 증착 및 에칭에 의해 상기 금속 박막 층(310)을 적층할 때 전체적으로 적층할 수도 있지만 부분적으로 적층하여 금속 박막 층(310)이 형성되지 않은 투명한 부분을 남길 수도 있다. 이러한 표면 처리에 의해 투명한 패턴이나 특정한 정보를 표시할 수 있게 된다.
본 발명의 자기 색 가변 안료는 전술한 바와 같이 광 결정(photonic crystal) 기술을 이용하여 색 가변 효과를 일으키는 것으로, 컬러 나노 복합체를 이용하여 이러한 효과를 구현할 수 있다. 상기 컬러 나노 복합체는 나노 복합체 내에 포함된 착색제 입자로 인한 입자의 고유색을 통해 구현될 수 있으며, 이와 동시에, 전기장 또는 자기장의 외부로부터의 인가에 의해 상기 나노 복합체가 재배열되거나 전하 상태가 변함으로써 특정 파장의 광을 투과 또는 반사하여 색상을 구현할 수도 있다. 즉, 상기 컬러 나노 복합체는 입자의 재배열 또는 전하 상태의 변화를 통한 색상 구현을 위해 매우 균일한 입자 크기를 가지며 매질 내의 이동성이 높아 재배열이 용이한 특성을 가져야 한다.
상기 자기 색 가변 안료는 매체에 분산되어 있거나, 전하를 갖는 입자의 형태로 매체에 분산되어 존재할 수 있고, 코어-셀 구조나 멀티 코어-셀 구조로 구성될 수 있다. 이러한 분산을 위하여 상기 자기 색 가변 안료는 입자 크기가 50 내지 1000nm, 바람직하게는 100 내지 500nm, 더욱 바람직하게는 100 내지 300nm의 범위에서 균일한 크기를 나타내는 것이 바람직하다. 다만, 상기 입자가 착색제를 포함할 때 입자 크기보다는 입자의 균일성이 더 중요한 요인이 될 수 있으므로, 상기 입자 크기의 범위를 벗어날 수도 있다.
상기 자기 색 가변 안료는 나노 입자로 구성되거나 나노 입자를 포함하는 나노 복합체로 구성되는데, 상기 나노 입자는 전도성 입자, 금속 입자, 유기금속 입자, 금속산화물 입자, 자성 입자, 소수성 유기고분자 입자일 수 있고, 외부 에너지의 인가에 의해 입자의 배열, 간격에 규칙성이 부여되는 광 결정 특성을 나타내는 입자일 수 있다. 예를 들면, 실리콘(Si), 티타늄(Ti), 바륨(Ba), 스트론튬(Sr), 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 납(Pb), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 아연(Zn), 지르코늄(Zr) 중 어느 하나 또는 그 이상의 금속 또는 이들의 질화물 또는 산화물로 이루어질 수 있다.
또한, 유기물질 나노 입자로서 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 고분자 물질로도 이루어질 수 있으며, 탄화수소기를 갖는 유기화합물에 의하여 표면이 수식된 입자, 카르복실기, 에스테르기, 아실기 중 어느 하나 또는 그 이상을 갖는 유기화합물에 의하여 표면이 수식된 입자, 할로겐 원소를 포함하는 착화합물에 의하여 표면이 수식된 입자, 아민, 티올, 포스핀을 포함하는 배위화합물에 의하여 표면이 수식된 입자, 표면에 라디칼을 형성하여 전하를 갖는 입자를 들 수 있다.
또한, 상기 나노 입자는 전기 분극 특성을 부여한 입자일 수 있다. 즉, 매개체와의 분극을 위하여 외부 자기장 또는 전기장이 인가됨에 따라 이온 또는 원자의 분극이 추가 유발되어 분극량이 크게 증가하고, 외부 자기장 또는 전기장이 인가되지 않는 경우에도 잔류 분극량이 존재하며 자기장 또는 전기장 인가 방향에 따라 이력(hysteresis)이 남는 강유전성(ferroelectric) 물질을 포함할 수 있고, 외부 자기장 또는 전기장이 인가됨에 따라 이온 또는 원자 분극이 추가 유발되어 분극량이 크게 증가하지만, 외부 자기장 또는 전기장이 인가되지 않는 경우에는 잔류 분극량과 이력(hysteresis)이 남지 않는 상유전성 물질, 초상유전성(superparaelectric) 물질을 포함할 수 있다.
이러한 물질로는 페로브스카이트(perovskite) 구조를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 즉, ABO3 구조를 갖는 물질로서 PbZrO3, PbTiO3, Pb(Zr,Ti)O3, SrTiO3, BaTiO3, (Ba, Sr)TiO3, CaTiO3, LiNbO3 등의 물질을 그 예로 들 수 있다.
또한, 상기 나노 입자는 단일 또는 이종의 금속이 함유된 입자, 산화물 입자 또는 광결정성 입자로도 이루어질 수 있다.
금속의 경우, 금속 나이트레이트계 화합물, 금속 설페이트계 화합물, 금속 플루오르아세토아세테이트계 화합물, 금속 할라이드계 화합물, 금속 퍼클로로레이트계 화합물, 금속 설파메이트계 화합물, 금속 스티어레이트계 화합물 및 유기 금속 계열 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 자성 선구물질과 알킬트리메틸암모늄할라이드계 양이온 리간드, 알킬산, 트리알킬포스핀, 트리알킬포스핀옥사이드, 알킬아민, 알킬티올 등의 중성 리간드, 소듐알킬설페이트, 소듐알킬카복실레이트, 소듐알킬포스페이트, 소듐아세테이트 등의 음이온 리간드로 이루어진 군에서 선택되는 리간드를 용매에 첨가하여 녹임으로써 비정질 금속 겔을 제조하고, 이를 가열하여 결정성 입자로 상전이시킴으로써 제조할 수 있다.
이때 이종의 선구물질을 함유함으로써 최종적으로 얻어지는 입자의 자기적 특성이 증강되거나, 초상자성, 상자성, 강자성, 반강자성, 페리자성, 반자성 등의 다양한 자성 물질을 얻을 수 있다.
상기 자기 색 가변 안료는 매체에 분산된 상태로 있다가 전기장 또는 자기장의 인가에 의해 재배열되는데, 상기 매체로는 극성 또는 비극성 매체를 사용할 수 있다. 예를 들어, 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 프로필렌카보네이트, 톨루엔, 벤젠, 헥산, 클로로포름, 할로카본오일, 퍼클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌, 아이소파라핀 오일의 일종인 isopar-G, isopar-M, isopar-H 중 어느 하나 또는 그 이상을 사용할 수 있다.
또한, 자기 색 가변 안료는 고유색을 가질 수 있고, 입자의 재배열에 의해 색상을 나타낼 수도 있으나, 이와 더불어 매체에 소정의 색을 부여함으로써 다양한 색상을 구현할 수도 있다. 이 경우, 상기 매체는 염료 또는 안료를 포함할 수 있다.
상기 염료는 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 카르보늄 염료, 인디고 염료, 황화염료, 프탈로시아닌 염료 등을 사용할 수 있고, 상기 안료는 산화티탄(Titanium dioxide), 산화아연(Zinc oxide), 리토폰(Lithopon), 황화아연(Zinc sulfonate), 카본블랙(Carbon black), 흑연(Graphite), 황연(Chrome yellow), 징크 크로메이트(Zinc chromate), 철적(Redoxide of iron), 연단(Red lead), 카드뮴적(Cardmium red), 모르브덴적(Molybdate chrome orange), 감청(Milori blue, pressian blue, iron blue), 코발트 블루(Cobalt blue), 크롬녹(chrome green), 수산화크롬(Viridian), 아연녹(Zinc green), 은분(Alluminium powder), 금분(Bronze powder), 형광안료, 펄안료 등의 무기안료, 또는 불용성 아조계, 용성 아조계, 프탈로시아닌계, 퀴나크리돈계, 디옥사진계, 이소인돌리논계, 건염염료계, 필로콜린계, 플루오르빈계, 퀴노프탈론계, 메탈 콤플렉스 등의 유기안료를 사용할 수 있다
따라서 본 발명의 홀로그램 라벨을 적용하면 홀로그램 효과와 색 가변 효과를 동시에 구현하거나 필요에 따라 선택적으로 구현할 수 있기 때문에 다양한 위조방지용 수단에 적용할 수 있는 효과를 나타낸다.
상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하며, 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.
100 : 이형 층 200 : 접착제 층
300 : 홀로그램 호일 400 : 상부 보호 층
310 : 금속 박막 층 320 : 엠보싱 층
330 : 색상 층

Claims (7)

  1. 이형 층;
    상기 이형 층 상에 적층되는 접착제 층;
    상기 접착제 층 상에 적층되는 홀로그램 호일;
    상기 홀로그램 호일 상에 적층되는 상부 보호 층;
    으로 이루어지며,
    상기 홀로그램 호일은,
    금속 박막 층;
    상기 금속 박막 층 상에 적층되는, 자기 색 가변 안료를 포함하는 색상 층;
    상기 색상 층 상에 적층되며 홀로그램 효과를 구현하는 엠보싱 층;을 포함하고,
    상기 자기 색 가변 안료는 자기장에 의해 나노 입자들의 배열 및 간격이 조절되는 안료이고, 상기 나노 입자들의 배열 및 간격에 의해 반사되는 파장의 길이가 변하게 되어 다양한 색상을 구현하는 것을 특징으로 하는 위조방지용 홀로그램 라벨.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 엠보싱 층 및/또는 상기 색상 층에는 패턴이 인쇄되거나 패턴으로 인쇄되어 적층되는 것을 특징으로 하는 위조방지용 홀로그램 라벨.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 색상 층은 상기 엠보싱 층에 인쇄된 패턴에 따라 상기 금속 박막 층의 표면에 부분적으로 인쇄되는 것을 특징으로 하는 위조방지용 홀로그램 라벨.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속 박막 층은 상기 색상 층 상에 증착 및 에칭에 의해 형성되며, 상기 색상 층 상에 전체적으로 또는 부분적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 위조방지용 홀로그램 라벨.
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