KR20110018422A - 섬유상 시트재와 보안 요소 간에 접착을 증가시키는 방법 - Google Patents

섬유상 시트재와 보안 요소 간에 접착을 증가시키는 방법 Download PDF

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자일스 디. 프레트
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크레인 앤드 캄파니 인코퍼레이티드
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Abstract

보안 요소(예, 보안 스트립 또는 밴드)와 섬유상 시트재, 예컨대 종이 간에 접착을 증가시키는 방법이 제공된다. 또한, 본 발명은 하나 이상의 활성화가능한 접착제 필름에 적층된 보안 요소, 이러한 적층 구조가 표면 위 또는 표면 내에 함유되거나 적어도 부분적으로 매립되어 있는 섬유상 시트재, 및 이러한 섬유상 시트재로 제조한 서류(예, 보안 서류, 예컨대 지폐)도 제공한다.

Description

섬유상 시트재와 보안 요소 간에 접착을 증가시키는 방법{METHOD FOR INCREASING ADHESION BETWEEN A SECURITY ELEMENT AND A FIBROUS SHEET MATERIAL}
관련 출원
본 출원은 전부 참고 인용된 2008년 6월 12일에 출원한 미국 임시특허출원번호 61/060,906의 우선권을 주장하는 출원이다.
기술 분야
본 발명은 일반적으로 보안 요소와 섬유상 시트재 간에 접착을 증가시키는 방법, 더 구체적으로 하나 이상의 활성화가능한 접착제 필름에 적층된 보안 요소, 이러한 적층 구조를 표면 위에 또는 표면 내에 함유하거나, 또는 적어도 부분적으로 매립시킨 섬유상 시트재, 및 이러한 섬유상 시트재로 제조한 서류에 관한 것이다.
선, 스트립 또는 리본 형태의 보안 요소는 지폐 및 가치 있는 다른 서류에 널리 사용되어 이 서류의 진위를 입증하는 가시적 및/또는 기계적 수단을 제공한다. 이러한 보안 요소는 지폐 또는 다른 가치 있는 서류에 완전하게 또는 부분적으로 매립하거나 또는 표면에 장착할 수 있다.
은선(隱線:security thread)은 보통 예컨대 환망(cylinder mould) 및 장망초지기(Fourdrinier paper-making machine)에서 제조 동안 종이에 매립된다. 이러한 은선을 성형 종이 웹(forming paper web)에 도입하기 전에 은선을 열밀봉 코팅으로 도포하는 것이 통례이다. 이러한 코팅은 용매계 중합체 용액 또는 수성 용액이나 분산액의 형태로, 초지 공정 중에 승온에 노출되었을 때 용융하고 접착제로 작용하여 종이에 선을 고정하는 작용을 한다. 또한, 열밀봉 코팅은 지폐 표면에 홀로그램 및 홀로그램 스트립과 같은 보안 요소를 접착시키는데 사용되기도 한다.
이러한 열밀봉 코팅의 사용은 여러 단점의 원인이 되었다. 열밀봉 코팅을 가소화하는데 필요한 온도는 종이 기재의 질에 부정적인 영향을 미치는 것으로 알려졌다. 더욱이, 표면에 장착된 홀로그램 상의 접착제 재가열은 접착제 제거 및 다른 서류로의 전이를 허용한다.
또한, 방사선 경화성 접착제는 은선을 고정시키고 홀로그램을 적용하는데 사용되었다. 이러한 접착제 중 하나는 미국 특허출원 공개번호 US 2008/0014378 A1(Hoffmuller et al.)에 기술되어 있다. 본 문헌에 개시된 접착제는 적어도 하나의 방사선-가교성 성분을 포함하는 코팅이고, 바람직한 양태는 지방족 폴리우레탄 분산액, 방향족 폴리우레탄 분산액, 아크릴레이트, 음이온성 아크릴레이트-개질된 폴리우레탄 분산액, 폴리우레탄-폴리에테르 아크릴레이트 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 분산액 형태이다. 아크릴화된 폴리우레탄 분산액은 특히 매우 적합한 것으로 확인되었다(2쪽 문단 [0030] 참조). 다른 바람직한 양태에 따르면, 코팅은 양이온 방사선-경화 수지로 존재하고, 에폭사이드-개질 비닐 공중합체가 특히 매우 적합한 것으로 확인되었다(3쪽, 문단 [0039] 참조). 이 코팅은 용융성이 낮고, 실온에서 실질적으로 지촉건조성(tack-free)이라고 설명하고 있다(1쪽, 문단 [0016] 참조).
불행히도, 이 문헌에 설명된 코팅은 서술된 보안지 제조 동안 가교 단계(가능하게는 예비가교 단계)를 필요로 한다. 이러한 임의의 추가 단계(들)는 오프라인으로 수행되어야 할 수 있어, 공정 경제적 측면에 부정적인 영향을 미친다.
본 발명의 목적은 보안 요소를 섬유상 시트재에 더욱 확고하게 고정시키는 신규 방식을 제공하여 상기 단점들을 해소하는 것이다.
따라서, 본 발명은 보안 요소(예, 보안 스트립 또는 밴드)와 섬유상 시트재 사이에 접착을 증가시키는 방법으로,
하나 이상의 활성화가능한 접착제 필름을 보안 요소의 적어도 한 표면에 접착시켜 적층 구조를 형성시키는 단계;
이 적층 구조를 (i) 장망(Fourdrinier) 또는 쌍망 초지기의 습윤 말단에서 성형 섬유상 웹 위 또는 내에, 또는 (ii) 성형 환망 부위가 펄프 또는 지료조성분(furnish) 내에 침지되기 전에 환망 초지기 중의 섬유상 웹 성형 환망에 대하여 도입시키는 단계; 그리고 섬유상 웹을 충분하게 경화(consolidation)(즉, 수분 농도가 섬유상 웹의 총 중량을 기준으로 약 5중량% 이하임)시킨 후,
하나 이상의 접착제 필름을 활성화시켜, 상기 충분하게 경화된 섬유상 웹에 보안 요소를 확실하게 결합시키는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 하나 이상의 활성화가능한 접착제 필름에 접착된 보안 요소를 포함하는 적층 구조, 및 이러한 하나 이상의 적층 구조가 표면 위 또는 표면 내에 함유되거나, 또는 적어도 부분 매립되어 있는 지폐와 같은 다목적 서류를 제조하는데 사용하기에 적합한 섬유상 시트재를 제공한다.
한가지 고찰된 양태에서, 섬유상 시트재는 하나의 적층 구조가 세장형 스트립 또는 밴드 형태로 표면에 함몰되어 있고, 보안 요소는 이 표면으로부터 완전하게 볼 수 있다. 이 적층 스트립은 하나의 활성화가능한 접착제 필름에 접착된 보안 요소를 포함하고, 두께는 약 20 내지 약 100 미크론(μ)(바람직하게는 약 20 내지 약 50 μ) 범위이며 폭은 오직 섬유상 시트재 폭에 의해서만 제한된다(바람직하게는 약 0.5 내지 약 18 밀리미터(mm)). 적층 스트립은 종이 섬유가 이동하면서 제조 동안 성형 섬유상 웹 또는 시트재의 표면에 적용된다. 최종 섬유상 시트재는 크로스-웹 캘리퍼 또는 두께가 실질적으로 균일하다. 더욱이, 스트립 아래 영역은 더 얇고, 덜 불투명하며, 평량이 주위 베이스 시트보다 적다.
상기 설명에서 분명한 것처럼, 본 발명은 매우 넓은 스트립 또는 밴드의 사용에 대해서도 고찰한다. 이러한 넓은 스트립으로 함몰된 표면은 더 큰 노출 표면적을 제공하고, 이는 설계 옵션을 증가시키고 더욱 효과적으로 존재할 기회를 제공하며, 그 예로는 광학 가변성 마크 또는 디자인이 있다. 완전하게 볼 수 있고, 따라서 육안상 더욱 분명한 스트립은 공공 보안 특징으로 사용하기에 더욱 효과적이게 한다. 또한, 본 발명은 보안 요소를 함유하는 영역에 있는 시트재의 두께 증가를 동반함이 없이 더 두껍고 이에 따라 더 강건한 보안 요소의 사용을 고찰한다.
또 다른 고찰 양태로, 적층 스트립 또는 밴드는 섬유상 시트재에 부분적으로 매립되고 시트재의 적어도 한 면에 있는 창에서 노출된다. 또한, 스트립은 시트재에 완전 매립될 수도 있고, 이 경우에는 활성화가능한 한 접착제 필름이 보안 요소의 각 대향 표면에 접착되어 있어 시트재 내에 적층 스트립을 더욱 확실하게 고정시키는 것이 바람직하다. 어떤 양태에서든지, 스트립은 바람직한 두께가 약 50 μ 이하이고, 바람직한 폭은 적어도 약 0.5 mm(더욱 바람직하게는, 약 1 내지 약 5mm, 또는 심지어 최고 6 또는 8mm 폭이다)이다.
또한, 본 발명은 표면에 함몰되어 있고(표면에서 전부 볼 수 있는) 하나 이상의 보안 요소를 보유하고, 이 보안 요소(들)가 하나 이상의 활성화가능한 접착제 필름에 접착되어 있거나 접착제/결합제 코팅으로 코팅되어 있는 복권과 같은 1회용 서류를 제조하는데 사용하기에 적합한 섬유상 시트재를 제공한다. 보안 요소(들)는 종이 섬유가 이동하는 동안 제조 중에 성형 섬유상 웹 또는 시트재의 표면에 적용된다. 위에서 언급한 바와 같이, 최종 섬유상 시트재는 실질적으로 균일한 크로스-웹 캘리퍼 또는 두께를 보유하고 보안 요소(들) 아래의 영역은 더 얇고, 덜 불투명하며, 평량이 주위 베이스 시트보다 적다.
또한, 본 발명은 전술한 섬유상 시트재로 제조한 서류를 제공한다. 이 서류는 지폐, 채권, 수표, 여행자수표, 식별 카드, 복권, 여권, 우표 및 주식 증서와 같은 보안 서류뿐 아니라 미보안 서류, 예컨대 문방구 아이템 및 라벨을 포함한다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 다음 상세한 설명 및 도면으로부터 당업자에게 분명해질 것이다. 다른 한정이 없는 한, 본 명세서에 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속한 당업계의 숙련된 자가 통상적으로 이해하고 있는 것과 같은 의미인 것이다. 본 명세서에 언급된 모든 간행물, 특허출원, 특허 및 기타 문헌들은 그 전문이 참고 인용되었다. 대립되는 경우, 정의를 포함한 본 명세서가 기준이 된다. 또한, 재료, 방법 및 실례는 제한이 아닌 예시하기 위한 것이다.
개시한 발명의 특징은 이하 도면을 참고하여 예시한다:
도 1은 본 발명의 적층 구조의 한 예를 확대 도시한 횡단면 모식도이다.
도 2는 스트립 또는 밴드 형태의 본 발명의 적층 구조를 성형 섬유상 웹 위에 또는 내에 도입시키는 댄디 롤(dandy roll)을 이용하는 장망 초지기의 모식도이다.
도 3은 성형 환망의 부위가 펄프 또는 지료조성분(furnish) 내에 침지되기 전에 한 환망 초지기의 성형 환망에 본 발명의 적층 구조(스트립 또는 밴드 형태)가 접촉해 있고, 픽업 벨트로 상호연결된 2개의 환망 초지기로 구성된 초지기 모식도이다.
도 4는 표면 함몰 적층 스트립 또는 밴드를 보유하고, 이 표면 함몰 스트립이 시트재의 전면 또는 상면에 계속해서 노출되어 있고 시트재의 이면 또는 저면에서 보면 숨겨져 있는 본 발명의 섬유상 시트재의 바람직한 양태의 전면 또는 상면 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시한 시트재의 횡단면도이다.
보안 스트립 또는 밴드에 접착된 활성화가능한 접착제 필름은, 활성화 후에 상기 스트립을 섬유상 시트재에 더욱 확고하게 고정시키는 작용을 한다. 활성화 시, 이 필름은 연화하고 주위 섬유상 시트재로 침투하여 시트재에 기계적 결합뿐 아니라 화학적 결합을 형성한다. 이 섬유상 시트재로 제조된 서류는 내구성의 증가를 증명한다.
전술한 것처럼, 보안 요소와 섬유상 시트재 사이에 접착성을 증가시키는 본 발명의 방법은
보안 요소의 적어도 한 표면에 하나 이상의 활성화가능한 접착제 필름을 접착시켜 적층 구조를 형성시키는 단계;
이 적층 구조를 (i) 장망 초지기 또는 쌍망 초지기의 습성 말단에서 성형 섬유상 웹 위에 또는 내에, 또는 (ii) 성형 환망 부위가 펄프 또는 지료조성분(furnish) 내에 침지되기 전에 환망 초지기 중의 섬유상 웹 성형 환망에 대하여 도입시키는 단계; 및 섬유상 웹을 충분하게 경화시킨 후,
하나 이상의 접착제 필름을 활성화시켜, 상기 충분하게 경화된 섬유상 웹에 보안 요소를 확실하게 결합시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시에 사용된 보안 요소는 제한되지 않는다. 이것은 사람이 직접 인식할 수 있거나 장치의 도움으로 인식할 수 있는 정보를 나타내거나 투영하고(또는) 기계로 검출할 수 있고/판독할 수 있는 정보를 구현할 있다. 이 보안 요소는 여러 영역으로 분절화될 수 있고, 이 영역들 전부 또는 일부에서 나타나거나 투영되거나, 다른 방식으로 함유된 정보는 동일하거나 상이할 수 있다.
적당한 보안 요소는 다음과 같은 보안 특징 중 하나 이상을 이용할 수 있다: 탈금속화 또는 선택적 금속화된, 자성, 복합 자성 및 금속성, 또는 양각된(예, 블라인드 양각된) 영역 또는 층, 색변이, 무지갯빛, 액정, 광색성 및/또는 열변색 물질로 구성된 변색 코팅, 발광 및/또는 자성 물질의 코팅, 홀로그램 및/또는 회절 보안 특징, 및 마이크로광학 보안 특징.
바람직한 양태에서, 보안 요소는 마이크로광학 구조이다. 이 구조는 하나 이상의 합성 확대된 광학 이미지를 투영하고, 일반적으로 (a) 광투과 중합체 기재; (b) 이 중합체 기재 위에 또는 내에 위치한 마이크로-크기의 이미지 아이콘의 배열; 및 (c) 마이크로렌즈의 배열을 포함한다. 아이콘 및 마이크로렌즈의 배열은 아이콘 배열이 마이크로렌즈 배열을 통해 보일 때, 하나 이상의 합성 확대된 광학 이미지가 투영되도록 구성된다. 이와 같이 투영된 이미지는 다수의 여러 광학 효과를 나타낼 수 있다. 이러한 구조는 다음과 같은 문헌에 기술되어 있다: 미국 특허 7,333,268(Steenblik et al.), 미국 특허 7,468,842(Steenblik et al.), 미국 특허출원 공개번호 2008/0037131(Steenblik et al.), 국제특허출원 공개번호 WO 2005/106601 A2(Commander et al.), 국제특허출원 공개번호 WO 2007/076952 A2(Kaule et al.). 더욱 바람직한 양태에서는 미국 특허 7,333,268(Steenblik et al.)에 기술된 마이크로광학 구조가 이용되고, 이 구조는 비제한적으로 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리비닐 카보네이트, 폴리비닐리덴 클로라이드 및 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 하나 이상의 본질적으로 무색인 중합체를 이용하여 제조한 중합체 기재로 제조된다.
보안 요소는 추가 보안 특징 또는 장치, 코팅 또는 층을 포함할 수 있고; 단 이러한 임의의 추가 보안 특징 또는 장치, 코팅 또는 층은 보안 요소에 의해 생긴 임의의 확대 또는 합성 이미지의 광학 효과 또는 시각적 지각을 방해하거나 또는 용인할 수 없는 두께 증가를 초래하지 않아야 한다. 단지 예시로, 이산화티탄과 같은 안료를 혼입시킨 질감을 살린 층을 경우에 따라 이용하여, 종이에 매립되고 반사광에 의해 가시화되는 보안 요소를 숨기는데 도움을 줄 수 있다.
섬유상 시트재의 표면에 함몰시키기 위한 적층 구조를 제조하는데 사용된 보안 요소의 두께는 약 15 내지 약 50 μ(바람직하게는 약 15 내지 약 30 μ) 범위인 반면, 섬유상 시트재에 부분 또는 완전 매립시키기 위한 적층 구조를 제조하는데 사용된 보안 요소의 두께는 약 15 내지 약 45 μ(바람직하게는, 약 15 내지 약 30 μ) 범위이다.
본 발명에 사용하기에 적합한 활성화가능한 접착제 필름은 통상적인 초지기의 2차 건조기 구역에서 일반적으로 도달되는 온도인 약 100 내지 약 160℃의 온도에서 활성화하는 열활성화 또는 감열성 접착제 필름뿐 아니라, 수(水)-활성화 및 압력-활성화 접착제 필름을 포함한다. 바람직한 양태에서, 활성화가능한 접착제 필름은 투명하고 광학적 투과성이거나, 감열성 폴리올레핀 접착제 필름 및 감열성 폴리우레탄 접착제 필름으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 백색 감열성 접착제(TSA) 필름이다. 이 필름은 실온에서 실질적으로 지촉건조성(tack-free)이다.
섬유상 시트재의 표면에 함몰시키기 위한 적층 구조를 제조하는데 사용된 TSA 필름의 두께는 약 5 내지 약 50 μ(바람직하게는 약 5 내지 약 20 μ) 범위인 반면, 섬유상 시트재에 부분 또는 완전 매립시키기 위한 적층 구조를 제조하는데 사용된 TSA 필름의 두께는 약 5 내지 약 35 μ 이하(바람직하게는 약 5 내지 약 25 μ, 더욱 바람직하게는 약 10 내지 약 20 μ 범위)이다.
표면 함몰 적용 시 적층 구조에 더 두꺼운 TSA 필름을 사용할 수 있는 역량은 특히 TSA 필름 중의 고주파 식별(RFID) 태그와 같은 마이크로회로의 매립을 허용한다.
실제, TSA 필름은 보안 요소의 웹 위로 압출될 수 있고(제조 동안 또는 제조 후), 또는 웹을 각 보안 요소로 세절하기 전에 자립성 TSA 필름이 종래 적층 기술에 의해 보안 요소의 웹에 접착되거나 적층될 수 있다. 이러한 필름은 종이 또는 중합체(예, 폴리에스테르) 운반체 필름과 함께 또는 이 필름 없이 공급될 수 있고, 또는 공압출되고 비접착된 중합체 필름 층과 함께 공급될 수 있다.
한 예로서, 적당한 적층 기술은 TSA 필름을 보안 요소 웹 이면에 연속 적용하는 단계, 이 적층 구조를 약 60 ℃ 내지 약 200 ℃(바람직하게는, 약 120 ℃ 내지 약 180 ℃)의 온도에 노출시키는 단계, 가열된 구조를 압축 닙(닙의 인가 압력 범위는 약 6.9 x 102 내지 약 6.9 x 105 파스칼)을 통해 약 5 밀리초 내지 약 30 초 동안 통과시켜 두께가 약 20 내지 약 100 μ 범위인 적층 구조를 형성하는 단계, 및 필요하다면 적층 구조로부터 운반체 필름 또는 공압출 필름 층을 제거하여 TSA 필름을 노출시키는 단계를 포함할 수 있다.
적층 구조가 제조되면, 임의의 형태, 예컨대 비제한적으로 스트립 또는 밴드, 선, 플랑셰트(planchette) 또는 패치 등으로 절단 또는 세절될 수 있다. 스트립 또는 밴드 및 선은 불변 또는 가변 둘레 프로필을 보유할 수 있다. 적층 구조는 (i) 섬유상 시트재의 표면에 함몰시키기 위한 넓은 스트립 또는 밴드(바람직하게는 약 0.5 내지 약 18mm 폭), 또는 (ii) 섬유상 시트재에 부분적으로 또는 완전하게 매립시키기 위한 좁은 선(바람직하게는, 적어도 약 0.5mm 폭, 더욱 바람직하게는 약 1 내지 약 5mm, 심지어 최고 6 또는 8 mm 폭)을 제공하도록 세절하는 것이 바람직하다. 스트립 또는 선은 그 후 보빈 또는 스풀에 권선될 수 있다.
이제, 도면의 도 1을 살펴보면, 스트립 또는 밴드 형태의 본 발명의 적층 구조의 바람직한 양태는 일반적으로 10으로 표시했다. 적층 스트립(10)은 보안 요소(12) 및 활성화가능한 접착제 필름(14)을 포함한다.
본 발명에 사용하기에 적합한 섬유상 시트재는 종이 또는 종이 유사 시트재이다. 이 시트재는 한겹 또는 여러겹의 시트재로, 마닐라삼, 면, 마, 목재펄프 및 이의 블렌드와 같은 다양한 섬유로 제조할 수 있다. 당업자에게 잘 알려진 것처럼, 면 및 면/마 또는 면/합성섬유 블렌드는 지폐, 및 문방구 아이템과 같은 비보안 서류에 바람직한 반면, 목재 펄프는 지폐외 보안 서류 및 비보안 서류, 예컨대 라벨에 통용된다.
상기에서 밝혀진 것처럼, 적층 스트립(10)은 초지 산업에 통용되는 기술로 제조하는 동안 섬유상 시트재에 적어도 부분적으로 혼입될 수 있다. 또한, 스트립(10)은 제조 동안 또는 제조 후에 섬유상 시트재의 표면 위에 장착되거나 또는 표면 내에 함몰될 수 있다.
바람직한 양태에서, 적층 스트립(10)은 제조 동안 성형 섬유상 웹 또는 시트재의 표면에 함몰된다.
이제 도 2를 살펴보면, 본 발명의 섬유상 시트재의 1겹 양태를 제조하는 장망초지 공정에서, 적층 스트립(10)(보안 요소(12)가 최상층이도록 배향됨)은 초지기의 습윤 말단(20)에서 댄디 롤(18) 등에 의해 부분 경화된 성형 섬유상 웹(16)(즉, 약 0.5 내지 약 5 중량%의 스톡(stock)과 약 99.5 내지 약 95 중량%의 물을 함유하는 섬유상 슬러리)의 표면 내로 밀어넣어진다. 초지 공정의 이 단계에서 성형 웹(16) 중의 섬유는 이동성이다. 웹(16)에서 물을 계속 배수시키면, 섬유는 스트립(10)을 둘러싸서 웹(16)의 전면 또는 상면에 고정시킨다. 습식 말단(20)을 떠난 후, 웹(16)은 초지기의 가압기, 주 건조기 및 2차 건조기 및 캘린더 구역을 통해 이동한다. 초지기의 2차 건조기 구역에서 웹(16)은 접착제 필름을 연화시키기에 충분한 온도 및/또는 압력에 노출되어, 접착제 필름을 웹 내로 침투시키거나 강제 침투시킨다. 최종 섬유상 시트재에서 적층 스트립(10)은 보안 요소(12)가 시트재의 전면 또는 상면에 계속 노출되지만 시트재의 이면 또는 저면에서 보면 숨겨진 상태로 시트재에 확고하게 결합한다. 앞에서 언급한 바와 같이, 섬유상 시트재는 실질적으로 균일한 크로스-웹 캘리퍼 또는 두께를 보유한다. 더욱이, 스트립(10) 아래의 영역은 더 얇고, 덜 불투명하며 평량이 주위 베이스 시트보다 적다.
본 발명의 섬유상 시트재를 2겹 양태로 제조하는 환망식 공정은 도 3에 도시했다. 이 공정은 픽업 펠트(26)에 의해 상호연결된 2개의 환망 초지기(22, 24)를 이용하여, 2개의 종이 웹(28,30)이 동시에 형성되고 롤(32) 영역에서 함께 압착된 다음, 초지기의 가압기, 건조기 및 캘린더 구역으로 함께 공급된다. 최종 섬유상 시트재는 앞에서 장망초지 공정을 이용해 제조한 시트재에서 언급한 것과 동일한 물성을 나타낸다. 당업자라면 쉽게 이해할 수 있듯이, 도 3은 습식 큰 통 타입의 환망 초지기를 보여주지만, 건식 큰통 타입의 환망 초지기를 이용해도 본 발명의 섬유상 시트재를 제조할 수 있다.
도 3의 환망 초지기로 제조한 2겹 종이 웹(34)은 표면에 함몰된 적층 스트립(10)을 보유하고, 보안 요소(12)는 이 표면에서 완전하게 볼 수 있다. 적층 스트립(10)은 환망(36) 부위가 펄프 또는 지료조성분(furnish) 내에 침지되기 전에, 환망 초지기(24) 중의 성형 환망과 스트립을 접촉시킴으로써 종이 웹(30)에 통합된다. 섬유 침착 및 이에 따라 종이 성형이 환망(36)을 통해 일어날 때, 웹(30) 전면 또는 상면에 고정시키면서 스트립(10) 주위를 섬유가 둘러싼다. 환망 초지기(22)에 의해 형성된 종이 웹(28)은 균질하고 스트립(10)의 존재에 의해 발생된 것인 종이 웹(30)의 이면 또는 저면에서 종이 형성 시의 임의의 불규칙성을 숨기는 작용을 한다.
당업자라면 쉽게 이해할 것으로, 댄디 롤 또는 성형 환망은 제조 동안 스트립(10)이 접촉하는 영역과 접하거나 부분 중첩할 수 있는 융기된 및/또는 함몰된 영역을 표면에 구비할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 의해 고찰된 한 양태에서, 댄디 롤 또는 성형 환망 표면은 스트립(10)이 접촉해 있는 영역의 어느 한 면이 패턴화되어 있어, 표면 함몰된 스트립(10)의 어느 한 면에 불투명 및 반투명한 표식의 패턴을 보유하는 섬유상 시트재를 생산한다.
이제 도 4를 살펴보면, 표면 함몰된 스트립(10)을 보유한 본 발명의 섬유상 시트재의 바람직한 양태는 일반적으로 40으로 표시했다. 표면 함몰된 스트립(10)의 보안 요소(12)는 시트재(40)의 전면 또는 상면(42)에 계속 노출되어 있고, 시트재의 이면 또는 저면에서 보면 숨겨져 있거나 틈이나 창을 통해 노출되어 있다. 이러한 소위 "투명 창"은 배경 종이 섬유의 광산란 효과가 없는 투과 광에서 스트립(10)이 관찰될 수 있게 한다.
도 4에 도시한 섬유상 시트재의 횡단면도인 도 5에 가장 잘 도시된 바와 같이, 시트재(40)는 실질적으로 균일한 크로스-웹 캘리퍼 또는 두께를 보유한다.
표면 함몰 스트립(10)을 보유한 섬유상 시트재(40)는 특히 지폐와 같은 다목적 서류를 제조하는데 사용하기에 적합하다. 하지만, 복권과 같은 1회용 서류를 제조하는데 사용되는 표면 함몰된 보안 요소를 보유한 섬유상 시트재의 경우에는 내구성 요건이 덜 엄격하고 활성화가능한 접착제 필름 층 대신에 접착제/결합제 코팅이 사용될 수 있다. 이러한 양태에서, 바람직한 폭이 약 0.5 내지 약 18 mm인 보안 요소(12)는 접착제/결합제 코팅으로 코팅되고, 전술한 바와 같이 섬유가 이동성인 동안 성형 섬유상 웹으로 도입된다.
바람직한 접착제/결합제 코팅은 온도가 100℃ 내지 160℃에 이르는 초지기의 2차 건조기 구역에서 활성화되는 수-, 열- 및/또는 압력-활성화 접착제이다. 이 코팅은 용매계 중합체 용액 또는 수성 용액이나 분산액의 형태로 적용될 수 있다. 적합한 분산액은 아크릴계 수지 분산액, 에폭시 수지 분산액, 천연 라텍스 분산액, 폴리우레탄 수지 분산액, 폴리비닐 아세테이트 수지 분산액, 폴리비닐 알콜 수지 분산액, 우레아 포름알데하이드 수지 분산액, 비닐 아세테이트 수지 분산액, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 분산액, 에틸렌 비닐 알콜 수지 분산액, 폴리에스테르 수지 분산액 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된다.
본 발명의 다양한 양태는 앞에서 기술한 것이지만, 이들은 단지 예시하기 위한 것이지 제한하려는 것이 아니라는 것을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명의 범위 및 영역은 어떠한 예시적 양태에 의해서도 제한되지 않아야 한다.
10 : 적층 스트립, 12 : 보안 요소, 14 : 활성화가능한 접착제 필름,
22, 24 : 환망 초지기
28, 30 : 종이 웹
32 : 롤
36 : 환망
38 : 펄프 또는 지료조성분
40 : 섬유상 시트재

Claims (34)

  1. 보안 요소와 섬유상 시트재 사이에 접착을 증가시키는 방법으로,
    하나 이상의 활성화가능한 접착제 필름을 보안 요소의 적어도 한 표면에 접착시켜 적층 구조를 형성시키는 단계;
    이 적층 구조를 (i) 장망(Fourdrinier) 또는 쌍망 초지기의 습윤 말단에서 성형 섬유상 웹 위 또는 내에, 또는 (ii) 성형 환망 부위가 펄프 또는 지료조성분(furnish) 내에 침지되기 전에 환망 초지기 중의 섬유상 웹 성형 환망에 대하여 도입시키는 단계; 그리고 섬유상 웹을 충분하게 경화(consolidation)시킨 후,
    하나 이상의 접착제 필름을 활성화시켜, 상기 충분하게 경화된 섬유상 웹에 보안 요소를 확고하게 결합시키는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 보안 요소가 탈금속화 또는 선택적 금속화된 영역 또는 층, 자성(magnetic) 영역 또는 층, 복합 자성 및 금속성 영역 또는 층, 양각 영역 또는 층, 색변이, 무지갯빛, 액정, 광색성 및/또는 열변색 물질 중 하나 이상으로 구성된 변색 코팅, 발광 코팅, 자성 코팅, 복합 발광 및 자성 코팅, 홀로그램 보안 특징, 회절 보안 특징, 복합 홀로그램 및 회절 보안 특징, 및 마이크로광학 보안 특징으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 하나 이상의 보안 특징을 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 보안 요소가 마이크로광학 구조인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 하나 이상의 활성화가능한 접착제 필름이 열활성화 또는 감열성, 수-활성화 및 압력-활성화된 접착제 필름으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 하나 이상의 활성화가능한 접착제 필름이 감열성 폴리올레핀 접착제 필름 및 감열성 폴리우레탄 접착제 필름으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 투명 및 광학적 투과성, 또는 백색 감열성 접착제 필름인 방법.
  6. 제4항에 있어서, 하나 이상의 활성화가능한 접착제 필름이 약 100℃ 내지 약 160℃ 범위의 온도에서 활성화되는 열활성화 또는 감열성 접착제 필름인 방법.
  7. 제1항에 있어서, 섬유상 웹의 수분 함량이 섬유상 웹의 총 중량을 기준으로 약 5 중량% 이하일 때 하나 이상의 활성화가능한 접착제 필름이 활성화되는 방법.
  8. 하나 이상의 활성화가능한 접착제 필름에 접착된 보안 요소를 함유하는 적층 구조.
  9. 제8항에 있어서, 하나 이상의 활성화가능한 접착제 필름이 열활성화 또는 감열성, 수-활성화 및 압력-활성화 접착제 필름으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 적층 구조.
  10. 제9항에 있어서, 하나 이상의 활성화가능한 접착제 필름이 감열성 폴리올레핀 접착제 필름 및 감열성 폴리우레탄 접착제 필름으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 투명 및 광학적 투과성, 또는 백색 감열성 접착제 필름인 적층 구조.
  11. 제8항에 있어서, 보안 요소가 약 15 내지 약 50 미크론 범위의 두께인 적층 구조.
  12. 제8항에 있어서, 보안 요소가 약 15 내지 약 45 미크론 범위의 두께인 적층 구조.
  13. 제8항에 있어서, 하나 이상의 활성화가능한 접착제 필름이 약 5 내지 약 50 미크론 범위의 두께인 적층 구조.
  14. 제13항에 있어서, 마이크로회로가 하나 이상의 활성화가능한 접착제 필름에 매립되어 있는 적층 구조.
  15. 제8항에 있어서, 하나 이상의 활성화가능한 접착제 필름이 약 5 내지 약 35 미크론 범위의 두께인 적층 구조.
  16. 제8항에 있어서, 하나의 활성화가능한 접착제 필름에 접착된 보안 요소를 포함하는 세장형 스트립 또는 밴드 형태인 적층 구조.
  17. 제8항에 있어서, 대향 표면을 가진 보안 요소 및 이 보안 요소의 각 대향 표면에 접착된 하나의 활성화가능한 접착제 필름을 포함하는 세장형 스트립 또는 밴드 형태인 적층 구조.
  18. 실질적으로 균일한 크로스-웹 캘리퍼 또는 두께를 보유하고, 섬유상 웹; 및 하나 이상의 적층 구조를 포함하는, 지폐와 같은 다목적 서류를 제조하는데 사용하기에 적합한 섬유상 시트재로, 상기 하나 이상의 적층 구조는 하나 이상의 활성화가능한 접착제 필름에 접착된 보안 요소로 구성되고, 이러한 하나 이상의 적층 구조는 섬유상 웹의 표면 위 또는 표면 내에 함유되거나, 또는 적어도 부분 매립되어 있는 섬유상 시트재.
  19. 제18항에 있어서, 섬유상 웹의 전면 또는 상면에 함몰되어 있고, 이 전면 또는 상면으로부터 완전하게 볼 수 있는 세장형 스트립 또는 밴드 형태의 하나의 적층 구조를 보유하는 섬유상 시트재.
  20. 제19항에 있어서, 표면에 함몰된 스트립이 섬유상 웹의 이면 또는 저면에서 보면 숨겨져 있는 섬유상 시트재.
  21. 제19항에 있어서, 표면에 함몰된 스트립이 섬유상 웹의 이면 또는 저면에서 틈 또는 창을 통해 노출되는 섬유상 시트재.
  22. 제19항에 있어서, 적층 구조가 약 20 내지 약 100 미크론 범위의 두께인 섬유상 시트재.
  23. 제22항에 있어서, 적층 구조가 약 20 내지 약 50 미크론 범위의 두께이고 폭이 약 0.5 내지 약 18 밀리미터 범위인 섬유상 시트재.
  24. 제18항에 있어서, 섬유상 웹에 부분적으로 매립되어 적어도 하나의 표면에서 창으로 노출되거나, 또는 섬유상 웹에 완전하게 매립되어 있는 세장형 스트립 또는 밴드 형태의 하나의 적층 구조를 보유하는 섬유상 시트재.
  25. 제24항에 있어서, 적층 구조가 섬유상 웹에 완전 매립되어 있고 보안 요소의 각각의 대향 표면에 접착된 하나의 활성화가능한 접착제 필름을 보유하는 섬유상 시트재.
  26. 제24항에 있어서, 적층 구조가 약 20 내지 약 80 미크론 범위의 두께인 섬유상 시트재.
  27. 제26항에 있어서, 적층 구조가 두께가 약 50 미크론 이하이고 폭이 적어도 약 0.5 mm인 섬유상 시트재.
  28. 실질적으로 균일한 크로스-웹 캘리퍼 또는 두께를 보유하고, 섬유상 웹; 및 이 섬유상 웹의 표면 위에 또는 표면 내에 함유되거나, 또는 적어도 부분적으로 매립되어 있는 하나 이상의 코팅된 보안 요소를 포함하되, 하나 이상의 코팅된 보안 요소가 아크릴계 수지 분산액, 에폭시 수지 분산액, 천연 라텍스 분산액, 폴리우레탄 수지 분산액, 폴리비닐 아세테이트 수지 분산액, 폴리비닐 알콜 수지 분산액, 우레아 포름알데하이드 수지 분산액, 비닐 아세테이트 수지 분산액, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지 분산액, 에틸렌 비닐 알콜 수지 분산액, 폴리에스테르 수지 분산액 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 분산액 형태의 접착제/결합제 코팅으로 도포되는, 복권과 같은 1회용 서류를 제조하는데 사용하기에 적합한 섬유상 시트재.
  29. 제18항에 기재된 섬유상 시트재로 제조한 서류.
  30. 제28항에 기재된 섬유상 시트재로 제조한 서류.
  31. 제29항에 있어서, 지폐, 채권, 수표, 여행자수표, 식별 카드, 복권, 여권, 우표 및 주식 증서로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 보안 서류인 서류.
  32. 제30항에 있어서, 수표, 여행자수표, 복권 및 우표로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 보안 서류인 서류.
  33. 제29항에 있어서, 문방구 아이템 및 라벨로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 비-보안 서류인 서류.
  34. 제30항에 있어서, 문방구 아이템 및 라벨로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 비-보안 서류인 서류.
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