KR20130074257A - 다기능성 융복합 보안용 잉크 - Google Patents

다기능성 융복합 보안용 잉크 Download PDF

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Abstract

본 발명은 육안식별 보안요소 및 비가시성 보안요소를 동시에 함유하며, 육안식별 보안요소의 특성이 저해되지 않는 다기능성 융복합 보안용 잉크에 관한 것으로, 상세하게, 본 발명에 따른 보안용 잉크는 자외선 영역의 광을 흡수하여 적외선 영역의 광을 발광하는 하기 화학식 1의 비가시 발광체 및 시변각 안료를 함유한다.
(화학식 1)
Ba1-xSnAxO3
(x는 0<x<4인 실수이며, A는 Li, Na, K, Rb, Cs 및 Fr에서 하나 이상 선택된 알칼리 금속이다)

Description

다기능성 융복합 보안용 잉크{Multi Functional Security Ink}
본 발명은 유가증권 및 신분증을 포함하는 각종 보안 제품에 사용되는 다기능성 융복합 보안용 잉크에 관한 것으로, 상세하게, 육안식별 보안요소 및 비가시성 보안요소를 동시에 함유하며, 육안식별 보안요소의 특성이 저해되지 않는 다기능성 융복합 보안용 잉크에 관한 것이다.
캐쉬 카드나 크레디트 카드 등의 각종 카드, 패스포트나 보험증서, 차량 운전 면허증 등의 각종 증명서, 수표나 유가 증권, 지폐, 브랜드 제품, 제조 이력 등의 정보가 부여되는 공업 제품 재료, 생산지나 생산 시기 등의 정보가 부여되는 식품 라벨 등은 위조 또는 변조 가능성의 여지가 있다. 이러한 물품의 위조 또는 변조 방지 기술로서 대한민국 공개특허 제 2003-0058346호와 같이, 시변각 잉크, 회절 시변각 화상문양(DOVID) 등의 강력한 일반식별(overt) 위변조 방지 요소의 탑재에도 불구하고, 위변조 사례는 지속적으로 증가하고 있다. 이러한 일반식별 요소는 일반인들이 쉽게 판독 가능한 장점이 있으나, 위변조에 쉽게 노출되어 있다고도 볼 수 있으며 위조기술의 발전 또는 유통경로에 따라 그 요소를 부분적으로 또는 완벽하게 모방하는 경우가 발생할 수 있다. 따라서 효과적인 위조방지를 위해서는 일반식별과 비가시적으로 잔류하고 있으면서 기기에 의해 판독 가능한 요소의 복합적인 적용으로 서로의 장단점을 보완해야 할 필요가 있다.
대한민국 공개특허 제 2003-0058346호
본 발명의 목적은 시변각 보안요소 및 비가시성 보안요소를 동시에 함유하는 보안용 잉크를 제공하는 것이며, 비가시성 보안요소에 의해 시변각 보안요소에 의한 일반식별(overt)능력이 저해되지 않는 보안용 잉크를 제공하는 것이며, 시변각 보안요소와 함께 일반적으로 상용화된 자외선 LED 및 저가이며 검출강도가 우수한 실리콘계 광검출기를 통해 비가시성 보안요소의 검출이 가능한 보안용 잉크를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 융복합 보안용 잉크는 자외선 영역의 광을 흡수하여 적외선 영역의 광을 발광하는 하기 화학식 1의 비가시 발광체 및 시변각 안료를 함유한다.
(화학식 1)
Ba1-xSnAxO3
(x는 0<x<4인 실수이며, A는 Li, Na, K, Rb, Cs 및 Fr에서 하나 이상 선택된 알칼리 금속이다)
본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 잉크에 있어, 상기 화학식 1의 알칼리 금속은 리튬 또는 나트륨이다.
본 발명의 일 실시예에 있어, 상기 보안용 잉크에 함유된 상기 비가시 발광체는 370 내지 390 nm 파장의 광을 여기광으로, 935 내지 940 nm파장의 광을 발광하는 발광체를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 잉크는 1 내지 10중량% 의 상기 비가시 발광체를 함유하며, 보다 특징적으로 1 내지 5 중량%의 상기 비가시 발광체를 함유한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 잉크는 10 내지 20 중량%의 시변각 안료를 함유할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 잉크는 용제 증발형 스크린 프린트용 잉크를 포함하며, 50 내지 70 중량%의 수지 및 15 내지 25 중량%의 용제를 함유할 수 있다.
본 발명은 상술한 보안용 잉크가 도포 및 건조된 도막이 구비된 보안 용지를 포함한다.
본 발명에 따른 보안용 잉크는 극히 우수한 발광강도를 갖는 비가시 발광체를 함유함에 따라, 소량의 비가시 발광체로 비가시성 보안요소의 구현이 가능하여, 일반식별능을 부여하는 시변각 안료의 광학적 특성을 저해하지 않으면서 보안요구 제품에 일반식별 보안요소 및 비가시성 보안요소를 함께 부여할 수 있는 장점이 있으며, 극히 소량의 비가시 발광체를 함유함에 따라 인쇄, 특히 스크린 인쇄에서 요구되는 점도의 조절이 용이하고 저가의 비용으로 보안용 잉크의 제조가 가능하며, 자외선 영역의 광에 의해 여기되어 적외선 영역의 발광 특성을 가짐에 따라, 상용화된 자외선 LED 및 저가이며 검출강도가 우수한 실리콘계 광검출기를 이용하여 비가시성 보안요소의 검출 및 판독이 가능한 장점이 있으며, 시변각 보안요소 및 비가시적으로 잔류하고 있으면서 기기에 의해 판독 가능한 요소로 기기 감응성이 우수한 비가시 발광체를 비가시성 보안요소로 가짐에 따라, 서로 상이한 보안특성을 가지는 보안요소의 복합적인 적용으로 효과적인 위조방지를 할 수 있어 위조 및 변조 방지를 위한 특수 인쇄물에 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 일 실험예에서 제조된 발광체의 여기 및 발광 특성을 측정 도시한 도면이며,
도 2는 본 발명에 따른 일 실험예에서 제조된 발광체의 여기 및 발광 특성을 보다 상세히 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 일 제조예에서 제조된 발광체의 여기 및 발광 특성을 도시한 도면이다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 및 이하에 기술하는 실험 방법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다. 이하, 본 발명에 대해서 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 융복합 보안용 잉크는 자외선 영역의 광을 흡수하여 적외선 영역의 광을 발광하는 하기 화학식 1의 비가시 발광체 및 시변각 안료를 함유한다.
(화학식 1)
Ba1-xSnAxO3
x는 0<x<4인 실수이며, A는 Li, Na, K, Rb, Cs 및 Fr에서 하나 이상 선택된 알칼리 금속이다.
상기 화학식 1의 비가시 발광체는 바륨화합물, 주석화합물 및 알칼리 금속염류 화합물을 혼합하여 소성한 후, 분쇄되어 제조될 수 있으며, 상기 바륨화합물은 바륨 카보네이트, 바륨 설페이트, 바륨 클로라이드 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 상기 주석화합물은 산화주석, 염화주석 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 알칼리 금속염류 화합물은 알칼리 금속의 탄산염, 산화물, 수산화물 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 바륨화합물 100 몰 대비 상기 주석화합물은 80 내지 120몰일 수 있으며, 상기 알칼리 금속염류 화합물은 상기 바륨 화합물 100 몰에 대해 0.1 내지 10 몰일 수 있다. 상기 바륨화합물, 주석화합물 및 알칼리 금속염류 화합물을 함유하는 원료는 1400 내지 1500℃에서 9 내지 12시간 동안 열처리 될 수 있으며, 상기 열처리는 대기중에서 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 잉크는 리튬 또는 나트륨을 알칼리금속으로 함유하는 화학식 1의 비가시 발광체를 함유하며, 이를 통해, 화학식 1에서 알칼리 금속을 함유하지 않는 발광체의 발광 강도를 기준으로, 상기 비가시 발광체가 8% 이상, 실질적으로 8 내지 13%의 증진된 강도를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 잉크에 있어, 상기 비가시 발광체는 370 내지 390 nm 파장의 광을 여기광으로, 935 내지 940 nm파장의 광을 발광하는 특징이 있으며, 이에 따라, 상용화된 자외선 LED를 이용하여 비가시 발광체의 여기가 가능하며, 저가이며 검출강도가 우수한 실리콘계 광검출기를 이용하여 비가시성 보안요소의 검출 및 판독이 가능해진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 잉크는 일반식별 보안요소로 사용되는 상기 시변각 안료와 함께, 1 내지 10중량% 의 비가시 발광체를 함유할 수 있으며, 보다 특징적으로 1 내지 5 중량%의 비가시 발광체를 함유할 수 있다.
기존의 비가시 발광체는 기기감응 감도가 우수하지 못하여 그 기능을 나타내기 위하여 최소 20중량% 이상의 함량을 포함하여야 하고, 이는 시변각 보안요소와 융복합하여 사용할 경우 시변각 보안요소의 기능을 약화시키게 된다.
특히, 인쇄법을 이용하여 일정 패턴 및 형상을 갖는 시변각 보안요소를 용이하게 제조하기 위해서는 입자상 물질의 함량을 20 중량% 내외로 유지하는 것이 필요함에 따라, 기존의 비가시 발광체로는 시변각 보안요소와 함께 융합된 다기능성 보안 요소를 제조하는 것이 현실적으로 어려운 문제점이 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 잉크는 상술한 화학식 1의 비가시 발광체의 우수한 발광 강도 및 935 내지 940 nm파장의 발광 특성에 의해 검출 강도가 매우 우수한 실리콘계 광검출기를 이용하여 검출 가능하다. 이에 따라, 식별가능한 강력한 일반식별 위변조 방지 보안요소인 시변각 보안요소의 기능을 저하하지 않는 10 중량% 이하, 보다 특징적으로 5 중량% 이하의 비가시 발광체를 함유하여도, 비가시 발광체에 의한 비가시 보안요소의 구현 및 검출이 가능한 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 잉크에 있어, 상기 비가시 발광체의 평균 입경은 잉크가 도포되는 일정 글자, 숫자, 부호, 기호, 형상 또는 이미지의 보안 영역의 크기 및 형태에 따라 적절히 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 잉크는 상기 비가시 발광체와 함께 10 내지 20 중량%의 시변각 안료를 함유할 수 있다.
상술한 비가시 발광체의 극히 낮은 함량에 의해, 비가시 발광체에 의한 시변각 보안요소의 기능 저하가 방지됨에 따라, 소량의 시변각 안료로 일정 수준의 일반식별 기능을 획득할 수 있으며, 보안용 잉크에 함유된 전체적인 입자의 함량이 감소되어 미세 선 또는 고도의 형상으로 용이하게 인쇄 가능하며, 특히 스크린 프린트를 이용한 인쇄에 있어 망점 막힘 현상을 방지할 수 있으며 매우 빠른 속도로 인쇄 가능한 장점이 있다.
상술한 보안용 잉크에 있어, 상기 시변각 안료는 유가 증서 또는 보안 제품 분야에서 통상적으로 사용되는 시변각 안료이면 무방하다. 일 예로, 상기 시변각 안료는 Merck사 Colorcrtypt OCP, SICPA사 OVI®, KOMSCO사 KCSI 를 사용할 수 있다.
상술한 보안용 잉크는 인쇄용 잉크 분야에서 점도 조절 및 물리적 강도(결합력)을 위해 통상적으로 사용되는 용제, 수지 또는 첨가제를 더 함유할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보안용 잉크는 용제 증발형 스크린 프린트용 잉크를 포함하며, 이때, 상기 잉크는 50 내지 70 중량%의 수지 및 15 내지 25 중량%의 용제를 함유할 수 있다.
상기 수지는 비 한정적으로 폴리비닐클로라이드 수지(중량평균분자량 10,000~100,000), 우레탄 변성 알키드 수지(중량평균분자량 10,000~50,000) 및 이들의 혼합물을 포함하며, 상기 용제는 비 한정적으로 알코올계 에테르 용제, 지방족 석유계 용제 또는 이들의 혼합물을 포함하며, 상기 알코올계 에테르 용제는 비 한정적으로 에톡시프로피오닉산 에틸 에스테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르 또는 이들의 혼합물을 포함하며, 상기 지방족 석유계 용제는 208~320℃의 비점을 갖는 지방족 석유계 용제를 포함한다.
본 발명은 상술한 잉크가 도포 및 건조된 도막이 구비된 보안 용지를 포함하며, 상기 보안용지는 법정 통화 지폐, 은행권, 수표, 증권 또는 채권을 포함하는 유가 증서 또는 캐쉬 카드나 크레디트 카드 등의 각종 카드, 패스포트나 보험증서, 차량 운전 면허증 등의 각종 증명서, 브랜드 제품, 제조 이력 등의 정보가 부여되는 공업 제품 재료, 생산지나 생산 시기 등의 정보가 부여되는 식품 라벨 등을 포함한다.
(실험예 1)
BaCO3 1.9537g (0.0099mol), SnO2 1.5071g (0.0100mol) 및 Na2CO3·10H2O 0.0286g (0.0001mol) 를 각각 평량하여 균일하게 혼합한 후, 대기 하의 알루미나 도가니에 충진하여 전기로에서 3시간에 걸쳐 1,450℃까지 올린 다음 10시간 유지 후 실온까지 냉각시켜 발광체를 제조하였다.
제조된 발광체를 막자사발을 사용하여 분쇄 후 형광분광광도계를 사용하여 여기 및 발광 스펙트럼 및 강도를 측정한 결과를 도 1 및 도 2에 도시하였다.
(실험예 2)
BaCO3 1.9734g (0.0099mol), SnO2 1.5071g (0.0100mol) 및 Li2CO3 0.0286g (0.0001mol)를 각각 평량하여 균일하게 혼합한 후, 대기 하의 알루미나 도가니에 충진하여 전기로에서 3시간에 걸쳐 1,450℃까지 올린 다음 10시간 유지 후 실온까지 냉각시켜 발광체를 제조하였다.
제조된 발광체를 막자사발을 사용하여 분쇄 후 형광분광광도계 사용하여 여기 및 발광 스펙트럼 및 강도를 측정한 결과를 도 1 및 도 2에서 도시하였다.
도 1 및 도 2에서 알 수 있듯이, 실험예 1에서 제조된 발광체의 발광 강도는 1.76(counts/105), 실험예 2에서 제조된 발광체의 발광강도는 1.63(counts/105) 이었으며, 실험예 2에서 BaCO3 1.9734g (0.0099mol) 및 SnO2 1.5071g (0.0100mol)만을 원료로 하여 동일한 방법으로 제조한 발광체의 발광 강도를 기준(비교예1)으로 실험예 1에서 제조된 발광체는 8%, 실험예 2에서 제조된 발광체는 13% 발광 강도가 증진됨을 확인하였다.
(제조예1)
위조방지용 다기능 융복합 보안요소 잉크는 용제 증발형 스크린 잉크이며, 수지성분으로서 스크린용 수지(NazDars S-227) 62중량%, 용제(cyclohexanone) 17.6중량%, 첨가제(Disperse BYK) 0.4중량%, 시변각 안료(KOMSCO사 KCSI) 19 중량% 및 실험예 2에서 제조된 평균 입경이 5㎛인 발광체 1 중량%를 혼합하여 보안용 잉크를 제조하였다.
제조된 잉크를 용지에 스크린 인쇄 방식으로 인쇄하였다. 사용한 스크린은 150메쉬였으며, 스크린의 두께는 약 30㎛였으며, 건조후의 잉크 도막의 두께는 약 15㎛ 였다.
스크린 인쇄에 의해 제조된 시료의 시변각 효과는 각도변환 색차계를 이용하여 평가하였으며, 형광분광광도계를 이용한 비가시 발광체의 발광강도를 도 3에 도시하였다.
(제조예 2)
수지 성분 62 중량%, 용제 성분 17.6 중량%, 첨가제 0.4중량%, 시변각 안료 15 중량% 및 실험예 2에서 제조된 평균 입경이 5㎛인 발광체 5 중량%를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1과 동일하게 보안용 잉크를 제조하고, 인쇄하여 시변각 효과 및 발광체의 발광강도를 측정하였으며, 측정된 발광강도를 도 3에 도시하였다.
(제조예 3)
수지 성분 62 중량%, 용제 성분 17.6 중량%, 첨가제 0.4중량%, 시변각 안료 10중량% 및 실험예 2에서 제조된 평균 입경이 5㎛인 발광체 10중량%를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1과 동일하게 보안용 잉크를 제조하고, 인쇄하여 시변각 효과 및 발광체의 발광강도를 측정하였으며, 측정된 발광강도를 도 3에 도시하였다.
(제조예 4)
수지 성분 62 중량%, 용제 성분 17.6 중량%, 첨가제 0.4중량%, 시변각 안료 5중량% 및 실험예 2에서 제조된 평균 입경이 5㎛인 발광체 15중량%를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1과 동일하게 보안용 잉크를 제조하고, 인쇄하여 시변각 효과 및 발광체의 발광강도를 측정하였으며, 측정된 발광강도를 도 3에 도시하였다.
시변각 효과에 대한 육안식별 평가결과, 함량이 10중량%로 줄어들 경우 시변각 효과의 저해가 관찰되었으며, 5중량%로 줄어들 경우 극히 현저하게 그 효과가 저해됨을 알 수 있다.

Claims (9)

  1. 자외선 영역의 광을 흡수하여 적외선 영역의 광을 발광하는 하기 화학식 1의 비가시 발광체 및 시변각 안료를 함유하는 융복합 보안용 잉크.
    (화학식 1)
    Ba1-xSnAxO3
    (x는 0<x<4인 실수이며, A는 Li, Na, K, Rb, Cs 및 Fr에서 하나 이상 선택된 알칼리 금속이다)
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 알칼리 금속은 리튬 또는 나트륨인 보안용 잉크.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 비가시 발광체는 370 내지 390 nm 파장의 광을 여기광으로, 935 내지 940 nm파장의 광을 발광하는 보안용 잉크.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 잉크는 1 내지 10중량% 의 상기 비가시 발광체를 함유하는 보안용 잉크.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 잉크는 1 내지 5 중량%의 상기 비가시 발광체를 함유하는 보안용 잉크.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 잉크는 10 내지 20 중량%의 시변각 안료를 함유하는 보안용 잉크.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 잉크는 용제 증발형 스크린 프린트용 잉크인 보안용 잉크.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 잉크는 50 내지 70 중량%의 수지 및 15 내지 25 중량%의 용제를 함유하는 보안용 잉크.
  9. 제 1항 내지 제8항에서 선택된 어느 한 항의 잉크가 도포 및 건조된 도막이 구비된 보안 용지.
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