KR20180040884A - 위조방지사 및 이의 제조방법 - Google Patents

위조방지사 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 위조방지사는 균일하게 분포된 상향-변환 형광 물질 및 중합체를 포함하며, 상기 상향-변환 형광 물질은 최대 약 1.8%의 중량 퍼센트로 포함한다. 본 발명의 위조방지사의 제조방법은 상향-변환 물질을 함유하는 기능성 중합체 칩 및 상향-변환 물질을 함유하지 않는 중합체 칩을 상향-변환 형광 물질이 혼합물 중에 균일하게 분포되게 하는 비로 혼합시키는 단계; 혼합물을 용융시키는 단계; 용융물을 필라멘트로 압출시키는 단계; 및 상기 필라멘트를 방사 및 연신시켜서 위조방지사를 제조하는 단계를 포함한다.

Description

위조방지사 및 이의 제조방법{ANTI-COUNTERFEITING YARN AND PREPARATION METHOD THEREOF}
본 발명은 형광 물질 및 이것의 제조방법에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 균일하게 분포되고 조절가능한 양의 상향-변환(up-conversion) 형광 물질을 가지는 위조방지사 (ACY) 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
상향-변환 형광 물질은 실온에서 화학적으로 안정하고, 비-독성이며, 적외선 광에 의해 의도적으로 여기될 때까지 보호할 제품 상에 용이하게 은폐되는 특성을 가진다. 이것은 최첨단(high-end) 위조방지 분야, 예컨대 신용 카드, 지폐, 브랜드 라벨 등에 광범위하게 사용된다.
인광사(phosphorescent yarn)의 일반적인 제조방법 중 하나에는 형광 물질 층을 이 실의 표면 위로 코팅시키는 것이 포함된다. 그러나, 형광 코팅은 지속 가능하지 않으며, 실의 고유 색채가 또한 영향 받는다.
따라서, 균일하게 분포된 상향-변환 형광 물질 및 위조방지 특성을 가지는 형광사가 요구되고 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 기존 코팅 타입이 아닌 위조방지사를 구성하는 실 내부에 상향-변환 형광물질을 포함하는 위조방지사 및 이를 용이하게 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
한 측면에서, 본 발명은, 균일하게 분포된 상향-변환 형광 물질 및 중합체를 포함하며, 상기 상향-변환 형광 물질이 최대 약 1.8%의 중량 퍼센트로 포함되는, 위조방지사를 제공한다.
일구현예로서, 상기 위조방지사는 복수의 필라멘트로 구성될 수 있다. 각각의 필라멘트는 균일하게 분포된 상향-변환 형광 물질을 포함할 수 있다.
특정의 구현예에서, 상기 중합체는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 및 비닐 중합체로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 중합체를 포함할 수 있다.
일구현예로서, 상기 중합체는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 및 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 수지로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 중합체를 포함할 수 있다.
일구현예로서, 상기 중합체는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함할 수 있다.
일구현예로서, 상향-변환 형광 물질은 란탄족 이온을 포함할 수 있다.
일구현예로서, 상기 상향-변환 형광 물질은 이테르븀 및 에르븀으로 도핑된 이트륨 플루오라이드를 포함할 수 있다.
일구현예로서, 상기 중합체는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 및 비닐 중합체로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 중합체를 포함할 수 있다.
일구현예로서, 상기 중합체는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 및 ABS 수지로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 중합체를 포함할 수 있다.
일구현예로서, 상기 중합체는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함할 수 있다.
일구현예로서, 상기 상향-변환 형광 물질은 란탄족 이온을 포함할 수 있다.
일구현예로서, 상기 상향-변환 형광 물질은 이테르븀 및 에르븀으로 도핑된 이트륨 플루오라이드를 포함할 수 있다.
또 하나의 측면에서, 본 발명은, 상향-변환 형광 물질을 약 0.3 ~ 7 ㎛의 입도를 가지는 분말 형태로 제공하는 단계; 상기 상향-변환 형광 물질을 용융된 중합체 물질과 혼합시켜서 복합 물질을 형성시키는 단계; 상기 복합 물질을 냉각시킨 다음 절단시켜서 기능성 중합체 칩(FPC)을 제공하는 단계; 상향-변환 형광 물질을 함유하지 않는 중합체 칩과 상기 FPC를 형광 물질이 혼합물 중에 균일하게 분포되게 하는 비로 혼합시킨 다음, 혼합물을 용융시키는 단계; FPC와 상향-변환 형광 물질을 함유하지 않는 중합체 칩의 용융물을 필라멘트로 압출시키는 단계; 및 상기 필라멘트를 방사 및 연신시켜서 위조방지사 내 상향-변환 형광제가 최대 약 1.8%의 중량 퍼센트로 포함하는 위조방지사를 제조하는 단계를 포함하는, 위조방지사의 제조방법을 제공한다.
일구현예로서, 상기 용융된 중합체 물질 및 상향-변환 형광 물질을 함유하지 않는 중합체 칩은 각각 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 및 비닐 중합체로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 중합체를 포함할 수 있다.
일구현예로서, 상기 중합체는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 및 ABS 수지로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 중합체를 포함할 수 있다.
일구현예로서, 상기 중합체는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함할 수 있다.
일구현예로서, 상기 상향-변환 형광 물질은 란탄족 이온을 포함할 수 있다.
일구현예로서, 상기 상향-변환 형광 물질은 이테르븀 및 에르븀으로 도핑된 이트륨 플루오라이드를 포함할 수 있다.
일구현예로서, FPC 및 상향-변환 형광제를 함유하지 않는 중합체 칩은 유사한 크기를 지닐 수 있어서, 상기 칩이 균일하게 혼합될 수 있다.
일구현예로서, 상기 방법은, 염료를 FPC 및 상향-변환 형광 물질을 함유하지 않는 중합체 칩과 혼합시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 위조방지사(ACY)는 기존의 코팅 방식의 위조방자사와 달리, 형광 물질을 위조방사사를 구성하는 실 내에 포함하고 있는 바, 위조방지 특성의 장기 수명 안정성을 확보할 수 있으며, 본 발명의 ACY 제조방법은 흰색 또는 착색된 폴리에스테르사에 상향-변환 형광 물질을 제공할 수 있고, ACY의 형광성은 임의의 상업적으로 입수 가능한 형광 검출기에 의해 확인할 수도 있다. 그리고, 착색된 ACY는 도핑 또는 분산 염색 방법에 의해 제조할 수도 있으며, 이러한 ACY는 우수한 색채 견뢰도(fastness) 및 일광 견뢰도를 가질 수 있다.
ACY 및 이것의 제조방법의 특정한 구현예를, 첨부되는 도면을 참고로 설명할 것이다:
도 1은 본 발명의 구현예에 따른 위조방지사의 단면도를 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 구현예에 따른 ACY의 제조방법을 예시하는 흐름도를 도시한 것이다.
도 3은 940 ~ 980 nm 범위 내의 적외선 방사선 (IR) 에 의해 여기되는 경우의 NaYF4:Yb,Er의 스펙트럼 분포를 도시한 것이다.
지금부터 본 명세서에 개시된 위조방지사 및 이것의 제조방법의 바람직한 구현예를 상세하게 참고할 것이며, 본 발명의 실시예는 또한 하기 설명에 제시되어 있다. 본원에 개시된 위조방지사 및 이것의 제조방법의 예시적인 구현예가 상세히 설명되지만, 위조방지사 및 이것의 제조방법을 이해하는데 특별히 중요하지 않은 일부 특성들은 명확성을 위해 도시되지 않을 수 있음이 당업자에게 자명할 것이다.
본 발명을 추가로 상세히 설명하기 전에, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 제한될 것이기 때문에, 본원에 사용된 용어는 단지 특정한 구현예를 설명하기 위한 것이며 제한하려는 것은 아니다.
수치 범위가 제공되는 경우에, 그 범위의 상한과 하한 사이의, 문맥이 명확하게 다른 것을 지시하지 않으면 그 하한의 단위(unit)의 1/10까지의 각각의 개재되는 값, 및 그 언급된 범위 내의 임의의 다른 언급되거나 개재되는 값이 본원에 포함된다. 언급된 범위 내 임의의 구체적으로 제외된 범위에 따라서, 독립적으로 더욱 작은 범위에 포함될 수 있는 이러한 더욱 작은 범위의 상한 및 하한 또한 본 발명에 포함된다. 상기 언급된 범위에 상한 및 하한 중 하나 또는 둘 모두가 포함되는 경우에, 그러한 포함된 상한 및 하한 중 하나 또는 둘 모두를 제외한 범위가 또한 본 발명에 포함된다.
달리 정의되지 않으면, 본 명세서에 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 당업자에 의해 일반적으로 이해된 것과 동일한 의미를 가진다. 본 명세서에 기재된 것과 유사하거나 동일한 임의의 방법 및 물질이 또한 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있다 하더라도, 제한된 수의 예시적인 방법 및 물질이 본 명세서에 기재된다.
본 명세서 및 첨부된 청구범위 등에 사용된 단수 형태는 문맥이 명확하게 다른 것을 지시하지 않으면, 복수의 지시대상을 포함함이 주지되어야 한다.
본 발명의 한 측면은, 균일성 조절에서 유연성을 가지면서, 내부에 분포된 정확한 양의 상향-변환 형광 물질을 가지는 위조방지사의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 ACY의 제조방법의 바람직한 일구현예가 도 2에 예시되어 있다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 제조방법에는 일반적으로 하기 단계들이 포함된다:
단계 201: 형광 물질의 제조
상향-변환 (UC)은, 둘 이상의 광자의 순차적인 흡수에 의해서 여기 파장 길이보다 더 짧은 파장에서 빛 방출이 일어나는 공정이다. 이것은 반-스토크(anti-Stokes) 유형의 방출이다. 예로 적외선 광이 가시 광으로 변환되는 것이 있다. 상향-변환이 일어날 수 있는 물질은 종종 d-블록 및 f-블록 원소의 이온을 함유한다. 이러한 이온의 예로는 Ln3+, Ti2+, Ni2+, Mo3+, Re4+, Os4+ 등이 있다.
UC 형광 또는 발광 물질은 일반적으로 호스트 물질 및 도핑 이온을 포함한다. 란탄족 (Ln) 원소는 그 독특한 전자 배위 및 에너지 준위 구조 때문에 도펀트로 일반적으로 사용된다. Er3 + 및 Tm3 +은 효과적인 UC 발광 특성을 나타내는 Ln 이온의 두 예이다. 또 하나의 Ln 이온은 종종 증감제로 추가로 도핑되어 공-도핑(co-doped) 시스템을 형성한다. 이 증감제는 여기된 광자를 흡수하기 위해 더 큰 흡수 단면을 가져야 하며, 효율적인 에너지 전달을 보장하기 위해 다른 Ln 이온과 잘 공명된다(활성제). Yb3+가 증감제로 UC 공정에 가장 잘 사용된다.
호스트 물질은 일반적으로, 이 호스트 내 격자 변형율(lattice strain)을 감소시키도록 이것의 양이온과 도핑 이온이 근접한 반경을 가져야 한다. 일반적으로, Na+, Ca2 + 및 Y3+ 이온이 UC 물질에 대한 호스트 양이온으로 일반적으로 사용된다.
상기 논의된 Ln 이온 도펀트 및 호스트에 대한 요건을 기반으로, Er3 + 및 Yb3+ 공-도핑된(co-doped) 6각형-상 NaYF4 (NaYF4:Yb,Er)가 지금까지 가장 높은 UC 효율을 나타냈으며, 본 발명에 바람직하게 사용된다.
NaYF4:Yb,Er 분말은 약 0.3 ~ 7㎛ 범위 내 크기로 분쇄될 수 있다. 약 0.3 ㎛보다 작은 크기에 대해서, 입자는 반데르발스 힘 때문에 함께 응집될 것이다; 반면 약 7 ㎛보다 큰 크기에 대해서는, ACY의 방사 공정 동안 방사구의 과밀화가 일어날 것이다.
단계 202: 기능성 중합체 칩 (FPC)의 제조
단계 201로부터의 형광 물질의 분쇄된 분말을 용융된 중합체와 혼합시켜서 복합 물질을 형성할 수 있다.
상기 중합체는 실 제조에 일반적으로 사용된 것들일 수 있다. 일구현예로서, 상기 중합체는 폴리아미드, 폴리에스테르, 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리올레핀, 예컨대 폴리프로필렌 및 폴리스티렌, 비닐 중합체, 예컨대 폴리비닐 클로라이드, 폴리카보네이트, 예컨대 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 (ABS) 수지 등으로부터 선택될 수 있다. 일구현예로서, 바람직하게는 PET가 사용된다.
본 발명에서, 상향-변환 형광 물질: 중합체의 최대 비는, ACY 내 상향-변환 형광 물질의 원하는 균일한 분포가 얻어지도록 약 3:7일 수 있다.
용융된 중합체 및 형광 물질을 완전히 혼합시킨 다음, 취성이 될 때까지 냉각시킨다. 그 후, 생성된 복합 생성물을 작은 칩으로 절단시켜서 "기능성 중합체 칩" (FPC)을 형성시킨다.
단계 203: ACY의 방사 및 연신 공정
ACY의 제조 동안, FPC 및 일반(regular) 중합체 칩을, 최종 ACY 내 상향-변환 형광 물질의 정확한 양의 조절 및 균일한 분포를 가능케 하는 임의의 원하는 비율로 혼합시킨다.
상기 일반 중합체 칩 또는 보통의 중합체 칩 (NPC)은 실 제조를 위해 일반적으로 사용된 것들로부터 제조될 수 있다. 그와 같은 중합체는 폴리아미드, 폴리에스테르, 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리올레핀, 예컨대 폴리프로필렌 또는 폴리스티렌, 비닐 중합체, 예컨대 폴리비닐 클로라이드, 폴리카보네이트, 예컨대 ABS 수지 등으로부터 선택될 수 있다. 일구현예로서, 상기 중합체 칩은 PET 칩일 수 있다.
FPC와 일반 중합체 칩의 유사한 크기는 칩 사이에서의 균일한 혼합을 위한 조건을 제공한다. 다른 측면에서, 형광 물질의 작은 크기는, 작은 형광성 입자가 중합체 칩 사이의 공간을 통하여 하부로 떨어지는 경향이 있기 때문에, 훨씬 더 큰 크기의 일반 중합체 칩과 균일하게 혼합되는 것을 어렵게 만들 수 있다.
최종 ACY 내 상향-변환 물질의 최대 중량 퍼센트는 약 1.8%일 수 있다. 이것은 FPC와 일반 중합체 칩 사이에 6:94의 중량비를 사용함으로써 얻어질 수 있다. 예를 들어, 100g의 최종 ACY 내에서 FPC의 양은 6 중량%를 구성할 수 있는 반면, FPC 내에서 상향-변환 형광 물질의 양은 30 중량%를 구성할 수 있다. 즉, 100g의 ACY 내 상향-변환 형광 물질의 양은 1.8 g이다.
본 발명의 일구현예로서, FPC와 일반 중합체 칩의 혼합물은 방사구를 사용하여 방사될 수 있다. 특히, FPC 및 일반 중합체 칩은 혼합되고 용융될 수 있고, 용융물이 방사구를 통해 압출되어 필라멘트를 형성한다. 그 후, 필라멘트는 실온에서 공기 냉각될 수 있다.
상이한 형상, 예컨대 둥근, 3엽(trilobal), 5엽(pentalobal), 6엽(hexalobal) 또는 8엽(octalobal)의 구멍을 가지는 방사구가 특별한 효과, 예컨대 불투명도, 광택 또는 이것의 억제, 심지형성(wicking) 또는 촉감적 안락함을 위해 사용될 수 있다. 중공 섬유는 경량이 되도록 및 더 큰 쿠션감 또는 절연 특성을 제공하도록 제조될 수 있다. 주름을 통해 크레이프 효과(crepe effect)가 얻어질 수 있다. 특정한 특성을 위해 특정의 첨가제가 또한 방사 용액/혼합물과 조합될 수 있다. 섬유를 흐릿하게(dull) 만들기 위해 탈광택제가 첨가될 수 있고, 난연제가 첨가될 수 있거나, 특정의 다른 대전방지 물질이 또한 포함될 수 있다.　
방사구로부터 압출시킨 후에, 필라멘트를 임의의 적합한 방법, 예컨대 실온에서 공기 냉각에 의해서 냉각시킬 수 있다.
방사구로부터 압출시킨 후에, 필라멘트를 예를 들어, 고데 휠(godet wheel)의 도움으로 연신 또는 신장시켜서 ACY를 형성할 수 있다. 원하는 특성에 따라, 섬유는 보통 그 원래 길이의 몇 배로 연신된다. 더 높은 강인성(tenacity)을 위해, 필라멘트는 더 큰 정도로 연신된다. 섬유는 공기와 접촉 시에 고화된다. 대개, 더 균일한 섬유를 생성시키기 위해 고온 연신시킨다. 연신 공정 동안, 섬유는 질감이 살게 되며, 이것은 시간, 노력 및 제조 비용을 절감시키며 또한 완성된 섬유에 더 큰 품질 관리를 제공한다.
본 발명에서의 ACY 제조방법은 하나 이상의 기능성 물질을 단독으로 또는 동시에 사용하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 기능성 물질에는 비제한적으로 다양한 방출 파장을 가지는 형광 물질, 금속성 및 자성 물질을 포함할 수 있다.
상기 방법에 의해 제조된 ACY는 일반 중합체사, 예컨대 폴리에스테르사와 비교하여 유사하거나 개선된 착색/염색력을 가진다. 본 발명의 ACY는, FCP 및 중합체 칩의 색채를 기반으로 한 임의 색채일 수 있거나, 일반 중합체사, 예컨대 폴리에스테르사와 같이 임의 색채로 염색될 수 있다. 본 발명의 ACY의 위조방지 특성은, 이 실을 간단히 표면 코팅시키기 보다는 상향-변환 형광 물질이 분자 수준에서 이 실 내로 배합되기 때문에 영구적일 수 있다. 이와 관련하여, 위조방지 기능은 이것이 직물 제품에 사용되는 경우에 용이하게 세척에 의해 제거되지 않을 것이다. 형광 물질의 양이 조절될 수 있고, 형광 물질이 본 발명의 방법을 사용하여 실을 통하여 균일하게 분포된다.
본 발명의 또 하나의 측면은, 상기 방법으로부터 제조될 수 있는, 균일하게 분포되고 조절가능한 양의 상향-변환 형광 물질을 가지는 위조방지사를 제공하는 것이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 ACY(101)의 하나의 특정한 예는 48개의 폴리에스테르 필라멘트(102)로 구성된다. 상향-변환 형광 물질(103)은 각각의 필라멘트를 통하여 균일하게 분포된다. 단면도로부터, 본 발명에 사용된 필라멘트(102)가 둥근 단면 형상으로 되어 있음이 확인될 수 있다. 둥근 단면 형상의 높은 표면적:부피비는 형광 물질이 노출되는 더 많은 기회를 제공하여, 상향-변환 공정에서 더 큰 효율을 제공한다.
본 발명의 ACY 제조방법은 흰색 또는 착색된 폴리에스테르 사에 상향-변환 형광 물질을 제공할 수 있다. ACY의 형광성은 임의의 상업적으로 입수 가능한 형광 검출기에 의해 확인될 수 있다. 착색된 ACY는 도핑 또는 분산 염색 방법에 의해 제조될 수 있다. 본 발명의 일부 예에서, 도핑 염색된 ACY는 염료 및 중합체를 방사 및 연신 공정 전에 혼합시켜서 제조될 수 있다. 이것은 ACY에 우수한 색채 견뢰도(fastness) 및 일광 견뢰도를 제공한다.
하기 실시예는 본 발명의 구현예를 예시하기 위해 제시되지만, 본원을 기재된 특정한 구현예로 제한하려는 것은 아니다. 반대로 명시되지 않으면, 모든 부 및 퍼센트는 중량에 의한 것이다. 모든 수치 값은 근사치이다. 수치 범위가 제공되는 경우에, 언급된 범위 밖의 구현예도 여전히 본 발명의 범위에 속할 수 있다. 실시예에 기재된 특정한 상세사항은 본 발명의 필수적인 특성으로 해석되지 않아야 한다.
특정 공급원이 명시되지 않으면, 하기 실시예에 사용된 모든 화학물질은 일반적인 화학 공급업체, 예를 들어, Sigma-Aldrich Co. (St. Louis, Missouri) 또는 The Dow Chemical Company (Midland, Michigan)로부터 입수 가능하다.
실시예
NaYF4:Yb,Er를 0.7 ~ 3㎛의 크기로 분쇄시켰다. 700g 테레프탈산 (TPA)과 400g 에틸렌 글리콜(EG)의 에스테르화를 실시하였다. 혼합물을260°C의 온도로 상승시켰고, 90분 동안 반응시켰다. 그 후, 반응 온도를 285°C로 상승시켜서 중축합이 일어나게 하였다. 부산물 EG를 고 진공을 사용하여 용융된 중합체로부터 분리하였다. 반응 시간은 285°C에서 120분이 소요되었다. 300g NaYF4:Yb,Er를 용융된 폴리에스테르와 혼합시킨 후에, 얻어진 혼합물을 직경이 5 mm인 슬롯을 통해 압출시켜서 긴 리본을 형성시켰다. 폴리에스테르가 취성이 될 때까지 이 긴 리본을 냉각시킨 다음, 직경 5 mm 칩으로 절단시켜 기능성 중합체 칩 (FPC)을 형성시켰다. 유사한 크기를 가지는 일반 중합체 칩 (PET 칩) 및 FPC를 방사구에서 94:6 (940g의 NPC 및 60g의 FPC)의 중량비로 혼합시키고, 260°C에서 용융시켰다. 용융된 중합체를, 방사구의 슬릿 폭이 0.05 mm인 48개의 둥근 단면 형상의 작은 구멍으로 밀어 넣었다. 빠져 나오는 섬유를 연신 공정에 의해 함께 모아서, 최대 1.8 중량%의 상향-변환 형광 물질을 함유하는 위조방지사를 형성하였다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 실시예에서 제조된 ACY는, 940 ~ 980 nm 범위 내 IR 여기 원과 함께 가시 광의 녹색 범위 (540 nm)에서 형광되는 NaYF4:Yb,Er의 동일한 응답을 유지했다(도 3).
따라서, 특정한 위조방지사 및 이것의 제조방법을 개시하였다. 그러나, 본 발명의 구상으로부터 벗어나지 않고 이미 설명된 것들 이외의 더 많은 변형이 가능함이 당업자에게 자명해야 한다. 따라서, 본 발명의 내용은 개시된 사상 내에서를 제외하고 제한되지 않아야 한다. 또한, 개시내용을 해석함에 있어서, 모든 용어들은 문맥과 일치되는 가능한 가장 넓은 방식으로 해석되어야 한다. 특히, 용어 "포함한다" 및 "포함하는"은 요소, 성분 또는 단계들을 비-배타적인 방식으로 칭하는 것으로 해석되어야 하는데, 이는 지시된 요소, 성분 또는 단계들이 존재 또는 사용되거나, 명확하게 지시되지 않은 다른 요소, 성분 또는 단계들과 조합될 수 있음을 나타낸다.

Claims (20)

  1. 균일하게 분포된 상향-변환(up-conversion) 형광 물질 및 중합체를 포함하며, 상기 상향-변환 형광 물질을 최대 약 1.8%의 중량 퍼센트로 포함하는 위조방지사.
  2. 제1항에 있어서, 위조방지사는 복수의 필라멘트로 구성되며, 상기 필라멘트 각각이 균일하게 분포된 상향-변환 형광 물질을 포함하는 위조방지사.
  3. 제1항에 있어서, 중합체는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 및 비닐 중합체로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 중합체를 포함하는 위조방지사.
  4. 제3항에 있어서, 중합체는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐클로라이드, 및 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 수지로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 중합체를 포함하는 위조방지사.
  5. 제3항에 있어서, 중합체는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는 위조방지사.
  6. 제1항에 있어서, 상향-변환 형광 물질은 란탄족 이온을 포함하는 위조방지사.
  7. 제1항에 있어서, 상향-변환 형광 물질은 이테르븀 및 에르븀으로 도핑된 이트륨 플루오라이드를 포함하는 위조방지사.
  8. 제2항에 있어서, 중합체는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 및 비닐 중합체로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 중합체를 포함하는 위조방지사.
  9. 제8항에 있어서, 중합체는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐클로라이드 및 ABS 수지로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 중합체를 포함하는 위조방지사.
  10. 제8항에 있어서, 중합체는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는 위조방지사.
  11. 제2항에 있어서, 상향-변환 형광 물질은 란탄족 이온을 포함하는 위조방지사.
  12. 제2항에 있어서, 상향-변환 형광 물질은 이테르븀 및 에르븀이 도핑된 이트륨 플루오라이드를 포함하는 위조방지사.
  13. 상향-변환 형광 물질을 약 0.3 ~ 7 ㎛의 입도를 가지는 분말 형태로 제공하는 단계 ;
    상기 상향-변환 형광 물질을 용융된 중합체 물질과 혼합시켜서 복합 물질을 형성시키는 단계;
    상기 복합 물질을 냉각시킨 다음 절단시켜서, 기능성 중합체 칩(FPC)을 제공하는 단계;
    상향-변환 형광 물질을 함유하지 않는 중합체 칩과 상기 FPC를, 형광 물질이 혼합물 중에 균일하게 분포되게 하는 비로 혼합시킨 다음, 혼합물을 용융시키는 단계;
    FPC와 상향-변환 형광 물질을 함유하지 않는 중합체 칩의 용융물을 필라멘트로 압출시키는 단계; 및
    상기 필라멘트를 방사 및 연신시켜서 위조방지사 내 상향-변환 형광제가 최대 약 1.8%의 중량 퍼센트로 포함하는 위조방지사를 제조하는 단계
    를 포함하는 위조방지사의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 용융된 중합체 물질 및 상향-변환 형광 물질을 함유하지 않는 중합체 칩 각각은 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 및 비닐 중합체로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 중합체로 구성되는 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 중합체가 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐클로라이드, 및 ABS 수지로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 중합체를 포함하는 제조방법.
  16. 제14항에 있어서, 중합체는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는 제조방법.
  17. 제13항에 있어서, 상향-변환 형광 물질은 란탄족 이온을 포함하는 제조방법.
  18. 제17항에 있어서, 상향-변환 형광 물질은 이테르븀 및 에르븀으로 도핑된 이트륨 플루오라이드를 포함하는 제조방법.
  19. 제13항에 있어서, FPC 및 상향-변환 형광제를 함유하지 않는 중합체 칩이 유사한 크기를 가져서 상기 칩이 균일하게 혼합될 수 있는 제조방법.
  20. 제13항에 있어서, 염료를 FPC 및 상향-변환 형광 물질을 함유하지 않는 중합체 칩과 혼합시키는 단계를 추가로 포함하는 제조방법.
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