KR100840106B1 - 레이저 감응성 보안은선 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저 감응성 보안은선에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저 광원을 이용한 검사장치에서 인식 가능한 기기감응성 보안은선에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 레이저 광원을 흡수, 산란 및 반사시키는 레이저 광원 반응안료를 인쇄, 코팅에 의한 방법으로 투명 합성수지 필름에 전이시켜, 레이저 검사장치 발광부에서 방출하는 광원을 수광부에 이르기 전 흡수, 산란, 반사시켜, 광량 감소에 따른 기기 감응성을 나타내는 보안은선이 제공된다.
레이저 검사장치, 기기감응성 은선, 보안용지, 레이저 광원 반응안료

Description

레이저 감응성 보안은선{The security thread detectable with laser}
도 1은 투명 합성수지 필름에 레이저 광원 반응안료를 흑색 또는 유색 잉크과 혼합하여 문자, 도형을 패턴화해 인쇄한 보안은선 평면도이다.
도 2는 도 1의 방법으로 제조된 은선 윗면 또는 아랫면에 기기감응성을 높이기 위하여 레이저 광원 반응안료 및 염료를 필름 전체에 인쇄한 보안은선 평면도이다.
도 3은 도 1의 단면도이다.
도 4는 도 2의 단면도이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
1 : 투명 필름
2 : 레이저 광원 반응안료를 흑색 또는 유색 잉크와 혼합하여 문자 및 도형 상태로 도포된 부분
3: 레이저 광원 반응안료를 흑색 또는 유색 잉크와 혼합하여 전체면 상태로 도포된 부분
본 발명은 레이저 감응성 보안은선에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저 광원을 이용한 검사장치에서 인식 가능한 기기감응성 보안은선에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 레이저 검사장치의 광원을 흡수, 산란, 반사시키는 레이저 광원 반응안료 및 염료를 인쇄, 코팅 방식으로 투명 필름에 전이시켜 레이저 광원의 발광부와 수광부의 광량 변화에 따른 보안은선의 유무 여부와 은선이 일정한 영역에 위치하는가를 판단할 수 있는 기기감응성이 부여된 보안은선의 제조방법에 관한 것이다.
은행권, 수표 및 그 밖의 유가 증권은 금전적 가치를 가지기 때문에, 그 가치를 보증·유지하기 위하여, 위조 방지의 필요가 있으며, 이를 위하여 다양한 위조방지 요소가 이용되고 있다. 예를 들면, 지폐나 우표 등은 세계 각국에서 발행되고, 디자인, 치수, 소재 등에 있어 각 국가의 독특한 수법이 채용되어 있다. 근래에는 통화량의 증가에 따라 위·변조의 진위판별 방법도 광학적, 전기적 또는 자기적 신호를 발하는 기능성 재료를 도입하여 기계적으로 판별하는 방법이 요구된다.
자기적인 신호를 이용하는 것으로서, 바코드(bar code) 등의 특정의 자기 패턴(pattern)을 자기 잉크에 따라 형성시키고, 그 보안성을 향상시킨 방법이 행하여 지고 있으며, 그러한 예로서 일본 특허공개 공보 평 5-208576호에는, 지지체상에 형성되는 자기 패턴층 및 상기 자기 패턴층을 은폐하는 착색 은폐층으로 이루어진 자기 매체가 제안되어 있다.
또한 일본 특허공개 공보 평6-28708호에서는, 광학적 방법으로서, 지지체 용지 이면에 자기 기록층을 도포하고, 표면상에 형광성 염색 안료를 염착 또는 함침 한 천연 또는 합성 펄프를 함유하는 표면 사이즈제를 도공하고 있고, 그 펄프가 지지체 도층 표면에 랜덤패턴이 되도록 존재하는 정보식별 시트이고, 그 정보 식별 시트에 200∼380㎚의 자외선을 조사하여 판독가능하게 구성된 시트가 개시되어 있다.
그러나 상기 자성이 부여되는 위조 방지 인쇄물 및 용지는 자성을 부여하기 위하여 사용되는 자성분체가 일반적으로 검은색, 또는 회색이나 다갈색계이기 때문에, 자성 부여 부분이 용이하게 제 3자에게 쉽게 노출되고, 자외선 영역의 특정 파장의 빛을 조사하여 발광기능이 생기는 위조 방지용지에 있어서는, 그 발광재료가 최근에는 일반적으로 입수가 가능하고, 비교적 넓은 범위의 파장대에 걸쳐 유사한 감응이 이루어지기 때문에 정밀한 위변조의 판독은 사실상 어려운 문제가 있는바, 보다 파장대가 국소적이며 일정한 레이저 광원을 이용한 감응 수단이 요구되어 왔다.
이에 따라, 최근의 레이저 검사장치에서 인식 가능한 은선은 투명 필름에 금속 물질을 증착하거나 원색의 안료 및 염료를 인쇄하는 방식으로 제조되고 있다. 그러나 이러한 방식으로 제조된 은선은 투명도가 현저하게 떨어져 투명 은선처럼 문자나 도형 등을 패턴화할 경우 가독이 불가능하여 추가적인 보안요소를 적용할 수 없다는 단점이 있었으며, 이를 개선하기위해 레이저 광원을 흡수하는 염료가 개발되었으나 이 또한 짙은 녹색의 색상으로 투명도가 떨어져 은선에는 적용하기가 어렵고, 1g당 90,000원에 달하는 높은 가격으로 실용화에는 많은 어려움이 따라왔다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 레이저 광원을 흡수, 산란, 반사시키는 투명도가 높은 레이저 광원 반응안료 및 염료를 인쇄나 코팅 방식으로 투명 합성수지 필름 상에 전이시켜 레이저 검사장치 광원의 발광부에서 수광부에 이르는 광량을 감소시킴으로써 검사장치에서 은선을 인식하고 또한 정위치 여부를 인식 가능하게 제조된 레이저 감응성이 부여된 보안은선을 개발하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.
따라서 본 발명의 목적은 레이저 검사장치에서 인식 가능한 즉, 투명 필름에 문자나 도형 등을 패턴화해 인쇄한 보안요소를 육안으로 식별가능하고, 레이저 검사장치에서 은선의 유무 확인과 일정영역에 위치하는가 등을 인식할 수 있는 레이저감응성 보안은선을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 레이저 검사장치에서 인식 가능한 레이저 감응성 보안은선은, 보안용 은선의 기재로 사용되는 투명 합성수지 필름의 적어도 일면에, 10%중량의 알루미늄 분말을 포함한 메탈잉크를, 알코올 및 우레탄수지 바니쉬의 혼합용제에 대하여, 5∼15%농도로 첨가하여 제조된 헬륨-네온(633㎚)레이저광원 반응안료를, 인쇄 또는 코팅의 방법으로 전이시켜 제조된다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저 감응성 보안은선은, 보안용 은선의 기재로 사용되는 투명 합성수지 필름의 적어도 일면에, 10%중량의 알루미늄 분말을 포함한 메탈잉크를, 알코올 및 우레탄수지 바니쉬의 혼합용제에 대하여, 5∼15%농도로 첨가하여 제조된 헬륨-네온(633㎚)레이저광원 반응안료를, 인쇄 또는 코팅의 방법으로 전이시켜 제조되며, 바람직하게는 상기 레이저 광원 반응안료가 인쇄 또는 코팅에 의하여 전이된 보안 은선의 상기 적어도 일면 전체에, 상기 레이저 광원 반응안료를 5 내지 10%농도로 다시 도포시켜 제조한다.
또한 바람직하게 본 발명에 따른 보안은선은 레이저 광원의 검출기의 발광부에서 인출되는 상기 레이저 광원의 광량을 흡수, 산란 및 반사시켜, 상기 레이저 검출기의 수광부에 이르는 광량을 80%∼96% 감소시키도록 하여 레이저 광원에 의한 검출에 적합하다.
구체적으로, 레이저 광원의 광량을 변화시키는 레이저 광원 반응성 안료는, 단독으로, 또는 흑색 또는 유색잉크와 혼합하여, 문자 및 도형의 형태로 투명 합성수지 필름상에 패턴화하거나 또는 상기 인쇄면 위 또는 필름 전체에 추가로 인쇄하여 레이저 검사장치의 발광부에서 발광하는 광원의 광량을 흡수, 산란 및 반사시켜 수광부에 이르는 광량을 떨어뜨려, 검사장치가 은선의 유무 확인 및 일정영역에 위치하는가를 판단하게 하는 기기감응성을 부여하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 기기감응성 보안은선의 문자 및 도형의 패턴화와 보안은선의 인쇄층위 또는 이면에 레이저 광원 반응안료 및 염료를 투명 합성수지 필름 전체에 인쇄한 평면도를 도 1, 2에 나타내었고, 단면도를 도 3, 4에 나타내었다.
한편, 본 발명에서 사용되는 필름은 보안용 은선에 사용되는 플라스틱 필름으로서, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리카보네이트 등 투명 합성수지 필름이 포함되며, 그 두께는 통상 약 5 ∼ 50미크론의 것이 사용될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 레이저 광원 반응안료 및 염료는 일반적인 레이저 검사장치 광원인 633㎚(Helium-Neon)의 기체 레이저에 반응하는 염료가 사용될 수 있으며, 그 외의 레이져 광원의 발광파장에 반응하는 염료가 광범위하게 포함될 수 있다.
일반적으로 이러한 레이져 광원의 발광 파장에 반응하는 염료로서는 Laser Absoring Dye(Epolin社)등이 알려져 있으나, 이와 같은 염료는 상술한 바와 같이, g당 가격이 지나치게 고가이기 때문에 은선에 적용하여 보안요소로서의 상용화에 제약이 따르고, 그 구성이 알려지지 아니하여 그 개량화 또한 어려운바, 본 발명에서는 보다 경제적이면서도 효율적인 염료를 개발하기 위한 연구 끝에, 레이저 광원을 차단하는 알루미늄계 메탈잉크를 적용, 상기 헬륨-네온 레이져와 같은 파장의 국소영역에서 기존의 레이저 광원에 대한 반응 염료와 유사한 반응성이 있음을 확인하였는바, 본 발명에 따른 메탈잉크는 10㎛ 내지 12㎛의 입도인 알루미늄 분말이 10중량%로 함유된 메탈잉크로서, 용제로서는 에틸아세테이트와 이소프로필아세테이트가 1 : 1의 비율로 혼합되어 제조된 제품이다
본 발명에 따른 기능성 염료의 반응대역은 상기 고가의 레이져광 흡수염료와 동일영역의 파장대에 대하여 흡수 능력이 있음이 확인되었다.
본 발명에 따른 레이저 광원 반응염료는 상기 10중량%의 알루미늄을 함유하 는 메탈잉크가 알코올 및 우레탄수지 바니쉬의 혼합용제에 대하여 5∼15% 농도로 함유되는 것으로서, 상기 레이저 광원 반응염료는, 레이져 검출기의 발광부에서 분출된 상기 헬륨-네온가스 레이저 광원을 흡수, 산란, 분산시킴으로써, 상기 레이져 검출기의 수광부에 이르는 광량을 효과적으로 줄일 수 있다.
상기 메탈잉크의 용제로 사용되는 알코올은 바람직하게 이소프로필알코올, 에틸알코올 또는 이들의 혼합물이며, 더욱 바람직하게는 이소프로필알코올과 에틸알코올이 6: 4의 비율로 포함된 혼합물을 사용한다. 한편 상기 용제 전체의 성분인 알코올 및 우레탄수지 바니쉬는, 1 : 7.5 ∼ 8.5로 혼합되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 레이저 광원 감응안료는 5내지 15중량%의 메탈잉크와 85 내지 95중량%의 용제가 혼합되어 100중량%를 이루며, 이때 상기 용제 중의 우레탄 수지 바니쉬가 상기 안료에서 75중량%미만의 비율로 혼합되는 경우에는 반응안료의 필름에 대한 접착성이 떨어지고, 85중량%를 초과하는 경우 인쇄 후 건조불량으로 필름이 달라붙는 등의 문제가 있어 바람직하지 않다.
본 발명에 따른 레이저광원 반응안료를 사용하여 상기 투명 플라스틱 필름 상에 전이시키는 방법은 다양하게 사용될 수 있으며, 인쇄 또는 코팅의 형태로 전이상 상기 안료 또는 염료는 레이져 발광부의 빛을 흡수, 산란, 반사시켜 검출장치의 수광부에 이르는 광원의 광량을 80%∼96% 감소시키게 되는데, 이때 수광부에 이르는 광량이 발광부에서 광량의 20%를 넘는 경우에는 검사장치에서 검출이 되지 않게 되어, 오판의 우려가 있다. 따라서 수광량은 발광량의 20% 이하가 되도록 조절될 필요가 있다. 그러나 수광부에 이르는 광량이 발광부의 광량의 4% 미만이 되는 경우에는 투명도가 떨어져 문자나 도형 등을 구분할 수 없어 위조방지 보안은선으로서 바람직하지 않다.
즉, 상기와 같은 광량의 조절은 레이저광원 반응안료중의 상기 메탈잉크의 농도 조절에 의하여 가능하게 되는데, 5%미만이면 레이저 흡수량이 적어(투과량이 많아져서) 검사가 불가능하고, 15%를 초과하면 투명도가 현저하게 떨어져 문자나 도형 등을 이용한 보안요소를 적용할 수 없는 문제가 있다.
상기의 레이저 광원 반응안료는 바람직하게 유색(흑색포함)안료가 첨가되어 사용될 수 있으며, 메탈잉크를 기준으로 혼합비는 1: 0.5∼1이 바람직하다. 이와 같이 유색안료와 혼합된 경우, 보안은선의 투명기재상에 그라비아 인쇄방식에 의하여 임의의 도형이나 문자를 패턴화하여 인쇄하여 보안요소로 활용할 수 있으며, 상기의 농도를 가지는 레이져 광원 반응안료에 의하여, 레이저 검출기에서 검출가능하며, 유색안료에 의하여 육안으로 식별가능한 보안 요소를 확인할 수 있다.
또한, 바람직하게는 도 4b에서 보이는 바와 같이, 상기와 같은 도형이나 문자가 인쇄된 인쇄층 전체면 상에 본 발명에 따른 레이저광원 반응안료 중의 메탈잉크를 5 내지 10%농도로 하여 더욱 도포할 수 있으며, 이러한 2단계에 걸친 레이져 광원 반응 안료의 적용에 의하여, 레이저 광원의 투과량을 최대 96%까지 낮출 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의한 레이져 감응성 보안은선은 문자나 도형 등의 보안요소를 육안으로 식별 가능한 투명한 은선으로 레이저 검사장치에서 은선의 유무 확인과 일정영역에 위치하는가를 확인 할 수 있는 보안성이 우수한 기기감응 성 보안은선이다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 이에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
투명 합성수지 필름(폴리 에스테르 필름)의 일면에 레이저 광원(파장 633㎚; 헬륨-네온사용, 출력: 1.5mV)을 흡수, 산란, 반사시키기 위하여, 알루미늄(입도 10㎛, 10중량%함유)계 메탈잉크(용제로 에틸아세테이트 및 이소프로필아세테이트가 1: 1로 혼합된 것을 사용)10중량% 및 흑색잉크(상품명: 리갈99, 제조회사: 체부토(미국)) 5중량%를, 이소프로필알코올 6중량%, 에틸알코올 4중량% 및 우레탄수지 바니쉬 75중량%를 함유하는 용제와 혼합하여, 레이저광 반응안료를 제조한 후, 문자 및 도형을 패턴화해 그라비아 방식으로 인쇄한 기기감응성이 부여된 보안은선을 제조하였다.
실시예 2
실시예 1에 따라 임의의 문자 및 도형이 패턴화되어 인쇄된 상기 인쇄층의 전체면 상에, 상기 실시예 1의 메탈잉크 5 중량%와 실시예 1의 혼합용제(알코올 및 우레탄수지 바니쉬) 95중량%를 혼합하여 제조된 레이저광 반응안료를, 더욱 도포하여 기기감응성이 부여된 보안은선을 제조하였다.
실시예 3
실시예 1에 따라 임의의 문자 및 도형이 패턴화되어 인쇄된 상기 인쇄층의 전체면 상에, 상기 실시예 1의 메탈잉크 10중량%와 실시예 1의 혼합용제(알코올 및 우레탄수지 바니쉬) 90중량%를 혼합하여 제조된 레이저광 반응안료를, 더욱 도포하여 기기감응성이 부여된 보안은선을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에 따른 레이저 광원 반응안료가 3%농도로 조절된 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 조건에서 기기감응성이 부여된 보안은선을 제조하였다.
비교예 2
실시예 1에 따른 레이저 광원 반응안료가 20%농도로 조절된 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 조건에서 기기감응성이 부여된 보안은선을 제조하였다.
비교예 3
실시예 1에 사용되는 투명 합성수지 필름 일면에 흑색 또는 유색잉크(상품명: 리갈99, 제조회사: 체부토(미국), 흑색분말 안료를 우레탄수지 바니쉬에 10% 농도로 교반)로 문자 및 도형을 패턴화 인쇄하여 은선을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 기기감응성 보안은선 및 일반은선의 레이저 광투과량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예2 비교예3
레이저 광투과량(mW) (투과량/발광량) 1.0/7.1 0.5/7.1 0.3/7.1 2.6/7.1 0.1/7.1 4.3/7.1
문자 가독 상태 양호 양호 양호 불량 불량 불량
검사장치 인식여부 인식 인식 인식 미인식 미인식 미인식
* 레이저 광투과량의 측정방법 :실험용 레이저 측정장치(광원: 헬륨-네온(633㎚))의 발광부와 수광부사이의 일정공간에 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 은선을 3×3㎝ 규격으로 단재하여 지지대에 거치하고 레이저 측정기를 가동시켜 레이저 광원을 쏘아 필름을 통과시키면 수광부에 이르게 되면 디지털 게이지에서 투과량을 수치로 나타낸다.
* 문자 가독 상태의 판단방법 : 문자 인쇄면을 농도측정기로 광도측정 및 육안 식별로 문자깨짐이 없거나 선명도가 우수할 경우 '양호'이며, 문자가 깨지거나 흐리고 인쇄 뒷면에서 문자나 도형등을 구분하기 어려울정도로 희미하게 보이는 경우 '불량'으로 판단한다.
* 검사장치 인식여부의 판단방법 : 검사 장치는 독일제조 레이져소터(Laser sorter)를 사용하며 제조된 롤 용지를 검사장치에 통과시켜 일정규격으로 단재하면서 발광부에서 레이저 광원을 발사 용지상의 필름을 통과 수광부에 이르는 광량을 계산하여 은선의 유무 여부를 판단 Accept 또는 Reject 용지로 구분하여 적개하며 기계속도는 250m/min를 기준으로 하였다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저 검사장치에서 인식 가능한 기기 감응성 보안은선은 기존의 증착, 유색 은선이 불투명하여 문자나 도형 등을 패턴화하지 못하는 위조방지 요소를 추가적으로 적용가능하고, 검사장치에서 은선 유무 인식 및 일정영역에 위치하는가를 검사할 수 있어 위·변조방지 효과 극대화와 제품 품질관리 측면에서도 탁월한 효과가 있다.

Claims (6)

10㎛ 내지 12㎛ 입도의 알루미늄 분말 10중량%를 함유하는 메탈잉크가, 알코올 및 우레탄수지 바니쉬의 혼합용제에 대하여 5∼15%농도로 첨가되어 제조된 헬륨-네온(633㎚)레이저광원 반응안료를, 보안용 은선의 기재로 사용되는 투명 합성수지 필름의 적어도 일면에 인쇄 또는 코팅의 방법으로 전이시켜 제조된 것을 특징으로 하는 레이저 감응성 보안은선.
제 1항에 있어서, 상기 메탈잉크는 상기 알루미늄 분말을, 에틸아세테이트 및 이소프로필아세테이트의 혼합비가 1 : 1인 용제에 분산시켜 제조된 것을 특징으로 하는 레이저 감응성 보안은선.
제 1항에 있어서, 상기 혼합용제에 사용되는 알코올 용제는 이소프로필알코올, 에틸알코올 또는 이들의 혼합물이며, 상기 알코올 용제 및 우레탄수지 바니쉬는 1: 7.5∼8.5로 혼합되는 것을 특징으로 하는 레이저 감응성 보안은선.
제 1항에 있어서, 상기 레이저광원 반응안료에 흑색 또는 유색염료가 1 : 0.5∼1의 비율로 더욱 혼합되어 상기 투명합성수지 기재의 적어도 일면에 패턴을 이루거나 상기 기재의 전면 인쇄 또는 코팅의 방법으로 전이시켜 제조된 것을 특징으로 하는 레이저 감응성 보안은선.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 레이저 광원 반응안료가 인쇄 또는 코팅에 의하여 전이된 면 전체에, 상기 메탈잉크가 5 내지 10%농도로 함유된 레이저 광원 반응안료를 더욱 도포시킨 것을 특징으로 하는 레이저 감응성 보안은선.
제 5항에 있어서, 상기 레이저광원 반응안료는 레이저 광원의 검출기의 발광부에서 인출되는 상기 레이저 광원의 광량을 흡수, 산란 및 반사시켜, 상기 레이저 검출기의 수광부에 이르는 광량을 80%∼96% 감소시키는 것을 특징으로 하는 레이저 감응성 보안은선.
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