CN102781675A - 包含在墨水中的取向型磁性粒子的防伪线或条及其制造方法与工具 - Google Patents

包含在墨水中的取向型磁性粒子的防伪线或条及其制造方法与工具 Download PDF

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Abstract

本发明关于并入或并在有价值文件或货币基材上的防伪线或条，以及此线或条的制造方法与工具。该种线或条包括一个塑料箔片，其载有一层含有取向型磁性或可磁化颜料粒子的硬化涂层，该颜料粒子的取向表现出图像信息。优选为光学变色的磁性或可磁化颜料粒子。该硬化涂层也可以包含于第一和第二塑料箔片之间。该图像信息为适当重复长度的重复无缝图案，其使用具有相对应的重复无缝磁场图案的磁性取向圆筒来产生。本发明还揭露了一种磁性取向圆筒及制造此种磁性取向圆筒的方法。此方法包括以含有高矫顽性永久磁性粉末作为填充材料的聚合物材料来涂布圆柱形支撑体，以及磁化或雕刻无缝的圆筒外表面，以在圆筒上形成重复的无缝磁场图案。

Description

包含在墨水中的取向型磁性粒子的防伪线或条及其制造方法与工具
技术领域
本发明关于并入或并在有价值文件或货币基材上的防伪线或条的领域。本发明揭露了一种防伪线或条，其包含在该线或条上的涂层中通过特定取向的磁性或可磁化颜料粒子(特别是光学变色粒子)来实现的特征，及用于制造此种线或条的方法及装置。
背景技术
本领域技术人员已知，在基材中嵌入防伪线是一种保护安全文件及钞票不被仿制的有效手段。可参考US0,964,014、US 4,652,015、US 5,068,008、US 5,324,079、WO 90/08367、WO 92/11142、WO 96/04143、WO 96/39685、WO 98/19866、EP-A 0 021 350、EP-A 0 185 396、EP-A 0 303725、EP-A 0 319 157、EP-A 0 518 740、EP-A 0 608 078、EP-A 0 635 431和EP-A 1 498 545，以及其中所引用的文献。
防伪线是一种金属或塑料的细丝，其在制造方法期间并入印刷安全文件或钞票所用的基材中。防伪线可以完全嵌入基材中，或者是部分嵌入且部分露出基材表面(“窗式安全线”)，或者甚至可以贴在基材的表面或桥接基材的两个分离部分；这种线也称为条。
防伪线或条通常可能会载有特殊的防伪组件，以用于安全文件的公共和/或机器验证，特别是用于钞票。用于此目的的适合防伪组件为，例如，金属化、发光化合物(并入或印刷在防伪线或条上)、微字符、磁性特征等。
由于工业制造上的技术限制，防伪线或条必须由滚动条并入数百米长的基材循环薄片(例如钞票纸)中。此种线或条一般将经特殊处理(即金属化、压印、层压等)的塑料箔片〔如单-或双取向的聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)箔片〕的网予以相应的切片而制成，而产生所需防伪线或条的滚动条。
在一般的实施实例中，该塑料箔片会在单一的一侧被金属化和/或压印。金属化还可以正写入或负写入的标记形式来呈现。在更精密的实施方式中，该种塑料箔片是一种层压的结构，由层压在一起的两个箔片所构成，而在两个塑料箔片之间封入了安全组件，如印刷特征和/或金属化。
本领域技术人员可由US 4,838,648、WO 02/073250、EP686675、WO 03/00801、US 6,838,166及WO 2007/131833中得知光学变色磁性颜料
Figure BDA00002083630000021
及含有
Figure BDA00002083630000022
的光学变色磁性墨水此类墨水可以清晰涂层(即覆盖整个表面)的形式或者是结构化涂层(即标记)的形式来施用或印刷。
在涂层还是“湿”的时候，即尚未硬化时，通过施加适当的未结构化或结构化的磁场，可使得光学变色磁性涂层中的光学变色颜料粒子在印刷的后取向，并且接着通过基材上的涂料组合物的硬化使其在它们各自的位置及取向上固定。用于取向涂料组合物中的磁性或可磁化粒子的材料和技术，以及其对应结合的印刷/磁性取向方法曾在US2,418,479、US 2,570,856、US 3,791,864、DE 2006848-A、US 3,676,273、US 5,364,689、US 6,103,361、US2004/0051297、US 2004/0009309、EP A-710508、WO02/090002、WO 03/000801、WO 2005/002866和US2002/0160194中，以及本申请人的WO 2008/046702中揭露。
在透明或不透明基材上的硬化涂层中，含磁性取向的粒子的项目在本技术领域为已知，例如可由WO 2008/009569中得知。然而，如果防伪线或条必须i)在它们的伸长方向上呈现出无缝重复图案，及ii)该图案的重复长度(周期)必须小于宽度时(较佳的是小于钞票或其所并入的防伪文件的半宽度)，会造成特殊的技术问题。
这些要求确保了i)不需要将部分防伪文件基材予以切除，也不需要将钞票或防伪文件印刷与线或条上所呈现的信息校直，因为后者沿着防伪线或条的方向连续(没有跳位)，以及ii)至少一整个周期在线或条上所呈现的信息是真正地呈现在每一张钞票或防伪文件上或文件中，而让后者能够清楚的鉴定。
对于基材上的硬化的涂层中的磁性取向的粒子的这些要求，在先前并没有被解决。
发明内容
本发明的防伪线或条，较佳用于并入或并在有价值文件或货币基材上，其包括一个塑料箔片，其载有一层含有取向型磁性或可磁化颜料粒子的硬化的涂层，该颜料粒子的取向表现出图像信息，并且此防伪线或条的特征在于，该图像信息为适当重复长度的重复无缝图案。
在本申请中所述的“硬化的”一词指在涂层内的光学变色磁性或可磁化颜料粒子在其各别的位置及取向上固定。
“适当的重复长度”(周期)指小于防伪线或条所并入的文件的宽度，优选是以小于其半宽。
实现本发明的较佳磁性或可磁化颜料粒子为片状或针状粒子，因为它们在磁场中可良好定向，并且其随着涂层中的取向而在光学方面呈现出明显的改变。
更优选的是光学干涉颜料，其随着在涂层中的取向而展现出反射或透射颜色的变化。
用于实现本发明的最佳颜料粒子为A/D/M/D/A 5层式(如US 4,838,648中所揭露)以及A/D/R/M/R/D/A 7层式(如WO 02/073250中所揭露)的光学变色磁性薄层干涉颜料。其中，A代表吸收层，一般为铬层；D代表介电层，一般为氟化镁(MgF2)或二氧化硅(SiO2)；M代表磁性层，一般为镍(Ni)或铁(Fe)或钴(Co)或者是其合金中的一种，并且R代表反射层，一般为铝(Al)。
在本申请中，“磁性”一词代表本身为磁场来源的一种材料。术语“可磁化”指与可感应亚铁或铁磁性的磁场反应的材料，但本身并非磁场来源。
在本申请中，取向型磁性或可磁化颜料(OVMP)粒子代表在涂层中呈现出取向的颜料粒子，其不同于简单印刷方法的结果。
“图像信息”代表可以用视觉辨识的标记、图案、影像及任何其它型态的信息。
依照本发明，图像信息通过包含在涂层中的磁性或可磁化颜料粒子的取向而在涂层中实现。
在本发明的一个较佳实施方式中，硬化的涂层为一种呈标记形式的结构化涂层，并且利用墨水及相对应的印刷方法来施用。
这种带有磁性取向的图像信息通常会与结构化涂层的印刷的标记不同；然而，它也可以一样。
因此，本发明可以在防伪线或条上提供两种不同的防伪组件，即，印刷的可视标记以及带有磁性取向的图像信息，其使用单一印刷油墨在印刷机上以单程方式操作，其可提高防伪线或条的防伪程度，同时又能维持提高的生产效率。
这种带有磁性取向的可视图像信息也可以用机器判读，因为这些在印刷及硬化的涂料组合物中特别配置的磁性或可磁化粒子可以产生磁场或者是与磁场交互作用，因此它们的局部分配及取向可以通过相应的设备来监测及利用。
本发明的防伪线或条的基本特征是带有磁性取向的图像信息，以及(如果有的话)印刷的可视标记，其沿着防伪线或条的延伸方向，以适当的重复长度(周期)的无缝重复图案来呈现。
由于制造钞票的条件(即基材的制造和印刷)及使用(即防伪线或条在自动银行机中的验证)所设下的限制，防伪线或条必须纵向并入基材网中，但必须横越钞票的宽度，其一般小于10厘米，并且通常为7厘米左右。因此，重复图案的周期必须不超过7厘米，以不超过3.5厘米为较佳，又以不超过2厘米为更佳。
在如此小重复长度的限制下，这种具有光学变色磁性墨水重复图案的塑料箔片的无缝压印需要特殊的制造(即印刷)工具和技术。
已经发现，使用特殊雕花的无缝雕刻圆筒的轮转凹版（凹版印刷）是一种适合的印刷技术，其可将含有磁性或可磁化颜料粒子的墨水液转印到扁平的塑料基材上。在雕刻圆筒中的轮转凹版室必须够大，使其足以处理磁性或可磁化颜料粒子的延伸尺寸，其特别可以是薄片，具有的直径是在5和50微米之间，并且厚度为1微米左右。通常使用的室尺寸至少为颜料粒子平均直径的两倍。
已发现另一种适合在小重复长度的限制条件下以含有磁性或可磁化颜料粒子的墨水的无缝重复图案来压印塑料箔片的印刷技术是使用无缝滚网(例如可得自荷兰Boxmeer市的证券印刷公司(Stork Prints BV))的丝网印刷。在此，通常使用的筛孔大小至少为颜料粒子平均直径的两倍。
在另一种方法中，可以使用阿尼洛克斯(Anilox)滚轮/刮刀上墨的柔版印刷。这种Anilox滚轮具有轮转凹版室，其将墨水液计量供应至循环式柔性印刷凸版上，其为一种挠性的印刷表面，可将墨水转移至被压印的基材上。如果颜料粒子的颗粒不大，柔版印刷可以良好的进行，但如果是明显为片状的颜料粒子，则效果比较差，因为它并不容易由一个表面转移到另一个表面。对于Anilox滚轮而言，通常所使用的室的尺寸至少为颜料粒子平均直径的两倍。
在所有的情况下，印刷表面必须被建构成能够呈现出无缝的重复图案；换言之，印刷圆筒或循环式柔性印刷凸版的周长必须刚好是被印刷重复图案的重复长度(周期)的整数倍。
在较佳的实施方式中，含有光学变色磁性或可磁化颜料粒子的硬化的涂层结合了一种有色、深暗或金属化的衬底涂层。该衬底涂层可以在之前、之后或独立的步骤中施用或印刷。
如果是透过塑料箔片来观看防伪线或条，则衬底涂层必须以第二涂层来施用，其在施用(及硬化)光学变色磁性墨水之后进行。
其它涂层可以视技术及美学上的需要来施加，例如提供色彩和/或不透明性的着色涂层，或者是将防伪线或条固定于有价值文件或钞票基材内或其上的粘着涂层。
依照本发明的其它特定实施方式，防伪线或条为一种包含硬化的涂层的层压线或条，该涂层以含有光学变色磁性或可磁化颜料粒子的墨水来产生，且包含于第一和第二塑料箔片之间。
在另一个实施方式中，本发明的防伪线或条为一种层压的线或条，其是将精准层压的载有第一印痕的第一塑料箔片与载有与第一印痕互补的第二印痕的第二塑料箔片层压而得。
将具有彼此互补印痕的两个箔片予以精准层压需要高精准度的印刷及层压设备，其可使得所产生的防伪线或条更难被仿造。
包括以含有磁性或可磁化颜料粒子的墨水产生的硬化的涂层的本发明防伪线或条，也可以含有选自下组的额外防伪材料：荧光染料及颜料、红外线吸收染料及颜料，以及金属、磁性和干涉颜料。该额外的防伪材料还可以包含在该相同涂层中，或者是包含在至少一个独立的涂层中。
本发明的防伪线或条还可包含一个微透镜层或全像层，后者可以是体积全像片或者是金属化、去金属化或部分去金属化(标记)表面全像片。
在本发明的防伪线或条的至少一个表面上，可包含此技术领域已知的粘着涂层，以提供对防伪基材的粘附性。为达此目的，一般会在纸张脱水及干燥方法的最后使用可热活化粘合剂来胶粘纸张纤维。
本发明的较佳防伪线或条的宽度是在0.5毫米和30毫米之间。其是将经压印、涂布以及层压(如果有的话)的塑料箔片网切成适当宽度的线并且将其缠绕在滚动条上而获得。
还揭露了一种用于制造并入有价值文件或货币基材中的防伪线或条的方法，包括步骤：
a)以含有磁性或可磁化颜料粒子的涂料组合物涂布塑料箔片；
b)通过施加相对应的结构化磁场将塑料箔片上的涂层中的磁性或可磁化颜料粒子取向，使得该颜料粒子的取向呈现出图像信息；
c)使含有取向型磁性或可磁化颜料粒子的涂层硬化，以使得光学变色的磁性或可磁化颜料粒子在它们各自的位置及取向上固定；
y)选择性地在塑料箔片的至少一个表面上施用一层粘着涂层；
z)将载有该种含有取向的光学变色磁性或可磁化颜料粒子的硬化的涂层的塑料箔片切成线或条；
此方法的特征在于，该图像信息使用具有适当重复长度的重复无缝磁场图案的磁性取向圆筒来产生。
在涂料组合物中所含的较佳磁性或可磁化颜料粒子选自片状或针状粒子；特别优选为磁性光学干涉颜料，其随着在涂层中的取向而展现出各种反射或透射的颜色；并且最佳的是光学变色磁性薄层干涉颜料，如US 4,838,648号中所揭露的5层式，以及在WO 02/073250号中所揭露的7层式；可参阅前文。
塑料箔片较佳为聚对苯二甲酸乙二酯(PET，聚酯)箔片。然而，其它塑料材料也可以使用，如单-或双-取向的聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)或各种定形的聚乙烯(PE)。
以含有磁性或可磁化颜料粒子的涂料组合物压印塑料箔片，接着通过施加相应的结构化磁场将涂层中的该颜料粒子取向，并且使已印刷及“取向”的墨水硬化，可以在一步工业操作中进行，可以使用单一的墨水来提供两种不同的“信息层”(印刷的标记及带有磁性-取向的图像信息)。
此方法可包括施用超过一层的印刷层。在一个较佳实施方式中，此方法包括以下的额外步骤：
d)将一种有色、深暗或金属化的衬底涂层施用于步骤c)含有取向的光学变色磁性或可磁化颜料粒子的硬化的涂层上。
该衬底涂层可以通过本领域技术人员已知的各种涂布方法来施用，例如以包含有色或深暗颜料或染料的墨水来压印或是以金属(较佳为铝)来进行高真空涂布；此种高真空涂布步骤可以任选地接着进行选择去金属化步骤(例如，依照Crane的US 4,652,015中所述)，以在金属涂层中产生标记。
选自荧光染料及颜料、红外线吸收染料及颜料，以及金属、磁性和干涉颜料的额外防伪材料可施用于该涂层或者是至少一个分开的涂布层中。
也可以施用微透镜层或者是全像层，该全像层可以是体积全像片或金属化、去金属化或部分去金属化的(标记)表面全像片。
可以在塑料箔片的至少一个表面上施用本领域已知的粘着涂层，以便于在将防伪线或条并入或并在防伪基材上时能够提供粘附性。
此方法还可包含以下替代性的选择或者是额外的步骤：
e)将第二塑料箔片层压在经涂布的塑料箔片上，以产生层压结构，其中该种含有取向的光学变色磁性或可磁化颜料粒子的硬化的涂层包含于第一和第二塑料箔片之间。
步骤e)可以取代步骤d)来进行，或者是接在步骤d)之后进行。
第二塑料箔片可以在层压表面上载有涂层，以便于层压操作。特别是，该涂层可以是有色、深暗或金属化的衬底涂层。
在此方法的一个较佳实施方式中，第二塑料箔片载有第二印痕，其与第一塑料箔片上的第一印痕互补。互补意味着第二印痕可使得第一印痕完整，也就是只有两个印痕在一起时才能显现出完整的信息。在两个箔片上的互补标记的分别印刷需要高精准度的印刷及层压设备，将两者能够精准层压，从而可使得所产生的防伪线或条更难被仿造。
在本发明的一个较佳方法中，具有包含磁性或可磁化颜料粒子的第一塑料箔片，其压印方法选自使用无缝雕刻印刷圆筒的轮转凹版印刷、使用无缝滚网的丝网印刷及使用阿尼洛克斯(Anilox)滚轮/刮刀上墨单元的柔版印刷，其中印刷表面显现出无缝重复图案，即印刷圆筒或循环式柔性凸版的周长为被印刷的重复图案的重复长度(周期)的整数倍。
在本发明的一个较佳方法中，压印涂层内的磁性或可磁化颜料颗粒的取向使用外表面为雕刻永久磁性板的磁性取向圆筒来进行，而该颜料粒子的取向结果将呈现出图像信息，例如在WO 2005/002866及WO 2008/046702中所揭露。
在本发明的一个较佳方法中，在基材上的压印的涂层的硬化通过选自以下的方法来进行：蒸发溶剂的物理干燥，以及，最佳是，照射电子束或UV-光来进行固化。辐射固化的优点是几乎立即可使墨水固化，避免了取向的磁性粒子在墨水中重排。
特别优选的是以将UV-直接照射在磁性取向圆筒上来固化，使得涂层中的磁性或可磁化颜料粒子的取向及涂层开始硬化能够一起伴随着发生。在UV-照射后，涂层在少于一秒的时间内硬化。因此，在磁性取向圆筒上直接照射UV可以确保磁性取向步骤中所提供的图像信息能够具有最大的保留率。
在此方法的最后一个步骤中(步骤z)，所获得的箔片网最后被切成防伪线或条，这些防伪线或条具有的宽度介于0.5毫米和30毫米之间，并且防伪线或条被缠绕在滚动条上，以便于后续利用。
这些防伪线或条可以并入或是施用在任何型式的基材上，以保护其不被仿制，特别是用来制成货币、有价值文件、ID文件、运输票券或印花税票的纸张及聚合物基材。
本发明还揭露了使压印的涂层中的磁性或可磁化粒子磁性取向的装置，该涂层在用来制造安全线或条的塑料箔片上。
使压印的涂层中的磁性或可磁化粒子磁性取向的装置为具有磁化外表面的圆筒，其中磁化作用例如可呈现出适当重复长度的重复无缝图像信息；换言之，圆筒的周长刚好是重复图案的周期(重复长度)的整数倍。
磁性取向圆筒的制造方式是将挠性、磁刻的永久磁性板(例如“塑性亚铁酸盐”)包覆圆柱形支撑体并将其固定在此位置，因而在磁性取向圆筒的周面上产生无缝的重复磁性化图案。这种磁化的永久磁性板可以是雕刻的永久磁性板，如WO 2005/002866及WO 2008/046702号中所揭露。
在一个较佳实施方式中，磁性取向圆筒被“塑料磁石”涂层无缝包覆，其中刻有无缝的重复磁性化图案。或者是，可以在无缝涂布圆筒的外表面雕刻无缝重复图案，并且以WO 2005/002866所揭露的方式来磁化。
当磁性取向圆筒对准结合相应的无缝轮转凹版圆筒或无缝滚网圆筒进行操作时，此种无缝涂布的磁性取向圆筒就成为制造本发明防伪线或条的优势，这是因为无缝涂层的机械稳定性及在高速下印刷和取向的可能性。
为了产生本申请人在WO 2008/046702中所揭露的效果，本发明的磁性取向圆筒还可以包含置放于圆柱形支撑体内部的永久磁铁或电磁铁。特别优选的是机械式固定位置的磁铁配置，以对抗它们之间固有磁力的作用。
本发明还揭露了一种用于制造无缝经涂布的磁性取向圆筒的方法；此方法包括以下步骤：
a)以含有高矫顽性永久磁性粉末作为填充材料的聚合物材料来涂布圆柱形支撑体，并且使聚合物材料硬化，以获得无缝经涂布的圆筒；
b)选择性地矫正经涂布的圆筒的外表面，以获得标准的圆筒直径；
c)磁化步骤a)或步骤b)的圆筒外表面，以在圆筒上刻出重复的无缝磁场图案。
该涂布及硬化可以通过施用热熔融的热塑性组合物并且冷却以固化该组合物的方式，或者是通过施用塑性溶胶前体组合物并且使之热硬化以形成及固化塑性溶胶的方式来进行。
聚合物材料可以选自常用来制造“塑料磁铁”的热塑性材料，如聚乙烯或聚酰胺。低密度聚乙烯(LDPE)可热熔融，并且可用来配制塑料磁铁组合物〔H.S.Gokturk等人，ANTEC’92；塑料工程师学会年度技术研讨会，底特律，MI州，1992年5月；491-494页；应用聚合物科学期刊，第50册，1891-1901页(1993年)〕。塑料及橡胶磁铁最早是在法国专利FR 1135734中揭露(M.J.Dedek；1955年)。JP 56000851A2(Komeno Hiroshi；1981)揭露了一种基于热塑性聚酰胺树脂的塑料磁铁组合物。也可以参考H.
Figure BDA00002083630000121
的“硬式亚铁酸盐和塑性亚铁酸盐”（铁磁性材料，第3册，E.P.Wohlfarth编辑，北荷兰(North-Holland)出版社，1982年，第7章，441-602页）。
圆柱形支撑体的涂布可以T.Sakai等人的国际聚合物加工（6，26-34页(1991)）中所述的类似方式来进行，其揭露了一种塑料磁铁制造方法，以尼龙6做为热塑性粘合剂并且以粒径为1.1-1.2微米的六亚铁酸锶(SrO*6Fe2O3)粉末做为高矫顽性永久磁性填充材料。
或者是，圆柱形支撑体的涂布可以依照US 3,785,286、US 3,900,595及US 4,054,685中所述的方式来进行，其揭露了一种塑性溶胶涂布方法，使用聚氯乙烯(PVC)结合一或多种塑化剂及稳定剂。该种塑性溶胶组合物，包括永久磁性填充材料，在40℃至50℃的温度下配制并且施用于圆柱形支撑体上，并且在200℃至250℃的温度下硬化。塑性涂料被涂敷了数层，每一层的厚度在0.3和1毫米之间，总厚度至多可达2至3.5毫米。
可用来作为填充材料的高矫顽性永久磁性粉末的实例为式MFe12O19的“六亚铁酸盐”，如六亚铁酸锶(SrO*6Fe2O3)或六亚铁酸钡(BaO*6Fe2O3)；以及式MFe2O4的“硬质亚铁酸盐”，如亚铁酸钴(CoFe2O4)或磁铁矿(Fe3O4)，其中M为双价金属离子及其同构造的取代衍生物；还有钐-钴合金及稀土-铁-硼合金(RE2Fe14B，例如“钕磁石”Nd2Fe14B)，其中RE为三价稀土离子或是三价稀土离子的混合物。
此种高矫顽性永久磁性粉末较佳在去磁化的状态下用于组合物，以避免磁性粉末粒子的磁性聚结。磁性材料的去磁(“消磁”)是本领域技术人员已知的一种操作。去磁操作较佳是仅仅在组合物已就绪及被硬化后再施用。
任选的矫正步骤是在板条上的一种简单机械削磨操作。它是用来建立精准的机械维度，以使得圆筒的周长刚好是重复磁化图案的周期(重复长度)的整数倍。
圆筒表面的结构化磁化作用可以依照本领域技术人员已知的方式来进行，例如依照US 3,011,436(Berry)所述施用一种磁性尖笔，或者是以类似于Berry揭露内容的电磁性和机械性方法，通过机械驱动的电磁尖笔来刻划所需的重复性磁化图案。
在此方法的一个特别优选实施方式中，步骤c包括雕刻步骤：
c)以重复的无缝图案雕刻步骤a)或步骤b)的经涂布圆筒的外表面，并且磁化该圆筒。
圆筒外表面的雕刻及磁化可以依WO 2005/002866中所揭露的方式来进行。具体是，可使用削磨工具来进行雕刻，该工具选自机械削磨工具、气体或液体喷射削磨工具及激光削磨工具。
可以在雕刻步骤之前或之后施加磁化作用。施加的磁场可与圆筒表面正交、磁场可以相对于圆筒表面为倾斜方向，或者甚至于是在圆筒表面内的方向。
圆筒外表面的磁化还可以与在圆柱形支撑体内部置放磁铁的方式结合，如WO 2008/046702中所揭露；该磁铁还可以是永久磁铁或电磁铁。
本发明现在将参考附图及示范性的实施方式来做进一步的解释。
附图说明
图1：示意性地描绘本发明第一实施方式的防伪线或条的截面；
图2：示意性地描绘本发明第二实施方式的防伪线或条的截面；
图3：示意性地描绘本发明第三实施方式的防伪线或条的截面；
图4：示意性地描绘本发明第四实施方式的防伪线或条的截面；
在图1-4中，不同层的说明如下：
1a：聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜
2a：含磁性取向型颜料的墨水层
3a：黑色墨水层
4a：白色墨水层
5a、c：热粘合剂层
5b：层压粘合剂层
6a：隐形荧光墨水层
图5：用于制造本发明防伪线和条的专用箔片网印刷机的示意图。
不同机器部件的说明：
S1              丝网印刷单元
G1、2、3        凹版印刷单元
M、R            磁性取向单元(圆筒)
该磁性取向可以在这些圆筒中的一个或其余圆筒上产生，取决于用于施加包含磁性或可磁化的粒子的墨水组合物的印刷单元。
H1、2、3、4     热空气干燥机单元
U1、2、3、4     UV干燥机单元
图6A：在实施例1所生成的网样品的前视图(在切片方法之前)
图6B：在载有实施例1所制成窗式安全线的基材上印刷的钞票样本
具体实施方式
实施例1
在第一个实施例中，提供了本发明的光学变色磁性防伪线的描述。此防伪线具有如图1所描绘的截面示意图。它可以通过在专用的印刷机上压印塑料箔片的方式来制造，如同在图5中的示意性描绘，该印刷机还结合了凹版印刷(G1、G2和G3)、丝网(S1)印刷及磁性取向(M、R)单元，并且将压印的箔片予以切片，其依照以下步骤来进行：
a)依WO 2007/131833实施例2(基底配方)中所述的方式，在丝网印刷单元(S1)上，以含有光学变色磁性颜料的UV固化墨水(层2a)来压印15微米厚的PET膜(1a)。所选择的网版可以沉积出一般为18微米的干燥墨水层。将刚印好(“湿”)的墨水层曝露于磁性取向圆筒(M)的磁场。这个圆筒具有2毫米厚的聚乙烯磁性涂层，其包含75重量％的六亚铁酸锶。这种磁性涂层的表面以1.5毫米宽磁道的螺旋状图案的交替极性来磁化；相同极性的磁道之间的距离为3毫米，并且磁道相对于印刷方向的角度为45°。印刷油墨中所含的光学变色磁性颜料通过此方式取向，并且在此层产生一种特定的图像信息图案，如图6A中所示。当网通过热空气(H1)和UV(U1)干燥机单元下方时，墨水被硬化。
b)接着利用以下的凹版印刷单元G1，在已取向及固化的磁性墨水层上涂敷溶剂型黑色墨水(层3a)层。以热空气干燥机单元H2来干燥此墨水层。所选择的凹版印刷圆筒可沉积出一般为3微米的干燥墨水层。
c)接着在以下的凹版印刷单元G2上，将溶剂型白色墨水(层4a)涂敷于黑色墨水上，并且以热空气干燥机单元H3来干燥。所选择的凹版印刷圆筒可沉积出一般为3微米的干燥墨水层。
d)接着在以下的凹版印刷单元G3上，将溶剂型热粘着层(5c)涂敷于白色墨水上，并且以热空气干燥机单元H4来干燥。所选择的凹版印刷圆筒可沉积出一般为4微米的粘着层。必须小心确保网的温度维持在粘合剂的活化温度之下。
(e)在印刷机的另一段制程中，利用凹版印刷单元G3将溶剂型热粘着层(5a)涂敷于PET膜的另一侧上，并且以热空气干燥机单元H4来干燥。所选择的凹版印刷圆筒可沉积出一般为4微米的粘着层。必须小心确保网的温度维持在粘合剂的活化温度之下。
(f)最后将网切成3毫米宽的线，其被置于滚动条上，以作为窗式安全线并入棉质安全纸中(在制纸的制程中)。
图6B呈现的是在载有上述所制成的窗式安全线的基材上印刷的钞票样本。
实施例2
在第二个实施例中，提供了在两个塑料箔片之间含有光学变色磁性墨水层的防伪线的描述。此防伪线具有如图2所描绘的截面示意图。除了使用12微米厚的PET膜(1a)来取代15微米厚的薄膜，以减少最终结构的总厚度外，依照先前实施例中所述a)到c)的顺序来产生第一部分，其由层1a至4a所构成。接着将由层1a至4a所构成的第一部分层压于第二部分上，其由涂布了4微米厚的层压粘着层(5b)的8微米厚PET膜(1b)所构成。这种层压粘合剂是一种溶剂型聚氨酯体系，通过凹版印刷将其沉积在第二PET膜(1b)上。在最后步骤中，通过凹版印刷将热粘着层(5a和5c)施用于层压的每一侧(干式沉积厚度一般为4微米)。
最后将网切成3毫米宽的线，其被置于滚动条上，以在棉质安全纸的生产过程中作为窗式安全线并入其中。
实施例3
在第三个实施例中，提供了结合发光性质的光学变色磁性防伪线的描述。此防伪线具有如图3所描绘的截面示意图。除了先将荧光溶剂型凹版墨水层(6a)涂敷于PET膜上之外，依照实施例1所述方式来生产防伪线。所选择的凹版印刷圆筒可沉积出一般为2微米的干燥的墨水层。所选择的荧光颜料必须在将防伪线并入防伪基材期间能够承受后续发生的热处理。当其掺入墨水基质中时，它的光散射必须要低，而不要对光学作用层(2a)产生负面的干扰。含有3％的Lumilux CD 382(Honeywell(霍尼韦尔公司))、聚氨酯(PU)及聚乙烯基丁缩醛(PVB)树脂的溶剂型墨水配方能够满足这些需求。
最后将网切成3毫米宽的线，其被置于滚动条上，以在棉质安全纸的生产过程中作为窗式安全线并入其中。除了光学的色彩偏移效果外，这种线也会在366纳米的UV激发下，呈现出黄光。
实施例4
在第四个实施例中，提供了本发明的光学变色磁性箔片的描述。此防伪箔片具有如图4所描绘的截面示意图。此箔片依照实施例1所述的步骤a)至d)来生产。最后将网切成8毫米宽的条状箔片，其可被热压印在防伪基材的滚动条上。
实施例5
此实施例描述的是与实施例1中所描述的相同防伪线，只是以另一种印刷方法来生产。如图5所示意性描绘的专用印刷机以另一种配置方式来使用，其中磁性取向使用圆筒R来进行。在这种情况下，含有可磁性取向的颜料的墨水层通过凹版印刷单元G1来施用，并且在网通过热空气(H1)和UV(U1)干燥机单元下方时被硬化。此墨水依照WO2007/131833的实施例2中所提供的配方2b来制备。为了达到18微米的典型干燥墨水厚度，必须使用适当的凹版印刷圆筒。在其它步骤中，使用凹版印刷单元G2和G3来施用后续的薄层。

Claims (42)

1.一种线或条，优选用于并入或并在有价值文件或货币基材上，其包含一个塑料箔片，该塑料箔片载有一层含有取向型磁性或可磁化颜料粒子的硬化的涂层，该颜料粒子的取向表现出图像信息，所述防伪线或条的特征在于，该图像信息为适当重复长度的重复无缝图案。
2.如权利要求所述的线或条，其中，该磁性或可磁化颜料粒子选自片状和针状粒子。
3.如权利要求1或2所述的线或条，其中，该磁性或可磁化颜料粒子选自光干涉颜料。
4.如权利要求3所述的线或条，其中，该磁性或可磁化颜料粒子选自光学变色磁性薄层干涉颜料。
5.如权利要求1至4中任一项所述的线或条，其中，该硬化的涂层为标记形式的结构化涂层。
6.如权利要求1至5中任一项所述的线或条，其中，该硬化的涂层为通过印刷方法施用的印墨，该方法选自：使用无缝雕刻印刷圆筒的轮转凹版印刷、使用无缝滚网的丝网印刷及使用阿尼洛克斯滚轮/刮刀上墨的柔版印刷。
7.如权利要求1至6中任一项所述的线或条，其中，该重复长度小于7厘米，较佳小于3.5厘米，最佳小于2厘米。
8.如权利要求1至7中任一项所述的线或条，其中，该硬化的涂层结合了一种有色、深暗或金属化的衬底涂层。
9.如权利要求1至8中任一项所述的线或条，其中，该硬化的涂层包含于第一和第二塑料箔片之间。
10.如权利要求1至9中任一项所述的线或条，其中，该防伪线或条为一种层压的线或条，其通过精准层压载有第一印痕的第一塑料箔片与载有与第一印痕互补的第二印痕的第二塑料箔片而得。
11.如权利要求1至10中任一项所述的线或条，其中，该包含磁性或可磁化颜料粒子的硬化的涂层含有额外的防伪材料，该防伪材料选自：荧光染料及颜料、红外线吸收染料及颜料，以及金属、磁性和干涉颜料。
12.如权利要求1至11中任一项所述的线或条，其中，该防伪线或条含有包含在至少一个分开的涂层中的额外防伪材料，该防伪材料选自：荧光染料及颜料、红外线吸收染料及颜料，以及金属、磁性和干涉颜料。
13.如权利要求1至12中任一项所述的线或条，其中，该防伪线或条还包含一个微透镜层，或者选自体积全像片以及金属化、去金属化或部分去金属化(标记)表面全像片的全像层。
14.如权利要求1至13中任一项所述的线或条，其中，该防伪线或条具有的宽度是在0.5毫米和30毫米之间。
15.一种用于制造并入有价值文件或货币基材中的防伪线或条之方法，包括步骤：
a)以含有磁性或可磁化颜料粒子的涂料组合物涂布塑料箔片；
b)通过施加相应的结构化磁场将塑料箔片上的涂层中的磁性或可磁化颜料粒子取向，使得该颜料粒子的取向呈现出图像信息；
c)使含有取向型磁性或可磁化颜料粒子的涂层硬化，以使得光学变色的磁性或可磁化颜料粒子在它们各自的位置及取向上固定；
y)选择性地在塑料箔片的至少一个表面上施用一层粘合剂涂层；
z)将载有该种含有取向的光学变色磁性或可磁化颜料粒子的硬化的涂层切成线或条；
该方法的特征在于，该图像信息使用具有适合重复长度的重复无缝磁场图案的磁性取向圆筒来产生。
16.如权利要求15所述的方法，其中，该磁性或可磁化颜料粒子选自片状和针状粒子。
17.如权利要求15或16所述的方法，其中，该磁性或可磁化颜料粒子选自由光干涉颜料。
18.如权利要求17所述的方法，其中，该磁性或可磁化颜料粒子选自光学变色磁性薄层干涉颜料。
19.如权利要求15至18中任一项所述的方法，其包含以下的额外步骤
d)将一种有色、深暗或金属化的衬底涂层施用于步骤c)的含有取向型磁性或可磁化颜料粒子的硬化的涂层上。
20.如权利要求15至19中任一项所述的方法，其中，选自荧光染料及颜料、红外线吸收染料及颜料，以及金属、磁性和干涉颜料的额外防伪材料被施用于至少一个分开的涂层中。
21.如权利要求15至20中任一项所述的方法，其中，还施加了微透镜层，或者选自体积全像片以及金属化、去金属化或部分去金属化(标记)的表面全像片的全像层。
22.如权利要求15至21中任一项所述的方法，其包含以下替代性的选择或者是额外的步骤：
e)将第二塑料箔片层压在经涂布的塑料箔片上，以产生层压的结构，其中，该含有取向型磁性或可磁化颜料粒子的硬化的涂层包含于第一和第二塑料箔片之间。
23.如权利要求15至22中任一项所述的方法，其中，所述塑料箔片选自：聚对苯二甲酸乙二酯(PET，聚酯)箔片、聚丙烯(PP)箔片、聚氯乙烯(PVC)箔片及各种定形聚乙烯(PE)箔片。
24.如权利要求15至23中任一项所述的方法，其中，所述第二塑料箔片载有与第一塑料箔片上的第一印痕互补的第二印痕。
25.如权利要求15至24中任一项所述的方法，其中，所述压印操作以选自使用无缝雕刻印刷圆筒的轮转凹版印刷、使用无缝滚网的丝网印刷及使用阿尼洛克斯滚轮/刮刀上墨的柔版印刷的印刷方法来进行。
26.如权利要求15至25中任一项所述的方法，其中，在压印的涂层中的磁性或可磁化颜料粒子的取向通过雕刻的、永磁性的圆筒来进行。
27.如权利要求15至26中任一项所述的方法，其中，在基材上的压印的涂层的硬化通过选自下组的方法来进行：蒸发溶剂的物理干燥，以及照射电子束或UV光来进行固化。
28.如权利要求1至14中任一项所述的线或条在制造货币、有价值文件、ID文件、运输票券及印花税票用的纸张或聚合物基材内或其上的用途。
29.一种用于制造权利要求1至13中任一项所述的线或条的磁性取向圆筒，其通过施加相应的结构化磁场将涂层中的磁性或可磁化颜料粒子取向，使得该颜料粒子的取向呈现出适当重复长度的重复无缝图像信息，其特征在于，该圆筒包括一个挠性、磁刻的永久磁性板，包覆着圆柱形支撑体，从而在磁性取向圆筒的周面上产生无缝的重复磁性化图案。
30.如权利要求29所述的磁性取向圆筒，其中，所述磁化的永久磁性板是雕刻的永久磁性板。
31.一种用于制造权利要求1至13中任一项所述的线或条的磁性取向圆筒，其通过施加相应的结构化磁场将涂层中的磁性或可磁化颜料粒子取向，使得该颜料粒子的取向呈现出适当重复长度的重复无缝图像信息，其特征在于，该圆筒被“塑料磁铁”涂层无缝包覆，其中该涂层刻有无缝重复磁性化图案。
32.如权利要求31所述的磁性取向圆筒，其中，该圆筒外表面被雕刻及磁化。
33.如权利要求29至32中任一项所述的磁性取向圆筒，其中，该圆筒还包含置放于圆柱形支撑体内部的永久磁铁或电磁铁。
34.一种用于制造权利要求1至13中任一项所述的线或条的磁性取向圆筒的方法，该圆筒具有适当重复长度的重复无缝磁场图案，该方法的特征在于包括下列步骤：
a)以含有高矫顽性永久磁性粉末作为填充材料的聚合物材料来涂布圆柱形的支撑体，并且使聚合物材料硬化，以获得经涂布的圆筒；
b)任选地矫正经涂布的圆筒的外表面，以获得标准的圆筒直径；
c)磁化步骤a)或步骤b)的圆筒外表面，以在圆筒上刻出重复无缝磁场图案。
35.如权利要求34所述的方法，其中，步骤a)的涂布和硬化通过施用热熔融的热塑性组合物并且冷却以固化该组合物的方式来进行。
36.如权利要求34所述的方法，其中，步骤a)的涂布和硬化通过施用塑性溶胶前体组合物并且使之热固化以形成及固化塑性溶胶的方式来进行。
37.如权利要求36所述的方法，其中，所述塑性溶胶包含聚氯乙烯(PVC)。
38.如权利要求34至37中任一项所述的方法，其中，所述高矫顽性永久磁性粉末选自：式MFe12O19的“六亚铁酸盐”、式MFe2O4的硬质亚铁酸盐、钐-钴合金及稀土-铁-硼合金(RE2Fe14B)；M为二价金属离子或此类离子的混合物，并且RE为三价稀土离子或此类离子的混合物。
39.如权利要求38所述的方法，其中，所述高矫顽性永久磁性粉末选自：六亚铁酸锶(SrO*6Fe2O3)、六亚铁酸钡(BaO*6Fe2O3)、亚铁酸钴(CoFe2O4)、磁铁矿(Fe3O4)及钕-铁-硼(Nd2Fe14B)。
40.如权利要求34至39中任一项所述的方法，其中，该方法的步骤c)包括雕刻步骤：
c)以重复无缝图案雕刻步骤a)或步骤b)的经涂布的圆筒的外表面，并且磁化该圆筒。
41.如权利要求34至40中任一项所述的方法，其中，额外的永久磁铁或电磁铁被置放于圆柱形支撑体内。
42.如权利要求29至33中任一项所述的无缝磁性取向圆筒的用途，其用于取向未硬化的涂层中的光学变色磁性或可磁化颜料粒子，使得该颜料粒子的取向以适当重复长度的重复无缝图案的形式呈现出图像信息。
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