CN103184712A

CN103184712A - 一种防伪纸张的生产方法

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Publication number: CN103184712A
Application number: CN2011104426599A
Authority: CN
Inventors: 唐士立; 韩丽琴; 刘卫东; 张鲁晶; 胡自力; 杨志洪; 张树荣; 李鸿斌
Original assignee: China Banknote Printing and Minting Corp; Institute of Printing Science and Technology Peoples Bank of China
Current assignee: China Banknote Printing Technology Research Institute Co ltd; China Banknote Printing and Minting Group Co Ltd
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2031-12-27
Also published as: CN103184712B

Abstract

本发明提供了一种制作防伪纸张例如钞票、证件、书籍用纸和发票的方法，该方法包括如下步骤：a)提供在一侧具有凹入部分的原料纸张，优选地，对凹入部分的边缘进行打磨；b)对上述具有凹入部分的纸张一侧施用第一涂覆材料，并使该第一涂覆材料至少填充所述凹入部分，优选地，对该侧进行模压，从而得到平坦的表面；c)对上述纸张的另一侧进行打磨，直到露出所述第一涂覆材料，从而在纸张中形成视窗区域，优选地，步骤c)中的打磨与步骤b)中的模压同时进行；以及d)任选地，对经打磨的上述纸张的另一侧施用第二涂覆材料，从而在该侧产生平坦表面。

Description

一种防伪纸张的生产方法

技术领域

本发明涉及一种防伪纸张的生产方法。更具体地，本发明涉及一种具有视窗的防伪纸张的生产方法。

背景技术

视窗防伪技术首先在塑料钞票基材上获得应用。由于其具有独特外观和出色的防伪造效果，引起了人们广泛的关注。纸张基材也通过多种复合方式引入了视窗特征。

目前，在纸张上形成视窗的方法一般都是通过先在纸张上形成开孔，通过超宽的安全线(如WO03085193所公开的)、贴膜(如DE4334848所公开的)、层压覆膜(如WO2004028825所公开的)或纸张复合(如WO2006066431所公开的)的方式在纸张基材上形成视窗。这些复合形成视窗的方法一般具有明显的多层结构。开孔一般是通过模切的形式形成的，具有模切的边缘。视窗部分的纸张厚度与纸张的其它部分有明显的差异，而且塑料材料的引入都可能影响纸张的印刷性能，除此之外，视窗部分的大小与形状会受到一定的限制。

通过改变纸张的光学性能可以实现纸张透明性的改变，如采用纸用透明剂的方法，以浸渍、涂覆或内添的方式应用于纸张表面(参见如陆伟，纸用透明剂，造纸化学品，1997，9(3)等现有技术)。这种方法制备透明纸，一般生产速度慢，不适合连续工业化的生产。而且，纸张的透明性能可能由于纸张结构的不同而产生明显差异。近年来，通过印刷的方式，将透明剂紫外固化后能够实现纸张透明剂的连续化应用(例如参见US6103355)，但这种方法对于较厚的纸张应用和紫外固化比较难。另外，纸张的表面施胶对这种方法会产生较大的影响，纸张的透明性能不佳。透明剂的使用很难形成高透明度的纸张，而且纸张的填料，如二氧化钛，可能对透明剂的应用性能造成较大的影响。

在此，将本文中所提及的现有技术文献通过引用的方式并入本文。

发明内容

本发明的目的在于提供这样一种生产防伪纸张的方法，该方法包括如下步骤：

a)提供在一侧具有凹入部分的原料纸张；

b)对上述具有凹入部分的纸张一侧施用第一涂覆材料，并使该第一涂覆材料至少填充所述凹入部分；

c)对上述纸张的另一侧进行打磨，直到露出所述第一涂覆材料，从而在纸张中形成视窗区域。

优选地，该方法在步骤c)之后还包括如下步骤：

d)对该另一侧施用第二涂覆材料，从而在该侧产生平坦表面。

在根据本发明的一个优选实施方案中，步骤a)是通过在造纸工艺中控制上浆量以形成具有凹入部分的纸张完成的。

在根据本发明的一个优选实施方案中，步骤a)是通过对可商购纸张的一侧进行打磨，从而在该侧产生凹入部分完成的。

在根据本发明的一个优选实施方案中，步骤a)是通过对纸张的一侧进行模压，从而在该侧产生凹入部分完成的。

在根据本发明的一个优选实施方案中，步骤a)是通过对纸张的一侧进行减薄，从而在该侧产生凹入部分完成的。

在根据本发明的一个优选实施方案中，在步骤a)中还对凹入部分的边缘进行打磨，从而得到粗糙的边缘。

在根据本发明的一个优选实施方案中，在步骤b)中还对纸张的施用涂覆材料的该侧进行模压，从而产生平坦表面。在根据本发明的更优选实施方案中，步骤b)中的模压与步骤c)中的打磨同时进行。

在根据本发明的一个优选实施方案中，在步骤d)中施用第二涂覆材料直到产生平坦表面。作为替代，还可以使用明显过量的第二涂覆材料，然后打磨掉过多的涂覆材料，直到产生平坦表面。

优选地，涂覆材料为对可见光半透明的。更优选的，涂覆材料为对可见光透明的。

在本发明的一个实施方案中，第一涂覆材料和第二涂覆材料相同。在本发明的另一个实施方案中，第一涂覆材料和第二涂覆材料不相同。

在本发明的一个实施方案中，将涂覆材料施用到纸张的方法包括丝网印刷、凹版印刷、柔版印刷、热熔印刷、喷墨打印/喷涂、刮涂和线棒涂覆及其组合。

本发明的目的是提供一种防伪纸张，其包含至少一个视窗，该视窗中填充有至少一层不同于纸张的涂覆材料。

在本发明的一个优选实施方案中，该视窗具有与防伪纸张相同的厚度。

在本发明的一个优选实施方案中，该视窗中填充有两层涂覆材料。

在本发明的一个优选实施方案中，视窗区域为对可见光透明的。

在本发明的一个优选实施方案中，视窗区域为对可见光半透明的。

在本发明的一个优选实施方案中，该视窗区域具有镂空的图案。

在本发明的一个优选实施方案中，视窗区域中具有特定的图案。

在本发明的一个优选实施方案中，防伪纸张为钞票。在本发明的另一个优选实施方案中，防伪纸张为证件例如身份证和护照等。在本发明的又一个优选实施方案中，防伪纸张为发票。在本发明的再一个优选实施方案中，防伪纸张为书籍纸张，例如扉页和封面等。

在本发明的一个优选实施方案中，该防伪纸张中的视窗区域具有半透明/透明的视窗特征，可以在视窗中形成各种图案例如镂空图像，从而具有优异的防伪效果。该防伪纸张还含有具有定向功能的透明/半透明涂覆材料，结合视窗技术可以产生独特的防伪效果。

在本发明的一个实施方案中，涂覆材料为树脂，例如聚酰胺、聚乙烯塑料、水性聚氨酯(如Baxenden公司的Witcobond 785、Witcobond793等)，丙烯酸树脂(如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯)，以及乙烯基树脂(如乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂)、聚酰胺树脂(尼龙12、共聚酰胺)等。这些例子不是限制性的，本领域技术人员可以理解，其它半透明或透明树脂也可以用于本发明。

在本发明的一个实施方案中，树脂选自聚酰胺、聚烯烃、聚酯、聚氨酯、丙烯酸树脂、以及乙烯基树脂及其组合。

在本发明的一个优选实施方案中，涂覆材料为树脂和防伪材料的混合物。

在本发明的另一个实施方案中，涂覆材料为包含树脂、颜料和防伪材料等的油墨组合物。任选地，该油墨组合物还含有一些助剂，例如BYK Chemie、Evonik Industries、Afcona Additives，以适应不同的涂覆方式。所述颜料可包括通用的塑料用颜料，如P.Y110、P.Y254或特殊功能颜料，如MERCK公司的Iriodin系列和Colorstream系列珠光颜料。

在本发明的一个实施方案中，防伪材料为红外材料(如CN200710062742.7对不同波段红外光的吸收/反射具有明显反差的防伪油墨中所用红外材料)、磁性材料(如BASF公司的氧化铁类磁性颜料)、和/或发光材料(如CN02148815.0发光防伪油墨及其制备方法和用途中所用的发光材料)。在本发明的一个实施方案中，防伪材料为这些材料的组合。在优选的实施方案中，防伪材料除包含红外材料、磁性材料和发光材料外，还可以是或者包含定向功能材料(如WO2010149266中所公开的)的透明/半透明颜料。

本领域技术人员应当清楚，在使用包含具有定向功能材料的防伪材料的涂覆材料的情形中，在涂覆之后，经油墨颜料定向、固化后，在反射光下可以产生定向效果图案，而在透射光下，对于由透明的颜料形成定向的图像将不可见。这种隐藏图像的方法具有更优异的防伪效果。

然而，本领域技术人员应当清楚，防伪材料除红外材料、磁性材料、发光材料和定向功能材料外，还可以进一步包括标记材料，干涉颜料、金属效果颜料、光学变色材料、敏感材料、智能材料，因而所获得的视窗可以独立的选取一种防伪材料特征，也可以是多种防伪特征的组合。

在根据本发明的方法的实施方案中，首先提供在一侧具有凹入部分的纸张。该凹入部分将会形成视窗区域。应当理解，在本文中所述的“视窗”及其变体例如“视窗部分”和“视窗区域”等类似语是指在纸张中存在的具有特定形状的窗口，其中所填充的材料不同于纸张，且可具有特定的图案。可以通过对可商购的纸张的一侧进行模压得到这样的纸张。也可以在造纸过程中通过控制上浆量得到这样的纸张。作为替代，可以使用US4814043中所述的减薄方法对可商购的纸张进行减薄，从而得到这样的纸张。所述凹入部分可以具有各种图案，例如镂空图案、数字、条码等。还可以对凹入部分的边缘进行打磨，从而得到不规则、粗糙的边缘。

其次，将第一涂覆材料施用在纸张的该凹入部分中，可以采用丝网或凹印印刷或线棒涂覆等方式进行。然后，可以用热固化或UV固化等方式对涂覆材料例如树脂进行干燥或固化。在本发明的一个优选实施方案中，还对纸张的施用涂覆材料的一侧进行打磨和/或模压，从而在该侧产生平坦表面。在更优选的实施方案中，对纸张的施用涂覆材料的一侧同时进行打磨和模压。

再次，在纸张的另一侧对相应部分的纸张进行打磨直到暴露出所述第一涂覆材料，该涂覆区域形成视窗区域。

视情况而定，还可以在上述打磨的部分施用如上所述的涂覆材料作为第二涂覆材料。然后，还可以采用热固化或UV固化进行干燥从而形成固定形状的视窗。本领域技术人员应当理解，控制打磨的范围可以在纸张中形成具有镂空图案的防伪视窗，控制打磨的程度可以在视窗部分保留有部分纸张纤维的痕迹。例如，可以在纸张中形成具有镂空图案的防伪视窗。

本领域技术人员应当清楚，在施用涂覆材料后可以采用各种非常熟知的方式将涂覆材料干燥或固化，例如UV固化，自然风干，热固化等。

与已有的视窗技术相比，本发明的防伪纸张至少具有以下优点中的一种或多种：

1)为单层的纸张视窗方法，结构简单，且不具有多层结构；

2)纸张的视窗部分厚度均匀，对印刷造成的影响较小；

3)纸张的视窗部分是整体的树脂固化形成的，具有较好的物理化学稳定性和尺寸稳定性；

4)视窗是通过多层印刷的方式形成，中间可以形成镂空图案的纸张，镂空图案可以为各种形式，例如条码或号码等定制图案；和

5)与模切视窗相比，本发明中所采用的打磨方法形成的视窗边缘具有不规则的纸张纤维，且这种不规则性具有随机性，防伪效果更优。

在本发明的一个优选实施方案中，在纸张的透明视窗区域有一层镂空的纸层。

具体地，本发明至少提供了以下特定实施方案：

【1】一种生产防伪纸张的方法，该方法包括如下步骤：

a)提供在一侧具有凹入部分的原料纸张；

【2】根据【1】的实施方案，其中在步骤c)之后还包括如下步骤：

【3】根据【2】的实施方案，其中所述第一和第二涂覆材料相同或不同。

【4】根据【1】或【2】的实施方案，其中步骤a)是通过在造纸工艺中控制上浆量以形成具有凹入部分的纸张完成的。

【5】根据【1】或【2】的实施方案，其中步骤a)是通过对纸张的一侧进行打磨或模压，从而在该侧产生凹入部分完成的。

【6】根据【1】或【2】的实施方案，其中步骤a)是通过对纸张的一侧进行减薄，从而在该侧产生凹入部分完成的。

【7】根据【1】或【2】的实施方案，其中施用所述第一和第二涂覆材料的工艺选自丝网印刷、凹版印刷、柔版印刷、热熔印刷、喷墨打印/喷涂、刮涂和线棒涂覆及其组合。

【8】根据【1】或【2】的实施方案，其中所述第一和第二涂覆材料分别独立选自透明材料，半透明材料及其组合。

【9】根据【1】或【2】的实施方案，其中第一和第二涂覆材料分别独立地为树脂。

【10】根据【1】或【2】的实施方案，其中第一和第二涂覆材料分别独立地为树脂和防伪材料的混合物。

【11】根据【1】或【2】的实施方案，其中第一和第二涂覆材料分别独立地为包含树脂、防伪材料和颜料的油墨组合物。

【12】根据【1】或【2】的实施方案，其中防伪纸张为钞票、证件、书籍用纸和发票。

【13】根据【9】的实施方案，其中所述的树脂选自聚酰胺、聚烯烃、聚酯、聚氨酯、丙烯酸树脂、以及乙烯基树脂及其组合。

【14】根据【10】的实施方案，其中所述的树脂选自例如聚酰胺、聚烯烃、聚酯、聚氨酯、丙烯酸树脂、以及乙烯基树脂及其组合。

【15】根据【11】的实施方案，其中所述的树脂选自例如聚酰胺、聚烯烃、聚酯、聚氨酯、丙烯酸树脂、以及乙烯基树脂及其组合。

【16】根据【10】的实施方案，其中所述防伪材料选自红外材料、磁性材料、发光材料、定向功能材料、标记材料，干涉颜料、金属效果颜料、光学变色材料、敏感材料、智能材料及其组合。

【17】一种防伪纸张，其包含至少一个视窗，该视窗中填充有至少一层不同于纸张的涂覆材料。

【18】根据【17】的实施方案，其中该视窗具有与防伪纸张相同的厚度。

【19】根据【17】的实施方案，其中该视窗中填充有两层涂覆材料。

【20】根据【17】的实施方案，其中该透明视窗区域具有镂空的图案。

【21】根据【17】的实施方案，其中防伪纸张选自钞票、证件、书籍纸张和发票。

附图说明

图1是本发明一种实施方案的示意图，该附图包括五个部分a，b，c，d和e；

图2是本发明一种实施方案的示意图，该附图包括四个部分i，ii，iii和iv；和

图3本发明一种实施方案的示意图，该附图包括三个部分α，β和γ。

具体实施方式

以下为了说明性的目的提供了一些实施方案，以便使本领域技术人员更好地理解本发明。然而，本发明并不意在受限于此。

实施例1

下面，参照图1说明该实施例1。

首先，采用US4814043的减薄步骤对商购纸张进行减薄，从而得到具有如a所示结构的纸张。然后，通过丝网印刷对减薄的纸张施用第一涂覆材料，得到具有如b所示结构的纸张。将纸张翻转得到如c所示的纸张。对该翻转的纸张重复减薄步骤(以暴露第一涂覆材料)和施用步骤，最终得到具有如d所示的防伪视窗的纸张。此处所述的第一涂覆材料的具体组成参见表1，其中的含量百分比以重量为单位，下同。

表1实施例1中第一涂覆材料的组成(适用于UV固化丝网印刷)

材料	用量/％
		CYTEC公司EBECRYL 294/25	76
CYTEC公司EBECRYL 860	15
		Degussa公司AEROSIL 200	5
CIBA公司Irgacure 1173	3
		CIBA公司Irgacure 819	1
合计	100

实施例2

基本与实施例1相同，但区别在于，通过控制对减薄的深度或施用涂覆材料的方式，到具有如e所示的含有镂空纸张图像的视窗(具体步骤参考US4814043进行，此处不再赘述)，从而得到透明或半透明的视窗效果。

实施例3

基本与实施例1相同，但区别在于，采用刮涂方式(其组成参见表2)施用涂覆材料，而且第一和第二涂覆材料相同，仍得到具有如d所示的防伪视窗的纸张。

表2.实施例3中涂覆材料的组成(适用于UV固化刮涂工艺)

材料	用量/％
		ALBERDINGK BOLEY公司LUX 2411VP	70
CIBA公司IRGACURE 500	1
		CIBA公司IRGACURE 819DW	2
大连金鼎祥化学品有限公司TRM003	1
		蒸馏水	26
合计	100

实施例4

基本与实施例1相同，但区别在于，采用刮涂方式施用第一涂覆材料(其组成同实施例3中的涂覆材料，具体参见表2)，且通过凹印方式施用凹印油墨作为第二涂覆材料(其组成参见表3，其中的功能材料为MERCK公司的Lustrepak II red)，仍得到具有如d所示的防伪视窗的纸张。视窗部分在透射光下呈绿色而反射光下呈红色。

表3.实施例4中所施用的第二涂覆材料的组成(热固化水性凹印油墨)

材料	用量/％
		Baxenden公司Witcobond793	60
功能材料	15
		大连金鼎祥化学品有限公司TRM003	1
蒸馏水	24
		合计	100

实施例5

基本与实施例1相同，但区别在于，利用圆网造纸工艺得到如图1中a所示结构的纸张。最终仍得到具有图1中d所示结构的纸张。

实施例6

下面，参照图2说明该实施例1。

首先，利用模压的方法在商购的纸张上形成具有如i所示的图案的凹入部分。应注意，图1中i仅仅是示意图，该图案可以是固定图案、条码或号码等个性化图案。

然后，通过热熔印刷LDPE(所使用的设备如US4911948所述)对该凹入部分施用第一涂覆材料，得到如ii所示的结构，所述LDPE为北京燕山石化公司1C7A牌号低密度聚乙烯(LDPE)。然后，对涂覆的区域进行模压，从而在该纸张上形成如iii所示的结构。此后对未涂覆的另一侧进行打磨。由此，暴露第一涂覆材料，并得到平坦表面，从而在纸张中形成如iv所示的视窗结构。

实施例7

基本与实施例6相同，但不同的是，在模压纸张以形成凹入部分后，打磨凹入部分的边缘，以形成粗糙的边缘，增加防伪效果。

实施例8

基本与实施例6相同，但不同的是，同时对涂覆区域进行模压和对未涂覆的另一侧进行打磨，最终得到如图2中iv所示的视窗结构。

实施例9

下面，参照图3说明该实施例。

首先，利用模压的方法在可商购的纸张上形成如α所示的图案。α所示的图案仅仅是示意图，它可以是固定图案、条码或号码等个性化图案。然后，通过热熔印刷施用PP(中国上海石油化工股份有限公司PPH-IS-075牌号聚丙烯)作为第一涂覆材料，得到如β所示的结构。随后，翻转纸张进行打磨直到暴露第一涂覆材料。然后，通过凹印施用作为第二涂覆材料的油墨(即实施例4中第二涂覆材料)，该油墨包含CN02148815.0中所用的发光材料。由此，在纸张中形成了透明、或半透明的视窗，如γ所示。

实施例10

基本与实施例8相同，但采用如WO2010149266所述的含有具有定向功能的颜料的丝网印刷油墨作为第一和第二涂覆材料。有利地，采用如US20060097515所述方法对油墨颜料定向、固化，以在反射光下可以产生定向的立体效果图案。由于视窗具有较好的光学透过性，因此在透射光下，对于由透明的颜料形成定向的图像将不可见。这种隐藏图像的方法具有较好的防伪效果。

以上实施例均以简单的工艺在单层纸张上获得了防伪视窗，这在现有技术的方法中是不能得到的。而且，所得到的纸张都具有至少一个透明视窗区域；该视窗透明区域上下至少被一层透明和/或半透明涂覆材料覆盖，且上下涂层之间紧密连接、无缝隙，上下涂层与纸张具有相同的厚度。这些纸张都具有优异的防伪效果。

另外，本领域技术人员应当清楚，类似的方法还能用于塑料膜、塑料片、包装箱、金属箔、金属膜等，从而产生各种防伪产品。

Claims

1.一种制作防伪纸张例如钞票、证件、书籍用纸和发票的方法，该方法包括如下步骤：

a)提供在一侧具有凹入部分的原料纸张，优选地，对凹入部分的边缘进行打磨；

b)对上述具有凹入部分的纸张一侧施用第一涂覆材料，并使该第一涂覆材料至少填充所述凹入部分，优选地，对该侧进行模压，从而得到平坦的表面；

c)对上述纸张的另一侧进行打磨，直到露出所述第一涂覆材料，从而在纸张中形成视窗区域，优选地，步骤c)中的打磨与步骤b)中的模压同时进行；以及任选地，

d)对经打磨的上述纸张的另一侧施用第二涂覆材料，从而在该侧产生平坦表面。

2.根据权利要求1的方法，其中步骤a)是通过在造纸工艺中控制上浆量以形成具有凹入部分的纸张完成的。

3.根据权利要求1的方法，其中步骤a)是通过对纸张的一侧进行打磨或模压，从而在该侧产生凹入部分完成的。

4.根据权利要求1的方法，其中在步骤a)是通过对纸张的一侧进行减薄，从而在该侧产生凹入部分完成的。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其中施用所述第一和第二涂覆材料的工艺选自丝网印刷、凹版印刷、柔版印刷、热熔印刷、喷墨打印/喷涂、刮涂和线棒涂覆及其组合。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中所述第一种和第二涂覆材料分别独立选自透明材料，半透明材料，例如树脂，例如聚酰胺、聚烯烃、聚酯、聚氨酯、丙烯酸树脂、以及乙烯基树脂；树脂和防伪材料例如红外材料、磁性材料、发光材料、标记材料，干涉颜料、金属效果颜料、光学变色材料、敏感材料、智能材料和定向功能材料的混合物；包含树脂、防伪材料和颜料的油墨组合物；及其组合。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中所述第一和第二涂覆材料相同或不同。

8.一种防伪纸张，其包含至少一个视窗，该视窗中填充有至少一层不同于纸张的涂覆材料，优选地，该视窗具有与防伪纸张相同的厚度。

9.根据权利要求8的防伪纸张，其中该视窗中填充有两层涂覆材料。

10.根据权利要求8的防伪纸张，其中该透明视窗区域具有镂空的图案。