CN112074417A - 防伪印刷介质及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于形成防伪文件的防伪印刷介质，该防伪印刷介质包括：具有相反的第一表面和第二表面的透明或半透明的聚合物基体；设置在聚合物基体的第一表明和/或第二表面上的一个或更多个不透明层，该不透明层或每个不透明层布置在聚合物基体的可选地除任何窗口区之外的大致整个区域上，并且该不透明层或每个不透明层包括半透光材料；以及设置在聚合物基体的第一表面或第二表面上的第一抗静电层，第一抗静电层布置在聚合物基体的可选地除任何窗口区之外的大致整个区域上，从而与一个或更多个不透明层交叠，第一抗静电层包括抗静电材料。在聚合物基体的区域的至少第一部分上，第一抗静电层是根据第一图案部布置的，第一图案部限定了下述间隙的二维阵列：在该间隙中不具有第一抗静电层的抗静电材料、该间隙由设置有第一抗静电层的抗静电材料的部分间隔开，所述部分中的至少一些部分连接至彼此以在聚合物基体上形成传导网络。

Description

防伪印刷介质及其制造方法
技术领域
本发明涉及适于在制造诸如钞票、身份文件、护照、证书之类的防伪文件时使用的防伪印刷介质、用于制造这种防伪印刷介质的方法、以及由防伪印刷介质制成的防伪文件。
背景技术
防伪印刷介质是可以被印刷以及以其他方式被处理成防伪文件的文件基体。传统的防伪印刷介质包括基于纸张的基体，该基体可以包括一体的安全特征，该一体的安全特征例如为在造纸期间引至基体的安全线以及例如为水印。近来，基于聚合物的防伪文件基体很受欢迎。聚合物文件基体通常包括透明或半透明的聚合物基体，聚合物基体在每个侧部上涂覆有至少一个不透明层以接受印刷，与常规的纸质文件基体相比，聚合物基体具有许多优点：包括由于聚合物基体更坚固的性质和耐污染性而具有延长的寿命。聚合物文件基体还很适合于更难以结合到基于纸张的文件中的某些类型的安全特征、比如透明窗口。
然而，聚合物文件基体确实遇到的一个问题是由于芯材料的固有的绝缘特性而在处理期间在基体上积聚静电荷。这在基体(和/或由此形成的防伪文件)的制造期间以及在随后的对完成的防伪文件进行处理期间都可能导致问题。例如，静电荷趋于使基体的片材粘附在一起，这可能导致片材的双重进给并最终导致文件处理机例如ATM机卡顿。为减少静电荷的影响，此类聚合物文件基体可以设置有一个或更多个抗静电层，每个抗静电层在不透明层上方或下方涂覆聚合物基体以及提供电传导或至少消散路径，积聚在基体上的静电可以通过该消散路径放电。在US-B-6,495,231和WO-A-2014/000020中公开了具有这种抗静电层的防伪印刷介质的示例。
发明内容
寻求解决这种防伪印刷介质中的静电荷问题的改进方法。
根据本发明，用于形成防伪文件的防伪印刷介质包括：
具有相反的第一表面和第二表面的透明或半透明的聚合物基体；
一个或更多个不透明层，不透明层设置在聚合物基体的第一表面和/或第二表面上，该不透明层或每个不透明层布置在聚合物基体的大致整个区域上，可选地该不透明层或每个不透明层布置在聚合物基体的除聚合物基体的任何窗口区之外的大致整个区域上，以及该不透明层或每个不透明层包括半透光材料；和
第一抗静电层，第一抗静电层设置在聚合物基体的第一表面或第二表面上并且布置在聚合物基体的大致整个区域上，可选地，第一抗静电层布置在聚合物基体的除聚合物基体的任何窗口区之外的大致整个区域上，以与一个或更多个不透明层交叠，第一抗静电层包括抗静电材料；
其中，在聚合物基体的区域的至少第一部分上，第一抗静电层是根据第一图案部布置的，第一图案部限定了下述间隙的二维阵列：在该间隙中不具有第一抗静电层的抗静电材料、间隙由设置有第一抗静电层的抗静电材料的部分间隔开，所述部分中的至少一些部分连接至彼此以在聚合物基体上形成传导网络。
本发明还提供了一种制造防伪印刷介质的方法，包括：
提供具有相反的第一表面和第二表面的透明或半透明的聚合物基体；并且以任何顺序进行下述各者：
在聚合物基体的大致整个区域上，可选地除聚合物基体的任何窗口区之外的大致整个区域上，将一个或更多个不透明层施加到聚合物基体的第一表面和/或第二表面上，该不透明层或每个不透明层包括半透光材料；和
在聚合物基体的大致整个区域上，可选地，在除任何窗口区之外的大致整个区域上，将第一抗静电层施加到聚合物基体的第一表面或第二表面上，从而与一个或更多个不透明层交叠，第一抗静电层包括抗静电材料；
其中，在聚合物基体的区域的至少第一部分上，第一抗静电层是根据第一图案部施加的，第一图案部限定了下述间隙的二维阵列：在该间隙中不具有第一抗静电层的抗静电材料、该间隙由设置有第一抗静电层的抗静电材料的部分间隔开，所述部分中的至少一些部分连接至彼此以在聚合物基体上形成传导网络。
通过提供呈上文限定的图案部形式的第一抗静电层，而不是提供全面均匀的涂覆部，本发明人发现，制造防伪印刷介质所需的抗静电材料的量可以被显著减少，同时仍然使介质能够分散静电荷。这可以更有效地利用抗静电材料的可用资源，从而使每单位体积需要较少的抗静电材料来制造防伪印刷介质。如上所述，图案部包括多个间隙(在间隙中的每个间隙中不具有抗静电材料)，该间隙由抗静电材料的接合在一起以形成传导网络的部分间隔开，这允许介质上的静电荷耗散。所谓“抗静电材料”是指具有至少一定程度的电传导性、足以分散静电荷的材料。应注意的是，并非抗静电材料的各部分中的每部分需要被连接至彼此以实现传导网络——相反，将需要的是在各部分之间的足够的连接以在介质的不同的边缘之间形成至少一个、优选地形成多于一个的连续的传导路径。下面将提供示例。
防伪印刷介质可以包括或可以不包括窗口区(或多于一个的窗口区)，如下所述，窗口区是由于省略了一个或更多个不透明层而具有比基体的其余区的不透明性小的不透明性的区。如果设置有一个或更多个窗口区，则抗静电层将设置在这些窗口区之外的基体上，并且在一些优选实施方式中，抗静电层也可以设置在这些窗口区中，例如，在抗静电材料是透明的情况下，抗静电层也可以设置在这些窗口区中。
应当理解，不透明层或抗静电层都不需要与聚合物基体的表面直接接触。然而，一个或更多个附加(透明或半透明)层、例如底部层可以设置在聚合物基体与不透明层(多个不透明层)或抗静电层之间。尽管如此，在这些情况下，仍认为不透明层(多个不透明层)和抗静电层布置“在基体表面上”。
如在常规的聚合物文件基体(防伪印刷介质)中那样，一个或更多个不透明层(通常由聚合物、非纤维、光散射材料形成)的功能是使文件的大部分不透明并提供合适的背景，以像可以在完成的防伪文件上所需要的那样，在该背景上印刷图形、安全性图案和其他信息。不透明层(多个不透明层)不是由抗静电材料形成的。然而，如下所述，第一抗静电层可以可选地执行双重功能，并且因此也可以包含不透明物质，从而额外地用作另外的不透明层。在这种情况下，抗静电材料的颜色优选地与不透明层(多个不透明层)的颜色大致相同，例如为白色、灰白色或浅灰色。替代性地，抗静电材料可以具有与不透明层(多个不透明层)的颜色形成对比的颜色，例如红色、黄色、绿色或蓝色。如下文进一步讨论的，这在期望抗静电层中的图案部可见的情况下可能是优选的。
第一图案部对于处理防伪印刷介质的人而言可以是可见的或者可以是不可见的。在一些实施方式中，优选地，第一图案部至少在透射光中并且优选地还在反射光中是非常可见的。这以与常规纸张基体中的水印几乎相同的方式与防伪印刷介质本身结合而用作附加的安全特征。与聚合物文件基体中现有的“仿制水印”特征不同，该图案部在文件的整个第一部分上延伸，并因此不限于较小的、独立的特征区。这使得伪造特别困难。在第一图案部可见的情况下，第一图案部优选地可以用于传达信息，其中间隙和/或部分采用诸如字母数字字符、货币符号、徽标等标记的形式。用于实现图案部的可见性的各种方式在下文例示。
在其他优选实施方式中，在聚合物基体的区域的至少第一部分中，防伪印刷介质对于裸眼而言看起来是大致均匀且未被图案化的。即，至少在没有近距离观察和/或放大的情况下，第一图案部对观察者而言是不可见的。这可能是有利的，以免损害之后施加到防伪印刷介质上的任何图形层或其他特征的外观：防伪印刷介质提供了纯净、均匀的背景。
这可以通过多种方式来实现。在一个优选示例中，第一抗静电层的抗静电材料是大致透明且无色的。这样，第一抗静电层的图案部在本质上不会影响防伪印刷介质的外观。WO-2014/000020中公开了具有这些特性的合适的抗静电材料的示例。在这种实施方式中，第一抗静电层还可以优选地在任何窗口区的全部或部分上延伸。
在其他优选实施方式中，第一抗静电层的抗静电材料是半透光的。即，如上所述，第一抗静电层还用作另外的不透明层。这在第一图案部对观察者可见的情况下将是必要的。但是，如果第一图案部是不可见的，则仍可以使用这种半透光的抗静电材料。例如，构成第一图案部的间隙和部分的尺寸和布置结构可以构造成使得该图案部对于裸眼而言是大致不可区分的。例如，已经发现，人眼难以感知300微米或更小的间隙/部分宽度，特别是一旦与均匀的、全部不透明层结合使用时更是如此，这降低了间隙位置和部分位置之间的视觉对比度。在这方面，间隙的阵列是均匀的周期性图案部也是有益的。
如前所述的，防伪印刷介质可以具有单个抗静电层。然而，优选地，在聚合物基体的另一侧部上设置有另一抗静电层，以能够防止静电荷积聚在介质的两个表面上。因此，在优选实施方式中，第一抗静电层设置在聚合物基体的第一表面上，并且防伪印刷介质还包括第二抗静电层，该第二抗静电层设置在聚合物基体的第二表面上，该第二抗静电层包括优选地为半透光的抗静电材料的抗静电材料。应当注意的是，形成第二抗静电层的抗静电材料可以与形成第一抗静电层的抗静电材料相同或不同。例如，一种抗静电材料可以是透明的，而另一种抗静电材料则是半透光的。在特别优选的实施方式中，两者都是半透光的。
类似地，第二抗静电层不需要被图案化，而可以是抗静电材料的全面均匀的涂覆部。例如，这在意在使第一图案部由用户可见的情况下可能是期望的，以避免两个交叠的图案部之间的任何干涉。然而，为了进一步提高材料的使用效率，优选地在聚合物基体的区域的至少第二部分上，第二抗静电层是根据第二图案部来布置的，第二图案部限定了下述间隙的二维阵列：在该间隙中不具有第一抗静电层的抗静电材料、间隙由设置有第一抗静电层的抗静电材料的部分间隔开。该第二部分可以在基体区域上的任何侧向位置，该侧向位置可以与第一部分的位置相关或不相关。例如，第一部分可以占据基体区域的一个侧向半部，而第二部分可以占据基体区域的另一侧向半部。这两个部分彼此也可以具有不同(或相同)的尺寸和/或形状。然而，在优选实施方式中，聚合物基体的区域的第二部分与第一部分至少部分地重叠、并且优选地完全重叠。以此方式，两个图案部可以构造成一起影响防伪印刷介质的相同部分的外观(其中两个抗静电层均由半透光材料形成)。
第二图案部可以与第一图案部不同或相同。例如，在期望能够使完成的产品中的一个或两个图案部可见的情况下，两个图案部可以分别构造成显示不同的标记，这些标记可以通过侧向偏置而定位，使得在查看完成的产品时两个标记看起来彼此靠近。例如，一个图案部可以限定具有货币符号形状的间隙(例如“￡”或“$”)，而另一图案部可以限定具有面额值形状的间隙(例如“5”或“10”)，使得这些图案一起组合成示出了一条复合信息(例如“￡5”或“$10”)。替代性地，为了提高图案部的可见性，两个抗静电层可以以彼此对准的方式展示相同的图案，使得增加了间隙区域与相邻部分之间的可见对比度。这些实现形式当然假设两个抗静电层均由半透光材料形成。
在其他优选实施方式中，在防伪印刷介质在视觉上看起来均匀且未被图案化的情况下，可以将第一图案部和第二图案部构造成帮助遮盖彼此的存在(同样，假设两个抗静电层都由半透光材料形成)。例如，一个图案部可以在视觉上干扰另一个图案部，从而增加第一部分和第二部分交叠的区域的整体视觉均匀性。实现此目的的一种优选方式是使两个图案部相对于彼此成角度地偏置。因此，优选地，第一图案部和第二图案部在防伪印刷介质的平面中具有相对于彼此的非零角度偏置。这在两个图案部在两个维度上都是周期性的、并且甚至更优选地彼此相同时尤其有效。期望将角度偏置构造成在第一图案部与第二图案部之间不引起莫尔干涉效应。实现该目的的方法是众所周知的，并且已经发现，约20度至约35度范围内的角度偏置是特别合适的。在其他情况下，两个图案部可以成角度地偏置或可以不成角度地偏置，但是相应的图案部被设计成在视觉上彼此遮盖。
在另外的优选实施方式中，不透明(非抗静电)层中的一个或更多个不透明(非抗静电)层可以被图案化以帮助在视觉上遮盖第一抗静电层中的第一图案部(和/或第二抗静电层中的第二图案部)。例如，不透明层中的一个或更多个不透明层可以根据聚合物基体的区域的第一部分中的图案部布置并且与该图案部对准，其中，第一部分中的图案部是第一图案部的相反的变体。类似的，不透明层中的一个或更多个不透明层可以根据聚合物基体的区域的第二部分中的图案部布置并且与该图案部对准，其中，第二部分中的图案部是第二图案部的相反的变体。以这种方式，每个图案部的各个元素之间的对比度总体上被降低。同样，这假设抗静电层由半透光材料形成。
在其他优选实施方式中，期望的是与图案化的抗静电层交叠的所有不透明层是均匀的且未被图案化的。这避免了将第一图案部和/或第二图案部与不透明层对准的任何需要。因此，优选地，在聚合物基体的区域的至少第一部分中，一个或更多个不透明层中的所有层以未被图案化的方式均匀地布置在第一部分上。在设置有图案化的第二抗静电层的情况下，优选还在聚合物基体的区域的第二部分中，一个或更多个不透明层中的所有层以未被图案化的方式均匀地布置在第二部分上。
尽管如已经描述的通过对第一(和可选的第二)抗静电层进行图案化而减少了抗静电材料在聚合物基体上的覆盖范围在材料效率方面是有益的，但必须在这种降低与对防伪印刷介质释放静电的能力的任何影响之间(可选地也与图案部的可见性之间)取得平衡。本发明人发现，通常而言，在第一部分和/或第二部分上，材料的由第一图案部和/或第二图案部限定的部分覆盖不超过75％的表面区域、并且优选不小于25％的表面区域的情况下实现了这两种效果的最优选组合。
在特别优选的实施方式中，第一图案部和/或第二图案部中的间隙的宽为至少50微米、优选地为至少100微米、更优选地为至少200微米。进一步优选地，第一图案部和/或第二图案部中的间隙的宽不大于1000微米、优选地不大于500微米、更优选地不大于300微米。有利地，第一图案部和/或第二图案部中的部分的宽至少为50微米、优选地为至少100微米、更优选地为至少200微米。期望地，第一图案部和/或第二图案部中的部分的宽不大于1000微米、优选地不大于500微米、更优选地不大于300微米。
在特别优选的实施方式中，其中第一图案部和/或第二图案部的部分包围间隙并且在各自的图案部上形成连续的传导背景。这确保通过抗静电层的最多的传导路径。
优选地，第一图案部和/或第二图案部中的间隙为方形、矩形、圆形、三角形、六边形或采用诸如字母数字字符或符号之类的标记形式。已经发现，方形或矩形间隙产生的图案部具有最低的表面电阻率，而圆形或六边形间隙则具有最小的可见度影响。
应当注意的是，图案部不必在基体的相应部分上是均匀的。可以在每个部分内的不同位置提供不同的图案部，例如不同的间隙形状和/或尺寸的图案部、不同的图案取向和/或具有不同的间隙:部分的比的图案部。然而，在优选实施方式中，每个图案部在其相应的部分上是相同的。
形成第一抗静电层和/或第二抗静电层的抗静电材料可以具有各种不同的成分。通常，优选的是，抗静电材料各自包括电传导聚合物材料，例如静电耗散聚合物凹版墨。这使得例如可以通过印刷技术施加抗静电层，并且这种材料通常具有适当的传导性水平。该电传导聚合物可以是例如(本质上)传导聚合物或聚合物粘合剂，聚合物粘合剂具有分散在其中的传导微粒。下面将给出示例。
有利地，第一抗静电层和第二抗静电层(如果设置的话)是印刷层，优选地通过抗静电材料的凹版印刷而形成。术语“印刷层”旨在涵盖由通过任何印刷技术施加的合适成分形成的层，所述印刷技术包括诸如凹版印刷、柔性版印刷、平版印刷之类的常规印刷方法但也包括烧蚀方法，其中仅根据图案部将材料施加在所需的位置，在烧蚀方法中，全部的层被施加，然后例如使用激光选择性地去除以保留图案部，。
至少在设置有第一(和/或第二)抗静电层的区域(无论是否被图案化)上，防伪印刷介质的期望的平均表面电阻率小于1011欧姆/平方(更优选小于1010欧姆/平方)，并且优选大于或等于106欧姆/平方。有利地，为了最佳的产品一致性，在该区域上的所有表面电阻率测量值均应小于1011欧姆/平方(更优选地小于1010欧姆/平方)、并且优选地大于或等于106欧姆/平方——即，如果任何一个样品测量值超出该范围，则该产品可能会被拒绝。已经发现这种表面电阻率水平在分散静电荷方面是有效的。该表面电阻率是在室温(20摄氏度至25摄氏度)和50％的相对湿度处于完整的防伪印刷介质的外表面上测量的。
用于测量表面电阻率的合适的方法包括使用同心环探头，同心环探头例如为购自Trek公司(www.trekinc.com)的Trek 152-1型表面/体积电阻计或购自三菱化学分析技术公司(www.mccat.co.jp/global/)的Hiresta UX MCP-HT800电阻率计；或者使用平行阻抗探头，比如ACL公司(www.aclstaticide.com)的ACL395阻抗计。用于绝缘材料(表面电阻率大于107欧姆/平方)的合适测试方法的全部细节在ASTM标准D257中列出，中等传导材料(表面电阻率小于或等于107欧姆/平方)的合适测试方法的全部细节在ASTM标准D4496中列出。如W.A.Maryniak等人于2013年的论文“Surface Resistivity and Surface ResistanceMeasurements using a Concentric Ring Probe Technique(使用同心环探头技术测量表面电阻率和表面电阻)”中所说明的(Trek应用说明编号1005，可在www.trekinc.com上获得)，表面电阻率是每单位长度的电压降与每单位宽度的表面电流的比。因此，表面电阻率的物理SI单位为欧姆。但是，为了将表面电阻率与特定表面的实际电阻(也以欧姆为单位)进行区分，通常使用单位“欧姆/平方”用于表面电阻率。这实际上意味着，所讨论的表面的任何方形区域(无论大小)具有指示的电阻率值。
第一部分(和第二部分，如果设置有第二图案化的抗静电层)可以占据第一抗静电层的任何区域：被图案化的层越多(即形成第一部分的部分越多)，节约的材料就越多。因此，在优选的实施方案中，第一部分和/或第二部分各自包括聚合物基体的至少25％的区域、优选地包括聚合物基体的至少50％的区域、更优选地包括聚合物基体的除任何窗口区之外的大致整个区域。
如上所述，防伪印刷介质可以包括或可以不包括窗口区。在优选的实施方案中，提供至少一个窗口区以提高防伪水平，并且因此，一个或更多个不透明层在聚合物基体上限定了至少一个窗口区，在至少一个窗口区中不具有至少一个不透明层、优选地不具有至少一半不透明层、更优选地不具有所有不透明层，使得至少一个窗口区的半透明度高于防伪印刷介质的其余部分的半透明度。不具有所有不透明层的窗口区称为“全窗口”，而其中具有一些(但不是全部)不透明层的窗口区称为“半窗口”。可以提供其中一者或两者。有利地，至少一个窗口区不超过防伪印刷介质的10％的表面区域、优选地不超过8％的表面区域。
不透明层(多个不透明层)和抗静电层(多个抗静电层)可以以各种不同的顺序施加至聚合物基体上。特别地，所有的不透明层被施加、接着所有的抗静电层被施加不是必须的，反之亦然。而是，可以施加不透明层中的一个或更多个不透明层，接着施加抗静电层，然后是不透明层中的其他不透明层。在优选实现形式中，一个或更多个不透明层包括多个不透明层，并且第一抗静电层位于不透明层中的一个不透明层与聚合物基体的第一表面之间。最优选地，第一抗静电层位于基体的第一表面上的最外面的(仅)不透明层下方。如果设置第二抗静电层，第二抗静电层也优选位于不透明层中的一个不透明层与聚合物基体的第二表面之间。同样，最优选地，第二抗静电层位于在基体的第二表面上的最外面的(仅)不透明层下方。期望地，在抗静电层中的每个抗静电层与聚合物基体的相应表面之间还设置有至少一个不透明层，因此每个抗静电层被“夹置”在基体的每个侧部上的两个不透明层之间。因此，优选地，不透明层中的一个不透明层位于第一抗静电层与聚合物基体的第一表面之间，并且不透明层中的一个不透明层位于第二抗静电层——如果存在——与聚合物基体的第二表面之间。在特别优选的构造中，在基体的每个表面上提供仅两个不透明层，其中第一抗静电层位于第一表面上的两个不透明层之间，而第二抗静电层(如果提供的话)位于第二表面上的两个不透明层之间。
本发明还提供了一种防伪文件，防伪文件包括如上所述的防伪印刷介质以及施加在聚合物基体的第一表面和/或第二表面上的最外面的不透明层上的至少一个图形层。防伪文件优选地是钞票、身份证明文件、护照、执照、支票、签证、邮票或证书。该防伪文件可以附加地包括例如以贴片、箔材或条带形式施加的一个或更多个安全特征。制造防伪文件的相应方法包括根据上述方法制造防伪印刷介质；以及将至少一个图形层施加至聚合物基体的第一表面和/或第二表面上的最外面的不透明层(多个不透明层)上。通常，将至少一个图形层施加至最外面的不透明层的步骤将在与防伪印刷介质本身的制造分开的制造过程中(例如，在不同的制造设施中，并且可能由不同的实体进行)执行。可以使用任何可用的印刷工艺来施加图形层，比方说例如凹版印刷、柔性版印刷、平版印刷或雕刻印刷。图形层通常可以包括防伪图案，例如细线图案或扭索状装饰、关于防伪文件的性质的信息例如钞票的面额和货币标识符、和/或个性化信息例如钞票上的序列号或护照上持有人的著录数据)。
附图说明
根据本发明的防伪印刷介质的示例现在将参照附图进行描述，其中：
图1示出了防伪印刷介质的第一实施方式，(a)为平面图，(b)为横截面，为了清楚起见，防伪印刷介质的各层被示出为间隔开，图1(c)和1(d)以横截面示出了第二实施方式和第三实施方式；
图2示出了60个不同的图案部的示例中的每个示例的代表部分，在本发明实施方式中，第一抗静电层和/或第二抗静电层可以根据该图案部而布置；
图3示出了图案部的另一示例的代表性部分，在本发明实施方式中，第一抗静电层和/或第二抗静电层可以根据该图案部而布置；
图4(a)至(e)是示意性地示出了测试结果的曲线图，其中，针对具有抗静电层的各种示例，测量了根据本发明的实施方式形成的防伪印刷介质的平均表面电阻率(传导率的平均值-1)，其中：(a)图案部的线宽是不同的，(b)雕刻要求/涂覆厚度是不同的；(c)间隙的形状是不同的；(d)使用不同的抗静电材料；以及(e)施加时抗静电材料的粘度不同；
图5描绘了示例性的第一图案部和第二图案部以及防伪印刷介质的相应的外观，在本发明的另外的实施方式中，第一抗静电层和第二抗静电层可以根据第一图案部和第二图案部而布置；
图6描绘了示例性的第一图案部和第二图案部以及防伪印刷介质的相应的外观，在本发明的又一实施方式中，第一抗静电层和第二抗静电层可以根据第一图案部和第二图案部而布置；
图7以横截面示出了防伪印刷介质的另外的实施方式；
图8描绘了示例性的第一图案部和示例性的不透明层图案部以及防伪印刷介质的相应的外观，在图7的实施方式中，第一抗静电层可以根据第一图案部而布置；
图9(a)和9(b)各自示出了不同的图案部的两个另外的示例的代表性部分，在本发明的实施方式中，第一抗静电层和/或第二抗静电层可以不同的图案部而布置；
图10描绘了示例性的第一图案部和第二图案部以及防伪印刷介质的相应的外观，在本发明的又一实施方式中，第一抗静电层和第二抗静电层可以根据第一图案部和第二图案部而布置；
图11示出了防伪印刷介质的另一实施方式，(a)为平面图，(b)为横截面，为了清楚起见，防伪印刷介质的各层被示出为间隔开，图11(c)以横截面图示出了另一实施方式；和
图12示出了防伪文件的第一实施方式，(a)为平面图，(b)为横截面，为了清楚起见，防伪文件的各层被示出为间隔开。
具体实施方式
以下描述将集中在于纸币生产中使用的防伪印刷介质的示例上。然而，如上所述，防伪印刷介质可以用于形成任何类型的防伪文件，包括护照(或其单页)、身份证、证书、支票等。在本公开中，术语“防伪印刷介质”与术语“文件基体”同义地使用，意指可以以类似于常规纸张基体的印刷和后续处理的方式(尽管通过适用于聚合物的处理)进行印刷并以其他方式处理以形成所需防伪文件的介质。因此，“防伪印刷介质”不包括图形层等，图形层等之后被印刷到防伪印刷介质上以提供防伪图案、标记、面额标识符、货币标识符等。这种图形层和“防伪印刷介质”(以及可选的附加特征，如所施加的箔、条带、贴片等)的组合就是“防伪文件”。
在下面的所有示例中，防伪印刷介质将被显示为与之后形成的防伪文件具有相同的尺寸和形状。然而，防伪印刷介质通常将形成为足够大的网状物或片材，以承载多个重复的所需的防伪文件，并且随后将在印刷图形层和任何其他所需的处理步骤之前、但更通常在印刷图形层和任何其他所需的处理步骤之后被切割成单个文件。
图1示出了防伪印刷介质1的第一实施方式，图1(a)示出了平面图，而图1(b)示出了沿着线X-X’截取的横截面。应当理解的是，在图1(b)中，为了清楚起见，形成防伪印刷介质1的各个层被示出为间隔开，而实际上，所有层将彼此接触并形成结合单元。这同样适用于其他图中所示的所有其他横截面。
如图1(a)所示，大致全部的介质1承载由一个或更多个不透明层形成的涂覆部3，如下文进一步所述。这使得介质在整个涂覆区域上都是不透明的，并为在介质上进行印刷提供了合适的背景。可选地，在介质的某些区域中可以省略涂覆部3，以形成透明或半透明(相对于涂覆区域)的窗口区4a和4b。这种相对透明的区域因其自身的因素可以被设置为安全特征，或者这种相对透明的区域可以在之后使用介质1制造防伪文件期间配备附加的安全装置，如下文进一步描述的。在优选示例中，不透明层3覆盖防伪印刷介质的对应于一个防伪文件的区域的至少50％的区域、更优选地至少80％的区域。更优选地，窗口区(多个窗口区)4a和4b(如果设置的话)占据介质1的不超过10％的区域，使得不透明层3覆盖介质的区域的至少90％的区域。
如图1(b)的横截面中所示，防伪印刷介质1包括聚合物基体2，该聚合物基体2是透明的(即，光学清晰但可以着色的)或半透明的(即，光学散射但透光的)。聚合物基体2可以是整体的、或者可以是多层的、并且可以在其第一表面2a和/或第二表面2b上承载附加的层(未示出)，附加的层例如为用于改善外层的粘附性的底部层。聚合物基体2可以包括例如BOPP或聚碳酸酯。
一个或更多个不透明层(由附图标记3总体表示)可以施加在聚合物基体2的一个表面或两个表面2a、2b上。在这种情况下，在每个表面上设置有一个不透明层：不透明层3a位于基体2的第一表面2a上而不透明层3b位于基体2的第二表面2b上。每个不透明层3包括半透明的、半透光的材料，所述材料优选地是聚合物并且是非纤维的、例如为白色墨。不透明层3各自优选地具有彼此大致相同的颜色(并且在空间上颜色是均匀的)，最优选地，不透明层3为白色或另一种浅色、例如灰白色或灰色，使得之后施加的图形层将与不透明层3形成良好的对比。在优选示例中，不透明层在CIE L*a*b*颜色空间中的亮度L*为至少70、优选地为至少80、更优选为至少90。每个不透明层3可以分别具有例如介于0.1与0.5之间的光学密度、优选地具有约0.2的光学密度(如通过透射式密度计比如MacBeth TD932所测量的，其开孔面积等于直径为1mm的圆的面积)。在窗口区4a中，所有不透明层3被省略，使得该窗口区是完整窗口，而在窗口区4b中，仅不透明层3a被省略，而不透明层3b在区域4b上是连续的，使得该窗口区是半窗口。
还设置有第一抗静电层6a，该第一抗静电层6a在该示例中在介质1的与不透明层3a相同的区域上延伸。即，第一抗静电层6a设置在略过窗口区4a、4b的大致整个介质上。第一抗静电层6a由具有足够的电传导性以分散静电荷的抗静电材料形成。抗静电材料可以是透明的，或者抗静电材料本身可以是半透光的，在这种情况下，抗静电层6a也可以用作另外的不透明层。
在介质1的至少第一部分S1上(该第一部分在该示例中包括介质1的除了窗口区4a、4b之外的整个区域)，抗静电层6a是根据第一图案部P1布置的，第一图案部P1的示例将在下面给出。第一图案部限定了间隙的二维阵列，在间隙中不存在抗静电材料，该间隙由抗静电材料的连接在一起以在层6a上形成传导网络使得可以有效地分散静电荷的部分间隔开。由于介质1的表面区域的不到100％的区域承载抗静电材料形成层6a，因此节省了抗静电材料。
图1(c)示出了防伪印刷介质1的第二实施方式的横截面，该横截面具有与图1(a)所示的相同的平面图。在该示例中，设置有总共四个不透明层3a、3b、3c和3d。在聚合物基体2的第一表面2a上设置有不透明层3a、3c，在第一表面2a与不透明层3a、3c之间具有第一抗静电层6a，并且在聚合物基体2的第二表面2b上设置有不透明层3b、3d，在第二表面2b与不透明层3b、3d之间具有第二抗静电层6b。在基体的第二侧部提供该第二抗静电层6b是优选的，以使得静电荷能够分散在介质1的两个侧部上。同样，位于聚合物基体2的第一表面2a上的层3a、3c和6a在两个窗口区4a、4b中被省略，而位于聚合物基体2的第二表面2b上的层3b、3d和6b在窗口区4a中被省略但在窗口区4b中没有被省略。
第一抗静电层6a和第二抗静电层6b两者由彼此相同或不同的抗静电材料形成。一种抗静电材料可以是透明的，而另一种抗静电材料可以是半透光的，或者两种抗静电材料可以都是透明的，或者可以都是半透光的。抗静电层6a、6b中的一者或两者被图案化。第一抗静电层6a可以在介质1的第一部分S1上如上所述地被图案化，该第一部分S1是如前所述的介质的除了窗口区4a、4b之外的整个区域。第二抗静电层6b可以被图案化或可以不被图案化(即，第二抗静电层6b例如可以是实心的、均匀的涂覆件)。然而，优选地，第二抗静电层6b也在介质1的第二部分S2上被图案化，该第二部分S2可以与第一部分S1相同或可以不相同，并且在这种情况下，该第二部分S2包括介质的除了窗口区4a(而不是4b)之外的整个区域。第二抗静电层6b被布置所根据的(第二)图案部P2可以与第一图案部P1相同或不同，并且可以采用以下给出的任何示例的形式。
图1(d)示出了防伪印刷介质1的第三实施方式的横截面，该横截面具有与图1(a)所示的相同的平面图。在本示例中，设置有四个不透明层3a、3b、3c和3d，所述四个不透明层3a、3b、3c和3d以与关于图1(c)中已经描述的方式相同的方式布置。类似地，分别在不透明层3a与3c之间以及在层3b与3d之间设置第一抗静电层6a和第二抗静电层6b。然而，在本实施方式中，抗静电层6a、6b在窗口区4a、4b上是连续的。为了防止抗静电层6a、6b影响窗口区4a、4b的外观，在该实施方式中，两个抗静电层6a、6b均由透明的、无色的抗静电材料形成。在WO-A-2014/000020中给出了合适的透明的、无色的抗静电材料的示例。同样，抗静电层6a、6b中的一者或两者将根据相应的图案部P1、P2而被图案化。在这种情况下，相应的被图案化的部分S1、S2优选地包括整个介质1。
图案部P1、P2中的每一者——第一抗静电层6a和第二抗静电层6b根据图案部P1、P2布置在部分S1、S2中(注意的是，虽然设置两个层是优选的，但仅需要提供两个层中的一个层，以及虽然使两个层图案化是优选的，但是只需要对两个层中的一个层进行图案化)——包括由抗静电材料的部分间隔开的间隙的二维阵列。图2中示出了一些合适的图案部的示例。在此，依次示出了60个不同的阶梯形几何图案的示例，所述图案以10列和6行的网格排列(注意的是，仅示出了30种不同的图案布局，但在每种情况下都有两种不同的雕刻规格，因此总共有60种不同的图案)。网格中的每个条目描述了不同的示例性图案的一部分，其中，阴影区域代表设置有抗静电材料，而白色区域代表间隙。当然，实际上，抗静电材料通常是透明的或浅色的(例如是白色、灰白色或浅灰色的)，因此在实际中，图案不会如此呈现于观察者——除非抗静电材料被有意着色之外，如下面进一步讨论的。为了清晰起见，图案部还以不同的放大比例示出。每个示例性图案上方提供的符号表示：1)图案标识符(例如，图案“1A”)；2)雕刻要求，以每厘米的线数进行雕刻(例如，“60”表示“60lpc”)；3)表示间隙形状的字母(例如，“S”表示“方形”)；以及4)间隙宽度和线宽，单位为100微米(例如，“1”表示“100微米”)。
为了集中于示例中的三个示例，图案部20(标识符“2C”)限定了在由抗静电材料的连续部分形成的从而形成传导网络的背景22上的六边形间隙21的阵列。图案部25(标识符“2B”)限定了在由抗静电材料的连续部分形成的从而形成传导网络的背景27上的三角形间隙26的阵列。图案30(标识符“2A”)限定了在由抗静电材料的连续部分形成的从而形成传导网络的背景32上的方形间隙31的阵列。已经发现具有200微米或更大线宽的所有所描绘的图案部当部署在介质1的全部或部分上的抗静电层6a、6b中的一者或两者中时实现了期望的抗静电效果。对于示出为具有线宽为100微米的那些图案部，发现70lpc的雕刻要求可能不足以实现小于1010欧姆/平方的表面电阻率，但这可以使用更深的雕刻要求(例如60lpc或更小)来解决。
在图2所示的示例中，所有图案部都具有连续的抗静电材料背景。然而，以这种方式将抗静电材料的所有部分接合至彼此以形成传导网络不是必需的。相比之下，所需要的是在图案部上存在至少一个连续的传导路径——优选地存在多于一个这样的路径。图3中示出了另一合适的图案部35的示例，其中抗静电材料的部分37、38不是完全连续的。在此将看到，间隙36中的一些间隙将部分37、38中的一些部分彼此隔离。然而，在作为整体的图案部上仍然存在穿过抗静电材料部分的多个连续的传导路径。
在所有实施方式中，期望的是，至少在设置有第一(和/或第二)抗静电层6的区域上(无论第一(和/或第二)抗静电层6是否被图案化——即，包括相关部分S1和/或S2以及其中抗静电层中的一者或两者延伸的任何未被图案化的区域)，防伪印刷介质1(作为整体——即，包括防伪印刷介质1的所有层)的表面电阻率小于1011欧姆/平方(优选地小于1010欧姆/平方)、并且优选地大于或等于106欧姆/平方。有利地，为了最佳的产品一致性，在该区域上的所有表面电阻率测量值均应小于1011欧姆/平方(更优选地小于1010欧姆/平方)、并且优选地大于或等于106欧姆/平方——即，如果任何一个样品测量值超出该范围，则该产品可能会被拒绝。已经发现这种表面电阻率水平在分散静电荷方面是有效的。例如，测试基体被测量为具有约3×107欧姆/平方的表面电阻率，其中，测试基体形成有大致如图1(c)所示的除了省略了窗口区4b的层布置结构，其中聚合物基体2是BOPP，并且抗静电层6a、6b各自由传导凹版墨形成并根据图2所示的图案部20布置。该表面电阻率是在室温(20摄氏度至25摄氏度)和50％的相对湿度处于完整的防伪印刷介质的外表面上测量的。
用于测量表面电阻率的合适的方法包括使用同心环探头，同心环探头例如为购自Trek公司(www.trekinc.com)的Trek 152-1型表面/体积电阻计或购自三菱化学分析技术公司(www.mccat.co.jp/global/)的Hiresta UX MCP-HT800电阻率计；或者使用平行阻抗探头，比如ACL公司(www.aclstaticide.com)的ACL395阻抗计。用于绝缘材料(表面电阻率大于107欧姆/平方)的合适测试方法的全部细节在ASTM标准D257中列出，中等传导材料(表面电阻率小于或等于107欧姆/平方)的合适测试方法的全部细节在ASTM标准D4496中列出。如W.A.Maryniak等人于2013年的论文“Surface Resistivity and Surface ResistanceMeasurements using a Concentric Ring Probe Technique(使用同心环探头技术测量表面电阻率和表面电阻)”中所说明的(Trek应用说明编号1005，可在www.trekinc.com上获得)，表面电阻率是每单位长度的电压降与每单位宽度的表面电流的比。因此，表面电阻率的物理SI单位为欧姆。但是，为了将表面电阻率与特定表面的实际电阻(也以欧姆为单位)进行区分，通常使用单位“欧姆/平方”用于表面电阻率。这实际上意味着，所讨论的表面的任何方形区域(无论大小)具有指示的电阻率值。
发明人已经进行了具有不同图案类型的实验以确定不同图案类型对防伪印刷介质的表面电阻率的影响，并且说明示出这些实验的结果的示意曲线图在图4(a)至图4(e)中示出。所考虑的图案变量为：(a)线宽(即，抗静电材料的各部分的最小尺寸)；(b)雕刻要求，以每厘米的线数来测量(这实际上是对涂覆厚度的测量——在目前的实验设置中，60lpc比70lpc在印刷版中具有更深的雕刻，并且因此将转化成更厚的材料层——然而，也可以在改变单元深度的同时保持单元的长度和宽度，从而保持lpc)；(c)图案间隙的形状——已测试六角形、方形和三角形间隙；(d)墨的类型——测试了两种类型的墨(抗静电材料)，“新”墨配方的传导颗粒的浓度比“旧”墨配方的传导颗粒的浓度低10％；以及(e)使用Zahn 2杯法以秒测量的墨的粘度——通过改变墨中溶剂的比例来获得不同的粘度。
从曲线图可以看出，在所有变量测试中，线宽对表面电阻率的影响最大，其中较小的线宽导致表面电阻率(不期望的)增大。注意的是，图4中的y轴表示(平均传导率)-1，因此与表面电阻率成正比。然而，所描绘的y轴范围的顶端仍远低于1011欧姆/平方的最大期望的表面电阻率。因此，为了改进(降低)电阻率，期望的是，线宽为至少100微米、更优选地为至少200微米。间隙宽度也可以是至少50微米、更优选地是至少100微米。
在其余变量测试中，最感兴趣的是，发现具有方形(或矩形)间隙形状的图案部在降低表面电阻率方面是最有效的。
优选地还发现，该图案部在其两个维度中的每个维度上具有规则的周期性并且以这种方式在介质1的相应部分上是均匀的。
根据所期望的效果，第一(和可选地第二)抗静电层中的图案部(多个图案)从完成的防伪印刷介质来看对裸眼而言是可见的或大致不可见的。在许多情况下，期望的是大致不可见的，以使得防伪印刷介质对于处理它的人而言在视觉上是大致均匀的并且用作纯色背景，在该背景上可以容易地观看到任何之后施加的图形层。如果图案部(多个图案部)是可见的且没有仔细设计，则图案部可能会在视觉上干扰该图形层的外观，并有可能损害这些图形层的外观。当然，如果抗静电层6a、6b由透明的、无色的抗静电材料形成，如以上面关于图1(d)所述的那样，则这种情况则是自动发生的。然而，在其它优选实施方式中，抗静电层6a、6b中的一者或两者由半透光材料形成，并因此具有不透明效果。在这种情况下，仍然可以采取步骤来降低完成的产品中图案部的可见性。
例如，可以通过控制第一图案部和/或第二图案部的构型来获得完成的防伪印刷介质中视觉均匀性的可接受水平。特别地，通过减小图案部(多个图案部)的范围，可以使介质1的相应部分S1、S2对于裸眼而言显得相对较均匀。小于500微米、优选地小于300微米的间隙宽度和线宽非常适合于实现这一点。替代性地或另外地，图案化的抗静电层(多个图案化的抗静电层)可以与一个或更多个均匀的、未被图案化的不透明层交叠，并且可以增大这些层的总厚度(相对于常规的文件基体)，以便更好地遮盖图案化的抗静电层(多个图案化的抗静电层)。在一些优选实施方式中，与抗静电层(多个抗静电层)的图案化部分交叠的所有不透明层将以这种方式均匀化。
替代性地或另外地，可以利用设置两个图案化的抗静电层6a、6b(如图1(c)的实施方式中那样)来更好地遮盖图案部。图5示出了这方面的示例，该图描绘了示例性第一图案部P1和示例性第二图案部P2，第一抗静电层6a和第二抗静电层6b可以根据第一图案部P1和第二图案部P2分别布置。在该示例中，第一图案部P1和第二图案部P2相同，并且各自包括由抗静电材料的背景包围的方形间隙的阵列。然而，两个图案在角度上彼此偏置了非零角度θ。结果，组合的两个交叠的图案部彼此干扰，其中一个图案部的部分趋于至少部分地填充在另一个图案部的间隙中，反之亦然。结果是，介质1的其中第一部分S1、第二部分S2交叠的区域(P1+P2)在视觉上看起来是大致均匀的。应注意的是，虽然这种方法在第一图案部和第二图案部彼此相同的情况下效果最好，但这不是必需的，而且两个图案部可以不同，例如，两个图案部在间隙形状方面或线宽方面不同。该方法还具有以下优点：两个抗静电层6a、6b不需要在彼此对准的情况下被施加。
角度偏置θ优选地构造成使得第一图案部和第二图案部的组合不会引起莫尔干涉效应，否则可能会在视觉上引起分散。用于相对于彼此定位两个图案部以避免莫尔条纹干涉的技术是众所周知的，并且可以在此处容易地应用。在优选示例中，发现20度至35度之间的角度偏置(θ)是有效的。
在其他示例中，可以将第一图案部P1和第二图案部P2构造成彼此互补，从而组合起来降低彼此的可见性。图6示出了这方面的示例，该图描绘了示例性第一图案部P1和示例性第二图案部P2，第一抗静电层6a和第二抗静电层6b可以根据示例性第一图案部P1和示例性第二图案部P2分别布置。同样，介质1的构型可以例如图1(c)中所描绘的那样。在这种情况下，第一图案部P1还是由抗静电材料的背景包围的方形间隙的阵列。然而，现在第二图案部P2是第一图案部P1的大致相反的变体：第二图案部P2是由其中没有材料的背景(即间隙)包围的抗静电材料的方形部分的阵列。然而，为了确保仍然形成传导网络，材料的方形部分中的一些方形部分通过相同材料的传导线接合以形成至少一个如上所述的导电路径。结果，两个交叠的图案部组合起来彼此互补，其中一个图案部的部分趋于至少部分地填充在另一图案部的间隙中，反之亦然。结果是，介质1的其中第一部分S1、第二部分S2交叠的区域(P1+P2)在视觉上看起来是大致均匀的。在该示例中，图案部之间优选地没有角度偏置，并且期望的是，两个抗静电层以彼此对准的方式施加。
也可以通过使一个或更多个不透明层3图案化而利用一个或更多个不透明层3来帮助遮盖第一抗静电层和/或第二抗静电层中的图案部。图7以横截面示出了这种实施方式的示例。在此，防伪印刷介质1的构造与以上面关于图1(b)描述的构造大体相同。然而，不透明层3a也根据图案部PO布置在第一部分S1上。图8描绘了示例性第一图案部P1和示例性图案部PO，第一抗静电层6a可以根据示例性第一图案部P1布置，而不透明层3a可以根据示例性图案部PO布置。如在图6的示例中那样，第一图案部P1是由抗静电材料的背景包围的方形间隙的阵列，此时在不透明层3a中形成的图案部PO是第一图案部P1的大致相反的变体：图案部PO是其中没有材料的背景(即，间隙)包围的不透明材料的方形部分的阵列。由于不透明层3a不具有抗静电功能，因此不需要接合不透明材料的部分。结果是，介质1的其中两个图案部交叠的区域(P1+PO)在视觉上看起来是大致均匀的。在该示例中，图案部之间优选地没有角度偏置，并且期望的是将第一抗静电层6a和不透明层3a以彼此对准的方式施加。这种布置结构在彼此组合、所有未被图案化的不透明层位于顶部(未示出)时可能是特别有效的。
在以上实施方式中，目的是降低抗静电层中的(多个抗静电层)图案部的可见性，优选地使得完成的防伪印刷介质1在部分1中在视觉上(对于裸眼而言)看起来是未被图案化且均匀的。然而，在其他实施方式中，优选地，图案部(多个图案部)从完成的产品来看是裸眼可见的。这可以用作附加的安全特征，并且可选地，图案部(多个图案部)可以用于传达信息。为了使图案部(多个图案部)可见，抗静电材料当然至少需要是半透光的。可选地，可以为抗静电材料提供与(典型地白色或灰白色)不透明层(多个不透明层)的颜色形成对比的颜色，例如绿色、蓝色或红色。图案部(多个图案部)的可见性可以通过图案部本身的构型(例如，确保间隙和部分足够大以便于对裸眼而言能够彼此区分)以及通过图案部与结构中其他层的相互作用来确保(例如，从而避免干扰其他图案化层——例如，与图案化抗静电层交叠的所有其他层可以是均匀的并且没有被图案化)。
图9(a)和图9(b)示出了两个示例性图案部40、45，在该实施方式中，第一抗静电层6a或第二抗静电层6b可以根据两个示例性图案部40、45布置。图9(a)中所示的图案部40包括呈字母“D”、“L”、“R”的形式的间隙41，间隙41以二维排列并且由抗静电材料42的下述部分间隔开：该部分在该示例中是连续的以形成连续的背景。应当注意的是，在该示例性图案部中，字母41中的每个字母具有细的传导线，该传导线通过该字母延伸，这减小了每个字母的非传导区域，并且还将“D”和“R”内部的抗静电材料的“岛状部”接合至周围的背景。然而，这并不是必需的。在图9(b)中，图案部45包括呈数字“5”和“0”的形式的间隙46，间隙46由抗静电材料47的背景间隔开并包围。同样，在该示例中，间隙46具有与间隙46相交的细的传导线(数字被设计成看起来像常规LCD屏幕上的数字)，但这不是必需的。图案部、比如这些图案部可以用于例如图1(b)或图1(c)中所示类型的构造中。在介质1包括两个抗静电层6a、6b的情况下，优选地仅对两个抗静电层6a、6b中的一者进行图案化(例如，具有图案部40或45)，而另一者则是均匀的以免在视觉上干扰。
在具有两个抗静电层6a、6b的其他示例中，两个抗静电层6a、6b都可以被图案化，其中相对的图案部构造成彼此协作。图10示出了这样的示例，并且在此应当注意的是，尽管图案部以黑色示出了间隙，而以白色示出了背景，但这纯粹是为了易于图示。在实践中，间隙将不包含抗静电材料，而背景将具有抗静电材料，如先前示例所示的那样。在此，第一图案部P1——第一抗静电层6a的部分S1根据第一图案部P1形成——是限定间隙51的阵列的图案部50，每个间隙51呈货币符号“￡”的形式。间隙51被连续的抗静电材料的背景52包围。第二图案部P2——第二抗静电层6b的部分S2根据第二图案部P2形成——是限定间隙56的阵列的图案部55，每个间隙55呈数字“1”的形式。间隙56被连续的抗静电材料的背景57包围。当将两个图案部P1和P2组合起来观察时(P1+P2)，两个图案部P1和P2协作以使得间隙51和间隙56看起来彼此靠近，从而导致出现各自记录为“￡1”的阵列。为了实现这一点，第一抗静电层6a和第二抗静电层6b优选地以彼此对准的方式施加。当然，这里假定第一部分S1和第二部分S2至少部分地交叠。
如果不透明层3中的一个不透明层也根据协作图案部被图案化，则也可以通过单个图案化的抗静电层6a或6b来实现比如图10所示的效果。例如，在图7的结构中，可以用图案部50来图案化抗静电层6a，并且可以用图案部55来图案化不透明层3a。
在到目前为止的实施方式中，已经假设每个抗静电层6a、6b的整体被图案化。然而，这不是必需的，并且第一抗静电层的仅一部分需要被图案化(如果设置第二抗静电层，则第二抗静电层或者是完全均匀的，或者也在其至少一部分上被图案化。图11图示了下述一些示例：在该示例中，每个抗静电层的不是整个抗静电层被图案化。在所有其他方面，图11(a)对应于图1(a)，并且图11(b)和图11(c)对应于图1(c)。
因此，在图11(a)中，第一部分S1的周缘和第二部分S2的周缘以虚线表示(在实践中通常将是不可见的)。应当注意的是，部分S2与图11(b)的实施方式无关，而仅与图11(c)的实施方式有关。
在第一示例中，如图11(b)中的横截面所示(对应于图11(a)所示的平面图)，第一抗静电层6a仅在其第一部分S1中被图案化，第一部分S1如在平面图被示出为占据了介质1的表面区域的约50％的矩形区域。在该部分S1内，以已经描述的方式对抗静电材料形成层6a进行图案化，并且可以使用上述任何示例性图案部。在部分S1的外部，抗静电层6a未被图案化，因此包括抗静电材料的均匀的、匀称的涂覆部。如前所述，在该示例中，抗静电层6a没有延伸到窗口区域4a、4b中。在该示例中，第二抗静电层6b没有被图案化，而在其整个区域上是均匀的、匀称的涂覆部。如前所述，第二抗静电层6b当然是可选的。
在第二示例中，如图11(b)中的横截面所示(对应于图11(a)所示的平面图)，第一抗静电层6a再次仅在第一部分S1中被图案化，并且在其他地方是均匀的。在该示例中，第二抗静电层6b同样仅在其表示为第二部分S2的部分中被图案化，而在其他地方未被图案化。此处布置第二抗静电层所根据的第二图案部P2可以与布置第一抗静电层所根据的图案部P1相同或不同。在该示例中，第二部分S2是介质1的占据了介质1的区域的约40％的大致方形的区域。第一部分S1和第二部分S2彼此交叠不是必需的但是优选的，以利用根据上述任何实施方式的图案部P1、P2之间的相互作用。在所示的实施方式中，两个部分在表示为S1+S2的区域中彼此部分地交叠。在特别优选的实施方式中，两个部分S1、S2彼此完全交叠。介质1的被各个部分S1、S2所包围的面积越大，材料就节省得越多。因此，优选地，各个部分S1、S2占据介质1的至少25％、更优选地占据至少50％、还优选地占据至少75％、以及最优选地占据大致100％(如图1的实施方式中的情况那样)。
在上述所有实施方式中，优选地，每个不透明层3的光密度在0.1至0.5的范围内(如通过诸如MacBeth TD932之类的透射式密度计所测量的，其开孔面积相当于直径为1mm的圆的面积)、更优选地在0.1至0.3的范围内。有利地，不透明层在CIE L*a*b*颜色空间中的亮度L*为至少70、优选地为至少80、更优选地为至少90。优选地，不透明层3应为白色、灰白色或灰色。每个不透明层3的成分可以彼此相同或不同。不透明层3通常均包含树脂和不透光颜料，树脂例如为聚氨酯基树脂、聚酯基树脂或环氧基树脂，不透光颜料例如为二氧化钛(TiO2)、二氧化硅、氧化锌、氧化锡、粘土或碳酸钙。
抗静电层6a、6b各自由抗静电材料比如具有足够的电传导性以至少分散静电电荷的聚合物材料形成。在抗静电材料为半透光的实施方式中，抗静电材料可以包括类似于用于上文给出的不透明层的任何示例性成分的成分，但添加有电传导颗粒比如石墨、炭黑、掺锑氧化锡(ATO)、氧化铟锡(ITO)或银纳米线例如静电耗散聚合物凹版墨。因此，抗静电材料可以包含聚合物(并因此是介电的)结合剂以及可选地还包括上述任何不透明颜料，聚合物结合剂比如为在其中具有传导颗粒的分散体的聚氨酯基树脂、聚酯基树脂或环氧基树脂。如果抗静电材料的颜色与不透明层(多个不透明层)的颜色不同，则除不透明颜料之外或者代替不透明颜料，抗静电材料在其成分中还可以包括一种或更多种合适的彩色颜料或染料。也可以将本质上为电传导的聚合物、例如聚(3,4-乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT：PSS)用于抗静电材料。如果抗静电材料是透明且无色的，则WO-A-2014/00020中公开的任何抗静电材料都可以用于该目的。应当注意的是，在设置有多个抗静电层的情况下，每个层可以由相同或不同的抗静电材料形成。
抗静电层6a、6b均可以通过任何合适的应用过程来施加，该应用过程允许抗静电层6a、6b根据相应的图案部选择性地施加。通常，每个抗静电层将通过凹版印刷来施加。替代性地，可以使用柔性版印刷、丝网印刷或平版印刷中的任一者。可以使用任何相同的技术来施加不透明层3(多个不透明层3)。抗静电层6a、6b和不透明层3(多个不透明层3)可以优选地以彼此对准的方式施加，这可以通过将抗静电层6a、6b和不透明层3(多个不透明层3)全部施加在相同的在线过程中而实现。如已经提到的，可以在施加抗静电层(多个抗静电层)和/或不透明层(多个不透明层)之前将另外的层例如底部施加至基体。可以将其他层例如保护层(优选地透明的保护层)或接受印刷的涂覆部施加至防伪印刷介质1的外部。
然后可以将上述防伪印刷介质1处理成防伪文件。这样做所涉及的处理步骤可以在单独的处理线上通常在不同的制造地点进行，并且可选地由不同的实体进行。使用以上关于图1(a)和图(b)描述的防伪印刷介质1形成的防伪文件100的示例在图12中示出，其中图12(a)为平面图，图12(b)为横截面。已经设置为防伪印刷介质1的部分的所有部件如先前关于图1所述的那样，因此将不再进行描述。
防伪文件100包括在该示例中施加至防伪印刷介质1的两个外表面的图形层9，即施加至最外面的不透明层3a和3b的表面的图形层9。在其他情况下，图形层9可以仅施加至表面中的一个表面或另一表面。如前所述，在不透明层3与图形层9之间可以设置有中间层，例如保护层或底部。在该示例中，防伪文件100是钞票，因此图形层9包括背景防伪图案部9a(例如扭索纹)以及诸如面额信息9b的标识符。图形层9可以以单个工件的方式或以多个工件的方式可选地使用多于一种的印刷技术来施加。就像要施加至常规聚合物文件基体那样，可以将任何可用的印刷技术例如凹版印刷、雕刻印刷、柔性版印刷、平版印刷等用于形成图形层。
图12还示出了可以可选地应用于防伪印刷介质以形成防伪文件的其他防伪装置的示例，例如窗口4a中的光学可变装置10、例如莫尔放大装置、通过在聚合物基体2的一个侧部上对透镜阵列进行铸造固化或层压以及在另一侧部上形成图像元件而形成的透镜状装置或一体成像装置。还描绘了呈贴片形式的防伪装置11，该贴片例如通过层压或热冲压施加至防伪印刷介质的表面。防伪装置11可以包括衍射光学元件，比方说例如全息图。
本发明的防伪文件和防伪装置可以可选地通过在任何层中引入可检测材料或通过引入单独的机器可读层而被制成机器可读的。对外部刺激进行反应的可检测材料包括但不限于荧光、磷光、红外吸收、热致变色、光致变色、磁性、电致变色、传导和压致变色材料。

Claims (30)

1.一种用于形成防伪文件的防伪印刷介质，所述防伪印刷介质包括：
透明或半透明的聚合物基体，所述聚合物基体具有相反的第一表面和第二表面；
一个或更多个不透明层，所述不透明层设置在所述聚合物基体的所述第一表面和/或所述第二表面上，所述不透明层或每个不透明层布置在所述聚合物基体的大致整个区域上，可选地所述不透明层或每个不透明层布置在所述聚合物基体的除所述聚合物基体的任何窗口区之外的大致整个区域上，以及所述不透明层或每个不透明层包括半透光材料；和
第一抗静电层，所述第一抗静电层设置在所述聚合物基体的所述第一表面或第二表面上并且布置在所述聚合物基体的大致整个区域上，可选地，所述第一抗静电层布置在所述聚合物基体的除所述聚合物基体的任何窗口区之外的大致整个区域上，以与所述一个或更多个不透明层交叠，所述第一抗静电层包括抗静电材料；
其中，在所述聚合物基体的区域的至少第一部分上，所述第一抗静电层是根据第一图案部布置的，所述第一图案部限定了下述间隙的二维阵列：在所述间隙中不具有所述第一抗静电层的抗静电材料、所述间隙由设置有所述第一抗静电层的抗静电材料的部分间隔开，所述部分中的至少一些部分连接至彼此以在所述聚合物基体上形成传导网络。
2.根据权利要求1所述的防伪印刷介质，其中，在所述聚合物基体的所述区域的所述至少第一部分中，所述防伪印刷介质对于裸眼而言看起来是大致均匀且未被图案化的。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的防伪印刷介质，其中，所述第一抗静电层的抗静电材料是大致透明且无色的，并且优选地，所述第一抗静电层还在任何窗口区的全部或部分上延伸。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的防伪印刷介质，其中，所述第一抗静电层的抗静电材料是半透光的。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的防伪印刷介质，其中，所述第一抗静电层设置在所述聚合物基体的所述第一表面上，并且所述防伪印刷介质还包括第二抗静电层，所述第二抗静电层设置在所述聚合物基体的所述第二表面上，所述第二抗静电层包括抗静电材料，优选地，该抗静电材料为半透光的抗静电材料。
6.根据权利要求5所述的防伪印刷介质，其中，在所述聚合物基体的所述区域的至少第二部分上，所述第二抗静电层是根据第二图案部布置的，所述第二图案部限定了下述间隙的二维阵列：在所述间隙中不具有所述第二抗静电层的抗静电材料、所述间隙由设置有所述第二抗静电层的抗静电材料的部分间隔开。
7.根据权利要求6所述的防伪印刷介质，其中，所述聚合物基体的所述区域的所述第二部分与所述第一部分至少部分地交叠，并且优选地，所述聚合物基体的所述区域的所述第二部分与所述第一部分完全交叠。
8.根据权利要求6或7所述的防伪印刷介质，其中，所述第二图案部与所述第一图案部相同。
9.根据权利要求6至8中的任一项所述的防伪印刷介质，其中，所述第一图案部和所述第二图案部在所述防伪印刷介质的平面中具有相对于彼此的非零角度偏置，优选地，所述第一图案部和所述第二图案部构造成在所述第一图案部与所述第二图案部之间不引起莫尔干涉效应，更优选地，所述非零角偏置在约20度至约35度的范围内。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的防伪印刷介质，其中，至少在所述聚合物基体的所述区域的所述第一部分中，所述一个或更多个不透明层中的所有不透明层以未被图案化的方式均匀地布置在所述第一部分上。
11.根据权利要求6和权利要求10所述的防伪印刷介质，其中，还在所述聚合物基体的所述区域的所述第二部分中，所述一个或更多个不透明层中的所有不透明层以未被图案化的方式均匀地布置在所述第二部分上。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的防伪印刷介质，其中，通常而言，在所述第一部分和/或所述第二部分上，材料的由所述第一图案部和/或所述第二图案部限定的部分覆盖不大于75％的表面区域，并且优选地，材料的由所述第一图案部和/或所述第二图案部限定的部分覆盖不小于25％的表面区域。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的防伪印刷介质，其中，所述第一图案部中的间隙的宽和/或所述第二图案部中的间隙的宽为至少50微米，优选地，所述第一图案部中的间隙的宽和/或所述第二图案部中的间隙的宽为至少100微米，更优选地，所述第一图案部中的间隙的宽和/或所述第二图案部中的间隙的宽为至少200微米。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的防伪印刷介质，其中，所述第一图案部中的间隙的宽和/或所述第二图案部中的间隙的宽不大于1000微米，优选地，所述第一图案部中的间隙的宽和/或所述第二图案部中的间隙的宽不大于500微米，更优选地，所述第一图案部中的间隙的宽和/或所述第二图案部中的间隙的宽不大于300微米。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的防伪印刷介质，其中，所述第一图案部中的部分的宽和/或所述第二图案部中的部分的宽为至少50微米，优选地，所述第一图案部中的部分的宽和/或所述第二图案部中的部分的宽为至少100微米，更优选地，所述第一图案部中的部分的宽和/或所述第二图案部中的部分的宽为至少200微米。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的防伪印刷介质，其中，所述第一图案部中的部分的宽和/或所述第二图案部中的部分的宽不大于1000微米，优选地，所述第一图案部中的部分的宽和/或所述第二图案部中的部分的宽不大于500微米，更优选地，所述第一图案部中的部分的宽和/或所述第二图案部中的部分的宽不大于300微米。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的防伪印刷介质，其中，所述第一图案部中的部分和/或所述第二图案部中的部分围绕所述间隙并且在相应的图案部上形成连续的传导背景。
18.根据前述权利要求中的任一项所述的防伪印刷介质，其中，所述第一图案部中的间隙和/或所述第二图案部中的间隙为方形、矩形、圆形、三角形、六边形、或者采用诸如字母数字字符或符号之类的标记形式。
19.根据前述权利要求中的任一项所述的防伪印刷介质，其中，形成所述第一抗静电层的抗静电材料和/或形成所述第二抗静电层的抗静电材料包括电传导聚合物材料，优选地，形成所述第一抗静电层的抗静电材料和/或形成所述第二抗静电层的抗静电材料包括传导聚合物或聚合物结合剂，所述聚合物结合剂具有分散在所述聚合物结合剂中的传导颗粒。
20.根据前述权利要求中的任一项所述的防伪印刷介质，其中，在设置有所述第二抗静电层的情况下，所述第一抗静电层和所述第二抗静电层是印刷层，优选地，在设置有所述第二抗静电层的情况下，所述第一抗静电层和所述第二抗静电层是通过所述抗静电材料的凹版印刷形成的印刷层。
21.根据前述权利要求中的任一项所述的防伪印刷介质，其中，至少在设置有所述第一抗静电层和/或所述第二抗静电层的区域中，所述防伪印刷介质的平均表面电阻率小于1011欧姆/平方，并且优选地，所述防伪印刷介质的平均表面电阻率大于或等于106欧姆/平方。
22.根据前述权利要求中的任一项所述的防伪印刷介质，其中，所述第一部分和/或所述第二部分各自包括所述聚合物基体的所述区域的至少25％，优选地，所述第一部分和/或所述第二部分各自包括所述聚合物基体的所述区域的至少50％，更优选地，所述第一部分和/或所述第二部分各自包括所述聚合物基体的所述区域的除了任何窗口区之外的大致整个区域。
23.根据前述权利要求中的任一项所述的防伪印刷介质，其中，所述一个或更多个不透明层在所述聚合物基体上限定至少一个窗口区，在所述至少一个窗口区中不具有至少一个所述不透明层、优选地不具有至少一半所述不透明层、更优选地不具有所有所述不透明层，使得所述至少一个窗口区的半透明度高于所述防伪印刷介质的其余部分的半透明度。
24.根据权利要求23所述的防伪印刷介质，其中，所述至少一个窗口区占据了所述防伪印刷介质的所述表面区域的不超过10％的表面区域，优选地，所述至少一个窗口区占据了所述防伪印刷介质的所述表面区域的不超过8％的表面区域。
25.根据前述权利要求中的任一项所述的防伪印刷介质，其中，所述一个或更多个不透明层包括多个不透明层，所述第一抗静电层位于所述不透明层中的一个不透明层与所述聚合物基体的所述第一表面之间，以及在设置有所述第二抗静电层的情况下，所述第二抗静电层位于所述不透明层中的一个不透明层与所述聚合物基体的所述第二表面之间，并且其中优选地，所述不透明层中的一个不透明层位于所述第一抗静电层与所述聚合物基体的所述第一表面之间，以及在设置有所述第二抗静电层的情况下，所述不透明层中的一个不透明层位于所述第二抗静电层与所述聚合物基体的所述第二表面之间。
26.一种防伪文件，所述防伪文件包括根据权利要求1至25中的任一项所述的防伪印刷介质以及施加在位于所述聚合物基体的所述第一表面和/或所述第二表面上的最外面的所述不透明层上的至少一个图形层，其中，所述防伪文件优选地是钞票、身份证明文件、护照、执照、支票、签证、邮票或证书。
27.一种制造防伪印刷介质的方法，包括：
提供具有相反的第一表面和第二表面的透明或半透明的聚合物基体；并且以任何顺序进行下述各者：
在所述聚合物基体的大致整个区域上，可选地在除所述聚合物基体的任何窗口区之外的大致整个区域上，将一个或更多个不透明层施加到所述聚合物基体的所述第一表面和/或所述第二表面上，所述不透明层或每个不透明层包括半透光材料；以及
在所述聚合物基体的所述大致整个区域上，可选地在所述聚合物基体的除所述聚合物基体的任何窗口区之外的所述大致整个区域上，将第一抗静电层施加到所述聚合物基体的所述第一表面或所述第二表面上，从而与所述一个或更多个不透明层交叠，所述第一抗静电层包括抗静电材料；
其中，在所述聚合物基体的区域的至少第一部分上，所述第一抗静电层是根据第一图案部施加的，所述第一图案部限定了下述间隙的二维阵列：在所述间隙中不具有所述第一抗静电层的抗静电材料、所述间隙由设置有所述第一抗静电层的电传导聚合物材料的部分间隔开，所述部分中的至少一些部分连接至彼此以在所述聚合物基体上形成传导网络。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述不透明层或每个不透明层和/或所述第一抗静电层通过印刷来施加，优选地，所述不透明层或每个不透明层和/或所述第一抗静电层通过凹版印刷来施加。
29.根据权利要求27或28所述的方法，还适于向所述防伪印刷介质提供权利要求2至25中的任一项所述的特征。
30.一种制造防伪文件的方法，包括：
根据权利要求27至29中的任一项所述的方法制造防伪印刷介质；以及
将至少一个图形层施加至位于所述聚合物基体的所述第一表面和/或所述第二表面上的最外面的所述不透明层上；
其中优选地，所述防伪文件是钞票、身份证明文件、护照、执照、支票、签证、邮票或证书。
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