CN1273311C - 压印薄膜和安全文件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种压印薄膜，特别是热压薄膜，它包括一可分开地设置在一基体膜(1)上的转移层(7)，其中转移层具有至少一个色层(4)，其彩色显现图象随观察角度的不同而变化，其中色层包含带金属核芯的有色干涉颜料，压印薄膜具有按以下顺序的结构：基体膜(1)、分离层(2)、保护层(3)、色层(4)、可磁化层(5)，在某些情况下还有粘结层(6)、其中转移层(7)包括保护层(3)、色层(4)和可磁化层(5)。此外本发明还涉及一种应用压印薄膜制成的安全文件(8)。
Description
技术领域
本发明涉及一种压印薄膜，特别是热压薄膜，包括一可分开地设置在一基体膜上的转移层以及一安全文件，特别是钞票、证件、身份证、支票卡、信用卡等等。
背景技术
压印薄膜，特别是热印薄膜在现有技术中是公知的，在已知的压印薄膜中转移层例如在热和压力作用下从基体膜转移到一基底上，转移层在采用一粘结层的条件下附着在基底上，粘结层通常是一热粘接剂层或可照射硬化的粘接剂层。
特别是为了将安全文件加到例如有价证券，如钞票、信用卡、证件等等或其他待防伪的物体上，在很大范围内采用热压薄膜。
由DE4101301A1已知一种防伪元件，它由一配备磁性涂层的薄膜组成，其中涂层具有明亮的软磁性的颜料。其次由DE4101301A1已知一种采用防伪元件制造的安全文件。其更好的防伪性能应该特别是通过采用软磁性颜料得到，这种颜料与市场上常见的磁性颜料不同，具有特别的磁性特性，使得难以伪造防伪元件。此外这种软磁颜料具有明亮的着色，它适合于制造具有明亮本色的磁性层。这种明亮的磁性层和普通的具有深色或黑色的固有颜色的磁性层不同。通过附加地在磁性层上面和/或下面涂上一白的色层可以加强明亮的显现图像。
缺点是，通过在普通的具有深的或黑的本色的磁性层上涂抹白色覆盖层，按DE4101301A1所推荐的防伪元件可以用简单的方式方法伪造。在某些情况下这种由DE4101301A1已知的防伪元件的伪造的识别只有在对磁性特性进行试验后才有可能。但是这需要附加的试验工序，这常常在现场无法进行。例如在采用一与开出的支票相结合的支票卡时只能进行卡的视觉检验以及将支票卡上的签名与支票上的签名比较，在将明亮的或白色的覆盖层涂抹在伪造支票卡的深色或黑色磁性层上时它无法毫无困难地认定是伪造的。
由DE4313519A1已知一种由一基体膜和一可从它上面去除的转移层组成的压印薄膜，其中转移层设有一展现图形元素的由一种包含在用一定波长的光照射时发荧光的颜料的漆组成的装饰漆层。涂在基底上的转移层可以通过具有造成所用颜料发荧光的一定波长的光的照射确认。
尽管在转移层内采用荧光颜料可以提供好得多的防伪元件或更可靠保护的安全文件，但是防伪元件真实性的检验只有在用一定激发波长的光照射的情况下才有可能。因此按DE4313519A1的原理制造的安全文件的真实性的检验需要用于产生具有一定激发波长的光的光源。因为不是常常能提供这种光源，不可能总是能检验这种防伪元件的真实性。
DE19907697A1公开一种透明材料，它具有一种视觉可变材料和额外地至少一种可机读的特性材料。尤其是采用液晶材料或珠光颜料(Iriodin)作为视觉可变材料。
缺点是，所推荐的视觉可变材料具有不能令人满意的与观察角度有关的颜色变化，因此不满足待防伪物品或文件越来越高的防伪要求。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种压印薄膜，它使得可以对防伪元件设置难以伪造的涂层，其中这种涂层应该可以用肉眼确认其真实性。本发明另一个目的是，提供一种配备难以伪造的涂层的安全文件。
本发明的另一个目的是，提高的防伪可靠性与更好的装饰性能相结合。
以本发明为基础的目的通过提供一种压印薄膜，特别是热压薄膜来实现，此薄膜包括一可分开地设置在基体膜上的转移层，其中转移层具有至少一个色层，其有色显现图像随观察角度而变化，其中色层包含带有金属核芯的有色干涉颜料，压印薄膜具有按以下顺序的结构：基体膜、分离层、保护层、色层、可磁化层，在某些情况下还有粘结层、其中转移层包括保护层、色层和可磁化层。
压印薄膜的优选改进结构在以下描述中给出，即颜料是小薄片形的；金属核芯是能反射光线的；有色干涉颜料的金属核芯涂覆有至少一层干涉层，并在干涉层上涂抹一至少部分透明的有色的含金属和/或含金属氧化物的层；色层附加地含有彩色颜料；在色层内颜料埋在一种漆中；转移层包括一最好是透明的保护层，其中保护层设置在色层和基体膜之间；在基体膜和转移层之间设一分离层；转移层在背向基体膜的表面上具有一粘结层；转移层包括一可磁化层；压印薄膜具有按以下顺序的结构：基体膜、分离层、保护层、色层、在某些情况下还有粘结层，其中转移层包括保护层和色层；转移层做成带子的形状。
此外以本发明为基础的目的通过一种安全文件，特别是钞票、件证、身份证、支票卡、信用卡等等来实现，其中在安全文件上设有具有至少一个色层的层状结构，色层的彩色显现图像随观察角度而变化，其中色层包含有带有金属核芯的有色干涉颜料，在安全文件上，从安全文件起，设一粘结层、一可磁化层、一色层和一保护层。
安全文件的改进结构在以下描述中给出，颜料是小薄片状的；金属核芯是能反射光线的；有色干涉颜料的金属核芯涂覆有至少一层干涉层，并在干涉层上涂抹一层至少部分透明的有色的含金属和/或含金属氧化物的层；色层包含附加的彩色颜料；在色层中颜料埋在一种漆中；一保护层设置在色层的背向安全文件的表面上；层状结构包括一可磁化层；在安全文件上，从安全文件起，设一粘结层、一色层和一保护层；层状结构做成带子形状。
在本发明的意义上“观察角度”理解为这样的角度，观察者以这个角度观察压印薄膜转移层内的色层，或安全文件上的色层。作为观察角度是薄膜表面或安全文件表面的法线与观察者观察方向之间的夹角。
也就是说，在观察角为0°时观察者垂直于压印薄膜或安全文件的表面观察。在角度为80°时观察者以非常平的角度观察压印薄膜或安全文件的表面。
根据观察角度的不同引起在观察者处产生的色层的彩色显现图像的变化。因此可以毫无困难地检验在它上面具有至少一个具有色层的转移层的安全文件的真实性，色层的彩色显现图像随观察角度而变化。
这种安全文件，例如证件或信用卡的真实性可通过简单地翻转证件或信用卡，亦即通过改变观察角度来检验，如果彩色显现图像不出现或出现不按规定的变化，那么观察者立即知道安全文件是假造的。
因此防伪元件特别有利地准备好，用肉眼随时检验，亦即可以不用额外的技术装备。
此外本发明还可以提供一种外观漂亮和装饰性的转移层或层状结构。例如在企业执照上在采用按本发明的压印薄膜的情况下可以涂抹一层色层，它相应于企业颜色，并在以不同观察角度观察时彩色显现图像产生规定的变化。
以下的结构既适合于包含在压印薄膜内的色层，也适合于涂在安全文件上的色层。
色层包含带有金属核芯的彩色干涉颜料，其中随着观察角度的变化在色层中出现色调偏移或变化。与珠光颜料不同，带金属核芯的干涉颜料的特征是强的固有颜色。因此可以达到红色/金色、紫红色等等的颜色变化或偏移。
此外由于不透明的金属核芯，本发明所采用的有色干涉颜料具有突出的覆盖性能。例如用这种带金属核芯的有色干涉颜料可以可靠和装饰性的覆盖深色基底，例如黑色磁性层。
金属核芯表面上的光线反射造成一种金属效果，小薄片棱边上的光线散射叠加在它上面。带有金属核芯的有色干涉颜料的光学性能取决于颗粒形状、颗粒大小和颗粒大小的分布。颜料颗粒越大、亦即微细成份越少，形状越均匀，色层的光泽和明亮度越高。颜料颗粒微细成分越少，色层内的彩色色调或色彩度越饱满。
在采用带有金属核芯的有色干涉颜料时明亮度取决于光源、色层表面和观察者相互所占的角度。如果观察角度大致等于光线的入射角，亦即掠射角，那么色层显得比在观察角度明显不同于入射角或掠射角时亮得多。色层的显现图像相对于色层亮度的这种变化由直接反射的光线与扩散散射的光线之比确定。这种效应在粗颜料时比在细颜料时明显。
但是通过在带有金属核芯的有色颜料中尤其是多层的结构，光线不仅多重反射，而且反射的光束在相应的层厚时相互干涉，从而随着观察角度的不同导致色层显现图像的变化。
按照另一种优选的实施形式，在色层中，除带有金属核芯的有色颜料外还包含其他颜料，尤其是彩色颜料。通过混入其他颜料可以实现所希望的任何色调，也许例如通过混入炭黑，达到看得更清楚的颜色跳动(Farbflop)。
如果色层含有例如带金属核芯的有色干涉颜料和透明彩色颜料，那么由于色层表面以及在有色干涉颜料的金属核芯上的定向的光线反射、金属核芯的光线散射以及彩色颜料的光线吸收的组合形成一在色层的观察者那里引起的颜色印象。这里在观察者那里引起的颜色印象，亦即色层的显现图象与观察者对色层所取的观察角度有关。
如果观察角度接近于掠射角，那么在观察者那里引起的色层的显现图象基本上由金属核芯对光线的定向反射确定，因为在这种情况下观察者的眼睛在反射光线的光路上。
如果眼睛位于反射光线的光路之外，亦即观察角度明显不同于掠射角，被金属核芯反射的光线只有一较少部分出现在观察者的眼睛上，那么由观察者察觉的显现图象主要由分散散射的和吸收的光线确定。
在第一种情况下色层给观察者显现为有光泽和明亮，在第二种情况下色层给观察者呈现为暗淡，类似于彩色颜料的全色调。
根据光线入射角的不同在色层中也可以促使全色调的色调变化。这归因于在平的入射角时光线在色层内的路程较长，因此吸收较多的光线。
作为金属核芯可以采用全部已知的金属效果颜料。金属效果颜料优先从由铝、铜、锌、金色铝青铜、钛、锆、锡和铁颜料，由所述颜料组成的合金以及它们的混合物组成的组中选择。
作为带金属核芯的有色干涉颜料，Calif./USA Inc.Santa Rosa，Flex公司的产品，Chromaflair颜料证明是非常合适的，它具有强烈的色泽。
这里带金属核芯的有色干涉颜料可以具有一层或多层有色金属氧化物，它们从由TiO2、Al2O3、Fe2O3、Cr2O3、SnO2、ZrO2、CoFe2O3或Co3O4及其混合物组成的组中选择。通过涂抹的金属氧化物层或含金属的层的层厚可以调整颜料的颜色。
在金属核芯和有色的含金属或含金属氧化物的层之间最好涂一带有合适折射率的干涉层，尤其是玻璃状层。作为玻璃状层例如可以涂覆SiO2层。但是也可以涂非化学计量的SiOx-层，如果这个层起干涉作用的话。
多层涂覆的铝颜料证明是非常合适的，其中在铝核芯上涂覆一层尤其是由SiO2组成的干涉层，接着涂一层有色的金属氧化物层，尤其是Fe2O3层。
所用的带金属核芯的有色干涉颜料这种强烈的光泽促使随着观察角度的不同，彩色显现图像的更剧烈的变化，亦即造成强烈的颜色变化或颜色跳动，因此使例如一待防伪的文件的真实性更容易和更可靠地识别。除了这种在采用上述优选颜料时得到的防伪性能的显著改善外，还在整体上改善装饰印象。
除了随着观察角度的不同产生强烈的颜色变化以外，带有金属核芯的干涉颜料还具有非常好的覆盖能力，因此如果在磁性层或磁带上设有色层的话，这种颜料可以覆盖磁性层或磁带的通常是黑的或深色的固有颜色。
作为无机彩色颜料可以采用普通的无机彩色颜料，例如氧化铁颜料、氧化铬绿颜料、铬酸盐黄颜料、铁兰颜料、钼酸盐红颜料，深蓝色颜料或混合色颜料。此外也可以采用氧化物的混合相颜料，例如镍钛黄、铬钛黄、钴绿、钴蓝、锌铁褐、铬铁褐、铁锰黑、尖晶石黑或炭黑。
作为有机彩色颜料可以采用普通的有机颜料。例如可以采用单偶氮颜料，例如乙酸乙酸芳基化物(Acetoacetarylid)、苯并咪唑酮、萘酚As、漆的β-萘酚染料；双偶氮颜料，例如偶氮缩合颜料或二吡唑酮；多环颜料，例如喹吖啶酮，二噁嗪、苝、二酮基吡咯并吡咯(Diketo-pyrrolo-pyorol)、异吲哚啉(Isoindolin)、蒽醌衍生物；或金属配位颜料，例如铜一酞菁染料。
按一种优选的实施形式，在色层中埋入在一种漆内的颜料。这里作为漆可以采用任何一种可与相应颜料相容的常用漆。例如可以采用的聚酯、不饱和聚酯、丙烯酸酯等等为基的漆。
按照另一种优选的实施形式，在色层上设一保护层，尤其是保护漆层。在基底，例如安全文件上涂抹转移层后，保护层覆盖色层。保护层防护色层，免受机械和化学影响。保护层或保护漆层不必是无色的，也可以是染色的。保护漆层是透明或基本上透明的。
按照另一种优选的实施形式，在基体膜和转移层之间设有一分离层，分离层例如可以是蜡层，它在压印薄膜加热时熔化，这时造成基体膜和转移层的分离。这里分离层设置在基体膜和保护层之间。
按照另一种优选的实施形式，转移层在背向基体膜的面上具有粘结层。在将热压薄膜贴到基底，例如安全文件上去时，热压薄膜以其粘结层贴合到待涂覆的基底上，然后从基体膜一侧加热和加压。
但是粘结层也可以可选择地设置在基底上，在这种情况下不需要将粘结层设置在例如包括一保护层和一色层的转移层上。
按照一种优选的实施形式，转移层包括一可磁化层。这里可磁化层可以具有例如在支票卡或信用卡上通常使用的(化学)成分。在可磁化层上可以用常用的方法储存和/或读出信息。
在本发明一种优选的改进结构中转移层做成带状。
例如包括一保护层和色层的转移层可以做成标记层或标记带。在这种标记带上保存持有人的签名。
如果在待防伪的元件上应该储存和/或读出信息，那么转移层附加地包括一可磁化的涂层。这里可磁化涂层最好涂在色层的背向色层观察者的表面上。
在转移层中色层以及在某些情况下存在的可磁化层相对于保护层可限制在一局部区域内。也就是说在转移层涂在基底，例如一做成支票卡形式的塑料卡上时，保护层可以覆盖塑料卡的整个表面，而色层以及在某些情况下存在的可磁化层可以局限在一条带的形状内，它最好离开一定距离平行于塑料卡的一个纵边延伸。
上述结构相应地适用于按本发明的安全文件。
按照一种优选的改进结构，压印薄膜具有按以下顺序的结构：基体膜、分离层、保护层、色层以及在某些情况下的粘结层，其中转移层包括保护层和色层。
按照一种优选的改进结构压印薄膜具有按以下顺序的结构：基体膜、分离层、保护层、色层、磁性层以及在某些情况下的粘结层，其中转移层包括保护层、磁性层和色层。
此外，优选在安全文件上，从安全文件出发设置一粘结层、一色层和一保护层。
按照另一种优选的实施形式，在安全文件上，从安全文件出发，设置一粘结层、可磁化层、色层和一保护层。
附图说明
以下描述表示一举例性的实施形式，但是并不限制本发明的保护范围。
在图1和2中表示本发明举例性的实施形式。
具体实施方式
图1表示一热压薄膜，它具有由一基体膜1、一分离层2、一保护层3、一色层4、一可磁化层5和一粘结层6组成的结构。
图2表示一安全文件8，它从安全文件8出发，设有一由粘结层6、可磁化层5、色层4和保护层3组成的层状结构。
以下给出的膜厚或层厚不局限于所举例子，而是可以普遍应用。
薄膜结构
-基体膜1：膜厚12-26μm，最好19-23μm；材料：聚酯，最好是聚对苯二甲酸乙二酯；
-剥离层或分离层2：在压印薄膜时是普通的蜡层，层厚：最多为约1μm；
-保护层3(保护漆)：层厚1-5μm，最好是1-3μm；
-色层4：层厚：1-15μm，最好为2-8μm，优先采用片状的带金属核芯的干涉颜料，例如Chromaflair，(未涂覆或多重涂覆，例如与有机彩色颜料结合)
-可磁化层5：层厚：8-30μm，最好10-20μm，对于LOCO-薄膜优先采用γ-氧化铁颜料，或对于Hico-薄膜采用钡-铁-颜料；
-粘结层6：层厚：1-12μm，最好2-7μm。
各层的化学成分
重量成分
保护层3
丁酮 660
环己酮 110
聚甲基丙烯酸甲酯(玻璃化温度：121℃) 210
聚偏二氯乙烯(d＝1.75g/m3) 20
色层4
丁酮 260
环己酮 130
聚氯乙烯醋酸乙烯酯共聚物(玻璃化温度：76℃) 110
聚甲基丙烯酸甲酯(玻璃化温度：121℃) 150
颜料 350
(例如铝颜料，用SiO2和Fe2O3涂覆)
可磁化层5
丁酮 370
环己酮 120
甲苯 60
热塑性聚氨酯(玻璃化温度：16℃) 45
氯乙烯/醋酸乙烯酯/乙烯醇三元共聚物 35
(玻璃化温度：89℃)
大豆-卵磷脂(PH＝5.9-6.9) 10
钡-铁(d＝5.2g/cm3) 360
粘结层6
丁酮 540
乙酸乙酯 180
氯乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(玻璃化温度＝76℃) 45
甲基/丁基丙烯酸(Methyl/Butylmethacrylat)共聚物 140
(玻璃化温度＝80℃)
聚甲基丙烯酸甲酯(玻璃化温度：128℃) 80
高分散性的二氧化硅(颗粒大小：约10μm) 15
分离层2、保护层3、色层4、可磁化层5和粘结层6借助于常用的方法，例如通过印刷法，涂覆在基体膜1上，并且这对于在制造压印薄膜的领域内工作的专业人员是公知的。
应用上述化学成分制造的热压薄膜可以用来制造可靠的安全文件8，例如钞票、证件、身份证、支票卡、信用卡等等。为此热压薄膜用粘结层6贴在待防伪的安全文件8上，并从基体膜1一侧加热和加压。通过加热使分离层2熔化，并且粘结层6起作用，由此使由可磁化层5、色层4和保护层3组成的转移层7附着在安全文件8上。这样制备的安全文件8包括按以下顺序的层状结构：安全文件8、粘结层6、磁性层5、色层4和保护层3。
Claims (20)
1.压印薄膜，包括一可分开地设置在一基体膜(1)上的转移层(7)，其中转移层(7)具有至少一个色层(4)，其彩色显现图象随观察角度不同而变化，其中色层包含带金属核芯的有色干涉颜料，
其特征为：压印薄膜具有按以下顺序的结构：
-基体膜(1)，
-分离层(2)，
-保护层(3)，
-色层(4)，
-可磁化层(5)，
其中，转移层(7)包括保护层(3)、色层(4)和可磁化层(5)。
2.按权利要求1的压印薄膜，
其特征为：
颜料是小薄片形的。
3.按权利要求1或2的压印薄膜，
其特征为：
金属核芯是反射光线的。
4.按权利要求1或2的压印薄膜，
其特征为：
有色干涉颜料的金属核芯涂覆有至少一层干涉层，并在干涉层上涂抹一至少部分透明的有色的含金属和/或含金属氧化物的层。
5.按权利要求3的压印薄膜，
其特征为：
有色干涉颜料的金属核芯涂覆有至少一层干涉层，并在干涉层上涂抹一至少部分透明的有色的含金属和/或含金属氧化物的层。
6.按权利要求1或2的压印薄膜，
其特征为：
色层附加地含有彩色颜料。
7.按权利要求1或2的压印薄膜，
其特征为：
在色层(4)内，颜料埋在一种漆中。
8.按权利要求1或2的压印薄膜，
其特征为：
保护层(3)是透明的。
9.按权利要求1或2的压印薄膜，
其特征为：
所述压印薄膜是热压薄膜。
10.按权利要求1或2的压印薄膜，
其特征为：
转移层(7)在背向基体膜(1)的表面上具有一粘结层(6)。
11.按权利要求1或2的压印薄膜，
其特征为：
转移层(7)做成带子的形状。
12.安全文件(8)，其中在安全文件(8)上设有一层状结构，它具有至少一个色层(4)，其彩色显现图象随观察角度不同而变化，其中色层包含带金属核芯的有色干涉颜料；其特征为：在安全文件(8)上，从安全文件(8)起，设一粘结层(6)、一可磁化层(5)、一色层(4)和一保护层(3)。
13.按权利要求12的安全文件(8)，
其特征为：
颜料是小薄片状的。
14.按权利要求12或13的安全文件(8)，
其特征为：
金属核芯是反射光线的。
15.按权利要求12或13的安全文件(8)，
其特征为：
有色干涉颜料的金属核芯涂覆有至少一层干涉层，并在干涉层上涂抹一层至少部分透明的有色的含金属和/或含金属氧化物的层。
16.按权利要求14的安全文件(8)，
其特征为：
有色干涉颜料的金属核芯涂覆有至少一层干涉层，并在干涉层上涂抹一层至少部分透明的有色的含金属和/或含金属氧化物的层。
17.按权利要求12或13的安全文件(8)，其特征为：色层包含附加的彩色颜料。
18.按权利要求12或13的安全文件(8)，
其特征为：
在色层(4)中，颜料埋在一种漆中。
19.按权利要求12或13的安全文件(8)，
其特征为：
安全文件是钞票、证件、身份证、支票卡、信用卡。
20.按权利要求12或13的安全文件(8)，
其特征为：
层状结构做成带子形状。
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