JP2022518298A - ポリマー含有複合セキュリティ物品 - Google Patents

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ドミトリ ボリソヴィチ チェクニン、
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Abstract

本発明は、複合物品および積層ポリマー材料、例えば、トークン用の紙およびプラスチックベースの材料に関するものであり、セキュリティ物品の製造に使用することができる。物品は、積層プラスチックのディスクインサートと、外側金属とを含む。インサートは、ポリマーバインダーを含浸させた積層された紙シートを含む。各シートの表面はポリマー層で覆われ、視覚的および／または隠れたセキュリティ特徴を含む。リングとディスクインサートは永久的に接合される。物品構成要素の少なくとも１つは、エンボスを有する。物品の寸法は、以下の関係に適合する。０．８≦δ２／δ１＜１；Ｄ１－Ｄ２≧８；０．３≦Ｓ１／Ｓ２＜０．９；Ｄ２＞１６ｍｍ；Δ≦１（ただしＤ１はエッジ表面を除く金属リングの外径（ｍｍ）；Ｄ２はディスクインサートの直径（ｍｍ）；Ｓ１はエッジ表面を除く金属リングの表面の面積（ｍｍ２）、Ｓ２はディスクインサートの面積ｍｍ２；δ１－金属リングの最大厚さ（ｍｍ）；δ２はディスクインサートの最大厚さ（ｍｍ）；Δは物品の金属構成要素の最大突出要素と最小突出要素との差（ｍｍ））、の関係に従う。この製品は、セキュリティレベルが向上しており、製造と認証の両方が簡単である。

Description

本発明は、複合物品および積層ポリマー材料、例えば、トークン用の紙およびプラスチックをベースとする材料に関するものであり、コイン、トークン、メダル、ラベルなどのセキュリティ物品の製造に使用することができる。
現在、この技術分野の開発者は、一方では偽造することが困難であり、かつ、他方ではその真正性を容易に確認することができる複合物品の製造を可能にするプロセス及び材料の開発又は使用に努力している。
添加剤として、活性アモルファスカーボン及び二酸化チタンを含有する、コイン式機械のトークン用のポリスチレン組成物が知られている（ＲＵ２１１１９８７、２７．０５．１９９８）。この組成物は、ポリスチレンとして、高衝撃ＵＰＳ－８２５Ｅポリスチレンを含み、スペクトルのＩＲ領域において調整可能な光学特性を有するポリマー組成物を提供する。
コイン式装置用のトークンの大量生産のための様々なプラスチック（ポリアクリレート、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニルなど）から作られる類似のトークン物品が、ＵＳ３１５３４６９（１８．０９．１９６１）から知られている。
ポリスチレンおよび金属をベースとするポリマー含有複合物品が、ＵＳ３５４２１８０（２４．１１．１９７０）に開示されている。この物品は、添加剤として、金属を、微細に分散された金属フィラーの形態で含む。
ＳＵ１１４７３４４（３０．０５．１９８５）は、穴と、穴を覆う弾性ポリマー／ゴムガスケットとを有する二層プレートの形態の複合物品であるコインシミュレータを開示している。弾性ガスケットは、少なくとも１つのフィルム層によって形成される。
地下鉄、公衆電話、自動販売機およびゲーム機における料金の支払いのためのトークンであって、ポリマー材料をベースに構成され、その平坦な表面上に、拡散体、発光物質、吸収体、および付加的なマークなどのコーディング要素が付与されたものが、当該技術分野で知られている。このトークンは、射出成形によって、平らな円形ディスク、長方形、三角形、または別の形状に作製することができる（ＲＵ２１２１２８５、１０．１１．１９９８）。しかし、このトークンは単一の材料でできているため、偽造されやすい。
ポリマー材料の上部および下部半透明層、半透ポリマー材料の基板、および基板の輪郭層を形成する層からなる永久的に接合された文書要素の積層体を含む、積層された識別文書が知られており、情報インサートは、上部半透明層の下の基板上に配置され、その中に窓が形成され、文書所有者に関する情報を含む。写真領域を除いた文書全面にわたって、情報インサートの全面に、微分散したテフロンコーティングがスポットスプレイされる。文書の所有者の詳細に加えて、情報インサートは、文書のカテゴリ、その範囲と用途などを識別するコードの銘、記号および符号のセットを含む。半透明材料の前面カバーの内面全体は、分子表面層を有する写真領域を除いて、接着コーティングでコーティングされており、それにより、圧力下での熱処理後の識別文書の永久的な接合が確保される。識別文書は、上部および下部半透明層の内面にセキュリティ発光マークを有し、その基板の輪郭層の表面に発光コーティングを有する。情報インサートは基板上に配置され、オーナー写真窓は、分子表面層とともに上部半透明層の内面領域の下に位置する（ＲＵ２１２８５８７、１０．０４．１９９９）。この既知のソリューションの不利な点は、セキュリティレベルが不十分であることである。
外側リングと、２つのインサートであって１つのインサートのうえに他方のインサートが積み上げられ、外側リングの内側に配置された２つのインサートと、２つのインサートを互いに接着させるために２つのインサートの間に配置された少なくとも１つの中間層とを含む現金コインが知られている。外側リングと２つのインサートのそれぞれは異なる材料でできている。外側リング及び２つのコインインサートは、多層のコーティングされた材料でできており、各インサートは、２つの対向する面及び外周表面を有する表面を有し、外側リング及び各インサートは、各インサートの外周表面に形成された複数の凹部を介して互いに固定され、各凹部は、外周表面に穴の形で形成され、穴は挿入方向に対して傾斜し、穴は、前記対向する面と同一平面に対して傾斜している（ＲＵ２６０８２９０、１７．０１．２０１７）。この硬貨の不利な点は、セキュリティレベル、およびその真正性の確認が不十分であることである。
技術的本質および達成される効果に関して最も近い先行技術は、ＷＯ２０１２１５６００６（２２．１１．２０１２）に記載されている解決手段であり、これは、一緒にプレスされた外側金属リングおよびディスク状プラスチックコアを含む複数の構成要素からなるトークン状物品を教示している。物品のコアは、マイクロチップを含むセキュリティ特徴を含む。
公知の技術的解決手段は、物品内に紙層をベースとするプラスチック材料を使用する可能性も、物品の金属構成要素上に、彫り込まれた識別画像、触感及び類似の要素の形態のエンボスを付与する可能性も記載していない。この事実は、一方では、物品のセキュリティのレベルを損ない、他方では、物品の真正性を検証することを困難にする。
本発明の目的は、製造および認証の両方において簡単であり、セキュリティレベルが向上した識別物品を提供することである。
本発明の目的は、ポリマー含有複合物品であって、外側金属リングと、各シートの表面がポリマー層で覆われるように、体積全体にわたってポリマーバインダーを含浸させた積層された紙シートを含む、積層プラスチック製の内側ディスクインサートとを含み、可視および／または隠しセキュリティ特徴を含み、、物品の構成要素の少なくとも１つはエンボスを有し、リングとディスクインサートはプレスによって永久的に接合され、物品の寸法は以下の関係に適合する、ポリマー含有複合物品によって達成される。
０．８≦δ２／δ１＜１；
Ｄ１－Ｄ２≧８；
０．３≦Ｓ１／Ｓ２＜０．９；
Ｄ２＞１６ｍｍ；
Δ≦１
（Ｄ１は金属リングの外径（ｍｍ）であり；
Ｄ２はディスクインサートの直径（ｍｍ）であり；
Ｓ１はエッジ表面を除く金属リングの面積（ｍｍ２）であり；
Ｓ２はディスクインサートの面積（ｍｍ２）であり；
δ１は金属リングの最大厚さ（ｍｍ）であり；
δ２はディスクインサートの最大厚さ（ｍｍ）であり；
Δは物品の金属構成要素の最大突出要素と最小突出要素との差（ｍｍ）である。）
特定の実施形態では、積層プラスチックは強化繊維を含み、金属リングは金属または金属合金製であり、例えば、粉末冶金によって製造されているもの等が挙げられる。
特定の実施形態では、エンボスは、幾何学的図形、英数字記号、一定および／または異なる幅ストローク、ギロシェ要素、またはこれらグラフィック要素の組み合わせを含むグラフィックマーキングの形態で形成される。
特定の実施形態では、ディスクインサートは、印刷箔および／またはセキュリティスレッドを含む。
特定の実施形態では、インサートディスクは、強磁性材料、ＩＲ吸収物質、ＵＶおよびＩＲ発光物質を用いて形成された真正性特徴を含む。
特定の実施形態では、物品構成要素のうちの少なくとも１つは、所定の導電性または磁気特性を有する材料からなる。
特定の実施形態では、ディスクインサートは、ＲＦＩＤタグなどの、非接触および／または接触データ読み取りおよび書き込みのためのマイクロチップを含む。
物品は、所有者を個人的に識別する情報を含んでもよい。
特定の実施形態では、物品の金属材料製の構成要素と物品の積層プラスチック製の構成要素とは、幾何学的に相補的である。
特定の実施形態では、物品は、メダル若しくはコイン、又はトークン若しくは有価証券、又はバッジである。
以下に説明するように、他の寸法では、複合物品を製造するプロセス自体が不可能であるため、実際の物品に必要な材料の技術的特性に基づいて、その関係を実験的に決定した。
Ｄ１－Ｄ２≧８は、生成エッジ表面（リム端面との界面に位置する、コインまたはトークン物品の表面）を得て、金属に彫刻の形で最小数の刻印を配置するのに十分な最小関係である。
Ｄ２＞１６ｍｍとしたのは、その値が小さくなるにつれて、パターンを有する表面積が視覚的に知覚されにくくなるため、技術的効率を考慮したものである。
エッジ表面には、セキュリティマイクロテキスト特徴を付与することができ、これは、以下のパラメータΔ≦１が観察される場合に、激しい摩耗を受けない。
Δ≦１は、物品の金属構成要素の最大突出要素と最小突出要素との差である。
０．８≦δ２／δ１＜１では、ディスクインサートは摩耗領域の外側にあり、これは寿命を向上させ、表面上に存在するセキュリティ特徴の機械的損傷からの保護を強化する。本発明の物品における最大摩耗領域は、金属リングと非金属ディスクインサートとの間の接触領域内にある。
０．３≦Ｓ１／Ｓ２＜０．９の条件が満たされる場合、金属リング表面の、コイン特有の可視及び隠しセキュリティ特徴、非金属ディスクインサート表面の、紙幣特有の可視及び隠しセキュリティ要素等のセキュリティ特徴を提供することが可能となり、非金属インサート及び金属リングの固有特性に応じた総重量特性を組み合わせることができる。
非金属ディスクインサートは、次の特徴を有する。非金属ディスクインサートは、各シートの表面がポリマー層で覆われるように、体積全体にわたってポリマーバインダーを含浸させた積層された紙シートを含む、多層押出積層材料からなり、ディスクインサートは、可視および／または隠しセキュリティ特徴を有する。
さらに、セキュリティ特徴は、紙幣または識別文書などの、紙およびプラスチック印刷セキュリティ物品に典型的な要素の形状で作ることができる。
セキュリティ特徴はまた、その製造中に紙に導入され、および／または、仕上げられた紙層の表面に印刷することによって作られ、セキュリティストリップ、セキュリティ繊維、透かし、印刷によって生成される光学的に可変な画像（例えば、磁気特性を有するもの等）、ＵＶ励起下で可視となる潜像、特に、量子ドットをベースとするナノ結晶材料を含有する塗料およびワニスによって形成されるもの、の形態を有することができる。非金属ディスクインサートは、器具検出可能および／または機械読み取り可能なセキュリティ要素、チップを含有してもよい。
独立クレームに含まれる一連の基本的特徴の範囲内での発明品の実施は、伝統的な物品、特に最も適切な先行技術の物品に対して、セキュリティの観点から明らかな利点を提供する。
本発明の物品は、以下の利点を有する。
－トークン、金属コイン、プラスチックカードを超える、偽造に対する高いレベルのセキュリティ；
－採用されている革新的な方法は、原始的なシミュレーションの努力には手が届かない；
－物品の耐摩耗性は紙幣の数十倍と高く、硬貨への流通に近づいている；
－加えて、低重量、高い装飾性、様々な形状やサイズを使用する能力など、一般消費者のための高い品質を有する物品；
－物品は、製造が容易で、低コストであり、非公開の高度な機器認証セキュリティ特徴を使用することができ、計数および分類装置において信頼性の高い検証を提供することができる。
積層プラスチックと金属との組み合わせから物品を製造する方法は、概して、以下の工程を含む。
－特殊な特性を持つ紙ベースを製造すること；
－紙幣の印刷に使用される特殊なインク（可変カラー、ＵＶ、ＩＲ、およびその他のインクを含む）を使用して、前面層と裏面層をセキュア印刷すること；
－外層および内層に特殊なポリマー組成物を含浸させること；
－高温高圧で層をプレスして、物品の特定の視覚的（斜めおよび／または透過光で現れる）および触覚的特性を提供する特殊なエンボスを表面に形成する能力を有するモノリスを形成すること；
－積層プラスチックワークピースを金属合金製フレーム内にプレスすること；
－物品を、仕上げ、数え、及び包装すること。
上述した複合識別物品の製造方法の説明から、各タイプの物品は、その印刷に関してだけでなく、内側紙層の組成、リングの金属合金の組成に関しても独特であり得る。各層の組成およびセキュリティ特徴は、顧客によって指定され得、紙ウェブおよび金属ワークピースの両方を製造する段階で形成され得る。
半製品をプレスする場合、金型表面に設けられた特殊なレリーフを使用することにより、特殊なエンボス模様が物品の前面及び後面に形成され、物品の特定の視覚的及び触覚的特性を提供する。
機械加工およびレーザ切断を含み得る従来の加工方法を使用して、最終的な製造工程において様々な形状を得ることができる。
必要に応じて、物品に付与されたシリアル番号又は他の情報の非接触および／または接触読み取りのためのＲＦＩＤ（チップ）を物品に埋め込むことができる。
図１は、物品の断面図である。 図２は、図１のＡからみた図を示す。 図３は、物品の外観のバージョンを示す。 図４は、物品のバージョンの断面図である。
本発明の本質は、図面に示された具体例および図によって説明される。
図１は、物品の断面図である。
図２は、図１のＡからみた図を示す。
図３は、物品の外観のバージョンを示す。
図４は、物品のバージョンの断面図である。
物品は、ディスクインサート１と外側リング２とから構成される（図３、図４）。ディスクインサート１の表面は、セキュリティ特徴３と、コイン物品の種類記号４と、コインの通し番号５とを備える。外側リング２の表面には、エンボス文字の形態の彫刻６が施されている。
例１
積層プラスチックのディスクインサート１（図３、４）と、銅－ニッケル合金の外側リング２（図３、４）とからトークンコイン物品を作製した。
熱可塑性樹脂を含浸させ、２００℃でプレスした７枚の紙層から積層プラスチックを作製した。製造工程では、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ，Ｄｙをベースとする、波長３００～３７０ｎｍの紫外線照射により青緑色の発光を示す無色の無機発光化合物１０％を、紙層の組成に導入した。
印刷工程では、積層プラスチック製のディスクインサートベースの両面に、グリッドとギロシェ要素３をオフセット印刷し（図３）、コイン種類記号４を色可変塗料で付与した。さらに、前面では、塗料は、７００～９００ｎｍの波長範囲で選択的なＩＲ吸収を有する青色フタロシアニン染料をベースとしたＩＲ吸収体を含む。
特定の導電率を有する銅－ニッケル合金の外側リングワークピースを、シート材料からコールドスタンプによって作製した。
最終製造工程では、ディスクインサート１（図２）と外側金属リング２（図２）をプレスによって接合し、永久的な接合を形成した。物品の金属構成要素の表面に、エンボス文字６の形態で彫刻を施した（図３）。物品の形状寸法は次のとおりであった（図１、２）。
Ｄ１－２６．５ｍｍ、
Ｄ２－１９ｍｍ、
Ｓ１－２６７．９ｍｍ２、
Ｓ２－２８３．４ｍｍ２、
δ１－２．０ｍｍ、
δ２－１．６ｍｍ。
例２
ディスクインサート１（図３）の形態の積層プラスチックと、純金属または金属合金から粉末冶金によって形成された外側リング２（図３）とから、トークンコイン物品を作製した。
積層プラスチックは、熱硬化性樹脂を含浸させた５枚の紙層を２００℃でプレスしたものである。製造工程では、ユウロピウムのキレート錯体をベースとする、波長３００～３７０ｎｍの範囲の紫外線照射により赤色発光を示す、無色の発光化合物２％を、紙層の組成に導入した。
抄紙工程では、積層プラスチックベースの表面の外層にホログラフィック箔を付与した。
印刷工程では、積層プラスチック製のディスクインサートベースの両面にグリッドとギロシェ要素３をオフセット印刷し（図３）、透過光での認証のために前面と裏面に照準合わせ要素を形成した。
特定の導電性および／または磁気特性を有するリングワークピースを、純金属または金属合金から粉末冶金によって作製した。
最終製造工程では、プラスチックディスクインサート１（図４）と外側金属リング２（図４）をプレス接合し、永久的な接合を形成した。物品の金属構成要素の表面に、エンボス文字５の形態で彫刻を施した（図３）。物品の形状寸法は次のとおりであった（図１、２）。
Ｄ１－３９ｍｍ、
Ｄ２－２８ｍｍ、
Ｓ１－５７８．６ｍｍ２、
Ｓ２－６１５．４ｍｍ２、
δ１－２．８ｍｍ、
δ２－１．５ｍｍ。
例３
積層プラスチックのディスクインサート１（図３）と、銅－亜鉛合金製の外側リング２（図３）とから、トークンコイン物品を作製した。
熱可塑性樹脂を含浸させ、２００℃でプレスした６枚の紙層から積層プラスチックを作製した。製造工程では、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ，Ｄｙをベースとする、波長３００～３７０ｎｍの範囲の紫外線照射により青緑色の発光を示す、無色の無機発光化合物５％を、紙層の組成に導入した。
印刷工程では、積層プラスチック製のディスクインサートのベースの両面に、グリッド及びギロシェ要素３をオフセット印刷した（図３）。
また、印刷工程では、インクジェット印刷により、プラスチックベースにコインの個別通し番号６を付与した（図３）。
特定の導電率を有する外側リングワークピースは、シート材料からコールドスタンプにより作製した。
最終的な製造工程では、ディスクインサート１（図４）と外側金属リング２（図４）をプレス接合し、永久的な接合を形成した。物品の金属構成要素の表面にマイクロテキスト６の形態で彫刻を施した（図３）。物品の形状寸法は次のとおりであった（図１、２）。
Ｄ１－３１ｍｍ、
Ｄ２－２２ｍｍ、
Ｓ１－３７４．５ｍｍ２、
Ｓ２－３７９．９ｍｍ２、
δ１－２．２ｍｍ、
δ２－１．８ｍｍ。
例４
積層プラスチック１のディスクインサート１（図３）と錫青銅の外側リング２（図３）とから、ユーザの個人情報３を有するトークンコイン物品（図３）を作製し、非接触型ルームアクセス検証のためのＲＦＩＤを埋め込んだ。
熱硬化性樹脂を含浸し、２００℃でプレスした９枚の紙層から積層プラスチックを作製した。製造工程では、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ，Ｄｙをベースとする、波長３００～３７０ｎｍの紫外線照射により青緑色の発光を示す、無色の無機発光化合物２０％を、紙層の組成に導入した。
印刷工程では、積層プラスチック製のディスクインサートのベースの両面に、グリッド及びギロシェ要素３をオフセット印刷した（図３）。
さらに、印刷工程では、メダルのユーザの個別のシリアル番号及び／又は個人データ５を、ディスクインサートのプラスチックベース上にインクジェット印刷によって付与した（図３）。
所定の導電率を有する錫青銅の外側リングワークピースを、シート材料からコールドスタンプによって作製した。
最終製造工程では、ディスクインサート１（図４）と外側金属リング２（図４）をプレス接合し、永久的な接合を形成した。物品の金属構成要素の表面に、エンボス文字６の形態の彫刻を施した（図３）。物品の形状寸法は次のとおりであった（図１、２）。
Ｄ１－３３ｍｍ、
Ｄ２－２４ｍｍ、
Ｓ１－４０２．７ｍｍ２、
Ｓ２－４５２．２ｍｍ２、
δ１－２．６ｍｍ、
δ２－２．２ｍｍ。
上記の例から明らかなように、簡単な方法で製造することができ、セキュリティレベルが向上し、その真正性を容易に検証することができる複合識別物品がデザインされた。

Claims (11)

  1. ポリマー含有複合セキュリティ物品であって、
    外側金属リングと、
    各シートの表面がポリマー層で覆われるように、体積全体にわたってポリマーバインダーを含浸させた積層された紙シートを含む、積層プラスチック製の内側ディスクインサートと
    を含み、
    可視および／または隠しセキュリティ要素を含み、
    前記物品の構成要素の少なくとも１つはエンボスを有し、前記リングと前記ディスクインサートとはプレスによって永久的に接合され、前記物品の寸法は以下の関係に適合する、ポリマー含有複合セキュリティ物品。
    ０．８≦δ２／δ１＜１；
    Ｄ１－Ｄ２≧８；
    ０．３≦Ｓ１／Ｓ２＜０．９；
    Ｄ２＞１６ｍｍ；
    Δ≦１
    （Ｄ１はエッジ表面を除く前記金属リングの外径（ｍｍ）であり；
    Ｄ２は前記ディスクインサートの直径（ｍｍ）であり；
    Ｓ１はエッジ表面を除く前記金属リングの面積（ｍｍ２）であり；
    Ｓ２は前記ディスクインサートの面積（ｍｍ２）であり；
    δ１は前記金属リングの最大厚さ（ｍｍ）であり；
    δ２は前記ディスクインサートの最大厚さ（ｍｍ）であり；
    Δは前記物品の金属構成要素の最大突出要素と最小突出要素との差（ｍｍ）である。）
  2. 前記積層プラスチックは、強化繊維を含むことを特徴とする、請求項１に記載の物品。
  3. 前記金属リングが、金属または金属合金製であり、特に粉末冶金により製造されることを特徴とする、請求項１に記載の物品。
  4. 前記エンボスが、幾何学的図形、英数字記号、一定および／または異なる幅ストローク、ギロシェ要素、またはこれらグラフィック要素の組み合わせを含むグラフィックマーキングの形態で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の物品。
  5. 前記ディスクインサートが印刷箔および／またはセキュリティスレッドを含むことを特徴とする、請求項１に記載の物品。
  6. 前記ディスクインサートが、強磁性材料、ＩＲ吸収物質、ＵＶおよびＩＲ発光物質を用いて形成された真正性特徴を含むことを特徴とする、請求項１に記載の物品。
  7. その構成要素の少なくとも１つが、所定の導電性および／または磁気特性を有する材料からなることを特徴とする、請求項１に記載の物品。
  8. 前記ディスクインサートは、ＲＦＩＤタグなどの、非接触および／または接触データ読み取りおよび書き込みのためのマイクロチップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の物品。
  9. 所有者を識別する情報を含むことを特徴とする、請求項１記載の物品。
  10. 前記物品の金属材料製の構成要素と前記物品の積層プラスチック製の構成要素とは、幾何学的に相補的なものであることを特徴とする、請求項１記載の物品。
  11. 請求項１に記載の物品であって、メダル若しくはコイン、又はトークン、又は有価証券、又はバッジであることを特徴とする、物品。
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