SE435695B - Sett for kontinuerlig framstellning av finlinjigt preglad, tunn termoplastfilm - Google Patents

Description

lO 15 20 25 30 35 8305111-0 2 teknik. Denna teknik föredrages för reproduktion av finlinjemönster, som, efter metallisering, tjänar som diffraktionsgitter i en dekorativ folie. Det inses emel- lertid att framställning medelst repetermetoden är mycket långsammare och därför dyrbarare än rotationsmetoden, som använder präglingsvalsar eller ett band.

Vilken teknik som än utnyttjas, är det emellertid mycket svårt att prägla tunn termoplastfilm (med en tjocklek av mindre än l0)nM. Det är inte bara svårt att hantera sådana material genom heta valsar eller plåtar utan allvarlig förvrängning, utan den lätthet varmed viskoelastiskt flöde inträffar gör det mycket svårt att bibehålla hög upplösning i de präglade mönstren över materialets dimensioner. Film av bättre kvalitet och med mindre förvrängning kan framställas kontinuerligt genom att strängspruta en film av smält termoplastmate- rial in i nypet mellan ett par valsar, av vilka åtminsto- ne den ena är präglad, varvid en film med det önskade mönstret avdrages när valsarna roterar. Men inte heller denna metod kan framställa tunna filmer. Föreliggande uppfinning undanröjer de ovannämnda svårigheterna.

I vårt tidigare australiensiska patent nr 488 652 beskrivs en ny utformning av ett säkerhetsbevis, som omfattar ett laminerat plastark, vilket inbegriper mycket tunna säkerhetsanordningar som är utformade för att göra förfalskning svår och dyrbar. Exempel på sådana anordningar som beskrivs i detta patent är diffraktions- gitter och Moire-mönster, varvid man räknar med att dessa tunna, filmliknande anordningar individuellt-skall införas i säkerhetsbeviset medelst automatiska maskiner, som är konstruerade för tillverkning av laminerade sed- lar. Detta tidigare patent beskriver också ett sätt för framställning av gitter, i vilket det önskade diffrak- tionsmönstret är präglat i ett tunt metallskikt, som är avsatt på en tvärbindbar polymer. Detta belades sedan med ett annat skikt av tvärbindbar polymer för att inne- 10 15 20 25 30 35 '8305111-0 3 sluta metallskiktet och båda skikten tvärbands för att göra dem svårare att separera. Diffraktionsgitter som framställts på detta sätt belades sedan på vardera sidan med en värmeförseglingsbar polymer, som àstadkom vidhäft- ning hos gittret till underlaget i form av säkerhetsbe- viset.

Ett allvarligt problem, som är förknippat med använd- ningen av metalliserade diffraktionsgitter som säker- hetsanordningar, är möjligheten att de kan avlägsnas frân beviset och separeras på ett sådant sätt att det medger tillträde till den metalliserade och präglade ytan. Detta skulle då tillåta att man gjorde en replik av ytan medelst kända förfaranden. Denna risk förvärras vidare om konventionell överföringsfolieteknik används för att hantera de tunna anordningarna under tillverk- ning, eftersom denna teknik kräver användning av släpp- medel för att frigöra anordningarna från det stomark, till vilket de är temporärt fästade. En del av släpp- medlen häftar till den överförda anordningen och inhi- berar naturligtvis säker bindning av ett skyddande skikt eller beläggning till anordningen. Med hänsyn till de mycket fina fysiska kännetecknen hos sådana anordningar och deras utomordentliga ömtålighet när de är oskyddade, är det i allmänhet opraktiskt att försöka att avlägsna spår av släppmedlet före slutbeläggning eller laminering. äeslsrixeieaeiuseeäieeiease Följaktligen söker föreliggande uppfinning, allmänt, att åstadkomma en teknik för prägling av tunn film och mera speciellt för framställning av en överföringsfolie. med vilken teknik präglade mönster med hög linjetäthet kan förlänas tunna filmer, som är lämpade för användning vid framställning av säkerhetsanordningar för införliv- ning i sedlar eller andra säkerhetsbevis, eller för användning i dekorativa eller nya material.

Den allmänna tekniken hos föreliggande uppfinning baseras på det faktum att polymera arkmaterial själva kanlanvändas som präglingsmedium för framställning av 843051111-0 10 15 20 25 30 35 4 mönster med hög linjetäthet i termoplastmaterial utan nämnvärd försämring av det präglade mönstret under an- vändning, förutsatt att materialet hos präglingsmediumet har en mjukningspunkt, som är relativt hög med avseende på den hos det präglade materialet. ' Enligt föreliggande uppfinnings mera allmänna as- pekt åstadkommer den därför ett sätt för kontinuerlig framställning av finlinjigt präglad. tunn termoplast- film, kännetecknat därav, att filmen, som uppbäres av en flexibel bärremsa, bringas i kontakt under värme och tryck med en flexibel remsa av polymermaterial, vari är präglat ett finlinjigt mönster, form eller struktur, varigenom filmen präglas med nämnda mönster, form eller struktur, varvid materialet hos bärremsan och den flexibla remsan har mjukningstemperaturer, som ligger väsentligen över den hos filmen och har vä- sentligt större tjocklek än filmen, och att eventuellt den präglade filmen utsätts för åtminstone en delvis beläggning för att göra det präglade mönstret, formen eller strukturen lättare synligt, varefter ytan hos å den präglade och belagda filmen förseglas med ett skikt av transparent termoplastmaterial, som utfyller ytans fördjupningar.

Den tunna filmprodukten präglas sålunda genom att pressa den mellan präglingsremsan och bärarket under inverkan av värme och tryck, och efter prägling kan den avlägsnas från bärarket. Typiskt har den tunna fil- men en tjocklek av mindre än 10 pm, medan bärarket och präglingsremsan har en tjocklek av mer än 20 pm (och vanligen mer än 50 pm).

Det föredrages, fastän det inte är nödvändigt, att filmen och remsan bringas i kontakt gånom att man låter dem passera tillsammans genom nypet mellan ett par valsar, av vilka åtminstone den ena är upphettad.

Vid ett dylikt arrangemang föredrages det också att remsan har formen av ett kontinuerligt, flexibelt band.

Det inses att användningen av ett kontinuerligt 10 15 20 25 30 35 8305111-0 5 band i förening med de upphettade tryckvalsarna tillàter snabb framställning av präglad termoplastfilm, och att, eftersom präglingsbandet kan framställas genom den kon- ventionella repeterplàtpräglingsmetoden, präglingsmönst- ret kan vara kontinuerligt, oavbrutet eller av regel-n bunden natur. Vidare har man funnit att när en tunn beläggning eller ett tunt skikt av termoplastmaterial med låg mjukningspunkt på en bärare präglas medelst denna metod, medger det att mycket invecklade fina möns- ter, tåsom diffraktionsgitter, överföres till produkt- arket. 7 vid sättet enligt uppfinningen föredrages det att filmens präglade yta är åtminstone delvis belagd för att göra det präglade mönstret lättare synligt, och av att ytan hos den belagda och präglade filmen är för- seglad med ett skikt av transparent plastmaterial, som utfyller ytans fördjupningar.

Om en metallbeläggning används för att göra mönst- ret mera synligt, kan den därefter oxideras för att skapa ett delvis reflekterande, delvis transmitterande gitter. Alternativt kan det präglade skiktet beläggas med ett mycket tunt skikt av ett material, t ex kalcium- fluorid, som har ett tillräckligt skiljaktigt brytnings- index i förhållande till det präglade skiktet för att bilda ett transmissionsgitter.

Användning av ett tunt skikt av termoplastmaterial med relativt låg mjukningspunkt på ett relativt tjockt stomark med högre mjukningspunkt möjliggör inte bara framställning av en skarp präglad bild i det tunna skik- tet, utan medger också att detta präglade skikt därefter avdrages från den tjockare stommen genom klokt val av värme och tryck.

Den metalliserade eller belagda ytan hos det prägla- de skiktet belägges med det andra skiktet av termoplast- material för att utfylla de frilagda fördjupningarna hos präglingen och förhindra tillträde till det präglade mönstret. Detta skikt åstadkommer också det medel, vari- 8-365111-0 10 l5 20 25 30 35 6 genom det präglade och metalliserade skiktet kan fås att häfta till ett lämpligt mottagarsubstrat, vilket sker genom applicering av värme och tryck på bärarket.

Företrädesvis båda, eller åtminstone det ena av nämnda skikt av termoplastmaterial intill den präglade och belagda ytan är transparenta.

Genom justering av värme, tryck och driftshastig- heten, är det på ett enkelt sätt möjligt att åstadkomma överföringen av det färdiga gittret från bärarket till ett produktunderlag eller -substrat (en sedel eller ett säkerhetsbevis) genom att uppmjuka det första skiktet precis tillräckligt för att låta det separera från bär- arket och genom att uppmjuka det andra skiktet tillräck- ligt för att säkerställa att det häftar till substratet.

På detta sätt är den nyfrilagda ytan hos termoplastmate- rialets första skikt väl lämpad för en ytterligare la- minerings- eller beläggningsoperatíon på grund av den fullständiga avsaknaden av släppmedel på ytan. Vidare inses det att det även innan en skyddsbeläggning har applicerats på den överförda anordningen, är utomordent- ligt svårt att vinna tillträde till det metalliserade skiktet på ett sätt som skulle medge dess reproduktion på ett sätt som beskrivits tidigare. Qenom att det i sig självt är mycket tunt och kraftigt bundet till den utomordentligt tunna och ömtâliga präglade ytan, skulle endera termoplastskiktet vara mycket svårt, för att inte säga omöjligt, att avlägsna på mekanisk väg utan att skada det präglade skiktet, Eftersom båda skikten har samma eller mycket liknande kemisk sammansättning tenderar varje försök att avlägsna ett skikt genom an- vändning av ett lösningsmedel att påverka det andra skiktet och försorsaka upplösning av den präglade ytan.

Sättet enligt föreliggande uppfinning är sålunda, såsom avsett, väl lämpad för framställning av säkerhetsanord- ningar för användning i sedlar och liknande säkerhetsbe- vis. 10 l5 20 25 30 35 8305111-0 7 Efter att i vidsträckt bemärkelse ha skildrat natu- ren hos föreliggande uppfinning skall nu en särskild utföringsform beskrivas genom exempel. I följande beskriv- ning hänvisas till de bifogade ritningarna. §9EÉ_EÉÉEÉE¶§PɧEEÉYEi§H Fig l är en serie schematiska teckningar, som illust- rerar de fyra principiella steg som är inbegripna i tillverkningen och användningen av en överföringsfolie, som är bildad i enlighet med föreliggande uppfinning.

Fig 2 är en schematisk representation av det slutli- ga överföringssteget, som visar överföringsfolien och det mottagande substratet i längdsektion.

Deta1jerad_b§skrivning_av visade utfëringsfgrmer Den särskilda utföringsform som valts inbegriper framställning av en överföringsfolie, som innehåller ett unikt diffraktionsgitter med hög linjetäthet för användning på säkerhetsbevis eller liknande. Vid dylika tillämpningar är det väsentligt att göra det så svårt som möjligt för kopiatörer att vinna tillträde till diffraktionsgittret genom att separera foliens skikt.

Det inses också att ett huvudsäkerhetselement är den unika utformningen av själva diffraktionsgittret, som inte kan reproduceras utan tillträde till större utrust- ningsföremâl, såsom elektronstràleetsningsanordningar och komplicerade datorprogram, som driver denna utrust- ning. Framställningen av det unika diffraktionsgittret och framställningen av mastern utgör emellertid inte någon del av föreliggande uppfinning. Konventionella diffraktionsgitter, som framställs i svarvar eller linje- ringsmaskiner, kan användas, och har värde för dekora- tiva ändamål.

Med hänvisning till fig l ser man att figuren om- fattar tre schematiska figurer (A-C), som illustrerar tre steg i förfarandet för framställning av en överfö- ringsfolie för ett säkerhetsbevis i form av ett diffrak- tionsmönster. Ett antal mellansteg är inte visade, men s3os111-a 10 l5 20 25 30 35 kommer att omnämnas.

Fig lA belyser den vidaste aspekten av uppfinningen, dvs den metod medelst vilken en beläggning på en termo- plastremsa 20 kan präglas i ett kontinuerligt förfarande genom användning av präglingsbandet 10, varvid det för- stås att beläggningen hos termoplastremsan 20 har en mjukningspunkt, som ligger betydligt under den hos bandet l0. Vid exempelvis ett präglingsband av nylon är det lämpligt att använda en akrylsampolymer belagd på en poly(etylentereftalat)-remsa, varvid beläggningen har en tjocklek av 2-4lpm och remsan har en tjocklek av 20-30 pm. Remsan bäres från en avlindningsvals 22 till en upptagningsvals 24 genom nypet mellan ett par valsar 26 och 28, av vilka den förra är kyld och den senare är upphettad och vilka pressas mot varandra under drift.

Den övre valsen 28 uppbär bandet l0, som också uppbäres av en odriven vals 30. Vid drift roterar tryckvalsarna 26 och 28 för att framdraga remsan 20 från avlindnings- valsen 22 genom nypet och pressar den till kontakt med präglingsbandet 10. På detta sätt överföres ett intryck av serien av diffraktionsgitter på bandet l0 till den övre ytan av termoplastremsan 20.

I nästa processteg (som är visat i fig lB) inrymmes den belagda och präglade termoplastremsan 20 i en vakum- kammare 32 och överföres från en avlindningsspole 34 till en upptagningsspole 36 för att kontinuerligt expone- ra en mellanliggande sektion för aluminiumàngor, som alstras genom förângning av aluminium 38 från deglar eller skepp 40. (Remsan 20 är lindad så, att den präg- lade sidan befinner sig nedåt). Denna teknik för metalli- sering av plastfilm är välkänd, liksom metoderna för beredning av filmens yta för vidhäftning av metallskik- tet. I vilket fall som helst är det viktigt att avsätt- ning av metallen är enhetlig över remsans 20 yta.

Efter metallisering belägges den präglade och metal- liserade sidan av remsan 20 med ett annat tunt (2-5 Pm) skikt av termoplastmaterial med motsvarande samman- lO 15 20 25 30 35 8305111-0 9 sättning och löslighet som den första (präglade) be- läggningen. Detta skikt tjänar till att fylla ut de präglade fördjupningarna och förhindra tillträde till den metalliserade ytan av eventuella kopiatörer. Med hänvisning till fig 2 identifieras den första (präglade) beläggningen medelst hänvisningsbeteckningen 42, metall- skiktet med 44 och det täckande termoplastskiktet med 46. Såsom antytts tidigare, tjänar skiktet 46 inte endast till att utfylla det präglade mönstret, utan verkar också som ett värmeaktiverat klister, genom vilket an- ordningen kan fästas på ett substrat i form av en sedel.

Med hänvisning till fig lC används den präglade, belagda och metalliserade termoplastremsan av material 20 för att överföra utvalda sektioner av den metalli- serade beläggningen (dvs säkerhetsanordningarna) på ett produktsubstrat 50 genom varmstansning eller mot- svarande medel, varvid plattorna för varmstansningen visas schematiskt vid 52 och 54 i fig lC.

Ett viktigt övervägande i samband med varmstansningen är behovet av att säkerställa jämn, reproducerbar och förutsägbar överföring av diffraktionsgittret från över- föringsfolien 20 till produktsubstratet 50. med ett underordnat kännetecken hos föreliggande uppfin- ning uppnås detta genom riktigt val av material och I enlighet beläggningar, som utgör överföringsfolien (fig 2 visar överföringsfolien och produktsubstratet i tvärsektion).

Företrädesvis är remsan 20 ett ark av polyester eller cellulosaester, beläggningen 42 är formad från en akryl- sampolymer och beläggningen 46 är formad fràn en akryl- sampolymer med motsvarande egenskaper som beläggningen 42.

Såsom visas schematiskt i fig 2, åstadkommas sålunda överföring av säkerhetsanordningar från remsan 20 till produktsubstratet 50 enkelt genom ett varmstansnings- förfarande, vid vilket upphettade plåtar eller valsar pressar samman remsan 20 och_substratet 50 under tryck lO 15 83051¶1~@ 10 vid utvalda punkter. Där trycket pàlägges âstadkommes överföring och där det inte pâlägges förblir diffraktions- gittret 44 och dess inneslutande skikt 42 och 46 vid- häftade till polyester- eller cellulosaesterbasen, dvs stomremsan 20 hos överföringsfolien. šaësëëëislljsillëfseljæsäs: Det inses av föregående beskrivning av föreliggande uppfinning att en metod åstadkommes för framställning av präglad tunn termoplastfilm samt av en varmstans- ningsbar överföringsfolie, som innehåller präglade och metalliserade mönster med hög upplösning. I enlighet med det andra ändamålet med föreliggande uppfinning beskrivs vidare en överföringsfolieteknik, som är väl lämpad för användning i samband med framställning av säkerhetsbevis eller liknande säkerhetsanordningar.

Icke desto mindre inser fackmannen på området att många variationer och modifikationer kan göras av de tekniker och den utrustning som beskrivits, utan att man avviker från uppfinningens ram och anda.

Claims (7)

10 15 20 25 30 1.1 Pamnnæxnnv

1. l. Sätt för kontinuerlig framställning av finlin- _ jigt präglad, tunn termpiastfiim (42) k a n n e - t e c k n a d därav, att filmen (42), som uppbäres av en flexibel bärremsa (20), bringas i kontakt under värme och tryck med en flexibel remsa (10) av.polymer- material, vari är präglat ett finlinjigt mönster, form eller struktur, varigenom filmen (42) präglas med nämnda mönster, form eller struktur, varvid materialet hos bärremsan (20) och den flexibla remsan (10) har mjuknings- temperaturer, som ligger väsentligen över den hos filmen (42) och har väsentligt större tjocklek än filmen (42), och att eventuellt den präglade filmen utsätts för åtmin- stone en delvis beläggning (44) för att göra det präg- lade mönstret, formen eller strukturen lättare synligt, varefter ytan hos den präglade och belagda filmen (42) förseglas med ett skikt av transparent termoplastmate- rial (46), som utfyller ytans fördjupningar.

2. Sätt enligt kravet l, k.ä n n e t e c k n°a t därav, att filmen (42) har en tjocklek av mindre än 10 pm, och att bärremsan (20) och den flexibla präglíngs- remsan (10) vardera har en tjocklek av mer än 20 fun.

3. Sätt enligt kravet l eller 2, k ä n n e t e c k - n a t därav, att filmen (42) och präglingsremsan (10) bringas i kontakt genom att lata dem passera tillsammans _ genom nypet mellan ett par valsar (26, 28), varvid at- minstone en av valsarna är upphettad.

4. Sätt enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att präglingsremsan (10) har formen av ett konti- nuerligt band.

5. Sätt enligt kravet l, därav, att beläggningen (44) är metallisk.

6. Sätt enligt kravet 5, k ä n n e t e c k n a t att det präglade mönstret har formen av ett diff- Ik ä n n e t e c k n a t därav, 10 .åßfi5111-0 12 raktionsgitter, och att den metalliska beläggningen (44) oxideras för att ge ett delvis reflekterande, delvis transmitterande gitter.

7. Sätt enligt kravet l, k ä n n e t-e c k n a t därav, att det präglade mönstret har formen av ett diff- raktionsgitter och belägges med ett tunt skikt av ett material (44), som har ett tillräckligt skiljaktígt_ brytningsindex i förhållande till det präglade skiktet för att skapa ett transmissiopsgitter.