专利名称：具有透明或半透明涂层的安全纸页的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可用于制造安全文档的安全纸页，该纸页可印刷且具有较高的印刷质量，以及较高的耐流通性，特别是在印刷之后。
本发明尤其涉及用于银行票券或其它有价凭证的纸页，该纸页尤其可以通过胶版印刷和/或凹版印刷进行印制。
背景技术：
众所周知，安全单据，例如用于钞票或支票或任何其它有价凭证的纸张，包括化学或物理的鉴别手段和/或伪造标志。
通常，作为化学手段，已知使用与伪造者通常使用的伪造剂起反应的化合物。这些伪造指示剂可以，例如，与酸(盐酸、柠檬酸、醋酸、硫酸等)或碱(尤其是氢氧化钠)、与氧化剂(尤其是漂白剂)、与还原剂以及溶剂起反应。
还已知使用物理鉴别手段，最常用的是以下方法—当它们暴露在紫外光下时缺乏荧光增白剂呈兰紫色，这些通常用于普通纸张，以提高其光泽度；—可以显示变化的光学效果的安全元件的分散存在(例如，线、纤维、币用金属片等)，可以是彩色的或包括铭文，或可以具有不同的物理特性，例如磁性、导电性、热磁性等，且可以至少部分在所述纸页中；
—水印的存在，即在其厚度上对纸张纤维密度的受控调整，这种水印再现了给定图案，该图案只有在透射光下才能够非常好地看见，即当朝光线举起纸张时；—全息图、莫尔图或其它利用沉积在纸页表面上的光学可变油墨实现的光学效果；—纸张的嘎嘎声，即当纸张快速运动时所发出的特征声音；—在纸张的表面上，以难以再现的图案或复杂颜色的铭文或形状的形式的印刷；—由凹版印刷工艺获得的印刷起伏，这种工艺包括蚀刻印版，在印版上涂敷墨水，然后将纸张压到印版上。
欧洲专利申请EP-A-514455描述了一种安全纸页，具有很高的耐流通性和很好的印刷性，这种纸页包含矿物填料和弹性体粘结剂制成的涂层，尤其是聚氨酯。这种纸页的缺点之一是它所包含的具有可变光学效果的安全元件，比如水印、安全线、薄片或其它元件，不太可见。
发明内容
因此，本发明的目标是提供一种纸页，用于制造安全单据，尤其是钞票，该纸页同时具有下述的性能—所述纸页包含的安全元件的非常好的可见性；—高印刷质量；—高耐流通性，尤其是在印刷之后，即使用这种纸页制造的安全单据非常耐久。
本申请人在试验了许多含有至少一种粘结剂和至少一种填料的复合物后，通过使用包含至少一种硅胶和至少一种透明或半透明的具有弹性体特性的粘结剂的复合物，已经惊人地成功解决了引起的问题。
这样，本发明提供了一种安全纸制成的涂层纸页，该纸页包括安全元件，且具有较高的印刷质量和较高的耐流通性，这种纸页的特征在于至少其一侧涂有透明或半透明的涂层，该涂层包含至少一种硅胶和至少一种透明或半透明的弹性体粘结剂。
然而，所述弹性体粘结剂可以与造纸中通常使用的其它粘结剂一起混合使用，同时考虑确保维持涂层的透明度，而不削弱其耐久性。
优选的是，所述弹性体粘结剂是从聚氨酯形成的组中选取的，它可以以在水介质中稳定的分散体的形式(乳液)使用。
优选的是，所述聚氨酯是从高硬度的聚氨酯中选取，这似乎改善了搬运处理过的纸页时涂层的防粘连性。
优选的是，所述硅胶是一种煅制的硅石。
优选的是，所述硅石具有按照BET方法(DIN 66 131标准)测量的介于300和400m2/g之间的比表面积，所述BET方法测量了总比表面积。
尤其是，根据本发明所述涂层其特征在于包含—按干重计算，1到95份的所述硅石；—按干重计算，5到99份的所述弹性体粘结剂；这些组分的份数总和为100份。
优选的是，根据本发明的所述涂层其特征在于包含—按干重计算，30到50份的所述硅石；—按干重计算，50到70份的所述弹性体粘结剂；这些组分的份数总和为100份。
在此范围内，所述涂层赋予所述纸页以及获得安全单据具有极高的耐流通性，同时具有很好的印刷质量。尤其是，所述涂层特征在于包括按干重计算约40份的所述硅石和约60份的所述粘结剂，这些组分的份数总和为100份，所获得的结果似乎是这中复合物的最佳值。
优选的是，本发明的所述纸页特征在于所述粘结剂与交联剂特别是聚氮丙啶(polyaziridine)组合。
本发明的所述纸页特征在于所述涂层的重量介于1到15g/m2，优选的是按干重计算每侧1至10g/m2，更优选的是按干重计算每侧2至7g/m2。
所述涂层可以包含其它分散添加剂、粘度调节剂、增塑剂和抑菌剂，例如，杀菌剂。不排除所述涂层含有其它鉴别和防伪剂。
本发明所述的待处理纸页可以是基于纤维素纤维和/或棉纤维和/或合成纤维制成的复合物的纸页。所述纸页还可以是合成材料制成的纸页，尤其是比如用于制造塑料钞票的纸页。这种纸可以含有一层或多层。
优选的是，所述纸页是一种基于棉纤维的钞票用纸，包括湿强剂，特别是三聚氰胺-甲醛树脂(melamine-formaldehyde)或聚(氨基酰胺—表氯醇)poly(aminoamide-epichlorohydrin)树脂。
本发明还提供了一种用于制造所述纸页的工艺。
所述纸页使用所述的工艺制成，该工艺特征在于包含以下步骤—在造纸机上制成基于纤维素和/或棉纤维成分、湿强剂和可选的币用金属片的纸页，该纸页可包括水印；—在所述纸页中和/或上可选地包括安全元件，例如安全线和/或具有光学可变效果的元件；—可选的，所述纸页在施胶机或浸渍机中用施胶剂处理；—然后这种纸页上涂有水介质形式的复合物，它包含
—所述硅胶，以水分散体的形式使用；—所述弹性体粘结剂，以水分散体的形式使用；—适当情况下的交联剂；—可选的用于造纸的其它添加剂；以及—所述纸页在约100℃下干燥。
为了沉积所述复合物，可以使用造纸过程中的任何标准涂敷方式，例如，凹版印刷、逆转辊涂布、Champion涂布、Billblade涂布、拖刀涂布或气刀型涂布的涂布器，或双HSM类型的薄膜转移系统或浸渍机。
本发明还涉及使用上述纸页或根据上述工艺获得的钞票。
下述非限制性示例将更清晰地解释所述发明怎样付诸实施及其优点。
具体实施例方式
示例1(比较例)所述纸页是在带有金属网的被称为圆网的造纸机上制成的，包括可以制成水印的图案，这种纸页可适于作为造币纸，以下述方式制造—将棉纤维浆放入水悬浮液中，然后将这种悬浮物精制到60Schoepper-Riegler；—添加湿强剂，对于所述的棉纤维而言，也就是按干重计算约2.5％的聚(酰胺—表氯醇)；—虹彩色的币用金属片放入到所述悬浮物中；—在纸张的成形过程中，利用现有的公知技术将微型印刷的安全线，称作“窗口线”插入，使得这种线在所述纸页表面的特定窗口可见。例如，在欧洲专利EP59 056中描述了一种插入这种线的方法；
—所述纸页成形后，在施胶机中用施胶剂进行表面处理；—所述纸页在约100℃下干燥。
这种纸页的特点和测试结果在表1到3中给出。
示例2(本发明)根据示例1获得了基体，然后使用气刀涂布机涂敷水介质形式的复合物，其中包含—按干重计算，39份的聚氨酯弹性体粘结剂，以“CROMELASTICSE871”的名称出售；—按干重计算，61份的煅制硅石，卡伯特公司以“Cab-O-SpersePG002”的名称出售；—在上述每100份复合物中加入3份聚氮丙啶交联剂。
通过加入在印刷/书写领域常用的流变能力调节剂来调整粘度。
沉积的涂层重量按干重计算为4g/m2。
这种纸页使用凹版印刷，并进行多种测试。
所述特点和测试结果在表1到3中给出。
示例3(本发明)如示例2一样生产另一试样，但是沉积涂层的重量按干重计算为6g/m2。
所述特点和测试结果在表1和2中给出。
示例4(本发明)如示例2一样获得基体，但是粘结剂和硅石的含量如下—按干重计算，51份的聚氨酯弹性体粘结剂，以“CROMELASTICSE871”的名称出售；
—按干重计算，49份的煅制硅石，卡伯特公司以“Cab-O-SpersePG002”的名称出售。
这种纸页的特点和测试结果在表2到3中给出。
示例5(本发明)如示例2一样获得基体，但是粘结剂和硅石的含量如下—按干重计算，61份的聚氨酯弹性体粘结剂，以“CROMELASTICSE871”的名称出售；—按干重计算，39份的煅制硅石，卡伯特公司以“Cab-O-SpersePG002”的名称出售。
这种纸页的特点和测试结果在表2到3中给出。
示例6(本发明)如示例2一样获得基体，但是粘结剂和硅石的含量如下—按干重计算，76份的聚氨酯弹性体粘结剂，以“CROMELASTICSE871”的名称出售；—按干重计算，24份的煅制硅石，卡伯特公司以“Cab-O-SpersePG002”的名称出售。
这种纸页的特点和测试结果在表2到3中给出。
测试和结果通过凹版印刷和胶版印刷验证了根据本发明制造的纸页的良好印刷性。通过扫描电镜验证良好的凹版印刷性。
凹版印刷后的耐流通性根据下述指标进行了测试-湿态的耐碎裂性；-湿态的耐磨损性；
-湿态的耐污性。
而且，透过涂层的所述安全元件的可见性(币用金属片，线)也经过了验证。
关于耐碎裂性和耐磨损性的耐流通性的测试在1946年3月的国家标准局研究期刊，第36卷，249-268页，题为“通货型纸张的耐磨损性能试验”一文中有描述。
所述结果在表2中给出。
为了模拟通过洗衣机情况，测试了所述凹版印刷纸样的耐洗性。所述耐洗性测试是对经过印刷的纸页按照以下方式下进行的将纸样放置在含有水和清洗剂的烧瓶中，然后放置在TURBULA设备中旋转1小时。根据视觉和1(最小)到5(最大)的内部等级量表评估损坏情况。结果在表2中给出。
所述结果通过视觉[裸眼或放大设备(放大镜，显微镜)]比较进行评估。
所述湿态耐污性测试是对经过印刷的纸页以以下方式下进行的将示例中的每张纸都分成几个纸样，每个纸样都经过在IGT折边机上进行弄皱。然后手工展平，放在密封的烧瓶中，与直径20毫米的陶瓷珠和含有黄色和棕色的颜料、碳黑、蛭石、人工汗液成分和脂汗混在一起。
烧瓶放置在TURBULA设备中旋转总时间为15分钟。为了模拟纸样老化的情况，对于给定的纸页，通过根据ISO 2471标准(457纳米时的反射率)确定光泽度以及污损前和经过了一段给定时间后的黄化程度测量了污损率。这些测定是在纸页的一个纸样经过5分钟的磨损，同一张纸的另一个试样经过10分钟磨损，同一张纸的另一个试样经过15分钟磨损上作出的。
在D65光源(日光且无紫外光)、观察角10度条件下，使用CIE系统的ELREPHO 2000分光比色计确定黄化程度。
为了评估结果，比较经过给定时间后磨损前、后的光泽度或黄化程度的差异。差异越小，耐抗性越好。因此，为了测量平均耐磨损性，计算了所述光泽度和黄化程度差异的平均值。结果在表3中给出。
可以看出根据本发明生产的纸页的印刷质量明显提高了。
可以看出所述纸页的总体耐流通性明显比对照的要好。与根据本发明的其它示例进行比较，看来最佳的耐流通性出现在示例4中。
对于根据本发明的所有示例，透过涂层可以清晰地看出水印，薄片的虹闪效果和所述安全线上的铭文。
表1
表2
表3
权利要求
1.安全纸制成的有涂层纸页，该纸页包括安全元件，且具有较高的印刷质量和耐流通性，其特征在于，至少其一侧涂有透明或半透明的涂层，所述涂层包含至少一种硅胶和至少一种透明或半透明的弹性体粘结剂。
2.如权利要求1所述的纸页，其特征在于，所述弹性体粘结剂是从聚氨酯形成的组中选择的，它可以稳定的水分散体的形式使用。
3.如权利要求1和2任一所述的纸页，其特征在于，所述聚氨酯是从高硬度聚氨酯中选择的。
4.如前述任一权利要求所述的纸页，其特征在于，所述硅石是煅制硅石。
5.如前述任一权利要求所述的纸页，其特征在于，所述硅石具有按照BET方法(DIN 66 131标准)测量在300至400m2/g之间的比表面积。
6.如前述任一权利要求所述的纸页，其特征在于，所述涂层包含按干重计算，1至95份的所述硅石；按干重计算，5至99份的所述弹性体粘结剂；这些组分的份数总和为100份。
7.如前述任一权利要求所述的纸页，其特征在于，所述涂层包含按干重计算，30至50份的所述硅石；按干重计算，50至70份的所述弹性体粘结剂；这些成分的份数总和为100份。
8.如前述任一权利要求所述的纸页，其特征在于，所述涂层包含按干重计算约为40份的所述硅石和按干重计算约为60份的所述粘结剂，这些组分的份数总和为100份。
9.如前述任一权利要求所述的纸页，其特征在于，所述组分包括交联剂，尤其是聚氮丙啶。
10.如前述任一权利要求所述的纸页，其特征在于，沉积的涂层重量按干重计算每侧在1至15g/m2之间，优选的是每侧在1和10g/m2之间，更优选的是每侧在1和7g/m2之间。
11.用于制造如前述任一权利要求所述纸页的方法，其特征在于，它包含下述步骤—在造纸机上制成基于纤维素和/或棉纤维成分、湿强剂和可选的币用金属片的纸页，该纸页可包括水印；—在所述纸页中和/或上可选地包括安全元件，例如安全线和/或具有光学可变效果的元件；—可选的，所述纸页在施胶机或浸渍机中用施胶剂处理；—然后这种纸页上涂有水介质形式的复合物，包含—所述硅胶，以水分散体的形式使用；—所述弹性体粘结剂，以水分散体的形式使用；—适当情况下的交联剂；—可选的用于造纸的其它添加剂；以及—所述纸页在约100℃下干燥。
12.由如权利要求1至10任一所述的纸页制成的或如权利要求11所述制成的钞票。
全文摘要
本发明涉及一种安全纸制成的涂层纸页，该纸页包括安全元件，且具有较高的印刷再现性和较高的耐流通性，该纸页的特征在于至少其一侧涂有透明或半透明的涂层，所述涂层包含至少一种硅胶和至少一种透明或半透明的弹性体粘结剂。尤其是，所述粘结剂是聚氨酯。本发明还涉及用于制造所述纸页的方法以及由这种纸页制成的钞票。
文档编号D21H21/40GK1455833SQ01815459
公开日2003年11月12日 申请日期2001年9月10日 优先权日2000年9月11日
发明者亨利·罗塞特 申请人:阿尔若威金斯安全公司