制备由保护薄膜覆盖的安全文件的方法和以此方法获得的文件与流程

本发明属于安全文件的制备领域。

它特别涉及一种用于制备安全文件的方法，所述安全文件包括纤维材料的片材，其相对的大侧面中的至少一个覆盖有保护薄膜。

背景技术：

安全文件尤其是纸币旨在基本上定期的基础上进行流通和更换。更换的频率与若干因素有关。当然，这主要取决于纸币的面值、文化习惯、还有当地的基础设施。实际上，电子支付的民主化已经减少了在某些地区中流通的纸币的数量。相反，很少有或没有这种支付手段的国家或国家的某些地区主要使用纸币面额。

在流通期间，纸币也可以经历自动分拣阶段。例如，当在零售商处使用纸币或将纸币发送回商业银行时就是这种情况。正是在此时根据若干标准对纸币进行分析和分拣。示例包括读取磁性或荧光安全特征以验证面额的真实性。再一些示例包括厚度的测量、污染程度的评估或撕裂的存在。纸币在其流通期间可能会经历很大的劣化，因此建议在纸币过于劣化时更换纸币。

虽然每个国家都可以决定这些纸币应该多久更换一次，但可以理解的是，来自偏远地区的某些纸币可能会在再次分拣之前流通多年。为此目的，它们的机械强度而且它们抗污性必须足够好，以满足最极端的流通条件。

另一方面，由于经常处理或粗率使用的结果，某些面额在其发行后可能会非常快地被更换。

一个国家的面额经常分为几个级别：小、中和大面额。由于小面额和中面额是最常用的，因此它们必须具有最佳的耐久性性能。

最后，应该指出的是，使用过的纸币的更换对国家来说是昂贵的，并且国家自然需要解决方案来延长这些流通纸币的使用寿命，以限制其货币供应的替换。

已经提出了许多增加流通纸币的耐性的建议。

一特定示例是文献ep1545902的教导，其提出在印刷通常存在于纸币上的各种安全特征和信息之前将薄膜施加到纸的表面。

这确实增加了基底本身的强度，但是具有不保护沉积在粘附打底层(其本身被印刷在上述薄膜上)上的油墨的缺点。

文献ep1595029描述了结合由聚氨酯分散体形成的下层和能在紫外线(uv)辐射下固化的上层的印刷后涂漆的结合。涂漆的这种结合当然提供良好的抗污性，但不增加基底的机械强度。

最后，文献ep2858817提出了用塑料薄膜覆盖印刷纸的侧面，纸本身覆盖有聚氨酯涂层。该解决方案的优点在于保证了良好的抗污性并且还有效地保护了包含在薄膜下的油墨，而且还保证了增强的机械强度。

然而，在后一种情况下使用的粘合剂本质上是热塑性的。它们实际上是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，其具有在加热时软化的性质。因此，即使薄膜及其基底被稳固地结合，有可能通过简单地将其加热至例如90℃以上的温度来移除并由此失去保护薄膜的优点。

薄膜的这种脱层也可能在纸币的更多“正常”使用过程中(特别是在潮湿环境中伴有起皱的情况中)观察到。这种脱层主要发生在纸币的四个角部处，或者当薄膜不易符合该浮凸时部分地发生在浮凸中。

不合时宜的或故意的脱层对于纸币是高度不利的。这可能会引起对其真实性的怀疑，当然，也会给它带来难看的外观。此外，在银行的自动化机器中分拣纸币时，在四个角处形成的这种“舌”会导致中断，从而增加了面额的抽取次数。

为了解决耐热或其它条件的问题，可以使用一旦固化就不能再熔化并重新成形的热固性粘合剂。然而，这些产品的固化温度通常高于层压机器上可达到的温度。活化时间与工业机器的速率不相容，或者胶粘剂与压延机之间的接触时间非常短，并且不足以完全固化粘合剂。

本发明的目的是提出一种用于制备其相对的侧面被保护薄膜覆盖的安全文件的新方法，即一种方法，其最终制备保持其完美完整性的文件，即使在它们受到侵略性对待时，比如出于欺诈目的的有意温度增加，或者无意中浸没在例如液体洗涤剂介质中，并且更一般地说在极端使用条件下。

技术实现要素：

因此，根据第一方面，本发明涉及一种用于制备安全文件的方法，所述安全文件包括纤维材料的片材，其相对的大侧面中的至少一个覆盖有保护薄膜，其特征在于以下事实，它包括以下步骤，所述步骤包括：

a/用第一热粘合剂覆盖所述片材的所述大侧面；

b/用第二热粘合剂覆盖所述保护薄膜的侧面之一；

第一热粘合剂和第二热粘合剂是不同的，并且选自由热塑性热粘合剂和能在紫外线辐射下固化的热粘合剂组成的组；

c/将所述薄膜固定到所述片材，使得第一热粘合剂与第二热粘合剂发生接触；

d/热处理来自步骤c/的所述片材+薄膜的组件，直到所述热粘合剂软化；

e/将来自步骤c/的所述片材+薄膜的组件暴露于紫外线辐射，这触发所述可固化热粘合剂的固化。

正如后面根据描述将看到的那样，正是在实施这些不同步骤(包括施加两种热粘合剂，其中一者能在紫外线辐射下固化)的条件下，获得随后保持其完整性的安全文件。

根据该方法的其它非限制性和有利特征：

-所述步骤c/和d/是共同地实施的；

-所述步骤c/通过施加压力来实施；

-所述热处理在80℃与110℃之间的温度下进行；

-在步骤a/和b/结束时，所述热粘合剂在50℃与100℃之间的温度下干燥；

-所述步骤a/也在所述片材的第二个大侧面上实施；

-所述步骤a/同时在所述片材的两个大侧面上进行；

-所述第一热粘合剂包括不可聚合的聚氨酯分散体；

-所述第一热粘合剂选自由高分子量阴离子聚氨酯分散体、脂族聚酯聚氨酯分散体、脂族聚碳酸酯氨基甲酸酯分散体和这些分散体中至少两者的混合物组成的组；

-所述第二热粘合剂包括能在紫外线辐射下固化的聚氨酯分散体；

-所述第二热粘合剂包括不饱和聚氨酯分散体，所述不饱和聚氨酯分散体能在紫外线辐射下固化并且包含至少一种光引发剂；

-安全文件包括至少一个安全印记，并且在固定所述第一热粘合剂之前在所述片材上形成所述印记；

-安全文件包括至少一个安全印记，并且在固定所述第一热粘合剂之后在所述片材上形成所述印记。

此外，本发明还涉及通过实施根据上述特征之一的方法而获得的安全文件。

附图说明

通过阅读以下对本发明的优选实施例的描述，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。参考附图进行本描述，在附图中：

-图1是根据本发明的方法可获得的纸币的简化横截面视图；

-图2是示出了根据本发明的方法的某些步骤的示意图。

具体实施方式

在整个本申请中，表述“安全文件”是指所有有价值的文件，其欺诈性复制将被防止并且因此包括难以或不可能通过简单的影印复制但可由普通大众识别的一组独特标志。这些特别是护照、身份证、支票、纸币等。

本发明尤其适用于纸币的领域。实际上，参考纸币给出以下描述。但是很好理解的是，本说明书也适用于除了纸币之外的安全文件。

此外，术语“基底”是指基于天然来源的纤维的纸，但也包括由合成纤维制成或由这两种纤维的混合物组成的那些。

最后，术语“塑化”是指干式层压处理，根据该处理，薄膜由能够在与加热的压延机接触时软化以通过压力粘附在纸上的干粘合剂涂覆。

根据现有技术，已知的是使用厚度约为10μm至20μm的pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或bopp(双向聚丙烯)薄膜，预先涂覆有一层大约5μm至10μm厚的eva(乙烯醋酸乙烯酯)。这些薄膜通过安全文件的正面和背面塑化处理来施加。所得文件具有约125μm的最终厚度和约115g/m²的克重。

这种基底的机械强度大大提高，特别是在如iso5626描述的schopper折叠耐久性测试中(超过50000个双折叠)，并且对于fritsch测试结果的抗污性也增加了约-8(相对于参考值的δ(即差值)明亮度)。

如此获得的产品经受耐久性测试以识别其缺点。

两个测试对于文件的耐久性至关重要，并突出了相关产品的脆弱性：

1)烘箱测试：将产品在烘箱中暴露于120℃的温度达30分钟。

2)洗涤剂测试：将产品浸入加热至95℃并含有0.5％浓度的persil(注册商标)洗涤剂粉末的水中。类似的测试是洗衣机测试，其给出类似的结果。

获得的结果

说明：“0”：不满意/“1”：满意。

烘箱测试表明eva粘合剂对热敏感。鼓泡的形成显示了胶粘剂与纸之间的粘附性丧失。eva粘合剂本质上是热塑性的，因此在超过其软化温度时是不稳定的。在本案，软化温度根据配方在80℃与100℃之间变化。

洗涤剂测试(或洗衣机测试)显示对水的敏感性，这是由洗涤剂加剧的现象。薄膜的分离或脱层主要发生在纸的边缘处，即在纸币的轮廓上。

根据本发明的方法

已发现的是，某些粘合剂对棉(或印花棉)基底具有更大的亲和性，而其它粘合剂对聚合物基底具有亲和性。因此，根据本发明，提出了使用两种类型的粘合剂，一种用于涂覆基底，另一种用于涂覆塑料薄膜，以便在它们的接合/接触区域中形成具有最佳可能协同作用的对。

1)用于纸的热粘合剂(打底层)

如以上指出的，第一热粘合剂为热塑性类型。

有利地，可选择优选地具有40％至50％之间的非晶态聚合物百分比的聚氨酯水分散体。

其它类型的热塑性材料可能是合适的。

出于信息目的，可以使用以商标名称“dispercollu42”或“dispercollu8755”(晶体)的周知的产品。

也可以选择脂族聚酯氨基甲酸酯分散体(比如以商标名称bayhydroluhxp2719周知的)或脂族聚碳酸酯氨基甲酸酯分散体。

这些涂层例如通过施加系统比如涂覆、转轮凹版印刷、苯胺印刷或丝网印刷来施加。这些涂层可以在将传统印刷油墨印刷在文件上之前或之后施加。

优选地，施加约5至15g/m²的克重。

在施加之后，在优选约50℃至100℃的温度下进行干燥。

2)用于聚合物薄膜的uv可固化热粘合剂

优选地，该热粘合剂将从不饱和聚氨酯分散体中选择，例如以商标名称“bayhydroluvxp2720”周知的(其可以在uv辐射下固化)，即包含光引发剂系统，例如以1％至5％的百分比在以商品名irgacure500和irgacure819周知的那些。该组件的商标名称为“fll-1-8116”。

热粘合剂到薄膜的施加例如通过比如转轮凹版印刷、苯胺印刷或丝网印刷等涂覆系统进行。

优选地，施加约5至15g/m²的克重。

在施加之后，在优选约50℃至100℃的温度下进行干燥。

3)纸的塑化

薄膜有利地通过干式层压处理施加到纸的至少一个侧面。优选地，可以选择前/后处理，这意味着将薄膜同时施加到纸的两个侧面。

在该步骤期间，使薄膜与来自其上侧的压延机接触，而支撑粘合剂的下侧与纸接触。橡胶反压滚筒提供层压压力的均匀分布。

通常，压延机被加热到约80℃至110℃的温度，使得由薄膜支撑的热粘合剂软化并且能粘附到纸。

塑化的速率约为每分钟20米至100米。

为了实现完全固化，在热力加热之后执行对于uv辐射的暴露，例如使用标准汞灯，或掺杂有铁和镓的，或具有例如200w/cm²功率的发光二极管的系统。

这种uv固化的益处和与打底层的协同作用将在下表中示出。

先前根据公知的胶版印刷和凹版印刷工艺印刷的70至90g/m²的牛皮纸进行测试。

热粘合剂的涂覆以5至10g/m²，优选为7g/m²的速率进行。

涂层例如通过施加系统比如涂覆、转轮凹版印刷、苯胺印刷或丝网印刷来施加。

表

说明：“0”：不满意/“1”：满意

3)上表的结果的解读

所进行的测试显示仅使用一种热粘合剂来涂覆薄膜不会提供令人满意的结果(参见测试1、2、9、10、11、13、14和15的结果)。实际上，可以看出的是，该“胶粘剂”残留在薄膜上或纸上。

类似地，如果使用与纸具有亲和性的热粘合剂(例如dispercollu42)和与薄膜具有亲和性的热粘合剂(例如fll-1-8116)，则在未进行紫外线辐射下固化的情况下，也不能获得令人满意的结果(参见测试3)。

另一方面，当在紫外线辐射下进行固化时，获得令人满意的结果(参见测试4、5、6和8的结果)。

在施加到纸的涂层与施加到薄膜的涂层(其由于这种对紫外线辐射的暴露而被永久地密封)之间观察到效果的协同作用。

有人会认为，当温度升高时，用于涂覆纸的分散体可能被重新活化(即，该热粘合剂再次变成液体或至少流体)。

然而，在实践中并且通过使用根据本发明的两种热粘合剂，可以看出的是，如果第二热粘合剂(比如上文所识别的粘合剂)被并行地使用，则组件表现得像不可逆的胶粘剂(其因此是不可重新活化的，这意味着它无论在什么情况下都保持其胶粘剂功能，而不返回将允许薄膜分离的状态)。

容易理解的是，这种性质在保护纸币的情况下并且特别是在增加它们的使用寿命方面特别有吸引力。

尽管没有更确切地说描述，但是可以设想到的是用紫外线辐射可固化热粘合剂涂覆纸并用热塑性热粘合剂涂覆薄膜。

4)对附图的描述

图1示出了根据本发明的方法可获得的纸币1的示意图。

应该指出的是，构成它的各种产品的厚度决不反映现实，在该图中，最重要的事情是识别每个部件。

该纸币包含形成基底2的一片基准材料。它例如是纸。

当然，该基底能够集成迄今为止使用的所有安全特征。

它的两个相对的大侧面20和21中的每个都涂覆有热粘合剂3。这些侧面提前载有安全印记。然而，能够随后建立这些印记。

另外，透明薄膜4例如bopp覆盖以上提及的侧面20和21中的每个。

应该指出的是，薄膜4的面向基底2的大侧面20和21的侧面涂覆有能在紫外线辐射下固化的热粘合剂5。

参考图2，由在其两个大侧面上涂覆有热粘合剂3的基底2组成的第一组件与各自由涂覆有热粘合剂5的薄膜4组成的两个其它组件结合。

它们被上下两个压延机6接合并按压。这些压延机被加热，使得热粘合剂3和5软化。随后，如此制备的纸币1穿过相对的紫外线灯7，以便触发热粘合剂5的固化。