一种包含有视窗的防伪纸张及其制作方法
【专利摘要】本发明提供了可用于制作钞票、证券等防伪文件一种防伪纸张。该防伪纸张部分区域具有透明的视窗特征，同时可以在视窗中形成具有由纸张构成的镂空图纹。具有优异的防伪效果。防伪纸张的视窗由聚合物材料构成，可采用聚合物贴膜、涂布或印刷方式应用于纸张表面。聚合物薄膜中可能含有防伪材料或其他防伪特征。
【专利说明】一种包含有视窗的防伪纸张及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种复合防伪纸张的生产方法。该防伪纸张含有视窗特征，可以在视窗中形成具有由纸张构成的图纹，具有优异的防伪效果。结合薄膜防伪技术可以产生独特的防伪效果。
【背景技术】
[0002]视窗防伪技术首先在塑料钞票基材上获得应用。由于其具有独特外观和出色的防伪造效果，引起了人们广泛的关注。纸张基材也通过多种复合方式引入了视窗特征。
[0003]目前在纸张上形成视窗的方法一般都是通过先在纸张上形成开孔，通过超宽的安全线，如W003085193，贴膜，如DE4334848，层压覆膜，如W02004028825，或纸张复合，如W02006066431的方式在纸张基材上形成视窗。这些复合形成视窗的方法一般具有明显的多层结构，开孔技术一般是通过模切的形式形成的，具有锋利的边缘，视窗部分的纸张厚度与纸张的其它部分有明显的差异，而且塑料材料的引入都可能对纸张的印刷性能造成困难，视窗部分的大小与形状会受到一定的限制。这样的纸张视窗存在缺陷，仿造者同样可以在纸张上形成开孔在覆膜形成视窗。
[0004]另有一种纸张视窗中的通孔在抄纸过程中形成，如CN101220570，该通孔的边缘具有不规则性，并且不规则的纤维从纸张边缘突出。这种方法使仿造者不能在纸张形成之后伪造通孔。但是这样形成的孔边缘厚度有过度区域，但是孔的形状和位置很难控制精确，且不美观。
[0005]通过改变纸张的光学性能可以实现纸张透明性的改变，如采用纸用透明剂的方法，以浸溃、涂布或内添的方式应用于纸张表面，如陆伟，纸用透明剂，造纸化学品，1997，9
(3)。这种方法制备的透明纸，一般生产速度慢，不适合连续工业化的生产，纸张的透明性能可能由于纸张结构的不同而产生明显差异。近年来，通过印刷的方式，透明剂紫外固化后能够实现的纸张透明剂的连续化应用方式，如US6103355，这种方法对于较厚的纸张应用和紫外固化比较难，另外纸张的表面施胶对这种方法会产生较大的影响，纸张的透明性能不佳。透明剂的使用很难形成高透明度的纸张，而且纸张的填料，如二氧化钛，可能对透明剂的应用性能造成较大的影响。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种防伪纸张，可用于制作钞票、证券等防伪文件。
[0007]先在纸张上通过贴膜、聚合物热熔涂布、预聚物反应固化或聚合物溶液溶剂挥发的方式在纸张表面应用聚合物薄膜的防伪元件，然后通过机械打磨或激光蚀刻的方法去除薄膜区域的部分纸张，最终可以形成含有聚合物视窗的防伪纸张。去除纸张与模压过程可以同时进行，如设定模具辊筒I和打磨辊2的间隙以除去模具对应部分的纸张，以形成具有镂空效果的聚合物视窗，如图6所示。
[0008]现有文献报道的视窗防伪纸张的生产方法都是先在纸张上形成开孔，然后应用薄膜形成视窗，这种方法形成的视窗无法形成具有镂空纸张效果的视窗，即无法在视窗中保留纸张形成由纸张构成的图纹。本方案中，结合模具辊筒I上的凸版设计可以形成各种复杂镂空结构的视窗，如在视窗中含有不与视窗外纸张连接的纸张部分，附图7和8示意的给出了一个复杂视窗的例子和视窗部分的剖面图。该种结构的视窗是不能通过现有的方法制作，即先在纸张上形成开孔后成膜的方法得到。
[0009]贴膜方法形成的视窗可以采用防伪特征的薄膜，如全息、光变等。
[0010]涂布成膜的聚合物视窗可以含有防伪功能材料，包括红外材料、磁性材料、发光材料。
[0011]防伪材料可以为红外材料(如CN200710062742.7对不同波段红外光的吸收/反射具有明显反差的防伪油墨中所用红外材料)、磁性材料(如BASF公司的氧化铁类磁性颜料)、和/或发光材料(如CN02148815.0发光防伪油墨及其制备方法和用途中所用的发光材料)。在本发明的一个实施方案中，防伪材料为这些材料的组合。在优选的实施方案中，防伪材料除包含红外材料、磁性材料和发光材料外，还可以是或者包含定向功能材料(如W02010149266中所公开的)的透明/半透明颜料。
[0012]本领域技术人员应当清楚，在使用包含具有定向功能材料的防伪材料的涂覆材料的情形中，在涂覆之后，经油墨颜料定向、固化后，在反射光下可以产生定向效果图案，而在透射光下，对于由透明的颜料形成定向的图像将不可见。这种隐藏图像的方法具有更优异的防伪效果。
[0013]然而，本领域技术人员应当清楚，防伪材料除红外材料、磁性材料、发光材料和定向功能材料外，还可以进一步包括标记材料，干涉颜料、金属效果颜料、光学变色材料、敏感材料、智能材料，因而所获得的视窗可以独立的选取一种防伪材料特征，也可以是多种防伪特征的组合。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1示出了本发明所述的视窗含有镂空图案的防伪纸张平面图；
[0015]图2为图1中的纸张沿A-A线的截面图；
[0016]图3示出了生产本发明的纸张的设备示意图；
[0017]图4为符合本发明的一个优选实例的截面图；
[0018]图5为符合本发明的一个优选实例的截面图；
[0019]图6表不形成具有镂空效果的聚合物视窗的不意图；
[0020]图7表示具有纸张构成的图纹的视窗的示意图；
[0021]图8表示图7的视窗剖面图。
[0022]本发明还涉及如下实施方案:
[0023]1.一种含有视窗的防伪纸张，其特征在于纸张具有至少一个视窗区域，该区域至少含有一个防伪元件，该防伪元件与纸张共同形成了包含有由纸张构成的图纹的透明视窗，该图纹与透明视窗外的纸张不相连。
[0024]2.根据实施方案I的防伪纸张，其特征在于所述视窗区域含一个或多个通孔。
[0025]3.根据实施方案2的防伪纸张，其特征在于通孔上覆有防伪元件，所述防伪元件由至少一个塑料层构成。[0026]4.根据实施方案3所述的防伪纸张，其特征在于塑料层可以是连续的、间断的或由聚合物组成的图案。
[0027]5.根据实施方案I所述的防伪纸张，其特征在于防伪元件在视窗区域至少具有一个透明区域。
[0028]6.根据实施方案2的防伪纸张，其特征在于防伪元件在通孔内部部分包含有由纸张构成的图纹，该图纹与透明视窗外的纸张不相连。
[0029]7.根据实施方案I的防伪纸张，其特征在于所述防伪元件中的防伪功能部件是一种光学可变装置。
[0030]8.根据实施方案7的防伪纸张，其特征在于所述光学可变装置可以是衍射光栅、全息图或具有压纹特征。
[0031]9.根据实施方案3的防伪纸张，其特征在于塑料层由透明材料或半透明材料构成，例如树脂，例如聚酰胺、聚烯烃、聚酯、聚氨酯、丙烯酸树脂、以及乙烯基树脂。
[0032]10.根据实施方案3的防伪纸张，其特征在于塑料层中含有防伪材料，例如红外材料、磁性材料、发光材料、标记材料，干涉颜料、金属效果颜料、光学变色材料、敏感材料、智能材料和定向功能材料的混合物；包含树脂、防伪材料和颜料的油墨组合物；及其组合。
[0033]11.制备根据前述实施方案任一项所述的含有视窗的防伪纸张的方法，包括:
[0034]首先在纸张的一侧应用一种聚合物材料，
[0035]从另一侧除掉薄膜覆盖区域中的部分纸张，形成含有由纸张构成的图纹的视窗。
[0036]12.制备根据前述实施方案任一项所述的含有视窗的防伪纸张的方法，包括:
[0037]首先在纸张的一侧应用一种聚合物材料，
[0038]从另一侧除掉薄膜覆盖区域中的部分纸张，
[0039]在除掉纸张的区域应用另一种聚合物材料，另一种聚合物材料可以与第一种成膜材料相同或不同。
[0040]13.实施方案11或12所述的方法，在纸张上应用防伪元件的方法选自丝网印刷、凹版印刷、柔版印刷、热熔印刷、喷墨打印/喷涂、刮涂和线棒涂覆、贴膜、聚合物热熔涂布、预聚物反应固化或聚合物溶液溶剂挥发的方式及其组合。
[0041]14.实施方案11或12所述的方法，从另一侧除掉薄膜覆盖区域中的部分纸张的方法，是通过对纸张的一侧进行模压，另一侧进行打磨，从而产生凹入部分完成的。
【具体实施方式】
[0042]图1示出了本发明所述的视窗含有镂空图案的防伪纸张平面图。该纸张包括纸张
I。纸张I上覆有防伪元件2，防伪元件2可以是多层的或单层的，至少有一层是塑料层。防伪元件2至少是部分透明的。在纸张I的平面中防伪元件2的区域内，除去部分纸张，至少使得纸张I上形成一个通孔3，通孔3 —侧被防伪元件2封闭。部分纸张去除后，至少形成了一个与纸张I不相连的纸张图纹4。
[0043]防伪元件2可以是含有全息或衍射结构的薄膜，通过贴膜的方式应用于纸张的表面。防伪元件2也可以通过热熔涂布聚合物的方式形成，通过在聚合物中添加防伪材料，如CN02148815.0所述的发光材料，可以赋予元件2以复合的防伪特征。
[0044]图2为图1中的纸张沿A-A线的截面图。可以看出去除纸张后，通孔3在整个纸张I的厚度上去除的，通孔3 —侧被防伪元件2封闭，优选的，纸张另一侧被密封层5所封闭。密封层5可以是塑料层、油墨或者涂料层。
[0045]密封层5可以进一步含有防伪材料,如MERCK公司的LustrepakI I red,可以赋予密封层5具有珠光的防伪效果。
[0046]图3是示出了生产本发明的纸张的设备示意图；纸张设备包括模具辊筒8和打磨辊筒9，模具辊筒8上装载着图纹版7，图纹版7的凸起图纹对应着纸张I中需要去除的部分。设定模具辊筒8和打磨辊筒9的距离，使得通孔3在整个纸张I的厚度上去除，即形成图纹版7样式的通孔3，通孔3和与纸张I不相连的纸张图纹4共同形成了镂空图纹。
[0047]图4为符合本发明的一个优选实例的截面图。防伪元件2所在区域是凹陷区域6。凹陷区域6可以是模压形成的，或者优选的，由图3所示设备加工而成。设定模具辊筒8和打磨辊筒9的距离，图纹版7的凸起图纹对应着纸张I中需要去除的部分，模切后在纸张I的凹陷区域6上形成薄于纸张厚度的与图纹版7样式相同的图纹10。此实例中的制作方法如下:
[0048]A.由图3所示设备在纸张I上加工形成凹陷区域6 ；
[0049]B.将防伪元件2应用于凹陷区域6 ；
[0050]C.由图3所示设备在纸张I另一侧加工形成纸张上的通孔3，通孔3 —侧被防伪元件2封闭。部分纸张去除后，至少形成了一个与纸张I不相连的纸张图纹4 ；
[0051]D.通孔3 —侧被防伪元件2封闭，另一侧被密封层5所封闭。
[0052]图5为符合本发明的一个优选实例的截面图。凹陷区域6和防伪元件2可以是连续的、间断的或由图纹组成的图案。通孔3的范围等于或小于防伪元件2的范围。此实例中，凹陷区域6为圆环形，与防伪元件2和通孔3为同圆心的圆环。凹陷区域6与防伪元件2具有相同的内径和外径。为保证防伪元件2与纸张结合牢度，通孔3的内径略大于防伪元件2的内径，通孔3的外径略小于防伪元件2的外径。
【权利要求】
1.一种含有视窗的防伪纸张，其特征在于纸张具有至少一个视窗区域，该区域至少含有一个防伪元件，该防伪元件与纸张共同形成了包含有由纸张构成的图纹的透明视窗，该图纹与透明视窗外的纸张不相连。
2.根据权利要求1的防伪纸张，其特征在于所述视窗区域含一个或多个通孔。
3.根据权利要求2的防伪纸张，其特征在于通孔上覆有防伪元件，所述防伪元件由至少一个塑料层构成。
4.根据权利要求3所述的防伪纸张，其特征在于塑料层可以是连续的、间断的或由聚合物组成的图案。
5.根据权利要求1所述的防伪纸张，其特征在于防伪元件在视窗区域至少具有一个透明区域。
6.根据权利要求2的防伪纸张，其特征在于防伪元件在通孔内部部分包含有由纸张构成的图纹，该图纹与透明视窗外的纸张不相连。
7.根据权利要求1的防伪纸张，其特征在于所述防伪元件中的防伪功能部件是一种光学可变装置。
8.根据权利要求7的防伪纸张，其特征在于所述光学可变装置可以是衍射光栅、全息图或具有压纹特征。
9.根据权利要求3的防伪纸张，其特征在于塑料层由透明材料或半透明材料构成，例如树脂，例如聚酰胺、聚烯烃、聚酯、聚氨酯、丙烯酸树脂、以及乙烯基树脂。
10.根据权利要求3的防伪纸张，其特征在于塑料层中含有防伪材料，例如红外材料、磁性材料、发光材料、标记材料，干涉颜料、金属效果颜料、光学变色材料、敏感材料、智能材料和定向功能材料的混合物；包含树脂、防伪材料和颜料的油墨组合物；及其组合。
11.制备根据前述权利要求任一项所述的含有视窗的防伪纸张的方法，包括: 首先在纸张的一侧应用一种聚合物材料， 从另一侧除掉薄膜覆盖区域中的部分纸张，形成含有由纸张构成的图纹的视窗。
12.制备根据前述权利要求任一项所述的含有视窗的防伪纸张的方法，包括: 首先在纸张的一侧应用一种聚合物材料， 从另一侧除掉薄膜覆盖区域中的部分纸张， 在除掉纸张的区域应用另一种聚合物材料，另一种聚合物材料可以与第一种成膜材料相同或不同。
13.权利要求11或12所述的方法，在纸张上应用防伪元件的方法选自丝网印刷、凹版印刷、柔版印刷、热熔印刷、喷墨打印/喷涂、刮涂和线棒涂覆、贴膜、聚合物热熔涂布、预聚物反应固化或聚合物溶液溶剂挥发的方式及其组合。
14.权利要求11或12所述的方法，从另一侧除掉薄膜覆盖区域中的部分纸张的方法，是通过对纸张的一侧进行模压，另一侧进行打磨，从而产生凹入部分完成的。
【文档编号】D21H21/40GK103806340SQ201210440165
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月7日 优先权日:2012年11月7日
【发明者】唐士立, 欧阳苏阳, 韩丽琴, 刘卫东, 赵红梅 申请人:中国人民银行印制科学技术研究所, 中国印钞造币总公司