安全文档及其制造方法

文档序号:474000 发布日期:2021-12-31 浏览:35次 >En<

阅读说明:本技术 安全文档及其制造方法 (Security document and method for producing same ) 是由 T·马提尼 G·里特 J·加尼耶 R·拉格罗恩 P·韦亚 于 2020-05-18 设计创作,主要内容包括:本发明涉及安全文档的技术领域,所述安全文档包括如窗口式安全线、安全箔、安全片、全息图或墨印刷的安全特征等安全特征和保护性涂层,以及所述安全文档的制造方法。该安全特征具有至少约5μm(微米)的安全特征厚度t-(f)和背向基材的安全特征表面,所述安全特征表面由与该安全特征的边缘相邻的第一区域(120b1)和与该安全特征的边缘不相邻的第二区域(120b2)构成。保护性涂层(130A,130B,130C)覆盖背向基材的安全特征表面、与安全特征相邻的第一基材表面(110c)、和第二基材表面(110a),所述第二基材表面(110a)不同于由安全特征覆盖的基材表面和第一基材表面。覆盖背向基材的安全特征表面和第一基材表面的保护性涂层为透明的,覆盖第一区域(120b1)的保护性涂层(130B)具有厚度t-(b1),覆盖第二区域(120b2)的保护性涂层(130B)具有厚度t-(b2),覆盖第一基材表面(110c)的保护性涂层(130C)具有厚度t-(c),并且覆盖第二基材表面(110a)的保护性涂层(130A)具有厚度t-(a)。厚度t-(c)大于厚度t-(f),厚度t-(f)大于厚度ta;厚度t-(b2)大于厚度t-(a);并且厚度t-(c)大于厚度t-(b1),厚度t-(b1)大于或等于厚度t-(b2);或者厚度t-(c)等于厚度t-(b1),厚度t-(b1)大于厚度t-(b2)。安全文档的表面上的可变保护性涂层厚度为本发明的安全文档提供了对来自环境的物理和化学损害的提高的耐受性,同时保持了这种安全文档所需的机械耐受性。(The invention relates to security documentsIncluding security features such as windowed security threads, security foils, security sheets, holograms or ink printed security features and protective coatings, and a method of manufacturing the security document. The security feature has a security feature thickness t of at least about 5 μm (microns) f And a security feature surface facing away from the substrate, the security feature surface being comprised of a first region (120b1) adjacent an edge of the security feature and a second region (120b2) not adjacent the edge of the security feature. A protective coating (130A, 130B, 130C) covers a surface of the security feature facing away from the substrate, a first substrate surface (110C) adjacent to the security feature, and a second substrate surface (110A), the second substrate surface (110A) being different from the substrate surface and the first substrate surface covered by the security feature. The protective coating covering the surface of the security feature facing away from the substrate and the surface of the first substrate is transparent, and the protective coating (130B) covering the first region (120B1) has a thickness t b1 The protective coating (130B) covering the second region (120B2) has a thickness t b2 The protective coating (130C) covering the first substrate surface (110C) has a thickness t c And the protective coating (130A) covering the second substrate surface (110A) has a thickness t a . Thickness t c Greater than thickness t f Thickness t f Greater than the thickness ta; thickness t b2 Greater than thickness t a (ii) a And a thickness t c Greater than thickness t b1 Thickness t b1 Greater than or equal to thickness t b2 (ii) a Or thickness t c Is equal to thickness t b1 Thickness t b1 Greater than thickness t b2 . The variable protective coating thickness on the surface of the security document provides the security document of the present invention with increased resistance to physical and chemical damage from the environment while maintaining the mechanical resistance required for such security documents.)

安全文档及其制造方法

技术领域

本发明涉及安全文档的技术领域,该安全文档包括如窗口式安全线、安全箔、安全片、全息图或墨印刷的安全特征等安全特征和保护性涂层,以及所述安全文档的制造方法。根据本发明的安全文档表现出对来自环境的物理和化学损害的提高的耐受性。

背景技术

随着彩色复印件和打印品的品质的持续改善以及试图保护如纸币、有价文档或卡、交通票或卡、税贴纸(tax banderols)和商品标签等安全文档以防伪造、篡改或违法复制,常规实践为在这些文档中引入各种安全特征。安全手段的典型实例包括安全线、窗、纤维、金属板(planchettes)、箔、片、贴标、全息图、水印、由安全墨获得的安全特征,所述安全墨包括安全材料如磁性颜料、UV吸收颜料、IR吸收颜料、光学可变颜料、光偏振颜料、光致发光颜料、导电颜料和表面增强拉曼光谱颗粒。

已知提供具有防污保护性涂层的安全文档,特别是纸币,以延长它们的寿命和适于流通。保护性涂层为面向文档环境的保护层,其由热固化性清漆、辐射固化性清漆及其组合获得。

欧洲专利申请公开号EP0256170A1提出了一种用含有1-10重量%的微粉化蜡的墨印刷并且涂布有基本上由纤维素酯或纤维素醚组成的保护层的货币纸,。保护层通过喷涂、浸涂或辊涂施加在货币纸的表面上,从而提供恒定厚度的保护层。

美国专利申请公开号US20070017647A1提供了一种用于生产有价文档的防伪纸,其具有至少部分地设置有防污保护层的平坦基材,用于延长使用寿命和适于流通。所公开的保护层包括至少两个漆层,第一下漆层,其由直接施加在纸基材上的物理干燥漆层形成,用于封闭纸基材的孔,以及第二上漆层,其保护基材免受物理和化学影响。第一下漆层以1~6g/m2,优选2~4g/m2的恒定涂层重量存在于基材上,并且第二上漆层以0.5~3g/m2,优选1~2g/m2的恒定涂层重量存在于基材上。

国际专利申请公开号WO2014067715A1教导了通过在基材上施加包含阳离子固化性化合物和氟化化合物的辐射固化性保护性清漆来赋予包含基材的安全文档以耐污性。辐射固化性保护性清漆通过丝网印刷或柔性版印刷来施加,以确保恒定保护层厚度低于5μm,优选在1μm~3μm之间。对于包括安全特征的安全文档,辐射固化性保护性清漆可以施加或不施加在所述安全特征的表面上。

加拿大专利申请公开号CA2446559A1描述了一种包括安全元件的长寿命防伪纸,其中防伪纸由哑光保护性漆层覆盖,在安全元件的表面上省略该哑光保护性漆层。安全元件的表面可以由闪光保护性漆层覆盖。如果防伪纸由哑光保护性漆和闪光保护性漆二者覆盖,则所述漆通过柔性版印刷以每m2 2~8克液体漆的量施加,或者通过丝网印刷以每m2 5~15克液体漆的量施加,并且印刷步骤以对花准确的方式执行,从而在安全元件的表面和防伪纸的剩余表面上提供恒定厚度的保护性漆层。

安全线、箔、片、全息图和墨印刷的安全特征已经广泛用作安全文档、特别是纸币中的安全特征。将这些安全特征单独制造,并且在其制造期间集成到安全文档中(例如:安全线、安全箔、安全片、全息图)或在其制造期间印刷在安全文档上(例如:墨印刷的安全特征)。

安全线、箔和片通过选自印刷、涂布、气相沉积、蚀刻、上漆和/或其组合的组中的数种技术在基材的卷轴上制造,将它们最终切成安全线、箔和片,以在安全文档的制造期间插入安全文档基材中(例如:安全线),或通过胶粘或热压印施加到安全文档基材上(例如:安全箔、安全片)。

全息图为衍射光学可变安全特征,可以将其集成在窗口式安全线、安全箔、安全片中,或者将其施加到安全文档基材上,例如在安全文档的透明窗口上。

墨印刷的安全特征为通过在安全文档上印刷包括选自磁性颜料、UV吸收颜料、IR吸收颜料、光学可变颜料、光偏振颜料、光致发光颜料、导电颜料、表面增强拉曼光谱颗粒和等离子体共振颗粒的一种或多种安全材料的安全墨而获得的安全特征。

由于安全线、箔、片、全息图和墨印刷的安全特征的厚度高达50微米,和/或它们的表面(表面能、光滑度等)的差异,与安全文档基材的相邻表面相比,基于通过柔性版印刷、胶版印刷或丝网印刷施加具有恒定厚度的保护性涂层的包括这种安全特征的安全文档的当前可用的保护方法不足以阻止这些安全特征的劣化。特别地,将这些安全特征的边缘直接暴露于环境及其机械和化学损害,这导致安全特征的劣化。

通过柔性版印刷施加的保护性涂层的特征在于基本上恒定的涂层厚度。由于通过柔性版印刷施加的保护性涂层的厚度通常为2-3微米(对应于2.0-3.0g/m2的保护性清漆沉积物,保护性清漆组合物具有包括在1~1.2g/cm3范围内的典型密度),这种保护性涂层通常太薄而不能有效地保护安全特征,例如窗口式安全线、箔、片、全息图和墨印刷的安全特征,其通常具有至少约5微米(μm)的厚度。

当使用通过胶版印刷施加的保护性涂层时,会遇到同样的问题。

通过旋转或平板丝网印刷施加的保护性涂层的特征在于基本上恒定的涂层厚度,其显著大于通过柔性版印刷或胶版印刷施加的保护性涂层的厚度。通过丝网印刷施加的保护性涂层具有等于或大于10微米的典型厚度(对应于10-15g/m2的典型保护性清漆沉积物,该保护性清漆组合物具有在1-1.2g/cm3范围内的典型密度)。这种大的保护性涂层厚度潜在地确保了对某些窗口式安全线、箔、片、全息图和墨印刷的安全特征的令人满意的保护。然而,由于厚的保护性涂层的硬度,施加在安全文档的整个表面上的厚的保护性涂层导致受保护的安全文档的显著机械耐受性问题,例如在压皱测试中。为了避免损害机械性能,覆盖安全文档整个表面的保护性涂层应具有低于约5微米(μm)的厚度。另外,印刷厚的保护性涂层导致受保护的安全文档的制造成本更高。

因此,仍然需要安全文档,特别是纸币,其包括选自窗口式安全线、安全箔、安全片、全息图和特征在于至少约5微米(μm)的厚度的墨印刷特征的安全特征,其表现出了对来自环境的物理和化学损害的提高的耐受性,同时保持了这种安全文档所需的机械耐受性。此外,仍然需要这种安全文档的成本有效且省时的制造方法。

发明内容

因此,本发明的目的为提供一种安全文档,其包括选自以下的安全特征:窗口式安全线、安全箔、安全片、全息图和墨印刷的安全特征,并且特征在于至少约5μm(微米)的厚度,当与现有技术的安全文档相比时,其表现出对来自环境的物理和化学损害表现出提高的耐受性,同时保持了这种安全文档所需的机械耐受性。这通过本文要求保护的安全文档来实现,所述安全文档包括:

基材,

施加到或插入到所述基材的一部分中的安全特征,其中所述安全特征选自窗口式安全线、安全箔、安全片、全息图和墨印刷的安全特征,具有至少5μm(微米)的安全特征厚度tf以及背向所述基材的安全特征表面,所述安全特征表面由与所述安全特征的边缘相邻的第一区域和与所述安全特征的边缘不相邻的第二区域构成,以及

保护性涂层,其覆盖

背向所述基材的所述安全特征表面,

第一基材表面,其与所述安全特征的边缘相邻,和

第二基材表面,其不同于由所述安全特征覆盖的基材表面和所述第一基材表面;

其中

覆盖背向所述基材的所述安全特征表面和所述第一基材表面的保护性涂层为透明的,

覆盖所述第一区域的所述保护性涂层具有厚度tb1

覆盖所述第二区域的所述保护性涂层具有厚度tb2

覆盖所述第一基材表面的所述保护性涂层具有厚度tc,并且

覆盖所述第二基材表面的所述保护性涂层具有厚度ta

其特征在于

所述厚度tc大于所述厚度tf,所述厚度tf大于所述厚度ta

所述厚度tb2大于所述厚度ta

并且

所述厚度tc大于所述厚度tb1,所述厚度tb1大于或等于所述厚度tb2

或者所述厚度tc等于所述厚度tb1,所述厚度tb1大于所述厚度tb2

所述安全文档的表面上的可变保护性涂层厚度在与所述安全特征的边缘相邻的所述第一基材表面和背向所述基材的所述安全特征表面的第一区域上具有比所述安全文档的剩余表面上更大的涂层厚度(tc,tb1),其中在所述第一基材表面上的所述涂层厚度tc大于所述安全特征的厚度tf并且大于或等于在所述第一区域上的所述涂层厚度tb1,从而在与包括现有技术的类似安全特征的安全文档相比时,为本文所要求保护的安全文档提供对来自环境的物理和化学损害的提高的耐受性。由于大的涂层厚度(tc,tb1)仅存在于与所述安全特征的边缘相邻的所述第一基材表面上和背向所述基材的所述安全特征表面的第一区域上,即在安全文档的非常有限的表面上,因此安全文档的机械性能和制造成本不受影响,因为这是安全文档在安全文档的整个表面上具有大的涂层厚度的情况。

本文进一步要求保护和描述的是一种本文要求保护的安全文档的制造方法,其包括以下步骤:

a)提供一种安全文档,其包括:

基材,

施加到或插入到所述基材的一部分中的安全特征,其中所述安全特征选自窗口式安全线、安全箔、安全片、全息图和墨印刷的安全特征,具有至少5μm(微米)的安全特征厚度tf以及背向所述基材的安全特征表面,所述安全特征表面由与所述安全特征的边缘相邻的第一区域和与所述安全特征的边缘不相邻的第二区域构成;

b)将辐射固化性清漆喷墨印刷在背向所述基材的所述安全特征表面和与所述安全特征的边缘相邻的第一基材表面上,其中所述第一基材表面上的清漆沉积物等于或高于与所述安全特征的边缘相邻的所述第一区域上的清漆沉积物,并且所述第一区域上的清漆沉积物等于或高于、优选高于所述第二区域上的清漆沉积物;

c1)将固化性清漆通过胶版或柔性版印刷在第二基材表面上,所述第二基材表面不同于由所述安全特征覆盖的基材表面和所述第一基材表面,并且任选地印刷在背向所述基材的所述安全特征表面和所述第一基材表面上;

c2)将辐射固化性清漆喷墨印刷在第二基材表面上,所述第二基材表面不同于由所述安全特征覆盖的基材表面和所述第一基材表面;

d)使所述固化性清漆固化,以提供覆盖背向所述基材的所述安全特征表面、所述第一基材表面和所述第二基材表面的保护性涂层;

其中所述第二区域上的清漆沉积物高于所述第二基材表面上的清漆沉积物。

本文所要求保护和描述的制造方法能够在一次印刷过程中将不同的清漆沉积物选择性地施加到安全文档的不同表面上,包括安全文档的正面和背面,从而提供具有提高的化学和物理耐受性的安全文档。根据现有技术在安全文档上施加保护性清漆的方法为基于专门使用柔性版印刷或丝网印刷,因此,用所述方法制造具有可变涂层厚度的安全文档将需要大量的印刷工位,导致复杂、昂贵和耗时的制造方法。进一步,由于本文记载的本发明的制造方法能够选择性地在与安全特征的边缘相邻的第一基材表面上和在背向基材的安全特征表面的第一区域上施加大的清漆沉积物,本文所要保护的制造方法保持了成本效益。

附图说明

图1–3,4A–4C示意性示出了根据本发明的安全文档(100),其包括基材(110)、如本文记载的安全特征(120)和保护性涂层(130A,130B,130C)。

图5示意性示出了本文所要保护的本发明的制造方法的步骤a)中提供的安全文档(100’)的俯视图。

具体实施方式

定义

以下定义用于阐明说明书中讨论和权利要求中列举的术语的意义。

如本文使用的,不定冠词“一(a/an)”表示一以及大于一,并且不必然限定其指定名词为单一的。

如本文使用的,术语“约”意指讨论中的量或值可以是指定的一定值或其附近的一些其它值。通常,表示特定值的术语“约”意欲表示在该值的±5%内的范围。

作为一个实例,短语“约100”表示100±5的范围,即,从95至105的范围。优选地,由术语“约”表示的范围表示在该值的±3%内的范围,更优选±1%。通常,当使用术语“约”时,可以预期的是,在指定值的±5%的范围内可以获得根据本发明的相似的结果或效果。

如本文使用的,术语“和/或”意指所述组的要素的全部或仅一可以存在。例如,“A和/或B”意指“仅A、或仅B、或A和B二者”。在“仅A”的情况下,该术语也涵盖B不存在的可能,即“仅A,但没有B”。

本文使用的术语“包含”意欲为非排他性的和开放式的。因而,例如,包含化合物A的溶液可以包括除了A以外的其它化合物。然而,术语“包含”也涵盖作为其特定实施方案的“基本上由……组成”和“由……组成”的更限制性的含义,以致例如,“包含A、B和任选的C的溶液”也可以(基本上)由A和B组成或者(基本上)由A、B和C组成。

在本说明书涉及“优选的”实施方案/特征的情况下,这些“优选的”实施方案/特征的组合也应该视为公开的,只要“优选的”实施方案/特征的具体组合技术上是有意义的即可。

令人惊讶的是,发现一种安全文档,其包括:

基材,

施加到或插入到基材的一部分中的安全特征,其中安全特征选自窗口式安全线、安全箔、安全片、全息图和墨印刷的安全特征,具有至少约5μm(微米)的安全特征厚度tf以及背向基材的安全特征表面,安全特征表面由与安全特征的边缘相邻的第一区域和与安全特征的边缘不相邻的第二区域构成,以及

保护性涂层,其覆盖

背向基材的安全特征表面,

第一基材表面,其与安全特征的边缘相邻,和

第二基材表面,其不同于由安全特征覆盖的基材表面和第一基材表面;

其中

覆盖背向基材的安全特征表面和第一基材表面的保护性涂层为透明的,并且

覆盖第一区域的保护性涂层具有厚度tb1

覆盖第二区域的保护性涂层具有厚度tb2

覆盖第一基材表面的保护性涂层具有厚度tc,并且

覆盖第二基材表面的保护性涂层具有厚度ta

其特征在于

厚度tc大于厚度tf,厚度tf大于厚度ta

厚度tb2大于厚度ta

并且

厚度tc大于厚度tb1,厚度tb1大于或等于厚度tb2

或者厚度tc等于厚度tb1,厚度tb1大于厚度tb2,当与现有技术的安全文档相比时,对来自环境的物理和化学损害表现出提高的耐受性,同时保持了这种安全文档所需的机械耐受性。

在根据本发明的安全文档中,厚度tc大于厚度tf,厚度tf大于厚度ta(tc>tf >ta),厚度tb2大于厚度ta(tb2>ta),并且厚度tc大于厚度tb1,厚度tb1大于或等于厚度tb2(tc>tb1≥tb2),或者厚度tc等于厚度tb1,厚度tb1大于厚度tb2(tc=tb1>tb2)。

换言之,本发明涉及一种安全文档,其包括:

基材,

施加到或插入到基材的一部分中的安全特征,其中安全特征选自窗口式安全线、安全箔、安全片、全息图和墨印刷的安全特征,具有至少5μm(微米)的安全特征厚度tf以及背向基材的安全特征表面,安全特征表面由与安全特征的边缘相邻的第一区域和与安全特征的边缘不相邻的第二区域构成,以及

保护性涂层,其覆盖

背向基材的安全特征表面,

第一基材表面,其与安全特征的边缘相邻,和

第二基材表面,其不同于由安全特征覆盖的基材表面和第一基材表面;

其中

覆盖背向基材的安全特征表面和第一基材表面的保护性涂层为透明的,并且

覆盖第一区域的保护性涂层具有厚度tb1

覆盖第二区域的保护性涂层具有厚度tb2

覆盖第一基材表面的保护性涂层具有厚度tc,并且

覆盖第二基材表面的保护性涂层具有厚度ta

其特征在于

厚度tc大于厚度tf,厚度tf大于厚度ta

厚度tb2大于厚度ta;并且厚度tc大于厚度tb1,厚度tb1大于或等于厚度tb2

或者厚度tc大于厚度tf,厚度tf大于厚度ta;厚度tb2大于厚度ta;并且厚度tc等于厚度tb1,厚度tb1大于厚度tb2

因此,根据本发明的优选的实施方案涉及如本文记载的安全文档,其中厚度tc大于厚度tf,厚度tf大于厚度ta(tc>tf >ta),厚度tb2大于厚度ta(tb2>ta),并且厚度tc大于厚度tb1,厚度tb1大于或等于厚度tb2(tc>tb1≥tb2)。根据本发明的进一步优选的实施方案涉及如本文记载的安全文档,其中厚度tc大于厚度tf,厚度tf大于厚度ta(tc>tf >ta),厚度tb2大于厚度ta(tb2>ta),并且厚度tc等于厚度tb1,厚度tb1大于厚度tb2(tc=tb1>tb2)。

例如由表3中总结的结果证实,本文要求保护的安全文档在其表面上呈现可变保护性涂层厚度,该表面在与安全特征的边缘相邻的第一基材表面和背向基材的安全特征表面的第一区域上具有比安全文档的剩余表面上更大的涂层厚度(tc,tb1),其中第一基材表面上的涂层厚度tc大于安全特征的厚度tf并且大于或等于第一区域上的涂层厚度tb1,在所进行的耐化学性试验中,安全特征没有或几乎没有变化,从而表现出优异的耐化学性。根据本发明的安全文档所表现出的耐化学性显著高于根据现有技术的具有约2μm~约10μm之间的涂层的均匀保护性涂层的安全文档所获得的耐化学性(参见例如:表3:样品E1–E5对样品C2–C3和C8–C11)。相当的耐化学性可以用如比较例C5、C6和C13所观察到的具有约20μm~30μm的非常大的均匀涂层厚度的安全文档来实现。然而,正如在安全文档界中所广泛接受的,在安全文档如钞票的整个表面上大于10μm的均匀保护性涂层厚度并不构成可行的解决方案,这是因为技术原因,如涂布的安全文档的硬度和成本原因。根据本发明的安全文档不会遇到这样的问题,这是由于大的涂层厚度(tc,tb1)仅存在于与安全特征的边缘相邻的第一基材表面上和在背向基材的安全特征表面的第一区域上,即在安全文档的非常有限的表面上。

覆盖背向基材的安全特征表面和第一基材表面的保护性涂层为透明的,其优选为无色的,使得保护性涂层不改变安全文档的颜色。如本文使用的,如果在由具有特定厚度(tc,tb1,tb2)的所述涂层覆盖的基材上所测量的雾度在绝对值上比对所述基材测量的雾度高至多5%,则认为特定厚度(tc,tb1,tb2)的涂层是透明的,其中雾度测量按照ASTM D1003(透明塑料的雾度和透光率的标准测试方法)中所述使用DC 650分光光度计(来自DATACOLOR)来进行。

如本文使用的,术语“安全文档”是指具有使其可能易于被伪造或非法复制的价值的文档,并且其通常通过至少一个安全特征来防止伪造或欺诈。安全文档的典型实例包括而不限于纸币、契约、票据、支票、抵用券、印花税票和税收标签、协议等,身份证件例如护照、身份证、签证、银行卡、信用卡、交易卡(transactions card)、通行证件(accessdocument)、和入场券等。

如本文使用的,术语“基材”包括任何安全文档基材,其中可以插入窗口式安全箔,或者可以在向其施加安全箔、安全片、全息图或墨印刷的安全特征。安全文档基材包括而不限于纸或如纤维素等其它纤维材料、含纸的材料、塑料和聚合物、复合材料及其混合物或组合。典型的纸、类纸(paper-like)或其它纤维材料由各种纤维制成,所述各种纤维包括而不限于马尼拉麻、棉、亚麻、木浆和其共混物。如本领域技术人员公知的,棉和棉/亚麻共混物优选用于纸币,而木浆通常用于非纸币的安全文档。塑料和聚合物的典型实例包括:如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等聚烯烃、聚酰胺、如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯)(PBT)、聚(2,6-萘甲酸乙二醇酯)(PEN)等聚酯和聚氯乙烯(PVC)。复合材料的典型实例包括而不限于纸和至少一种塑料或聚合物材料的多层结构或层叠体,例如上述那些。根据本发明的安全文档的基材可以印刷有任何所需的标志,包括任何符号、图像和图案,和/或可以包括除窗口式安全线、安全箔、安全片、全息图和墨印刷的安全特征以外的一个或多个安全特征。

将本文记载的安全特征施加到基材的一部分(例如:安全箔、安全片、全息图、墨印刷的安全特征)或插入到基材的一部分中(例如:窗口式安全线)。本文记载的安全箔、安全片和全息图可以通过任何已知技术施加到基材的一部分,已知的技术包括而不限于将压敏粘合剂施加到安全特征的表面上、将热活化粘合剂施加到安全特征的表面上或使用热转移技术。当基材为纸、类纸材料或其它纤维材料时,安全特征可以通过造纸工业中常用的技术插入到基材的一部分中。例如,可以将本文记载的安全特征供给到圆筒模具造纸机(cylinder mold papermaking machine)、圆网造纸机(cylinder vat machine)或其它类似机器中,导致安全特征部分地嵌入到成品基材的主体内,使得安全特征具有背向基材的表面。此外,本文记载的墨印刷的安全特征可以通过将适当的安全墨通过喷墨印刷、柔性版印刷、凹版印刷或丝网印刷施加到基材上,随后通过适当的固化方法将所述安全墨固化来获得。

如本文使用的,术语“窗口式安全线”、“安全箔”、“安全片”、“全息图”和“墨印刷的安全特征”是指窗口式安全线、安全箔、安全片、全息图和具有至少约5μm(微米)厚度的墨印刷的安全特征。优选地,本文记载的安全特征选自窗口式安全线、安全箔、安全片和全息图。

如本领域技术人员所公知的,安全线、安全箔和安全片为包括数层的安全特征,其包括功能层,如光学可变层、连续或不连续的金属化(即脱金属化)层、磁性层、全息层,并且表现出容易识别的显著光学可变效应和/或动态色移。由于多层结构,安全线、安全箔和安全片的厚度通常大于5μm(微米)。

最常将安全线分类为公共(即,第一安全级别)安全特征,即,没有任何技术知识或工具的外行也可以识别的安全特征。安全线使用变色墨、全息摄影或透镜状结构提供第一安全级别的光学效应,其可以通过倾斜物体以观察光学效应中的“运动”而在反射光中得到验证。安全线可以集成进一步的信息,如简单的文本或数值。安全线为细长的安全特征,在其制造期间将其插入到安全文档基材(例如,钞票纸、标准棉纸以及棉花和合成纤维的各种组合、纸币分层基材、纸质护照签证页)中。安全线可以结合安全基材中,使得它们在反射光中不可见(所谓的嵌入线),或者在安全基材的一侧周期性地出现和消失(所谓的窗口式线)。如本领域技术人员已知并且如本文使用的,“窗口式安全线”是指一种安全线,将其插入到基材,使得线表面之一的部分在基材的一个表面上以不同的间隔为可见的(即,安全特征的表面背向基材)。优选地,窗口式安全线选自金属化的线、部分脱金属化的线、全息线、透镜状线和变色线。通常,安全线在纵向方向上的尺寸(即,长度)大于其在横向方向上的尺寸(即,宽度)的两倍。安全线通常具有在约1mm~约10mm之间的宽度(即,在横向方向上的尺寸)和在约10~约45μm(微米)之间的厚度(tf)。

安全箔为细长的安全特征,其比线宽,从而为单独的设计提供更多的空间。安全片小于安全箔,即安全片在纵向方向上的尺寸(即,长度)显著小于安全箔在纵向方向上的尺寸。安全箔和安全片的实例包括而不限于金属化箔、部分脱金属化箔、金属化贴片、部分脱金属化片、全息箔、全息片、透镜箔、透镜片、变色箔和变色片。安全箔和安全片通常具有在约5~约45μm(微米)之间的厚度(tf)。安全箔和安全片通过胶粘或热压印施加到安全文档基材中,并具有背向安全文档基材的表面。

全息图为衍射光学可变安全特征,其可以集成在安全线、安全箔、安全片中,或者通过胶粘或热压印直接施加到安全文档基材上,例如作为安全文档(如纸币)的窗口的一部分。全息图为多层结构,其包括将全息浮雕图案压印到其中的层、提供具有高衍射效率的全息图的反射层。如果将全息图直接施加到基材,则全息图进一步包括保护层,该保护层确保反射层不会受到将全息图施加到基材所需的粘合剂层的损害。反射层通常由真空沉积的金属组成,其可以为铝或另一种金属(例如:金或铬),或者其由透明物质组成,如二氧化钛(TiO2)或硫化锌(ZnS)。在后一种情况下,全息图将是半透明的,并且从氧化物或硫化物的高折射率获得其高反射。为了获得透视全息图,多层结构的金属反射层通过本领域技术人员已知的方法选择性地脱金属。透视全息图由于去除了金属而表现出降低的反射率,并且具有透视特性,因为如果将该材料放置在印刷或照相物质上,则可以看到其中去除金属的地方。如本文使用的,全息图是指具有在约5~约15μm(微米)之间的厚度的全息图。

如本文使用的,术语“墨印刷的安全特征”是指厚度为至少约5μm(微米)的安全特征,其通过在安全文档上通过喷墨、柔性版印刷、凹版印刷或丝网印刷来印刷安全墨而获得,该安全墨包括一种或多种安全材料,该一种或多种安全材料选自磁性颜料、UV吸收颜料、IR吸收颜料、光学可变颜料、光偏振颜料、光致发光颜料、导电颜料、表面增强拉曼光谱颗粒和等离子体共振颗粒,如由WO2011064162A2、WO2013186167A2和WO2014041121A1所述的片状过渡金属颗粒。欧洲专利申请号EP20171031.6公开了用包含等离子体共振颗粒的安全墨获得的墨印刷的安全特征的实例。

本文记载的安全特征具有至少5μm(微米)的安全特征厚度tf,其例如通过在显微镜上的截面观察来确定。通常,窗口式安全线具有在约10~约45μm之间的厚度tf,安全箔和安全片具有在约5~约45μm之间的厚度厚度tf,全息图具有在约5~约15μm之间的厚度tf,而墨印刷的安全特征具有在约5~约50μm之间的厚度tf

如示出本文要求保护的制造方法的步骤a)中提供的安全文档(100’)的实例的俯视图的图5所示,该安全文档(100’)包括向其施加安全特征(120)或在其上插入安全特征(120)的基材(110),施加到或插入到基材(110)的一部分中的安全特征(120)具有背向基材(110)的表面(120b)。安全特征(120)的背向基材(110)的表面(120b)由与安全特征(120)的边缘相邻的第一区域(120b1–点状图案)和与安全特征(120)的边缘不相邻的第二区域(120b2–栅格图案)构成。与安全特征(120)的边缘相邻的第一区域(120b1–点状图案)将由具有厚度tb1的透明保护性涂层(130B)覆盖,而与安全特征(120)的边缘不相邻的第二区域(120b2–栅格图案)将由具有厚度tb2的透明保护性涂层(130B)覆盖。如本文使用的,“与安全特征的边缘相邻的第一区域”是指安全特征的背向基材的表面的区域,其由安全特征的边缘界定,并且具有宽度wb1在约0.5~约5mm之间,优选在约1~约4mm之间,并且更优选为约2mm,其中宽度wb1沿着整个第一区域不一定是恒定的。在图5中,与安全特征的边缘相邻的第一区域对应于具有点状图案设计的表面120b1。如本文使用的,“与安全特征的边缘不相邻的第二区域”是指安全特征的背向基材的表面的区域,其与第一区域互补,即,与第一区域不同的、背向基材的安全特征表面的区域。在图5中,与安全特征的边缘不相邻的第二区域对应于具有栅格图案设计的表面120b2

如本文使用的,“与安全特征的边缘相邻的第一基材表面”是指位于安全特征的边缘的基材表面,其具有宽度wc在约0.5~5mm之间,优选在约1~4mm之间,并且更优选在约2~3mm之间,其中宽度wc沿着整个第一基材表面不一定是恒定的。因此,覆盖背向基材的安全特征表面和与安全特征的边缘相邻的第一基材表面的透明保护性涂层为连续的涂层,即,在将安全文档的表面暴露于外部环境的所述表面上没有无涂层区域。在图5中,与安全特征的边缘相邻的第一基材表面对应于无图案表面110c,而不同于由安全特征覆盖的基材表面和第一基材表面的第二基材表面对应于就有水平条带图案的表面110a

根据本发明的安全文档可以其侧面之一上包括基材表面的约5~约15%之间的无涂层区域,其中该百分比基于安全文档的总表面。优选地,所述无涂层区域存在于基材的至少一个边缘或角上。无涂层区域可以用于例如对安全文档编号。如果安全文档为纸币,则无涂层区域可以另外地用于吸收用于保护纸币不被盗窃和抢劫的染色(不褪色)墨,如国际专利申请公开号WO2013127715A2所述。无涂层区域可以位于安全文档的与安全特征相同的一侧,或者位于安全文档的相对侧。

优选地,根据本发明的安全文档不包括无涂层区域,即,保护性涂层完全覆盖安全文档的两侧,即正面和背面。如图4A和图4B所示,在该情况下,与安全文档的边缘不相邻的第二基材表面包括在安全文档的除了由安全特征(120)覆盖的基材表面和第一基材表面以外的两侧上的安全文档基材的表面。

为了维持低生产成本且不影响安全文档的机械性能,覆盖第二基材表面的保护性涂层的厚度ta低于约5μm,优选在约1~3μm之间。

如本文使用的,第一厚度大于第二厚度意指第一厚度比第二厚度大至少约10%,优选大至少约50%,更优选大至少约100%,并且甚至更优选大至少约200%,其中两个厚度通过在显微镜上的截面观察来确定。因此,如果选自窗口式安全线、安全箔、安全片、全息图和墨印刷的安全特征的安全特征具有约10μm的厚度tf,则覆盖第一基材表面的透明保护性涂层的厚度tc为至少11μm,优选至少15μm,更优选至少约20μm,并且更优选至少约30μm。进一步,如果例如覆盖第二基材表面的保护性涂层的厚度ta为约2μm,则覆盖安全特征的第二区域的透明保护性涂层的厚度tb2为至少约2.2μm,优选至少约3μm,更优选至少约4μm,并且甚至更优选至少约6μm,例如约7μm。

优选地,覆盖第一基材表面透明保护性涂层的厚度tc与安全特征的厚度tf之比包括在约1.1~约4之间,更优选在约1.5~约3之间,并且更优选在约2~约3之间。安全文档的特征在于,这种保护性涂层厚度表现出优异的耐化学性。

根据本发明的优选的实施方案涉及如本文记载的安全文档,其中覆盖第一基材表面的透明保护性涂层的厚度tc大于或等于安全特征的厚度tf和覆盖安全特征的第二区域的透明保护性涂层的厚度tb2的总和(tc≥tf +tb2)。

根据本发明的进一步的实施方案涉及如本文记载的安全文档,其中基材的施加有安全特征的部分为透明聚合物。通过将安全箔、安全片、全息图或墨印刷的安全特征施加到透明聚合物基材,安全文档可以装配有安全透明窗口,即,最先进的安全特征之一,其易于识别且极难伪造,因为窗口复印复制导致黑色窗口,并且制造方法仅限于安全文档制造,不适用于商业印刷和纸张技术。为了避免损害由这种安全文档承载的安全特征的特性,与施加有安全特征的透明聚合物部分的表面相对的透明聚合物部分的表面不应由保护性涂层覆盖。

在根据本发明的实施方案中,覆盖背向基材的安全特征表面和第一基材表面的透明保护性涂层和覆盖第二基材表面的保护性涂层各自由不同的固化性清漆获得,即,覆盖背向基材的安全特征表面和第一基材表面的透明保护性涂层和覆盖第二基材表面的保护性涂层由两种不同的固化性清漆获得。优选地,覆盖背向基材的安全特征表面和第一基材表面的透明保护性涂层由从第一固化性清漆获得的单层构成。单个透明涂层延伸或覆盖整个背向基材的安全特征表面和整个第一基材表面,并且呈现具有可变厚度,具有第一基材表面上的涂层厚度tc大于安全特征的厚度tf并且大于或等于安全特征的第一区域上的涂层厚度tb1,优选具有第一基材表面上的涂层厚度tc大于或等于安全特征的厚度tf和安全特征的第二区域上的涂层厚度tb2的总和,当与根据现有技术的具有恒定涂层的安全文档相比时,提供提高的对根据本发明的安全文档的耐化学性。有利地,覆盖第二基材表面的保护性涂层为哑光漆和/或覆盖背向基材的安全特征表面和第一基材表面的透明保护性涂层为闪光漆。换言之,覆盖第二基材表面的保护性涂层由第一固化性清漆(例如,国际专利申请公开号WO2014067715A1中所述的辐射固化性清漆C1-C10、E1、E2)获得,其在固化后提供哑光保护性涂层和/或覆盖背向基材的安全特征表面和第一基材表面的透明保护性涂层由第二固化性清漆(例如:根据以下表1的固化性清漆)获得,其在固化后提供闪光透明保护性涂层。为了便于安全文档的存储、堆叠和抓取,特别是纸币的存储、堆叠和抓取,覆盖第二基材表面的保护性涂层优选为哑光漆,其提供了更好的抓取力。此外,哑光漆的优点为通过触觉保持用户对安全文档的习惯感知,并且比光泽漆产生少得多的反射,从而能够利用通常使用的光学传感器对安全文档进行机器检查和认证。由于哑光保护漆,并且特别是厚的哑光漆通过降低其亮度并且使其外观模糊而损害,如窗口式安全线、安全箔、安全片、全息图和墨印刷的安全特征等安全特征的光学性能,因此这种哑光漆不应当用于保护背向基材的安全特征表面和与安全特征的边缘相邻的第一基材表面。由此,覆盖背向基材的安全特征表面和与安全特征的边缘相邻的第一基材表面的透明保护性涂层优选为闪光漆,其不含具有光散射效应的组分,例如填料。闪光漆是显眼的并且将外行的注意力吸引到由闪光漆覆盖的安全特征上,从而帮助没有经验的用户容易地找到安全文档上的安全特征。

根据本发明的进一步优选的实施方案涉及如本文记载的安全文档,其中覆盖背向基材的安全特征表面和第一基材表面的透明保护性涂层包括两个不同的层,并且两个不同的层中的一个具有与覆盖第二基材表面的透明保护性涂层相同的厚度ta,并且由与覆盖第二基材表面的透明保护性涂层相同的固化性清漆获得。

在根据本发明的另一优选实施方案中,覆盖背向基材的安全特征表面、与安全特征的边缘相邻的第一基材表面和第二基材表面的保护性涂层有扥曾构成,该第二基材表面不同于由安全特征覆盖的基材表面和第一基材表面。在这种情况下,安全文档的不同表面上的保护性涂层为透明的,并且由相同的固化性清漆、优选辐射固化性清漆并且更优选UV-固化性清漆获得。

优选地,本文要求保护的本发明的安全文档通过一种制造方法来获得,该制造方法包括以下步骤:

a)提供一种安全文档,其包括:

基材,

施加到或插入到基材的一部分中的安全特征,

其中安全特征选自窗口式安全线、安全箔、安全片、全息图和墨印刷的安全特征,具有至少5μm(微米)的安全特征厚度tf以及背向基材的安全特征表面,安全特征表面由与安全特征的边缘相邻的第一区域和与安全特征的边缘不相邻的第二区域构成;

b)将辐射固化性清漆喷墨印刷在背向基材的安全特征表面和与安全特征的边缘相邻的第一基材表面上,其中第一基材表面上的清漆沉积物等于或高于与安全特征的边缘相邻的第一区域上的清漆沉积物,并且第一区域上的清漆沉积物等于或高于、优选高于第二区域上的清漆沉积物;

c1)将固化性清漆通过胶版或柔性版印刷在第二基材表面上,第二基材表面不同于由安全特征覆盖的基材表面和第一基材表面,并且任选地印刷在背向基材的安全特征表面和第一基材表面上;

c2)将辐射固化性清漆喷墨印刷在第二基材表面上,第二基材表面不同于由安全特征覆盖的基材表面和第一基材表面;

d)使所述固化性清漆固化,以提供覆盖背向基材的安全特征表面、第一基材表面和第二基材表面的保护性涂层;

其中第二区域上的清漆沉积物高于第二基材表面上的清漆沉积物。

考虑到印刷工艺,这是印刷技术领域的技术人员的公知常识,该印刷工艺包括印刷技术(例如:喷墨、胶版、柔性版印刷)和该特定技术的参数特征,例如墨性质(例如:粘度和表面张力)和工艺变量(例如:网纹凹印的分辨率(dpi)、橡皮布硬度、网孔和深度),以选择清漆沉积物,随后进行固化步骤d),覆盖第一基材表面的透明保护性涂层的厚度tc大于安全特征的厚度tf,厚度tf大于覆盖第二基材表面的保护性涂层的厚度ta(tc>tf>ta),覆盖安全特征的第二区域的透明保护性涂层的厚度tb2大于覆盖第二基材表面的保护性涂层的厚度ta(tb2>ta),并且覆盖第一基材表面的透明保护性涂层的厚度tc大于覆盖安全特征的第一区域的透明保护性涂层的厚度tb1,厚度tb1大于或等于覆盖安全特征的第二区域的透明保护性涂层的厚度tb2(tc>tb1≥tb2),或覆盖第一基材表面的透明保护性涂层的厚度tc等于覆盖安全特征的第一区域的透明保护性涂层的厚度tb1,厚度tb1大于覆盖安全特征的第二区域的透明保护性涂层的厚度tb2(tc=tb1>tb2)。

如本领域所公知的,术语“清漆沉积物”(g/m2)是指按表面的m2以克施加的清漆的量。如本文使用的,第一清漆沉积物高于第二清漆沉积物意指第一清漆沉积物比第二清漆沉积物高至少约10%,优选高至少约50%,更优选高至少约100%,并且甚至更优选高至少约200%。

根据本发明的进一步的方面涉及一种本文要求保护的安全文档的制造方法,其包括以下步骤:

a)提供一种安全文档,其包括:

基材,

施加到或插入到基材的一部分中的安全特征,

其中安全特征选自窗口式安全线、安全箔、安全片、全息图和墨印刷的安全特征,具有至少5μm(微米)的安全特征厚度tf以及背向基材的安全特征表面,安全特征表面由与安全特征的边缘相邻的第一区域和与安全特征的边缘不相邻的第二区域构成;

b)将辐射固化性清漆喷墨印刷在背向基材的安全特征表面和与安全特征的边缘相邻的第一基材表面上,其中第一基材表面上的清漆沉积物大于或高于与安全特征的边缘相邻的第一区域上的清漆沉积物,并且第一区域上的清漆沉积物等于或高于、优选高于第二区域上的清漆沉积物;

c1)将固化性清漆通过胶版或柔性版印刷在第二基材表面上,第二基材表面不同于由安全特征覆盖的基材表面和第一基材表面,并且任选地印刷在背向基材的安全特征表面和第一基材表面上;

c2)将辐射固化性清漆喷墨印刷在第二基材表面上,第二基材表面不同于由安全特征覆盖的基材表面和第一基材表面;

d)使固化性清漆固化,以提供覆盖背向基材的安全特征表面、第一基材表面和第二基材表面的保护性涂层;

其中第二区域上的清漆沉积物高于第二基材表面上的清漆沉积物。

本文要求保护的制造方法的步骤a)提供的安全文档(100’)由示出这种安全文档的俯视图的图5所示。安全文档(100’)包括通过本领域已知方法向其施加安全特征(120)或在其上插入安全特征(120)的基材(110),其中安全特征(120)具有背向基材(110)的表面(120b),表面(120b)由与安全特征(120)的边缘相邻的第一区域(120b1–点状图案)和与安全特征(120)的边缘不相邻的第二区域(120b2–栅格图案)构成。基材表面与安全特征(120)的边缘相邻的第一基材表面(110c)和第二基材表面(110a–水平条带图案),该第二基材表面(110a)不同于由安全特征(120)覆盖的基材表面和第一基材表面(110c)。不同的清漆沉积物将印刷在通过进行本文要求保护的制造方法的步骤b)和c1),或步骤b)和c2)的基材(110)和安全特征(120)的不同表面(110a、110c、120b1、120b2)上。

术语“固化”或“固化性”是指包括使所涂布的清漆干燥或固体化、反应或聚合的过程,其方式为使得其不再可以将其从其所涂布的表面上除去。固化机制的实例包括物理固化(例如,通过加热、渗透除去挥发性组分,如溶剂)和化学固化(例如,聚合、氧化)、或物理和化学固化的组合(例如,除去挥发性组分,然后聚合)。

如本文使用的,术语“固化性清漆”涵盖氧化固化性清漆、热固化性清漆、辐射固化性清漆或其组合(例如:具有类似于辐射固化性清漆的组成,但包括由水构成或由溶剂构成的挥发性部分的清漆,其通过使用热空气或IR干燥器蒸发挥发性部分而固化,随后进行UV固化或EB固化以完成硬化过程),其适于通过喷墨、胶版或柔性版印刷来印刷。

氧化固化性清漆通过在氧存在下,特别是在大气氧存在下的氧化而固化。在固化过程中,氧与清漆的一种或多种组分结合,从而将清漆转化为固态。该过程可以通过使用干燥剂(在本领域中也称为催化剂、干燥剂(siccative agent)、干燥剂(desiccative)或吸湿剂(dessicator))来促进,例如金属的无机或有机盐、有机酸的金属皂、金属络合物和金属络合物盐,任选地应用热处理,其优选以约0.01~约10wt-%的量、以更优选约0.1~约5wt-%的量存在,重量百分比基于氧化固化性清漆的总重量。一种或多种干燥剂包括而不限于含有钴、钙、铜、锌、铁、锆、锰、钡、锌、锶、锂、钒和钾作为阳离子,以及卤化物、硝酸盐、硫酸盐、羧酸盐如乙酸盐、乙基己酸盐、辛酸盐和环烷酸盐或乙酰丙酮酸盐作为阴离子的多价盐。优选地,一种或多种干燥剂选自由锰、钴、钙、锶、锆、锌的乙基己酸盐或辛酸盐及其混合物组成的组。

氧化固化性清漆进一步包括一种或多种聚合物,其包含不饱和脂肪酸残基、饱和脂肪酸残基及其混合物的聚合物,如本领域通常已知的。一种或多种聚合物以约10~约90wt-%的量存在,重量百分比基于氧化固化性清漆的总重量。优选地,一种或多种聚合物包括不饱和脂肪酸残基,以确保空气干燥性能。然而,一种或多种聚合物还可以包括饱和脂肪酸残基。一种或多种聚合物可以选自由醇酸树脂、乙烯基聚合物、聚氨酯树脂、超支化树脂、松香改性的马来酸树脂、松香改性的酚醛树脂、松香酯、石油树脂改性的松香酯、石油树脂改性的醇酸树脂、醇酸树脂改性的松香/酚醛树脂、醇酸树脂改性的松香酯、丙烯酸系改性的松香/酚醛树脂、丙烯酸系改性的松香酯、聚氨酯改性的松香/酚醛树脂、聚氨酯改性的松香酯、聚氨酯改性的醇酸树脂、环氧改性的松香/酚醛树脂、环氧改性的醇酸树脂、萜烯树脂、硝化纤维素树脂、聚烯烃、聚酰胺、丙烯酸系树脂及其组合或混合物组成的组。聚合物和树脂在本文中可互换使用。

饱和和不饱和脂肪酸化合物可以从天然和/或人工来源获得。天然来源包括动物来源和/或植物来源。动物来源可以包括动物脂肪、乳脂、鱼油、猪油、肝脏脂肪、金枪鱼鱼油、抹香鲸油和/或牛油和蜡。植物来源可以包括蜡和/或油,例如植物油和/或非植物油。植物油的实例包括而不限于苦瓜、琉璃苣、金盏花、油菜、蓖麻、油桐(china wood)、椰子、针叶树种子、玉米、棉籽、脱水蓖麻、亚麻籽、葡萄籽、蓝花楹种子、亚麻籽油、棕榈、棕榈仁、花生、石榴籽、油菜籽(rapeseed)、红花、丝瓜、大豆(豆)、向日葵、妥尔(tall)、桐树和麦芽。人工来源包括合成蜡(例如微晶和/或石蜡)、蒸馏的妥尔油和/或化学或生物化学合成方法。适当的脂肪酸还包括(Z)-十六碳-9-烯酸[棕榈油酸](C16H30O2)、(Z)-十八碳-9-烯酸[油酸](C18H34O2)、(9Z,11E,13E)-十八碳-9,11,13-三烯酸[a-桐酸](C18H30O2)、十八碳三烯-4-酮酸(licanic acid)、(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯酸[亚油酸](C18H32O2)、(5Z,8Z,11Z,14Z)-二十碳-5,8,11,14-四烯酸[花生四烯酸](C20H32O2)、12-羟基-(9Z)-十八碳-9-烯酸[蓖麻油酸](C18H34O3)、(Z)-二十二碳-13-烯酸[芥酸](C22H42O3)、(Z)-二十碳-9-烯酸[鳕油酸](C20H38O2)、(7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-二十二碳-7,10,13,16,19-五烯酸[鰶鱼酸]及其混合物。

适当的脂肪酸的进一步实例为烯键式不饱和共轭或非共轭C2-C24羧酸,如肉豆蔻脑酸、棕榈油酸、花生四烯酸、芥酸、鳕油酸(gadoleic)、鰶鱼酸(clupanadonic)、油酸、蓖麻油酸、亚油酸、亚麻酸、十八碳三烯-4-酮酸、二十四碳六烯酸(nisinic acid)和桐酸或其混合物。这些脂肪酸通常以源自天然或合成油的脂肪酸混合物的形式使用。

氧化固化性清漆可以进一步包括一种或多种抗氧化剂,如本领域技术人员已知的那些。适当的抗氧化剂包括而不限于烷基酚、受阻烷基酚、烷基硫代甲基酚、丁子香酚、仲胺、硫醚、亚磷酸酯、亚膦酸酯、二硫代氨基甲酸酯、没食子酸酯、丙二酸酯、丙酸酯、乙酸酯和其它酯类、羧酰胺、氢醌、抗坏血酸、三嗪、苄基化合物以及生育酚和类似物萜烯。这种抗氧化剂可从例如国际专利申请公开号WO02100960A1中公开的来源商购获得。受阻烷基酚为具有至少一个或两个在酚羟基邻位的烷基的酚。在酚羟基邻位的一个、优选两个烷基优选为仲烷基或叔烷基,更优选为叔烷基,尤其是叔丁基、叔戊基或1,1,3,3-四甲基丁基。优选的抗氧化剂为受阻烷基酚,特别是2-叔丁基-氢醌、2,5-二叔丁基-氢醌、2-叔丁基-对甲酚和2,6-二叔丁基对甲酚。当存在时,一种或多种抗氧化剂以约0.05~约3wt-%的量存在,重量百分比基于氧化固化性清漆的总重量。

本文记载的氧化固化性清漆可以进一步包括一种或多种蜡,所述蜡优选选自由合成蜡、石油蜡和天然蜡组成的组。优选地,一种或多种蜡选自由微晶蜡、石蜡、聚乙烯蜡、氟碳蜡、聚四氟乙烯蜡、费-托蜡(Fischer-Tropsch wax)、硅油、蜂蜡、小烛树蜡(candelillawax)、褐煤蜡、巴西棕榈蜡及其混合物组成的组。当存在时,一种或多种蜡优选以约0.1~约15wt-%的量存在,重量百分比基于氧化固化性清漆的总重量。

氧化固化性清漆可以进一步包括一种或多种填料和/或增量剂,其优选选自由碳纤维、滑石、云母(例如,白云母)、硅灰石、煅烧粘土、陶土、高岭土、碳酸盐(例如,碳酸钙、碳酸铝钠)、硅酸盐(例如硅酸镁、硅酸铝)、硫酸盐(例如硫酸镁、硫酸钡)、钛酸盐(例如钛酸钾)、水合氧化铝、二氧化硅、气相二氧化硅、蒙脱石、石墨、锐钛矿、金红石、膨润土、蛭石、锌白、硫化锌、木粉、石英粉、天然纤维、合成纤维及其组合组成的组。当存在时,一种或多种填料和/或增量剂优选以约0.1~约40wt-%的量存在,重量百分比基于氧化固化性清漆的总重量。

如本文使用的,术语“热固化性清漆”包括任何水性清漆和任何溶剂型清漆,其可以通过冷空气、热空气、红外线或其组合固化。通常,热固化性清漆包括50~65-wt%的水、有机溶剂或及混合物,其在固化期间蒸发。

典型地,热固化性清漆包括组分,其包括而不限于树脂,如聚酯树脂、聚醚树脂、氯乙烯聚合物和氯乙烯系共聚物、硝化纤维素树脂、纤维素乙酰丁酸酯或乙酰丙酸酯树脂、马来酸树脂、聚酰胺、聚烯烃、聚氨酯树脂、官能化聚氨酯树脂(例如,羧基化聚氨酯树脂)、聚氨酯醇酸树脂、聚氨酯-(甲基)丙烯酸酯树脂、聚氨酯-(甲基)丙烯酸树脂、苯乙烯(甲基)丙烯酸酯树脂或其混合物。术语“(甲基)丙烯酸酯”或“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸酯以及相应的甲基丙烯酸酯,或者是指丙烯酸以及相应的甲基丙烯酸。

如本文使用的,术语“水性清漆”是指包含组分的水分散体,该组分包括而不限于具有酯键的树脂(例如,聚酯树脂、聚醚树脂)、聚氨酯树脂、聚氨酯醇酸树脂、聚氨酯树脂(例如:羧基化聚氨酯树脂)、聚氨酯醇酸树脂、聚氨酯-丙烯酸酯树脂、氨基甲酸酯-丙烯酸系树脂、聚醚型聚氨酯树脂、苯乙烯丙烯酸酯树脂或其混合物。

如本文使用的,术语“溶剂型清漆”是指其液体介质或载体基本上由一种或多种有机溶剂组成的清漆。这种溶剂的实例包括而不限于醇类(例如甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、乙氧基丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、异丁醇、2-乙基己醇及其混合物);多元醇类(例如甘油、1,5-戊二醇、1,2,6-己三醇及其混合物);酯类(例如乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸正丁酯及其混合物);碳酸盐(例如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二正丁酯、1,2-碳酸亚乙酯、1,2-碳酸亚丙酯、1,3-碳酸亚丙酯及其混合物);芳香族溶剂(例如甲苯、二甲苯及其混合物);酮类和酮醇类(例如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、双丙酮醇及其混合物);酰胺类(例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺及其混合物);脂肪族或环状脂肪族烃;氯化烃(例如二氯甲烷);含氮杂环化合物(例如N-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮及其混合物);醚类(例如二乙醚、四氢呋喃、二噁烷及其混合物);多元醇的烷基醚类(例如2-甲氧基乙醇,1-甲氧基丙-2-醇及其混合物);亚烷基二醇类、亚烷基硫二醇类、聚亚烷基二醇类或聚亚烷基硫二醇类(例如乙二醇、聚乙二醇(例如二甘醇、三甘醇、四甘醇)、丙二醇,聚丙二醇(例如二丙二醇、三丙二醇)、丁二醇、硫二甘醇、己二醇及其混合物);腈类(例如乙腈、丙腈及其混合物),以及含硫化合物(例如二甲基亚砜、环丁砜及其混合物)。优选地,一种或多种溶剂选自由醇类、酯类及其混合物组成的组。

在优选的实施方案中,本发明中使用的固化性清漆为辐射固化性清漆。如本领域技术人员所公知的,术语“辐射固化性清漆”涵盖可以通过UV-可见光辐射(以下称为UV-Vis固化性)或通过电子束辐射(以下称为EB)固化的清漆。辐射固化有利地导致非常快速的固化过程,并且因此大大减少了包括由辐射固化性清漆获得的透明保护性涂层的安全文档的制造时间。辐射固化性组合物在本技术领域中是已知的并且可以在标准教科书例如系列“Chemistry&Technology of UV&EB Formulation for Coatings,Inks&Paints”,1997-1998年由John Wiley&Sons与SITA Technology Limited.联合出版共7卷中查询到。

优选地,辐射固化性清漆为包括选自自由基固化性化合物和阳离子固化性化合物以及自由基固化性化合物和阳离子固化性化合物的混合物中的单体(即,预聚物)和低聚物(即,预聚物)的UV-可见光固化性清漆。

自由基固化性化合物通过自由基机理而固化,所述自由基机理包括通过使一种或多种光引发剂的能量活化,所述光引发剂释放出自由基,接着引发聚合从而形成涂层。优选地,自由基固化性化合物选自(甲基)丙烯酸酯,优选选自由环氧(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸酯化的油、聚酯和聚醚(甲基)丙烯酸酯、脂肪族或芳香族氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、有机硅(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸(甲基)丙烯酸酯及其混合物。术语“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯以及相应的甲基丙烯酸酯。

阳离子固化性化合物通过阳离子机理而固化,所述阳离子机理包括通过使一种或多种光引发剂的能量活化,所述光引发剂释放出阳离子物种,例如酸,接着引发化合物的聚合,从而形成涂层。优选地,一种或多种阳离子固化性化合物选自由乙烯基醚、丙烯基醚、如环氧化物、氧杂环丁烷和四氢呋喃等环状醚、内酯、环状硫醚、乙烯基硫醚、丙烯基硫醚、含羟基的化合物及其混合物组成的组,优选阳离子固化性化合物选自由乙烯基醚、丙烯基醚、如环氧化物、氧杂环丁烷和四氢呋喃等环状醚、内酯及其混合物组成的组。

单体、低聚物或预聚物的UV-Vis固化需要一种或多种光引发剂的存在,并且可以以多种方式实现。如本领域技术人员已知的,一种或多种光引发剂根据它们的吸收光谱来选择,并且选择适合辐射源的发射光谱。根据用于制备辐射固化性清漆的单体、低聚物或预聚物,可以使用不同的光引发剂。

阳离子光引发剂的适当实例对于本领域技术人员是已知的,并且包括而不限于鎓盐,如有机碘鎓盐(例如,二芳基碘鎓盐)、氧鎓(例如,三芳基氧鎓盐)和锍盐(例如,三芳基锍盐)。

自由基光引发剂的适当实例对于本领域技术人员是已知的,并且包括而不限于苯乙酮、二苯甲酮、α-氨基酮类、α-羟基酮类、氧化膦和氧化膦衍生物、和苄基二甲基缩酮。可用的光引发剂的其它实例可以在标准教科书如“Chemistry&Technology of UV&EBFormulation for Coatings,Inks&Paints”,第III卷,“Photoinitiators for FreeRadical Cationic and Anionic Polymerization”,第2版,J.V.Crivello&K.Dietliker,由G.Bradley编辑并且在1998年由John Wiley&Sons与SITA Technology Limited联合出版中查询到。

喷墨他印刷包括连续喷墨(CIJ)印刷和按需滴落(DOD)喷墨印刷。

在本文记载的制造方法中,使用DOD喷墨印刷为优选的。按需滴落(DOD)印刷为非接触式印刷工艺,其中液滴仅在印刷需要时产生,并且通常通过喷射机构而不是通过使射流不稳定来产生。根据印刷头中用于产生液滴的机构,DOD印刷分为压电脉冲、热喷射和阀喷射。为了适用于DOD喷墨印刷,辐射固化性清漆必须具有在喷射温度下小于约20cP的低粘度和低于约45N/m的表面张力。

胶版印刷工艺包括间接方法,其中将固化性清漆从印版转印到橡皮布滚筒(blanket cylinde)上,然后将所述固化性清漆转印到基材上。因此,橡皮布滚筒由印刷版上漆。胶版印刷利用印版的图像区域和非图像区域之间的表面能差异。图像区域是亲油性的,而非图像区域是亲水性的。因此,在该方法中使用的油性固化性清漆倾向于粘附到印版的图像区域并且从印版的非图像区域排斥。湿式胶版印刷通常通过以下来进行:将润版液(也称为润湿液)和亲油性固化性清漆两者供给到印版以允许图像区域优先接收固化性清漆,并且非图像区域优先接收润版液,然后将沉积在图像区域上的固化性清漆转印到基材上。

为了适用于胶版印刷,固化性清漆在40℃和1000s-1下的粘度必须在约2.5~约25Pa s的范围内,该粘度在具有2cm 0.5°锥体的Haake Roto-Visco RV1上测量。

柔性版印刷优选使用具有刮片、优选地腔式刮片(chambered doctor blade)、网纹辊和印版滚筒的单元。网纹辊有利地具有小的单元,其体积和/或密度确定固化性清漆施加速度。刮片抵至网纹辊,并且同时刮除剩余的清漆。网纹辊使得清漆转印至印版滚筒,最终使得清漆转印至基材。可以使用所设计的光聚合物板来实现特定的设计。印版滚筒可以由聚合物材料或弹性体材料制成。聚合物主要用作板中的光聚合物,并且有时用作套筒上的无缝涂层。光聚合物板由光敏聚合物制成,该光敏聚合物通过紫外光(UV)来硬化。将光聚合物板切割成所需的尺寸,并且放置在UV光曝光单元中。将板的一侧完全暴露于UV光,以使该板的底部硬化或固化。然后将该板翻转,将工作板(job)的负片安装在未固化侧上,并且将该板进一步暴露于UV光。这使得图像区域中的板变硬。然后对该板进行处理,以从非图像区域除去未硬化的光聚合物,这降低了这些非图像区域中的板的表面。在处理之后,将该板干燥并且给予后曝光(post-exposure)剂量的UV光以使整个板固化。用于柔性版印刷的印版滚筒的制备在印刷技术(Printing Technology),J.M.Adams和P.A.Dolin,DelmarThomson Learning,第5版,第359-360页中进行了描述。

为了适于通过柔性版印刷,使用来自TA Instruments的旋转粘度计DHR-2(锥面几何形状,直径40mm),固化性清漆在25℃和1000s-1下的粘度必选在约0.01~约1Pa s的范围内。通过柔性版印刷的固化性清漆的实例描述于国际专利申请号WO2014067715A1。

本文要求保护并且记载的制造方法能够在一次印刷过程中将不同的清漆沉积物选择性地施加到安全文档的不同表面上,所述表面包括安全文档的正面和背面,从而提供具有提高的化学和物理耐受性的安全文档。根据现有技术在安全文档上施加保护性清漆的方法基于专门使用柔性版印刷或丝网印刷,并且因此,用所述方法制造具有可变涂层厚度的安全文档将需要大量的印刷站,导致复杂、昂贵和耗时的制造方法。由于步骤b)、c1)或c2)和d)在一个印刷过程和最多两个印刷站中进行,因此本文要求保护的制造方法克服了所述缺点。进一步,由于本文记载的本发明的制造方法能够选择地在与安全特征的边缘相邻的第一基材表面上和背向基材的安全特征表面的第一区域上施加大的清漆沉积物,因此,本文要求保护的制造方法保持成本效益。

在根据本发明的优选的实施方案中,在步骤b)之前进行步骤c1)即,将固化性清漆通过胶版或柔性版印刷在第二基材表面上,第二基材表面不同于由安全特征覆盖的基材表面和第一基材表面,并且任选地印刷在背向基材的安全特征表面和第一基材表面上。因此,根据本发明的进一步的实施方案涉及一种制造方法,其包括以下步骤:

a)提供一种安全文档,其包括

基材,

施加到或插入到基材的一部分中的安全特征,其中安全特征选自窗口式安全线、安全箔、安全片、全息图和墨印刷的安全特征,具有至少5μm(微米)的安全特征厚度tf以及背向基材的安全特征表面,安全特征表面由与安全特征的边缘相邻的第一区域和与安全特征的边缘不相邻的第二区域构成;

c1)在步骤a)之后,将固化性清漆通过胶版或柔性版印刷在第二基材表面上,第二基材表面不同于由安全特征覆盖的基材表面和第一基材表面,并且任选地印刷在背向基材的安全特征表面和第一基材表面上;

b)在步骤c1)之后,将辐射固化性清漆喷墨印刷在背向基材的安全特征表面和与安全特征的边缘相邻的第一基材表面上,其中第一基材表面上的清漆沉积物等于或高于与安全特征的边缘相邻的第一区域上的清漆沉积物,并且第一区域上的清漆沉积物等于或高于、优选高于第二区域上的清漆沉积物;和

d)在步骤b)之后,使固化性清漆固化,以提供覆盖背向基材的安全特征表面、第一基材表面和第二基材表面的保护性涂层;

其中第二区域上的清漆沉积物高于第二基材表面上的清漆沉积物。

根据本发明的另一个实施方案涉及如本文记载的制造方法,其中在步骤c1)之前进行步骤b)即,将辐射固化性清漆喷墨印刷在背向基材的安全特征表面和与安全特征的边缘相邻的第一基材表面上,其中第一基材表面上的清漆沉积物等于或高于与安全特征的边缘相邻的第一区域上的清漆沉积物,并且第一区域上的清漆沉积物等于或高于、优选高于第二区域上的清漆沉积物,并且该制造方法进一步包括步骤b)和c1)之间进行的步骤e):

e)使步骤b)中印刷的辐射固化性清漆至少部分地固化。

由此,根据本发明的进一步的实施方案涉及一种制造方法,其包括以下步骤:

a)提供一种安全文档,其包括:

基材,

施加到或插入到基材的一部分中的安全特征,其中安全特征选自窗口式安全线、安全箔、安全片、全息图和墨印刷的安全特征,具有至少5μm(微米)的安全特征厚度tf以及背向基材的安全特征表面,安全特征表面由与安全特征的边缘相邻的第一区域和与安全特征的边缘不相邻的第二区域构成;

b)在步骤a)之后,将辐射固化性清漆喷墨印刷在背向基材的安全特征表面和与安全特征的边缘相邻的第一基材表面上,其中第一基材表面上的清漆沉积物等于或高于与安全特征的边缘相邻的第一区域上的清漆沉积物,并且第一区域上的清漆沉积物等于或高于、优选高于第二区域上的清漆沉积物;

e)在步骤b)之后,使步骤b)中印刷的辐射固化性清漆至少部分地固化;

c1)在步骤e)之后,将固化性清漆通过胶版或柔性版印刷在第二基材表面上,第二基材表面不同于由安全特征覆盖的基材表面和第一基材表面,并且任选地印刷在背向基材的安全特征表面和第一基材表面上;和

d)在步骤c1)之后,使固化性清漆固化,以提供覆盖背向基材的安全特征表面、第一基材表面和第二基材表面的保护性涂层;

其中第二区域上的清漆沉积物高于第二基材表面上的清漆沉积物。

在本文要求保护的并且记载的制造方法中,优选的是,在步骤c1)中,将固化性清漆仅仅印刷在第二基材表面上,即,步骤c1)包括:将固化性清漆通过胶版或柔性版印刷在第二基材表面上,第二基材表面不同于由安全特征覆盖的基材表面和第一基材表面。这些方法使得能够在步骤b)和c1)中使用两种不同的清漆,这对于制造安全文档特别有用,其中覆盖背向基材的安全特征表面和第一基材表面的透明保护性涂层为闪光漆,并且覆盖第二基材表面的保护性涂层为哑光漆。

根据本发明的进一步优选的实施方案涉及如本文记载的制造方法,并且该制造方法包括步骤a)、b)、c2)和d)。由此,根据本发明的进一步优选的实施方案涉及一种制造方法,其包括以下步骤:

a)提供一种安全文档,其包括:

基材,

施加到或插入到基材的一部分中的安全特征,其中安全特征选自窗口式安全线、安全箔、安全片、全息图和墨印刷的安全特征,具有至少5μm(微米)的安全特征厚度tf以及背向基材的表面,该表面由与安全特征的边缘相邻的第一区域和与安全特征的边缘不相邻的第二区域构成;

b)将辐射固化性清漆喷墨印刷在背向基材的安全特征表面和与安全特征的边缘相邻的第一基材表面上,其中第一基材表面上的清漆沉积物等于或高于与安全特征的边缘相邻的第一区域上的清漆沉积物,并且第一区域上的清漆沉积物等于或高于、优选高于第二区域上的清漆沉积物;

c2)将辐射固化性清漆喷墨印刷在第二基材表面上,第二基材表面不同于由安全特征覆盖的基材表面和第一基材表面;和

d)使固化性清漆固化,以提供覆盖背向基材的安全特征表面、第一基材表面和第二基材表面的保护性涂层;

其中第二区域上的清漆沉积物高于第二基材表面上的清漆沉积物。

有利地,在步骤b)和c2)中使用相同的辐射固化性清漆和相同的喷墨打印机。因此,根据本发明的更优选的实施方案涉及如本文记载的安全文档的制造方法,该制造方法包括以下步骤:

a)提供一种安全文档,其包括:

基材,

施加到或插入到基材的一部分中的安全特征,其中安全特征选自窗口式安全线、安全箔、安全片、全息图和墨印刷的安全特征,具有至少5μm(微米)的安全特征厚度tf以及背向基材的安全特征表面,安全特征表面由与安全特征的边缘相邻的第一区域和与安全特征的边缘不相邻的第二区域构成;

f)将辐射固化性清漆喷墨印刷在背向基材的安全特征表面、与安全特征的边缘相邻的第一基材表面上和在第二基材表面上,第二基材表面不同于由安全特征覆盖的基材表面和第一基材表面;和

d)使固化性清漆固化,以提供覆盖背向基材的安全特征表面、第一基材表面和第二基材表面的保护性涂层;

其中

第一基材表面上的清漆沉积物等于或高于与安全特征的边缘相邻的第一区域上的清漆沉积物;

第一区域上的清漆沉积物等于或高于、优选高于第二区域上的清漆沉积物;和

第二区域上的清漆沉积物高于第二基材表面上的清漆沉积物。

优选地,本文要求保护的制造方法中使用的固化性清漆为辐射固化性清漆,并且更优选为UV-Vis固化性清漆。当使用UV-Vis固化性清漆时,本文记载的方法中的步骤d)包括:

d)使辐射固化性清漆UV-固化,以提供覆盖背向基材的安全特征表面、第一基材表面和第二基材表面的保护性涂层、优选透明保护性涂层;

而本文记载的制造方法中的步骤e)包括:

e)使步骤b)中印刷的辐射固化性清漆至少部分地UV-固化。

根据本发明的又一方面涉及一种赋予安全文档化学和机械耐受性,特别是耐化学性的方法,该安全文档包括基材和施加到或插入到基材的一部分中的安全特征,其中安全特征选自窗口式安全线、安全箔、安全片、全息图和墨印刷的安全特征,具有至少5μm(微米)的安全特征厚度tf以及背向基材的安全特征表面,安全特征表面由与安全特征的边缘相邻的第一区域和与安全特征的边缘不相邻的第二区域构成,其中所述方法包括以下步骤:

b)将辐射固化性清漆喷墨印刷在背向基材安全特征表面和与安全特征的边缘相邻的第一基材表面上,其中第一基材表面上的清漆沉积物等于或高于与安全特征的边缘相邻的第一区域上的清漆沉积物,并且第一区域上的清漆沉积物等于或高于、优选高于第二区域上的清漆沉积物;

c1)将固化性清漆通过胶版或柔性版印刷在第二基材表面上,第二基材表面不同于由安全特征覆盖的基材表面和第一基材表面,并且任选地印刷在背向基材的安全特征表面和第一基材表面上;

c2)将辐射固化性清漆喷墨印刷在第二基材表面上,第二基材表面不同于由安全特征覆盖的基材表面和第一基材表面;

d)使固化性清漆固化,以提供覆盖背向基材的安全特征表面、第一基材表面和第二基材表面的保护性涂层;

其中

第二区域上的清漆沉积物高于第二基材表面上的清漆沉积物;并且

覆盖背向基材的安全特征表面和第一基材表面的保护性涂层为透明的。

在赋予本文记载的安全文档化学和机械耐受性的方法中,步骤c1)可以在步骤b)之前进行。选择性地,步骤b)可以在步骤c1)之前进行,在该请况下,该方法进一步包括在步骤b)和c1)之间进行的步骤e):

e)使步骤b)中印刷的辐射固化性清漆至少部分地固化。

在本文记载的方法中,优选的是,,在步骤c1)中,将固化性清漆仅仅印刷在第二基材表面上。

赋予安全文档化学和机械耐受性的进一步优选的方法包括步骤a)、b)、c2)和d)。

现在参照非限制性附图和非限制性实施例更详细地描述本发明。

现在参考附图详细描述根据本发明的安全文档的一些实例,为了清楚起见,附图不是成比例的:

图1–图3示意性示出根据本发明的安全文档(100)的截面。

图4A和图4B示意性示出根据本发明的安全文档(100)的俯视图。图4C示意性示出由图4A和图4B描绘的安全文档(100)的截面。

图1示意性描绘根据本发明的安全文档(100)的截面,其中安全文档(100)包括不透明的基材(110),施加到基材(110)的一部分的安全特征(120)和覆盖安全特征(120)的背向基材(110)的表面、与安全特征(120)的边缘相邻的第一基材表面和第二基材表面的保护性涂层(130A,130B,130C),该第二基材表面不同于由安全特征(120)覆盖的基材表面和第一基材表面。覆盖背向基材(110)的安全特征表面和第一基材表面的保护性涂层(130B,130C)为透明的。安全文档(100)包括位于安全文档的与安全特征(120)相同的一侧上的无涂层区域。覆盖第一基材表面的透明保护性涂层(130C)的厚度tc等于安全特征(120)的厚度tf和覆盖安全特征(120)的第二区域的透明保护性涂层(130B)的厚度tb2的总和。覆盖安全特征(120)的第一区域的透明保护性涂层(130B)的厚度tb1等于覆盖第二区域的透明保护性涂层(130B)的厚度tb2,厚度tb2大于覆盖第二基材表面的保护性涂层(130A)的厚度ta。进一步,安全特征的厚度tf大于覆盖第二基材表面的保护性涂层(130A)的厚度ta

图2示意性描绘了根据本发明的安全文档(100)的截面,其中安全文档(100)包括基材(110),施加到基材(110)的一部分的安全特征(120)和覆盖安全特征(120)的背向基材(110)的表面、与安全特征(120)的边缘相邻的第一基材表面和第二基材表面的保护性涂层(130A,130B,130C),第二基材表面不同于由安全特征(120)覆盖的基材表面和第一基材表面。覆盖背向基材(110)的安全特征表面和第一基材表面的保护性涂层(130B,130C)为透明的。覆盖第一基材表面的透明保护性涂层(130C)的厚度tc大于安全特征(120)的厚度tf和覆盖安全特征(120)的第二区域的透明保护性涂层(130B)的厚度tb2的总和。覆盖安全特征(120)的第一区域的透明保护性涂层(130B)的厚度tb1大于覆盖第二区域的透明保护性涂层(130B)的厚度tb2,厚度tb2大于覆盖第二基材表面的保护性涂层(130A)的厚度ta。进一步,安全特征的厚度tf大于覆盖第二基材表面的保护性涂层(130A)的厚度ta

图3描绘了根据本发明的安全文档(100)的截图,其中安全特征(120)为插入到基材(110)的一部分中的窗口式安全线。出于简化的原因,未示出嵌入在基材(110)中的窗口式安全特征的部分。对于图1,覆盖第一基材表面的透明保护性涂层(130C)的厚度tc等于安全特征(120)的厚度tf和覆盖安全特征(120)的第二区域的透明保护性涂层(130B)的厚度tb2的总和。覆盖安全特征(120)的第一区域的透明保护性涂层(130B)的厚度tb1等于覆盖第二区域的透明保护性涂层(130B)的厚度tb2,厚度tb2大于覆盖第二基材表面(110a)的保护性涂层(130A)的厚度ta。进一步,安全特征的厚度tf大于覆盖第二基材表面的保护性涂层(130A)的厚度ta

图4A、图4B和图4C示出根据本发明的安全文档(100)。具体地,图4A示意性示出根据本发明的安全文档(100)从在其上施加安全特征的安全文档侧的俯视图,而图4B示意性示出相同安全文档(100)从安全文档的相对侧的俯视图。如图4A和图4B所示,透明保护性涂层(130A,130B,130C)覆盖基材(110)的整个表面。图4C示意性示出由图4a描绘的安全文档(100)沿轴线A-A`的截面。

实施例

现在参考非限制性实施例更详细地描述本发明。

I.安全文档制备的一般工序

将第一金属化箔(F1)(来自PROFOIL的H1010亮片箔,www.profoil.com,通过显微镜上的截面观察确定的厚度为约10μm)用作实施例E1-E3和比较例C1-C6的安全特征。在通过手工涂布(k涂布机棒0)将粘合剂层(来自BASF的HSL 9032)施加到与金属层相对的箔表面上之后,第一金属化箔F1(120)(20mm×20mm)通过在150℃下用实验室设备(来自Brugger Feinmechanik München的HSG-CC-热封)的热压印来施加到聚合物基材(45mm×45mm)(来自CCL Secure的GuardianTM)上,以提供在其一部分上施加金属化箔F1作为安全特征的第一基材。

将第二金属化箔(F2)(商业热压印箔,厚度为约10μm)用作实施例E4-E5和比较例C7-C13的安全特征。第二金属化箔(F2)(120)(22mm×12mm)通过在150℃下用实验室设备(来自Brugger Feinmechanik München的HSG-CC-热封)的热压印来施加到聚合物基材(45mm×30mm)(来自CCL Secure的GuardianTM)上,以提供在其一部分上施加金属化箔F2作为安全特征的第二基材。

UV-固化性清漆通过使用Dispermat(LC220-12)在室温下以1000rpm将表1中列出的组分混合1小时来制备。UV-固化性清漆的使用具有锥体(来自TA Instruments的DHR-2,锥体平面几何形状,直径40mm)的Haake Roto-Visco RV1确定的在45℃和1000s-1下的粘度为12.5mPa.s。

表1.UV-固化性清漆组合物:

通过使用KM1024i喷墨头(来自Konica Minolta)的按需滴落(DOD)喷墨印刷,将UV-固化性清漆施加到分别承载第一金属化箔(F1)和第二金属化箔(F2)的第一和第二聚合物基材上,从而覆盖背向基材的表面的金属化箔(F1,F2)、与金属化箔的边缘相邻的第一聚合物基材表面和第二基材表面,第二基材表面不同于由金属化箔(F1,F2)覆盖的基材表面和第一基材表面。清漆沉积物(g/m2)总结在表2中。

所施加的喷墨清漆通过使用输送机(Aktiprint mini 18-2;12m/分钟)和Hg-灯(2个管的功率为80Watt/cm)的照射来固化,对应于500mJ/cm2的照射剂量,从而提供覆盖背向基材的金属化箔(F1,F2)表面、与金属化箔(F1或F2)的边缘相邻的第一基材表面和第二基材表面的透明保护性涂层,第二基材表面不同于由金属化箔(F1或F2)覆盖的基材表面和第一基材表面。所获得的样品的显微镜分析证实了表面上的清漆沉积物与覆盖所述表面的所得透明涂层的厚度之间的比例。例如,7g/m2的清漆沉积物导致约6.5μm的涂层厚度,而30g/m2的清漆沉积物导致约29.5μm的涂层厚度。

II.耐化学性的评价

II.a评价对丙酮的耐化学性的一般工序

在室温下,将如上述项I所述制备的样品E1-E5和C1-C13在丙酮中浸渍5分钟。将样品从溶剂中取出并且在室温下干燥数秒钟。根据下面表2中所述的等级评价箔的外观。

II.b评价对硫化钠溶液的耐化学性的一般工序

在室温下,将样品E1-E5和C1-C13在硫化钠水溶液(124g/l)中浸渍中30分钟。将样品从溶液中取出,用去离子水漂洗,并且用棉织物轻轻擦拭干燥。根据下面表2中所述的等级评价箔的外观。

表2.耐化学性试验的等级

等级 试验结果
1 完全破坏安全特征(金属化箔)
2 安全特征(金属化箔)的重大变化,即大于50%的安全特征被破坏
3 安全特征(金属化箔)的显著变化,即少于50%的安全特征被破坏
4 肉眼可见的安全特征(金属化箔)的微小变化
5 安全特征(金属化箔)没有变化,即完全保留

表3总结了根据本发明的样品E1-E5和比较样品C1-C13的耐化学性试验中基于表2中所述等级获得的结果。表3的耐受性试验值为在耐丙酮试验中C1-C6和E1-E3的2个样品、在耐硫化钠试验中C1-C6和E1-E3的3个样品、C7的5个样品以及E4-E5和C8-C13的2个样品的平均值。

表3耐化学性试验结果

a)金属化箔的第一区域(F1,F2)为金属化箔的背向基材的表面的区域,其由金属化箔(F1或F2)的边缘界定,并且对于金属化箔F1具有约2mm的恒定宽度wb1和对于金属化箔F2具有约2mm的恒定宽度wb1

b)金属化箔(F1,F2)的第二区域为金属化箔(F1,F2)的背向基材的表面的区域,其与金属化箔的背向基材的表面的第一区域互补,并且其对于金属化箔F1的面积为16mm×16mm,其对于金属化箔F2的面积为18mm×8mm。

c)第一基材表面为与金属化箔(F1或F2)的边缘相邻的基材表面,金属化箔(F1)对于承载第一金属化箔F1的第一基材具有约3mm的恒定宽度wc,金属化箔(F2)对于承载第二金属化箔F2的第二基材具有约2mm的恒定宽度wc

d)第二基材表面为围绕或邻接第一基材表面的基材表面,即,由承载第一金属化箔F1的第一基材的26mm×26mm的面积和承载第二金属化箔F2的第二基材的26mm×16mm的面积内部界定,并且由基材承载第一金属化箔F1的第一基材的32mm×32mm的面积和承载第二金属化箔F2的第二基材的40mm×25mm的面积外部界定。

如表3所证实的,当与未涂布的参考样品C1和C7相比时,对于特征在于通常用于安全文档(如纸币)上的保护性涂层厚度的样品C2、C8和C9,没有观察到耐化学性的改善,特别是对如丙酮等溶剂和硫化钠溶液的耐化学性的改善。

导致越大的均匀涂布层厚度的越高的均匀的清漆沉积物(样品C3-C4、C10-C12)提供了对如丙酮等溶剂的耐受性,但不能有效地保护安全特征不受硫化钠溶液的影响。

只有导致非常大的均匀保护性涂层厚度(C5、C6和C13)的非常大的清漆沉积物才能提供对溶剂和硫化钠溶液的良好保护。然而,由于技术原因,如经涂布的安全文档的硬度,以及成本原因,因此在如纸币等安全文件的整个表面上的这种大的清漆厚度不能构成可行的解决方案。

根据本发明的样品E1-E5示出在安全文档的表面上的可变保护性涂层厚度的效果,该安全文档在与金属化箔(F1,F2)的边缘相邻的第一基材表面和背向基材的金属化箔(F1,F2)表面的第一区域上具有比在安全文档的剩余表面上更大的涂层厚度(tc,tb1),其中与未涂漆的参考样品(C1和C7)和均匀涂漆的样品(C2-C4和C8-C12)相比,第一基材表面上的涂层厚度tc大于安全特征的厚度tf并且大于或等于金属化箔的第一区域上的涂层厚度tb1

从样品E1–E5可以看出,当在金属化箔(F1,F2)的第一区域和第一基材表面上施加大的清漆沉积物(15-30g/m2用于本文使用的特定的UV-固化性清漆和本文使用的特定金属化箔厚度)时,金属化箔(F1,F2)得到了很好的保护,导致了大的透明保护性涂层厚度,并且中间清漆沉积物(7g/m2用于本文使用的特定的UV-固化性清漆和本文使用的特定的金属化箔厚度)导致金属化箔(F1,F2)的第二区域上的中间涂层厚度,同时保持典型的清漆沉积物(2g/m2)导致第二基材表面上的典型的涂层厚度。

样品E1-E5在硫化钠试验和丙酮试验中均表现出优异的耐受性,这反映在金属化箔外观没有或几乎没有变化。

III.雾度测量

根据ASTM D1003(透明塑料的雾度和光透射率的标准试验方法)使用DC 650分光光度计(来自DATACOLOR)测量表1的UV固化性喷墨清漆和标准UV固化柔性版印刷清漆(如国际专利申请公开号WO2014067715A1所述的实施例C4)的雾度。

将表1的UV固化性喷墨印刷清漆和标准UV固化性柔性版印刷清漆(如国际专利申请公开号WO2014067715A1所述的实施例C4)各自施加到BOPP聚合纸币基材上。使用喷墨印刷头KM 1024i以720dpi通过喷墨印刷分别作为5g/m2清漆沉积物和30g/m2清漆沉积物来施加表1的UV固化性喷墨印刷清漆。

使用K棒手工涂布机Nr 0(来自RK Printcoat Instruments)以5g/m2清漆沉积物施加标准UV固化性柔性版印刷清漆(如国际专利申请公开号WO2014067715A1所述的实施例C4)。

未涂布的聚合纸币基材的雾度为约3%。

涂布有标准UV固化性柔性版印刷清漆(如国际专利申请公开号WO2014067715A1所述的实施例C4)的聚合纸币基材的雾度为约10%。这种UV固化性柔性版印刷清漆不适合以5g/m2印刷在安全特征的表面上和第一基材表面上。可以将低于约5g/m2、优选在约1g/m2~3g/m2之间的这种UV固化性柔性版印刷清漆的清漆沉积物施加在第二基材表面上。然而,对于安全文档的特定情况,其中施加有安全特征的基材的一部分为透明聚合物,在与施加有安全特征的透明聚合物部分的表面相对的透明聚合物部分的表面上,应当省略这种UV固化性柔性版印刷清漆,从而确保施加到透明聚合物上的安全特征的性质不受损害。

在5g/m2清漆沉积物和30g/m2清漆沉积物下,涂布有表1的UV固化性喷墨印刷清漆的聚合纸币基材的雾度与未涂漆的聚合纸币基材的雾度相似(±1%)。这种UV固化性喷墨清漆可以印刷在安全文档的任何表面上,包括印刷在安全特征表面和第一基材表面上。

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