含带有颗粒的层的安全特征的安全证件的制作方法
专利名称：含带有颗粒的层的安全特征的安全证件的制作方法
含带有颗粒的层的安全特征的安全证件本发明涉及用于钞票和其他安全证件(document)的印刷的安全特征。当提供安全证件，例如具有不同面额的一系列钞票时，常见的是使在该系列内的 每一证件或钞票类似于相同系列的其他钞票。这可归于各种原因，其中包括期望区分一个 系列的证件或钞票与另一个系列的其他证件或钞票。例如，一个国家的钞票被设计为通常 类似于另一国家的钞票但可容易区分。然而，在一个系列内，还需要在具有不同特征、价值或面额的证件或钞票之间区 分，和常规地这通过提供确定所涉及的特征或面额的数字和/或字母信息形式的一个或更 多个识别特征来实现。为了增加有价钞票的识别容易程度，在钞票上常常放置大于一个识 别特征。长期以来，感兴趣的是在视力受损人群彼此可识别的一系列内制备各种证件或钞 票。视力受损人群范围可以是从全盲人员到较好眼睛的校正视力不好于20/70的人们或者 最大视野不大于30的人。所使用的已有技术是_大小可变的货币，颜色可变的货币，大的 数字，触觉标记的各种排列，和不同面额的特殊图案形状。尽管这些技术通常是成功的，但需要改进的技术。现有技术已知使用通过凹版印刷生成的触觉印刷标记。这些可提高盲人的证件， 例如钞票识别性能。凹版印刷方法存在多个世纪，和通过非图象区域(它是板的表面)和 图象区域(它是在板内切割或蚀刻的凹处)之间的物理差别，产生它独特的特征。凹版印刷方法的关键步骤是1.将油墨负载在印刷板的凹陷区域内。2.擦拭清洁板的表面。3.通过在这两个元件表面上产生的压力，从纸张上的板内的那些凹陷处除去油
m
蛮O在常规的凹版油墨中，颜料的粒度分布窄，其典型最大粒度为5微米。特异选择窄 的粒度分布，以便能由凹版印刷工艺产生高分辨率的微细线结构。通过凹版印刷工艺产生 的触感是在凹板中镂刻深度和镂刻深度与形状在特定图象上变化的结果。凹版印刷因此提 供通过触摸可检测的来自基底正常平面的表面曲线的变化，但一旦认证者检测到这一起始 变化，则通过在突出的区域上简单地移动手指检测的触感没有进一步变化，这是因为凹印 油墨具有光滑表面所致。也就是说，油墨的膜表面不具有任何固有的人类可检测的触感性 能。为了得到与凹版印刷图案不同的触感，整个设计必须典型地在基底表面上突出至少30 微米，和优选高于基底表面大于50微米。对于盲人识别目的来说，使用凹版印刷的挑战是产生显著的额外或不同于已经在 证件上的常规凹版印刷的触感。此外，常规的凹印油墨不具有盲人识别特征所要求的非常 高的耐磨耗和耐磨蚀性，所述盲人识别特征将在流通中被规则地处理和擦拭(rub)。另外， 沿着印刷线，不可能识别不同的触感。它可仅仅在印刷线上测定。本发明寻求提供一些或所有上述问题的解决方法。本发明提供安全证件，它包括具有触感的印刷的安全特征，所述安全特征包括具
3有从中凸出至少10微米的颗粒的印刷层，其含量为至少3个颗粒/mm2所述层。在本发明中，印刷的安全特征由例如含颗粒的树脂层形成，所述颗粒从该层表面 凸出，从而提供具有通过人的触摸可检测的可变的粗糙度。颗粒可具有固有的主体颜色或者无色或者甚至透明。它们具有比常规的凹印油墨 大的粒度和/或宽的粒度分布，以便本发明的安全特征的触觉显著不同于由常规的凹印油 墨产生的突出的图象的触觉。优选使用凹印或筛网印刷方法，典型地将本发明的安全特征印刷在证件上，但应 当意识到由于油墨固有的触觉限制，因此也可使用非浮雕印刷工艺，例如平版印刷术、UV固 化的平版印刷术、活版印刷术、凸版印刷术和照相凹版印刷术。本发明的优点是，与凹版印 刷方法不同，不要求具有在基底表面上显著突出的厚的油墨层。尽管不是重要的，但优选印刷技术可应用到显著厚的材料层上，以便不考虑凸出 的颗粒，相对于证件基底，可通过触摸检测油墨或树脂层的高度。按照这一方式，本发明的 安全特征提供认证者遇到的许多触觉特征，当它们在该特征上移动其手指时，这通过
图1 示出。当在箭头所示的方向上移动时，一旦从安全证件的基础基底中移动到树脂层的高度 上时，认证者首先遇到高度的变化，当继续在该特征上移动时，认证者遇到因凸出颗粒产生 的高度变化的粗糙磨蚀织构。油墨的触觉特征可类似于粗糙表面或砂纸的触觉特征。认证 者然后返回到树脂层的光滑表面上，之后遇到从树脂层到达基础基底上时高度的变化。由 凸出颗粒产生的粗糙磨蚀织构和基础基底与树脂层二者的光滑织构之间的对比提供明显 不同于常规凹版印刷的触感，所述触感使得盲人或者视力受损的人能快速地且自信地鉴别 安全特征。在本发明的优选实施方案中，使用筛网印刷，将安全特征施加到安全证件上。筛网 印刷技术是广泛公知的，和该技术包括施加印刷油墨到具有可渗透的图象区域的薄的丝网 上，其中所述油墨通常通过挤压组件，被强制通过所述筛网。可通过改变筛网的大小和油墨 的粘度，控制转印的油墨量和因此印刷层的厚度。各类丝网可用于本发明，其中包括平坦的 筛网和在转鼓上安装的圆柱形筛网。掺入到油墨或树脂内的颗粒优选是具有高的耐磨蚀性和硬度的颗粒。优选地，以 Mohs硬度为标度，该颗粒的硬度大于5，和甚至更优选大于7。矿物硬度的Mohs标度表征通 过较硬材料划过较软材料的能力，各种矿物的抗划性。它由德国矿物学家Friedrich Mohs 于1812年创立，且是在材料科学中所使用的硬度的标准定义。已发现，为了用手指感觉到颗粒，应当存在3个凸出的颗粒/mm2印刷层(即凸出 至少规定的距离的颗粒数)，优选至少5，更优选至少10或15，甚至更优选至少25和最优选 至少50。通常这些凸出颗粒的数量小于500/mm2，更通常小于地小于200。规定数量的颗粒优选凸出至少10微米，更优选至少20微米，甚至更优选至少30 微米，和甚至更优选至少40微米，和最优选至少50微米。一般地，颗粒凸出小于500微米， 更通常小于100微米。可使用表面轮廓曲线仪，例如由Taylor Hobson供应的Talysurf Series 2 Instrument，测量在表面上凸出规定高度的颗粒数量/mm2。可使用这一设备，产生隔开非常 小距离的多个2-D扫描(scan)，和连接它们产生在确定区域上的3-D表面扫描。所得3-D 扫描可以以平坦的伪彩色(false-colour)图象形式展示，其中彩色表示表面的相对高度，和可从3-D扫描中提取2-D表面曲线。可人工计算或者通过在确定区域上进行“岛体积”分 析，计算在确定区域内的表面上凸出的颗粒数量。在这一分析中，设定阈值，在这一情况下， 所述阈值是在油墨树脂层上方的规定高度(例如20微米)，然后软件计算高于这一阈值的 “岛”数，即颗粒数量。软件也可计算每一“岛”的体积，和因此计算用于该分析的名称“岛体 积”。在优选的实施方案中，至少5、10或15个颗粒/mm2层凸出至少20微米，和更优选 至少10个/mm2凸出至少50微米。在该层内所有颗粒(其中包括凸出的那些和没有凸出的那些)的D5(l平均粒度优 选大于5微米，更优选大于10微米，和甚至更优选大于15微米。在该层内所有颗粒(其中包括凸出的那些和没有凸出的那些)的D9Q平均粒度优 选大于20微米，和甚至更优选大于50微米。粒度分布可以宽。因此，通常至少75%数量的颗粒的大小为2微米-200微米，优 选5微米-100微米。粒度的标准偏差例如是至少40微米，并优选小于100微米。在另一 实施方案中，颗粒全部通常可具有相同的大小，其标准偏差小于5微米。通过标准光散射技术，例如使用由Malvern Instruments供应的Mastersizer 2000，测量粒度和分布。基于油墨的总重量，颗粒优选以例如5_50wt%，优选10_30衬％的用量存在于油墨内。当施加到基底上时，树脂层的厚度优选大于5微米，和甚至更优选大于10微米。D5Q 平均粒度优选为树脂层厚度的至少50%和更优选至少80%和甚至更优选至少100%。适合于本发明的颗粒的实例包括氧化铝、二氧化硅、氧化锆、碳化硅、氮化硅、碳化 硼、沸石、铝氧粉或聚合物，例如聚丙烯酸酯。优选地没有处理颗粒。因此，它们不含有单独 的表面层，和/或没有被处理，结果导电。优选地，油墨或树脂包括宽的粒度分布，从而在安 全特征上提供可变的粗糙度。可在本发明中使用任何形貌的颗粒，然而，优选球形颗粒或长 径比低的颗粒，以确保高比例的颗粒从油墨表面上凸出且不需要控制油墨内颗粒的校准。还观察到，一些聚合物颗粒/珠粒也可实现独特的触觉效果，例如砂纸类型的感 觉。尽管聚合物颗粒不具有与无机颗粒一样高的耐磨蚀性和硬度，但存在下述事实它们从 油墨表面凸出产生类似的触觉效果。尤其合适的聚合物珠粒是聚丙烯酸酯微球，其中的一 个实例由MicroChem以商品名DECOSILK ART供应。优选地，颗粒应该是尺寸不大于最小尺寸(视为100% )的150%，更优选，不大于 最小尺寸的125%。最优选颗粒为球形。油墨可以是例如平版印刷、UV固化的平版印刷、活版印刷、凸版印刷、照相凹版印 刷、凹版印刷或筛网印刷油墨。优选凹版或筛网印刷油墨，特别是筛网印刷油墨。这些油墨 是本领域技术人员众所周知的且例如在“The Printing Ink Manual”，Kluwer Academic出 版社，Rev ed, 1993 年 9 月，Robert Leach 和 R. J. Pierce 中详细地说明。筛网印刷油墨通常可包括聚乙烯醇或UV固化丙烯酸酯。凹版印刷油墨通常可包 括树脂，例如醇酸改性的树脂醚；或聚酯树脂、聚酯蜡和烃溶剂的结合物。平版印刷油墨通 常可包括醇酸基树脂，例如由Lawter供应的Litho Varnish LV54001。图2a_2c示出了本发明安全特征的实例设计。在这一情况下，触感特征以盲人或实例受损人们容易识别的简单的几何形状形式印刷在证件上。在每一情况下，该设计包括 用垂直线填充的几何形状的轮廓。若认证者在样品上在箭头x的方向上移动其手指，则它 们会感觉到一系列突出的线，其中每一线在感觉上具有不同的粗糙的磨蚀织构，因为从油 墨表面上凸出的颗粒高度是变化的。若认证者在样品上在箭头y的方向上移动其手指，则 当他们在样品上移动时，他们会检测到连续突出的区域，所述突出区域具有可感觉到的可 变粗糙度。图2a_2c中的设计的触觉特征可与采用常规的凹印油墨的凹版印刷方法，例如每 一印刷线突出证件基底50微米印刷的相同设计的触觉特征相对比。在这一情况下，若认证 者在样品上在箭头x的方向上移动其手指，则他们将感觉到各自具有相同的织构的一系列 突出的线。若认证者在样品上在箭头y的方向上移动其手指，则他们将检测到具有光滑织 构的连续突出的区域。因此，仅仅由认证者检测线的存在，这是因为印刷的线和证件基底之 间的高度差所致。若基底是钞票，并在流通中经历连续的磨耗，则凹印油墨的高度下降和触 觉特征愈加难以检测。若触觉特征在此作为盲人的钞票面额的识别，则这是严重的问题。相 反，本发明印刷的安全特征不唯一地依赖于在基底表面之上树脂的高度，因为颗粒提供固 有的表面粗糙度，所述表面粗糙度即使在流通中油墨高度下降也保持可检测。对于采用常规的凹印油墨印刷的凹版印刷的图象来说，可仅仅通过恰当地隔开多 个凹版印刷区域的边缘，例如图2a的线，来实现触觉任何小规模的变化。对于通过本发明 的印刷油墨实现的安全特征来说，这不是要求的，其中粗糙度的局部变化是油墨的固有性 能，因此在整个连续未破坏的均勻设计中可以感觉到粗糙度小规模的变化。该设计可以是无色或着色的。在适合于视力受损的优选的实施方案中，将颗粒掺 入到黑色油墨或树脂内，并将触觉特征印刷在对比颜色，例如亮黄色上。在图3中阐述了这 一实例，其中正方形的黑色触觉图象筛网印刷在黄色平版印刷的背景之上。本发明的安全特征的合适设计优选为简单的图象形式，例如图案、符号和字母特 征及其结合。可通过含连续或不连续区域的图案确定标记，所述图案可包括例如线图案、点 结构和几何图案。可能的特征包括来自非罗马符号的那些，其实例包括，但不限于，汉字、日 本字、Sanskrit和阿拉伯字。图4阐述了本发明中所使用的印刷层的各种实例设计。优选地，设计的线宽大于 1mm，以便可沿着线的宽度和长度感觉到表面粗糙度的变化。图4a_4d示出了用含颗粒的油墨填充的连续颜色形式的简单几何形状的实例。在 连续区域上变化的粗糙度提供具有不同于常规的触觉安全印刷的独特感觉的装置，从而使 得该形状能被部分视力受损的人或盲人容易识别。图4e_4f示出了具有多个印刷和非印刷区域的设计。印刷的区域采用本发明中所 使用的触觉油墨印刷。印刷的区域具有优选至少2mm2的表面积，和更优选大于4mm2。基础 基底的相对光滑的织构与印刷区域的粗糙磨蚀的砂纸型效果的对照辅助部分视力受损的 人或盲人正确地识别安全特征的位置和图案。优选地，每一印刷的区域完全被非印刷区域 封闭和反之亦然。本发明的安全特征可具有人和机械可读的特征。例如，基础油墨、树脂或颜料可包 括荧光、发光、磁性或红外可读性能。除了基础油墨以外，树脂或颜料还可显示出一个或更 多个进一步的安全特征和/或包括额外的材料，例如光学变化的材料，多层薄膜干涉材料，液晶材料，全息照相材料，热致变色材料和/或光致变色材料。可使用本发明的安全特征认证各种基底，但尤其适合于应用到挠性基底，例如纸 张和聚合物膜上，尤其有价证件，例如钞票、旅行支票、认证的证书、邮票、合同(bond)、纳税 证、印花税票、安全标签、护照或代币券。本发明的安全特征可应用到基底，例如聚合物或纸张基底上，然后将其施加或掺 入到安全证件上，以便安全特征暴露于安全证件表面上。基底，例如聚合物或纸张基底可例如通过现有技术已知的任何常规方法，例如作 为补片(patch)、箔、长条、带状物或线(thread)，施加到安全证件上或掺入其内。基底可或 者完全排列在证件表面上，正如在长条或补片中的情况一样，或者基底可以以窗口安全线 形式位于证件表面上的局部区域内。安全线存在于许多世界的货币内以及代币券、护照、旅 行支票、身份证、认证标签、邮票和其他安全证件内。在许多情况下，以部分包埋或窗口方式 提供线，其中线看起来在纸张内外针织。在EP-A-0059056和EP-A-0860298中公开了生产 具有所谓窗口线的纸张的方法。在EP-A-1141480、W0-A-03/054297 和 W0-A-2007/071937 中公开了掺入基底，例如
聚合物或纸张基底，以便它暴露于安全证件两侧上的其他方法。通过下述实施例进一步阐述本发明。
实施例实施例1通过混合G-800 Zeeosphere与下表列出的商业筛网印刷油墨，制备油墨。G-800 Zeeosphere是由3M Specialty Materials供应的陶瓷微球，以Mohs标度计，其硬度为7。G-800 Zeeosphere具有本发明优选的特殊宽的粒度分布，正如下表所详述。
权利要求
一种安全证件，它包括具有触感的印刷的安全特征，所述安全特征包括具有从中凸出至少10微米的颗粒的印刷层，其含量为至少3个颗粒/mm2所述层。
2.权利要求1的证件，其中印刷层包括至少5个颗粒/mm2所述层。
3.权利要求2的证件，其中印刷层包括至少10个颗粒/mm2所述层。
4.前述任何一项权利要求的证件，其中所述颗粒凸出至少20微米。
5.权利要求4的证件，其中所述颗粒凸出至少30微米。
6.前述任何一项权利要求的证件，其中所述颗粒凸出小于100微米。
7.前述任何一项权利要求的证件，其中D5tl平均粒度大于5微米。
8.权利要求7的证件，其中D5tl平均粒度大于10微米。
9.权利要求8的证件，其中D5tl平均粒度大于15微米。
10.前述任何一项权利要求的证件，其中D9tl平均粒度大于20微米。
11.权利要求10的证件，其中D9tl平均粒度大于50微米。
12.前述任何一项权利要求的证件，其中粒度的标准偏差为40-100微米。
13.前述任何一项权利要求的证件，其中以Mohs硬度标度计，颗粒的硬度大于5。
14.权利要求13的证件，其中Mohs硬度大于7。
15.前述任何一项权利要求的证件，其中颗粒是氧化铝、二氧化硅、氧化锆、碳化硅、氮 化硅、碳化硼、沸石、铝氧粉或聚合物颗粒。
16.前述任何一项权利要求的证件，其中筛分颗粒，以便没有直径大于最小直径的 150%。
17.权利要求16的证件，其中颗粒是球形。
18.前述任何一项权利要求的证件，其中印刷的安全特征通过筛网印刷、平版印刷或凹 版印刷方法来印刷。
19.前述任何一项权利要求的证件，其中安全特征印刷在对比颜色上。
20.前述任何一项权利要求的证件，它是钞票、旅行支票、认证的证书、邮票、合同、纳税 证、印花税票、安全标签、护照或代币券。
全文摘要
一种安全证件，包括具有触感的印刷的安全特征，所述安全特征包括具有从中凸出至少10微米的颗粒的印刷层，其含量为至少3个颗粒/mm2所述层。
文档编号B42D15/00GK101959695SQ200980106856
公开日2011年1月26日 申请日期2009年2月20日 优先权日2008年2月29日
发明者D·布雷 申请人:德拉鲁国际公司
含带有颗粒的层的安全特征的安全证件本发明涉及用于钞票和其他安全证件(document)的印刷的安全特征。当提供安全证件，例如具有不同面额的一系列钞票时，常见的是使在该系列内的 每一证件或钞票类似于相同系列的其他钞票。这可归于各种原因，其中包括期望区分一个 系列的证件或钞票与另一个系列的其他证件或钞票。例如，一个国家的钞票被设计为通常 类似于另一国家的钞票但可容易区分。然而，在一个系列内，还需要在具有不同特征、价值或面额的证件或钞票之间区 分，和常规地这通过提供确定所涉及的特征或面额的数字和/或字母信息形式的一个或更 多个识别特征来实现。为了增加有价钞票的识别容易程度，在钞票上常常放置大于一个识 别特征。长期以来，感兴趣的是在视力受损人群彼此可识别的一系列内制备各种证件或钞 票。视力受损人群范围可以是从全盲人员到较好眼睛的校正视力不好于20/70的人们或者 最大视野不大于30的人。所使用的已有技术是_大小可变的货币，颜色可变的货币，大的 数字，触觉标记的各种排列，和不同面额的特殊图案形状。尽管这些技术通常是成功的，但需要改进的技术。现有技术已知使用通过凹版印刷生成的触觉印刷标记。这些可提高盲人的证件， 例如钞票识别性能。凹版印刷方法存在多个世纪，和通过非图象区域(它是板的表面)和 图象区域(它是在板内切割或蚀刻的凹处)之间的物理差别，产生它独特的特征。凹版印刷方法的关键步骤是1.将油墨负载在印刷板的凹陷区域内。2.擦拭清洁板的表面。3.通过在这两个元件表面上产生的压力，从纸张上的板内的那些凹陷处除去油
m
蛮O在常规的凹版油墨中，颜料的粒度分布窄，其典型最大粒度为5微米。特异选择窄 的粒度分布，以便能由凹版印刷工艺产生高分辨率的微细线结构。通过凹版印刷工艺产生 的触感是在凹板中镂刻深度和镂刻深度与形状在特定图象上变化的结果。凹版印刷因此提 供通过触摸可检测的来自基底正常平面的表面曲线的变化，但一旦认证者检测到这一起始 变化，则通过在突出的区域上简单地移动手指检测的触感没有进一步变化，这是因为凹印 油墨具有光滑表面所致。也就是说，油墨的膜表面不具有任何固有的人类可检测的触感性 能。为了得到与凹版印刷图案不同的触感，整个设计必须典型地在基底表面上突出至少30 微米，和优选高于基底表面大于50微米。对于盲人识别目的来说，使用凹版印刷的挑战是产生显著的额外或不同于已经在 证件上的常规凹版印刷的触感。此外，常规的凹印油墨不具有盲人识别特征所要求的非常 高的耐磨耗和耐磨蚀性，所述盲人识别特征将在流通中被规则地处理和擦拭(rub)。另外， 沿着印刷线，不可能识别不同的触感。它可仅仅在印刷线上测定。本发明寻求提供一些或所有上述问题的解决方法。本发明提供安全证件，它包括具有触感的印刷的安全特征，所述安全特征包括具
3有从中凸出至少10微米的颗粒的印刷层，其含量为至少3个颗粒/mm2所述层。在本发明中，印刷的安全特征由例如含颗粒的树脂层形成，所述颗粒从该层表面 凸出，从而提供具有通过人的触摸可检测的可变的粗糙度。颗粒可具有固有的主体颜色或者无色或者甚至透明。它们具有比常规的凹印油墨 大的粒度和/或宽的粒度分布，以便本发明的安全特征的触觉显著不同于由常规的凹印油 墨产生的突出的图象的触觉。优选使用凹印或筛网印刷方法，典型地将本发明的安全特征印刷在证件上，但应 当意识到由于油墨固有的触觉限制，因此也可使用非浮雕印刷工艺，例如平版印刷术、UV固 化的平版印刷术、活版印刷术、凸版印刷术和照相凹版印刷术。本发明的优点是，与凹版印 刷方法不同，不要求具有在基底表面上显著突出的厚的油墨层。尽管不是重要的，但优选印刷技术可应用到显著厚的材料层上，以便不考虑凸出 的颗粒，相对于证件基底，可通过触摸检测油墨或树脂层的高度。按照这一方式，本发明的 安全特征提供认证者遇到的许多触觉特征，当它们在该特征上移动其手指时，这通过
图1 示出。当在箭头所示的方向上移动时，一旦从安全证件的基础基底中移动到树脂层的高度 上时，认证者首先遇到高度的变化，当继续在该特征上移动时，认证者遇到因凸出颗粒产生 的高度变化的粗糙磨蚀织构。油墨的触觉特征可类似于粗糙表面或砂纸的触觉特征。认证 者然后返回到树脂层的光滑表面上，之后遇到从树脂层到达基础基底上时高度的变化。由 凸出颗粒产生的粗糙磨蚀织构和基础基底与树脂层二者的光滑织构之间的对比提供明显 不同于常规凹版印刷的触感，所述触感使得盲人或者视力受损的人能快速地且自信地鉴别 安全特征。在本发明的优选实施方案中，使用筛网印刷，将安全特征施加到安全证件上。筛网 印刷技术是广泛公知的，和该技术包括施加印刷油墨到具有可渗透的图象区域的薄的丝网 上，其中所述油墨通常通过挤压组件，被强制通过所述筛网。可通过改变筛网的大小和油墨 的粘度，控制转印的油墨量和因此印刷层的厚度。各类丝网可用于本发明，其中包括平坦的 筛网和在转鼓上安装的圆柱形筛网。掺入到油墨或树脂内的颗粒优选是具有高的耐磨蚀性和硬度的颗粒。优选地，以 Mohs硬度为标度，该颗粒的硬度大于5，和甚至更优选大于7。矿物硬度的Mohs标度表征通 过较硬材料划过较软材料的能力，各种矿物的抗划性。它由德国矿物学家Friedrich Mohs 于1812年创立，且是在材料科学中所使用的硬度的标准定义。已发现，为了用手指感觉到颗粒，应当存在3个凸出的颗粒/mm2印刷层(即凸出 至少规定的距离的颗粒数)，优选至少5，更优选至少10或15，甚至更优选至少25和最优选 至少50。通常这些凸出颗粒的数量小于500/mm2，更通常小于地小于200。规定数量的颗粒优选凸出至少10微米，更优选至少20微米，甚至更优选至少30 微米，和甚至更优选至少40微米，和最优选至少50微米。一般地，颗粒凸出小于500微米， 更通常小于100微米。可使用表面轮廓曲线仪，例如由Taylor Hobson供应的Talysurf Series 2 Instrument，测量在表面上凸出规定高度的颗粒数量/mm2。可使用这一设备，产生隔开非常 小距离的多个2-D扫描(scan)，和连接它们产生在确定区域上的3-D表面扫描。所得3-D 扫描可以以平坦的伪彩色(false-colour)图象形式展示，其中彩色表示表面的相对高度，和可从3-D扫描中提取2-D表面曲线。可人工计算或者通过在确定区域上进行“岛体积”分 析，计算在确定区域内的表面上凸出的颗粒数量。在这一分析中，设定阈值，在这一情况下， 所述阈值是在油墨树脂层上方的规定高度(例如20微米)，然后软件计算高于这一阈值的 “岛”数，即颗粒数量。软件也可计算每一“岛”的体积，和因此计算用于该分析的名称“岛体 积”。在优选的实施方案中，至少5、10或15个颗粒/mm2层凸出至少20微米，和更优选 至少10个/mm2凸出至少50微米。在该层内所有颗粒(其中包括凸出的那些和没有凸出的那些)的D5(l平均粒度优 选大于5微米，更优选大于10微米，和甚至更优选大于15微米。在该层内所有颗粒(其中包括凸出的那些和没有凸出的那些)的D9Q平均粒度优 选大于20微米，和甚至更优选大于50微米。粒度分布可以宽。因此，通常至少75%数量的颗粒的大小为2微米-200微米，优 选5微米-100微米。粒度的标准偏差例如是至少40微米，并优选小于100微米。在另一 实施方案中，颗粒全部通常可具有相同的大小，其标准偏差小于5微米。通过标准光散射技术，例如使用由Malvern Instruments供应的Mastersizer 2000，测量粒度和分布。基于油墨的总重量，颗粒优选以例如5_50wt%，优选10_30衬％的用量存在于油墨内。当施加到基底上时，树脂层的厚度优选大于5微米，和甚至更优选大于10微米。D5Q 平均粒度优选为树脂层厚度的至少50%和更优选至少80%和甚至更优选至少100%。适合于本发明的颗粒的实例包括氧化铝、二氧化硅、氧化锆、碳化硅、氮化硅、碳化 硼、沸石、铝氧粉或聚合物，例如聚丙烯酸酯。优选地没有处理颗粒。因此，它们不含有单独 的表面层，和/或没有被处理，结果导电。优选地，油墨或树脂包括宽的粒度分布，从而在安 全特征上提供可变的粗糙度。可在本发明中使用任何形貌的颗粒，然而，优选球形颗粒或长 径比低的颗粒，以确保高比例的颗粒从油墨表面上凸出且不需要控制油墨内颗粒的校准。还观察到，一些聚合物颗粒/珠粒也可实现独特的触觉效果，例如砂纸类型的感 觉。尽管聚合物颗粒不具有与无机颗粒一样高的耐磨蚀性和硬度，但存在下述事实它们从 油墨表面凸出产生类似的触觉效果。尤其合适的聚合物珠粒是聚丙烯酸酯微球，其中的一 个实例由MicroChem以商品名DECOSILK ART供应。优选地，颗粒应该是尺寸不大于最小尺寸(视为100% )的150%，更优选，不大于 最小尺寸的125%。最优选颗粒为球形。油墨可以是例如平版印刷、UV固化的平版印刷、活版印刷、凸版印刷、照相凹版印 刷、凹版印刷或筛网印刷油墨。优选凹版或筛网印刷油墨，特别是筛网印刷油墨。这些油墨 是本领域技术人员众所周知的且例如在“The Printing Ink Manual”，Kluwer Academic出 版社，Rev ed, 1993 年 9 月，Robert Leach 和 R. J. Pierce 中详细地说明。筛网印刷油墨通常可包括聚乙烯醇或UV固化丙烯酸酯。凹版印刷油墨通常可包 括树脂，例如醇酸改性的树脂醚；或聚酯树脂、聚酯蜡和烃溶剂的结合物。平版印刷油墨通 常可包括醇酸基树脂，例如由Lawter供应的Litho Varnish LV54001。图2a_2c示出了本发明安全特征的实例设计。在这一情况下，触感特征以盲人或实例受损人们容易识别的简单的几何形状形式印刷在证件上。在每一情况下，该设计包括 用垂直线填充的几何形状的轮廓。若认证者在样品上在箭头x的方向上移动其手指，则它 们会感觉到一系列突出的线，其中每一线在感觉上具有不同的粗糙的磨蚀织构，因为从油 墨表面上凸出的颗粒高度是变化的。若认证者在样品上在箭头y的方向上移动其手指，则 当他们在样品上移动时，他们会检测到连续突出的区域，所述突出区域具有可感觉到的可 变粗糙度。图2a_2c中的设计的触觉特征可与采用常规的凹印油墨的凹版印刷方法，例如每 一印刷线突出证件基底50微米印刷的相同设计的触觉特征相对比。在这一情况下，若认证 者在样品上在箭头x的方向上移动其手指，则他们将感觉到各自具有相同的织构的一系列 突出的线。若认证者在样品上在箭头y的方向上移动其手指，则他们将检测到具有光滑织 构的连续突出的区域。因此，仅仅由认证者检测线的存在，这是因为印刷的线和证件基底之 间的高度差所致。若基底是钞票，并在流通中经历连续的磨耗，则凹印油墨的高度下降和触 觉特征愈加难以检测。若触觉特征在此作为盲人的钞票面额的识别，则这是严重的问题。相 反，本发明印刷的安全特征不唯一地依赖于在基底表面之上树脂的高度，因为颗粒提供固 有的表面粗糙度，所述表面粗糙度即使在流通中油墨高度下降也保持可检测。对于采用常规的凹印油墨印刷的凹版印刷的图象来说，可仅仅通过恰当地隔开多 个凹版印刷区域的边缘，例如图2a的线，来实现触觉任何小规模的变化。对于通过本发明 的印刷油墨实现的安全特征来说，这不是要求的，其中粗糙度的局部变化是油墨的固有性 能，因此在整个连续未破坏的均勻设计中可以感觉到粗糙度小规模的变化。该设计可以是无色或着色的。在适合于视力受损的优选的实施方案中，将颗粒掺 入到黑色油墨或树脂内，并将触觉特征印刷在对比颜色，例如亮黄色上。在图3中阐述了这 一实例，其中正方形的黑色触觉图象筛网印刷在黄色平版印刷的背景之上。本发明的安全特征的合适设计优选为简单的图象形式，例如图案、符号和字母特 征及其结合。可通过含连续或不连续区域的图案确定标记，所述图案可包括例如线图案、点 结构和几何图案。可能的特征包括来自非罗马符号的那些，其实例包括，但不限于，汉字、日 本字、Sanskrit和阿拉伯字。图4阐述了本发明中所使用的印刷层的各种实例设计。优选地，设计的线宽大于 1mm，以便可沿着线的宽度和长度感觉到表面粗糙度的变化。图4a_4d示出了用含颗粒的油墨填充的连续颜色形式的简单几何形状的实例。在 连续区域上变化的粗糙度提供具有不同于常规的触觉安全印刷的独特感觉的装置，从而使 得该形状能被部分视力受损的人或盲人容易识别。图4e_4f示出了具有多个印刷和非印刷区域的设计。印刷的区域采用本发明中所 使用的触觉油墨印刷。印刷的区域具有优选至少2mm2的表面积，和更优选大于4mm2。基础 基底的相对光滑的织构与印刷区域的粗糙磨蚀的砂纸型效果的对照辅助部分视力受损的 人或盲人正确地识别安全特征的位置和图案。优选地，每一印刷的区域完全被非印刷区域 封闭和反之亦然。本发明的安全特征可具有人和机械可读的特征。例如，基础油墨、树脂或颜料可包 括荧光、发光、磁性或红外可读性能。除了基础油墨以外，树脂或颜料还可显示出一个或更 多个进一步的安全特征和/或包括额外的材料，例如光学变化的材料，多层薄膜干涉材料，液晶材料，全息照相材料，热致变色材料和/或光致变色材料。可使用本发明的安全特征认证各种基底，但尤其适合于应用到挠性基底，例如纸 张和聚合物膜上，尤其有价证件，例如钞票、旅行支票、认证的证书、邮票、合同(bond)、纳税 证、印花税票、安全标签、护照或代币券。本发明的安全特征可应用到基底，例如聚合物或纸张基底上，然后将其施加或掺 入到安全证件上，以便安全特征暴露于安全证件表面上。基底，例如聚合物或纸张基底可例如通过现有技术已知的任何常规方法，例如作 为补片(patch)、箔、长条、带状物或线(thread)，施加到安全证件上或掺入其内。基底可或 者完全排列在证件表面上，正如在长条或补片中的情况一样，或者基底可以以窗口安全线 形式位于证件表面上的局部区域内。安全线存在于许多世界的货币内以及代币券、护照、旅 行支票、身份证、认证标签、邮票和其他安全证件内。在许多情况下，以部分包埋或窗口方式 提供线，其中线看起来在纸张内外针织。在EP-A-0059056和EP-A-0860298中公开了生产 具有所谓窗口线的纸张的方法。在EP-A-1141480、W0-A-03/054297 和 W0-A-2007/071937 中公开了掺入基底，例如
聚合物或纸张基底，以便它暴露于安全证件两侧上的其他方法。通过下述实施例进一步阐述本发明。
实施例实施例1通过混合G-800 Zeeosphere与下表列出的商业筛网印刷油墨，制备油墨。G-800 Zeeosphere是由3M Specialty Materials供应的陶瓷微球，以Mohs标度计，其硬度为7。G-800 Zeeosphere具有本发明优选的特殊宽的粒度分布，正如下表所详述。
权利要求
一种安全证件，它包括具有触感的印刷的安全特征，所述安全特征包括具有从中凸出至少10微米的颗粒的印刷层，其含量为至少3个颗粒/mm2所述层。
2.权利要求1的证件，其中印刷层包括至少5个颗粒/mm2所述层。
3.权利要求2的证件，其中印刷层包括至少10个颗粒/mm2所述层。
4.前述任何一项权利要求的证件，其中所述颗粒凸出至少20微米。
5.权利要求4的证件，其中所述颗粒凸出至少30微米。
6.前述任何一项权利要求的证件，其中所述颗粒凸出小于100微米。
7.前述任何一项权利要求的证件，其中D5tl平均粒度大于5微米。
8.权利要求7的证件，其中D5tl平均粒度大于10微米。
9.权利要求8的证件，其中D5tl平均粒度大于15微米。
10.前述任何一项权利要求的证件，其中D9tl平均粒度大于20微米。
11.权利要求10的证件，其中D9tl平均粒度大于50微米。
12.前述任何一项权利要求的证件，其中粒度的标准偏差为40-100微米。
13.前述任何一项权利要求的证件，其中以Mohs硬度标度计，颗粒的硬度大于5。
14.权利要求13的证件，其中Mohs硬度大于7。
15.前述任何一项权利要求的证件，其中颗粒是氧化铝、二氧化硅、氧化锆、碳化硅、氮 化硅、碳化硼、沸石、铝氧粉或聚合物颗粒。
16.前述任何一项权利要求的证件，其中筛分颗粒，以便没有直径大于最小直径的 150%。
17.权利要求16的证件，其中颗粒是球形。
18.前述任何一项权利要求的证件，其中印刷的安全特征通过筛网印刷、平版印刷或凹 版印刷方法来印刷。
19.前述任何一项权利要求的证件，其中安全特征印刷在对比颜色上。
20.前述任何一项权利要求的证件，它是钞票、旅行支票、认证的证书、邮票、合同、纳税 证、印花税票、安全标签、护照或代币券。
全文摘要
一种安全证件，包括具有触感的印刷的安全特征，所述安全特征包括具有从中凸出至少10微米的颗粒的印刷层，其含量为至少3个颗粒/mm2所述层。
文档编号B42D15/00GK101959695SQ200980106856
公开日2011年1月26日 申请日期2009年2月20日 优先权日2008年2月29日
发明者D·布雷 申请人:德拉鲁国际公司
最新回复(0)