專利名稱：制造承印襯底的方法及基于該方法的承印襯底的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造包含暴露塑料區(qū)域的多層襯底的方法，一種通過所述方法制出的多層襯底以及一種多層襯底的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
需要不斷改進用于有價文件(例如鈔票)的承印襯底方能滿足不斷增長的防偽需要。其中，提供防偽性尤為重要，這項防 偽性既能在日常使用中被使用者輕易識別又難以仿制。其中一項防偽特征例如為透明視窗，這項應(yīng)用于基于聚合物的鈔票的特征已廣為人知。作為原本遮光的鈔票中的透明區(qū)域，這個視窗可以視為獨立防偽特征，也可以是附加防偽特征的載體。這類視窗可以為新防偽特征提供遮光底面所無法提供的功能。舉例而言，可以往該視窗中整合或壓入反射時產(chǎn)生不同于發(fā)光時的色彩印象的色素。底面的透明度和表面品質(zhì)越高，這類特征的效果越好。此外還存在基于顯示(例如)干涉性色彩效果的壓印微結(jié)構(gòu)的特征。表面越均勻，這類特征的效果越好，而均勻表面則取決于底面的高表面品質(zhì)和高平整度。W02004/028825提出一種在防偽紙表面上設(shè)置薄膜的結(jié)構(gòu)。根據(jù)可能的實施方式，在兩個薄膜間設(shè)置窗式穿透紙幅從而產(chǎn)生透明度或多或少的視窗。DE 4334848描述一種包含窗式通孔的紙載體，該窗式通孔被透明覆蓋膜封閉從而同樣產(chǎn)生透明度或多或少的視窗。WO 03/085193描述另一方案。根據(jù)該方案，在紙張成型過程中將防偽帶加工成防偽紙并使可見區(qū)段形成有價文件中透明度或多或少的視窗。W02004/076198描述一種由紙張層與薄膜層構(gòu)成的多層層壓制品，根據(jù)該公開案所述的方法，紙張層具有優(yōu)選穿透式開口，從而在層壓制品中產(chǎn)生所期望的透明度或多或少的視窗。但這類由塑料與紙張所構(gòu)成的復(fù)合材料的難題在于，單面或雙面上的暴露塑料區(qū)域通常因制造過程而不再具有平整度(呈波紋狀、凸起)以及/或者因出現(xiàn)渾濁而不再具有足夠透明度，這種情況不利于產(chǎn)生窗口，此外，纖維材料可能在窗口所在區(qū)域內(nèi)發(fā)生沉積
/熔化。表面結(jié)構(gòu)可能造成視窗渾濁并導(dǎo)致散射效應(yīng)。例如，擠出過程中鑄輥和加壓輥的表面結(jié)構(gòu)、滾動-層壓過程中層合機輥子的表面結(jié)構(gòu)、帶壓機帶層壓過程中輸送帶的表面結(jié)構(gòu)可能轉(zhuǎn)移到視窗中，此外，對于將送入用于制造帶視窗承印襯底的造紙機的薄膜元件而言，輸送氈的結(jié)構(gòu)可能轉(zhuǎn)移到該薄膜元件上。窗口表面上的剩余物也可能造成視窗渾濁，這些剩余物例如為擠出過程中沉積的單體成分、纖維剩余物或塵粒等等。造成視窗呈波紋狀或未達(dá)到最佳平整度的原因可能是擠出過程或?qū)訅哼^程所產(chǎn)生的窗口粘合在輥子或輸送帶上并在脫離輥子或輸送帶時發(fā)生膨脹。此外，將薄膜元件送入造紙機時(特別是在將薄膜元件上的特征以與水印套準(zhǔn)的方式送入造紙機時)，薄膜元件也會發(fā)生膨脹，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是薄膜元件的紙幅張力的控制作用。這種以預(yù)張方式送入的薄膜元件在內(nèi)張力的作用下會起波紋。此外，進一步加工時可能造成視窗例如在實施素壓印過程中失效。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種制造多層襯底的改進型方法，所述多層襯底特定而言可用作承印物，例如用作防偽紙(如鈔票)。所述多層襯底包含至少一個第一紙層以及至少一個與所述紙層連接且由至少一種(優(yōu)選熱塑性)聚合物材料構(gòu)成的塑料層，其中，所述多層襯底的至少一個第一面上既具有第一區(qū)域又具有第二區(qū)域，所述第一區(qū)域中的表面由暴露的紙層構(gòu)成，所述第二區(qū)域中的表面由暴露的塑料層構(gòu)成。根據(jù)一種制造所述多層襯底的方案，第一步驟是將所述紙層與所述塑料層予以合并并視情況使這兩個層臨時相連或(例如在造紙過程中)將所述塑料層嵌入所述紙層?？蛇x第二步驟可以是獨立步驟(亦即，在兩步驟之間將該幅面式襯底卷起)，也可 以是第一步驟結(jié)束后立即執(zhí)行的(即相繼的)步驟，這個第二步驟利用輥子對、壓帶機或者利用在第二輥子上環(huán)繞有傳送帶的輥子對(采用所謂“套管工藝”)并通過連續(xù)的過程對所產(chǎn)生的多層襯底進行壓制。這個步驟對所述多層襯底進行壓制并在一般情況下為所述塑料層與所述紙層建立本發(fā)明所定義的連接。根據(jù)本發(fā)明，隨后的第三步驟是通過連續(xù)過程對所述多層襯底的至少第一面上的至少第二區(qū)域(一般情況下對所述第一區(qū)域及所述第二區(qū)域)進行火焰處理和/或熱空氣加載。本發(fā)明中的熱空氣加載指的是利用直接或間接施加于所述襯底的熱空氣流進行處理。其中，所述熱空氣流在施加于所述襯底的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生優(yōu)選明顯高于環(huán)境溫度的溫度，即至少100°C或150°C。為產(chǎn)生期望效果，這個熱空氣的溫度水平與輸送速度、所述塑料層所采用的聚合物以及所述幅面中加載熱空氣的區(qū)段的長度相關(guān)，專業(yè)技術(shù)人員可以對這個溫度水平加以設(shè)置。舉例而言，采用聚酰胺且輸送速度為80m/min時，熱空氣流此時的溫度優(yōu)選至少為200°C。熱空氣流在此情況下特別優(yōu)選的溫度范圍將在下文中進行說明。本發(fā)明意外發(fā)現(xiàn)，在上述情形下利用熱焰(冷等離子體無法產(chǎn)生本發(fā)明的效果)或熱空氣進行火焰處理或熱空氣加載可帶來以下優(yōu)點由于制造過程而通常不透明且顯得渾濁的暴露塑料層經(jīng)過這項處理后會突然變成基本無渾濁的透明層。該暴露塑料層區(qū)域內(nèi)可能存在的殘余纖維、填充劑、粘合劑等諸如此類也會被清除。此外，所述塑料層的暴露區(qū)域會重新達(dá)到最佳平整度。對塑料表面進行火焰處理本身屬于現(xiàn)有技術(shù)，進行涂層前總是需要結(jié)合這項操作對表面進行預(yù)處理。換言之，現(xiàn)有技術(shù)中針對塑料表面的火焰處理僅用來對表面進行化學(xué)改質(zhì)以便隨后實施涂層和連接層。這一點并不是本發(fā)明所要達(dá)到的效果，因為本發(fā)明的多層襯底上不需要設(shè)置另一層，所述火焰處理或熱空氣加載的主要目的也不是為了預(yù)處理塑料層的表面化學(xué)特性以便隨后進行涂層或印刷。通過火焰處理或熱空氣加載在上述情形中能夠提高暴露塑料區(qū)域的透明度和平整度，這一點確實非常意外。同樣意外的是，紙質(zhì)表面區(qū)域沒有受到火焰處理或熱空氣加載的影響。事實上，當(dāng)專業(yè)技術(shù)人員打算利用火焰處理或熱空氣加載來改變塑料表面的表面化學(xué)時，他不會想將火焰處理或熱空氣加載應(yīng)用于包含紙表面區(qū)域的多層襯底上，因為他肯定認(rèn)為紙表面上的纖維素纖維會因火焰而受損，例如變暗。
火焰處理或熱空氣加載也意外地提高了視窗的溫度穩(wěn)定性。實驗表明，未經(jīng)火焰處理或熱空氣加載的視窗在某些對襯底進行熱輸入的加工法(例如應(yīng)用法和/或印刷法)中可能發(fā)生變形。上述應(yīng)用法例如為通過經(jīng)加熱的壓印工具來傳遞(例如)具有防偽特征的薄膜和/或(例如)實施為信息載體的全息薄膜的熱印應(yīng)用，這些薄膜也會對周圍的幅面式襯底起加熱作用。此外在凹版印刷法中，特別是在通過熱量、熱空氣或紅外干燥器對涂布的絲網(wǎng)印刷油墨實施干燥處理或者利用紫外干燥器對絲網(wǎng)印刷油墨實施紫外干燥處理的絲網(wǎng)印刷法中，粘合劑會發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。所有干燥法的共同點在于，襯底的熱輸入可能對窗口的性能(例如窗口的平整度)產(chǎn)生不利影響。本發(fā)明意外發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過本發(fā)明火焰處理或熱空氣加載的視窗在上述再加工步驟中
再次受到熱輸入時不再變形或變形程度明顯降低。盡管尚未對這個效應(yīng)予以科學(xué)解釋，但事實情況就是火焰處理或熱空氣加載所產(chǎn)生的有序熱輸入(視情況結(jié)合受到張力作用的幅面式襯底)可消除內(nèi)張力。所述塑料層可以補丁、條帶的形式或者在整個面積上涂布。可利用燃燒器噴嘴或熱空氣鼓風(fēng)機實施所述火焰處理或熱空氣加載，其中，所述燃燒器噴嘴或熱空氣鼓風(fēng)機通常在橫向于幅面輸送方向的方向上排成一列，或者僅在某些區(qū)段以燃燒器/鼓風(fēng)機或以由多列燃燒器/鼓風(fēng)機構(gòu)成的組的形式布置。作為替代方案，也可以采用帶式燃燒器或縫式燃燒器以及帶式鼓風(fēng)機或縫式鼓風(fēng)機。根據(jù)本發(fā)明所提出方法的第一優(yōu)選實施方式，采用熱空氣加載且所述熱空氣加載使得所述多層襯底在相應(yīng)熱空氣流所施加的位置上的溫度高于100°c，優(yōu)選高于120°C，特別優(yōu)選高于125°C。當(dāng)塑料層由半晶態(tài)熱塑性塑料構(gòu)成時，所述多層襯底在相應(yīng)位置上的溫度優(yōu)選低于熔點溫度但高于塑料層的玻璃化點溫度。在由完全非晶熱塑性塑料所構(gòu)成的塑料層上，所述多層襯底在相應(yīng)位置上的溫度優(yōu)選低于塑料層的玻璃化點溫度。采用下文將述的優(yōu)選材料(特別是聚酰胺、例如熔點為178°C的聚酰胺12)為所述塑料材料時，這個溫度上限介于130°C至150°C之間。為了例如在輸送速度為80m/min的情況下達(dá)到這個溫度上限，施加于所述塑料層在所述第二區(qū)域內(nèi)的暴露聚酰胺的熱空氣流的溫度至少要達(dá)到200°C，其中，例如采用寬度約為4mm、長度約為30mm且沿幅面輸送方向布置的縫式噴嘴來施加這個空氣流，該熱空氣流流速為500-8001/min。根據(jù)所述方法的另一優(yōu)選實施方式，采用熱空氣加載且由縫式噴嘴實施所述熱空氣加載，所述縫式噴嘴的縱軸平行于所述幅面式連續(xù)制成的多層襯底的輸送方向，所述縫式噴嘴對準(zhǔn)所述第二區(qū)域。此外，在所述多層襯底的幅面的另一面上優(yōu)選設(shè)有第二對應(yīng)縫式噴嘴，該第二對應(yīng)縫式噴嘴通常采用相同的設(shè)計、定向及控制方案。在輸送速度至少為40m/min,優(yōu)選至少為60m/min的情況下,所述用于實施熱空氣加載的縫式噴嘴沿所述輸送方向的長度優(yōu)選至少為10cm、20cm或30cm，該縫式噴嘴在橫向于所述輸送方向的方向上的寬度小于等于所述第二區(qū)域在橫向于所述輸送方向的方向上的寬度，其中，這個寬度優(yōu)選最大10mm、6mm或5mm。所述縫式噴嘴的寬度也可以小于通常在所述幅面式襯底中排成一列的開口的寬度，這些開口從所述縫式噴嘴下方經(jīng)過。這種寬度較小的實施方案是可行的，通常情況下甚至是優(yōu)選方案，因為這樣就可以同時沿橫向?qū)Ψ媸┘訜峥諝鈺r從而達(dá)到最佳加載的效果。所述縫式噴嘴優(yōu)選關(guān)于所述幅面式襯底中的相應(yīng)開口列居中布置。
根據(jù)所述方法的另一優(yōu)選實施方式，所述縫式噴嘴的輸送方向下游可設(shè)有專門針對所述第二區(qū)域或在整個帶寬上延伸的冷空氣噴嘴。所述冷空氣噴嘴優(yōu)選反向布置，亦即，并非垂直于幅面，而是以略微與輸送方向相反的方向布置。作為替代或補充方案，可在所述縫式噴嘴的輸送方向下游通過冷輥或冷輥對來輸送所述幅面式襯底。根據(jù)第一優(yōu)選實施方式，所述多層襯底可包含至少一個第一紙層、至少一個第二紙層以及至少一個布置在所述紙層之間且連接所述紙層的塑料層，所述塑料層由至少一種熱塑性聚合物材料構(gòu)成。根據(jù)這個優(yōu)選實施方式，至少一個所述紙層具有至少一個局部穿透式開口，使得所述塑料層在這個位置上以形成視窗的方式出現(xiàn)在表面上。根據(jù)這個優(yōu)選實施方式，將所述塑料層以熔體狀態(tài)送入所述紙層之間，隨后在輥子對之間對所述紙層進行連續(xù)性壓制，從而為所述紙層與所述塑料層以形成滲透區(qū)的方式建立材料接合連接(所述塑料層的局部與所述紙層的纖維復(fù)合體材料在所述滲透區(qū)內(nèi)連接)。所述塑料層可以布置在所述紙幅的整個帶寬上，也可以僅以條帶的形成存在于所述開口所處的位置上。所述塑料層的單位面積質(zhì)量優(yōu)選大于20g/m2且最大100g/m2。所述塑料層的單位面積質(zhì)量特別優(yōu)選為20-80g/m2，或者特別優(yōu)選采用這個單位面積質(zhì)量進行涂布。尤佳采用的單位面積質(zhì)量為25-40g/m2。根據(jù)另一實施方式，可通過以下方式制成所述多層襯底將所述塑料層以塑料薄膜(固態(tài))形式，優(yōu)選以與所述兩個紙層大致相等的幅面寬度送入，隨后應(yīng)用高溫和/或壓力在輥子對之間或者在壓帶機中對所述紙層進行連續(xù)性壓制，其中，優(yōu)選以不采用增粘劑的方式為所述紙層與所述塑料層特別是以形成滲透區(qū)的方式建立材料接合連接(所述塑料層的局部與所述紙層的纖維復(fù)合體材料在所述滲透區(qū)內(nèi)連接)。一般而言，至少一個所述紙層(優(yōu)選兩個所述紙層)的平均厚度等于或優(yōu)選大于所述塑料層的平均厚度。在(例如)所述兩個紙層均具有開口的情況下，這些開口以某種方式套準(zhǔn)送入，使得至少局部形成將所述塑料層僅單面暴露出來的地帶。根據(jù)另一實施方式，當(dāng)應(yīng)用在一定熔體溫度條件下優(yōu)選通過從縫式噴嘴排出來對塑料層進行熔體式涂布的方法時，在250°C至350°C溫度范圍內(nèi)送入所述塑料層的材料，該材料的粘度優(yōu)選為50-1000Pa s，特別優(yōu)選為500-1000Pa S。根據(jù)另一實施方式，通過與所述紙層直接接觸的縫式噴嘴來輸入熔體式聚合物層并使該熔體涂布為層，或者通過與所述紙層間隔一定距離布置的縫式噴嘴進行輸入，噴嘴與紙層在此情況下形成熔幕。也可以通過凹版輥、絲網(wǎng)印刷輥或涂布輥，特別是使用三輥機來輸入熔體式聚合物層。采用熔體式涂布時，可以將所述塑料層的材料以某種預(yù)聚物、聚合物分散體或聚合物溶液的方式送入，這種預(yù)聚物、聚合物分散體或聚合物在與所述紙層的化合過程中或化合結(jié)束后會發(fā)生化學(xué)上或物理上的固化和/或完全固化和/或干燥化和/或凝膠。所述塑料層優(yōu)選形成于所述兩個紙層的整個面積上，亦即，兩個紙層的帶寬相等。一般而言，所述輥子對間存在優(yōu)選0-500N/cm、特別是50-250N/cm的線壓力。、
在上述情況下，所述滲透區(qū)的平均厚度優(yōu)選為5-30 U m,特別優(yōu)選為10_20 U m。根據(jù)另一優(yōu)選實施方式，所述兩個紙層均具有穿透式開口，這些開口以某種方式套準(zhǔn)送入，使得至少局部形成優(yōu)選完全透明的視窗。可以在造紙過程中就制出這些開口，作為優(yōu)選方案，也可以在造紙過程結(jié)束后即將制成所述多層襯底前利用沖壓單元制出這些開口。也可以結(jié)合沖壓與造紙過程來制出這些開口。所述塑料層的熱塑性聚合物材料優(yōu)選采用透明材料，特別優(yōu)選采用透光率至少80%、優(yōu)選至少90%且渾濁度不高于10、優(yōu)選不高于5的材料。本文中的透明材料這一概念指的是作為2mm片狀物時透光率至少60%、優(yōu)選80%的材料或基于該材料的塑料層。本文中透光率的值均根據(jù)ASTM D1003方法(光類型CIE-C)而測定。聚酰胺材料所制厚度為2mm的板片的渾濁度(haze)優(yōu)選不高于15，特別優(yōu)選不高于10，尤佳不高于8 (根據(jù)上述ASTM D1003方法測定)。根據(jù)上述用于制出包含視窗的承印襯底的擠出法，通過由縫式噴嘴所擠出的由聚 酰胺(特別是聚酰胺12)構(gòu)成的熔體來連接兩個(以精確套準(zhǔn)方式)沖壓而成的紙幅，并在輥子對之間對所述層進行壓制，通過這種方式所產(chǎn)生的視窗的通過性通常約為70%。如果在生產(chǎn)過程中采用本發(fā)明的火焰拋光或熱空氣加載，則透光率會提高到80% -95%,一般情況下約提高到90%。此時的波長為450nm，聚酰胺薄膜在測量位置上的厚度為
0.035-0，040mm。關(guān)于透明性的另一核心因素為渾濁度，即530nm下的FTU渾濁度，F(xiàn)TU渾濁度等于0時透光率為100%。未經(jīng)火焰拋光或熱空氣加載的視窗的FTU渾濁度為43，火焰拋光后為11。在幅面式襯底自由式輸送且不與任何輥子或輸送元件發(fā)生接觸的位置上連續(xù)性實施火焰處理或熱空氣加載可取得特別突出的效果。亦即，并非(例如)在幅面正繞行輥子且輥子起成形作用時、而是在幅面式襯底未受到輸送或未接觸其他元件時實施火焰處理或熱空氣加載特別有效，這一點出乎意料之外。根據(jù)優(yōu)選實施方案，在幅面式襯底自由式輸送且不與任何輥子或輸送元件發(fā)生接觸的位置上，以及在幅面式襯底大體豎向(特別是自上而下)輸送的位置上連續(xù)性實施火焰處理或熱空氣加載可取得最佳效果。實驗表明，特別是在自上而下輸送的情況下，所述塑料層在火焰處理或熱空氣加載的作用下可實現(xiàn)最佳透明度、渾濁度和平整度。優(yōu)選在實施火焰拋光的燃燒器或?qū)嵤峥諝饧虞d的熱空氣鼓風(fēng)機之后設(shè)有較長的自由輸送幅面路徑，該幅面路徑的長度為lOO-lOOOmm，例如約為500mm，所述視窗可以在這個幅面路徑上冷卻并獲得一定強度。作為替代或補充性元件，也可以優(yōu)選設(shè)置冷輥或冷輥對以便將火焰拋光或熱空氣加載所輸入的余熱排出襯底。所述燃燒器/鼓風(fēng)機與可選冷輥之間可以視情況設(shè)置鼓風(fēng)噴嘴，以便對所述幅面式襯底的整個寬度或者對局部(優(yōu)選僅對視窗所在區(qū)域)進行鼓風(fēng)從而達(dá)到進一步冷卻的目的。這些空氣噴嘴優(yōu)選以與幅面式襯底的輸送方向相反的方向定向，以便以最有效的方式?jīng)_破隨幅面式襯底流動的層空氣流。所述火焰處理優(yōu)選采用氣體/空氣火焰和/或氣體/氧氣火焰。優(yōu)選采用天然氣(丙烷/ 丁烷)為燃燒介質(zhì)，往這個氣體流中混入一定壓縮空氣。當(dāng)然也可以采用乙炔等其他燃?xì)?。一般而言對幅面表面實施密度?. 4-2j/_2、優(yōu)選0. 6-1 j/mm2的能量輸入。為了產(chǎn)生干凈(而非有煙)的高能火焰，丙烷/ 丁烷與壓縮空氣的體積流量比為I : I至4 : 1，優(yōu)選1.5 I至2. 5 1，特別優(yōu)選約為2 I。
優(yōu)選采用至少一個優(yōu)選直接對準(zhǔn)所述多層襯底的待加工表面區(qū)域的熱空氣鼓風(fēng)機實施熱空氣加載，其中，優(yōu)選在所述多層襯底的待加工表面區(qū)域上施加400-10001/min、優(yōu)選500-8001/min的熱空氣流，優(yōu)選采用如下方式施加熱空氣流，使得所述熱空氣在所述多層襯底的待加工表面區(qū)域上具有150-300°C、優(yōu)選200-250°C的溫度(在此情況下，這個溫度在某種程度上與所用材料及塑料層厚度相關(guān)，上述溫度范圍尤其適用于具有前述聚酰胺的熔點/玻璃化點且厚度為10-50 u m、優(yōu)選30-40 u m的材料)，以及/或者對幅面表面實施密度為0. 01-0. 5j/mm2、優(yōu)選0. 02-0. lj/mm2的能量輸入。本發(fā)明中的熱空氣鼓風(fēng)機也可以米用分散產(chǎn)生熱空氣的空氣加熱器。本發(fā)明中的熱空氣鼓風(fēng)機和空氣加熱器例如可從瑞士 LeisterAG (凱卡斯威爾市)購得。實施所述火焰處理或熱空氣加載時，可燃燒氣體混合物排氣口或熱空氣排出口與幅面式襯底的距離通常為5-100mm，優(yōu)選10_50mm。采用熱 空氣加載時的優(yōu)選距離為10-50mm。這個距離優(yōu)選采用如下大小，使得燃?xì)饣鹧娴?可見)焰舌正好接觸所述襯底。這個距離也可以設(shè)置為使得焰舌不接觸襯底，但經(jīng)驗表明只有明顯提高輸入能量才能實現(xiàn)期望效果。采用火焰或火焰直接向下傳播時，窗口材料的表面中或至少該表面上的溫度優(yōu)選大于或接近Tg (低于但差值優(yōu)選不超過30度)，以及/或者大于或接近Tm(低于但差值優(yōu)選不超過30度)。優(yōu)選對所述多層襯底進行雙面火焰處理或熱空氣加載。實驗表明，這種方式至少可使幅面式襯底發(fā)生變形且使穿透式窗口達(dá)到最佳透明度。原則上也可以先后多次實施單面(或雙面)火焰處理或熱空氣加載。實施雙面處理時，可以以交錯方式實施火焰處理或熱空氣加載，而根據(jù)優(yōu)選實施方式，在以幅面輸送方向為參照的相同位置上實施雙面火焰處理或熱空氣加載。通常情況下在實施所述火焰處理/熱空氣加載的區(qū)域內(nèi)以40-160m/s、優(yōu)選60-120m/s、特別優(yōu)選80-100m/s的幅面速度輸送多層襯底。根據(jù)另一優(yōu)選實施方式，由所述多層襯底構(gòu)成的所述幅面式襯底沿所述輸送方向具有多個第一表面區(qū)域和多個第二表面區(qū)域，在所述第一表面區(qū)域內(nèi)，所述塑料薄膜并非出現(xiàn)在表面上且所述表面僅由所述紙幅中的一個紙幅構(gòu)成，在所述第二表面區(qū)域內(nèi)，所述塑料薄膜至少局部且優(yōu)選僅局部出現(xiàn)在表面上，以條帶式火焰處理裝置或條帶式熱空氣加載裝置實施所述火焰處理或所述熱空氣加載，以便僅對所述第二表面區(qū)域加載火焰或熱空氣。由于處理范圍從整個寬度明顯收縮至僅在橫向上進行局部處理，因而所述條帶式火焰處理/條帶式熱空氣加載特別有利。根據(jù)另一優(yōu)選實施方式，以在整個幅面寬度上優(yōu)選從兩面進行火焰處理/熱空氣加載來實施所述火焰處理/熱空氣加載。所述處理可產(chǎn)生均勻度最佳的產(chǎn)物，特定而言，紙區(qū)域及塑料區(qū)域可獲得相應(yīng)表面性質(zhì)從而有利于下一處理工藝，例如印張。所述塑料層的熱塑性聚合物材料優(yōu)選采用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、軟PVC(PVC-P)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲醛(POM)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚酯、共聚酯、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺或上述材料的混合物(Blends)。特別優(yōu)選采用聚酰胺6 (PA6)或聚酰胺12 (PA12)、基于脂肪族和脂環(huán)族成分的聚酰胺、優(yōu)選基于PA12的非晶共聚酰胺，或者上述材料的共聚物或混合物。為了在保持PA12類型的機械屬性的情況下防止結(jié)晶現(xiàn)象及PA12成分出現(xiàn)渾濁，特別優(yōu)選采用中粘度至高粘度非晶態(tài)聚酰胺12類型，視情況也可以采用包含20% -30%可熱塑加工且基于脂肪族和脂環(huán)族成分(優(yōu)選基于MACM12，即依據(jù)EP-A-0837087或EP-A-0725101的系統(tǒng))的透明聚酰胺的混合物。另一方面，為了有針對性地促進和/或調(diào)節(jié)結(jié)晶，可以往聚合物中混入一種優(yōu)選實施為母料的成核輔助劑，該母料的材料通常與成核輔助劑所含主成分的材料相同。根據(jù)另一優(yōu)選實施方式，所述塑料層的熱塑性聚合物材料的玻璃化點高于0°C，優(yōu)選高于40°C。所述輥子中的至少一個(優(yōu)選兩個)輥子可以是高光澤拋光鋼輥。所述輥子中的至少一個(優(yōu)選兩個)輥子可以是不粘輥子。所述輥子中的至少一個(優(yōu)選兩個)輥子可以是具有結(jié)構(gòu)化表面的棍子。所述輥子中的至少一個(優(yōu)選兩個)輥子可以是 凹版輥。所述輥子中的至少一個(優(yōu)選兩個)輥子可以是具有延展性表面的輥子。根據(jù)所述方法的一種優(yōu)選實施方式，一個輥子是具有不粘表面(例如聚四氟乙烯覆蓋層)的橡膠輥，第二輥子是高光澤拋光(優(yōu)選鍍硬鉻)的鉻鋼輥。根據(jù)所述方法的另一優(yōu)選實施方式，至少一個所述紙層具有至少一項優(yōu)選選自以下組的防偽特征水印(特別是灰度水印)、防偽線、0VD、有色纖維、防偽顏料、珠光色應(yīng)用、芯片(特別是RFID芯片)、應(yīng)答器、磁條。作為替代或補充方案，所述塑料層可具有至少一項優(yōu)選選自以下組的防偽特征有色纖維、繪圖板、金屬纖維、標(biāo)記材料、紅外或紫外染料、防偽顏料、熒光染料、效果顏料、干涉顏料、金屬顏料、活性染料、紫外吸收劑、穩(wěn)定劑，其中，以熔體添加劑的形式加入這些防偽特征或者在輥子間隙附近送入這些防偽特征，所述塑料層優(yōu)選具有至少一項形式為防偽線的防偽特征，將所述防偽線送入輥子間隙中。就本發(fā)明的方法所產(chǎn)生的窗口透明度而言，使窗口額外獲得上述光學(xué)特征特別有利。 所述兩個紙層均可具有穿透式開口，這些開口可以某種方式套準(zhǔn)送入，使得至少局部形成視窗和/或?qū)⑺鏊芰蠈觾H單面暴露出來的地帶，其中，所述塑料層具有至少一項形式為防偽線的防偽特征，將所述防偽線送入輥子間隙中，最終多層襯底中所述視窗和/或所述地帶中的所述防偽線在俯視圖中具有可視性，所述將所述塑料層僅單面暴露出來的地帶特別優(yōu)選以優(yōu)選與所述防偽線的延伸方向套準(zhǔn)的方式交替布置于所述多層襯底的頂面和底面上，使得所述形式為窗口線的防偽線在俯視圖中具有雙面可視性。至少一項防偽特征可以被機器讀取。本發(fā)明還涉及一種可根據(jù)前述方法制出的多層襯底。本發(fā)明另外還涉及一種可根據(jù)前述方法制出的多層襯底。根據(jù)所述多層襯底的優(yōu)選實施方案，至少一個所述紙層具有至少一個局部的穿透式開口，其中，優(yōu)選兩個紙層均具有穿透式開口，這些開口以某種方式套準(zhǔn)送入，使得至少局部形成視窗和/或?qū)⑺鏊芰蠈觾H單面暴露出來的地帶，優(yōu)選在所述開口的邊緣區(qū)域內(nèi)設(shè)有扁平件。所述兩個紙層均可具有穿透式開口，這些開口可以某種方式套準(zhǔn)送入，使得至少局部形成視窗和/或?qū)⑺鏊芰蠈觾H單面暴露出來的地帶，所述塑料層具有至少一項形式為防偽線的防偽特征，最終多層襯底中所述視窗和/或所述地帶中的所述防偽線在俯視圖中具有可視性，所述將所述塑料層僅單面暴露出來的地帶特別優(yōu)選以優(yōu)選與所述防偽線的延伸方向套準(zhǔn)的方式交替布置于所述多層襯底的頂面和底面上，使得所述形式為窗口線的防偽線在俯視圖中具有雙面可視性。所述多層襯底上塑料層的熱塑性聚合物材料優(yōu)選為透明材料，特別優(yōu)選為聚酰胺，所述視窗在其所在區(qū)域內(nèi)高度透明(前述80-95%的透光率)且具有平整表面。所產(chǎn)生的視窗可能因具體過程而稍呈波紋狀或凸起，造成這種情況的原因是視窗在接觸輥子時凝固、粘在輥子上以及在脫離輥子時略有膨脹和塑性變形?？梢酝ㄟ^本發(fā)明的方法消除這種塑性變形，所述火焰處理或熱空氣加載對聚合物進行加熱，直至聚合物鏈達(dá)到足夠的移動性并進行松弛，從而達(dá)到拉伸視窗并撫平波紋或凸起的目的。未經(jīng)所述火焰處理或熱空氣加載的視窗可能具有一定波紋或凸起，它們會從兩面突出于理想平面以外數(shù)個十分之一毫米，采取所述火焰拋光或熱空氣加載后就能徹底撫平這些波紋或凸起，不會再有明顯偏出理想平面的現(xiàn)象。 根據(jù)所述多層襯底的優(yōu)選實施方式，所述塑料層的材料采用非晶態(tài)聚酰胺，優(yōu)選采用玻璃化點高于20°C的非晶態(tài)聚酰胺，特別優(yōu)選采用聚酰胺12和/或非晶態(tài)共聚酰胺12，視情況也可以采用含有另一種聚酰胺(含量不超過30%，優(yōu)選基于MACM12)的混合物。整體而言，優(yōu)選采用聚酰胺類聚合物，例如聚酰胺6、聚酰胺6. 6、聚酰胺10、聚酰胺6. 10、聚酰胺12等等。前述混合物同樣優(yōu)選采用聚酰胺類成分。根據(jù)一種優(yōu)選實施方式，往所述聚合物中添加用于控制結(jié)晶和結(jié)晶速度且(例如)形式為母料的成核輔助劑。所述紙層的單位面積質(zhì)量通常為5_500g/m2，優(yōu)選為10_80g/m2，特別優(yōu)選為20_40g/m2。所述多層襯底的雙折次數(shù)通常大于1800，優(yōu)選大于5000。本發(fā)明還涉及一種所述多層襯底的應(yīng)用，用作覆蓋材料、包裝材料、測繪資料、防偽紙，特別是用作鈔票、支票、車票、證書、股票、債權(quán)文件、文書、證件、入場卷。特別是應(yīng)用為制鈔用襯底。本發(fā)明還涉及一種火焰處理或熱空氣加載的應(yīng)用，用于對多層襯底的表面進行表面處理，所述表面上既設(shè)有第一表面區(qū)域也設(shè)有第二表面區(qū)域，所述第一表面區(qū)域中的表面由紙層構(gòu)成，所述第二表面區(qū)域中的表面由塑料層構(gòu)成，既對所述第一表面區(qū)域也對所述第二表面區(qū)域進行火焰處理/熱空氣加載，其中，在多層襯底由兩個外側(cè)紙層和一個中央塑料層構(gòu)成的情況下，優(yōu)選采用雙面火焰處理或熱空氣加載，所述多層襯底上的所述第一紙層和所述第二紙層均具有為了形成視窗而相互重疊的穿透式開口。本發(fā)明的其他實施方式由從屬權(quán)利要求給出。


圖I為通過送入全寬度或條帶式中央塑料層來制造多層復(fù)合體的過程圖；圖2為通過涂布全寬度或條帶式單面塑料層來制造多層復(fù)合體的過程圖；圖3為通過擠出法送入熔體來制造多層復(fù)合體的過程圖；圖4為用于制造本發(fā)明多層復(fù)合體的全套設(shè)備的示意圖；圖5為沿幅面式襯底的輸送方向上的示意圖，其中，在整個幅面寬度上進行火焰處理；圖6為沿幅面式襯底的輸送方向上的示意圖，其中，對幅面式襯底進行條帶式火焰處理；以及圖7為對以幅面形式連續(xù)性制成的幅面式襯底進行加工，用縫式噴嘴對塑料層暴露出來的區(qū)域雙面加載熱空氣，其中，a)為自由輸送的幅面區(qū)域的側(cè)視圖，b)為其中一面的俯視圖。附圖標(biāo)記說明10第一紙層11 10中的通孔20第二紙層21 20中的通孔30塑料幅面或聚合物熔體 40寬縫式噴嘴50輥子對60多層襯底70火焰處理/熱空氣處理71整個寬度上的頂面火焰處理裝置/熱空氣處理裝置72整個寬度上的底面火焰處理裝置/熱空氣處理裝置73條帶式頂面火焰處理裝置/熱空氣處理裝置74條帶式底面火焰處理裝置/熱空氣處理裝置80幅面輸送方向90 冷輥201連續(xù)式輸卷裝置202 紙幅203張力控制器204導(dǎo)向裝置205沖壓機206吸取裝置207干燥機208定量裝置209擠出機211縫式噴嘴212輸卷裝置/接紙機213水標(biāo)記讀取器214幅面式防偽紙，水印紙215幅面檢測最終控制裝置216噴墨標(biāo)記裝置217幅面儲存裝置/切割臺218卷起裝置219懸掛幅面區(qū)域300縫式噴嘴
301 300產(chǎn)生的熱空氣鋒302冷空氣噴嘴a單面暴露的塑料區(qū)域b雙面暴露的塑料區(qū)域，10和20中的通孔相互重疊c雙面暴露的塑料區(qū)域，10和20中的通孔錯開布置d雙面暴露的塑料區(qū)域，10和20中的通孔大小不同L縫式噴嘴長度B縫式噴嘴寬度
具體實施例方式下面借助附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行說明，這些附圖僅起說明作用，不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。圖I為一種制造多層襯底60的方法，可在該多層襯底上實施本發(fā)明的火焰處理或熱空氣加載。在這個處理過程中，一般通過滾輪輸送兩個紙幅，即第一紙幅10和第二紙幅
20。將通常基于聚酰胺的塑料幅面送入這兩個紙幅之間。這個塑料幅面30在這兩個紙幅
10、20之間輸送并隨后在輥子對50之間受到壓制。此時采用的是由單獨一個聚合物層構(gòu)成的塑料幅面30，未設(shè)置增粘劑。通過兩個輥子50間的壓力和溫度升高來壓緊這三個層10、
20、30，從而使這三個層粘合，其中，該塑料層至少部分熔化并與相鄰紙層形成復(fù)合體。因此，本發(fā)明就本質(zhì)而言為WO 2004/076198所描述的一種制造方法，該專利說明書中關(guān)于處理步驟的揭示內(nèi)容明確納入本發(fā)明的揭示內(nèi)容。在此情況下，這兩個紙層中的一個(通常兩個)紙層具有通孔，在這兩個幅面10、20的通孔上下疊置的情況下，幅面合并及連接后形成所謂“窗口”，在只有一個幅面10、20在相應(yīng)位置具有通孔的情況下，則形成將塑料層單面暴露出來的區(qū)域?？梢栽诜?0、20合并前利用沖壓法制出這些通孔，也可以在造紙過程中就(例如)在圓筒篩上利用相應(yīng)凸起制出通孔。這兩個幅面10、20以精確套準(zhǔn)的方式輸送，使得相應(yīng)開口以規(guī)定的方式相對布置并在這個連續(xù)過程中實際形成窗口。兩個輥子50間的壓制過程結(jié)束后，先使多層幅面60繞行冷輥90，再對該多層幅面進行(在此情況下的)雙面火焰處理或熱空氣處理70。采用火焰處理時，通常設(shè)置的是產(chǎn)生大體垂直于幅面輸送方向80的火焰鋒的裝置。這里指的是例如由縫式噴嘴或一列排出口所產(chǎn)生的氣體焰/空氣焰。排出口與幅面90的距離通常約為40mm，亦即，火焰作用于幅面60并使該幅面中暴露的塑料區(qū)域改質(zhì)。采用熱空氣加載時，通常設(shè)置的是產(chǎn)生大體垂直于幅面輸送方向80的熱空氣鋒的裝置。這里指的是例如由單個或一列縫式噴嘴所產(chǎn)生的熱空氣鋒。排出口與幅面90的距離通常約為40mm，亦即，熱空氣作用于幅面60并使該幅面中暴露的塑料區(qū)域改質(zhì)。當(dāng)暴露的塑料區(qū)域例如與其中一個輥子50接觸后，表面通常會變得較為暗淡，并導(dǎo)致這些塑料區(qū)域不再透明，上述改質(zhì)的主要目的是使這些暴露的塑料區(qū)域重新變得透明，這種改質(zhì)同時也能清除可能存在的殘余棉纖維或纖維素纖維。同樣也能將窗口所在區(qū)域內(nèi)因從輥子50抽出窗口而產(chǎn)生的波紋撫平。這種改質(zhì)還能消除聚合物中可能存在的內(nèi)張力并使半晶聚合物的結(jié)晶度大體達(dá)到熱力學(xué)平衡。這一點特別是在需要對半晶材料進行過程相關(guān)淬火處理并使該材料以基本非晶形式凝固時較為有利。在這個過程中存在結(jié)晶度隨時間變化而變化從而改變襯底性能的危險。但通過所述火焰處理就可以有意識地消除這類難以控制的與時間相關(guān)的改變。所述火焰處理或熱空氣加載結(jié)束后對所述幅面進行最終冷卻，可以利用冷卻路徑進行冷卻，該幅面在冷卻路徑上以不接觸輥子的方式與環(huán)境溫度進行溫度補償，以及/或者以繞行冷輥或冷輥對的方式進行冷卻?？赏ㄟ^對所述幅面實施鼓風(fēng)來促進冷卻過程?？舍槍φ麄€幅面寬度或按區(qū)域(優(yōu)選針對窗口)實施這項鼓風(fēng)處理。最后用滾輪輸送所述幅面或者對該幅面進行切割及堆疊處理。在此過程中輸送的塑料幅面30可以具有與兩個紙幅10、20相等的寬度，也可以僅實施為一或多個條帶，這些條帶只有在相應(yīng)紙幅10、20中設(shè)有通孔且相應(yīng)產(chǎn)生窗口或單面暴露塑料層區(qū)段的區(qū)域內(nèi)才會送入。圖2為另一本發(fā)明實施例，在處理過程中同樣采用上述火焰處理或熱空氣加載。但這里僅使用一個紙幅10，該紙幅與塑料幅面30合并且于輥子對50間通過一定壓力和/或溫度升高而熔化。這里的塑料幅面可具有用于粘合紙幅10的增粘劑。利用該輥子對50進行層壓結(jié)束后，同樣先使多層襯底60繞行冷輥90，再對該多層襯底進行雙面火焰處理或熱空氣加載70。在該圖所示的底面上對此處大致構(gòu)成表面的塑料幅面實施加載。頂面的主要部分是紙幅，在此對該紙幅加載火焰或熱空氣。所述塑料幅面及所述紙幅均可具有開口。所述紙幅在具有開口的位置上形成窗口，該窗口的性能可通過火焰處理或熱空氣處理而得到改進。在塑料幅面具有開口的位置上，所述紙幅的將受到火焰處理或熱空氣處理的區(qū)域向下暴露出來，該火焰處理可使得這些區(qū)域(特別是紙與塑料幅面的過渡區(qū)域)得到改進。所輸入的(例如)基于聚酰胺的塑料幅面30同樣可以具有與所述紙幅相等的寬度，塑料幅面30也可以僅實施為一或多個條帶，這些條帶只有在該紙幅中的開口相應(yīng)產(chǎn)生窗口的區(qū)域內(nèi)才會送入。圖3示出另一制造方式，步驟如下初始材料包含以下特性的主紙幅10:用圓網(wǎng)造紙機制成的防偽原紙，該防偽原紙基于棉-纖維素，單位面積質(zhì)量約為35g/m2。這個原紙具有水印。該原紙具有用于同步化沖壓機的套準(zhǔn)標(biāo)記(清晰水印，即所謂“水標(biāo)記”)。包含以下特性的從紙幅20:用圓網(wǎng)造紙機(或替代長網(wǎng)造紙機)制成的防偽原紙，該防偽原紙基于棉-纖維素，單位面積質(zhì)量約為35g/m2。該原紙不具有水印。這兩個紙幅具有以下共同特征嵌入原紙的是有色纖維。紙幅10、20的幅面寬度為1000-1100mm。厚度約為65-70 u m。這兩個紙幅上均經(jīng)表面施膠處理(Sizing)。用于產(chǎn)生塑料層30的聚合物為=EMS-Chemie公司的中粘度至高粘度非晶態(tài)聚酰胺12類型產(chǎn)品(Grilamid L 20或L 25)，視情況也可以采用包含20%-30%可熱塑加工透明聚酰胺(例如TR類型中的Grilamid TR 90)的混合物，該聚酰胺基于脂肪族和脂環(huán)族成分。制造方法(參閱圖3)如下分別用滾輪送入兩個紙幅10和20。先對這兩個紙幅朝向塑料的一面進行電暈處、理。隨后利用沖壓單元相繼為這兩個紙幅10和20制出形成未來窗口的沖壓孔。通過送料器將上述粒狀聚合物送入擠出機?？衫枚繂卧渌吞砑觿缛玖匣蜻^程輔助劑(如形式為母料的成核劑)。用加熱后的螺旋擠出機將該顆粒加熱至加工溫度并用縫式噴嘴進行壓制從而形成聚合物薄膜。該聚合物薄膜具有一定寬度，從而最終在制成襯底中能形成35g/m2的聚合物。在縫式噴嘴40下方，從兩面將這兩個紙幅10、20連同在它們中央平行輸送的聚合物薄膜一起輸送到兩個輥子50之間。其中一個輥子是高光澤拋光的鋼輥，該鋼輥保持在50°C溫度水平上。另一個輥子為具有橡膠表面的輥子，該輥子上覆蓋有聚四氟乙烯層或氟橡膠層且保持在20°C溫度水平上。層壓機中的幅面速度為80m/min。在兩個輥子50間的間隙之后，先使制成幅面60繞行冷輥(溫度為25°C )再將該幅面運走。
·
在這個冷輥后對幅面60進行火焰處理或熱空氣處理70。此時進行的是雙面火焰處理或熱空氣處理且對每一面均先后兩次進行火焰處理/熱空氣處理。共進行兩次火焰處理或熱空氣處理。這兩個處理也可以通過如下方式進行沿輸送方向例如先進行火焰處理再進行熱空氣處理，或者先進行熱空氣處理再進行火焰處理。也可以對所述幅面式襯底的一面進行火焰處理，對另一面進行熱空氣處理。優(yōu)選對所述幅面式襯底的雙面僅進行熱空氣處理或僅進行火焰處理。隨后將該承印物制成單張紙并進行堆疊。圖4為用于制造多層襯底的設(shè)備的示意圖，該多層襯底由三個層構(gòu)成，第一層為帶穿透式開口的水印紙214，另一層為帶開口的紙202，還有一個處于內(nèi)部的聚合物層，該聚合物層以熔體形式擠入這兩個均設(shè)有穿透式開口的合并的紙層之間。直箭頭表示材料輸送方向。由輸卷裝置201送入紙質(zhì)紙幅202，先由張力控制器203和導(dǎo)向裝置204進行輸送。再用沖壓機205制出相應(yīng)開口并用吸取裝置206除去沖壓廢料。由輸卷裝置212送入紙幅214，由導(dǎo)向裝置204將該紙幅送入相應(yīng)處理工程。該導(dǎo)向裝置后設(shè)有讀取器213及用于制出相應(yīng)開口的沖壓機205。同時對所述塑料層或所用材料進行并行處理，其中，材料從干燥機207輸入，視情況也可以摻入另一種材料(例如由定量裝置208配送的母料)，再通過擠出機209將材料送入縫式噴嘴211。以從縫式噴嘴211同時輸入塑料的方式使這兩個紙幅202/214滾動至兩個輥子50間的間隙中。隨后利用幅面檢測最終控制裝置215對通過這種方式制成的多層層壓制品進行控制，利用可選設(shè)置的噴墨標(biāo)記裝置216進行標(biāo)記，該多層層壓制品經(jīng)過幅面儲存裝置/切割臺217并最終在裝置218上卷起。單元217所在區(qū)域內(nèi)設(shè)有區(qū)段219，幅面在這個區(qū)段中自由式自上而下輸送。這個區(qū)段中在以輸送方向為參照的相同位置上實施雙面火焰處理或熱空氣處理70。圖5為垂直于幅面輸送方向80的平面中的剖視圖。該圖表明，當(dāng)執(zhí)行圖I所示的方法或執(zhí)行圖3或4所示方法時，不同的開口在相應(yīng)過程中將塑料層暴露出來。第一紙幅10與第二紙幅20之間設(shè)有塑料層。在此情況下，該塑料層的寬度與這兩個紙幅10、20相等。第一紙幅10中設(shè)有開口 11，第二紙幅20中同樣設(shè)有開口 21。就輸送方向80而言，這些開口并非在整個幅面長度上延伸，這些開口的長度通常為數(shù)毫米或數(shù)厘米。其中，這些開口可具有矩形、正方形、十字形、圓形或其他輪廓。通孔11與通孔21的相對布置方式可以產(chǎn)生以下不同結(jié)構(gòu)塑料層30單面或雙面朝表面暴露出來或形成襯底表面。如圖中的情形a所示，在只有第一紙幅10中設(shè)有通孔的情況下形成單面暴露區(qū)域或所謂“半窗口”。情形b中示出的是傳統(tǒng)意義上的所謂“窗口”，其中，幅面10及20中的這兩個通孔11、21精確套準(zhǔn)且輪廓相同，此時，所述塑料層以朝這兩個表面相同的方式暴露出來從而在該塑料層透明的情況下形成透明窗口。這兩個相對布置的通孔11、21也可以采用情形c所示的錯開布置方案。只有在這兩個開口重疊的區(qū)域才會產(chǎn)生真正意義上的透明窗口區(qū)域，而其他區(qū)域則產(chǎn)生半窗口區(qū)域。這種情況可能出現(xiàn)在情形c中，也可能出現(xiàn)在當(dāng)一個通孔大于另一個通孔時，其中，塑料層僅朝頂面形成半窗口區(qū)域。情形d示出另一實施方案，根據(jù)該方案，幅面20中的開口經(jīng)過細(xì)微結(jié)構(gòu)化處理，設(shè)有紙質(zhì)連接片以便產(chǎn)生附加防偽效果。、在圖5所示實施例中，由在多層襯底60的整個寬度上延伸的線傳播火焰鋒進行火焰處理。在此情況下，用布置在大致整個幅面寬度上的火焰處理裝置71對頂面進行火焰處理70，用同樣布置在幅面式襯底的整個寬度上的第二火焰處理裝置72對底面進行火焰處理70。通過這種方式就能對整個幅面式襯底進行均勻火焰處理并能在幅面式襯底的整個表面上產(chǎn)生最均勻的表面條件。這些裝置71同樣也可以實施為一列熱空氣處理裝置71。圖6為上述火焰處理或熱空氣處理的一種改進方案。根據(jù)該方案，僅對將塑料層實際暴露出來的區(qū)域所在的區(qū)域進行火焰處理或加載熱空氣。換言之，在頂面上設(shè)有條帶式火焰處理裝置或條帶式熱空氣加載裝置73，在頂面上僅對特定橫向區(qū)段進行火焰處理/熱空氣加載，底面上設(shè)有對應(yīng)的火焰處理裝置74，該火焰處理裝置同樣僅對相應(yīng)條帶加載火焰/熱空氣?？赏ㄟ^以下方式簡單產(chǎn)生這類裝置73或73 :將縫式燃燒器的縫隙中不進行火焰處理的區(qū)段關(guān)閉，或者在排出口直線布置的燃燒器中將無需進行火焰處理的排出口關(guān)閉或僅對需要受到火焰處理的區(qū)域采用燃燒器噴嘴。在使用熱空氣的情況下，則可將縫式鼓風(fēng)機中的非加工區(qū)段關(guān)閉，或者在排出口直線布置的熱空氣鼓風(fēng)機中將不需要排出熱空氣的排出口關(guān)閉或僅對需要受到加載的區(qū)域采用鼓風(fēng)機。根據(jù)這個實施方案，僅對實際需要處理的塑料表面區(qū)域加載火焰/熱空氣，這樣就在襯底處理過程中達(dá)到了盡可能節(jié)約的目的。用于執(zhí)行本發(fā)明方法的燃燒器裝置例如可從德國Webber BrennertechnikGmbH(維滕市，郵編58454)或者從德國Arcotec GmbH(蒙斯海姆市)購得。作為替代方案，也可以通過將塑料元件送入圓網(wǎng)造紙機來在承印襯底中制出透明窗口，詳見EP 1994224或EP0860298。此外還可以通過以下方式制出窗口 例如通過沖壓和/或激光切割為紙張制孔，利用透明度或多或少的材料(如可實施熱封的條帶或補丁 )將這些孔封閉。上述方法可參閱EP1539502。上述材料一般由聚酯制成，通常由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)制成，這種材料多數(shù)情況下實施為雙軸取向薄膜或單軸取向薄膜。通過上述方案所制出的多層襯底同樣可以用來實施本發(fā)明方法及實施本文所討論的改進措施。圖7為在帶縫式噴嘴300的自由式輸送的懸掛區(qū)域219內(nèi)雙面加工幅面式襯底的示意圖。如側(cè)視圖7a)所示，幅面兩面上沿輸送方向設(shè)有兩個高度相同的縫式噴嘴300，這兩個縫式噴嘴的縱向L(如圖7b所示)平行于輸送方向80。其中，縫式噴嘴300產(chǎn)生熱空氣鋒301，這個熱空氣鋒通常以垂直于幅面平面的方式對準(zhǔn)幅面。在此情況下，縫式噴嘴300對準(zhǔn)第一紙層10中同樣沿輸送方向80排成一列的十字形開口 11。每一列開口 11在此對應(yīng)單獨一個縫式噴嘴300，亦即，在設(shè)有三排開口的情況下并排設(shè)置三個橫向錯開的縫式噴嘴300。這些縫式噴嘴可各自具有熱空氣鼓風(fēng)機，也可以設(shè)置中央熱空氣鼓風(fēng)機來控制所有縫式噴嘴300或成組的縫式噴嘴300。還可以將多個這類縫式噴嘴300以相同的橫向位置沿輸送方向前后布置。上述開口 11可以是半窗口或全窗口，涉及全窗口時，第二紙層20中的開口 21與該開口 11重疊。根據(jù)這個實施方案，縫式噴嘴300的寬度B小于相應(yīng)開口 11的橫向(橫向于輸送方向)延伸度，但這個寬度也可以等于甚至大于上述橫向延伸度。通常情況下，縫式噴嘴的 寬度小于開口 11的寬度(例如達(dá)到后者的一半)也是可以的。所述縫式噴嘴優(yōu)選關(guān)于所述開口居中布置。每個縫式噴嘴300在就輸送方向80而言的下游均設(shè)有一個冷空氣噴嘴302，該冷空氣噴嘴將空氣流(同樣)雙面施加于所述幅面。這個空氣流以與輸送方向80相反的方向定向。作為多個這類噴嘴302的替代或補充方案，也可以產(chǎn)生在整個帶寬上傳播的單個冷空氣鋒。
權(quán)利要求
1.一種用于制造多層襯底￠0)的方法，所述多層襯底特別是用作防偽紙等承印物，所述多層襯底包含至少一個第一紙層(10，202)以及至少一個與所述紙層(10，202)連接且由至少一熱塑性聚合物材料構(gòu)成的塑料層(30)，其中，所述多層襯底￠0)的至少一個第一面上既具有第一區(qū)域又具有第二區(qū)域，所述第一區(qū)域中的表面由暴露的紙層(10，202)構(gòu)成，所述第二區(qū)域中的表面由暴露的塑料層(30)構(gòu)成， 其特征在于， 將所述紙層(10，202)與所述塑料層(30)予以合并以及/或者將所述塑料層(30)嵌入所述紙層(10，202)，隨后通過連續(xù)過程對所形成的多層襯底￠0)的至少所述第一面上的至少第二區(qū)域進行火焰處理和/或熱空氣加載(70)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于， 采用熱空氣加載(70)且所述熱空氣加載使得所述多層襯底￠0)在相應(yīng)熱空氣流所施加的位置上的溫度高于100°C，優(yōu)選高于120°C，特別優(yōu)選高于125°C，但低于所述塑料層(30)的熔點溫度或玻璃化點溫度。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于， 采用熱空氣加載(70)且由縫式噴嘴(300)實施所述熱空氣加載，所述縫式噴嘴的縱軸平行于所述幅面式連續(xù)制成的多層襯底￠0)的輸送方向(80)，所述縫式噴嘴位于上方并對準(zhǔn)所述第二區(qū)域，其中，在所述多層襯底￠0)的幅面的另一面上優(yōu)選設(shè)有第二對應(yīng)縫式噴嘴(300),在輸送速度至少為40m/min,優(yōu)選至少為60m/min的情況下,所述縫式噴嘴(300)沿所述輸送方向(80)的長度優(yōu)選至少10cm、至少20cm或至少30cm,所述縫式噴嘴在橫向于所述輸送方向(80)的方向上的寬度小于等于所述第二區(qū)域在橫向于所述輸送方向的方向上的寬度，這個寬度優(yōu)選最大10mm、最大6mm或最大5mm。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于， 所述多層襯底￠0)包含至少一個第一紙層(10，202)、至少一個第二紙層(20，214)以及至少一個布置在所述紙層(10，20，202，214)之間且連接所述紙層(10，20，202，214)的塑料層(30)，所述塑料層由至少一熱塑性聚合物材料構(gòu)成，其中，至少一個所述紙層(10，20，202,214)具有至少一個局部穿透式開口(11，21)，將所述塑料層(30)以熔體狀態(tài)送入所述紙層(10，20，202，214)之間，隨后在輥子對(50)之間對所述紙層(10，20，202，214)進行連續(xù)性壓制，從而為所述紙層(10，20，202，214)與所述塑料層(30)特定而言以形成滲透區(qū)的方式建立材料接合連接，所述塑料層(80)的局部與所述紙層(10，20，202，214)的纖維復(fù)合體材料在所述滲透區(qū)內(nèi)連接，所述塑料層(30)的單位面積質(zhì)量優(yōu)選大于20g/m2且最大100g/m2。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于， 所述多層襯底￠0)包含至少一個第一紙層(10，202)、至少一個第二紙層(20，214)以及至少一個布置在所述紙層(10，20，202，214)之間且連接所述紙層(10，20，202，214)的塑料層(30)，所述塑料層由至少一熱塑性聚合物材料構(gòu)成，其中，至少一個所述紙層(10，.20，202，214)具有至少一個局部穿透式開口(11，21)，將所述塑料層(30)以塑料薄膜(30)形式、優(yōu)選以與所述兩個紙層(10，20，202，214)中的任一紙層大致相等的幅面寬度送入或者采用條帶式送入，隨后在輥子對(50)之間應(yīng)用高溫和/或壓力對所述紙層(10，20，202，214)進行連續(xù)性壓制，優(yōu)選以不采用額外增粘劑的方式為所述紙層(10，20，202，214)與所述塑料層(30)特定而言以形成滲透區(qū)的方式建立材料接合連接，所述塑料層(80)的局部與所述紙層(10，20，202，214)的纖維復(fù)合體材料在所述滲透區(qū)內(nèi)連接，所述塑料層(30)的單位面積質(zhì)量優(yōu)選大于20g/m2且最大100g/m2。
6.根據(jù)權(quán)利要求4至5中任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于， 所述兩個紙層(10，20，202，214)均具有穿透式開口(11，21)，這些開口(11，21)以某種方式套準(zhǔn)送入，使得至少局部形成視窗(b-d)，其中，所述視窗(b-c)優(yōu)選大體完全透明。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于， 所述塑料層(30)的熱塑性聚合物材料采用透明材料，優(yōu)選采用透光率至少60%、優(yōu)選至少80%且渾濁度不高于10、優(yōu)選不高于5的材料。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，、 在所述幅面式襯底￠0)自由式輸送且不與任何輥子或輸送元件發(fā)生接觸的位置上，優(yōu)選在所述幅面式襯底￠0)大體豎向(特別是自上而下)輸送的位置上連續(xù)性實施所述熱空氣加載和/或所述火焰處理(70)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于， 所述火焰處理(70)采用氣體/空氣火焰和/或氣體/氧氣火焰，其中，優(yōu)選對所述幅面的表面實施密度為0. 4-2j/mm2、特別優(yōu)選0. 6_lj/mm2的能量輸入。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于， 采用至少一個優(yōu)選直接對準(zhǔn)所述多層襯底￠0)的待加工表面區(qū)域的熱空氣鼓風(fēng)機實施所述熱空氣加載(70)，其中，優(yōu)選在所述多層襯底￠0)的待加工表面區(qū)域上施加500-10001/min、優(yōu)選600-8001/min的熱空氣流，優(yōu)選采用如下方式施加熱空氣流，使得所述熱空氣在所述多層襯底(60)的待加工表面區(qū)域上具有大于200°C、優(yōu)選介于180-250°C的溫度，在此情況下，所述幅面的輸送速度優(yōu)選大于40m/min,尤佳大于60m/min,特別優(yōu)選介于70-100m/min之間。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于， 實施所述熱空氣加載和/或所述火焰處理(70)時，可燃燒氣體混合物的排氣口或熱空氣的排出口與所述幅面式襯底(60)的距離為5-100mm，優(yōu)選10_50mm。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于， 對所述多層襯底￠0)進行雙面熱空氣加載和/或火焰處理(70)。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于， 在實施所述熱空氣加載或所述火焰處理(70)的區(qū)域內(nèi)以40-160m/s、優(yōu)選70-120m/s的幅面速度輸送所述多層襯底(60)。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于， 由所述多層襯底￠0)構(gòu)成的所述幅面式襯底沿所述輸送方向(80)具有多個第一表面條帶區(qū)域和多個第二表面條帶區(qū)域，在所述第一表面區(qū)域內(nèi)，所述塑料薄膜(30)并非出現(xiàn)在表面上且所述表面僅由所述紙幅(10，20，202，214)中的一個紙幅構(gòu)成，在所述第二表面區(qū)域內(nèi)，所述塑料薄膜至少局部且優(yōu)選僅局部出現(xiàn)在表面上，以條帶式熱空氣加載裝置或條帶式火焰處理裝置(74)實施所述熱空氣加載或所述火焰處理(70)，以便僅對所述第二表面條帶區(qū)域加載熱空氣或火焰。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述塑料層(30)的熱塑性聚合物材料采用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、軟PVC(PVC-P)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲醛(POM)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚酯、共聚酯、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺，特別是聚酰胺6 (PA6)、聚酰胺12(PA12)、聚酰胺10、聚酰胺610、聚酰胺66、基于脂肪族成分和脂環(huán)族成分的聚酰胺(尤指MACM12)、優(yōu)選基于PA12的非晶共聚酰胺，或者上述材料的共聚物或混合物。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于， 至少一個所述紙層(10，20，202，214)具有至少一項優(yōu)選選自以下組的防偽特征水印(特別是灰度水印)、防偽線、0VD、有色纖維、防偽顏料、珠光色應(yīng)用、芯片(特別是RFID芯片)、應(yīng)答器、磁條， 以及/或者所述塑料層(30)具有至少一項優(yōu)選選自以下組的防偽特征有色纖維、繪圖板、金屬纖維、標(biāo)記材料、紅外或紫外染料、防偽顏料、熒光染料、效果顏料、干涉顏料、金屬顏料、活性染料、紫外吸收劑、穩(wěn)定劑，其中，以熔體添加劑的形式加入這些防偽特征或者 在所述輥子間隙附近送入這些防偽特征，所述塑料層(30)優(yōu)選具有至少一項形式為防偽線的防偽特征，將所述防偽線送入所述輥子間隙中。
17.—種可根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的方法制出或根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的方法制出的多層襯底(60)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的多層襯底(60)，其特征在于， 至少一個所述紙層(10，20，202，214)具有至少一個局部的穿透式開口(11，21)，其中，優(yōu)選兩個所述紙層(10，20，202，214)均具有穿透式開口(11，21)，這些開口(11，21)以某種方式套準(zhǔn)送入，使得至少局部形成視窗(b-d)和/或?qū)⑺鏊芰蠈?30)僅單面暴露出來的地帶(a)，在所述開口(11，21)的邊緣區(qū)域內(nèi)設(shè)有扁平件。
19.根據(jù)權(quán)利要求17至18中任一項權(quán)利要求所述的多層襯底(60)，其特征在于， 所述塑料層(30)的熱塑性聚合物材料采用透明材料，所述視窗(b-d)在視窗(b-d)所在區(qū)域內(nèi)高度透明且具有平整表面。
20.根據(jù)權(quán)利要求17至19中任一項權(quán)利要求所述的多層襯底(60)，其特征在于， 所述塑料層的材料采用非晶態(tài)聚酰胺，優(yōu)選采用玻璃化點高于20°C的非晶態(tài)聚酰胺，特別優(yōu)選采用聚酰胺12、聚酰胺6、聚酰胺10、聚酰胺610、聚酰胺66和/或優(yōu)選基于上述系統(tǒng)的非晶態(tài)共聚酰胺(特別是共聚酰胺12)，優(yōu)選采用含有另一基于脂肪族成分和脂環(huán)族成分(特別優(yōu)選基于MACMl2)的聚酰胺的混合物。
21.根據(jù)權(quán)利要求17至20中任一項權(quán)利要求所述的多層襯底(60)，其特征在于， 所述紙層的單位面積質(zhì)量為5-500g/m2，優(yōu)選為10-80g/m2，特別優(yōu)選為20_40g/m2。
22.根據(jù)權(quán)利要求17至21中任一項權(quán)利要求所述的多層襯底(60)，其特征在于， 所述多層襯底的雙折次數(shù)大于1800，特定而言大于5000。
23.—種如權(quán)利要求17至22中任一項權(quán)利要求所述的多層襯底(60)的應(yīng)用，用作覆蓋材料、包裝材料、測繪資料、防偽紙，特別是用作鈔票、支票、車票、證書、股票、債權(quán)文件、文書、證件、入場卷。
24.—種熱空氣加載和/或火焰處理(70)的應(yīng)用,用于對多層襯底(60)的表面進行表面處理，所述表面上既設(shè)有第一表面區(qū)域也設(shè)有第二表面區(qū)域，所述第一表面區(qū)域中的表面由紙層構(gòu)成，所述第二表面區(qū)域中的表面由塑料層構(gòu)成，既對所述第一表面區(qū)域也對所述第二表面區(qū)域進行熱空氣加載和/或火焰處理(70)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的應(yīng)用，其特征在于， 在多層襯底￠0)由兩個位于外側(cè)且構(gòu)成表面的紙層(10，20)和一個中央塑料層(30)構(gòu)成的情況下，采用所述熱空氣加載和/或所述火焰處理(70)，所述多層襯底￠0)上的所 述第一紙層和所述第二紙層均具有為了形成視窗而相互重疊的穿透式開口(11，21)，其中，優(yōu)選雙面實施所述熱空氣加載和/或所述火焰處理(70)。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種用于制造多層襯底(60)的方法，所述多層襯底特別是用作防偽紙等承印物，所述多層襯底包含至少一個第一紙層(10，202)以及至少一個與所述紙層(10，202)連接且由至少一熱塑性聚合物材料構(gòu)成的塑料層(30)，其中，所述多層襯底(60)的至少一個第一面上既具有第一區(qū)域又具有第二區(qū)域，所述第一區(qū)域中的表面由暴露的紙層(10，202)構(gòu)成，所述第二區(qū)域中的表面由暴露的塑料層(30)構(gòu)成。這類襯底上存在以下難題原本平整而透明的塑料材料會因制造過程而變得渾濁且不再平整。本發(fā)明通過以下方式解決這個難題將所述紙層(10，202)與所述塑料層(30)予以合并且使其相連，或者將所述塑料層(30)嵌入所述紙層(10，202)，在輥子對(50)之間對所形成的多層襯底(60)進行連續(xù)性壓制，隨后對所述多層襯底(60)的至少所述第一面上的所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域進行連續(xù)性熱空氣加載或火焰處理(70)。
文檔編號B32B37/06GK102729557SQ201210120
公開日2012年10月17日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月14日
發(fā)明者克里斯托弗·科切 申請人:蘭德卡特公司