專利名稱：具有安全特征的安全層壓材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有安全特征(即產(chǎn)生可識(shí)別的聲音的能力)的安全層壓材料 (security laminates)0
背景技術(shù)：
術(shù)語“安全層壓材料”包括獨(dú)立(stand-alone)安全物品，包含識(shí)別卡和鈔票。術(shù) 語“識(shí)別卡”包括需要持有人身份證明的卡并且范圍是從護(hù)照到國民身份證(ID-卡)，以 建立他們公民的國民身份，到簽證，到錢的電子轉(zhuǎn)賬中涉及的卡(如銀行卡、支票卡、工資 卡、信用卡、借記卡和購物卡)，到授權(quán)卡的持有人進(jìn)入特定區(qū)域(如公司(雇員ID卡)、軍 隊(duì)、公共設(shè)施、銀行的貴重物品保險(xiǎn)庫等)的安全卡，到社會(huì)保障卡，到駕駛執(zhí)照，到衛(wèi)生保 健卡以及到俱樂部和社團(tuán)的會(huì)員卡。聚(氯乙烯)(PVC)和/或聚(氯乙烯/醋酸乙烯酯)、聚酯、聚乙烯和聚碳酸酯已 知被用作識(shí)別卡材料?；赑VC的卡已經(jīng)被最廣泛地使用，但此類卡由于PVC的邊緣物理 性能(marginal physical properties)而具有僅一到兩年的短壽命。并且已知PVC易于 從其它物品吸收增塑劑，從而進(jìn)一步降低其物理性能。JP 2007-268712A公開了一種片材，其通過水平摩擦彼此相對(duì)的上側(cè)片材和下側(cè) 片材產(chǎn)生聲音，其通過裝備有防偽標(biāo)識(shí)或盲人標(biāo)記(blind marks)的各種證券紙的紙自身 折疊而堆砌(pilingly)形成。在所述片材的一些部分中在所述上側(cè)片材和下側(cè)片材的表 面上按成組配置設(shè)置不平整度，所述不平整度由一對(duì)在以下狀態(tài)的凸起和凹陷形成在下 底部部分的長度形成為長于上底部部分的長度的前提下，將含有一對(duì)凸起和凹陷的一個(gè)節(jié) 距的距離劃分到凸起的上底部部分的距離和凹陷的下底部部分的距離中。在這種片材中， 通過改變凸起或它的形狀、它的方向和凸起的三個(gè)尺寸產(chǎn)生獨(dú)特的聲音。US 2007/0017647A1公開了用于產(chǎn)生重要文件的證券紙，以鈔票、護(hù)照或證明文 件為例，包含至少部分提供有用于延長流通壽命和適合性的防污保護(hù)層的平坦基底，其中 所述保護(hù)層含有至少兩個(gè)漆層，所述漆層的下面的第一層通過物理干燥施加到所述基底的 漆層形成，其與在下方的所述基底接觸并封閉其孔隙，所述漆層的上面的第二層保護(hù)所述 基底免受物理和化學(xué)影響，其中所述上面的第二漆層通過輻射固化和/或物理干燥漆層形 成，并且關(guān)于脆性和表面張力選擇所述上漆層的組成從而獲得所述證券紙的預(yù)設(shè)觸覺，特 別是預(yù)設(shè)的光滑度、聲音和/或抗撓剛度。GB 2400074A公開了具有兩個(gè)相對(duì)的表面的片材，所述片材具有至少兩個(gè)彼此橫 向移位的區(qū)域，所述區(qū)域具有相對(duì)于所述片材的法向面凸起的多條線形式的表面浮雕，所 述片材可折疊從而使得所述至少兩個(gè)區(qū)域彼此接觸并彼此相對(duì)摩擦，從而產(chǎn)生聽得見的聲 音和獨(dú)特的觸覺效果。WO 00/018591A1公開了含有片狀基底的安全文件，所述基底具有一個(gè)或多個(gè)含有 顆粒的層，用于在安全文件上的第一位置形成認(rèn)證設(shè)備，所述顆粒具有范圍在l-200nm的 至少第一尺寸，其中所述顆粒選自用于反射入射聲音或聲波的材料和選自吸收光或聲音能量并隨后以聲學(xué)形式重新發(fā)出所述能量的材料。US 4，480，177公開了出于鑒別紙幣的目的處理紙幣的方法，該紙幣具有相對(duì)表 面和在一個(gè)所述表面上印刷的中心肖像，其包含以下步驟向與上面印刷了中心肖像的表 面相對(duì)的紙幣表面施加第一處理材料，從而在其上形成源識(shí)別碼，其中所述第一處理材料 是通常不可見的但在紫外光下變得可見；和在所述中心肖像的一部分之上施加液體粘合劑 和砂質(zhì)材料(gritty material)的混合物，并使所述混合物干燥從而形成在其上限定質(zhì)地 粗糙表面的層，其可以通過觸感從紙幣表面的粗糙表面辨別，以幫助銀行職員在處理紙幣 的過程中檢測(cè)紙幣，其中所述方法進(jìn)一步包括將生成可聞聲音的裝置固定到紙幣表面的步 驟，其中所述聲音生成裝置包括激活機(jī)構(gòu)并構(gòu)建和設(shè)置為在所述激活機(jī)構(gòu)啟動(dòng)規(guī)定的一段 時(shí)間之后開始產(chǎn)生可聞的聲音信號(hào)，從而協(xié)助定位紙幣；排列所述紙貨幣與其它紙貨幣張 從而形成捆，其中所述聲音產(chǎn)生裝置被隱藏在所述捆內(nèi)；和用綁帶圍住所述捆從而保持所 述捆的完整性。現(xiàn)有技術(shù)未能提供不求助于復(fù)雜檢測(cè)體系就能將安全層壓材料彼此區(qū)別的手段。 因此，存在對(duì)不求助于復(fù)雜檢測(cè)體系就能從其它安全層壓材料區(qū)別開來的安全層壓材料的需求。發(fā)明方面因此，本發(fā)明的一個(gè)方面是提供不求助于復(fù)雜的檢測(cè)體系就能從其它安全層壓材 料區(qū)別開來的安全層壓材料。本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供用于區(qū)別不同安全層壓材料的方法。本發(fā)明的進(jìn)一步的方面將根據(jù)下文的說明而變得顯而易見。發(fā)明概述發(fā)明人出人意料地發(fā)現(xiàn)，含有至少一個(gè)特定膜的安全層壓材料，基于安全層壓材 料所發(fā)出的人可識(shí)別的聲音，特別是當(dāng)它們下落在基本平坦的表面上時(shí)發(fā)出的聲音，能夠 與具有替代膜的安全層壓材料區(qū)別開來，盡管所述至少一個(gè)膜與不同材料如無定形聚酯、 聚碳酸酯或聚氯乙烯的層和薄片(lamellae)結(jié)合。這種膜的例子是具有大于3. 的彈 性模量和/或至少90MPa的拉伸強(qiáng)度和/或至少105MPa的抗壓強(qiáng)度的膜。通過權(quán)利要求1所限定的安全層壓材料實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的方面。通過用于檢測(cè)偽造的安全層壓材料的方法也實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的方面，所述方法包括 以下步驟i)在基本平坦的表面上從約5cm的高度以一個(gè)角在最下面使所述安全層壓材料 下落(dropping) ；ii)聽取當(dāng)所述安全層壓材料下落在基本平坦的表面上時(shí)發(fā)出的聲音； iii)將當(dāng)所述安全層壓材料下落在基本平坦的表面上時(shí)發(fā)出的聲音與具有至少一個(gè)具有 大于3. 3GPa的彈性模量和/或具有至少90MPa的拉伸強(qiáng)度和/或至少105MPa的抗壓強(qiáng)度 的膜的安全層壓材料關(guān)聯(lián)起來。通過用于探測(cè)偽造的安全層壓材料的方法也實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的方面，所述方法包括 以下步驟a)提供安全層壓材料；b)通過在線末端的鱷魚夾(crocodile clip)從一個(gè)角懸掛所述安全層壓材料；c)檢測(cè)所述安全層壓材料的聲音特性，其中用錘子使所述安全層壓材料處于震動(dòng) 中；和
d)將所述聲音特性與真正安全層壓材料的聲音特性進(jìn)行對(duì)比。在從屬權(quán)利要求中公開了優(yōu)選的實(shí)施方案。發(fā)明詳述定義公開本發(fā)明時(shí)所使用的術(shù)語膜，是指自承性的(self-supporting)基于聚合物的 片材，其可以與粘合層如膠層(subbing layers)結(jié)合。如公開本發(fā)明中所使用的那樣，術(shù)語聚合物薄片和聚酯薄片中的術(shù)語薄片 (lamella)，是指薄的聚合物片材，任選地提供有粘合劑體系，用于使用壓力任選地加以加 熱制備層壓材料。術(shù)語“薄片”包括膜和預(yù)層壓材料(prelaminates)。如公開本發(fā)明時(shí)所使用的術(shù)語層體系，是指一個(gè)或多個(gè)彼此毗鄰的層。如公開本發(fā)明時(shí)所使用的術(shù)語氯化乙烯，是指被至少一個(gè)氯原子取代的乙烯如氯 乙烯、偏二氯乙烯、1，2-二氯乙烯、三氯乙烯和四氯乙烯。1，2-二氯乙烯、三氯乙烯和四氯 乙烯三氯乙烯和四氯乙烯都比氯乙烯或偏二氯乙烯難聚合得多。PET是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的縮寫。PET-C是雙軸拉伸的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的縮寫。PETG是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯二醇的縮寫，該二醇表示二醇改性劑，即由替代二 醇如1，4_環(huán)己烷二甲醇或新戊二醇部分取代乙二醇，其最小化如果將未改性的無定形聚 對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(APET)用于卡的制造發(fā)生的脆性和過早老化。O-PETG是不透明PETG的縮寫，其中使用6wt%二氧化鈦使其變得不透明。安全層壓材料通過含有多個(gè)薄片和層的安全層壓材料實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面，其中所述薄片中的至 少一個(gè)是膜，所述安全層壓材料能夠產(chǎn)生所述膜本性特征性的聲音，而無需所述層壓材料 之間的接觸或所述層壓材料的一部分與層壓材料的另一部分之間的接觸。在根據(jù)本發(fā)明的層壓材料的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述安全層壓材料不包括紙。 已知紙易于吸收水并且因此有利于安全層壓材料的分層和偽造。在根據(jù)本發(fā)明的安全層壓材料的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，當(dāng)所述層壓材料下落到基 本平坦的表面上時(shí)，所述聲音能夠通過人識(shí)別，因?yàn)樗雎曇魧?duì)于所述至少一個(gè)膜的存在 是特征性的。在根據(jù)本發(fā)明的安全層壓材料的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)膜是所述安 全材料中的最外面的薄片中的至少一個(gè)。在根據(jù)本發(fā)明的安全層壓材料的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述多個(gè)薄片的第二個(gè)是 與所述膜相同類型的膜的第二膜，盡管任選地組成和膜厚度是不同的。在根據(jù)本發(fā)明的安全層壓材料的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述多個(gè)薄片的第二個(gè)是 與所述膜相同類型的膜的第二膜，盡管任選地組成和膜厚度是不同的，和其中所述膜和所 述第二膜是所述安全層壓材料的最外面的薄片。在根據(jù)本發(fā)明的安全層壓材料的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述安全層壓材料是鈔票 (banknote) 0在根據(jù)本發(fā)明的安全層壓材料的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述層壓材料是識(shí)別卡 (identification card)0
在根據(jù)本發(fā)明的安全層壓材料的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述多個(gè)薄片進(jìn)一步包括 選自由以下組成的組的至少一個(gè)薄片無定形聚酯薄片、結(jié)晶聚酯薄片、聚碳酸酯薄片、聚 烯烴薄片、聚氯乙烯薄片和聚砜薄片。本發(fā)明的安全層壓材料很適合制造具有改善的物理性能的直接預(yù)切割的卡。本發(fā) 明的ID卡材料(card stock)提供了與PVC相比在延長的時(shí)間段上經(jīng)改善的撓曲耐久性 (flexural durability)，同時(shí)保持良好的剛性和沖擊強(qiáng)度。預(yù)切割的ID卡材料可以通過常規(guī)的方法使用上述復(fù)合膜結(jié)構(gòu)以常規(guī)形狀、尺寸 (如54. 5mmX 86mm)，并具有約0. 8mm的厚度容易地制備。預(yù)切割的卡材料是這樣的卡材料， 其在印刷前被制成卡尺寸規(guī)格，并且不經(jīng)任何所需的進(jìn)一步的修整或切割而離開印刷機(jī)體 系。如果需要，可以在印刷后施加外層壓材料。所述聚合物核心基底和取向的聚合物膜的厚度都是可變的，但總厚度通常為 685-838 μ m。所述ID卡材料的外表面可以印刷有著色圖像或文字。任選地，不變信息如線、 線段、點(diǎn)、字母、字符、標(biāo)志、連環(huán)結(jié)(guilloches)等，可以在所述聚合物核心基底附著到帶 有一個(gè)或多個(gè)外部染料接收層的一個(gè)或多個(gè)所述取向的聚合物膜之前，通過非熱染料轉(zhuǎn)移 方法(non-thermal dye transfer method)如柔性版(flexo)或膠版印刷印刷在所述聚合 物核心基底上。還可以容易地將本發(fā)明的復(fù)合ID卡材料進(jìn)行打磨以用于放置存儲(chǔ)芯片。作為選 擇，在附著之前可以在所述聚合物核心基底和取向的聚合物膜上預(yù)先打孔，以為儲(chǔ)存芯片 提供適合的位置，或者在無接觸應(yīng)用的情況下可以將芯片插于層間。膜通過含有多個(gè)薄片和層的安全層壓材料實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面，其中所述薄片中的至 少一個(gè)是膜，所述安全層壓材料能夠產(chǎn)生特征于所述膜本性的聲音，而無需所述層壓材料 之間的接觸或所述層壓材料的一部分與層壓材料的另一部分之間的接觸。在根據(jù)本發(fā)明的安全層壓材料的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)膜具有大于 3. 3GPa的彈性模量。在根據(jù)本發(fā)明的安全層壓材料的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)膜具有至少 90MPa的拉伸強(qiáng)度的彈性模量。在根據(jù)本發(fā)明的安全層壓材料的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)膜具有至少 105MPa的抗壓強(qiáng)度。適合的膜包括雙軸拉伸的結(jié)晶聚酯、某些尼龍、某些聚酰胺-酰亞胺、某些聚酰亞 胺和某些聚苯硫醚。在根據(jù)本發(fā)明的安全層壓材料的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)膜是線形的 軸向拉伸的結(jié)晶聚酯膜。結(jié)晶線形聚酯已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知并且通過將一種或多種二羧酸或它們 的低級(jí)(不超過6個(gè)碳原子)二酯，例如對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、2，5-、2， 6-或2，7_萘二甲酸、丁二酸、癸二酸、己二酸、壬二酸、4，4’ - 二苯基二甲酸、六氫對(duì)苯二甲 酸或2- 二-對(duì)羧基苯氧基乙烷(任選地具有一元羧酸，如新戊酸)，相應(yīng)的二羧酸二烷基酯 或低級(jí)烷基酯，與一種或多種二醇，例如乙二醇、1，3-丙二醇、1，4_ 丁二醇、新戊二醇和1， 4-環(huán)己烷二甲醇縮合獲得。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述聚酯聚合物通過將對(duì)苯二甲酸或2，6_萘二甲酸或它們的二甲基酯與乙二醇縮合獲得。在另一優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述聚 合物是PET。由上述組合物制備的PET膜必須經(jīng)過取向。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述 PET膜是雙軸取向的。在許多專利中描述了這種方法，如GB 838，708，其公開的內(nèi)容藉此通 過引用并入本文。這些技術(shù)已經(jīng)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。在根據(jù)本發(fā)明的安全層壓材料的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)膜是線形的 軸向拉伸的結(jié)晶聚酯膜，所述線形結(jié)晶聚酯基本上由脂肪族二亞甲基單元、任選地脂環(huán)族 二亞甲基單元；和鄰苯二甲酸酯單元和/或萘二甲酸酯單元組成。在根據(jù)本發(fā)明的安全層壓材料的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)膜是線形的 軸向拉伸的結(jié)晶聚酯膜，該線形結(jié)晶聚酯含有選自對(duì)苯二甲酸酯單元、間苯二甲酸酯單元、 萘二甲酸酯單元、亞乙基單元、亞新戊基(neopentylene)單元、1，4_環(huán)己烷二亞甲基單元 和-CH2CH2OCH2CH2-單元的單體單元，優(yōu)選的是例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲 酸乙二醇酯(PEN)。在根據(jù)本發(fā)明的安全層壓材料的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)膜是線形的 軸向拉伸的結(jié)晶聚酯膜，所述線形結(jié)晶聚酯，所述線形結(jié)晶聚酯基本由對(duì)苯二甲酸酯、間苯 二甲酸酯和亞乙基單元組成。安全層壓材料是標(biāo)識(shí)(身份)卡。在根據(jù)本發(fā)明的安全層壓材料的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)膜具有 12 μ m-500 μ m的厚度，優(yōu)選35 μ m-300 μ m的厚度。用于識(shí)別安全層壓材料的方法通過用于檢測(cè)偽造的安全層壓材料的方法也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的方面，所述方法 包括以下步驟i)在基本平坦的表面上從約5cm的高度以角在最下面使所述安全層壓材料 下落；ii)聽取當(dāng)所述安全層壓材料下落在基本平坦的表面上時(shí)發(fā)出的聲音；iii)將當(dāng)所 述安全層壓材料下落在基本平坦的表面上時(shí)發(fā)出的聲音與具有至少一個(gè)具有大于3. 3GPa 的彈性模量和/或具有至少90MPa的拉伸強(qiáng)度和/或至少105MPa的抗壓強(qiáng)度的膜的安全 層壓材料關(guān)聯(lián)起來。工業(yè)應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的安全層壓材料可以是鈔票或證明文件如ID卡、簽證、護(hù)照、ID卡和 護(hù)照、銀行卡、支票卡、工資卡、信用卡、借記卡、忠誠卡(loyalty card)、購物卡、授權(quán)給持 卡人的安全卡、社會(huì)保障卡、駕駛執(zhí)照、衛(wèi)生保健卡、俱樂部和社團(tuán)的會(huì)員卡。在下文中通過對(duì)比實(shí)施例和發(fā)明實(shí)施例的方式闡明本發(fā)明。除非另外說明，否則 在這些實(shí)施例中給出的百分?jǐn)?shù)和比例都是按重量計(jì)。MEK=甲乙酮KIESELS0L 100F =購自BAYER的膠態(tài)二氧化硅的36%含水分散體；mersolat h =購自bayer的烷基磺酸鹽表面活性劑；Arkopal N060 =購自Avecia的壬基-苯基-氧基-聚乙二醇(E0 6)Arkopon T8015 =購自Avecia的N-甲基-N-2-磺基乙基-油酰胺的鈉鹽，作為 40%的濃縮物提供粘合層膠層1
權(quán)利要求
1.安全層壓材料，其含有多個(gè)薄片和層，其中所述薄片中的至少一個(gè)是雙軸拉伸的聚 對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜，和其中所述一個(gè)或多個(gè)雙軸拉伸的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜的厚 度和所述安全層壓材料的總厚度之比為至少0. 21。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的安全層壓材料，其中所述安全層壓材料不包括紙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的安全層壓材料，其中所述至少一個(gè)雙軸拉伸的聚對(duì)苯二甲酸 乙二醇酯膜是所述安全層壓材料中最外面的薄片之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)的安全層壓材料，其中所述多個(gè)薄片中的另一個(gè)是第二 雙軸拉伸的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜，但是任選地膜厚度是不同的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的安全層壓材料，其中所述兩個(gè)雙軸拉伸的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 膜是所述安全層壓材料的最外面的薄片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)的安全層壓材料，其中所述安全層壓材料具有根據(jù)ISO 7810的ID-I樣式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)的安全層壓材料，其中所述安全層壓材料是識(shí)別卡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)的安全層壓材料，其中所述安全層壓材料是鈔票。
9.檢測(cè)偽造的安全層壓材料的方法，其包含以下步驟a)提供權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所限定的安全層壓材料；b)通過鱷魚夾在線末端從一個(gè)角懸掛所述安全層壓材料；c)檢測(cè)所述安全層壓材料的聲音特性，其中用錘子使所述安全層壓材料處于震動(dòng)中；和d)將所述聲音特性與真正的安全層壓材料的聲音特性進(jìn)行對(duì)比。
10.用于檢測(cè)偽造的安全層壓材料的方法，其包括以下步驟i)在基本平坦的表面上從約5cm的高度以一個(gè)角在最下面使所述安全層壓材料下落； )聽取當(dāng)所述安全層壓材料下落在基本平坦的表面上時(shí)發(fā)出的聲音； iii)將當(dāng)所述安全層壓材料下落在基本平坦的表面上時(shí)發(fā)出的聲音與具有至少一個(gè) 具有大于3. 3GPa的彈性模量和/或具有至少90MPa的拉伸強(qiáng)度和/或至少105MPa的抗壓 強(qiáng)度的膜的安全層壓材料關(guān)聯(lián)起來。
11.由權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)限定的安全層壓材料產(chǎn)生的聲音特性用于鑒定所述安全 層壓材料的真實(shí)性的用途。
全文摘要
含有多個(gè)薄片和層的安全層壓材料，其中所述薄片中的至少一個(gè)是雙軸拉伸的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜，和其中所述一個(gè)或多個(gè)雙軸拉伸的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度與所述安全層壓材料的總厚度之比為至少0.21。還公開了通過聲音特性檢測(cè)這種安全層壓材料的偽造的方法。
文檔編號(hào)B42D15/10GK102123873SQ200980112008
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日
發(fā)明者I·古恩斯, W·沃特斯 申請(qǐng)人:愛克發(fā)-格法特公司