專利名稱：用于產(chǎn)生安全圖像的含熒光材料的涂層組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及用于印刷文件的組合物、系統(tǒng)、和方法。更具體地，本發(fā)明涉及以安全方式印刷文件的改進的涂層組合物，從而使得所述文件難以偽造并且文件的原始版本容易檢驗，并且涉及包含所述涂層組合物的系統(tǒng)和使用并制備所述涂層組合物的方法。
背景技術(shù)：
色粉基成像通常涉及在帶電或磁化的光電導板或鼓上形成靜電或者磁圖像、用帶電或磁化的色粉刷涂所述板或鼓、將圖像傳遞到承印物如紙張上、和用熱、壓力和/或溶劑將色粉融合到承印物上，其可用于在承印物表面上形成相對廉價的圖像。因為色粉基成像，例如印刷，是用于生產(chǎn)圖像副本的相對快捷和廉價的技術(shù)，該技術(shù)經(jīng)常用于產(chǎn)生傳統(tǒng)上使用其它印刷或成像形式——例如擊打式印刷或者噴墨印刷而形成的文件。例如，近年來，已經(jīng)將色粉基成像用于產(chǎn)生財務(wù)文件，例如個人支票、股票和鈔票；法律文件例如遺囑和契約；醫(yī)學文件例如藥方和醫(yī)囑等。不幸的是，因為在承印物表面上形成圖像，使用色粉基成像技術(shù)產(chǎn)生的文件可能相對容易篡改、偽造和/或復制。多年來，已經(jīng)開發(fā)了用于印刷或形成安全文件的各種技術(shù)。例如1992年6月23日授于Gruber等人的美國專利No. 5，124，217公開了一種用于電子照相處理的安全印刷色粉。這種色粉當暴露于經(jīng)常用于偽造文件的溶劑例如甲苯下時，產(chǎn)生表明企圖偽造的顏色污點。這種色粉僅用于在使用特殊溶劑除去部分印刷圖像時揭露企圖的偽造。因此，所述色粉并不能減少通過向文件添加素材而導致的文件復制或偽造。1998年2月3日授于Marinello等人的美國專利No. 5，714，291公開了另一種包含亞微米紫外敏感微粒的色粉。用所述色粉印刷的文件可使用紫外光來鑒定。用于產(chǎn)生安全文件的其它技術(shù)包括改進在其上印刷圖像的紙張。這種改進的紙張可包括具有低油墨吸收的涂層的紙張和包含含有無色油墨和顏色接收體(colorreceptor)的可壓微囊的紙張。盡管包括這些紙張形式的技術(shù)對于擊打型印刷或復制相對有效，但所述技術(shù)與色粉基或類似的印刷方法聯(lián)合效果并不好。
用于產(chǎn)生安全圖像的其它技術(shù)包括提供特殊紙張涂層以提高通過靜電過程產(chǎn)生的圖像的抗污性。然而，所述涂層通常不影響添加素材到文件中或者鑒別原始文件的能力。鑒于上述原因，期望相對容易并且廉價的、使用色粉基處理形成安全文件的改進的組合物、方法、和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于產(chǎn)生安全文件的改進的涂層組合物、系統(tǒng)和方法。下文講述了本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)缺點的不同方式。然而一般而言，本發(fā)明的涂層組合物、系統(tǒng)、和方法產(chǎn)生難以更改的圖像并且所述圖像相對容易評估是否企圖或進行了對印刷圖像的更改。根據(jù)本發(fā)明的不同實施方式，系統(tǒng)包含承印物、包含施加到所述承印物表面的著色劑和染料的色粉、和包含熒光材料的涂層。根據(jù)這些實施方式的示例性方面，所述包含熒光材料的涂層為一次遷移增強涂層。如下文更具體闡述的，可構(gòu)建所述一次遷移增強涂層以促進染料遷移通過承印物以形成從承印物的第二個表面可以看見的圖像。根據(jù)這些實施、方式的附加的和/或備選的方面，所述系統(tǒng)進一步包含二次遷移增強涂層，其可附加和/或備選地包括熒光材料。所述第二涂層可構(gòu)建為第一涂層和其它承印物之間的屏障二次和/或以使不同承印物的影響最小化。根據(jù)這些實施方式的其它方面，使用激光印刷機施加色粉。并且，根據(jù)還有的方面，使用膠版印刷法施加所述包含熒光材料的涂層、一次遷移增強涂層和/或二次遷移增強涂層。如在下文更具體地討論的，使用膠版印刷法來施加包含熒光材料的涂層、一次遷移增強涂層和/或二次遷移增強涂層，可使得所述涂層施加到承印物的選擇區(qū)域——在印刷機的套準范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明另外的實施方式，用于產(chǎn)生安全圖像的涂層組合物，例如用于施加一次遷移增強涂層的組合物，包含油、樹脂、防濺墨劑、防沾污劑、和熒光材料。根據(jù)不同示例性方面，一次涂層組合物被設(shè)置為使用膠版印刷施加到承印物。根據(jù)本發(fā)明還有的實施方式，涂層組合物，例如施加二次遷移增強涂層的組合物，包括具有低表面張力的高粘度油、防濺墨劑、和任選熒光材料。根據(jù)這些實施方式的不同方面，所述二次遷移增強涂層組合物包含多種油。根據(jù)另外的示例性方面，所述二次涂層組合物被設(shè)置為使用膠版印刷施加到承印物。根據(jù)本發(fā)明再有的實施方式，形成安全文件的方法包括如下步驟提供承印物，將著色劑和染料施加于所述承印物，并使用例如膠版印刷(例如膠版平版印刷)法將包含熒光材料的涂層(例如包含熒光材料的一次遷移增強涂層)施加到承印物。根據(jù)這些實施方式的不同方面，所述方法進一步包括施加可任選包含熒光材料的二次遷移增強涂層的步驟。根據(jù)其它方面，使用膠版印刷技術(shù)施加二次遷移增強涂層。如下文更詳細地闡述的，可將著色劑和染料、包含熒光材料的涂層、一次遷移增強涂層、和二次遷移增強涂層施加到承印物的相同表面，或者可將著色劑和染料施加到承印物的第一表面并可將包含熒光材料的涂層、一次遷移增強涂層、和/或二次遷移增強涂層施加到承印物的第二表面。根據(jù)本發(fā)明另外的實施方式，形成安全文件的方法包括如下步驟提供承印物，將著色劑和染料施加到承印物，將一次遷移增強涂層施加到承印物、并施加二次遷移增強涂層覆蓋在一次遷移增強涂層上。根據(jù)這些實施方式的不同方面，一次遷移增強涂層包含熒光材料并且使用例如膠版印刷技術(shù)施加。根據(jù)其它方面，使用膠版印刷技術(shù)施加二次遷移增強涂層。


可通過與附圖結(jié)合考慮來參考具體的說明書和權(quán)利要求，得到對本發(fā)明更完全的理解，其中所有附圖中相同的標號表示相同的元件。圖I圖示了本發(fā)明不同實施方式的安全文件系統(tǒng)。圖2A-2C圖不了本發(fā)明不例性實施方式的安全文件的第一表面和第二表面。圖3圖示了用于本發(fā)明不同實施方式的膠版印刷臺。 圖4圖示了用于本發(fā)明不同實施方式、包括多個印刷臺的膠版印刷設(shè)備。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，圖中的元件用于簡單和清楚地圖示說明并且不必須地按比例畫出。例如，圖中某些元件的尺寸可相對于其它元件放大以有助于提高對本發(fā)明實施方式的理解。
具體實施例方式提供如下說明，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明并闡述由實行其發(fā)明的發(fā)明人所構(gòu)思的最佳模式。然而，對說明書的各種修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言仍然是顯而易見的，因為在此已經(jīng)規(guī)定了用于在文件上形成安全圖像的涂層組合物、系統(tǒng)和方法的一
般原理。本發(fā)明可聯(lián)合各種印刷方法使用，并且特別良好地適用于電子照相和膠版印刷應(yīng)用。以下說明描述了使用電子照相和平版膠版印刷法產(chǎn)生安全文件的涂層組合物、系統(tǒng)和方法。然而，本發(fā)明不限于這些組合物、系統(tǒng)和方法?？沙鲇诟鞣N目的使用根據(jù)本發(fā)明不同實施方式的示例性涂層和系統(tǒng)，例如產(chǎn)生財務(wù)文件，例如個人支票、股票和鈔票；法律文件例如出生證明、駕駛執(zhí)照、遺囑和契約；醫(yī)學文件例如藥方、謄本、和醫(yī)囑；教育文件，例如成績單和履歷等。圖I和2A-2C圖示了系統(tǒng)100，其包含承印物102、色粉104、包含熒光材料116的第一或一次遷移增強涂層106 (在這個圖示說明例中涂層包含熒光材料)、第二或二次遷移增強涂層108、和染料110。盡管繪出系統(tǒng)100有多個涂層，但如下文更詳細地論述的，根據(jù)備選實施方式的系統(tǒng)可包含較少的涂層或?qū)?，其中例如單個涂層可包含涂層106和108之一或兩者的特性。另外，盡管涂層106、108被圖示為與在承印物102的第二表面114上的色粉104正好反向，但可另行選擇將涂層106和/或108置于與色粉104相同的表面上并在其之下，并且在任一種情況下，不需要正對色粉104的位置。另外，雖然圖示涂層106包含熒光材料的，但涂層108或其它層可附加地和/或備選地包含熒光材料；當涂層108或其它層包含熒光材料時，將涂層108或該其它層被稱作包含熒光材料的涂層。色粉104和染料110與涂層106和108 —起作用，以在承印物102的第一表面112上使用色粉104提供第一圖像202和用可從第一表面112和/或第二表面114看見的染料110的潛像204。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，染料110和熒光材料116 —起作用，以在用熒光涂層(例如涂層106)涂覆的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生反轉(zhuǎn)陰像206。當在熒光例如紫外光下觀察時，可通過例如染料110淬滅熒光材料116而形成反轉(zhuǎn)陰像。根據(jù)本發(fā)明的不同實施方式，所述安全圖像系統(tǒng)(例如系統(tǒng)100)難以偽造并且易于檢測安全圖像的副本，因為在印刷圖像(例如圖像202)和潛像(例如圖像204)和/或反轉(zhuǎn)陰像(例如圖像206)之間的任何錯配都表明更改或企圖更改，并且潛像和/或反轉(zhuǎn)陰像的失去表明是文件的副本?？赏ㄟ^使用例如靜電或電子照相法，例如激光印刷法在承印物102上施加色粉和染料，并使用棒涂、凹版印刷、噴涂、或干或濕的膠版印刷法(例如平版印刷法)施加涂層106和/或涂層108，從而形成系統(tǒng)100。使用膠版印刷法施加涂層106和/或108是有利的，因為其允許相對廉價地施加涂層并且如果期望，則允許涂層僅精確地施加到承印物的期望區(qū)域一在平版印刷機的套準精度內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，將包含染料110的色粉104印刷在承印物的第一表面上并且將一個或多個涂層106、108施加在承印物的第二表面上。根據(jù)備選的實施方式，可將涂層106、108施加到承印物的第一表面上并且隨后可在所述涂層之上印刷色粉基圖像。根據(jù)本發(fā)明的不同實施方式，圖3圖示了印刷臺，且圖4圖示了包含多個印刷臺(station)的設(shè)備,其用于使用膠版印刷施加涂層106和/或108。示例性印刷臺300包含 油墨或組合物傳遞系統(tǒng)302、潤版(damping)臺304、印版滾筒306、膠版滾筒308、和壓印滾筒 310。根據(jù)本發(fā)明的不同實施方式，在印刷臺300的操作期間，通過分別使用滾軸316和滾軸312-314，首先將來自系統(tǒng)304的水、并然后將來自系統(tǒng)302的涂層組合物施加在滾筒306上，以將涂層(例如涂層106)施加于承印物320，例如紙上。涂層組合物和水是不互溶的，從而使得水將涂層組合物從滾筒306的非圖像區(qū)中排斥出去，并將涂層組合物施加到滾筒306的圖像區(qū)。然后將來自滾筒306的涂層組合物傳遞到膠版滾筒308，膠版滾筒308接著用于將涂層組合物傳遞到承印物320?？捎孟嗤姆绞绞┘油繉?08。如上所述，以這種方式施加涂層組合物使得可以非常精確地施加涂層組合物，這對于例如減少用于形成系統(tǒng)100的涂層材料的量并減輕染料110不希望的擴散而言可能是理想的。使用膠版技術(shù)，可使用設(shè)備400提供多個圖像和/或涂層到承印物。設(shè)備400包括多個印刷臺402、404和406，每個臺通常包括油墨或涂層組合物傳遞系統(tǒng)302以傳遞圖像或涂層組合物到承印物上。通過實施例的方法，可使用印刷臺402將圖像傳遞到承印物(例如承印物102)。然后使用印刷臺404施加層或涂層106到承印物102上。如圖示的，可將涂層106與色粉104基本上套準地施加在相反的表面上、或在色粉104下面。類似地，如果采用的話，可施加涂層108覆蓋在涂層106上。再次參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的不同實施方式，承印物102可包括可在其上傳遞圖像的任何合適的材料。示例性承印物102材料包括紙(例如201b. MOCR銅版紙)，和適用于膠版平版印刷的其它承印物。色粉104可包含能夠在承印物102的表面上印刷圖像的任何合適的組成。根據(jù)本發(fā)明的不同實施方式，色粉104包括熱塑性粘合樹脂、著色劑、電荷控制劑、和遷移性染料110。熱塑性粘合樹脂、著色劑、脫模劑和電荷控制劑的每一種可與在典型色粉中使用的相同。色粉可以是單組分色粉或多組分色粉(例如色粉和顯影劑)。熱塑性粘合樹脂有助于使色粉融合到承印物上。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，粘合樹脂具有在125°C下約lg/10min和50g/10min之間的熔融指數(shù)并具有約50°C和約65°C之間的玻璃化溫度。適用于熱塑性粘合樹脂的示例性材料包括聚酯樹脂、苯乙烯共聚物和/或均聚物一例如丙烯酸苯乙烯酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯-丁二烯-環(huán)氧樹脂、膠乳基樹脂等。作為具體例子，所述熱塑性粘合樹脂是由Eliokem作為PlioliteS5A樹脂出售的苯乙烯丁二烯共聚物。用于色粉102的著色劑可以是用于電子照相圖像處理的任何著色劑，例如氧化鐵、其它磁性材料、碳黑、二氧化錳、氧化銅、和苯胺黑。根據(jù)一個具體實施方式
，著色劑是由Rockwood Pigments 作為 Mapico Black 出售的氧化鐵。電荷控制劑有助于在色粉內(nèi)保持所需的電荷，以促進將圖像從例如靜電鼓中傳遞到承印物。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，電荷控制劑包括帶負電的控制化合物，其為負載金屬的或無金屬的絡(luò)合鹽，例如銅酞菁顏料、鋁絡(luò)合物鹽、含氟季銨鹽、鉻絡(luò)合物鹽型偶氮染料、鉻絡(luò)合物鹽、和杯芳烴化合物。所述色粉還可包括脫模劑例如蠟。所述脫模劑可包括低分子量聚烯烴或其衍生物，例如聚丙烯蠟或聚乙烯蠟、或聚丙烯蠟和聚乙烯蠟的共聚物。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的染料顯示出透過承印物(例如承印物102)的強吸色性，在遷移流體中良好的溶解性，良好的穩(wěn)定性，對色粉的顯像特性沒有有害影響，可比擬于色粉樹月旨，不分離或暈染，無毒性，并在用于企圖偽造文件——例如通過企圖從承印物的頂面除去圖像的極性和/或非極性溶劑中不溶和/或遷移。用于這種企圖偽造中的示例性極性溶劑包括丙酮、甲醇、甲乙酮、和乙酸乙酯；示例性非極性溶劑包括甲苯、礦物油精、汽油、氯仿、己烷、和二乙醚。另外，所述染料優(yōu)選不可擦除。適合用作染料110的示例性可溶染料，包括吩嗪、均二苯乙烯、亞硝基物、三芳基甲烷、二芳基甲烷、花青、二萘嵌苯、酒石黃、氧雜蒽、偶氮物、雙偶氮物、三苯基甲烷、熒烷、蒽醌、吡唑啉酮喹啉、以及酞菁、或其衍生物。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，所述染料為紅色并由氧雜蒽形成，由BASF以商品名Baso Red 546出售。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，所述染料為紅色并由雙偶物形成，并由Pylam Products Company, Inc.以Bright RedLX-5988的名稱出售。根據(jù)本發(fā)明的還一實施方式，所述染料為藍色并由蒽醌形成，由PylamRroducts Company, Inc.以Bright Blue LX-9224的名稱出售。類似化學結(jié)構(gòu)的其它顏色的染料也適用于本發(fā)明。以下實施例舉例說明可用于形成色粉例如色粉104的組合物。下文提出的實施例僅是舉例說明性的，并且不意欲將本發(fā)明限于該舉例說明性實施例。實施例I
材料用量
苯乙烯丙烯酸和51
聚酯聚合物的混合物 氧化鐵混合物40
聚乙烯蠟5
鉻絡(luò)合物2
Pylam Bright Red LX-5988 2
通過在雙輥磨機上使組分熔融混合、氣流研磨組合物、并將混合物分級到約11微米并且使混合物與約I%的二氧化硅混合物摻和來制備實施例I的色粉。所述色粉使用Hewlett-Packard 4050激光印刷機測試并顯出期望的特性。根據(jù)本發(fā)明的不同實施例，涂 層106包括遷移增強劑，其被配置用于協(xié)助染料110遷移通過承印物102的至少一部分。可不用附加的稀釋劑，或可包括附加的稀釋劑，以干凈利落的形式施加涂層106。根據(jù)這些實施方式的不同方面，涂層106包括作為遷移增強劑的油、樹脂、和防濺墨劑，例如二氧化硅、膨潤土、高嶺土、二氧化鈦、或其組合。防濺墨劑減少涂層材料不期望的噴灑。油可以是單組分的油或包括多種組分，例如油、增塑劑、液態(tài)聚合物、或其組合。可備選和/或附加地將遷移流體吸附到載體、例如二氧化硅上。也可備選和/或附加地將遷移流體用可以在例如印刷融合處理期間破裂的殼包封。還可將遷移流體與另外的涂層組分一起使用。例如可將遷移流體用紙張由涂層材料、例如聚合物等加以密封。另外的涂層組分可包括遷移流體或可在其它涂層步驟加期間入。作為例子，所述油可包括如下化合物的一種或多種鄰苯二甲酸丁基芐酯、雙(2-乙基己基)己二酸酯、偏苯三酸三辛酯、和2，2，4_三甲基-1，3-戊二醇二異丁酸酯。所述樹脂可以為苯酚改性的松香樹脂，或產(chǎn)生高粘度(例如大于約70，OOOcp)以及低粘和低濺墨特性的其它樹脂或化合物，例如得自 Arizona Chemical 的 Sylvaprint 87-85。根據(jù)這些實施方式的其它方面，涂層106包括防沾污劑，例如二氧化硅、豌豆淀粉、小麥淀粉、硅油、蠟，或其任何組合。所述蠟可以為合成蠟例如氟碳蠟、聚乙烯、聚丙烯、其組合，或天然蠟例如巴西棕櫚蠟，或天然和合成蠟的組合。根據(jù)其它方面，防沾污劑的粒度可以在約O. 2微米至約25微米或約10至約25微米的范圍內(nèi)。如上所述，示例性涂層106還可包含熒光材料。所述熒光材料可以是在環(huán)境光下可見的的材料(例如染料或顏料)和/或可在其它照射、例如紫外照射下變成可見。熒光材料可發(fā)出任何合適的顏色的熒光，例如發(fā)出白色熒光、黃色熒光、黃綠色熒光、綠色熒光、藍色熒光、橙色熒光、紅色熒光、或粉色熒光。根據(jù)本發(fā)明的不同實施例，熒光材料也可在染料110與熒光材料116接觸時，變得被染料110淬滅(即不發(fā)出熒光)。根據(jù)本發(fā)明的其它實施方式，用于施加涂層106的組合物(例如用于印刷臺302的溶液組合物)包括約25%至約90%，約35%至約80%，或約50%至約75%油；約10%至約60%，或約20%至約50%，或約30%至約40%樹脂；和約O. 1%至約10%，或約O. 02%至約5%，或約O. 5%至約4%防濺墨劑。根據(jù)這些實施方式的不同方面，所述組合物包括約O. 1%至約10%，或約O. 2%至約5%，或約O. 5%至約4%防沾污劑，以及這些化合物的不同組合。當涂層106包括熒光材料時，所述組合物包括約O. 1%至約10%，或約O. 3%至約6%，或約O. 5%至約4%熒光材料。除非另有注釋，所有在此闡述的百分比為重量百分比。以下非限制性實施例舉例說明了在根據(jù)本發(fā)明各實施方式形成涂層組合物中有用的材料和方法的不同組合。實施例2材料用量
油64%
樹脂33%
二氧化硅1%
豌豆淀粉1%如下制備用于涂層106的組合物首先將油和二氧化硅(例如得自GraceDavidson的Syloid Rad 2105)的攪拌混合物加熱直到達到約 250 °F的溫度。當連續(xù)升高混合物的溫度時，將樹脂緩慢加入混合物中。在加入全部樹脂并且溫度達到約320 T但不超過約360 ° 后，將所述混合物保持在約360 °F直到所有樹脂溶解。然后使得混合物冷卻至低于約135 T的溫度，并然后加入豌豆淀粉。將混合物混合直到豌豆淀粉(例如，得自Nutri-Pea Limited的豌豆淀粉)完全分散。在混合物冷卻至約70 ° 后，用落棒粘度計測量混合物的粘度。在約70 °F下組合物的粘度在約40，090cps和95，OOOcps之間。用膠版壓印(例如使用印刷臺302)將涂層施加到紙上。所施加的涂層量在約O. 3mg/平方英寸至約4mg/平方英寸的范圍內(nèi)。實施例3
材料用量
油64%
樹脂33%
二氧化硅1%
蠟1%如下制備用于施加涂層106的另一種組合物首先將油、蠟、和二氧化硅的攪拌混合物加熱直到達到約250 T的溫度。當連續(xù)升高混合物的溫度時，將樹脂緩慢加入混合物中。在加入全部樹脂并且在溫度達到約320 °F但不超過約360 ° 后，將所述混合物保持在約360 °F直到所有樹脂溶解。將混合物混合直到豌豆淀粉完全分散。在混合物冷卻至約70 ° 后，用落棒粘度計測量混合物的粘度。在約70 °F下示例性粘度在約40，OOOcps和95，OOOcps之間。用膠版壓印將涂層施加到紙上。所施加的涂層量在約O. 3mg/平方英寸至約4mg/平方英寸的范圍內(nèi)。實施例4
材料用量
油64%
樹脂33%
二氧化硅1%
蠟1%如下制備用于施加涂層106的再一種組合物首先將油、蠟、和二氧化硅的攪拌混合物加熱直到達到約250 0F的溫度。所述二氧化硅為大粒度(例如約9. O微米)的二氧化娃，例如得自富士娃化學株式會社(Fuji Sylysia Chemical Ltd.)的Sylysia 380。在連續(xù)升高混合物的溫度時，將樹脂緩慢加入混合物中。在加入全部樹脂并且在溫度達到約320 ° 但不超過360 ° 后，將所述混合物保持在約360 °F直到所有樹脂溶解。使得混合物混合直到豌豆淀粉完全分散。在混合物冷卻至約約70 ° 后，用落棒粘度計測量混合物的粘度。在約70 °F下示例性粘度在約40，OOOcps和95，OOOcps之間。用膠版壓印將涂層施加到紙上。所施加的涂層量在約O. 3mg/平方英寸至約4mg/平方英寸范圍內(nèi)。實施例5
材料用量、
油62%
樹脂33%
二氧化硅1%
豌豆淀粉1%
熒光染料1%如下制備實施例5的承印物涂層將油和二氧化硅的攪拌混合物加熱直到達到約250 T的溫度。當連續(xù)升高混合物的溫度時，將樹脂緩慢加入混合物中。在加入全部樹脂并且在溫度達到約320 °F但不超過約360 ° 時，將所述混合物保持在約360 °F直到所有樹脂溶解。然后使得混合物冷卻到低于135 °F的溫度,加入豌豆淀粉和來自DayGlo Color Corp.的D043熒光染料。攪拌混合物直到豌豆淀粉完全分散。在混合物冷卻至約70 ° 后，用落棒粘度計測量混合物的粘度。一旦粘度在約70 0F下落入約40，OOOcp至約95，OOOcp的范圍內(nèi)，則將所述涂層用膠版壓印施加到紙上。所施加的涂層量為約O. 3mg/平方英寸至約4mg/平方英寸的范圍內(nèi)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的不同實施方式的系統(tǒng)包括二次遷移增強涂層108，可將其覆蓋在涂層106上施加。根據(jù)不同的方面，用于形成涂層108的組合物包括具有低表面張力的高粘度油(例如約100，OOOcp以上的粘度)和防濺墨劑。所述油可以為單一油(例如高粘度硅油)或具有不同粘度的油(例如硅油)的組合，從而使得組合物的最終粘度適用于膠版印刷。防濺墨劑可包括上述任何防濺墨劑。根據(jù)本發(fā)明的其它實施方式，用于施加涂層108的組合物(例如用于印刷臺302的溶液組合物)包括約70 %至約99. 9 %，約85 %至約99. 5 %，或約95 %至約99 %第一有機硅流體；和約O. 1%至約30%，或約O. 2%至約15%，或約O. 5%至約2% 二氧化硅。根據(jù)這些實施方式的不同方面，所述組合物包括約O %至約50 %，或約10 %至約30 %，或約15 %至約25%第二有機硅流體。示例性第一有機硅流體包括中等高粘度(10，000±5000cp)至高粘度(約100，OOOcp) 二甲基聚硅氧烷流體，并且示例性第二有機硅流體包括極高粘度(約I百萬cp)的二甲基聚硅氧烷流體。根據(jù)本發(fā)明的其它示例性實施方式，用于施加涂層108的組合物包括熒光材料。所述組合物可包括約O. 1%至約10%，或約O. 3%至約6%，或約O. 5%至約4%熒光材料。
以下實施例舉例說明可用于形成二次遷移增強涂層——例如涂層108的組合物。實施例6材料用量有機硅流體98%二氧化硅I %熒光染料I %根據(jù)該實施例的二次遷移增強涂層可如下制備將所需量的高粘度硅油例如二甲基聚硅氧烷(例如DM Fluid 100,000，由信越化工(Shin-Estu Chemical)出售)，和五微米二氧化硅粉末稱量入配備有攪拌器的容器中。攪拌溶液直到獲得均勻分散液?？蓪⒒旌?物加熱以促進混合。在混合物充分分散并冷卻之后，測量粘度。所述組合物的示例性粘度范圍在約70 °F下為約54，OOOcps和約100，OOOcps之間。通過使用繼用于施加涂層106的印刷臺之后的印刷臺進行膠版印刷法壓印來施加所述涂層。所施加的涂層量為約O. 2mg/平方英寸至約6mg/平方英寸的范圍內(nèi)。實施例7材料用量極高粘度的有機硅流體 25%中高粘度的有機硅流體 74%二氧化硅1%根據(jù)該實施例的二次遷移增強涂層可如下制備將所需量的極高粘度的硅油例如二甲基聚硅氧烷(例如具有約I百萬cp以上粘度的油，例如DM Fluid 1，000，000，由信越化工(Shin-Estu Chemical)出售)、中高粘度的硅油例如低分子量二甲基聚硅氧烷(例如具有約10，000±5000cp粘度的油，例如DM Fluid 10，000，由信越化工(Shin-EstuChemical)出售)、和五微米二氧化硅粉末稱量到配備有攪拌器的容器中。攪拌溶液直到獲得均勻分散液?？蓪⒒旌衔锛訜嵋源龠M混合。在混合物充分分散并冷卻之后，測量粘度。所述組合物的示例性粘度范圍在約70 °F下為約54，OOOcps和約100，OOOcps之間。通過使用繼用于施加涂層106的印刷臺之后的印刷臺進行膠版印刷法壓印來施加涂層。所施加的涂層量在約O. 2mg/平方英寸至約6mg/平方英寸的范圍內(nèi)。使用Hewlett Packard Laserjet 4250印刷機根據(jù)上述實施例1-4和6-7印刷文件。最初，所得圖像具有高光密度，不具有明顯底色的高分辨率，并且沒有明顯的可見紅色染料遷移。在24小時內(nèi)，從紙表面除去印刷色粉的區(qū)域并觀察到紅色殘余圖像開始穿入紙中。在印刷的72小時內(nèi)，不可擦除的圖像在紙的非印刷面上變得可見。該測量可通過測量在承印物第二表面上的圖像與承印物第二表面上的非圖像區(qū)之間的反射光密度差來確定。根據(jù)本發(fā)明的不同示例性實施方式，用激光印刷機印刷承印物的第一面72小時后測量，觀察到至少O. 07光密度單位的光密度差。還用實施例1、5和6的涂層印刷文件,使用Hewlett Packard Laserjet 4250印刷機將圖像印刷到承印物的第一表面，并用膠版印刷技術(shù)將涂層106、108施加到承印物的第二表面。最初，所得圖像具有高光密度，不具有明顯底色的高分辨率，并且沒有明顯的可見紅色染料的遷移。將圖像印刷到承印物的第一表面后，包含熒光材料的涂層(例如涂層106)從文件的另一面可見。在施加色粉起經(jīng)過約24小時后，色粉圖像在第一表面上可見，并且印刷圖像的紅色不可擦除圖像從第二表面可見。熒光材料在熒光下是可見的。然而，在不可擦除圖像遷移到熒光材料的區(qū)域中，熒光材料猝滅，在紫外光下產(chǎn)生不可擦除的反轉(zhuǎn)陰像。
盡管在此結(jié)合附圖內(nèi)容闡述了本發(fā)明，但應(yīng)該理解本發(fā)明并不限于所示特定方式。例如，雖然便于結(jié)合靜電印刷和膠版印刷來描述本發(fā)明，但本發(fā)明并不受限于此；可將本發(fā)明的色粉與其它形式的印刷一例如離子照相、磁照相、棒、凹版印刷、噴霧、和類似技術(shù)聯(lián)合使用?？蓪υ诖岁U明的組合物、方法、和系統(tǒng)的設(shè)計與布置進行各種其他修改、變化、和改進而不脫離在權(quán)利要求中闡明的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.用于使用色粉基成像產(chǎn)生安全文件的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含 具有第一表面和第二表面的承印物； 包含著色劑和染料的色粉，所述色粉施加于所述承印物的第一表面；和 使用膠版印刷施加到所述第一表面或第二表面的包含熒光材料的涂層， 其中當暴露于紫外照射下時，所述染料使一部分包含熒光材料的涂層淬滅，產(chǎn)生用所述色粉印刷的圖像的反轉(zhuǎn)陰像。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述包含熒光材料的涂層為包含油、樹脂、防濺墨劑和防沾污劑的一次遷移增強涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述油為單組分或一種或多種油、增塑劑和液態(tài)聚合物的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述樹脂為產(chǎn)生高粘度和低濺墨特性的樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述防濺墨劑包含選自膨潤土、二氧化硅、高嶺土、二氧化鈦及其任何組合的化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述防沾污劑包含具有約0.2微米和約25微米之間大小的化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述防沾污劑包含選自二氧化硅、豌豆淀粉、小麥淀粉及其任何組合的化合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述防沾污劑包含合成蠟、天然蠟、或其組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述合成蠟包含聚乙烯、氟碳蠟、聚丙烯、或其任何組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中用于包含熒光材料的涂層的組合物包含約0.5%至約4%的熒光材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)進一步包含二次遷移增強涂層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中使用膠版印刷施加所述二次遷移增強涂層。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述二次遷移增強涂層包含具有低表面張力的高粘度油和防濺墨劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述防濺墨劑選自膨潤土、二氧化硅、高嶺土、二氧化鈦、及其任何組合。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中形成二次遷移增強涂層的組合物包含具有不同粘度的硅油的組合，其中所述組合物的最終粘度適用于平版膠版印刷。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中所述色粉適用于激光印刷機。
17.用于在承印物上形成一次遷移增強涂層的組合物，所述組合物包含油、樹脂、防濺墨劑、防沾污劑、和突光材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的組合物，其中所述熒光材料包含在紫外線照射下發(fā)出白色熒光、發(fā)出黃色熒光、發(fā)出黃綠色熒光、發(fā)出綠色熒光、發(fā)出藍色熒光、發(fā)出橙色熒光、發(fā)出紅色熒光、發(fā)出粉色熒光的材料，或所述材料的組合。
19.形成系統(tǒng)的方法，所述系統(tǒng)包含在承印物的第一表面上形成的印刷圖像和從承印物的第二表面可見的所述印刷圖像的潛像，所述方法包含如下步驟 提供承印物；在承印物的第一表面上印刷色粉基圖像；并且 使用膠版印刷來印刷包含熒光材料的涂層。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其進一步包含使用膠版印刷來印刷二次遷移增強涂層的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于印刷難以化學或物理偽造并且易于視覺檢驗的文件的涂層組合物、系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)包括承印物、包含著色劑和染料的色粉、包含熒光材料的涂層例如使用膠版印刷法施加的一次遷移增強涂層和任選的使用膠版印刷法施加的二次遷移增強涂層。通過比較著色劑形成的圖像和染料形成的圖像和/或通過生色染料淬滅熒光材料形成的反轉(zhuǎn)陰像，容易檢驗使用本發(fā)明的色粉形成的圖像。另外，如果企圖使用溶劑來改變承印物上的印刷圖像，則染料遷移或擴散以表明文件的篡改。
文檔編號G03G13/00GK102713764SQ201080047429
公開日2012年10月3日 申請日期2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者凱文·L·黑爾曼, 尤根·霍夫斯, 邁克爾·R·賴利 申請人:特洛伊集團公司