用于证券单据的多层层压膜制造技术

一种用于生产银行券的多层层压薄膜基材，该薄膜基材具有一个定向聚丙烯层并且在定向聚丙烯的每侧上有至少一个为了消除分层而被预先弱化的ＨＤＰＥ层。最终的薄膜呈现良好的压花能力、褶皱特性和其它性质并且难以伪造，从而使它们非常适合生产银行券和其它证券单据。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
这项专利技术涉及生产包括旅行支票和银行支票的纸张类产品(例如银行券、证券单据(security documents))时使用的多层膜以及它们的生产方法。更具体地说，这项专利技术涉及具有高质量纸张的特征并且通常在生产银行券和证券单据时使用的多层膜。在生产银行券、证券单据和类似的东西时，棉浆纸已被使用300年以上。众所周知，棉浆纸有一些非常符合这类应用的要求的性质，包括褶皱能力、抗撕裂性、印刷能力、压花能力以及不分层性。这些非常符合要求的性质可以被表征为如下褶皱是基材被折皱或折叠和不打开仍然保持折叠状态的能力。抗撕裂性是基材忍耐初始(initiated)的和非初始的撕裂和刺破的能力。印刷能力是基材在平版印刷期间吸收和结合所用油墨的能力。压花能力是基材在凹版印刷工艺的压力下通过变形在最终的银行券或证券单据上形成隆起的图形的能力，凹版印刷油墨保留在隆起变形区上从而形成触摸银行券或证券单据时感觉到的高度。不分层性是层压后禁止整层分离的能力。正象大家可以领会的那样，这些性质结合在一起使银行券和类似的东西具有众所周知的感性认识和功能性。随着彩色复印和计算机图形扫描器的出现，伪造银行券的现象已显著增加。尽管主要的货币纸生产者们正积极地着手进行一项计划，试图通过使用种种水印、金属丝和诸如光致变色、全息摄影和绕射光栅之类的光变标记(OVD)使他们的基材在这个时候更安全，但是这些努力似乎没有多少挫败伪造者。在证券单据中使用标准的主要的适合度是保证不能为了生产该文件每侧的底版而把基材剖开。在不发达国家中剖分银行券是主要的伪造战略。多层的证券单据，Tyvek，就地使用时出了问题，因为利用简单的手段就有可能剖分无纺的证券单据。如果把透明的“视窗”结合入银行券，塑料基材将提供主要的证券特征。这个视窗将保证扫描器或彩色复印机不能复制该票据。此外，其它证券特征可以被并入到银行券中，包括在透明膜背面印刷该票据以保护各种证券标记和印迹。澳大利亚专利第488,652号揭示了一种生产证券制品(特别是银行券)的途径并且介绍了常规的银行券所面临的严重的伪造品问题。在该专利中揭示的银行券包括不透明的热塑塑料片材紧密粘合在纺织或无纺的热塑纤维网上所形成的基材，这种基材象希望的那样被印刷并且已经与一个或多个光变证券标记结合在一起。纤维网被用于把耐用性、抗皱性和撕裂强度赋予票据。在使用象莫阿图形那样的光变性质取决于光透射的证券标记的场合，必不可少的是在基材上刺一个洞，插入该标记，然后就地粘贴数层透明的塑料片材。虽然按照澳大利亚专利第488,652号的揭示形成的银行券样品据说已被完成，并且在耐用性和安全性与常规的银行券相比极为令人满意，但是业已发现它们的构造颇为复杂并且生产成本比较高。再者，在把透射证券标记被层压到基材中的膜层之间时将形成降低耐用性和安全性的薄弱区域和高应力区。其它涉及防伪技术的揭示包括美国专利第4,095,217号和第4,281,208号，它们涉及使用受光致电压元件驱动的液晶标记，例如太阳能电池或无定形硅材料。美国专利第4,472,627号涉及包含随人工或自然光产生代码显示的液晶/光致电压标记的货币或其它有价证券。该标记既可作为一种防伪威慑物，又可以作为一种允许使用者简单地鉴别包含这种标记的证券的合法性的手段。美国专利第4,536,016号揭示一种诸如银行券或身份证之类的证券凭证，这类凭证包括由涂有数层不透明的热活化粘合材料透明的双轴取向聚合物制成的片状基材。不透明的膜层是以这样的方式应用的，以致用于检查证券标记(例如结合入聚合物薄膜的绕射光栅)透明区域被保留下来。该基材能带有印制的或其它识别标记并且是用紧密结合的透明的聚合物材料层予以保护的。在美国专利第4,536,016号中使用的基材是以使用取向聚丙烯(OPP)为基础的。在印制几种纪念性的银行券之后，该塑料银行券尽管满足了许多对银行券基材的要求，但是在三个主要方面发现了问题。第一，OPP基材不褶皱，从而带来一些问题，即该薄膜保持平坦的或弯曲的形状，因此堵塞现金出纳机和自动处理设备。第二，OPP基材缺乏初始的抗撕裂性，因此在处理货币时在票据边缘非常频繁地形成裂纹，从而导致破坏性的撕裂。最后，OPP基材由于在凹版印刷期间不能正常地形成压花和需要面涂覆这一事实而不能呈现纸币的触觉性质。取向的高密度聚乙烯(HDPE)已被用于塑料包装领域。在英国专利第1,287,527号中介绍了这样的一些薄膜，它们在加工方向(MD)和横向(TD)两个方向上被双轴取向到大于6.5倍的程度。美国专利第4,680,207号涉及线性低密度聚乙烯(LLDPE)的双轴不平衡取向薄膜，它在加工方向上取向不超过6倍，在横向上取向不超过3倍而且小于在加工方向上的取向。美国专利第5,618,630号涉及用于生产银行券的三层的多层膜结构。尽管业已证明上述的各种薄膜能提供某些超过现有技术的优点并且通常能满足它们设计的要求，但是仍然需要一种薄膜，它能够提供通常在生产银行券和证券产品时所使用的那种类型的高质量的棉浆型纸张的特征。所以，本专利技术的目的是提供具有高质量棉浆纸的特征的多层膜。本专利技术的另一个目的是提供这样一种多层膜，它将拥有高质量棉浆纸的褶皱特征，而且是易于制造的和相当耐用的。本专利技术的第三个目的是提供一种多层膜，它将具有禁止整个膜层在不撕裂的情况下被有效地分开的能力。本专利技术的第四个目的是提供一种多层膜，它将拥有高质量纸的印刷能力和压花能力。本专利技术的第五个目的是提供一种多层膜，它将拥有高度的高温抗卷曲性，例如在150°F以上的温度下。本专利技术的第六个目的是提供一种多层膜，它将适合生产油墨难得受到磨损的银行券，从而导致使用寿命长的银行券。这样的多层膜可以实现高水平的耐用性，而且无需用保护涂层(例如，清漆或聚氨酯)覆盖有油墨的表面。本专利技术的第七个目的是提供一种多层膜，它将适合生产难以伪造的银行券。本专利技术的其它目的和一些优点对于在熟悉这项技术的人在阅读本专利技术的说明书和权利要求书时将变成显而易见的。本专利技术的多层膜是三层结构。至少一个取向聚丙烯(OPP)的膜层被至少一个在OPP层任一侧的HDPE层包围着。本专利技术的多层膜在重复折叠试验中呈现良好的性能。本专利技术的多层膜结构还在取向方向和非取向方向两个方向上具有高抗张强度。本专利技术的多层膜结构在印刷视窗(print window)中被弄皱时不裂开。本专利技术的多层膜在OPP膜任一侧的至少一个HDPE膜层的撕裂强度减弱。一个方向上的撕裂强度比另一个方向上的撕裂强度至少大10倍。按照本专利技术，提供了一种适合在生产银行券、证券纸和类似的东西时使用的抗卷曲的、横截面对称的层压多层膜基材，该基材包括(a)双轴取向不平衡的第一层，其中初始的撕裂强度之比大于10∶1，所述的第一层具有内侧和外侧、包括至少50 wt％(重量百分比)的密度至少为0.94的HDPE，并且至少在第一方向上达到比在基本上垂直于所述第一方向的第二方向上存在的取向程度至少小3倍的取向程度；(b)双轴取向平衡的第二层，所述第二层具有内侧和外侧、包括至少90 wt％的聚丙烯，并且至少在第一方向上以至少为4∶1的取向比取向而在基本上垂直于所述第一方向的第二方向上以至少为6∶1的取向比取向；(c)双轴取向不平衡的第三层，其中初始的撕裂强度之比大于10∶1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在生产银行券、证券纸和其类似物时使用的耐卷曲的横截面对称的层压多层膜基材，包括：（ａ） 双轴取向不平衡的第一层，其中初始的撕裂强度之比大于１０∶１，所述的第一层具有内侧和外侧、包括至少５０ｗｔ％的密度至少为０．９４的ＨＤＰＥ，并且至 少在第一方向上达到比在基本上垂直于所述第一方向的第二方向上存在的取向程度至少小３倍的取向程度；（ｂ） 双轴取向平衡的第二层，所述第二层具有内侧和外侧、包括至少９０ｗｔ％的聚丙烯，并且至少在第一方向上以至少为４∶１的取向比取向和在基本上垂 直于所述第一方向的第二方向上以至少为６∶１的取向比取向；（ｃ） 双轴取向不平衡的第三层，其中初始的撕裂强度之比大于１０∶１，所述的第三层具有内侧和外侧、包括至少５０ｗｔ％的密度至少为０．９４的ＨＤＰＥ、并且至少在第一方向上的取向程度比在 基本上垂直于所述第一方向的第二方向上存在的取向程度至少小３倍；（ｄ）置于（ａ）和（ｃ）的内侧之间的层压粘合树脂，第二层被这样层压到第一和第三层上，以致第三层的第一取向方向本质上与第一层的第一取向方向在一条直线上，并且其中（ａ）进一步包括 共挤在其内侧上的丙烯共聚物皮层。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GL贝努特，
申请(专利权)人：埃克森美孚石油公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]