專利名稱：證券紙的制作方法
技術領域：
本發明涉及證券票據(Security document)用紙，更具體地說，本發明涉及經常經受觸摸的諸如紙幣和駕駛執照的那些證券票據。這類證券票據應當耐用，這是很重要的；換言之，證券票據應耐撕扯、耐折損及耐污。這類證券票據在使用過程中吸收水分和化學藥品會使其發生有形損壞。因此，制造這類證券票據的基材應具有抗吸收性。當然，對于這類證券票據來說，基材對印刷其上的印跡，應具有良好的附著性，特別是在遇到機械磨損或偶然洗滌這類劇烈情況時應具有良好的附著性。
本發明涉及在這類證券票據里加入一種或一種以上可見的安全性特征以防止或阻止偽造。可采用的安全性特征有壓印在紙里的水印和安全金屬絲。可將安全金屬絲完整地置于紙張內或將金屬絲分別置于紙張表面之間顯現于幾個規定區域的所謂的窗內，如英格蘭銀行E系列紙幣。對證券票據來說，為了達到滿意的壓花(如眾所周知的凹版印刷得到的壓花)效果和保證具有好的耐磨性，通常需要質地良好的基材。
以前提出的使紙張適于作具有良好耐污性和耐久性的證券票據紙的方法，是涉及采用混有顏料和粘合劑(如彈性體粘合劑)的涂料組合物。眾所周知，各種聚氨酯組合物可用于多種基材上，形成具有一種或另一種保護作用的涂層，這類用途之一是聚氨酯已被用作木材或其它基材的罩光漆。還從歐洲專利EP-B-189945獲知了聚氨酯組合物作為紙張施膠劑的用途。
關于含顏料的涂料組合物用于制造證券紙的情況，如PCT申請No.WO 91/12372中公開的內容，這種顏料通常具有能提供達到滿意的油墨結合作用(ink keying)所需的微孔隙率或粗糙度的優點。然而，由于顏料的存在也會產生嚴重的缺點，也就是說，基材上的安全性特征(如水印或窗式金屬絲)會因顏料的存在而變得多少有點兒模糊。
由于顏料的存在使粘合劑對基材上特定區域的附著力降低，因而含顏料的涂料固有的附著力很弱。
通常，當采用含顏料的涂料組合物時，因涂布操作在紙張生產之后，因此，這就帶來了必須在紙張干燥后才能涂布涂料組合物的缺點。先有技術EP-B-189945說明書涉及的是以聚氨酯為紙張施膠劑，而本發明涉及的是(下面會指出)在紙張經天然或合成施膠劑施膠后，再將聚氨酯組合物涂布在證券紙上。此外，涂料組合物中不含顏料是本發明涂料組合物的一種必要特征，因而，任何安全特征不會出現模糊的現象。不過，如下所述，只要紙張的不透明度增加不超過1％，聚氨酯涂料中可含各種功能性添加劑。
本發明是在本發明者對生產具有高耐久性和高耐污性的證券票據進行了多方面的研究后形成的。
本發明提供了一種制造具有安全性特征的證券紙的方法，該方法包括以濕法成形紙頁，該紙頁內是加有一種或多種安全性特征的，對紙頁用施膠劑施膠，接著在經施膠后紙頁的一面或兩面涂布一種不含顏料、任選含一種功能性添加劑(只要這種添加劑的存在不會使紙頁的不透明度的增加超過1％)的聚氨酯涂料，接著干燥紙頁，該涂料組合物形成了這樣一種薄膜當該涂料組合物在玻璃表面鑄成薄膜時，該膜的Konig硬度為15-130秒，并按照下列步驟通過耐水試驗a)將用于涂料中的全部配料澆鑄在玻璃板上形成干重為80克/米2的薄膜；b)薄膜先在23℃下干燥，當干燥至不發粘時，再在80℃下干燥1小時；c)薄膜先稱重，然后浸濕并進行抗拉強度和楊氏模量試驗，并用目視法檢驗薄膜的透明度有無任何改變；d)薄膜試樣在含10克/升Na2CO3的水中煮沸30分鐘；e)然后將薄膜用冷水漂洗，其后重復b)和c)步驟。干燥薄膜并再稱重；如果符合下列標準，則該受試薄膜是屬于耐水的一類i)薄膜經煮沸后的濕抗拉強度和楊氏模量不低于初始薄膜的濕抗拉強度和楊氏模量的90％；ii)薄膜的透明度沒有出現可察覺的下降；iii)薄膜干燥后重量不低于原重量的98％。
研究表明，上述試驗能夠鑒別出滿意的聚氨酯涂料用于本發明目的。
水性聚氨酯可呈水性分散體形態。該涂料中可摻混增量劑(如聚丙烯酸酯)，因此該涂料呈氨基甲酸酯-丙烯酸混合物形態；這種混合物一定會使涂料具有良好的耐水和耐化學藥品性能。同時，由于增量劑的價格低于聚氨酯，因此，混合物的成本較單獨用聚氨酯低得多。
該涂料可以是一種含有一種預交聯聚氨酯組分的聚氨酯分散體，或者是一種含一種嵌段聚氨酯組分的聚氨酯分散體，這種嵌段聚氨酯具有以化學鍵鍵合在聚合物鏈上的異氰酸酯基團，但該異氰酸酯基團是在造紙過程的最后階段采用的高溫條件下再產生的。此外，該涂料可以是用多官能試劑(如三聚氰胺/甲醛預縮合物)交聯的兩組分產物的聚氨酯分散體。可采用的交聯劑包括聚氮丙啶類。交聯劑的使用可提高包括不含顏料的聚氨酯涂料的耐洗滌性在內的耐水性，從而賦予用此涂料制得的證券紙和證件好的性能。
用于本發明方法的聚氨酯組合物可包括本領域技術熟練人員熟知的各種成分，包括催化劑、助溶劑及乳化劑或表面活性劑。然而，必須小心，因為乳化劑在有水分或潮濕條件下會有損于涂料的性能。此外，也可采用其它已知的添加劑，其中包括消泡劑、流動添加劑、增稠劑或粘度調節劑。一般來說，涂料組合物中對涂料的重要性能(如對基材的附著力)有不利影響的添加劑用量應保持最低水平。
雖然本發明的主要方面是提供具有優越性能的不含顏料的涂料以賦予本發明的優點，但對本發明的一個方面來說，為了提高由本發明紙頁制造的證券票據安全性的特定效果，而不會明顯地干擾不含顏料的聚氨酯涂料所具有的一般優點的情況下，可采用各種功能性添加劑。將顏料添加到涂料中，特別是添加到紙用涂料中以賦予紙張色彩或不透明度，這對本領域技術熟練人員來說是顯而易見的。可是，根據本發明可采用的安全性功能添加劑不是顏料，而是能滿足下列標準的特殊材料
a)當涂料的涂布量不超過1％時，添加劑不會增加紙張的不透明度。這可保證添加劑對涂料的透明性不會產生可察覺的影響，因此，仍保留了不含顏料的涂料的一般優點。
b)聚氨酯涂料中添加劑的存在不會使本發明聚氨酯涂料的鑒定試驗，即Koenig硬度試驗和耐水試驗的結果不合格。
根據本發明的一種功能性添加劑，優選的是熒光顏料或虹彩顏料。
一種安全性功能添加劑會產生某種提高根據本發明的紙制的證件的安全性或公認性的特殊效果，因此，當聚氨酯涂料含有這種添加劑時，就會產生一種附加的安全特征。一般，安全性功能添加劑分為三類a)明顯可辨認的安全性特征，如虹彩顏料；b)賦予較高安全水平的并且需用安全檢測設備才可檢測的安全性特征，如熒光顏料或磁性微粒；及c)采用如中夾銀行所采用的尖端檢測設備可檢測的公開的安全特征，如具有獨特的衰變時間的磷光顏料。
通常，聚氨酯涂料的涂布量在0.05-20克/米2之間，優選0.5-5克/米2之間。
優選的是，在紙頁經施膠浴壓榨輥后進入后干燥機前、當涂有施膠劑的紙頁仍是濕態時立即涂布聚氨酯涂料。然而，另一方式是也可以待一般的造紙工序完成后，將聚氨酯涂料涂布在干的紙頁上。
優選的是，將聚氨酯涂料涂布在紙的兩面上。
造紙用纖維是天然纖維或合成纖維或兩者的混合纖維。
優選的聚氨酯為脂族聚酯型并以分散體的形態使用，分散體中聚氨酯含量為2％-70％(重量)，更優選的聚氨酯含量為5％-30％(重量)，不過脂族聚醚型聚氨酯也可用于本發明方法中。該聚氨酯也可以是脂族聚碳酸酯型聚氨酯。
優選用于本方法的紙頁是以結合在可見的或隱藏的安全性要素中的水印或嵌入的或窗式金屬絲作為安全性特征的紙頁。
為了達到本發明的主要要求，如本文所述，含聚氨酯的涂料必須基本上是透明的并優選100％模量高于4.0毫帕。聚氨酯涂料的極限抗拉強度高于40毫帕是必要的，例如40-80毫帕，以及Knig硬度大于20秒，例如20-40秒。
在制造證券紙(如制造紙幣的紙)時，采用本文所述的不含顏料的聚氨酯涂料，這是一個全新的建議。本發明方法可賦予證券紙若干種出乎意料的且很有用的性質a.不含填料的聚氨酯涂料是透明的；因此它不會影響紙張里的目視安全性特征。
b.由于涂膜降低了紙的表面孔隙率和粗糙度，因而涂膜能大大地增加紙的耐污性。這一點對延長紙幣流通使用期來說是很重要的。
c.與b)不同，經濕和干析、濕擦和洗滌試驗證明，涂膜明顯地改善了印跡對紙張表面的附著力。這對本領域技術熟練人員來說是最出乎意料的，因為原來預期采用本發明的聚氨酯涂料會使印跡的附著力變差。
d.與含顏料的涂料不同，本文所述的聚氨酯涂料不會明顯地改變紙張的手感或外觀。這是很重要的，因為紙幣紙的異乎尋常的直觀和觸感有助于公眾鑒別偽幣。
e.而且，該涂層能提高凹版印刷浮凸的花紋和清晰度。
f.該涂層還能防止因偶然洗滌引起對熒光增白劑的吸收，這是一種非常有利的、出乎意料的性質，因為紙幣紙的非熒光性質也有助于偽幣的檢出。該涂層也能防止熒光增白劑的熒光性將精心設置在紙幣中的熒光安全特征弄模糊。
g.該涂層不會影響紙的加工或印刷過程的效率。具體地說不會發生中斷現象。
源自本發明方法的這些性質是由于按照前述規定的耐水試驗和Konig硬度特性表明了聚氨酯涂層具有良好的機械性能、耐化學藥品性和化學性質的結果。不符合這兩項試驗的材料通常不符合紙幣用紙所要求的技術規格。
本發明的另一方面是提供一種制造證券票據的方法，其中，證券紙是按本文所述方法制造的，隨后將證券紙印刷成為證券票據。證券票據一詞包括紙幣、識別證件、駕駛執照以及護照用紙頁。
下列實施例對本發明作具體說明。在這些實施例中涉及已作介紹或規定的某些標準試驗方法。所有份數都以重量計。
a)干折皺試驗按照標準技術方法對經印刷的紙幣大小的紙試樣進行人工折皺和展平10次。然后對已印刷的試樣進行檢測并評估其油墨的損失量。
b)濕折皺試驗除了試驗前將紙浸濕外，其余同干折皺試驗。
c)Sheen濕擦試驗用由Sheen摩擦試驗機驅動的荷重800克的刷子摩擦經印刷的紙幣大小的紙試樣，擦刷300次。以目視法評價試驗過程中油墨的損失量。
d)劇烈的洗滌試驗將經印刷的紙幣大小的紙試樣置于含5份家用洗衣粉、10份碳酸鈉的溶液中煮沸30分鐘。
然后在冷水中漂洗試樣。用目視法評價油墨的損失量。
e)FIRA耐污試驗在圓筒的一端放置經印刷的紙試樣，于另一端放置對照試樣，其中還放置20塊浸過人造汗水和膠體石墨的毛氈立方塊。圓筒交替地變換旋轉方向共旋轉30分鐘。測定經印刷試樣的反射率的變化并比較試驗結果從而計算污垢的相對附著量。
實施例1由纖維素纖維、任選混合有合成纖維或無機填料或適用于造紙工業的其它添加劑的水性懸浮體在紙機上制造成紙頁。然后，紙頁經干燥、施膠、第二次干燥并卷筒。
涂料配方包括下列成分15份脂族聚酯型聚氨酯(Witocobond 785TM)，由BaxendenApplied Chemicals Limited提供；85份水將已卷筒的施過膠的紙退卷并用Meyer繞線棒涂布器在紙的兩面涂布涂料并干燥之，由此得到雙面涂有2克/米2涂層的紙頁。
然后以通常的方法對涂布的紙頁進行整理、壓光和裁切。
其后，用凹版印刷和膠版印刷方法對已涂布紙頁進行印刷。
按照如上述耐水試驗和Konig硬度試驗方法對涂料配方試樣進行檢測。結果是該涂料的Knig硬度為100秒，該涂料也具有良好的耐水性。
按照濕折皺試驗、干折皺試驗、劇烈洗滌試驗、FIRA耐污試驗和Sheen濕擦試驗方法對已涂布的和未涂布的經印刷的紙張進行檢測。已涂布的試樣與同一造紙批次的未涂布紙張相比較，得到下列每處試驗的試驗結果濕折皺試驗；油墨損失明顯地較少；干折皺試驗油墨損失明顯地較少；劇烈洗滌試驗幾乎沒有可察覺的油墨損失，而對照的未涂布紙張油墨損失超過80％。
濕擦試驗未涂布紙張超過50％的已印刷面積發生油墨損失；聚氨酯涂布的紙張發生油墨損失的面積少于10％。
FIRA耐污試驗污垢附著量少于30％。
洗滌后試樣在紫外光下檢驗顯示，經涂布的試樣附著少到難以覺察的熒光增白劑，而未涂布試樣不同，在洗滌后試樣出現顯著的熒光。
對已涂布試樣和未涂布試樣都進行凹版印刷檢驗。未涂布的紙張出現紙幣紙特征的洇紙(feathering)，已涂布紙張的洇紙明顯地較少。
實施例2由纖維素纖維、任選混合有合成纖維或無機填料或其它適用于造紙工業的添加劑的水性懸浮體在紙機上制造成紙頁。然后，紙頁經干燥、施膠、第二次干燥并卷筒。
涂料配方包括下列成分7.5份脂族聚酯型聚氨酯(Witocobond 785TM)，由BaxendenApplied Chemicals Limited提供；7.5份醋酸乙烯酯-Veova共聚物(Vinamul 6975TM)，由Vinamul Limited提供；0.5份聚氮丙啶(CX100TM)，由Zeneca Resins BV.提供；84.5份水將已卷筒的施過膠的紙退卷并用Meyer繞線棒涂布器在紙的兩面涂布涂料并干燥之，由此得到雙面涂有2克/米2涂層的紙頁。
接著按常用方法對已涂布紙頁進行壓光和裁切。
然后，用凹面印刷和膠版印刷方法對已涂布紙頁進行印刷。
按照上述耐水試驗和Knig硬度試驗方法對涂料配方的試樣進行檢測。結果是該涂料的Knig硬度為120秒，并顯示聚氨酯涂料具有良好的耐水性。
按照濕折皺試驗、干折皺試驗、劇烈洗滌試驗、FIRA耐污試驗及濕擦試驗方法對已涂布的經印刷紙頁和未涂布的經印刷紙頁進行檢測。由按實施例1方法制造的紙頁的濕折皺試驗等試驗的報告可見，得到的紙頁基本具有相同的性能。
洗滌后試樣在紫外光下檢驗顯示經涂布試樣附著少到難以覺察的熒光增白劑，而未涂布試樣不同，在洗滌后試樣出現顯著的熒光。
對已涂布的和未涂布的試驗樣進行了凹版印刷檢驗。未涂布紙張出現紙幣紙特征的洇紙，已涂布紙張出現的羽痕明顯地少。
實施例3由纖維素纖維、任選混有合成纖維或無機填料或其它適用于造紙工業的添加劑的水性懸浮體在紙機上制造成紙頁。然后，紙頁經干燥、施膠、第二次干燥并卷筒。
涂料配方包括下列成分10.5份脂族聚酯型聚氨酯(Witocobond 779TM)，由BaxendenApplied Chemicals Limited提供；4.5份陰離子苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(Vinamul 7172TM)，由Vinamul Limited提供；0.5份聚氮丙啶(CX100TM)，由Zeneca Resins BV提供；84.5份水將已卷筒的施過膠的紙退卷并用Meyer繞線棒涂布器在紙的兩面涂布涂料并干燥之，由此得到雙面涂有2克/米2涂層的紙頁。
接著按常用方法對已涂布紙頁進行壓光和裁切。
然后，用凹面印刷和膠版印刷方法對已涂布紙頁進行印刷。
按照上述耐水試驗和Knig硬度試驗方法對涂料配方的試樣進行檢測。結果是該涂料的Knig硬度為80秒。并顯示該涂料具有良好的耐水性。
按照濕折皺試驗、干折皺試驗、劇烈洗滌試驗、FIRA耐污試驗及Sheen濕擦試驗方法對已涂布的經印刷紙頁和未涂布的經印刷紙頁進行檢測。由按實施例1方法制造的紙頁的濕折皺試驗等試驗的報告可見，得到的紙頁基本具有相同的性能。
洗滌后試樣在紫外光下檢驗顯示，經涂布試樣附著少到難以覺察的熒光增白劑，而未涂布試樣不同，在洗滌后試樣出現顯著的熒光。
對已涂布的和未涂布的試樣進行凹版印刷檢驗。未涂布紙張出現紙幣紙特征的洇紙，已涂布紙張出現的洇紙明顯地少。
實施例4由纖維素纖維、任選混合有合成纖維或無機填料或其它適用于造紙工業的添加劑的水性懸浮體在紙機上制造成紙頁。然后，紙頁經干燥，施膠、第二次干燥并卷筒。
涂料配方包括下列成分15份脂族聚酯-聚碳酸酯型聚氨酯(IR140TM)，由IndustrialCopolymers Limited提供；0.5份聚氧丙啶(CX100TM)，由Zeneca Resins BV提供；84.5份水將已卷筒的施過膠的紙退卷，并用Meyer繞線棒涂布器在紙的兩面涂布涂料并干燥之，由此得到雙面涂有2克/米2涂層的紙頁。
接著按常用方法對已涂布紙頁進行壓光和裁切。
然后，用凹版印刷和膠版印刷方法對已涂布紙頁進行印刷。
按照上述耐水試驗和Konig硬度試驗方法對涂料配方的試樣進行檢測。結果是該涂料的Konig硬度為120秒，并顯示該涂料具有良好的耐水性。
按照濕折皺試驗、干折皺試驗、劇烈洗滌試驗、FIRA耐污試驗及Sheen濕擦試驗方法對已涂布的經印刷紙頁和未涂布的經印刷紙頁進行檢測。由按實施例1方法制造的紙頁的濕折皺試驗等試驗的報告可見，得到的紙頁基本上具有相同的性能。
洗滌后試樣在紫外光下檢驗顯示，經涂布試樣附著少到難以覺察的熒光增白劑，而未涂布試樣不同，在洗滌后試樣出現顯著的熒光。
對已涂布的和未涂布的試樣進行凹版印刷檢驗。未涂布紙張出現紙幣紙特征的洇紙，已涂布紙張出現的洇紙明顯地少。
實施例5由纖維素纖維、任選混合有合成纖維或無機填料或其它適用于造紙工業的添加劑的水性懸浮體在造紙機上制成紙頁。該紙頁經干燥并以施膠溶液施膠。
涂料配方包括下列成分15份脂族聚酯-聚碳酸酯型聚氨酯(IR140TM)，由IndustrialCopolymers Limited提供；0.5份聚氮丙啶(CX100TM)，由Zeneca Resins BV.提供；84.5份水采用Meyer繞線棒涂布器將涂料涂布在施膠浴壓榨輥后的施過膠的濕紙頁的兩面，干燥后得到雙面涂有2克/米2涂層的紙頁。這一制造工藝由于已經省去了干燥步驟，因而具有經濟的優點。
涂布過的紙頁接著進行干燥和卷筒。
接著按常用方法對已涂布紙頁進行壓光和裁切。
然后，用凹版印刷和膠版印刷方法對已涂布紙幣進行印刷。
按照耐水試驗和Knig硬度試驗法對涂料配方的試樣進行檢測。結果是該涂料的Knig硬度為120秒。并顯示該涂料具有好的耐水性。
按照濕折皺試驗、干折皺試驗、劇烈洗滌試驗、FIRA耐污試驗和Sheen濕擦試驗方法對已涂布經印刷紙頁和未涂布的經印刷紙頁進行檢測。由按實施例1方法制造的紙頁的濕折皺試驗等試驗報告可見，得到的紙頁基本上具有相同的性能。
洗滌后試樣在紫外光下檢驗顯示，經涂布試樣附著少到難以覺察的熒光增白劑，而未涂布試樣不同，洗滌后試樣呈現顯著的熒光。
對已涂布的和未涂布的試樣進行凹版印刷檢驗。未涂布的紙張出現紙幣紙特征的洇紙，當用油墨印刷形成證券票據如紙幣時已涂布紙張出現的洇紙明顯地少。
用上面提出的標準(i)、(ii)和(iii)測定實施例1-5中制成的所有紙頁，結果表明其涂層都具有耐水性。具體說，(i)濕抗拉強度和楊氏模量沒有下降；(ii)透明性沒有明顯的降低和(iii)膜的重量沒有變化。
為了比較起見，現給出一個具有耐水性和機械強度不足的這種典型強度的涂料實施例。
實施例A由纖維素纖維、任選與合成纖維或無機填料或其它適用于造紙工業的添加劑相混合的水性懸浮體在造紙機上制成紙頁。然后，紙頁經干燥、施膠、第二次干燥并卷筒。
涂料配方包括下列成分15份脂族聚酯型聚氨酯(Witocobond 290HTM)，由BaxendenApplied Chemicals Limited提供；84.5份水將已卷筒的施膠紙頁退卷，并用Meyer繞線棒涂布器在紙的兩面涂布涂料并干燥之，由此得到雙面涂有2克/米2涂層的紙頁。
接著按常用方法對紙頁進行壓光和裁切。
然后，用凹版印刷和膠版印刷法對紙頁進行印刷。
按照上述耐水試驗和Knig硬度試驗法對涂料配方的試樣進行檢測。結果是該涂料的Knig硬度為15秒，并顯示該涂料的耐水性不好。
按照FIRA耐污試驗對已涂布的和未涂布的經印刷紙頁進行檢測，結果顯示已涂布紙頁的耐污性明顯地優于未涂布紙頁。
采用濕折皺試驗、干折皺試驗、劇烈洗滌試驗和Sheen濕擦試驗方法對已涂布的和未涂布的經印刷紙頁進行檢測。當與未經涂布的、由同一批次制成的紙頁試樣相比，已涂布試樣明顯低劣。
對已涂布的和未涂布的試樣進行凹版印刷實驗，未涂布的紙張出現紙幣紙特征的洇紙，已涂布紙張出現的洇紙明顯地少。
通過實施例1-5中各種試驗表明，根據本發明方法制的紙頁的性能較標準紙幣紙有相當大的提高。
通過濕折皺試驗、干折皺試驗、濕擦試驗和劇烈洗滌試驗證明，本發明方法制的紙頁對印跡有良好的附著性。本發明紙頁的印刷清晰度也顯著地優于傳統紙幣紙的印刷清晰度。而且，尤其能使凹版印刷更加清晰，并能改進凹刻浮凸花紋。優良的耐污性意味著根據本發明方法制成的已涂布紙頁對污垢的吸附量較未涂布紙頁少三分之二還多。
如上所述，為了降低成本在涂料配方中也可使用增量劑；增量劑也能賦予涂料實用的性能，如提高對所加安全性特征如全息圖的表面的粘附性。
可用在本發明中的增量劑通常是不溶性粘合劑，如苯乙烯/丙烯酸共聚物、丙烯酸酯化的醋酸乙烯酯、氯乙烯/乙烯共聚物或醋酸乙烯酯共聚物的水分散體。通常，它們經受不了耐水性和硬度試驗。
另一種增量劑是VA/VEOVA共聚物，例如商品名為Vinamul6975TM市售品。
然而，如果包含聚氨酯和增量劑的組合物具有規定的Konig硬度并通過耐水試驗的話，則增量劑與適用的聚氨酯相結合，它們能呈現出符合前面提出的標準的功能。
增量劑的添加量，在100份涂料配方中至多達70份，優選15-50份。對于強度最高和最耐水的增量劑，其添加量可達這一水平。考慮到涂料組合物的性能對于強度較弱的和耐水性較差的增量劑顯然不能添加這么高比例的量。
交聯劑可用來提高聚氨酯涂料的耐水性和硬度。交聯劑可用來使原來不適用的聚氨酯具有符合要求的性能。交聯劑還能改善聚氨酯組分的性能，從而能提高需使用的增量劑的用量。適用的交聯劑包括聚氮丙啶、碳化二亞胺、異氰酸酯及鋯鹽。其它交聯劑如環氧樹脂也可使用，但由于它們交聯溫度高或交聯時間長而實際很少采用。
此外，進一步研究指出，根據本發明的聚氨酯涂料還具有其它有意義的優點。已經發現可利用特殊的聚氨酯涂料來提高金屬箔、全息圖象、kinogram等的光學效果和耐久性。這是由于聚氨酯涂料能大大地降低用來粘合包括全息圖象的金屬箔的粘合劑在紙表面的吸附量所致。業已發現，該粘合劑可涂布得更均勻，從而使粘合得更好，表面更光滑。獲得的更光滑表面對全息圖象是特別有利的，因為對觀察者來說，全息圖象中存在的可見細節應是非常清晰的。眾所周知，全息圖象通常是昂貴的，但證券票據，如紙幣是在流通中時，全息圖象將較長時間保留其上，這無疑會有商業利益的。這也是因本發明的聚氨酯涂料使其耐久性有了提高所得到的結果。
權利要求
1.制造具有安全性特征的證券紙的方法，該方法包括以濕法形成紙頁，該紙頁內是加有一種或多種安全性特征的，對紙頁施以施膠劑，此后，在經施膠后紙頁的一面或兩面涂布一種不含顏料、任選含一種功能性添加劑，但這種添加劑的存在不會使紙頁的不透明度的增加超過1％的聚氨酯的涂料，接著干燥紙頁，該涂料組合物能形成這樣一種薄膜當該涂料組合物在玻璃表面鑄成薄膜時，該膜的Knig硬度為15-130秒，并按照下列步驟通過了耐水試驗a)將用于涂料中的全部配料澆鑄在玻璃板上形成干重為80克/米2的薄膜；b)薄膜先在23℃下干燥，當干燥至不發粘時，再在80℃下干燥1小時；c)薄膜先稱重，然后浸濕并進行抗拉強度和楊氏模量試驗，并用目視法檢測薄膜的透明度有無任何改變；d)薄膜試樣在含10克/升Na2CO3的水中煮沸30分鐘；e)然后將薄膜用冷水漂洗，隨后重復b)和c)步驟；其中當薄膜被干燥及再稱重時，膜符合下列標準i)薄膜經煮沸后的濕抗拉強度和楊氏模量不低于初始薄膜的濕抗拉強度和楊氏模量的90％；ii)薄膜的透明度沒有出現可察覺的下降；iii)薄膜干燥后的重量不低于原重量的98％。
2.根據權利要求1的方法，其中聚氨酯是呈水分散體的形態。
3.根據權利要求1或權利要求2的方法，其中涂料還包含有一種增量劑。
4.根據權利要求3的方法，其中增量劑是聚丙烯酸酯。
5.根據上述任一項權利要求的方法，其中含聚氨酯的涂料的涂布重量為每平方米0.05與20克之間。
6.根據權利要求5的方法，其中涂布重量為每平方米0.5與5克之間。
7.根據上述任一項權利要求的方法，其中含聚氨酯涂料是在紙頁經施膠后，紙頁的呈濕態時直接涂布在紙頁上的。
8.根據權利要求1-6中任一項方法，其中含聚氨酯涂料是涂布在完成正常造紙步驟后的干燥紙頁上的。
9.根據上述任一項權利要求的方法，其中造紙用纖維是天然或合成纖維或天然與合成纖維的混合物。
10.根據上述任一項權利要求的方法，其中聚氨酯是脂族聚酯型的，并以聚氨酯含量為2％-70％(重量)的分散體形態被使用。
11.根據權利要求10的方法，其中分散體的聚氨酯含量為5％-30％(重量)。
12.根據上述任一項權利要求的方法，其中聚氨酯是可交聯的，并在紙頁干燥期間進行交聯。
13.根據權利要求12的方法，其中采用氮丙啶作為交聯劑的交聯是有效的。
14.根據上述任一項權利要求的方法，其中安全性特征是水印，或嵌入的金屬絲，該金屬絲可納入可見的或掩蔽的安全性要素中。
15.根據上述任何一項權利要求的方法，其中聚氨酯是不含顏料的。
16.根據權利要求1-14任一項的方法，其中聚氨酯組合物含有一種熒光或一種虹彩添加劑的一種功能性添加劑。
17.根據上述任何一項權利要求的方法，其中包括無花紋金屬箔的金屬箔，全息圖象或kinogram是在印刷前或印刷后粘固在證券紙上的。
18.制造證券票據的方法，其中證券紙是根據上述任何一項權利要求的方法制造的，其后對所得證券紙進行印刷形成證券票據，如紙幣。
全文摘要
本發明涉及制造包含安全性特征的證券紙的方法。該方法包括以濕法形成紙頁,該紙頁內是加有一種或多種安全性特征的、對紙頁施以施膠劑,此后,在經施膠后紙頁的一面或兩面涂布一種不含顏料的含聚氨酯涂料。這種不含顏料的聚氨酯可任選地包含一種功能性添加劑,但這種功能性添加劑的存在不會使紙頁的不透明度的增加超過1%。經涂布聚氨酯后使紙頁干燥。涂料組合物能形成這樣一種薄膜:當該涂料組合物在玻璃表面鑄成薄膜時,其
文檔編號D21H19/24GK1178565SQ96192528
公開日1998年4月8日 申請日期1996年3月11日 優先權日1995年3月13日
發明者P·浩蘭德, J·P·福爾克斯 申請人:波特爾斯有限公司