защищенное от подделки многослойное изделие и способ его изготовления

Формула изобретения

1. Защищенное от подделки многослойное изделие, содержащее листы бумаги с защитными элементами, пропитанные полимерным связующим, а также внешние полимерные слои, отличающееся тем, что листы бумаги пропитаны в расплаве термореактивного или термопластичного полимера по всему объему и поверхности каждого листа покрыты слоем полимера.

2. Защищенное от подделки многослойное изделие по п.1, отличающееся тем, что поверхности изделия выполнены рельефными.

3. Защищенное от подделки многослойное изделие по п.1 или 2, отличающееся тем, что выполнено в форме плоского диска, или квадрата, или многоугольника, или другой геометрической фигуры.

4. Защищенное от подделки многослойное изделие по п.1 или 2, отличающееся тем, что один или более листов бумаги имеют контрастное окрашивание.

5. Защищенное от подделки многослойное изделие по п.1 или 2, отличающееся тем, что защитные элементы представляют собой защитную нить, или защитное волокно, или голограмму, или водяной знак, или оптически переменные изображения, выполненные полиграфическим способом.

6. Защищенное от подделки многослойное изделие по п.1 или 2, отличающееся тем, что содержит машиночитаемые защитные элементы, например защитные пигменты, микросхемы, магнитные полосы, маркировочные вещества.

7. Способ изготовления защищенного от подделки многослойного изделия, включающий пропитку листов бумаги с защитными элементами расплавом термореактивного или термопластичного полимера либо их смесями по всему объему так, что поверхности каждого листа покрыты слоем полимера, с последующей сушкой и частичной полимеризацией, сборку пакета, содержащего несколько пропитанных листов, последующее горячее прессование-ламинирование собранного пакета и вырубку изделий заданной геометрической формы.

8. Способ изготовления защищенного от подделки многослойного изделия по п.7, отличающийся тем, что одновременно с горячим прессованием-ламинированием производят формирование поверхностного рельефа изделий.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии бумаги, многослойным изделиям, защищенным от подделки изделиям, таким как идентификационные документы, банковские карты, жетоны, служащие в качестве заменителей денежных знаков, преимущественно изготовленным из многослойных композиционных материалов.

Композиционные материалы для производства защищенных документов постоянно совершенствуются. Материал подложки для защищенных документов должен удовлетворять следующим основным требованиям: возможность изготовления и переработки без изменения существующих технологий и обеспечение высоких физико-механических показателей изделия.

Известен жетон для оплаты проезда в метрополитенах, телефонах-автоматах, торговых и игровых автоматах, выполненный на основе полимерного материала и содержащий кодирующие элементы, такие как рассеиватель, люминесцентные вещества, абсорберы, а на его плоских поверхностях нанесены дополнительные метки. Жетон может быть выполнен в виде плоского круглого диска, прямоугольника, треугольника, или другой формы методом литья под давлением (RU 2121285 C1, 10.11.1998).

Известен полимерный многослойный композит для изготовления ценного документа (RU 2010127366 A, 10.02.2012), слои которого содержат разные персонализированные признаки, например, чип, паспортную фотографию, дополняющие друг друга изображения, полученные с помощью струйной печати, лазерной гравировки, выполненные с точной приводкой и обеспечивающие получение суммарного изображения. Такой композиционный материал может дополнительно содержать слои на основе бумаги или теслина.

Известна многослойная подложка для документа, содержащая бумажные слои и слои термопластичного полимерного материала (RU 2404062 C2, 20.11.2010). Бумажные слои могут иметь различные защитные элементы, такие как сквозные вырезы, образующие при совмещении смотровые окна, а также водяные знаки, защитные нити, защитные пигменты, микросхемы, магнитные полосы. Слои пластика могут содержать меланжевые волокна, планшеты, металлические волокна, пигменты, маркировочные вещества, добавляемые в расплав полимера. Слой расплавленного пластика вводят между бумажными вкладками и затем сдавливают между парой валиков в непрерывном процессе. В результате соединения между бумажными вкладками и слоем пластика образуются зоны проникновения, где части слоя пластика соединены с волокнами бумажных вкладок. Полученный материал характеризуется высокой прочностью и долговечностью. Аналогичное техническое решение описано в документе WO 2004/076198 A1, 10.09.2004.

Известно техническое решение, описывающее слоистую структуру - подложку для идентификационных документов и банковских карт (EP 0892109 A1, 26.03.1999). Структура состоит из нескольких слоев бумаги, приготовленной, преимущественно, из смеси, содержащей синтетические и натуральные волокна, причем состав этой смеси варьируется для разных слоев. Полученные листы бумаги далее подвергаются обработке высоким давлением при протягивании через металлические валки при линейном давлении 200-3500 кг/см. Затем сложенные вместе листы бумаги, отличающиеся по составу, протягивают через валки при высоком давлении без добавления связующего. Структура может дополнительно содержать на поверхности слой полимера, нанесенного в виде раствора на одну или обе поверхности, причем в раствор полимера могут быть добавлены пигменты. Полученная структура обладает высокой прочностью, упругостью, стабильностью размеров, гладкостью, обеспечивая высокое качество последующей печати и/или магнитной записи.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является, по мнению авторов, техническое решение, описанное в патенте RU 2404062 C2, 20.11.2010. К недостаткам известного технического решения можно отнести низкую прочность поверхностных слоев изделий и связанную с этим ограниченную область их применения, а также сложную технологию производства и высокую себестоимость получаемых изделий.

Задача, решаемая изобретением - получение защищенного изделия на основе слоистых пластиков, содержащих защитные элементы, и имеющего высокие показатели устойчивости к агрессивному воздействию и механическому износу в процессе эксплуатации, при снижении затрат на их производство.

Это достигается тем, что защищенное от подделки многослойное изделие содержит листы бумаги с защитными элементами, пропитанные полимерным связующим, а также внешние полимерные слои, согласно изобретению, листы бумаги пропитаны в расплаве термореактивного или термопластичного полимера по всему объему и поверхности каждого листа покрыты слоем полимера.

Преимущественно, поверхности изделия выполнены рельефными.

Изделие может иметь форму плоского диска, или квадрата, или многоугольника, или другой геометрической фигуры.

Один или более листов бумаги могут иметь контрастное окрашивание.

Защитные элементы представляют собой, в частности, защитную нить, или защитное волокно, или голограмму, или водяной знак, или оптически переменные изображения, выполненные полиграфическим способом.

В частности, изделие содержит машиночитаемые защитные элементы, например, защитные пигменты, микросхемы, магнитные полосы, маркировочные вещества.

Поставленная задача решается также за счет способа изготовления защищенного изделия. Предложен способ изготовления защищенного от подделки многослойного изделия, включающий пропитку листов бумаги с защитными элементами расплавом термореактивного или термопластичного полимера, либо их смесями, по всему объему так, что поверхности каждого листа покрыты слоем полимера, с последующей сушкой и частичной полимеризацией, сборку пакета, содержащего несколько пропитанных листов, последующего горячего прессования-ламинирования собранного пакета и вырубкой изделий заданной геометрической формы.

Преимущественно, одновременно с горячим прессованием-ламинированием производят формирование поверхностного рельефа изделий.

Для иллюстрации заявленного изобретения приводим примеры его выполнения. (см. фиг.1)

ПРИМЕР 1.

Изделие состоит из 7 слоев. Каждый слой представляет собой полуфабрикат на основе специального вида бумаги, имеющего признаки защиты от подделки, пропитанного водным раствором фенолформальдегидной смолы, модифицированной акриловым полимером. Состав пропитки для всех слоев, объ. %: смола 70, акрил 30.

Верхний и нижний слои 1 и 5 представляют собой так называемый оверлей массой 25-45 г/м ². Он изготовлен из тонкой бумаги или иной полимерной структуры для придания особой прочности поверхности изделия, не скрывающей декоративные элементы, расположенные на подлежащем слое.

Слои 2 и 6 массой 65-120 г/м² являются слоями-носителями защищенной полиграфии, а также иных визуальных признаков защиты от подделки, таких, как водяной знак, защитная нить, специальные волокна.

Срединные слои 3, 4, 5 выполнены из бумаги массой 120-1000 г/м², имеющей контрастное окрашивание, отличное от слоев 1, 2, 6, 7 и содержат в своем составе относительно тяжелые волокна, например базальт, для повышения удельного веса изделия, а также пигменты на основе соединений металлов.

Все названные слои пропитывают полимерным составом так, чтобы все свободные пространства были заполнены, и толщина наружного слоя полимера составляла не менее 0,3 мкм.

Затем проводят предварительную сушку с частичной полимеризацией для удаления излишков пенетрационной смеси с получением полуфабрикатов - бумажно-смоляных пленок.

Из бумажно-смоляных пленок в указанном порядке собирают ламинационный пакет. Далее методом горячего прессования-ламинирования при температуре от 120 до 210°C и соответствующему температуре времени выдержки (15 с. - 20 мин.), получают листовой пластик, имеющий особый рельеф поверхности за счет применения рельефных форм для прессования (поддоны).

Из полученного пластика механическим способом вырубают отдельные изделия круглой формы диаметром 30 мм, с односторонней привязкой к рельефу и полиграфическому изображению. При необходимости полученные изделия шлифуют.

ПРИМЕР 2.

Изделие состоит из 5 слоев. Каждый слой представляет собой полуфабрикат на основе специального вида бумаги, имеющего признаки защиты от подделки, пропитанного 9,5%-ым раствором поликарбоната в хлороформе.

Верхний и нижний слои 1 и 5 представляют собой, так называемый оверлей массой 25-45 г/м², выполненный аналогично примеру 1.

Слои 2 и 4 массой 65-120 г/м² являются слоями-носителями защищенной полиграфии или иных визуальных признаков защиты, таких, как водяной знак, защитная нить, специальные волокна, а также могут содержать сквозные окна, полученные в процессе отлива на БДМ с помощью филиграней либо выполненные вырубкой.

Срединный слой 3, выполненный из бумаги массой 120-1000 г/м ², может иметь как контрастное окрашивание, отличное от слоев 1, 2, 4, 5, так и быть выполненным одного цвета со всеми другими слоями,

Все названные слои пропитывают так, чтобы все свободные пространства были заполнены, и толщина наружного слоя полимера составляла не менее 0,3 мкм. Затем проводят полное удаление растворителя с одновременной полимеризацией поликарбоната с получением полуфабрикатов - композитных пленок.

Из полученных композитных пленок в указанном порядке собирают ламинационный пакет. Далее методом горячего прессования-ламинирования при температуре от 160 до 180°C и соответствующему температуре времени выдержки (от 15 секунд до 20 минут) и давлению получают листовой пластик. Для прессования могут применяться пластины или ремни, имеющие особый рельеф поверхности для получения дополнительных защитных элементов.

Из полученного монолитного композита вырубают отдельные изделия прямоугольной формы, по геометрическим параметрам соответствующие требованиям стандарта для документов ID-1. При необходимости полученные изделия дополнительно покрывают защитным лаком, либо защитной пленкой с голограммой.