新型標(biāo)記及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在基材上產(chǎn)生視覺可識別的衍射圖案的方法，通過使該基材與壓花板的表面相接觸，對該基材施加壓力。使用在該壓花板與該基材的接觸區(qū)域涂有清漆的刻印紙或紙板片材作為壓印的基材。本發(fā)明還涉及使用所述方法制備的產(chǎn)品。該方法適用于例如普通包裝材料，其包含紙板、壓印和清漆層，以形成具有視覺吸引力的和獨(dú)特的標(biāo)記。
【專利說明】[0001] 本申請是以下申請的分案申請：申請日：2006年3月8日；申請?zhí)枺?200680015591. 3 (PCT / F12006 / 000081);發(fā)明名稱："新型標(biāo)記及其制備方法"。 新型標(biāo)記及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及產(chǎn)品標(biāo)記。特別地，本發(fā)明涉及在紙和紙板片材上的可視覺識別的標(biāo) 記以及該產(chǎn)品的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0003] 通常在產(chǎn)品中加入安全標(biāo)記以指示其可靠性或來源。通常，該標(biāo)記施加在產(chǎn)品的 包裝上。該標(biāo)記可以被肉眼看到，其檢測可能需要特定的儀器。一種傳統(tǒng)的可見安全標(biāo)記 的實例是水印，其包括在紙的表面上形成的壓印圖案。用密封和接片提供包裝和包裹以確 保產(chǎn)品的完整性。鈔票通常具有全息圖案、全息安全線和類似標(biāo)記來使產(chǎn)品的仿造變得復(fù) 雜。這些安全標(biāo)記也集成到產(chǎn)品的包裝中，例如計算機(jī)程序、電子裝置和貴重物品的包裝。
[0004] 最近，越來越多的人開始關(guān)注由衍射和全息圖案構(gòu)成的安全標(biāo)記。全息圖的外觀 是有視覺印象的，在其需要特定裝置的意義上來講，全息圖的復(fù)制是很難的。
[0005] 傳統(tǒng)上，將上述類型的標(biāo)記固定在包裝上作為單獨(dú)的標(biāo)簽。因此，全息圖是使用 熱壓花（hot embossing)技術(shù)在層壓或粘貼在包裝上的單獨(dú)的塑料基膜或標(biāo)簽上制備的。 近來，由全息圖標(biāo)簽提供的安全等級受到了大量在亞洲制備的仿造產(chǎn)品和全息圖標(biāo)簽的影 響。
[0006] 為了使標(biāo)記和包裝坯件的仿造進(jìn)一步變得復(fù)雜，在現(xiàn)有技術(shù)中建議直接在包裝材 料的表面上引入全息圖。在這種實施方式中，使用壓花輥在材料的表面上的特定全息接受 層上引入全息圖案。關(guān)于纖維基產(chǎn)品的壓花的問題包括例如壓花工具粘結(jié)到產(chǎn)品表面上、 壓花工具的堵塞、視覺上低的反射水平、昂貴的壓花裝置或產(chǎn)品的涂料、壓花條件（例如壓 花溫度和壓力）的苛刻要求、由于全息層的平滑化導(dǎo)致全息元件的褪色、在壓花之前所需 的多個預(yù)處理步驟、生產(chǎn)線的較低生產(chǎn)能力。此外，專門的涂料在其使用前通常需要權(quán)威機(jī) 構(gòu)的批準(zhǔn)，例如美國的Food and Drug Administration(FDA)或德國的Bundesinstitutfiir Risikobewertung(BFR)，例如食品和藥物包裝。上述所列的問題通常是相互關(guān)聯(lián)的，即一個 的解決會導(dǎo)致其它的聚集。
[0007] 開發(fā)了很多試圖解決上述問題的方法。下面，簡要回顧涉及可壓花的全息標(biāo)記的 現(xiàn)有技術(shù)。
[0008] W003 / 002330公開了一種在紙和塑料膜上標(biāo)記全息圖的方法，其具有一個包括 塑料顏料顆粒的涂層，用于提高表面的可壓花性和可印刷性。該壓花是在刻印之前涂覆到 膜上的。
[0009] US2004 / 0218238公開了一種用于通過壓花在印刷表面上產(chǎn)生全息圖像的方法。 該印刷輥或片材涂覆有透明的全息涂層。該文件建議使用加熱的旋轉(zhuǎn)板壓花機(jī)單元在輥材 上形成全息圖。在輥壓花階段之后，用單獨(dú)的沖切機(jī)切割基材材料，用于進(jìn)一步的應(yīng)用。該 文件建議使用特定的壓花機(jī)對片狀材料進(jìn)行壓花。然而，關(guān)于這種機(jī)器沒有給出進(jìn)一步的 教導(dǎo)。
[0010] US5, 164, 227公開了一種通過壓花裝飾紙或塑料片材的方法。該基材具有通過擠 出或涂覆形成的熱塑性材料。在壓花之前，將涂層加熱，使其軟化，確保在該片材上的壓花 裝置的圖案的可重復(fù)性。在該文件中描述的主要壓花裝置包括壓花輥、乳輥和任選的輸出 輥。
[0011] US2003 / 0227099公開了另一種用于在熱塑性纖維片材或聚合物膜上產(chǎn)生虹彩 和/或全息圖像的方法。在該已知的方法中，通過使用聚合物膜作為壓花墊片進(jìn)行衍射光 柵。在壓花/處理之前將該用于壓花的片材或膜進(jìn)行加熱。
[0012] US2004 / 02077892公開了一種用于涂覆有熱漆并包含第一全息圖的熱印箔、張 貼物（sticker)壓花膜或紙上形成第二全息圖的方法。該全息制品可以用作用于粘附到另 一產(chǎn)品上的張貼物。為了提高全息圖的可見性，建議將產(chǎn)品表面金屬化。
[0013] 在US2004 / 0247829中，提出了在顏料涂層上壓花全息圖像的方法。優(yōu)選涂層， 因為其能夠接受壓花并能夠粘結(jié)印刷油墨。
[0014] US6749925公開了在聚合物層上制備肉眼可見的透鏡狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)從不同角度觀察 時，該透鏡狀結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出傾斜效果。
[0015] 現(xiàn)有技術(shù)的衍射安全標(biāo)記和裝飾技術(shù)為用于壓花的表面或壓花工藝設(shè)定了高的 要求。還沒有提出可以節(jié)約成本地適用于高等級產(chǎn)品包裝以及用于低價日常消費(fèi)品、快速 移動消費(fèi)品（FMCG)或食物的包裝的方法。與產(chǎn)品及其包裝的成本相比，標(biāo)記的應(yīng)用成本應(yīng) 當(dāng)要低得多。此外，現(xiàn)有的壓花技術(shù)迫使對壓花表面進(jìn)行另外的處理，以實現(xiàn)視覺完整和/ 或機(jī)械耐久的裝飾。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明的一個目的在于提供一種用于在基材上制備視覺標(biāo)記的簡單的、節(jié)約成本 的技術(shù)。
[0017] 特別地，本發(fā)明的一個目的在于提供在基材上產(chǎn)生視覺可識別的圖案的新型方 法。
[0018] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種包含視覺可識別的圖案的紙或紙板片材的方法。
[0019] 通過如下所述和要求保護(hù)的本發(fā)明，實現(xiàn)了這些和其它目的，及其與已知產(chǎn)品和 方法相比的優(yōu)點(diǎn)。
[0020] 本發(fā)明的主要觀點(diǎn)在于通過平板壓花在涂清漆的片材上形成視覺可識別的圖案。 特別地，本發(fā)明涉及在刻印片材上施加的衍射圖案，該壓印片材上涂覆有清漆層。
[0021] 令人驚奇地，我們發(fā)現(xiàn)廣泛用于紙張和紙板工業(yè)中的傳統(tǒng)亮漆和清漆能夠壓花具 有足夠高的分辨率和質(zhì)量，以在可見光的波長內(nèi)產(chǎn)生衍射效果。通常這種清漆用于改進(jìn)紙 或紙板的機(jī)械、化學(xué)或物理性質(zhì)，例如耐磨性和耐濕性或表面光澤度。此外，我們已發(fā)現(xiàn)通 過使涂清漆表面壓花，可以實現(xiàn)新型的光澤標(biāo)記。我們還發(fā)現(xiàn)通過平板壓花，該標(biāo)記可以在 甚至不需對該片材或該清漆層進(jìn)行預(yù)加熱的情況下制備。特別地，在涂覆到刻印基材上的 清漆層上形成的衍射圖案被證明具有特定類型的裝飾效果。
[0022] 更特別地，依照本發(fā)明的方法的特征在于權(quán)利要求1中的特征部分所述的那些。
[0023] 該產(chǎn)品的特征主要在于權(quán)利要求16中的特征部分所述的那些。
[0024] 通過使用本發(fā)明可以實現(xiàn)很多優(yōu)點(diǎn)。本方法可應(yīng)用于在造紙工業(yè)中廣泛應(yīng)用和公 知的常規(guī)基材，例如包裝紙板。由于在清漆層上實施了壓花，因此不需要可能會很昂貴或可 能會對片材的性質(zhì)產(chǎn)生不利影響的特殊涂層和顏料。本發(fā)明可以使用常規(guī)用作例如包裝的 外部涂層的清漆進(jìn)行。這種清漆具有優(yōu)選的特征，例如光澤度、硬度、亮度和安全特征，其得 到了消費(fèi)者和專家的滿意。涂清漆也是非常經(jīng)濟(jì)的涂覆方法。使用本方法，可以在也不需 要對表面進(jìn)行昂貴的金屬化的情況下將可容易識別和可看見的圖案施加到該片材上。公知 的，涂清漆的表面也是高度耐擦傷的、耐磨的和耐濕的，或者其甚至是防擦傷的、防磨的和 防濕的。
[0025] 該壓花的片材可以用于例如包裝工業(yè)，為產(chǎn)品提供安全標(biāo)記，以保證產(chǎn)品的可靠 性或在圖像上豐富包裝的外部裝飾圖像。應(yīng)用領(lǐng)域的實例為日常消費(fèi)品、香煙、數(shù)字介質(zhì)、 藥物、化妝品、消費(fèi)電子產(chǎn)品、快速移動消費(fèi)品（FMCG)和食品的包裝。
[0026] 當(dāng)該方法應(yīng)用于在涂清漆之前刻印的表面上時，可以實現(xiàn)幾個優(yōu)點(diǎn)。例如在包裝 上的印刷形成了用于包裝的視覺外觀的基礎(chǔ)。印刷表面的涂清漆是公知方法。通過為涂清 漆的產(chǎn)品壓花，可以避免現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，即全息涂覆的需求或用于在單獨(dú)步驟中 在刻印基材之前進(jìn)行壓花的要求。從例如包裝轉(zhuǎn)化者（converter)、產(chǎn)品包裝者或商標(biāo)所有 者的角度來看，在切割之前或甚至在切割過程中，在轉(zhuǎn)化工藝的最后或倒數(shù)第二步驟中可 以將安全標(biāo)記施加到表面上的事實是非常有利的。如果刻印作用到高分辨度的壓花上，幾 乎不可避免地其裝飾效果會變差。如果該壓花圖案進(jìn)一步與印刷的特征有某種幾何學(xué)上的 關(guān)系，可以實現(xiàn)對產(chǎn)品外觀另外的改進(jìn)。
[0027] 依照一種實施方式，在其中切割該片材的相同的處理階段中進(jìn)行平板壓花。該生 產(chǎn)線，特別是沖切機(jī)所用的生產(chǎn)線，可以相對容易地適用于執(zhí)行所述的功能。因此，該實施 方式可以通過僅對現(xiàn)有的轉(zhuǎn)化機(jī)械進(jìn)行微小的改進(jìn)，用很少的費(fèi)用實現(xiàn)。與現(xiàn)有技術(shù)的方 法相比，依照本發(fā)明的壓花可以在減少數(shù)量的工藝步驟中進(jìn)行。通過避免分離和其它工藝 階段，可以避免瓶頸情況。
[0028] 依照一種實施方式，該壓花墊片（即壓花板）同時包括平滑區(qū)域和衍射圖案。當(dāng) 該板抵靠著清漆層壓制時，該衍射圖案復(fù)制在該片材的選定區(qū)域，平滑區(qū)域提高了該片材 其它區(qū)域的光澤度。這產(chǎn)生了新型的視覺效果，改善了該壓花產(chǎn)品的外觀，有助于使該產(chǎn)品 更難以仿造。如果該微尺寸圖案位于平滑區(qū)域內(nèi)部，該實際的衍射圖案就更為顯著。這樣 可以實現(xiàn)與已知標(biāo)記相比外觀獨(dú)特的標(biāo)記。
[0029] 依照另一實施方式，使用氣動分離器在該板和該片材接觸之后將壓花板與該片材 分開。
[0030] 通過本發(fā)明的實施方式，可以解決一些關(guān)于輥壓花機(jī)的問題。輥壓花機(jī)需要該標(biāo) 記本身是重復(fù)的，其周期由輥的圓周所限定。此外，壓花輥的制造比壓花板的制造要昂貴得 多，為了改變壓花，必須改變整個輥。因此，其不太適用于壓花圖形或壓花片材的尺寸需要 經(jīng)常改變的應(yīng)用。這在例如包裝工業(yè)中是經(jīng)常的情況，特別是在制備幾種產(chǎn)品的工廠中，可 能具有可變的包裝尺寸，使用同一包裝線來包裝多于一種產(chǎn)品。
[0031] 通過適當(dāng)結(jié)合上述實施方式，可以實現(xiàn)一種方法，其
[0032] -保護(hù)了產(chǎn)品的可靠性，
[0033]-可以應(yīng)用于普通的包裝材料，
[0034]-降低了可靠性保護(hù)的包裝工藝的工藝步驟數(shù)量，
[0035] -為產(chǎn)品提供了獨(dú)特的外觀，和
[0036] -適用于較高和較低產(chǎn)量的生產(chǎn)線和較小的車間。
[0037] 本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)列于下述的實施方案詳述中。
[0038] 在本文件中，本發(fā)明及其實施方式主要參照針對包裝材料制備、包裝轉(zhuǎn)變和產(chǎn)品 包裝進(jìn)行討論。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解該實施方式也適用于許多其它目的，例如用于 雜志、明信片、信封、電話卡、名片、小冊子、數(shù)據(jù)表、檔案、證書和證明的制備。原則上，所有 涂覆清漆的可壓花的紙和紙板物品都可以進(jìn)行該方法。
[0039] 術(shù)語"紙板"使用其廣義含義，也包括可以具有詞語"卡紙板"、"紙箱板"、"板"以 及甚至"纖維板"和"膠紙板"所述特征的板。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040] 在以下描述中，借助于附圖對本發(fā)明進(jìn)行更仔細(xì)地描述，其中：
[0041] 圖1示出了具有基層、刻印和壓花清漆層的紙或紙板的橫截面，
[0042] 圖2示出了具有基層、涂層、刻印和壓花清漆層的紙或紙板的橫截面，
[0043] 圖3示出了具有背涂層、基層、頂涂層、刻印和壓花清漆層的紙或紙板的橫截面，
[0044] 圖4示出了具有背涂層、基層、第二基層、涂層、刻印和壓花清漆層的紙或紙板的 橫截面，
[0045] 圖5示出了具有基層、涂層、刻印和壓花光澤增強(qiáng)清漆層的紙或紙板的橫截面，
[0046] 圖6示出了具有基層、涂層、刻印和壓花光澤增強(qiáng)和衍射清漆層的紙或紙板的橫 截面，
[0047] 圖7示出了具有平滑和微制造的區(qū)域的壓花板的軸向視圖，
[0048] 圖8示出了僅具有微制造的區(qū)域的壓花板的軸向視圖，
[0049] 圖9示出了僅具有平滑區(qū)域的壓花板的軸向視圖，
[0050] 圖10示出了具有套裝的平滑和微制造的區(qū)域的壓花板的軸向視圖，
[0051] 圖11示出了在涂漆紙板片材上的衍射壓花的照片，
[0052] 圖12示出了在涂漆紙板片材上的衍射壓花和周圍光澤增強(qiáng)區(qū)域的照片，
[0053] 圖13示出了具有基層、具有斜切表面的刻印和壓花清漆層的紙或紙板的橫截面。

【具體實施方式】
[0054] 如上所討論的，本發(fā)明提供了一種新型的纖維片材或網(wǎng)，通常為紙或紙板片材，其 包含：具有兩個相對表面的基層，和設(shè)置在所述表面之一的至少一部分上的至少一個材料 層，其中該層包括顯示出視覺可識別的圖案的清漆層。
[0055] 在一種實施方式中，該視覺可識別的圖案包括衍射圖案。這種圖案通常包括多個 機(jī)械變形，其一旦經(jīng)過入射光波的反射，特別是波長在可見光范圍內(nèi)的光波，會產(chǎn)生衍射圖 案。取決于相對于存在的光源的觀測角，這種圖案可以產(chǎn)生變化的視覺效果。該圖案由刻 花（即從清漆表面延伸到清漆層中的凹陷）和/或從清漆層表面延伸離開周圍水平面的凸 起所構(gòu)成。該凹陷和凸起也可以分別具有可變的深度、寬度和高度。在一種實施方式中，該 衍射圖案包括全息成像的圖案（全息圖），其為觀察者提供了三維印象。
[0056] 在另一種實施方式中，該視覺可識別的圖案包括平滑的光澤增強(qiáng)區(qū)域。這可以通 過使用平滑的或部分平滑的壓花板來實現(xiàn)。令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，通過使用表面平坦光滑的壓 花板為清漆層施加壓力，可以提高例如在產(chǎn)品包裝中所用的普通清漆的光澤度。因此，通過 本發(fā)明的方法，可以通過使用平板對其施壓局部提高涂有清漆的表面的光澤度。
[0057] 在一種實施方式中，該視覺可識別的圖案包括衍射圖案和光澤增強(qiáng)區(qū)域。在該實 施方式中，除了微制造的區(qū)域之外，該壓花板還具有平滑區(qū)域?？商娲?，可以使用兩種或 多種具有平滑或微制造表面的不同壓花板。
[0058] 通過使用包含至少一個壓花板的壓花裝置進(jìn)行平板（flat-bed)壓花。該板的工 作表面可以為例如具有所需壓花的微制造負(fù)片的金屬。
[0059] 該基材包括紙或紙板片材。該片材可以為任何形式，例如用于書寫或印刷的矩形 片材，用于包裝的平面坯件，或甚至是折疊或部分折疊包裝的形式。該片材也可以具有任何 尺寸。因此，本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域從圖章的標(biāo)記延伸到大型物品運(yùn)輸箱的標(biāo)記。該基材也可 以包含特定物品，例如壓縮盤的盒套的封面。由于容易制備并難于偽造，特別是在涉及大規(guī) 模產(chǎn)品時，本文件中公開的該新型標(biāo)記提供了有效的防盜版保護(hù)，或者至少使非法行為的 驗證更加容易。
[0060] 該片材也可以包含紙、紙板、涂層、刻印和清漆或其任意組合的多層結(jié)構(gòu)。其也可 以包含大尺寸的壓花，例如在巧克力和化妝品包裝上常見的那些。此外，在涂清漆之前，可 以用任何類型（例如鋁或聚合物）的箔片對該片材進(jìn)行裝飾。一種典型的基材的實例使在 該基材片材的至少一部分上具有刻印和清漆層的經(jīng)涂覆的紙板。
[0061] 在附圖中對上述實施方式進(jìn)行了描述。
[0062] 圖1?6描述了任意尺寸的壓花片材的一些示例性的實施方式。參照附圖，紙板 的紙的基層10、20、30、40、50和60可以由化學(xué)、化學(xué)機(jī)械或機(jī)械紙漿、循環(huán)纖維或其混合物 形成。典型的紙板制品為例如硬紙板，例如可折疊的紙箱板、粗紙板、固體漂白和未漂白的 板和液體包裝板和盒紙板墊片。此外，例如雜志和小冊子的封面所用的優(yōu)質(zhì)漆紙構(gòu)成了潛 在的用于本方法的一組基材。
[0063] 基材的克重可以在較寬的范圍內(nèi)?；旧显摲椒梢杂糜谥?0?80g / m2的薄 紙、范圍在80?120g / m2的普通紙、范圍在120?300g / m2的高質(zhì)量的經(jīng)涂覆的紙、和 通常克重為120?500g / m2,特別為200?300g / m2的紙板。在每種產(chǎn)品等級中，人們 可以容易地發(fā)現(xiàn)適合的涂覆區(qū)域。例如，紙板基材適用于包裝的外包層，但標(biāo)記也可以施加 在包裝的內(nèi)層，例如在例如巧克力盒的食品包裝的襯紙上。在這些層上，該標(biāo)記主要用作裝 飾和視覺吸引的性質(zhì)，因此為產(chǎn)品提供了附加的價值和獨(dú)特性。
[0064] 該基材至少部分用清漆12、22、32、42、52和62所涂覆。該清漆可以是長鏈、中鏈 或短鏈的油基清漆、水乳液清漆或合成清漆或亮漆。優(yōu)選該清漆基于聚合物。適合的清漆 材料例如為聚苯乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇、聚氯乙烯、 樹脂和纖維素酯。該清漆也可以是纖維素衍生物，例如纖維素酯，例如醋酸纖維素或硝化纖 維素，或者纖維素醚，例如甲基纖維素或苯甲基纖維素。其可以與改性劑(例如增塑劑、樹脂 和石蠟）進(jìn)行混合。該清漆可以是可用水分散或可用溶劑分散的，和/或其可以通過使用 紫外光干燥或固化。該固化或干燥的清漆可以具有消光性，或者其可以具有中等或高的光 澤度。除無色清漆之外，也可以用具有彩色清漆層的基材進(jìn)行本方法。
[0065] 可以在基材的制造階段中采用在線涂覆技術(shù)涂覆該清漆，或者其可以通過膠版涂 覆或絲網(wǎng)印刷進(jìn)行涂覆。在線涂清漆特別適用于大型非印刷基材，而膠版方法可以用于套 印涂清漆，例如用于包裝目的。
[0066] 該清漆可以涂覆在該片材的整個區(qū)域內(nèi)，或者例如在包裝或封裝的情況下，只將 產(chǎn)品的離散部分涂上清漆。因此包裝的一些區(qū)域可以保持沒有清漆。這些區(qū)域包括例如邊 縫和接合處，其可以接受粘結(jié)劑，例如膠水或膠劑，用于將該區(qū)域與同一片材的另一部分、 另一片材或另一物品相粘合。涂清漆通常是包裝印刷工藝中的最后印刷步驟。此外，例如 離線涂清漆機(jī)可以用于實現(xiàn)清漆的較厚層。不同類型的清漆的涂覆方法和側(cè)向接縫設(shè)置是 包裝工業(yè)中的公知技術(shù)。
[0067] 在涂清漆區(qū)域上的清漆12、22、32、42、52和62的克重可以為例如0. 1?15g / m2,特別為2?5g / m2,典型地為約3. 5g / m2。深度（圖1中示為h)僅為約0. 2 μ m的壓 花已經(jīng)實現(xiàn)了良好的視覺結(jié)果，在這種情況下，對于聚苯乙烯清漆，清漆層的充分量僅為約 0. lg / m2。通過使用較厚的清漆層12、22、32、42、52和62，隨著其遠(yuǎn)離基材表面運(yùn)動，可以 改變該標(biāo)記（可能為刻印）的外觀。當(dāng)然，人們也可以使用包含更深的印花圖案的壓花板。 [0068] 清漆通常用于保護(hù)紙板的紙，特別是其表面，以及用于提高其光澤度。特別地，清 漆用于保護(hù)紙或紙板上的印刷14、24、34、44、54和64。在本發(fā)明的一種實施方式中，在涂清 漆和壓花之前對基材進(jìn)行刻印。衍射圖案產(chǎn)生的視覺外觀是印象深刻的，其似乎就位于基 材的頂部。在非印刷表面上，可以形成可變化的標(biāo)記，其外觀取決于基材的顏色。在本發(fā)明 的范圍之內(nèi)，除透明清漆之外，可以使用不透明或部分不透明的清漆作為覆面涂層材料。
[0069] 該紙或紙板也可以是多層涂覆的?？梢詫⒈旧硪阎钠渌繉?6、36、38、46、48、 56和66涂覆在紙或紙板的前側(cè)或后側(cè)，其可以在印刷之前或之后涂覆。
[0070] 依照一種實施方式，該壓花包含衍射圖案。這種壓花的一種實例示于圖11。該衍 射圖案包括主要由凹槽17和隆脊15(即凹陷和凸起）構(gòu)成的微尺寸結(jié)構(gòu)，其深度或高度h 分別為例如〇. 05?5 μ m，典型地為0. 1?1 μ m。當(dāng)使用特別厚的清漆層時，該結(jié)構(gòu)的深度 甚至可以大于5 μ m，然而，通常小于15 μ m。這種設(shè)置可以用于實現(xiàn)特定類型的視覺外觀。 該圖案也可以包含具有變化的深度或高度輪廓的結(jié)構(gòu)35和37,由此可以實現(xiàn)視覺上更加 不同的壓花。該圖案可以是任何形式。其可以例如由用條紋、格子、點(diǎn)、點(diǎn)列、曲線、圓和線 段等構(gòu)成的圖形或文本構(gòu)成。該刻花不需要為如附圖中的銳緣，但其也可以包括圓形或更 加不規(guī)則的形式，例如正弦圖案或鋸齒形式，其形成無光澤效果。
[0071] 依照另一種實施方式，該衍射圖案形成全息圖。
[0072] 依照一種實施方式，該衍射圖案包含由視角決定的完全不同的視覺數(shù)據(jù)。作為一 種實例，當(dāng)從左面斜向觀察時，該標(biāo)記可以包含制造商的標(biāo)識，當(dāng)從右面斜向觀察時，包含 制造商名稱，從下面斜向觀察時，包含產(chǎn)品標(biāo)識。因此該壓花可以包含許多視覺可辨別程度 的信息，其可以彼此無關(guān)（c.f.傳統(tǒng)的3-D全息圖，從不同角度包含相同物品的信息）。
[0073] 可見光的波長為約400?700nm。光的衍射是在光運(yùn)行進(jìn)入具有相似量級尺寸的 物體中觀察到的干涉現(xiàn)象。取決于所用的光的光譜和觀察角，入射波陣面的不同波長成分 在不同角度干涉，形成彩虹狀的印象。在全息圖中，使用這種現(xiàn)象將三維視覺信息儲存到衍 射圖案中。Bragg定律給出了從光柵表面衍射的基本定律：
[0074] 2Dsin Θ =mA (1)
[0075] 其中
[0076] D是光柵中狹縫的間距，
[0077] Θ是傳播波陣面和該表面的角度，
[0078] m是光譜級，和
[0079] λ是光的波長。
[0080] 相鄰凹槽17、37、67和隆脊15、35、65的間距D (即壓花的分辨率）優(yōu)選大體上與 可見光的波長的量級相同。由于在Bragg定律中的整數(shù)因子m，衍射也發(fā)生在具有彼此更大 間距的表面上。然而，間距D的下限通常由清漆的物理性質(zhì)決定。
[0081] 例如，用直線光柵壓印聚苯乙烯基清漆，其周期D為0. 4、0. 8、1. 6、2. 4、3. 2、6. 4和 12. 8μ m(即凹槽和相鄰隆脊之間的間距d分別為0. 2、0. 4、0. 8、1. 6、3. 2和6. 4μ m)。圖 11中示出了該試驗的示例性照片。發(fā)現(xiàn)周期為1.6、2.4、3.2和6.4以!11的光柵產(chǎn)生最清晰 的衍射。其它光柵也可以作為模糊區(qū)域檢測到，但只觀察到較弱的衍射，或者沒有觀察到實 際的衍射。更精細(xì)的光柵的復(fù)制顯然是不適合的。因此，在聚苯乙烯的情況下，實用的衍射 區(qū)域約為1?10 μ m，至少約1. 6?6. 4 μ m，用結(jié)構(gòu)的周期D的意義表達(dá)。依照Bragg定律 (方程1)，通過控制光柵的周期，人們可以控制從該光柵衍射的顏色光譜的周期（即在該角 度特定顏色的光相應(yīng)衍射）。然而，也可以使用具有在實際衍射范圍或可見光之外的分辨率 的結(jié)構(gòu)來為壓花帶來多樣性。盡管該評論主要集中于規(guī)則的線性光柵，該此處給出的原理 適用于所有類型的微尺寸結(jié)構(gòu)，例如全息圖。此外，上述給出的間距范圍可以被認(rèn)為也適用 于在非聚苯乙烯基清漆上的壓花。
[0082] 依照一種實施方式，在衍射圖案中凹槽的間距大于0· 1 μ m，例如為0· 5?15 μ m， 特別為〇· 5?8 μ m，典型的約為0· 5?5 μ m。
[0083] 圖7?10顯示了在本發(fā)明范圍之內(nèi)的四種不同的壓花板的實例。依照一種實施 方式（參見圖5和9)，墊片的表面90以及由此的壓花59是十分平滑的。平滑區(qū)域的目的 在于提高片材的一些區(qū)域上清漆52的光澤度。平滑區(qū)域的光澤增強(qiáng)性質(zhì)是由 申請人:進(jìn)行 的壓花試驗所得到的未曾預(yù)期的結(jié)果。在本文中，術(shù)語"平滑區(qū)域"是指沒有特意刻花的區(qū) 域?？梢酝ㄟ^拋光、磨光或涂覆使該平滑區(qū)域平滑化。該平滑區(qū)域也可以是電解墊片制造 工藝的副產(chǎn)物。該平滑區(qū)域的粗糙度優(yōu)選小于清漆表面的最初粗糙度，依照IS08791-4標(biāo) 準(zhǔn)通常為1?10 μ m(PPS-10)。
[0084] 在一些實施方式（參見圖6、7和10)中，該壓花板包含微刻花區(qū)域72、102和未經(jīng) 微制造的平滑區(qū)域70、100、104。"微刻花"和"微制造"表示具有最小尺寸在約0. 1?10微 米范圍內(nèi)的機(jī)械變形的區(qū)域。
[0085] 在衍射圖案65、67的附近69可以提高涂清漆表面62的光澤度，以使該圖案以吸 引人的方式變得顯著。圖12中顯示了描述這種壓花的照片，其中衍射壓花被矩形的光澤增 強(qiáng)區(qū)域所圍繞。在該光澤增強(qiáng)區(qū)域的邊緣處的凹痕是由于在試驗中所用的較大的壓花壓力 所導(dǎo)致的。然而，使用較低的壓花壓力也實現(xiàn)了相當(dāng)?shù)墓鉂稍鰪?qiáng)效果。在微制造圖案周圍 的光澤增強(qiáng)區(qū)域的面積例如可以比僅該微制造的區(qū)域的面積大至少10%，至多1000%。 [0086] 該改進(jìn)的光澤度可以以很多方法利用。首先，其可以使該標(biāo)記與已知的衍射標(biāo)記 相比非常獨(dú)特。其次，其用作安全特征，因為其使得該產(chǎn)品的仿制變得更加困難得多。第三， 其為標(biāo)記設(shè)計者帶來了制備視覺更具吸引力的產(chǎn)品的新的可能性。第四，光澤增強(qiáng)區(qū)域在 指尖上的感覺與根本沒有壓花的區(qū)域是不同的。
[0087] 參照圖13,依照一種實施方式，壓花墊片以及用其壓花的清漆層包含不透明的面， 即斜切口 139。即，代替或除上述的刻花和平滑區(qū)域之外，該視覺可檢測的圖案可以被局部 斜切。斜切口 139相對于墊片平面（或清漆層的表面）的角度可以為例如0?90°，特別 為20?70°。斜切口 139的尺寸可以在衍射范圍內(nèi)，或者其可以顯著大于衍射圖案的尺 寸。因此，該斜切口 139可以用于衍射地或非衍射地反射光，盡管衍射通?？偸且源我潭?存在的。該斜切口 139可以用于例如描繪衍射圖案，或者用于形成依賴視角的視覺印象。 與衍射和/或光澤增強(qiáng)區(qū)域相結(jié)合，該斜切區(qū)域可以用于形成另一種獨(dú)特的安全特征或裝 飾。
[0088] 下面，更詳細(xì)地公開上述視覺可識別的圖案的制備方法。
[0089] 圖7?10顯示了適用于本發(fā)明的壓花墊片（即壓花板）的實例。該板或至少其 工作表面優(yōu)選由金屬形成。該板優(yōu)選使得可以通過本身已知的方法在其上微制造潛在衍射 圖案的負(fù)片。這種方法包括例如機(jī)械刻花、激光刻花、平板印刷法和化學(xué)蝕刻。該圖案可以 為凸形或凹形，或這些類型的混合，取決于優(yōu)選哪種壓花?？梢詫⒃搲夯ò褰Y(jié)合到壓花裝置 上，其包括用于實施壓花的必須裝置和自動控制。
[0090] 依照一種實施方式，該壓花墊片或至少墊片的工作表面是由鎳制成的。鎳板的制 備是容易的，鎳板也容易微制造，其具有高的表面光滑性。該板可以由機(jī)械加工方法制備， 但為了制備高光滑度的表面，可以在適當(dāng)?shù)幕纳嫌蛇m當(dāng)?shù)逆嚽绑w通過物理或化學(xué)沉積方 法，制備壓花板的表面層。這種方法的實例包括PVP、CVD和ALD和這些方法的等離子體增 強(qiáng)實施方式。其它任選的板的材料包括例如鋁、銀、鐵、銅和黃銅。
[0091] 該壓花墊片也可以包括厚的支撐層，該支撐層例如由鋼形成，和由鎳或一些其它 適合的金屬形成的較薄的工作表面層。通過適當(dāng)?shù)目舍尫诺陌惭b方式或通過粘結(jié)將該表面 層結(jié)合到該支撐層上。工作表面的槽脊和凹槽優(yōu)選預(yù)制造在金屬層上。任選地，墊片的工 作層可以包括比所用的清漆的硬度顯著更高的硬度的陶瓷、復(fù)合物或塑料層。此外，該壓花 板也可以涂覆金剛石。
[0092] 為了在基材上的壓花板上復(fù)制圖案的負(fù)片，該板必須與基材的清漆表面接觸。適 合的接觸壓力（即壓花壓力）為例如1?lOOOOMPa，特別為5?3000MPa，典型為5? 500MPa。最佳壓力取決于所用的紙或紙板的類型，即其纖維材料和結(jié)構(gòu)、填料、厚度和壓緊 性質(zhì)。最佳壓力也取決于所用的清漆的類型，即例如其材料、初始光澤度、表面粗糙度、硬 度、表面張力和能量，和彈性。此外，壓力取決于壓花板的材料和表面光潔度、在其上的刻花 的尺寸和分辨率。通過調(diào)節(jié)壓花壓力，也可以輔助壓花板從基材上的分離。
[0093] 通過改變壓花板的溫度，也可以實現(xiàn)復(fù)制圖案和壓花工藝的質(zhì)量。選擇溫度的相 關(guān)因素主要是清漆和壓花板的上述性質(zhì)。板的表面溫度可以為0?150°c，典型地為50? 150°C，特別為50?85°C。盡管該工藝也可以在不加熱的情況下進(jìn)行，即在15?25°C的室 溫下，但發(fā)現(xiàn)至少在聚苯乙烯基清漆的情況下，在65?75°C的升高的板溫度下，壓花質(zhì)量 以及板和基材的分離是最佳的。也預(yù)期不同的清漆關(guān)于板溫度的行為是不同的。即，其它 試驗顯示，特別當(dāng)使用高分辨率的壓花墊片和一些傳統(tǒng)的清漆時，大于85°C，優(yōu)選100°C， 直至150°C，甚至直至200°C的溫度提供了最佳的結(jié)果。
[0094] 壓花板和清漆的接觸時間也對壓花產(chǎn)生影響。接觸時間可以在幾毫秒到幾秒之間 變化，通常在5?100ms范圍內(nèi)。
[0095] 在一些實施方式中，該壓花是抵靠在剛性和硬的表面進(jìn)行的。通過該操作，可以保 護(hù)片材不破裂。然而，在一些應(yīng)用中，可能必須抵靠在適合柔性的床上進(jìn)行壓花。
[0096] 依照一種實施方式，通過氣動方式將壓花板和壓花片材分離開。該分離例如可以 通過將空氣或其它任何氣體的料流在引導(dǎo)到板和片材之間使氣動沖擊將其分開來實現(xiàn)。優(yōu) 選引導(dǎo)該料流對準(zhǔn)壓花板附近的片材，以防止片材彎曲。可以在片材的不同側(cè)有多個料流。 除了氣動分離的分離沖擊之外，其也可以具有冷卻效果。這應(yīng)用于壓花板經(jīng)過加熱，在壓花 過程中該熱量會轉(zhuǎn)移到清漆中的情況下。在空氣的短脈沖過程中，可以將壓花圖案冷卻到 例如10?20°C，取決于清漆層的溫度和厚度、裝置和溫度和脈沖幅度。因此，由于清漆得以 硬化，由于升高溫度壓花的陷落得以減少。該氣動裝置可以是壓花裝置的一部分，或者其可 以構(gòu)成單獨(dú)的氣動單元。該壓花裝置和氣動裝置優(yōu)選通過單獨(dú)控制單元進(jìn)行控制。分離裝 置也可以包括使用氣動分離與機(jī)械分離相結(jié)合的裝置，或者可以使用單獨(dú)的機(jī)械分離。 [0097] 在一種實施方式中，壓花裝置和分離裝置與沖切裝置相結(jié)合。該沖切裝置包括用 于將片材切成例如用于折疊的適當(dāng)形狀的必要裝置。這種機(jī)器是典型的包裝轉(zhuǎn)化線的必要 部分。通常該印刷和涂清漆的包裝片材經(jīng)受沖切，因此該特定的加工階段也適用于制備衍 射壓花。除了切割坯件形式的片材（例如可折疊的盒子）之外，沖切機(jī)也用于在該坯件上 制備折疊線（折痕）。典型的平板切割機(jī)包括大板，在其上固定一組標(biāo)尺。切割標(biāo)尺是尖銳 的，折痕標(biāo)尺是磨圓的。在切割階段中，該大板在水平面上壓緊該片材。在這種沖切機(jī)中， 壓花板也可以固定到該大板上?？梢酝ㄟ^標(biāo)尺和板的相對高度，來控制切割標(biāo)尺、折痕標(biāo)尺 和壓花板在基材上的力的比例。這樣，不會增加加工步驟的數(shù)量。很多現(xiàn)有的切割機(jī)可轉(zhuǎn) 化為結(jié)合沖切和壓花的裝置，使得成本可以保持非常低。生產(chǎn)規(guī)模的壓花機(jī)械的產(chǎn)量可以 為例如500?10000片每分鐘。
[0098] 依照一種實施方式，使用平板型壓印機(jī)（可能是熱箔壓印機(jī)）進(jìn)行壓花。然而，為 了制備壓花，不需要箔。因此，可以對該機(jī)械進(jìn)行改進(jìn)，以更好地符合為涂清漆基材壓花的 需要。然而，在壓花中也可以使用很多其它能夠產(chǎn)生所需壓花力的機(jī)械。
[0099] 買施例
[0100] 將獲自DS Nordic的聚苯乙烯基清漆W1639的分散體均勻涂覆到作為在片材輸送 離線印刷機(jī)末端的單層的經(jīng)涂覆的紙板Simcote(255g / m2)和Nova X(345g / m2)上。干 涂層重量約為3. 5g / m2。這里，印刷和涂清漆的紙板具有清潔和光澤的外觀。
[0101] 然后，使用平板熱箔沖壓機(jī)B0BST，類型：Autoplatine SP1260-M，J.Bobst & Fils S. A. , Lausanne, Switzerland, 1978在紙板上水平微制造清漆層。首先使用一片精確切割 雙面膠帶將壓花板與約7. 0mm厚的鎂基板結(jié)合。然后使用特定爪鉤將該板疊層裝配到該機(jī) 械框架中。
[0102] 該壓花板包括使用周期為0. 80、1. 60、2. 40、3. 20、6. 40和12. 8 μ m的線性光柵形 成的文字。在所有情況下輪廓高度為0.19+0. 01 μ m。
[0103] 運(yùn)行速度在1000?2600片/ h之間變化，機(jī)器溫度在18?75°C范圍內(nèi)，壓制力 為0. 01?5MN。在該工藝過程中壓花板直接與紙板上的清漆層接觸。在該過程中使用氣動 分離器通過冷卻紙板表面并產(chǎn)生推件力（ejecting force),避免清漆粘結(jié)到壓花板上。
[0104] 在測試變量的整個范圍內(nèi)，結(jié)果由在紙板表面的清漆層上的視覺可檢測的文字構(gòu) 成。在視覺上，這些文字呈現(xiàn)在紙板上的膠版印刷圖像上，取決于視覺檢測的角度和線性光 柵的周期，其反射不同波長（顏色）的光。此外，在涂清漆表面上實現(xiàn)了壓花板構(gòu)造的光澤 點(diǎn)的非格柵、即非微制造的平面部分。圖11和12示出了該試驗的示例性照片。
【權(quán)利要求】
1. 一種在基材上產(chǎn)生視覺可識別圖案的方法，通過使該基材與具有微制造的區(qū)域的壓 花板的表面相接觸，對該基材施加壓力，從而在所述基材上產(chǎn)生衍射圖案，其中該基材包括 刻印紙或紙板片材，該基材在該壓花板與該基材的接觸區(qū)域涂有清漆，其特征在于使用還 具有平滑區(qū)域的壓花板，從而在所述基材上除產(chǎn)生衍射圖案之外，還產(chǎn)生光澤增強(qiáng)區(qū)域，所 述平滑區(qū)域具有小于所述清漆表面粗糙度的表面粗糙度，所述清漆具有用于衍射地或非衍 射地反射光的傾斜面。
2. 依照權(quán)利要求1的方法，其特征在于使用涂有聚合物基清漆的紙或紙板片材作為所 述基材。
3. 依照權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于使用選自以下的清漆：聚苯乙烯、聚丙烯、 聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇、聚氯乙烯、纖維素酯、醋酸纖維素、硝化纖 維素、纖維素醚、甲基纖維素或苯甲基纖維素。
4. 依照權(quán)利要求1?3中任一項的方法，其特征在于在涂有清漆的區(qū)域上清漆的克重 為 0· 1 ?15g / m2。
5. 依照權(quán)利要求1?4中任一項的方法，其特征在于使用經(jīng)涂覆的紙或紙板片材作為 所述基材。
6. 依照權(quán)利要求1?5中任一項的方法，其特征在于所述衍射圖案包括全息圖。
7. 依照權(quán)利要求1?6中任一項的方法，其特征在于所述微制造的區(qū)域具有深度為 0. 05?5μπι的刻花。
8. 依照權(quán)利要求1?7中任一項的方法，其特征在于該微制造的區(qū)域具有間距為 0· 1?15 μ m的微圖案。
9. 依照權(quán)利要求1?8中任一項的方法，其特征在于使用表面溫度為0?150°C的壓 花板。
10. 依照權(quán)利要求1?9中任一項的方法，其特征在于使用1?lOOOOMPa的壓花壓力。
11. 依照權(quán)利要求1?10中任一項的方法，其特征在于在同一處理步驟中進(jìn)行沖切和 壓花。
12. 依照權(quán)利要求1?11中任一項的方法，其特征在于通過使基材經(jīng)受氣動沖擊，進(jìn)一 步將基材和壓花板分開。
13. 依照權(quán)利要求1?12中任一項的方法，其特征在于使用為包裝坯件的紙或紙板片 材作為所述基材。
14. 一種紙或紙板片材，包括以下組合： -具有兩個相對基材的刻印基層，和 -設(shè)置在所述兩個相對基材之一的基材的至少一部分上的至少一個材料層，該材料層 包括表現(xiàn)出視覺可識別的包含衍射圖案的圖案的清漆層， 其特征在于該視覺可識別的圖案除了包含該衍射圖案之外，還包括光澤增強(qiáng)區(qū)域，所 述清漆具有用于衍射地或非衍射地反射光的傾斜面。
15. 依照權(quán)利要求14的紙或紙板片材，其特征在于所述清漆基于聚合物。
16. 依照權(quán)利要求14或15的紙或紙板片材，其特征在于所述清漆選自：聚苯乙烯、聚 丙烯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇、聚氯乙烯、纖維素酯、醋酸纖維素、 硝化纖維素、纖維素醚、甲基纖維素或苯甲基纖維素。
17. 依照權(quán)利要求14?16中任一項的紙或紙板片材，其特征在于所述基層包括至少一 個涂層。
18. 依照權(quán)利要求14?17中任一項的紙或紙板片材，其特征在于所述片材是包裝坯 件。
19. 依照權(quán)利要求14?18中任一項的紙或紙板片材，其特征在于所述衍射圖案包括全 息圖。
20. 依照權(quán)利要求14?19中任一項的紙或紙板片材，其特征在于所述衍射圖案包括間 距為〇. 1?15 μ m的凹槽。
21. 依照權(quán)利要求14?20中任一項的紙或紙板片材，其特征在于所述衍射圖案包括深 度為0. 05?5 μ m的凹槽。
22. 依照權(quán)利要求14?21中任一項的紙或紙板片材，其特征在于所述清漆層的克重為 0· 1 ?15g / m2。
23. 依照權(quán)利要求14?22中任一項的紙或紙板片材，其特征在于所述視覺可識別的圖 案包括壓花。
【文檔編號】D21H19/66GK104097414SQ201410134255
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2006年3月8日 優(yōu)先權(quán)日:2005年3月9日
【發(fā)明者】T·薩爾伯格, T·卡利奧, T·穆斯托南 申請人:美真紙板有限公司