JP4749651B2 - セキュリティ紙/板紙およびセキュリティ紙/板紙を製造する方法 - Google Patents
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Description
【技術分野】
本発明は、ベース材料とベース材料の1又は両面上に1又はそれ以上の表面処理層より成るセキュリティ紙/セキュリティ板紙に関する。ベース材料は、紙又は好ましくは板紙でよい。
【0002】
紙は、代りに幾つかの層からなっても良いが、普通はパルプ繊維の一層より構成されている。紙は明白な厚み及び安定性を有するようなものであり、そして好ましくは単位面積当たりの重量、又は坪量が80g/m3 以上そしてどんな場合でもこの重量の2倍の坪量を有するであろう。
【0003】
板紙は1つ、又は通常4又は5層のようなパルプ繊維の複層より構成されている。通常はケミカルパルプのように前記繊維層の中のパルプが1種類のもの及び同じタイプのパルプである時は、製品は同質の板紙といわれるのに対し、もし前記繊維層の少なくとも1つの中のパルプが残りの繊維層の中のパルプのタイプより異なるタイプのものである場合は、製品は折りたたみの箱板といわれる。そのような板紙は普通はケミカルパルプの繊維層、そして例えばメカニカルパルプの繊維層を含んでいる。板の単位面積当たりの重量、又は坪量は、許容値が140g/m3 から600g/m3 まで変動するように非常に広い許容値の範囲内で変化するであろう。表面処理層は、主にコーティング層を意味している。この層は、変動するタイプのコーティングスリップから誘導される。前記したように、ベース材料は1つのコーティング層から複数のコーティング層を含むであろうし、全コーティング層の重量は、例えば5g/m3 から70g/m3 のような比較的広い許容値の範囲内で変化するであろう。
【0004】
また本発明は、セキュリティ紙/板紙の製造方法にも関する。
【0005】
【背景技術】
多くのコーティングされていない紙は、例えば製造会社の名称又はいくつかの他の特徴的なシンボルの形のいわゆる透かしマークを示している。透かしマークは、製紙機械中のワイヤー、例えばダンディロール上に配置されたワイヤーのパターン化によって通常得られる。紙の透かしマークは、紙を光源に向けて、例えば窓から部屋に差し込む日差しに向けてかざされる時、はっきりと見ることができる。このタイプの紙は、セキュリティ紙の1つの形である。
【0006】
透かしに似ている何物かを紙の中に組み込むために、仕上った紙をマークする異なる種類の方法が存在する。
【0007】
国際出願(PCT)WO94/07694によれば、薬品が適用されたそれらの表面上において紙が透けて見えるように、薬品が紙に適用される。問題の薬品は、多数のロールを介して薬品の溶液を他のロールの直近にあるロール上に取り付けられたマーキング装置へ移送することにより適用され、それによって薬品の溶液は、前記2つのロールの間のニップの間を紙が通過する時、マーキング装置から紙へ移される。この紙の化学的透かしマーキング方法は印刷プレスにおいて便利に実施され、そして前記処理は実際の印刷工程の直前又は直後のどちらかで実行される。
【0008】
ドイツ特許明細書3718452によれば、多数の特有なマークが紙の中に機械的にエンボス加工され、そして紙のエンボス加工した位置において透明になることが明細書の中で述べられている。それは、多数のパターン化された突起を備えたロールを提供することにより実施される。金床は、突起の数に対応した数でそして前記突起とは小さな隙間で且つ各突起をカバーする広がりを持ってシャフト上に取り付けられる。紙は突起と金床との間の間隙の中へ導入され、そして前記間隙の最も狭い部分が紙の厚みよりわずかに狭いために、突起のパターンが紙の上にエンボス加工される。
【0009】
表面処理した紙、特にコーティングされた紙の需要は、近年着実に増加してきている。もし前述に従った透かしマークを示すベース紙がコーティングされると、透かしマークはコーティング層により覆われて且つ隠され、そして紙は直ちに認識できなくなるであろう。
【0010】
スウェーデン特許明細書505397(9503958−2)においては、例えばコーティングのように表面処理がされているにもかかわらず、たやすく認識できる紙が提供されている。このケースにおける紙は、紙の少なくとも片面上に表面処理層が与えられたベース紙より構成されており、そして紙は、層の厚みが残りの支配的な紙面の層の厚みから局部的に顕著に偏倚して、前記局部的な偏倚が紙の上に特有のマークを形成していることを特徴とする、セキュリティ紙である。
【0011】
問題の紙はその表面全部にわたって均一であるベース紙より構成されるのに対して、表面処理層、例えばコーティング層は層の厚みが紙の残り面上の層の厚みよりさらに厚い又はさらに薄い(又は離れた位置では両方)かのいずれかである特有のマークの形状を有する表面を与えている。
【0012】
セキュリティ紙の区別能力は、光及び放射に関係する。紙の中の特有のマークは、紙が例えば電球又はランプのような光源の上に又はそれへ直接向けて置かれた時に一番明瞭に見られる。局部的な層の厚みが支配的な紙面の層の厚みよりさらに厚い時は、特有のマークは紙の残部より暗い色として出現するのに対して、局部的な層の厚みが支配的な紙面の層の厚みよりさらに薄い時は、特有のマークは一般的に紙の色よりも明るい色として出現する。
【0013】
ヨーロッパ特許出願0687771においては、単位面積当たりの重量が大きく、そしてまた、板やあるいは板紙又はカード紙ともいわれる紙より構成されるセキュリティ紙が示されている。
【0014】
この特許出願によれば、製紙機械の中のプレスセクションのすぐ下流に隣接したところで、パターン化されたロールと対抗ロールとの間に設定したニップ間を前記材料のウエブが通過することにより、進歩した表面が識別できる、輪郭のパターンを得ることができる。材料のウエブは、この位置において材料に容易にパターンを転写できる湿分を含有し、そしてその後は前記機械の中で熱い乾燥シリンダーの接触によりパターンが固着される。このパターンはより耐久的で鮮明となり、そして既に乾燥された材料にパターンを適用する時よりも一層進歩しているであろう。
【0015】
【本発明の開示】
【技術課題】
比較的割安な表面処理されたセキュリティ紙及び比較的割安な表面処理された板紙に対する要望が、特に、例えば板紙が種々のブランド製品を包装するために用いられる時のみでなくても存在している。また、紙/板紙製造機械において他の製品の製造から前記セキュリティ製品の製造へ及びその逆の転換にかかる過渡時間を最小化し、そして好ましくは排除することの要望も存在している。
【0016】
【解決方法】
本発明はこれらの要望を満足させ且つ前記問題点を解決するものであり、そしてセキュリティ紙/板紙は紙の片面上で少なくともベース紙/板紙と適合している1又はそれ以上の表面処理層と共にベース紙/板紙を形成している、1又はそれ以上のパルプ繊維の層であって、その紙の層の少なくとも片面は紙/板紙の中に特有のマークを形成している少なくとも1つの局部的な偏倚の部分であるものを含むものに部分的に関係する。そして本発明は、局部的な偏倚が局部的な表面処理層と共に局部的に圧縮された材料であって、その厚みが前記局部的な層の周囲及び外側に配置された表面処理層に対応する厚みより大きいものを含むことを特徴とし、そしてこれらの製品の製造方法に部分的に関係する。
【0017】
単独の特有のマーク、又は普通は複数の特有のマークは、会社の名称及び/又は会社のロゴタイプ及び/又は商標及び/又はいくつかの他の特別なシンボルの形状を有している。特有のマークによりカバーされる紙又は板の表面の範囲は要求により変更されるであろうが、例えば最大10%で普通は最大5%であろう。
【0018】
ベース紙は、先述した単位面積当りの重量又は坪量を有するいかなる紙より構成することができる。紙の主成分は、メカニカル、ケミメカニカル及びケミカル法により製造されたパルプ繊維より構成される。パルプを製造するリグノセルロース材料は、軟木及び硬木を含む任意の公知のリグノセルロース材料であろう。異なるパルプ繊維の混合物は、典型的なパルプ原料を形成する。パルプは無漂白、セミ漂白又は完全漂白されることができ、後述のパルプが支配的なパルプである。リサイクル繊維は、完全にもしくは部分的に紙のベースを形成することができる。また、合成繊維の添加も可能である。ベース紙は、パルプ繊維に加え、1又はそれ以上の公知の紙薬品を含んでいる。ある種のベース紙は、1又はそれ以上の填料を含んでいる。
【0019】
また、上で述べてきたことは一般的にベース板紙に適用される。たとえ単一なパルプ繊維層を含む板紙が人手可能であっても、板紙が例えば3層、4層又は5層のような複数の層を含むことが最も普通である。高品質の板紙においては、純粋な状態又は混合状態のいずれにおいても、硬木及び軟木の両方より製造された硫酸塩パルプのような完全漂白ケミカルパルプが、種々の層によく用いられている。1又はそれ以上の中間層は、典型的には完全にもしくは部分的にパルプ化ブローク、即ち、例えば板紙ウエブから切り取られた断片がパルパー又はスラッシャーにおいてクラッシュされる時に調整されたパルプより構成されるであろう。先述したように、先に記載した板紙は均質板紙と呼ばれる。他のタイプの板紙は折りたたみの箱板であり、少なくとも1つの層はある種のメカニカルタイプの層より構成されるのに対して、残りの層は普通は完全漂白されたケミカルパルプより構成されている。もっぱらリサイクルされた繊維は、あるタイプの板紙の1又はそれ以上の板紙の層に使用されている。多数の板紙のタイプが存在しており、これらの全てのタイプは本発明のセキュリティ板紙の一部を形成できる。ベース紙及びベース板紙の両者は片面又は両面に、典型的には主成分として用いられる澱粉及び/又は合成糊である薬品混合物より得られた表面サイジングでコーティングしてもよい。また紙/板紙は、以下に疎水化薬品として述べられる、紙/板紙を疎水性にする薬品を含んでもよい。
【0020】
表面処理層は主としてコーティング層より構成されるであろう。使用される出発材料は、どのような任意のコーティングスリップでもよい。そのようなスリップは、典型的には支配的な薬品としてバインダー及び顔料を用いた多数の薬品を含んでいる。またスリップは、蛍光増白剤を含んでもよい。顔料を補給した表面サイジングは、この文書の中で使用されるコーティングスリップなる用語に含まれる。
【0021】
その最も単純な形においては、本発明のセキュリティ製品は任意に表面サイジング層が与えられたベース紙又はベース板紙より構成されており、その製品は中間のエンボス加工工程を経て、例えばロゴタイプのような特有のマークを形成するような目的で少なくとも1つの圧縮された表面が与えられている。そして全ての材料は、その位置でより大きな厚みを有している特有のマーク上の厚みを除いて、1つで且つ同じ厚みを有しているコーティング層により覆われている。層厚におけるこの違いは、エンボス加工された表面、即ち圧縮された表面が材料の中でくぼんでいたり又はへこんでいたりする表面を構成する事実により説明される。そしてコーティングスリップがその後に、任意の公知のコーティング技術によって材料表面の全てに対して適用された時、材料の残部により支持されたものより多くのスリップが、へこみ又はへこみ群の中に残存するであろう。保持されたコーティングスリップの総量におけるこの相違は、スリップが乾燥され及び仕上げ層が形成された後に、コーティング層の厚みが局部的に増大する結果となる。
【0022】
そのような紙又はそのような板紙が、ランプの方向へ又は窓の日差しの方向へ向けられた時、特有のマークは材料の残部より暗い色に見えるであろう。そのような紙又はそのような板紙が片手で保持され、傾けられた時、例えば光源に関して傾けられた時は普通は紙又は板紙に関して特有のマークの輝き又は光沢の違いが見られるであろう。この光沢の変化は、印字インクが材料に適用された後でさえも残存するであろう。
【0023】
本発明の好ましい具体例によれば、局部的なコーティング層の厚みの増大は、前記圧縮によって引き起こされた下部に横たわっている層の厚みの縮小を完全に補償しないであろう。この理由は、一方では特有のマーク表面における材料のわずかなくぼみがこれらの表面を見えるようにすることに貢献し、そして他方では手で触れることにより、即ち材料の上で指を動かすことによりその表面が見分けることができるようにするからである。
【0024】
ある特別な理由により、もしセキュリティ紙又はセキュリティ板紙が完全にスムーズで、そしてその材料においていかなるへこみ区域がないことが望まれる時、例えば材料にある特殊な印刷が施された時は、局部的なコーティング層の厚みの増大は前記圧縮によって引き起こされた下部に横たわっている層の厚みの縮小を完全に埋め合わせてしまうであろう。
【0025】
前述の製品は、少なくとも1以上のコーティング層が与えられていてもよい。この場合、少なくとも最下部にあるコーティング層は、局部的に増大した厚みを有している。もし製品が例えば2つのコーティング層を有するとすると、当然に両方のコーティング層が局部的に増大した厚みを有していることが十分に考えられる。厚みにおける相違が上部コーティング層より最下部にあるコーティング層において厚いことは当然なことである。
【0026】
紙/板紙の特有の領域におけるコーティング層の厚みは、材料におけるエンボス加工の深さ、使用されるコーティング技術、各層に適用されたコーティングスリップの総量、含まれる層の数等のようないくつかの要因によって決定される。
【0027】
本発明の他の具体例によれば、エンボス加工される前の初期材料、及びそれ故に局部的に圧縮された材料はベース紙又はベース板紙と、任意の表面サイジング層と、そして第1のコーティング層よりなり、該材料はより大きな厚みである先述の特有のマークを除いて、1つで且つ同じ厚みの更なるコーティング層によりその全体が覆われている。
【0028】
先の記載と同様に紙/板紙は、少なくとも二つの更なるコーティング層を含むことができ、その後最低部が局部的に厚みが増大している。例えば特有のマークの区域及び前記マークの近傍において取られたセキュリティ板紙の断面を観察すると、ベース材料におけるへこみが一般に矩形であるのが普通であろう。厳密な矩形からの偏倚は、へこみの3つの側面間の過渡域が鋭角すなわち直角でなく大なり小なり丸くされている事実による。へこみの底部表面は、普通は平らであり且つ通常の場合は底部を区切る板紙の表面に平行である。しかしながら、前記底部表面を区切る板紙の表面に関して傾斜を付けることは、全く可能であり、そして推奨されることである。また、底部表面はV型形状でもよく、そしてそれも他の方法により輪郭を形作ることもできる。これは、板紙がある程度3次元的であると識別される特有のマークを提供することをできるようにする。今までに製品の片面上に少なくとも1つのコーティング層を有する製品だけについて述べてきた。当然に製品の他の面は、やはり少なくとも1つのコーティング層が与えられていてもよい。例えば本発明のセキュリティ板紙で梱包する目的、即ち種々の製品や品物を収容することを意図する時は、板紙の内面は、例えばありふれたコーティング層(それは必ずしも必要がない)で十分であろう。本発明のセキュリティ板紙が板の両面が露出される製品に使用を意図する時は、前述のような特有のマークをこれらの両面に与えることが可能であり且つ適している。
【0029】
先述したコーティング層は、蛍光増白剤を含んでいてよい。このコーティング層は、特有のマークを備えた表面のそれらの区域においてより厚いから、材料の残部よりこれらの区域においてより大量の蛍光増白剤が存在するであろうからである。材料がUVランプ(紫外線ランプ)上に置かれる時に、又は材料が片面から又は上からそのようなランプにより照らされるならば、特有のマークを帯びている表面は、特有な輝き又は白い光沢を持ってはっきりと識別されるであろう。蛍光増白剤は、コーティングスリップを介して供給されているものに加えて、極薄のフィルムの形で材料自体へ加えて良く(以下により詳細に述べられる)にそれに材料中の特有のマーク領域のへこみ形成部分に集まる。
【0030】
本発明に従ったセキュリティ板紙及びセキュリティ紙はこのようにして、本質的には標準的なランプ及び/又は紫外線による光−太陽光及び/又は人工光の助けを借りて、容易に判別することができる。
【0031】
また本発明は、セキュリティ紙/板紙の製造方法であって、コーティングスリップが少なくとも1つの工程の中で多分表面サイジングが適用された後走行する紙/板紙のウエブに対して適用される方法に関し、該方法は、走行する紙/板紙のウエブを第1のコーティングスリップの適用前の任意の位置においてエンボス加工ユニットを構成しているエンボス加工ロール及び対抗押し付けロールとの間で通過させ、前記エンボス加工ユニットにより少なくとも1回の圧縮されそしてそれによって紙/板紙上に特有のマークを形成する局部的にへこまされた表面を生じさせるステップと、前記へこまされた表面を少なくとも部分的に第1のコーティングスリップで満たし、そのため前記局部的な表面上のコーティング層の厚みを、対応する周辺部及び外側に横たわっている第1のコーティング層より大きくするステップとからなることを特徴としている。
【0032】
以上により、本発明の方法による第1の具体例に従って、エンボス加工がベース紙に及びベース板紙に、又は表面サイジングされたベース紙に及び表面サイジングされたベース板紙に施されることが明らかとなるであろう。
【0033】
板紙製造機械の場合は、エンボス加工ユニットはプレスセクションのすぐ下流側又は予乾燥装置とサイジングプレスとの間、又はサイジングプレスと後乾燥装置との間に配置されてよい。板紙製造機械がグレージングユニット(カレンダー)を含んでいる時は、エンボス加工ユニットはカレンダーのすぐ上流側又はすぐ下流側に配置されてよく、又はあるいはカレンダー中に含めても構成してもよい。
【0034】
材料がエンボス加工され、そしてそれによって材料の中に1又はそれ以上のへこみが形成された後は、材料のウエブはエンボス加工装置の下流側の任意に選ばれた位置において、低濃度の蛍光増白剤及び/又は低濃度の他の薬剤を含有する水溶液でその幅全体に渡って湿らすことができる。任意の公知な増白剤が使用できる。(またこれは、薬剤をコーティングスリップと混合する時にも適用される)。低濃度又は弱濃度の蛍光増白剤とは、水100部あたり増白剤1部まで加えたものを意味している。ポリビニルアルコールは、例えば総量3部まで増白剤に付加的に加えることができる。材料に適用されるのは、本質的に可動性のある水であるために、水溶液の相当量が特有の領域部分を形成しているへこみの中に集まり、そして結果として蛍光増白剤の相当量もまたこれらの領域に集まるであろう。前述の方法により添加された蛍光増白剤は、UVランプで照らされた時にセキュリティ製品の特有の領域又は表面が識別できるように望む時は、1又はそれ以上のコーティングスリップに添加した蛍光増白剤を除去できるようにするために有効である。この場合増白剤に代って染料を使用することができる。またこの物質又は薬剤は、低濃度の水溶液の形態で材料に適用することもできる。セキュリティ製品の特有の領域又は表面における高濃度の染料は、製品がありふれた白熱燈の上に置かれた時に関連する染料が観察者によって識別されることを可能にする。
【0035】
また、セキュリティ紙/板紙の代替製造方法も提案されている。この代替方法においては任意のサイジングの適用後、乾燥した時に第1のコーティング層を形成する第1のコーティングスリップが走行する紙/板紙に適用され、その後少なくとも1つの工程で更なるコーティングスリップが適用される。本方法は、その第1のコーティング層を備えた紙/板紙をエンボス加工ロールと対抗押し付けロールとの間で通過させ、少なくとも1回の圧縮とそしてそれによって第1のコーティング層及び紙/板紙のウエブ上に特有のマークを形成するへこみを生じさせるステップと、前記へこみを少なくとも部分的に適用された第2のコーティングスリップで満たし、そのため前記局部的なへこみ領域における第2のコーティングスリップの厚みを、対応する周辺部及び外側に横たわっている第2のコーティング層の厚みより大きくするステップとからなることを特徴としている。
【0036】
この場合、エンボス加工ユニットは第1のコーティングユニットの下流側、そしてまた板紙機械又は製紙機械における次にくる乾燥工程の下流側に配置される。
【0037】
特有のマークの領域において及び前記マークの近傍において前述により製造されたセキュリティ板紙の断面を見ると、材料の中に形成されたへこみが実質的に矩形の形状を有する時は、少なくとも2つの垂直な側面の上部がはっきりと識別できるであろう。なぜなら、エンボス加工機械は、パルプ繊維層又はパルプ繊維層の一部より、より簡単にコーティング層を突き抜くことができるからである。
【0038】
エンボス加工ユニットの下流にあるコーティングユニットの数は、1つに制限されず、2つ又はそれ以上でもよい。
【0039】
前記の場合と同様に、ウエブはエンボス加工ユニットの下流側の任意の位置において、低濃度の蛍光増白剤又は低濃度の他の薬剤を含有する水溶液で湿らせてよい。
【0040】
これに関係して前述と同様に、材料はブレードコーティング、ロッドコーティング、エアーブラシコーティング及びフィルム圧着コーティングによるような、任意の公知の技術によってコーティングしてよい。また、異なる位置において異なる技術を使用することも十分に考えられる。
【0041】
【利益】
本発明のセキュリティ紙及びセキュリティ板紙により与えられる利益の1つは、紙及び板紙のそれぞれのユーザーが望む紙及び板紙に特有のマークを正確に得ることができることである。異なるブランド品及び他の製品が望まないコピーの対象であることは周知である。タバコ、医薬及び化粧品のような製品が製造され、そして商標の所有者より他の人々によって、又は所有者が商標について権利を譲渡した者によって商業的に流通するようになることが、例示として述べることができる。多くの場合、小売業者又は購買者は製品が真正であるか又はそうでないかのどちらかの決定をすることができない。なぜなら、梱包は両方の事例において同じだからである。製品が本発明のセキュリティ板紙より構成される梱包の中へ封入される時は、海賊品製造者が彼らの行為を続けることがより一層困難となる。記載の場合は、梱包材料の特有のマーク領域と残った支配的な表面との間の光沢又は輝の変化が、梱包を光源に、小売業の場所における日光及び/又は天井照明に関して傾むけることにより活用できる。特有のマークの表面は、板紙が蛍光増白剤を含みそして特有のマークの表面において増大した量を含んでいる時は、UVランプが固定するか又は手でかざすかにより梱包の上に向けられた時、より一層はっきりと識別できるであろう。
【0042】
製品コストは、本発明の紙又は板紙の購売者及び/又はユーザーが製造者に、例えば一般的な種類の、即ち多くの異なる事情において特徴を見分けるために用いられる種類の、特別なシンボルを備えた製品を提供することを許容する時に最小化される。そのような場合、紙及び板紙製造者が全ての機械に対して殆ど1回で設置できる単独の1本のエンボス加工ロール(又はわずか数本のエンボス加工ロール)を製造するだけで十分である。
【0043】
他の利益は、紙及び板紙の中の特有のマークがエンボス加工ユニットだけで及び表面処理工程、主として紙のコーティング工程において普通に使用される薬剤だけで製造され、換言すれば、多分高価であり及び/又は環境に対して有害であろう添加剤を加える必要がないことである。
【0044】
本発明に従った方法により提供される1つの重要な利益(及びそれと共にある程度まで製品を製造するコストに関して)は、もしエンボス加工ロール及び対抗押し付けロールがすでに機械の中に見られなければ、そのようなロールを持つだけで、本発明のセキュリティ製品の製造は、一般的な紙及び一般的板紙の製造に関する操業を停止する必要なく、たやすく開始及び終了できることである。これは材料のウエブが自由に通過するようにするために、例えばピボット回転自在なエンボス加工ロールを取り付けることにより又はエンボス加工ロールを昇降することにより前記ウエブから離すことで達成され、そしてその後、例えば発明のセキュリティ紙の製造を終えたいと望む時は、エンボス加工ロールを始動且つ休息位置に固定する。
【0045】
本発明の紙に関しては、そして本発明による板紙が平坦な形状を有し、且つ例えば箱又はカートンに転換されない時は、製品上の特有のマークは、材料がありふれた白熱燈の上に置かれることにより、又は製品が日光が差し込む窓の上に向けられることにより容易に見ることができる。また当然に、前述の角度を変える方法のようにしてUV−ランプも使用することができる。
【0046】
図面の簡単な説明
図1は、典型的な白熱灯の上に適用された本発明のセキュリティ紙を示す。
図2は、本発明の1つの具体例による特有のマーク及びその最も近傍の周辺を示す、本発明のセキュリティ板紙の概略的な断面図である。
図3は、本発明の他の具体例による特有のマーク及びその最も近傍の周辺を示す、本発明のセキュリティ紙の概略的な断面図である。
図4は、本発明の方法が適用された板紙製造機械の一部を概略的に示す。
【0047】
【最良の実施態様】
今や本発明は図面に関して、そしてまた本発明によるセキュリティ板紙の製造に関するいくつかの試みに関しても詳細に述べられるであろう。
【0048】
図1は、本発明のセキュリティ紙1のA4シートを示している。紙は、特別なシンボルの形状、特にアンカーデザインの8つの特有のマーク2を有する。A4紙の各シート上の特有のマークの数は、勿論8つより少なくもそして多くてもよい。セキュリティ紙1は、ありふれた白熱電球3の上に置かれていることが示されている。電球3はソケットにねじ込まれても、また他の点において自由であってもよく、又は電球及びソケットを例えばガラスシートをランプ3の上に置いて箱の中へ収めてもよい。セキュリティ紙1がガラスシートの上に置かれた時は、8つの特有のマーク2が示されるように出現するであろう。8つの特有のマークと通常の紙の表面との間のコントラストは、普通は図1に示されるように顕著ではないであろう(コントラストに関しては、例えばオリジナルの描かれたシンボルをコピーする時にシンボルが変化する)。そのコントラストは、即ち紙の表面の残部より暗いトーンで出現する特有のマーク2は、局部的な層の厚みが一般的な厚み、即ち紙の支配的な表面の層の厚みより大きいために得られる。その述べた層は、例えば慣用的なコーティングスリップを適用することにより形成される。前述したようなスリップは、蛍光増白剤を含んでいても又は含んでいなくてもよい。コーティングスリップが蛍光増白剤を含んでいる時は、前述された装置において白熱電球の代わりにUVランプを使用してシートが上から又は片面から照らすことができる方法によりランプを固定したり又は手でランプをかざす時に、特有のマークと紙シートの残部との間の明瞭なコントラストが識別することができる。
【0049】
セキュリティ紙のフォーマットが前述のフォーマットに制限されないこと及び前記フォーマットは広い範囲で多様化でき、顧客、即ちセキュリティ紙の購買者により決定されることが理解されるであろう。
【0050】
先述のセキュリティ紙は、多くの領域で使用される。それは、製品を包むための包装内に製品と共に挿入することができる。紙は関係する商品又は製品に関する情報を含んでもよい。実際の特有のマークは、即ち紙の最も外側にある限られた表面は、情報をカバーしていない。コンパクトディスク(CD)は、そのような製品の1例である。他の例は、一定の起源に及び一定のデザインの衣料品である。また紙は、コンピューターのマニュアルに及びくじチケットの製造の出発材料として使用されてもよい。またセキュリティ紙は、異なるタイプの製品、例えばブリキ缶、ジャー又は他の梱包ユニットのような一定の薬剤及び医薬品を含むもののラベルに使用することも有益である。情報シート又は文書が特定の会社から来ることを明らかにすることが重要である、一般大衆又は特に目標とするグループへ送られる異なる会社からの情報シートが問題のセキュリティ紙に基づいても良い。本発明のセキュリティ板紙は、前述の大半の使用領域において本発明のセキュリティ紙の代替物であってよく、例えば医薬、タバコ、香水、チョコレート及び同様な物を含む箱、カートン、又は任意の他のタイプのコンテナーへ板紙でつくるような、広範囲の梱包分野を加えることができる。また本発明のセキュリティ板紙は、異なるタイプのフォルダー及び他の刊行物の材料に使用することもできる。
【0051】
もし仮に、図1における本発明のセキュリティ紙1が、セキュリティ紙の製造と似た方法により製造された本発明のセキュリティ板紙に取り換えられたとすると、その再製はほとんど同じものであろう。
【0052】
図2は、特有のマーク及びその周辺付近を示している本発明の第1の具体例に従って構成されたセキュリティ板紙の概略的断面図を大きく拡大したものである。以下に、断面が下方から上方へ調査された時のことを述べる。最下部層4は、表面サイズの層より構成されている。ベース板紙は、それらが底部層5,2つの中間層6及び7、そして上部層8である4つのパルプ繊維層より構成されている。更に上部層8の上には、表面サイズの層9が提供されている。その後には、これらに続いて第1のコーティング層10と、その上に第2のコーティング層12とが形成されている。図示された場合においては、ベース板紙及びその表面サイズの層9は、へこみ12を与えるためにエンボス加工されている。観察によれば、コーティング層10は、へこみ領域12において、そのへこみの周辺部側面より一層厚いことが判るであろう。また、より上部のコーティング層11も領域12において、そのへこみの周辺部側面よりわずかに厚い。
【0053】
領域12におけるコーティング層の総厚みは、前記領域12の外側で且つ周辺にあるコーティング層の厚みより大きいことが重要である。前記位置における材料の大きなこの厚みは、例えば図1に示すように板紙を慣用の白熱電球の上に置いた時、周囲を囲んでいる材料の色彩より一層暗色に見えるであろう。
【0054】
領域12におけるコーティング層の厚みが周辺部にあるコーティング層の厚みより大きいにもかかわらず、領域12を総合的に観察すると、小さなへこみが材料の中に未だ残っているであろう。またこの事実は領域12を感知できるように仕向けるために、即ち特有のマーク及びある種類の特徴を提供するよう仕向けるためにも寄与している。また材料におけるこのへこみは、1本の指又は片手の指をセキュリティ板紙の表面に沿ってなぞることによっても感知できる。
【0055】
図2に示されるセキュリティ板紙は、2つの表面サイズの層4及び9を有する。前記において述べたように、これらの層は必ずしも必要がない。また、図2に示される板も4つのパルプ繊維層を含んでいる。先述したように、そのような層の数は変化させてもよい。例えば5つのパルプ繊維層は、まさに4つのそのような層と同様に通例である。
【0056】
図3は、特有のマーク及び周辺付近を示している本発明の第2の具体例に従って構成されたセキュリティ板紙の概略的な断面図を大きく拡大したものである。
【0057】
以下に、断面が下方から上方へ調査された時のことを述べる。最下部層13は、表面サイズの層より構成されている。次には、パルプ繊維よりなる底部層14、2つの中間層15及び16、そして上部層18を含む必須の無処理のベース板が続いている。表面サイズの層18は、上部層17の上に配置されている。その後には、第1のコーティング層19、蛍光増白剤及びポリビニルアルコールよりなる最外部の薄いフィルム、そして第2のコーティング層21が続いている。図示された場合においては、ベース板14−17は、板紙が板紙材料の中にへこみ22を与えるためにエンボス加工される前に、表面サイズの層18及び第1のコーティング層19が共に提供されている。主に圧縮された材料は第1のコーティング層19であり、そしてそれと共に表面サイズの層18も圧縮されている。また図の中には示されていないが、最上部のパルプ繊維層17も、ある程度圧縮されてもよい。
【0058】
蛍光増白剤及びポリビニルアルコールよりなる最外部の薄いフィルム20は、特有のマークを形成するへこみ22において、この領域のそれぞれの側の厚みよりも少なくとも2倍厚い。また、第2のコーティング層21の厚みもへこみ領域すなわち領域22において、即ちこの領域の各側より一層厚い。第2のコーティング層が蛍光増白剤を含んでいる時は、領域22における蛍光増白剤の前記領域を囲む周辺表面範囲よりも顕著に高い量は、UVランプにより照らされる時明るくまたは白く輝く区域として区別され、それによって板紙表面の残部から特有のマークを帯びた表面を容易に区別するのを可能にする。またほとんど見ることができないが、この場合における領域22は、仕上げられた材料におけるへこみを含む。
【0059】
図4は、板紙製造機械の後半を概略的に示している。図の中に示されていないそれらの機械の部分は、特に入口セクション及び板紙製造機械における繊維パルプよりなる種々の層を形成する工程である。図で示すのは、形成された板紙ウエブ23がプレスセクション24を通って、案内ロール25の上をそして予備乾燥器26中へ送られることで始まる。板紙のウエブは、予備乾燥器から例えばSYM−SIZERと呼ばれる種類のサイジングプレス27を通過させられ、そこでは表面サイズの層が板紙のウエブの上側に適用される。その後板紙のウエブは、後乾燥器へそしてそこからガイドローラー29を経由してカレンダー30を通過させられる。カレンダーは、一般的には多数のロールニップを形成するために1つが他の上に配置されている、例えば鉄ロールのような多数の硬質金属ロールより構成されている。
【0060】
板紙はカレンダー30から、エンボス加工ロール32及び平滑な対抗押し付けロール33より構成されるエンボス加工ユニット31を通過させられる。両方のロールは、金属製で且つ共に硬質なものでよい。底部ロールは、普通はゴムで覆われている。硬さの程度が変動するゴムコーティングが利用できる。上部ロールは、普通は特有のマークの形状で配列された数個の突起34を含む金属より作られている。これらの突起は、それらが見られるように図において拡大されている。突起34は板紙の中に入り込み、そして多数のエンボス加工表面及びへこみを形成するために、主に表面サイズの層及び繊維の上部シートを、又は板紙のウエブの層を圧縮する。材料のエンボス加工されたウエブは、ガイドローラー35、36及び37を経由して第1のブレードコーティングユニット38を通過させられる。ユニット38は、コーティングスリップを収容する容器又はタンク39と、アプリケーティングロール40、対抗押し付けロール41及びコーティングブレード42より構成される。
【0061】
アプリケーションロール40はタンク39からコーティングスリップを運び、そしてエンボス及び特有のマークを形成しているへこみが存在する板紙の側面に適用する。新しく適用されたコーティングスリップと隣接して横たわる、適用されたコーティングの消失した最終的な厚みは、コーティングブレード42により決定される。より多量のコーティングスリップは、板紙のウエブの残部よりへこみの中に保持される。
【0062】
コーティングされた板紙はガイドローラー43を経由してIR式乾燥器の下へ移動させられ、そこではコーティングスリップがコーティング層を形成するように乾燥される。その後板のウエブはガイドローラー45、46、47、48を経由して第2のブレードコーティングユニット49を通過させられ、そこでは第1のコーティング層を持っている板紙のウエブは、第1のコーティングユニット38と同様の方法で第2のコーティングスリップが提供される。その後2回コーティングされたウエブはガイドローラー50を経由して第2のIR式乾燥器の下を通過させられる。その後仕上げられた板紙はローラー52及び53を経由して巻き取りユニット又は転換ユニットへ通過させられ、そこでは板紙のウエブは大きさの与えられた自由シートに転換される(図の中では示されていない)。
【0063】
本発明に従った先述の方法により製造されたセキュリティ板紙は、図2において示された板に非常に似通っている。エンボス加工ロール32上の突起34は、普通は彫り刻み工程、即ち円筒形のロールの小さな表面の与えられた厚みが彫られ、そしていくらかの未処理表面を残し、そしてそれによって問題の突起を形成する工程により製作される。これらの突起は、板紙を同定できるように選定された特有のマークの形状および外観を決定する、任意の選定された形状を有することができる。エンボス加工ロールは、他の方法においても代って製作又は準備することができる。例えば、特有のマークを有する粘着性のテープは、所望の間隔を置いて平滑ロールに適用できる。テープの厚みはエンボス加工の深さをある程度決定する。またこの後者は、エンボス加工ユニット31における2本のロール間のニップ圧により決定される。板紙製造機械が図4に従ったカレンダーを含む時は、カレンダー処理、例えばカレンダーにおける圧力は、板紙のウエブの後のエンボス加工にも影響する。
【0064】
実施例1
4層よりなり、単位面積あたりの総重量もしくは坪量200g/m2 を有するベース板紙を板紙ミルにおいて製造した。全体を見れば、このベース板紙はISO白色度2470に従って測定して91%ISOの白色度を有するカバサルフェートパルプ40%と、91%ISOの白色度を有するマツサルフェートパルプ30%と、上記に実質的に従った白色度を有するパルプ化したブローク30%よりなっていた。各層は添加剤としてバレイショデンプンと、アルキルケテンの形の疎水化剤と、そしてポリマーおよびベントナイトの形の歩留り向上剤を含んでいた。明ばんおよび炭酸水素ナトリウムも添加された。板紙には各側に4g/m2 の塗布量に相当する表面サイジング層が設けられた。表面サイジングは、
顔料(カオリン粘土と炭酸カルシウムの混合物) 100部
メイズデンプン 40部
粘度上昇剤(カルボキシメチルセルロース) 10部
添加化学品(硬化剤およびワックス) 1.5部
よりなっていた。
【0065】
このベース板紙は、板紙ミルに関係するパイロット機械へロール形に取られた。パイロット機械は、異なる技術を使用する板紙カレンダー掛けおよび塗工設備を含んでいた。板紙の上側もしくは印刷側は、硬質金属ロールとそして10p&jの表面硬度を有するゴム被覆ロールの間に形成されたニップの1つにおいてエンボスされた。0.050mmの厚みを有しそしてビニルプラスチックからつくられた図1に示したものと類似の錨シンボルが硬質金属ロール上にしっかり重ねられた。53cm幅の板紙ウエブを横断する線圧力は37kN/mであり、これは板紙中の印象深さもしくはくぼみ約0.02mmを与えた。板紙ウエブはエンボスプロセスにおいて250m/minのスピードで移動した。
【0066】
板紙は次に、新たにエンボスされた板紙の同じ側に2つのコーティング層でコーティングされた。パイロット機械中のブレードコーティングユニットが両方のコーティングプロセスに使用された。第1のコーティングスリップまたはプレコーティングスリップは、
顔料(炭酸カルシウム) 100部
バインダー(スチレン−アクリレートラテックス) 15部
ポリビニルアルコール(PVA) 2.4部
光学的増白剤(Tinopal ABP−Zの形) 0.6部
添加化学品(粘度上昇剤、硬化剤、pH調節剤) 1部
よりなっていた。
【0067】
このコーティングスリップは65%の固形分を有し、そして10g/m2 に相当する量で板紙の支配的表面へ適用されたが、しかしエンボスしたパターン、すなわち錨シンボル中に適用された量は20g/m2 に相当した。特色あるマークを持つ表面上のくぼみの深さはこのプレコーティングによって約0.018mmへ減少された。板紙は350m/minのスピードにおいてコーティングされた。コーティングスリップが光学的増白剤を含んでいたため、そしてエンボスした表面、すなわちくぼみにはもっと多くのスリップが含まれたため、これらの表面はコーティングした表面の残部よりも色がもっと白かった。第2のコーティングスリップもしくはトップコーティングスリップは、
顔料(カオリン粘土および炭酸カルシウム) 100部
バインダー(スチレン−アクリレートラテックス) 20部
添加化学品(粘度上昇剤、硬化剤、青色染料、pH調節剤) 1部
よりなっていた。
【0068】
このコーティングスリップは乾燥固形分65%を有し、そして板紙の支配的表面に12g/m2 に相当する量で適用され、他方エンボスパターン、すなわち錨シンボルくぼみ中に適用された量は17g/m2 に相当した。このトップコーティングは特色あるマークを持つ表面のくぼみを約0.012mmへ減少させた。コーティングスリップは350m/minのスピードで適用された。
【0069】
上のリストから、トップコーティングスリップは光学的増白剤を含んでいないことが明らかであろう。光学的増白剤を底もしくは第1のコーティング層のみにそしてその時特色あるマーク表面に増加した量で使用しても、これらの表面は板紙を紫外線で照明した時、看者によって板紙表面の残部よりも一層明るいもしくは白いとしてなお感知された。第2もしくはトップコーティング層に関して層の残部と比較して特色あるマーク表面上の層の増加した厚みにもかかわらず、これはこの効果を阻止し、そしてそれ自体反対のセンスで作用する。このセキュリティ板紙を慣用の白熱ランプの上に置くとき、反対のことが起こり、すなわち特色あるマーク表面は板紙の残部より暗い。
【0070】
実施例2
板紙は最初に第1のコーティング層が設けられ、次にエンボスされたことを除き、この試験は実質上実施例1に記載した試験の繰り返しであった。エンボスプロセス中、すなわちカレンダーニップの線圧力は第1の試験においてよりも低く保たれ、18kN/mであった。これはプレコートした板紙に約0.036mmのくぼみをもたらした。第2のコーティング層はエンボスしたパターン、すなわち錨シンボルへ22g/m2 に相当する量で適用された。第2のコーティング層を適用した後、くぼみは0.022mmの深さを有していた。この試験は実施例1に従って製造したセキュリティ板紙に類似の性質を有するセキュリティ板紙をもたらした。
【0071】
実施例3
実施例1に従ってベース板紙をエンボスした。材料中のエンボスの深さはこの場合0.025mmであった。エンボスしたベース板紙は実施例1と同じ方法で、そして同じタイプのコーティングスリップでプレコートされたが、しかしながら光学的増白剤は0.1部に減らされ、そしてポリビニルアルコールの量は0.4部へ減らされた相違点を有していた。このコーティングスリップは特色あるマーク表面へ21g/m2 に相当する量で適用され、くぼみの深さは0.020mmへ減少させられた。
【0072】
以下の成分を含有する水溶液が調製された。
水 100部
以前に記載したタイプの光学的増白剤 0.6部
ポリビニルアルコール 2.4部
この水溶液はフィルムプレス中で350m/minのスピードでプレコートした板紙へ適用された。
【0073】
次に完全に実施例1に従ってトップコーティングが適用された。コーティングスリップは特色あるマーク表面へ16g/m2 に相当する量で適用され、それによりくぼみの深さは0.014mmへ減少した。
【0074】
本発明に従った記載したセキュリティ板紙の製造方法は、板紙表面の残部よりももっと多量の光学的増白剤を含んでいる特色あるマーク表面をもたらし、それによって特色あるマーク表面は、カバーするトップコーティング層の存在にもかかわらず、例えばUV光の下で明瞭に見ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 典型的な白熱電球の上に適用した本発明のセキュリティ紙を図示する。
【図2】 本発明の一具体例に従った、特色あるマークとその最も近い周囲を示す、本発明のセキュリティ板紙の概略断面図である。
【図3】 本発明の他の具体例に従った、特色あるマークとその最も近い周囲を示す、本発明のセキュリティ板紙の概略断面図である。
【図4】 本発明が適用される板紙機械の一部を概略的に図示する。
Claims (20)
- ベース紙/板紙を形成する1層以上のパルプ繊維と、ベース紙/板紙と少なくともその片面において合同している、バインダー及び顔料を含む1層以上の表面処理層を含んでいるセキュリティ紙/板紙において、
そのような表面処理層の少なくとも1層が特色あるマークの形の少なくとも1つの局部的偏倚の一部を形成しているセキュリティ紙/板紙であって、該局部的偏倚は局部的に圧縮された材料と、そして対応する周囲のそして外側に横たわる表面処理層の厚みを上廻る厚みの局部的表面処理層を含んでいることを特徴とするセキュリティ紙/板紙。 - 特色するマークは、会社名および/または会社ロゴマークおよび/または商標および/または何らかの他の特別のシンボルの形を有することを特徴とする請求項1のセキュリティ紙/板紙。
- 局部的に圧縮された材料は、ベース紙/板紙と、表面サイジング層よりなることを特徴とする請求項1または2のセキュリティ紙/板紙。
- ベース紙/板紙と表面サイジング層は局部的に増加した厚みを有している、バインダー及び顔料を含むコーティング層でカバーされていることを特徴とする請求項3のセキュリティ紙/板紙。
- 局部的コーティング層の増加した厚みは、前記圧縮によって生じた下に横たわる材料の減少した厚みの全部を補償しないことを特徴とする請求項4のセキュリティ紙/板紙。
- 局部的コーティング層の増加した厚みは、前記圧縮によって生じた下に横たわる材料の減少した厚みを完全に補償することを特徴とする請求項4のセキュリティ紙/板紙。
- ベース紙/板紙および表面サイジング層は2以上のコーティング層によってカバーされ、そのうち少なくとも最下層のコーティング層が増加した厚みを有することを特徴とする請求項3のセキュリティ紙/板紙。
- 局部的に圧縮された材料は、表面サイジング層をプラスした前記ベース紙/板紙と、そして第1のコーティング層よりなることを特徴とする請求項1または2のセキュリティ紙/板紙。
- 表面サイジング層をプラスした前記ベース紙/板紙とそして第1のコーティング層は、局部的に増加した厚みを有するさらなるコーティング層によってカバーされていることを特徴とする請求項8のセキュリティ紙/板紙。
- 表面サイジング層をプラスした前記ベース紙/板紙とそして第1のコーティング層は、2以上のさらなるコーティング層によってカバーされており、前記さらなるコーティング層の少なくとも最下層コーティング層か局部的に増加した厚みを有することを特徴とする請求項8のセキュリティ紙/板紙。
- 圧縮された材料の上方の境界表面は、実質上水平線から異なる輪郭を有することを特徴とする請求項1ないし10のいずれかのセキュリティ紙/板紙。
- ベース板紙は、底側および上側の両方において表面サイジング層によって囲まれた底層、2つの中間層およびトップ層よりなるパルプ繊維の4層よりなり、該ベース板紙は上側から局部的に圧縮され、そしてベース板紙の上側は2つのコーティング層によってカバーされており、該コーティング層の下側コーティング層のみまたは両方のコーティング層が局部的に増加した厚みを有することを特徴とする請求項1ないし3および7のいずれかのセキュリティ板紙。
- 移動する紙/板紙ウエブがそれへ表面サイジングが適用された後少なくとも1段階においてコーティングスリップで一体にコーティングされるセキュリティ紙/板紙の製造方法であって、
移動する紙/板紙ウエブが第1のコーティングスリップの適用前の位置において、エンボスユニットを形成するエンボスロールとカウンター圧力ロールの間を通過させられ、前記エンボスユニットは紙/板紙ウエブ上に特色あるマークを形成する、少なくとも1つの圧縮されそしてそれによりくぼんだ局部的表面へ導き、前記くぼみは前記局部的表面上のコーティング層の厚みが対応する周囲のそして外側に横たわる第1のコーティング層の厚みより大きくなるようにバインダー及び顔料を含む第1のコーティングスリップによって少なくとも部分的に満たされることを特徴とする前記方法。 - 移動する板紙ウエブは、板紙機械のプレスセクションのすぐ下流に設置されたエンボスユニットを通過させられることを特徴とする請求項13の方法。
- 移動する板紙ウエブは、板紙機械のプレスドライヤーとサイジングプレスの間に設置されたエンボスユニットを通過させられることを特徴とする請求項13の方法。
- 移動する板紙ウエブは、板紙機械のサイジングプレスとアフタードライヤーの間に設置されたエンボスユニットを通過させられることを特徴とする請求項13の方法。
- 移動する板紙ウエブは、板紙機械に含まれているかもしくはエンボスユニットの一部を形成するグレージングユニットのすぐ上流もしくはすぐ下流に設置されたエンボスユニットを通過させられることを特徴とする請求項13の方法。
- くぼんだ局部的表面を持った移動する板紙ウエブは、第1のコーティングスリップの適用前もしくは適用後において、水100部あたりに1部まで加えた低濃度の光学的増白剤および/または水100部あたりに1部まで加えた低濃度の他の薬品を含んでいる水溶液で濡らされることを特徴とする請求項13ないし17のいずれかの方法。
- 移動する紙/板紙ウエブに対し、表面サイジングの適用後、第1のコーティングスリップが第1のコーティング層を形成するように一体に適用され、該層の乾燥後、少なくとも1段階においてさらなるコーティングスリップが前記紙/板紙ウエブへ一体に適用されるセキュリティ紙/板紙の製造方法であって、
前記第1のコーティング層を有する紙/板紙ウエブが、第1のコーティング層および紙/板紙ウエブの上に特色あるマークを形成する少なくとも1つの圧縮されそしてそれによりくぼんだ局部的表面へ導くエンボスロールおよびカウンター圧力ロールの間を通過させられ、前記くぼみは、前記局部的表面上の第2のコーティング層の厚みが対応する周囲のそして外側に横たわる第2のコーティング層の厚みより大きくなるように、前記ウエブへ適用されたバインダー及び顔料を含む第2のコーティングスリップによって少なくとも部分的に満たされることを特徴とする前記方法。 - 第1のコーティング層およびくぼんだ局部的表面を有する移動する紙/板紙ウエブを、前記エンボスプロセスの直後または前記第2のコーティングスリップの適用後、水100部あたりに1部まで加えた低濃度の光学的増白剤および水100部あたりに1部まで加えた低濃度の他の薬品を含有する水溶液で濡らすことを特徴とする請求項19の方法。
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