[发明专利]验证设备和方法

说明书

本发明涉及一种验证设备和方法，特别但不完全涉及一种用于验证聚合物膜的验证设备和方法。

在安全性、验证、识别和防伪至关重要的领域中，聚合物膜正越来越多地用作衬底。此类领域中的聚合物基产品包含(例如)钞票、重要文件(例如，ID材料，例如(例如)护照和地契、股票和学历证书)、出于防伪目的用于包装高价值商品的膜和安全卡。

基于聚合物的安全材料在安全性、功能性、耐久性、成本有效性、清洁度、加工性和环境因素方面具有优势。在这些因素当中最值得注意的也许是安全优势。纸质钞票(例如)可能相对容易复制，且在具有基于聚合物的钞票的国家中假币的出现率要低于具有纸质钞票的国家。聚合物基钞票也更为持久且不大容易撕破。

基于聚合物膜的安全材料有助于融入多种可见的和隐藏的安全特征。由于第一代聚合物钞票的引入大致是在30年前，所以安全特征已包含了光学可变图像(OVD)、混浊特征、印刷安全特征安全线、压花、透明窗和衍射光栅。除复杂的安全特征之外，还存在更为直接的优势：如果假币制造者仅仅是使用复印机来试图复制安全材料(例如，钞票)，那么此类机器所用的高温将常常导致聚合物基材料熔化或变形。

可将多种聚合物用作安全衬底。其中包含聚丙烯膜。制造聚丙烯膜的三种主要方法是拉幅法、铸造法和气泡法。

在铸造法和拉幅法中，通常将聚合物切片放置在挤压机中并加热，使得将挤出物从缝模中赶到冷硬轧辊上以形成膜(在铸造法的情况下)或厚实聚合物条带(在拉幅法的情况下)。在拉幅法中，接着重新加热所述厚实聚合物条带，且接着在长度方向(称为“机器方向”)和宽度方向(称为“横向方向”上进行拉伸以形成膜。一般来说，机器方向和横向方向上的拉伸是顺序地发生且大体上是不均匀的(即，与机器方向相比，横向方向上的拉伸程度更大)。

在气泡法中，聚合物被挤出穿过环形模而不是穿过缝模，以形成相对厚实的挤出物，所述挤出物呈让空气吹过的空心圆柱体或“排水管”形状。环形模位于设备顶部，所述设备通常相当于几层楼高(例如，40到50米)。挤出物向下移动且顺序地加热，使得其膨胀而形成气泡。气泡接着被分成两个半泡，每个半泡可个别地用作“单网”模；或替代地，两个半部可捏合和层压在一起以形成两倍厚度的膜(或气泡可溃灭以形成两倍厚度的膜)。通常，在模处存在三个同心环，使得空心圆柱体是三个层的挤出物。举例来说，可存在聚丙烯的核心层以及位于一侧上的三元共聚物表层和位于另一侧上的另一个三元共聚物表层。在这种情况下，单网将由三个层组成(其中聚丙烯在中间)，且双网将由五个层组成，因为中间的层将是每个半泡的同一个表层(三元共聚物)。许多其它可能的布置和部件是有可能的(例如，就环的数目、表层恶毒类型、核心层的类型等来说)。

因此，气泡法是通过形成气泡来产生薄膜(例如，厚度为10到100微米)，而拉幅法是通过在扁平框架上拉伸材料来产生薄膜。在气泡法中，在机器方向和横向方向两个方向上同时发生拉伸，且两个方向上的拉伸程度大体上是相同的。因此，气泡法产生被均匀地拉伸的膜，这与拉幅膜不同并且出于一些目的而胜过拉幅膜。双轴取向聚丙烯(BOPP)膜由英诺薄膜公司(Wigton，UK)通过气泡工艺制成。除聚丙烯之外，还可使用气泡工艺将其它聚合物(例如，LLDPE、聚丙烯/丁烯共聚物)形成为薄膜。

众所周知，将特征引入被用作安全文件、身份证明文件或有价值的文件和物品的衬底的膜中，所述特征不容易为潜在非授权用户或假币制造者所显而易见且即使在被识别的情况下其仍无法轻易再现。此类安全特征的引入也可适用于需要对验证进行确认的其它标记或物品(例如，入场文件和票券)。

先前的验证设备和方法使用已知的安全文件衬底薄片，其允许电磁辐射通过(例如，在电磁谱的可见区域中呈透明)。众所周知，通过将不透明墨印刷到透明塑料衬底材料薄片上而留下透明窗，产生了安全文件。所得窗提供公开的安全特征，所述安全特征对于人眼来说是显而易见。众所周知，将额外光学安全特征(例如，由衍射光栅形成的光学可变图像)印刷、蚀刻或嵌入到所得透明窗之上或之中，以提供额外公开的安全特征。众所周知，提供可以从这些额外光学安全特征的存在或不存在来确定真实性的自动验证设备，但此类设备通常复杂且昂贵。

WO2009/133390公开了一种验证聚合物膜的方法，其包括测量其中的核心层的双折射率。图1到图3示出用于观测双折射率的不同方法的设备的部件，如WO2009/133390中所公开。

双折射率或重折射率是由材料针对两种不同偏振(s偏振和p偏振)及在其表面平面的两轴之间的折射率差异所引起的材料性质。