-
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement sowie
ein Sicherheitspapier und ein Wertdokument mit einem derartigen
Sicherheitselement, das bereichsweise mit Kleber aufgefüllte, beugungsoptisch wirksame
Oberflächenstrukturen
aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des
Sicherheitselements.
-
Wertdokumente im Sinne der vorliegenden Erfindung
sind insbesondere Banknoten, Scheckformulare, Aktien, Ausweise,
Pässe,
Kreditkarten, Flugscheine und andere Urkunden und Dokumente sowie Etiketten,
Siegel, Verpackungen und andere Elemente für die Produktsicherung. Als
Halbzeug zur Herstellung der vorgenannten Wertdokumente kommen beispielsweise
unbedrucktes Sicherheitspapier und andere unbedruckte Wertdokumentsubstrate
in Betracht.
-
Bei der Herstellung derartiger Wertdokumente
und Sicherheitspapiere ist es besonders wichtig, Vorkehrungen gegen
Verfälschung
und/oder Maßnahmen
zur Feststellung der Echtheit zu treffen. Neben den Merkmalen, die
insbesondere bei der Prüfung
durch Automaten erkannt bzw. eingesetzt werden können, existieren auch Merkmale,
die von jedermann ohne technische Hilfsmittel und ohne besonderes
Fachwissen als Echtheitsmerkmal erkannt werden können.
-
Um die optische Auffälligkeit
eines Sicherheitselements zu erhöhen,
werden die Sicherheitselemente häufig
mit Beugungsstrukturen, wie konventionellen Hologrammen, Kinegrammen,
Pixelgrammen etc. ausgestattet.
-
Der Fälschungsschutz dieser Elemente
beruht auf dem betrachtungswinkelabhängigen Farbspiel, das diese
Elemente zeigen. Derartige Sicherheitsfolien werden häufig in
Form von Streifen oder Etiketten auf der Oberfläche von Wertgegenständen aufgebracht.
-
Die Produktion der Beugungsstrukturen
erfolgt üblicherweise
durch Umsetzung der Beugungsstrukturen in eine Reliefstruktur, die
anschließend
als Prägestempel
verwendet wird. Die Prägung
erfolgt meist in eine thermoplastische Schicht oder eine während des
Prägevorgangs
härtbare
Lack- oder Harzschicht. Um die Beugungsstrukturen am fertigen Produkt
in Reflexion zu erkennen, werden diese Schichten vor oder meist
nach dem Prägevorgang mit
einer Reflexionsschicht versehen. Bei opaken Sicherheitselementen
handelt es sich dabei um eine dünne
Metallschicht, bei transparenten Sicherheitselementen um eine Schicht
aus Dielektrikum, wie beispielsweise in
DE 4130 896 A1 beschrieben.
-
All diesen bekannten Sicherheitselementen ist
gemeinsam, dass die eingeprägten
Strukturen nur bei Verwendung einer oder sogar mehrerer zusätzlicher
Reflexionsschichten für
einen Betrachter visuell wahrnehmbar sind. je mehr Schichten verarbeitet werden
müssen,
um so kosten- und zeitintensiver gestaltet sich die Herstellung.
-
Der Prägestempel kann zudem nur für den jeweiligen
Auftrag verwendet werden. Insbesondere bei Massenartikeln, wie Hologrammen,
können
daher variable oder sogar individualisierte Beugungsstrukturen nur
vorgesehen werden, wenn eine entsprechend hohe Anzahl von Prägestempeln
hergestellt wird, so dass sich die zusätzlichen Kosten auf möglichst
viele Endprodukte verteilen. Für
kleine Auflagen oder Produktionen, die mit unterschiedlichen Beugungsstrukturen
versehen werden sollen, sind die Produktionskosten daher zu hoch.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, ein Sicherheitselement, Transferelement, Sicherheitspapier,
Wertdokument sowie ein Verfahren zu deren Herstellung bereitzustellen.
Das Verfahren soll in wirtschaftlicher Weise insbesondere auch bei kleinen
Auflagen oder variierenden Informationen eine kostengünstige Produktion
ermöglichen,
ohne dass die Fälschungssicherheit
des erfindungsgemäßen Sicherheitselements,
Transferelements, Sicherheitspapiers sowie Wertdokuments gemindert
wird.
-
Die Lösung dieser Aufgaben ergibt
sich aus den unabhängigen
Ansprüchen.
Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
-
Gemäß der Erfindung weist das Sicherheitselement
einen Träger
und ein Substrat mit beugungsoptisch wirksamen Oberflächenstrukturen
auf, wobei die die Oberflächenstrukturen
aufweisende Oberfläche
des Substrates zum Träger
hinweist. Zwischen Träger
und Substrat befindet sich eine bereichsweise vorliegende Kleberschicht,
die die Oberflächenstrukturen
mindestens vollständig
auffüllt.
Zumindest ein Teil der nicht mit der Kleberschicht aufgefüllten Oberflächenstrukturen
ist dabei nicht, wie im Gegensatz gemäß Stand der Technik zwingend
notwendig, mit einer Reflexionsschicht oder einer anderen flüssigen oder
festen Schicht unmittelbar beschichtet. „Unmittelbar beschichtet" im Sinne der Erfindung
bedeutet, dass z.B. die Reflexionsschicht und die Oberflächenstrukturen
nicht voneinander beabstandet sind und die Reflexionsschicht direkt
auf den Oberflächenstrukturen
zu liegen kommt. Entgegen der üblichen Erwartungen
sind die nicht mit Kleber aufgefüllten Oberflächenstrukturen
deutlich als beugungsoptisch wahrnehmbare Muster sichtbar, ohne
eine zusätzliche
Reflexionsschicht verwenden zu müssen.
Ohne an diese Erklärung
gebunden zu sein, sind vermutlich die nicht mit Kleber aufgefüllten Oberflächenstrukturen
beabstandet zum Träger,
so dass hier ein Lufteinschluss vorliegt. Der Unterschied in den
Bre chungsindizes von Luft und dem die Oberflächenstrukturen enthaltendem
Material scheint somit bereits auszureichen, um eine beugungsoptisch
wirksame Struktur zu erzeugen.
-
Der optische Eindruck eines derartigen
Sicherheitselement kann, wenn überhaupt,
nur mit sehr hohem Aufwand imitiert werden.
-
Als beugungsoptisch wirksame Oberflächenstrukturen
kommen Refraktionsmuster, Hologramme, aber auch Gitterstrukturen
(z.B. Kinegram®,
Pixelgramm) oder dergleichen in Betracht. Bevorzugt handelt es sich
um reliefartige Beugungsstrukturen, insbesondere um geprägte Beugungsstrukturen.
Die Beugungsstrukturen können
direkt in das Substrat eingebracht sein. Sie können aber auch in eine zusätzliche
auf das Substrat aufgebrachte Lackschicht eingebracht, bevorzugt
eingeprägt
sein. Die auf Grund der Beugungsstrukturen visuell sichtbaren Beugungsmuster
können
dabei beliebig ausgestaltet sein. So sind je nach gewünschter
Anwendung bzw. Sicherheitsstufe einerseits einfachste geometrische Muster,
andererseits aber auch komplizierte Bildmotive denkbar.
-
Bei dem Substrat handelt es sich
vorzugsweise um eine Kunststofffolie, bevorzugt aus PET (Polyethylenterephthalat),
POP (Polyphenylenoxid), PEN (Polyethylennaphthalat) oder PC (Polycarbonat).
Die Foliendicke kann zwischen 6 und 100 μm, vorzugsweise zwischen 12
bis 23 μm
liegen.
-
Das Substrat ist vorzugsweise transparent oder
zumindest transluzent und kann in besonderen Ausführungsformen
auch farbig ausgestaltet sein.
-
Der Träger kann, wie das Substrat,
eine Kunststofffolie sein, genauso gut können aber auch Papier, insbesondere
Banknotenpapier auf Baumwollfa serbasis, Plastikkarten oder Verbundmaterialien
verwendet werden. Bevorzugt weist der Träger eine schwarze oder silbrige
Eigenfarbe auf oder ist auf der zum Substrat hinweisenden Seite
entsprechend beschichtet, bevorzugt bedruckt, um die Beugungsstrukturen
durch erhöhte
Reflexion am Träger optisch
brillanter erscheinen zu lassen. Genau so gut kann bei transparentem
Träger
auch das Substrat entsprechend ausgestaltet werden.
-
Substrat wie Träger können zusätzlich mit maschinell und/oder
visuell wahrnehmbaren Merkmalsstoffen ausgestattet werden, wie z.B.
Lumineszenzstoffe, magnetische Materialien etc.
-
Bei dem in der Kleberschicht verwendeten Kleber
handelt es sich z. B. um handelsübliche
Kleber zum Verbinden von Träger
und Substratmaterialien, z.B. Kleber der Firma Morton. Der Kleber
füllt erfindungsgemäß die im
Substrat vorliegenden Oberflächenstrukturen
bereichsweise mindestens vollständig
auf. Die Dicke der Kleberschicht sollte demnach mindestens so groß wie die
Tiefe der beugungsoptisch wirksamen Oberflächenstruktur sein. Die Zusammensetzung
des Klebers ist dabei so zu wählen, dass
an den auf die Oberflächenstrukturen
aufgebrachten Stellen die Oberflächenstrukturen
nicht mehr beugungsoptisch wirksam sind, d.h. ein z.B. holographischer
Effekt kann an diesen Stellen nicht mehr wahrgenommen werden. Dies
kann dadurch erreicht werden, dass der Unterschied zwischen den Brechungsindizes
der Oberflächenstruktur
enthaltenden Schicht und der Kleberschicht klein genug gewählt wird. Üblicherweise
unterscheiden sich die Brechungsindizes dabei um 0,3 oder weniger,
vorzugsweise um 0,1 oder weniger.
-
„Bereichsweise" bedeutet im Sinne
der Erfindung, dass der Kleber einen Teilbereich der Oberflächenstruktur
auffüllt.
Der Kleber kann grundsätzlich in
beliebigen Mustern vorliegen. Einfache geometrische Muster bis hin
zu komplizierten, gegebenenfalls auch fein strukturierten Formen
sind denkbar. Beispielsweise ist der Kleber vollflächig aufgebracht, wobei
Aussparungen in die Kleberfläche
eingearbeitet sind. Genauso gut kann der Kleber rasterförmig, wie
z.B. in Form eines Punkterasters, aufgebracht sein. Letztere Variante
hat den weiteren Vorteil, dass durch Steuerung der Größe und Anzahl
der Rasterelemente zusätzliche
Informationen in das dem Betrachter erscheinende Oberflächenmuster
eingearbeitet werden können.
So kann mittels des Rasters ein Halbtonmotiv umgesetzt werden, wobei
die Tonwerte einer Vorlage durch die Anzahl und Größe der Rasterelemente
wiedergegeben wird. Durch geeignete Rasterung des Klebers sind sogar
auch räumliche
Darstellungen möglich.
-
Liegen einfache Oberflächenstrukturen
vor, wird vorzugsweise der Kleber in komplizierten Mustern verarbeitet.
Liegen komplizierte, aufwändige Oberflächenstrukturen
vor, kann es zur Absicherung bereits ausreichen, den Kleber in einfachen
geometrischen Mustern zu applizieren.
-
In besonders bevorzugten Ausführungsformen
können
die mittels Kleber und Oberflächenstrukturen
vorliegenden Informationen durch Untergrundinformationen, z.B. durch
einen Aufdruck, im Träger und/oder
Substrat ergänzt
werden.
-
Das Sicherheitselement kann direkt
auf dem Wertdokument bzw. Sicherheitspapier erzeugt werden oder
als separat herstellbares Element in den Aufbau integriert oder
nachträglich
aufgebracht sein. Es kann sich z.B. um einen Sicherheitsfaden handeln,
der aus einer selbsttragenden Kunststofffolie besteht. Dieser Sicherheitsfaden
kann zumindest teilweise in ein Sicherheitspapier bzw. Sicherheitsdokument
eingebracht sein. Es ist allerdings auch denkbar, das Sicherheitselement
band- oder etikettenförmig
auszubilden und auf der Oberfläche
des Sicherheitspapiers bzw. Wertdokuments zu befestigen.
-
Alternativ kann das Sicherheitselement
auch als Transferelement ausgeführt
sein. Diese Variante ist besonders vorteilhaft, wenn das Sicherheitselement
vollständig
auf der Oberfläche
des Sicherheitspapiers bzw. Wertdokuments angeordnet ist. Als „Transferelement" im Sinne der Erfindung
wird ein Sicherheitselement bezeichnet, das auf einer separaten
Schicht, beispielsweise einer Kunststofffolie, in umgekehrter Reihenfolge,
wie sie später
auf dem Sicherheitspapier zu liegen kommt, vorbereitet wird und
anschließend
mittels einer Klebstoff- oder Lackschicht in einem Heißprägeverfahren
in den gewünschten
Umrisskonturen auf das Sicherheitspapier bzw. Wertdokument übertragen
wird. Die separate Schicht kann nach dem Übertrag des Sicherheitselements
abgezogen werden oder als Schutzschicht als fester Bestandteil des
Sicherheitselements auf dem Schichtaufbau verbleiben.
-
Wird das Sicherheitselement auf der
Oberfläche
des Sicherheitspapiers bzw. Wertdokuments angeordnet, so kann es
beliebige Umrissstrukturen, wie beispielsweise runde, ovale, sternförmige, rechteckige,
trapezförmige
oder streifenförmige
Umrisskonturen aufweisen. Die Verwendung des erfindungsgemäßen Sicherheitselements
ist jedoch nicht auf den Bereich des Wertdokuments beschränkt. Das erfindungsgemäße Sicherheitselement
lässt sich auch
auf dem Gebiet der Produktsicherung zur Fälschungssicherung beliebiger
Waren vorteilhaft einsetzen. Hierfür kann das Sicherheitselement
zusätzlich
diebstahlsichernde Elemente, wie beispielsweise eine Spule oder
einen Chip aufweisen. Analoges gilt für das mit einem derartigen
Sicherheitselement versehene Sicherheitspapier bzw. Wertdokument.
-
Bei der Herstellung des Sicherheitselements werden
zunächst
in das Substrat oder eine zusätzlich auf
das Substrat aufgebrachte Lackschicht die ge wünschten beugungsoptisch wirksamen
Oberflächenstrukturen
eingebracht, vorzugsweise geprägt. Im
Anschluss daran wird der Kleber bereichsweise auf die die Oberflächenstrukturen
tragende Seite des Substrates aufgebracht. Vorzugsweise wird der
Kleber aufgedruckt, z.B. im Rollentiefdruck, Bogensiebdruck. Ebenso
kann der Kleber auch mittels Masken z.B. aufgesprüht werden.
Der Kleber füllt
dabei die Oberflächenstrukturen
auf, so dass in den mit Kleber beschichteten Bereichen die Oberflächenstruktur vermutlich
auf Grund der fehlenden Brechung nicht mehr als Beugungsmuster zusehen
ist. Das mit Kleber ausgestattete Substrat wird dann auf den Träger aufgebracht.
-
Alternativ kann zuerst auch der Träger mit Kleber
bereichsweise versehen werden und dann das mit Oberflächenstrukturen
ausgestattete Substrat auf den Träger überführt werden.
-
Bei Verwendung eines einzigen Prägestempels
lassen sich so allein durch den in unterschiedlichen Mustern aufgebrachten
Kleber unendlich viele Variation in den sichtbaren Beugungsmustern
erzeugen.
-
Das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren bietet
den Vorteil, dass mit ihm in äußerst wirtschaftlicher
Weise, d.h. kosten- und zeitsparend, individuelle Sicherheitselemente
auch in kleiner Auflage erzeugt werden können.
-
Durch das Fehlen einer zusätzlichen
Reflexionsschicht aus z.B. Metall oder Dielektrikum, können Materialkosten
aber auch kostenintensive Bedampfungsprozesse eingespart werden.
-
Aufgrund der optisch auffälligen Ausgestaltung
weisen die erfindungsgemäß hergestellten
Sicherheitselemente und Wertdokumente trotz kostengünstigem
Herstellungsverfahren eine hohe Fälschungssicherheit auf, da
sie ohne weiteres Hilfsmittel aufgrund der optisch auffälligen Oberflächen strukturen
leicht erkennbar sind und nur sehr schwer reproduziert werden können.
-
Zudem können die sichtbaren Beugungsmuster
durch die einfache Handhabung des Klebers positionsgenau platziert
werden und so im Endprodukt an jeder beliebigen Stelle exakt am
gewünschten
Ort erscheinen.
-
Weitere Vorteile und Ausführungsformen werden
anhand der Figuren näher
erläutert.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Figuren lediglich schematisch
den Schichtaufbau darstellen. Die in den Figuren gezeigten Proportionen
entsprechen nicht unbedingt den in der Realität vorliegenden Verhältnissen
und dienen vornehmlich zur Verbesserung der Anschaulichkeit. Dabei
zeigt
-
1 ein
erfindungsgemäßes Wertdokument,
-
2 Querschnitt
durch das erfindungsgemäße Wertdokument
entlang der Linie A – A,
-
3 Querschnitt
durch ein erfindungsgemäßes Transferelement
-
1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Wertdokument
in Aufsicht. Im gezeigten Beispiel handelt es sich um eine Karte 1 mit
Chip 11, die in der Abdeckfolie einen Bereich aufweist,
der als erfindungsgemäßes Sicherheitselement 2 ausgestaltet
ist. Das Sicherheitselement 2 ist streifenförmig ausgeformt
und verläuft über die
gesamte Breite der Karte 1. Die dem Betrachter zugewandte
Oberfläche
des Sicherheitselements 2 weist erfindungsgemäß bereichsweise sichtbare
Beugungsmuster 3 auf. Die Karte 1 kann selbstverständlich weitere Sicherheitselemente
wie z.B. einen Sicherheitsfaden (nicht gezeigt) aufweisen.
-
2 zeigt
einen Querschnitt entlang der Linie A – A in 1. Der Kartenkörper, hier aus Kunststoff 6 fungiert
dabei als Träger
für die
bereichsweise vorliegende Kleberschicht 5. Über der
Kleberschicht 5 ist die Abdeckfolie 12 zu erkennen,
die sich aus einem Kunststoffsubstrat 9 und einer Lackschicht 4 zusammensetzt,
in welche die Beugungsstruktur 7 eingeprägt ist.
Die Beugungsstruktur erscheint dem Betrachter als bereits in sich
aufwändig
strukturiertes Muster und kann z.B. das Firmenlogo in Mikroschrift als
Endlosmuster enthalten. Die obere Hälfte des Sicherheitselement 2 in 1, die dem linken Teil der 2 entspricht, zeigt dieses
beugungsoptisch auffällige
Muster mit der Umrissform eines Rechtecks, das, wie in 2 gezeigt, dadurch realisiert
wurde, dass die vollflächig
in der Lackschicht 4 vorliegenden Beugungsstrukturen 7 bis
auf ein Rechteck mit Kleber aufgefüllt wurden. Die untere Hälfte des
Sicherheitselement 2 in 1,
die dem rechten Teil der 2 entspricht,
zeigt die gleichen Beugungsstrukturen wie die obere Hälfte, aber
nicht mit dem Umriss eines Rechteckes, sondern in Umrissform der
Buchstaben „PL". Dies wurde dadurch
erreicht, dass der Kleber mit Aussparungen in Form der Buchstaben „PL" auf das Substrat
aufgebracht wurde.
-
3 zeigt
das in 2 dargestellte
Sicherheitselement als auf den Kartenkörper zu übertragendes Transferelement 8.
Dieses Transferelement 8 besteht aus einer separaten Schicht 10,
die gegebenenfalls mit einer Trennschicht versehen ist, um ein definiertes
Ablösen
der separaten Schicht von den zu übertragenden Schichten zu gewährleisten.
In 3 ist die Trennschicht
nicht dargestellt. Der separaten Schicht folgt eine Kunststoffschicht 9 und
eine Lackschicht 4, in die Beugungsstrukturen 7 eingeprägt sind.
Kunst- stoffschicht
und Lackschicht bilden die spätere
Abdeckfolie 12 der Karte 1. Schließlich weist das
Transferelement 8 noch eine bereichsweise aufgebrachte
Kleberschicht 5 auf, die beim Übertrag auf das entsprechende
Sicherheitspapier bzw. Wertdokument mittels Wärme und Druck in den zu übertragenden
Bereichen aktiviert wird, um die Abdeckfolie 12 auf dem
Sicherheitspapier bzw. Wertdokument zu befestigen. In einem letzten
Schritt wird die separate Schicht 10 abgezogen.