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Die Erfindung betrifft zwischen metallisierten, transparenten, transluzenten, opaken und/oder gefärbten Kunststofffolien, zellstofffreien oder zellstoffhaltigen Papieren, Papierverbunden, Gewe- ben oder Vliesen eingebettete bzw. kaschierte Sicherheitsmerkmale in Form von Streifen, Bändern oder anderen Formaten, ein Verfahren zu deren Einbettung bzw. Kaschierung, sowie deren Ver- wendung.
Sicherheitsmerkmale, insbesondere in Form von Fäden, Bändern oder anderen Formaten, bestehen im allgemeinen aus einem Trägersubstrat, auf das eine oder mehrere funktionelle und/oder dekorative Schichten verschiedenster Art aufgebracht sind.
Während diese funktionellen und/oder dekorativen Schichten auf einer Seite durch das Träger- substrat geschützt sind, liegen auf der anderen Seite die funktionellen und/oder dekorativen Schichten frei. Es ist daher wünschenswert, diese Schichten vor der weiteren Verarbeitung der Sicherheitsmerkmale gegebenenfalls beispielsweise mit einem weiteren Trägersubstrat, das gegebenenfalls wieder eine oder mehrere weitere funktionelle und/oder dekorative Schichten aufweisen kann, zu kaschieren. In diesem Fall ist es dann besonders wichtig, dass der Kaschiervorgang passergenau erfolgt, um die geforderte Präzision und Übereinstimmung der Schichten der beiden Substrate zu erhalten.
Auch bei der Einbettung derartiger kaschierter oder nicht kaschierter Sicherheitsmerkmale zwi- schen metallisierten, transparenten oder transluzenten Kunststofffolien, zellstofffreien oder zell- stoffhaltigen Papieren, Papierverbunden, Geweben oder Vliesen ist die Erhaltung der Präzision und der Eigenschaften der Sicherheitsmerkmale zur Sicherstellung der Authentizität und deren Nachweisbarkeit von essentieller Bedeutung.
Nach dem bekannten Stand der Technik werden zwei oder mehrere gegebenenfalls mit funkti- onellen und/oder dekorativen Schichten versehene Trägersubstrate entweder mit einem lösungs- mittelhaltigen oder einem reaktiven lösungsmittelfreien oder einem selbstklebenden Klebersystem oder mittels Extrusionsbeschichtung zusammenkaschiert bzw. zwischen den oben genannten Schichten eingebettet.
Nachteil der Verwendung von lösungsmittelhaltigen Klebersystemen ist, dass das im Kleber enthaltende Lösungsmittel sowohl in die nicht kaschierten funktionellen und/oder dekorativen Schichten bzw. in das Trägersubstrat selbst migrieren kann und dabei die funktionellen und/oder dekorativen Schichten in ihren Eigenschaften, in ihrer Präzision, in ihrem Erscheinungsbild, z. B. im farblichen Erscheinungsbild verändern kann. Das Trägersubstrat kann durch das Lösungsmittel beispielsweise in seiner Transparenz, seiner Elastizität und dergleichen beeinträchtigt werden und beispielsweise fleckig oder spröde werden. Ferner muss die Trocknung meist bei hohen Tempera- turen erfolgen, wodurch das Trägermaterial schrumpfen kann.
Bei der Verwendung lösungsmittelfreier, meist reaktiv trocknender Klebersysteme ist die Reak- tion bzw. Trocknung des Klebers schwer kontrollierbar. Die Reaktion kann im allgemeinen nicht punktgenau gestoppt werden, wodurch es bei der Trocknung bzw. Aushärtung zu einem uner- wünschten Eindringen in die funktionellen undloder dekorativen Schichten und zu einem Aushärten der funktionellen und/oder dekorativen Schichten bzw. gegebenenfalls sogar des Trägersubstrats kommt. Weder die Aushärtezeit, noch das Ausmass der Aushärtung kann präzise gesteuert werden.
Dadurch werden die funktionellen und/oder dekorativen Schichten in ihren Eigenschaften, bei- spielsweise in ihren definierten magnetischen oder elektrischen Eigenschaften, in ihrer Präzision, beispielsweise in der Dimension einer Kodierung in Form von Bildern, Buchstaben, Mustern, Linien, Zeichen und dergleichen, in ihrem Erscheinungsbild, z. B. auch im farblichen Erscheinungs- bild, wieder verändert, was den Authentizitätsnachweis erschwert.
Das Trägersubstrat kann wiederum durch unerwünschtes Eindringen und Aushärtung des reaktiven Klebersystems beispielsweise in seinen optischen oder elastischen Eigenschaften beein- trächtigt werden.
Bei diesen Verfahren ist eine bestimmte Zeit zur Aushärtung und dergleichen erforderlich, das kaschierte bzw. eingebettete Produkt kann daher erst mit erheblicher Zeitverzögerung weiterverar- beitet werden.
Bei der Verwendung von selbstklebenden Kaschierklebern ist meist die Einhaltung der gefor- derten relativ geringen Dicken der Sicherheitsmerkmale bei einer Kaschierung oder Einbettung zwischen metallisierten, transparenten oder transluzenten Kunststofffolien, zellstofffreien oder zellstoffhaltigen Papieren, Papierverbunden, Geweben oder Vliesen nicht möglich. Ferner besteht
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wiederum die Gefahr, dass durch die chemischen Eigenschaften des Selbstklebers sowohl die funktionellen und/oder dekorativen Schichten als auch das Trägersubstrat selbst beeinträchtigt werden.
Ausserdem gewährleisten die bekannten selbstklebenden Systeme nicht eine ausreichen- de Verbundfestigkeit zwischen den kaschierten Substraten bzw. bei einer Einbettung zwischen metallisierten, transparenten oder transluzenten Kunststofffolien, zellstofffreien oder zellstoffhalti- gen Papieren, Papierverbunden, Geweben oder Vliesen eine ausreichende Haftung. Ferner sind die selbstklebenden Beschichtungen meist durch Wärme lösbar, wodurch dann die kaschierten Sicherheitsmerkmale freigelegt werden.
Bei Verwendung des Extrusionsbeschichtungsverfahrens werden ebenfalls meist nicht ausrei- chende Festigkeiten des Verbundes zwischen Sicherheitsmerkmal und Kaschiersubstrat bzw. bei der Einbettung zwischen metallisierten, transparenten, transluzenten, opaken und/oder gefärbten Kunststofffolien, zellstofffreien oder zellstoffhaltigen Papieren, Papierverbunden, Geweben oder Vliesen erreicht. Ferner wird auf das Trägersubstrat und auf die auf dem Trägersubstrat vorhande- nen funktionellen und/oder dekorativen Schichten eine hohe thermische Belastung ausgeübt.
Ausserdem können bei der Verwendung eines Extrusionsbeschichtungsverfahren meist die erforderlichen Schichtdicken der Sicherheitsmerkmale nicht eingehalten werden, da bei Extrusi- onsbeschichtungsverfahren meist höhere Schichtdicken aufgebracht werden müssen.
Aufgabe der Erfindung war es daher, Sicherheitsmerkmale, insbesondere in Form von Streifen, Bändern und anderen Formaten bereitzustellen, die mit einem oder mehreren weiteren Trägersub- straten, die gegebenenfalls weitere funktionelle und/oder dekorative Schichten aufweisen, ka- schiert sind bzw. zwischen metallisierten, transparenten, transluzenten, opaken und/oder gefärbten Kunststofffolien, zellstofffreien oder zellstoffhaltigen Papieren, Papierverbunden, Geweben oder Vliesen eingebettet sind, bereitzustellen, bei denen die oben erwähnten Nachteile der bekannten Verfahren vermieden werden.
Gegenstand der Erfindung sind daher ein Verfahren zur Herstellung von Sicherheitsmerkmalen in Form von Streifen, Bändern und anderen Formaten wie Patches, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsmerkmale mittels eines Strahlungshärtenden Klebersystems mit einem oder mehre- ren Trägersubstraten, die gegebenenfalls ebenfalls funktionelle und/oder dekorative Schichten aufweisen können, kaschiert werden, und/oder zwischen metallisierten, transparenten, transluzen- ten, opaken undloder gefärbten Kunststofffolien, zellstofffreien oder zellstoffhaltigen Papieren, Papierverbunden, Geweben oder Vliesen eingebettet werden.
Das strahlungshärtbare Klebersystem kann beispielsweise ein strahlungshärtbares Klebersys- tem auf Basis eines Polyester-, eines Epoxy- oder Polyurethansystems sein. Ein UV-strahlungshärtbares Klebersystem enthält mindestens einen Initiator, der bei Anregung durch UV-Licht der entsprechenden Wellenlänge unter kontrollierten Bedingungen aushärtet.
Es können sowohl radikalische als auch kationische Systeme verwendet werden, die durch UV-Licht oder auch durch Elektronenstrahl unter definierten Bedingungen kontrolliert härtbar sind.
Gegebenenfalls können diese Systeme auch Bindemittel enthalten oder gelöst oder als Disper- sion vorliegen. Falls die Systeme Lösungsmittel enthalten, ist es vorteilhaft, vorerst das Lösungs- mittel durch physikalisches Trocknen zu entfernen und anschliessend die Aushärtung bzw. Vernet- zung durchzuführen.
Ein Beispiels für einen derartigen Kaschierkleber sind beispielsweise Kaschierkleber auf Epoxy Acrylat- Basis.
Als Trägersubstrate sowohl für die Sicherheitsmerkmale als auch als aufzukaschierendes Trä- gersubstrat kommen beispielsweise Trägerfolien vorzugsweise flexible Kunststofffolien, beispiels- weise aus Pl, PP, MOPP, PE, PPS, PEEK, PEK, PEI, PSU, PAEK, LCP, PEN, PBT, PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC in Frage. Die Trägerfolien weisen vorzugsweise eine Dicke von 5 - 700 um, bevorzugt 8 - 200 um, besonders bevorzugt 12 - 50 um auf.
Ferner können als Trägersubstrat auch Metallfolien, beispielsweise AI-, Cu-, Sn-, Ni-, Fe- oder Edelstahlfolien mit einer Dicke von 5 - 200 um, vorzugsweise 10 bis 80 um, besonders bevorzugt 20 - 50 um dienen. Die Folien können auch oberflächenbehandelt, beschichtet oder kaschiert, beispielsweise mit Kunststoffen, oder lackiert sein.
Ferner können als Trägersubstrate auch Papier oder Verbunde mit Papier, beispielsweise Ver- bunde mit Kunststoffen mit einem Flächengewicht von 20-500 g/m2, vorzugsweise 40 - 200 g/m2, verwendet werden.
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Ferner können als Trägersubstrate Gewebe oder Vliese, wie Endlosfaservliese, Stapelfaser- vliese und dergleichen, die gegebenenfalls vernadelt oder kalandriert sein können, verwendet werden. Vorzugsweise bestehen solche Gewebe oder Vliese aus Kunststoffen, wie PP, PET, PA, PPS und dergleichen, es können aber auch Gewebe oder Vliese aus natürlichen, gegebenenfalls behandelten Fasern, wie Viskosefaservliese, eingesetzt werden. Die eingesetzten Vliese weisen ein Flächengewicht von etwa 20 g/m2 bis 500 g/m auf.
Die Trägersubstrate bzw. die Kaschiersubstrate können funktionelle und/oder dekorative Schichten jeder Art aufweisen.
So können die Träger- bzw. Kaschiersubstrate beispielsweise Oberflächenstrukturen, Reliefs, metallische, magnetische, elektrisch leitfähige, kodierte oder nicht kodierte, optisch strukturierte oder nicht strukturierte, vollflächige oder partielle Schichten aufweisen.
Als funktionelle und/oder dekorative Schichten können jeweils verschiedenste Farb- und/oder Klebersystemzusammensetzungen verwendet werden. Die Zusammensetzung der einzelnen Schichten kann insbesondere nach deren Aufgabe variieren, also ob die einzelnen Schichten ausschliesslich Dekorationszwecken dienen oder eine funktionelle Schicht darstellen sollen oder ob die Schicht sowohl eine Dekorations- als auch eine Funktionsschicht sein soll.
Die zu druckenden Schichten können pigmentiert oder nicht pigmentiert sein. Als Pigmente können alle bekannten Pigmente, beispielsweise Pigmente auf anorganischer Basis, wie Titandi- oxid, Zinksulfid, Kaolin, ITO, ATO, FTO, Aluminium, Chrom- und Siliciumoxide, oder Pigmente auf organischer Basis, wie Phthalocyaninblau, i-Indolidingelb, Dioxazinviolett und dergleichen als auch farbige und/oder verkapselte Pigmente in chemisch, physikalisch oder reaktiv trocknenden Binde- mittelsystemen verwendet werden. Als Farbstoffe kommen beispielsweise 1,1- oder 1,2- Chrom- Cobalt-Komplexe in Frage.
Dabei sind lösungsmittelhaltige Farben- und/oder Klebersysteme, wässrige und auch lösungs- mittelfreie Klebersysteme verwendbar.
Als Bindemittel kommen verschiedene natürliche oder synthetische Bindemittel in Frage.
Die funktionellen Schichten beispielsweise können bestimmte elektrische, magnetische, che- mische, physikalische und auch optische Eigenschaften aufweisen.
Zur Einstellung elektrischer Eigenschaften, beispielsweise Leitfähigkeit, können beispielsweise Graphit, Russ, leitfähige organische oder anorganische Polymere, Metallpigmente (beispielsweise Kupfer, Aluminium, Silber, Gold, Eisen, Chrom und dergleichen), Metalllegierungen wie Kupfer- Zink oder Kupfer-Aluminium oder auch amorphe oder kristalline keramische Pigmente wie ITO, FTO, ATO und dergleichen zugegeben werden. Weiters können auch dotierte oder nicht dotierte Halbleiter wie beispielsweise Silicium, Germanium, Galliumarsenid, Arsen oder lonenleiter wie amorphe oder kristalline Metalloxide oder Metallsulfide als Zusatz verwendet werden.
Ferner können zur Einstellung der elektrischen Eigenschaften der Schicht polare oder teilweise polare Verbindungen wie Tenside, oder unpolare Verbindungen wie Silikonadditive oder hygroskopische oder nicht hygroskopische Salze verwendet oder zugesetzt werden. Ebenso können intrinsisch leitfähige organische Polymere wie Polyanilin, Polyacetylen, Polyethylendioxythiophen und/oder Polystyrolsulfonat zugesetzt werden.
Zur Einstellung der magnetischen Eigenschaften können paramagnetische, diamagnetische und auch ferromagnetische Stoffe, wie Eisen, Nickel, Barium, und Cobalt oder deren Verbindungen oder Salze (beispielsweise Oxide oder Sulfide) verwendet werden. Besonders geeignet sind Fe(II)- und Fe(III)-Oxide, Barium- bzw. Cobaltferrite, seltene Erden und dergleichen.
Die optischen Eigenschaften der Schicht lassen sich durch sichtbare Farben bzw. Pigmente, lumineszierende Farbstoffe bzw. Pigmente, die im sichtbaren, im UV-Bereich oder im IR-Bereich fluoreszieren oder phosphoreszieren, wärmeempfindliche Farben bzw. Pigmente, Effektpigmente, wie Flüssigkristalle, Perlglanz-, Bronzen und/oder Multilayer-Farbumschlagspigmente beeinflussen.
Diese sind in allen möglichen Kombinationen einsetzbar.
Es können auch verschiedene Eigenschaften durch Zufügen verschiedener oben genannter Zusätze kombiniert werden. So ist es möglich angefärbte und/oder leitfähige Magnetpigmente zu verwenden. Dabei sind alle genannten leitfähigen Zusätze verwendbar.
Speziell zum Anfärben von Magnetpigmenten lassen sich alle bekannten löslichen und nicht löslichen Farbstoffe bzw. Pigmente verwenden. So kann beispielsweise eine braune Magnetfarbe durch Zugabe von Metallen in ihrem Farbton metallisch, beispielsweise silbrig eingestellt werden.
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Zum Drucken löslicher Schichten kann die verwendete Farbe bzw. der verwendete Klebersys- tem in einem Lösungsmittel, vorzugsweise in Wasser löslich sein, es kann jedoch auch eine in jedem beliebigen Lösungsmittel, beispielsweise in Alkohol, Estern und dergleichen lösliche Farbe verwendet werden. Die Farbe bzw. der Lack können übliche Zusammensetzungen auf Basis von natürlichen oder künstlichen Makromolekülen sein. Die Farbe kann pigmentiert oder nicht pigmen- tiert sein. Als Pigmente können alle bekannten Pigmente verwendet werden. Besonders geeignet sind Ti02, ZnS, Kaolin und dergleichen.
Bei Verwendung einer löslichen (partiellen) Farbschicht kann diese gegebenenfalls nach Auf- bringung einer weiteren Schicht im erfindungsgemässen Verfahren durch ein geeignetes Lösungs- mittel, das auf die Zusammensetzung der Farbschicht abgestimmt ist, entfernt werden, um Codie- rungen in Form von Zeichen und/oder Mustern jeder möglichen Art herstellen zu können, wie beispielsweise in DE 101 43 523 beschrieben.
Es können aber auch Zwischenschichten aus einem Metall, einer Metallverbindung, einer Legierung oder einem Isolator aufgebracht werden. Als Metallschicht sind Schichten aus AI, Cu, Fe, Ag, Au, Cr, Ni, Zn und dergleichen geeignet. Als Metallverbindungen sind beispielsweise Oxide oder Sulfide von Metallen, insbesondere Ti02, Cr-Oxide, ZnS, ITO, ATO, FTO, ZnO, A/2O3 oder Siliciumoxide geeignet. Geeignete Legierungen sind beispielsweise Cu-Al-Legierungen, Cu-Zn- Legierungen und dergleichen. Als Isolatoren sind beispielsweise organische Substanzen und deren Derivate und Verbindungen, beispielsweise Farb- und Lacksysteme, z. B. Epoxy-, Polyester-, Kolophonium-, Acrylat-, Alkyd-, Melamin-, PVA-, PVC-, Isocyanat-, Urethansysteme, die strah- lungshärtend sein können, beispielsweise durch Wärme- oder UV- oder Elektronenstrahlung, geeignet.
Alle Farbstoffe und Pigmente lassen sich einzeln oder auch in Kombination mit unterschiedli- chen natürlichen oder synthetischen Bindemitteln, wie z.B. natürliche Öle und Harze, wie Phenol- formaldehyd, Harnstoff-, Melamin-, Keton-, Aldehyd-, Epoxy-, Polyterpenharzen verwenden. Als zusätzliche Bindemittel können beispielsweise Polyester, Polyvinylakohole, Polyvinylacetate, -ether,-propionate und -chloride, Poly(methyl)acrylate, Polystyrole, Olefine, Nitrocellulose, Polyiso- cyanat, Urethansysteme und andere benutzt werden.
Alle diese Schichten können durch bekannte Verfahren, beispielsweise durch Bedampfen, Sputtern, Drucken (Tief-, Flexo-, Sieb-, Digital-, Offsetdruck und dergleichen), Sprühen, Galvanisie- ren und dergleichen aufgebracht werden.
Vor Aufbringung dieser Schichten kann die Materialbahn mittels eines Inline-, Plasma- (Nieder- druck- oder Atmosphärenplasma-), Corona- oder Flammprozesses behandelt werden. Dabei wird die Oberfläche aktiviert, wobei endständige polare Gruppen an der Oberfläche erzeugt werden und die Oberfläche gereinigt wird. Dadurch wird die Haftung von Metallen, Farben und Lacken an der Oberfläche verbessert.
Gegebenenfalls kann gleichzeitig mit oder nach der Anwendung der Plasma- bzw. Corona- oder Flammbehandlung eine dünne Metall- oder Metalloxidschicht als Haftvermittler, beispielswei- se durch Sputtern oder Aufdampfen, aufgebracht werden. Besonders geeignet sind dabei Cr, AI, Ag, Ti, Cu, Ti02, Si-Oxide oder Chromoxide. Diese Haftvermittlerschicht weist im allgemeinen eine Dicke von 0,1 nm - 5 nm, vorzugsweise 0,2 nm - 2 nm, besonders bevorzugt 0,2 bis 1,0 nm auf.
Dadurch wird die Haftung der partiell oder vollflächig aufgebrachten gegebenenfalls strukturier- ten funktionellen Schicht weiter verbessert. Das ist Voraussetzung für die Erzeugung von funktio- nellen Schichten mit hoher Präzision und guter Haftung.
Es kann aber auch eine Schicht, die eine Oberflächenstruktur, beispielsweise eine Diffrakti- onsstruktur oder ein Oberflächenrelief aufweist, aufgebracht sein bzw. werden, wobei diese Struk- tur vorzugsweise in eine strahlungshärtbare Lackschicht geprägt wird.
Ferner können weitere Schichten mittels bekannter Verfahren, beispielsweise Direktmetallisie- rungsverfahren, partiellen Metallisierungsverfahren registergenau, vollflächig oder partiell aufge- bracht sein oder werden.
Diese Schichten können jeweils Codierungen oder negative Codierungen in Form von Mustern, Zeichen, Mikro- und Makrolinien, Buchstaben, Bildern, mathematisch definierbare Linienelemente, Reliefs, Guillochen sowie maschinenlesbare Elemente und dergleichen aufweisen.
Die übereinander aufgebrachten Schichten können unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.
Es ist dabei möglich durch Kombination von verschiedenen Eigenschaften der einzelnen Schich-
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ten, beispielsweise Schichten mit unterschiedlicher Leitfähigkeit, Magnetisierbarkeit, optischen Eigenschaften, Absorptionsverhalten und dergleichen beispielsweise Sicherheitselemente mit mehreren präzisen Echtheitsmerkmalen herzustellen.
Zur Kaschierung bzw. Einbettung der oben beschriebenen Sicherheitsmerkmale können die einzelnen Verfahrensschritte in unterschiedlicher Weise durchgeführt werden.
Zur Aufbringung das Kaschierklebers eignen sich alle bekannten Verfahren, beispielsweise durch Tiefdruck, Flexodruck, Siebdruck, Offsetdruck, Digitaldruck, Glattwalzen-, Raster- oder Linienrasterverfahren, jeweils mit Mit- oder Gegenlauf, und dergleichen.
Beispielsweise wird dabei aus einer beheizten temperaturkontrollierten Wanne das strahlungs- härtbare Klebersystem aufgenommen und über einen Übertragszylinder und über einen Tiefdruck- zylinder auf das Trägersubstrat aufgebracht. Dabei wird über die Temperatureinstellung die Visko- sität des Klebersystems präzise kontrolliert. In Abhängigkeit vom verwendeten Klebersystem und dem verwendeten Trägersubstrat beträgt die Klebersystemsauftragstemperatur etwa 20 - 80 C, vorzugsweise 30 - 60 C, besonders bevorzugt 40 - 50 C, wobei Klebersystem- und Werkzeugtem- peratur jeweils auf gleichem Niveau liegen sollten.
Wesentlich für einen gleichmässigen Klebersystemauftrag ist dabei, dass das aufzutragende Klebersystem immer bei exakt kontrollierter Temperatur und gleichbleibender Reinheit gehalten wird und in einem gleichmässigen Fluss aufgenommen und aufgetragen wird. Insbesondere ist dabei auch ein sog. Schäumen des Klebersystems vor oder beim Auftrag zu vermeiden.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Auftrag des strahlungshärtbaren Kaschierklebers dargestellt.
Darin bedeuten 1 das Trägersubstrat, 2 die beheizte Wanne, in der der strahlungshärtbare Ka- schierkleber zugeführt wird, die das strahlungshärtbare Klebersystem enthält, 3 den Tauchzylinder, 4 den Übertragszylinder.
In Fig. 2 ist eine für den Auftrag des strahlungshärtbaren Kaschierklebers besonders geeignete Wanne dargestellt.
Wie bereits erwähnt, ist es zur gleichmässigen Aufbringung des Kaschierklebers notwendig, dass dieser auf ständig exakt kontrollierter Temperatur und unter gleichmässiger Zufuhr und Rein- heit gehalten wird und ausserdem insbesondere auch das sogenannte Schäumen des Kaschierkle- bers verhindert wird.
Das kann insbesondere durch eine besondere Ausgestaltung des Kaschierkleberauftragwerks, insbesondere auch der Kaschierkleberwanne erreicht werden.
Dabei besteht die Kaschierkleberwanne 2, wie in Fig. 2 dargestellt, aus einer Aussenwanne 21 und einer Innenwanne 22 mit einem Rücklaufblech 22 a. 23 bedeutet den Zulauf des strahlungs- härtbaren Kaschierklebers aus einem Vorratsbehälter 23 a über eine Pumpe 23 b und einen Filter 23 c, 24 bedeutet die Abfluss des strahlungshärtbaren Kaschierklebers aus der Aussenwanne 22 in den Vorratsbehälter. 3 bedeutet den Tauchzylinder und 4 den Übertragszylinder. 25 bedeutet einen Verteilertunnel für den strahlungshärtbaren Kaschierkleber, 26 das Verteilerblech des Verteilertun- nels.
Aus einem Vorratsbehälter 23 a, der vorzugsweise doppelwandig ausgeführt ist und beheizt ist um eine entsprechende Temperatur des strahlungshärtbaren Kaschierklebers einzustellen, wird über eine Pumpe 23 b und einen Feinfilter 23 c der strahlungshärtbare Kaschierkleber in die be- heizte Innenwanne 22 der Kaschierkleberwanne 2 gefördert. In der Innenwanne wird der strah- lungshärtbare Kaschierkleber über einen Verteilertunnel 25 und das Verteilerblech 26, das mit regelmässig angeordneten Öffnungen versehen ist, gleichmässig verteilt. Die Innenwanne hat an der inneren Oberfläche die Form eines etwa Halbzylinders, wobei diese Oberfläche so dimensioniert ist, dass der Tauchzylinder 2 in einem definierten konstanten Abstand zur Innenoberfläche der Kaschierkleberwanne eingreifen kann.
Je nach Höhe der Füllung in der Innenwanne 22 der Ka- schierkleberwanne greift der Tauchzylinder mit etwa 1/3-1/2 seines Umfangs in den in die Innen- wanne geförderten strahlungshärtbaren Kaschierklebers ein. Die beheizte Innenwanne ist dabei so dimensioniert, dass sie auf der vom Abfluss 24 der umgebenden beheizten Aussenwanne abge- wandten Seite ein über die Dimension eines Halbzylinders, allerdings dessen Form im wesentli- chen fortsetzendes Rücklaufblech bis zu einen Höhe von zumindest der Hälfte des Durchmessers bis zu etwa 2/3 des Durchmessers des Tauchzylinders aufweist.
Der Tauchzylinder nimmt nun den strahlungshärtbaren Kaschierkleber aus der Innenwanne der Kaschierkleberwanne auf und überträgt ihn auf den Übertragszylinder. Dabei läuft nun der
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überschüssige Kaschierkleber, der nicht vom Übertragszylinder aufgenommen wird, über die Aussenseite der Innenwanne in die Aussenwanne 21 zurück. Ebenso läuft (in Fig. 2 nicht dargestellt) jener Kaschierkleberanteil der über die Rakel 6 (in Fig. 1 dargestellt) nicht auf den Tiefdruckzylin- der aufgebrachte Kaschierkleber in die Aussenwanne zurück.
Aufgrund der Ausrichtung der Aussenwanne nicht plan in einer Ebene sondern mit einem leich- ten Gefälle von der dem Abfluss abgewandten Seite der Kaschierkleberwanne zu der Seite auf der der Abfluss situiert ist, wird der in der Aussenwanne 21 aufgefangene Kaschierkleber aus dem gesamten Kaschierkleberauftragswerk wieder zurück in den Vorratsbehälter 23 a geführt. In der Innenwanne befindet sich also immer nur aus dem Vorratsbehälter unter definierter Temperatur und mit der über die Pumpe 23 b definierten Zuflussgeschwindigkeit eingebrachter Kaschierkleber.
Durch die Vermeidung des Rücklaufs von nicht über die folgenden Zylinder und die Rakel auf- gebrachten Kaschierklebers in die Innenwanne wird dabei die Temperatur des Kaschierklebers in der Innenwanne korrekt konstant gehalten und auch ein sogenanntes Schäumen des Kaschierkle- bers durch Lufteintrag vermieden. Ferner wird die Temperatur des Kaschierklebers in der Innen- wanne ständig über einen Temperatursensor (in Fig. 2 nicht dargestellt) kontrolliert. Der Kaschier- kleberauftrag kann daher mit ausgezeichneter Gleichmässigkeit unter definierten Bedingungen erfolgen.
In den Fig. 3, 4 und 5 sind unterschiedliche erfindungsgemässe Kaschierverfahren dargestellt.
Darin bedeuten 24 und 24 a jeweils ein Substrat, 25 einen Trockner, 26,26 a, 26 b und 26 c die Strahlungsquellen zur Aushärtung bzw. Vernetzung des Kaschierklebers und 27 den Kaschier- spalt.
In einem ersten Verfahren (Fig. 3) wird der entsprechende oben beschriebene strahlungshärt- bare Kaschierkleber auf die Oberfläche des Sicherheitsmerkmals, beispielsweise, wie oben beschrieben, aufgebracht. Falls der Kaschierkleber ein Lösungsmittel enthält, wird anschliessend durch physikalisches Trocknen das Lösungsmittel entfernt. Anschliessend wird durch eine geeigne- te Strahlungsquelle in Abhängigkeit vom verwendeten Kaschierkleber die Aushärtung bzw. die Vernetzung initiiert und anschliessend wird die Kaschierfolie aufgebracht.
In einem weiteren Verfahren (Fig. 4) wird der entsprechende oben beschriebene strahlungs- härtbare Kaschierkleber auf die Oberfläche des Sicherheitsmerkmals aufgebracht, gegebenenfalls ein etwa vorhandenes Lösungsmittel durch physikalisches Trocknen entfernt, und anschliessend das Substrat und die Kaschierfolie in einem Kaschierspalt und Druck zusammengeführt, wobei gleichzeitig durch eine entsprechende Strahlungsquelle die Aushärtung bzw. Vernetzung des Kaschierklebers erfolgt.
In einem dritten Verfahren (Fig. 5) wird der entsprechende oben beschriebene strahlungshärt- bare Kaschierkleber auf die Oberfläche des Sicherheitsmerkmals aufgebracht, gegebenenfalls ein etwa vorhandenes Lösungsmittel durch physikalisches Trocknen entfernt, und anschliessend das Substrat und die Kaschierfolie in einem Kaschierspalt und Druck zusammengeführt, worauf anschliessend durch eine entsprechende Strahlungsquelle die Aushärtung bzw. Vernetzung des Kaschierklebers durch das Substrat hindurch erfolgt. In diesem Fall muss bei Verwendung eines UV-härtbaren Kaschierklebers zumindest das Substrat durch das die Bestrahlung und Aushärtung des Kaschierklebers erfolgt für die entsprechende Wellenlänge des UV-Lichtes durchlässig bzw. transparent sein. Bei Verwendung eines elektronenstrahlhärtbaren Kaschierklebersystems ist eine derartige Transparenz nicht notwendig.
Im Kaschierwerk erfolgt unmittelbar die Kaschierung bzw. Einbettung des Ausgangsmaterials.
Als Strahlungsquelle für UV-härtbare Kaschierkleber im kurzwelligen Bereich eignen sich bei- spielsweise Hg-Lampen, im langwelligen Bereich dotierte Hg-Lampen, besonders Ga-, Fe-, Ga/Pb- dotierte Hg-Lampen.
Die Kinetik der Vernetzung wird durch Temperaturkontrolle, insbesondere durch die Führung des zu kaschierenden Substrats über temperaturkontrollierte Walzen am Kaschierspalt vorbei, kontrolliert.
Vorzugsweise beträgt die Kaschier- bzw. Einbettungstemperatur in Abhängigkeit vom verwen- deten Klebersystem und der erforderlichen Kaschier- bzw. Einbettungsgeschwindigkeit etwa 20 - 150 C.
Der Kaschier- bzw. Einbettungsvorgang erfolgt vorzugsweise unter einem Druck von etwa 0 - 1000 N/mm.
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Dadurch wird gleichzeitig eine sehr schnelle und sichere Haftung und Einbettung erreicht. Das so kaschierte Produkt ist sofort weiterverarbeitbar und kann beispielsweise sofort anschliessend bedruckt, beschichtet oder auf ähnliche Weise weiterverarbeitet werden.
Alle weiteren in der Vorrichtung vorgesehenen Zylinder und Walzen werden in Abhängigkeit vom jeweils verwendeten Kaschierklebersystem einer genauen Temperaturkontrolle unterzogen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Sicherheitsmerkmalen in Form von Streifen, Bändern und anderen Formaten wie Patches, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsmerkmale mittels eines strahlungshärtenden Klebersystems mit einem oder mehreren Trägersubstra- ten, die gegebenenfalls ebenfalls funktionelle und/oder dekorative Schichten aufweisen können, kaschiert werden, und/oder zwischen metallisierten, transparenten, transluzenten, opaken und/oder gefärbten Kunststofffolien, zellstofffreien oder zellstoffhaltigen Papieren,
Papierverbunden, Geweben oder Vliesen eingebettet werden.