CN107073993A

CN107073993A - 吸收介质、转移膜、防伪元件和用于防伪元件个性化的方法

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Publication number: CN107073993A
Application number: CN201580067588.5A
Authority: CN
Inventors: R·斯道布; C·斯特布; A·汉森; S·彼得; M·博克哈德特
Original assignee: OVD Kinegram AG; Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
Current assignee: OVD Kinegram AG; Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2017-08-18
Also published as: US10518568B2; US20170320347A1; JP2018506446A; CA2968074A1; EP3230077A1; WO2016092044A1; DE102014118365A1

Abstract

本发明涉及一种改进防伪元件、特别是光学可变防伪元件的套印能力、特别是通过喷墨印刷的套印能力的吸收介质，其包含：粘结剂、至少一种颜料、以及具体的水性溶剂。本发明进一步涉及具有由该吸收介质制成的吸收层的转移膜、以及用于使用该转移膜个性化防伪元件的方法。

Description

吸收介质、转移膜、防伪元件和用于防伪元件个性化的方法

本发明涉及用于改进基材印刷适性的吸收介质、具有该吸收介质的转移膜、具有该吸收介质的防伪元件(security element)、用于防伪元件个性化的方法、以及由此方法制造的个性化防伪文件。

为了增强防伪文件的防伪保护和误用保护，将个性化特征(例如名字、出生日期、序列号、护照照片或图形码)施加到防伪元件。例如，喷墨印刷适用于此。

然而，恰恰在光学可变防伪元件中出现以下问题：常用于此的水性油墨对该防伪元件粘附差，并且经常需要非常长的干燥时间。

这使得难以生产和加工以该方式个性化的防伪元件，并增加生产期间的浪费。

因此，本发明的目的是提供用于改进基材印刷适性的经改进的吸收介质、具有该吸收介质的转移膜、用于防伪元件个性化的经改进的方法、以及以此方法制造的经改进的个性化防伪文件。

根据本发明，该目的通过本发明的权利要求1、18、25、27和37的主题实现。

该吸收介质用于改进防伪元件、特别是光学可变防伪元件的套印能力、特别是通过水性喷墨印刷的套印能力，其包含：

-粘结剂；

-至少一种颜料；

-具体的水性溶剂。

为了进一步加工，该介质可以沉积在转移膜上并干燥。由此获得用于将吸收层转移到基材上的转移膜，所述转移膜包含载体层、以及由吸收介质制造的至少部分吸收层。

或者，该吸收介质制成的层还能够直接在防伪元件层结构中一体化，因此不需要通过转移膜独立转移吸收层。

该层可以用于制造个性化防伪元件。该用于个性化防伪元件的方法包括以下步骤：

-提供防伪元件；

-将该防伪元件施加到基材上；

-将由如权利要求1～17中任一项所述的吸收介质制造的至少部分吸收层施加到所述防伪元件；

-将个性化特征施加到吸收层，特别是通过喷墨印刷施加。

该防伪元件继而用于改进各种类型防伪文件的防伪保护和误用保护。

吸收层提供对于基于水的喷墨油墨的非常良好的吸收性，因此通过喷墨印刷的个性化可以在短干燥时间内进行，最低程度、或者至少控制墨水的流动，以及具有非常良好的防蹭脏保护。

该吸收层大体上是透明的，并且仅轻微散射，因此，下层光学可变特征的光学效应(特别是衍射光学结构)、或者防伪元件的光学可变印刷容易识别。

为了不削弱在防伪元件中一体化或存在于基材上的下层荧光特征，吸收层优选额外不具有不希望的UV荧光，并且尽可能UV透明，特别是在波长320nm～400nm的情况下尽可能UV透明。

此外，为了确保存在于防伪元件中上变频颜料的核实，该吸收层在近红外也是透明的。

此外，吸收层还可以具有固有颜色，其是通过添加染料或颜料获得的。吸收层还可以具有额外的(具体来说是非个性化的)印刷，例如防伪印刷(security print)，在施加到基材后其可以用作防伪特征。该防伪印刷优选设置在至少在观看方向区域中的吸收层下，即，吸收层完全或仅部分覆盖防伪印刷。

所述防伪印刷可具有一些要素，例如模式、图案或装饰，这些要素在可见光中对于肉眼是可见的。

防伪印刷可选地或者额外地具有上述荧光特征，例如，所述荧光特征仅在UV光(UV＝紫外)辐照下可见。

此外，防伪印刷可以至少部分由指示剂印刷油墨构成，所述油墨在溶剂影响下褪色、或消失、或变色、或渗出。因此，当吸收层与有机溶剂或用作伪造试剂的其它化学物质接触的时候防伪印刷进行指示。该指示剂印刷油墨的例子在下文给出。其是UV干燥的渗出指示剂印刷油墨，适用于丝网印刷。

防伪印刷可进一步具有所谓的指示剂，所述指示剂可选地或者额外地特别是重叠覆盖吸收层和在吸收层下。特别印刷在指示剂上的印刷油墨使得施加后对于人裸眼不再可以识别。例如，如果溶剂现在用于试图洗去或漂白通过喷墨印刷方式施加的个性化或个体化，那么指示剂印刷油墨发生反应、特别是发生反应同时伴随颜色变化，并以清楚可识别的方式指示伪造企图。该方法的优点是所使用的攻击性化学制品、例如溶剂可以非常迅速地(在几秒内)通过吸收层渗透到指示剂印刷油墨层，并由此能够非常迅速地引发指示剂印刷油墨的颜色变化。基于丙烯酸树脂的指示剂印刷油墨的例子在下表给出。

产品	重量百分比
		异丙醇	29.5
甲基卡必醇(二乙二醇单甲醚)	29.5
		邻苯二甲酸二丁酯	2.0
Joncryl 67	12.0
		Chlorostain OR	15.0
Chlorostain BR	12.0

该指示剂印刷油墨在反应前后都耐水洗。

例如，防伪元件可以是层压膜、压花膜、粘合剂膜等，其中仅转移层或包括载体膜的区域可以转移或施加到目标上。还能想到整合到文件中的防伪带(security strips)、防伪线(security threads)、防伪窗(security windows)等。

所述粘结剂优选包含聚乙烯醇。

所述聚乙烯醇的分子量为100kg/mol～200kg/mol，优选120kg/mol～150kg/mol，特别优选为130kg/mol。

更有利的是，聚乙烯醇的水解度为74％～98％，特别优选88％。

为了生产聚乙烯醇，乙酸乙烯酯首先转化为聚乙酸乙烯酯。聚乙烯醇进行皂化反应。基于反应控制，形成更多或更少的羟基。羟基的数目以百分比表示为水解度。通过温度、催化剂的量和反应时间控制水解度。由此在聚乙酸乙烯酯生产期间确定最终产品的聚合度，并且在随后的皂化期间确定水解度。

更有利的是，聚乙烯醇进行改性、特别是通过阳离子改性和/或用硅烷醇改性。

硅烷醇化(silanylation)可以通过随后聚乙烯醇与硅烷醇的反应进行、或者通过乙酸乙烯酯与含有硅烷的不饱和共聚单体共聚进行。

阳离子改性聚乙烯醇包含叔胺基团或季铵基团。

可选地或附加地，淀粉、特别是阳离子改性淀粉可以用作粘结剂。

为了使得淀粉阳离子化，例如可以使用含有铵的阳离子化试剂。用季铵基团取代显著改进了阴离子油墨染料的固定。

粘结剂还可以包含明胶、特别是与Fe²⁺、Cr³⁺、Pb²⁺、Ca²⁺、Al³⁺中至少一种金属盐交联的明胶。

进一步有利的是，粘结剂是交联的、特别是通过硼酸、氧化硼、表氯醇、乙二醛、三聚氰胺-甲醛交联剂、氮丙啶、以及/或者选自Cr³⁺、Zn²⁺、Ca²⁺、Al³⁺的金属盐进行交联。

矿物颜料、特别是煅制氧化硅、煅制氧化铝、或煅制铝混合氧化物优选作为颜料。

有利的是，颜料的比表面积为50m²/g～380m²/g，优选50m²/g～200m²/g。

比表面积使用BET法确定。BET法是用于通过气体吸附确定表面积大小、特别是多孔固体的表面积大小的标准分析方法。其是表面化学方法，由实验数据计算与质量有关的比表面积。“BET”表示BET模型研发人的姓氏，Stephen Brunauer、Paul Hugh Emmett和Edward Teller，他们在1938年首次公开了该理论的主要特点。BET法如DIN ISO 9277:2003-05中具体描述。

进一步有利的是，颜料的粒度为7nm～40nm。

特别优选在5～10nm(优选7nm)处具有第一最大值且在35nm～45nm(优选40nm)处具有第二最大值的颜料的双峰粒度分布。

此处，双峰分布表示两个最大值，由此，例如具有高斯分布的两个粒度成分的叠加。

此外，有利的是，第一最大值和第二最大值的强度比是1:8～1:20，优选1:10～1:15。

吸收介质优选包含下组的至少一种阳离子添加剂：聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯亚胺、季铵化合物、Al盐。

该添加剂改进施加到吸收介质的油墨的染料的结合。

进一步优选粘结剂的重量比为2wt％～10wt％，优选3wt％～6wt％。

此外，有利的是，所述颜料的重量比为10wt％～20wt％，优选12wt％～16wt％。

为了获得沉积油墨特别良好的结合，粘结剂和颜料之比为1:1～1:5。

在粘合剂和颜料作为填料的组合中，纳米颗粒、特别是颜料的纳米颗粒仅通过粘结剂固定在一起，形成网络。由于粘结剂高度填充，即，包含相对高比例的颜料，形成了孔。油墨干燥通过所形成的孔实现。根据本发明，吸收层的残留可溶胀性较低。残留可膨胀性通过交联确定。为了使得沉积在吸收层上的油墨尽可能迅速地干燥，颜料和粘结剂的组合提供了较高的微毛细管作用以及确定的孔径。所获得的孔径优选为10nm～50nm。

此外，有利的是，交联剂的重量比为0.1wt％～1wt％，优选0.2wt％～0.8wt％。

固体比例(以及由此的单独成分的比例)通过聚合物在水中的溶解度确定。

为了进一步加工，该吸收介质可以施加到载体层，以生产具有吸收层的转移膜。沉积优选通过凹版滚筒、狭缝铸机(slot casters)、幕帘式涂布机、浸渍工艺、或反向辊工艺实现。在沉积后，优选在100℃～150℃的温度下实现干燥步骤。为了帮助该干燥步骤，可以使用红外干燥机。

有利的是，吸收层的层厚为3μm～50μm，优选为5μm～25μm。

典型的层重为5g/m²～25g/m²。

较薄的层更有利，因为它们在施加到基材后沉积更少。此外，较薄的层可以转移，特别是在用波状压花模头进行热压印的情况下，更容易具有对应压花模头轮廓的限定边缘。另一方面，在薄层的情况下，更难以实现对于喷墨打印机水性油墨的充分吸收。

更有利的是，载体层包括载体膜，特别是由PET制成的载体膜，其层厚为6μm～75μm、优选为10μm～36μm。

当吸收层或其它层进行加工时，由此对所属吸收层或其它层进行保护并稳定化，并在吸收层转移到基材后去除。

进一步，有利的是，载体层包括结构层，特别是由UV交联清漆制成的、热塑性可变形层或由沉积印刷制造的，其层厚为0.5μm～10μm，优选为1μm～5μm。

有利的是，结构层在吸收层所沉积的表面中具有可触觉识别和/或可光学识别和/或防污凹凸结构。

在可触觉识别结构的情况下，可以能够刺激人类皮肤的至少两个相邻神经末梢的距离设置凸起。还可以形成凹凸结构，以使得在身体与凹凸结构移动接触，例如，手指甲掠过凹凸结构，的情况下激发声振动。

凹凸结构还可以是可光学识别的。可以形成凹凸结构以使得其同时是可触觉识别的和可光学识别的。

可光学识别凹凸结构可以形成为垫结构、和/或衍射结构、和/或折射结构、和/或宏观结构。垫结构是具有随机图案的衍射结构，因此，特定角度范围内的入射光以特定的强度分布散射。

衍射结构是基于光衍射形成光学效应的结构。该结构的例子是衍射光栅或全息图。

折射结构是基于光折射形成光学效应的结构，例如显微透镜或微棱镜。这些结构一般具有低于人眼分辨极限的尺寸。

宏观结构是具有人眼可见尺寸的结构，例如，通过对应宏观结构区域形成的图形或设计元素。

除了整合其他光学或触觉效应，该表面结构还有助于油墨粘附到吸收层，并能够额外影响油墨的流动特性。

进一步有利的是，转移膜具有脱离层，特别是由蜡制成的脱离层，其层厚为1nm～50nm，优选为1nm～20μm，所述脱离层设置在载体层和吸收层之间。

这种脱离层使得在吸收层转移到基材后、例如在热压印后载体层容易脱离。基于蜡的脱离层优选留在载体层上。

此外，有利的是，转移膜具有粘合剂层，特别是由热熔粘合剂或UV固化粘合剂制成的粘合剂层，其层厚为0.5μm～8μm，优选为1μm～4μm，所述粘合剂层设置在与载体层相背的吸收层表面。粘合剂层用于将吸收层固定在基材上。

粘合剂层可以由数个不同粘合剂层构成。因此，第一层可以保证粘附到吸收层，并用作粘合剂层第二层的粘合促进剂，粘合剂层第二层使得能固定到基材。

在吸收层和粘合剂之间，还可以插入其它层用作例如化学屏蔽层或阻隔层、或用作机械稳定层。例如，如果所施加的粘合剂的溶剂与吸收层不相容，为了在沉积期间粘合剂不损害吸收层、或不会对吸收层产生不利影响，中间层用作阻隔层。该阻隔层并不一定用作可热活化的粘合剂，但是也可形成为UV交联层。

由此，吸收层能够通过这样的转移膜、例如通过热压印转移到基材上、特别是转移到防伪元件上，以使得能够通过喷墨打印对防伪元件进行个性化。冷压印代表另一种方法。在UV辐照下能够交联的印刷可以施加到基材或吸收层上，然后基材和吸收层结合在一起。印刷通过UV辐照固化并以由印刷确定的方式结合基材和吸收层。为了改进层间粘合，可以预先将另一层施加到吸收层上。

有利的是，在施加防伪元件之后，将吸收层施加到基材。

由此，防伪元件独立于吸收层进行生产，并且可以根据已知的方法转移到基材上。这使得在无需改进已现存的防伪元件的生产的情况下，就能够使得已现存的防伪元件个性化。

由此，在吸收层沉积之前也可以进行其它加工步骤，例如通过胶版印刷、凹版印刷进行套印。然后，吸收层在其它压花工序中转移，其中，优选实现相对于现存套印的配准(registered)(即位置精确地)施加。随后可以进行其它加工步骤，例如，防伪模切(security die-cutting)或其它印刷步骤。

吸收层可以与防伪元件的至少一个边缘重叠，并且以部分区域延伸到基材上。

由此，例如，为了保证特别良好的防伪保护，还可以施加个性化特征以使得其补充防伪元件和基材的特征。

或者，还可以在施加防伪元件施加到基材之前，将吸收层施加到防伪元件。换言之，此处的吸收层是防伪元件的整体组件，并且可以在防伪元件生产期间进行整合。

在该情况下，优选吸收层通过如权利要求18～24中任一项所述的转移膜的热压印或冷压印进行施加。这在所述的两个变体中是可能的，由此，在防伪元件施加到基材之前或之后进行。

进一步有利的是，吸收层和/或防伪元件转移到辅助载体上，并模切为预定形状。通过吸收层或防伪元件预先模切为所期望的最终形状，在最终转移到基材上期间、或者在转移后单独载体膜的脱离期间，单独层的内聚性得以改进，因此，可以避免单独层的脱离、特别是在边缘区域中单独层的脱离。

在压花的情况下，例如通过加热的压花模头压花的情况下，转移到基材的表面通过压花模头的形状确定。为了使得转移以限定边缘实现，当去除转移膜时，转移层以合适的方式按压花模外轮廓断开。准确地说，在转移层厚度更大的情况下，难以确保转印层断开，或者转移层转移太少、或者转移层的裂片或碎片从压花模头区域外的载体膜脱离，这可能导致后续加工中的污染。转移层的外部形状通过模切进行机械确定，并且转移可以用稍大的模头实现。

进一步有利的是，吸收层压印在载体膜上。在该情况下，可以省略施加到辅助载体。在随后压花到基材上期间，该压印作为预先确定的断裂点，因此，当去除转移膜时，吸收层以预定且受控的方式撕开。由于压印，由此可以避免较大的裂片或碎片。有利的是压印至侵入深度为吸收层厚度的至少35％。压印尽可能少地破坏载体膜。为了仍然获得对于进一步加工步骤的足够机械稳定性，侵入载体膜至其厚度的至多35％。由于压花模头的轮廓区的轻微偏位线，压印是特别有利的，因此，在压印的待转移的吸收层和压花模头之间的位置具有公差。

此外，优选个性化特征是序列号、识别号、名字、汽车牌照、生日日期、发行日期、和/或到期日期，或包括序列号、识别号、名字、汽车牌照、生日日期、发行日期、和/或到期日期。个性化特征可以直接可辨认或者也可以进行编码，例如以条形码的形式编码。

通常，将防伪文件指向特定用户、预定用途、目的、区域或有效期的所有特征用作个性化特征。

此外，在吸收层施加于防伪特征之前，优选施加另一印刷层、特别是通过胶版印刷或凹版印刷进行施加。

由此，可以生产更复杂的光学设计，其进一步改进了所获得的防伪文件的防伪元件的防伪保护。

优选提供包括以下层中的一层或多层的防伪元件：

-载体层；

-脱离层；

-保护层；

-色漆层；

-复制层；

-反射层；

-粘合剂层。

通过该防伪元件，可以实现复杂的光学效应、特别是光学可视效应(其仅能困难地模拟或复制)，并且可以确保吸引人的外观。

该层结构可以在防伪元件中使用，在所述防伪元件中，上述类型的吸收层直接整合。

有利的是，色漆层(color varnish layer)包含至少一种染料、至少一种颜料、至少一种效果颜料、至少一个薄膜系统、以及/或者至少一个胆甾相液晶系统。

在色漆层中，也可以可选地或额外使用UV发光和/或可IR激发染料和/或颜料。由此，也可以在色漆层中实现光学可变效应。

进一步有利的是，防伪元件是具有表面凹凸的复制层或包括具有表面凹凸的复制层，特别是由热塑性清漆或UV固化清漆制成的复制层。由此可以获得增加防伪保护的光学可变效应或全息效应。

表面凹凸优选包括选自下组的一种或多种凹凸结构：衍射光栅、全息图、闪耀光栅、线性光栅、交叉光栅、六角光栅、不对称或对称光栅结构、回射结构、微透镜、微棱镜、零级衍射结构、蛾眼结构、或各向异性或各项同性垫结构、或者上述的凹凸结构中的两种或更多种的叠加或组合。

有利的是，复制层的层厚为0.2μm-5μm，优选为0.5μm-2.0μm。

进一步优选，防伪元件包括反射层。该反射层可以是不连续的，并由此提供有吸引力的设计。然而，反射层和复制层的组合特别有利，因为复制层的结构由此明显可见。反射层优选形成为金属层、优选由Al、Cu、Cr、Ag、Au、或Ni、或它们的合金制成。

可以形成、特别是仅在部分区域局部形成该反射层。所提及的金属也可以彼此相邻结合或者一个在另一个上面结合，由此以实现更复杂的光学印象。

或者，反射层可以形成为HRI(HRI＝high refractive index，高折射率)层、特别是由ZnS、TiO₂或Nb₂O₅制成的HRI层。在金属的情况下，反射层的层厚优选为5nm～200nm，更优选为10nm～50nm。

在HRI层的情况下，反射层的层厚优选为10nm～200nm，更优选为25nm～100nm。

此外，防伪元件优选具有粘合剂层，其用于将防伪元件固定在基材上。这可以是热熔粘合剂，冷粘合剂，通过辐射、例如UV辐射或电子辐射可激活的粘合剂，或者可热激活粘合剂，其使得防伪元件固定到目标例如防伪文件上。

粘合剂层的层厚为0.5μm-12μm，优选为1μm-5μm。

防伪元件优选包括载体层，特别是由PET、PEN或PP制成的载体层，其形成了防伪元件的外表面。

载体层在最终接合前、特别是在其生产期间和运输期间保护防伪元件并使得防伪元件稳定化。

作为防伪元件施加到基材之前的中间步骤，防伪元件可以先转移到中间载体膜上。防伪元件转移到其上的一层或多层吸收层可以设置在中间载体膜上。然后通过中间载体膜与一层或多层吸收层一起实现将防伪元件最后转移到基材上，然后防伪元件和一层或多层吸收层一起施加到基材上，其中，吸收层形成防伪元件面向外的自由表面。

有利的是，载体层的层厚为6μm-100μm，优选为10μm-50μm，进一步优选为12μm-36μm。

进一步优选，防伪元件包括保护层、特别是由UV固化清漆、PVC、聚酯、或丙烯酸酯制成的保护层，所述保护层设置在载体层和其它层之间。该保护层可以额外地化学交联，例如通过异氰酸酯化学交联。

与载体层相反，当防伪元件施加到基材时，该保护层优选留在防伪元件上，并形成其外表面。然而，外层也可以通过与保护层毗连的脱离层形成。由此，保护层能够防止防伪元件的其它层对环境影响、灰尘、划擦等敏感。

有利的是，保护层的层厚为0.5μm-10μm，优选为0.5μm-4μm，进一步优选为0.8μm-2.5μm。

在另一个实施方式中，所述防伪元件包括脱离层。特别是，脱离层可以由蜡组成，设置在载体层和其它层之间。脱离层还可以由蜡层和聚合物层的组合构成，聚合物层的厚度为0.1μm～1.0μm，其进而通过蜡层结合至载体层。在施加到基材后，该聚合的脱离层代表防伪元件的表面，特别是能够进行设计以使得随后施加的印刷层粘附良好。这样的脱离层促进在防伪元件施加到基材期间的简单且无损脱离。

聚合的脱离层的层厚为0.1μm-1.0μm，优选为0.1μm-0.5μm。基于蜡的脱离层的层厚为1nm-100nm，优选为1nm-20nm。

进一步优选，防伪元件包括粘合促进剂层、特别是由丙烯酸酯、PVC、或聚氨酯制成的粘合促进剂层，其设置在保护层和与载体层相背的其它层之间。在所述层之间的层间粘合由此提高，因此，获得稳定的层复合材料。粘合促进剂层的层厚为0.1μm-2μm，优选为0.1μm-0.5μm。

进一步优选提供具有两层粘合剂层的防伪元件，在去除载体层后该粘合剂层形成防伪元件的两个相反表面。粘合剂层中的一层用于将防伪元件固定在基材上，同时，第二粘合剂层用于将吸收层固定在防伪元件上。

下面，通过实施例的方式对本发明进行更具体的说明。它们示于：

图1具有个性化防伪元件的防伪文件的实施方式的俯视示意图；

图2用于生产根据图1的防伪文件的防伪元件的实施方式的截面示意图；

图3A-C用于改进印刷适性的具有吸收层的转移膜的实施方式的截面示意图；

图4根据图3的转移膜的细节示意图；

图5具有结构化表面的吸收层的可选的转移膜的细节示意图；

图6具有防伪元件和吸收层的防伪文件的实施方式的截面示意图；

图7具有防伪元件和吸收层的防伪文件的替代实施方式的截面示意图；

图8具有一体化的吸收层的防伪元件的实施方式的截面示意图；

图9在施加到基材之后、如权利要求8所述的防伪元件的截面图；

图10在施加到辅助载体之后、如权利要求8所述的防伪元件的截面图；

图11使用如图4所示转移膜生产具有一体化的吸收层的防伪元件的制造步骤示意图。

图12使用如图4所示转移膜以及具有两层粘合剂层的防伪元件生产防伪文件的制造步骤示意图。

图1所示个性化的防伪文件1包括光学可变防伪元件2，所示防伪元件2施加到防伪文件1的基材11。在实施方式中所示的个性化特征3包括照片31、例如文件持有者的照片31；数字字母个性化特征32、例如文件号、文件持有者的个人数据、或者发布或到期日期，所述个性化特征3施加到防伪元件2上。

防伪文件1的个性化通过喷墨打印实现。个性化特征3与防伪元件2至少在部分区域中重叠。

其它印刷层(胶版印刷、凹版印刷)并未显示。它们可以在施加防伪元件2之前和/或之后施加。这些印刷也可以至少部分独立设计，并且例如表示文件号。该印刷通过例如号码机的方式实施。

其中至少表面由纸构成的基于纸的基材11特别适合用于通过水性喷墨印刷进行个性化。然而，也可以使用其它基材材料，例如，基于聚丙烯(PP)或只要它们提供接收喷墨的涂层即可。优选基于棉的纸。

可以用于此的防伪元件2的例子如图2中的截面示意图所示。例如，这可以是

防伪元件2包括载体层21、脱离层22、保护层23、复制层24、反射层25和粘合剂层26。载体层21优选形成为PET制成的膜，并且优选厚6μm～50μm。

脱离层22是可选的，并且例如由蜡成分组成、或者由与载体层21毗连的薄蜡层和粘附到蜡层的聚合物层的多层组合组成。如果载体层21在施加到基材11后从防伪元件2去除，那么使用脱离层22。这是例如当防伪元件2形成为热压花膜或冷压花膜的情况。在防伪元件2形成为层叠膜的情况下，载体层保留在防伪元件2上，因此脱离层22可以省略。

保护层23也可以具有面对载体层21的分离效应，并且使得分离脱离层22不再必要。例如，保护层23能够由UV固化清漆或热塑性清漆组成。例如，基于PVC、聚酯或丙烯酸酯配制了合适的保护清漆，并且优选厚0.5μm～10μm。在载体层21脱离后，保护层23保护防伪元件2免受环境影响、划痕等。化学交联或通过辐照交联的保护清漆特别合适。

保护层23也可以设计为多层。

为了实现光学可变衍射或折射结构，防伪元件2包括具有表面凹凸的复制清漆层24。其是热塑性的或UV固化的，并且厚0.2μm～5μm。复制清漆层24的材料优选高度透明的，类似层22和23。如果需要，还可以包含染料或颜料，以获得期望的、特别是色度透明的彩色印象。

表面凹凸优选包括选自下组的一种或多种凹凸结构：衍射光栅、全息图、闪耀光栅、线性光栅、交叉光栅、六角光栅、不对称或对称光栅结构、回射结构、微透镜、微棱镜、零级衍射结构、蛾眼结构、或各向异性或各项同性垫结构、或者上述的凹凸结构的两种或更多种的叠加。

金属制造、优选Al、Cr、Cu、Ag、Au、Ni或它们的合金制造的的反射层25用于使得复制清漆层24的衍射结构可见，所述反射层25直接气相沉积在复制清漆层24上。或者，也可以是HRI(high refractive index，高折射率)层、特别是由ZnS、TiO₂或Nb₂O₅制成的HRI层。或者，还可以提供具有金属颜料的清漆层。在金属的情况下，反射层的层厚优选为5nm～200nm，更优选为10nm～50nm。在HRI层的情况下，反射层的层厚优选为10nm～200nm，更优选为25nm～100nm。

将单层或多层粘合剂层26施加到反射层25，所述粘合剂层可以是例如基于丙烯酸酯、PVC、聚氨酯或聚酯形成热塑性的、UV固化的或热固化的层。

粘合剂层26不同的部分的层满足不同功能，例如，促进与相邻层粘合或促进与多层体所施加目标的粘合。还可以是作为防止相邻层传播到基材、和/或基材传播入相邻层的化学屏障层的功能。

为了使得个性化特征3能够以可靠方法施加，吸收层至少在防伪元件2和/或基材1上的一些区域中施加。

如图3A～3C所示，吸收层优选通过转移膜4提供，其包括载体层41和转移层42。转移层可以在载体层41的全部表面施加(图3A)、或者仅局部覆盖载体层41的表面(图3B)。也可以使得载体层41和转移层42转移到辅助载体43(图3C)。此处，载体层41和转移层42优选冲压为所期望的形状，因此，可以转移具有限定边缘的层复合材料。

该转移膜4的实施方式的详细结构如图4所示意。

载体层41包括载体膜411和脱离层412。两层吸收层421的复合材料施加到脱离层412上。粘合剂层422施加到它们的与载体层41相背的表面上。吸收层421和粘合剂层422一起形成转移层42。

有利的是，载体膜411由PET构成，其层厚为6μm～75μm、优选为10μm～36μm。

脱离层412具体由蜡组成，其层厚为1nm-50nm，优选为1nm-20nm。

这种脱离层412使得载体层41在吸收层421转移到基材1和/或防伪元件2之后、例如在热压花之后脱离，并且有利的是，脱离层留在已脱离的载体层41上。

为了提供吸收层421，使用吸收介质，所述吸收介质特征为在液态下用于沉积吸收层421。

吸收介质包含至少一种粘结剂、至少一种颜料、以及一种具体的水性溶剂。

粘合剂优选包含聚乙烯醇，所述聚乙烯醇的分子量为100kg/mol～200kg/mol，优选120kg/mol～150kg/mol，特别优选为130kg/mol，其水解度为74％～98％，特别优选88％。

水解度涉及在生产期间发生的碱水解。为了生产聚乙烯醇，乙酸乙烯酯首先转化为聚乙酸乙烯酯，并经受碱水解，以获得聚乙烯醇。由此在聚乙酸乙烯酯生产期间确定最终产品的聚合度，并且在随后的皂化期间确定水解度。

更有利的是，聚乙烯醇进行改性、特别是通过阳离子改性和/或用硅烷醇改性。硅烷醇化(silanylation)可以通过随后聚乙烯醇与硅烷醇的反应进行、或者也可通过乙酸乙烯酯与含有硅烷的不饱和共聚单体共聚进行。叔胺基团或季铵基团特别适合用于阳离子改性。

可选地或附加地，所述粘结剂包含淀粉、特别是阳离子改性淀粉。为了使得淀粉阳离子化，例如可以使用含有铵的阳离子化试剂。用季铵基团取代显著改进了阴离子油墨染料的固定。

进一步有利的是，粘结剂是交联的、特别是通过硼酸、氧化硼、表氯醇、乙二醛、三聚氰胺-甲醛交联剂、氮丙啶、以及/或者来自Cr³⁺、Zn²⁺、Ca²⁺、Al³⁺的金属盐进行交联。

为了使得沉积油墨尽可能迅速地干燥，颜料和粘结剂的组合提供了较高的微毛细管作用以及确定的孔径。所获得孔径优选为10nm～50nm。

比表面积根据BET法确定。BET法是用于通过气体吸附确定表面积大小、特别是多孔固体的表面积大小的标准分析方法。其是表面化学方法，由实验数据计算与质量有关的比表面积。“BET”表示BET模型研发人的姓氏，Stephen Brunauer、Paul Hugh Emmett和Edward Teller，他们在1938年首次公开了该理论的主要特点。BET法如DIN ISO 9277:2003-05中具体描述。

进一步有利的是，颜料的粒度为7nm～40nm。特别优选在5～10nm(优选7nm)处具有第一最大值且在35nm～45nm(优选40nm)处具有第二最大值的颜料的双峰粒度分布。此处，双峰分布表示两个最大值，由此，例如具有高斯分布的两个粒度组分的叠加。

吸收介质优选包含下组的至少一种阳离子添加剂：聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯亚胺、季铵化合物、Al盐。该添加剂改进施加到吸收介质的油墨的染料的结合。

进一步优选粘结剂的重量比为2wt％～10wt％，优选3％～6％。

此外，有利的是，所述颜料的重量比为10wt％～20wt％，优选12％～16％。

此外，有利的是，交联剂的重量比为0.1wt％～1.0wt％，优选0.2％～0.8％。

该吸收介质的配方的第一个实施例在下表给出：

下表显示该吸收介质的替代实施方式：

在吸收介质沉积到脱离层412上、优选通过凹版滚筒、狭缝铸机(slot casters)、幕帘式涂布机、或使用浸渍工艺沉积到脱离层412上之后，进行干燥、优选在100℃～150℃的温度下进行干燥，并由此固定到脱离层412。

可以形成单个吸收层421、或者通过不同吸收介质的重复沉积还可以形成更复杂的层复合材料。

最终，粘合剂层422施加到吸收层421上。粘合剂层优选由层厚0.5μm～8μm、优选1μm～4μm的热熔粘合剂构成。

该转移膜4的实施方式如图4所示。其与图3中的实施方式的区别在于此处的载体层41包括额外的结构层413。其它层是相同的，其中脱离层412并未显示在图中。

结构层413特别由UV交联材料、或热塑性可变形材料构成，其继而进行化学交联，或者以0.5μm～10μm，优选为1μm～5μm的层厚进行沉积印刷。

特别有利的是，结构层413在吸收层421所沉积的表面中具有触觉可识别和/或光学可识别和/或防污凹凸结构。该凹凸结构本身在吸收层421中再现。

在触觉可识别结构的情况下，可以能够刺激人类皮肤的至少两个相邻神经末梢的距离设置凸起。还可以形成凹凸结构，以使得在身体与凹凸结构移动接触的情况下激发声振动，例如，手指甲掠过凹凸结构。

折射结构是基于光折射形成光学效应的结构，例如显微透镜。这些结构一般具有低于人眼分辨极限的尺寸。

宏观结构是具有人眼可见尺寸的结构，例如，通过结构区域形成的设计元素。

除了整合其它光学或触觉效应，该表面的结构还有助于油墨粘附到吸收层421，并能控制油墨的流动。此外，油墨印刷的流动通过表面张力和pH确定。有利的是，表里张力为30mN/m～50mN/m，并且pH为4.0～7.0。

可以使用该转移膜4生产的防伪文件1的两个实施方式如图6和7所示。

防伪元件2首先施加到防伪文件1的基材11，例如通过热压花施加，其中防伪元件2的粘合剂层26结合到基材11上。

然后，载体膜21和可选地存在作为脱离层22的部分层的蜡层脱离。现在，防伪元件2脱离层22的聚合的部分层代表防伪元件2的表面。

在其它压花工艺中，防伪元件2随后用转移膜4上压花(over-embossed)，因此吸收层421通过粘合剂层422与防伪元件2和/或基材11结合。此处，粘合剂层422并未显示。

上压花可以通过如图6所示实现，以使得吸收层421与防伪元件2的边缘重叠，并覆盖防伪元件2的部分区域和基材11的部分区域。

或者，吸收层421也可以在未延伸到基材11上的情况下施加到防伪元件2的数个部分区域。这示于图7中。各自具有不同化学和/或物理性质的吸收层、特别是具有不同厚度或不同化学组合物的吸收层可以施加到不同的部分区域中。

作为与转移膜4上压花的替代，吸收层421还可以直接一体化到防伪元件2中，如图8所示。

吸收层421同样通过上述吸收介质的沉积形成，并且直接设置在防伪元件2的载体层21上。

粘合促进剂层27优选设置在吸收层421和防伪元件的其它层之间。粘合促进剂层优选由基于PVC、丙烯酸酯、或PU的材料构成，层厚0.05μm～3μm、优选0.1μm～1.0μm。可选地，脱离层可以设置在吸收层421和载体层21之间。其并未显示在此。

此外，图8所示的防伪元件2具有保护层23、复制层24、反射层25和粘合剂层26，按照它们的设置以及它们的性质，对应于参考图2所述的防伪元件2。

对于施加到基材11上，现在如图8所示的层堆叠体在单个压花步骤中转移，因此，层堆叠体用粘合剂层26粘合到基材。这显示于图9中。在去除载体层21之后，防伪元件2固定到基材上，以使得其表面是吸收层421形成的。现在，能够通过喷墨印刷进行个性化而不存在问题。

吸收层421也可以仅存在于部分区域中。

如图10所示，在此首先实现结合到辅助载体43。待转移的防伪元件2随后以复合精确形状冲压，因此以限定边缘转移变得可能。

辅助载体43设置在防伪元件2的载体层21的一侧上，并且通过粘合剂层至少部分结合到防伪元件2的载体层21的一侧，这并未显示。

图11显示用于加工防伪元件2和转移膜4的其它可能。防伪元件2和转移膜4的层结构对应于上述实施方式中已经描述的那些。

在图11A～11C所示的方法中，例如通过层压工艺，转移膜4首先与防伪元件2结合，因此吸收层421结合到粘合剂层26(图11A)。然后去除防伪元件2的载体层21，其中，获得如图11B所示的中间产物。

现在，可以用于将由此获得的层复合材料压花到基材11的其它粘合剂层28施加到现在已经曝露的防伪元件2的脱离层22上(图11C)。在去除转移膜4的载体层41之后，随后可以实现吸收层421个性化喷墨印刷。

在图12所示方法的实施方式中，使用具有两层粘合剂层26、28的防伪元件2(图12A)。在防伪元件2的另一实施方式中所示，第一粘合剂层26形成防伪元件2的外表面。另一粘合剂层28设置在载体层21和保护层23之间，并且可以同时用作脱离层，例如以与在载体层21上作为另一脱离层的额外蜡层组合。

其它层、保护层23、复制层24和反射层25对应于如上所述的层系统。

如图12B所示，在第一压花步骤中，防伪元件2现在压花到基材11上，因此，粘合剂层26结合到基材11上。

在去除载体膜21之后，如上所述类型的转移膜4置于防伪元件2上，以使得其吸收层与另一粘合剂层28接触。在压花模头6的影响下，粘合剂层28激活，因此，吸收层仅在粘合剂层28的区域内结合到防伪元件2上(图12C)。

由此，吸收层421以精确的形状转移到防伪元件2(图12D)。

或者，层结构通过超过2个转移步骤(压花、层叠)实现。可能的设想是将防伪元件2首先施加到基材11，随后将粘合剂层28施加到防伪元件2。然后，粘合剂层可分离地施加到另一载体膜上。然后进行吸收层421的施加，如图12C和D所示。

转移的粘合剂层28可以仅覆盖防伪元件2的部分区域、以及/或者基材11的部分区域。

附图编号

____________________________________________

1 防伪文件

11 基材

2 防伪元件

21 载体层

22 脱离层

23 保护层

24 复制层

25 反射层

26 粘合剂层

27 粘合促进剂层

28 粘合剂层

3 个性化特征

31 照片

32 字母数字特征

4 转移膜

41 载体层

411 载体膜

412 脱离层

413 结构层

42 转移层

421 吸收层

422 粘合剂层

43 辅助载体

5 压花模头

Claims

1.一种吸收介质，其用于改进防伪元件、特别是光学可变防伪元件的套印能力、特别是通过喷墨印刷的套印能力，该吸收介质包含：

-粘结剂；

-至少一种颜料；

-具体的水性溶剂。

2.如权利要求1所述的吸收介质，

其特征在于，

所述粘结剂包含聚乙烯醇。

3.如权利要求2所述的吸收介质，

其特征在于，

所述聚乙烯醇的摩尔重量为100kg/mol～200kg/mol，优选120kg/mol～150kg/mol，特别优选为130kg/mol。

4.如权利要求2或3所述的吸收介质，

其特征在于，

所述聚乙烯醇的水解度为74％～98％，特别优选88％。

5.如权利要求2～4中任一项所述的吸收介质，

其特征在于，

所述聚乙烯醇经过改性、特别是通过阳离子改性和/或用硅烷醇改性。

6.如上述权利要求中任一项所述的吸收介质,

其特征在于，

所述粘结剂包含淀粉、特别是阳离子改性淀粉。

7.如上述权利要求中任一项所述的吸收介质,

其特征在于，

所述粘结剂包含明胶、特别是与Fe²⁺、Cr³⁺、Pb²⁺、Ca²⁺、Al³⁺中至少一种金属盐交联的明胶。

8.如上述权利要求中任一项所述的吸收介质,

其特征在于，

所述粘结剂是交联的、特别是通过硼酸、氧化硼、表氯醇、乙二醛、三聚氰胺-甲醛交联剂、氮丙啶、以及/或者来自Cr³⁺、Zn²⁺、Ca²⁺、Al³⁺的金属盐进行交联。

9.如上述权利要求中任一项所述的吸收介质,

其特征在于，

所述颜料是矿物颜料、特别是煅制氧化硅、煅制氧化铝、或煅制铝混合氧化物。

10.如上述权利要求中任一项所述的吸收介质,

其特征在于，

所述颜料的比表面积为50m²/g～380m²/g，优选50m²/g～200m²/g。

11.如上述权利要求中任一项所述的吸收介质,

其特征在于，

所述颜料的粒度为7nm～40nm。

12.如上述权利要求中任一项所述的吸收介质,

其特征在于，

所述颜料的粒度分布是双峰的，并且在5～10nm、优选7nm处具有第一最大值，在35nm～45nm、优选40nm处具有第二最大值。

13.如权利要求12所述的吸收介质，

其特征在于，

第一最大值和第二最大值的强度比是1:8～1:20，优选1:10～1:15。

14.如上述权利要求中任一项所述的吸收介质,

其特征在于，

所述吸收介质包含下组的至少一种阳离子添加剂：聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯亚胺、季铵化合物、Al盐。

15.如上述权利要求中任一项所述的吸收介质,

其特征在于，

所述粘结剂的重量比为2wt％～10wt％，优选3wt％～6wt％。

16.如上述权利要求中任一项所述的吸收介质,

其特征在于，

所述颜料的重量比为10wt％～20wt％，优选12wt％～16wt％。

17.如上述权利要求中任一项所述的吸收介质,

其特征在于，

所述交联剂的重量比为0.1wt％～1wt％，优选0.2wt％～0.8wt％。

18.用于将吸收层转移到基材上的转移膜，所述转移膜包括载体层、以及由如权利要求1～17中任一所述的吸收介质制造的至少部分吸收层。

19.如权利要求18所述的转移膜，

其特征在于，

所述吸收层的层厚为3μm～50μm，优选为5μm～25μm。

20.如权利要求18或19所述的转移膜，

其特征在于，

所述载体层包括载体膜，特别是由PET制成的载体膜，其层厚为6μm～75μm，优选为10μm～36μm。

21.如权利要求18～20中任一项所述的转移膜，

其特征在于，

所述载体层包括结构层，特别是由UV交联的清漆制成的、热塑性可变形层或由沉积印刷制造的结构层，其层厚为0.5μm～10μm，优选为1μm～5μm。

22.如权利要求21所述的转移膜，

其特征在于，

所述结构层在吸收层所沉积的表面中具有可触觉识别和/或可光学识别和/或防污凹凸结构。

23.如权利要求18～22中任一项所述的转移膜，

其特征在于，

所述转移膜具有脱离层，特别是由蜡制成的脱离层，其层厚为1nm～50nm，优选为1nm～20μm，所述脱离层设置在载体层和吸收层之间。

24.如权利要求18～23中任一项所述的转移膜，

其特征在于，

所述转移膜具有粘合剂层，特别是由热熔粘合剂或UV固化粘合剂制成的粘合剂层，其层厚为0.5μm～8μm，优选为1μm～4μm，所述粘合剂层设置在与载体层相背的吸收层表面上。

25.用于通过喷墨印刷来进行个性化的防伪元件，其包括由如权利要求1～17中任一项所述吸收介质制造的至少部分吸收层。

26.如权利要求25所述的防伪元件，

其特征在于，

所述防伪元件包括以下层中的一层或多层：

-载体层；

-脱离层；

-保护层；

-复制层；

-反射层；

-色漆层；

-粘合剂层。

27.用于对防伪元件进行个性化的方法，其具有以下步骤：

-提供防伪元件；

-将该防伪元件施加到基材上；

-将由如权利要求1～17中任一项所述的吸收介质制造的至少部分吸收层施加到防伪元件；

-将个性化特征施加到吸收层，特别是通过喷墨印刷来施加。

28.如权利要求27所述的方法，

其特征在于，

在施加防伪元件之后，将吸收层施加到基材。

29.如权利要求28所述的方法，

其特征在于，

吸收层与防伪元件的至少一个边缘重叠，并且部分区域延伸到基材上。

30.如权利要求27所述的方法，

其特征在于，

在将防伪元件施加到基材之前，将吸收层施加到防伪元件。

31.如权利要求27至30任一项所述的方法，

其特征在于，

吸收层通过如权利要求18～24中任一项所述的转移膜的热压印进行施加。

32.如权利要求27至31任一项所述的方法，

其特征在于，

吸收层和/或防伪元件转移到辅助载体上，并在施加前模切为预定形状。

33.如权利要求27至32任一项所述的方法，

其特征在于，

个性化特征是序列号、识别号、名字、汽车牌照、生日日期、发行日期、和/或到期日期，或包括序列号、识别号、名字、汽车牌照、生日日期、发行日期、和/或到期日期。

34.如权利要求27至33任一项所述的方法，

其特征在于，

在吸收层施加到防伪特征之前，施加另一印刷层、特别是通过胶版印刷或凹版印刷进行施加。

35.如权利要求27至34任一项所述的方法，

其特征在于，

在施加个性化特征之前，将防伪特征印刷到吸收层，特别是使用荧光指示剂印刷油墨、以及/或者UV-活性指示剂印刷油墨、以及/或者在水影响和/或在溶剂影响下渗出的指示剂印刷油墨。

36.如权利要求27至35任一项所述的方法，

其特征在于，

提供包括以下层中的一层或多层的防伪元件：

-载体层；

-脱离层；

-保护层；

-复制层；

-反射层；

-色漆层；

-粘合剂层。

37.如权利要求36所述的方法，

其特征在于，

提供具有两层粘合剂层的防伪元件，在去除载体层后所粘合剂层形成防伪元件的两个相反表面。

38.使用如权利要求27～37中任一项所述方法能够得到的防伪文件。

39.如权利要求38所述的防伪文件，

其特征在于，

形成防伪文件作为签证文件、身份文件、护照文件、驾驶执照文件、车辆登记文件、信用卡、纸币、证券等。