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Die
Erfindung betrifft ein Wertdokument mit einem Träger aus einem Papiermaterial
und einer auf dem Träger
aufgebrachten Laminierfolie, die einen Trägerfilm und eine ein oder mehrere
optische Sicherheitsmerkmale aufweisende Dekorlage aufweist, sowie
ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Wertdokuments.
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Um
die Fälschungssicherheit
von Wertdokumenten zur verbessern, ist es bekannt, beispielsweise
auf Banknoten oder Visa eine Heißprägefolie mit optischem Sicherheitsmerkmal
zu applizieren. Bei der Applikation von Heißprägefolien auf Wertdokumenten
wird nur die Übertragungslage
der Heißprägefolie,
nicht jedoch der Trägerfilm
mit übertragen.
Da das Schichtpaket der Übertragungslage
typischerweise zwischen 6 und 12 μm
dick ist, kann die Applikation bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen
und Drücken
erfolgen. Dadurch treten während
des Heißprägevorgangs
und beim Abkühlen
nach erfolgtem Prägevorgang
nur geringe thermische Spannungen auf, so dass bestenfalls eine
minimale Verformung des Verbundes aus Wertdokument und Schichtpaket
auftritt. Durch eine geeignete Auslegung der Eigenschaften der übertragenen
Schichten können die
thermischen Spannungen des Verbundes aus Wertdokument und Schichtpaket
der Übertragungslage
weiter minimiert werden.
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Die Übertragungslage
ist typischerweise aus Lack, Kleber und metallischen Schichten aufgebaut,
die gänzlich
andere physikalische Eigenschaften (Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität, thermische Ausdehnung, usw.)
als der Träger
aufweisen.
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Die
geringe Dicke des übertragenen
Schichtpakets und dessen niedrige Eigenstabilität macht das nachträgliche,
zerstörungsfreie
Ablösen
der applizierten Übertragungslage
der Heißprägefolie
von dem Wertdokument nahezu unmöglich.
Damit ist die Herstellung von gefälschten Dokumenten durch Entfernung
der Übertragungslage
der Heißprägefolie
vom Originaldokument und Applikation des abgelösten Schichtpakets auf gefälschte Dokumente äußerst schwierig.
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Weiter
ist es bekannt, optische Sicherheitsmerkmale unter Verwendung von
Laminierfolien in Banknoten einzubringen. So offenbart
EP 0 723 501 B1 in den Papierträger einer
Banknote eine Durchbrechung einzubringen und diese Durchbrechung
mittels einer zumindest bereichsweise transparenten Abdeckfolie
wieder zu verschließen.
Die Abdeckfolie besteht hierbei aus einer Laminierfolie, die einen
durchsichtigen Trägerfilm und
eine auf dem durchsichtigen Trägerfilm
festhaftende Dekorschicht umfasst. Die Dekorschicht weist hierbei eine
Lackschicht auf, die zumindestens in dem Teilbereich der Durchbrechung
zumindest bereichsweise durchsichtig ist. In die Lackschicht sind
hierbei beugungsoptisch wirksame Diffraktionsstrukturen abgeformt, die
ein optisches Sicherheitsmerkmal bereit stellen.
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Durch
die Applikation von Laminierfolien auf Wertdokumente ist es möglich, mehrere
Sicherheitsmerkmale während
eines Applikationsvorgangs zu übertragen
und zusätzliche
Funktionalität
mittels Prägeverfahren auf
Dokumente zu übertragen.
Vorteile ergeben sich insbesondere bei der Herstellung von Wertdokumenten mit
Fenstern, aber auch bei der Herstellung von Wertdokumenten mit elektrischen
Funktionalitäten,
beispielsweise Dokumente mit integrierten Schaltungen, Antennen
und Displays. Für
diese Anwendung eignen sich Laminierfolien besser als Heißprägefolien,
da sie aufgrund der mechanischen Stabilität des Trägerfilms zum einen eine bessere
Verarbeitbarkeit bei der Applikation und zum anderen eine Stabilisierung
des Schichtpakets auf dem Dokument nach der Applikation sicherstellen.
Der Trägerfilm
der Laminierfolie stellt zudem einen Schutz gegen Umwelteinflüsse und
gegen Manipulationsversuche dar.
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Jedoch
sind bei der Applizierung von Laminierfolien auf Papiersubstrate
wesentlich höhere
Temperaturen und Drücke
erforderlich als zum Applizieren von Heißprägefolien. Durch die unterschiedlichen
thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Folie und Substrat sowie
deren unterschiedlich starke Erwärmung
werden beim Abkühlen
große
thermische Spannungen induziert, die zu einer Verwerfung des Foliensubstrat-Verbundes
führen
können,
wodurch keine Planlage der Wertdokumente mehr möglich sein kann und die weitere Handhabung
und Verarbeitbarkeit, beispielsweise bei Stapelung von Bögen, erschwert
werden kann.
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Weiter
ist es aus
EP 0 748
286 B1 bekannt, in den Träger eines Schecks, einer Banknote
oder einer Kreditkarte, der mit einem aufgedruckten individualisierten Muster,
beispielsweise einer Seriennummer, versehen ist, ein perforiertes
Muster mittels eines Laserstrahls einzubringen. Das aufgedruckte
individualisierbare Muster ist ebenso wie das aus Perforationen
gebildete individualisierbare Muster mit dem menschlichen Auge wahrnehmbar.
Das perforierte Muster und das gedruckte Muster weisen die gleichen
Zeichen auf, so dass Fälschungen
leicht erkannt werden können.
Eine Fälschung
des Wertdokumentes ist hierbei besonders schwierig, da es fast unmöglich ist,
die so entstehenden Perforationen aufzufüllen.
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Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Wertdokument
mit applizierter Laminierfolie sowie ein Herstellungsverfahren für ein solches
Wertdokument anzugeben.
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Diese
Aufgabe wird von einem Wertdokument mit einem Träger aus einem Papiermaterial
und einer auf dem Träger
aufgebrachten Laminierfolie, die einen Trägerfilm und eine ein oder mehrere
Sicherheitsmerkmale und/oder ein oder mehrere Komponenten mit elektrischen
Funktionalitäten
enthaltene Dekorlage aufweist, gelöst, bei dem die Laminierfolie
mit Sollbruchstellen zur Verringerung der Festigkeit der Laminierfolie ausgestattet
ist. Diese Aufgabe wird weiter von einem Verfahren zur Herstellung
eines Wertdokuments gelöst, bei
dem auf einem aus einem Papiermaterial bestehenden Träger des
Wertdokuments eine Laminierfolie aufgebracht wird, die einen Träger und
eine ein oder mehrere Sicherheitsmerkmale enthaltene Dekorlage und/oder
ein oder mehrere Komponenten mit elektrischen Funktionalitäten aufweist
und bei dem die Laminierfolie mit Sollbruchstellen zur Verringerung
der Festigkeit der Laminierfolie ausgestattet wird.
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Erfindungsgemäß wird so
vorgeschlagen, eine auf den Träger
eines Wertdokuments applizierte Laminierfolie mit Sollbruchstellen
auszustatten.
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Hierdurch
werden die bei der Applizierung der Laminierfolie auf den Träger auftretenden
thermischen Spannungen abgefangen und Verwertungen des Folien-Papierträgersubstrats
vermieden. Weiter werden Manipulationsversuche erschwert. Die gegenüber Heißprägefolien
aufgrund der mechanischen Stabilität des verwendeten Trägerfilms
erhöhte
mechanische Eigenstabilität
der Laminierfolie wird durch die Sollbruchstellen geschwächt, so
dass das nachträgliche,
zerstörungsfreie
Ablösen
der applizierten Laminierfolie von Wertdokumenten nahezu unmöglich ist.
Somit ist die Herstellung von gefälschten Dokumenten durch Entfernen
der Laminierfolie vom Originaldokument und Applikation der abgelösten Laminierfolie
auf gefälschte
Dokumente kaum mehr möglich.
Durch die Erfindung wird es so möglich,
die Vorteile einer Heißprägefolie
in Bezug auf Applikationseigenschaften und Manipulationssicherheit
mit den Eigenschaften einer Laminierfolie in Bezug auf implementierbare
Sicherheitsmerkmale zu kombinieren und so sowohl den Herstellungsprozess
als auch die Fälschungssicherheit
von Wertdokumenten zu verbessern.
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In
der Dekorlage enthaltene Sicherheitsmerkmale sind hierbei vorzugsweise
optisch erkennbare Sicherheitsmerkmale. Es kann sich bei diesen
Sicherheitsmerkmalen aber auch um maschinenlesbare Sicherheitsmerkmale,
beispielsweise um magnetische oder konduktive Sicherheitsmerkmale,
handeln, die von magnetischen oder elektrisch leitfähigen Schichten
der Dekorlage bereitgestellt werden. Weiter kann es sich bei solchen
Sicherheitsmerkmalen auch um mittels Funk auslösbare Sicherheitsmerkmale oder
beispielsweise um von fluoreszierenden Elementen gebildete Sicherheitsmerkmale
handeln. Komponenten mit elektrischer Funktionalität sind vorzugsweise
elektrische oder elektronische Bauelemente, beispielsweise Antennen,
Spulen, Kapazitäten
sowie aktive Bauelemente, beispielsweise Transistoren.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen bezeichnet.
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Gemäß eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung wird die Festigkeit und mechanische Stabilität der Laminierfolie
im Bereich der Sollbruchstellen durch Perforation oder partielles
Durchtrennen von ein oder mehreren Schichten der Laminierfolie verringert.
Die Sollbruchstellen werden hierbei bevorzugt mittels Laserstrahlung
eingebracht. Im Bereich der Sollbruchstellen werden hierfür ein oder
mehrere Schichten der Laminierfolie durch Schmelzbildung, Verdampfung
oder Zersetzung mittels des Lasers zumindestens partiell entfernt.
Dies bietet den Vorteil, dass zum einen Sollbruchstellen mit sehr
kleinen Durchmessern erzeugt werden können und dass zum anderen die
Bearbeitung berührungslos
und verschleißfrei
erfolgen kann.
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Weitere
Vorteile ergeben sich dadurch, dass durch eine entsprechende Steuerung
des Laserstrahls, z. B. anhand von Passmarken auf der Laminierfolie
eine registergenaue Bearbeitung realisiert werden kann. Sollbruchstellen
können
so passergenau zu Musterbereichen von Sicherheitselementen der Laminierfolie
eingebracht werden und so in das Design von Sicherheitsmerkmalen
der Laminierfolien integriert werden.
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So
ist es beispielsweise möglich,
dass Sollbruchstellen passergenau zu in der Laminierfolie vorhandenen,
demetallisierten Bereichen eingebracht werden. Es ist so möglich, die
Sollbruchstellen in das Demetallisierungsdesign zu integrieren oder
durch die Sollbruchstellen demetallisierte Bereiche zu erzeugen,
wenn durch den Laser auch die metallische Beschichtung der Laminierfolie
partiell entfernt wird.
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Mittels
des Lasers kann die Laminierfolie im Bereich der Sollbruchstellen
weiter mit Mikro-Perforationen versehen werden, deren Durchmesser
unterhalb des Auflösungsvermögens des
menschlichen Auges liegen (Durchmesser vorzugsweise kleiner als
50 μm),
so dass die Sollbruchstellen zumindestens bei Auflichtbetrachtung
nicht für
den Betrachter erkennbar sind.
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Weiter
ist es möglich,
durch einen sehr kleinen, jedoch im Bereich des Auflösungsvermögens des menschlichen
Auges liegenden Durchmesser des Laserstrahls ein optisch erkennbares
Perforationsmuster, beispielsweise in Form einer Mikroschrift, in
einer Qualität
in die Laminierfolie einzubringen, die mit üblichen Verfahren nicht möglich ist.
Besonders gut erkennbar ist ein derartiges Perforationsmuster, wenn
durch den Laserstrahl metallische Schichten der Laminierfolie durchtrennt
werden, wobei ein derartiges Perforationsmuster auch in das Demetallisierungsdesign
eines Sicherheitselements integrierbar ist.
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Weiter
ist es möglich,
dass die Sollbruchstellen mittels mechanischer Verfahren wie Scherschneiden oder
Lochen in die Laminierfolie eingebracht werden. Durch derartige
mechanische Verfahren werden eine oder mehrere Schichten der Laminierfolie
durchtrennt oder eingeschnitten, wodurch die Festigkeit der Laminierfolie
im Bereich der Sollbruchstellen verringert wird. So ist es möglich, das
Werkzeug so einzustellen, dass die Trägerschicht der Laminierfolie
eingeschnitten, nicht jedoch durchstanzt wird.
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Gemäß eines
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung wird die Festigkeit der Laminierfolie im Bereich der
Sollbruchstellen durch partielle Veränderung physikalischer Eigenschaften
von ein oder mehreren Schichten der Laminierfolie verringert. Dies
kann beispielsweise durch partielle Bestrahlung der Laminierfolie
mit elektromagnetischer Strahlung bewirkt werden, durch die eine
chemische Veränderung
von ein oder mehreren Schichten der Laminierfolie induziert wird.
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Bevorzugt
wird im Bereich der Sollbruchstellen die Festigkeit der Laminierfolie
dadurch verringert, dass der Trägerfilm
im Bereich der Sollbruchstellen durchtrennt wird. So besteht beispielsweise
der Trägerfilm aus
einem Laserstrahlung absorbierenden Material, das im Bereich der
Sollbruchstellen durch Schmelzbildung oder Verdampfung partiell
entfernt wird. Weiter ist es möglich,
den Trägerfilm
im Bereich der Sollbruchstellen mit Sacklöchern zu versehen, die den
Trägerfilm
nicht vollständig
durchtrennen. So wird einerseits erreicht, dass die Festigkeit der
Laminierfolie im Bereich der Sacklöcher erheblich verringert ist.
Andererseits kann der Trägerfilm
auch im Bereich der Sollbruchstellen nach wie vor als Schutzschicht
für die
darunter liegende Dekorlage wirken. Weiter ist es bei dieser Vorgehensweise
möglich,
durch die Tiefe der Sacklöcher
das mechanische Verhalten der Laminierfolie gezielt zu beeinflussen.
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Vorzugsweise
sind die Sacklöcher
hierbei auf der Seite des Trägerfilms
angeordnet, die dem Träger aus
seinem Papiermaterial zugewandtist, so dass die dem Betrachter zugewandte
Oberfläche
des Trägerfilms eine
plane Fläche
bildet. Die Sacklöcher
bleiben – bei
entsprechender Ausgestaltung der Dekorlage – so optisch verborgen und
die Abriebfestigkeit und Witterungsbeständigkeit der Laminierfolie
wird – im
Vergleich zu der oben aufgezeigten Möglichkeit – erhöht.
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Weitere
vorteilhafte Effekte lassen sich dadurch erzielen, dass die dem
Papierträger
zugewandte Schicht der Laminierfolie im Bereich der Sollbruchstellen
mit Perforationen versehen ist. Wird vor Applikation der Laminierfolie
auf den Träger
aus einem Papiermaterial die Laminierfolie von der dem Träger zugewandten Seite
her im Bereich der Sollbruchstellen mit Sacklöchern versehen, so verzahnen
sich die Papierfasern des Papierträgers bei Applikation der Laminierfolie
in diesen Sacklöchern,
wodurch die Haftung zwischen Papierträger und Laminierfolie verbessert
wird.
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Gemäß eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung wird die Anordnung und Abmessung der Sollbruchstellen
so gewählt,
dass durch die Schwächung
der Laminierfolie durch die Sollbruchstellen das mechanische Verhalten
der Laminierfolie an das mechanische Verhalten des Papierträgers angepasst
ist. Durch entsprechende Auslegung des Querschnitts, der Abmessungen,
des Profils, der Anordnung und des Abstandes der Sollbruchstellen
kann die Festigkeit der Folie so eingestellt werden, dass einerseits
ihre Verarbeitbarkeit erhalten bleibt, andererseits das Auftreten
von Spannungen zwischen Laminierfolie und Papierträger durch
thermische oder mechanische Einflüsse vermieden werden. So ist
es beispielsweise vorteilhaft, dass durch die Schwächung der
Laminierfolie durch die Sollbruchstellen der Dehnungskoeffizient
der Laminierfolie größer oder
gleich dem Dehnungskoeffizienten des Papierträgers eingestellt wird, so dass
keine Verwerfungen zwischen Bereichen des Wertdokumentes, auf denen
die Laminierfolie appliziert ist, und solchen Bereichen, auf denen
die Laminierfolie nicht appliziert ist, auftreten. Weiter wird die
Festigkeit der Folie bevorzugt so eingestellt, dass sie nicht von
der Applikation abgelöst
werden kann, ohne beschädigt
zu werden, aber die Verarbeitbarkeit erhalten bleibt. Es hat sich
als vorteilhaft erwiesen, dass die Sollbruchstellen auf Linien in
Dehnungsrichtung oder quer zur Dehnungsrichtung angeordnet sind,
um die bei der Abkühlung
nach dem Applikationsprozess auftretenden Spannungen in der Laminierfolie
abbauen zu können.
Wenn die Laminierfolie in Form eines Streifens ausgebildet ist,
so sind die Sollbruchstellen bevorzugt auf ein oder mehreren Linien
in Längsrichtung
des Streifens anzuordnen, um das Auftreten von Verwerfungen sicher
zu verhindern.
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Die
Einbringung der Sollbruchstellen erfolgt bevorzugt vor der Applikation
der Laminierfolie auf das Wertdokument, also während der Folienherstellung.
Alternativ kann die Einbringung auch in der Applikationsmaschine
unmittelbar vor der Applikation oder nach der Folienapplikation
auf das Dokument erfolgen.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen
unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft erläutert.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Wertdokuments.
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2 zeigt
eine Querschnittsdarstellung zweier Bereiche einer Laminierfolie,
die für
das Wertdokument nach 1 verwendbar ist.
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3a und 3b zeigen
Querschnittsdarstellungen von zwei verschiedenen Bereichen des Wertdokuments
nach 1.
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4a und 4b zeigen
Ansichten eines Teilbereichs einer für das Wertdokument nach 1 verwendbaren
Laminierfolie, die mit Sollbruchstellen versehen ist.
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4c zeigt
eine Detailansicht der Darstellung nach 4b.
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5a und 5b zeigen
Schnittdarstellungen einer Laminierfolie bzw. eines Wertdokuments
für ein weiteres
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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6 zeigt
eine Schnittdarstellung einer Laminierfolie für ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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7a und 7b zeigen
schematische Darstellungen einer Laminierfolie vor und nach Applikation auf
den Träger
eines Wertdokuments.
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8a und 8b zeigen
schematische Darstellungen einer Laminierfolie vor und nach Applikation auf
den Träger
eines Wertdokuments für
ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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9a und 9b zeigen
schematische Darstellungen einer Laminierfolie vor und nach Applikation auf
den Träger
eines Wertdokuments für
ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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10a und 10b zeigen
schematische Darstellungen einer Laminierfolie von und nach Applikation
auf einen Träger
eines Wertdokuments für
ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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11 zeigt
eine Draufsicht einer Laminierfolie zur Applikation auf einem Wertdokument
für ein
weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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1 zeigt
ein Wertdokument 1, bei dem es sich beispielsweise um eine
Banknote, ein Visum, ein Identifikations-Dokument oder ein Software-Zertifikat
handelt. Das Wertdokument 1 besteht aus einem Träger 2,
auf dem wie in 1 dargestellt eine streifenförmige Laminierfolie
appliziert ist und sodann mit einem Muster 4 überdruckt
ist.
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Der
Träger 2 besteht
aus einem Papiermaterial und hat eine Dicke von ca. 100 μm. Der Träger 2 kann hierbei
in der bekannten Weise mit Sicherheitselementen, beispielsweise
einem Wasserzeichen oder einem Sicherheitsaufdruck versehen sein.
Weiter ist in den Träger 2 eine
fensterartige Durchbrechung 22, beispielsweise durch Stanzen,
eingebracht, welche durch die Laminierfolie 3 verschlossen
ist.
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Die
Laminierfolie 3 weist zwei Sicherheitsmerkmale 51 und 52 auf,
von denen das Sicherheitsmerkmal 52 im Bereich der fensterartigen
Durchbrechung 22 angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Laminierfolie 3 hierbei in
eine Vertiefung des Trägers 2 appliziert,
so dass das Wertdokument 1 in dem Bereich, in dem die Laminierfolie 3 appliziert
ist, nicht in seiner Dicke erhöht
ist. Hierdurch wird gewährleistet,
dass die Stapelbarkeit und Weiterverarbeitbarkeit des Wertdokuments 1 durch
die Applizierung der Laminierfolie 3 nicht beeinträchtigt wird.
Die Vertiefung 21 kann hierbei bei der Papierherstellung
in den Träger 2 eingebracht
sein, es ist jedoch auch möglich,
dass diese Vertiefung durch einen Prägevorgang oder durch den bei
der Applizierung der Laminierfolie 3 auf den Träger 2 ausgeübten Druck
und die hierdurch bewirkte partielle Verdichtung des Papiermaterials
entsteht.
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Wie
in 1 dargestellt, ist die Laminierfolie 3 mit
auf Linien 61 angeordneten Sollbruchstellen versehen, die
vor Applikation der Laminierfolie 3 auf den Träger 2 mittels
mechanischer Verfahren, wie Scherschneiden oder Lochen, bevorzugt
aber mittels Laserstrahlung, in die Laminierfolie 3 eingebracht
sind.
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2 zeigt
den Aufbau der Laminierfolie 3 im Bereich der Sicherheitsmerkmale 51 und 52.
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Die
Laminierfolie 3 besteht aus einer Schichtfolge einer Haftvermittlungsschicht 31,
eines Trägerfilms 32,
und einer Dekorlage 30 mit einer Haftvermittlungsschicht 33,
zweier Lackschichten 34 und 35 sowie einer Haftvermittlungsschicht 36.
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Die
Haftvermittlungsschichten 31, 33 und 36 haben
eine Stärke
von 0,2 bis 2 μm,
vorzugsweise von 0,5 bis 1,2 μm.
Auf die Haftvermittlungsschicht 31 kann verzichtet werden,
wenn auf ein nachträgliches Überdrucken
der Laminierfolie nach Applikation verzichtet wird. Bei der Haftvermittlungsschicht 36 handelt
es sich vorzugsweise um eine thermisch aktivierbare Klebeschicht,
die das Anhaften der Laminierfolie 3 auf dem Papierträger 2 bei
Applikation gewährleistet.
Die Haftvermittlungsschicht 36 kann jedoch auch aus einer
UV-vernetzbaren
Klebeschicht bestehen.
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Bei
dem Trägerfilm 32 handelt
es sich um einen Kunststofffilm, vorzugsweise um einen Polyester-
oder Polycarbonatfilm einer Dicke von 12 μm bis 50 μm.
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Bei
der Lackschicht 34 handelt es sich um eine Replizierlackschicht
einer Stärke
von 0,8 bis 2 μm,
in die bereichsweise eine diffraktive Struktur 38 eingebracht
ist. So besteht die Lackschicht 34 beispielsweise aus einer
thermisch verformbaren Grundlackschicht, in die mittels eines beheizten
Prägestempels
in den Bereichen der Sicherheitsmerkmale 51 und 52 unterschiedliche
diffraktive Strukturen abgeformt sind, die beispielsweise unterschiedliche
holographische Darstellung oder unterschiedliche Kinegramme® generieren.
Im Bereich des Sicherheitsmerkmals 52 ist die diffraktive
Struktur 38 mit einer partiellen metallischen Beschichtung 39 versehen,
so dass ein reflektives, diffraktives Sicherheitsmerkmal bereitgestellt
wird. Die Metallisierung besteht hier beispielsweise aus im Vakuum
aufgebrachtem Aluminium, Chrom, Gold oder Silber. Anstelle einer metallischen
Beschichtung kann auf die Lackschicht 34 auch eine HRI-
oder LRI-Schicht (HRI = High Refraction Index; LRI = Low Refraction
Index) aus einem geeigneten Dielektrikum, z. B. TiO2 oder
ZnS, als Reflexion verstärkende
Schicht aufgebracht werden.
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Anschließend wird
die Lackschicht 35 als Schutzlackschicht aufgebracht. Im
Bereich des Sicherheitsmerkmals 51 wird bereichsweise zwischen
der Replizierlackschicht und der Schutzlackschicht eine weitere, musterförmig aufgebrachte
eingefärbte
Lackschicht 37 vorgesehen, die als weiteres dekoratives
Element wirkt. Auf die Lackschicht 35 könnte auch verzichtet werden.
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Es
ist hier auch möglich,
als Lackschicht 34 eine UV-vernetzbare Replizierlackschicht
zu verwenden und die Diffraktionsstrukturen 38 mittels
eines UV-Replikationsverfahrens in der Lackschicht 34 abzuformen. Weiter
ist es auch möglich,
im Bereich der Durchbrechung 22 ein transparentes diffraktives
Sicherheitsmerkmal vorzusehen. In diesem Fall wird auf die opake
metallische Beschichtung 39 verzichtet, die metallische
Beschichtung wird vielmehr entweder transparent ausgeführt oder
auf die metallische Beschichtung 39 wird ganz verzichtet
und für
die Lackschicht 35 ein Material verwendet, dessen Brechungsindex
sich deutlich von dem Brechungsindex der Lackschicht 34 unterscheidet.
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3a zeigt
nun eine nicht maßstabsgetreue
Schnittdarstellung des Wertdokumentes 1 im Bereich der
fensterartigen Durchbrechung 22 mit dem Träger 2,
der Vertiefung 21, und der Laminierfolie 3, die
mit dem Muster 4 überdruckt
ist. Der Trägerfilm 22,
die Haftvermittlungsschichten 31, 33 und 36 sowie
die Lackschichten 34 und 35 sind transparent ausgeführt, so
dass das von der mit der Metallschicht 39 versehene Diffraktionsstruktur 38 generierte
Sicherheitsmerkmal von einem transparenten Fenster umrahmt ist.
Wie in 3a erkennbar, ist die Durchbrechung 22 von
der sie allseitig überragenden
Laminierfolie 3 verschlossen, wobei die Laminierfolie 3 in
einem ausreichend groß bemessenen
Anhaftungsbereich 23 mit dem Träger 2 verklebt ist.
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Es
ist weiter möglich,
anstelle oder zusätzlich
zu den oben beschriebenen diffraktiven Sicherheitselementen auch
Dünnfilmschichtsysteme,
die blickwinkelabhängige
Farbverschiebung mittels Interferenz erzeugen oder (cholesterische)
Flüssigkristallschichten,
in die Dekorlage 30 der Laminierfolie 3 zu integrieren.
Weiter ist es auch möglich,
zusätzlich
oder anstelle derartiger Sicherheitselemente auch elektrische Funktionalitäten, wie
beispielsweise integrierte Schaltungen, Antennen und Displays, in
die Dekorlage 30 der Laminierfolie 3 zu integrieren.
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So
zeigt beispielsweise 3b einen Bereich des Wertdokumentes 1,
in dem in die Dekorlage 30 neben einem optisch erkennbaren,
diffraktiven Sicherheitsmerkmal eine RF-Identifikationsschaltung
integriert ist (RF = Radio Frequency). Die Laminierfolie 3 weist
in diesem Bereich die Haftvermittlungsschichten 31, 33 und 36,
die Lackschichten 34 und 35 sowie die Diffraktionsstruktur 38 mit
metallischer Beschichtung 39 nach 2 auf. Zusätzlich ist
zwischen den Lackschichten 34 und 35 eine Antenne 42,
eine Klebeschicht 41 und eine Elektronikschaltung 43 eingebracht.
Die Antenne 42 besteht beispielsweise aus einer partiellen
metallischen Beschichtung, die mittels eines anisotropen, leitfähigen Klebers 41 mit
der Elektronikschaltung 43 verbunden ist. Der Trägerfilm 32 stabilisiert
die Elektronikschaltung 43 und schützt sie vor Umwelteinflüssen und
Manipulationsversuchen. Wie in 3b dargestellt,
ist im Bereich der Elektronikschaltung 43 bei Applikation
der Laminierfolie 3 eine zusätzliche Vertiefung in den Papierträger 2 abgeformt,
so dass eine planare Oberfläche
des Wertdokumentes 1 im Bereich der Elektronikschaltung 43 erzielt
wird.
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Wie
in 1 dargestellt, sind die Sollbruchstellen auf parallelen
Linien 61 in Folienrichtung angeordnet. Wie in den 4a und 4b weiter
gezeigt, sind entlang der Linie 61 in die Folie 3 Sollbruchstellen 62 mit
kreisförmigem
Querschnitt eingebracht, die sowohl den Träger 32 als auch die
Dekorlage 30 der Laminierfolie 3 vollständig durchtrennen.
Durch die Auslegung des Querschnitts, der Abmessungen, des Profils
sowie der Anordnung, d. h. insbesondere des Abstands der Sollbruchstellen 62 voneinander,
wird die Festigkeit der Laminierfolie eingestellt. Die Festigkeit
der Laminierfolie wird hierbei bevorzugt so eingestellt, dass sowohl während der
hohen thermischen Belastung des Applikationsprozesses als auch unter
den üblichen
Umwelteinflüssen
der Dehnungskoeffizient und die thermische Ausdehnung der Laminierfolie
nicht kleiner als der Dehnungskoeffizient bzw. die thermische Ausdehnung
des Papierträgers
ist sowie die Festigkeit der Folie so eingestellt ist, dass sie
nicht abgelöst
werden kann (d. h. die Anhaftung zwischen Laminierfolie und Papierträger größer als
die Reißfestigkeit
der Laminierfolie ist) und trotzdem die Folie noch über ausreichende
Stabilität verfügt, um verarbeitet
zu werden. Die Auslegung und Anordnung der Sollbruchstellen 62 wird
so sowohl von den Folieneigenschaften der Laminierfolie 3,
von den Substrateigenschaften des Trägers 2 als auch von
den Eigenschaften des Applikationsprozesses bestimmt, mittels dem
die Laminierfolie 3 auf den Träger 2 aufgebracht
wird. Von besonderer Bedeutung sind hierbei die Werkstoffart des
Trägerfilms,
die Wärmekapazität des Trägerfilms,
die Wärmeleitfähigkeit
des Trägerfilms,
der Ausdehnungskoeffizient des Trägerfilms, die Dicke des Trägerfilms,
die Schichtfolge und Schichtzusammensetzung der Dekorlage, die Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit
und der Ausdehnungskoeffizient der Dekorlage. Von besonderer Bedeutung
sind weiter die Werkstoffart, Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit,
Ausdehnungskoeffizient, Dicke und Oberflächenrauhigkeit des Trägers 2.
Von besonderer Bedeutung sind weiter die Applikationsart und die
Prozessparameter Druck, Temperatur und Kontaktzeit. Durch die Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit
und Dicke der Schichten der Laminierfolie 3 und des Trägers 2 sowie
durch den bei der Applikation auftretenden Druck, die Temperatur
und die Kontaktzeit werden die beim Applikationsprozess entstehenden
thermischen Differenzen zwischen den Schichten der Laminierfolie
und des Substrates bestimmt, die wiederum die thermische Ausdehnung
basierend auf dem jeweiligen thermischen Ausdehnungskoeffizienten
der Laminierfolie 3 und des Trägers 2 bestimmen.
Aufgrund dieser komplexen Zusammenhänge wird so vorzugsweise in
Versuchen das optimale Sollbruchstellendesign für den jeweiligen Anwendungsfall
ermittelt.
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Zur
Erzeugung der Sollbruchstellen 62 wirkt, wie in 4c dargestellt,
ein Laserstrahl von der Seite der Dekorlage 30 auf die
Schichten 33 bis 36 der Dekorlage sowie auf den
Trägerfilm 32 derart
ein, dass diese Schichten durch Schmelzbildung, Verdampfen bzw.
Zersetzen im Bereich des Laserstrahls entfernt werden. Für einen
derartigen Materialabtrag ist es dabei erforderlich, dass der Trägerfilm 32 und
zumindestens ein Teil der Schichten der Dekorlage 30 die
Laserstrahlung absorbieren. Hierdurch wird Energie absorbiert, die
zur Materialerwärmung
und zum Materialabtrag führt.
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Folgende
Laserstrahlquellen können
hierbei zum Abtragen der Schichten
31 bis
36 eingesetzt
werden:
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Besteht
der Trägerfilm 32 aus
einem Polyesterträger,
so sind aufgrund des spektralen Transmissionsverhaltens von Polyester
Excimerlaser mit Wellenlänge
kleiner oder gleich 308 nm sowie CO2-Laser
geeignet. Die Strahlung von Nd: YAG- und Diodenlasern wird durch
den Polyester transmittiert und kann allenfalls mit dem Schichtpaket
der Dekorlage wechselwirken und dieses abtragen.
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Weiter
ist es auch möglich,
durch Beigabe von Absorbern (z. B. TiO2)
oder durch Variation des Bindemittelsystems eine Absorption im Bereich
der Wellenlänge
von Nd: YAG- oder Diodenlasern zu erreichen. Dabei ist es sinnvoll,
wenn die absorbierende oder absorbierend gemachte Schicht der Dekorlage
möglichst
nah am Trägerfilm
angeordnet ist. Die absorbierte Laserstrahlung erwärmt diese
Schicht, wobei durch Verflüssigung,
Gasbildung und Verdampfen auch darüber liegenden Schichten entsprechend
abgetragen werden können.
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Von
besonderem Vorteil ist es hierbei, wenn die Parameter des Laserstrahls,
d. h. Intensität
und Bestrahlungsdauer so eingestellt werden, dass sich nicht wie
in 4c dargestellt ein Durchgangsloch, sondern wie
in den 5a und 5b dargestellt
ein Sackloch in der Laminierfolie 3 ergibt. So zeigt 5a eine Laminierfolie 81,
die wie die in Laminierfolie 3 nach 2 aus der
Haftvermittlungsschicht 31, dem Trägerfilm 32, der Haftvermittlungsschicht 33,
den Lackschichten 34 und 35 mit abgeformter Diffraktionsstruktur 38 sowie
der Haftvermittlungsschicht 36 aufgebaut ist. Die Intensität eines
Laserstrahls 72 ist nun so gewählt, dass als Sollbruchstelle 63 ein
Sackloch in der Laminierfolie 81 eingebracht ist, das den
Trägerfilm 32 nicht
vollständig durchtrennt.
Nach Applikation der Laminierfolie 81 auf den Träger des
Wertdokuments sind die Sollbruchstellen 63 zwar in der
Laminierfolie 81 vorhanden, aber nicht an der Oberfläche sichtbar,
wie dies in 5b verdeutlicht ist. Durch die
aufgrund des Sackloches reduzierte Festigkeit ergeben sich einerseits
die oben geschilderten Vorteile, wobei die Tiefe des Sackloches
noch eine weitere Variable zur Einstellung der mechanischen Eigenschaften
der Laminierfolie bietet. Andererseits bleibt dem Betrachter die
Ausstattung der Laminierfolie 81 mit Sollbruchstellen verborgen,
so dass die Sollbruchstellen 63 auch nicht das Design des
Sicherheitsmerkmals der Laminierfolie 81 beeinflussen können.
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Eine
weitere Möglichkeit,
Sollbruchstellen zu erzeugen, besteht darin, eine Laminierfolie
von Seiten des Trägerfilms
her mit einem Laser zu bestrahlen. 6 zeigt
eine derart bearbeitete Laminierfolie 82, die aus der Haftvermittlungsschicht 31,
dem Trägerfilm 32,
der Haftvermittlungsschicht 33, den Lackschichten 34 und 35 mit
abgeformter Diffraktionsstruktur 38 und der Haftvermittlungsschicht 36 nach 2 aufgebaut
ist. Die Laminierfolie 82 wird mit einem Laser 73 bestrahlt,
dessen Intensität
und Bestrahlungsdauer, so eingestellt sind, dass in dem Trägerfilm 32 als
Sollbruchstelle 64 ein Sackloch generiert wird, das den
Trägerfilm 32 teilweise,
aber nicht vollständig,
durchtrennt. Diese Möglichkeit
bietet sich an, wenn die Sollbruchstellen unmittelbar vor der Applikation
der Laminierfolie in der Applikationsmaschine oder auch nach erfolgter
Applikation auf dem Träger
in die Laminierfolie eingebracht werden sollen. Im letzteren Fall
ist ja nur die Bestrahlung von der Trägerfilmseite her, nicht dagegen
von der in der Regel nicht transparenten Seite des Trägers des
Wertdokuments her, möglich.
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Aufgrund
der nicht vollständigen
Durchtrennung der Laminierfolie 82 mittels des Laserstrahls 73 wird auch
hier bewirkt, dass die Sollbruchstelle 64 dem Betrachter
optisch weitgehend verborgen bleibt und damit das Design des Sicherheitsmerkmals
kaum beeinflusst. Weiter bleibt auch hier der Schutz der Schichten
der Dekorlage durch den Trägefilm,
der ja nicht vollständig
durchtrennt ist, erhalten. Bevorzugt wird hierbei der Durchmesser
der Sollbruchstellen 64 möglichst gering, vorzugsweise
unterhalb des Auflösungsvermögens des
menschlichen Auges, gewählt,
wodurch sowohl das optische Erscheinungsbild als auch der Schutz
vor Witterungseinflüssen
optimiert wird.
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7a und 7b zeigen
eine erfindungsgemäße Laminierfolie 83 vor
und nach der Applikation auf den Träger 2 eines Wertdokumentes.
Sollbruchstellen 64, die einen runden Querschnitt aufweisen,
sind auf Linien in Dehnungsrichtung in die Laminierfolie 63 eingebracht.
Aufgrund der eingebrachten Sollbruchstellen können die Spannungen beim Abkühlen nach
Applikation abgebaut werden. Wie in 7b dargestellt,
haben sich die Querschnitte der Sollbruchstellen 64 nach
Abkühlung
oval verformt, d. h. die Sollbruchstellen 64 haben eine
entsprechende Dehnung der Laminierfolie 83 ermöglicht und
so eine Verwerfung des Wertdokumentes in dem die Laminierfolie 83 umgebenden
Bereich des Wertdokumentes verhindert.
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Es
ist auch denkbar, anstelle von Sollbruchstellen mit kreisförmigem Querschnitt
durch eine Verwendung entsprechender strahlenformender Optik auch
Sollbruchstellen mit rechteckigen, quadratischen oder sonstigen
Querschnitten zu realisieren.
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Unter
Umständen
ist es auch vorteilhaft, Sollbruchstellen auf Linien quer zur Dehnungsrichtung
verlaufend anzuordnen. Dies ist in den 8a und 8b gezeigt.
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Die 8a und 8b zeigen
eine Laminierfolie 84 vor und nach Applikation auf den
Träger 2 eines Wertdokuments.
Sollbruchstellen 64 sind auf parallelen Linien angeordnet,
die quer zur Dehnungsrichtung verlaufen. Wie in 8b dargestellt,
sind die Sollbruchstellen nach Abkühlung oval verformt, wodurch
eine entsprechende Dehnung der Laminierfolie 84 bei Applikation
ermöglicht
wird.
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ist es auch möglich,
die Sollbruchstellen sowohl auf Linien in Dehnungsrichtung als auch
auf Linien quer zur Dehnungsrichtung anzuordnen, wie dies für eine Laminierfolie 85 in
den 9a und 9b verdeutlicht
ist, oder Sollbruchstellen beispielsweise in einem Zick-Zack-Muster
anzuordnen, wie dies für
eine Laminierfolie 86 durch die 10a und 10b verdeutlicht ist.
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Weiter
ist es möglich,
die Sollbruchstellen in beliebiger Anordnung vorzusehen.
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Weiter
besteht auch die Möglichkeit,
Sollbruchstellen in das Design von Sicherheitsmerkmalen in der Laminierfolie
zu integrieren. So zeigt 11 ein
Sicherheitsmerkmal 53 einer Laminierfolie 87,
das von einer partiellen Metallisierung gebildet ist. Demetallisierte
Bereiche des Sicherheitsmerkmals 53 werden erzeugt, indem
eine vollflächig
aufgebrachte metallische Beschichtung mittels üblicher Verfahren, beispielsweise
Positiv- und Negativätzung
oder Laserablation bereichsweise entfernt wird. So zeigt das Sicherheitsmerkmal 53 im zentralen
Bereich eine Demetallisierung in Form einer „1" und dem den zentralen Bereich umgebenden
Bereich eine als Positivschrift ausgeführte Metallisierung „VALID". Durch eine entsprechende
Steuerung des Laserstrahls, z. B. anhand von Passmarken auf der
Laminierfolie 87, werden nun im Bereich des Sicherheitsmerkmals 53 Sollbruchstellen 63 in
die Laminierfolie 87 eingebracht. Die Sollbruchstellen
werden hierbei passergenau in den metallisierten Randstreifen des
Sicherheitsmerkmals 53 eingebracht und so in das Demetallisierungsdesign
des Sicherheitsmerkmals 53 integriert. Aufgrund des sehr
kleinen Durchmesser des Laserstrahls ist hierbei eine Demetallisierungsqualität erzielbar,
die mit üblichen
Verfahren nicht möglich
ist, wodurch die Sollbruchstellen als zusätzliches Sicherheitsmerkmal
dienen können.