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Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement für Wertgegenstände, das magnetische Teile zur Darstellung eines Motivs umfasst.
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Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit des Datenträgers gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Die Sicherheitselemente können beispielsweise in Form eines in den Datenträger eingebetteten Sicherheitsfadens, einer Abdeckfolie für den Datenträger mit Loch, eines aufgebrachten Sicherheitsstreifens, eines selbsttragenden Transferelements oder auch in Form eines direkt auf ein Wertdokument aufgedruckten Merkmalsbereichs ausgebildet sein.
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Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitselemente, die selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können.
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Aus der
DE 10 2007 043 052 A1 ist ein Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen bekannt, das eine zumindest bereichsweise transluzente, optisch variable Farbschicht aufweist, die ein Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung zeigt. Die Farbschicht des Sicherheitselements enthält erste, optisch variable Effektpigmente und zweite, magnetisch ausrichtbare Effektpigmente, die magnetisch in Form des darzustellenden Motivs ausgerichtet sind. Hierdurch wird ein betrachtungswinkelabhängiger visueller Effekt durch ein ausgeprägtes dreidimensional anmutendes Erscheinungsbild ermöglicht.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Sicherheitselement und ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, das ein attraktives visuelles Erscheinungsbild und eine hohe Fälschungssicherheit ermöglicht.
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Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Sicherheitselement gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
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Die Erfindung schlägt ein Sicherheitselement für Wertgegenstände vor, das magnetische Teilchen zur Darstellung eines Motivs umfasst. Ein erster Teil der magnetischen Teilchen ist an oder nahe einer Grenzfläche zwischen einer transparenten Deckschicht und einer Farbschicht des Sicherheitselements in der Farbschicht, durch die Deckschicht hindurch, sichtbar angeordnet, wobei die magnetischen Teilchen des ersten Teils in Form des darzustellenden Motivs angeordnet sind. Ein zweiter Teil der magnetischen Teilchen ist im Inneren einer, unter der Farbschicht vorgesehenen, Magnetreservoirschicht unsichtbar angeordnet.
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Ein solches Sicherheitselement bietet ein optimal geschlitztes graphisches Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung, welche im Inneren des Sicherheitselements ausgebildet ist. Insbesondere weist das Sicherheitselement einen hohen Schutz gegenüber Fälschung auf, da das darzustellende Motiv nicht durch einen Kopier- oder Druckvorgang reproduzierbar ist.
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Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung sind die magnetischen Teilchen mit Farbpigmenten umhüllt oder mit Farbpigmenten verbunden. Hierdurch ist es im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen möglich, das Sicherheitselement nicht nur in Grautönen darzustellen, sondern monochrom in beliebigen Farbtönen zu erzeugen.
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Zweckmäßigerweise sind die in der Magnetreservoirschicht angeordneten magnetischen Teilchen lose mit einer rückseitigen, insbesondere undurchsichtigen, Deckschicht verbunden. Hierdurch ist es möglich, während des Herstellungsvorgangs des Sicherheitselements ein beliebiges darzustellendes Motiv zu erzeugen. Dies wird dadurch ermöglicht, dass ein Transport bzw. eine Bewegung der losen magnetischen Teilchen in der Magnetreservoirschicht während des Herstellungsvorgangs noch möglich ist, wodurch das Motiv individuell erzeugt werden kann.
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Um eine hohe Sicherheit gegenüber Fälschung oder Veränderung des darzustellenden Motivs zu erzielen, ist weiterhin vorgesehen, dass die magnetischen Teilchen (nach der Erzeugung des gewünschten Motivs) in der Farbschicht positionsfest eingebettet sind. Dies betrifft insbesondere diejenigen magnetischen Teilchen, die an oder nahe der Grenzfläche zwischen der transparenten Deckschicht und der Farbschicht des Sicherheitselements angeordnet sind. Durch die feste Einbettung der magnetischen Teilchen ist es nicht mehr möglich, durch Anlegen eines äußeren Magnetfelds, diese in ihrer Ausrichtung und/oder Position zu verändern.
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Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn die Deckschicht aus einem für die magnetischen Teilchen undurchlässigen Material besteht. Auch hierdurch ist eine Veränderung der Position der magnetischen Teilchen zur Veränderung des darzustellenden Motivs ausgeschlossen. Auch hierdurch wird die Manipulationssicherheit erhöht.
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Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn das Material der Farbschicht undurchsichtig und in mindestens einer Farbe eingefärbt ist oder mindestens eine Farbe aufweist. Das Material der Farbschicht stellt relativ zu den farbigen magnetischen Teilchen einen Hintergrund dar. Durch die Farbkombination der magnetischen Teilchen und der Farbschicht kann hierdurch das darzustellende Motiv erzeugt werden. Prinzipiell ist es möglich, das Material der Farbschicht derart auszubilden, dass dieses mehr als eine Farbe aufweist, um ein mehrfarbiges Sicherheitselement zu erzielen.
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Um die Herstellung des darzustellenden Motivs zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass das Material der Farbschicht in einem unvernetzten Zustand für Moleküle durchlässig ist. Das Material der Farbschicht besteht beispielsweise aus einem moleküldurchlässigen Polymer, welcher durch eine äußere Anregung vernetzbar ist. Hierzu enthält das Material der Farbschicht insbesondere Komponenten, welche durch eine äußere Anregung eine Vernetzung des Materials der Farbschicht auslösen. Eine solche Komponente stellen z. B. Fotoinitiatoren dar, die durch Zufuhr elektro-magnetischer Energie die Vernetzung des Materials der Farbschicht auslösen.
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Das Verfahren zur Herstellung des oben beschriebenen Sicherheitselements für Wertgegenstände umfasst die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines Substrats, das zumindest eine transparente Deckschicht, eine Farbschicht und eine Magnetreservoirschicht mit lose darin befindlichen magnetischen Teilchen aufweist. Optional kann das Substrat eine weitere rückseitige Deckschicht umfassen, welche an die Magnetreservoirschicht anschließt. Die optional vorgesehene rückseitige Deckschicht ist dann zweckmäßigerweise undurchsichtig und dient der Abdeckung der Rückseite des Sicherheitselements. Sie stellt entweder die Rückseite des Substrats selbst dar oder ist mit weiteren Schichten des Substrats oder eines Trägers des Wertgegenstands verbunden. In einem Schritt b) wird die Farbschicht in den Bereichen, in denen Teile des darzustellenden Motivs zu erzeugen sind, durch Aufwendung von Energie aufgeweicht und das Substrat wird einem Magnetfeld ausgesetzt, so dass magnetische Teilchen aus der Magnetreservoirschicht unterhalb der aufgeweichten Bereiche bis an eine Grenzfläche zwischen der transparenten Deckschicht und der Farbschicht des Sicherheitselements gezogen werden.
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Durch das selektive Erweichen von Bereichen der Farbschicht können durch das Anlegen eines Magnetfelds an das Substrat die magnetischen Teilchen durch die Farbschicht hindurch an die Grenzfläche zwischen der Farbschicht und der transparenten Deckschicht wandern. Demgegenüber können die magnetischen Teilchen, die seitlich außerhalb der erweichten Bereiche liegen, nicht an die Grenzflächen wandern. Da die magnetischen Teilchen mit Farbpigmenten umhüllt sind oder mit Farbpigmenten verbunden sind, erscheint das Sicherheitselement in diesen erweichten Bereichen in der Farbe der magnetischen Teilchen, während in Bereichen außerhalb davon die Farbe der Farbschicht durch die transparente Deckschicht zu erkennen ist. Auf diese Weise können durch das selektive Erweichen von Bereichen beliebige darzustellende Motive erzeugt werden.
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Zweckmäßigerweise wird in einem Schritt c) durch Einbringung von Energie in das Substrat eine Vernetzung der Moleküle der Farbschicht erzeugt, wodurch die magnetischen Teilchen in dieser fixiert sind. Nach diesem Schritt c) ist eine „Wanderung” der magnetischen Teilchen innerhalb des Substrats nicht mehr möglich, so dass das erzeugte Motiv nicht mehr veränderbar ist. Hierdurch ist nicht nur der hohe Schutz gegenüber Manipulation und Fälschung sichergestellt. Dadurch, dass das darzustellende Motiv im Inneren des Substrats liegt, ist dieses auch resistent gegenüber mechanischen Beanspruchungen.
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Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn das Substrat vor Schritt b) einem Magnetfeld ausgesetzt wird, durch das die in der Magnetreservoirschicht enthaltenen magnetischen Teilchen magnetisiert werden. Unter einer Magnetisierung wird hierbei eine Ausrichtung im Hinblick auf ihre Polung verstanden. Dies ermöglicht es, in Schritt b) eine möglichst große Anzahl der unterhalb der erweichten Bereiche liegenden magnetischen Teilchen an die Grenzfläche zu ziehen.
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Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn das auf einen Träger des Wertdokuments aufgebrachte Substrat zusammen mit der Aufbringung weiterer optischer Elemente auf den Träger erfolgt. Solche optischen Elemente können beispielsweise die Beschriftung des Wertdokuments sein. Hierdurch lässt sich das Sicherheitselement auf einfache und kostengünstige Weise realisieren.
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Die Erfindung schafft weiterhin einen tragbaren Datenträger mit einem Sicherheitselement der oben beschriebenen Art. Dieser weist die gleichen Vorteile auf, die vorstehend in Verbindung mit dem Sicherheitselement beschrieben wurden. Ein solcher tragbarer Datenträger kann ein Wertdokument, ein Ausweisdokument, aber auch ein anderer Wertgegenstand, wie etwa ein Markenartikel, ein Etikett und dergleichen sein. Ebenso ist unter einem tragbaren Datenträger eine Banknote zu verstehen.
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Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines tragbaren Datenträgers mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement,
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2 den tragbaren Datenträger der 1 im Bereich des Sicherheitselements in einer Querschnittsdarstellung,
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3 bis 7 aufeinanderfolgende Schritte zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sicherheitselements in einer jeweiligen Querschnittsdarstellung.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines tragbaren Datenträgers 10, beispielsweise einer Chipkarte, einer Banknote, einem Ausweisdokument usw., die mit einem in 2 im Querschnitt gezeigten, erfindungsgemäßen Sicherheitselement 20 versehen ist.
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Mit Bezug auf die Darstellung der 2 ist die graphische Darstellung eines Motivs innerhalb eines Kunststoffsubstrats 29 erzeugt. Das Substrat 29, das auf einem nicht näher dargestellten Träger des Datenträgers aufgebracht sein kann, besteht aus mehreren Folienlagen, die unter Hitze und Druck miteinander verschmolzen sind.
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Das Substrat 29 umfasst von oben nach unten (d. h. von einer später außen liegenden Schicht in Richtung des optionalen Trägers) eine transparente Deckschicht 21, eine intransparente Farbschicht 22, eine magnetische Teilchen 30 aufweisende Magnetreservoirschicht 23 sowie eine rückseitige Deckschicht 24. Die rückseitige Deckschicht 24 könnte in einer alternativen Ausgestaltungsvariante auch bereits Teil des Trägers des Wertdokuments sein.
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Die Deckschicht 21, die die oberste bzw. äußerste Lage des Substrats 29 bildet, ist transparent. Sie ist aus einem Material gebildet, welches Molekül blockend (d. h. undurchlässig) ist, und dient der Abdeckung und dem Schutz des im Inneren des Substrats ausgebildeten graphischen Elements. Die darunter liegende Farbschicht 22 ist undurchsichtig und in mindestens einer Farbe eingefärbt oder weist mindestens eine Farbe auf. Die Farbschicht 22 besteht aus einem Molekül durchlässigen, aufweichbaren Polymer und enthält Fotoinitiatoren, mit Hilfe derer eine Vernetzung in der Farbschicht ausgelöst werden kann. Diese Schicht stellt den Hintergrund des graphischen Elements dar. Die unterhalb der Farbschicht 22 liegende Magnetreservoirschicht 23 enthält magnetisierbare Teilchen 30, die wahlweise mit Farbpigmenten umhüllt oder verbunden sind. Die magnetischen Teilchen 30 der Magnetreservoirschicht 23 sind nur lose mit dem Untergrund, d. h. der rückseitigen Deckschicht 24 verbunden. Die rückseitige Deckschicht 24 ist undurchsichtig und dient der Abdeckung der Rückseite des darin erzeugten graphischen Elements. Die rückseitige Deckschicht 24 stellt entweder die Rückseite des Substrats 29 dar oder ist, wie erläutert, bereits Teil des Trägers des Wertdokuments, auf dem das Sicherheitselement 20 aufgebracht ist.
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Das graphische Element, durch das ein Motiv in Form von Muster, Zeichen oder einer Codierung gezeigt ist, ergibt sich dadurch, dass in Bereichen E (in 2 und den weiteren Figuren ist lediglich ein einziger solcher Bereich E dargestellt) magnetische Teilchen 31 an einer Grenzfläche 26 zwischen der transparenten Deckschicht und der Farbschicht 22 zum Liegen kommen. In anderen Bereichen H, welche den Hintergrund des Motivs bilden, sind an der Grenzschicht 26 keine magnetischen Teilchen angeordnet. Da die magnetischen Teilchen 31 aufgrund ihrer Verbindung mit Farbpigmenten oder der Umgebung mit Farbpigmenten für einen Betrachter erkennbar sind, ergibt sich in den Bereichen E eine farbige Darstellung der magnetischen Teilchen 31. In den Bereichen H hingegen ist für den Betrachter die Farbe der Farbschicht 22 ersichtlich. Da die Farbschicht 22 für den Betrachter intransparent ist, sind die unterhalb der Farbschicht 22 befindlichen magnetischen Teilchen 30 der Magnetreservoirschicht 23 nicht erkennbar. Es versteht sich, dass die Farbe der Farbpigmente der magnetischen Teilchen von der Farbe der Farbschicht abweicht.
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Das graphische Element ist damit innerhalb des Substrats 29 angeordnet und optimal gegenüber mechanischen Beschädigungen geschützt. Ebenso ist eine Manipulation von außen her nicht möglich, da die magnetischen Teilchen 31 an der Grenzfläche 26 in der Farbschicht 22 fest positioniert sind. Dies bedeutet, eine Veränderung deren Position und/oder Ausrichtung durch das Anlegen eines äußeren Magnetfelds ist nach Herstellung des Sicherheitselements 20 nicht mehr möglich.
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Dadurch, dass die Grundfarben der Farbschicht 22 beliebig gewählt werden können, ebenso wie die der Farbpigmente, die die magnetischen Teilchen z. B. umgeben, sind unterschiedliche Farbgestaltungen des graphischen Elements möglich. Insbesondere ist es auch möglich, unterschiedliche Bereiche des Sicherheitselements 20 mit unterschiedlichen Farbgebungen auszustatten. Dies erfordert es, dass dann bereits beim Bereitstellen der Magnetreservoirschicht 23 unterschiedlich farbig pigmentierte magnetische Teilchen und/oder der Bereiche der Farbschicht 22 vorgesehen werden.
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Nach der Fixierung ist keine weitere Beeinflussung oder Manipulation des graphischen Elements des Sicherheitselements mehr möglich.
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In den 3 bis 7 wird nun nachfolgend die Herstellung des erfindungsgemäßen Sicherheitselements 20 beschrieben.
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Gemäß 3 wird zunächst ein wie oben beschriebenes Substrat 29 bereitgestellt, bei dem auf die rückseitige Deckschicht 24 die Magnetreservoirschicht 23 mit den magnetischen Teilchen 30 aufgebracht ist. Die magnetischen Teilchen sind hierbei nur lose mit dem Untergrund, d. h. der rückseitigen Deckschicht 24, verbunden. Auf der Magnetreservoirschicht 23 ist die undurchsichtige, aus Molekül durchlässigem, aufweichbarem Polymer bestehende Farbschicht 22 vorgesehen, welche Fotoinitiatoren umfasst, mit Hilfe derer eine Vernetzung in dieser Schicht ausgehst werden kann. Diese Schicht stellt den graphischen Hintergrund des graphischen Elements dar. Auf der Farbschicht 22 ist schließlich die transparente Deckschicht 21 aufgebracht, die Molekül blockend ist und der Abdeckung und dem Schutz des zu erzeugenden graphischen Elements dient.
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Wie in 4 dargestellt, wird das Substrat 29 einem starken Magnetfeld ausgesetzt. Hierzu sind zwei ein Magnetfeld erzeugende Platten 40, 41 auf der Vorder- und Rückseite des Substrats 29 angeordnet. Die durch die Platten 40, 41 erzeugten Magnetfeldlinien sind mit dem Bezugszeichen 42 gekennzeichnet. Hierdurch werden die magnetischen Teilchen 30 in der Magnetreservoirlage 23 magnetisiert, so dass beispielsweise deren Pluspole in Richtung der Platte 40 weisen. Der hieraus resultierende magnetisierte Zustand der magnetischen Teilchen 30 ist in 5 illustriert, in der, wie in den nachfolgenden Figuren, lediglich eine einzige der beiden Platten 40 illustriert ist.
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Mit Bezug auf 6 werden die Bereiche des Substrats 29, die das graphische Element ausbilden sollen (mit E gekennzeichnet) durch die Einbringung von Energie (Strahlung) aufgeweicht. Aufgrund der Materialeigenschaften sämtlicher Schichten erfolgt dabei lediglich eine Aufweichung im Bereich der Farbschicht 22 sowie gegebenenfalls im Bereich der Magnetreservoirschicht 23. Der aufgeweichte Bereich ist in 6 mit dem Bezugszeichen 25 gekennzeichnet. Die Aufweichung erfolgt unter Nutzung einer Strahlenquelle 50, die gezielt, selektiv Strahlung in die Bereiche E in das Substrat 29 einbringt. Gleichzeitig wird ein geeignetes Magnetfeld angelegt, wofür die bereits vorgesehenen Platten 40, 41 vorgesehen werden können. Durch das Magnetfeld werden diejenigen magnetischen Teilchen 30, die sich im Bereich bzw. unterhalb des aufgeweichten Bereichs 25 befinden und mit dem Bezugszeichen 31 gekennzeichnet sind, durch die aufgeweichte Farbschicht 22 bis an die Grenzschicht 26 zur Deckschicht 21 gezogen (vgl. 7). Die magnetischen Teilchen 31 sind damit sichtbar und formen in ihrer Gesamtheit das graphische Element. In den mit den Bezugszeichen H gekennzeichneten Bereichen können die magnetischen Teilchen 30 trotz angelegten Magnetfeldern nicht durch die Farbschicht 22 an die Grenzschicht 26 hindurchwandern, da die Materialeigenschaften der Farbschicht 22 eine solche Wanderung ohne erfolgte Aufweichung nicht erlauben.
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In einem weiteren, figürlich nicht dargestellten abschließenden Schritt wird durch weitere Einbringung von Energie eine Vernetzung des Materials der Farbschicht 22 und damit eine Fixierung des graphischen Elements angeregt.
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Die Erzeugung des graphischen Elements kann hierbei im gleichen Prozessschritt wie die Aufbringung weiterer optischer Elemente, z. B. einer Beschriftung, des Trägermaterials des Datenträgers erfolgen. Nach der Fixierung ist keine weitere Beeinflussung oder Manipulation des graphischen Elements mehr möglich.
