DE3843077A1 - Sicherheitselement in form von faeden oder baender zur einbettung in sicherheitsdokumente sowie verfahren zur herstellung und pruefung derselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement in Form eines Fadens oder Bandes zur Einbettung in ein Sicher­ heitsdokument, bestehend aus einer Trägerfolie und min­ destens einer darauf aufgebrachten Markierungssubstanz, z. B. in Form einer Beschichtung, die der visuellen und/oder maschinellen Echtheitserkennung dient sowie Verfahren zur Herstellung und Prüfung desselben.

Es ist eine zur Absicherung von Sicherheitsdokumenten bekannte Maßnahme, in diese Dokumente Sicherheitselemente einzubetten, die entweder besondere maschinell nachweis­ bare physikalische Eigenschaften aufweisen oder auch von ihrem visuellen Aussehen her so gestaltet sind, daß sie als Echtheitsmerkmal für das Sicherheitsdokument dienen können. Derartige Sicherheitselemente sind z. B. Fäden oder Bänder, die im Rahmen der Papierherstellung in die sich noch bildende Papierlage direkt eingebettet werden.

Ein derartiger Sicherheitsfaden ist z. B. aus der DE-OS 27 54 267 bekannt, wobei eine Trägerfolie aus Poly­ ester oder Zellulose mit verschiedenen Materialien be­ schichtet wird. Als visuell und/oder maschinell lesbare Echtsheitsmerkmale dienen z. B. eine Aluminiumbedampfung, eine Magnetbeschichtung, eine Beschichtung mit Röntgen­ strahl absorbierendem Material und/oder ein lumineszie­ rendes Material.

In dieser Schrift werden verschiedene Aufbauten derarti­ ger Sicherheitsfäden aufgezeigt, die sich in der Schicht­ anordnung und/oder den dabei verwendeten Materialien un­ terscheiden. Alle dort gezeigten Beispiele haben aber zumindest einen, meist sogar mehrere der nachfolgend auf­ gezeigten Nachteile.

So bilden z. B. die gegen mechanischen Abrieb und atmo­ sphärische Einflüsse anfälligen Schichtmaterialien, wie z. B. die Metallbeschichtung, meist die Außenseite des Fadens. Durch mechanische Belastungen bei der Herstellung des Fadens kann die metallische Beschichtung aber leicht zerstört werden und auch im späteren Gebrauch ist es häu­ fig der Fall, daß die metallische Beschichtung seine ur­ sprünglich hochglänzende Eigenschaft verliert und mit der Zeit matt wird. In gravierenden Fällen kann es auch zu einer vollständigen Unterbrechung der metallischen Schicht kommen, wodurch der Sicherheitsfaden nicht nur seine reflektierende Eigenschaft, sondern auch seine ma­ schinell nachprüfbare elektrische Leitfähigkeit über die gesamte Fadenlänge verliert.

Des weiteren ist der Aufbau meist asymmetrisch und diese Asymmetrie führt zur Rollneigung des Fadens und zur Girlandenbildung. Der Faden läßt sich damit nicht pro­ blemlos in stets gleicher Planlage in die Faserschicht einer sich formierenden Papierlage einbetten. Die Be­ reiche der Papierbahn, in denen der Sicherheitsfaden nicht in der Ebene der Papierlage zu liegen kommt, müssen anschließend als unbrauchbar ausgesondert werden. Durch diesen Ausschuß kommt es zu einer Verteuerung der Pa­ pierherstellung.

Schließlich sind Fabrikationsfehler im Beschichtungs­ vorgang nicht auszuschließen. So kann es z. B. zu starken Schichtdickenschwankungen und auch zu vollständigen Un­ terbrechungen in der Beschichtung kommen. Derartige Un­ terbrechungen in einer z. B. metallischen Schicht führen aber zur Unterbrechung der elektrische Leitfähigkeit. Auch diese Sicherheitsdokumente müssen vorab als Ausschuß ausgesondert werden, da aufgrund dieser Unregelmäßigkei­ ten die Echtheitsfeststellung nicht mehr eindeutig ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Si­ cherheitselement zu schaffen, das unter Vermeidung der o. g. Nachteile in einfacher Weise herstellbar und in ein Sicherheitsdokument einbettbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs gegebenen Merkmale gelöst. Ein Verfahren zur Herstellung derartiger Sicherheitselemente ist Ge­ genstand eines nebengeordneten Anspruchs.

Durch die erfindungsgemäße Zusammensetzung des Sicher­ heitsfadens aus zwei in gleicher Weise vorbehandelten Folien erhält der Faden einen vollkommen symmetrischen Aufbau. Vorzugsweise werden die beiden Trägerfolien aus der gleichen Folie gewonnen, in dem zunächst eine größere Folienbahn bereitgestellt, in einer Beschichtungsanlage mit den entsprechenden Beschichtungen versehen wird, die Folienbahn dann in zwei Längsbahnen geschnitten wird und diese Längsbahnen in der erfindungsgemäßen Form überla­ gert und miteinander verbunden werden. Damit werden auch Schwankungen vermieden, die aufgrund der Fertigung der Folienbahnen in zwei unterschiedlichen Produktionsab­ läufen entstehen könnten.

Der Sicherheitsfaden, der bei der Papierherstellung von einer Rolle abgezogen und an vorbestimmter Stelle in der Pulpe zum Papiersieb geführt wird, hält seine Lage über diesen Weg, in dem er frei geführt wird, ein, ohne sich um seine Längsachse zu drehen. Der Ausschuß, der bei Fä­ den mit asymmetrischen Aufbau aufgrund mangelnder Plan­ lage des Fadens in der Papierebene entsteht, kann dadurch vermieden werden.

Durch die Verlagerung der empfindlichen Schichten in die inneren Bereiche des Sicherheitsfadens können nun auch Materialien Verwendung finden, die beim Stand der Tech­ nik wegen ihrer exponierten Lage und der mangelnden Umweltbeständigkeit praktisch nicht benutzt werden können.

Zudem ist jede eine Markierungssubstanz enthaltende Schicht doppelt vorhanden. Das Fehlen einer Markierungs­ substanz in einer Schicht führt - falls nicht der unwahr­ scheinliche Fall auftritt, daß an der gleichen Stelle in der Gegenschicht auch die Substanz fehlt - nicht zum to­ talen Ausfall des Echtsheitsmerkmals. In diesem Fall ist die Substanzmenge zwar nur halb so groß, diese Reduzie­ rung der Menge kann aber durch entsprechende Auslegung der Nachweisapparatur problemlos kompensiert werden.

Die beiden Trägerfolien werden in der Regel über eine Klebeschicht miteinander verbunden, wobei je nach den Gegebenheiten geeignete Kleber auszuwählen sind. Sind z. B. die beiden innen liegenden Schichten Metallschichten und soll der Echtheitsnachweis über die Prüfung der elek­ trischen Leitfähigkeit erfolgen, so wird vorzugsweise ein Klebematerial verwendet, das mit elektrisch leitfähigen Pigmenten durchsetzt ist. Durch diese elektrisch leitfä­ higen Pigmente werden die beiden Metallschichten mitein­ ander elektrisch verbunden. Sollte es bei der Herstellung der Folie oder bei der Einbettung des Sicherheitsfadens in das Papier zu einem Bruch in der Metallschicht kommen, so dient die Klebeschicht als Überbrückungsglied zur Auf­ rechterhaltung der elektrischen Verbindung über die ge­ samte Länge des Sicherheitselements.

Während eine Magnetschicht als abriebgefährdete Schicht vorzugsweise nach innen verlagert wird, können wider­ standsfähige Beschichtungen, wie z. B. eine Lackschicht oder eine Farbschicht, auch auf der Außenseite der Kunst­ stoffschicht aufgebracht werden, zudem sich Kunststoff­ oberflächen in der Regel besser bedrucken lassen als z. B. metallische Oberflächen.

Die innenliegenden Beschichtungen können entsprechend dünn ausgeführt werden, da sie nun durch die äußeren Kunststoffolien gegen mechanische Belastungen ausrei­ chend geschützt sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird bei der Her­ stellung der Trägerfolien zunächst die metallische Schicht aufgebracht und erst auf diese metallische Schicht die Magnetschicht. Die metallisch reflektierende Schicht deckt damit nach der Übereinanderlage der beiden Folien die Magnetschicht, die eine schwarze oder braune Eigenfarbe aufweist, ab. Dieser Faden kann dann auch im Druckbildbereich des Sicherheitsdokumentes eingelagert werden, da der Faden wegen seiner reflektierenden Ober­ fläche im Auflicht nicht bzw. nur als schwach hell er­ scheinender Bereich erkennbar ist und damit den visuellen Eindruck des Druckbilds nicht stört. Erst bei Betrach­ tung im Durchlicht ist dieser Faden als dunkler Streifen in Papier erkennbar. Diese Unterschiede in der Auf- und Durchlichtbetrachtung sind auch ein einfaches Mittel, um das Dokument von einer Kopie unterscheiden zu können.

Die Sicherheitsfäden können aber auch nach an sich be­ kannten Verfahren so in das Dokument eingelagert werden, daß sie stellenweise an der Oberfläche erscheinen. Gerade hier zeigt sich ein besonderer Vorteil der Erfindung. Durch die stellenweise exponierte Lage des Sicherheits­ fadens an der Dokumentenoberfläche ist er gerade hier durch den täglichen Gebrauch besonderen mechanischen Be­ lastungen ausgesetzt. Beim erfindungsgemäßen Sicherheits­ faden bilden aber nun gegen mechanische und chemische Einflüsse widerstandsfähige Kunststoffschichten, wie z. B. Polyesterfolien, die Außenschichten, die die emp­ findlichen Merkmalsschichten schützen. Der Faden zeigt also trotz seiner exponierten Lage keine Abnutzungser­ scheinungen.

Das doppelte Vorhandensein einer Markierungssubstanz kann im Falle der metallischen bzw. elektrisch leitfähi­ gen Beschichtung vorteilhaft zur Echtheitsprüfung ge­ nutzt werden.

Bei den bekannten Sicherheitsfäden, die nur eine elek­ trisch leitfähige Schicht enthalten, führen Risse in der Metallbeschichtung dazu, daß die Leitfähigkeit unter­ brochen wird. Der berührungslose Nachweis der Leitfähig­ keit mittels bekannter Verfahren (DE-PS 17 74 209) führte daher zu einem negativen Ergebnis. Bei der erfindungs­ gemäßen Lösung sind nun zwei leitfähige Schichten vorhan­ den, die durch eine nicht leitfähige Schicht (Kunststoff­ olie, Klebeschicht etc.), ein Dielektrikum bildend, ka­ pazitiv gekoppelt. Treten nun in den Metallschichten Ris­ se auf, so wirken die durch diese Risse unterbrochenen Metallschichten mit dem Dielektrikum dazwischen, wie hin­ tereinander geschaltete Kondensatoren. Dadurch wird eine Wechselstromleitfähigkeit aufrecht erhalten, wenn man davon ausgehen kann, daß nicht an gleicher Stelle des Fadens beide Metallschichten völlig unterbrochen sind. Mißt man nun diese Wechselstromleitfähigkeit über an sich bekannte kapazitive Meßverfahren, so kann selbst bei einem oder mehreren Brüchen in ein oder beiden Metallbe­ schichtungen auf das Vorhandensein zweier elektrisch leitfähiger Schichten geschlossen werden und dieses zur Echtheitserkennung dienende Merkmal eindeutig festge­ stellt werden.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren. Die Figuren zeigen

Fig. 1 und 2 Querschnittsansichten zu verschiedenen Ausführungsformen erfindungsgemäßer Si­ cherheitselemente,

Fig. 3 eine schematische Darstellung zum Her­ stellungsverfahren.

Die Fig. 1 zeigt eine einfache Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitsfadens 1. Die Trägerfolien sind die beiden außenliegenden, transparenten Kunststoff­ olien 2, 3 aus vorzugsweise Polyester. Jede dieser Kunststoffolien ist auf ihrer inneren Seite mit einer Metallbeschichtung 4, 5 versehen. Hierzu werden die Fo­ lien mittels geeigneter Beschichtungsverfahren (Bedamp­ fen, Sprühen, Sputtern etc.) mit einer Aluminium-, Nickel- oder auch Chromschicht beschichtet. Die Schicht­ dicke liegt hier in der Regel weit unter 1 µ. Verbunden werden diese beiden Trägerfolien nach ihrer Beschichtung über eine Klebstoffschicht 6. Geeignete Kleber sind z. B. Laminierkleber, die durch Erwärmung über einen bestimmten Temperaturbereich aktiviert werden oder auch Polimerisa­ tionskleber, die bei Erwärmung und/oder UV-Bestrahlung aushärten.

Dieser Faden hat durch seine metallische Beschichtung stark reflektierende Eigenschaften und ist damit nur im Durchlicht als dunkler Streifen erkennbar, da bei Be­ trachtung im Auflicht das vom Faden reflektierte Licht durch die darüberliegende Papierschicht gestreut wird. Durch die äußeren Polyesterfolien ist der Faden gegen eine Vielzahl von chemischen Lösungsmitteln resistent und erfüllt auch aufgrund der hervorragenden mechanischen Eigenschaften von Polyester die geforderten Bedingungen, wie hohe Flexibilität und Reißfestigkeit.

Die Fig. 2 zeigt einen Faden, in dem - wiederum zwischen zwei Polyesterfolien 8, 9 - die der Echtheitserkennung dienenden Schichtmaterialien eingelagert sind. Jede die­ ser Folien wurde hier zunächst mit einer metallischen Beschichtung 10, 11 versehen und auf diese metallische Beschichtung ist eine Magnetschicht 12, 13 aufgebracht. Geeignete Magnetmaterialien bzw. Beschichtungsmaterialien sind aus der DE-PS 16 69 245 bekannt. Auch hier werden beide Trägerfolien mit ihrer beschichteten Seite nach innen gerichtet überlagert und mit Hilfe einer Klebe­ schicht 14 miteinander verbunden. Die Klebeschicht ist auf eine gute Verbindung der hier innenliegenden Magnet­ schichten abzustimmen.

In manchen Fällen, insbesondere, wenn mehrere Schichten im Sicherheitsfaden enthalten sein sollen, können die Folien auch beidseitig beschichtet werden. In diesem Fall kommt dann zumindest eines der Schichtmaterialien nach außen zu liegen. Für diese außenliegende Schich­ ten 15 sind daher Materialien zu wählen, die den chemi­ schen und mechanischen Belastungen standhalten. Dabei kann es sich z. B. um eine ganzflächige Lackbeschich­ tung handeln, die eine bestimmte Farbe oder auch lumi­ neszierende Eigenschaften besitzt. Es können aber auch partiell ein Muster oder auch alphanumerische Schriftzei­ chen aufgedruckt werden, die direkt oder unter Zuhilfe­ nahme entsprechender Vergrößerungsgeräte lesbar sind. Da die Fäden in der Regel eine Breite von 0,5 mm bis max. 1,5 mm aufweisen, sind für die Bedruckung des Fadens mit Zeichen dieser Größenordnung aufwendige Drucktechniken und entsprechende Vorrichtungen notwendig, wodurch der Faden zusätzlich an Fälschungssicherheit gewinnt.

Die beiden Trägerfolien, aus denen sich der erfindungs­ gemäße Sicherheitsfaden zusammensetzt, wird vorzugsweise aus einer einzigen Folie gewonnen, die vorab ein- oder beidseitig mit den gewünschten Schichten versehen wird. Die Folienseite, die die später innen liegenden Beschich­ tungen trägt, wird zusätzlich mit einer Klebstofffläche versehen. Durch Falten der Folie oder Zerschneiden und entsprechende Überlagerung der beiden Bahnhälften wird die gewünschte doppellagige Folienbahn erstellt. Zur festen Verbindung der beiden Folien können diese durch eine an sich bekannte Rollenkaschieranlage gefüllt werden (Fig. 3). In dieser Anlage werden die Folien 2, 3 mit der z. B. metallischen Beschichtung 4, 5 einander zugewandt überlagert und über Heizrollen 22, Infrarot oder Hochfre­ quenz, auf eine Temperatur gebracht, bei der der Kleber 6 aktiviert wird. Nach dem Durchgang durch zwei Preßwalzen 23 und anschließender Abkühlung sind die beiden folien fest miteinander verbunden und können in einer entspre­ chenden Schneidanlage in einzelne Streifen mit der ge­ wünschten Breite geschnitten werden.

Claims (14)

1. Sicherheitselement in Form eines Fadens oder Bandes zur Einbettung in ein Sicherheitsdokument, bestehend aus einer Trägerfolie und mindestens einer darauf aufgebrach­ ten Markierungssubstanz z. B. in Form einer Beschichtung, die der visuellen und/oder mechanischen Echtheitserken­ nung dient, dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Sicherheitselement (1) aus zwei Trägerfolien (2, 3, 8, 9) zusammengesetzt ist,
• - jede der Echtheitserkennung dienenden Markierungssub­ stanz (4, 5, 10, 11, 12, 13, 15) auf jeder dieser Trä­ gerfolien und damit doppelt vorhanden ist,
• - diese Trägerfolien so miteinander verbunden sind, daß der Gesamtaufbau - im Querschnitt betrachtet - symme­ trisch ist und
• - die Trägerfolien zumindest ein Paar (4 und 5, 10 und 11, 12 und 13) der jeweils doppelt vorhandenen Markie­ rungssubstanzen einschließen.

2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das eingeschlossene Paar einer Markierungssubstanz (4, 5, 10, 11) eine metallische Beschichtung ist.

3. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das eingeschlossene Paar einer Markierungssubstanz (12, 13) eine magnetische Be­ schichtung ist.

4. Sicherheitselement nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Be­ schichtungspaar (10, 11) das magnetische Beschichtungs­ paar (12, 13) nach außen beidseitig abdeckt.

5. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Trägerfolien (2, 3, 8, 9) über einer Klebstoffschicht (6, 14) miteinander verbunden sind.

6. Sicherheitselement nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Klebstoffschicht (6) elektrisch leitfähige Pigmente enthält.

7. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger­ folien (2, 3, 8, 9) auf ihrer Außenseite mit einer um­ weltresistenten Lack- oder Farbschicht (15) versehen oder bedruckt sind.

8. Sicherheitselement nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lack- oder Farb­ schichten (15) zumindest teilweise lumineszierende Eigen­ schaften besitzen.

9. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselementes in Form eines Fadens oder Bandes zur Einbettung in das Sicherheitsdokument, bestehend aus einer Trägerfolie und mindestens einer darauf aufgebrachten Markierungssub­ stanz, die der visuellen und/oder maschinellen Echtheits­ erkennung dient, dadurch gekennzeichnet, daß

• - eine Kunststoffolie bereitgestellt wird,
• - diese Kunststoffolie mit der zur Echtheitserkennung dienenden Substanz versehen wird,
• - eine zweite in gleicher Weise vorbehandelte Folie her­ gestellt wird,
• - zumindest eine der Folien auf einer mit Markierungs­ substanz versehenen Seite mit einem Laminierklebstoff versehen wird,
• - beide Folien, mit ihrer mit Markierungssubstanz ver­ sehenen bzw. mit der Klebstoffschicht versehenen Seite zueinander zugewandt, überlagert und miteinander ver­ klebt werden und
• - aus dieser doppellagigen Folienbahn die Sicherheits­ elemente in der erforderlichen Band- oder Fadenbreite geschnitten werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Kunststoffolien aus einer Folienbahn gewonnen werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß diese Folienbahn nach Aufbringung der Markierungssubstanz zur Bildung der beiden Kunst­ stoffolien in zwei Längsbahnen geschnitten wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kunst­ stoffolien mehrfach mit unterschiedlichen Materialien beschichtet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die verschiedenen Beschichtungen auf die gleiche Folienseite aufgebracht werden.

14. Verfahren zur Prüfung von Sicherheitselementen in Form von Fäden oder Bändern, die in Sicherheitsdokumente eingebettet sind und mindestens zwei als Markierungs­ substanz dienende elektrisch leitfähige Beschichtungen aufweisen, die durch eine dielektrische Zwischenschicht elektrisch und räumlich getrennt sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Feststellung des Vor­ handenseins der elektrisch leitfähigen Beschichtungen die Wechselstromleitfähigkeit des Sicherheitselements in einer kapazitiven Messung geprüft wird.