EP1610958A1 - Sicherheitsmerkmal - Google Patents

Sicherheitsmerkmal

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Publication number
EP1610958A1
EP1610958A1 EP04725263A EP04725263A EP1610958A1 EP 1610958 A1 EP1610958 A1 EP 1610958A1 EP 04725263 A EP04725263 A EP 04725263A EP 04725263 A EP04725263 A EP 04725263A EP 1610958 A1 EP1610958 A1 EP 1610958A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
iridescent
security feature
feature according
security
security element
Prior art date
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Granted
Application number
EP04725263A
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English (en)
French (fr)
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EP1610958B1 (de
Inventor
Klaus Franken
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Landqart AG
Original Assignee
Landqart AG
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Publication date
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Publication of EP1610958A1 publication Critical patent/EP1610958A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1610958B1 publication Critical patent/EP1610958B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29Securities; Bank notes

Definitions

  • the present invention relates to a security feature with a superficial paint application containing iridescent pigments, which changes its color when the viewing angle changes.
  • the present invention relates to security documents with such a security feature and methods for producing such security features or security documents.
  • iridescent pigments as a surface coating in the simia of a print or a line is known per se and has already been used many times, in particular in the security field.
  • Such applications have the advantage that they are practically invisible or only very weakly visible under direct supervision, and only develop their color effect when viewed from an oblique angle. They therefore do not interfere with the rest of the printing on the security paper and can be provided, for example, as a background or as areas arranged above the normal printing. They act as very efficient and at the same time comparatively inexpensive First stage security feature, ie as a security feature which can be easily recognized and verified by any user without the aid of electrical or electronic recognition devices.
  • the invention is therefore based on the object of providing an iridescent security feature which is distinguished by increased counterfeit security, in particular as a first-stage security feature, and which can be produced at the same time in a cost-effective manner. It is about the improvement of a security feature with a superficial paint application containing iridescent pigments, which changes color when the viewing angle changes.
  • a further security element is arranged in at least partial overlap or essentially immediately adjacent to the paint application.
  • the essence of the invention thus consists in combining the iridescent security feature with a further, different type of security element in at least an adjacent, preferably overlapping manner.
  • an optically variable security element is used as a further security element, as is known in specialist circles under the term OVD (Optically variable device)
  • the effects of an iridescent strip in combination with the OVD can become too strong increased security level give cause, since the two security features show different effects from different viewing angles.
  • the optical flip-flop effect that occurs due to the combination of the iridescent security feature with the additional security element is, on the one hand, much more difficult, if at all, to copy, and on the other hand, it is also very easy for the user to verify.
  • the increase in the security level also results from a manufacturing point of view, since an iridescent layer can typically be produced in a printing or coating process, while special machines must be provided for the application of an OVD. The necessary combination of these two methods alone increases the security level.
  • the further security element can be a diffractive element, particularly preferably selected from the group 2D holograms or 3D holograms, dot matrix elements, or the like.
  • the corresponding optical gratings are e.g. manufactured by laser or electron beam technology. With regard to such elements, reference is hereby explicitly made to the following article: "Optical Document Security”, Rudolph L. van Renesse (ed.), ArtechHouse Publishers, 1998, Boston / London, ISBN 0-89006-982-4.
  • the security element does not necessarily have to be an OVD, but can also consist of a metallic material in a fine chasing, a fine pattern of characters, lines, in other words, the further security element can be at least partially by a fine structure, in particular on a metallic basis be formed.
  • a fine structure in combination with the iridescent coating leads to surprising optical effects, and has not been taken into account anyway, since it was previously considered impossible to apply such a fine structure to a layer of iridescent pigment in such a way that it could, for example, withstand mechanical loads would have grown in the area of banknotes.
  • the present combination can be used particularly advantageously when different, simultaneously recognizable surface areas are provided with color applications which contain different iridescent pigments, and which when viewed have a different color from at least one oblique viewing angle.
  • color applications which contain different iridescent pigments, and which when viewed have a different color from at least one oblique viewing angle.
  • Such a combination is described in EP 0490825 AI, and the disclosure content of this document is hereby fully included in the disclosure of this document.
  • Such a combination of different color applications can have a particularly efficient effect if these color applications or the surface areas of these color applications are directly adjacent to one another. For example, it is possible to arrange stripes of different colors directly adjacent to one another on a document.
  • the further security element can be applied to the iridescent layer in a particularly stable and wear-resistant manner by the further
  • Security element has, at least in some areas, a carrier film which is at least partially provided with a structured metallization (e.g. a demetallized film or one embossed with a metallization in the form of the structure
  • This structured metallization can now constitute the aforementioned fine structure or the diffraction grating of an OVD, and accordingly it can
  • Carrier film can be stabilized.
  • a carrier film is applied to the paint application, for example, by means of a thermally activated adhesive.
  • the further security element can be applied to a substrate in a hot stamping process.
  • the thermally activatable adhesive with the very special surface with the iridescent layer does not ensure a permanent and strong connection. Accordingly, in this situation either the adhesive must be adapted to the specific surface conditions of the iridescent layer, which can be done, for example, by designing the thermally activated adhesive for more polar surfaces.
  • the modification can consist in providing a primer layer on the paint application, this primer layer particularly preferably having a polar character in order to be better adapted to typical thermo-activatable adhesives.
  • a primer layer can be selected, for example, from the group of polyvinyl alcohol, polyacrylate, styrene-acrylic-based copolymers.
  • the paint application should preferably be based on an aqueous solution of an iridescent pigment.
  • the further security element completely covers the paint application.
  • the color application can first be applied to the unmasked paper, and then the OVD can be glued on using hot stamping.
  • the optical effect of such a complete overlap of the two security elements (iridescent element and further security element) is surprisingly striking.
  • adjoining surface areas are provided with color applications which contain different iridescent pigments and which have a different color when viewed from at least one narrow viewing angle area (cf. EP 490825 mentioned above), the further Security element at least partially covers both surface areas.
  • the color transition between the surface areas can be fluid or sharp.
  • the color applications can be strips with a width in the range from 0.3 cm to 5 cm, but preferably from about 0.5 to 1.6 cm. This dimensioning is particularly suitable in connection with typical OVDs known from the security field, which have similar dimensions.
  • a particularly preferred iridescent pigment consists of mica platelets which are coated with a layer of a metal oxide, preferably Ti0 2 or iron oxide.
  • a metal oxide preferably Ti0 2 or iron oxide.
  • Such iridescent pigments are, for example, from Merck under the trade name Iriodin (TM) available.
  • the present invention relates to a security paper or generally a security substrate (which can consist, for example, of paper, but alternatively also of a plastic film or another carrier) for security documents such as banknotes, passports, certificates, etc., as well as packaging material, binding material, or the like Security feature as described above.
  • the security feature is applied to the substrate, particularly preferably a paper carrier based on banknote paper with a high cotton content, or a substrate in the form of wood-free paper.
  • the present invention relates to a method for applying a security feature, as described above, which is characterized in that the iridescent pigments are worked up with transparent binders to give coating colors or printing inks, and in that the iridescent paint application is applied to a substrate in a printing or coating process is then, or subsequently, the further security element is applied to the substrate, possibly in register.
  • the further security element is preferably at least partially applied to the iridescent ink application in a hot stamping process, particularly preferably with the deduction of a film.
  • the iridescent paint application is preferably surface-modified before the further security element is applied, in particular by applying a coating, preferably a primer layer, to the iridescent paint application.
  • a first preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the iridescent paint application is carried out with an aqueous solution, using binder, and the dry weight ratio of binder to pigment is in the range from 1.5 to 6, preferably in the range from 2 to 5.5.
  • the ratio of dry binder to water in one is preferred Range from 1: 2 to 1: 3 set.
  • Different binders suitable for printing inks or coating colors are suitable as binders.
  • a binder based on a modified styrene-acrylate copolymer emulsion is possible.
  • an iridescent pigment based on mica platelets which are provided with a layer of a metal oxide, preferably Ti0 2 (for example Iriodin from Merck), and which in particular have an average size in the range of 10-60 ⁇ m.
  • a metal oxide preferably Ti0 2 (for example Iriodin from Merck)
  • Ti0 2 for example Iriodin from Merck
  • the binder 50 to 60 g dry weight to 10 to 30 g iridescent pigment and 120 to 190 grams of water. It is possible to apply the ink on a sweet egg machine and / or in a printing machine, particularly preferably in a flexographic, gravure, screen printing or offset printing process.
  • Figure 1 is a plan view of a substrate with security features.
  • Fig. 2 shows a section through ' a typical material for the application of optically variable security features.
  • FIG. 1 shows a plan view of a substrate 1, which at the same time represents various exemplary embodiments of the security feature according to the invention.
  • the substrate 1 can be a paper web, such as is used for the production of banknotes. Such paper is more special Structure and contains a high proportion of cotton fibers.
  • the substrate 1 can also be a conventional paper web, with typical basis weights in the range from, for example, 50 to 150 g / m 2 being possible.
  • the substrate 1 can also be designed as a plastic film, such a plastic film being made of polyamide, polyethylene, polypropylene, etc., for example.
  • substrates which consist of laminates of paper and plastic, for example of paper and a thermoplastic, or also laminates of different plastics with different properties in the individual layers.
  • strips 2, 3 of iridescent color are arranged directly next to one another on the substrate 1.
  • the two strips 2 and 3 have a different color, for. B. red and blue.
  • the two strips 2 and 3 adjoin each other to form a sharp edge.
  • the strips 2 and 3 can be applied to the substrate 1 at the same time or in succession, in a coating process or in a printing process, gravure printing or flexographic printing, but also offset printing, can be used.
  • the iridescent strips are applied in an aqueous formulation that contains binders and the iridescent pigment. Additives may also be present. Possible formulations of the coating recipe or the printing recipe are given in Table 1:
  • % FK stands for the solids content in percent.
  • Texicryl is a modified styrene acrylate copolymer emulsion and is available, for example, from ScottBader Ltd., Wollaston, Wellingborough, Northamptonshire, UK.
  • Texiciyl 13-567 is an emulsion with a viscosity in the range of 150 to 200 mPas, a density of 1.09 g / ml and a pH of 8-8.8 at 25 degrees Celsius.
  • Texicryl 13-804 is also a corresponding emulsion "with a viscosity 0 in the range of 500-800 mPa s, a density of 1.05 g / ml at 25 degrees Celsius and a pH value of 7.4-8.
  • Texanol is a 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate and is an additive especially for latex paints. It serves for the fusion of the binder after the evaporation of the water serving as solvent.
  • Texanol is available from 5 Eastman Chemical Company, Kingsport, US.
  • Sterocoll D is a dispersion of an acrylic copolymer that contains carboxyl groups. It is used to change the viscosity of the entire solution. It is available, for example, from BASF, DE.
  • Cognis DSX 3116 is also a rheological additive and based on polyurethane. It is available, for example, from IMPAG Chemie Import AG, Zurich, CH.
  • Aquacer 531 is a wax additive for paints and printing inks. It is available from Byk-Chemie GmbH, Wesel, DE.
  • Nopco NM-305 is a defoaming agent that does not work on the basis of silicone, but on the basis of hydrophobic particles and fatty acid derivatives of paraffinic hydrocarbons. It is available, for example, from Nopco Paper Technology GmbH, DE.
  • Iriodin is an iridescent pigment based on mica platelets, which are coated with a titanium dioxide layer or with an iron oxide layer. These are so-called pearlescent pigments. They have an average grain size in the range of 10-60 ⁇ m. They are available from MERCK (Schweiz) AG, Dietikon, CH. Specifically, the following pigments are used: Modin ® 205 rutile brilliant yellow (item no. 104285), 215 rutile pearl red (item no. 104792), 217, rutile pearl copper (item no. 104286), 219 rutile pearl purple (item no. 104287), 225 rutile pearl blue (Art. No. 104288), 235 rutile pearl green (Art. No. 104289).
  • a further security element 5 in the specific case it is an optically variable security feature (OVD), is applied to the strips 2 and 3, the OVD partially overlapping both strips.
  • OTD optically variable security feature
  • the optical effects that can be achieved in this way are particularly salient.
  • the OVD can also cover one of the strips and only partially cover them, or, as shown in case 9, can be arranged within a strip 3.
  • the OVD 5-7, 9 is, for example, a dot matrix element or a hologram.
  • Such elements are available, for example, from Hologram Industries, FR. They can have different shapes, as shown in FIG. 1, and can be of different complexity.
  • Such OVDs are typically applied to substrates in a hot stamping process. Since the corresponding thermally activated adhesives usually do not develop sufficient adhesion on strips 2 and 3, a primer layer is applied to the strips, at least in the area of the arrangement of elements 5-7.9, which acts as an adhesion promoter. In particular, the adhesion promoter should lead to the modification of the generally rather apolar surface of the strips in such a way that the tendentially polar adhesive can adhere better. Alternatively, the adhesive can of course also be set accordingly. 2 now shows a laminate of the type that can be used, for example, when applying such OVDs. Similar laminates are described for example in US 6,280,891 and corresponding grids in US 2002/0164456 AI.
  • a metallization 14 is arranged above it, which has a corresponding structure, possibly supplemented by a reflection layer.
  • the metallization can consist of gold, silver or aluminum. In the case of a hologram or dot matrix element, this structure is a diffraction grating, but it is also possible for the structure to be designed simply as a fine structure or pattern.
  • a carrier film or protective film 13 is arranged over this layer 14, which in turn is covered by a lacquer layer 12. The sandwich 18 from the layers 12-15 remains on the substrate after appropriate application, while the layers to be described now only serve for feeding and are removed after application.
  • the material is fed as shown in Fig. 2, and at the separation point shown by the arrow 16, the lower part 18 is separated from the upper part 17, the upper part being removed in the machine, and the lower part, optionally in sections the substrate remains.
  • a machine which is suitable for such a hot stamping process is, for example, the Foiljet machine available from Steuer, DE.
  • the substrate and laminate are gem.
  • Fig. 2 merged between two cylinders with an accuracy of substrate tuning
  • One of the cylinders can be designed as a matrix and the second simply as an impression cylinder, but it is also possible to design the two cylinders as a matrix and a male.
  • an embossing temperature is set in the range from 80-270 degrees Celsius, preferably from 220 to 250 degrees Celsius.

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Description

BESCHREIBUNG
TITEL Sicherheitsmerkmal
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sicherheitsmerkmal mit einem oberflächlichen, irisierende Pigmente enthaltenden Farbauftrag, welcher bei einer Veränderung des Blickwinkels seine Farbe verändert. Ausserdem betrifft die vorliegende Erfindung Sicherheitsdokumente mit einem derartigen Sicherheitsmerkmal sowie Verfahren zur Herstellung von derartigen Sicherheitsmerkmalen respektive Sicherheitsdokumenten.
STAND DER TECHNIK
Die Verwendung von irisierenden Pigmenten als Oberflächenbeschichtung im Simie eines Drucks oder eines Striches ist an sich bekannt und hat insbesondere im Sicherheitsbereich bereits vielfach Anwendung gefunden. Derartige Auftragungen weisen den Vorteil auf, dass sie in direkter Aufsicht praktisch nicht oder nur sehr schwach sichtbar sind, und ihre Farbwirkung nur bei Betrachtung unter einem schrägen Blickwinkel entfalten. Sie wirken sich daher nicht störend in Bezug auf den übrigen Aufdruck auf dem Sicherheitspapier aus, und können beispielsweise als Hintergrund oder als über dem normalen Druck angeordnete Flächen vorgesehen werden. Sie wirken so als sehr effizientes und gleichzeitig vergleichsweise kostengünstiges so genanntes Erststufen-Sicherheitsmerkmal, d. h. als Sicherheitsmerkmal, welches ohne Zuhilfenahme von elektrischen oder elektronischen Erkennungsgeräten von jedem Benutzer einfach erkannt und verifiziert werden kann. Insbesondere lassen Sie sich, da derartige irisierende Beschichtungen in direkter Aufsicht kaum oder nur sehr schwach erkannt werden können, auch nicht in einem einfachen Kopierverfahren nachbilden, im Gegenteil fuhren beispielsweise derartige Streifen auf Dokumenten beim Kopieren •dazu, dass der Bereich des Streifens, welcher auf dem Originaldokument in direkter Aufsicht, wenn überhaupt, nur sehr schwach erkennbar ist, beim Kopiervorgang zu einem grauen, unverwechselbaren Streifen Anlass gibt. Eine derartige irisierende Beschichtung für ein Sicherheitsdokument wie beispielsweise eine Banknote wurde in der FR-A-2429292 bereits beschrieben.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein irisierendes Sicherheitsmerkmal zur Verfügung zu stellen, welches sich durch eine erhöhte Fälschungssicherheit insbesondere als Erststufen-Sicherheitsmerkmal auszeichnet, und welches gleichzeitig in kostengünstiger Weise hergestellt werden kann. Es geht dabei um die Verbesserung eines Sicherheitsmerkmals mit einem oberflächlichen, irisierende Pigmente enthaltenden Farbauftrag, welcher bei einer Veränderung des Blickwinkels seine Farbe verändert.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in wenigstens teilweiser Überlappung oder im wesentlichen unmittelbarer Angrenzung an den Farbauftrag ein weiteres Sicherheitselement angeordnet ist.
Der Kern der Erfindung besteht somit darin, das irisierende Sicherheitsmerkmal mit einem weiteren, andersartigen Sicherheitselement in wenigstens benachbarter, bevorzugt überlappender Weise zu kombinieren. Insbesondere, wenn als weiteres Sicherheitselement ein optisch variables Sicherheitselement verwendet wird, wie es in Fachkreisen unter dem Begriff OVD (Optically variable device) bekannt ist, können so die Effekte eines irisierenden Streifens in Kombination mit dem OVD zu einer stark erhöhten Sicherheitsstufe Anlass geben, da beide Sicherheitsmerkmale unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln unterschiedliche Effekte zeigen. Der durch die Kombination des irisierendenden Sicherheitsmerkmals mit dem weiteren Sicherheitselement auftretende optische Flip-Flop-Effekt ist einerseits wesentlich schwieriger, wenn überhaupt, kopierbar, und auf der anderen Seite auch für den Benutzer sehr leicht verifizierbar. Die Erhöhung der Sicherheitsstufe ergibt sich aber auch herstellungstechnisch, da typischerweise eine irisierende Schicht in einem Druckoder Streichverfahren hergestellt werden kann, während für die Aufbringung eines OVD spezielle Maschinen vorgesehen werden müssen. Allein die notwendige Kombination dieser beiden Verfahren erhöht die Sicherheitsstufe.
Beim weiteren Sicherheitselement kann es sich um ein diffraktives Element, insbesondere bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe 2D Hologramme oder 3D Hologramme, Dot-Matrixelemente, oder ähnliche, handeln. Die entsprechenden optischen Gitter werden z.B. durch Laser- oder durch Elektronenstrahltechnologie hergestellt. In Bezug auf derartige Elemente wird hiermit explizit auf folgenden Artikel verwiesen: "Optical Document Security", Rudolph L. van Renesse (Hrsg.), ArtechHouse Publishers, 1998, Boston/London, ISBN 0-89006-982-4.
Das Sicherheitselement muss aber nicht zwingend ein OVD sein, sondern kann auch in einer feinen Ziselierung, einem feinen Muster von Zeichen, Linien, aus einem metallischen Material bestehen, mit anderen Worten kann das weitere Sicherheitselement wenigstens teilweise durch eine Feinstruktur, insbesondere auf metallischer Basis, gebildet werden. Eine derartige Feinstruktur führt in Kombination mit der irisierenden Beschichtung zu überraschenden optischen Effekten, und wurde bisher ausserdem ohnehin nicht in Betracht gezogen, da es bislang als unmöglich galt, eine derartige Feinstruktur auf eine Schicht aus irisierendem Pigment derart aufzubringen, dass es den mechanischen Belastungen beispielsweise im Bereich von Banknoten gewachsen wäre.
Besonders vorteilhaft kann die vorliegende Kombination dann verwendet werden, wenn verschiedene, gleichzeitig erkennbare Oberflächenbereiche mit Farbaufträgen versehen sind, welche unterschiedliche irisierende Pigmente enthalten, und welche bei Ansicht aus mindestens einem schrägen Blickwinkelbereich eine unterschiedliche Farbe aufweisen. Eine derartige Kombination ist in der EP 0490825 AI beschrieben, und der Offenbarungsgehalt dieses Dokuments wird hiermit vollumfänglich in die Offenbarung dieser Schrift eingeschlossen. Ganz besonders effizient wirken kann eine derartige Kombination von verschiedenen Farbaufträgen, wenn diese Farbaufträge respektive die Oberflächenbereiche dieser Farbaufträge direkt aneinandergrenzend ausgebildet sind. So ist es beispielsweise möglich, Streifen von unterschiedlicher Farbe direkt aneinandergrenzend auf einem Dokument anzuordnen.
Die Auftragung des weiteren Sicherheitselements auf die irisierende Schicht kann in besonders stabiler und abnützungsresistenter Weise erfolgen, indem das weitere
Sicherheitselement wenigstens bereichsweise eine Trägerfolie aufweist, welche wenigstens bereichsweise mit einer strukturierten Metallisierung versehen ist (z.B. eine demetallisierte Folie oder eine mit einer Metallisierung in Form der Struktur geprägte
Folie). Diese strukturierte Metallisierung kann nun die genannte Feinstruktur respektive auch das Diffraktionsgitter eines OVD ausmachen, und entsprechend kann diese
Feinstruktur respektive das Diffraktionsgitter durch deren Verbindung mit der
Trägerfolie stabilisiert werden. Eine derartige Trägerfolie wird beispielsweise über ein thermoaktivierbares Adhäsiv auf dem Farbauftrag aufgebracht. Mit anderen Worten kann das weitere Sicherheitselement in einem Heissprägevorgang auf ein Substrat aufgebracht werden.
Problematisch kann u. U. beim Aufbringen des weiteren Sicherheitselements auf eine irisierende Schicht sein, dass das thermoaktivierbare Adhäsiv mit der sehr speziellen Oberfläche mit der irisierenden Schicht keine dauerhafte und- starke Verbindung sichergestellt. Entsprechend muss in dieser Situation entweder das Adhäsiv den spezifischen Oberflächenverhältnissen der irisierenden Schicht angepasst werden, was beispielsweise geschehen kann, indem das thermoaktivierbare Adhäsiv für polarere Oberflächen ausgelegt wird. Alternativ oder zusätzlich ist es aber auch möglich, den Farbauftrag zwecks Haftung des weiteren Sicherheitselements auf dem Farbauftrag oberflächlich zu modifizieren. Dies kann entweder über eine Oberflächenmodifikation physikalischer oder chemischer Art geschehen, welche die obersten Molelcülschichten des Farbauftrages derart verändert, dass anschliessend das Adhäsiv eine stabile Bindung aufbauen kann. Möglich ist beispielsweise eine entsprechende Behandlung mit reaktiven Chemikalien oder eine Plasmaoberflächenbehandlung. Alternativ oder ausserdem kann die Modifikation darin bestehen, auf dem Farbauftrag eine Primerschicht vorzusehen, wobei diese Primerschicht insbesondere bevorzugt polaren Charakter aufweist, um besser an typische thermoaktivierbare Adhäsive angepasst zu sein. Eine derartige Primerschicht kann beispielsweise ausgewählt werden kann aus der Gruppe Polyvinylalkohol, Polyacrylat, Styrol-Acryl basierte Copolymere.
Um eine gute Haftung zwischen dem weiteren Sicherheitselement und dem irisierenden Farbauftrag von Beginn weg zu unterstützen, sollte vorzugsweise der Farbauftrag auf einer wässrigen Lösung eines irisierenden Pigments beruhen.
Vorteilhafterweise überdeckt das weitere Sicherheitselement den Farbauftrag vollständig. So kann zunächst der Farbauftrag auf beispielsweise das unbedmckte Papier aufgebracht werden, und anschliessend in einem Heissprägen das OVD aufgeklebt werden. Der optische Effekt einer derartigen vollständigen Überlappung der beiden Sicherheitselemente (irisierendes Element sowie weiteres Sicherheitselement) ist überraschend augenfällig. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn gleichzeitig erkennbare, aneinandergrenzende Oberflächenbereiche mit Farbaufträgen versehen sind, welche unterschiedliche irisierende Pigmente enthalten, und welche bei Ansicht aus mindestens einem sclirägen Blickwinkelbereich eine unterschiedliche Farbe aufweisen (vgl. die obengenannte EP 490825) , wobei das weitere Sicherheitselement beide Oberflächenbereiche wenigstens teilweise überdeckt. Der Farbübergang zwischen den Oberflächenbereichen kann dabei fliessend oder scharf sein.
Bei den Farbaufträgen kann es sich um Streifen einer Breite im Bereich von den 0.3 cm bis 5 cm, vorzugsweise jedoch von etwa 0.5 bis 1.6 Zentimeter handeln. Diese Dimensionierung eignet sich insbesondere im Zusammenhang mit typischen, aus dem Sicherheitsbereich bekannten OVDs, welche ähnliche Dimensionen aufweisen.
Ein besonders bevorzugtes irisierendes Pigment besteht aus Glimmerplättchen, welche mit einer Schicht eines Metalloxids, vorzugsweise Ti02 oder Eisenoxid, überzogen sind. Derartige irisierende Pigmente sind beispielsweise von Merck unter dem Handelsnamen Iriodin (TM) erhältlich.
Weitere bevorzugte Ausfuhrungsformen des Sicherheitsmerkmals sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Ausserdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Sicherheitspapier oder allgemein ein Sicherheitssubstrat (welches beispielsweise aus Papier, alternativ aber auch aus einer Kunststofffolie oder einem anderen Träger bestehen kann) für Sicherheitsdokumente wie Banknoten, Pässe, Zertifikate, etc. sowie Verpackungsmaterial, Einbandmaterial, oder dergleichen aufweisend ein Sicherheitsmerkmal, wie es oben beschrieben wurde. Dabei ist das Sicherheitsmerkmal auf dem Substrat, insbesonders bevorzugt einem Papierträger auf Basis eines Banknotenpapiers mit hohem Baumwollanteil, oder einem Substrat in Form von holzfreiem Papier aufgebracht.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Aufbringung eines Sicherheitsmerkmals, wie es oben beschrieben wurde, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die irisierende Pigmente mit transparenten Bindemitteln zu Streichfarben oder Druckfarben aufgearbeitet werden, und dass der irisierende Farbauftrag in einem Druckoder Streichprozess auf ein Substrat aufgetragen wird, wobei anschliessend oder vorgängig das weitere Sicherheitselement auf das Substrat, gegebenenfalls registergenau, aufgebracht wird. Das weitere Sicherheitselement wird dabei bevorzugtermassen in einem Heissprägeprozess, insbesondere bevorzugt unter Abzug von einer Folie, wenigstens teilweise auf den irisierenden Farbauftrag aufgebracht. Um eine besonders gute Haftung zwischen Sicherheitselement und irisierendem Farbauftrag zu gewährleisten, wird vorzugsweise vor der Auftragung des weiteren Sicherheitselements der irisierende Farbauftrag oberflächenmodifiziert, indem insbesondere auf den irisierenden Farbauftrag eine Beschichtung, bevorzugt eine Primerschicht, aufgebracht wird.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der irisierende Farbauftrag mit einer wässrigen Lösung erfolgt, wobei Bindemittel verwendet wird, und das Trockengewichtsverhältnis von Bindemittel zu Pigment im Bereich von 1.5 bis 6, bevorzugt im Bereich von 2 bis 5.5 liegt. Bevorzugt wird dabei das Verhältnis von trockenem Bindemittel zu Wasser in einem Bereich von 1:2 bis 1 :3 eingestellt. Als Bindemittel kommen unterschiedliche für Druckfarben respektive Streichfarben geeignete Bindemittel in Frage. Möglich ist beispielsweise ein Bindemittel auf Basis einer modifizierten Styrol-Acrylat Copolymeremulsion. Dies vorzugsweise in einer Kombination mit einem irisierenden Pigment auf Basis von Glimmerplättchen, welche mit einer Schicht eines Metalloxids, vorzugsweise Ti02, versehen sind (beispielsweise Iriodin von Merck), und welche insbesondere eine durchschnittliche Grosse im Bereich von 10-60 μm aufweisen. Dabei werden z. B. vom Bindemittel 50 bis 60 g Trockengewicht auf 10 bis 30 g irisierendes Pigment sowie 120 bis 190 Gramm Wasser verwendet. Dabei ist es möglich, den Farbauftrag auf einer Sü-eiclimaschine und/oder in einer Druckmaschine insbesondere bevorzugt in einem Flexo-, Tiefdruck-, Siebdruck oder Offsetdruck- Verfahren aufzubringen.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfmdungsgemässen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Aufsicht auf ein Substrat mit Sicherheitsmerkmalen; und
Fig. 2 einen Schnitt durch' ein typisches Material zur Auftragung von optisch variablen Sicherheitsmerkmalen.
WEGE ZUR AUSFUHRUNG DER ERFINDUNG Fig. 1 zeigt eine Aufsicht auf ein Substrat 1, welches gleichzeitig verschiedene Ausführungsbeispiele des erfmdungsgemässen Sicherheitsmerkmals darstellt. Beim Substrat 1 kann es sich um eine Papierbahn handeln, wie sie beispielsweise zur Herstellung von Banknoten verwendet wird. Derartiges Papier ist von spezieller Struktur und enthält einen hohen Anteil an Fasern aus Baumwolle. Das Substrat 1 kann aber auch eine konventionelle Papierbahn sein, wobei typische Flächengewichte im Bereich von beispielsweise 50 bis 150 g/m2 möglich sind. An Stelle der Papierbahn kann das Substrat 1 auch als Kunststofffolie ausgebildet sein, wobei eine derartige Kunststofffolie beispielsweise aus Polyamid, Polyethylen, Polypropylen etc. bestehen kann. Ebenfalls denkbar sind Substrate, welche aus Laminaten aus Papier und „Kunststoff bestehen, beispielsweise aus Papier und einem thermoplastischen Kunststoff, oder auch Laminate aus unterschiedlichen Kunststoffen mit unterschiedlichen Eigenschaften in den einzelnen Schichten. Auf dem Substrat 1 sind in diesem konkreten Fall 2 unmittelbar nebeneinander angeordnete Streifen 2,3 aus irisierender Farbe angeordnet. Die beiden Streifen 2 und 3 weisen eine unterschiedliche Farbe auf, so z. B. rot und blau. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus der EP 0490825 bekannt, deren Offenbarungsgehalt hiermit eingeschlossen werden soll. Die beiden Streifen 2 und 3 grenzen dabei unter Ausbildung einer scharfen Kante aneinander. Die Streifen 2 und 3 können gleichzeitig oder nacheinander auf das Substrat 1 aufgetragen werden, dies in einem Streichprozess oder in einem Druckprozess, wobei Tiefdruck oder Flexodruck aber auch Offsetdruck verwendet werden können.
Die irisierenden Streifen werden in einer wässrigen Formulierung aufgetragen, welche Bindemittel enthält sowie das irisierende Pigment. Ausserdem sind gegebenenfalls Additive vorhanden. Mögliche Formulierungen der Streichrezeptur respektive der Druckrezeptur sind in Tabelle 1 angegeben:
Tabelle 1
Dabei steht %FK für den Festkörpergehalt in Prozenten.
Zu den einzelnen verwendeten Komponenten folgendes:
Texicryl ist eine modifizierte Styrolacrylat-Copolymeremulsion, und ist beispielsweise erhältlich von ScottBader Ltd., Wollaston, Wellingborough, Northamptonshire, UK. Dabei ist Texiciyl 13-567 eine Emulsion mit einer Viskosität im Bereich von 150 bis 200 mPas, einer Dichte von 1.09 g/ml und einem pH- Wert von 8-8.8 bei 25 Grad Celsius. Texicryl 13-804 ist ebenfalls eine entsprechende Emulsion" mit einer Viskosität 0 im Bereich von 500-800 mPa s, einer Dichte von 1.05 g/ml bei 25 Grad Celsius und einem pH Wert von 7.4-8.
Texanol ist ein 2,2,4-Trimethyl-l,3-pentandiolmonoisobutyrat, und ist ein Additiv insbesondere für Latexfarben. Es dient der Fusion des Bindemittels nach dem Verdampfen des als Lösungsmittel dienenden Wassers. Texanol ist erhältlich von 5 Eastman Chemical Company, Kingsport, US. Sterocoll D ist eine Dispersion eines acrylischen Copolymers, welches Carboxylgruppen enthält. Es dient der Änderung der Viskosität der gesamten Lösung. Es ist beispielsweise erhältlich von BASF, DE.
Cognis DSX 3116 ist ebenfalls ein rheologisches Additiv und auf Basis von Polyurethan. Es ist erhältlich beispielsweise von der IMPAG Chemie Import AG, Zürich, CH.
Aquacer 531 ist ein Wachsadditiv für Farben und Drucktinten. Es ist erhältlich von der Byk-Chemie GmbH, Wesel, DE.
Bei Nopco NM-305 handelt es sich um einen Entschäumungsmittel, welcher nicht auf Basis von Silikonen, sondern auf Basis von hydrophoben Partikeln und Fettsäurederivaten von paraffinischen Kohlenwasserstoffen wirkt. Es ist beispielsweise erhältlich von Nopco Paper Technology GmbH, DE.
Iriodin ist ein irisierendes Pigment auf Basis von Glimmerplättchen, welche mit einer Titandioxid-Schicht oder mit einer Eisenoxidschicht beschichtet sind. Es handelt sich dabei um so genannte Perlglanzpigmente. Sie verfügen über eine durchschnittliche Korngrösse im Bereich von 10-60 μm. Sie sind erhältlich von MERCK (Schweiz) AG, Dietikon, CH. Konkret werden folgende Pigmente verwendet: Modin® 205 Rutil Brillantgelb (Art. Nr. 104285), 215 Rutil Perlrot (Art. Nr. 104792), 217, Rutil Perlkupfer (Art. Nr. 104286), 219 Rutil Perllila (Art. Nr. 104287), 225 Rutil Periblau (Art. Nr. 104288), 235 Rutil Perlgrün (Art. Nr. 104289).
In Fig. 1 ist dargestellt, wie ein weiteres Sicherheitselement 5, im konkreten Fall handelt es sich um ein optisch variables Sicherheitsmerkmal (OVD), auf die Streifen 2 und 3 aufgebracht ist, wobei das OVD beide Streifen teilweise überlappt. Die derart erzielbaren optischen Effekte sind besonders hervorstechend. Das OVD kann aber auch, wie beispielsweise im Fall 6 dargestellt, einen der Streifen und diesen auch nur teilweise überdecken, oder, wie im Fall 9 dargestellt, innerhalb eines Streifens 3 angeordnet sein. Alternativ ist es auch möglich, das OVD in einer Aussparung 8 in einem oder beiden der Streifen 2,3 anzuordnen. Wesentlich ist, dass vom Auge gleichzeitig sowohl die optischen Effekte der Streifen als auch des OVD wahrgenommen werden können, und so die erhöhte Sicherheitsstufe erreicht werden kann.
Beim OVD 5-7, 9 handelt es sich beispielsweise um ein Dot-Matrixelement oder ein Hologramm. Derartige Elemente sind beispielsweise von Hologram Industries, FR, erhältlich. Sie können unterschiedliche Formen aufweisen, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, und von unterschiedlicher Komplexität sein.
Derartige OVDs werden typischerweise in einem Heissprägeprozess auf Substrate aufgebracht. Da die entsprechenden thermoaktivierbaren Adhäsive i.d.R. auf den Streifen 2 respektive 3 keine genügende Haftung entwickeln, ist auf den Streifen wenigstens im Bereich der Anordnung der Elemente 5-7,9 eine Primerschicht aufgebracht, welche als Haftvermittler wirkt. Insbesondere soll der Haftvermittler dazu führen, die grundsätzlich eher apolare Oberfläche der Streifen derart zu modifizieren, dass das tendenziell polare Adhäsiv besser haften kann. Alternativ kann natürlich auch das Adhäsiv entsprechend eingestellt werden. Fig. 2 zeigt nun ein Laminat, wie es beispielsweise bei der Auftragung von derartigen OVDs Verwendung finden kann. Ähnliche Laminate sind beispielsweise in der US 6,280,891 sowie entsprechende Gitter in der US 2002/0164456 AI beschrieben. Sie verfügen über eine unterste Schicht eines thermoplastischen Adhäsivs 15. Darüber angeordnet ist eine Metallisierung 14, welche eine entsprechende Struktur aufweist, ggf. ergänzt durch eine Reflexionsschicht. Die Metallisiemng kann aus Gold, Silber oder Aluminium bestehen. Im Falle eines Hologrammes oder Dot-Matrixelements handelt es sich bei dieser Struktur um ein Diffraktionsgitter, es ist aber auch möglich, dass die Struktur einfach als Feinstruktur oder Muster ausgebildet ist. Über dieser Schicht 14 ist eine Trägerfolie oder Schutzfolie 13 angeordnet, welche ihrerseits von einer Lackschicht 12 überdeckt ist. Das Sandwich 18 aus den Schichten 12-15 verbleibt nach entsprechender Aufspendung auf dem Substrat, während die nun zu schildernden Schichten nur der Zuführung dienen und nach der Aufspendung abgeführt werden. Über der Lackschicht 12 ist eine Kleberschicht 11, welche als Release-Schicht, d. h. als Trennschicht, ausgebildet ist, angeordnet. Diese wiederum wird von einer Folie 10 überdeckt. Das Material wird wie in Fig. 2 dargestellt zugeführt, und an der mit dem Pfeil 16 dargestellten Trennstelle wird der untere Teil 18 vom oberen Teil 17 getrennt, wobei der obere Teil in der Maschine abgeführt wird, und der untere Teil, gegebenenfalls abschnittsweise, auf dem Substrat verbleibt. Eine Maschine, welche für einen derartigen Heissprägeprozess geeignet ist, ist beispielsweise die von der Firma Steuer, DE erhältliche Maschine Foiljet. Dabei werden Substrat und Laminat gem. Fig. 2 zwischen zwei Zylindern zusammengeführt mit einer Genauigkeit der Abstimmung von Substrat
1 und Laminat von < 0.2mm abgeglichen (Registergenauigkeit). Einer der Zylinder kann als Matrize ausgebildet sein und der zweite einfach als Gegendruckzylinder, es ist aber auch möglich die beiden Zylindern als Matrize und Patrize auszubilden.
Typischerweise wird eine Prägetemperatur im Bereich von 80-270 Grad Celsius, bevorzugt von 220 bis 250 Grad Celsius eingestellt. Infolge der speziellen Haftverhältnisse auf einer Schicht 2 respektive 3 muss die Release-Fähigkeit der Schicht 11 sorgfältig eingestellt werden. Dies kann auch über die Struktur der Lackschicht 12 beispielsweise über einen smooth varnish realisiert werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Substrat, Papierbalxn, Banknote
2 erster irisierender Streifen 3 zweiter irisierender Streifen
5-7,9 optisch variable Sicherheitsmerkmale (OVD)
10 Folie, Träger
11 Kleberschicht (Release-Schicht)
12 Lackschicht 13 Trägerfolie
14 Metallisierung (gegebenenfalls strukturiert)
15 Adhäsiv
16 Trennstelle
17 abgeführte Bahn 18 auf dem Substrat verbleibender Teil

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Sicherheitsmerkmal (2,3;5-7,9) mit einem oberflächlichen, irisierende Pigmente enthaltenden Farbauftrag (2,3), welcher bei einer Veränderung des Blickwinkels seine Farbe verändert, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens teilweiser Überlappung oder im wesentlichen unmittelbarer Angrenzung an den Farbauftrag (2,3) ein weiteres Sicherheitselement (5-7,9) angeordnet ist.
2. Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene, gleichzeitig erkennbare Oberflächenbereiche (2,3) mit Farbaufträgen versehen sind, welche unterschiedliche irisierende Pigmente enthalten, und welche bei Ansicht aus mindestens einem schrägen Blickwinkelbereich eine unterschiedliche Farbe aufweisen, wobei die
Oberflächenbereiche (2,3) insbesondere bevorzugt direkt aneinandergrenzend ausgebildet sind.
3. Sicherheitsmerkmal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim Sicherheitselement um ein optisch variables
Sicherheitselement (5-7,9) handelt.
4. Sicherheitsmerkmal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Sicherheitselement (5-7,9) wenigstens teilweise durch eine Feinstruktur, insbesondere auf metallischer Basis, gebildet wird.
5. Sicherheitsmerkmal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim weiteren Sicherheitselement (5-7,9) um ein diffraktives Element, insbesondere bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe 2D- oder 3D-Hologramm, Dot-Matrixelement, handelt.
6. Sicherheitsmerkmal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Sicherheitselement (5-7,9) wenigstens bereichsweise eine Trägerfolie (13) aufweist, welche wenigstens bereichsweise mit einer strukturierten Metallisierung versehen ist.
7. Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Sicherheitselement (5-7,9) über ein Adhäsiv (15) insbesondere über ein thenrioaktivierbares Adhäsiv (15) auf dem Farbauftrag (2,3) aufgebracht ist.
8. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbauftrag (2,3) zwecks Haftung des weiteren Sichβrheitselements (5-7,9) auf dem Farbauftrag (2,3) mit einer oberflächlichen Primerschicht versehen ist, wobei diese Primerschicht insbesondere bevorzugt polaren Charakter aufweist, und beispielsweise ausgewählt werden kann aus der Gruppe Polyvinylalkohol, Polyacrylat, Styrol-Acryl basierte Copolymere.
9. Sicherheitsmerkmal nach einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbauftrag (2,3) auf einer wässrigen Lösung eines irisierenden Pigments beruht.
10. Sicherheitsmerkmal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Sicherheitselement (5-7,9) den Farbauftrag (2,3) vollständig überdeckt.
11. Sicherheitsmerkmal nach Ansprach 10, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig erkennbare, aneinandergrenzende Oberflächenbereiche (2,3) mit Farbaufträgen versehen sind, welche unterschiedliche irisierende Pigmente enthalten, und welche bei Ansicht aus mindestens einem schrägen Blickwinkelbereich eine unterschiedliche Farbe aufweisen, wobei das weitere Sicherheitselement (5-7,9) beide Oberflächenbereiche (2,3) wenigstens teilweise überdeckt, wobei insbesondere bevorzugt der Farbübergang zwischen den Oberflächenbereichen (2,3) fliessend oder scharf ist.
12. Sicherheitsmerkmal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Farbaufträgen (2,3) um Streifen einer Breite im Bereich von den 0.3 cm bis 5 cm, vorzugsweise jedoch von etwa 0.5 bis 1.6 Zentimeter handelt.
13. Sicherheitsmerkmal nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim irisierenden Pigment um Glimmerplättchen handelt, welche mit einer Schicht eines Metalloxids, vorzugsweise Ti02, überzogen sind.
14. Sicherheitspapier für Sicherheitsdokumente wie Banknoten, Pässe, Zertifikate, etc. sowie Verpackungsmaterial, Einbandmaterial, oder dergleichen aufweisend ein Sicherheitsmerkmal nach einem der vorhergehenden Anspräche, welches auf einem Substrat (1), insbesondere einem Papierträger, aufgebracht ist.
15. Verfahren zur Aufbringung eines Sicherheitsmerkmals nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass die irisierende Pigmente mit transparenten Bindemitteln zu Streichfarben oder Druckfarben aufgearbeitet werden, und dass der irisierende Farbauftrag (2,3) in einem Druck- oder Streichprozess auf ein Substrat (1) aufgetragen wird, wobei anschliessend oder vorgängig das weitere Sicherheitselement (5-7,9) auf das Substrat (1), gegebenenfalls registergenau, aufgebracht wird.
16. Verfaliren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeiclmet, dass das weitere Sicherheitselement (5-7,9) in einem Heissprägeprozess, insbesondere bevorzugt unter Abzug von einem Träger (10), wenigstens teilweise auf den irisierenden Farbauftrag (2,3) aufgebracht wird.
17. Verfahren nach Anspmch 16, dadurch gekennzeiclmet, dass vor der Auftragung des weiteren Sicherheitselements (5-7,9) der irisierende Farbauftrag (2,3) oberflächenmodifiziert wird, indem insbesondere auf den irisierenden
Farbauftrag (2,3) eine Beschichtung, bevorzugt eine Primerschicht, aufgebracht wird.
18. Verfaliren nach einem der Anspräche 15 bis 17, dadurch gekennzeiclmet, dass der irisierende Farbauftrag (2,3) mit einer wässrigen Lösung erfolgt, wobei Bindemittel verwendet wird, und das Trockengewichtsverhältnis von Bindemittel zu Pigment im Bereich von 1.5 bis 6, bevorzugt im Bereich von 2 bis 5.5 liegt, wob.ei insbesondere bevorzugt das Verhältnis von trockenem Bindemittel zu Wasser in einem Bereich von 1 :2 bis 1 :3 eingestellt wird.
19. Verfaliren nach Anspmch 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bindemittel auf Basis einer modifizierten Styrol-Acrylat Copolymeremulsion und ein irisierendes Pigment auf Basis von Glimmerplättchen, welche mit einer Schicht eines Metalloxids, vorzugsweise Ti02, versehen sind, und welche insbesondere eine durchschnittliche Konrgrösse im Bereich von 10-60 μm aufweisen, verwendet wird, wobei vorzugsweise vom Bindemittel 50 bis 60 Gramm Trockengewicht auf 10 bis 30 g irisierendes Pigment sowie 120 bis 190 g Wasser verwendet werden.
20. Verfaht-en nach einem der Anspräche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbauftrag (2,3) auf einer Streichmaschine und/oder in einer Drackmaschine insbesondere bevorzugt in einem Flexo-, Tiefdrack-, Siebdruck oder Offsetdruck- Verfahren aufgebracht wird.
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