EP2123471B1 - Sicherheitselement und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

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EP2123471B1
EP2123471B1 EP09004830.7A EP09004830A EP2123471B1 EP 2123471 B1 EP2123471 B1 EP 2123471B1 EP 09004830 A EP09004830 A EP 09004830A EP 2123471 B1 EP2123471 B1 EP 2123471B1
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EP
European Patent Office
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layer
transfer
effect
transfer assist
security
Prior art date
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EP09004830.7A
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English (en)
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EP2123471A1 (de
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Winfried HOFFMÜLLER
Theodor Burchard
Thorsten Pillo
Manfred Heim
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Giesecke and Devrient GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient GmbH
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Publication date
Family has litigation
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Priority claimed from DE102004053007A external-priority patent/DE102004053007A1/de
Application filed by Giesecke and Devrient GmbH filed Critical Giesecke and Devrient GmbH
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    • B42D25/465—Associating two or more layers using chemicals or adhesives
    • B42D25/47—Associating two or more layers using chemicals or adhesives using adhesives
    • B42D2033/26—

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a multilayer security element which has at least one effect layer which requires a special substrate.
  • Valuables such as branded goods or documents of value are often provided with security elements for the purpose of security, which allow verification of the authenticity of the object of value and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
  • optically variable elements are used as security elements, which give the viewer a different image impression, for example a different color impression, at different viewing angles.
  • holograms holographic grating images and other hologram-like diffraction structures are used for authenticity assurance, which offer the viewer a viewing angle-dependent diffraction pattern.
  • Security elements with hologram-like diffraction structures are transferred, inter alia, in the transfer process to the target substrate, for example a banknote.
  • the detachment of the security element from the carrier film takes place either via so-called release layers, which are usually thermally activated, or by the low adhesion of the security element on the carrier film.
  • the security element is coated with a suitable adhesive system.
  • Other security features such as luster pigments or other optically variable effect colors, are usually printed directly onto a paper substrate. The brilliance and the visual impression of the respective security element depend strongly on the ground.
  • the publication WO 2004/032099 A1 discloses a liquid crystal label that can be used as an anti-counterfeit label.
  • the liquid crystal label comprises a base material having transparency or semitransparency, a liquid crystal layer formed on the lower surface of the base material, a background layer formed on the side of the liquid crystal layer facing the base material, and an adhesive layer formed on one side of the background layer is formed, which is opposite to the liquid crystal layer.
  • the adhesion between the base material and the liquid crystal layer is lower than the adhesion between the liquid crystal layer and the background layer, so that liquid crystal label is destroyed in peeling tests.
  • the publication US 2003/189684 A1 relates to an anisotropic polymer film with improved alignment on a substrate having a structured surface.
  • the publication GB 2 357 061 A discloses a hot stamping foil having at least one liquid crystal layer.
  • the publication EP 1347 313 A1 apparently a liquid crystal transfer sheet having a substrate and a liquid crystal layer formed on a surface of the substrate, the liquid crystal layer having an adhesion surface disposed on a side opposite to the substrate and provided to adhere to a target article, and a release surface disposed on one side of the substrate and provided to be separated from the substrate. At this time, the surface hardness of the liquid crystal layer is lower at the adhesion surface side than at the release surface side.
  • the object of the invention is to provide a method which avoids the disadvantages of the prior art.
  • the effect layer of a first layer composite requiring a special substrate can be prepared on a separate plastic carrier film and subsequently transferred to a second layer composite, wherein the second layer composite likewise comprises a plastic carrier film.
  • the plastic carrier film of the first layer composite is hereby specially adapted to the needs of the effect layer.
  • liquid-crystalline materials can be aligned in a simple manner and then transferred to any other layer sequence, which in itself has no corresponding properties.
  • the invention offers the advantage that the alignment layer does not have to be provided in the layer composite of the security element. Because the orientation of the liquid-crystalline material takes place on a separate carrier film and then only the liquid-crystalline material is transferred to the layer structure of the security element.
  • effect layers that require a special substrate.
  • Deposited, optically variable layers such as e.g. Diffraction structures, interference layer pigments, liquid crystal pigments or metallic effect pigments, for example, require a very smooth substrate in order to achieve a brilliant color impression or a reflecting surface.
  • the background layer in the desired layer sequence of the security element is not sufficiently smooth, as e.g. in the case of magnetic layers, such layers can be prepared on an optimally prepared substrate of a plastic carrier film and then inserted at the desired location in the layer structure of the security element, e.g. on a rough magnetic layer.
  • an adhesive layer is used, which also compensates for the rough ground.
  • the security element can be provided with further functional layers, such as electrically conductive, luminescent, magnetic layers, or any imprints. Other layers produced by the process according to the invention can also be incorporated.
  • the invention includes a method for producing a first composite layer, according to claim 1.
  • the effect layer advantageously forms an optically effective effect layer or a mirror-effect effect layer.
  • a lacquer layer of oriented liquid-crystalline material or a layer with optically variable or metallic pigments, which are preferably printed, is suitable as the effect layer.
  • effect layer is applied in particular in the form of patterns, characters or codes.
  • liquid-crystalline effect layers representative of any other effect layers.
  • Such liquid crystalline effect layers show, as explained in detail below, certain polarization or color effects.
  • the liquid-crystalline material is preferably applied directly to the plastic carrier film without further alignment layers, preferably printed.
  • a transfer assist layer also makes it possible to transfer security elements made of liquid-crystalline material that are not present over the entire surface, for example printed as a motif, onto a target substrate.
  • the carrier film for the liquid-crystalline layer and the transfer assist layer may be at or after the application of the transfer material to the target substrate are removed. The damage-free removability of the carrier film is ensured by the greater adhesion of the transfer assist layer to the liquid-crystalline layer.
  • liquid-crystalline material may be applied partially, in particular in the form of patterns, characters or codes, between the liquid-crystalline layer and the transfer assist layer. These may advantageously overlap at least partially with the first applied liquid-crystalline layer.
  • the liquid-crystalline layers are advantageously applied as a lacquer layer of smectic, nematic or cholesteric liquid-crystalline material, preferably printed.
  • Gravure printing, screen printing, flexographic printing, knife or curtain coating are particularly suitable as printing techniques for the liquid-crystalline layers and / or the transfer assist layer.
  • a transfer assist layer preferably a UV-curing lacquer layer is applied, in particular printed.
  • the UV-curable lacquer layer expediently contains photoinitiators. In each case, a balance must be sought between sufficiently high adhesion of the transfer assist layer to the liquid-crystalline layer to be detached and sufficiently low adhesion to the support film.
  • a layer of cholesteric liquid-crystalline material is applied, in particular printed, as the transfer assist layer.
  • An embossing lacquer layer can also be advantageously used as a transfer auxiliary layer.
  • the embossing lacquer layer is expediently printed on and subsequently embossed, provided with a reflective layer, in particular metallized and optionally demetallised in regions, for example, to introduce a negative writing into the metallized embossed structure.
  • the embossed structure advantageously forms an optically effective microstructure, in particular a diffractive diffraction structure, a matt structure, an arrangement of microlenses or an arrangement of micromirrors.
  • the transfer assist layer can advantageously be subjected to a corona treatment or be provided with an adhesion promoter.
  • one or more further layers can be applied to the transfer assist layer, in particular printed on, in order to produce more complex layer structures.
  • Another layer can be printed on the transfer assist layer, for example with a printing ink, preferably a magnetic ink.
  • one Embossing lacquer layer can be applied as a further layer, in particular imprinted. After embossing, the embossing lacquer layer is advantageously embossed, metallized and optionally demetallised in some areas.
  • a reflective layer can be applied as a further layer.
  • this can also be formed by a reflective thin-film element.
  • a reflective thin-film element is preferably formed with a reflection layer, an absorber layer and a dielectric spacer layer arranged between the reflection layer and the absorber layer.
  • layered composites already described are combined with one or more further layer composites, for example via laminating lacquer layers.
  • a second layer composite present on a second carrier film can be provided, which is joined to the layer composite of carrier film, effect layer and transfer assist layer via a second adhesive layer before the adhesive layer is applied in step d).
  • the second layer composite is produced by applying an embossing lacquer layer to the second carrier foil, embossing, metallizing and optionally demarcating the embossing lacquer layer by area.
  • the second layer composite is produced by applying to the second carrier film a rastered metal layer with recesses or a semitransparent metal layer and that on the metal layer, a magnetic layer, in particular in the form of patterns, characters or codes is produced.
  • the second layer composite may also comprise a reflective layer.
  • the reflective layer may advantageously be formed by a metal layer or, in the case of more complex structures, by a reflective thin-film element having a viewing angle-dependent color impression.
  • the thin-film element is preferably formed with a reflection layer, an absorber layer and a dielectric spacer layer arranged between the reflection layer and the absorber layer.
  • the reflection layer of the thin-film element is preferably formed from an opaque or semitransparent metal layer.
  • the thin-film element can also be formed with at least one absorber layer and at least one dielectric spacer layer, the absorber layers and the dielectric spacer layers being arranged alternately one above the other.
  • the thin-film element is formed with a plurality of dielectric spacer layers, wherein adjoining layers having greatly different refractive indices are formed.
  • the second layer composite comprises an optically active microstructure which is preferably formed as a diffractive diffraction structure, as a matt structure, as an arrangement of microlenses or as an arrangement of micromirrors.
  • the carrier film used in the process according to the invention is preferably provided as a smooth film with good surface quality.
  • a film designed specifically for aligning liquid crystals may be provided.
  • plastic film is films made of PET, OPP, BOPP, PE or cellulose acetate.
  • the carrier film may also itself comprise a plurality of sub-layers, for example, the carrier film may be provided with an alignment layer for the alignment of liquid crystals.
  • a layer of a linear photopolymer, a finely structured layer, ie a layer with orientation-promoting surface topography, or a layer oriented by the application of shear forces are suitable as the aligrum layer.
  • a suitable finely structured layer can be produced for example by embossing, etching or scoring.
  • the invention also includes a transfer material for transferring to a target substrate according to claim 13, which is in particular producible according to one of the production methods described above.
  • the effect layer is partially applied to the carrier film.
  • the effect layer is formed by a first layer of a liquid-crystalline, in particular of a nematic liquid-crystalline material.
  • the transfer assist layer preferably consists of a UV-curing lacquer layer, of a cholesteric liquid-crystalline material or of an embossing lacquer layer provided with an embossing.
  • At least one further layer of liquid-crystalline material is present between the partially present effect layer and the transfer assist layer present over the entire area.
  • the at least one further liquid-crystalline layer is preferably formed from cholesteric liquid-crystalline material.
  • the effect layer and the transfer assist layer are present on a plastic carrier film, the adhesion of the transfer assist layer present over the entire area to the carrier film being lower than to the partially present effect layer.
  • the effect layer and the transfer assist layer can also be present on a plastic carrier film which has a release layer, in particular a thermally activatable release layer.
  • the invention also includes a security element for securing valuables, which can be produced in particular by one of the methods described above or with a transfer material of the type described.
  • the invention also encompasses a method for transferring a transfer element to a target substrate, wherein a transfer material of the type described with the adhesive layer is placed on the target substrate and bonded to the target substrate by heat and / or pressure.
  • a transfer material of the type described with the adhesive layer is placed on the target substrate and bonded to the target substrate by heat and / or pressure.
  • the transfer material is advantageously connected by pressure and radiation with the target substrate.
  • the plastic carrier film of the possibly partially present effect layer is expediently removed during or shortly after application to the target substrate.
  • the method according to the invention can be used to produce any desired security elements, in particular a security thread, a transferable security strip or a patch.
  • the finished security element is embedded, for example, in a security paper or valuable item, in particular value document, or applied to its surface.
  • the security element preferably contains a carrier substrate made of paper or plastic.
  • a transfer material of the type described is applied to an object to be protected, in particular glued by heat and / or pressure and / or radiation.
  • the surface of the security paper or valuables can be specially treated to improve the adhesion of the security element on the surface and its optical efficiency.
  • a bonding agent can be used, which is applied to the surface of the security paper.
  • Valuables within the meaning of the present invention are in particular banknotes, stocks, bonds, certificates, vouchers, checks, high-quality admission tickets, but also other counterfeit-endangered papers, such as passports and other identification documents, as well as product security elements, such as labels, seals, packaging and the like.
  • object of value in the following includes all such objects, documents and product protection means.
  • security paper is understood to mean the precursor that can not yet be processed to a value document, which besides the security element can have further authenticity features, such as, for example, luminescent substances provided in the volume. security paper is usually in quasi endless form and will be further processed at a later date.
  • Fig.1 shows a schematic representation of a banknote 10 with two security elements 12 and 16, which are each prepared by means of a transfer material according to the invention.
  • the first security element represents a security thread 12 that emerges at certain window areas 14 on the surface of the banknote 10, while it is embedded in the intervening areas inside the banknote 10.
  • the second security element is formed by a wide security strip 16 glued onto the banknote paper with a heat-seal adhesive.
  • Fig. 2 shows a plan view of a portion of the security strip 16, as it appears when viewed without aids or when viewed through a linear polarizer 20. Viewed without aids, the security strip 16 shows shiny metallic, optically variable diffraction structures 22, such as holograms or kinegrams. Such diffraction structures are known to the person skilled in the art and are therefore not explained further below. Instead of the diffraction structures 22, matt structures or refractive structures may also be provided, for example.
  • additional structures in the exemplary embodiment a honeycomb pattern 24, appear. These structures, which are virtually invisible to the naked eye, can be used to check the authenticity of the banknote 10. Alternatively, the structures can also be visualized with a circular polarizer.
  • Fig. 3 shows in cross-sectional representation an intermediate step in the production of a transfer material 30, for example, in a security thread 12 or a security strip 16 of the in Fig.1 shown type can be used.
  • a layer 34 of nematic liquid-crystalline material is partially printed on a transparent carrier film 32, for example a smooth plastic film of good surface quality, as an effect layer.
  • the Nematen für 34 is typically printed in the form of a motif of patterns, characters or a coding, for example in the form of in Fig. 2 shown honeycomb pattern.
  • a transfer auxiliary layer 36 is applied over the entire surface to the nematode layer 34 and the carrier film 32.
  • a transfer auxiliary layer 36 is applied over the entire surface to the nematode layer 34 and the carrier film 32.
  • a UV-crosslinkable lacquer layer printed, whose adhesion to the support film 32 is less than to Nematen für 34.
  • As UV-crosslinkable transfer assist layer 36 a layer of cholesteric liquid-crystalline material or an embossing lacquer layer can be used.
  • an adhesive layer 38 is applied to the transfer auxiliary layer 36, with which the layer composite of carrier film 32, Nematen slaughter 34 and transfer auxiliary layer 36 on a target substrate, such as a security paper, a document of value or a further thread or strip structure 35, can be laminated.
  • a target substrate such as a security paper, a document of value or a further thread or strip structure 35
  • the carrier film 32 for the nemate layer 34 and the transfer assist layer 36 may be removed again by means of separation winding. The damage-free detachability of the carrier film 32 is ensured by the greater adhesion of the transfer assist layer 36 to the nemate layer 34.
  • both the transfer assist layer and the adhesive layer may include machine-readable feature substances, such as e.g. contain magnetic, electrically conductive, phosphorescent or fluorescent substances.
  • a further layer can be printed on the transfer auxiliary layer 36.
  • the further layer can be provided in particular with recesses or in the form of patterns, characters or codes. Under this layer another, eg machine-readable layer can be printed. Machine-readable security features can also be accommodated in the further layer itself.
  • the further manufacturing process then proceeds, as already related to Fig. 3 described.
  • the detachability of the carrier film 42 during the transfer is ensured by a release layer 44 that can be thermally activated under heat-sealing conditions.
  • the release-capable carrier film 42 is provided with an alignment-promoting alignment layer 48.
  • This may be, for example, a layer of a linear photopolymer, a Layer with orientation-promoting surface topography or a layer oriented by the application of shear forces.
  • Fig. 5 shows an intermediate step of producing transfer material as in Fig. 3 according to a further embodiment of the invention.
  • the transfer material 50 of Fig. 5 has a carrier film 32 with an alignment layer 52, for example, a linear photopolymer, which serves to align the liquid crystals in the subsequently applied nematic and optionally cholesteric liquid crystal layers 34 and 36, respectively.
  • an alignment layer 52 for example, a linear photopolymer, which serves to align the liquid crystals in the subsequently applied nematic and optionally cholesteric liquid crystal layers 34 and 36, respectively.
  • a further layer 54 is printed on the transfer auxiliary layer 36.
  • the further layer 54 may be provided in particular with recesses or in the form of patterns, characters or codes.
  • the layer 54 may be provided by an absorbent print or a reflective metal layer.
  • the layer can be produced by printing the transfer assist layer 36 with a commercially available, in particular black printing ink. This is particularly appropriate when the transfer assist layer 36 consists of cholesteric liquid-crystalline material.
  • the further layer can be provided by a metal layer into which recesses, for example in the form of a negative writing, can be introduced by partial demetallization.
  • a metal layer into which recesses for example in the form of a negative writing
  • another, eg machine-readable layer can be printed. Even in the layer 54 itself further, in particular machine-readable security features be housed. The further manufacturing process then proceeds, as already related to Fig. 3 described.
  • the transfer medium with negative writing 60 of Fig. 6 is printed on a carrier film 32, which in turn may be provided with an alignment layer, a nematic liquid crystal layer 34.
  • a UV-curable embossing lacquer layer 62 whose adhesion to the carrier foil 32 is less than that of the nematode layer 34, is printed over the carrier foil 32 and the nematic layer 34 so that the embossing lacquer layer 62 fulfills the function of the transfer assist layer described above during the transfer of the transfer material 60 to a target substrate ,
  • a desired embossed structure 64 for example a diffraction structure, is impressed into the embossing lacquer layer 62 and a reflective layer 66, in particular a metal layer, is applied, into which recesses 68, in the embodiment in the form of a negative writing, are introduced by partial demetallization.
  • the embossing structure 64 may also be provided with a high refractive index layer. Examples of high-index materials are CaS, CrO 2 , ZnSi, TiO 2 or SiO x .
  • an adhesive layer 38 is applied to the composite layer for transfer to the target substrate.
  • the embossing pattern 64 can also be provided with a color shift effect thin film element, as described below with reference to FIG Fig. 8 is described in detail.
  • machine-readable and / or decorative layers can be demetallized on the partially demetallized Embossing lacquer layer 62, in particular in overlap with the metal layer 66 are applied.
  • a commercially available printing ink can be printed, which is then recognizable in the recesses or demetallized areas of the embossing lacquer layer when viewing the foil material applied to a substrate.
  • the printing ink like the adhesive layer 38, may also contain machine-readable feature substances, such as magnetic, electrically conductive, phosphorescent or fluorescent substances.
  • FIGS. 7 to 14 illustrate manufacturing processes that are not part of the invention.
  • Fig. 7 illustrates the manufacture of a multilayer security element 70.
  • the transfer assist layer can be formed, for example, by a UV-crosslinkable lacquer layer or a layer of cholesteric, liquid-crystalline material.
  • a second layer composite 74 is produced by printing on a second carrier film 80 an embossing lacquer layer, embossing a desired embossed structure, in the exemplary embodiment a diffraction structure, into the embossing lacquer, onto the embossed layer 82 a metal layer 84 is vapor-deposited, and by partial demetallization of the Metal layer 84 recesses 86, for example, be generated in the form of negative writing.
  • the second layer composite 74 is applied via an adhesive layer 76 (FIG. Fig. 7 (c) ) laminated on the first layer composite 72, as by the FIGS. 7 (b) and 7 (a) connecting arrow 78 indicated.
  • the second Carrier sheet 80 removed by separation winding and applied for the transfer of an adhesive layer 38 on den'so produced layer composite, as in Fig. 7 (c) shown.
  • the carrier foil 32 can also be removed so that the entire layer composite is then present without carrier foils.
  • the polarization effect features are thus not affected by films in their effect and can be viewed with high contrast.
  • the reduced by the detachment of the second carrier film 80 protection function for the metallization can be compensated by protective lacquer layers.
  • Conventional protective lacquer layers are optically largely isotropic and therefore do not impair the recognizability of polarizing effects.
  • an additional, dark-colored layer may optionally be partially applied to the layer composite 74, in order to ensure good visibility of the color effect of the cholesteric liquid-crystal layer.
  • the embossing lacquer layer 82 can be darkened.
  • the second layer composite can also contain only one reflective layer, in particular a metal layer, which is preferably integrated into a print motif with large portions of demetallization.
  • the transfer material according to the invention then has an additional test level with the nematic layer 34, which can be authenticated with a polarizer.
  • the thin-film element 92 has a reflection layer 94, an absorber layer 98 and a dielectric spacer layer 96 arranged between the reflection layer and the absorber layer.
  • the color shift effect in such thin-film elements is based on viewing angle-dependent interference effects due to multiple reflections in the different sub-layers of the element.
  • the absorber layer 98 and / or the dielectric spacer layer 96 may have recesses in the form of patterns, characters or codes in which no color-shift effect can be recognized.
  • the reflection layer 94 may also have recesses in the form of patterns, characters or codes, which then form transparent or semitransparent regions in the thin-film element 92.
  • the thin-film element may have a layer sequence of absorber layer / dielectric layer / absorber layer or a sequence of several layers of alternating high-index and low-index dielectrics.
  • a layer sequence of reflection layer and an absorbing dielectric layer is also possible.
  • the second layer composite produced in this way is then laminated onto the first layer composite via an adhesive layer 76 and the second carrier film is removed by a separation winding.
  • an adhesive layer 38 is applied to the now exposed backside of the thin film element 92.
  • the first carrier film 32 can also be removed.
  • a multi-layer security element having a liquid crystal-based color-tilting or polarizing effect which is recognizable to the observer from the one side of the security element and a thin-film element having a color-shift effect recognizable from the second side is produced.
  • the security element is different from the one in Fig. 8 shown in that the transfer assist layer 36 of the first layer composite of cholesteric liquid-crystalline material is formed.
  • the adhesive layer 76 also forms a dark, preferably black background.
  • the adhesive layer 76 can be dyed or, if appropriate, subsequently blackened by the action of a laser beam.
  • the thin film element 92 of the second layer composite has an order reverse to the layer order described above, ie, the reflective layer is in the security element adjacent to the adhesive layer 76, and the absorber layer is adjacent to the adhesive layer 38.
  • Fig. 9 shows a transfer material 100, in which, as in Fig. 3 On a smooth plastic carrier sheet 32, a nematic liquid crystal layer 34 and a UV-crosslinkable transfer assist layer 36, for example, from cholesteric liquid crystal material, are printed.
  • An embossing lacquer layer is further printed onto the transfer assist layer 36, a desired embossed structure, in the exemplary embodiment a diffraction structure, embossed into the embossing lacquer layer, and a metal layer 104 is vapor-deposited onto the embossed layer 102.
  • Recesses 106 in the form of negative writing are introduced into the metal layer 104 by partial demetallization.
  • both the diffraction structure and the liquid-crystalline layers 34 and 36 can be perceived over the entire area on a dark background which is provided by an additional layer, for example a black imprint, or can also be present on the target substrate.
  • the embossing lacquer layer 102 on the transfer assist layer 36 is advantageously subjected to a corona treatment beforehand or it is provided with a suitable adhesion promoter.
  • An adhesive layer 38 is applied to the entire layer composite for transfer to the target substrate.
  • the carrier film 32 can be removed after the application of the transfer material 100 or left on the structure.
  • a multilayer security element 110 for example a security thread
  • a liquid crystal-based color-shift effect for example a negative writing and a magnetic coding
  • a second layer composite 114 is produced by applying to a second carrier film 120 a screened aluminum layer 122 with recesses in the form of negative writing, and onto the aluminum layer a magnetic layer 124, in the example in the form of a coding, is applied.
  • This second layer composite 114 is in Fig. 10 (b) shown.
  • the aluminum layer 122 may also be provided as a full-surface layer with recesses, for example in the form of negative writing, to which in turn the magnetic layer 124 is applied.
  • the second layer composite 114 is then applied via an adhesive layer 116 (FIG. Fig. 10 (c) ) laminated on the first layer composite 112.
  • further layers 118 such as a white cover layer, which are required for the embedding of the security thread in a security paper, can be applied to the back side of the second carrier film 120.
  • an adhesive layer 38 for example a heat sealing lacquer, is applied for the transfer to the target substrate.
  • the carrier film 32 may be removed by means of parting, and further layers of the thread structure, such as a primer and a heat sealing lacquer, may be applied to the then exposed liquid crystal layers 34 and 36.
  • a dark, in particular black layer with recesses and regions a magnetic layer for example in the form of magnetic bits.
  • not all black areas need to be magnetic at the same time. In this way, a magnetic coding in the black layer can be optically hidden.
  • FIG. 11 Another variant of the example of Figure 10 , which differs only in the embodiment of the second composite layer, is in Fig. 11 shown.
  • the second layer composite 132 of the multilayer security element 130 of FIG Fig. 11 instead of the screened aluminum layer, a full-area, semitransparent metal layer 136 applied to a carrier film 134, on which a magnetic layer 138 is arranged, for example, in the form of a coding.
  • the further procedure in the production of the security thread 130 follows that described above in connection with FIG Fig. 10 given description.
  • Figure 12 illustrates the production of a multilayer security element 140, in particular a hologram security thread with magnetic coding and nematic printing.
  • a first layer composite 150 of a first plastic carrier film 152, a nematic liquid crystal layer 154, a transfer auxiliary layer 156 made of a modified UV-curing lacquer and a first adhesive layer 158 is prepared, as in Fig. 12 (a) shown.
  • a second layer composite 160 which is in Figure 12 (b) an embossing lacquer layer is printed onto a second plastic carrier film 162, a desired diffraction structure is embossed into the embossing lacquer and an aluminum layer 166 is vapor-deposited on the embossed layer 164, in which, as already described in connection with FIG Fig. 7 described by partial demetallization recesses 168, for example, be generated in the form of negative writing.
  • a magnetic layer 170 in the form of a coding is applied to the rear side of the carrier foil 162 not coated with embossing lacquer. The magnetic bits of the magnetic coding are then covered with a cover layer 172.
  • a third layer composite 180 which functions as a cover element in the finished security thread, is produced by applying a full-area metal layer 184 to a third, particularly thin plastic carrier film 182 and providing the metal layer 184 with a further full-surface adhesive layer 186, as in FIG Fig. 12 (c) shown.
  • the first layer composite 150 with the nematic print is then laminated onto the top side of the hologram layer composite 160 (arrow 142) and the cover layer composite 180 is laminated via the adhesive layer 186 onto the underside of the hologram layer composite 160 carrying the magnetic code (arrow 144).
  • Additional layers 146 such as a white topcoat, required for embedding the security thread in a security paper can then be applied to the back side of the third carrier film 182.
  • an adhesive layer 38 such as a heat sealing lacquer, is applied as in Figure 12 (d) shown.
  • the carrier film 152 of the first layer composite 150 can then be removed by separating windings and further layers of the thread structure, such as a bonding agent and applying a heat sealing lacquer to the then exposed liquid crystal layers 154 and 156.
  • the security element 70 is placed on the target substrate 200 with the heat-sealable adhesive layer 38 and pressed in areas.
  • the pressing can be done for example with a not shown heated transfer punch or a transfer roller.
  • the adhesive layer 38 connects in the desired regions 202 with the target substrate 200, so that a transfer element, if appropriate with a predetermined outline shape, arises.
  • the carrier film 32 of the liquid crystal layers 34, 36 can be removed during the application process or shortly thereafter.
  • the surface of the target substrate 200 may be specially treated.
  • an adhesion promoter can be applied to the surface of the target substrate 200.
  • a multilayer security element 210 such as a security thread
  • a negative writing and a hidden magnetic coding is now based on the Fig. 14 explained.
  • a first layer composite 212 of a first transparent carrier film 232 a partially applied, in particular printed layer with two-dimensional metal pigments 234 and a transfer auxiliary layer 236, for example a UV-crosslinkable lacquer layer produced.
  • Printing inks with such flat metal pigments give a particularly good brilliance when printed directly on very smooth surfaces.
  • the transparent carrier film should therefore have a good surface quality.
  • a second layer composite 222 is produced by forming on a second carrier foil 246 an aluminum layer 242 with recesses in the form of negative writing, and by applying to the aluminum layer a magnetic layer 244, in the form of a coding.
  • the second layer composite 222 is then laminated over an adhesive layer 238 onto the first layer composite 212 in register. Subsequently, further layers, not shown here, which are required for the embedding of the security thread in a security paper, can be applied to the back of the second carrier film 246. Finally, an adhesive layer 38, for example a heat sealing lacquer, is applied for the transfer to the target substrate.
  • the carrier sheet 232 may be removed by means of parting, and further layers of the yarn structure, such as a primer and a heat sealing lacquer may be applied to the then exposed layers 234 and 236, respectively.
  • the black magnetic areas are obscured by the application of the high-opacity, flat-colored metal pigments containing printing ink.
  • the brilliance of the color would not be satisfactory and the visual appearance of the security element would be different on both sides.
  • the transfer material consists of an effect layer of optically variable pigments, such as interference layer pigments, which is applied over the entire surface to a transparent plastic carrier film.
  • optically variable pigments such as interference layer pigments
  • Such effect layers require a very smooth surface in order to achieve a brilliant color impression.
  • the transparent plastic carrier film it is also possible to use a lacquer layer applied to a transparent carrier film which has a suitable surface quality.
  • a transfer aid layer to the effect layer.
  • the detachability of the carrier film from the effect layer can also be ensured by a release layer assisting the separation under the appropriate transfer conditions.
  • the carrier film can then additionally comprise, for example, a release layer thermally activatable under heat-sealing conditions, as in the exemplary embodiment of US Pat Fig. 4 is illustrated on which then the effect layer is applied.
  • an adhesive layer is further applied to the effect layer.
  • the adhesive layer can also be provided on the second layer composite. If desired or required, the carrier film can be removed by separation winding last.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Sicherheitselements, das zumindest eine Effektschicht aufweist, die einen speziellen Untergrund benötigt.
  • Wertgegenstände wie etwa Markenartikel oder Wertdokumente, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen ausgestattet, die eine Überprüfung der Echtheit des Wertgegenstands gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen.
  • Vielfach werden als Sicherheitselemente optisch variable Elemente eingesetzt, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck, beispielsweise einen unterschiedlichen Farbeindruck vermitteln. Vielfach werden zur Echtheitsabsicherung auch Hologramme, holographische Gitterbilder und andere hologrammähnliche Beugungsstrukturen eingesetzt, die dem Betrachter ein betrachtungswinkelabhängiges Beugungsbild darbieten.
  • Sicherheitselemente mit hologrammartigen Beugungsstrukturen werden unter anderem im Transferverfahren auf das Zielsubstrat, beispielsweise eine Banknote, übertragen. Die Ablösung des Sicherheitselements von der Trägerfolie erfolgt dabei entweder über so genannte Releaseschichten, die meist thermisch aktivierbar sind, oder durch die geringe Haftung des Sicherheitselements auf der Trägerfolie. Um einen Verbund zum Papier zu ermöglichen, ist das Sicherheitselement darüber hinaus mit einem geeigneten Klebstoffsystem beschichtet. Andere Sicherheitsmerkmale, wie beispielsweise Glanzpigmente oder andere optisch variable Effektfarben, werden dagegen meist direkt auf ein Papiersubstrat aufgedruckt. Die Brillanz und der optische Eindruck des jeweiligen Sicherheitselements hängen dabei stark vom Untergrund ab.
  • Die Druckschrift WO 2004/032099 A1 offenbart ein Flüssigkristalletikett, das als Antifälschungs-Etikett verwendet werden kann. Das Flüssigkristalletikett umfasst ein Basismaterial mit Transparenz oder Semitransparenz, eine Flüssigkristallschicht, die auf der Unterseite des Basismaterials gebildet ist, eine Hintergrundschicht, die auf der Seite der Flüssigkristallschicht gebildet ist, die dem Basismaterial gegenüber liegt, und eine Kleberschicht, die auf einer Seite der Hintergrundschicht gebildet ist, die der Flüssigkristallschicht gegenüber liegt. Dabei ist die Haftung zwischen dem Basismaterial und der Flüssigkristallschicht geringer als die Haftung zwischen der Flüssigkristallschicht und der Hintergrundschicht, so dass Flüssigkristalletikett bei Ablöseversuchen zerstört wird.
  • Die Druckschrift US 2003/189684 A1 betrifft einen anisotropen PolymerFilm mit verbesserter Ausrichtung auf einem Substrat mit einer strukturierten Oberfläche. Die Druckschrift GB 2 357 061 A offenbart eine Heißprägefolie mit zumindest einer Flüssigkristallschicht.
  • Die Druckschrift EP 1347 313 A1 offenbar ein Flüssigkristall-Transferblatt mit einem Substrat und einer Flüssigkristallschicht, die auf einer Oberfläche des Substrats gebildet ist, wobei die Flüssigkristallschicht eine Haftoberfläche aufweist, die auf einer Seite gegenüber dem Substrat angeordnet ist und bereitgestellt ist, um an einem Zielgegenstand anzuhaften, und eine Trennoberfläche, die auf einer Seite des Substrats angeordnet ist und bereitgestellt ist, um von dem Substrat getrennt zu werden. Dabei ist die Oberflächenhärte der Flüssigkristallschicht an der Haftoberflächenseite niedriger als an der Trennoberflächenseite.
  • Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das die Nachteile des Stands der Technik vermeidet.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Bei Multischicht-Sicherheitselementen ist oft eine gewünschte Schichtreihenfolge nicht möglich, da bestimmte Sicherheitsmerkmale bevorzugt auf glatten, nicht porösen Substraten hergestellt werden oder zum Teil sogar auf solchen Substraten hergestellt werden müssen.
  • Dazu kann die einen speziellen Untergrund benötigende Effektschicht eines ersten Schichtverbunds auf einer separaten Kunststoffträgerfolie vorbereitet und anschließend auf einen zweiten Schichtverbund übertragen werden, wobei der zweite Schichtverbund ebenfalls eine Kunststoffträgerfolie umfasst. Die Kunststoffträgerfolie des ersten Schichtverbunds wird hierbei speziell an die Bedürfnisse der Effektschicht angepasst.
  • So haben beispielsweise bestimmte Kunststofffolien aufgrund ihrer inneren Struktur die Eigenschaft, dass sie flüssigkristallines Material ausrichten. So können flüssigkristalline Materialien auf einfache Weise ausgerichtet und anschließend auf eine beliebige andere Schichtenfolge übertragen werden, die an sich keine entsprechenden Eigenschaften aufweist.
  • Aber auch wenn das flüssigkristalline Material mittels Ausrichtungs- bzw. Alignmentschichten ausgerichtet wird, bietet die Erfindung den Vorteil, dass die Alignmentschicht nicht im Schichtverbund des Sicherheitselements vorgesehen werden muss. Denn die Ausrichtung des flüssigkristallinen Materials erfolgt auf einer separaten Trägerfolie und anschließend wird lediglich das flüssigkristalline Material auf den Schichtaufbau des Sicherheitselements übertragen.
  • Es gibt jedoch auch andere Beispiele für Effektschichten, die einen speziellen Untergrund benötigen. Aufgedampfte, optisch variable Schichten, wie z.B. Beugungsstrukturen, Interferenzschichtpigmente, Flüssigkristallpigmente oder Metalleffektpigmente, beispielsweise benötigen einen sehr glatten Untergrund, um einen brillanten Farbeindruck bzw. eine spiegelnde Oberfläche zu erreichen. Wenn die Untergrundschicht in der gewünschten Schichtfolge des Sicherheitselements nicht ausreichend glatt ist, wie dies z.B. bei Magnetschichten der Fall ist, können derartige Schichten auf einem optimal vorbereiteten Untergrund einer Kunststoffträgerfolie vorbereitet und anschließend an gewünschter Stelle im Schichtaufbau des Sicherheitselements eingefügt werden, wie z.B. auf einer rauen Magnetschicht. Für den Übertrag wird vorzugsweise eine Klebeschicht verwendet, die ebenfalls den rauen Untergrund ausgleicht.
  • Selbstverständlich kann das Sicherheitselement mit weiteren funktionellen Schichten, wie elektrisch leitenden, lumineszierenden, magnetischen Schichten, oder beliebigen Aufdrucken versehen werden. Auch weitere nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Schichten können eingefügt werden.
  • Die Erfindung enthält ein Verfahren zum Herstellen eines ersten Schichtverbundes, nach Anspruch 1.
  • Die Effektschicht bildet mit Vorteil eine optisch wirksame Effektschicht oder eine spiegelnd wirkende Effektschicht. Als Effektschicht bietet sich dabei insbesondere eine Lackschicht aus orientiertem flüssigkristallinem Material oder eine Schicht mit optisch variablen oder metallischen Pigmenten an, die vorzugsweise aufgedruckt werden.
  • Darüber hinaus wird die Effektschicht insbesondere in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen aufgebracht.
  • Die Erfindung wird im Folgenden insbesondere anhand von flüssigkristallinen Effektschichten stellvertretend für beliebige andere Effektschichten näher beschrieben. Solche flüssigkristallinen Effektschichten zeigen, wie weiter unten im Detail erläutert, bestimmte Polarisations- bzw. Farbeffekte.
  • Das flüssigkristalline Material wird vorzugsweise ohne weitere Alignmentschichten direkt auf die Kunststoffträgerfolie aufgebracht, vorzugsweise aufgedruckt.
  • Durch den erfindungsgemäßen Einsatz einer Transferhilfsschicht können auch nicht vollflächig vorliegende, beispielsweise als Motiv gedruckte Sicherheitselemente aus flüssigkristallinem Material auf ein Zielsubstrat übertragen werden. Falls gewünscht oder erforderlich, kann die Trägerfolie für die flüssigkristalline Schicht und die Transferhilfsschicht beim oder nach dem Aufbringen des Transfermaterials auf das Zielsubstrat entfernt werden. Die beschädigungsfreie Ablösbarkeit der Trägerfolie ist durch die größere Haftung der Transferhilfsschicht zur flüssigkristallinen Schicht sichergestellt.
  • Darüber hinaus können durch wiederholtes Aufeinandertransferieren von einzelnen Schichten oder Schichtverbunden sehr komplexe Schichtaufbauten geschaffen werden, wobei für die einzelnen Schichten oder Schichtverbunde durch die separate Herstellung jeweils optimale Herstellungsbedingungen gewählt werden können. So können erfindungsgemäß auch Schichtverbunde kombiniert werden, die einander ausschließende Herstellungsbedingungen oder einander störende Trägerfolien benötigen, da die Trägerfolien beim oder nach dem Zusammenfügen der Teil-Schichtverbunde entfernt werden können.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können zwischen der flüssigkristallinen Schicht und der Transferhilfsschicht weitere Schichten aus flüssigkristallinem Material partiell, insbesondere in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen, aufgebracht werden. Dabei können diese mit Vorteil zumindest teilweise mit der zuerst aufgebrachten flüssigkristallinen Schicht überlappen.
  • Die flüssigkristallinen Schichten werden mit Vorteil als Lackschicht aus smektischem, nematischem oder cholesterischem flüssigkristallinem Material aufgebracht, vorzugsweise aufgedruckt. Als Drucktechniken für die flüssigkristallinen Schichten und/ oder die Transferhilfsschicht bieten sich dabei insbesondere Tiefdruck, Siebdruck, Flexodruck, Knife- oder Curtaincoating an.
  • Als Transferhilfsschicht wird vorzugsweise eine UV-härtende Lackschicht aufgebracht, insbesondere aufgedruckt. Zweckmäßig enthält die UV-härtende Lackschicht Photoinitiatoren. Im Einzelfall muss jeweils eine Abwägung zwischen ausreichend hoher Haftung der Transferhilfsschicht zur abzulösenden flüssigkristallinen Schicht und ausreichend geringer Haftung zur Trägerfolie gesucht werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird als Transferhilfsschicht eine Schicht aus cholesterischem flüssigkristallinem Material aufgebracht, insbesondere aufgedruckt. Auch eine Prägelackschicht kann mit Vorteil als Transferhilfsschicht eingesetzt werden. In diesem Fall wird die Prägelackschicht zweckmäßig aufgedruckt und nachfolgend geprägt, mit einer reflektierenden Schicht versehen, insbesondere metallisiert und gegebenenfalls bereichsweise demetallisiert, um beispielsweise eine Negativschrift in die metallisierte Prägestruktur einzubringen. Die Prägestruktur bildet mit Vorteil eine optisch effektive Mikrostruktur, insbesondere eine diffraktive Beugungsstruktur, eine Mattstruktur, eine Anordnung aus Mikrolinsen oder eine Anordnung aus Mikrospiegeln.
  • Um eine bessere Haftung nachfolgend aufgebrachter Schichten, beispielsweise einer nachfolgend aufgebrachten Prägelackschicht zu erreichen, kann die Transferhilfsschicht mit Vorteil einer Koronabehandlung unterworfen oder mit einem Haftvermittler ausgestattet werden.
  • Vor dem Aufbringen der Klebeschicht in Schritt d) können eine oder mehrere weitere Schichten auf die Transferhilfsschicht aufgebracht, insbesondere aufgedruckt werden, um komplexere Schichtaufbauten herzustellen. Eine weitere Schicht kann beispielsweise mit einer Druckfarbe, vorzugsweise einer Magnetfarbe auf die Transferhilfsschicht aufgedruckt werden. Auch eine Prägelackschicht kann als weitere Schicht aufgebracht, insbesondere aufgedruckt werden. Die Prägelackschicht wird nach dem Aufbringen mit Vorteil geprägt, metallisiert und gegebenenfalls bereichsweise demetallisiert. Ebenso kann als weitere Schicht eine reflektierende Schicht aufgebracht werden.
  • In allen Varianten mit einer reflektierenden Schicht kann diese auch durch ein reflektierendes Dünnschichtelement gebildet werden. Ein solches Dünnschichtelement ist vorzugsweise mit einer Reflexionsschicht, einer Absorberschicht und einer zwischen der Reflexionsschicht und der Absorberschicht angeordneten dielektrischen Abstandsschicht ausgebildet.
  • Die bereits beschriebenen Schichtverbunde werden mit einem oder mehreren weiteren Schichtverbund(en), beispielsweise über Kaschierlackschichten verbunden. Auf diese Weise lassen sich vielfältige und komplexe Sicherheitsschichtaufbauten verwirklichen. Insbesondere kann ein auf einer zweiten Trägerfolie vorliegender zweiter Schichtverbund bereitgestellt werden, der vor dem Aufbringen der Klebeschicht in Schritt d) über eine zweite Klebeschicht mit dem Schichtverbund aus Trägerfolie, Effektschicht und Transferhilfsschicht verbunden wird.
  • Der zweite Schichtverbund wird in einer ersten Variante durch Aufbringen einer Prägelackschicht auf die zweite Trägerfolie, Prägen, Metallisieren und gegebenenfalls bereichsweises Demetallisieren der Prägelackschicht hergestellt.
  • Nach einer anderenVariante wird der zweite Schichtverbund dadurch hergestellt, dass auf der zweiten Trägerfolie eine gerasterte Metallschicht mit Aussparungen oder eine semitransparente Metallschicht aufgebracht wird und dass auf der Metallschicht eine Magnetschicht, insbesondere in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen hergestellt wird.
  • Der zweite Schichtverbund kann auch eine reflektierende Schicht umfassen. In allen Varianten kann die reflektierende Schicht mit Vorteil durch eine Metallschicht oder, bei komplexeren Aufbauten, durch ein reflektierendes Dünnschichtelement mit betrachtungswinkelabhängigem Farbeindruck gebildet werden. In letzterem Fall ist das Dünnschichtelement vorzugsweise mit einer Reflexionsschicht, einer Absorberschicht und einer zwischen der Reflexionsschicht und der Absorberschicht angeordneten dielektrischen Abstandsschicht ausgebildet. Die Reflexionsschicht des Dünnschichtelements ist bevorzugt aus einer opaken oder semitransparenten Metallschicht gebildet.
  • Das Dünnschichtelement kann auch mit zumindest einer Absorberschicht und zumindest einer dielektrischen Abstandsschicht gebildet werden, wobei die Absorberschichten und die dielektrischen Abstandsschichten alternierend übereinander angeordnet werden. Nach einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit wird das Dünnschichtelement mit mehreren dielektrischen Abstandsschichten gebildet, wobei aneinander angrenzende Schichten mit stark unterschiedlichen Brechungsindizes ausgebildet werden.
  • Nach einer weiteren Variante umfasst der zweite Schichtverbund eine optisch wirksame Mikrostruktur, die bevorzugt als diffraktive Beugungsstruktur, als Mattstruktur, als Anordnung aus Mikrolinsen oder als Anordnung aus Mikrospiegeln gebildet wird.
  • Als Trägerfolie wird bei den erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise eine glatte Folie mit guter Oberflächenqualität bereitgestellt. Insbesondere kann eine speziell für die Ausrichtung von Flüssigkristallen ausgelegte Folie bereitgestellt werden. Beispielsweise kann mit Vorteil eine Kunststofffolie als Trägerfolie eingesetzt werden. Als Beispiele für Kunststoff-Trägerfolien sind Folien aus PET, OPP, BOPP, PE oder Celluloseacetat zu nennen. Die Trägerfolie kann auch selbst mehrere Teilschichten umfassen, beispielsweise kann die Trägerfolie mit einer Alignmentschicht für die Ausrichtung von Flüssigkristallen versehen werden. Als Aligrunentschicht kommt insbesondere eine Schicht aus einem linearen Photopolymer, eine fein strukturierte Schicht, d.h. eine Schicht mit ausrichtungsfördernder Oberflächentopographie, oder eine durch Ausübung von Scherkräften ausgerichtete Schicht infrage. Eine geeignete fein strukturierte Schicht kann beispielsweise durch Prägen, Ätzen oder Einritzen hergestellt werden.
  • Die Erfindung enthält auch ein Transfermaterial zum Übertragen auf ein Zielsubstrat nach Anspruch 13, das insbesondere nach einem der oben beschriebenen Herstellungsverfahren herstellbar ist.
  • Die Effektschicht ist partiell auf die Trägerfolie aufgebracht. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Effektschicht durch eine erste Schicht aus einem flüssigkristallinem, insbesondere aus einem nematischen flüssigkristallinen Material gebildet.
  • Die Transferhilfsschicht besteht bevorzugt aus einer UV-härtenden Lackschicht, aus einem cholesterischen flüssigkristallinen Material oder aus einer mit einer Prägung versehenen Prägelackschicht.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung liegt zwischen der partiell vorliegenden Effektschicht und der vollflächig vorliegenden Transferhilfsschicht zumindest eine weitere Schicht aus flüssigkristallinem Material vor. Bevorzugt ist die zumindest eine weitere flüssigkristalline Schicht aus cholesterischem flüssigkristallinem Material gebildet.
  • Weiter liegen die Effektschicht und die Transferhilfsschicht auf einer Kunststoffträgerfolie vor, wobei die Haftung der vollflächig vorliegenden Transferhilfsschicht zur Trägerfolie geringer ist als zur partiell vorliegenden Effektschicht. Die Effektschicht und die Transferhilfsschicht können auch auf einer Kunststoffträgerfolie vorliegen, die eine Releaseschicht, insbesondere eine thermisch aktivierbare Releaseschicht aufweist.
  • Die Erfindung enthält darüber hinaus auch ein Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, das insbesondere nach einem der oben beschriebenen Verfahren oder mit einem Transfermaterial der beschriebenen Art herstellbar ist.
  • Daneben umfasst die Erfindung auch ein Verfahren zum Übertragen eines Transferelements auf ein Zielsubstrat, bei dem ein Transfermaterial der beschriebenen Art mit der Klebeschicht auf das Zielsubstrat gelegt und durch Wärme- und/ oder Druckeinwirkung mit dem Zielsubstrat verbunden wird. Bei Verwendung von strahlenhärtenden Klebstoffen wird das Transfermaterial zweckmäßig durch Druck- und Strahlungseinwirkung mit dem Zielsubstrat verbunden. Die Kunststoffträgerfolie der gegebenenfalls partiell vorliegenden Effektschicht wird dabei zweckmäßig beim oder kurz nach dem Aufbringen auf das Zielsubstrat entfernt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum Herstellen beliebiger Sicherheitselemente, insbesondere eines Sicherheitsfadens, eines transferierbaren Sicherheitsstreifens oder eines Patches, verwendet werden. Das fertige Sicherheitselement wird beispielsweise in ein Sicherheitspapier oder Wertgegenstand, insbesondere Wertdokument, eingebettet oder auf dessen Oberfläche aufgebracht. Das Sicherheitselement enthält dabei bevorzugt ein Trägersubstrat aus Papier oder Kunststoff.
  • Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Wertgegenstands, wie einem Sicherheitspapier oder einem Wertdokument, wird ein Transfermaterial der beschriebenen Art auf einen abzusichernden Gegenstand aufgebracht, insbesondere durch Wärme- und/ oder Druckeinwirkung und/ oder Strahlungseinwirkung aufgeklebt. Dabei kann die Oberfläche des Sicherheitspapiers oder Wertgegenstands speziell behandelt werden, um die Haftwirkung des Sicherheitselements auf der Oberfläche sowie dessen optische Effizienz zu verbessern. Dazu kann insbesondere ein Haftvermittler eingesetzt werden, der auf die Oberfläche des Sicherheitspapiers aufgebracht wird.
  • Wertgegenstände im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, hochwertige Eintrittskarten, aber auch andere fälschungsgefährdete Papiere, wie Pässe und sonstige Ausweisdokumente, sowie Produktsicherungselemente, wie Etiketten, Siegel, Verpackungen und dergleichen. Der Begriff "Wertgegenstand" schließt im Folgenden alle derartigen Gegenstände, Dokumente und Produktsicherungsmittel ein. Unter dem Begriff "Sicherheitspapier" wird die noch nicht umlauffähige Vorstufe zu einem Wertdokument verstanden, die neben dem Sicherheitselement weitere Echtheitsmerkmale, wie z.B. im Volumen vorgesehene Lumineszenzstoffe, aufweisen kann. Sicherheitspapier liegt üblicherweise in quasi endloser Form vor und wird zu einem späteren Zeitpunkt weiterverarbeitet.
  • Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
    Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem eingebetteten Sicherheitsfaden und einem aufgeklebten Sicherheitsstreifen, jeweils nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    Fig. 2
    eine Aufsicht auf einen Teilbereich des Sicherheitsstreifens der Fig.1, wie er bei Betrachtung ohne Hilfsmittel bzw. bei Betrachtung durch einen Polarisator erscheint,
    Fig. 3
    in Querschnittsdarstellung einen Zwischenschritt bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Transfermaterials,
    Fig. 4 bis 6
    Darstellungen wie in Fig. 3 von Transfermaterialien nach weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung,
    Fig. 7
    die Herstellung eines mehrschichtigen Sicherheitselements wobei (a) und (b) einen ersten und zweiten Schichtverbund vor dem Kaschieren und (c) das fertige Sicherheitselement zeigt,
    Fig. 8
    eine Darstellung eines mehrschichtigen Sicherheitselements,
    Fig. 9
    eine Darstellung wie in Fig. 3 für ein Transfermaterial,
    Fig.10
    die Herstellung eines mehrschichtigen Sicherheitselements wobei (a) und (b) einen ersten und zweiten Schichtverbund vor dem Kaschieren und (c) das fertige Sicherheitselement zeigen,
    Fig.11
    eine Variante des Beispiels von Fig. 10(c), das sich von diesem nur in der Ausgestaltung des zweiten Schichtverbunds unterscheidet,
    Fig.12
    die Herstellung eines mehrschichtigen Sicherheitselements wobei (a), (b) und (c) einen ersten, zweiten und dritten Schichtverbund vor dem Kaschieren und (d) das fertige Sicherheitselement zeigen,
    Fig. 13
    die Übertragung des mehrschichtigen Sicherheitselements der Fig. 7 auf ein Zielsubstrat, und
    Fig. 14
    eine Darstellung eines mehrschichtigen Sicherheitselements.
  • Die Erfindung wird nun am Beispiel einer Banknote näher erläutert. Fig.1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10 mit zwei Sicherheitselementen 12 und 16, die jeweils mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Transfermaterials hergestellt sind.
  • Das erste Sicherheitselement stellt einen Sicherheitsfaden 12 dar, der an bestimmten Fensterbereichen 14 an der Oberfläche der Banknote 10 hervortritt, während er in den dazwischen liegenden Bereichen im Inneren der Banknote 10 eingebettet ist. Das zweite Sicherheitselement ist durch einen breiten, mit einem Heißsiegelkleber auf das Banknotenpapier aufgeklebten Sicherheitsstreifen 16 gebildet.
  • Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf einen Teilbereich des Sicherheitsstreifens 16, wie er bei Betrachtung ohne Hilfsmittel bzw. bei Betrachtung durch einen Linear-Polarisator 20 erscheint. Ohne Hilfsmittel betrachtet, zeigt der Sicherheitsstreifen 16 metallisch glänzende, optisch variable Diffraktionsstrukturen 22, wie etwa Hologramme oder Kinegramme. Derartige Diffraktionsstrukturen sind dem Fachmann bekannt und werden daher im Folgenden nicht weiter erläutert. Anstelle der Diffraktionsstrukturen 22 können auch z.B. Mattstrukturen oder refraktive Strukturen vorgesehen sein.
  • Wird der Sicherheitsstreifen 16 durch einen Linear-Polarisator 20 betrachtet, so treten zusätzliche Strukturen, im Ausführungsbeispiel ein Wabenmuster 24, in Erscheinung. Diese mit bloßem Auge praktisch nicht erkennbaren Strukturen können zur Echtheitsprüfung der Banknote 10 eingesetzt werden. Alternativ können die Strukturen auch mit einem Zirkularpolarisator sichtbar gemacht werden.
  • Der Aufbau und die Herstellung erfindungsgemäßer Sicherheitselemente wird zunächst anhand einfacherer und dann zunehmend komplexerer Sicherheitselementaufbauten erläutert.
  • Fig. 3 zeigt in Querschnittsdarstellung einen Zwischenschritt bei der Herstellung eines Transfermaterials 30, das beispielsweise bei einen Sicherheitsfaden 12 oder einen Sicherheitsstreifen 16 der in Fig.1 gezeigten Art eingesetzt werden kann. Dazu wird auf eine transparente Trägerfolie 32, beispielsweise eine glatte Kunststofffolie guter Oberflächenqualität, partiell eine Schicht 34 aus nematischem flüssigkristallinem Material als eine Effektschicht aufgedruckt. Die Nematenschicht 34 wird typischerweise in Form eines Motivs aus Mustern, Zeichen oder einer Codierung aufgedruckt, beispielsweise in Form des in Fig. 2 gezeigten Wabenmusters.
  • Auf die Nematenschicht kann mit dieser zumindest teilweise überlappend eine weitere, hier nicht gezeigte Schicht aus flüssigkristallinem Material, z.B. aus cholesterischem flüssigkristallinem Material in Form eines Motivs ebenfalls partiell aufgedruckt sein.
  • Um die nur bereichsweise vorliegende Nematenschicht 34 und gegebenenfalls die weitere Schicht aus cholesterischem flüssigkristallinem Material in einem späteren Arbeitsgang auf ein Zielsubstrat, wie etwa ein Sicherheitspapier oder ein Wertdokument, transferieren zu können, wird auf die Nematenschicht 34 und die Trägerfolie 32 vollflächig eine Transferhilfsschicht 36, z.B. eine UV-vernetzbare Lacksschicht, aufgedruckt, deren Haftung zur Trägerfolie 32 geringer ist als zur Nematenschicht 34. Als UV-vernetzbare Transferhilfsschicht 36 kann auch eine Schicht aus cholesterischem flüssigkristallinem Material oder eine Prägelackschicht eingesetzt werden.
  • Anschließend wird eine Klebeschicht 38 auf die Transferhilfsschicht 36 aufgebracht, mit der der Schichtverbund aus Trägerfolie 32, Nematenschicht 34 und Transferhilfsschicht 36 auf ein Zielsubstrat, wie etwa ein Sicherheitspapier, ein Wertdokument oder auch einen weiteren Faden- oder Streifenaufbau 35, aufkaschiert werden kann. Falls gewünscht oder erforderlich, kann die Trägerfolie 32 für die Nematenschicht 34 und die Transferhilfsschicht 36 zuletzt durch Trennwicklung wieder entfernt werden. Die beschädigungslose Ablösbarkeit der Trägerfolie 32 ist durch die größere Haftung der Transferhilfsschicht 36 zur Nematenschicht 34 sichergestellt.
  • Bei allen Ausgestaltungen kann sowohl die Transferhilfsschicht als auch die Klebeschicht maschinenlesbare Merkmalsstoffe, wie z.B. magnetische, elektrisch leitfähige, phosphoreszierende oder fluoreszierende Stoffe enthalten.
  • Vor dem Aufbringen der Klebeschicht 38 kann eine weitere, hier nicht gezeigte Schicht auf die Transferhilfsschicht 36 aufgedruckt werden. Die weitere Schicht kann insbesondere mit Aussparungen oder in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen vorgesehen sein. Unter dieser Schicht kann eine weitere, z.B. maschinenlesbare Schicht aufgedruckt werden. Es können auch in der weiteren Schicht selbst maschinenlesbare Sicherheitsmerkmale untergebracht sein. Der weitere Herstellungsprozess verläuft dann, wie bereits in Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben.
  • Bei dem Transfermaterial 40 des in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiels ist die Ablösbarkeit der Trägerfolie 42 beim Transfer durch eine unter Heißsiegelbedingungen thermisch aktivierbare Releaseschicht 44 gewährleistet.
  • Da Releaseschichten in der Regel die Ausrichtung nachfolgend aufgebrachter Flüssigkristallschichten stören, wird die releasefähige Trägerfolie 42 mit einer ausrichtungsfördernden Alignmentschicht 48 versehen. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Schicht aus einem linearen Photopolymer, eine Schicht mit ausrichtungsfördernder Oberflächentopographie oder eine durch Ausübung von Scherkräften ausgerichtete Schicht handeln.
  • Der Einsatz von Alignmentschichten ist allerdings nicht auf Transfermaterialien mit releasefähigen Trägerfolien beschränkt. Fig. 5 zeigt einen Zwischenschritt der Herstellung von Transfermaterial wie in Fig. 3 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Transfermaterial 50 der Fig. 5 weist eine Trägerfolie 32 mit einer Alignmentschicht 52 auf, beispielsweise aus einem linearen Photopolymer, die der Ausrichtung der Flüssigkristalle in den nachfolgend aufgebrachten nematischen und gegebenenfalls cholesterischen Flüssigkristallschichten 34 bzw. 36 dient.
  • Vor dem Aufbringen der Klebeschicht 38 wird eine weitere Schicht 54 auf die Transferhilfsschicht 36 aufgedruckt. Die weitere Schicht 54 kann insbesondere mit Aussparungen oder in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen vorgesehen sein. Um eine gute Erkennbarkeit der Farb- und Polarisationseffekte der Flüssigkristallschichten zu ermöglichen, kann die Schicht 54 durch einen absorbierenden Aufdruck oder eine spiegelnde Metallschicht bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die Schicht durch Bedrucken der Transferhilfsschicht 36 mit einer handelsüblichen, insbesondere schwarzen Druckfarbe hergestellt werden. Dies bietet sich insbesondere dann an, wenn die Transferhilfsschicht 36 aus cholesterischem flüssigkristallinem Materials besteht. Liegt die Transferhilfsschicht 36 als UV-vernetzbare Lackschicht vor, kann die weitere Schicht durch eine Metallschicht bereitgestellt werden, in die durch partielle Demetallisierung Aussparungen, z.B. in Form einer Negativschrift, eingebracht werden können. Unter der Schicht 54 kann eine weitere, z.B. maschinenlesbare Schicht aufgedruckt werden. Es können auch in der Schicht 54 selbst weitere, insbesondere maschinenlesbare Sicherheitsmerkmale untergebracht sein. Der weitere Herstellungsprozess verläuft dann, wie bereits in Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben.
  • Bei dem Transfermaterial mit Negativschrift 60 der Fig. 6 wird auf eine Trägerfolie 32, die wiederum mit einer Alignmentschicht versehen sein kann, eine nematische Flüssigkristallschicht 34 aufgedruckt. Über die Trägerfolie 32 und die Nematenschicht 34 wird vollflächig eine UV-härtbare Prägelackschicht 62 aufgedruckt, deren Haftung zur Trägerfolie 32 geringer ist als zur Nematenschicht 34, so dass die Prägelackschicht 62 beim Transfer des Transfermaterials 60 auf ein Zielsubstrat die Funktion der oben beschriebenen Transferhilfsschicht erfüllt.
  • Anschließend wird in die Prägelackschicht 62 eine gewünschte Prägestruktur 64, z.B. eine Beugungsstruktur, eingeprägt und eine reflektierende Schicht 66, insbesondere eine Metallschicht, aufgebracht, in die durch partielle Demetallisierung Aussparungen 68, im Ausführungsbeispiel in Form einer Negativschrift, eingebracht werden. Alternativ kann die Prägestruktur 64 auch mit einer hochbrechenden Schicht versehen werden. Beispiele für hochbrechende Materialien sind CaS, CrO2, ZnSi, TiO2 oder SiOx. Zuletzt wird für den Transfer auf das Zielsubstrat eine Klebeschicht 38 auf den Schichtverbund aufgebracht.
  • Statt einer reflektierenden Schicht 66 in Form einer Metallschicht oder einer hochbrechenden Schicht kann die Prägestruktur 64 auch mit einem Dünnschichtelement mit Farbkippeffekt versehen werden, wie dies nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 8 detailliert beschrieben ist.
  • Vor Aufbringen der Klebeschicht 38 können weitere, insbesondere maschinell lesbare und/ oder dekorative Schichten auf die teilweise demetallisierte Prägelackschicht 62, insbesondere auch in Überlappung mit der Metallschicht 66 aufgebracht werden. Beispielsweise kann eine handelsübliche Druckfarbe aufgedruckt werden, die dann in den Aussparungen bzw. demetallisierten Bereichen der Prägelackschicht bei Betrachtung des auf ein Substrat aufgebrachten Folienmaterials erkennbar ist. Die Druckfarbe kann ebenso wie die Klebeschicht 38 darüber hinaus maschinenlesbare Merkmalsstoffe, wie z.B. magnetische, elektrisch leitfähige, phosphoreszierende oder fluoreszierende Stoffe enthalten.
  • Die Figuren 7 bis 14 illustrieren Herstellungsverfahren, die nicht Teil der Erfindung sind.
  • Fig. 7 illustriert die Herstellung eines mehrschichtigen Sicherheitselements 70. Dabei wird, wie in Fig. 7(a) gezeigt, ein erster Schichtverbund 72 aus einer ersten Trägerfolie 32, einer nematischen Flüssigkristallschicht 34 und einer Transferhilfsschicht 36 aus cholesterischem Flüssigkristallmaterial erzeugt, wie in Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben. Die Transferhilfsschicht kann z.B. durch eine UV-vernetzbare Lackschicht oder eine Schicht aus cholesterischem, flüssigkristallinem Material gebildet sein.
  • Daneben wird, wie in Fig. 7(b) gezeigt, ein zweiter Schichtverbund 74 hergestellt, indem auf eine zweite Trägerfolie 80 eine Prägelackschicht aufgedruckt wird, eine gewünschte Prägestruktur, im Ausführungsbeispiel eine Beugungsstruktur, in den Prägelack eingeprägt wird, auf die geprägte Schicht 82 eine Metallschicht 84 aufgedampft wird, und durch partielle Demetallisierung der Metallschicht 84 Aussparungen 86, beispielsweise in Form einer Negativschrift erzeugt werden.
  • Der zweite Schichtverbund 74 wird über eine Klebeschicht 76 (Fig. 7(c)) auf den ersten Schichtverbund 72 aufkaschiert, wie durch den die Figuren 7(b) und 7(a) verbindenden Pfeil 78 angedeutet. Anschließend wird die zweite Trägerfolie 80 durch Trennwicklung entfernt und für den Transfer eine Klebeschicht 38 auf den'so erzeugten Schichtverbund aufgebracht, wie in Fig. 7(c) dargestellt. Nach dem Aufbringen des Sicherheitselements 70 auf das Zielsubstrat kann auch die Trägerfolie 32 entfernt werden, so dass der gesamte Schichtverbund dann ohne Trägerfolien vorliegt. Die mit Polarisationseffekten arbeitenden Merkmale werden so in ihrer Wirkung nicht durch Folien beeinträchtigt und können mit hohem Kontrast betrachtet werden.
  • Die durch die Ablösung der zweiten Trägerfolie 80 verringerten Schutzfunktion für die Metallisierung kann durch Schutzlackschichten ausgeglichen werden. Übliche Schutzlackschichten sind optisch weitgehend isotrop und beeinträchtigen die Erkennbarkeit polarisierender Effekte daher nicht.
  • Wird als Transferhilfsschicht 36 eine Schicht aus cholesterischem flüssigkristallinem Material eingesetzt, kann eine zusätzliche, dunkel eingefärbte Schicht auf den Schichtverbund 74 gegebenenfalls partiell aufgebracht werden, um eine gute Erkennbarkeit des Farbeffekts der cholesterischen Flüssigkristallschicht zu gewährleisten. Alternativ kann auch die Prägelackschicht 82 dunkel eingefärbt werden.
  • Der zweite Schichtverbund kann anstelle der Prägestruktur auch nur eine reflektierende Schicht, insbesondere eine Metallschicht, enthalten, die vorzugsweise mit großen Demetallisierungsanteilen in ein Druckmotiv integriert wird. Verglichen mit herkömmlichen Gestaltungen weist das erfindungsgemäße Transfermaterial dann mit der Nematenschicht 34 eine zusätzliche Prüfebene auf, die mit einem Polarisator authentisiert werden kann.
  • Bei allen Gestaltungen mit einer reflektierenden Schicht kann diese auch durch einen komplexeren Reflexionsschichtaufbau mit besonderen Reflexionseffekten, wie etwa einem Farbkippeffekt, ersetzt werden. Fig. 8 zeigt dazu ein Ausführungsbeispiel, dessen Herstellung analog zu dem bei Fig. 7 beschriebenen Herstellungsprozess verläuft.
  • Zur Herstellung des mehrschichtigen Sicherheitselements 90 der Fig. 8 wird ein erster Schichtenverbund aus einer ersten Trägerfolie 32, einer nematischen Flüssigkristallschicht 34 und einer Transferhilfsschicht 36, z.B. einer UV-vernetzbaren Lackschicht, erzeugt sowie ein zweiter Schichtverbund aus einer zweiten Trägerfolie, auf die ein Dünnschichtelement 92 mit Farbkippeffekt aufgebracht wird.
  • Das Dünnschichtelement 92 weist im Ausführungsbeispiel eine Reflexionsschicht 94, eine Absorberschicht 98 und eine zwischen der Reflexionsschicht und der Absorberschicht angeordnete dielektrische Abstandsschicht 96 auf. Der Farbkippeffekt beruht bei solchen Dünnschichtelementen auf betrachtungswinkelabhängigen Interferenzeffekten durch Mehrfachreflexionen in den verschiedenen Teilschichten des Elements. Die Absorberschicht 98 und/ oder die dielektrische Abstandsschicht 96 können Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen aufweisen, in denen kein Farbkippeffekt erkennbar ist. Auch die Reflexionsschicht 94 kann Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder Codierungen aufweisen, die dann transparente oder semitransparente Bereiche in dem Dünnschichtelement 92 bilden.
  • Die Reihenfolge der Schichten des Dünnschichtelements kann auch umgekehrt sein. Alternativ kann das Dünnschichtelement eine Schichtenfolge aus Absorberschicht/ Dielektrikumsschicht/ Absorberschicht oder eine Abfolge mehrerer Schichten aus alternierend hochbrechenden und niedrigbrechenden Dielektrika aufweisen. Auch eine Schichtenfolge aus Reflexionsschicht und einer absorbierenden Dielektrikumsschicht kommt in Betracht.
  • Der so erzeugte zweite Schichtverbund wird dann über eine Klebeschicht 76 auf den ersten Schichtverbund aufkaschiert und die zweite Trägerfolie durch Trennwicklung entfernt. Für den Transfer auf das Zielsubstrat wird eine Klebeschicht 38 auf die nunmehr freiliegende Rückseite des Dünnschichtelements 92 aufgebracht. Auf die freiliegende Rückseite des Dünnschichtelements 92 können vor dem Aufbringen der Klebeschicht 38 weitere maschinell lesbare und/oder dekorative Schichten, z.B. mit einer Magnetfarbe, aufgebracht werden. Nach dem Transfer kann auch die erste Trägerfolie 32 abgelöst werden.
  • In einer nicht gezeigten Variante des Beispiels von Fig. 8 wird ein mehrschichtiges Sicherheitselement mit einem flüssigkristallbasierten Farbkipp- bzw. Polarisationseffekt, der für den Betrachter von der einen Seite des Sicherheitselements erkennbar ist, und einem Dünnschichtelement mit einem Farbkippeffekt, der von der zweiten Seite erkennbar ist, erzeugt.
  • Das Sicherheitselement unterscheidet sich von dem in Fig. 8 gezeigten darin, dass die Transferhilfsschicht 36 des ersten Schichtenverbunds aus cholesterischem flüssigkristallinem Material ausgebildet wird. Um insbesondere eine gute Erkennbarkeit des Farbeffekts der cholesterischen Flüssigkristallschicht zu ermöglichen, bildet die Klebeschicht 76 zudem einen dunklen, vorzugsweise schwarzen Untergrund. Die Klebeschicht 76 kann dazu eingefärbt oder gegebenenfalls nachträglich durch Einwirkung eines Laserstrahls geschwärzt werden. Das Dünnschichtelement 92 des zweiten Schichtenverbunds weist eine zu der vorstehend beschriebenen Schichtenreihenfolge umgekehrte Reihenfolge auf, d.h. die Reflexionsschicht liegt im Sicherheitselement angrenzend an die Klebeschicht 76, und die Absorberschicht angrenzend an die Klebeschicht 38 vor.
  • Fig. 9 zeigt ein Transfermaterial 100, bei dem wie in Fig. 3 auf eine glatte Kunststoffträgerfolie 32 eine nematische Flüssigkristallschicht 34 und eine UV-vernetzbare Transferhilfsschicht 36, z.B. aus cholesterischem Flüssigkristallmaterial, aufgedruckt werden. Auf die Transferhilfsschicht 36 wird weiter eine Prägelackschicht aufgedruckt, eine gewünschte Prägestruktur, im Ausführungsbeispiel eine Beugungsstruktur, in die Prägelackschicht eingeprägt, und eine Metallschicht 104 auf die geprägte Schicht 102 aufgedampft. In die Metallschicht 104 werden durch partielle Demetallisierung Aussparungen 106 in Form einer Negativschrift eingebracht. Anstelle der Metallschicht 104 kann auch eine transparente hochbrechende Schicht eingesetzt werden, die einen Brechungsindex größer 2 aufweist. Dadurch sind auf einem dunklen Untergrund, der durch eine zusätzliche Schicht, beispielsweise einen schwarzen Aufdruck, bereitgestellt wird oder auch auf dem Zielsubstrat vorliegen kann, sowohl die Beugungsstruktur als auch die flüssigkristallinen Schichten 34 und 36 vollflächig wahrnehmbar.
  • Um die Haftung der Prägelackschicht 102 auf der Transferhilfsschicht 36 zu verbessern, wird Letztere mit Vorteil zuvor einer Koronabehandlung unterworfen oder sie wird mit einem geeigneten Haftvermittler ausgestattet. Auf den gesamten Schichtverbund wird für den Transfer auf das Zielsubstrat noch eine Klebeschicht 38 aufgebracht. Je nach Wahl der vermittelnden Schicht und den Ansprüchen an die Brillanz kann die Trägerfolie 32 nach dem Aufbringen des Transfermaterials 100 entfernt oder an dem Aufbau belassen werden.
  • Die Herstellung eines mehrschichtigen Sicherheitselements 110, z.B eines Sicherheitsfadens, mit einem flüssigkristallbasierten Farbkippeffekt, einer Negativschrift und einer Magnetcodierung wird nun anhand der Fig. 10 erläutert.
  • Zunächst wird, wie in Fig. 10(a) gezeigt, ein erster Schichtverbund 112 aus einer ersten Trägerfolie 32, einer nematischen Flüssigkristallschicht 34 und einer Transferhilfsschicht 36, z.B. aus cholesterischem Flüssigkristallmaterial, erzeugt, wie bei Fig. 3 beschrieben. Ein zweiter Schichtverbund 114 wird hergestellt, indem auf eine zweite Trägerfolie 120 eine gerasterte Aluminiumschicht 122 mit Aussparungen in Form einer Negativschrift aufgebracht wird, und auf die Aluminiumschicht eine Magnetschicht 124, im Beispiel in Form einer Codierung, aufgebracht wird. Dieser zweite Schichtverbund 114 ist in Fig. 10(b) dargestellt. In einer weiteren hier nicht gezeigten Ausgestaltung kann die Aluminiumschicht 122 auch als vollflächige Schicht mit Aussparungen, beispielsweise in Form einer Negativschrift vorgesehen werden, auf welche wiederum die Magnetschicht 124 aufgebracht wird.
  • Der zweite Schichtverbund 114 wird dann über eine Klebeschicht 116 (Fig. 10(c)) auf den ersten Schichtverbund 112 aufkaschiert. Anschließend können weitere Schichten 118, wie etwa eine weiße Deckschicht, die für die Einbettung des Sicherheitsfadens in ein Sicherheitspapier benötigt werden, auf die Rückseite der zweiten Trägerfolie 120 aufgebracht werden. Abschließend wird für den Transfer auf das Zielsubstrat eine Klebeschicht 38, beispielsweise ein Heißsiegellack aufgebracht. Die Trägerfolie 32 kann durch Trennwickeln entfernt werden und es können weitere Schichten des Fadenaufbaus, wie etwa ein Haftvermittler und ein Heißsiegellack, auf die dann freiliegenden Flüssigkristallschichten 34 und 36 aufgebracht werden.
  • In einer nicht gezeigten Variante des Beispiels von Fig. 10 kann anstelle der in Form einer Codierung aufgebrachten Magnetschicht 124 des zweiten Schichtverbunds auch eine dunkle, insbesondere schwarze Schicht mit Aussparungen und bereichsweise eine Magnetschicht, beispielsweise in Form von Magnetbits, verwendet werden. Insbesondere müssen nicht alle schwarzen Bereiche gleichzeitig auch magnetisch sein. Auf diese Weise lässt sich eine magnetische Codierung in der schwarzen Schicht optisch verbergen.
  • Eine weitere Variante des Beispiels von Fig.10, das sich nur in der Ausgestaltung des zweiten Schichtverbunds unterscheidet, ist in Fig. 11 dargestellt. Der zweite Schichtverbund 132 des mehrschichtigen Sicherheitselements 130 der Fig. 11 enthält anstelle der gerasterten Aluminiumschicht eine auf eine Trägerfolie 134 aufgebrachte, vollflächige, semitransparente Metallschicht 136, auf der eine Magnetschicht 138 beispielsweise in Form einer Codierung angeordnet ist. Die weitere Vorgehensweise bei der Herstellung des Sicherheitsfadens 130 folgt der oben in Zusammenhang mit Fig. 10 gegebenen Beschreibung.
  • Fig.12 illustriert die Herstellung eines mehrschichtigen Sicherheitselements 140, insbesondere eines Hologramm-Sicherheitsfadens mit Magnetcodierung und Nematendruck.
  • Zunächst wird ein erster Schichtverbund 150 aus einer ersten Kunststoffträgerfolie 152, einer nematischen Flüssigkristallschicht 154, einer Transferhilfsschicht 156 aus einem modifizierten UV-härtenden Lack und einer ersten Klebeschicht 158 hergestellt, wie in Fig. 12(a) gezeigt.
  • Zur Herstellung eines zweiten Schichtverbunds 160, der in Fig.12(b) dargestellt ist, wird auf eine zweite Kunststoffträgerfolie 162 eine Prägelackschicht aufgedruckt, eine gewünschte Beugungsstruktur in den Prägelack eingeprägt und auf die geprägte Schicht 164 eine Aluminiumschicht 166 aufgedampft, in der, wie bereits in Zusammenhang mit Fig. 7 beschrieben, durch partielle Demetallisierung Aussparungen 168, beispielsweise in Form einer Negativschrift erzeugt werden. Auf die nicht mit Prägelack beschichtete Rückseite der Trägerfolie 162 wird eine Magnetschicht 170 in Form einer Codierung aufgebracht. Die Magnetbits der Magnetcodierung werden dann mit einer Deckschicht 172 überdeckt.
  • Ein dritter Schichtverbund 180, der im fertigen Sicherheitsfaden als Abdeckelement fungiert, wird durch Aufbringen einer vollflächigen Metallschicht 184 auf eine dritte, besonders dünne Kunststoffträgerfolie 182 und dem Versehen der Metallschicht 184 mit einer weiteren vollflächigen Klebeschicht 186 erzeugt, wie in Fig. 12(c) gezeigt.
  • Nun wird der erste Schichtverbund 150 mit dem Nematendruck mithilfe der Klebeschicht 158 auf die Oberseite des Hologrammschichtverbunds 160 aufkaschiert (Pfeil 142) und der Abdeckschichtverbund 180 wird über die Klebeschicht 186 auf die den Magnetcode tragende Unterseite des Hologrammschichtverbunds 160 kaschiert (Pfeil 144). Auf die Rückseite der dritten Trägerfolie 182 können dann weitere Schichten 146, wie etwa eine weiße Deckschicht, die für die Einbettung des Sicherheitsfadens in ein Sicherheitspapier benötigt werden, aufgebracht werden. Abschließend wird für den Transfer auf das Zielsubstrat eine Klebeschicht 38, beispielsweise ein Heißsiegellack aufgebracht, wie in Fig.12(d) dargestellt. Die Trägerfolie 152 des ersten Schichtverbunds 150 kann dann durch Trennwickeln entfernt werden und es können weitere Schichten des Fadenaufbaus, wie etwa ein Haftvermittler und ein Heißsiegellack auf die dann freiliegenden Flüssigkristallschichten 154 und 156 aufgebracht werden.
  • Das Aufbringen der beschriebenen Sicherheitselemente auf ein Zielsubstrat 200, z.B. ein Sicherheitspapier oder eine Kunststofffolie, wird mit Bezug auf Fig. 13 beispielhaft anhand des mehrschichtigen Sicherheitselements 70 der Fig. 7 erläutert. Das Sicherheitselement 70 wird dazu mit der Heißsiegelklebeschicht 38 auf das Zielsubstrat 200 gelegt und bereichsweise angepresst. Das Anpressen kann beispielsweise mit einem nicht dargestellten beheizten Transferstempel oder einer Transferrolle erfolgen. Unter Druck- und Wärmeeinwirkung verbindet sich die Klebeschicht 38 in den gewünschten Bereichen 202 mit dem Zielsubstrat 200, so dass ein Transferelement gegebenenfalls mit einer vorbestimmten Umrissform, entsteht. Die Trägerfolie 32 der Flüssigkristallschichten 34, 36 kann beim Applikationsprozess oder auch kurz danach entfernt werden. Vor Aufbringen des Transferelements 70 auf das Zielsubstrat 200 kann die Oberfläche des Zielsubstrats 200 speziell behandelt werden. Dadurch lassen sich insbesondere die Haftwirkung des Transferelements und die optische Effizienz der durch dieses bereitgestellten Sicherheitsmerkmale verbessern. Beispielsweise kann auf die Oberfläche des Zielsubstrats 200 ein Haftvermittler aufgebracht werden.
  • Die Herstellung eines mehrschichtigen Sicherheitselements 210, z.B eines Sicherheitsfadens, mit einer Negativschrift und einer verdeckten Magnetcodierung wird nun anhand der Fig. 14 erläutert.
  • Zunächst wird ein erster Schichtenverbund 212 aus einer ersten transparenten Trägerfolie 232, einer bereichsweise aufgebrachten, insbesondere aufgedruckten Schicht mit flächigen Metallpigmenten 234 und einer Transferhilfsschicht 236, z.B. einer UV-vernetzbare Lackschicht, erzeugt. Druckfarben mit derartigen flächigen Metallpigmenten ergeben eine besonders gute Brillanz, wenn sie direkt auf sehr glatte Oberflächen gedruckt werden. Die transparente Trägerfolie sollte daher eine gute Oberflächenqualität aufweisen.
  • Ein zweiter Schichtverbund 222 wird hergestellt, indem auf einer zweiten Trägerfolie 246 eine Aluminiumschicht 242 mit Aussparungen in Form einer Negativschrift erzeugt wird, und auf die Aluminiumschicht eine Magnetschicht 244, im Ausführungsbeispiel in Form einer Codierung, aufgebracht wird.
  • Der zweite Schichtverbund 222 wird dann über eine Klebeschicht 238 auf den ersten Schichtverbund 212 passergenau aufkaschiert. Anschließend können weitere, hier nicht gezeigte Schichten, die für die Einbettung des Sicherheitsfadens in ein Sicherheitspapier benötigt werden, auf die Rückseite der zweiten Trägerfolie 246 aufgebracht werden. Abschließend wird für den Transfer auf das Zielsubstrat eine Klebeschicht 38, beispielsweise ein Heißsiegellack aufgebracht. Die Trägerfolie 232 kann durch Trennwickeln entfernt werden und es können weitere Schichten des Fadenaufbaus, wie etwa ein Haftvermittler und ein Heißsiegellack auf die dann freiliegenden Schichten 234 bzw. 236 aufgebracht werden.
  • In einem solchen mehrschichtigen Aufbau werden die schwarzen Magnetbereiche durch die Aufbringung der hochopake, flächige Metallpigmente enthaltenden Druckfarbe verdeckt. Würden solche Druckfarben hingegen direkt auf die raue Magnetschicht 244 gedruckt werden, wäre die Brillanz der Farbe nicht zufrieden stellend und das visuelle Erscheinungsbild des Sicherheitselements wäre auf beiden Seiten unterschiedlich.
  • In einem weiteren, nicht dargestelltem Beispiel besteht das Transfermaterial aus einer auf eine transparente Kunststoffträgerfolie vollflächig aufgebrachten Effektschicht aus optisch variablen Pigmenten, wie etwa Interferenzschichtpigmenten. Solche Effektschichten benötigen eine sehr glatten Untergrund, um einer brillanten Farbeindruck zu erreichen. Anstelle der transparenten Kunststoffträgerfolie kann auch eine auf einer transparenten Trägerfolie aufgebrachte Lackschicht eingesetzt werden, die eine geeignete Oberflächenqualität aufweist. Zur Stabilisierung der Effektschicht bei der Übertragung auf ein Zielsubstrat kann gegebenenfalls auch eine Transferhilfsschicht auf die Effektschicht aufgebracht werden.
  • In einer Variante dieses Beispiels kann die Ablösbarkeit der Trägerfolie von der Effektschicht auch durch eine unter den entsprechenden Übertragungsbedingungen die Trennung unterstützende Releaseschicht gewährleistet werden. Die Trägerfolie kann dann z.B. zusätzlich eine unter Heißsiegelbedingungen thermisch aktivierbare Releaseschicht aufweisen, wie dies in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 illustriert ist, auf die dann die Effektschicht aufgebracht wird.
  • Zur Übertragung des Transfermaterials auf einen zweiten Schichtverbund, wie etwa einen weiteren Faden- oder Streifenaufbau, wird auf die Effektschicht ferner eine Klebeschicht aufgebracht. Alternativ kann die Klebeschicht auch auf dem zweiten Schichtverbund vorgesehen werden. Falls gewünscht oder erforderlich, kann die Trägerfolie zuletzt durch Trennwicklung wieder entfernt werden.

Claims (17)

  1. Verfahren zum Herstellen eines ersten Schichtverbunds, insbesondere eines Transfermaterials zum Übertragen auf ein Zielsubstrat, mit den folgenden Schritten:
    a) Bereitstellen einer Kunststoffträgerfolie, die eine glatte, nicht poröse Oberfläche aufweist,
    b) partielles Aufbringen einer Effektschicht auf die Trägerfolie,
    c) vollflächiges Aufbringen einer Transferhilfsschicht auf die Effektschicht und die Trägerfolie, wobei die Haftung der Transferhilfsschicht zur Trägerfolie geringer ist als zur Effektschicht, und
    d) Aufbringen einer Klebeschicht zum Übertragen des gebildeten Schichtverbunds auf das Zielsubstrat.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Effektschicht als Lackschicht, die in eine Bindemittelmatrix eingebettete Effektpigmente enthält, aufgebracht, vorzugsweise aufgedruckt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferhilfsschicht als Lackschicht, die das für die Bindemittelmatrix verwendete Bindemittel ohne Effektpigmente enthält, aufgebracht, vorzugsweise aufgedruckt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Effektschicht und/oder die Transferhilfsschicht mittels Siebdrück, Transferdruck oder Tampondruck aufgedruckt wird.
  5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Transferhilfsschicht eine UV-härtende Lackschicht aufgebracht, insbesondere aufgedruckt wird, vorzugsweise, dass die UV-härtende Lackschicht Photoinitiatoren enthält.
  6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Transferhilfsschicht eine Schicht aus cholesterischem flüssigkristallinem Material aufgebracht, insbesondere aufgedruckt wird.
  7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Transferhilfsschicht eine Prägelackschicht aufgebracht, insbesondere aufgedruckt wird, die nachfolgend geprägt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägelackschicht metallisiert und gegebenenfalls bereichsweise demetallisiert wird.
  9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferhilfsschicht Korona-behandelt oder mit einem Haftvermittler ausgestattet wird.
  10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der Klebeschicht in Schritt d) eine oder mehrere weitere Schichten auf die Transferhilfsschicht aufgebracht, insbesondere aufgedruckt werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Schicht mit einer Druckfarbe, vorzugsweise einer Magnetfarbe, auf die Transferhilfsschicht aufgedruckt wird, und/oder dass als eine weitere Schicht eine reflektierende Schicht aufgebracht wird, und/oder dass als eine weitere Schicht eine Prägelackschicht aufgebracht, insbesondere aufgedruckt wird, die nachfolgend geprägt, metallisiert und gegebenenfalls bereichsweise demetallisiert wird.
  12. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägerfolie eine für die Ausrichtung von Flüssigkristallen ausgelegte Folie bereitgestellt wird, insbesondere dass als Trägerfolie eine mit einer Alignmentschicht für die Ausrichtung von Flüssigkristallen versehene Folie bereitgestellt wird.
  13. Transfermaterial zum Übertragen auf ein Zielsubstrat, insbesondere herstellbar nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit
    - einer Kunststoffträgerfolie, die eine glatte, nicht poröse Oberfläche aufweist,
    - einer Sicherheitschichtenfolge mit einer partiell auf die Trägerfolie aufgebrachten Effektschicht und einer vollflächig auf die Effektschicht und die Trägerfolie aufgebrachten Transferhilfsschicht, wobei die Haftung der Transferhilfsschicht zur Trägerfolie geringer ist als zur Effektschicht, sowie mit
    - einer Klebeschicht zum Übertragen der Schichtenfolge auf das Zielsubstrat.
  14. Transfermaterial nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Effektschicht durch eine erste Schicht aus einem flüssigkristallinem Material gebildet ist, insbesondere durch eine erste Schicht aus einem nematischen flüssigkristallinen Material.
  15. Transfermaterial nach wenigstens einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferhilfsschicht aus einer UVhärtenden Lackschicht, einem cholesterischen flüssigkristallinen Material oder durch eine mit einer Prägung versehenen Prägelackschicht gebildet ist.
  16. Transfermaterial nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Effektschicht und die Transferhilfsschicht auf einer Kunststoffträgerfolie vorliegen, die eine thermisch aktivierbare Releaseschicht aufweist.
  17. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements, insbesondere eines Sicherheitsfadens, eines transferierbaren Sicherheitsstreifens oder eines Patches, bei dem ein Transfermaterial nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 16 hergestellt wird, und mit weiteren Schichten zur Einbettung in oder zum Aufbringen auf ein Sicherheitspapier oder Wertdokument ausgestattet wird.
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