EP2560822A1 - Sicherheitselement mit durchsichtsbildbereich - Google Patents

Sicherheitselement mit durchsichtsbildbereich

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EP2560822A1
EP2560822A1 EP11713194A EP11713194A EP2560822A1 EP 2560822 A1 EP2560822 A1 EP 2560822A1 EP 11713194 A EP11713194 A EP 11713194A EP 11713194 A EP11713194 A EP 11713194A EP 2560822 A1 EP2560822 A1 EP 2560822A1
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EP
European Patent Office
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security element
relief
element according
filling material
polymer substrate
Prior art date
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EP11713194A
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English (en)
French (fr)
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Thomas Gerhardt
Stefan Bichlmeier
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Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient GmbH
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Publication date
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Publication of EP2560822B1 publication Critical patent/EP2560822B1/de
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    • B42D2033/20—
    • B42D2033/30—
    • B42D2035/06—

Definitions

  • the invention relates to a security element for security papers, value documents and other data carriers, which has an image area, which shows a predetermined multitonal motif.
  • the invention further relates to a method for producing such a security element and a data carrier with such a security element.
  • Data carriers such as security, value or identity documents, but also other valuables are often equipped with security features for security, which allow verification of the authenticity of the data carrier and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
  • security features whose authenticity is checked in a transparent manner, such as the long-known watermark of paper banknotes, allow a particularly simple authenticity check by the user.
  • the object of the invention is to specify a security element of the type mentioned at the outset, which shows a watermark-like see-through effect in thin polymer substrates and combines a high security against forgery with easy testability by the user.
  • Another object is to provide a security element of the type mentioned, which allows a tamper-proof individualization of the data carrier.
  • the security element has a thin polymer substrate of a thickness of 300 ⁇ or less, the polymer substrate in the image area contains a multi-level relief with depressions in the form of the predetermined multitonal motif, and the recesses of the relief with a Filling material are filled with thickness-dependent optical properties.
  • the thickness-dependent optical properties of the filling material preferably consist of a thickness-dependent optical density of the material.
  • the opacity of a material is generally given by the ratio of the illuminances before and after passing through the material (see “http://www.wikipedia.org/wiki/Instazity% C3% A4t”).
  • the decadal logarithm of opacity is also called Extinction or optical density (see also "http: / / de.wikipedia.org/ wiki / Extintechnisch_ (optics)").
  • an optical density of 1.0 corresponds to a weakening of the light to one-tenth of the original illuminance
  • an optical density of 2.0 to one-hundredth of a weakening For example, an optical density of 1.0 corresponds to a weakening of the light to one-tenth of the original illuminance, an optical density of 2.0 to one-hundredth of a weakening.
  • the optical density of a filler layer is substantially proportional to the layer thickness, a twice as thick layer area therefore has substantially twice the optical density and appears correspondingly darker when viewed.
  • image areas which show a given monotonal motive when viewed are also included in the invention described in this application.
  • Such a security element with monotonal motifs differs from the multitonal motif security element currently claimed only in that the polymer substrate in the image area has a one-step relief with recesses in the form of the predetermined monotone motif. That is, all wells have substantially the same relief depth, whereby the viewer perceives such a security element in review a monotone motif.
  • Such a security element represents a particularly simple embodiment of the invention and can be produced with relatively little effort, but the protection against counterfeiting is not as good as in the currently claimed security elements with an image area which shows a multitonal motif when viewed, since the latter Security element is much more difficult to fake due to the multi-level relief with depressions in the form of the given multi-tonal motif.
  • the filler material preferably has a color, in particular a color of high opacity, so that the image area shows an opacity-modulated, multitonal motif.
  • the opacity of the filling material must be chosen so that the viewer can easily recognize the multitonal motif according to the invention as a security feature of the data carrier.
  • the person skilled in the art can determine the opacity of the filling material, depending on the parameters determining the opacity of the security element, in particular the average relief depth.
  • Suitable fillers are, in particular, solvent-based inks, IR, UV-curing inks or acrylics, optionally also mixtures of these inks.
  • pigments such as titanium dioxide (TIO 2 ), polymeric fillers or dyes.
  • TIO 2 titanium dioxide
  • dyes in the filler material are soluble colorants, whereas pigments in the filler material are practically insoluble.
  • the thickness-dependent optical property of the security element by a filling material with thickness-dependent optical properties can basically be changed after introduction of the filling material.
  • a filling material with activatable substances is introduced into the depression of the relief, wherein the substances are activated after filling of the filling material, for example by heat or exposure to electromagnetic radiation, in particular by means of laser radiation.
  • the activation can, for example, take place in a region-wise increase of the opacity in the motif area. In this way, for example, a relatively simple design motif can be supplemented by a corresponding fine structure.
  • the filling material may have a luminescent color, an IR- or UV-absorbing color or a magnetic ink.
  • the filler material can also combine several of the mentioned properties. For example, for a watermark-like visual impression, the filler may have high opacity and at the same time be magnetic to permit machine reading of the motif image.
  • the depressions of the multistage relief expediently have a maximum relief depth of less than 100 ⁇ m, preferably a maximum relief depth of between 5 ⁇ m and 50 ⁇ m. It is understood that the maximum relief depth and the layer thickness of the polymer substrate are suitably matched to one another. In general, the maximum relief depth is between 1% and 99% of the layer thickness of the polymer substrate of the security element according to the invention. In advantageous embodiments, the maximum relief depth is for example about 50% or about 25% of the layer thickness of the polymer substrate.
  • the polymer substrate is provided with a relief only on one of its major surfaces.
  • the polymer substrate in the image area is provided with a multi-level relief on its two opposite major surfaces.
  • the depressions filled with the filling material are advantageously covered with a cover layer, in particular with a paint coating, a lamination or a lamination with film or fibrous material.
  • the cover layer may be formed by a single layer, or may consist of several partial layers.
  • the cover layer may also be provided with recesses.
  • the cover layer can be completely or partially recessed in the image area.
  • the cover layer has a layer thickness between 6 ⁇ m and 50 ⁇ m, preferably between 6 ⁇ m and 20 ⁇ m.
  • the security element contains as the polymer substrate a polymer film, in particular polyethylene, polypropylene, polyester or polyamide.
  • the layer thickness of the polymer substrate is suitably between 25 ⁇ and 300 ⁇ , preferably between 60 ⁇ and 140 ⁇ .
  • the security element forms part of a polymer banknote, a composite banknote or a polymer layer of a value document, for example a data page of an identification document.
  • the invention also includes a method for producing a security element having an image area which, when viewed, shows a predetermined multitonal motif in which a thin polymer substrate of a thickness of 300 ⁇ m or less is provided, the polymer substrate in the image area is provided with a multi-level relief with depressions in the form of the predetermined multitonal motif, and - the depressions of the relief are filled with a filling material with thickness-dependent optical properties.
  • the multistage relief is produced by cold embossing, thermal embossing or by laser abrasion in the polymer substrate.
  • the relief is preferably already introduced during the production of the polymer substrate or shortly thereafter.
  • the filling material can be applied over the entire surface of the security element and an excess of filling material present outside the relief can be removed, in particular scraped off.
  • a direct introduction of the filling material without subsequent doctoring is also possible by the use of suitable printing techniques, for example in the "continuous inkjet method.”
  • the depressions filled with the filling material are covered with a cover layer in a further method step.
  • the invention also includes a data carrier with a security element of the type described.
  • the data carrier is advantageously a security paper or a document of value, in particular a polymer banknote or a film composite banknote.
  • composite film banknote includes in particular paper / film Composite banknotes, paper / foil / paper composite banknotes and foils / paper / foil composite banknotes.
  • the data carrier can also be a card, in particular an identity card, credit card, bank card, cash card, authorization card, identity card or passport personalization page.
  • Such a data carrier in the form of a card has the security element according to the invention with advantage as a layer of a multilayer card composite, wherein the polymer substrate layer according to the invention covered by the other layers of the card composite, which are particularly transparent or translucent in the area of the subject covered and thus before Tampering is protected.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a polymer banknote according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a cross section through the polymer banknote of FIG. 1 along the line II-II, FIG.
  • FIG. 3 shows a cross section through a polymer banknote without cover layer according to another embodiment of the invention, an embodiment in which a thin polymer substrate is provided on its two opposite major surfaces each with a filled relief
  • Figure 5 shows an embodiment in which the cover layer for enhancing the watermark-like see-through effect is provided with recesses, and
  • FIG. 6 shows a design in which the multi-level relief is present in a thin, transparent embossing lacquer layer.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a polymer banknote 10 with a security element 12 according to the invention, which shows an opacity-modulated, multitonal image motif firmly anchored in the note.
  • the image motif may be e.g. to act a portrait or similar representation.
  • the image motif is formed by a multitonal portrait 14, which is shown schematically in FIG. 1 for illustration as a line drawing.
  • FIG. 2 shows a cross section through the polymer banknote 10 in the region of the security element 12 along the line II-II of FIG. 1.
  • the polymer banknote 10 contains a thin substrate 20 made of a polymer film, for example polyethylene, polypropylene, polyester or polyamide.
  • the thickness of the polymer substrate 20 is 100 ⁇ in the illustrated embodiment, but may in principle be in the range between 25 ⁇ and 300 ⁇ ⁇ and preferably in the range between 60 ⁇ and 140 ⁇ .
  • a multistage relief 22 with depressions in the form of the portrait 14 has already been introduced into the polymer substrate 20 during its production, for example by cold embossing, thermal embossing or laser abrasion.
  • the depressions of the relief 22 have a maximum relief depth of 50 ⁇ m and form, with the multitude of relief depths that occur, a relief with a virtually continuous depth profile.
  • a relief with a certain number of discrete relief deep for example, 10 relief deep levels can be generated.
  • a number of discrete relief depths are used which, on the one hand, have more than about 10 relief steps but, on the other hand, do not have so many discrete relief depths that one can speak of a continuous depth profile. In this further embodiment can be spoken of a quasi-continuous depth profile.
  • the depressions of the relief are filled with a high-opacity color 24.
  • the color 24 may be any suitable filler material according to the invention, for example a cover white color.
  • the ink 24 can be applied over the entire surface, for example, and a color excess present outside the depressions can be scraped off the surface of the substrate 20.
  • the relief 22 filled with ink 24 is provided with a transparent cover layer 26, for example by printing or laminating a protective layer.
  • the security element 12 shown in FIG. 2 is formed as part of the polymer banknote 10.
  • the local opacity of the filled relief 22, 24 depends on the local layer thickness of the ink 24 and thus on the local relief depth.
  • the tonal range of the image motif can range from complete transparency (local relief depth zero) to almost complete opacity (at maximum embossing depth). fe). Nearly complete opacity means, depending on the opacity of the ink used and the maximum embossing depth, a light transmittance of 10% or less, 5% or less, 2% or less, or even 1% or less.
  • the opacity of the image motif 14 depends on the local layer thickness, an opacity-modulated representation of the image motif with a large number of different tonal values results in a transparent view.
  • the different tonal values are formed by the locally different opacities, which convey a more or less bright visual impression locally.
  • the image motif 14 thus appears to the viewer with a watermark-like see-through effect.
  • Visible visual security features of this type are familiar to the user of watermarks in paper banknotes, and are therefore generally quickly recognized as security features and reliably checked.
  • the image motif 14 generated by the filled relief 22, 24 is firmly anchored in the polymer substrate 20 and inseparably connected thereto.
  • the security element 12 therefore offers a much higher protection of the polymer banknote 10 than printed or other security features applied only to the substrate surface.
  • a luminescent ink As the filling material for the relief, a luminescent ink, an IR- or UV-absorbing ink or a magnetic ink may also be used. Filler material with magnetic properties generates machine-readable image information due to the locally varying layer thickness. IR or UV-absorbing or luminescent motif images can also be read out by machine. In advantageous designs, the filler material can provide both high visibility for visual recognition and have magnetic properties for the automatic detection of the security element.
  • the cover layer 26 is preferably applied to the substrate 20 by means of lacquering, lamination or lamination with foil or fibrous material. In some designs, it is also possible to dispense with a cover layer, as shown by way of example in FIG. 3.
  • the polymer substrate 20 can also be provided with a relief 22, 32 on its two opposite major surfaces.
  • the two reliefs 22, 32 may be formed with the same or different depth profile.
  • the two reliefs 22, 32 may be filled either with the same or with different filling material 24, 34.
  • the optical properties of two different filler materials 24, 34 may complement each other only when viewed in the desired overall impression, or one filler material 24 may be designed for visual recognition, the other filler material 34 for machine detectability or optimized.
  • the observer 4 can also be displaced relative to one another in the surface direction of the substrate, so that the observer perceives an overall motif as viewed in dependence on the size of the displacement of the two reliefs 22, 32 composed of the motifs represented by the reliefs 22 and 32.
  • the observer perceives a high opacity, which is composed of the opacities of the reliefs 22 and 32, from certain viewing directions in the regions of the reliefs 22, 32 which overlap from these viewing directions.
  • filled reliefs 22, 32 taken together show the desired image motif, such as the portrait 14 of FIG.
  • filled reliefs 22, 32 are preferably both covered with a cover layer 26, 36 and protected.
  • the cover layer may also be provided with recesses 40 to enhance the water-like look-through effect.
  • the recesses 40 of the cover layer 26 are arranged in particular in the region of the filled relief 22, 24 and can detect the relief region in whole or in part.
  • the polymer substrate is not single-layered but multi-layered.
  • the depressions of the embossing lacquer layer 52 are filled with a filling material 56 of high opacity, so that here too an opacity-modulated, multitonal image motif is produced in a transparent view.
  • the filled relief 54, 56 and / or the embossing lacquer layer may optionally be covered with a cover layer, not shown in the figure.
  • the layers are substantially inseparably bonded to one another in order to achieve the advantages of the invention, in particular the increased security against forgery.
  • the layers must be joined together in such a way that, in the event of a manipulation attempt, for example by the action of certain solvents, the individual layers of the multilayered polymer substrate are not without at least partially Destruction can be separated from each other, so that a corresponding manipulation attempt would be immediately recognizable as such.
  • the embossing lacquer layer 52 may be a thermally or UV-curing lacquer having a layer thickness of approximately 40 ⁇ m, the layer thickness range from 5 ⁇ m to 30 ⁇ m being particularly preferred.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement (12) für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und andere Datenträger, mit einem Bildbereich, der in Durchsicht ein vorgegebenes multitonales Motiv (14) zeigt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Sicherheitselement (12) ein dünnes Polymersubstrat (20) einer Dicke von 300 μπι oder weniger aufweist, dass das Polymersubstrat (20) in dem Bildbereich ein mehrstufiges Relief (22) mit Vertiefungen in Form des vorgegebenen multitonalen Motivs (14) enthält, und dass die Vertiefungen des Reliefs (22) mit einem Füllmaterial (24) mit dickenabhängigen optischen Eigenschaften gefüllt sind.

Description

Sicherheitselement mit Durchsichtsbildbereich
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wert- dokumente und andere Datenträger, das einen Bildbereich aufweist, der in Durchsicht ein vorgegebenes multitonales Motiv zeigt. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheitselements und einen Datenträger mit einem solchen Sicherheitselement. Datenträger, wie Sicherheits-, Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände werden zur Absicherung oft mit Sicherheitsmerkmalen ausgestattet, die eine Überprüfung der Echtheit des Datenträgers gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Dabei erlauben Sicherheitsmerkmale, deren Echtheit in Durchsicht geprüft wird, wie etwa die seit langem bekannten Wasserzeichen von Papierbanknoten, eine besonders einfache Echtheitsprüfung durch den Benutzer.
Bei Polymerbanknoten sind bislang nur aufgedruckte, nicht fest in der Note verankerte Durchsichtssicherheitselemente bekannt. Derartige aufgedruckte Durchsichtssicherheitselemente sind allerdings relativ leicht zu fälschen und gestatten keine Individualisierung des Substrats, da sie nicht bzw. nicht ausreichend in dem Substrat verankert sind. Demzufolge können solche Sicherheitsmerkmale, die in bekannter Weise auf einer Polymerbanknote aufgedruckt sind, leicht entfernt werden und auf eine andere Polymerbanknote aufgebracht werden, wodurch die ursprünglich mit dem Sicherheitselement versehene Polymerbanknote als nicht individualisierte Polymerfolie zurückbleibt.
Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sicher- heitselement der eingangs genannten Art anzugeben, das in dünnen Polymersubstraten einen wasserzeichenähnlichen Durchsichtseffekt zeigt und dabei eine hohe Fälschungssicherheit mit einfacher Prüfbarkeit durch den Benutzer verbindet. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Sicherheitselement der eingangs genannten Art anzugeben, das eine fälschungssichere Individualisierung des Datenträgers ermöglicht.
Gemäß der Erfindung ist bei einem gattungsgemäßen Sicherheitselement vorgesehen, dass das Sicherheitselement ein dünnes Polymersubstrat einer Dicke von 300 μιτι oder weniger aufweist, das Polymersubstrat in dem Bildbereich ein mehrstufiges Relief mit Vertiefungen in Form des vorgegebenen multitonalen Motivs enthält, und die Vertiefungen des Reliefs mit einem Füllmaterial mit dickenabhängigen optischen Eigenschaften gefüllt sind.
Die dickenabhängigen optischen Eigenschaften des Füllmaterials bestehen vorzugsweise in einer dickenabhängigen optischen Dichte des Materials. Die Opazität eines Materials ist allgemein durch das Verhältnis der Beleuchtungsstärken vor und nach dem Durchtritt durch das Material gegeben (siehe„http//de.wikipedia.org/wiki/Opazit%C3%A4t"). Der dekadische Logarithmus der Opazität wird auch als Extinktion oder optische Dichte bezeich- net (siehe auch„http:/ / de.wikipedia.org/ wiki/Extinktion_(Optik)"). Beispielsweise entspricht eine optische Dichte von 1,0 einer Schwächung des Lichts auf ein Zehntel der ursprünglichen Beleuchtungsstärke, eine optische Dichte von 2,0 einer Schwächung auf ein Hundertstel. Die optische Dichte einer Füllmaterialschicht ist im Wesentlichen proportional zur Schichtdicke, ein doppelt so dicker Schichtbereich weist daher im Wesentlichen eine doppelt so große optische Dichte auf und erscheint in Durchsicht entsprechend dunkler. An dieser Stelle sei angemerkt, dass neben dem derzeit beanspruchten Sicherheitselement mit einem Bildbereich, der in Durchsicht ein vorgegebenes multitonales Motiv zeigt, auch Bildbereiche, die in Durchsicht ein vorgegebenes monotonales Motiv zeigen, von der in dieser Anmeldung beschriebenen Erfindung mit umfasst werden. Ein solches Sicherheitselement mit mo- notonalen Motiven unterscheidet sich von dem derzeit beanspruchten Sicherheitselement mit multitonalem Motiv lediglich dadurch, dass das Polymersubstrat in dem Bildbereich ein einstufiges Relief mit Vertiefungen in Form des vorgegebenen monotonalen Motivs aufweist. D.h., sämtliche Vertiefungen weisen im Wesentlichen die gleiche Relieftiefe auf, wodurch der Betrachter eines solchen Sicherheitselements in Durchsicht ein monotonales Motiv wahrnimmt. Ein solches Sicherheitselement stellt eine besonders einfache Ausführungsform der Erfindung dar und lässt sich mit relativ geringem Aufwand herstellen, allerdings ist der Fälschungsschutz nicht so gut wie bei den derzeit beanspruchten Sicherheitselementen mit einem Bildbe- reich, der in Durchsicht ein multitonales Motiv zeigt, da das letztgenannte Sicherheitselement aufgrund des mehrstufigen Reliefs mit Vertiefungen in Form des vorgegebenen multitonalen Motivs wesentlich schwieriger zu fälschen ist. Bevorzugt weist das Füllmaterial eine Farbe, insbesondere eine Farbe hoher Opazität auf, so dass der Bildbereich in Durchsicht ein opazitätsmoduliertes, multitonales Motiv zeigt. In jedem Fall muss die Opazität des Füllmaterials so gewählt sein, dass der Betrachter das erfindungsgemäße multitonale Motiv ohne Weiteres als Sicherheitsmerkmal des Datenträgers erkennen kann. Der Fachmann kann abhängig von den die Opazität des Sicherheitselements bestimmenden Para- metern, wie insbesondere der durchschnittlichen Relieftiefe, die Opazität des Füllmaterials festlegen.
Als Füllmaterial geeignete Farben sind insbesondere lösemittelbasierende Farben, IR-, UV-vernetzende Farben oder Acrylfarben,, gegebenenfalls auch Mischungen dieser Farben.
Zur Erzeugung der erfindungsgemäßen dickenabhängigen optischen Eigenschaften des Sicherheitselements können mit Vorteil Pigmente, wie Titandioxid (T1O2), polymere Füllmaterialien oder Farbstoffe eingesetzt werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Farbstoffe in dem Füllmaterial lösliche Farbmittel, wohingegen Pigmente im Füllmaterial praktisch unlöslich sind.
Die dickenabhängige optische Eigenschaft des Sicherheitselements durch ein Füllmaterial mit dickenabhängigen optischen Eigenschaften kann grundsätzlich nach Einbringung des Füllmaterials verändert werden. Dazu wird ein Füllmaterial mit aktivierbaren Stoffen in die Vertiefung des Reliefs eingebracht, wobei die Stoffe nach Einfüllen des Füllmaterials beispielsweise durch Wärme oder Einwirken von elektromagnetischer Strahlung, insbeson- dere mittels Laserstrahlung, aktiviert werden. Die Aktivierung kann z.B. in einer bereichsweisen Erhöhung der Opazität im Motivbereich erfolgen. Auf diese Art und Weise kann z.B. eine verhältnismäßig einfach gestaltetes Motiv durch eine entsprechende Feinstruktur ergänzt werden. Denkbar ist ferner die Einbringung einer zusätzlichen Information im Bereich des Motivs, z.B. in Form einer Denominationsangabe für das Wertdokument in Form einer Banknote oder einer individualisierenden Information, insbesondere Zahlen und Buchstaben, bei einem Wertdokument in Form einer Karte. In weiteren vorteilhaften Gestaltungen kann das Füllmaterial eine lumines- zierende Farbe, eine IR- oder UV-absorbierende Farbe oder eine magnetische Farbe aufweisen. Das Füllmaterial kann auch mehrere der genannten Eigenschaften vereinen. Beispielsweise kann das Füllmaterial für einen wasserzeichenähnlichen visuellen Eindruck eine hohe Opazität aufweisen und zugleich magnetisch sein, um ein maschinelles Auslesen des Motivbilds zu erlauben.
Die Vertiefungen des mehrstufigen Reliefs weisen zweckmäßig eine maximale Relieftiefe von weniger als 100 μπι, vorzugsweise eine maximale Relief- tiefe zwischen 5 μπι und 50 μιη auf. Es versteht sich, dass die maximale Relieftiefe und die Schichtdicke des Polymersubstrats zweckmäßig aufeinander abgestimmt sind. Im Allgemeinen liegt die maximale Relief tiefe zwischen 1 % und 99 % der Schichtdicke des Polymersubstrats des erfindungsgemäßen Sicherheitselements. In vorteilhaften Gestaltungen liegt die maximale Relieftiefe beispielsweise bei etwa 50 % oder bei etwa 25 % der Schichtdicke des Polymersubstrats.
In einer vorteilhaften Gestaltung ist das Polymersubstrat nur auf einer seiner Hauptflächen mit einem Relief versehen. In einer anderen, ebenfalls vorteil- haften Gestaltung ist vorgesehen, dass das Polymersubstrat in dem Bildbereich auf seinen beiden gegenüberliegenden Hauptflächen jeweils mit einem mehrstufigen Relief versehen ist. Die mit dem Füllmaterial gefüllten Vertiefungen sind mit Vorteil mit einer Deckschicht abgedeckt, insbesondere mit einer Ablackierung, einer Laminie- rung oder einer Kaschierung mit Folie oder Faserstoff. Die Deckschicht kann durch eine Einzelschicht gebildet sein, oder auch aus mehreren Teilschichten bestehen.
Zur Verstärkung des Durchsichtseffekts kann die Deckschicht darüber hinaus mit Aussparungen versehen sein. Insbesondere kann die Deckschicht im Bildbereich ganz oder teilweise ausgespart sein. Vorteilhaft weist die Deck- schicht eine Schichtdicke zwischen 6 μπι und 50 μπι, vorzugsweise zwischen 6 μπι und 20 μπα auf.
In einer bevorzugten Gestaltung enthält das Sicherheitselement als Polymersubstrat eine Polymerfolie, insbesondere aus Polyethylen, Polypropylen, Po- lyester oder Polyamid. Die Schichtdicke des Polymersubstrats liegt zweckmäßig zwischen 25 μηι und 300 μπι, vorzugsweise zwischen 60 μπι und 140 μιη.
In vorteilhaften Erfindungsvarianten bildet das Sicherheitselement einen Teil einer Polymerbanknote, einer Verbundbanknote oder einer Polymerlage eines Wertdokuments, beispielsweise einer Datenseite eines Ausweisdokuments.
Die Erfindung enthält auch ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheits- elements mit einem Bildbereich, der in Durchsicht ein vorgegebenes multi- tonales Motiv zeigt, bei dem ein dünnes Polymersubstrat einer Dicke von 300 μιη oder weniger bereitgestellt wird, das Polymersubstrat in dem Bildbereich mit einem mehrstufigen Relief mit Vertiefungen in Form des vorgegebenen multitonalen Motivs versehen wird, und - die Vertiefungen des Reliefs mit einem Füllmaterial mit dickenabhängigen optischen Eigenschaften gefüllt werden.
In einer bevorzugten Verfahrensvariante wird das mehrstufige Relief durch kalte Prägung, thermische Prägung oder durch Laserabrasion in dem Poly- mersubstrat erzeugt. Das Relief wird dabei vorzugsweise bereits bei der Herstellung des Polymersubstrats oder kurz danach eingebracht.
Das Füllmaterial kann beispielsweise vollflächig auf das Sicherheitselement aufgebracht und ein außerhalb des Reliefs vorliegender Überschuss an Füll- material entfernt, insbesondere abgerakelt werden. Auch eine direkte Einbringung des Füllmaterials ohne nachfolgendes Abrakeln ist durch die Verwendung geeigneter Drucktechniken, wie z.B. im„Continuous-Inkjet- Verfahren" (Tintenstrahldruckverfahren) möglich. In vorteilhaften Verfahrensvarianten werden die mit dem Füllmaterial gefüllten Vertiefungen in einem weiteren Verfahrensschritt mit einer Deckschicht abgedeckt, insbesondere durch Ablackierung, eine Laminierung oder eine Kaschierung mit Folie oder Faserstoff. Die Erfindung enthält schließlich auch einen Datenträger mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art. Bei dem Datenträger handelt es sich vorteilhaft um ein Sicherheitspapier oder ein Wertdokument, insbesondere um eine Polymerbanknote oder eine Folienverbundbanknote. Der Begriff Folienverbundbanknote umfasst dabei insbesondere Papier/ Folien- Verbundbanknoten, Papier/ Folie/ Papier- Verbundbanknoten und Folien/Papier/Folien-Verbundbanknoten. Bei dem Datenträger kann es sich ferner um eine Karte, insbesondere um eine Ausweiskarte, Kreditkarte, Bankkarte, Barzahlungskarte, Berechtigungskarte, einen Personalausweis oder eine Pass-Personalisierungsseite handeln. Ein solcher Datenträger in Form einer Karte weist das erfindungsgemäße Sicherheitselement mit Vorteil als eine Schicht eines mehrschichtigen Kartenverbundes auf, wobei die erfindungsgemäße Polymersubstrat-Schicht durch die weiteren Schichten des Kartenverbundes, welche insbesondere im Bereich des Motivs transparent oder transluzent ausgebildet sind, abgedeckt und damit vor Manipulationsversuchen geschützt ist.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Zur besseren Anschaulichkeit wird in den Figuren auf eine maßstabs- oder proportionsgetreue Darstellung verzichtet.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Polymerbanknote nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Polymerbanknote der Fig. 1 entlang der Linie II-II,
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Polymerbanknote ohne Deckschicht nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein dünnes Polymersubstrat auf seinen beiden gegenüberliegenden Hauptflächen jeweils mit einem gefüllten Relief versehen ist, Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Deckschicht zur Verstärkung des wasserzeichenähnlichen Durchsichtseffekts mit Aussparungen versehen ist, und
Fig. 6 eine Gestaltung, bei der das mehrstufiges Relief in einer dün- nen, transparenten Prägelackschicht vorliegt.
Die Erfindung wird nun am Beispiel einer Polymerbanknote erläutert. Fig. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Polymerbanknote 10 mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement 12, das in Durchsicht ein opazi- tätsmoduliertes, multitonales und in der Note fest verankertes Bildmotiv 14 zeigt. Bei dem Bildmotiv kann es sich z.B. um ein Portrait oder eine ähnliche Darstellung handeln.
Im Ausführungsbeispiel ist das Bildmotiv durch ein multitonales Portrait 14 gebildet, das in Fig. 1 zur Illustration schematisch als Strichzeichnung dargestellt ist. Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Polymerbanknote 10 im Bereich des Sicherheitselements 12 entlang der Linie II-II von Fig. 1.
Die Polymerbanknote 10 enthält ein dünnes Substrat 20 aus einer Polymerfo- lie, beispielsweise aus Polyethylen, Polypropylen, Polyester oder Polyamid. Die Dicke des Polymersubstrats 20 beträgt im gezeigten Ausführungsbeispiel 100 μιη, kann jedoch grundsätzlich im Bereich zwischen 25 μιη und 300 μπ\ und vorzugsweise im Bereich zwischen 60 μιη und 140 μιη liegen. In das Polymersubstrat 20 wurde bereits bei seiner Herstellung ein mehrstufiges Relief 22 mit Vertiefungen in Form des Portraits 14 eingebracht, beispielsweise durch kalte Prägung, thermische Prägung oder Laserabrasion. Die Vertiefungen des Reliefs 22 weisen im Ausführungsbeispiel eine maxi- male Relieftiefe von 50 μιη auf und bilden mit der Vielzahl an auftretenden Relieftiefen ein Relief mit einem praktisch kontinuierlichen Tiefenverlauf. In anderen Ausgestaltungen kann jedoch auch ein Relief mit einer bestimmten Anzahl an diskreten Relief tiefen, beispielsweise 10 Relief tiefestufen erzeugt werden. In einer weiteren denkbaren Ausführungsform schließlich wird eine Anzahl an diskreten Relieftiefen eingesetzt, die einerseits mehr als ca. 10 Reliefstufen aufweist, andererseits aber nicht so viele diskrete Relieftiefen aufweist, dass von einem kontinuierlichen Tiefenverlauf gesprochen werden kann. Bei dieser weiteren Ausführungsform kann von einem quasi kontinuierlichem Tiefenverlauf gesprochen werden.
Nach dem Einbringen des Reliefs 22 werden die Vertiefungen des Reliefs mit einer Farbe 24 hoher Opazität gefüllt. Bei der Farbe 24 kann es sich um jedes geeignete erfindungsgemäße Füllmaterial handeln, z.B. um eine deckweißar- tige Farbe. Dazu kann die Farbe 24 beispielsweise vollflächig aufgebracht und ein außerhalb der Vertiefungen vorliegender Farbüberschuss von der Oberfläche des Substrats 20 abgerakelt werden. Schließlich wird das mit Farbe 24 gefüllte Relief 22 mit einer transparenten Deckschicht 26 versehen, beispielsweise durch Aufdrucken oder Auflaminieren einer Schutzschicht. Auf diese Weise entsteht das in Fig. 2 gezeigte Sicherheitselement 12 als Teil der Polymerbanknote 10. Die lokale Opazität des gefüllten Reliefs 22, 24 hängt dabei von der lokalen Schichtdicke der Farbe 24 und damit von der lokalen Relieftiefe ab. Aufgrund der hohen Opazität der Farbe 24 kann der Tonwertumfang des Bildmotivs von vollständiger Transparenz (lokale Relieftiefe Null) bis zu nahezu vollständiger Opazität (bei maximaler Prägetie- fe) reichen. Nahezu vollständige Opazität bedeutet dabei, je nach der Opazität der verwendeten Farbe und der maximalen Prägetiefe, eine Lichtdurchlässigkeit von 10 % oder weniger, 5 % oder weniger, 2 % oder weniger oder sogar 1 % oder weniger.
Da die Opazität des Bildmotivs 14 von der lokalen Schichtdicke abhängt, ergibt sich in Durchsicht eine opazitätsmodulierte Darstellung des Bildmotivs mit einer Vielzahl an unterschiedlichen Tonwerten. Die unterschiedlichen Tonwerte sind dabei durch die lokal unterschiedlichen Opazitäten ge- bildet, die in Durchsicht lokal einen mehr oder weniger hellen Bildeindruck vermitteln. Das Bildmotiv 14 erscheint für den Betrachter so mit einem wasserzeichenähnlichen Durchsichtseffekt.
Visuelle Durchsichtssicherheitsmerkmale dieser Art sind dem Benutzer von Wasserzeichen in Papierbanknoten her vertraut und werden daher in der Regel schnell als Sicherheitsmerkmale erkannt und zuverlässig geprüft. Gleichzeitig ist das durch das gefüllte Relief 22, 24 erzeugte Bildmotiv 14 fest in dem Polymersubstrat 20 verankert und untrennbar mit diesem verbunden. Das Sicherheitselement 12 bietet daher eine wesentlich höhere Absiche- rung der Polymerbanknote 10 als aufgedruckte oder andere lediglich auf die Substratoberfläche aufgebrachte Sicherheitsmerkmale.
Als Füllmaterial für das Relief kann auch eine lumineszierende Farbe, eine IR- oder UV-absorbierende Farbe oder eine magnetische Farbe verwendet werden. Füllmaterial mit magnetischen Eigenschaften erzeugt durch die lokal variierende Schichtdicke eine maschinell auslesbare Bildinformation. Auch IR- oder UV-absorbierende oder lumineszierende Motivbilder können maschinell ausgelesen werden. In vorteilhaften Gestaltungen kann das Füllmaterial sowohl eine hohe Opazität für die visuelle Erkennbarkeit als auch magnetische Eigenschaften für die maschinelle Erfassung des Sicherheitselements aufweisen.
Die Deckschicht 26 wird vorzugsweise mittels Ablackierung, Laminierung oder Kaschierung mit Folie oder Faserstoff auf das Substrat 20 aufgebracht. In manchen Gestaltungen kann auf eine Deckschicht auch verzichtet werden, wie beispielhaft in Fig. 3 dargestellt.
Mit Bezug auf Fig. 4 kann das Polymersubstrat 20 auch auf seinen beiden gegenüberliegenden Hauptflächen jeweils mit einem Relief 22, 32 versehen sein. Die beiden Reliefs 22, 32 können dabei mit gleichem oder unterschiedlichem Tiefenverlauf ausgebildet sein. Auch können die beiden Reliefs 22, 32 entweder mit demselben oder auch mit unterschiedlichem Füllmaterial 24, 34 gefüllt sein. Beispielsweise können sich die optischen Eigenschaften zwei- er verschiedener Füllmaterialien 24, 34 erst in Durchsicht zu dem gewünschten Gesamteindruck ergänzen, oder ein Füllmaterial 24 kann auf visuelle Erkennbarkeit, das andere Füllmaterial 34 auf maschinelle Erfassbarkeit ausgelegt oder optimiert sein. In einer nicht weiter gezeigten Erfindungsvariante können die in Fig. 4 dargestellten Reliefs 22, 32 auch in Flächenrichtung des Substrats gegeneinander verschoben sein, so dass der Betrachter abhängig von der Größe der Verschiebung der beiden Reliefs 22, 32 in Durchsicht ein Gesamtmotiv wahrnimmt, das sich aus den durch die Reliefs 22 und 32 dargestellten Motiven zusammensetzt. Dabei nimmt der Betrachter aus bestimmten Betrachtungsrichtungen in den aus diesen Betrachtungsrichtungen überlappenden Bereichen der Reliefs 22, 32 eine hohe Opazität wahr, die sich aus den Opazitäten der Reliefs 22 und 32 zusammensetzt.
In Durchsicht zeigen die gefüllten Reliefs 22, 32 zusammengenommen das gewünschte Bildmotiv, wie etwa das Portrait 14 der Fig. 1. Die gegenüberlie- genden gefüllten Reliefs 22, 32 sind dabei vorzugsweise beide mit einer Deckschicht 26, 36 abgedeckt und geschützt.
In allen Gestaltungen kann die Deckschicht zur Verstärkung des wasserzei- chenähnlichen Durchsichtseffekts auch mit Aussparungen 40 versehen sein. Wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 dargestellt, sind die Aussparungen 40 der Deckschicht 26 insbesondere im Bereich des gefüllten Reliefs 22, 24 angeordnet und können den Reliefbereich ganz oder teilweise erfassen. Bei der in Fig. 6 gezeigten Gestaltung ist das Polymersubstrat nicht einschichtig, sondern mehrschichtig ausgeführt. Auf eine erste Schicht 50, die im Wesentlichen dem in den Figuren 1 bis 5 gezeigten und in der dazugehörigen Figurenbeschreibung beschriebenen Polymersubstrat entspricht, ist eine dünne, transparente Prägelackschicht 52 aufgebracht, in die ein mehr- stufiges Relief 54 in Form des gewünschten Bildmotivs eingeprägt ist. Die Vertiefungen der Prägelackschicht 52 sind mit einem Füllmaterial 56 hoher Opazität gefüllt, so dass auch hier in Durchsicht ein opazitätsmoduliertes, multitonales Bildmotiv entsteht. Das gefüllte Relief 54, 56 und/ oder die Prägelackschicht können optional mit einer in der Figur nicht dargestellten Deckschicht abgedeckt sein.
Bei der Herstellung eines in Fig. 6 gezeigten mehrschichtigen Polymersubstrats muss selbstverständlich sichergestellt werden, dass die Schichten im Wesentlichen untrennbar miteinander verbunden werden, damit die Vorteile der Erfindung, insbesondere die erhöhte Fälschungssicherheit, erreicht werden können. In jedem Fall müssen die Schichten so miteinander verbunden werden, dass für den Fall eines Manipulationsversuches, beispielsweise durch das Einwirken von bestimmten Lösungsmitteln, die einzelnen Schichten des mehrschichtigen Polymersubstrats nicht ohne zumindest teilweise Zerstörung voneinander getrennt werden können, so dass ein entsprechender Manipulationsversuch sofort als solcher erkennbar werden würde. Mit Vorteil kann es sich bei der Prägelackschicht 52 um einen thermisch oder UV-härtenden Lack mit einer Schichtdicke von etwa 40 μιη handeln, wobei der Schichtdickenbereich von 5 μηι bis 30 μπι besonders bevorzugt ist.
Bezugszeichenliste
10 Polymerbanknote
12 Sicherheitselement
14 Bildmotiv
20 Polymersubstrat
22 Relief
24 Farbe
26 Deckschicht
32 Relief
34 Füllmaterial
36 Deckschicht
40 Aussparungen
50 Schicht
52 Prägelackschicht
54 Relief
56 Füllmaterial

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und ande- re Datenträger, mit einem Bildbereich, der in Durchsicht ein vorgegebenes multitonales Motiv zeigt, dadurch gekennzeichnet, dass - das Sicherheitselement ein dünnes Polymersubstrat einer Dicke von 300 μι oder weniger aufweist, das Polymersubstrat in dem Bildbereich ein mehrstufiges Relief mit Vertiefungen in Form des vorgegebenen multitonalen Motivs enthält, und die Vertiefungen des Reliefs mit einem Füllmaterial mit dickenabhängigen optischen Eigenschaften gefüllt sind.
2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial eine Farbe, insbesondere eine Farbe hoher Opazität aufweist, so dass der Bildbereich in Durchsicht ein opazitätsmoduliertes, multitonales Motiv zeigt.
3. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial eine lumineszierende Farbe, eine IR- oder UV- absorbierende Farbe, eine Acrylfarbe oder eine magnetische Farbe aufweist.
4. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen des mehrstufigen Reliefs eine maximale Relieftiefe von weniger als 100 μπι, vorzugsweise eine maximale Relieftiefe zwischen 5 μπι und 50 μπι aufweisen.
5. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymersubstrat in dem Bildbereich auf seinen beiden gegenüberliegenden Hauptflächen jeweils mit einem mehrstufigen Relief versehen ist.
6. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Füllmaterial gefüllten Vertiefungen mit einer Deckschicht abgedeckt sind, insbesondere mit einer Ablackie- rung, einer Laminierung oder einer Kaschierung mit Folie oder Faserstoff.
7. Sicherheitselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht aus mehreren Teilschichten besteht.
8. Sicherheitselement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht zur Verstärkung des Durchsichtseffekts mit Aussparungen versehen ist, insbesondere dass die Deckschicht im Bildbereich ganz oder teilweise ausgespart ist.
9. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 8, da- durch gekennzeichnet, dass die Deckschicht eine Schichtdicke zwischen 6 und 50 μιη, vorzugsweise zwischen 6 μιη und 20 μπι aufweist.
10. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement als Polymersubstrat eine Polymerfolie, insbesondere aus Polyethylen, Polypropylen, Polyester oder Polyamid enthält.
11. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat des Sicherheitselements eine
Schichtdicke von 25 μιη bis 300 μιτι, vorzugsweise von 60 μιη bis 140 μιη aufweist.
12. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement einen Teil einer Polymerbanknote, einer Verbundbanknote oder einer Polymerlage eines Wertdokuments bildet.
13. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements mit einem Bild- bereich, der in Durchsicht ein vorgegebenes multitonales Motiv zeigt, bei dem ein dünnes Polymersubstrat einer Dicke von 300 μπ\ oder weniger bereitgestellt wird, das Polymersubstrat in dem Bildbereich mit einem mehrstufigen Relief mit Vertiefungen in Form des multitonalen Motivs versehen wird, und - die Vertiefungen des Reliefs mit einem Füllmaterial mit dickenabhängigen optischen Eigenschaften gefüllt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrstufige Relief durch kalte Prägung, thermische Prägung oder durch Laserabrasion in dem Polymersubstrat erzeugt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial vollflächig auf das Sicherheitselement aufgebracht und ein außerhalb des Reliefs vorliegender Überschuss an Füllmaterial entfernt, insbesondere abgerakelt wird.
16. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Füllmaterial gefüllten Vertiefungen mit einer Deckschicht abgedeckt werden, insbesondere durch Ablackierung, eine Laminierung oder eine Kaschierung mit Folie oder Faserstoff.
17. Datenträger, insbesondere Sicherheitspapier oder Wertdokument mit einem Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
18. Datenträger nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger eine Banknote, insbesondere eine Polymerbanknote oder eine Folienverbundbanknote, oder eine Karte, insbesondere eine Ausweis- oder Kreditkarte ist.
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