EP2981419B1 - Verfahren zum herstellen eines sicherheitselements mit negativschrift - Google Patents

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EP2981419B1
EP2981419B1 EP14715838.0A EP14715838A EP2981419B1 EP 2981419 B1 EP2981419 B1 EP 2981419B1 EP 14715838 A EP14715838 A EP 14715838A EP 2981419 B1 EP2981419 B1 EP 2981419B1
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EP
European Patent Office
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layer
security
functional
functional layer
resist
Prior art date
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Active
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EP14715838.0A
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English (en)
French (fr)
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EP2981419A1 (de
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Winfried HOFFMÜLLER
Michael Rahm
Andreas Rauch
Theodor Burchard
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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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    • B42D25/47—Associating two or more layers using chemicals or adhesives using adhesives

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a security element having two mutually-matched motif layers, in particular motif layers having visible in transmitted light and preferably also in reflected light characters, a security element available by the method, the security element formed as a transfer element, equipped with the security item of value and a Process for producing such a valuable article.
  • Valuables in particular value documents such as banknotes, shares, identity cards, credit cards, certificates, checks and other forgery-prone papers, such as identity documents of all kinds, but also branded goods and packaging of branded goods are often equipped with security elements to secure their authenticity and at the same time as To protect against unauthorized reproduction.
  • the security elements may, for example, take the form of security threads or stickers or any other form insertable or attachable to a valuable article or security paper, a "valuable article" within the meaning of the present invention being any objectionable to counterfeiting, in particular a value document, while a "security paper "represents the precursor to a value document, which is not yet ready for use.
  • Security elements are typically multilayer elements with multiple functional layers.
  • Functional layers are generally layers that have any properties that can be detected visually or by machine. Functional layers therefore contain, for example, dyes, luminescent substances, thermochromic substances, Liquid crystals, interference pigments, electrically conductive substances, magnetic substances, light-diffractive or refractive structures or combinations thereof.
  • the functional layers are usually designed as geometric or figurative patterns or motifs, ie there are functional areas within a layer with the detectable property (for example luminescence) and recesses in between.
  • a plurality of functional layers are arranged one above the other, it is generally desirable for the functional regions and the recesses in the individual functional layers to be formed exactly in register, ie with high register accuracy, and with contour-sharp edges between the functional regions and the recesses. In this way, one functional layer can be hidden under another, for example magnetic substances under a colored layer, or security elements with multiple functional layers and "negative writing" can be produced.
  • Negative-type security elements comprise a transparent substrate having at least one non-transparent coating having recesses (the negative writing). These recesses may have any shapes, such as letters, numbers or patterns of any kind, especially line patterns.
  • the term "negative writing" used in this application accordingly comprises recesses of any shape, ie any non-solidity in a non-transparent coating. The more transparent, ie the more translucent, the carrier substrate is, the more pronounced is the contrast between coated and uncoated regions. In the case of very transparent substrates, the negative writing is clearly recognizable in incident light, with less transparent substrates only in transmitted light.
  • the tamper-proof is the higher the finer the structures in the functional layers are with the matched-to-each other motifs. Finely contoured structures and forming the perfect register with each other, however, also pose a challenge for authorized manufacturers.
  • a number of methods are known which are intended to enable recesses in a plurality of superimposed functional layers to be registered precisely. H. congruent in all layers, train.
  • WO 92/11142 It is known to produce negative fonts in functional layers by means of heat-activatable printing inks.
  • the printing inks are printed in the form of the desired negative writing under the functional layers and contain waxes or intumescent additives which soften when heated or split off a gas and thereby produce foam structures.
  • the adhesion in the areas which can be printed with the activatable ink is reduced, and the functional layers can be removed mechanically in these areas.
  • DE 10 2007 055 112 discloses a method for register-containing, ie congruent, formation of a negative writing in a plurality of functional layers by means of an ink printed under the functional layers in the form of the negative print to be formed, which contains a constituent which effects a process upon irradiation or upon heating or on contact with a washing liquid
  • the ink exerts a force on the overlying coating which causes the coating to break.
  • This force can be exerted by a gas generated from constituents of the printing ink when they come into contact with washing liquid, irradiated and / or heated, or by a swelling agent in the printing ink, which swells upon contact with a washing liquid.
  • a method for providing congruent patterns or motifs with high contour sharpness and registration accuracy is in WO 2010/015384 A2 described.
  • the basic idea is to use a stickable resist layer to form congruent patterns in two functional layers.
  • a resist layer in the form of the desired pattern is applied to a first functional layer.
  • the pattern is exactly reproduced in the first functional layer by removing the non-resist protected areas of the first functional layer.
  • the pattern in the second functional layer is reproduced by adhering the second functional layer to the resist.
  • the bonding takes place only in the areas where the second Functional layer has contact with the resist.
  • the non-bonded regions of the second functional layer are then removed, while the bonded regions can not be removed, whereby an exact reproduction of the pattern of the resist layer and the first functional layer is produced in the second functional layer.
  • thermoplastic resist used must be tack free at room temperature. Since the step of adhering the functional layers by means of the resist can not be closely related to the pressure of the thermoplastic resist, the possibility of using crosslinking adhesive systems is considerably limited. This results in a resistance of the resist to solvents. In particular, solvents which are used in the step of printing the thermoplastic resin used in each case lead to a dissolution of the polymer. As a result, overprinting with corresponding solvent-containing systems entails considerable swelling of the thermoplastic resin despite the functional layer transferred in the transfer step. Furthermore, under certain circumstances damage to possibly in the functional layers, eg metallizations, embossed structures done. In addition, there remains a permanent impermanence to individual solvents on the layer composite obtained.
  • the object of the invention is to provide a method for the production of security elements which is improved over the above prior art and which makes it possible to form congruent patterns or motifs in two superimposed layers at least partially.
  • the object of the present invention is, in particular, to provide a security element having two motif layers with corresponding patterns or motifs which have a high register accuracy, wherein the security element has improved resistance and, with regard to its production, greater process reliability.
  • a preferred object of the present invention is to provide a security element having two metallizations each having an embossed structure, wherein the metallizations are in the form of two motif layers with corresponding patterns having high register accuracy and improved durability and with respect to their production have greater process reliability.
  • an adhesive resist layer is used in order to form congruent patterns in two functional layers, in particular metallizations.
  • a resist layer in the form of the desired pattern is applied to a first functional layer.
  • the resist lacquer applied in step 3 must still be embossable and tacky under the influence of temperature in step 6.
  • One of the consequences of this circumstance is that the choice of suitable adhesives is subject to considerable restrictions.
  • the process sequence described in D1 can not be changed because, for example, in a demetallization by means of etching postponed to a later process step, the exposed aluminum glued onto the resist in step 6 (reference number 22 in FIG Fig. 2d the D1) would be etched away.
  • the present invention is based on the idea of transferring metals or metal alloys other than aluminum from an embossing lacquer layer which can not be etched or demetallized under the conditions under which aluminum is demetallizable.
  • a durable metal may be patterned by the print pattern of the resist or adhesive and will not be damaged under process conditions by which ordinary aluminum metallization is removed.
  • Fig. 1 shows an inventive security element 1 in a view in transmitted light.
  • the security element 1 has at least the following layers: a transparent substrate 11, a first and a second functional layer (motif layers), and a resist layer, which glues the first and the second functional layer.
  • the two motif layers have the same size and shape in the exemplary embodiment and only partially cover the carrier substrate 11.
  • the motif layers can also cover the carrier substrate over the entire surface. Additionally, one of the motif layers may only partially cover or partially overlap the other motif layer.
  • the two motif layers form a triangular pattern 7 of lines 4, the lines 4 being formed from the functional areas of the functional layers (motif layers) bonded by means of resist.
  • the lines 4 are separated by recesses 3, wherein the recesses 3 are formed by the congruent recesses in the functional areas and the resist layer.
  • the lines 4 vary in their width y, whereby a sub-pattern 7 'becomes perceptible when viewed through the security element, in the embodiment shown another triangle.
  • Fig. 2 illustrates the procedure in the manufacture of a security element according to the invention 1. Shown is a section along the line AA 'of the in Fig. 1 illustrated security elements. The sequence of layers is merely exemplary.
  • Fig. 2a shows a first security element sub-element 10, consisting of a first carrier substrate 11, for example a film of polyethylene terephthalate (PET), an embossing lacquer layer 15 applied thereon with embossed diffraction structure 15 'with an aluminum metallization.
  • the aluminum metallization forms a first functional layer 12, on which in turn a layer 30 of resist in the form of a pattern with resist areas 33 and recesses 34 is printed therebetween.
  • the diffraction structure 15 ' continues in the functional layer as a diffraction structure 12'.
  • Fig. 2b 2 shows a section through the second security element subelement 20 to be combined with the first security element subelement 10.
  • the second security element subelement 20 consists of the second carrier substrate 21, the second functional layer 22 and an embossing lacquer layer 25 therebetween.
  • embossing lacquer layer 25 a diffraction structure 25 'is impressed, which continues in the second functional layer 22 as a diffraction structure 22'.
  • the second functional layer 22 is a nickel metallization.
  • the embossing lacquer 25 was before the application of the metallization 22 washed with an aqueous surfactant solution, so that the metallization 22 badly adheres to the embossing lacquer.
  • Fig. 2c shows how the first security element subelement 10 Fig. 2a and the second security element subelement 20 Fig. 2b be assembled into a composite 5.
  • the two sub-elements are pressed together, whereby the diffraction structure 22 'of the second functional layer 22 transmits into the resist areas 33, since the resist used is a deformable resist.
  • the resist areas 33 By means of the resist areas 33, the first security element partial element and the second security element partial element are glued together.
  • the compression of the two security elements sub-elements can be one or more stages, ie, the two sub-elements are preferably at elevated temperature in a heat roller with a (single-stage compression) or more so-called calender juxtaposed (multi-stage compression), or the two sub-elements are connected to several Heat rollers, each equipped with one or more so-called calender rolls, pressed together (multi-stage compression).
  • the multi-stage compression can, depending on the particular embodiment, lead to a particularly strong connection of the security element sub-elements. When using several heating rollers and temperature profiles can be realized during compression.
  • the second carrier substrate 21 and the second embossing lacquer layer 25 are peeled off, for example by a separating winding.
  • the result is in Fig. 2d shown. Only the regions 23 of the second functional layer 22, which were in contact with resist regions 33, were bonded to the first security element partial element 10. These regions constitute the second functional regions 23, which represent an exact reproduction of the pattern of the resist regions 33. The remaining regions of the second functional layer 22 were peeled off together with the second carrier substrate 21 and the embossing lacquer layer 25.
  • Fig. 2e shows the layer structure after treatment with an etchant.
  • the regions of the first functional layer 12 formed by an aluminum metallization not protected by resist regions 33 were removed, while the regions of the first functional layer 12 protected by resist regions 33 were preserved and form the first functional regions 13.
  • the first functional regions 13 represent an exact reproduction of the pattern of the resist regions 33.
  • the second functional regions 23 formed by nickel metallization have been preserved upon treatment with an etchant
  • the areas 13, 33 and 23 are each exactly congruent and form in the representation of Fig. 1 the lines 4.
  • the recesses 3 between the lines 4 are also exactly congruent and are formed by the recesses 14 in the first functional layer 12, the recesses 34 in the resist layer 30 and the recesses 24 in the second functional layer 22.
  • the lines 4 (which are formed by the first functional regions 13, the resist regions 33 and the second functional regions 23) are shown in FIG Fig. 2 illustrated embodiment each carrier a diffraction structure.
  • the diffraction structures may, for example, be hologram structures, with different hologram structures preferably being present in the first functional areas 13 and the second functional areas 23.
  • a viewer recognizes in the transmitted light view the in Fig. 1 In the front-side reflected light view, the side of the first supporting substrate 11 as the front side, the hologram of the first functional layer 12, and the hologram of the second functional layer 22 in the back-side incident view are considered.
  • a hot stamping foil can be used as a second security element sub-element.
  • the second carrier substrate 21 would be peeled off during the separation winding, while the embossing lacquer layer 25 would remain on the formed security element 1.
  • It can also serve as a protective layer.
  • a protective layer (not shown in the figure) on the second functional areas or the second functional layer is useful, in particular therefore z.
  • B. the in Fig. 2e As shown diffraction structure 22 'and the impression of the diffraction structure 25' covered in the functional layer 22 and thus is not accessible to counterfeiting attacks.
  • a particular advantage of the example on the basis of FIGS. 2a to 2e described manufacturing method according to the invention is that there are no restrictions on the suitable for the formation of the resist layer 30 adhesives.
  • suitable adhesives are typical laminating adhesives. Adhesives are advantageously used which have good printability and good metal adhesion.
  • the viscosity at room temperature after bonding is so high that an uncontrolled flow or detachment of the adhesive from one of the two functional layers or metallizations is unlikely.
  • Both solvent-based and solvent-free adhesives can be used.
  • the adhesives can be one-component or two-component.
  • the adhesive used after curing is so stable that the diffraction or embossing structures transferred from the functional layers or metallizations into the resist areas no longer flow and are stable with respect to the pressures and solvents used in subsequent process steps.
  • the temperature and the pressure in the laminating gap can be chosen to be significantly lower compared with the process based on thermoplastic resist coating described in document D1. Due to the significantly milder conditions in the laminating gap results in view of the selection of suitable substrates, a higher degree of freedom. In addition, the milder conditions in the laminating gap lead to an improved impression quality of the functional layers or
  • Metallizations in the resist areas transmitted diffraction or embossed structures.
  • the physical nature of the first functional layer and that of the second functional layer are coordinated so that the second functional layer is not damaged in the step of removing the first functional layer, for example by means of etching.
  • the first functional layer is advantageously an aluminum metallization.
  • the product obtainable by the process according to the invention additionally contains magnetic properties, so that a magnetic coding can be provided in the product. Therefore, the choice of a nickel metallization to form the second functional layer is particularly preferred. Due to the diffraction or embossing structure of the nickel metallization, such a functional layer can in particular provide a high-resolution magnetic coding. Will that be in the Fig. 2e shown security elements applied to a value-document substrate in such a way that the functional areas formed of nickel 23 facing the value document substrate and the functional areas formed of aluminum 13 facing the viewer of the value document are responsible for the magnetic coding, formed of nickel Functional areas 23 hidden for the viewer when viewing the value document in incident light.
  • the functional areas 23 are formed from a resistant to etching aluminum alloy and the functional areas 13 formed of aluminum. In this way, when viewing the security element in both front-side reflected light, as well as in the rear reflected light, the impression of an identical metallic color can be ensured.
  • the functional areas 23 are formed of copper or gold and the functional areas 13 formed of aluminum. In this way, when viewing the security element in the front reflected light on the one hand and in the rear reflected light on the other hand different colored impressions can be caused.
  • the carrier substrate of the security element partial elements which can be used according to the invention is preferably a film, for example made of polypropylene, polyethylene, polystyrene, polyester, in particular polycarbonate or polyethylene terephthalate. Transparent or translucent films are particularly preferred. When using such films, the register-formed recesses in the individual functional layers can be clearly recognized as negative writing.
  • the application of the functional layers is carried out by known methods that are suitable for the respective functional layer, for example by physical vapor deposition (PVD) in metals.
  • PVD physical vapor deposition
  • the application can be made over the entire area or only in partial areas.
  • the functional layer can be formed directly on the carrier substrate, or one or more intermediate layers can be provided.
  • intermediate layers are absolutely necessary, for example if the motif of the functional layer is a metallized hologram, kinegram, pixelgram or another metallized diffraction structure.
  • embossing lacquer layer is applied and embossed into the embossing lacquer layer, before or after the metallization, the desired diffractive structure.
  • an intermediate layer is generally required which ensures a suitable orientation of the liquid crystals.
  • Suitable orientation layers can be, for example, embossed lacquer layers embossed diffractive structures.
  • the carrier film can also be suitably treated.
  • At least one of the functional layers is a metallized diffraction structure, such as a metallized hologram.
  • a metallized diffraction structure such as a metallized hologram.
  • both functional layers metallized diffraction structures such as metallized holograms.
  • the holograms or structural information in the functional layers of a security element according to the invention can be the same or different.
  • Materials for embossing lacquer layers are known to a person skilled in the art. Suitable embossing lacquers are disclosed in, for example DE 10 2004 035 979 A1 , which discloses heat sealing lacquers which can be used equally as embossing lacquer
  • the resist is preferably applied in the form of the desired pattern, for example printed.
  • suitable printing methods are known.
  • etchant such as alkalis or acids
  • the negative writing can form, for example, an encoding or a geometric or figurative motif.
  • the carrier substrate of the second security element subelement is separated together with parts of the functional layer of the second security element subelement. Therefore, it is necessary that the functional layer has only a slight adhesion to the carrier substrate.
  • the required low adhesion force is already achieved in many functional layer materials, in particular metallizations, by omitting adhesion-promoting measures between the carrier substrate and the functional layer.
  • adhesion-promoting measures between the individual layers of a security element is otherwise customary, and the corresponding provisions are known to a person skilled in the art.
  • the adhesive force between the carrier substrate and the functional layer is too high, it can be reduced by treating the carrier substrate with suitable additives.
  • suitable additives are, for example, surface-active substances, defoamers or thickeners. Additives can also be introduced into the carrier substrate itself.
  • adhesion-reducing layers can be provided under the functional layer. Adhesion-reducing layers are selected from materials whose surfaces are known to typically experience relatively poor adhesion, for example, siliconizations, layers containing release additives (e.g., Byk 3500), waxes, cured UV coatings, metallizations, untreated films such as e.g. Eg PET.
  • any intermediate layers present between the carrier substrate and the functional layer for example embossing lacquer layers for a hologram. If such an embossing lacquer layer or other intermediate layer is to be taken off together with the carrier substrate, the adhesive force between the intermediate layer and the functional layer, ie for example between the embossing lacquer layer and a metallization applied thereon, must be correspondingly low. If the adhesive force is too high, the intermediate layer should be treated with the above-mentioned additives or an adhesion-reducing layer should be provided.
  • residues of the additives can remain on the functional layer after the carrier substrate or the intermediate layer has been separated off. These can normally be washed away simply with an aqueous solution whose pH is suitably adjusted and which may optionally also contain surfactants. Even a laundry with solvents is possible. In persistent cases, high-pressure nozzles and / or mechanical support (felts, brushes) can be used, but this is usually not necessary. Small additive residues can also be "burned away" by means of a corona treatment. Moreover, in many cases can be completely dispensed with a removal of additive residues. Suitable formulated conformal coatings can also adhere adequately to "additive-loaded" functional layers.
  • the security elements according to the invention can be provided in the form of transfer materials, ie films or tapes having a multiplicity of finished security elements prepared for the transfer.
  • the layer structure of the later security element is prepared on a carrier material in the reverse order in which the layer structure is later to be stored on a valuable object, wherein the layer structure of the security element in continuous form or already in the final outline form used as security element on the Carrier material can be prepared.
  • a hot melt adhesive is used for this purpose.
  • Will the security element be in endless form prepared may be provided for transmission either only in the areas to be transmitted of the security element, an adhesive layer, or the adhesive is activated only in the areas to be transferred.
  • the carrier material of the transfer elements is usually deducted from the layer structure of the security elements during or after their transfer to the valuable article.
  • a separating layer release layer
  • the carrier material can also remain on the transmitted security element.
  • the security elements according to the invention can be used to authenticate goods of any kind.
  • they are used to authenticate value documents, for example banknotes, checks or identity cards.
  • they can be arranged on a surface of the value document or be completely or partially embedded in the value document.
  • they are used in value documents hole hole hole.
  • the advantages of the security elements according to the invention with transparent carrier substrates and from both sides of the value document to be considered, carefully matched motifs, can be particularly beautiful. Even negatives with the finest structures and sub-patterns can be clearly recognized in transmitted light. You are in the achievable according to the invention precision of a counterfeiter practically imitated.
  • the security elements according to the invention always contain at least two adhesive layers, ie they contain an adhesive resist layer and are provided with an adhesive layer with the valuable article to be secured connected. If, for the bonding of the security element to the object of value, an adhesive which is similar in terms of its chemical and physical properties to the resist in the layer structure of the security element, the layer structure of the security element is always destroyed during detachment attempts.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements mit zwei zueinander gepasserten Motivschichten, insbesondere Motivschichten mit im Durchlicht und bevorzugt auch im Auflicht visuell erkennbaren Zeichen, ein mittels des Verfahrens erhältliches Sicherheitselement, das als Transferelement ausgebildete Sicherheitselement, einen mit dem Sicherheitselement ausgestatteten Wertgegenstand sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Wertgegenstands.
  • Wertgegenstände, insbesondere Wertdokumente wie Banknoten, Aktien, Ausweise, Kreditkarten, Urkunden, Schecks und andere fälschungsgefährdete Papiere, wie Ausweisdokumente unterschiedlichster Art, aber auch Markenartikel und Verpackungen von Markenartikeln werden zur Absicherung gerne mit Sicherheitselementen ausgestattet, die eine Überprüfung ihrer Echtheit ermöglichen und gleichzeitig als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Die Sicherheitselemente können beispielsweise die Form von Sicherheitsfäden oder Aufklebern oder irgendeine andere in einen Wertgegenstand oder ein Sicherheitspapier einbringbare oder aufbringbare Form haben, wobei ein "Wertgegenstand" im Sinne der vorliegenden Erfindung jeder gegen Fälschung sicherungswerte Gegenstand ist, insbesondere ein Wertdokument, während ein "Sicherheitspapier" die noch nicht umlauffähige Vorstufe zu einem Wertdokument darstellt.
  • Sicherheitselemente sind typischerweise mehrschichtige Elemente mit mehreren Funktionsschichten. Funktionsschichten sind ganz allgemein Schichten, die irgendwelche Eigenschaften aufweisen, die visuell oder maschinell nachgewiesen werden können. Funktionsschichten enthalten daher beispielsweise Farbstoffe, Lumineszenzstoffe, thermochrome Stoffe, Flüssigkristalle, Interferenzpigmente, elektrisch leitfähige Stoffe, magnetische Stoffe, lichtbeugende oder lichtbrechende Strukturen oder Kombinationen davon. Die Funktionsschichten sind meist als geometrische oder figürliche Muster bzw. Motive ausgebildet, d. h. es gibt innerhalb einer Schicht Funktionsbereiche mit der nachweisbaren Eigenschaft (beispielsweise Lumineszenz) und Aussparungen dazwischen. Werden mehrere Funktionsschichten übereinander angeordnet, ist es in der Regel wünschenswert, dass die Funktionsbereiche und die Aussparungen in den einzelnen Funktionsschichten exakt registerhaltig, d. h. mit hoher Passergenauigkeit, und mit konturenscharfen Kanten zwischen den Funktionsbereichen und den Aussparungen übereinander ausgebildet sind. Auf diese Weise kann eine Funktionsschicht unter einer anderen versteckt werden, beispielsweise magnetische Stoffe unter einer Farbschicht, oder es können Sicherheitselemente mit mehreren Funktionsschichten und "Negativschrift" hergestellt werden.
  • Sicherheitselemente mit Negativschrift weisen ein transparentes Substrat mit mindestens einer nicht transparenten Beschichtung, die Aussparungen (die Negativschrift) aufweist, auf. Diese Aussparungen können beliebige Formen haben, beispielsweise Buchstaben, Zahlen oder Muster irgendwelcher Art, insbesondere Linienmuster. Der in dieser Anmeldung verwendete Begriff "Negativschrift" umfasst demnach Aussparungen beliebiger Form, also jede Nicht-Vollflächigkeit in einer nicht transparenten Beschichtung. Je transparenter, d. h. je lichtdurchlässiger, das Trägersubstrat ist, desto ausgeprägter ist der Kontrast zwischen beschichteten und nicht beschichteten Bereichen. Bei sehr transparenten Substraten ist die Negativschrift im Auflicht deutlich erkennbar, bei weniger transparenten Substraten nur im Durchlicht. Weist ein derartiges Sicherheitselement mit Negativschrift zwei unterschiedliche Funktionsschichten auf, beispielsweise ein Motiv in Form einer goldfarbenen metallischen Beschichtung und darauf dasselbe Motiv als rote Druckfarbe, so erscheint dieses Motiv dem Betrachter von der einen Seite her gesehen goldfarben, von der anderen Seite her gesehen rot.
  • Derartige mehrschichtige Motive sind aufgrund der erforderlichen hohen Passergenauigkeit schwer nachahmbar. Insbesondere Motive mit Negativschriften bieten einen guten Fälschungsschutz, da im Durchlicht Ungenauigkeiten bei der Herstellung besonders leicht erkennbar sind, und "primitive" Fälschungsversuche, wie etwa das Kopieren mit Farbkopierern, auch für das ungeübte Auge sofort erkennbar sind.
  • Die Fälschungssicherheit ist umso höher, je feiner die Strukturen in den Funktionsschichten mit den zueinander gepasserten Motiven sind. Feinste Strukturen konturenscharf und im perfekten Register zueinander auszubilden stellt allerdings auch für autorisierte Hersteller eine Herausforderung dar. Es sind eine Reihe von Verfahren bekannt, die es ermöglichen sollen, Aussparungen in mehreren übereinander liegenden Funktionsschichten passergenau, d. h. deckungsgleich in allen Schichten, auszubilden.
  • Aus WO 92/11142 ist bekannt, Negativschriften in Funktionsschichten mittels durch Wärmeeinwirkung aktivierbaren Druckfarben zu erzeugen. Die Druckfarben werden in Form der gewünschten Negativschrift unter den Funktionsschichten aufgedruckt und enthalten Wachse oder aufschäumende Additive, die bei Erwärmung erweichen bzw. ein Gas abspalten und dadurch Schaumstrukturen erzeugen. Dadurch verringert sich die Haftung in den mit der aktivierbaren Druckfarbe bedruckten Bereichen, und die Funktionsschichten können in diesen Bereichen mechanisch entfernt werden.
  • DE 10 2007 055 112 offenbart ein Verfahren zur registerhaltigen, d. h. deckungsgleichen Ausbildung einer Negativschrift in mehreren Funktionsschichten mit Hilfe einer in Form der auszubildenden Negativschrift unter den Funktionsschichten aufgedruckten Druckfarbe, die einen Bestandteil enthält, der bei Bestrahlung oder bei Erwärmung oder bei Kontakt mit einer Waschflüssigkeit einen Prozess bewirkt, der dazu führt, dass seitens der Druckfarbe auf die darüber liegende Beschichtung eine Kraft ausgeübt wird, die die Beschichtung aufbrechen lässt. Diese Kraft kann durch ein Gas ausgeübt werden, das von Bestandteilen der Druckfarbe erzeugt wird, wenn diese mit Waschflüssigkeit in Kontakt kommen, bestrahlt und/ oder erwärmt werden, oder durch ein Quellmittel in der Druckfarbe, das bei Kontakt mit einer Waschflüssigkeit aufquillt. Ist die mehrschichtige Beschichtung erst einmal aufgebrochen, ist sie für ein Auswaschen mit Waschflüssigkeit relativ leicht zugänglich.
  • Die genannten Verfahren funktionieren zufriedenstellend, solange keine sehr feinen Strukturen auszubilden sind. Ein Verfahren zum Bereitstellen deckungsgleicher Muster bzw. Motive mit hoher Konturenschärfe und Passergenauigkeit ist in der WO 2010/015384 A2 beschrieben. Der Grundgedanke besteht darin, eine klebefähige Resistschicht zu verwenden, um in zwei Funktionsschichten deckungsgleiche Muster auszubilden. Dazu wird eine Resistschicht in Form des gewünschten Musters auf eine erste Funktionsschicht aufgetragen. Das Muster wird in der ersten Funktionsschicht exakt reproduziert, indem die nicht durch den Resist geschützten Bereiche der ersten Funktionsschicht entfernt werden. Anschließend wird das Muster in der zweiten Funktionsschicht reproduziert, indem die zweite Funktionsschicht mit dem Resist verklebt wird. Die Verklebung findet nur in den Bereichen statt, in denen die zweite Funktionsschicht Kontakt mit dem Resist hat. Die nicht verklebten Bereiche der zweiten Funktionsschicht werden dann entfernt, während die verklebten Bereiche nicht entfernt werden können, wodurch in der zweiten Funktionsschicht eine exakte Reproduktion des Musters der Resistschicht und der ersten Funktionsschicht entsteht.
  • Das in der WO 2010/015384 A2 beschriebene Verfahren ist dahingehend mit Schwierigkeiten verbunden, dass die eingesetzten thermoplastischen Resistlacke bei Raumtemperatur tackfrei sein müssen. Da der Schritt des Verklebens der Funktionsschichten mittels des Resists nicht in einem engen zeitlichen Zusammenhang mit dem Druck des thermoplastischen Resistlacks stehen kann, ist die Möglichkeit zur Nutzung vernetzender Klebstoffsysteme erheblich eingeschränkt. Dadurch ergibt sich eine Unbeständigkeit des Resists gegenüber Lösungsmitteln. Insbesondere Lösungsmittel, die im Schritt des Druckens des jeweils eingesetzten thermoplastischen Resists genutzt werden, führen zu einem Auflösen des Polymers. Dies hat zur Folge, dass ein Überdrucken mit entsprechenden lösemittelhaltigen Systemen trotz der im Transferschritt übertragenen Funktionsschicht ein erhebliches Quellen des thermoplastischen Resists nach sich zieht. Des Weiteren erfolgen unter Umständen Beschädigungen an eventuell in die Funktionsschichten, z.B. Metallisierungen, eingeprägten Strukturen. Zudem bleibt eine permanente Unbeständigkeit gegenüber einzelnen Lösungsmitteln am erhaltenen Schichtverbund bestehen.
  • Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem obigen Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Herstellung von Sicherheitselementen bereitzustellen, das es erlaubt, in zwei übereinander liegenden Schichten zumindest bereichsweise deckungsgleiche Muster bzw. Motive auszubilden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere, ein Sicherheitselement mit zwei Motivschichten mit einander entsprechenden Mustern bzw. Motiven, die eine hohe Passergenauigkeit aufweisen, bereitzustellen, wobei das Sicherheitselement eine verbesserte Beständigkeit und bezüglich seiner Herstellung eine größere Prozesssicherheit aufweist.
  • Eine bevorzugte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Sicherheitselement mit zwei jeweils eine Prägestruktur aufweisenden Metallisierungen bereitzustellen, wobei die Metallisierungen in Form zweier Motivschichten mit einander entsprechenden Mustern bzw. Motiven, die eine hohe Passergenauigkeit aufweisen, vorliegen und eine verbesserte Beständigkeit und bezüglich ihrer Herstellung eine größere Prozesssicherheit aufweisen.
  • Diese Aufgabe wird durch das Herstellungsverfahren, das Sicherheitselement und das Transfermaterial mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
    • Zusammenfassung der Erfindung
    1. 1. (Erster Aspekt der Erfindung) Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements mit Negativschrift für ein Sicherheitspapier oder einen Wertgegenstand, insbesondere ein Wertdokument, folgende Schritte aufweisend:
      1. a) Herstellen eines ersten Sicherheitselement-Teilelements durch
        • a1) Bereitstellen eines ersten transparenten oder transluzenten Trägersubstrats,
        • a2) Auftragen einer ersten Funktionsschicht auf das erste Trägersubstrat oder auf eine vorher aufgetragene Zwischenschicht,
        • a3) Auftragen einer Resistschicht auf die erste Funktionsschicht in Form eines vorbestimmten Musters mit Resistbereichen und Aussparungen zwischen den Resistbereichen,
      2. b) Herstellen eines zweiten Sicherheitselement-Teilelements durch
        • b1) Bereitstellen eines zweiten Trägersubstrats,
        • b2) Auftragen einer zweiten Funktionsschicht auf das zweite Trägersubstrat oder auf eine vorher aufgetragene Zwischenschicht,
      3. c) Zusammensetzen des ersten und des zweiten Sicherheitselement-Teilelements zu einem Verbund dergestalt, dass die Resistschicht und die zweite Funktionsschicht zueinander weisen, und Verkleben des ersten und zweiten Sicherheitselement-Teilelements, bevorzugt unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur,
      4. d) Abtrennen des zweiten Trägersubstrats von dem verklebten Verbund, wobei die zweite Funktionsschicht unter Ausbildung von zweiten Funktionsbereichen an den Resistbereichen haften bleibt, während die übrigen Bereiche der zweiten Funktionsschicht zusammen mit dem zweiten Trägersubstrat abgetrennt werden, wodurch in der zweiten Funktionsschicht zweite Aussparungen ausgebildet werden, und
      5. e) Entfernen der nicht durch Resistbereiche geschützten Bereiche der ersten Funktionsschicht mittels Ätzen, um erste Funktionsbereiche und erste Aussparungen dazwischen zu bilden, die zusammen mit den Aussparungen in der Resistschicht und den zweiten Aussparungen in der zweiten, aus einem gegenüber Ätzung beständigen Material bestehenden Funktionsschicht die Negativschrift bilden.
    2. 2. (Bevorzugte Ausgestaltung) Verfahren nach Absatz 1, wobei das erste Sicherheitselement-Teilelement hergestellt wird durch
      • Bereitstellen des ersten Trägersubstrats,
      • Auftragen einer ersten Prägelackschicht als Zwischenschicht auf das erste Trägersubstrat,
      • Auftragen einer ersten Metallisierung als erste Funktionsschicht auf die erste Prägelackschicht,
      • Prägen der ersten Prägelackschicht vor oder nach dem Auftragen der ersten Metallisierung, und
      • Auftragen der Resistschicht auf die erste Metallisierung, wobei die Resistschicht Resistbereiche und Aussparungen aufweist oder in ihr Resistbereiche und Aussparungen gebildet werden.
    3. 3. (Bevorzugte Ausgestaltung) Verfahren nach Absatz 1 oder 2, wobei das zweite Sicherheitselement-Teilelement hergestellt wird durch
      • Bereitstellen des zweiten Trägersubstrats,
      • Auftragen einer zweiten Prägelackschicht als Zwischenschicht auf das zweite Trägersubstrat,
      • Auftragen einer zweiten Metallisierung als zweite Funktionsschicht auf die zweite Prägelackschicht,
      • Prägen der zweiten Prägelackschicht vor oder nach dem Auftragen der zweiten Metallisierung.
    4. 4. (Bevorzugte Ausgestaltung) Verfahren nach einem der Absätze 1 bis 3, wobei die zweite Funktionsschicht aus Nickel, Chrom, Silber oder Gold oder aus einer Nickel-Legierung, einer Chrom-Legierung, einer Silber-Legierung, einer Gold-Legierung oder einer gegenüber Ätzung beständigen Aluminium-Legierung gebildet ist.
    5. 5. (Bevorzugte Ausgestaltung) Verfahren nach einem der Absätze 1 bis 4, wobei die erste Funktionsschicht aus Aluminium gebildet ist.
    6. 6. (Bevorzugte Ausgestaltung) Verfahren nach einem der Absätze 1 bis 5, wobei die zweite Funktionsschicht aus einer magnetische Eigenschaften aufweisenden Metallisierung, insbesondere Nickel, gebildet ist.
    7. 7. (Bevorzugte Ausgestaltung) Verfahren nach Absatz 6, wobei die zweite Funktionsschicht eine Metallisierung aus Nickel ist und die zweiten Funktionsbereiche angepasst sind, um eine magnetische Codierung bereitzustellen.
    8. 8. (Bevorzugte Ausgestaltung) Verfahren nach Absatz 7, wobei die zweiten Funktionsbereiche eine insbesondere durch Prägen erhältliche Struktur aufweisen, die angepasst ist, um eine hochauflösende magnetische Codierung bereitzustellen.
    9. 9. (Zweiter Aspekt der Erfindung) Sicherheitselement mit Negativschrift zur Anbringung an oder zumindest teilweisen Einbringung in ein Sicherheitspapier oder einen Wertgegenstand, insbesondere ein Wertdokument, das nach einem Verfahren gemäß einem der Absätze 1 bis 8 erhältlich ist.
    10. 10. (Dritter Aspekt der Erfindung) Transfermaterial zur Übertragung von Sicherheitselementen auf ein Sicherheitspapier oder einen Wertgegenstand wie ein Wertdokument, wobei das Transfermaterial eine Vielzahl an als Transferelemente ausgebildeten Sicherheitselementen nach Absatz 9 aufweist.
    11. 11. (Vierter Aspekt der Erfindung) Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers oder eines Wertgegenstands, wie eines Wertdokuments, bei dem ein Sicherheitselement nach Absatz 9 auf ein Sicherheitspapier- bzw. Wertgegenstand-Substrat aufgebracht oder zumindest teilweise darin eingebracht wird.
    Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Ähnlich wie in dem in der WO 2010/015384 A2 (nachfolgend "Dokument D1") beschriebenen Herstellungsverfahren wird erfindungsgemäß eine klebefähige Resistschicht verwendet, um in zwei Funktionsschichten, insbesondere Metallisierungen, deckungsgleiche Muster auszubilden. Dazu wird eine Resistschicht in Form des gewünschten Musters auf eine erste Funktionsschicht aufgetragen.
  • In dem in der D1 beschriebenen Verfahren zur Erzeugung einer zweiseitig gepasserten Metallisierung werden die folgenden Schritte durchgeführt:
    • Schritt 1: Bereitstellen einer Prägelackschicht (Bezugsnummer 15 in Fig. 2a der D1).
    • Schritt 2: Bereitstellen einer Aluminium-Metallisierung (Bezugsnummer 12 in Fig. 2a der D1).
    • Schritt 3: Bereitstellen einer Resistschicht (Bezugsnummer 30 in Fig. 2a der D1).
    • Schritt 4: Demetallisierung mittels Ätzen (siehe die Figuren 2a und 2b der D1, insbesondere die nach dem Demetallisierungsschritt erhaltene Metallisierung 12 in Fig. 2b).
    • Schritt 5: Herstellen einer Metallspendefolie (siehe Fig. 2c der D1).
    • Schritt 5.1: Bereitstellen einer Prägelackschicht (Bezugsnummer 25 in Fig. 2c der D1).
    • Schritt 5.2: Bereitstellen einer nicht haftfesten Aluminium-Metallisierung (Bezugsnummer 22 in Fig. 2c der D1).
    • Schritt 6: Zusammenfügen der Resistschicht (Bezugsnummer 30 in Fig. 2b der D1) mit der nicht haftfesten Metallisierung (Bezugsnummer 22 in Fig. 2c der D1) unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur, um auf diese Weise einen Verbund (Bezugsnummer 5 in der Fig. 2d der D1) zu erhalten.
    • Schritt 7: Schritt der Trennwicklung, bei dem die beiden verbundenen Sicherheitselement-Teilelemente auseinandergezogen werden, um auf diese Weise eine zweiseitig gepasserte Metallisierung (Bezugsnummer 1 in Fig. 2e der D1) bereitzustellen.
  • Bei dem im Dokument D1 beschriebenen Vorgehen muss der im Schritt 3 aufgebrachte Resistlack noch im Schritt 6 unter Temperatureinwirkung prägefähig und klebrig sein. Dieser Umstand hat unter anderem zur Folge, dass die Wahl geeigneter Klebstoffe erheblichen Einschränkungen unterworfen ist. Auf einfache Weise lässt sich die in der D1 beschriebene Prozess-Reihenfolge nicht verändern, weil beispielsweise bei einer auf einen späteren Verfahrensschritt verschobenen Demetallisierung mittels Ätzen auch das im Schritt 6 auf den Resist geklebte, freiliegende Aluminium (Bezugsnummer 22 in der Fig. 2d der D1) weggeätzt werden würde.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, andere Metalle bzw. Metall-Legierungen als Aluminium von einer Prägelackschicht zu transferieren, die sich unter den Bedingungen, unter denen Aluminium demetallisierbar ist, nicht ätzen bzw. demetallisieren lassen. Ein solches, beständiges Metall kann durch das Druckmuster des Resistlacks bzw. Klebstoffs strukturiert werden und wird unter Verfahrensbedingungen, mittels derer eine gewöhnliche Aluminium-Metallisierung entfernt wird, nicht beschädigt.
  • Die Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beigefügten Figuren näher erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement in Durchsicht-Ansicht,
    Fign. 2a-2e
    den Verfahrensablauf bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements, veranschaulicht an Schnitten durch das Sicherheitselement von Fig. 1 entlang der Linie A-A'.
  • Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement 1 in einer Ansicht im Durchlicht. Das Sicherheitselement 1 weist mindestens folgende Schichten auf: ein transparentes Substrat 11, eine erste und eine zweite Funktionsschicht (Motivschichten), und eine Resistschicht, die die erste und die zweite Funktionsschicht verklebt. Die beiden Motivschichten haben in dem Ausführungsbeispiel die gleiche Größe und Form und bedecken das Trägersubstrat 11 nur teilweise. Natürlich können die Motivschichten das Trägersubstrat auch vollflächig bedecken. Außerdem kann eine der Motivschichten die andere Motivschicht nur teilweise bedecken oder mit ihr teilweise überlappen.
  • In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitselements bilden die beiden Motivschichten ein dreieckförmiges Muster 7 aus Linien 4, wobei die Linien 4 aus den mittels Resist verklebten Funktionsbereichen der Funktionsschichten (Motivschichten) gebildet werden. Die Linien 4 werden durch Aussparungen 3 getrennt, wobei die Aussparungen 3 durch die deckungsgleichen Aussparungen in den Funktionsbereichen und der Resistschicht gebildet werden. Die Linien 4 variieren in ihrer Breite y, wodurch in Durchsicht durch das Sicherheitselement ein Sub-Muster 7' wahrnehmbar wird, in der gezeigten Ausführungsform ein weiteres Dreieck.
  • Die Funktionsbereiche müssen natürlich nicht zwingend in Form paralleler Linien vorliegen, sondern können beliebige andere Formen haben.
  • Welches Motiv ein Betrachter in vorderseitiger Auflichtansicht und in rückseitiger Auflichtansicht wahrnimmt, hängt von der speziellen Gestaltung der Funktionsbereiche der ersten und der zweiten Funktionsschicht ab.
  • Fig. 2 veranschaulicht den Verfahrensablauf bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements 1. Gezeigt ist ein Schnitt entlang der Linie A-A' des in Fig. 1 dargestellten Sicherheitselements. Die Schichtfolge ist lediglich beispielhaft.
  • Fig. 2a zeigt ein erstes Sicherheitselement-Teilelement 10, bestehend aus einem ersten Trägersubstrat 11, beispielsweise einer Folie aus Polyethylenterephthalat (PET), einer darauf aufgetragenen Prägelackschicht 15 mit eingeprägter Beugungsstruktur 15' mit einer Aluminium-Metallisierung. Die Aluminium-Metallisierung bildet eine erste Funktionsschicht 12, auf der wiederum eine Schicht 30 aus Resistlack in Form eines Musters mit Resistbereichen 33 und Aussparungen 34 dazwischen aufgedruckt ist. Die Beugungsstruktur 15' setzt sich in der Funktionsschicht als Beugungsstruktur 12' fort.
  • Fig. 2b zeigt einen Schnitt durch das mit dem ersten Sicherheitselement-Teilelement 10 zu kombinierende zweite Sicherheitselement-Teilelement 20. Das zweite Sicherheitselement-Teilelement 20 besteht aus dem zweiten Trägersubstrat 21, der zweiten Funktionsschicht 22 und einer Prägelackschicht 25 dazwischen. In der Prägelackschicht 25 ist eine Beugungsstruktur 25' eingeprägt, die sich in der zweiten Funktionsschicht 22 als Beugungsstruktur 22' fortsetzt. Bei der zweiten Funktionsschicht 22 handelt es sich um eine Nickel-Metallisierung. Der Prägelack 25 wurde vor dem Auftragen der Metallisierung 22 mit einer wässrigen Tensidlösung abgewaschen, so dass die Metallisierung 22 schlecht auf dem Prägelack haftet.
  • Fig. 2c zeigt, wie das erste Sicherheitselement-Teilelement 10 aus Fig. 2a und das zweite Sicherheitselement-Teilelement 20 aus Fig. 2b zu einem Verbund 5 zusammengesetzt werden.
  • Die beiden Teilelemente werden zusammengepresst, wodurch sich die Beugungsstruktur 22' der zweiten Funktionsschicht 22 in die Resistbereiche 33 überträgt, da es sich bei dem eingesetzten Resist um einen verformbaren Resistlack handelt. Mittels der Resistbereiche 33 werden das erste Sicherheitselement-Teilelement und das zweite Sicherheitselement-Teilelement miteinander verklebt.
  • Das Zusammenpressen der beiden Sicherheitselemente-Teilelemente kann ein- oder mehrstufig erfolgen, d.h. die beiden Teilelemente werden vorzugsweise bei erhöhter Temperatur in einer Heizwalze mit einer (einstufiges Zusammenpressen) oder mehreren sogenannten Kalanderwalzen aneinandergepresst (mehrstufiges Zusammenpressen), oder aber die beiden Teilelemente werden an mehreren Heizwalzen, die jeweils mit einer oder mehreren sogenannten Kalanderwalzen ausgestattet sind, aneinandergepresst (mehrstufiges Zusammenpressen). Das mehrstufige Zusammenpressen kann, abhängig von der jeweiligen Ausführungsform, zu einer besonders festen Verbindung der Sicherheitselement-Teilelemente führen. Beim Einsatz mehrerer Heizwalzen können auch Temperaturverläufe während des Zusammenpressens realisiert werden.
  • Nach der Verklebung und gegebenenfalls nach einer gewissen Wartezeit zum Abkühlen und zur Stabilisierung der Klebeverbindung, werden das zweite Trägersubstrat 21 und die zweite Prägelackschicht 25 abgezogen, beispielsweise durch Trennwicklung. Das Ergebnis ist in Fig. 2d gezeigt. Mit dem ersten Sicherheitselement-Teilelement 10 verklebt wurden nur die Bereiche 23 der zweiten Funktionsschicht 22, die mit Resistbereichen 33 in Kontakt waren. Diese Bereiche bilden die zweiten Funktionsbereiche 23, die eine exakte Reproduktion des Musters der Resistbereiche 33 darstellen. Die übrigen Bereiche der zweiten Funktionsschicht 22 wurden zusammen mit dem zweiten Trägersubstrat 21 und der Prägelackschicht 25 abgezogen.
  • Fig. 2e zeigt den Schichtaufbau nach Behandlung mit einem Ätzmittel. Durch das Ätzen wurden die nicht durch Resistbereiche 33 geschützten Bereiche der durch eine Aluminium-Metallisierung gebildeten ersten Funktionsschicht 12 entfernt, während die durch Resistbereiche 33 geschützten Bereiche der ersten Funktionsschicht 12 erhalten blieben und die ersten Funktionsbereiche 13 bilden. Die ersten Funktionsbereiche 13 stellen eine exakte Reproduktion des Musters der Resistbereiche 33 dar. Darüber hinaus blieben die durch eine Nickel-Metallisierung gebildeten zweiten Funktionsbereiche 23 bei der Behandlung mit einem Ätzmittel erhalten
  • Die Bereiche 13, 33 und 23 sind jeweils exakt deckungsgleich und bilden in der Darstellung von Fig. 1 die Linien 4. Die Aussparungen 3 zwischen den Linien 4 sind ebenfalls exakt deckungsgleich und werden durch die Aussparungen 14 in der ersten Funktionsschicht 12, den Aussparungen 34 in der Resistschicht 30 und den Aussparungen 24 in der zweiten Funktionsschicht 22 gebildet.
  • Die Linien 4 (die durch die ersten Funktionsbereiche 13, die Resistbereiche 33 und die zweiten Funktionsbereiche 23 gebildet werden) sind in der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform jeweils Träger einer Beugungsstruktur. Die Beugungsstrukturen können beispielsweise Hologrammstrukturen sein, wobei bevorzugt in den ersten Funktionsbereichen 13 und den zweiten Funktionsbereichen 23 verschiedene Hologrammstrukturen vorliegen. In diesem Fall erkennt ein Betrachter in der Durchlichtansicht das in Fig. 1 gezeigte Linienmuster, in der vorderseitigen Auflichtansicht, betrachtet man die Seite des ersten Trägersubstrats 11 als die Vorderseite, das Hologramm der ersten Funktionsschicht 12, und in der rückseitigen Auflichtansicht das Hologramm der zweiten Funktionsschicht 22.
  • Als zweites Sicherheitselement-Teilelement kann beispielsweise auch eine Heißprägefolie eingesetzt werden. In diesem Fall würde bei der Trennwicklung nur das zweite Trägersubstrat 21 abgezogen werden, während die Prägelackschicht 25 auf dem gebildeten Sicherheitselement 1 verbleiben würde. Sie kann gleichzeitig als Schutzschicht dienen. Generell ist das Vorsehen einer Schutzschicht (in der Figur nicht gezeigt) über den zweiten Funktionsbereichen bzw. der zweiten Funktionsschicht sinnvoll, insbesondere deshalb wird z. B. die in Fig. 2e gezeigte Beugungsstruktur 22' bzw. die Abformung der Beugungsstruktur 25' in der Funktionsschicht 22 abgedeckt und ist damit Fälschungsangriffen nicht zugänglich.
  • Ein besonderer Vorteil des exemplarisch anhand der Figuren 2a bis 2e beschriebenen erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens besteht darin, dass hinsichtlich der für die Bildung der Resistschicht 30 geeigneten Klebstoffe keinerlei Beschränkungen bestehen. Als Klebstoffe kommen z.B. typische Kaschierkleber infrage. Mit Vorteil werden Klebstoffe eingesetzt, die über eine gute Verdruckbarkeit und eine gute Metallhaftung verfügen.
  • Es wird bevorzugt, dass die Viskosität bei Raumtemperatur nach dem Verkleben so hoch ist, dass ein unkontrolliertes Verfließen oder ein sich Ablösen des Klebstoffes von einer der beiden Funktionsschichten bzw. Metallisierungen unwahrscheinlich ist. Sowohl lösungsmittelhaltige, als auch lösungsmittelfreie Klebstoffe können eingesetzt werden. Die Klebstoffe können einkomponentig oder zweikomponentig sein. Weiterhin wird bevorzugt, dass der eingesetzte Klebstoff nach Aushärtung so stabil ist, dass die von den Funktionsschichten bzw. Metallisierungen in die Resistbereiche übertragenen Beugungs- bzw. Prägestrukturen nicht mehr verfließen und gegenüber den in nachfolgenden Verfahrensschritten eingesetzten Drücken und Lösungsmitteln stabil sind.
  • Die an typische Klebstoffe im Zustand unmittelbar nach der physikalischen Trocknung gestellte Anforderung lautet, bei Raumtemperatur tackfrei zu sein. Diese Anforderung fällt bei vernetzenden Klebstoffen weg. Aus diesem Grund ist es insbesondere vorteilhaft, zur Bildung der Resistschicht vernetzende Klebstoffe heranzuziehen. Auf diese Weise kann die Gefahr der Zerstörung einmal gebildeter Beugungs- bzw. Prägestrukturen in nachfolgenden Verfahrensschritten deutlich verringert werden.
  • Im Schritt des Zusammenpressens der beiden Sicherheitselement-Teilelemente können die Temperatur und der Druck im Kaschierspalt verglichen mit dem im Dokument D1 beschriebenen, auf thermoplastischem Resistlack beruhenden Prozess deutlich niedriger gewählt werden. Aufgrund der erheblich milderen Bedingungen im Kaschierspalt ergibt sich mit Blick auf die Auswahl geeigneter Substrate ein höherer Freiheitsgrad. Darüber hinaus führen die milderen Bedingungen im Kaschierspalt zu einer verbesserten Abformqualität der von den Funktionsschichten bzw.
  • Metallisierungen in die Resistbereiche übertragenen Beugungs- bzw. Prägestrukturen.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werden die gegenständliche Beschaffenheit der ersten Funktionsschicht und die der zweiten Funktionsschicht so aufeinander abgestimmt, dass die zweite Funktionsschicht im Schritt des Entfernens der ersten Funktionsschicht, beispielsweise mittels Ätzen, nicht geschädigt wird. Die erste Funktionsschicht ist mit Vorteil eine Aluminium-Metallisierung. Zur Bildung der zweiten Funktionsschicht eignen sich z.B. Metallisierungen aus Nickel, Chrom, Silber oder Gold oder Metallisierungen aus einer Nickel-Legierung, einer Chrom-Legierung, einer Silber-Legierung, einer Gold-Legierung oder einer gegenüber Ätzung beständigen Aluminium-Legierung.
  • Bei der Wahl von Nickel als Metallisierung beinhaltet das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche Erzeugnis zusätzlich magnetische Eigenschaften, so dass im Erzeugnis eine magnetische Codierung bereitgestellt werden kann. Daher wird die Wahl einer Nickel-Metallisierung zur Bildung der zweiten Funktionsschicht besonders bevorzugt. Bedingt durch die Beugungs- bzw. Prägestruktur der Nickel-Metallisierung kann eine solche Funktionsschicht insbesondere eine hochauflösende magnetische Codierung bereitstellen. Wird das in der Fig. 2e gezeigte Sicherheitselementen auf solche Weise auf ein Wertdokument-Substrat aufgebracht, dass die aus Nickel gebildeten Funktionsbereiche 23 dem Wertdokument-Substrat zugewandt sind und die aus Aluminium gebildeten Funktionsbereiche 13 dem Betrachter des Wertdokuments zugewandt sind, sind die für die magnetische Codierung verantwortlichen, aus Nickel gebildeten Funktionsbereiche 23 für den Betrachter bei Betrachtung des Wertdokuments im Auflicht verborgen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Variante des in der Fig. 2e gezeigten Sicherheitselements sind die Funktionsbereiche 23 aus einer gegenüber Ätzung beständigen Aluminium-Legierung gebildet und die Funktionsbereiche 13 aus Aluminium gebildet. Auf diese Weise kann bei der Betrachtung des Sicherheitselements sowohl in vorderseitigem Auflicht, als auch in rückseitigem Auflicht, der Eindruck einer identischen metallischen Farbe sichergestellt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Variante des in der Fig. 2e gezeigten Sicherheitselements sind die Funktionsbereiche 23 aus Kupfer oder Gold gebildet und die Funktionsbereiche 13 aus Aluminium gebildet. Auf diese Weise können bei der Betrachtung des Sicherheitselements in vorderseitigem Auflicht einerseits und in rückseitigem Auflicht andererseits unterschiedliche farbige Eindrücke hervorgerufen werden.
  • Das Trägersubstrat der erfindungsgemäß verwendbaren Sicherheitselement-Teilelemente ist bevorzugt eine Folie, beispielsweise aus Polypropylen, Polyethylen, Polystyrol, Polyester, insbesondere Polycarbonat oder Polyethylenterephthalat. Transparente oder transluzente Folien sind besonders bevorzugt. Bei einer Verwendung derartiger Folien können die passergenau ausgebildeten Aussparungen in den einzelnen Funktionsschichten deutlich als Negativschrift erkannt werden.
  • Die Aufbringung der Funktionsschichten erfolgt nach bekannten Verfahren, die für die jeweilige Funktionsschicht geeignet sind, beispielsweise durch physikalische Dampfabscheidung (PVD) bei Metallen. Die Auftragung kann vollflächig oder nur in Teilbereichen erfolgen.
  • Die Funktionsschicht kann direkt auf dem Trägersubstrat ausgebildet werden, oder es können eine oder mehrere Zwischenschichten vorgesehen werden. Für manche Funktionsschichten sind Zwischenschichten zwingend erforderlich, beispielsweise wenn es sich bei dem Motiv der Funktionsschicht um ein metallisiertes Hologramm, Kinegram, Pixelgramm oder eine sonstige metallisierte Beugungsstruktur handelt. In einem solchen Fall wird zuerst eine Prägelackschicht aufgetragen und in die Prägelackschicht, vor oder nach der Metallisierung, die gewünschte diffraktive Struktur eingeprägt. Auch bei Flüssigkristall-Schichten ist in der Regel eine Zwischenschicht erforderlich, die für eine passende Orientierung der Flüssigkristalle sorgt. Geeignete Orientierungsschichten können beispielsweise in Prägelackschichten eingeprägte diffraktive Strukturen sein. Alternativ kann gegebenenfalls auch die Trägerfolie geeignet behandelt werden.
  • Es wird bevorzugt, dass zumindest eine der Funktionsschichten eine metallisierte Beugungsstruktur, wie ein metallisiertes Hologramm, ist. Besonders bevorzugt sind beide Funktionsschichten metallisierte Beugungsstrukturen, wie z.B. metallisierte Hologramme. Wenn im Folgenden von Hologrammen gesprochen wird, versteht es sich, dass dasselbe auch für andere Beugungsstrukturen und Brechungsstrukturen gilt, sowie für sogenannte "Mattstrukturen" (Gitterbilder mit achromatischen Gitterbereichen), wie sie z. B. in der WO 2007/107235 A1 definiert und beschrieben sind (siehe insbesondere Anspruch 1).
  • Grundsätzlich können die Hologramme bzw. Strukturinformationen in den Funktionsschichten eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements gleich oder verschieden sein. Materialien für Prägelackschichten sind einem Fachmann bekannt. Geeignete Prägelacke sind beispielsweise offenbart in DE 10 2004 035 979 A1 , die Heißsiegellacke offenbart, die gleichermaßen als Prägelack eingesetzt werden können
  • Der Resist wird bevorzugt in Form des gewünschten Musters aufgetragen, beispielsweise aufgedruckt. Dem Fachmann sind dafür geeignete Druckverfahren bekannt.
  • Im Schritt des Entfernens der nicht durch Resist geschützten Bereiche der ersten Funktionsschicht mittels Ätzen kann beispielsweise durch Ätzmittel, wie Laugen oder Säuren, erfolgen. Geeignete Verfahren sind dem Fachmann bekannt.
  • Die Negativschrift kann beispielsweise eine Codierung oder ein geometrisches oder figürliches Motiv bilden.
  • Im Schritt des Abtrennens des zweiten Trägersubstrats von dem verklebten Verbund, z.B. durch Trennwicklung, wird das Trägersubstrat des zweiten Sicherheitselement-Teilelements zusammen mit Teilen der Funktionsschicht des zweiten Sicherheitselement-Teilelements abgetrennt. Daher ist es erforderlich, dass die Funktionsschicht nur eine geringe Haftung an dem Trägersubstrat besitzt.
  • Die erforderliche geringe Haftkraft wird bei vielen Funktionsschichtmaterialien, insbesondere Metallisierungen, schon alleine dadurch erreicht, dass auf haftvermittelnde Maßnahmen zwischen Trägersubstrat und Funktionsschicht verzichtet wird. Das Treffen haftvermittelnder Maßnahmen zwischen den einzelnen Schichten eines Sicherheitselements ist ansonsten üblich, und die entsprechenden Vorkehrungen einem Fachmann bekannt.
  • Wenn die Haftkraft zwischen Trägersubstrat und Funktionsschicht zu hoch ist, kann sie durch Behandeln des Trägersubstrats mit geeigneten Additiven herabgesetzt werden. Beispielsweise kann das Trägersubstrat mit Wasser und/ oder Lösungsmitteln mit oder ohne geeignete Additive abgewaschen werden. Als entsprechende Additive geeignet sind beispielsweise tensidisch wirkende Substanzen, Entschäumer oder Verdicker. Additive können auch in das Trägersubstrat selbst eingebracht werden. Alternativ können unter der Funktionsschicht haftvermindernde Schichten vorgesehen werden. Für die haftvermindernden Schichten werden Materialien gewählt, auf deren Oberflächen bekanntermaßen für gewöhnlich eine relativ schlechte Haftung auftritt, beispielsweise Silikonisierungen, Schichten, die Releaseadditive (z.B. Byk 3500) enthalten, Wachse, ausgehärtete UV-Lacke, Metallisierungen, unbehandelte Folien wie z. B. PET. Durch Abstimmung der Oberflächenenergie-Verhältnisse des Trägersubstrats bzw. der haftvermindernden Schicht und der abzulösenden Funktionsschicht kann eine leichte Ablösbarkeit der Funktionsschicht erreicht und damit das gewünschte Muster in der Funktionsschicht des zweiten Sicherheitselement-Teilelements erzeugt werden.
  • Analoges gilt für gegebenenfalls zwischen dem Trägersubstrat und der Funktionsschicht vorhandene Zwischenschichten, beispielsweise Prägelackschichten für ein Hologramm. Soll eine derartige Prägelackschicht oder sonstige Zwischenschicht zusammen mit dem Trägersubstrat abgezogen werden, muss entsprechend die Haftkraft zwischen der Zwischenschicht und der Funktionsschicht, also beispielsweise zwischen der Prägelackschicht und einer darauf aufgebrachten Metallisierung, gering sein. Im Falle einer zu hohen Haftkraft ist die Zwischenschicht mit den genannten Additiven zu behandeln, oder eine haftvermindernde Schicht vorzusehen.
  • Wird eine Behandlung des Trägersubstrats oder einer Zwischenschicht mit haftverringernden Additiven vorgenommen, können nach dem Abtrennen des Trägersubstrats bzw. der Zwischenschicht Reste der Additive auf der Funktionsschicht verbleiben. Diese können normalerweise einfach mit einer wässrigen Lösung, deren pH geeignet eingestellt ist und die gegebenenfalls auch Tenside enthalten kann, weggewaschen werden. Auch eine Wäsche mit Lösungsmitteln ist möglich. In hartnäckigen Fällen kann auch mit Hochdruckdüsen und/ oder mechanischer Unterstützung (Filze, Bürsten) gearbeitet werden, doch dies ist für gewöhnlich nicht erforderlich. Geringe Additivreste können auch mittels einer Koronabehandlung "weggebrannt" werden. Im übrigen kann in vielen Fällen auch ganz auf eine Entfernung von Additivresten verzichtet werden. Geeignete formulierte Schutzlacke können auch auf "additivbelasteten" Funktionsschichten ausreichend haften.
  • Die erfindungsgemäßen Sicherheitselemente können in Form von Transfermaterialien, d. h. Folien oder Bändern mit einer Vielzahl von fertigen und für den Transfer vorbereiteten Sicherheitselementen, bereitgestellt werden. Bei einem Transfermaterial wird der Schichtaufbau des späteren Sicherheitselements in der umgekehrten Reihenfolge, in der der Schichtaufbau später auf einem zu sichernden Wertgegenstand vorliegen soll, auf einem Trägermaterial vorbereitet, wobei der Schichtaufbau des Sicherheitselements in Endlosform oder bereits in der endgültigen als Sicherheitselement verwendeten Umrissform auf dem Trägermaterial vorbereitet werden kann. Der Übertrag des Sicherheitselements auf den zu sichernden Wertgegenstand erfolgt mit Hilfe einer Klebstoffschicht, die typischerweise auf dem Transfermaterial vorgesehen ist, aber auch auf dem Wertgegenstand vorgesehen werden kann. Vorzugsweise wird hierfür ein Heißschmelzkleber verwendet. Wird das Sicherheitselement in Endlosform vorbereitet, kann zur Übertragung entweder nur in den zu übertragenden Bereichen des Sicherheitselements eine Klebstoffschicht vorgesehen werden, oder der Klebstoff wird nur in den zu übertragenden Bereichen aktiviert. Das Trägermaterial der Transferelemente wird während oder nach ihrer Übertragung auf den Wertgegenstand meist von dem Schichtaufbau der Sicherheitselemente abgezogen. Um das Ablösen zu erleichtern, kann zwischen dem Trägermaterial und dem abzulösenden Teil der Sicherheitselemente eine Trennschicht (Releaseschicht) vorgesehen werden. Gegebenenfalls kann das Trägermaterial auch auf dem übertragenen Sicherheitselement verbleiben.
  • Die erfindungsgemäßen Sicherheitselemente können zur Echtheitssicherung von Waren beliebiger Art verwendet werden. Bevorzugt werden sie zur Echtheitssicherung von Wertdokumenten eingesetzt, beispielsweise bei Banknoten, Schecks oder Ausweiskarten. Dabei können sie auf einer Oberfläche des Wertdokuments angeordnet werden oder ganz oder teilweise in das Wertdokument eingebettet werden. Mit besonderem Vorteil werden sie bei Wertdokumenten mit Loch zur Lochabdeckung benutzt. Hierbei können die Vorteile der erfindungsgemäßen Sicherheitselemente mit transparenten Trägersubstraten und von beiden Seiten des Wertdokuments zu betrachtenden, sorgfältig gepasserten Motiven, besonders schön zur Geltung kommen. Auch Negativschriften mit feinsten Strukturen und Sub-Muster können im Durchlicht deutlich erkannt werden. Sie sind in der erfindungsgemäß erreichbaren Präzision von einem Fälscher praktisch nicht nachahmbar. Auch ein Ablösen der Sicherheitselemente, um sie auf einen anderen Wertgegen-stand zu übertragen, ist praktisch nicht möglich, denn die erfindungsgemäßen Sicherheitselemente enthalten stets mindestens zwei Klebstoffschichten, d. h. sie enthalten eine klebende Resistschicht und sind mit einer Klebstoffschicht mit dem zu sichernden Wertgegenstand verbunden. Verwendet man für die Verklebung des Sicherheitselements mit dem Wertgegenstand einen Klebstoff, der hinsichtlich seiner chemischen und physikalischen Eigenschaften dem Resistlack im Schichtaufbau des Sicherheitselements ähnlich ist, wird bei Ablöseversuchen stets der Schichtaufbau des Sicherheitselements zerstört.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements (1) mit Negativschrift (3) für ein Sicherheitspapier oder einen Wertgegenstand, insbesondere ein Wertdokument, folgende Schritte aufweisend:
    a) Herstellen eines ersten Sicherheitselements-Teilelements (10) durch
    a1) Bereitstellen eines ersten transparenten oder transluzenten Trägersubstrats (11),
    a2) Auftragen einer ersten Funktionsschicht (12) auf das erste Trägersubstrat (11) oder auf eine vorher aufgetragene Zwischenschicht (15),
    a3) Auftragen einer Resistschicht (30) auf die erste Funktionsschicht (12) in Form eines vorbestimmten Musters (7) mit Resistbereichen (33) und Aussparungen (34) zwischen den Resistbereichen,
    b) Herstellen eines zweiten Sicherheitselement-Teilelements (20) durch
    b1) Bereitstellen eines zweiten Trägersubstrats (21),
    b2) Auftragen einer zweiten Funktionsschicht (22) auf das zweite Trägersubstrat (21) oder auf eine vorher aufgetragene Zwischenschicht (25),
    c) Zusammensetzen des ersten (10) und des zweiten (20) Sicherheitselement-Teilelements zu einem Verbund (5) dergestalt, dass die Resistschicht (30) und die zweite Funktionsschicht (22) zueinander weisen, und Verkleben des ersten (10) und zweiten (20) Sicherheitselement-Teilelements, bevorzugt unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur,
    d) Abtrennen des zweiten Trägersubstrats (21) von dem verklebten Verbund (5), wobei die zweite Funktionsschicht (22) unter Ausbildung von zweiten Funktionsbereichen (23) an den Resistbereichen (33) haften bleibt, während die übrigen Bereiche der zweiten Funktionsschicht (22) zusammen mit dem zweiten Trägersubstrat (21) abgetrennt werden, wodurch in der zweiten Funktionsschicht (22) zweite Aussparungen (24) ausgebildet werden, und
    e) Entfernen der nicht durch Resistbereiche (33) geschützten Bereiche der ersten Funktionsschicht (12) mittels Ätzen, um erste Funktionsbereiche (13) und erste Aussparungen (14) dazwischen zu bilden, die zusammen mit den Aussparungen (34) in der Resistschicht (30) und den zweiten Aussparungen (24) in der zweiten, aus einem gegenüber Ätzung beständigen Material bestehenden Funktionsschicht (22) die Negativschrift (3) bilden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Sicherheitselement-Teilelement (10) hergestellt wird durch
    - Bereitstellen des ersten Trägersubstrats (11),
    - Auftragen einer ersten Prägelackschicht (15) als Zwischenschicht auf das erste Trägersubstrat (11),
    - Auftragen einer ersten Metallisierung (12) als erste Funktionsschicht auf die erste Prägelackschicht (15),
    - Prägen der ersten Prägelackschicht (15) vor oder nach dem Auftragen der ersten Metallisierung (15), und
    - Auftragen der Resistschicht (30) auf die erste Metallisierung (12), wobei die Resistschicht Resistbereiche (33) und Aussparungen (34) aufweist oder in ihr Resistbereiche (33) und Aussparungen (34) gebildet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zweite Sicherheitselemet-Teilelement (20) hergestellt wird durch
    - Bereitstellen des zweiten Trägersubstrats (21),
    - Auftragen einer zweiten Prägelackschicht (25) als Zwischenschicht auf das zweite Trägersubstrat (21),
    - Auftragen einer zweiten Metallisierung (22) als zweite Funktionsschicht auf die zweite Prägelackschicht (25),
    - Prägen der zweiten Prägelackschicht (25) vor oder nach dem Auftragen der zweiten Metallisierung (22).
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweite Funktionsschicht (22) aus Nickel, Chrom, Silber oder Gold oder aus einer Nickel-Legierung, einer Chrom-Legierung, einer Silber-Legierung, einer Gold-Legierung oder einer gegenüber Ätzung beständigen Aluminium-Legierung gebildet ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Funktionsschicht (12) aus Aluminium gebildet ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die zweite Funktionsschicht (22) aus einer magnetische Eigenschaften aufweisenden Metallisierung, insbesondere Nickel, gebildet ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die zweite Funktionsschicht (22) eine Metallisierung aus Nickel ist und die zweiten Funktionsbereiche (23) angepasst sind, um eine magnetische Codierung bereitzustellen.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die zweiten Funktionsbereiche (23) eine insbesondere durch Prägen erhältliche Struktur aufweisen, die angepasst ist, um eine hochauflösende magnetische Codierung bereitzustellen.
  9. Sicherheitselement (1) mit Negativschrift (3) zur Anbringung an oder zumindest teilweisen Einbringung in ein Sicherheitspapier oder einen Wertgegenstand, insbesondere ein Wertdokument, das nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 erhältlich ist.
  10. Transfermaterial zur Übertragung von Sicherheitselementen auf ein Sicherheitspapier oder einen Wertgegenstand wie ein Wertdokument, wobei das Transfermaterial eine Vielzahl an als Transferelemente ausgebildeten Sicherheitselementen (1) nach Anspruch 9 aufweist.
  11. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers oder eines Wertgegenstands, wie eines Wertdokuments, bei dem ein Sicherheitselement (1) nach Anspruch 9 auf ein Sicherheitspapier- bzw. Wertgegenstand-Substrat aufgebracht oder zumindest teilweise darin eingebracht wird.
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