EP3274183B1

EP3274183B1 - Multilayer body and method for producing the same

Info

Publication number: EP3274183B1
Application number: EP16711791.0A
Authority: EP
Inventors: Ludwig Brehm; Klaus PFORTE; Patrick KRÄMER; Karin FÖRSTER
Original assignee: Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
Current assignee: Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
Priority date: 2015-03-24
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2023-07-12
Anticipated expiration: 2036-03-09
Also published as: CN107635785B; EP3274183A1; JP6726204B2; US20180043723A1; JP2018512305A; WO2016150704A1; CN107635785A; US11124008B2; DE102015104416A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Mehrschichtkörpers, einen derart erhältlichen Mehrschichtkörper sowie ein Sicherheitsdokument mit einem solchen Mehrschichtkörper.The invention relates to a method for producing a multi-layer body, a multi-layer body obtainable in this way and a security document with such a multi-layer body.

Bei der Gestaltung von Sicherheitselementen für Banknoten, Ausweispapiere und ähnliche Sicherheitsdokumente ist es wünschenswert, feine Linienmuster wie beispielsweise Guillochenmuster zu drucken. Ein besonders guter optischer Eindruck ergibt sich, wenn solche Linienmuster mehrfarbig, beispielsweise mit Farbverläufen oder Farbgradienten gedruckt werden.When designing security elements for banknotes, identification papers and similar security documents, it is desirable to print fine line patterns such as guilloche patterns. A particularly good optical impression results when such line patterns are printed in multiple colors, for example with color gradients or gradients.

Ein bekanntes Verfahren hierfür ist der Irisdruck, bei dem unterschiedliche Farben nebeneinander auf einer gemeinsamen Farbauftragswalze einer Druckmaschine aufgebracht werden. Beim Druck vermischen sich diese Farben, so dass der gewünschte Farbgradient entsteht. Der genaue Verlauf des Gradienten kann jedoch kaum kontrolliert werden, so dass eine reproduzierbare Herstellung identischer Druckmotive kaum möglich ist.A well-known method for this is iris printing, in which different colors are applied side by side on a common inking roller of a printing press. When printing, these colors mix to create the desired color gradient. The exact course of However, gradients can hardly be controlled, so that a reproducible production of identical print motifs is hardly possible.

Ein sehr feines Strukturieren eines mehrfarbigen Bildes mit zueinander exakt im Register stehenden Motivteilen ist generell mit herkömmlichen Druckverfahren kaum möglich, weil die Registergenauigkeit und die Randschärfe dafür nicht ausreichen. Insbesondere mehrfarbige feine Linien sind so kaum herstellbar. Hinzu kommt, dass feine gerasterte Motive auf einer Tiefdruckwalze wegen der sehr geringen benötigten Farbmenge sehr schnell eintrocknen und dadurch sehr schwierig druckbar sind.A very fine structuring of a multicolored image with motif parts that are exactly in register with one another is generally hardly possible with conventional printing processes because the register accuracy and edge sharpness are not sufficient for this. In particular, multicolored fine lines can hardly be produced in this way. In addition, fine screened motifs dry very quickly on a gravure roller due to the very small amount of ink required and are therefore very difficult to print.

Unter Registergenauigkeit ist eine Lagegenauigkeit zweier oder mehr Elemente und/oder Schichten zueinander zu verstehen. Dabei soll sich die Registergenauigkeit innerhalb einer vorgegebenen Toleranz bewegen und dabei möglichst gering sein. Gleichzeitig ist die Registergenauigkeit von mehreren Elementen und/oder Schichten zueinander ein wichtiges Merkmal, um die Fälschungssicherheit zu erhöhen. Die lagegenaue Positionierung kann dabei insbesondere mittels optisch detektierbarer Passermarken oder Registermarken erfolgen. Diese Passermarken oder Registermarken können dabei entweder spezielle separate Elemente oder Bereiche oder Schichten darstellen oder selbst Teil der zu positionierenden Elemente oder Bereiche oder Schichten sein. Von einem "perfekten Register" spricht man, wenn die Registertoleranz nahe Null bzw. praktisch Null ist.Register accuracy means a positional accuracy of two or more elements and/or layers relative to one another. The register accuracy should move within a specified tolerance and be as low as possible. At the same time, the register accuracy of several elements and/or layers relative to one another is an important feature in order to increase security against forgery. In this case, the positionally accurate positioning can take place in particular by means of optically detectable fiducial marks or register marks. These registration marks or register marks can either represent special separate elements or areas or layers or themselves be part of the elements or areas or layers to be positioned. One speaks of a "perfect register" when the register tolerance is close to zero or practically zero.

Das Dokument DE 102 56 491 A1 beschreibt Trägersubstrate mit definierten Motiven und auf beiden Seiten des Trägersubstrats unterschiedlichen Farbeindrücken, ein Verfahren zu deren Herstellung unter Verwendung einer auswaschbaren Druckfarbe, sowie deren Verwendung.The document DE 102 56 491 A1 describes carrier substrates with defined motifs and different color impressions on both sides of the carrier substrate, a method for their production using a washable printing ink, and their use.

Das Dokument EP 0 583 714 A2 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung hochauflösender Abwaschbilder mit nicht-lichtempfindlichen Elementen und Elemente zur Verwendung darin.The document EP 0 583 714 A2 describes a process for producing high resolution wash-off images with non-photosensitive elements and elements for use therein.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Mehrschichtkörpers mit feinen Linienmustern, einen solchen Mehrschichtkörper sowie ein Sicherheitsdokument mit einem solchen Mehrschichtkörper bereitzustellen.The object of the present invention is to provide an improved method for producing a multi-layer body with fine line patterns, such a multi-layer body and a security document with such a multi-layer body.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der Ansprüche 1, 7 und 10 gelöst.This object is solved by the subject matter of claims 1, 7 and 10.

Ein solches Verfahren zum Herstellen eines Mehrschichtkörpers umfasst die Schritte:

a) Bereitstellen einer ersten Druckschicht;
b) partielles Aufbringen einer zweiten Druckschicht auf die erste Druckschicht;
c) Strukturieren der ersten Druckschicht unter Verwendung der zweiten Druckschicht als Maske.

Such a method for producing a multi-layer body comprises the steps:

a) providing a first printed layer;
b) partial application of a second print layer to the first print layer;
c) patterning of the first print layer using the second print layer as a mask.

Man erhält so einen Mehrschichtkörper mit einer ersten Druckschicht und einer auf einer Oberfläche der ersten Druckschicht angeordneten zweiten Druckschicht, wobei die erste Druckschicht unter Verwendung der zweiten Druckschicht als Maske strukturiert ist.A multi-layer body is thus obtained with a first printed layer and a second printed layer arranged on a surface of the first printed layer, the first printed layer being structured using the second printed layer as a mask.

Ein derartiger Mehrschichtkörper kann in einem Sicherheitsdokument, insbesondere einer Banknote, einem Wertpapier, einem Ausweisdokument, einem Visumsdokument, einem Reisepass oder einer Kreditkarte Anwendung finden, um dessen Fälschungssicherheit zu erhöhen.Such a multi-layer body can be used in a security document, in particular a banknote, a security, an identification document, a visa document, a passport or a credit card, in order to increase its security against forgery.

Dabei kann die erste Druckschicht insbesondere flächig aufgetragen werden. Es ist somit möglich, ohne die eingangs geschilderten Probleme beim Druck mehrfarbiger feiner Linien ein mehrfarbiges Motiv, beispielsweise mit Farbübergängen, Farbgradienten oder auch ein Echtfarbenbild zu erzeugen.In this case, the first printed layer can in particular be applied over an area. It is thus possible to produce a multicolored motif, for example with color transitions, color gradients or even a true color image, without the problems described above when printing multicolored fine lines.

Die zweite Druckschicht dient lediglich als Maske, also als Schutzschicht für die Strukturierung der ersten Druckschicht. Daher kann die zweite Druckschicht monochrom aufgetragen werden. Auf diese Weise können in der zweiten Druckschicht feine Linienmuster erzeugt werden, ohne dass die eingangs geschilderten Probleme beim Druck mehrfarbiger feiner Linien auftreten.The second printed layer serves only as a mask, ie as a protective layer for the structuring of the first printed layer. Therefore, the second print layer can be applied in monochrome. In this way, fine line patterns can be produced in the second printing layer without the problems described above occurring when printing multicolored fine lines.

Bei der anschließenden Strukturierung der ersten Druckschicht unter Verwendung der zweiten Druckschicht als Maske werden die Bereiche der ersten Druckschicht entfernt, die nicht von der zweiten Druckschicht bedeckt sind. Die zweite Druckschicht bedeckt also alle Bereiche der ersten Druckschicht, kann sich selbst aber auch über diese hinaus erstrecken. Man erhält so eine fein strukturierte erste Druckschicht, die das feine Linienmuster der zweiten Druckschicht und die beim Aufbringen der ersten Druckschicht erzeugte Farbgebung aufweist. Insbesondere können so randscharfe und registergenaue feine, mehrfarbige Linienstrukturen auf reproduzierbare Weise erzeugt werden.During the subsequent structuring of the first printed layer using the second printed layer as a mask, the regions of the first printed layer that are not covered by the second printed layer are removed. The second printed layer thus covers all areas of the first printed layer, but can itself also extend beyond this. A finely structured first printed layer is thus obtained which has the fine line pattern of the second printed layer and the coloring produced when the first printed layer was applied. In particular, fine, multicolored line structures with sharp edges and accurate register can be produced in a reproducible manner.

Zum Bereitstellen der ersten Druckschicht wird ein erster Lack verwendet, welcher mit einem zum Aufbringen der zweiten Druckschicht verwendeten zweiten Lack eine Quervernetzungsreaktion eingeht. Auf diese Weise kann der erste Lack dort, wo die zweite Druckschicht aufgetragen wird, durch Reaktion mit dem zweiten Lack so verändert werden, dass er insbesondere beständig gegenüber zum Strukturieren der ersten Druckschicht verwendete chemische Substanzen, wie beispielsweise Ätz- oder Lösemittel, wird.To provide the first printed layer, a first lacquer is used, which enters into a cross-linking reaction with a second lacquer used to apply the second printed layer. In this way, the first lacquer where the second printed layer is applied can be changed by reaction with the second lacquer in such a way that it becomes particularly resistant to chemical substances used to structure the first printed layer, such as etching agents or solvents.

Bevorzugt ist dabei der erste Lack ein alkalilöslicher Lack auf wässriger Basis oder auf Lösemittelbasis. Beispielsweise kann der Lack aus Polyacrylsäure bestehen. Ein derartiger Lack kann durch die Behandlung mit einem alkalischen Ätzmittel von seinem Untergrund entfernt werden. Dies ermöglicht die gewünschte Strukturierung der ersten Druckschicht unter Verwendung der zweiten Druckschicht als Maske.The first lacquer is preferably an alkali-soluble lacquer on an aqueous basis or on a solvent basis. For example, the paint from polyacrylic acid consist. Such a paint can be removed from its substrate by treatment with an alkaline etchant. This enables the desired structuring of the first printed layer using the second printed layer as a mask.

Es ist weiter bevorzugt, wenn der erste Lack Farbmittel, insbesondere bunte oder unbunte Pigmente und/oder Effektpigmente, UV-anregbare Fluoreszenzpigmente (UV = ultraviolett (Strahlung/Licht)), Dünnschichtfilmpigmente, cholesterische Flüssigkristallpigmente, Farbstoffe und/oder metallische oder nichtmetallische Nanopartikel umfasst. Auf diese Weise können die gewünschten Farbeffekte im sichtbaren Licht und/oder bei Anregung durch UV-Licht erzeugt werden. Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn der erste Lack mehrere solche Farbmittel umfasst, die Farbverläufe, Gradienten, Echtfarbenbilder oder dergleichen ausbilden.It is further preferred if the first lacquer includes colorants, in particular colored or achromatic pigments and/or effect pigments, UV-excitable fluorescent pigments (UV=ultraviolet (radiation/light)), thin-film pigments, cholesteric liquid-crystal pigments, dyes and/or metallic or non-metallic nanoparticles . In this way, the desired color effects can be produced in visible light and/or when excited by UV light. In particular, it is expedient if the first paint comprises a plurality of colorants that form color gradients, true-color images or the like.

Ferner ist der zweite Lack ein PVC-Mischpolymerisat aus Vinylchlorid, Vinylacetat und Dicarbonsäure. Ein derartiger Lack ist beständig gegenüber alkalischen Ätzmitteln und kann daher als Schutzlack bzw. Maske für die Strukturierung der ersten Druckschicht mit einem solchen Ätzmittel dienen.Furthermore, the second paint is a PVC copolymer of vinyl chloride, vinyl acetate and dicarboxylic acid. Such a lacquer is resistant to alkaline etching agents and can therefore serve as a protective lacquer or mask for structuring the first printed layer with such an etching agent.

Alternativ ist der zweite Lack auch ein Polyesterlack mit Cellulosepropionat. Auch ein solcher Lack weist die gewünschte Alkalibeständigkeit auf und kann daher als Schutzlack verwendet werden.Alternatively, the second lacquer is also a polyester lacquer with cellulose propionate. Such a lacquer also has the desired alkali resistance and can therefore be used as a protective lacquer.

Es ist weiter vorteilhaft, wenn der zweite Lack einen Quervernetzer, insbesondere Polyisocyanat und/oder Polyaziridin umfasst. Mit solchen Quervernetzern können Carbonsäure- bzw. Hydroxylgruppen der beiden Lacke quervernetzt werden, so dass die erste und zweite Druckschicht eine stabile chemische Verbindung eingehen. Die Quervernetzung macht die beiden Druckschichten dort, wo die zweite Druckschicht auf die erste aufgebracht ist, stabil gegenüber alkalischen Ätzmitteln und ermöglicht so die Strukturierung der ersten Druckschicht.It is also advantageous if the second paint comprises a crosslinker, in particular polyisocyanate and/or polyaziridine. With such crosslinkers, carboxylic acid or hydroxyl groups of the two paints be cross-linked, so that the first and second print layer form a stable chemical bond. The cross-linking renders the two print layers stable to alkaline etchants where the second print layer is applied to the first, allowing for patterning of the first print layer.

Es ist dabei bevorzugt, wenn die erste Druckschicht durch Einwirken eines alkalischen Ätzmittels, insbesondere von Alkalihydroxyd (NaOH) oder Alkalicarbonat (Na₂CO₃), strukturiert wird. Durch derartige Ätzmittel kann der erste Lack in denjenigen Bereichen, in denen er nicht durch die zweite Druckschicht geschützt ist, aufgelöst und entfernt werden, so dass sich die gewünschte Strukturierung ergibt.In this case, it is preferred if the first printed layer is structured by the action of an alkaline etching agent, in particular alkali hydroxide (NaOH) or alkali carbonate (Na ₂ CO ₃ ). Etching agents of this kind can be used to dissolve and remove the first lacquer in those areas in which it is not protected by the second printed layer, so that the desired structuring results.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn das alkalische Ätzmittel in einer Konzentration von 0,5% bis 3%, und/oder bei einer Temperatur von 20°C bis 50°C, und/oder für einen Zeitraum von 0,5s bis 5s angewendet wird. Hierdurch kann eine vollständige und randscharfe Entfernung der ersten Druckschicht in den Bereichen, in denen sie nicht von der zweiten Druckschicht bedeckt ist, sichergestellt werden.It is advantageous if the alkaline etchant is used in a concentration of 0.5% to 3% and/or at a temperature of 20°C to 50°C and/or for a period of 0.5s to 5s . This ensures that the first printed layer is removed completely and with sharp edges in the areas in which it is not covered by the second printed layer.

Zusätzlich kann der Ätzvorgang durch Agitieren des Ätzmittels, gezieltes Anströmen der ersten Druckschicht mit dem Ätzmittel, Ultraschallbehandlung, Bürsten und/oder Wischen gefördert werden.In addition, the etching process can be promoted by agitating the etchant, targeted flow of the etchant onto the first printed layer, ultrasonic treatment, brushing and/or wiping.

Bevorzugt wird die erste Druckschicht mehrfarbig, insbesondere in Form eines Farbverlaufs, Farbgradienten oder als Echtfarbenbild aufgebracht.The first printed layer is preferably applied in multiple colors, in particular in the form of a color gradient, color gradient or as a true-color image.

Nach dem Strukturieren der ersten Druckschicht verbleibt dann das gewünschte Motiv in Form von zur zweiten Druckschicht deckungsgleichen, mehrfarbigen feinen Linien.After structuring the first printed layer, the desired motif remains in the form of multicolored fine lines that are congruent with the second printed layer.

Vorzugsweise wird die erste Druckschicht in Form eines Rasters, insbesondere eines Linienrasters mit 60 Linien/cm bis 120 Linien/cm und/oder einen Linientiefe von 15 µm bis 45 µm aufgebracht. Die Linientiefe bezieht sich dabei auf die Tiefe der auf einer Druckwalze, insbesondere auf einer Tiefdruckwalze eingebrachten Strukturen zur Aufnahme der Druckfarbe.The first printed layer is preferably applied in the form of a grid, in particular a line grid with 60 lines/cm to 120 lines/cm and/or a line depth of 15 μm to 45 μm. The line depth relates to the depth of the structures introduced on a printing roller, in particular on a gravure printing roller, for receiving the printing ink.

Alternativ kann die erste Druckschicht in Form eines Rasters, insbesondere eines Kreuzdiagonalrasters mit einer Rasterweite von 40 Näpfchen/cm bis 100 Näpfchen/cm und/oder einen Tiefe von 15 µm bis 45 µm aufgebracht werden.Alternatively, the first printed layer can be applied in the form of a grid, in particular a cross-diagonal grid with a grid width of 40 cells/cm to 100 cells/cm and/or a depth of 15 μm to 45 μm.

Dabei kann die erste und/oder zweite Druckschicht durch Tiefdruck aufgebracht werden. Durch Tiefdruck können insbesondere die oben genannten Raster verwirklicht werden.The first and/or second printed layer can be applied by gravure printing. In particular, the grids mentioned above can be realized by gravure printing.

Alternativ kann die erste und/oder zweite Druckschicht durch Siebdruck, insbesondere mit einer Siebstärke von 90T bis 140T oder 90S bis 140S aufgebracht werden.Alternatively, the first and/or second printed layer can be applied by screen printing, in particular with a screen thickness of 90T to 140T or 90S to 140S.

Sowohl im Tiefdruck als auch im Siebdruck können dabei Raster mit einer minimalen Punktgröße von 75 µm und einem minimalen Punktabstand von 10 µm verwirklicht werden. Beim Drucken im Vollton, also insbesondere beim Drucken der zweiten Druckschicht kann eine minimale Linienstärke von 80 µm bei einem minimalen Linienabstand von 100 µm erreicht werden. In allen Fällen beträgt die erreichbare Registertoleranz sowohl innerhalb eines Rasters als auch zwischen der ersten und zweiten Druckschicht in etwa 200 µm.Screens with a minimum dot size of 75 µm and a minimum dot spacing of 10 µm can be realized both in gravure printing and in screen printing. When printing in full tone, i.e. in particular when printing the second printed layer, a minimum line width of 80 μm can be achieved with a minimum line spacing of 100 μm. In all cases the achievable register tolerance is around 200 µm both within a grid and between the first and second printed layer.

Es ist ferner bevorzugt, wenn die zweite Druckschicht in Form eines graphischen Motivs, alphanumerischen Zeichens, Logos, Bildes, Musters, insbesondere Guillochenmusters, aufgebracht wird. Wie bereits erläutert, definiert die zweite Druckschicht die endgültige Form des gedruckten Motivs, während die erste Druckschicht lediglich die Farbgebung bestimmt.It is also preferred if the second printed layer is applied in the form of a graphic motif, alphanumeric character, logo, image, pattern, in particular a guilloche pattern. As already explained, the second layer of printing defines the final shape of the printed motif, while the first layer of printing only determines the coloring.

Die erste Druckschicht wird auf einen Schichtverbund umfassend eine Trägerlage und optional eine oder mehrere der folgenden Schichten aufgebracht:, eine Replizierschicht mit einem Oberflächenrelief, eine Reflektionsschicht, eine Schutzschicht, eine Volumenhologrammschicht.The first printed layer is applied to a layered composite comprising a carrier layer and optionally one or more of the following layers: a replication layer with a surface relief, a reflection layer, a protective layer, a volume hologram layer.

Es kann auch auf die erste und/oder zweite Druckschicht ein Schichtverbund umfassend eine oder mehrere der folgenden Schichten aufgebracht werden: eine Trägerlage, eine Replizierschicht mit einem Oberflächenrelief, eine Reflektionsschicht, eine Schutzschicht, eine Volumenhologrammschicht.A layer composite comprising one or more of the following layers can also be applied to the first and/or second printed layer: a carrier layer, a replication layer with a surface relief, a reflection layer, a protective layer, a volume hologram layer.

Beide Optionen sind auch kombinierbar. Auf diese Weise können weitere Sicherheits- und Designmerkmale in den Mehrschichtkörper integriert werden, um dessen Fälschungs- und Manipulationssicherheit zu erhöhen und um optisch besonders ansprechende Designs zu verwirklichen.Both options can also be combined. In this way, further security and design features can be integrated into the multi-layer body in order to increase its security against counterfeiting and manipulation and to realize designs that are particularly attractive from a visual point of view.

Es ist dabei zweckmäßig, wenn vor dem Aufbringen des Schichtverbunds eine Höhenausgleichsschicht, insbesondere aus einem Lack aus einer Kombination aus Butylacrylat und PMMA mit einer Schichtdicke von 0,5 µm bis 3 µm auf die erste und/oder zweite Druckschicht aufgebracht wird. Dies ist insbesondere sinnvoll, wenn weitere Schichten des Schichtverbunds auf die erste und/oder zweite Druckschicht aufgebracht werden. Die mechanisch relativ flexibel ausgebildete Höhenausgleichsschicht nivelliert dabei Abstufungen, die beim Strukturieren der ersten Druckschicht gebildet werden und stellt so eine glatte Oberfläche bereit, auf die die weiteren Schichten sauber aufgebracht werden können.It is expedient if, before the application of the composite layer, a height-adjusting layer, in particular a lacquer made from a combination of butyl acrylate and PMMA with a layer thickness of 0.5 μm to 3 μm, is applied to the first and/or second printing layer is applied. This makes sense in particular if further layers of the layered composite are applied to the first and/or second printed layer. The height compensation layer, which is mechanically relatively flexible, levels out gradations that are formed when structuring the first printed layer and thus provides a smooth surface onto which the further layers can be applied cleanly.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn zumindest eine Schicht des Schichtverbundes unter Verwendung der zweiten Druckschicht als Maske strukturiert wird. Hierdurch kann ein weiteres Motiv im Register zur zweiten Druckschicht ausgebildet werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, dass das von der zweiten Druckschicht gebildete Motiv von unterschiedlichen Seiten des Mehrschichtkörpers ein unterschiedliches Erscheinungsbild aufweist.It is also advantageous if at least one layer of the layered composite is structured using the second printed layer as a mask. As a result, a further motif can be formed in register with the second printed layer. This makes it possible, for example, for the motif formed by the second printed layer to have a different appearance from different sides of the multi-layer body.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die unter Verwendung der zweiten Druckschicht als Maske strukturierte zumindest eine Schicht des Schichtverbundes eine Metallschicht ist. Dies ist insbesondere sinnvoll, wenn die erste Druckschicht UV-fluoreszierende Farbmittel enthält. Eine registerhaltig zu den Druckschichten ausgebildete Metallschicht verstärkt die optische Wirkung der Druckschichten unter UV-Bestrahlung, da die Metallschicht zum einen selbst unter UV-Licht schwarz wirkt und zum anderen einen Teil des einfallenden UV-Lichts rückseitig in die Druckschichten zurückreflektiert.It is particularly expedient if the at least one layer of the layer composite structured using the second printed layer as a mask is a metal layer. This is particularly useful if the first print layer contains UV-fluorescent colorants. A metal layer that is in register with the printed layers enhances the optical effect of the printed layers under UV radiation, since the metal layer appears black under UV light and reflects part of the incident UV light back into the printed layers on the back.

Hierbei ist es vorteilhaft, wenn zum Strukturieren der Metallschicht eine Photoresistschicht auf die Metallschicht aufgebracht, von Seite der zweiten Druckschicht her belichtet wird und beim Entwickeln in den belichteten Bereichen entfernt wird. Man erhält so eine perfekt zu den Druckschichten registerhaltige Photoresistschicht, anhand welcher anschließend die Metallschicht strukturiert werden kann. Die Verwendung einer externen Maske ist dabei nicht notwendig.It is advantageous here if, in order to structure the metal layer, a photoresist layer is applied to the metal layer, exposed from the side of the second printed layer and removed during development in the exposed areas. You get a perfect match to the print layers Registered photoresist layer, which can then be used to structure the metal layer. The use of an external mask is not necessary.

Bevorzugt wird dabei nach dem Entwickeln der Photoresistschicht die Metallschicht durch Ätzen strukturiert. Damit wird die Metallschicht selbst im perfekten Register zu den Druckschichten strukturiert.In this case, after the development of the photoresist layer, the metal layer is preferably structured by etching. The metal layer itself is thus structured in perfect register with the printed layers.

Es ist weiter vorteilhaft, wenn die erste und/oder zweite Druckschicht einen UV-Blocker umfasst, welcher UV-Licht in einem Wellenlängenbereich absorbiert, in dem die Photoresistschicht belichtet wird. Hierdurch wird die Wirkung der Druckschichten als Maske für die Belichtung der Photoresistschicht verbessert. Bei dem UV-Blocker kann es sich dabei auch um für die optische Wirkung der Druckschicht vorgesehene UV-fluoreszierende Pigmente handeln.It is also advantageous if the first and/or second printed layer comprises a UV blocker which absorbs UV light in a wavelength range in which the photoresist layer is exposed. This improves the effect of the printed layers as a mask for the exposure of the photoresist layer. The UV blocker can also be UV-fluorescent pigments intended for the optical effect of the printed layer.

Ferner ist es zweckmäßig, wenn der Schichtverbund zumindest eine Lackschicht mit einem UV-Blocker umfasst. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die erste Druckschicht UV-fluoreszierende Farbmittel enthält. Dort, wo die Lackschicht mit dem UV-Blocker vorliegt, erreicht kein UV-Licht die erste Druckschicht, so dass auf diese Weise ein unter UV-Licht erkennbares, nichtfluoreszierendes Motiv ausgebildet werden kann.Furthermore, it is expedient if the layered composite comprises at least one lacquer layer with a UV blocker. This is particularly advantageous when the first printed layer contains UV-fluorescent colorants. Where the lacquer layer with the UV blocker is present, no UV light reaches the first printed layer, so that in this way a non-fluorescent motif that can be seen under UV light can be formed.

Bevorzugt ist dabei die Lackschicht mit dem UV-Blocker in Form eines graphischen Motivs, alphanumerischen Zeichens, Logos, Bildes, Musters, insbesondere Guillochenmusters, aufgebracht. Ein solches Motiv kann beispielsweise ein von der ersten und zweiten Druckschicht ausgebildetes Motiv ergänzen oder überlagern.In this case, the lacquer layer with the UV blocker is preferably applied in the form of a graphic motif, alphanumeric characters, logos, image, pattern, in particular a guilloche pattern. Such a motif can, for example, supplement or overlay a motif formed by the first and second printed layers.

Wie bereits eingangs erläutert, ist es vorteilhaft, wenn die erste und zweite Druckschicht chemisch miteinander quervernetzt sind. Hierdurch erhält die erste Druckschicht die notwendige chemische Stabilität, die deren Strukturierung, beispielsweise durch Ätzen, ermöglicht.As already explained at the outset, it is advantageous if the first and second printed layers are chemically crosslinked with one another. This gives the first printed layer the necessary chemical stability that enables it to be structured, for example by etching.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn die erste und/oder zweite Druckschicht eine Schichtdicke von 1 µm bis 3 µm aufweist.It is also advantageous if the first and/or second printed layer has a layer thickness of 1 μm to 3 μm.

Bevorzugt umfasst der Mehrschichtkörper eine Replizierschicht mit einem Oberflächenrelief umfasst. Insbesondere ist es dabei bevorzugt, wenn das in die Replizierschicht eingebrachte Oberflächenrelief ein optisch variables Element, insbesondere ein Hologramm, Kinegram^® oder Trustseal^®, ein vorzugsweise lineares oder gekreuztes sinusförmiges Beugungsgitter, ein lineares oder gekreuztes ein- oder mehrstufiges Rechteckgitter, eine Beugungsstruktur Nullter Ordnung, eine asymmetrische Reliefstruktur, ein Blaze-Gitter, eine vorzugsweise isotrope oder anisotrope, Mattstruktur, oder eine lichtbeugende und/oder lichtbrechende und/oder lichtfokussierende Mikro- oder Nanostruktur, eine binäre oder kontinuierliche Fresnelllinsen, eine binäre oder kontinuierliche Fresnel-Freiformfläche, eine Mikroprismenstruktur oder eine Kombinationsstruktur daraus ausbildet.The multi-layer body preferably comprises a replication layer with a surface relief. In particular, it is preferred if the surface relief introduced into the replication layer is an optically variable element, in particular a hologram, ^Kinegram® or ^Trustseal® , a preferably linear or crossed sinusoidal diffraction grating, a linear or crossed single- or multi-stage rectangular grating, a zero-order diffraction structure , an asymmetric relief structure, a blaze grating, a preferably isotropic or anisotropic, matte structure, or a light-diffractive and/or light-refractive and/or light-focusing micro- or nanostructure, a binary or continuous Fresnel lenses, a binary or continuous Fresnel free-form surface, a microprism structure or forms a combination structure thereof.

Hierdurch kann eine Vielzahl von ansprechenden und schwer nachzuahmenden optisch variablen Effekten verwirklicht werden.In this way, a large number of attractive and difficult-to-imitate optically variable effects can be realized.

Es ist weiter zweckmäßig, wenn der Mehrschichtkörper eine Wachsschicht und/oder eine Ablöseschicht umfasst. Eine Wachsschicht kann, insbesondere wenn sie partiell aufgetragen ist, einen zusätzlichen Manipulationsschutz bieten. Versucht beispielsweise ein Fälscher, den Schichtverbund zu lösen, so ermöglicht die Wachsschicht ein partielles Ablösen der benachbarten Schichten voneinander. Dort, wo die Wachsschicht nicht vorliegt, bleiben die Schichten aneinander haften, so dass bei einem solchen Versuch der Schichtverbund zerstört wird. Eine Wachsschicht kann auch als Ablöseschicht dienen, die ein Ablösen eines Teils des Schichtverbunds von einer Trägerlage ermöglicht. Die Ablöseschicht kann alternativ auch aus einem stark verfilmenden Acrylat bestehen und/oder auch Teil der Schutzlackschicht sein.It is also expedient if the multi-layer body comprises a wax layer and/or a release layer. A layer of wax, especially if partially applied, can provide additional protection against tampering. If, for example, a counterfeiter tries to detach the layered composite, allows the wax layer to partially detach the adjacent layers from each other. Where the wax layer is not present, the layers stick to one another, so that the layer bond is destroyed in such an attempt. A layer of wax can also serve as a release layer, which allows part of the layered composite to be detached from a carrier layer. Alternatively, the release layer can also consist of an acrylate that forms a strong film and/or can also be part of the protective lacquer layer.

Bevorzugt beträgt dabei eine Schichtdicke der Replizierschicht und/oder der Ablöseschicht 1 µm bis 5 µm, bevorzugt 1 µm bis 3 µm.A layer thickness of the replication layer and/or the detachment layer is preferably 1 μm to 5 μm, preferably 1 μm to 3 μm.

Es ist ferner zweckmäßig, wenn der Mehrschichtkörper eine ablösbare Trägerlage, insbesondere aus PET (Polyethylenterephthalat), PEN (Polyethylennaphthalat) oder BOPP (biaxially oriented polypropylene = biaxial gerecktes Polypropylen), mit einer Schichtdicke von 6 µm bis 50 µm, bevorzugt von 12 µm bis 50 µm umfasst.It is also expedient if the multi-layer body has a detachable carrier layer, in particular made of PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate) or BOPP (biaxially oriented polypropylene), with a layer thickness of 6 μm to 50 μm, preferably from 12 μm to 50 µm included.

Eine solche Trägerlage schützt und stabilisiert den Mehrschichtkörper bei dessen Herstellung und Weiterverarbeitung und kann bei der Anbringung des Mehrschichtkörpers auf einem Sicherheitsdokument entfernt werden.Such a carrier layer protects and stabilizes the multi-layer body during its production and further processing and can be removed when the multi-layer body is attached to a security document.

Bevorzugt umfasst der Mehrschichtkörper eine zumindest partielle Metallschicht, insbesondere aus Aluminium, Kupfer, Chrom, Silber und/oder Gold oder aus Legierungen aus den vorgenannten Metallen, mit einer Schichtdicke von 5 nm bis 100 nm, bevorzugt von 10 nm bis 50 nm. Eine solche Metallschicht kann einerseits selbst ein optisch ansprechendes Motiv ausbilden, andererseits aber auch als Reflektionsschicht zur Verstärkung des optischen Eindrucks eines optisch variablen Elements dienen. Die Reflexionsschicht ist dabei insbesondere direkt auf das Oberflächenrelief der Replizierschicht aufgebracht, insbesondere aufgedampft. Alternativ oder zusätzlich kann die Reflexionsschicht auch als HRI-Schicht (HRI = high refractive index), insbesondere aus ZnS, TiO₂ oder ZrO₂ ausgebildet sein.The multi-layer body preferably comprises an at least partial metal layer, in particular made of aluminum, copper, chromium, silver and/or gold or alloys of the aforementioned metals, with a layer thickness of 5 nm to 100 nm, preferably 10 nm to 50 nm On the one hand, the metal layer itself can form a visually appealing motif, but on the other hand it can also serve as a reflective layer to enhance the visual impression of an optically variable element. The In this case, the reflection layer is applied, in particular vapor-deposited, directly onto the surface relief of the replication layer. As an alternative or in addition, the reflection layer can also be in the form of an HRI layer (HRI=high refractive index), in particular made of ZnS, TiO ₂ or ZrO ₂ .

Ferner ist es bevorzugt, wenn der Mehrschichtkörper eine insbesondere transparente Schutzlackschicht, insbesondere aus PVC, Polyester, Acrylat, Nitrocellulose, Celluloseacetobutyrat oder Mischungen daraus, mit einer Schichtdicke von 0,5 µm bis 10 µm bevorzugt von 2 µm bis 5 µm umfasst. Eine Schutzlackschicht bildet bevorzugt eine äußere Oberfläche des Mehrschichtkörpers und schützt diesen vor Umwelteinflüssen, Verkratzen und dergleichen.It is also preferred if the multi-layer body comprises a particularly transparent protective lacquer layer, particularly made of PVC, polyester, acrylate, nitrocellulose, cellulose acetobutyrate or mixtures thereof, with a layer thickness of 0.5 μm to 10 μm, preferably 2 μm to 5 μm. A protective lacquer layer preferably forms an outer surface of the multi-layer body and protects it from environmental influences, scratching and the like.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: Ein erstes Zwischenprodukt bei der Herstellung eines Ausführungsbeispiels eines Mehrschichtkörpers in schematischer Schnittdarstellung;
Fig. 2: Ein zweites Zwischenprodukt bei der Herstellung eines Ausführungsbeispiels eines Mehrschichtkörpers in schematischer Schnittdarstellung;
Fig. 3: Ein Ausführungsbeispiel eines Mehrschichtkörpers in schematischer Schnittdarstellung;
Fig. 4: Eine schematische Draufsicht auf eine erste Druckschicht eines Ausführungsbeispiels eines Mehrschichtkörpers vor der Strukturierung;
Fig. 5: Eine schematische Draufsicht auf eine erste und zweite Druckschicht eines Ausführungsbeispiels eines Mehrschichtkörpers vor der Strukturierung;
Fig. 6: Eine schematische Draufsicht auf eine erste und zweite Druckschicht eines Ausführungsbeispiels eines Mehrschichtkörpers nach der Strukturierung;
Fig. 7: Eine schematische Draufsicht auf eine erste Druckschicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Mehrschichtkörpers vor der Strukturierung;
Fig. 8: Eine schematische Draufsicht auf eine erste und zweite Druckschicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Mehrschichtkörpers vor der Strukturierung;
Fig. 9: Eine schematische Draufsicht auf eine erste und zweite Druckschicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Mehrschichtkörpers nach der Strukturierung;

The invention will now be explained in more detail using exemplary embodiments. Show it:

1: A first intermediate product in the production of an embodiment of a multi-layer body in a schematic sectional view;
2: A second intermediate product in the production of an embodiment of a multi-layer body in a schematic sectional view;
3: An embodiment of a multi-layer body in a schematic sectional view;
4: A schematic plan view of a first printed layer of an embodiment of a multi-layer body before structuring;
figure 5: A schematic plan view of a first and second printed layer of an exemplary embodiment of a multi-layer body before structuring;
6: A schematic plan view of a first and second printed layer of an exemplary embodiment of a multi-layer body after structuring;
7: A schematic plan view of a first printed layer of a further exemplary embodiment of a multi-layer body before structuring;
8: A schematic plan view of a first and second printed layer of a further exemplary embodiment of a multi-layer body before structuring;
9: A schematic plan view of a first and second printed layer of a further exemplary embodiment of a multi-layer body after structuring;

Bei der Herstellung eines insgesamt in Fig. 3 gezeigten Mehrschichtkörpers 1 wird zunächst ein Schichtverbund 11 bereitgestellt, welcher eine Trägerlage 111, eine Ablöseschicht 112, eine Schutzschicht 113, eine Replizierschicht 114, eine Reflektionsschicht 115 und eine weitere Schutzschicht 116 umfasst.In making a total in 3 For the multi-layer body 1 shown, a layer composite 11 is first provided, which comprises a carrier layer 111, a detachment layer 112, a protective layer 113, a replication layer 114, a reflection layer 115 and a further protective layer 116.

Die Trägerlage 111 ist vom Schichtverbund 11 ablösbar und besteht insbesondere aus PET (Polyethylenterephthalat) mit einer Schichtdicke von 6 µm bis 50 µm, bevorzugt von 12 µm bis 50 µm.The carrier layer 111 can be detached from the layered composite 11 and consists in particular of PET (polyethylene terephthalate) with a layer thickness of 6 μm to 50 μm, preferably 12 μm to 50 μm.

Die Trägerlage 111 schützt und stabilisiert den Mehrschichtkörper 1 bei dessen Herstellung und Weiterverarbeitung und kann bei der Anbringung des Mehrschichtkörpers 1 auf einem Sicherheitsdokument entfernt werden.The carrier layer 111 protects and stabilizes the multi-layer body 1 during its production and further processing and can be removed when the multi-layer body 1 is attached to a security document.

Die Ablöseschicht 112 ermöglicht ein Ablösen der Trägerlage 111 vom übrigen Schichtverbund 11 und besteht beispielsweise aus einem Wachs mit einer Schichtdicke von 50 nm bis 500 nm, bevorzugt 70 nm bis 150 nm. Die Ablöseschicht kann alternativ auch aus einem stark verfilmenden Acrylat bestehen und/oder auch Teil der Schutzlackschicht sein mit einer Schichtdicke von 1 µm bis 5 µm, bevorzugt 1 µm bis 3 µm.The release layer 112 enables the carrier layer 111 to be detached from the rest of the layered composite 11 and consists, for example, of a wax with a layer thickness of 50 nm to 500 nm, preferably 70 nm to 150 nm also be part of the protective lacquer layer with a layer thickness of 1 μm to 5 μm, preferably 1 μm to 3 μm.

Die Schutzschichten 113 und 116 bilden schützende Oberflächen des Schichtverbunds 11 aus und bestehen bevorzugt aus einem klaren Lack, beispielsweise aus einem UV-härtenden Lack, aus PVC, Polyester oder einem Acrylat, mit einer Schichtdicke von 0,5 µm bis 10 µm, bevorzugt 1 µm bis 5 µm.The protective layers 113 and 116 form protective surfaces of the layered composite 11 and preferably consist of a clear lacquer, for example a UV-curing lacquer, of PVC, polyester or an acrylate, with a layer thickness of 0.5 μm to 10 μm, preferably 1 µm to 5 µm.

Die Replizierschicht 114 besteht bevorzugt aus einem Acrylat mit einer Schichtdicke von 1 µm bis 5 µm, bevorzugt von 1 µm bis 3 µm.The replication layer 114 preferably consists of an acrylate with a layer thickness of 1 μm to 5 μm, preferably 1 μm to 3 μm.

In eine Oberfläche der Replizierschicht 114 ist ein Oberflächenrelief eingeformt, welches einen optisch variablen Effekt ausbildet. Insbesondere handelt es sich dabei bevorzugt um ein Hologramm, Kinegram^® oder Trustseal^®, ein vorzugsweise lineares oder gekreuztes sinusförmiges Beugungsgitter, ein lineares oder gekreuztes ein- oder mehrstufiges Rechteckgitter, eine Beugungsstruktur Nullter Ordnung, eine asymmetrische Reliefstruktur, ein Blaze-Gitter, eine vorzugsweise isotrope oder anisotrope, Mattstruktur, oder eine lichtbeugende und/oder lichtbrechende und/oder lichtfokussierende Mikro- oder Nanostruktur, eine binäre oder kontinuierliche Fresnelllinse, eine binäre oder kontinuierliche Fresnel-Freiformfläche, eine Mikroprismenstruktur oder eine Kombinationsstruktur daraus.A surface relief is formed into a surface of the replication layer 114 and forms an optically variable effect. In particular, it is preferably a hologram, Kinegram ^® or Trustseal ^® , a preferably linear or crossed sinusoidal diffraction grating, a linear or crossed one- or multi-stage rectangular grating, a zero-order diffraction structure, an asymmetric relief structure, a blaze grating, a preferably isotropic or anisotropic, matte structure, or a light-diffracting and/or light-refracting and/or light-focusing micro- or nanostructure, a binary or continuous Fresnel lens, a binary or continuous Fresnel freeform surface, a microprismatic structure or a combination structure thereof.

Die Metallschicht 115 ist zumindest partiell auf die Oberfläche der Replizierschicht aufgetragen und besteht insbesondere aus Aluminium, Kupfer, Chrom, Silber und/oder Gold oder aus Legierungen aus den vorgenannten Metallen mit einer Schichtdicke von 5 nm bis 100 nm, bevorzugt von 10 nm bis 50 nm.Metal layer 115 is applied at least partially to the surface of the replication layer and consists in particular of aluminum, copper, chromium, silver and/or gold or of alloys of the aforementioned metals with a layer thickness of 5 nm to 100 nm, preferably 10 nm to 50 nm nm.

Wie Fig. 1 zeigt, wird anschließend eine erste Druckschicht 12 flächig auf eine Oberfläche der Schutzschicht 116 aufgedruckt.How 1 shows, a first printed layer 12 is then printed flatly onto a surface of the protective layer 116 .

Zum Drucken der ersten Druckschicht 12 wird bevorzugt ein alkalilöslicher Lack auf wässriger Basis oder auf Lösemittelbasis verwendet. Beispielsweise kann der Lack aus Polyacrylsäure bestehen. Ein derartiger Lack kann durch die Behandlung mit einem alkalischen Ätzmittel von seinem Untergrund entfernt werden. Dies ermöglicht eine spätere Strukturierung der ersten Druckschicht 12.An alkali-soluble, water-based or solvent-based varnish is preferably used for printing the first printed layer 12 . For example, the lacquer can consist of polyacrylic acid. Such a paint can be removed from its substrate by treatment with an alkaline etchant. This enables later structuring of the first printed layer 12.

Es ist weiter bevorzugt, wenn der Lack der ersten Druckschicht 12 Farbmittel, insbesondere bunte oder unbunte Pigmente und/oder Effektpigmente, UV-anregbare Fluoreszenzpigmente, Dünnschichtfilmpigmente, cholesterische Flüssigkristallpigmente, Farbstoffe und/oder metallische oder nichtmetallische Nanopartikel umfasst.It is further preferred if the varnish of the first printed layer 12 comprises colorants, in particular colored or achromatic pigments and/or effect pigments, UV-excitable fluorescent pigments, thin-film pigments, cholesteric liquid-crystal pigments, dyes and/or metallic or non-metallic nanoparticles.

Ein Farbpigment mit einem Anteil zwischen 5% und 35%, insbesondere zwischen 10% und 25% in dem zum Druck der ersten Druckschicht 12 verwendeten Lack ist beispielsweise ein UV-lumineszierendes Pigment mit ein oder mehreren Anregungswellenlängen, beispielsweise 254 nm und/oder 365 nm. Ein solches Pigment ist z.B. Lumilux Blau CD 710 (bei 365 nm und bei 254 nm blau fluoreszierend) oder BF1 (von Honeywell Specialty Chemicals oder Microalarm, Ungarn) (bei 365 nm grün fluoreszierend, bei 254 nm rot/orange fluoreszierend). Für den sichtbaren Spektralbereich können alle bekannten organischen Farbpigmente oder Farbstoffe eingesetzt werden.A color pigment with a proportion of between 5% and 35%, in particular between 10% and 25% in the varnish used to print the first printed layer 12 is, for example, a UV-luminescent pigment with one or more excitation wavelengths, for example 254 nm and/or 365 nm Such a pigment is, for example, Lumilux Blue CD 710 (blue fluorescent at 365 nm and at 254 nm) or BF1 (from Honeywell Specialty Chemicals or Microalarm, Hungary) (fluorescent green at 365 nm, fluorescent red/orange at 254 nm). All known organic color pigments or dyes can be used for the visible spectral range.

Bevorzugt wird die erste Druckschicht 12 mehrfarbig, insbesondere in Form eines Farbverlaufs, Farbgradienten oder als Echtfarbenbild aufgebracht.The first printed layer 12 is preferably applied in multiple colors, in particular in the form of a color gradient, color gradient or as a real-color image.

Da die erste Druckschicht 12 flächig aufgebracht wird, können so hochaufgelöste und scharfe Farbverläufe, Gradienten oder Echtfarbenbilder erzeugt werden.Since the first print layer 12 is applied over a large area, high-resolution and sharp color gradients, gradients or real-color images can be generated.

Vorzugsweise wird die erste Druckschicht 12 im Tiefdruck in Form eines Rasters, insbesondere eines Linienrasters mit 60 Linien/cm bis 120 Linien/cm und/oder einen Linientiefe von 15 µm bis 45 µm aufgebracht.The first printed layer 12 is preferably applied in gravure printing in the form of a grid, in particular a line grid with 60 lines/cm to 120 lines/cm and/or a line depth of 15 μm to 45 μm.

Alternativ kann die erste Druckschicht 12 in Form eines Rasters, insbesondere eines Kreuzdiagonalrasters mit einer Rasterweite von 40 Näpfchen/cm bis 100 Näpfchen/cm und/oder einen Tiefe von 15 µm bis 45 µm aufgebracht werden.Alternatively, the first printed layer 12 can be applied in the form of a grid, in particular a cross-diagonal grid with a grid width of 40 cells/cm to 100 cells/cm and/or a depth of 15 μm to 45 μm.

Alternativ kann die erste Druckschicht 12 durch Siebdruck, insbesondere mit einer Siebstärke von 90T bis 140T oder 90S bis 140S aufgebracht werden.Alternatively, the first printed layer 12 can be applied by screen printing, in particular with a screen thickness of 90T to 140T or 90S to 140S.

Sowohl im Tiefdruck als auch im Siebdruck können dabei Raster mit einer minimalen Punktgröße von 75 µm und einem minimalen Punktabstand von 10 µm verwirklicht werden.Screens with a minimum dot size of 75 µm and a minimum dot spacing of 10 µm can be realized both in gravure printing and in screen printing.

Die erste Druckschicht 12 stellt also die im endgültigen Mehrschichtkörper 1 gewünschte Färbung des resultierenden Motivs bereit, weist aber noch nicht die endgültige Kontur dieses Motivs auf.The first printed layer 12 thus provides the coloring of the resulting motif that is desired in the final multi-layer body 1, but does not yet have the final contour of this motif.

Zwei Beispiele für die Gestaltung der ersten Druckschicht 12 sind in den Figuren 4 und 7 gezeigt.Two examples of the design of the first print layer 12 are in the figures 4 and 7 shown.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 weist die Druckschicht 12 einen Farbgradienten auf, der diagonal über die bedruckte Fläche verläuft.In the embodiment after 4 For example, the print layer 12 has a color gradient running diagonally across the printed area.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 umfasst die erste Druckschicht 12 einen ersten Teilbereich 121 und einen zweiten Teilbereich 122. In beiden Teilbereichen 121, 122 umfasst der verwendete Lack ein im sichtbaren Spektralbereich sichtbares Pigment und/oder einen Farbstoff, sowie unter ultraviolettem Licht fluoreszierende Farbmittel. Dadurch wird ein im ultravioletten Licht (UV-Licht) erkennbares Motiv geschaffen, welches auch im sichtbaren Licht erkennbar ist.In the embodiment after 7 includes the first print layer 12 a first portion 121 and a second portion 122. In both portions 121, 122, the paint used includes a visible in the visible spectral range pigment and / or a dye, and fluorescent under ultraviolet light colorant. This creates a motif that can be seen in ultraviolet (UV) light, which can also be seen in visible light.

Die im sichtbaren Spektralbereich sichtbaren Pigmente und/oder Farbstoffe sollen aber vorzugsweise nur mit einem geringen Anteil zugemischt werden, um die Lumineszenz der UV-lumineszenten Pigmente und/oder Farbstoffe im UV-Licht nicht zu stark zu schwächen. Die im sichtbaren Spektralbereich sichtbaren Pigmente und/oder Farbstoffe sind üblicherweise im UV-Licht schwarz, d.h. absorbieren das UV-Licht und schwächen dadurch die UV-Lumineszenz von im Lack benachbarten UV-lumineszenter Pigmente und/oder Farbstoffe.However, the pigments and/or dyes visible in the visible spectral range should preferably only be admixed in small proportions in order not to weaken the luminescence of the UV-luminescent pigments and/or dyes too severely in UV light. The pigments and/or dyes that are visible in the visible spectral range are usually black in UV light, i.e. they absorb the UV light and thereby weaken the UV luminescence of UV-luminescent pigments and/or dyes that are adjacent in the paint.

Dabei kann im ersten Teilbereich 121 und im zweiten Teilbereich 122 jeweils eine UV-Farbe in ein unterschiedliches sichtbares Pigment und/oder Farbstoff eingemischt werden, sodass die Mehrfarbigkeit des Motivs unter UV-Licht auch entsprechend, aber andersfarbig auch unter sichtbarem Licht in Erscheinung tritt.In this case, in the first sub-area 121 and in the second sub-area 122 each UV color can be converted into a different visible pigment and/or dye are mixed in so that the multicolored nature of the motif also appears under UV light, but also in a different color under visible light.

Es ist aber auch möglich, in alle UV-Farben die gleichen sichtbaren Pigmente und/oder Farbstoffe einzumischen, so dass sich im sichtbaren Licht ein einfarbiges Motiv ergibt, welches nur im UV-Licht mehrfarbig erscheint.However, it is also possible to mix the same visible pigments and/or dyes into all UV colors, so that a monochromatic motif results in visible light, which only appears multicolored in UV light.

Nach dem Aufbringen der ersten Druckschicht 12 wird eine zweite Druckschicht 13 auf die erste Druckschicht 12 aufgebracht. Dies ist in Fig. 2 in Schnittdarstellung und in den Figuren 5 und 8 in Draufsicht dargestellt.After the first printed layer 12 has been applied, a second printed layer 13 is applied to the first printed layer 12 . this is in 2 in sectional view and in the figures 5 and 8th shown in top view.

Im Gegensatz zur ersten Druckschicht 12 wird die zweite Druckschicht 13 einfarbig, also im Vollton, gedruckt. Dadurch können feine Linienstrukturen, wie beispielsweise Guillochenmuster, verwirklicht werden. In den Fig. 5 und 8 ist die Druckschicht 13 lediglich aus Darstellungsgründen opak schwarz gezeichnet. Die Druckschicht 13 kann jedoch auch transparent, transluzent oder transparent oder transluzent eingefärbt sein.In contrast to the first printed layer 12, the second printed layer 13 is printed in one color, ie in full tone. As a result, fine line structures, such as guilloche patterns, can be realized. In the figure 5 and 8th the print layer 13 is drawn opaque black only for reasons of representation. However, the printing layer 13 can also be colored transparent, translucent or transparent or translucent.

Auch hier kann der Druck im Tiefdruck oder Siebdruck erfolgen. Beim Drucken der zweiten Druckschicht 13 kann dabei eine minimale Linienstärke von 80 µm bei einem minimalen Linienabstand von 100 µm erreicht werden.Here, too, the printing can be intaglio printing or screen printing. When printing the second printed layer 13, a minimum line width of 80 μm can be achieved with a minimum line spacing of 100 μm.

Der zum Drucken der zweiten Druckschicht 13 verwendete Lack ist beispielsweise ein lösemittelbasierter Lack aus einem PVC-Mischpolymerisat aus Vinylchlorid, Vinylacetat, Dicarbonsäure und einem Crosslinker, z.B. Polyisocyanat oder Polyaziridin. Alternativ kann auch Lack aus Polyester und Cellulosepropionat und einem Crosslinker verwendet werden Wird ein solcher Lack auf den oben beschriebenen, zum Druck der ersten Druckschicht 12 verwendeten Acryllack aufgebracht, reagiert dieser Crosslinker mit der Acrylsäure in diesem Lack und macht diesen dadurch alkalibeständig und damit beständig gegen einen folgenden Ätzschritt.The lacquer used for printing the second printed layer 13 is, for example, a solvent-based lacquer made from a PVC copolymer of vinyl chloride, vinyl acetate, dicarboxylic acid and a crosslinker, for example polyisocyanate or polyaziridine. Alternatively, paint made from polyester and cellulose propionate and a crosslinker can be used Lacquer applied to the above-described acrylic lacquer used to print the first printed layer 12, this crosslinker reacts with the acrylic acid in this lacquer and thereby makes it alkali-resistant and thus resistant to a subsequent etching step.

Nach dem Drucken der zweiten Druckschicht 13 erfolgt eine Behandlung mit einem vorzugsweise alkalischen Ätzmittel, beispielsweise mit Alkalihydroxyd (NaOH) oder Alkalicarbonat (Na₂CO₃).After the second printed layer 13 has been printed, it is treated with a preferably alkaline etchant, for example with alkali hydroxide (NaOH) or alkali carbonate (Na ₂ CO ₃ ).

Dabei ist es vorteilhaft, wenn das alkalische Ätzmittel in einer Konzentration von 0,5% bis 3%, und/oder bei einer Temperatur von 20°C bis 50°C, und/oder für einen Zeitraum von 0,5s bis 5s angewendet wird.It is advantageous if the alkaline etchant is used in a concentration of 0.5% to 3% and/or at a temperature of 20°C to 50°C and/or for a period of 0.5s to 5s .

Durch diese Behandlung wird die erste Druckschicht 12 vollständig und randscharf in den Bereichen, in denen sie nicht von der zweiten Druckschicht 13 bedeckt ist, entfernt. Man erhält somit den in Fig. 3 im Schnitt und in den Figuren 6 und 9 in Draufsicht gezeigten Mehrschichtkörper 1.As a result of this treatment, the first printed layer 12 is removed completely and with sharp edges in the areas in which it is not covered by the second printed layer 13 . One thus obtains the in 3 in the cut and in the figures 6 and 9 Multi-layer body 1 shown in plan view.

Die erste Druckschicht 12 stellt also die endgültige Färbung des gedruckten Motivs bereit, während die Kontur des Motivs durch die zweite Druckschicht 13 und den Ätzschritt definiert wird. Damit können hochauflösende und randscharfe mehrfarbige Linienmuster erzeugt werden.The first printed layer 12 thus provides the final coloring of the printed pattern, while the contour of the pattern is defined by the second printed layer 13 and the etching step. With this, high-resolution and edge-sharp multicolored line patterns can be generated.

Es ist ebenso möglich, die Reihenfolge der Herstellungsschritte zu vertauschen und die Druckschichten 12 und 13 zuerst auszuformen und zu strukturieren. Der Schichtverbund 11 wird dann anschließend auf die Druckschichten 12, 13 aufgebracht.It is also possible to reverse the order of the manufacturing steps and to shape and structure the print layers 12 and 13 first. The layered composite 11 is then subsequently applied to the printed layers 12, 13.

Dabei ist jedoch zu beachten, dass vor dem Aufbringen des Schichtverbunds 11 eine Höhenausgleichsschicht vorgesehen werden sollte, damit vorhandene Höhenunterschiede in den partiellen Druckschichten 12, 13 nachfolgende Prozessschritte, insbesondere eine Replikation, nicht behindern.However, it should be noted that before the layer composite 11 is applied, a height compensation layer should be provided so that existing height differences in the partial printed layers 12, 13 do not impede subsequent process steps, in particular replication.

In diesem Fall ist es dann auch möglich, dass so geschaffene Motiv aus den Druckschichten 12, 13 als Maske für einen weiteren Belichtungsschritt zu verwenden. Voraussetzung dafür ist lediglich, dass das Motiv für die zu belichtende Strahlung teilweise undurchlässig ist durch die Verwendung von Pigmenten, Farbstoffen und/oder transparenten Blockern, insbesondere UV-Blockern. Insbesondere UV-lumineszierende Pigmente und Farbstoffe, die bereits in den Druckschichten 12, 13 vorgesehen sein können, absorbieren die UV-Strahlung und wirken damit vorteilhaft bereits so als UV-Blocker bei einer nachfolgenden BelichtungIn this case it is then also possible to use the motif created in this way from the printed layers 12, 13 as a mask for a further exposure step. The only prerequisite for this is that the motif is partially opaque to the radiation to be exposed due to the use of pigments, dyes and/or transparent blockers, in particular UV blockers. In particular, UV-luminescent pigments and dyes, which can already be provided in the printing layers 12, 13, absorb the UV radiation and thus advantageously already act as UV blockers in a subsequent exposure

Damit wäre es beispielsweise möglich, nach dem Strukturieren der Druckschichten 12, 13 eine Replizierschicht 114 aufzubringen und ein Oberflächenrelief auszuformen. Anschließend kann eine Metallschicht 115 aufgebracht werden, beispielsweise durch Bedampfen, Sputtern, Gasphasenabscheidung oder dergleichen.It would thus be possible, for example, to apply a replication layer 114 after the structuring of the printed layers 12, 13 and to shape a surface relief. A metal layer 115 can then be applied, for example by vapor deposition, sputtering, vapor deposition or the like.

Auf diese Metallschicht 115 wird anschließend ein Photoresist aufgebracht und von Seiten des durch die Druckschichten 12 und 13 ausgebildeten Motivs durch das Motiv und die Metallschicht 115 hindurch belichtet.A photoresist is then applied to this metal layer 115 and exposed through the motif and the metal layer 115 from the side of the motif formed by the printed layers 12 and 13 .

Beim anschließenden Entwickeln des Photoresists werden die nicht vernetzten/belichteten Anteile des Photoresist entfernt. Dieser bedeckt nun also die Metallschicht 115 deckungsgleich und im Register zu den Druckschichten 12 und 13. In einem weiteren Ätzschritt kann nun die Metallschicht partiell demetallisiert werden, so dass das Metall ebenfalls deckungsgleich zu den Druckschichten 12, 13 vorliegt.During the subsequent development of the photoresist, the non-crosslinked/unexposed portions of the photoresist are removed. This now covers the metal layer 115 congruently and in register with the printed layers 12 and 13. In a further etching step, the metal layer can now be partially demetallized so that the metal is also congruent with the printed layers 12, 13.

Dadurch erhält man eine partielle Metallschicht 115, die im perfekten Register zu dem von den Druckschichten 12, 13 gebildeten Motiv ausgeformt ist. Die Metallschicht 115 kann dabei die optische Wirkung dieses Motivs bei Bestrahlung mit UV-Licht verstärken, da die Metallschicht 115 selbst im UV-Licht schwarz erscheint und damit den optischen Kontrast erhöht und gleichzeitig Anteile des UV-Lichts rückseitig in die Druckschichten 12, 13 rückreflektiertThis gives a partial metal layer 115 which is formed in perfect register with the motif formed by the printed layers 12, 13. The metal layer 115 can intensify the optical effect of this motif when irradiated with UV light, since the metal layer 115 itself appears black in UV light and thus increases the optical contrast and at the same time reflects parts of the UV light back into the printed layers 12, 13 on the back

Der optische Effekt des Mehrschichtkörpers 1 kann ferner deutlich modifiziert werden, indem man die Druckschichten 12, 13 mit Schichten kombiniert, die im sichtbaren Bereich transparent sind, aber spezielle Spektral-Bereiche im UV-Bereich blocken. Dies ist insbesondere sinnvoll, wenn die Druckschicht 12 UV-fluoreszierende Farbmittel enthält.The optical effect of the multi-layer body 1 can also be significantly modified by combining the printed layers 12, 13 with layers that are transparent in the visible range but block specific spectral ranges in the UV range. This is particularly useful when the print layer 12 contains UV-fluorescent colorants.

Beispielsweise blockiert eine PET-Folie den Spektralbereich unterhalb einer Wellenlänge von 310 nm. Damit kann der optische Effekt z.B. bei Anregung der Farbmittel in der Druckschicht 12 mit einer Lichtwellenlänge von 365 nm von der Vorderseite und mit einer Lichtwellenlänge von 254 nm von der Rückseite des Mehrschichtkörpers 1 anders aussehen.For example, a PET film blocks the spectral range below a wavelength of 310 nm. This means that the optical effect, for example when the colorants in the printed layer 12 are excited with a light wavelength of 365 nm, can be reduced the front and with a light wavelength of 254 nm from the back of the multilayer body 1 look different.

Ebenso ist es aber auch möglich, entsprechende transparente Lacke mit UV-Blockern in einem weiteren Motiv so aufzudrucken, dass der optische Effekt der Druckschicht 12 nur bereichsweise und UV-wellenlängenabhängig zutage tritt.However, it is also possible to print corresponding transparent lacquers with UV blockers in a further motif in such a way that the optical effect of the printed layer 12 only appears in certain areas and depends on the UV wavelength.

Auch die zweite Druckschicht 13 kann optional einen solchen UV-Blocker aufweisen. Hierbei kann es sich beispielsweise um Benzophenon 6 handeln.The second printed layer 13 can also optionally have such a UV blocker. This can be benzophenone 6, for example.

Die zweite Druckschicht 13 kann ferner auch mit Pigmenten und/oder Farbstoffen eingefärbt sein, die im sichtbaren Spektralbereich sichtbar sind. Ein Beispiel besteht darin, die erste Druckschicht 12 mit einem transluzenten optisch variablen Pigment wie beispielsweise Iriodin^® von Merck oder Lumina^® von BASF zu drucken.The second printed layer 13 can also be colored with pigments and/or dyes that are visible in the visible spectral range. One example is to print the first print layer 12 with a translucent optically variable pigment such as Merck's ^Iriodin® or BASF's ^Lumina® .

Anschließend wird die zweite Druckschicht 13 nur bereichsweise überlappend mit der ersten Druckschicht 12 gedruckt und das Iriodin dort entfernt, wo die zweite Druckschicht 13 nicht vorhanden ist.The second printed layer 13 is then only printed overlapping the first printed layer 12 in certain areas, and the iriodin is removed where the second printed layer 13 is not present.

Das Ergebnis ist ein Motiv in der Farbe der zweiten Druckschicht 13, welches bereichsweise mit dem Iriodin der ersten Druckschicht 12 bedeckt ist. Das Iriodin und die zweite Druckschicht 13 sind dabei im perfekten Register angeordnet.The result is a motif in the color of the second printed layer 13, which is partially covered with the Iriodin of the first printed layer 12. The Iriodin and the second printed layer 13 are arranged in perfect register.

Es ergibt sich ein metamerischer Farbeffekt, bei dem je nach Blickwinkel die Flächen ohne Iriodin nahezu identisch aussehen oder unter einem anderen Blickwinkel aufgrund der Transparenz und gleichzeitigen optischen Variabilität des Iriodin voneinander abweichen.A metameric color effect results in which, depending on the viewing angle, the surfaces look almost identical without iriodin or under a different one Viewing angles differ due to the transparency and simultaneous optical variability of the Iriodin.

Reference List

11: Mehrschichtkörpermulti-layer body
1111: Schichtverbundlayer composite
111111: Trägerlagebacking layer
112112: Ablöseschichtrelease layer
113113: Schutzschichtprotective layer
114114: Replizierschichtreplication layer
115115: Metallschichtmetal layer
116116: Schutzschichtprotective layer
1212: erste Druckschichtfirst print layer
121121: erster Bereichfirst area
122122: zweiter Bereichsecond area
1313: zweite Druckschichtsecond print layer

Claims

Method for manufacturing a multi-layer body, having the steps:
a) providing a first print layer, wherein the first print layer is applied to a layer composite comprising a carrier layer;

b) partially applying a second print layer onto the first print layer;

c) structuring the first print layer using the second print layer as a mask, wherein the regions of the first print layer that are not covered by the second print layer are removed, so that the second print layer covers all regions of the first print layer or the second print layer covers all regions of the first print layer and itself extends beyond these;
wherein, to provide the first print layer, a first paint is used, which undergoes a crosslinking reaction with a second paint used for applying the second print layer,

characterised in that

the second paint is a PVC copolymer made of vinyl chloride, vinyl acetate and dicarboxylic acid or a polyester paint containing cellulose propionate.
Method according to claim 1,
characterised in that
the first paint comprises colourants, in particular colourful or achromatic pigments and/or effect pigments, UV-excitable fluorescence pigments, thin layer film systems, cholesteric liquid crystals, colourants and/or metallic or non-metallic nanoparticles.
Method according to one of claims 1 or 2,
characterised in that
the second paint comprises a crosslinker, in particular polyisocyanate and/or polyaziridine.
Method according to one of claims 1 to 3,
characterised in that
the first print layer is structured by means of the influence of an alkaline etching agent, in particular an alkaline hydroxide or alkaline carbonate, in particular in that the alkaline etching agent is used in a concentration of 0.5% to 3%, and/or at a temperature from 20°C to 50°C, and/or for a time frame from 0.5 s to 5s.
Method according to one of claims 1 to 4,
characterised in that
the first print layer is applied as multi-coloured, in particular in the form of a colour gradation, colour gradients or as a true-colour image.
Method according to one of claims 1 to 5,
characterised in that
the first print layer is applied in the form of a grid, in particular in the form of a line grid, having 60 lines/cm to 120 lines/cm and/or a line depth of 15µm to 45µm, or in the form of a cross-diagonal grid having a grid width of 40 cells/cm to 100 cells/cm and/or a depth of 15µm to 45µm.
Multi-layer body obtainable by means of a method according to one of claims 1 to 6, having a first print layer and a second print layer arranged on a surface of the first print layer, wherein the first print layer is structured using the second print layer as a mask and wherein the first and second print layer are chemically crosslinked with each other.
Multi-layer body according to claim 7,
characterised in that
the multi-layer body comprises a replication layer having a surface relief, in particular in that the surface relief introduced into the replication layer forms an optically variable element, in particular a hologram, a preferably linear or crossed sinusoidal diffraction grating, a linear or crossed single or multi-level rectangular grid, a zeroth-order diffractive structure, an asymmetrical relief structure, a blazed grating, a preferably isotropic or anisotropic matt structure, or a light-diffracting and/or light-refracting and/or light-focussing micro or nanostructure, a binary or continuous Fresnel freeform surface, a microprism structure or a structure of these combined.
Multi-layer body according to one of claims 7 or 8,
characterised in that
the multi-layer body comprises an at least partial metal layer, in particular made of aluminium, copper, chromium, silver and/or gold or an alloy of these, having a layer thickness of 5nm to 100nm, preferably from 10nm to 50nm.
Security document, in particular a bank note, security paper, an identification document, a visa document, a passport or credit card having a multi-layer body according to one of claims 7 to 9.