EP3363652B2 - Sicherheitselement-transfermaterial und verfahren zum herstellen desselben - Google Patents

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EP3363652B2
EP3363652B2 EP18000151.3A EP18000151A EP3363652B2 EP 3363652 B2 EP3363652 B2 EP 3363652B2 EP 18000151 A EP18000151 A EP 18000151A EP 3363652 B2 EP3363652 B2 EP 3363652B2
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EP
European Patent Office
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layer
security element
layers
cutout
composite
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EP3363652A1 (de
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Christian Fuhse
Josef Schinabeck
Björn Teufel
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Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
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Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
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    • B44C1/17—Dry transfer
    • B44C1/1712—Decalcomanias applied under heat and pressure, e.g. provided with a heat activable adhesive

Definitions

  • the invention relates to a security element transfer material, comprising: a security element layer composite which has a plurality of layers, which include at least one feature layer that has an optically variable effect and an adhesive layer, the feature layer being the layer that is applied after a security element has been transferred a value document substrate faces a viewer; a carrier substrate which is separably connected to the feature layer of the security element layer composite; a mask layer having at least one recess, which is designed such that the security element layer composite is bonded to the value document substrate in the area of the at least one recess in the mask layer by the action of pressure and, if necessary, heat using the adhesive layer and can then be detached from the carrier substrate, in the area Outside the at least one recess in the mask layer, sticking of the security element layer composite to the value document substrate and subsequent detachment of the security element layer composite from the carrier substrate is prevented.
  • the invention further relates to methods for producing the security element transfer material.
  • Valuable items such as branded items or valuable documents, especially banknotes, are often equipped with security elements that allow the authenticity of the valuable item to be checked and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.
  • the security elements used for this are often not provided individually, but in the form of transfer tapes with a large number of security elements designed as transfer elements.
  • a characteristic feature of transfer tapes is that the security elements are prepared on a carrier layer, whereby the order of the layers of the transfer elements must be reversed to that which will later be present on the object to be protected. During transfer, the carrier layer is typically removed from the layer structure of the security elements.
  • the transfer tapes On the side opposite the carrier layer, the transfer tapes have an adhesive layer, usually made of a heat-sealing adhesive or heat-sealing varnish, which melts during the transfer of the security elements and bonds the security elements to the object to be secured.
  • the transfer tape is placed on the object with the heat-sealing adhesive layer and pressed using a heated transfer stamp or a transfer roller and transferred to the object in the outline shape of the heated transfer stamp.
  • Transfer elements, transfer belts and the transfer of transfer elements on target substrates are, for example, in the EP 0 420 261 B1 and the WO 2005/108108 A2 described.
  • transfer elements e.g. transfer patches
  • transfer elements do not tear off cleanly at the boundary of the heated area. This leads to unclean edges and possibly also to the fact that remnants of the film composite that have been torn from the layer composite in the non-glued area get stuck on the transferred patches. These residues are undesirable because they later dissolve and impair subsequent processing steps, e.g. printing processes, in the form of contamination.
  • the individual transfer elements can also be prefabricated on the transfer belt in the desired outline shape.
  • the prefabrication of separate individual security elements makes sense, for example, if the security elements have a layer structure that makes it difficult to precisely cut through the entire layer structure during the transfer process. This is the case, for example, if the layer structure of the security element to be transferred contains a permanent carrier substrate, for example a plastic film. Carrier substrates within the layer structure of security elements are useful if the security elements have to be made particularly stable, for example if they have to be self-supporting because they are to be used to close a through opening in the object to be secured.
  • Security elements whose layer structure includes a stable carrier substrate, typically a plastic film, must be present on a transfer material as prefabricated individual elements, which means that the outline shapes of the security elements must be pre-cut in the security element material.
  • the pre-cutting can be carried out using a laser, for example.
  • the problem that arises is that the cutting depth must be controlled very precisely in order, on the one hand, to cut through the entire layer structure of the security element, but on the other hand not to injure the carrier material that is separated during the transfer.
  • Plastic films are usually used as carrier materials. Although plastic films have a high tear resistance, they have a low tear resistance. If they are cut, it can hardly be avoided that the security element transfer material, which is in the form of an endless material, tears in some places during the transfer process of the security elements to valuables. It must also be taken into account that the layer structures to be cut or the carrier films not to be cut are materials with thicknesses in the micrometer range.
  • the security element layer structures typically have thicknesses in the range of approximately 20 ⁇ m to 30 ⁇ m, and the carrier films typically have thicknesses in the range of 10 ⁇ m to 20 ⁇ m. Given the precision required here, it is problematic to carry out a cutting process in such a way that the security element layer composite is completely severed, but the cutting process is stopped in time so that the carrier film is not cut anywhere. However, due to the partially cut carrier film, the security element transfer material loses stability and may even tear, which is why precise and smooth application of the security elements made of the endless material to the products to be protected is no longer guaranteed.
  • a security element transfer material in the form of a continuous material in which security elements are pre-cut in the desired outline shapes, and the pre-cut elements can then be transferred to products to be secured without the risk of tearing of the carrier material is from the WO 2010/031543 A1 known.
  • the security element transfer material is an endless material, in particular a band with a length of several hundred meters and a width of a few millimeters/centimeters to several meters.
  • the security element transfer material has a security element layer composite, ie the actual security element material, and a temporary carrier, ie the material on which the security elements are "stocked".
  • the temporary carrier is based on a carrier layer composite, consisting of a first and a second temporary carrier substrate, which are permanently bonded using an adhesive layer.
  • the security element layer composite is connected to a temporary carrier either directly or by means of a release layer.
  • the release layer is of a conventional type and facilitates the detachment of the security elements from the temporary carrier during the transfer process valuable item.
  • the temporary carrier is located on the side of the security element layer composite, which faces a viewer after the security elements have been transferred.
  • temporary carrier substrates expresses the fact that, in contrast to the “permanent” carrier substrate, these carrier substrates are not part of the security elements.
  • the design of the temporary carrier as a carrier layer composite prevents the stability of the temporary carrier from being impaired by cutting the temporary carrier when cutting the outline shapes of the security elements.
  • a comparable result cannot be achieved simply by making a single temporary carrier film correspondingly thicker, since plastic films have a low resistance to tearing, that is, if a film is cut even slightly, it will easily tear further and, under certain circumstances, completely.
  • the carrier layer composite consisting of a first and a second temporary carrier substrate, which are inextricably bonded by means of an adhesive layer: even if one of the temporary carrier substrates is completely severed, the further temporary carrier substrate (or, if applicable, the further temporary carrier substrates) generally remains undamaged and therefore stable.
  • the adhesive also forms an additional “buffer zone” between the temporary carrier substrates.
  • the ones in the the WO 2010/ 031543 A1 The method described consists of weeding patch films before application. To do this, the shapes of the patch are punched into the layers to be transferred using a punch, ie the layers are broken through with the punch. During weeding, these layers are then removed in the areas outside the patch, while they remain on the carrier film in the patch areas. This ensures that the patches have clean edges after application.
  • a disadvantage of this process is that the layer structure must have sufficient stability for weeding, which can be done, for example, by introducing a stabilizing film layer. However, this is again associated with an increase in the thickness of the finished patch, which is undesirable in practice.
  • the WO 2010/072339 A2 and the WO 2012/164011 A1 each describe a method for producing a security element and a transfer film.
  • the invention is based on the object of providing a method for transferring a transfer element, for example a transfer patch, in which, on the one hand, a small thickness of the finished patch and, on the other hand, a reliable transfer of the patch with clean edges can be achieved.
  • the carrier substrate of the security element transfer material is in particular a film.
  • the carrier substrate of the security element transfer material can also be a carrier layer composite, consisting of a first film and a second film, which are permanently bonded using an adhesive layer.
  • viewing in incident light means illuminating the document of value from one side and viewing the document of value from the same side Page. Viewing in incident light occurs, for example, when the front of the document of value is illuminated and also viewed.
  • viewing in transmitted light means illuminating a document of value from one side and viewing the document of value from another side, in particular the opposite side.
  • Viewing in transmitted light occurs, for example, when the back of the document of value is illuminated and the front of the document of value is viewed. The light thus shines through the document of value.
  • a document of value within the meaning of the invention can be, for example, banknotes or identification documents, but also stocks, certificates, stamps, checks, admission tickets, tickets, airline tickets, ID cards, visa stickers or the like, as well as labels, seals, packaging or other elements.
  • the simplified term “document of value” therefore always includes documents of the type mentioned below.
  • the term document of value also includes security paper for the production of banknotes.
  • banknote includes in particular a paper banknote, a polymer banknote or a film composite banknote.
  • the transfer element i.e. the security element to be transferred
  • the invention is described in the following detailed description using the example of a transfer patch and is therefore not to be construed as being limited to a patch.
  • the functional layer can be a single (functional) layer or multiple (functional) layers.
  • shadow mask is also used herein.
  • Transfer patches are used, for example, in the first series of EURO banknotes, e.g. in the form of the hologram patch applied to the EURO 50 banknote.
  • a transfer material can be realized according to the following preferred embodiment:
  • the starting point is a normal transfer film structure, such as the one used for applying transfer strips.
  • a structure is based on a carrier film, one or more functional layers on it and a heat-sealing lacquer layer.
  • the functional layers provide optically variable security features, for example embossed holograms, micromirror elements, subwavelength structures and the like.
  • the optically variable security features are usually provided by an embossing varnish, e.g. a UV embossing varnish, with microstructures embossed therein and metallization present at least in some areas.
  • the heat seal lacquer layer can actually consist of several layers of different lacquers.
  • the functional layers have only weak adhesion to the carrier film, which can be achieved, for example, by poor adhesion of the embossing varnish to the carrier film or by introducing a special separating layer.
  • a shadow mask is applied to the transfer film structure mentioned above.
  • the perforated mask can in particular be provided by a perforated film from which the shapes of the desired patches are punched out.
  • a perforated film is advantageously laminated or glued onto the transfer film structure. This can be done with a laminating adhesive or simply by using the adhesive power of the existing heat sealing lacquer.
  • the side facing the heat sealing lacquer can advantageously be provided with a primer beforehand, which enables better bonding of the perforated film and functional layers.
  • Perforated film and functional layers can also only be glued in certain areas. Theoretically, the perforated film can only stick to the functional layers when the heat sealing lacquer melts during application. In practice, however, it is advantageous to prevent the perforated film from slipping by gluing it at least in certain areas.
  • the patch is heated as usual, whereby the heat sealing lacquer melts and sticks to the (value document) substrate.
  • the (document of value) substrate can be, for example, a paper or polymer substrate or a paper/polymer composite substrate.
  • the heating can take place in certain areas (i.e. in an area that is slightly larger than the patch itself) or over the entire area. If you then separate the film structure from the (value document) substrate, the functional layers remain in the patch area on the (value document) substrate, since the heat sealing lacquer to the paper ensures a stronger adhesion than the adhesion between the carrier film and functional layers. In the area outside the patch, the functional layers remain on the carrier film.
  • the corresponding film can also be perforated only after lamination.
  • the film is only glued to the transfer film in the areas outside of the later patch (by melting or activating the heat sealing lacquer or using a laminating adhesive applied in areas). Due to the positioning tolerances of bonding and punching-cutting, it is advantageous to end the bonding with sufficient distance from the patch.
  • the patch shapes are then punched out and the film in the areas of the holes is removed, for example using compressed air or by pulling over a sharp edge.
  • a significant advantage of this variant is that the patches do not have to be torn out of the functional layer composite after application to the (value document) substrate (i.e. a break must occur within the functional layers), but the functional layers on the edge of the patch are already clean by punching are severed. This results in very clean patch edges.
  • micromirrors, hologram structures, subwavelength structures or (eg embedded) microlenses can be incorporated into the functional layers.
  • Microlenses can be present in particular in combination with microimages formed in a separate plane and in this way generate optically variable security features in the form of so-called Moire magnifiers, modulo mappers, tilt images and the like.
  • Security features based on microlenses in combination with microimages are, for example, from WO 2006/087138 A1 known.
  • Micromirrors, hologram structures, etc. are usually coated with a metallization that is present at least in some areas, which can consist of a metal, e.g. Al or Ag, a high-refractive index coating, e.g. ZnS or TiO2, or a color-shifting three-layer system reflector/dielectric/absorber (e.g. an Al/SiO2/Cr -Construction).
  • a metal e.g. Al or Ag
  • a high-refractive index coating e.g. ZnS or TiO2
  • a color-shifting three-layer system reflector/dielectric/absorber e.g. an Al/SiO2/Cr -Construction
  • heat seal gel varnish is that at the end it ensures the desired bonding through pressure and, if necessary, increased temperature.
  • the heat can cause it to melt and/or be activated. It can also be provided that the heat sealing lacquer is then post-treated, for example using UV radiation (post-crosslinking).
  • the perforated film is preferably as thin as possible. Films with thicknesses in a range from 4.5 ⁇ m to 19 ⁇ m can advantageously be used.
  • a foil preferably a polyethylene terephthalate (PET) film is used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • Thicker films are preferably used as carrier films, for example a 19 ⁇ m thick PET film.
  • the carrier film used is not a single carrier film, but rather a laminating composite consisting of two films, as described in WO 2010/031543 A1 is known (e.g.
  • embossing structure that can be used according to the invention is in particular embossed into an embossing varnish.
  • the term “optically variable effect” includes not only holograms but also hologram-like diffraction structures, for example structures that do not produce a defined image but rather a blurry colored impression.
  • optically variable effect are diffraction patterns, structures with a color shift effect, kinoforms, structures with a microlens effect, structures with isotropic or anisotropic scattering effects or with other interference effects, subwavelength structures, moth-eye structures, microlens structures and microstructures for moire magnifiers or modulo mappers , micromirror structures and microprism structures.
  • the interference-capable, multi-layer structure that can be seen when the front side is viewed in reflected light and a second appearance of the interference-capable, multi-layer structure that can be seen when the front side is viewed in transmitted light, for example through recesses in the reflective layer and/or the semi-transparent layer Layer.
  • a film security element with different reflected light/transmitted light appearance is from the WO 2009/149831 A2 known.
  • the semi-transparent layer can have a large number of recesses arranged in a grid-like manner, which as a whole form a character, an image or a pattern. The pattern created in this way is visible in reflected light and disappears in transmitted light.
  • a different reflected light/transmitted light appearance of the multilayer structure can be achieved be that the structure is combined with a relief structure, in particular a diffractive relief structure, a micro-optical relief structure or a sublambda structure.
  • Further preferred reflective embossed structures contain, for example, a liquid crystal layer which, when viewed in reflected light, shows a different color than when viewed in transmitted light.
  • a different reflected light/transmitted light appearance can be achieved by combining the liquid crystal layer with a relief structure, in particular a diffractive relief structure, a micro-optical relief structure or a sublambda structure.
  • Further preferred reflective embossed structures contain, for example, a print layer with an effect pigment composition which, when viewed in reflected light, shows a different color than when viewed in transmitted light, in particular a gold/blue color change, a gold/violet color change, a green-gold /magenta color change, a violet/green color change or a silver/opaque color change.
  • a print layer with an effect pigment composition which, when viewed in reflected light, shows a different color than when viewed in transmitted light, in particular a gold/blue color change, a gold/violet color change, a green-gold /magenta color change, a violet/green color change or a silver/opaque color change.
  • Such printing inks are used, for example, in the WO 2011/064162 A2 described.
  • a different reflected light/transmitted light appearance can be achieved by combining the print layer with a relief structure, in particular a diffractive relief structure, a micro-optical
  • the relief structure forming a diffractive structure is in particular a hologram structure.
  • the dimensions of the structural elements of the diffractive structure are preferably in the order of magnitude of the light wavelength, more preferably in a range that is greater than 100 nm and less than 1 ⁇ m, with a range greater than 300 nm and less than 1 ⁇ m being particularly preferred.
  • the relief structure forming a micromirror arrangement is also referred to herein as a micro-optical relief structure.
  • the production of a micro-optical relief structure is known in the art (see, for example, WO 2014/060089 A2 ).
  • the dimensions of the structural elements of the micromirror arrangement are preferably in a range that is larger than 1 ⁇ m and less than 40 ⁇ m, with a range larger than 1 ⁇ m and less than 30 ⁇ m being particularly preferred.
  • the dimensions of the structural elements of the micromirror arrangement have, for example, a height of up to 15 ⁇ m and a lateral extent of up to 30 ⁇ m. Both the height and the lateral extent of the structural elements of the micromirror arrangement are preferably greater than 1 ⁇ m.
  • micro-optical relief structures are, for example, from WO 2007/079857 A1 known.
  • the reflective microstructure has the form of a mosaic made up of a large number of reflective mosaic elements, which are characterized by the parameters size, outline shape, relief shape, reflectivity and spatial orientation and which form a predetermined motif by different groups of mosaic elements with different characteristic parameters incident light reflect different spatial areas, and in which the mosaic elements have a lateral dimension below the resolution limit of the eye.
  • Figures 1 and 2 illustrate the production of a transfer material according to the invention according to a first exemplary embodiment.
  • a transfer film structure is initially provided.
  • the transfer film structure is based on a carrier film 1, one or more functional layers 2 located thereon and a heat-sealing lacquer layer 3.
  • the functional layers 2 provide optically variable security features, for example embossed holograms, micromirror elements, subwavelength structures and the like.
  • the optically variable security features are generally provided by an embossing varnish, for example a UV embossing varnish, with microstructures embossed therein and a metallization present at least in some areas.
  • the functional layers 2 have only weak adhesion to the carrier film 1, which can be achieved, for example, by poor adhesion of the embossing varnish to the carrier film 1 or by introducing a special separating layer.
  • a shadow mask 4 is applied to the transfer film structure shown.
  • the perforated mask 4 can in particular be provided by a perforated film from which the shapes of the desired patches are punched out.
  • Such a perforated film 4 is advantageously laminated onto the transfer film structure. This can be done with an additional laminating adhesive (in the Figure 2 not shown) or simply by using the adhesive strength of the already existing heat sealing lacquer 3.
  • the side facing the heat sealing lacquer 3 can advantageously be provided with a primer beforehand, which enables better bonding of the perforated film 4 and functional layers 2.
  • Perforated film 4 and functional layers 2 can also only be glued in certain areas.
  • Figures 3 and 4 illustrate the application of a transfer patch according to the first exemplary embodiment to a value document substrate, in the present example a security paper for the production of banknotes.
  • the patch is heated as usual, whereby the heat sealing lacquer 3 melts and sticks to the paper substrate 5 (see Figure 3 ).
  • the heating can take place in areas (ie in an area that is slightly larger than the patch itself) or over the entire area.
  • the film structure 6 is then separated from the paper substrate 5.
  • the functional layers 2 thus remain in the patch area on the paper substrate 5, since the heat sealing lacquer 3 to the paper 5 ensures a stronger adhesion than the adhesion between the carrier film 1 and functional layers 2. In the area Outside the patch, the functional layers 2 remain on the carrier film 1.
  • Figures 5 to 8 illustrate the production of a transfer material according to the invention according to a second exemplary embodiment.
  • a transfer film structure is initially provided.
  • the transfer film structure is based on a carrier film 7, one or more functional layers 8 located thereon and a heat-sealing lacquer layer 9.
  • the functional layers 8 provide optically variable security features, for example embossed holograms, micromirror elements, subwavelength structures and the like.
  • the optically variable security features are generally provided by an embossing varnish, for example a UV embossing varnish, with microstructures embossed therein and a metallization present at least in some areas.
  • the functional layers 8 have only weak adhesion to the Carrier film 7, which can be achieved, for example, by poor adhesion of the embossing varnish to the carrier film 7 or by introducing a special separating layer.
  • a significant advantage of this variant is that the patches do not have to be torn out of the functional layer composite after application to the value document substrate (i.e. a break must occur within the functional layers), but rather the functional layers at the edge of the patch are already cleanly severed by punching (see the ones in the Figure 8 Punching lines 13 shown in dashed lines). This results in very clean patch edges.
  • Figures 9 and 10 illustrate the application of the transfer patch according to the second exemplary embodiment to a value document substrate, in the present example a security paper for the production of banknotes.
  • the patch is heated as usual, whereby the heat sealing lacquer 9 melts and sticks to the paper substrate 14 (see Figure 9 ).
  • the heating can take place in areas (ie in an area that is slightly larger than the patch itself) or over the entire area.
  • the film structure 15 is then separated from the paper substrate 14.
  • the functional layers 8 thus remain in the patch area on the paper substrate 14, since the heat sealing lacquer 9 to the paper 14 ensures a stronger adhesion than the adhesion between the carrier film 7 and functional layers 8. In the area Outside the patch, the functional layers 8 remain on the carrier film 7.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement-Transfermaterial, umfassend: einen Sicherheitselement-Schichtverbund, der eine Vielzahl von Schichten aufweist, wozu mindestens eine einen optisch variablen Effekt entfaltende Merkmalsschicht und eine Klebstoffschicht gehören, wobei die Merkmalsschicht die Schicht ist, die nach einer Übertragung eines Sicherheitselements auf ein Wertdokumentsubstrat einem Betrachter zugewandt ist; ein Trägersubstrat, das mit der Merkmalsschicht des Sicherheitselement-Schichtverbunds abtrennbar verbunden ist; eine zumindest eine Aussparung aufweisende Maskenschicht, die so beschaffen ist, dass der Sicherheitselement-Schichtverbund im Bereich der zumindest einen Aussparung der Maskenschicht durch Einwirkung von Druck und gegebenenfalls Wärme mittels der Klebstoffschicht mit dem Wertdokumentsubstrat verklebt und dann vom Trägersubstrat abgelöst werden kann, wobei im Bereich außerhalb der zumindest einen Aussparung der Maskenschicht ein Verkleben des Sicherheitselement-Schichtverbunds mit dem Wertdokumentsubstrat und ein darauffolgendes Ablösen des Sicherheitselement-Schichtverbunds vom Trägersubstrat verhindert wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren Verfahren zum Herstellen des Sicherheitselement-Transfermaterials.
  • Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel oder Wertdokumente, insbesondere Banknoten, werden oft mit Sicherheitselementen ausgestattet, die eine Überprüfung der Echtheit des Wertgegenstands erlauben und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Häufig werden die dafür verwendeten Sicherheitselemente nicht einzeln, sondern in Form von Transferbändern mit einer Vielzahl von als Transferelement ausgebildeten Sicherheitselementen bereitgestellt. Kennzeichnend für Transferbänder ist, dass die Sicherheitselemente auf einer Trägerschicht vorbereitet werden, wobei die Reihenfolge der Schichten der Transferelemente umgekehrt sein muss, wie sie später auf dem zu schützenden Gegenstand vorliegen soll. Die Trägerschicht wird beim Transfer typischerweise von dem Schichtaufbau der Sicherheitselemente abgezogen. Auf der der Trägerschicht entgegengesetzten Seite weisen die Transferbänder eine Klebeschicht auf, meist aus einem Heißsiegelklebstoff bzw. Heißsiegellack, der bei der Übertragung der Sicherheitselemente schmilzt und die Sicherheitselemente mit dem zu sichernden Gegenstand verklebt. Das Transferband wird mit der Heißsiegelklebeschicht auf den Gegenstand aufgelegt und mittels eines beheizten Transferstempels oder einer Transferrolle angepresst und in der Umrissform des erhitzten Transferstempels auf den Gegenstand übertragen. Transferelemente, Transferbänder und die Übertragung von Transferelementen auf Zielsubstrate sind beispielsweise in der EP 0 420 261 B1 und der WO 2005/108108 A2 beschrieben.
  • In der Praxis hat sich gezeigt, dass gerade bei der Verwendung stabilerer und/oder flexibler UV-Prägelacke Transferelemente, z.B. Transfer-Patche, nicht sauber an der Grenze des erwärmten Bereichs abreißen. Dies führt zu unsauberen Rändern und ggf. auch dazu, dass an den übertragenen Patches Reste des Folienverbundes hängen bleiben, die aus dem Schichtverbund im nicht verklebten Bereich gerissen wurden. Diese Reste sind unerwünscht, da sie sich später lösen und in Form von Verunreinigungen nachfolgende Bearbeitungsschritte, z.B. Druckprozesse, beeinträchtigen.
  • Anstelle der Formgebung der Transferelemente durch den Transferstempel beim Übertragungsprozess können die einzelnen Transferelemente auch bereits auf dem Transferband in der gewünschten Umrissform vorgefertigt vorliegen. Die Vorfertigung getrennter Einzel-Sicherheitselemente ist z.B. dann sinnvoll, wenn die Sicherheitselemente einen Schichtaufbau haben, der eine exakte Durchtrennung des gesamten Schichtaufbaus während des Transferprozesses schwierig macht. Dies ist z.B. dann der Fall, wenn der Schichtaufbau des zu übertragenden Sicherheitselements ein permanentes Trägersubstrat, beispielsweise eine Kunststofffolie, enthält. Trägersubstrate innerhalb des Schichtaufbaus von Sicherheitselementen sind zweckmäßig, wenn die Sicherheitselemente besonders stabil ausgebildet werden müssen, beispielsweise wenn sie selbsttragend sein müssen, weil sie zum Verschließen einer durchgehenden Öffnung in dem zu sichernden Gegenstand verwendet werden sollen. Je nach Gegenstand und Größe der zu verschließenden Öffnung können dabei hohe Anforderungen an die Stabilität der Sicherheitselemente gestellt werden. Banknoten beispielsweise sind während ihrer Umlaufdauer hohen Beanspruchungen ausgesetzt, werden abgegriffen, geknickt und unter Umständen Nässe ausgesetzt. Die Sicherheitselemente müssen diesen Beanspruchungen genauso standhalten können wie das Banknotenpapier selbst, da ansonsten die Gefahr bestünde, dass nach einer gewissen Umlaufzeit die durchgehende Öffnung in der Banknote freigelegt wird.
  • Sicherheitselemente, deren Schichtaufbau ein stabiles Trägersubstrat, typischerweise eine Kunststofffolie, umfasst, müssen auf einem Transfermaterial als vorgefertigte Einzelelemente vorliegen, was bedeutet, dass die Umrissformen der Sicherheitselemente in dem Sicherheitselementmaterial vorab vorgeschnitten werden müssen. Das Vorschneiden kann beispielsweise mittels eines Lasers durchgeführt werden.
  • Dabei ergibt sich das Problem, dass die Schnitttiefe sehr exakt kontrolliert werden muss, um einerseits den kompletten Schichtaufbau des Sicherheitselements zu durchtrennen, andererseits aber das Trägermaterial, das beim Transfer abgetrennt wird, nicht zu verletzen. Als Trägermaterialien werden üblicherweise Kunststofffolien verwendet. Kunststofffolien haben zwar einen hohen Einreißwiderstand, aber einen geringen Weiterreißwiderstand. Wenn sie angeschnitten werden, ist es kaum zu vermeiden, dass das als Endlosmaterial vorliegende Sicherheitselement-Transfermaterial im Lauf des Übertragungsprozesses der Sicherheitselemente auf Wertgegenstände an einigen Stellen reißt. Man muss auch berücksichtigen, dass es sich bei den zu durchtrennenden Schichtaufbauten bzw. nicht zu durchtrennenden Trägerfolien um Materialien mit Dicken im Mikrometerbereich handelt. Die Sicherheitselement-Schichtaufbauten haben typischerweise Dicken im Bereich von etwa 20 µm bis 30 µm, und die Trägerfolien haben typischerweise Dicken im Bereich von 10 µm bis 20 µm. Bei der hier erforderlichen Präzision ist es problematisch, einen Schneidvorgang so durchzuführen, dass zwar der Sicherheitselement-Schichtverbund vollständig durchtrennt wird, der Schneidvorgang aber so rechtzeitig gestoppt wird, dass die Trägerfolie nirgendwo angeschnitten wird. Durch die teilweise angeschnittene Trägerfolie verliert das Sicherheitselement-Transfermaterial jedoch an Stabilität, reißt unter Umständen sogar, weshalb eine genaue und reibungslose Applikation der Sicherheitselemente aus dem Endlosmaterial auf die zu schützenden Produkte nicht mehr gewährleistet ist.
  • Ein Sicherheitselement-Transfermaterial in Form eines Endlosmaterials, in dem Sicherheitselemente in den gewünschten Umrissformen vorgeschnitten, und die vorgeschnittenen Elemente dann ohne Gefahr des Reißens des Trägermaterials auf zu sichernde Produkte übertragen werden können, ist aus der WO 2010/031543 A1 bekannt. Das Sicherheitselement-Transfermaterial ist ein Endlosmaterial, insbesondere ein Band mit mehreren hundert Metern Länge und einer Breite von einigen wenigen Millimetern/Zentimetern bis zu mehreren Metern. Das Sicherheitselement-Transfermaterial weist einen Sicherheitselement-Schichtverbund, d.h. das eigentliche Sicherheitselement-Material, und einen temporären Träger, d.h. das Material, auf dem die Sicherheitselemente "bevorratet" werden, auf. Der temporäre Träger basiert auf einem Trägerschichtverbund, bestehend aus einem ersten und einem zweiten temporären Trägersubstrat, die mittels einer Klebstoffschicht unlösbar verklebt sind. Der Sicherheitselement-Schichtverbund ist mit einem temporären Träger entweder unmittelbar oder mittels einer Releaseschicht verbunden. Die Releaseschicht ist von konventioneller Art und erleichtert die Ablösung der Sicherheitselemente von dem temporären Träger beim Übertragungsvorgang auf einen Wertgegenstand. Der temporäre Träger befindet sich an der Seite des Sicherheitselement-Schichtverbunds, der nach der Übertragung der Sicherheitselemente einem Betrachter zugewandt ist. Die Bezeichnung "temporäre" Trägersubstrate drückt aus, dass diese Trägersubstrate im Gegensatz zum "permanenten" Trägersubstrat nicht Bestandteil der Sicherheitselemente sind. Die Ausbildung des temporären Trägers als Trägerschichtverbund vermeidet, dass beim Schneiden der Umrissformen der Sicherheitselemente die Stabilität des temporären Trägers durch Anschneiden des temporären Trägers beeinträchtigt wird. Ein vergleichbares Ergebnis kann nicht einfach dadurch erzielt werden, dass eine einzige temporäre Trägerfolie entsprechend dicker gestaltet wird, da Kunststofffolien einen geringen Weiterreißwiderstand haben, d.h. wenn eine Folie auch nur ganz geringfügig angeschnitten ist, reißt sie leicht weiter und unter Umständen vollständig durch. Anders bei dem Trägerschichtverbund, bestehend aus einem ersten und einem zweiten temporären Trägersubstrat, die mittels einer Klebstoffschicht unlösbar verklebt sind: selbst wenn eines der temporären Trägersubstrate vollständig durchtrennt wird, bleibt das weitere temporäre Trägersubstrat (oder gegebenenfalls die weiteren temporären Trägersubstrate) in aller Regel unbeschädigt und dementsprechend stabil. Der Klebstoff bildet darüber hinaus noch eine zusätzliche "Pufferzone" zwischen den temporären Trägersubstraten.
  • Die in der der WO 2010/ 031543 A1 beschriebene Methode besteht darin, Patchfolien vor der Applikation zu entgittern. Dazu werden mit einer Stanze in die zu übertragenden Schichten die Formen des Patches gestanzt, d.h. die Schichten mit der Stanze durchbrochen. Beim Entgittern werden diese Schichten dann in den Bereichen außerhalb des Patches abgezogen, während sie in den Patch-Bereichen auf der Trägerfolie verbleiben. Damit ist sichergestellt, dass die Patches nach der Applikation saubere Ränder aufweisen. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist jedoch, dass der Schichtaufbau eine zum Entgittern ausreichende Stabilität aufweisen muss, was z.B. durch Einbringung einer stabilisierenden Folienlage erfolgen kann. Dies ist jedoch wieder mit einem Dickenzuwachs des fertigen Patches verbunden, was in der Praxis unerwünscht ist.
  • Die WO 2010/072339 A2 und die WO 2012/164011 A1 beschreiben jeweils ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements sowie eine Transferfolie.
  • Das Patent US 4,246,307 beschreibt einen laminierten Aufkleber und eine laminierte Ausweiskarte, jeweils mit Manipulationsschutz, wobei der Versuch des Ablösens des Laminats an bestimmten Stellen zu einem Zerreißen einer rückwärtigen Schicht führen würde.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Methode zur Übertragung eines Transferelements, z.B. eines Transfer-Patch, bereitzustellen, bei der einerseits eine geringe Dicke des fertigen Patches und andererseits ein zuverlässiger Transfer des Patches mit sauberen Rändern erreicht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch 1 sowie in den nebengeordneten unabhängigen Ansprüchen 5 und 6 definierte Merkmalskombination gelöst. Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • (Erster Aspekt der Erfindung) Sicherheitselement-Transfermaterial nach Anspruch 1.
  • Das Trägersubstrat des Sicherheitselement-Transfermaterials ist insbesondere eine Folie. Das Trägersubstrat des Sicherheitselement-Transfermaterials kann aber auch ein Trägerschichtverbund sein, bestehend aus einer ersten Folie und einer zweiten Folie, die mittels einer Klebstoffschicht unlösbar verklebt sind.
  • (Zweiter Aspekt der Erfindung) Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselement-Transfermaterials nach Anspruch 5.
  • (Dritter Aspekt der Erfindung) Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselement-Transfermaterials nach Anspruch 6.
    • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Eine Betrachtung im Auflicht ist im Sinne dieser Erfindung eine Beleuchtung des Wertdokuments von einer Seite und eine Betrachtung des Wertdokuments von derselben Seite. Eine Betrachtung im Auflicht liegt somit beispielsweise dann vor, wenn die Vorderseite des Wertdokuments beleuchtet und auch betrachtet wird.
  • Eine Betrachtung im Durchlicht ist im Sinne dieser Erfindung eine Beleuchtung eines Wertdokuments von einer Seite und eine Betrachtung des Wertdokuments von einer anderen Seite, insbesondere der gegenüberliegenden Seite. Eine Betrachtung im Durchlicht liegt somit beispielsweise dann vor, wenn die Rückseite des Wertdokuments beleuchtet und die Vorderseite des Wertdokuments betrachtet wird. Das Licht scheint somit durch das Wertdokument hindurch.
  • Bei einem Wertdokument im Sinne der Erfindung kann es sich z.B. um Banknoten oder Ausweisdokumente handeln, aber auch um Aktien, Urkunden, Briefmarken, Schecks, Eintrittskarten, Fahrkarten, Flugscheine, Ausweise, Visasticker oder Ähnliches sowie Etiketten, Siegel, Verpackungen oder andere Elemente. Die vereinfachende Benennung "Wertdokument" schließt deshalb im Folgenden stets Dokumente der genannten Art ein. Der Begriff Wertdokument schließt auch Sicherheitspapier zur Herstellung von Banknoten ein. Der Begriff Banknote schließt insbesondere eine Papierbanknote, eine Polymerbanknote oder eine Folienverbundbanknote ein.
  • Bei dem Transferelement, d.h. dem zu übertragenden Sicherheitselement, kann es sich insbesondere um einen Transfer-Patch bzw. Transfer-Etikett oder um einen Transfer-Streifen oder Transfer-Faden handeln. Die Erfindung wird in der folgenden ausführlichen Beschreibung anhand des Beispiels eines Transfer-Patches beschrieben, ist also nicht als auf einen Patch eingeschränkt auszulegen.
  • Anstelle des Begriffs Merkmalsschicht wird hierin auch der Begriff Funktionsschicht verwendet. Bei der Funktionsschicht kann es sich um eine einzelne (Funktions-)Schicht oder um mehrere (Funktions-)Schichten handeln.
  • Anstelle der Formulierung "eine zumindest eine Aussparung aufweisende Maskenschicht" wird hierin auch der Begriff Lochmaske verwendet.
  • Transfer-Patche finden z.B. in der ersten Serie der EURO-Banknoten Anwendung, z.B. in Form des auf der EURO-50-Banknote applizierten Hologramm-Patches.
  • Erfindungsgemäß kann ein Transfermaterial gemäß der folgenden bevorzugten Ausführungsform realisiert werden:
    • 1. Bereitstellung eines Transferfolienaufbaus:
  • Ausgangspunkt ist ein gewöhnlicher Transferfolienaufbau, wie er z.B. auch für die Applikation von Transferstreifen verwendet wird. Ein solcher Aufbau basiert auf einer Trägerfolie, einer oder mehreren darauf befindlichen Funktionsschichten sowie einer Heißsiegellackschicht. Die Funktionsschichten stellen optisch variable Sicherheitsmerkmale bereit, also z.B. Prägehologramme, Mikrospiegelelemente, Subwellenlängenstrukturen und dergleichen. Die optisch variablen Sicherheitsmerkmale sind in der Regel durch einen Prägelack, z.B. einen UV-Prägelack, mit darin eingeprägten Mikrostrukturen sowie einer zumindest bereichsweise vorliegenden Metallisierung gegeben. Oft liegen hier noch weitere Schichten vor, z.B. Schutzlacke oder Primer, an die sich dann am Ende der Heißsiegellack anschließt. Auch die Heißsiegellackschicht kann tatsächlich aus mehreren Schichten unterschiedlicher Lacke bestehen. Die Funktionsschichten weisen nur eine schwache Haftung an der Trägerfolie auf, was z.B. durch eine schlechte Haftung des Prägelacks an der Trägerfolie oder durch die Einbringung einer speziellen Trennschicht erreicht werden kann.
    • 2. Aufbringen einer Lochmaske:
  • Auf den oben genannten Transferfolienaufbau wird erfindungsgemäß eine Lochmaske aufgebracht. Die Lochmaske kann insbesondere durch eine Lochfolie gegeben sein, aus der die Formen der gewünschten Patche ausgestanzt sind. Eine solche Lochfolie wird auf den Transferfolienaufbau vorteilhaft aufkaschiert bzw. aufgeklebt. Dies kann mit einem Kaschierkleber erfolgen oder einfach durch Nutzung der Klebkraft des ohnehin vorhandenen Heißsiegellacks. Mit Vorteil kann die dem Heißsiegellack zugewandte Seite vorher mit einem Primer versehen sein, der ein besseres Verkleben von Lochfolie und Funktionsschichten ermöglicht. Lochfolie und Funktionsschichten können auch nur bereichsweise verklebt werden. Theoretisch kann die Lochfolie auch erst durch das Aufschmelzen des Heißsiegellacks bei der Applikation mit den Funktionsschichten verkleben. In der Praxis ist es aber vorteilhaft, durch ein zumindest bereichsweises Verkleben ein Verrutschen der Lochfolie zu verhindern.
    • 3. Applikation:
  • Bei der Applikation wird der Patch wie üblich erwärmt, wobei der Heißsiegellack aufschmilzt und mit dem (Wertdokument-)Substrat verklebt. Das (Wertdokument-)Substrat kann z.B. ein Papier- oder Polymersubstrat oder ein Papier/Polymer-Verbundsubstrat sein.
  • Die Erwärmung kann dabei bereichsweise (d.h. in einem Bereich, der etwas größer als der Patch selbst ist) oder vollflächig erfolgen. Trennt man dann den Folienaufbau vom (Wertdokument-)Substrat, so verbleiben die Funktionsschichten im Patch-Bereich am (Wertdokument-)Substrat, da der Heißsiegellack zum Papier für eine stärkere Haftung sorgt als die Haftung zwischen Trägerfolie und Funktionsschichten. Im Bereich außerhalb des Patches verbleiben die Funktionsschichten auf der Trägerfolie.
  • Die Maskenfolie erfüllt dabei zwei Aufgaben:
    1. i) Verhinderung des Verklebens von Funktionsschichten und (Wertdokument-)Substrat.
    2. ii) Stabilisierung des Schichtverbunds zur Verhinderung des Aufreißens der Funktionsschicht in Bereichen außerhalb des Patches.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsvarianten:
    • Alternative Methode zur Bereitstellung der Lochmaske:
  • Anstelle des Kaschierens einer fertigen Lochmaske auf den Transferverbund (siehe die obige bevorzugte Ausführungsform, wobei das Kaschieren in der Regel registriert bzw. registergenau erfolgt), kann die entsprechende Folie auch erst nach der Kaschierung gelocht werden. Die Folie wird dazu nur in den Bereichen außerhalb des späteren Patches mit der Transferfolie verklebt (durch Aufschmelzen bzw. durch Aktivierung des Heißsiegellacks oder mithilfe eines bereichsweise aufgebrachten Kaschierklebers). Aufgrund der Positionierungstoleranzen von Verklebung und Stanz-Schnitt ist es vorteilhaft, die Verklebung mit ausreichend Abstand vom Patch enden zu lassen. Es werden dann die Patchformen ausgestanzt und die Folie in den Bereichen der Löcher z.B. mittels Druckluft oder mittels Ziehen über eine scharfe Kante entfernt. Ein wesentlicher Vorteil dieser Variante ist, dass die Patche nach der Applikation auf das (Wertdokument-)Substrat nicht aus dem Funktionsschichtenverbund herausgerissen werden müssen (also ein Bruch innerhalb der Funktionsschichten erfolgen muss), sondern die Funktionsschichten am Patch-Rand bereits durch das Stanzen sauber durchtrennt sind. Dies führt zu sehr sauberen Patch-Rändern.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsvarianten:
    • Funktionsschichten:
  • In den Funktionsschichten können z.B. Mikrospiegel, Hologrammstrukturen, Subwellenlängenstrukturen oder (z.B. eingebettete) Mikrolinsen eingebracht sein. Mikrolinsen können insbesondere in Kombination mit in einer separaten Ebene ausgebildeten Mikrobildern vorliegen und auf diese Weise optisch variable Sicherheitsmerkmale in Form sogenannter Moire-Magnifier, Modulo-Mapper, Kippbilder und dergleichen erzeugen. Auf Mikrolinsen in Kombination mit Mikrobildern basierende Sicherheitsmerkmale sind z.B. aus der WO 2006/087138 A1 bekannt.
  • Mikrospiegel, Hologammstrukturen u.s.w. sind in der Regel mit einer zumindest bereichsweise vorliegenden Metallisierung beschichtet, die aus einem Metall, z.B. Al oder Ag, einer hochbrechenden Beschichtung, z.B. ZnS oder TiO2 , oder einem farbkippenden Dreischichtsystem Reflektor/ Dielektrikum/ Absorber bestehen kann (z.B. ein AI/SiO2/ Cr-Aufbau).
    • Heißsiegellack:
  • Wesentlich für den Heißsieggellack ist, dass er am Ende bei der Applikation durch Druck und ggf. erhöhte Temperatur für die gewünschte Verklebung sorgt. Durch die Wärme kann er aufschmelzen und/ oder aktiviert werden. Es kann auch vorgesehen sein, den Heißsiegellack anschließend z.B. mittels UV-Strahlung noch nachzubehandeln (Nachvernetzung).
    • Foliendicken:
  • Die Lochfolie ist vorzugsweise möglichst dünn. Es können mit Vorteil Folien mit Dicken in einem Bereich von 4,5 µm bis 19 µm eingesetzt werden. Als Folie wird vorzugsweise eine Polyethylenterephthalat(PET)-Folie vewendet. Als Trägerfolien werden vorzugsweise eher dickere Folien eingesetzt, z.B. eine 19 µm dicke PET-Folie. In den Ausführungsformen, bei denen in die Funktionsschichten mittels Stanzen hineingestanzt wird, wird in der Regel auch etwas in die Trägerfolie hineingestanzt. Dabei muss sichergestellt werden, dass die Trägerfolie nach der Applikation des Patches auf das (Wertdokument-)Substrat nicht reißt. Gemäß einer vorteilhaften Variante wird hierbei als Trägerfolie nicht eine einzelne Trägerfolie verwendet, sondern ein aus zwei Folien bestehender Kaschierverbund, wie er aus der WO 2010/031543 A1 bekannt ist (z.B. eine 12 µm dicke Folie und eine 19 µm dicke Folie, die miteinander verklebt sind): dann wird beim Stanzen nur eine der beiden Folien angestanzt, während die zweite Folie unbeschädigt bleibt. Eine einzelne angestanzte Folie reißt leichter als ein Kaschierverbund, da der "Anriss" einer Folie mehr Kraft erfordert als das Weiterreißen.
    • Applikation des Transferpatches auf das (Wertdokument-)Substrat:
  • Für einen besseren Transfer kann es vorteilhaft sein, die Trägerfolie über eine scharfe Kante (bzw. einen Keil) vom restlichen Schichtverbund abzuziehen.
    • Weitere bevorzugte Parameter:
  • Die Funktionsschichten enthalten vorzugsweise Prägelacke, die typischerweise eine Gesamtdicke in einem Bereich von 2 µm bis 7 µm aufweisen. Typische Prägetiefen können ja nach Strukturtyp in einem Bereich von z.B. 100 nm bis 3,5 µm liegen.
    • Die Gesamtdicke des Patches ohne Trägerfolie liegt bevorzugt unterhalb von 50 µm, weiter bevorzugt unterhalb von 30 µm und insbesondere bevorzugt unterhalb von 20 µm.
    • Typische Patch-Abmessungen liegen bei einer Breite von z.B. 5 mm bis 25 mm und Höhen von z.B. 5 mm bis 70 mm.
    • Die Patch-Form kann beliebig gewählt werden. Ovale Formen sind in der Regel einfacher zu applizieren als z.B. rechteckige Formen. Unter Umständen kann ein gezackter Rand von Vorteil sein. Insbesondere die Variante des Stanzens der Funktionsschichten (siehe oben) ermöglicht auch die Applikation von Patches mit komplexen Umrissformen, die unter normalen Bedingungen schwer zu applizieren sind.
    Weitere grundsätzliche Anmerkungen:
  • Die erfindungsgemäß verwendbare Prägestruktur ist insbesondere in einen Prägelack eingeprägt. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung umfasst der Ausdruck "optisch-variabler Effekt" neben Hologrammen auch hologrammähnliche Beugungsstrukturen, also beispielsweise Strukturen, die kein definiertes Bild, sondern einen verschwommen farbigen Eindruck erzeugen. Ebenso unter dem Ausdruck "optisch-variabler Effekt" subsumiert werden Beugungsmuster, Strukturen mit Farbkippeffekt, Kinoforme, Strukturen mit einem Mikrolinseneffekt, Strukturen mit isotropen oder anisotropen Streuungseffekten oder mit anderen Interferenzeffekten, Subwellenlängenstrukturen, Mottenaugenstrukturen, Mikrolinsenstrukturen und Mikrostrukturen für Moire-Magnifier oder Modulo Mapper, Mikrospiegelstrukturen und Mikroprismenstrukturen.
  • Bevorzugte reflektierende Prägestrukturen enthalten z.B. einen interferenzfähigen, mehrschichtigen Aufbau mit
    • einer reflektierenden Schicht (insbesondere einer metallischen, reflektierenden Schicht);
    • einer semitransparenten (Spiegel-)Schicht (die insbesondere von der Gruppe bestehend aus Al, Ag, Ni, Cr, Cu, Au und einer Legierung eines oder mehrerer der vorstehend genannten Elemente gewählt ist); und
    • einer zwischen der reflektierenden Schicht und der semitransparenten (Spiegel-) Schicht angeordneten dielektrischen Schicht,
    wobei sich die Farbe des mehrschichtigen Aufbaus mit der Änderung des Betrachtungswinkels ändert.
  • Es ist möglich, ein bei Betrachtung der Vorderseite im Auflicht erkennbares erstes Erscheinungsbild des interferenzfähigen, mehrschichtigen Aufbaus und ein bei Betrachtung der Vorderseite im Durchlicht erkennbares zweites Erscheinungsbild des interferenzfähigen, mehrschichtigen Aufbaus zu erzeugen, z.B. durch Aussparungen in der reflektierenden Schicht und/ oder der semitransparenten Schicht. Ein solches Foliensicherheitselement mit unterschiedlichem Auflicht-/Durchlicht-Erscheinungsbild ist aus der WO 2009/149831 A2 bekannt. Beispielsweise kann die semitransparente Schicht eine Vielzahl rasterartig angeordneter Aussparungen aufweisen, die in ihrer Gesamtheit ein Zeichen, ein Bild oder ein Muster ergeben. Das auf diese Weise erzeugte Muster ist im Auflicht sichtbar und verschwindet im Durchlicht. Alternativ und/ oder zusätzlich kann ein unterschiedliches Auflicht-/Durchlicht-Erscheinungsbild des mehrschichtigen Aufbaus dadurch bewerkstelligt werden, dass man den Aufbau mit einer Reliefstruktur kombiniert, insbesondere einer diffraktiven Reliefstruktur, einer mikrooptischen Reliefstruktur oder einer Sublambda-Struktur.
  • Weitere bevorzugte reflektierende Prägestrukturen enthalten z.B. einen mehrschichtigen Aufbau mit zwei semitransparenten Schichten und einer zwischen den zwei semitransparenten Schichten angeordneten dielektrischen Schicht, wobei der mehrschichtige Aufbau bei der Betrachtung im Auflicht einerseits und bei der Betrachtung im Durchlicht andererseits unterschiedliche Farbtöne aufweist, insbesondere bei der Betrachtung im Auflicht goldfarben erscheint und bei der Betrachtung im Durchlicht einen blauen Farbton zeigt. Die beiden unterschiedlichen Farbtöne sind insbesondere Komplementärfarben. Ein solcher mehrschichtiger Aufbau beruht insbesondere auf zwei semitransparenten Spiegelschichten und einer zwischen den zwei semitransparenten Spiegelschichten angeordneten dielektrischen Schicht. Ein solcher mehrschichtiger Aufbau, der bei der Betrachtung im Auflicht goldfarben erscheint und bei der Betrachtung im Durchlicht einen blauen Farbton zeigt, ist z.B. aus der WO 2011/082761 A1 bekannt. Als semitransparente Spiegelschicht eignet sich insbesondere ein Metall, das von der Gruppe bestehend aus Al, Ag, Ni, Cr, Cu, Au und einer Legierung eines oder mehrerer der vorstehend genannten Elemente gewählt ist, wobei Al oder Ag als semitransparente Spiegelschicht bevorzugt werden und Al insbesondere bevorzugt wird. Geeignete mehrschichtige Aufbauten mit zwei semitransparenten Spiegelschichten und einer zwischen den zwei semitransparenten Spiegelschichten angeordneten dielektrischen Schicht haben vorzugsweise die folgende gegenständliche Beschaffenheit:
    • die beiden semitransparenten Spiegelschichten werden bevorzugt von Al oder Ag gewählt; die dielektrische Schicht ist insbesondere eine SiO2 -Schicht;
    • im Falle, dass jede der beiden semitransparenten Spiegelschichten auf Al beruht, liegt die jeweilige bevorzugte Schichtdicke in einem Bereich von 5 nm bis 20 nm, insbesondere bevorzugt in einem Bereich von 10 nm bis 14 nm; die dielektrische SiO2-Schicht hat vorzugsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von 50 nm bis 450 nm, weiter bevorzugt in einem Bereich von 80 nm bis 260 nm, wobei die Bereiche von 80nm bis 100nm und von 220nm bis 240nm speziell für die Bereitstellung eines Gold/Blau-Farbwechsels besonders bevorzugt werden;
    • im Falle, dass jede der beiden semitransparenten Spiegelschichten auf Ag beruht, liegt die jeweilige bevorzugte Schichtdicke in einem Bereich von 15 nm bis 25 nm; die dielektrische SiO2 -Schicht hat vorzugsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von 50 nm bis 450 nm, weiter bevorzugt in einem Bereich von 80 nm bis 260 nm, wobei die Bereiche von 80nm bis 100nm und von 220nm bis 240nm speziell für die Bereitstellung eines Gold/Blau-Farbwechsels besonders bevorzugt werden.
  • Die genannten mehrschichtigen Schichtaufbauten ermöglichen nicht nur die Erzeugung einer semitransparenten Funktionsschicht, die bei Betrachtung im Auflicht goldfarben erscheint und bei der Betrachtung im Durchlicht einen blauen Farbton zeigt, sondern es können je nach Wahl der Schichtdicke insbesondere der dielektrischen Schicht weitere Farbwechsel erzeugt werden, z.B.
    • im Auflicht Magenta, im Durchlicht Blau-Grün;
    • im Auflicht Türkis, im Durchlicht Orange-Gelb;
    • im Auflicht Gold, im Durchlicht Blau-Violett;
    • im Auflicht Silber, im Durchlicht Violett.
  • Weitere bevorzugte reflektierende Prägestrukturen enthalten z.B. eine Flüssigkristallschicht, die bei der Betrachtung im Auflicht eine andere Farbe wie bei der Betrachtung im Durchlicht zeigt. Alternativ und/ oder zusätzlich kann ein unterschiedliches Auflicht-/Durchlicht-Erscheinungsbild dadurch bewerkstelligt werden, dass man die Flüssigkristallschicht mit einer Reliefstruktur kombiniert, insbesondere einer diffraktiven Reliefstruktur, einer mikrooptischen Reliefstruktur oder einer Sublambda-Struktur.
  • Weitere bevorzugte reflektierende Prägestrukturen enthalten z.B. eine Druckschicht mit einer Effektpigment-Zusammensetzung, die bei der Betrachtung im Auflicht eine andere Farbe wie bei der Betrachtung im Durchlicht zeigt, insbesondere einen Gold/Blau-Farbwechsel, einen Gold/Violett-Farbwechsel, einen Grün-Gold/Magenta-Farbwechsel, einen Violett/Grün-Farbwechsel oder einen Silber/Opak-Farbwechsel zeigt. Solche Druckfarben werden z.B. in der WO 2011/064162 A2 beschrieben. Alternativ und/ oder zusätzlich kann ein unterschiedliches Auflicht-/Durchlicht-Erscheinungsbild dadurch bewerkstelligt werden, dass man die Druckschicht mit einer Reliefstruktur kombiniert, insbesondere einer diffraktiven Reliefstruktur, einer mikrooptischen Reliefstruktur oder einer Sublambda-Struktur.
  • Die eine diffraktive Struktur bildende Reliefstruktur ist insbesondere eine Hologrammstruktur. Die Abmessungen der Strukturelemente der diffraktiven Struktur liegen vorzugsweise in der Größenordnung der Lichtwellenlänge, weiter bevorzugt in einem Bereich, der größer als 100nm und weniger als 1µm ist, wobei ein Bereich größer als 300nm und weniger als 1µm insbesondere bevorzugt ist.
  • Die eine Mikrospiegelanordnung bildende Reliefstruktur wird hierin auch als mikrooptische Reliefstruktur bezeichnet. Die Herstellung einer mikrooptischen Reliefstruktur ist im Stand der Technik bekannt (siehe z.B. die WO 2014/060089 A2 ). Die Abmessungen der Strukturelemente der Mikrospiegelanordnung liegen vorzugsweise in einem Bereich, der größer als 1µm und weniger als 40µm ist, wobei ein Bereich größer als 1µm und weniger als 30µm insbesondere bevorzugt ist. Die Abmessungen der Strukturelemente der Mikrospiegelanordnung weisen beispielsweise eine Höhe bis zu 15µm und eine laterale Ausdehnung bis zu 30µm auf. Dabei sind sowohl die Höhe, als auch die laterale Ausdehnung der Strukturelemente der Mikrospiegelanordnung vorzugsweise größer als 1µm.
  • Weitere bevorzugte mikrooptische Reliefstrukturen sind z.B. aus der WO 2007/079857 A1 bekannt. Hierbei hat die reflektierende Mikrostruktur die Form eines Mosaiks aus einer Vielzahl reflektierender Mosaikelemente, die durch die Parameter Größe, Umrissform, Reliefform, Reflexionsvermögen und räumliche Ausrichtung charakterisiert sind und die ein vorbestimmtes Motiv bilden, indem verschiedene Gruppen von Mosaikelementen mit unterschiedlichen charakteristischen Parametern einfallendes Licht in unterschiedliche Raumbereiche reflektieren, und bei dem die Mosaikelemente eine laterale Abmessung unterhalb der Auflösungsgrenze des Auges aufweisen.
  • Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der schematisch stark vereinfachten Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
  • Es zeigen:
    • Figuren 1 und 2 die Herstellung eines erfindungsgemäßen Transfermaterials gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
    • Figuren 3 und 4 die Applikation eines Transfer-Patches auf ein Wertdokumentsubstrat;
    • Figuren 5 bis 8 die Herstellung eines erfindungsgemäßen Transfermaterials gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
    • Figuren 9 und 10 die Applikation eines Transfer-Patches auf ein Wertdokumentsubstrat.
  • Figuren 1 und 2 veranschaulichen die Herstellung eines erfindungsgemäßen Transfermaterials gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
  • Gemäß der Figur 1 wird zunächst ein Transferfolienaufbau bereitgestellt. Der Transferfolienaufbau basiert auf einer Trägerfolie 1, einer oder mehreren darauf befindlichen Funktionsschichten 2 sowie einer Heißsiegellackschicht 3. Die Funktionsschichten 2 stellen optisch variable Sicherheitsmerkmale bereit, also z.B. Prägehologramme, Mikrospiegelelemente, Subwellenlängenstrukturen und dergleichen. Die optisch variablen Sicherheitsmerkmale sind in der Regel durch einen Prägelack, z.B. einen UV-Prägelack, mit darin eingeprägten Mikrostrukturen sowie einer zumindest bereichsweise vorliegenden Metallisierung gegeben. Die Funktionsschichten 2 weisen nur eine schwache Haftung an der Trägerfolie 1 auf, was z.B. durch eine schlechte Haftung des Prägelacks an der Trägerfolie 1 oder durch die Einbringung einer speziellen Trennschicht erreicht werden kann.
  • Gemäß der Figur 2 wird auf den in der Figur 1 gezeigten Transferfolienaufbau eine Lochmaske 4 aufgebracht. Die Lochmaske 4 kann insbesondere durch eine Lochfolie gegeben sein, aus der die Formen der gewünschten Patche ausgestanzt sind. Eine solche Lochfolie 4 wird auf den Transferfolienaufbau vorteilhaft aufkaschiert. Dies kann mit einem zusätzlichen Kaschierkleber erfolgen (in der Figur 2 nicht gezeigt) oder einfach durch Nutzung der Klebkraft des ohnehin vorhandenen Heißsiegellacks 3. Mit Vorteil kann die dem Heißsiegellack 3 zugewandte Seite vorher mit einem Primer versehen sein, der ein besseres Verkleben von Lochfolie 4 und Funktionsschichten 2 ermöglicht. Lochfolie 4 und Funktionsschichten 2 können auch nur bereichsweise verklebt werden.
  • Figuren 3 und 4 veranschaulichen die Applikation eines Transfer-Patches gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel auf ein Wertdokumentsubstrat, im vorliegenden Beispiel ein Sicherheitspapier zur Herstellung von Banknoten.
  • Bei der Applikation wird der Patch wie üblich erwärmt, wobei der Heißsiegellack 3 aufschmilzt und mit dem Papiersubstrat 5 verklebt (siehe Figur 3). Die Erwärmung kann dabei bereichsweise (d.h. in einem Bereich, der etwas größer als der Patch selbst ist) oder vollflächig erfolgen.
  • Wie in der Figur 4 gezeigt wird, trennt man dann den Folienaufbau 6 vom Papiersubstrat 5. Somit verbleiben die Funktionsschichten 2 im Patch-Bereich am Papiersubstrat 5, da der Heißsiegellack 3 zum Papier 5 für eine stärkere Haftung sorgt als die Haftung zwischen Trägerfolie 1 und Funktionsschichten 2. Im Bereich außerhalb des Patches verbleiben die Funktionsschichten 2 auf der Trägerfolie 1.
  • Die Maskenfolie 4 erfüllt dabei zwei Aufgaben:
    1. i) die Verhinderung des Verklebens von Funktionsschichten 2 und Papiersubstrat 5; und
    2. ii) die Stabilisierung des Schichtverbunds zur Verhinderung des Aufreißens der Funktionsschicht 2 in Bereichen außerhalb des Patches.
  • Figuren 5 bis 8 veranschaulichen die Herstellung eines erfindungsgemäßen Transfermaterials gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Gemäß der Figur 5 wird zunächst ein Transferfolienaufbau bereitgestellt. Der Transferfolienaufbau basiert auf einer Trägerfolie 7, einer oder mehreren darauf befindlichen Funktionsschichten 8 sowie einer Heißsiegellackschicht 9. Die Funktionsschichten 8 stellen optisch variable Sicherheitsmerkmale bereit, also z.B. Prägehologramme, Mikrospiegelelemente, Subwellenlängenstrukturen und dergleichen. Die optisch variablen Sicherheitsmerkmale sind in der Regel durch einen Prägelack, z.B. einen UV-Prägelack, mit darin eingeprägten Mikrostrukturen sowie einer zumindest bereichsweise vorliegenden Metallisierung gegeben. Die Funktionsschichten 8 weisen nur eine schwache Haftung an der Trägerfolie 7 auf, was z.B. durch eine schlechte Haftung des Prägelacks an der Trägerfolie 7 oder durch die Einbringung einer speziellen Trennschicht erreicht werden kann.
  • Gemäß der Figur 6 wird der in der Figur 5 gezeigte Transferverbund in den Bereichen außerhalb des späteren Patches mit einem Kaschierkleber 10 versehen (der Kaschierkleber 10 ist allerdings nicht zwingend erforderlich; alternativ könnte der bereits vorhandene Heißsiegellack 9 bereichsweise aufgeschmolzen oder aktiviert werden) und anschließend mit einer Folie 11 verklebt. Aufgrund der Positionierungstoleranzen von Verklebung und Stanz-Schnitt ist es vorteilhaft, die Verklebung mit ausreichend Abstand vom Patch enden zu lassen.
  • Gemäß der Figur 7 werden dann die Patchformen ausgestanzt (die durchzogenen Linien 12 veranschaulichen das Stanzwerkzeug) und die Folie 11 in den Bereichen der Löcher z.B. mittels Druckluft oder mittels Ziehen über eine scharfe Kante entfernt.
  • Ein wesentlicher Vorteil dieser Variante ist, dass die Patche nach der Applikation auf das Wertdokumentsubstrat nicht aus dem Funktionsschichtenverbund herausgerissen werden müssen (also ein Bruch innerhalb der Funktionsschichten erfolgen muss), sondern die Funktionsschichten am Patch-Rand bereits durch das Stanzen sauber durchtrennt sind (siehe die in der Figur 8 gestrichelt dargestellten Stanzlinien 13). Dies führt zu sehr sauberen Patch-Rändern.
  • Figuren 9 und 10 veranschaulichen die Applikation des Transfer-Patches gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel auf ein Wertdokumentsubstrat, im vorliegenden Beispiel ein Sicherheitspapier zur Herstellung von Banknoten.
  • Bei der Applikation wird der Patch wie üblich erwärmt, wobei der Heißsiegellack 9 aufschmilzt und mit dem Papiersubstrat 14 verklebt (siehe Figur 9). Die Erwärmung kann dabei bereichsweise (d.h. in einem Bereich, der etwas größer als der Patch selbst ist) oder vollflächig erfolgen.
  • Wie in der Figur 10 gezeigt wird, trennt man dann den Folienaufbau 15 vom Papiersubstrat 14. Somit verbleiben die Funktionsschichten 8 im Patch-Bereich am Papiersubstrat 14, da der Heißsiegellack 9 zum Papier 14 für eine stärkere Haftung sorgt als die Haftung zwischen Trägerfolie 7 und Funktionsschichten 8. Im Bereich außerhalb des Patches verbleiben die Funktionsschichten 8 auf der Trägerfolie 7.

Claims (8)

  1. Sicherheitselement-Transfermaterial, umfassend
    - einen Sicherheitselement-Schichtverbund, der eine Vielzahl von Schichten aufweist, wozu mindestens eine einen optisch variablen Effekt entfaltende Merkmalsschicht (2, 8) und eine Klebstoffschicht (3, 9) gehören, wobei die Merkmalsschicht die Schicht ist, die nach einer Übertragung eines Sicherheitselements auf ein Wertdokumentsubstrat einem Betrachter zugewandt ist; und
    - ein Trägersubstrat (1, 7), das mit der Merkmalsschicht (2, 8) des Sicherheitselement-Schichtverbunds abtrennbar verbunden ist;
    - eine zumindest eine Aussparung aufweisende Maskenschicht (4,11), die so beschaffen ist, dass der Sicherheitselement-Schichtverbund im Bereich der zumindest einen Aussparung der Maskenschicht (4, 11) durch Einwirkung von Druck und gegebenenfalls Wärme mittels der Klebstoffschicht (3, 9) mit dem Wertdokumentsubstrat (5, 14) verklebt und dann vom Trägersubstrat (1, 7) abgelöst werden kann, wobei im Bereich außerhalb der zumindest einen Aussparung der Maskenschicht (4, 11) ein Verkleben des Sicherheitselement-Schichtverbunds mit dem Wertdokumentsubstrat (5, 14) und ein darauffolgendes Ablösen des Sicherheitselement-Schichtverbunds vom Trägersubstrat (1, 7) verhindert wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Maskenschicht (4, 11) durch eine Folie gebildet ist.
  2. Sicherheitselement-Transfermaterial nach Anspruch 1, wobei die einen optisch variablen Effekt entfaltende Merkmalsschicht (2, 8) auf einer reflektierenden Prägestruktur beruht.
  3. Sicherheitselement-Transfermaterial nach Anspruch 2, wobei die reflektierende Prägestruktur wie folgt beschaffen ist: (a) eine reflektierende diffraktive Struktur oder (b) eine reflektierende Mikrostruktur in Form eines Mosaiks aus einer Vielzahl reflektierender Mosaikelemente, die durch die Parameter Größe, Umrissform, Reliefform, Reflexionsvermögen und räumliche Ausrichtung charakterisiert sind und die ein vorbestimmtes Motiv bilden, indem verschiedene Gruppen von Mosaikelementen mit unterschiedlichen charakteristischen Parametern einfallendes Licht in unterschiedliche Raumbereiche reflektieren, und bei dem die Mosaikelemente eine laterale Abmessung unterhalb der Auflösungsgrenze des Auges aufweisen.
  4. Sicherheitselement-Transfermaterial nach Anspruch 2 oder 3, wobei die reflektierende Prägestruktur (i) als Reflexionsschichten opake Metallschichten aufweist, oder (ii) als Reflexionsschichten transparente, hochbrechende Schichten aufweist, oder (iii) als Reflexionsschichten Dünnschichtelemente mit Farbkippeffekt, insbesondere mit einer reflektierenden Schicht und einer semitransparenten Schicht und einer dazwischen angeordneten dielektrischen Schicht aufweist, oder (iv) als Reflexionsschichten Schichten aus flüssigkristallinem Material, insbesondere aus cholesterischem flüssigkristallinem Material, aufweist oder (v) als Reflexionsschichten Druckschichten auf Grundlage von Effektpigment-Zusammensetzungen mit betrachtungswinkelabhängigem Effekt oder mit unterschiedlichen Farben bei Auflicht-Betrachtung und Durchlicht-Betrachtung aufweist oder (vi) als Reflexionsschichten den folgenden mehrschichtigen Aufbau aufweist: zwei semitransparente Schichten und eine zwischen den zwei semitransparenten Schichten angeordnete dielektrische Schicht, wobei der mehrschichtige Aufbau bei der Betrachtung im Auflicht einerseits und bei der Betrachtung im Durchlicht andererseits unterschiedliche Farbtöne aufweist.
  5. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselement-Transfermaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend
    a) das Bereitstellen eines Trägersubstrats (1, 7);
    b) das Versehen des Trägersubstrats (1, 7) mit einem Sicherheitselement-Schichtverbund, der eine Vielzahl von Schichten aufweist, wozu mindestens eine einen optisch variablen Effekt entfaltende Merkmalsschicht (2, 8) und eine Klebstoffschicht (3, 9) gehören, wobei die Merkmalsschicht (2, 8) die Schicht ist, die nach einer Übertragung eines Sicherheitselements auf ein Wertdokumentsubstrat einem Betrachter zugewandt ist, wobei das Trägersubstrat (1, 7) mit der Merkmalsschicht (2, 8) des Sicherheitselement-Schichtverbunds abtrennbar verbunden wird;
    c) das separate Bereitstellen einer zumindest eine Aussparung aufweisenden Maskenschicht (4, 11);
    d) das Verkleben der Maskenschicht mit dem im Schritt b) erhaltenen Sicherheitselement-Schichtverbund, sodass ein Sicherheitselement-Transfermaterial erhalten wird, bei dem der Sicherheitselement-Schichtverbund im Bereich der zumindest einen Aussparung der Maskenschicht (4, 11) durch Einwirkung von Druck und gegebenenfalls Wärme mittels der Klebstoffschicht (3, 9) mit einem Wertdokumentsubstrat verklebt und dann vom Trägersubstrat (1, 7) abgelöst werden kann, wobei im Bereich außerhalb der zumindest einen Aussparung der Maskenschicht (4, 11) ein Verkleben des Sicherheitselement-Schichtverbunds mit dem Wertdokumentsubstrat und ein darauffolgendes Ablösen des Sicherheitselement-Schichtverbunds vom Trägersubstrat (1, 7) verhindert wird.
  6. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselement-Transfermaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend
    a) das Bereitstellen eines Trägersubstrats (1, 7);
    b) das Versehen des Trägersubstrats (1, 7) mit einem Sicherheitselement-Schichtverbund, der eine Vielzahl von Schichten aufweist, wozu mindestens eine einen optisch variablen Effekt entfaltende Merkmalsschicht (2, 8) und eine Klebstoffschicht (3, 9) gehören, wobei die Merkmalsschicht (2, 8) die Schicht ist, die nach einer Übertragung eines Sicherheitselements auf ein Wertdokumentsubstrat einem Betrachter zugewandt ist, wobei das Trägersubstrat mit der Merkmalsschicht (2, 8) des Sicherheitselement-Schichtverbunds abtrennbar verbunden wird;
    c) das Aufbringen einer für das Erzeugen einer zumindest eine Aussparung aufweisenden Maskenschicht (4, 11) geeigneten Folie auf den im Schritt b) erhaltenen Sicherheitselement-Schichtverbund, wobei die Folie lediglich im Bereich außerhalb der zu erzeugenden zumindest einen Aussparung mit dem Sicherheitselement-Schichtverbund verklebt wird und im Bereich der zu erzeugenden zumindest einen Aussparung nicht mit dem Sicherheitselement-Schichtverbund verklebt wird;
    d) das Erzeugen zumindest einer Aussparung in der im Schritt c) erhaltenen Folie, um auf diese Weise eine Maskenschicht (4, 11) zu erzeugen, sodass ein Sicherheitselement-Transfermaterial erhalten wird, bei dem der Sicherheitselement-Schichtverbund im Bereich der zumindest einen Aussparung der Maskenschicht (4, 11) durch Einwirkung von Druck und gegebenenfalls Wärme mittels der Klebstoffschicht (3, 9) mit einem Wertdokumentsubstrat verklebt und dann vom Trägersubstrat (1, 7) abgelöst werden kann, wobei im Bereich außerhalb der zumindest einen Aussparung der Maskenschicht (4, 11) ein Verkleben des Sicherheitselement-Schichtverbunds mit dem Wertdokumentsubstrat (5, 14) und ein darauffolgendes Ablösen des Sicherheitselement-Schichtverbunds vom Trägersubstrat (1, 7) verhindert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei im Schritt d) das Erzeugen zumindest einer Aussparung in der im Schritt c) erhaltenen Folie mittels Ausstanzen erfolgt und das ausgestanzte Folienmaterial entfernt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei im Schritt des Ausstanzens nicht nur die in eine Maskenschicht (4, 11) zu überführende Folie mit Stanzlinien versehen wird, sondern auch der zu transferierende Sicherheitselement-Schichtverbund mit Stanzlinien versehen wird.
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