EP3463924B1 - Bogen für ein sicherheitsdokument, verfahren zur herstellung des bogens und daraus hergestelltes sicherheitsdokument - Google Patents

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EP3463924B1
EP3463924B1 EP17724342.5A EP17724342A EP3463924B1 EP 3463924 B1 EP3463924 B1 EP 3463924B1 EP 17724342 A EP17724342 A EP 17724342A EP 3463924 B1 EP3463924 B1 EP 3463924B1
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EP
European Patent Office
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window
sheet
carrier substrate
substrate
layer
Prior art date
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EP17724342.5A
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René Staub
Fabian Arnold
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OVD Kinegram AG
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Definitions

  • the invention relates to a sheet for a security document, a method for producing the sheet and a security document produced therefrom.
  • Security documents are preferably produced from plastic films laminated and / or glued together, which form an arch from which the security documents are isolated, in particular punched, which can then be further processed in further process steps.
  • the security documents can have, for example, a card-shaped format, for example an ID1 card, or else another format, for example a data page of a passport book sewn in, in particular by means of a hinge.
  • the security documents are, for example, driver's licenses, passports, bank cards, credit cards, identity cards or the like.
  • the security documents can have transparent window areas, which can be formed, for example, by cutting out a print or a coating.
  • the EP 2 512 795 B1 describes a method for producing a sheet for a portable data carrier, wherein at least two foils are produced by coextrusion, which are each formed from at least two different polymer materials and each have at least one higher opaque area and one lower opaque area.
  • the foils are arranged one above the other, for example crossed at 90 °, in such a way that the sheet has a stepped opacity with opacity levels.
  • a disadvantage is the relatively complex manufacturing process of the foils, whereby the lamination can lead to an undesired deformation of the composite material.
  • the document US 3,811,977 Discloses a sheet for forming a security document, comprising a carrier substrate and n elements arranged in cutouts in the carrier substrate, n being at least equal to 1 and the n elements being integrally connected to the carrier substrate.
  • the object of the present invention is to specify a sheet which avoids this disadvantage, to specify a method for producing the sheet and to specify a security document produced from the sheet.
  • An arch for forming a security document, the arch comprising a carrier substrate and n window elements arranged in window cutouts of the carrier substrate, n being at least equal to 1 and the n window elements being formed from a transparent window substrate, it being provided that the n Window elements are integrally connected to the carrier substrate.
  • a cohesive connection is understood to mean a connection in which the connection partners are held together by atomic and / or molecular forces. There are unsolvable connections that only exist have them separated by destroying the connection means or connection partner. Examples are soldered connections, welded connections, adhesive connections, vulcanization connections.
  • the arch according to the invention is a preferably opaque arch made of plastic or plastics with an essentially constant thickness, which contains transparent partial areas.
  • This sheet is a semi-finished product or an intermediate product, which can be handled like another document layer or another layer package in production at the document manufacturer. This simplifies the integration, in particular, of transparent areas and / or further decorative and / or security elements and / or functional elements in plastic-based documents, in particular card laminates.
  • Transparent is to be understood as a transmissivity of more than 50%, preferably more than 70%, more preferably more than 90% in at least a partial range of the wavelength range visible to the human eye.
  • An opaque is to be understood as a transmissivity of less than 20%, preferably less than 5%, more preferably less than 1% in at least a partial range of the wavelength range visible to the human eye.
  • the document manufacturer is able to largely maintain his current work processes in document production, whereby previously required process steps for the formation of window areas are eliminated.
  • a further significant advantage is that no further distortions occur when the document is laminated due to the window area, in particular in the transition areas between opaque areas of the carrier substrate and transparent window cutouts or window elements.
  • the bow can be provided with additional features. These features can be applied to the surface of the sheet on one or both sides (printing and / or application of one or more KINEGRAM®, etc.) and / or lie within the sheet (printing and / or optical filters, etc.).
  • the integral connection of the window elements to the carrier substrate prevents window elements from being exchangeable without destroying the arch, which makes counterfeiting considerably more difficult.
  • a continuous transition is formed between the surfaces of the n window elements and the surface of the carrier substrate.
  • the surfaces of the window elements and the surface of the carrier substrate are aligned, as a result of which an arc of constant thickness is formed.
  • the front and / or the back of the sheet are designed with a roughness depth of less than 0.3 ⁇ m. With a roughness depth of less than 0.3 ⁇ m, there is a smooth surface that is particularly suitable for applying transfer layers of transfer films.
  • the front and / or the back of the sheet are designed with a roughness depth greater than 0.3 ⁇ m. at For example, increased roughness depth can improve the adhesion for printing inks.
  • the front and / or the back of the sheet are or are designed in regions with a different roughness depth. This makes it possible to apply a transfer layer of a transfer film to the carrier substrate particularly advantageously in certain areas (in an area of low roughness depth) or in a pressure (in an area of greater roughness depth).
  • the front and / or the back of the sheet are or are at least partially formed with a surface structure.
  • the surface structure can, for example, improve the tactile or haptic feeling and / or have an optical function.
  • the arch comprises window elements, the front and / or the rear of which are or are formed with a lens structure. In this way, for example, so-called tilt images can be generated.
  • an optical interface in the form of a refractive index difference between adjacent materials must be created.
  • the front and / or the back of the sheet are or are designed with markings, in particular with registration marks or register marks.
  • the markings can, for example, facilitate the arrangement of further layers in the register and / or make it easier to cut the security documents out of the sheet as cut lines.
  • Such markings can be applied, for example, by printing and / or also in the form of a change in the surface of the carrier substrate, such as for example a structuring and / or depression / elevation and / or recess and / or local matting.
  • the bow can be trimmed.
  • trimming the edge of the sheet is trimmed to the desired format and the edge of the sheet is brought into the desired shape. This can be done, for example, by a faceted edge and / or by rounding off the edges and corners and / or by introducing a structure into the edge of the arch (analogous to knurling).
  • Register or register or register accuracy or register accuracy means the positional accuracy of two or more elements and / or layers relative to one another.
  • the register accuracy should be within a predetermined tolerance and should be as low as possible.
  • the register accuracy of several elements and / or layers to one another is an important feature in order to increase process reliability.
  • the positionally accurate positioning can take place in particular by means of sensory, preferably optically detectable registration marks or register marks. These registration marks or register marks can either be special separate elements or areas or layers represent or be part of the elements or areas or layers to be positioned.
  • the carrier substrate and the window substrate can be formed from the same thermoplastic material and differ, for example, only in the fillers.
  • the carrier substrate and the window substrate are formed from different plastic materials.
  • a different design can be provided, for example, in order to minimize the use of expensive materials.
  • the carrier substrate and / or the window substrate are or are formed from polycarbonate, polyvinyl chloride, acrylonitrile butadiene styrene, Teslin® (matt, white, uncoated single-layer polyethylene film) or polyethylene terephthalate.
  • the carrier substrate is opaque.
  • the carrier substrate can also be designed to be translucent in order to form an optical contrast to the window elements or to be formed with regions of different opacity and / or translucency. It is also possible to make the carrier substrate transparent and to make an edge area adjacent to the window area opaque or translucent.
  • the opacity of the carrier substrate can in particular be formed by fillers.
  • the desired opacity depending on the type of fillers and / or on the volume fraction of the Fillers can be adjusted. It can be provided that pigments and / or dyes are used as fillers.
  • the opacity of the carrier substrate can be formed in particular by printing with opaque and / or translucent printing inks or lacquers. Such printing can be one-sided or two-sided, it can be done in several stages, ie several layers of printing inks or varnishes can be applied over the entire surface or partially overlapping.
  • the fillers can be in the form of pigments and / or dyes.
  • the carrier substrate has a multi-layer design.
  • the carrier substrate can be formed from layers with different opacity, at least two layers having different opacity.
  • the multiple layers of the carrier substrate can advantageously be stapled beforehand, for example by ultrasound welding, thermal spot welding, partial or flat gluing or pre-lamination, so that the layers of the carrier substrate do not shift relative to one another when the window cutouts are produced.
  • the carrier substrate has at least one functional layer.
  • optical effects and / or optically variable effects and / or electronic functions can be integrated in the carrier substrate.
  • the carrier substrate has a layer which can be individualized or personalized, in particular ablated and / or blackened and / or colored, by means of laser radiation.
  • the at least one functional layer comprises an RFID module.
  • the RFID module is understood to mean an RFID chip and at least one antenna connected to the RFID chip.
  • the window substrate can have a multilayer structure.
  • the window substrate can be formed from layers with different transparency, with at least two layers having different transparency.
  • the window substrate has at least one functional layer.
  • optical effects and / or optically variable effects and / or electronic functions can be integrated into the window substrate.
  • the window substrate can, for example, have a fingerprint sensor that identifies the user of the security document.
  • the at least one functional layer comprises an optically variable feature.
  • This can be, for example, an optical diffraction feature, such as a hologram or a KINEGRAM® and / or an optically variable pigment.
  • At least one further layer is laminated onto the carrier substrate and / or the window element.
  • This further layer can, for example, form a security feature that is the same for all security documents, for example designating the editor of the security document.
  • the sheet has a thickness in the range from 30 ⁇ m to 750 ⁇ m, preferably a thickness in the range from 100 ⁇ m to 600 ⁇ m.
  • Congruent is understood to mean that the window element is approximately congruent with the through hole.
  • the deviation between the respective edge contours of the window element and through hole should be a maximum of 0.5 mm, preferably a maximum of 0.25 mm. This means that the dimensions of the window element and the through hole differ by a maximum of 1 mm, preferably a maximum of 0.5 mm. It is preferred if the window element is circumferentially about 0.5 mm, preferably about 0.25 mm smaller than the associated through hole. This means that the dimensions of the window element are max. 1 mm, preferably a maximum of 0.5 mm smaller than the dimensions of the through hole.
  • an arch is produced which is designed as an opaque arch with an essentially constant thickness and contains transparent partial areas.
  • This sheet is a semi-finished product or an intermediate product, which is handled like another document layer or another layer package in production at the document manufacturer can be. This simplifies the integration, in particular, of transparent areas and / or further decorative and / or security elements and / or functional elements in plastic-based documents, in particular card laminates.
  • the manufacturer of security documents applies further layers and / or prints to the sheet, for example in order to individualize and / or personalize the security document.
  • the sheet has n sections, each of which can be completed to form a security document and is delimited from one another, for example, by cutting lines or punched lines.
  • card-shaped security documents can be produced from the sheet, which are obtained by cutting or punching out or by laser cutting the sheet formed with the further layers, for example along or with the aid of the cutting lines. After this separation of the security documents, the isolated security documents and the remaining material are available as a grid.
  • the bow can be provided with additional features. These features can be applied to the surface of the sheet on one or both sides (printing, application of one or more KINEGRAM®, etc.) or lie within the sheet (printing, optical filters, etc.).
  • the integral connection of the window elements to the carrier substrate prevents window elements from being exchangeable without destroying the arch, which makes counterfeiting considerably more difficult.
  • the window recesses can be designed with minimal corner radii of 0.5 mm.
  • the size of the window recess is limited on the one hand by the size of the security document and on the other hand by the smallest window recess that can be produced. Size is the area that corresponds, for example, to the product of the width and height of the window cutout in the case of rectangular window cutouts. As tests have shown, the size of the window recess must be larger than 0.1 mm 2 . The size of the window cutouts is preferably in the range from 7 mm 2 to 700 mm 2 .
  • Ideal window cutouts have a rectangular cross-section with vertical cut edges.
  • the cut edges have an inclination angle of 90 ° to the surface of the carrier substrate.
  • the angle of inclination of the cut edges can be in the range from 60 ° to 120 °, preferably in the range from 70 ° to 110 °.
  • the cross section can be trapezoidal or rhombic.
  • the window elements are connected to the carrier substrate by lamination.
  • the window elements and the carrier substrate form a material connection, which cannot be separated without being destroyed. It must have a softening temperature exceeded, which depends on the materials used. In the case of polycarbonate, a temperature of approx. 150 ° C must be exceeded and a surface pressure greater than 10 N / cm 2 must be applied.
  • the lamination is carried out in a heated laminating press, the carrier substrate equipped with the window elements being placed between two heated laminating sheets which, when the laminating press is closed, exert a pressing pressure on the carrier substrate and the window elements, so that an arc of constant thickness is formed.
  • the sheet After lamination, the sheet has a 5% to 10% reduced thickness in relation to the unprocessed carrier substrate. On average, the thickness is reduced by approximately 8%. The loss of thickness is caused by the melting of different surfaces and the smoothing of the roughness of the starting materials typically used and only to a very small extent by the material flowing in the press.
  • Packages of a large number of sheets and associated laminating sheets are usually placed in the laminating press in order to be able to process the largest possible number of sheets in one lamination process. For example, 10 sheets and one sheet per sheet, above and below the individual sheet, a laminating sheet, that is, 11 laminating sheets, are placed in the laminating press. The press stamps of the laminating press then act on this package.
  • the individual window elements can also be cohesively connected to the arch by other methods.
  • the edge area of the window elements can be connected to the carrier substrate by means of ultrasound. Doing so Sonotrode guided along the edge areas or used a sonotrode adapted to the outer contour of the window elements. It is also possible to carry out the integral bond only in partial areas of the outer contour.
  • stamp which is larger than the window element.
  • the stamp then locally laminates the window element into the carrier substrate of the sheet. Either several suitably arranged stamps are used or the stamp is moved relative to the sheet.
  • the integral bond can also be produced by applying an adhesive.
  • an adhesive for example, an acrylate adhesive or also a plastic, for example polycarbonate, dissolved in a solvent can be used as the adhesive.
  • melted plastic which is suitably applied, for example, by means of a dispenser, can also serve as an adhesive.
  • the surface roughness of the laminating sheets is transferred to the surfaces of the sheet.
  • the surface roughness of the sheet is therefore determined by the surface roughness of the laminating sheets.
  • the thermoplastic material takes on the surface roughness of the laminating sheets used in the cooling phase when it solidifies. Provision can also be made not only to adjust the surface roughness, but also to specifically form local surface structures and / or markings in the arch.
  • the laminating sheets of the laminating press above and / or below the sheet are or are at least partially formed as an embossing stamp. In this way, markings can be stamped into the sheet, for example.
  • method steps a) and b) and method steps c) and d) are carried out independently of one another.
  • At least one further layer is applied to the carrier substrate and / or the window element before method step g).
  • This further layer can, for example, form a print and / or a security feature and / or a functional feature that is the same for all security documents, for example designating the editor of the security document.
  • the sheet can be formed with a thickness in the range from 30 ⁇ m to 750 ⁇ m, preferably with a thickness in the range from 100 ⁇ m to 600 ⁇ m.
  • the object of the invention is further achieved with a security document that includes a sheet as described above.
  • FIG. 1 and 2 show a sheet 1, comprising an opaque carrier substrate 11 and n window elements 12 arranged in window recesses 11a of the carrier substrate 11 Fig. 1
  • the number n of window elements 12 is 15.
  • the window elements 12 are formed from a transparent window substrate 13.
  • the surfaces of the carrier substrate 11 and the window elements 12 are aligned with one another, so that the arch 1 forms a uniformly shaped body.
  • the sheet 1 is designed as an opaque sheet with a substantially constant thickness, which contains transparent partial areas.
  • the sheet 1 is a semi-finished product or an intermediate product for the production of security documents 2, for example ID cards, data pages of passports, ID1 cards such as bank cards and access cards.
  • the manufacturer of the security document 2 applies further layers and / or prints to the sheet 1, for example in order to personalize the security document 2 (see 4a to 4h ).
  • the sheet 1 has n sections, each of which can be completed to form a security document 2 and which are delimited from one another by cutting lines.
  • the exemplary embodiment shown can be used to produce 15 security documents 2 from sheet 11, which are obtained by cutting or punching out or by laser cutting sheet 1 formed with the further layers, for example along or with the aid of the cutting lines. After this separation of the security documents, the isolated security documents and the remaining material are available as a grid.
  • the carrier substrate 11 and the window substrate 13 consist of a thermoplastic from the group of polycarbonate (PC), polyvinyl chloride (PVC), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) and polyethylene terephthalate (PET, PET-G).
  • the opacity of the carrier substrate 11 is formed by fillers in the plastic, for example by pigments or dyes.
  • the window elements 12 are connected to the carrier substrate 11 by lamination.
  • the window elements 12 and the carrier substrate 11 form an integral connection which cannot be separated without being destroyed.
  • a softening temperature must be exceeded, which depends on the materials used. In the case of polycarbonate, a temperature of approx. 150 ° C must be exceeded and a surface pressure greater than 10 N / cm 2 must be applied.
  • the lamination is carried out in a heated press, with the carrier substrate 11 equipped with the window elements 12 being placed between heated laminating sheets which, when the press is closed, exert a pressing pressure on the carrier substrate 11 and the window elements 12, so that a sheet 1 of constant thickness is formed becomes.
  • the sheet 1 has a thickness reduced by 5% to 10% with respect to the unprocessed carrier substrate 11. On average, the thickness is reduced by approximately 8%.
  • the loss of thickness is caused by the melting of different surfaces and the smoothing of the roughness of the starting materials typically used and only to a very small extent by the material flowing in the press.
  • the surface roughness of the laminating sheets is transferred to the surfaces of the sheet 1.
  • the surface roughness of the sheet 1 is therefore determined by the surface roughness of the laminating sheets.
  • the thermoplastic material assumes the surface roughness of the laminating sheets used. It can also be provided not only to adjust the surface roughness, but also to specifically form local surface structures and / or markings in the sheet 1.
  • Smooth surfaces are e.g. for a subsequent application of a hot stamping foil on sheet 1 is an advantage. This concerns both the behavior during the application process itself and the lower degradation of the visual appearance during the subsequent lamination to the end product.
  • a surface with a roughness depth of less than 0.3 ⁇ m is referred to here as a smooth surface.
  • a slightly increased surface roughness can improve the adhesion of the colors or the printing behavior, for example in a subsequent printing process. Furthermore, a rough surface prevents several stacked layers from sticking together, which can occur with smooth layers.
  • the surface roughness can be designed differently locally, for example smooth in areas with a KINEGRAM® and rough in the surrounding areas.
  • the paint and the material of the window elements 12 or the material of the lenses must have different optical properties, in particular different refractive indices, so that an optical effect of the lenses is retained.
  • the thickness of the sheet 1 after lamination is generally reduced compared to the unprocessed carrier substrate 11.
  • the thickness of the sheet 1 is increased compared to the unprocessed carrier substrate 11 if the lamination sheets have a large surface roughness.
  • the window cutouts 11a can be formed with minimal corner radii of 0.5 mm.
  • the size of the window recess 11a is limited on the one hand by the size of the security document 2 and on the other hand by the smallest window recess 11a that can be produced.
  • the size is the area that corresponds, for example, to the product of the width and height of the window recess 11a in the case of rectangular window recesses. As tests have shown, the size of the window recess 11a must be larger than 0.1 mm 2 .
  • the size of the window cutouts 11a is preferably in the range from 7 mm 2 to 700 mm 2 .
  • Ideal window cutouts 11a have a rectangular cross section with vertical cut edges.
  • the cut edges have an inclination angle of 90 ° to the surface of the carrier substrate 11.
  • the angle of inclination of the cut edges can be in the range from 60 ° to 120 °, preferably in the range from 70 ° to 110 °.
  • the cross section can be trapezoidal or rhombic.
  • the thickness of the sheet 1 can be in the range from 30 ⁇ m to 750 ⁇ m, preferably in the range from 100 ⁇ m to 600 ⁇ m.
  • Fig. 3a shows a second embodiment of the sheet 1.
  • the sheet 1 is like that in Fig. 2 illustrated arc formed, with the difference that the carrier substrate 11 is formed in multiple layers.
  • the carrier substrate 11 has three layers.
  • a first carrier substrate layer 111 and a third carrier substrate layer 113 are formed with a low opacity.
  • a second carrier substrate layer 112 is formed as a layer with higher opacity and is arranged between the first carrier substrate layer 111 and the third carrier substrate layer 113.
  • the three layers can advantageously be stapled beforehand, for example by ultrasound welding, thermal spot welding, partial or flat gluing or pre-lamination, so that the layers do not shift towards one another when the window recesses 11a are produced.
  • Different opacities of the individual layers can be set, for example, using fillers or dyes.
  • An example of a plurality of layers of the carrier substrate 11 can be, for example, a composite of a first layer of polycarbonate with pigments, such as TiO 2 , in order to achieve a white impression and a certain opacity, and a second layer of polycarbonate, which is essentially transparent, but another Contains pigment so that it can be easily blackened when personalizing the finished document using a laser.
  • a first layer of polycarbonate with pigments such as TiO 2
  • a second layer of polycarbonate which is essentially transparent, but another Contains pigment so that it can be easily blackened when personalizing the finished document using a laser.
  • Fig. 3b shows a third embodiment of the sheet 1.
  • the sheet 1 is like that in Fig. 3a illustrated arc, with the difference that the window recess 11a is formed only in the second carrier substrate layer 112, so that the window element 12 is covered by the first carrier substrate layer 111 and the third carrier substrate layer 113, both of which are formed as transparent layers, or as Layers with very low opacity.
  • Fig. 3c shows a fourth embodiment of the sheet 1.
  • the sheet 1 is like that in Fig. 2 shown arc formed, with the difference that the window recess 11a has a step-shaped cross section. Consequently, when viewing the arch 1 from the front and from the rear, different window contours are visible.
  • the front of the sheet 1 is in the figures shown above, the back is below.
  • Fig. 3d shows a fifth embodiment of the sheet 1.
  • the sheet 1 is like that in Fig. 2 illustrated arch formed, with the difference that in each section of the arch 1 two window elements 12 are arranged, which in the in Fig. 3d illustrated embodiment have a different size and / or shape.
  • Fig. 3e shows a sixth exemplary embodiment of the sheet 1.
  • the carrier substrate 11 of the sheet 1 is constructed in multiple layers from two layers.
  • a first window element 12a passes through an upper first carrier substrate layer 111 and a lower second carrier substrate layer 112.
  • the first carrier substrate layer 111 has a second window element 12b.
  • the sheet 1 has like the one above in FIG 3a and 3b described sheet a multilayer carrier substrate 11.
  • the carrier substrate 11 comprises a first carrier substrate layer 111, a second carrier substrate layer 112 and a third carrier substrate layer 113.
  • the second carrier substrate layer 112 arranged between the first carrier substrate layer 111 and the third carrier substrate layer 113 is formed as a functional layer 11f.
  • the functional layer 11f can have one or more electronic components, for example an RFID module, an RFID module with antenna, sensors (e.g. for a touchscreen).
  • an RFID module for example an RFID module, an RFID module with antenna, sensors (e.g. for a touchscreen).
  • the functional layer 11f has an RFID module 14 with an RFID chip 14c and antennas 14a.
  • RFID - radio-frequency identification - denotes transmitter-receiver systems for the automatic and contactless identification and / or localization of objects and / or living beings with radio waves. Provision can also be made to dispense with a multilayer structure and to embed the RFID module 14 directly in the carrier substrate 11.
  • Fig. 3g shows an eighth embodiment of the sheet 1.
  • the sheet 1 is like that above in FIG 1 and 2 described arc formed, with the difference that a functional layer 11f is arranged on the front side of the carrier substrate 11 laminated with the window elements 12 the in Fig. 3g illustrated embodiment is laminated and is designed as an optical filter, which covers both the carrier substrate 11 and the window elements 12.
  • the second carrier substrate layer 112 for example in the Figures 3a and 3b shown and described can be implemented as such a functional layer 11f.
  • the window elements 12 can also have a multi-layer design, as described below, the formation of the layers and the layer structure being analogous to the carrier substrate 11.
  • the 3h to 3v show further embodiments of the arch 1, the arch comprising one or more KINEGRAM®.
  • FIG. 3h shows a ninth embodiment of the bow.
  • An arch 1 has a multi-layer window element 12.
  • a KINEGRAM® 15, which extends over the entire window element 12, is arranged between a first window substrate layer 131 and a second window substrate layer 132.
  • FIG. 3i shows a tenth embodiment of the bow.
  • a bow 1 is like the bow in Fig. 3h formed with the difference that the KINEGRAM® 15 only extends over a partial area of the window element 12.
  • FIG. 3k shows an eleventh embodiment of the arch.
  • a bow 1 is like the bow in Fig. 2 formed with the difference that a KINEGRAM® 15 is arranged on the window element 12, which covers the window element 12.
  • Fig. 3l shows a twelfth embodiment of the arch.
  • a bow 1 is like the bow in 3k formed with the difference that the KINEGRAM® 15 only extends over a partial area of the window element 12.
  • a bow 1 is like the bow in 3k trained with the difference that the KINEGRAM® 15 also covers an edge region of the carrier substrate 11 adjoining the window element 12.
  • a bow 1 is like the bow in 3k formed with the difference that the KINEGRAM® 15 is arranged asymmetrically to the window element 12 and therefore does not completely cover the window element 12, but does cover an edge region of the carrier substrate 11 facing away from the uncovered region of the window element 12.
  • Fig. 3o shows a fifteenth embodiment of the arch.
  • a bow 1 is like the bow in 3n formed with the difference that two spaced-apart KINEGRAM® 151 and 152 are provided, which cover opposite edge sections of the carrier substrate 11 and the window element 12, respectively.
  • the two areas 151 and 152 of the KINEGRAM® can also be parts of a single element which completely or almost completely covers the circumferential edge of the window element 12 and has a transparent cutout in the central area.
  • a bow 1 is like the bow in 3k formed with the difference that a first KINEGRAM® 151 is arranged on the front of the arch 1 above the window element 12 and that a second KINEGRAM® 151 is arranged on the back of the arch 1 above the window element 12.
  • FIG. 3q shows a seventeenth embodiment of the bow.
  • a bow 1 is like the bow in 3p formed with the difference that the window element 12 is multi-layered from three window substrate layers is configured that the first KINEGRAM® 151 is arranged between the first window substrate layer 131 and the second window substrate layer 132, and that the second KINEGRAM® 152 is arranged between the second window substrate layer 132 and the third window substrate layer 133.
  • Both the carrier substrate 11 and the window element 12 of an arch 1 are formed in multiple layers of two layers each.
  • a KINEGRAM® 15 is arranged between the first and the second window substrate layer 131, 132, whereby it also covers edge regions of the first and the second carrier substrate layer 111, 112 adjacent to the window element 12.
  • FIG. 3s shows a nineteenth embodiment of the bow.
  • a bow 1 is like the bow in 3r formed with the difference that the KINEGRAM® 15 is arranged asymmetrically to the window element 12 and therefore does not completely cover the window element 12, but does cover an edge region of the carrier substrate 11 facing away from the uncovered region of the window element 12.
  • FIG. 3t shows a twentieth embodiment of the bow.
  • a bow 1 is like the bow in Fig. 3s formed with the difference that the first window substrate layer 131 springs back in a symmetrical arrangement with respect to the second window substrate layer 132, the KINEGRAM® 15 covering the second window substrate layer 132.
  • a bow 1 is like the bow in 3r formed with the difference that the central axes of the two window substrate layers 131, 132 are offset from one another.
  • a bow 1 is like the bow in Fig. 3q formed with the difference that the carrier substrate is formed in multiple layers from three carrier substrate layers 111, 112, 113, and that the window element 12 has two window substrate layers 121, 122, which are arranged in window cutouts of the first carrier substrate layer 111 and the third carrier substrate layer 113, respectively.
  • the two KINEGRAM® 151, 152 are arranged on both sides of the second carrier substrate layer 112, which is designed as a transparent layer.
  • Fig. 4a shows a first embodiment of a security document 2 produced from the sheet 1 according to the invention.
  • the sheet 1 is made of polycarbonate and has a thickness of 410 ⁇ m.
  • the first optical functional layer 221 is designed as a printed transparent layer. The pressure can be thinned out in the area of the window element 12 or completely left out in the area of the window element 12.
  • the KINEGRAM® 15 is arranged over the window element 12 of the arch 1.
  • the KINEGRAM® 15 is a so-called KINEGRAM REVIEW®, which shows a first KINEGRAM® when the front of the security document 2 is viewed and shows a second KINEGRAM® when the rear of the security document 2 is viewed.
  • a first KINEGRAM® including partial metallization is produced.
  • a replication varnish is applied to the aluminum of the first KINEGRAM® and a second KINEGRAM® is replicated.
  • a second aluminum layer is applied and a photosensitive lacquer is coated. This paint is used for the second demetallization.
  • the partial metallization of the first KINEGRAM® serves as a mask for the UV exposure of the photosensitive varnish.
  • the photosensitive varnish is developed and the areas of the second aluminum layer that are no longer covered with the protective photosensitive varnish are removed. This means that the partially metallized KINEGRAM® visible from the rear is arranged in the perfect register with the KINEGRAM® visible from the front.
  • a first protective layer 211 which is formed from a transparent polycarbonate and has a thickness of 50 ⁇ m, is arranged on the optically variable functional layer 23.
  • a second optical functional layer 222 which is designed like the first optical functional layer 221, is arranged on the back of the sheet 1.
  • a second protective layer 212 which is designed like the first protective layer 211, is arranged on the second optical functional layer 222.
  • Fig. 4b shows a layer structure 3 for producing the in Fig. 4a shown security document 2.
  • the layers 211, 23 and 221 arranged on the front side of the sheet 1 are combined into a first lamination package 241 prior to lamination, and the layers 222 and 212 arranged on the rear side of the sheet 1 are also combined into a second lamination package 242, see above that all layers and sheet 1 are arranged in the register.
  • the combination is done, for example, by means of an adjustment aid and by punctiform stitching of the layers using ultrasound.
  • Fig. 4c shows the layer structure of a second exemplary embodiment of a security document 2 produced from the sheet 1 according to the invention.
  • the layer structure 3 is like that in FIG Fig. 4b shown layer structure, with the difference that the carrier substrate 11 is formed as a functional layer 11f, which comprises an RFID chip 14c and an antenna 14a.
  • the sheet 1 is made of polycarbonate with a thickness of 490 microns.
  • the optically variable functional layer 23 has a KINEGRAM® 15 designed as a KINEGRAM® RECOLOR.
  • the KINEGRAM® RECOLOR uses a colored etching resist lacquer for the partial metallization.
  • the etch resist lacquer is colored and printed on the aluminum.
  • the printed etching resist protects the aluminum and thus specifies the partial metallization, which means that the color is in perfect register with the metallic area of the KINEGRAM® visible from the front.
  • a colored KINEGRAM® is visible when viewed from the back.
  • Fig. 4d shows the layer structure 3 of a third exemplary embodiment of a security document 2 produced from the sheet 1 according to the invention.
  • the sheet 1 is made of polycarbonate with a thickness of 190 microns and has a structure, as above in 1 and 2 described.
  • a combined functional layer 24 with a layer thickness of 270 ⁇ m is arranged on the front of the sheet 1.
  • the combined functional layer 24 comprises a first KINEGRAM® 151, ie an optically variable element, which forms a free-form antenna 14a, and an RFID chip 14c, ie an electronic element.
  • Free-form antennas 14a can be used to produce customer-specific designs as antenna tracks.
  • the window elements 12 of the arch 1 make it possible to one-sided (in which in Fig. 4d illustrated embodiment on the back) to make the area of the free-form antenna 14a visible in the security document 2.
  • a first optical functional layer 221 made of a white-colored polycarbonate with a thickness of 100 ⁇ m is arranged on the combined functional layer 24.
  • the optical information is designed as a print.
  • an optically variable functional layer 23 Arranged on the first optical functional layer is an optically variable functional layer 23 made of transparent polycarbonate with a thickness of 100 ⁇ m, which is formed with a second KINEGRAM® 152.
  • the second KINEGRAM® 152 is at least partially arranged above the assigned window element 12 of the arch 1.
  • the area in which a photo of the document owner is introduced lies between the free-form antenna on the back and the KINEGRAM® on the front. This protects personalization from manipulation on both sides.
  • the print in the area of the photo is also largely spared in order to impair the recognition of personalization as little as possible.
  • a first protective layer 211 which is formed from transparent polycarbonate with a thickness of 50 ⁇ m, is arranged on the first optical functional layer 221.
  • the aforementioned four layers 24, 221, 23 and 211 form a first lamination package 241.
  • a second optical functional layer 222 is arranged on the back of the sheet 1 and is formed analogously to the optical functional layer 221, but with a transparent layer made of polycarbonate.
  • a second protective layer 212 which is designed like the first protective layer 211, is arranged on the second optical functional layer 222.
  • the aforementioned two layers 222 and 212 form a second lamination package 242.
  • Fig. 4e shows the layer structure 3 of a fourth exemplary embodiment of a security document 2 produced from the sheet 1 according to the invention.
  • the arch 1 has a KINEGRAM® 151, 152 on both the front and the back, which is arranged above the window element 12 of the arch 1.
  • the sheet 1 is made of polycarbonate with a thickness of 410 microns.
  • the two KINEGRAM® 151, 152 are applied to the carrier substrate 11 or the window element 12 before the sheet 1 is laminated.
  • the two KINEGRAM® 151, 152 are arranged at a defined distance, they can interact and thus create optical effects in transmitted light. It can also be provided to arrange a KINEGRAM® only on one side and / or a print and / or a partially metallized film on the other side. However, it can also be provided to apply a partially metallized film and / or a print on both sides.
  • the thickness of the sheet 1 and thus the distance between the two KINEGRAM® 151, 152 can vary.
  • a preferred distance is in the range from 30 ⁇ m to 500 ⁇ m, more preferably in the range from 50 ⁇ m to 250 ⁇ m.
  • a printed transparent first optical functional layer 221 made of polycarbonate with a thickness of 100 ⁇ m is arranged on the front of the sheet 1.
  • a first protective layer 211 made of transparent polycarbonate with a thickness of 100 ⁇ m is arranged on the first optical functional layer 221.
  • the aforementioned two layers 221 and 211 form a first lamination package 241.
  • a second optical functional layer 222 which is designed like the first optical functional layer 221, is arranged on the back of the sheet 1.
  • a second protective layer 212 which is designed like the first protective layer 211, is arranged on the second optical functional layer 222.
  • the aforementioned two layers 222 and 212 form a second lamination package 242.
  • the Fig. 4f shows a layer structure 3 of a fifth exemplary embodiment of a security document 2 produced from the sheet 1 according to the invention.
  • a layer structure 3 is like that above in Fig. 4b Layer structure shown formed, with the difference that both the sheet 1 and the layers applied to the sheet 1 are made of polyvinyl chloride.
  • the side of the adjacent layer opposite the print can be coated with an adhesive in order to achieve better adhesion.
  • Polyester, acrylates or dissolved PVC can be used as adhesives.
  • the Fig. 4g shows a layer structure 3 of a sixth exemplary embodiment of a security document 2 produced from the sheet 1 according to the invention.
  • the layer structure 3 is like that above in Fig. 4b Layer structure shown formed, with the difference that the sheet 1 and the layers applied to the sheet 1 are made of different materials.
  • the sheet 1 and the optical functional layers 211 and 212 are made of polyvinyl chloride (PVC).
  • the optically variable functional layer 23 and the protective layers 211 and 212 are formed from polycarbonate, since this material has a higher resistance than polyvinyl chloride.
  • polyvinyl chloride is cheaper than polycarbonate.
  • Teslin® is the brand name for a printing medium made of matt, white, uncoated single-layer polyethylene film.
  • the side of the adjacent layer opposite the print can be coated with an adhesive in order to achieve better adhesion.
  • Polyester, acrylates or dissolved PVC can be used as adhesives.
  • Fig. 4h shows a layer structure 3 of a seventh exemplary embodiment of a security document 2 produced from the sheet 1 according to the invention.
  • the layer structure 3 is like that above in Fig. 4b Layer structure shown formed, with the difference that the sheet 1 is multilayered, as further above in 3f described, wherein the two outer carrier substrate layers 111 and 113 of the sheet 1 and the layers applied to the sheet 1 are made of PVC.
  • the first carrier substrate layer 111 and the third carrier substrate layer 113 are formed from opaque PVC with a thickness of 220 ⁇ m and are coated with an adhesive on the side facing the second carrier substrate layer 112.
  • the adhesive can be made of polyester, acrylate or dissolved PVC.
  • the second carrier substrate layer 112 which has an RFID chip 14c with an antenna 14a, is formed from polyethylene with a thickness of 50 ⁇ m. Deviating from the schematic representation in Fig. 4b the second carrier substrate layer 112 is equipped on both sides with antenna tracks and chips.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Bogen für ein Sicherheitsdokument, ein Verfahren zur Herstellung des Bogens und ein daraus hergestelltes Sicherheitsdokument.
  • Sicherheitsdokumente werden vorzugsweise aus miteinander laminierten und/oder verklebten Kunststofffolien gefertigt, die einen Bogen bilden, aus dem die Sicherheitsdokumente vereinzelt, insbesondere gestanzt werden, die dann in weiteren Verfahrensschritten weiterverarbeitet werden können. Die Sicherheitsdokumente können dabei beispielsweise ein kartenförmiges Format, z.B. einer ID1-Karte oder aber auch ein anderes Format, beispielsweise einer insbesondere mittels Scharnier eingenähten Datenseite eines Passbuches aufweisen. Bei den Sicherheitsdokumenten handelt es sich beispielsweise um Führerscheine, Pässe, Bankkarten, Kreditkarten, Identitätskarten oder dergleichen. Zur Erhöhung der Fälschungssicherheit können die Sicherheitsdokumente transparente Fensterbereiche aufweisen, die beispielsweise durch Aussparung eines Drucks oder einer Beschichtung ausgebildet sein können.
  • Die EP 2 512 795 B1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Bogens für einen tragbaren Datenträger, wobei durch Coextrusion zumindest zwei Folien hergestellt werden, die jeweils aus zumindest zwei verschiedenen Polymermaterialien gebildet werden und zumindest jeweils einen höher opaken Flächenbereich und einen niedriger opaken Flächenbereich aufweisen. Die Folien werden so übereinander angeordnet, beispielsweise um 90° gekreuzt angeordnet, dass der Bogen eine gestufte Opazität mit Opazitätsstufen aufweist. Von Nachteil ist der relativ aufwändige Herstellungsprozess der Folien, wobei das Laminieren zu einer ungewünschten Deformation des Materialverbundes führen kann.
  • Das Dokument US 3,811,977 Offenbart einen Bogen zur Ausbildung eines Sicherheitsdokuments, umfassend ein Trägersubstrat und n in Aussparungen des Trägersubstrats angeordnete Elemente, wobei n mindestens gleich 1 ist und wobei die n Elementen stoffschlüssig mit dem Trägersubstrat verbunden sind.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bogen anzugeben, der diesen Nachteil vermeidet, ein Verfahren zur Herstellung des Bogens anzugeben sowie ein aus dem Bogen hergestelltes Sicherheitsdokument anzugeben.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand der Ansprüche 1, und 11 gelöst.
  • Es wird ein Bogen zur Ausbildung eines Sicherheitsdokuments vorgeschlagen, wobei der Bogen ein Trägersubstrat und n in Fensteraussparungen des Trägersubstrats angeordnete Fensterelemente umfasst, wobei n mindestens gleich 1 ist und wobei die n Fensterelemente aus einem transparenten Fenstersubstrat ausgebildet sind, wobei vorgesehen ist, dass die n Fensterelemente stoffschlüssig mit dem Trägersubstrat verbunden sind.
  • Unter einer stoffschlüssigen Verbindung wird eine Verbindung verstanden, bei denen die Verbindungspartner durch atomare und/oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden. Es sind unlösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel bzw. Verbindungspartner wieder trennen lassen. Beispiele sind Lötverbindungen, Schweißverbindungen, Klebeverbindungen, Vulkanisationsverbindungen.
  • Der erfindungsgemäße Bogen ist ein vorzugsweise opaker Bogen aus Kunststoff bzw. Kunststoffen mit im Wesentlichen konstanter Dicke, der transparente Teilbereiche enthält. Dieser Bogen ist ein Halbfabrikat bzw. ein Zwischenprodukt, welches in der Produktion beim Dokumentenhersteller wie eine andere Dokumenten-Schicht oder ein anderes Schichtpaket gehandhabt werden kann. Dadurch wird die Integration insbesondere von transparenten Bereichen und/oder weiteren Dekorations- und/oder Sicherheitselementen und/oder Funktionselementen in kunststoffbasierte Dokumente, insbesondere Kartenlaminate, vereinfacht.
  • Unter transparent ist eine Transmissivität von mehr als 50%, vorzugsweise mehr als 70%, weiter bevorzugt von mehr als 90% in zumindest einem Teilbereich des für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereichs zu verstehen. Unter opak ist eine Transmissivität von weniger als 20%, vorzugsweise weniger als 5%, weiter bevorzugt weniger als 1% in zumindest einem Teilbereich des für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereichs zu verstehen.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Bogen ist der Dokumentenhersteller in der Lage, seine jetzigen Arbeitsabläufe in der Dokumenten-Produktion weitestgehend beizubehalten, wobei bisher benötigte Verfahrensschritte zur Ausbildung von Fensterbereichen fortfallen.
  • Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass aufgrund des Fensterbereichs keine weiteren Verzerrungen beim Laminieren des Dokuments auftreten, insbesondere in den Übergangsbereichen zwischen opaken Bereichen des Trägersubstrats und transparentem Fensteraussparungen bzw. Fensterelementen. Zudem kann der Bogen mit zusätzlichen Merkmalen versehen werden. Diese Merkmale können ein- oder beidseitig auf die Oberfläche des Bogens aufgebracht werden (Druck und/oder Applikation eines oder mehrerer KINEGRAM®, etc.) und/oder innerhalb des Bogens liegen (Druck und/oder optische Filter, etc.).
  • Die stoffschlüssige Verbindung der Fensterelemente mit dem Trägersubstrat verhindert, dass Fensterelemente ohne Zerstörung des Bogens austauschbar sind, wodurch Fälschungen wesentlich erschwert sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass zwischen den Oberflächen der n Fensterelemente und der Oberfläche des Trägersubstrats ein stetiger Übergang ausgebildet ist. Bei bevorzugten Ausbildungen fluchten die Oberflächen der Fensterelemente und die Oberfläche des Trägersubstrats, wodurch ein Bogen konstanter Dicke ausgebildet ist.
  • Es kann weiter vorgesehen sein, dass die Vorderseite und/oder die Rückseite des Bogens mit einer Rautiefe kleiner als 0,3 µm ausgebildet sind bzw. ist. Bei einer Rautiefe kleiner als 0,3 µm liegt eine glatte Oberfläche vor, die besonders gut zum Aufbringen von Übertragungslagen von Transferfolien geeignet ist.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass die Vorderseite und/oder die Rückseite des Bogens mit einer Rautiefe größer als 0,3 µm ausgebildet sind bzw. ist. Bei erhöhter Rautiefe kann beispielsweise die Haftung für Druckfarben verbessert sein.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass die Vorderseite und/oder die Rückseite des Bogens bereichsweise mit einer unterschiedlichen Rautiefe ausgebildet sind bzw. ist. Dadurch kann es ermöglicht werden, bereichsweise besonders vorteilhaft eine Übertragungslage einer Transferfolie auf das Trägersubstrat zu applizieren (in einem Bereich geringer Rautiefe) bzw. eines Druckes (in einem Bereich größerer Rautiefe).
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung kann vorgesehen sein, dass die Vorderseite und/oder die Rückseite des Bogens zumindest bereichsweise mit einer Oberflächenstruktur ausgebildet sind bzw. ist. Die Oberflächenstruktur kann beispielsweise das taktile bzw. haptische Gefühl verbessern und/oder eine optische Funktion haben.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Bogen Fensterelemente umfasst, deren Vorderseite und/oder deren Rückseite mit einer Linsenstruktur ausgebildet sind bzw. ist. Auf diese Weise können beispielsweise sog. Kippbilder erzeugt werden. Um die Linsen beim Überlaminieren mit weiteren transparenten Kunststoffschichten nicht auszulöschen, muss eine optische Grenzfläche in Form eines Brechungsindex-Unterschiedes angrenzender Materialien geschaffen werden. Dies können aneinander grenzende Kunststoffe mit unterschiedlichem Brechungsindex und/oder eine insbesondere transparente Reflexionsschicht mit hohem Brechungsindex (HRI-Schicht; HRI = High Refractive Index) sein.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass die Vorderseite und/oder die Rückseite des Bogens mit Markierungen, insbesondere mit Passermarken oder Registermarken ausgebildet sind bzw. ist. Die Markierungen können beispielsweise die Anordnung weiterer Schichten im Register erleichtern und/oder als Schnittlinien das passgenaue Ausstanzen der Sicherheitsdokumente aus dem Bogen erleichtern. Solche Markierungen können beispielsweise durch einen Druck aufgebracht sein und/oder auch in Form einer Veränderung der Oberfläche des Trägersubstrats, wie beispielsweise eine Strukturierung und/oder Vertiefung/Erhöhung und/oder Aussparung und/oder eine lokale Mattierung, vorliegen.
  • Der Bogen kann besäumt sein. Beim Besäumen wird die Kante des Bogens auf das gewünschte Format gestutzt und der Rand des Bogens in die gewünschte Form gebracht. Das kann beispielsweise durch eine facettierte Kante erfolgen und/oder durch Abrunden der Kanten und Ecken und/oder indem in den Rand des Bogens eine Struktur eingebracht wird (analog zu einer Rändelung).
  • Unter Register oder Passer bzw. Registergenauigkeit oder Passergenauigkeit ist eine Lagegenauigkeit zweier oder mehrerer Elemente und/oder Schichten relativ 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 Prozesssicherheit zu erhöhen. Die lagegenaue Positionierung kann dabei insbesondere mittels sensorischer, vorzugsweise 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.
  • Das Trägersubstrat und das Fenstersubstrat können aus dem gleichen thermoplastischen Kunststoffmaterial ausgebildet sein und sich beispielsweise nur in den Füllstoffen unterscheiden.
  • Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das Trägersubstrat und das Fenstersubstrat aus unterschiedlichem Kunststoffmaterial ausgebildet sind. Eine unterschiedliche Ausbildung kann beispielsweise vorgesehen sein, um den Einsatz kostenintensiven Materials zu minimieren.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Trägersubstrat und/oder das Fenstersubstrat aus Polycarbonat, Polyvinylchlorid, Acrylnitril-Butadien-Styrol, Teslin® (matte, weiße, ungestrichene einlagige Polyethylenfolie) oder Polyethylenterephthalat ausgebildet sind bzw. ist.
  • In einer vorteilhaften Ausbildung kann vorgesehen sein, dass das Trägersubstrat opak ausgebildet wird. Das Trägersubstrat kann jedoch auch transluzent ausgebildet werden, um einen optischen Kontrast zu den Fensterelementen auszubilden oder mit Bereichen unterschiedlicher Opazität und/oder Transluzenz ausgebildet werden. Es ist auch möglich, das Trägersubstrat transparent auszubilden und einen an den Fensterbereich angrenzenden Randbereich opak oder transluzent auszubilden.
  • Die Opazität des Trägersubstrats kann insbesondere durch Füllstoffe ausgebildet werden. Beispielsweise kann die gewünschte Opazität in Abhängigkeit von der Art der Füllstoffe und/oder von dem Volumenanteil der Füllstoffe eingestellt werden. Es kann vorgesehen sein, dass als Füllstoffe Pigmente und/oder Farbstoffe verwendet werden.
  • Die Opazität des Trägersubstrats kann insbesondere durch Bedrucken mit opaken und/oder transluzenten Druckfarben oder Lacken ausgebildet werden. Eine solche Bedruckung kann einseitig oder zweiseitig erfolgen, sie kann mehrstufig erfolgen, d.h. es können mehrere Schichten Druckfarben oder Lacken vollflächig oder partiell überlappend aufgebracht werden.
    Die Füllstoffe können als Pigmente und/oder als Farbstoffe ausgebildet sein.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung kann vorgesehen sein, dass das Trägersubstrat mehrschichtig ausgebildet ist. Das Trägersubstrat kann aus Schichten mit unterschiedlicher Opazität ausgebildet sein, wobei mindestens zwei Schichten eine unterschiedliche Opazität aufweisen.
  • Die mehreren Schichten der Trägersubstrats können vorteilhafterweise vorgängig geheftet sein, beispielsweise durch Ultraschallschweißen, thermisches Punktschweißen, partielles oder flächiges Kleben oder eine Vorlaminierung, damit sich beim Herstellen der Fensteraussparungen die Schichten der Trägersubstrats nicht zueinander verschieben.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass das Trägersubstrat mindestens eine Funktionsschicht aufweist. So können beispielsweise optische Effekte und/oder optisch variable Effekte und/oder elektronische Funktionen in das Trägersubstrat integriert sein.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass das Trägersubstrat eine Schicht aufweist, welche mittels Laserstrahlung individualisiert oder personalisiert, insbesondere ablatiert und/oder geschwärzt und/oder gefärbt werden kann.
  • In einer vorteilhaften Ausbildung kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Funktionsschicht ein RFID-Modul umfasst. Unter dem RFID-Modul wird ein RFID-Chip und zumindest eine mit dem RFID-Chip verbundene Antenne verstanden.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass das Fenstersubstrat mehrschichtig ausgebildet ist. Das Fenstersubstrat kann aus Schichten mit unterschiedlicher Transparenz ausgebildet sein, wobei mindestens zwei Schichten eine unterschiedliche Transparenz aufweisen.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass das Fenstersubstrat mindestens eine Funktionsschicht aufweist. So können beispielsweise optische Effekte und/oder optisch variable Effekte und/oder elektronische Funktionen in das Fenstersubstrat integriert werden.
  • Das Fenstersubstrat kann beispielsweise einen Fingerabdrucksensor aufweisen, das den Benutzer des Sicherheitsdokuments identifiziert.
  • Es kann weiter vorgesehen sein, dass die mindestens eine Funktionsschicht ein optisch variables Merkmal umfasst. Dabei kann es sich beispielsweise um ein beugungsoptisches Merkmal handeln, wie ein Hologramm oder ein KINEGRAM® und/oder um ein optisch variables Pigment.
  • Weiterhin kann die mindestens eine Funktionsschicht eine oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen:
    • maschinenlesbare Merkmale
    • Bedruckung als Überdruck und/oder Unterdruck und/oder farbig transparenter Druck und/oder spiegelbildlicher Druck
    • Nummerierung
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass auf das Trägersubstrat und/oder das Fensterelement mindestens eine weitere Schicht auflaminiert ist. Diese weitere Schicht kann beispielsweise ein Sicherheitsmerkmal ausbilden, das für alle Sicherheitsdokumente gleich ist, etwa den Herausgeber des Sicherheitsdokuments bezeichnen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Bogen eine Dicke im Bereich von 30 µm bis 750 µm aufweist, bevorzugt eine Dicke im Bereich von 100 µm bis 600 µm aufweist.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird weiter mit einem Verfahren zur Herstellung eines Bogens zur Ausbildung eines Sicherheitsdokuments, umfassend ein Trägersubstrat und n in dem Trägersubstrat angeordnete transparente Fensterelemente mit einer n-ten Außenrandkontur, wobei n mindestens gleich 1, gelöst, wobei folgende Verfahrensschritte vorgesehen sind:
    1. a) Bereitstellen des Trägersubstrats, das aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial ausgebildet ist, das eine Schmelzphase aufweist;
    2. b) Ausbilden eines i-ten Durchgangslochs mit einer i-ten Innenrandkontur, die kongruent ist zu einer i-ten Außenrandkontur eines i-ten Fensterelements, in dem Trägersubstrat;
    3. c) Bereitstellen eines Fenstersubstrats, das aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial ausgebildet ist, das eine Schmelzphase aufweist;
    4. d) Ausbilden des i-ten Fensterelements;
    5. e) Einsetzen des i-ten Fensterelements in das i-te Durchgangsloch;
    6. f) Wiederholung der Verfahrensschritte b) bis e) bis i = n zur Ausbildung des Bogens;
    7. g) Einlegen des Bogens in eine Laminierpresse, wobei die Laminierpresse einen Oberstempel und einen Unterstempel aufweist, zwischen denen ein Pressdruck ausbildbar ist, und Laminieren des Bogens bei einer Temperatur oberhalb der Schmelzphasen des Trägersubstrats und des Fenstersubstrats.
  • Unter kongruent ist zu verstehen, dass das Fensterelement in etwa deckungsgleich mit dem Durchgangsloch ist. Die Abweichung zwischen den jeweiligen Randkonturen von Fensterelement und Durchgangsloch soll maximal 0,5 mm, vorzugsweise maximal 0,25 mm betragen. Das heißt, dass die Abmessungen des Fensterelements und des Durchgangslochs maximal 1 mm, vorzugsweise maximal 0,5 mm unterschiedlich sind. Bevorzugt ist es dabei, wenn das Fensterelement umlaufend etwa 0,5 mm, vorzugsweise etwa 0,25 mm kleiner ist als das zugehörige Durchgangsloch. Das heißt, dass die Abmessungen des Fensterelements max. 1 mm, vorzugsweise maximal 0,5 mm kleiner sein sollen als die Abmessungen des Durchgangslochs.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Bogen erzeugt, der als ein opaker Bogen mit im Wesentlichen konstanter Dicke ausgebildet ist und transparente Teilbereiche enthält. Dieser Bogen ist ein Halbfabrikat bzw. ein Zwischenprodukt, welches in der Produktion beim Dokumentenhersteller wie ein anderer Dokumenten-Schicht oder ein anderes Schichtpaket gehandhabt werden kann. Dadurch wird die Integration insbesondere von transparenten Bereichen und/oder weiteren Dekorations- und/oder Sicherheitselementen und/oder Funktionselementen in kunststoffbasierte Dokumente, insbesondere Kartenlaminate vereinfacht.
  • Durch den Hersteller von Sicherheitsdokumenten werden auf den Bogen weitere Schichten und/oder Bedruckungen aufgebracht, beispielsweise um das Sicherheitsdokument zu individualisieren und/oder zu personalisieren. Der Bogen weist n Abschnitte auf, die jeweils zu einem Sicherheitsdokument komplettierbar sind und beispielsweise durch Schnittlinien oder Stanzlinien voneinander abgegrenzt sind. So sind beispielsweise kartenförmige Sicherheitsdokumente aus dem Bogen herstellbar, die durch Auftrennen oder durch Ausstanzen oder durch Laserschneiden des mit den weiteren Schichten ausgebildeten Bogens, beispielsweise entlang oder mit Hilfe der Schnittlinien erhalten werden. Nach diesem Vereinzeln der Sicherheitsdokumente liegen die vereinzelten Sicherheitsdokumente und das Restmaterial als Gitter vor.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, Verfahrensschritte, die bisher beim Hersteller des Sicherheitsdokuments ausgeführt wurden, in die Herstellung des Bogens zu integrieren.
  • Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass aufgrund des stoffschlüssigen Fensterbereichs lokal in den Übergangsbereichen keine weiteren Verzerrungen beim Laminieren des Dokuments auftreten. Zudem kann der Bogen mit zusätzlichen Merkmalen versehen werden. Diese Merkmale können ein- oder beidseitig auf die Oberfläche des Bogens aufgebracht werden (Druck, Applikation eines oder mehrerer KINEGRAM®, etc.) oder innerhalb des Bogens liegen (Druck, optische Filter, etc.).
  • Die stoffschlüssige Verbindung der Fensterelemente mit dem Trägersubstrat verhindert, dass Fensterelemente ohne Zerstörung des Bogens austauschbar sind, wodurch Fälschungen wesentlich erschwert sind.
  • Zur Ausbildung des Bogens werden in dem Trägersubstrat die Fensteraussparungen ausgebildet, beispielsweise durch
    • Stanzen (mit Stempel und Matrize, geschlossenes Stanzmesser, oder ähnliches);
    • Schneiden (Messer, Wasserstrahl, etc.);
    • Lasern;
    • Fräsen;
    • einen chemischen Prozess.
  • Die Fensterelemente werden aus dem Fenstersubstrat durch
    • Stanzen (mit Stempel und Matrize, geschlossenes Stanzmesser, oder ähnliches);
    • Schneiden (Messer, Wasserstrahl, etc.);
    • Lasern;
    • Fräsen
    hergestellt und in einem darauf folgenden Verfahrensschritt in die Fensteraussparungen des Trägersubstrats eingesetzt.
  • Die Positionstoleranzen der Fensteraussparungen im Bogen sind vom Herstellungsprozess der Aussparung, der Laminierung und der Nachbearbeitung abhängig. Wie durch Versuche ermittelt wurde, sind vorzugsweise folgende Toleranzen einzuhalten:
    • Fensteraussparung: +/- 0,5 mm
    • Laminierung: +/- 0,5 mm (Der Verzug kann ggf. kompensiert werden, wenn er reproduzierbar ist)
    • Nachbearbeitung (Randbesäumung, Positionsmarke, Positionsstanzung relativ zu den Fensteraussparungen): +/- 0,5 mm
    • Total: +/- 1,5 mm
  • Die Fensteraussparungen sind mit minimalen Eckradien von 0,5 mm ausbildbar.
  • Die Größe der Fensteraussparung ist einerseits durch die Größe des Sicherheitsdokuments und andererseits durch die kleinste herstellbare Fensteraussparung begrenzt. Als Größe wird der Flächeninhalt bezeichnet, der beispielsweise bei rechteckigen Fensteraussparungen dem Produkt aus Breite und Höhe der Fensteraussparung entspricht. Wie Versuche gezeigt haben, muss die Größe der Fensteraussparung größer als 0,1 mm2 sein. Bevorzugt liegt die Größe der Fensteraussparungen im Bereich von 7 mm2 bis 700 mm2.
  • Ideale Fensteraussparungen weisen einen rechteckigen Querschnitt mit senkrechten Schnittkanten auf. In diesem Fall weisen die Schnittkanten einen Neigungswinkel von 90° zur Oberfläche des Trägersubstrats auf. Der Neigungswinkel der Schnittkanten kann im Bereich von 60° bis 120° liegen, bevorzugt im Bereich von 70° bis 110°. Dabei kann der Querschnitt trapezförmig oder rhombisch ausgebildet sein.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt werden die Fensterelemente durch Laminieren mit dem Trägersubstrat verbunden. Die Fensterelemente und das Trägersubstrat gehen dabei eine stoffschlüssige Verbindung ein, welche nicht zerstörungsfrei getrennt werden kann. Dabei muss eine Erweichungstemperatur überschritten werden, welche von den eingesetzten Materialien abhängig ist. Im Falle von Polycarbonat muss eine Temperatur von ca. 150°C überschritten werden und ein Flächendruck von größer als 10 N/cm2 aufgebracht werden.
  • Das Laminieren wird in einer beheizten Laminierpresse durchgeführt, wobei das mit den Fensterelementen bestückte Trägersubstrat jeweils zwischen zwei beheizte Laminierbleche gelegt wird, die beim Schließen der Laminierpresse einen Pressdruck auf das Trägersubstrat und die Fensterelemente ausüben, so dass ein Bogen mit konstanter Dicke ausgebildet wird. Nach der Lamination weist der Bogen bezogen auf das unbearbeitete Trägersubstrat eine 5% bis 10% verminderte Dicke auf. Im Mittel ist die Dicke um ca. 8% vermindert. Der Dickenverlust kommt durch das Verschmelzen verschiedener Oberflächen und das Glätten der Rauigkeit der typischerweise eingesetzten Ausgangsmaterialien zustande und nur in sehr geringem Maße durch das Fließen des Materials in der Presse.
  • In die Laminierpresse werden gewöhnlich Pakete aus einer Vielzahl von Bögen und zugehörigen Laminierblechen eingelegt, um in einem Laminiervorgang eine möglichst große Anzahl von Bögen verarbeiten zu können. Beispielsweise werden 10 Bögen und pro Bogen jeweils oberhalb und unterhalb des einzelnen Bogens ein Laminierblech, das heißt 11 Laminierbleche in die Laminierpresse eingelegt. Auf dieses Paket wirken dann die Pressstempel der Laminierpresse ein.
  • Anstelle von einer flächigen Lamination des ganzen Bogens können die einzelnen Fensterelemente auch durch andere Verfahren stoffschlüssig mit dem Bogen verbunden werden. So kann der Randbereich der Fensterelemente mittels Ultraschall mit dem Trägersubstrat verbunden werden. Dabei wird eine Sonotrode an den Randbereichen entlang geführt oder eine der Außenkontur der Fensterelemente angepasste Sonotrode verwendet. Es ist auch möglich, den stoffschlüssigen Verbund nur in Teilbereichen der Außenkontur durchzuführen.
  • Weiter ist es möglich, den stoffschlüssigen Verbund mittels eines beheizten Stempels zu erzeugen, welcher größer als das Fensterelement ist. Der Stempel laminiert dann lokal das Fensterelement in das Trägersubstrat des Bogens. Entweder werden mehrere geeignet angeordnete Stempel verwendet oder der Stempel wird relativ zum Bogen bewegt.
  • Weiterhin kann der stoffschlüssige Verbund auch durch Aufbringen eines Klebers erzeugt werden. Als Kleber kann beispielsweise ein Acrylat-Kleber oder auch ein in einem Lösemittel aufgelöster Kunststoff, beispielsweise Polycarbonat, verwendet werden. Weiterhin kann auch aufgeschmolzener Kunststoff, der beispielsweise mittels eines Dispensers geeignet aufgebracht wird, als Kleber dienen. In den oben beschriebenen Fällen ist eine weitere Lamination zu einem Halbfabrikat nicht mehr notwendig, da die Fensterelemente bereits stoffschlüssig mit dem Trägersubstrat des Bogens verbunden sind.
  • Beim Laminieren wird die Oberflächenrauigkeit der Laminierbleche auf die Oberflächen des Bogens übertragen. Die Oberflächenrauigkeit des Bogens wird daher durch die Oberflächenrauigkeit der Laminierbleche bestimmt. Der thermoplastische Werkstoff nimmt beim Verfestigen in der Abkühlphase die Oberflächenrauigkeit der eingesetzten Laminierbleche an. Es kann auch vorgesehen sein, nicht nur die Oberflächenrauigkeit einzustellen, sondern auch gezielt lokale Oberflächenstrukturen und/oder Markierungen in dem Bogen auszubilden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Laminierbleche der Laminierpresse oberhalb und/oder unterhalb des Bogens zumindest bereichsweise als ein Prägestempel ausgebildet sind bzw. ist. Auf diese Weise sind beispielsweise Markierungen in den Bogen einprägbar.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass die Verfahrensschritte a) und b) und die Verfahrensschritte c) und d) unabhängig voneinander ausgeführt werden.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass nach dem Laminieren die Ränder des "Bogens" nachbearbeitet werden und der Bogen auf das gewünschte Maß getrimmt wird. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass Aussparungen, wie beispielsweise Positionierungslöcher, zur vereinfachten passergenauen Positionierung bei der Weiterverarbeitung eingebracht werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass vor dem Verfahrensschritt g) auf das Trägersubstrat und/oder das Fensterelement mindestens eine weitere Schicht aufgebracht wird. Diese weitere Schicht kann beispielsweise ein Druck und/oder ein Sicherheitsmerkmal und/oder ein Funktionsmerkmal ausbilden, das für alle Sicherheitsdokumente gleich ist, etwa den Herausgeber des Sicherheitsdokuments bezeichnen.
  • Der Bogen kann mit einer Dicke im Bereich von 30 µm bis 750 µm ausgebildet werden, bevorzugt mit einer Dicke im Bereich von 100 µm bis 600 µm ausgebildet werden.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird weiter mit einem Sicherheitsdokument gelöst, das einen Bogen, wie weiter oben beschrieben, umfasst.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Draufsicht;
    Fig. 2
    eine Schnittansicht des Bogens entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1;
    Fig. 3a
    ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3b
    ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3c
    ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3d
    ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3e
    ein sechstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3f
    ein siebentes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3g
    ein achtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3h
    ein neuntes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3i
    ein zehntes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3k
    ein elftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3l
    ein zwölftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3m
    ein dreizehntes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3n
    ein vierzehntes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3o
    ein fünfzehntes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3p
    ein sechzehntes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3q
    ein siebzehntes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3r
    ein achtzehntes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3s
    ein neunzehntes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3t
    ein zwanzigstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3u
    ein einundzwanzigstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 3v
    ein zweiundzwanzigstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bogens in einer schematischen Schnittansicht;
    Fig. 4a
    zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines aus dem erfindungsgemäßen Bogen hergestellten Sicherheitsdokuments in einer schematischen Schnittdarstellung;
    Fig. 4b
    zeigt den Schichtaufbau des Sicherheitsdokuments in Fig. 4a in einer schematischen Schnittdarstellung;
    Fig. 4c
    zeigt den Schichtaufbau eines zweiten Ausführungsbeispiels eines aus dem erfindungsgemäßen Bogen hergestellten Sicherheitsdokuments in einer schematischen Schnittdarstellung;
    Fig. 4d
    zeigt den Schichtaufbau eines dritten Ausführungsbeispiels eines aus dem erfindungsgemäßen Bogen hergestellten Sicherheitsdokuments in einer schematischen Schnittdarstellung;
    Fig. 4e
    zeigt den Schichtaufbau eines vierten Ausführungsbeispiels eines aus dem erfindungsgemäßen Bogen hergestellten Sicherheitsdokuments in einer schematischen Schnittdarstellung;
    Fig. 4f
    zeigt den Schichtaufbau eines fünften Ausführungsbeispiels eines aus dem erfindungsgemäßen Bogen hergestellten Sicherheitsdokuments in einer schematischen Schnittdarstellung;
    Fig. 4g
    zeigt den Schichtaufbau eines sechsten Ausführungsbeispiels eines aus dem erfindungsgemäßen Bogen hergestellten Sicherheitsdokuments in einer schematischen Schnittdarstellung;
    Fig. 4h
    zeigt den Schichtaufbau eines siebenten Ausführungsbeispiels eines aus dem erfindungsgemäßen Bogen hergestellten Sicherheitsdokuments in einer schematischen Schnittdarstellung.
  • Fig. 1 und 2 zeigen einen Bogen 1, umfassend ein opakes Trägersubstrat 11 und n in Fensteraussparungen 11a des Trägersubstrats 11 angeordnete Fensterelemente 12. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anzahl n der Fensterelemente 12 gleich 15. Die Fensterelemente 12 sind aus einem transparenten Fenstersubstrat 13 ausgebildet.
  • Wie in Fig. 2 dargestellt, fluchten die Oberflächen des Trägersubstrats 11 und der Fensterelemente 12 miteinander, sodass der Bogen 1 einen einheitlich geformten Körper bildet.
  • Der Bogen 1 ist als ein opaker Bogen mit im Wesentlichen konstanter Dicke ausgebildet, der transparente Teilbereiche enthält. Der Bogen 1 ist ein Halbfabrikat bzw. ein Zwischenprodukt zur Herstellung von Sicherheitsdokumenten 2, beispielsweise von Ausweisen, Datenseiten von Pässen, ID1-Karten wie Bankkarten und Zugangskarten. Durch den Hersteller des Sicherheitsdokuments 2 werden auf den Bogen 1 weitere Schichten und/oder Bedruckungen aufgebracht, beispielsweise um das Sicherheitsdokument 2 zu personalisieren (siehe Fig. 4a bis Fig. 4h). Der Bogen 1 weist n Abschnitte auf, die jeweils zu einem Sicherheitsdokument 2 komplettierbar sind und durch Schnittlinien voneinander abgegrenzt sind. In dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind aus dem Bogen 1 15 Sicherheitsdokumente 2 herstellbar, die durch Auftrennen oder durch Ausstanzen oder durch Laserschneiden des mit den weiteren Schichten ausgebildeten Bogens 1 beispielsweise entlang der oder mit Hilfe der Schnittlinien erhalten werden. Nach diesem Vereinzeln der Sicherheitsdokumente liegen die vereinzelten Sicherheitsdokumente und das Restmaterial als Gitter vor.
  • Das Trägersubstrat 11 und das Fenstersubstrat 13 bestehen aus einem thermoplastischen Kunststoff aus der Gruppe Polycarbonat (PC), Polyvinylchlorid (PVC), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Polyethylenterephthalat (PET, PET-G). Die Opazität des Trägersubstrats 11 wird durch Füllstoffe im Kunststoff ausgebildet, beispielsweise durch Pigmente oder Farbstoffe.
  • Zur Ausbildung des Bogens 1 werden in dem Trägersubstrat 11 die Fensteraussparungen 11a ausgebildet, beispielsweise durch
    • Stanzen (mit Stempel und Matrize, geschlossenes Stanzmesser, oder ähnliches);
    • Schneiden (Messer, Wasserstrahl, etc.);
    • Lasern;
    • Fräsen;
    • einen chemischen Prozess.
  • Die Fensterelemente 12 werden aus dem Fenstersubstrat 13 durch
    • Stanzen (mit Stempel und Matrize, geschlossenes Stanzmesser, oder ähnliches);
    • Schneiden (Messer, Wasserstrahl, etc.);
    • Lasern;
    • Fräsen
    hergestellt und in einem darauf folgenden Verfahrensschritt in die Fensteraussparungen 11a des Trägersubstrats 11 eingesetzt.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt werden die Fensterelemente 12 durch Laminieren mit dem Trägersubstrat 11 verbunden. Die Fensterelemente 12 und das Trägersubstrat 11 gehen dabei eine stoffschlüssige Verbindung ein, welche nicht zerstörungsfrei getrennt werden kann. Dabei muss eine Erweichungstemperatur überschritten werden, welche von den eingesetzten Materialien abhängig ist. Im Falle von Polycarbonat muss eine Temperatur von ca. 150°C überschritten werden und ein Flächendruck von größer als 10 N/cm2 aufgebracht werden. Das Laminieren wird in einer beheizten Presse durchgeführt, wobei das mit den Fensterelementen 12 bestückte Trägersubstrat 11 zwischen beheizte Laminierbleche gelegt wird, die beim Schließen der Presse einen Pressdruck auf das Trägersubstrat 11 und die Fensterelemente 12 ausüben, so dass ein Bogen 1 mit konstanter Dicke ausgebildet wird. Nach der Lamination weist der Bogen 1 bezogen auf das unbearbeitete Trägersubstrat 11 eine um 5% bis 10% verminderte Dicke auf. Im Mittel ist die Dicke um ca. 8% vermindert. Der Dickenverlust kommt durch das Verschmelzen verschiedener Oberflächen und das Glätten der Rauigkeit der typischerweise eingesetzten Ausgangsmaterialien zustande und nur in sehr geringem Maße durch das Fließen des Materials in der Presse.
  • Beim Laminieren wird die Oberflächenrauigkeit der Laminierbleche auf die Oberflächen des Bogens 1 übertragen. Die Oberflächenrauigkeit des Bogens 1 wird daher durch die Oberflächenrauigkeit der Laminierbleche bestimmt. Der thermoplastische Werkstoff nimmt beim Verfestigen in der Abkühlphase die Oberflächenrauigkeit der eingesetzten Laminierbleche an Es kann auch vorgesehen sein, nicht nur die Oberflächenrauigkeit einzustellen, sondern auch gezielt lokale Oberflächenstrukturen und/oder Markierungen in dem Bogen 1 auszubilden.
  • Glatte Oberflächen sind z.B. für eine nachträgliche Applikation einer Heißprägefolie auf den Bogen 1 von Vorteil. Dies betrifft sowohl das Verhalten beim Applikationsvorgang selber als auch die geringere Degradation des optischen Erscheinungsbildes beim nachfolgenden Laminieren zum Endprodukt. Als glatte Oberfläche wird hier eine Oberfläche mit einer Rautiefe kleiner als 0,3 µm bezeichnet.
  • Eine leicht erhöhte Oberflächenrauigkeit kann z.B. bei einem anschließenden Druckprozess die Haftung der Farben oder das Druckverhalten verbessern. Weiterhin verhindert eine raue Oberfläche das Aneinanderhaften von mehreren gestapelten Schichten, das bei glatten Schichten auftreten kann.
  • Die Oberflächenrauigkeit kann lokal unterschiedlich ausgebildet werden, beispielsweise glatt in Bereichen mit einem KINEGRAM® und rau in umliegenden Bereichen.
  • Es kann auch vorgesehen sein, auf die Fensterelemente 12 eine Linsenstruktur zu prägen und diese in einem weiteren Verfahrensschritt mit einem Lack für eine folgende Lamination zu stabilisieren. Der Lack und das Material der Fensterelemente 12 bzw. das Material der Linsen müssen dabei unterschiedliche optische Eigenschaften, insbesondere unterschiedliche Brechungsindizes, aufweisen, damit eine optische Wirkung der Linsen erhalten bleibt. Es muss also eine optische Grenzfläche in Form eines Brechungsindex-Unterschiedes angrenzender Materialien geschaffen werden. Dies können aneinander grenzende Kunststoffe mit unterschiedlichem Brechungsindex und/oder eine insbesondere transparente Reflexionsschicht mit hohem Brechungsindex (HRI-Schicht; HRI = High Refractive Index) sein.
  • Wie weiter oben beschrieben, ist im Allgemeinen die Dicke des Bogens 1 nach dem Laminieren im Vergleich zu dem unbearbeiteten Trägersubstrat 11 verringert. Es ist jedoch auch möglich, dass die Dicke des Bogens 1 gegenüber dem unbearbeiteten Trägersubstrat 11 vergrößert ist, wenn die Laminierungsbleche eine große Oberflächenrauigkeit aufweisen.
  • Für den Werkstoff Polycarbonat haben sich folgende Laminierungsparameter bewährt:
    • Heizzyklus: 150°C bis 210°C, 10 N/cm2 bis 300 N/cm2, 1 min bis 30 min
    • Kühlzyklus: 20°C bis 50°C, 50 N/cm2 bis 600 N/cm2, 1 min bis 15 min
  • Die Positionstoleranzen der Fensteraussparungen im Bogen 1 sind vom Herstellungsprozess der Aussparung, der Laminierung und der Nachbearbeitung abhängig. Wie durch Versuche ermittelt wurde, sind vorzugsweise folgende Toleranzen einzuhalten:
    • Fensteraussparung 11a: +/- 0,5 mm
    • Laminierung: +/- 0,5 mm (Der Verzug kann ggf. kompensiert werden, wenn er reproduzierbar ist)
    • Nachbearbeitung (Randbesäumung, Positionsmarke, Positionsstanzung relativ zu den Fensteraussparungen 11a): +/- 0,5 mm
    • Total: +/- 1,5 mm
  • Die Fensteraussparungen 11a sind mit minimalen Eckradien von 0,5 mm ausbildbar.
  • Die Größe der Fensteraussparung 11a ist einerseits durch die Größe des Sicherheitsdokuments 2 und andererseits durch die kleinste herstellbare Fensteraussparung 11a begrenzt. Als Größe wird der Flächeninhalt bezeichnet, der beispielsweise bei rechteckigen Fensteraussparungen dem Produkt aus Breite und Höhe der Fensteraussparung 11a entspricht. Wie Versuche gezeigt haben, muss die Größe der Fensteraussparung 11a größer als 0,1 mm2 sein. Bevorzugt liegt die Größe der Fensteraussparungen 11a im Bereich von 7 mm2 bis 700 mm2.
  • Ideale Fensteraussparungen 11a weisen einen rechteckigen Querschnitt mit senkrechten Schnittkanten auf. In diesem Fall weisen die Schnittkanten einen Neigungswinkel von 90° zur Oberfläche des Trägersubstrats 11 auf. Der Neigungswinkel der Schnittkanten kann im Bereich von 60° bis 120° liegen, bevorzugt im Bereich von 70° bis 110°. Dabei kann der Querschnitt trapezförmig oder rhombisch ausgebildet sein.
  • Die Dicke des Bogens 1 kann im Bereich von 30 µm bis 750 µm liegen, bevorzugt im Bereich 100 µm bis 600 µm.
  • Fig. 3a zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Bogens 1. Der Bogen 1 ist wie der in Fig. 2 dargestellte Bogen ausgebildet, mit dem Unterschied, dass das Trägersubstrat 11 mehrschichtig ausgebildet ist. Das Trägersubstrat 11 weist drei Schichten auf. Eine erste Trägersubstratschicht 111 und eine dritte Trägersubstratschicht 113 sind mit einer geringen Opazität ausgebildet. Eine zweite Trägersubstratschicht 112 ist als eine Schicht mit höherer Opazität ausgebildet und zwischen der ersten Trägersubstratschicht 111 und der dritten Trägersubstratschicht 113 angeordnet.
  • Die drei Schichten können vorteilhafterweise vorgängig geheftet sein, beispielsweise durch Ultraschallschweißen, thermisches Punktschweißen, partielles oder flächiges Kleben oder eine Vorlaminierung, damit sich beim Herstellen der Fensteraussparungen 11a die Schichten nicht zueinander verschieben. Unterschiedliche Opazitäten der einzelnen Schichten sind beispielsweise durch Füllstoffe oder Farbstoffe einstellbar.
  • Ein Beispiel für mehrere Schichten des Trägersubstrats 11 kann beispielsweise ein Verbund einer ersten Lage Polycarbonat mit Pigmenten, wie beispielsweise TiO2 sein, um einen weißen Eindruck und eine gewisse Opazität zu erreichen und einer zweiten Lage Polycarbonat, welche im Wesentlichen transparent ist, jedoch ein weiteres Pigment enthält, um bei der Personalisierung des fertigen Dokuments mittels eines Lasers einfach geschwärzt werden zu können.
  • Fig. 3b zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Bogens 1. Der Bogen 1 ist wie der in Fig. 3a dargestellte Bogen ausgebildet, mit dem Unterschied, dass die Fensteraussparung 11a nur in der zweiten Trägersubstratschicht 112 ausgebildet ist, so dass das Fensterelement 12 von der ersten Trägersubstratschicht 111 und der dritten Trägersubstratschicht 113 überdeckt ist, die beide als transparente Schichten ausgebildet sind, bzw. als Schichten mit sehr geringer Opazität.
  • Fig. 3c zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des Bogens 1. Der Bogen 1 ist wie der in Fig. 2 dargestellte Bogen ausgebildet, mit dem Unterschied, dass die Fensteraussparung 11a einen stufenförmigen Querschnitt aufweist. Folglich sind bei Betrachtung des Bogens 1 von der Vorderseite und von der Rückseite unterschiedliche Fensterkonturen sichtbar. Die Vorderseite des Bogens 1 liegt in den dargestellten Figuren oben, die Rückseite unten.
  • Fig. 3d zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel des Bogens 1. Der Bogen 1 ist wie der in Fig. 2 dargestellte Bogen ausgebildet, mit dem Unterschied, dass in jedem Abschnitt des Bogens 1 zwei Fensterelemente 12 angeordnet sind, die in dem in Fig. 3d dargestellten Ausführungsbeispiel eine unterschiedliche Größe und/oder Form aufweisen.
  • Fig. 3e zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel des Bogens 1. Das Trägersubstrat 11 des Bogens 1 ist mehrschichtig aus zwei Schichten aufgebaut. Ein erstes Fensterelement 12a durchgreift eine obere erste Trägersubstratschicht 111 und eine untere zweite Trägersubstratschicht 112. Die erste Trägersubstratschicht 111 weist ein zweites Fensterelement 12b auf.
  • Bei Betrachtung des Bogens 1 von der Vorderseite und von der Rückseite ist eine unterschiedliche Anzahl von Fensterelementen sichtbar.
  • Fig. 3f zeigt ein siebentes Ausführungsbeispiel des Bogens 1. Der Bogen 1 weist wie die weiter oben in Fig. 3a und 3b beschriebenen Bogen ein mehrschichtig ausgebildetes Trägersubstrat 11 auf. Das Trägersubstrat 11 umfasst eine erste Trägersubstratschicht 111, eine zweite Trägersubstratschicht 112 und eine dritte Trägersubstratschicht 113. Die zwischen der ersten Trägersubstratschicht 111 und der dritten Trägersubstratschicht 113 angeordnete zweite Trägersubstratschicht 112 ist als eine Funktionsschicht 11f ausgebildet.
  • Die Funktionsschicht 11f kann eine oder mehrere elektronische Komponenten aufweisen, beispielsweise ein RFID-Modul, ein RFID-Modul mit Antenne, Sensoren (z.B. für einen Touchscreen).
  • In dem in Fig. 3f dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Funktionsschicht 11f ein RFID-Modul 14 mit einem RFID-Chip 14c und Antennen 14a auf. Der Begriff RFID - radio-frequency identification - bezeichnet Sender-Empfänger-Systeme zum automatischen und berührungslosen Identifizieren und/oder Lokalisieren von Objekten und/oder Lebewesen mit Radiowellen. Es kann auch vorgesehen sein, auf einen Mehrschichtaufbau zu verzichten und das RFID-Modul 14 direkt in das Trägersubstrat 11 einzubetten.
  • Fig. 3g zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel des Bogens 1. Der Bogen 1 ist wie der weiter oben in Fig. 1 und 2 beschriebene Bogen ausgebildet, mit dem Unterschied, dass auf der Vorderseite des mit den Fensterelementen 12 laminierten Trägersubstrats 11 eine Funktionsschicht 11f angeordnet ist, die in dem in Fig. 3g dargestellten Ausführungsbeispiel auflaminiert ist und als ein optisches Filter ausgebildet ist, das sowohl das Trägersubstrat 11 als auch die Fensterelemente 12 überdeckt.
  • Die Funktionsschicht 11f kann wie folgt ausgebildet sein:
    • Die Funktionsschicht 11f weist eine oder mehrere elektronische Komponenten auf, beispielsweise ein RFID-Modul, ein RFID-Modul mit Antenne, ein Display, Sensoren (z.B. für Touchscreen im Fensterbereich und/oder außerhalb des Fensterbereichs), eine oder mehrere LED.
    • Die Funktionsschicht 11f weist eine gedruckte alphanumerische und/oder bildliche Information auf.
    • Die Funktionsschicht 11f ist als ein optisches Filter ausgebildet (Farbe, UV, IR, Polarisator, etc.).
    • Die Funktionsschicht 11f weist eine stabilisierte Oberflächentextur auf, z.B. ein Kinoform. D.h. eine Oberflächenstruktur wird mit einer zusätzlichen Schicht mit anderem Brechungsindex verfüllt, sodass die optische Wirkung auch bei einer weiteren Lamination erhalten bleibt.
    • Die Funktionsschicht 11f weist Teilmetallisierungen auf.
    • Die Funktionsschicht 11f ist als eine Dekorfolie ausgebildet.
    • Die Funktionsschicht 11f ist als ein EPD (electro phoretic display) ausgebildet.
    • Die Funktionsschicht 11f ist als ein diffraktives optisches Element, wie beispielsweise ein KINEGRAM® ausgebildet.
  • Auch die zweite Trägersubstratschicht 112, die beispielsweise in den Figuren 3a und 3b gezeigt und beschrieben ist, kann als eine solche Funktionsschicht 11f ausgeführt sein.
  • Auch die Fensterelemente 12 können mehrschichtig ausgebildet sein, wie weiter unten beschrieben, wobei die Ausbildung der Schichten und der Schichtaufbau analog zum Trägersubstrat 11 vorgesehen sein kann.
  • Die Fig. 3h bis 3v zeigen weitere Ausführungsbeispiele des Bogens 1, wobei der Bogen ein oder mehrere KINEGRAM® umfasst.
  • Fig. 3h zeigt ein neuntes Ausführungsbeispiel des Bogens. Ein Bogen 1 weist ein mehrschichtig ausgebildetes Fensterelement 12 auf. Zwischen einer ersten Fenstersubstratschicht 131 und einer zweiten Fenstersubstratschicht 132 ist ein KINEGRAM® 15 angeordnet, das über das gesamte Fensterelement 12 erstreckt ist.
  • Fig. 3i zeigt ein zehntes Ausführungsbeispiel des Bogens. Ein Bogen 1 ist wie der Bogen in Fig. 3h ausgebildet mit dem Unterschied, dass das KINEGRAM® 15 nur über einen Teilbereich des Fensterelements 12 erstreckt ist.
  • Fig. 3k zeigt ein elftes Ausführungsbeispiel des Bogens. Ein Bogen 1 ist wie der Bogen in Fig. 2 ausgebildet mit dem Unterschied, dass auf dem Fensterelement 12 ein KINEGRAM® 15 angeordnet ist, das das Fensterelement 12 überdeckt.
  • Fig. 3l zeigt ein zwölftes Ausführungsbeispiel des Bogens. Ein Bogen 1 ist wie der Bogen in Fig. 3k ausgebildet mit dem Unterschied, dass das KINEGRAM® 15 nur über einen Teilbereich des Fensterelements 12 erstreckt ist.
  • Fig. 3m zeigt ein dreizehntes Ausführungsbeispiel des Bogens. Ein Bogen 1 ist wie der Bogen in Fig. 3k ausgebildet mit dem Unterschied, dass das KINEGRAM® 15 auch einen an das Fensterelement 12 angrenzenden Randbereich des Trägersubstrats 11 überdeckt.
  • Fig. 3n zeigt ein vierzehntes Ausführungsbeispiel des Bogens. Ein Bogen 1 ist wie der Bogen in Fig. 3k ausgebildet mit dem Unterschied, dass das KINEGRAM® 15 zu dem Fensterelement 12 asymmetrisch angeordnet ist und daher das Fensterelement 12 nicht vollständig überdeckt, jedoch einen dem nicht überdeckten Bereich des Fensterelements 12 abgewandten Randbereich des Trägersubstrats 11 überdeckt.
  • Fig. 3o zeigt ein fünfzehntes Ausführungsbeispiel des Bogens. Ein Bogen 1 ist wie der Bogen in Fig. 3n ausgebildet mit dem Unterschied, dass zwei voneinander beabstandete KINEGRAM® 151 und 152 vorgesehen sind, die entgegengesetzte Randabschnitte des Trägersubstrats 11 bzw. des Fensterelements 12 überdecken. Die beiden Bereiche 151 und 152 des KINEGRAM® können auch Teile eines einzigen Elements sein, welches den umlaufenden Rand des Fensterelements 12 vollständig oder fast vollständig überdeckt und im zentralen Bereich eine transparente Aussparung aufweist.
  • Fig. 3p zeigt ein sechzehntes Ausführungsbeispiel des Bogens. Ein Bogen 1 ist wie der Bogen in Fig. 3k ausgebildet mit dem Unterschied, dass auf der Vorderseite des Bogens 1 über dem Fensterelement 12 ein erstes KINEGRAM® 151 angeordnet ist, und dass auf der Rückseite des Bogens 1 über dem Fensterelement 12 ein zweites KINEGRAM® 151 angeordnet ist.
  • Fig. 3q zeigt ein siebzehntes Ausführungsbeispiel des Bogens. Ein Bogen 1 ist wie der Bogen in Fig. 3p ausgebildet mit dem Unterschied, dass das Fensterelement 12 mehrschichtig aus drei Fenstersubstratschichten ausgebildet ist, dass das erste KINEGRAM® 151 zwischen der ersten Fenstersubstratschicht 131 und der zweiten Fenstersubstratschicht 132 angeordnet ist, und dass das zweite KINEGRAM® 152 zwischen der zweiten Fenstersubstratschicht 132 und der dritten Fenstersubstratschicht 133 angeordnet ist.
  • Fig. 3r zeigt ein achtzehntes Ausführungsbeispiel des Bogens. Sowohl das Trägersubstrat 11 als auch das Fensterelement 12 eines Bogens 1 sind mehrschichtig aus jeweils zwei Schichten ausgebildet. Ein KINEGRAM® 15 ist zwischen der ersten und der zweiten Fenstersubstratschicht 131, 132 angeordnet, wobei es auch an das Fensterelement 12 angrenzende Randbereiche der ersten und der zweiten Trägersubstratschicht 111, 112 überdeckt.
  • Fig. 3s zeigt ein neunzehntes Ausführungsbeispiel des Bogens. Ein Bogen 1 ist wie der Bogen in Fig. 3r ausgebildet mit dem Unterschied, dass das KINEGRAM® 15 zu dem Fensterelement 12 asymmetrisch angeordnet ist und daher das Fensterelement 12 nicht vollständig überdeckt, jedoch einen dem nicht überdeckten Bereich des Fensterelements 12 abgewandten Randbereich des Trägersubstrats 11 überdeckt.
  • Fig. 3t zeigt ein zwanzigstes Ausführungsbeispiel des Bogens. Ein Bogen 1 ist wie der Bogen in Fig. 3s ausgebildet mit dem Unterschied, dass die erste Fenstersubstratschicht 131 bei symmetrischer Anordnung gegenüber der zweiten Fenstersubstratschicht 132 zurückspringt, wobei das KINEGRAM® 15 die zweite Fenstersubstratschicht 132 überdeckt.
  • Fig. 3u zeigt ein einundzwanzigstes Ausführungsbeispiel des Bogens. Ein Bogen 1 ist wie der Bogen in Fig. 3r ausgebildet mit dem Unterschied, dass die Mittelachsen der beiden Fenstersubstratschichten 131, 132 zueinander versetzt sind.
  • Fig. 3v zeigt ein zweiundzwanzigstes Ausführungsbeispiel des Bogens. Ein Bogen 1 ist wie der Bogen in Fig. 3q ausgebildet mit dem Unterschied, dass das Trägersubstrat mehrschichtig aus drei Trägersubstratschichten 111, 112, 113 ausgebildet ist, und dass das Fensterelement 12 zwei Fenstersubstratschichten 121, 122 aufweist, die in Fensteraussparungen der ersten Trägersubstratschicht 111 bzw. der dritten Trägersubstratschicht 113 angeordnet sind. Die beiden KINEGRAM® 151, 152 sind beidseitig der zweiten Trägersubstratschicht 112 angeordnet, die als eine transparente Schicht ausgebildet ist.
  • Fig. 4a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines aus dem erfindungsgemäßen Bogen 1 hergestellten Sicherheitsdokuments 2. Der Bogen 1 ist aus Polycarbonat ausgebildet und weist eine Dicke von 410 µm auf.
  • Auf der Vorderseite des Bogens 1 ist eine erste optische Funktionsschicht 221 angeordnet, die aus Polycarbonat ausgebildet ist und eine Dicke von 100 µm aufweist. Die erste optische Funktionsschicht 221 ist als eine bedruckte transparente Schicht ausgebildet. Der Druck kann dabei im Bereich des Fensterelements 12 ausgedünnt oder im Bereich des Fensterelements 12 auch gänzlich ausgespart sein.
  • Auf der ersten optischen Funktionsschicht 221 ist eine optisch variable Funktionsschicht 23 angeordnet, die aus einem transparenten Polycarbonat ausgebildet ist, eine Dicke von 100 µm aufweist und mit einem KINEGRAM® 15 ausgebildet ist. Das KINEGRAM® 15 ist über dem Fensterelement 12 des Bogens 1 angeordnet. Bei dem KINEGRAM® 15 handelt es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um ein sogenanntes KINEGRAM REVIEW®, das bei der Betrachtung der Vorderseite des Sicherheitsdokuments 2 ein erstes KINEGRAM® zeigt und bei der Betrachtung der Rückseite des Sicherheitsdokuments 2 ein zweites KINEGRAM® zeigt.
  • Zur Ausbildung eines KINEGRAM REVIEW® wird ein erstes KINEGRAM® inklusive Teilmetallisierung hergestellt. Auf das Aluminium des ersten KINEGRAM® wird nochmal ein Replizierlack aufgebracht und ein zweites KINEGRAM® repliziert. Dann wird eine zweite Aluminiumschicht aufgebracht und ein photosensitiver Lack beschichtet. Dieser Lack wird für die zweite Demetallisierung genutzt. Die Teilmetallisierung des ersten KINEGRAM® dient dabei als Maske bei der UV-Belichtung des photosensitiven Lackes. Nach der Belichtung wird der photosensitive Lack entwickelt und die Bereiche der zweiten Aluminiumschicht entfernt, die nicht mehr mit dem schützenden photosensitiven Lack bedeckt sind. Damit ist das von der Rückseite sichtbare teilmetallisierte KINEGRAM® im perfekten Register zum von der Vorderseite sichtbaren KINEGRAM® angeordnet.
  • Auf der optisch variablen Funktionsschicht 23 ist eine erste Schutzschicht 211 angeordnet, die aus einem transparenten Polycarbonat ausgebildet ist und eine Dicke von 50 µm aufweist.
  • Auf der Rückseite des Bogens 1 ist eine zweite optische Funktionsschicht 222 angeordnet, die wie die erste optische Funktionsschicht 221 ausgebildet ist.
  • Auf der zweiten optischen Funktionsschicht 222 ist eine zweite Schutzschicht 212 angeordnet, die wie die erste Schutzschicht 211 ausgebildet ist.
  • Fig. 4b zeigt einen Schichtaufbau 3 zur Herstellung des in Fig. 4a dargestellten Sicherheitsdokuments 2. Die auf der Vorderseite des Bogens 1 angeordneten Schichten 211, 23 und 221 sind vordem Laminieren zu einem ersten Laminationspaket 241 zusammengefasst, ebenso sind die auf der Rückseite des Bogens 1 angeordneten Schichten 222 und 212 zu einem zweiten Laminationspaket 242 zusammengefasst, so dass alle Schichten und der Bogen 1 im Register angeordnet sind. Das Zusammenfassen geschieht beispielsweise mittels einer Justierhilfe und durch punktförmiges Heften der Lagen mittels Ultraschall.
  • Fig. 4c zeigt den Schichtaufbau eines zweiten Ausführungsbeispiels eines aus dem erfindungsgemäßen Bogen 1 hergestellten Sicherheitsdokuments 2. Der Schichtaufbau 3 ist wie der in Fig. 4b dargestellte Schichtaufbau ausgebildet, mit dem Unterschied, dass das Trägersubstrat 11 als eine Funktionsschicht 11f ausgebildet ist, die ein RFID-Chip 14c und eine Antenne 14a umfasst. Der Bogen 1 ist aus Polycarbonat mit einer Dicke von 490 µm ausgebildet.
  • Die optisch variable Funktionsschicht 23 weist ein als ein KINEGRAM® RECOLOR ausgebildetes KINEGRAM® 15 auf. Beim KINEGRAM® RECOLOR wird ein eingefärbter Ätzresist-Lack für die Teilmetallisierung genutzt. Der Ätzresist-Lack wird eingefärbt und auf das Aluminium gedruckt. Der gedruckte Ätzresist schützt das Aluminium und gibt somit die Teilmetallisierung vor, wodurch danach die Farbe im perfekten Register zum metallischen Bereich des von der Vorderseite sichtbaren KINEGRAM® ist. Bei Betrachtung von der Rückseite ist ein eingefärbtes KINEGRAM® sichtbar.
  • Fig. 4d zeigt den Schichtaufbau 3 eines dritten Ausführungsbeispiels eines aus dem erfindungsgemäßen Bogen 1 hergestellten Sicherheitsdokuments 2.
  • Der Bogen 1 ist aus Polycarbonat mit einer Dicke von 190 µm ausgebildet und weist einen Aufbau auf, wie weiter oben in Fig. 1 und 2 beschrieben.
  • Auf der Vorderseite des Bogens 1 ist eine kombinierte Funktionsschicht 24 mit einer Schichtdicke von 270 µm angeordnet, Die kombinierte Funktionsschicht 24 umfasst ein erstes KINEGRAM® 151, d.h. ein optisch variables Element, das eine Freiformantenne 14a bildet, und einen RFID-Chip 14c, d.h. ein elektronisches Element. Durch Freiformantennen 14a können kundenspezifische Designs als Antennenbahn hergestellt werden. Die Fensterelemente 12 des Bogens 1 machen es möglich, einseitig (in dem in Fig. 4d dargestellten Ausführungsbeispiel auf der Rückseite) den Bereich der Freiformantenne 14a im Sicherheitsdokument 2 sichtbar zu machen.
  • Auf der kombinierten Funktionsschicht 24 ist eine erste optische Funktionsschicht 221 aus einem weiß eingefärbtem Polycarbonat mit einer Dicke von 100 µm angeordnet. Die optische Information ist als ein Druck ausgebildet.
  • Auf der ersten optischen Funktionsschicht ist eine optisch variable Funktionsschicht 23 aus transparentem Polycarbonat mit einer Dicke von 100 µm angeordnet, das mit einem zweiten KINEGRAM® 152 ausgebildet ist. Das zweite KINEGRAM® 152 ist jeweils zumindest teilweise über dem zugeordneten Fensterelement 12 des Bogens 1 angeordnet.
  • In einer besonderen Ausgestaltung liegt der derjenige Bereich in dem ein Foto des Dokumenteneigners eingebracht wird, beispielsweise durch Personalisierung mittels eines Lasers, zwischen der Freiformantenne auf der Rückseite und dem KINEGRAM® auf der Vorderseite. Dadurch ist die Personalisierung von beiden Seiten vor Manipulation geschützt. Typischerweise ist zudem der Druck im Bereich des Fotos weitestgehend ausgespart, um das Erkennen der Personalisierung möglichst wenig zu beeinträchtigen.
  • Auf der ersten optischen Funktionsschicht 221 ist eine erste Schutzschicht 211 angeordnet, die aus transparentem Polycarbonat mit einer Dicke von 50 µm ausgebildet ist.
  • Die vorgenannten vier Schichten 24, 221, 23 und 211 bilden ein erstes Laminationspaket 241.
  • Auf der Rückseite des Bogens 1 ist eine zweite optische Funktionsschicht 222 angeordnet, die analog zur optischen Funktionsschicht 221 ausgebildet ist, jedoch mit einer transparenten Lage aus Polycarbonat.
  • Auf der zweiten optischen Funktionsschicht 222 ist eine zweite Schutzschicht 212 angeordnet, die wie die erste Schutzschicht 211 ausgebildet ist.
  • Die vorgenannten zwei Schichten 222 und 212 bilden ein zweites Laminationspaket 242.
  • Fig. 4e zeigt den Schichtaufbau 3 eines vierten Ausführungsbeispiels eines aus dem erfindungsgemäßen Bogen 1 hergestellten Sicherheitsdokuments 2.
  • Der Bogen 1 weist sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite ein KINEGRAM® 151, 152 auf, das jeweils über dem Fensterelement 12 des Bogens 1 angeordnet ist. Der Bogen 1 ist aus Polycarbonat mit einer Dicke von 410 µm ausgebildet. Die beiden KINEGRAM® 151, 152 sind vor der Laminierung des Bogens 1 auf das Trägersubstrat 11 bzw. auf das Fensterelement 12 appliziert.
  • Da die beiden KINEGRAM® 151, 152 in einem definierten Abstand angeordnet sind, können sie interagieren und dadurch optische Effekte im Durchlicht erzeugen. Es kann auch vorgesehen sein, nur auf einer Seite ein KINEGRAM® anzuordnen und/oder auf der anderen Seite einen Druck und/oder eine teilmetallisierte Folie. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, auf beiden Seiten eine teilmetallisierte Folie und/oder einen Druck aufzubringen.
  • Je nach dem zu erzielenden optischen Effekt kann die Dicke des Bogens 1 und damit der Abstand der beiden KINEGRAM® 151, 152 variieren. Ein bevorzugter Abstand liegt im Bereich von 30 µm bis 500 µm, weiter bevorzugt im Bereich von 50 µm bis 250 µm.
  • Auf der Vorderseite des Bogens 1 ist eine bedruckte transparente erste optische Funktionsschicht 221 aus Polycarbonat mit einer Dicke von 100 µm angeordnet.
  • Auf der ersten optischen Funktionsschicht 221 ist eine erste Schutzschicht 211 aus transparentem Polycarbonat mit einer Dicke von 100 µm angeordnet.
  • Die vorgenannten zwei Schichten 221 und 211 bilden ein erstes Laminationspaket 241.
  • Auf der Rückseite des Bogens 1 ist eine zweite optische Funktionsschicht 222 angeordnet, die wie die erste optische Funktionsschicht 221 ausgebildet ist.
  • Auf der zweiten optischen Funktionsschicht 222 ist eine zweite Schutzschicht 212 angeordnet, die wie die erste Schutzschicht 211 ausgebildet ist.
  • Die vorgenannten zwei Schichten 222 und 212 bilden ein zweites Laminationspaket 242.
  • Die Fig. 4f zeigt einen Schichtaufbau 3 eines fünften Ausführungsbeispiels eines aus dem erfindungsgemäßen Bogen 1 hergestellten Sicherheitsdokuments 2.
  • Ein Schichtaufbau 3 ist wie der weiter oben in Fig. 4b dargestellte Schichtaufbau ausgebildet, mit dem Unterschied, dass sowohl der Bogen 1 als auch die auf den Bogen 1 aufgebrachten Schichten aus Polyvinylchlorid ausgebildet sind.
  • Bei hoher Flächendeckung der Druckfarben der optischen Funktionsschichten 221 und 222 kann die dem Druck gegenüberliegende Seite der benachbarten Schicht mit einem Kleber beschichtet werden, um eine bessere Haftung zu erreichen. Als Kleber kommen Polyester, Acrylate oder gelöstes PVC infrage.
  • Die Fig. 4g zeigt einen Schichtaufbau 3 eines sechsten Ausführungsbeispiels eines aus dem erfindungsgemäßen Bogen 1 hergestellten Sicherheitsdokuments 2.
  • Der Schichtaufbau 3 ist wie der weiter oben in Fig. 4b dargestellte Schichtaufbau ausgebildet, mit dem Unterschied, dass der Bogen 1 und die auf den Bogen 1 aufgebrachten Schichten aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sind.
  • Der Bogen 1 und die optischen Funktionsschichten 211 und 212 sind aus Polyvinylchlorid (PVC) ausgebildet. Die optisch variable Funktionsschicht 23 und die Schutzschichten 211 und 212 sind aus Polycarbonat ausgebildet, da dieses Material eine höhere Beständigkeit als Polyvinylchlorid aufweist. Andererseits ist Polyvinylchlorid kostengünstiger als Polycarbonat. Weitere Materialkombinationen mit Materialien wie PET-G, PET, Teslin® usw. sind möglich. Teslin® ist die Markenbezeichnung für ein Druckmedium aus matter, weißer, ungestrichener einlagiger Polyethylenfolie.
  • Bei hoher Flächendeckung der Druckfarben der optischen Funktionsschichten 221 und 222 kann die dem Druck gegenüberliegende Seite der benachbarten Schicht mit einem Kleber beschichtet werden, um eine bessere Haftung zu erreichen. Als Kleber kommen Polyester, Acrylate oder gelöstes PVC infrage.
  • Fig. 4h zeigt einen Schichtaufbau 3 eines siebenten Ausführungsbeispiels eines aus dem erfindungsgemäßen Bogen 1 hergestellten Sicherheitsdokuments 2.
  • Der Schichtaufbau 3 ist wie der weiter oben in Fig. 4b dargestellte Schichtaufbau ausgebildet, mit dem Unterschied, dass der Bogen 1 mehrschichtig ausgebildet ist, wie weiter oben in Fig. 3f beschrieben, wobei die beiden äußeren Trägersubstratschichten 111 und 113 des Bogens 1 und die auf den Bogen 1 aufgebrachten Schichten aus PVC ausgebildet sind.
  • Die erste Trägersubstratschicht 111 und die dritte Trägersubstratschicht 113 sind aus opakem PVC mit einer Dicke von 220 µm ausgebildet und auf der der zweiten Trägersubstratschicht 112 zugewandten Seite mit einem Kleber beschichtet. Der Kleber kann aus Polyester, Acrylat oder gelöstem PVC ausgebildet sein.
  • Die einen RFID-Chip 14c mit Antenne 14a aufweisende zweite Trägersubstratschicht 112 ist aus Polyethylen mit einer Dicke von 50 µm ausgebildet. Abweichend von der schematischen Darstellung in Fig. 4b ist die zweite Trägersubstratschicht 112 beidseitig mit Antennenbahnen und Chips bestückt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Bogen
    2
    Sicherheitsdokument
    3
    Schichtaufbau
    11
    Trägersubstrat
    11a
    Fensteraussparung
    11f
    Funktionsschicht
    12
    Fensterelement
    12a
    erstes Fensterelement
    12b
    zweites Fensterelement
    13
    Fenstersubstrat
    14
    RFID-Modul
    14a
    Antenne des RFID-Moduls
    14c
    RFID-Chip
    15
    KINEGRAM®
    21
    Schutzschicht
    22
    optische Funktionsschicht
    23
    optisch variable Funktionsschicht
    24
    kombinierte Funktionsschicht
    25
    elektronische Funktionsschicht
    111
    erste Trägersubstratschicht
    112
    zweite Trägersubstratschicht
    113
    dritte Trägersubstratschicht
    131
    erste Fenstersubstratschicht
    132
    zweite Fenstersubstratschicht
    133
    dritte Fenstersubstratschicht
    211
    erste Schutzschicht
    212
    zweite Schutzschicht
    221
    erste optische Funktionsschicht
    222
    zweite optische Funktionsschicht
    231
    erste optisch variable Funktionsschicht
    241
    erstes Laminationspaket
    242
    zweites Laminationspaket

Claims (15)

  1. Bogen (1) zur Ausbildung eines Sicherheitsdokuments (2), umfassend ein Trägersubstrat (11) und n in Fensteraussparungen (11a) des Trägersubstrats (11) angeordnete Fensterelemente (12), wobei n mindestens gleich 1 ist und wobei die n Fensterelemente (12) aus einem transparenten Fenstersubstrat (13) ausgebildet sind, wobei, die n Fensterelemente (12) stoffschlüssig mit dem Trägersubstrat (11) verbunden sind.
  2. Bogen nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen den Oberflächen der n Fensterelemente (12) und der Oberfläche des Trägersubstrats (11) ein stetiger Übergang ausgebildet ist.
  3. Bogen nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Vorderseite und/oder die Rückseite des Bogens (1) mit einer Rautiefe kleiner als 0,3 µm ausgebildet sind bzw. ist, oder dass die Vorderseite und/oder die Rückseite des Bogens (1) mit einer Rautiefe größer als 0,3 µm ausgebildet sind bzw. ist.
  4. Bogen nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Vorderseite und/oder die Rückseite des Bogens (1) bereichsweise mit einer unterschiedlichen Rautiefe ausgebildet sind bzw. ist, und/oder dass die Vorderseite und/oder die Rückseite des Bogens (1) zumindest bereichsweise mit einer Oberflächenprägung ausgebildet sind bzw. ist.
  5. Bogen nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Vorderseite und/oder die Rückseite des Bogens (1) mit Markierungen ausgebildet sind bzw. ist, und/oder dass das Trägersubstrat (11) und/oder das Fenstersubstrat (13) aus Polycarbonat, Polyvinylchlorid, Acrylnitril-Butadien-Styrol, Polyethylen oder Polyethylenterephthalat ausgebildet sind bzw. ist.
  6. Bogen nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Trägersubstrats (11) durch Füllstoffe opak ausgebildet ist, insbesondere dass die Füllstoffe als Pigmente und/oder als Farbstoffe ausgebildet sind.
  7. Bogen nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Trägersubstrat (11) mehrschichtig ausgebildet ist, insbesondere dass das Trägersubstrat (11) aus Schichten mit unterschiedlicher Opazität ausgebildet ist, wobei mindestens zwei Schichten eine unterschiedliche Opazität aufweisen und/oder dass das Trägersubstrat (11) mindestens eine Funktionsschicht (11f) aufweist.
  8. Bogen nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Fenstersubstrat (13) mehrschichtig ausgebildet ist, insbesondere dass das Fenstersubstrat (13) aus Schichten mit unterschiedlicher Transparenz ausgebildet ist, wobei mindestens zwei Schichten eine unterschiedliche Transparenz aufweisen.
  9. Bogen nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Fenstersubstrat (13) mindestens eine Funktionsschicht aufweist, insbesondere dass die mindestens eine Funktionsschicht ein Hologramm/Kinegram® umfasst.
  10. Bogen nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass auf das Trägersubstrat (11) und/oder das Fensterelement (12) mindestens eine weitere Schicht auflaminiert ist, und/oder dass der Bogen (1) eine Dicke im Bereich von 30 µm bis 750 µm aufweist, bevorzugt eine Dicke im Bereich von 100 µm bis 600 µm aufweist.
  11. Verfahren zur Herstellung eines Bogens (1) zur Ausbildung eines Sicherheitsdokuments (2), umfassend ein Trägersubstrat (11) und n in dem Trägersubstrat (11) angeordnete transparente Fensterelemente (12) mit einer n-ten Außenrandkontur, wobei n mindestens gleich 1, wobei, folgende Verfahrensschritte vorgesehen sind:
    a) Bereitstellen des Trägersubstrats (11), das aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial ausgebildet ist, das eine Schmelzphase aufweist;
    b) Ausbilden einer i-ten Fensteraussparung (11a) mit einer i-ten Innenrandkontur, die kongruent ist zu einer i-ten Außenrandkontur eines i-ten Fensterelements (12), in dem Trägersubstrat (11);
    c) Bereitstellen eines Fenstersubstrats (13), das aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial ausgebildet ist, das eine Schmelzphase aufweist;
    d) Ausbilden des i-ten Fensterelements (12);
    e) Einsetzen des i-ten Fensterelements (12) in die i-te Fensteraussparung (11a);
    f) Wiederholung der Verfahrensschritte b) bis e) bis i = n zur Ausbildung des Bogens (1);
    g) Einlegen des Bogens (1) in eine Laminierpresse, wobei in der Laminierpresse Temperatur und ein Pressdruck ausbildbar ist, und laminieren des Bogens (1) bei einer Temperatur oberhalb der Schmelzphasen des Trägersubstrats (11) und des Fenstersubstrats (12).
  12. Verfahren nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Laminierpresse einen Oberstempel und/oder einen Unterstempel aufweist, welche bzw. welcher zumindest bereichsweise als ein Prägestempel ausgebildet sind bzw. ist, und/oder dass die Verfahrensschritte a) und b) und die Verfahrensschritte c) und d) unabhängig voneinander ausgeführt werden.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Fenstersubstrat (13) mehrschichtig ausgebildet wird, insbesondere dass das Fenstersubstrat (13) aus Schichten mit unterschiedlicher Transparenz ausgebildet wird, wobei mindestens zwei Schichten mit einer unterschiedlichen Transparenz ausgebildet werden.
  14. Verfahren nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens eine Schicht des Fenstersubstrats (13) als eine Funktionsschicht ausgebildet wird, insbesondere dass die mindestens eine Funktionsschicht ein Hologramm/Kinegram® umfasst.
  15. Sicherheitsdokument,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Sicherheitsdokument (2) einen Bogen nach einem der Ansprüche 1 bis 10 umfasst.
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