EP3802141B1 - Verfahren zum herstellen eines wertdokuments, wertdokument und druckvorrichtung - Google Patents

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EP3802141B1
EP3802141B1 EP19729440.8A EP19729440A EP3802141B1 EP 3802141 B1 EP3802141 B1 EP 3802141B1 EP 19729440 A EP19729440 A EP 19729440A EP 3802141 B1 EP3802141 B1 EP 3802141B1
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EP
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effect pigments
varnish
value document
pigments
embossing
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Tobias Sattler
Karlheinz Mayer
Maik Rudolf Johann Scherer
Kai Hermann SCHERER
Raphael DEHMEL
Christian Fuhse
Michael Rahm
Manfred Heim
Matthias Pfeiffer
Yana Kisselova-Weckerle
Thomas Mang
Jörg Anders
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Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a document of value, in particular a bank note, and a printing device for carrying out the method.
  • Data carriers such as value or ID documents, or other valuables, such as branded items, are often provided with security elements for protection, which allow the authenticity of the data carrier to be checked and which also serve as protection against unauthorized reproduction.
  • Security elements with effects that depend on the viewing angle play a special role in securing authenticity, as these cannot be reproduced even with the most modern copiers.
  • the security elements are equipped with optically variable elements that give the viewer a different image impression from different viewing angles and, for example, show a different color or brightness impression and/or a different graphic motif depending on the viewing angle.
  • Thin-layer systems that generate a viewing-angle-dependent color impression on the viewer by means of interference are known in the prior art. This optical effect can serve as an optically variable security element.
  • a large-area thin-layer system can be comminuted using various techniques. The size of the resulting flakes or platelets can be up to a few micrometers laterally, but the size usually ranges from 2 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the vertical structure of a plate is determined by the requirements for the interference layers and is usually as thin as possible, eg in a range from 200 nm to 800 nm. Such plates are used, for example, in an optically variable color (so-called OVI color). , which serves to provide a security element.
  • OVI color optically variable color
  • the pigment platelets have a magnetic moment.
  • Magnetic-orientable effect pigments are commercially available, for example, under the trade name OVMI® from SICPA (the abbreviation OVMI stands for the term “optically variable magnetic ink”).
  • the pigments have a platelet-like structure and are present in the form of a layered composite, which often contains two layers of optical effect layers and a magnetic layer embedded in between.
  • metallic-reflecting layers as well as color-shifting layer systems, eg with an absorber/dielectric/reflector structure, are possible.
  • the embedded magnetic layer is usually not visible, but is required to align the pigments.
  • the pigments are introduced into a transparent binder.
  • the alignment of the pigments can be influenced immediately after printing on a substrate.
  • the binder is then cured, e.g. by means of UV radiation, in order to fix the alignment of the pigments.
  • the DE 10 2010 035313 A1 describes a security element for security papers, documents of value and other data carriers, with a color layer with magnetically aligned magnetic pigments that form a first motif in the form of patterns, characters or a code that when tilting the Security element shows a dynamic movement effect.
  • the first, dynamic motif is combined with a second motif in the form of an embossed structure that has raised embossed elements with flanks of different orientation, so that the magnetic pigments arranged on flanks of different orientation reflect incident light differently and the second motif shows a tilting effect when the security element is tilted .
  • the DE 10 2010 035313 A1 discloses almost all the features of claim 1, but not that the magnetic field is a continuously rotating magnetic field.
  • the WO 2014/108303 A1 describes an optical effect layer (OEL) that exhibits an optical effect that is dependent on the viewing angle, devices and methods for producing this OEL and objects that carry this OEL, and uses of the OEL as a means of protecting against forgery on documents.
  • OEL optical effect layer
  • the OEL comprises a plurality of non-spherical magnetic or magnetizable particles dispersed in a coating composition comprising a binder material, the OEL comprising two or more looped regions interleaved around a common central region surrounded by the innermost looped region wherein in each of the looped regions at least a portion of the plurality of non-spherical magnetic or magnetizable particles are oriented to be in a cross-section perpendicular to the OEL layer extending from the center of the central region to the outer boundary of the outermost looped region , the longest axis of the particles in each of the cross-sectional areas of the looped regions follows a tangent to either a negatively curved or a positively curved portion of hypothetical ellipses or circles.
  • the object of the present invention is to provide a method by which control over the arrangement of the thin-layer pigments or effect pigments of an optically variable ink applied to a printing material.
  • step c2) is carried out after step c1).
  • the value document substrate provided in step a) is in particular a paper substrate, a plastic substrate, a foil/paper/foil composite substrate (see, for example, WO 2006/066431 A1 ) or a paper/foil/paper composite substrate (see e.g. the WO 2004/028825 A2 ).
  • the document of value substrate provided in step a) is a film substrate for the production of security strips, security threads or security patches or security labels, which are suitable for protecting documents of value, eg banknotes.
  • the magnetic field can be generated by an electromagnet, for example. It is advantageous here that the different magnetic field vectors lie parallel to the value document substrate. This causes the pigments to align parallel to the value document substrate as desired.
  • thermoplastic UV varnish there is the possibility of using a thermoplastic UV varnish.
  • thermoplastic UV varnish there could be a thermoplastically deformable layer underneath the varnish containing the magnetically orientable effect pigments.
  • the abbreviation OVMI® pigments is used instead of the wording “magnetically orientable effect pigments”.
  • the pigments have a platelet-like structure.
  • the abbreviation OVI ® stands for optically variable color
  • OVI ® pigments mean effect pigments or thin-layer pigments of an optically variable color.
  • the method of the present invention preferably involves embossing a dispersion solution containing thin layer pigments.
  • OVI® pigments optically variable ink
  • the reference number 1 designates the value document substrate, in the example a paper substrate;
  • the reference number 2 denotes "leafing”pigments;
  • the reference number 3 denotes the dispersion medium, eg a UV-curable lacquer), whereas "non-leafing" pigments 4 (see the figure 2 ) are distributed randomly and at different heights within the dispersion medium.
  • Leafing pigments can arrange themselves both at the “substrate-paint” boundary layer and at the "paint-air” boundary layer.
  • the dispersion medium advantageously meets the following requirements: 1) embossability of the cured or at least partially cured UV varnish; 2) controlled UV curability.
  • dispersion medium UV-curing lacquer
  • OVI ® pigments The combination of dispersion medium (UV-curing lacquer) and OVI ® pigments is referred to below as "OVI embossing lacquer”.
  • a suitable embossing tool 5 In order to emboss the OVI embossing varnish, a suitable embossing tool 5 must be used (see the figure 3 ).
  • the lower limit for the dimensions of the embossed structure is given in particular by the size of the pigments 2 (in the example "leafing" pigments), for example in a range from 2 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the pigments present in a relatively large size ie in a size greater than the dimensions of the embossed structure
  • the local layer height of the varnish changes: in some places the OVI embossing varnish is strongly pressed in by the embossing structure of the embossing tool and the layer height is reduced.
  • a transfer of the OVI embossing varnish takes place, which leads to local fluid dynamics of the embossing varnish: a buoyancy gradient is created, ie the buoyancy acting on the pigments is less strong at embossed depressions than at elevations. Therefore, the pigments move downwards in the places where the embossing varnish is strongly pressed, whereas the pigments move upwards in the places where the embossing structure shows a ridge (or the pigments move downwards less strongly).
  • the movement can also be different along a pigment, resulting in a tilting of the pigment.
  • the pigments are aligned along the orientation of the embossing structure immediately above (see the figure 4 ).
  • the pigments follow the embossed structure of the paint.
  • the OVI embossing varnish can be fully cured by UV radiation. In this way, the pigments are immobilized and fixed with regard to their final orientation.
  • embossing structure of the embossing tool can be produced with great creative freedom, e.g. by milling, 3D printing, lithography or the like, the process enables a high level of detail.
  • embossing structures can easily be produced in such a way that adjacent flanks have gradients that differ greatly from one another.
  • OVMI embossing lacquer The combination of dispersion medium (UV-curing lacquer) and OVMI® pigments is also referred to herein as “OVMI embossing lacquer”.
  • the figure 5 Figure 12 illustrates the alignment of OVMI® pigments 6 dispersed in a UV curable varnish 3 exposed to a rotating magnetic field when viewed in cross-sectional view.
  • the reference number 1 designates the value document substrate, in the example a paper substrate.
  • the UV-curable lacquer 3 comprising the OVMI® pigments 6 was applied to the paper substrate 1 by screen printing.
  • the rotating magnetic field is generated by means of a magnetic stirrer arranged below the paper substrate 1 (in Fig figure 5 not shown) and in the example is a continuously rotating magnetic field with a speed of 150 revolutions per minute.
  • the OVMI® pigments 6 form an essentially homogeneous, reflective surface.
  • the individual OVMI ® pigments are arranged "butt to butt", so to speak.
  • the figure 6 shows a section of the "butt-to-butt" alignment of OVMI® pigments 6 dispersed in a UV-curable lacquer, which can be seen under the microscope and which are exposed to a rotating magnetic field, when viewed from above.
  • the UV irradiation leads to a cured or at least partially cured UV lacquer 3 which has the effect pigments 6 arranged end-to-end along the surface of the value-document substrate 1 .
  • an embossed relief structure 7 conveying an optically variable image to the viewer is formed in the lacquer 3 with effect pigments 8 adapting to the relief.
  • the method according to the invention enables an extremely advantageous control of the pigment orientations, so that in particular homogeneously glossy, structured surfaces can be imitated.
  • a granular, noisy texture known in the art can also be generated.
  • the preferred variant achieves a particular attractiveness and brilliance of the color layer containing the effect pigments.
  • the effects obtained are due to the fact that the effect pigments not only change their alignment (i.e. the tilt angle) in the alternating field, but also their arrangement (i.e. the position in the paint).
  • the effect pigments seem to collect in one plane and arrange themselves "end to end”.
  • the effect pigments thus form a layer that is as closed as possible, which leads to an increased, usable, reflecting surface and thus to increased brilliance. In this way, the quantitative requirement for the effect pigments to be used can also be reduced.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments, insbesondere eine Banknote, und eine Druckvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Datenträger, wie etwa Wert- oder Ausweisdokumente, oder andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit der Datenträger gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitselemente mit betrachtungswinkelabhängigen Effekten, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Die Sicherheitselemente werden dabei mit optisch variablen Elementen ausgestattet, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln und beispielsweise je nach Betrachtungswinkel einen anderen Farb- oder Helligkeitseindruck und/oder ein anderes graphisches Motiv zeigen.
  • Dünnschichtsysteme, die beim Betrachter mittels Interferenz einen betrachtungswinkelabhängigen Farbeindruck erzeugen, sind im Stand der Technik bekannt. Dieser optische Effekt kann als ein optisch variables Sicherheitselement dienen. Ein großflächiges Dünnschichtsystem kann mittels verschiedener Techniken zerkleinert werden. Die Größe der entstehenden Flocken bzw. Plättchen kann lateral bis zu wenige Mikrometer betragen, die Größe bewegt sich jedoch zumeist in einem Bereich von 2µm bis 100µm. Der vertikale Aufbau eines Plättchens ist durch die Anforderungen an die Interferenzschichten gegeben und ist in der Regel so dünn wie möglich, z.B. in einem Bereich von 200 nm bis 800 nm. Solche Plättchen kommen z.B. in optisch variabler Farbe (sogenannte OVI-Farbe) zum Einsatz, die zur Bereitstellung eines Sicherheitselements dient.
  • Weiterhin bekannt ist die Möglichkeit, die einen Farbeindruck erzeugenden Dünnschichtsysteme auf ein ferromagnetisches Material aufzubringen. Somit besitzen die Pigmentplättchen ein magnetisches Moment. Magnetisch orientierbare Effektpigmente sind z.B. kommerziell unter dem Handelsnamen OVMI® der Firma SICPA erhältlich (die Abkürzung OVMI steht für den Begriff "optically variable magnetic ink"). Die Pigmente besitzen einen plättchenförmigen Aufbau und liegen in Form eines Schichtverbunds vor, der häufig zwei Lagen optischer Effektschichten und eine dazwischen eingebettete magnetische Schicht beinhaltet. Mit Bezug auf die optischen Effektschichten kommen metallisch-spiegelnde Schichten ebenso wie farbschiebende Schichtsysteme, z.B. mit einem Absorber/Dielektrikum/Reflektor-Aufbau, infrage. Die eingebettete Magnetschicht ist in der Regel nicht sichtbar, ist aber zur Ausrichtung der Pigmente erforderlich.
  • Im Stand der Technik ist es weiterhin bekannt, solche Farbpigmente, die ein magnetisches Moment besitzen, für das Bereitstellen optisch variabler Sicherheitselemente einzusetzen. Hierzu werden die Pigmente in ein transparentes Bindemittel eingebracht. Mittels eines externen Magnetfelds kann die Ausrichtung der Pigmente unmittelbar nach dem Druck auf einen Bedruckstoff beeinflusst werden. Anschließend wird das Bindemittel z.B. mittels UV-Bestrahlung ausgehärtet, um die Ausrichtungen der Pigmente zu fixieren. Durch ein geschicktes Einstellen des räumlichen Verlaufs der Pigmentausrichtungen ist es möglich, das bedruckte Substrat mit optischen Bewegungseffekten auszustatten.
  • Die DE 10 2010 035313 A1 beschreibt ein Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und andere Datenträger, mit einer Farbschicht mit magnetisch ausgerichteten Magnetpigmenten, die ein erstes Motiv in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung bilden, das beim Kippen des Sicherheitselements einen dynamischen Bewegungseffekt zeigt. Erfindungsgemäß ist das erste, dynamische Motiv mit einem zweiten Motiv in Form einer Prägestruktur kombiniert, die erhabene Prägeelemente mit Flanken unterschiedlicher Orientierung aufweist, so dass die auf Flanken unterschiedlicher Orientierung angeordneten Magnetpigmente einfallendes Licht unterschiedlich reflektieren und das zweite Motiv beim Kippen des Sicherheitselements einen Kippeffekt zeigt. Die DE 10 2010 035313 A1 offenbart fast alle Merkmale des Anspruchs 1, aber nicht, dass das Magnetfeld ein kontinuierlich rotierendes Magnetfeld ist.
  • Die WO 2014/108303 A1 beschreibt eine Optikeffektschicht (OEL), die einen blickwinkelabhängigen optischen Effekt zeigt, Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung dieser OEL und Gegenstände, die diese OEL tragen, sowie Verwendungen der OEL als Mittel zum Schutz vor Fälschungen auf Dokumenten. Die OEL umfasst eine Vielzahl nichtsphärischer magnetischer oder magnetisierbarer Partikel, die in einer Beschichtungszusammensetzung dispergiert sind, die ein Bindemittelmaterial umfasst, wobei die OEL zwei oder mehr schlaufenförmige Bereiche umfasst, die um einen gemeinsamen zentralen Bereich herum verschachtelt sind, der von dem innersten schleifenförmiger Bereich umgeben ist, wobei in jedem der schleifenförmigen Bereiche mindestens ein Teil der Vielzahl von nichtsphärischen magnetischen oder magnetisierbaren Partikeln so orientiert sind, dass sie in einem zur OEL-Schicht senkrechten Querschnitt, der sich von der Mitte des zentralen Bereichs zur äußeren Grenze des äußersten schleifenförmigen Bereichs erstreckt, die längste Achse der Partikel in jedem der Querschnittsbereiche der schleifenförmigen Bereiche einer Tangente entweder eines negativ gekrümmten oder eines positiv gekrümmten Teils von hypothetischen Ellipsen oder Kreisen folgt.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Verfahrens, durch das die Kontrolle über die Anordnung der Dünnschichtpigmente bzw. Effektpigmente einer auf einen Bedruckstoff aufgebrachten optisch variablen Farbe verbessert wird.
  • Diese Aufgabe wird auf Grundlage der in den unabhängigen Ansprüchen definierten Merkmalskombinationen gelöst.
  • Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Zusammenfassung der Erfindung
    1. 1. (Erster Aspekt der Erfindung) Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments, z.B. eine Banknote, gemäß Anspruch 1.
  • Es wird bevorzugt, dass der Schritt c2) nach dem Schritt c1) durchgeführt wird.
  • Das im Schritt a) bereitgestellte Wertdokumentsubstrat ist insbesondere ein Papiersubstrat, ein Kunststoffsubstrat, ein Folie/Papier/Folie-Verbundsubstrat (siehe z.B. die WO 2006/066431 A1 ) oder ein Papier/Folie/Papier-Verbundsubstrat (siehe z.B. die WO 2004/028825 A2 ).
  • Gemäß einer Variante handelt es sich bei dem im Schritt a) bereitgestellten Wertdokumentsubstrat um ein Foliensubstrat zur Herstellung von Sicherheitsstreifen, Sicherheitsfäden oder Sicherheits-Patches bzw. Sicherheitsetiketten, die zur Absicherung von Wertdokumenten, z.B. Banknoten, geeignet sind.
  • Das Magnetfeld kann z.B. durch einen Elektromagneten erzeugt werden. Dabei ist es vorteilhaft, dass die unterschiedlichen Magnetfeldvektoren parallel zum Wertdokumentsubstrat liegen. Dies bewirkt, dass sich die Pigmente wie gewünscht parallel zum Wertdokumentsubstrat ausrichten.
  • Gemäß einer speziellen Ausführungsvariante besteht die Möglichkeit, einen thermoplastischen UV-Lack zu benutzen. In diesem Fall ist es von Vorteil, ein geheiztes Prägewerkzeug zu verwenden. Alternativ zu dem thermoplastischen UV-Lack könnte unterhalb des die magnetisch orientierbaren Effektpigmente enthaltenden Lacks eine drucktechnisch erhältliche, thermoplastisch verformbare Schicht vorliegen.
  • 2. (Zweiter Aspekt der Erfindung) Druckvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Klausel 1,wobei die Druckvorrichtung gemäß Anspruch 9 definiert ist.
    • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • In der vorliegenden Beschreibung wird anstelle der Formulierung "magnetisch orientierbare Effektpigmente" die Abkürzung OVMI®-Pigmente verwendet. Die Pigmente besitzen einen plättchenförmigen Aufbau. Die Abkürzung OVI® steht für optisch variable Farbe, mit OVI®-Pigmenten sind Effektpigmente bzw. Dünnschichtpigmente einer optisch variablen Farbe gemeint.
  • Die Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der schematisch stark vereinfachten Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
  • Es zeigen:
    • Figur 1 die Ausrichtung von "Leafing"-Pigmenten in einem auf einen Bedruckstoff aufgebrachten Lack;
    • Figur 2 die Ausrichtung von "Non-Leafing"-Pigmenten in einem auf einen Bedruckstoff aufgebrachten Lack;
    • Figur 3 die Anordnung von Pigmenten in einem auf einen Bedruckstoff aufgebrachten Lack vor dem Prägevorgang;
    • Figur 4 die Anordnung von Pigmenten in einem auf einen Bedruckstoff aufgebrachten Lack nach dem Prägevorgang.
    • Figur 5 die Ausrichtung von in einem UV-härtbaren Lack dispergierten OVMI®-Pigmenten, die einem rotierenden Magnetfeld ausgesetzt sind, bei der Betrachtung in Querschnittansicht;
    • Figur 6 die Ausrichtung von in einem UV-härtbaren Lack dispergierten OVMI®-Pigmenten, die einem rotierenden Magnetfeld ausgesetzt sind, bei der Betrachtung in Draufsicht; und
    • Figuren 7 und 8 die Anordnung von OVMI-Pigmenten, die einem rotierenden Magnetfeld ausgesetzt sind, in einem auf einen Bedruckstoff aufgebrachten UV-härtbaren Lack jeweils vor und nach dem Prägevorgang.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet vorzugsweise das Prägen einer Dispersionslösung, in der Dünnschichtpigmente enthalten sind. Im Stand der Technik ist bekannt, dass die Ausrichtung der Pigmente einer optisch variablen Farbe (OVI®-Pigmente) im Dispersionsmedium auf dem komplexen Zusammenspiel verschiedener Faktoren wie der Viskosität des Mediums und dem Schrumpfen beim Trocknen beruht. Werden die Herstellungsparameter richtig gewählt, ist es möglich, dass sich die Pigmente annähernd parallel zur Grenzfläche des Dispersionsmediums ausrichten. Hierbei unterscheidet man zwischen "Leafing"-Pigmenten und "Non-Leafing"-Pigmenten: "Leafing"-Pigmente bewegen sich nach dem Aufbringen auf einen Bedruckstoff zur Oberfläche des Dispersionsmediums hin (siehe die Figur 1; die Bezugsnummer 1 bezeichnet dabei das Wertdokumentsubstrat, im Beispiel ein Papiersubstrat; die Bezugszummer 2 bezeichnet "Leafing"-Pigmente; die Bezugsnummer 3 bezeichnet das Dispersionsmedium, z.B. ein UV-härtbarer Lack), wohingegen sich "Non-Leafing"-Pigmente 4 (siehe die Figur 2) innerhalb des Dispersionsmediums zufällig und auf verschiedenen Höhen verteilen.
  • "Leafing"-Pigmente können sich sowohl an der Grenzschicht "Substrat - Lack" als auch an der Grenzschicht "Lack-Luft" anordnen.
  • Das Dispersionsmedium entspricht mit Vorteil den folgende Anforderungen: 1) Prägbarkeit des gehärteten oder zumindest teilweise gehärteten UV-Lacks; 2) kontrollierte Aushärtbarkeit durch UV-Bestrahlung.
  • Nachstehend wird die Kombination aus Dispersionsmedium (UV-härtender Lack) und OVI®-Pigmenten als "OVI-Prägelack" bezeichnet.
  • Es wird bevorzugt, den OVI-Prägelack gleichmäßig auf das zu bedruckende Wertdokumentsubstrat aufzutragen.
  • Um den OVI-Prägelack zu prägen, muss ein passendes Prägewerkzeug 5 verwendet werden (siehe die Figur 3). Die Untergrenze für die Abmessungen der Prägestruktur ist insbesondere durch die Größe der Pigmente 2 (im Beispiel "Leafing"-Pigmente) gegeben, z.B. in einem Bereich von 2 µm bis 100 µm. Gemäß einer Variante können die Pigmente, die in einer verhältnismäßig großen Abmessung (d.h. in einer Abmessung, die größer als die Abmessungen der Prägestruktur ist) vorliegen, beim Prägen zu kleineren Fragmenten zerbrochen werden.
  • Wird nun der OVI-Prägelack geprägt, verändert sich die lokale Schichthöhe des Lacks: an manchen Stellen wird der OVI-Prägelack durch die Prägestruktur des Prägewerkzeugs stark eingedrückt und die Schichthöhe verringert sich. Anders ausgedrückt, es findet ein Transfer des OVI-Prägelacks statt, was zu einer lokalen Fluiddynamik des Prägelacks führt: es entsteht ein Auftriebsgradient, d.h. an geprägten Vertiefungen ist der Auftrieb, welcher auf die Pigmente wirkt, weniger stark als an Erhöhungen. Deshalb bewegen sich die Pigmente an den Stellen, an denen der Prägelack stark eingedrückt wird, nach unten, wohingegen sich die Pigmente an den Stellen, an denen die Prägestruktur eine Erhöhung aufweist, nach oben bewegen (bzw. die Pigmente bewegen sich weniger stark nach unten). Die Bewegung kann auch entlang eines Pigments unterschiedlich sein, was in einer Neigung des Pigments resultiert. Somit werden die Pigmente entlang der Orientierung der unmittelbar darüber liegenden Prägestruktur ausgerichtet (siehe die Figur 4). Die Pigmente folgen der Prägestruktur des Lacks.
  • Noch während des Prägevorgangs, oder bereits vor dem Prägevorgang, kann der OVI-Prägelack durch UV-Strahlung vollständig ausgehärtet werden. Auf diese Weise werden die Pigmente immobilisiert und bezüglich ihrer finalen Ausrichtung fixiert.
  • Da die Prägestruktur des Prägewerkzeugs z.B. durch Fräsen, 3D-Druck, Lithographie oder dergleichen mit hoher gestalterischer Freiheit hergestellt werden kann, ermöglicht das Verfahren eine hohe Detailtreue. Insbesondere können Prägestrukturen ohne Weiteres so hergestellt werden, dass benachbarte Flanken Steigungen aufweisen, die stark voneinander abweichen.
  • Nachstehend wird ein Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments, z.B. eine Banknote, beschrieben, umfassend
    1. a) das Bereitstellen eines Wertdokumentsubstrats;
    2. b) das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit magnetisch orientierbaren Effektpigmenten bzw. OVMI®-Pigmenten, die in einem UV-härtbaren Lack dispergiert sind;
    3. c) den Schritt c1) des Aussetzens des die magnetisch orientierbaren Effektpigmente enthaltenden Lacks an ein dynamisches, nämlich ein kontinuierlich rotierendes, Magnetfeld, sodass sich die Effektpigmente im Lack parallel zum Wertdokumentsubstrat und insbesondere Stoß-an-Stoß anordnen; den Schritt c2) des Bestrahlens des die Effektpigmente enthaltenden Lacks mit UV-Strahlung, wobei der c2) insbesondere nach dem Schritt c1) erfolgt oder gleichzeitig zusammen mit dem Schritt c1) erfolgt;
    4. d) den Schritt des Verprägens des gehärteten oder zumindest teilweise gehärteten UV-Lacks, der die parallel zum Wertdokumentsubstrat und insbesondere Stoß-an-Stoß angeordneten Effektpigmente aufweist, sodass im Lack eine geprägte, dem Betrachter ein optisch variables Bild vermittelnde Reliefstruktur mit sich an das Relief anpassenden Effektpigmenten ausgebildet wird.
  • Die Kombination aus Dispersionsmedium (UV-härtender Lack) und OVMI®-Pigmenten wird hierin auch als "OVMI-Prägelack" bezeichnet.
  • Die Figur 5 veranschaulicht die Ausrichtung von in einem UV-härtbaren Lack 3 dispergierten OVMI®-Pigmenten 6, die einem rotierenden Magnetfeld ausgesetzt sind, bei der Betrachtung in Querschnittansicht. Mit der Bezugsnummer 1 ist das Wertdokumentsubstrat, im Beispiel ein Papiersubstrat, bezeichnet. Der die OVMI®-Pigmente 6 umfassende UV-härtbare Lack 3 wurde im Siebdruck auf das Papiersubstrat 1 aufgebracht. Das rotierende Magnetfeld wird mittels eines unterhalb des Papiersubstrats 1 angeordneten Magnetrührers erzeugt (in der Figur 5 nicht gezeigt) und ist im Beispiel ein kontinuierlich rotierendes Magnetfeld mit einer Geschwindigkeit von 150 Umdrehungen pro Minute. Die OVMI®-Pigmente 6 bilden infolge des rotierenden Magnetfeld eine im Wesentlichen homogene, spiegelnde Fläche aus. Die Anordnung der einzelnen OVMI®-Pigmente erfolgt sozusagen "Stoß-an-Stoß".
  • Die Figur 6 zeigt einen Ausschnitt der unter dem Mikroskop erkennbaren "Stoß-an-Stoß"-Ausrichtung von in einem UV-härtbaren Lack dispergierten OVMI®-Pigmenten 6, die einem rotierenden Magnetfeld ausgesetzt sind, bei der Betrachtung in Draufsicht.
  • Gemäß den Figuren 7 und 8 erfolgt neben dem Schritt c1) des Aussetzens des die magnetisch orientierbaren Effektpigmente 6 enthaltenden, UV-härtbaren Lacks 3 an ein rotierendes Magnetfeld, sodass sich die Effektpigmente 6 im Lack 3 Stoß-an-Stoß entlang der Fläche des Wertdokumentsubstrats 1 anordnen, gleichzeitig der Schritt c2) des Bestrahlens des die Effektpigmente 6 enthaltenden Lacks 3 mit UV-Strahlung. Die UV-Bestrahlung führt, abhängig von der Dauer bzw. Dosis der UV-Behandlung, zum einem gehärteten oder zumindest teilweise gehärteten UV-Lack 3, der die Stoß-an-Stoß entlang der Fläche des Wertdokumentsubstrats 1 angeordneten Effektpigmente 6 aufweist. Im Schritt des Verprägens mittels eines Prägewerkzeugs 5, z.B. eine Stichtiefdruckplatte, wird im Lack 3 eine geprägte, dem Betrachter ein optisch variables Bild vermittelnde Reliefstruktur 7 mit sich an das Relief anpassenden Effektpigmenten 8 ausgebildet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht infolge des Zusammenspiels der vier Maßnahmen 1) OVMI®-Pigmente, 2) dynamisches, nämlich kontinuierlich rotierendes, Magnetfeld, 3) UV-Bestrahlung und 4) Verprägen eine äußerst vorteilhafte Kontrolle der Pigment-Ausrichtungen, sodass insbesondere homogen glänzende, strukturierte Oberflächen imitiert werden können. Eine granulare, verrauschte Textur, die im Stand der Technik bekannt ist, kann ebenfalls erzeugt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Variante beinhaltet das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Schritte:
    1. a) das Bereitstellen eines Wertdokumentsubstrats;
    2. b) das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats mit magnetisch orientierbaren Effektpigmenten, die in einem UV-härtbaren Lack dispergiert sind;
    3. c) den Schritt c1a) des Aussetzens des die magnetisch orientierbaren Effektpigmente enthaltenden Lacks an ein dynamisches, nämlich ein rotierendes, Magnetfeld, sodass sich die Effektpigmente im Lack parallel zum Wertdokumentsubstrat und insbesondere Stoß-an-Stoß anordnen, um die Effektpigmente auf diese Weise in Form einer Vor-Orientierung anzuordnen; den Schritt c1b), in dem ein weiteres Orientieren bzw. Ausrichten der im Zuge des Schritts c1a) vororientierten, magnetisch orientierbaren Effektpigmente durch Anlegen eines statischen magnetischen Feldes erfolgt, sodass die Effektpigmente eine von der Vor-Orientierung geänderte Orientierung annehmen; den Schritt c2) des Bestrahlens des die Effektpigmente enthaltenden Lacks mit UV-Strahlung, wobei der Schritt c2) insbesondere nach den Schritten c1a) und c1b) erfolgt;
    4. d) den Schritt des Verprägens des gehärteten oder zumindest teilweise gehärteten UV-Lacks, der die zunächst parallel zum Wertdokumentsubstrat und insbesondere Stoß-an-Stoß angeordneten, vororientierten Effektpigmente und darauffolgend einer geänderten Orientierung unterzogenen Effektpigmente aufweist, sodass im Lack eine geprägte, dem Betrachter ein optisch variables Bild vermittelnde Reliefstruktur mit sich an das Relief anpassenden Effektpigmenten ausgebildet wird.
  • Die bevorzugte Variante erzielt eine besondere Attraktivität und Brillanz der die Effektpigmente aufweisenden Farbschicht. Die erhaltenen Effekte sind darauf zurückzuführen, dass die Effektpigmente im Wechselfeld nicht nur ihre Ausrichtung (d.h. der Kippwinkel), sondern auch ihre Anordnung (d.h. die Position im Lack) ändern. Im Falle eines rotierenden Stabmagneten scheinen sich die Effektpigmente in einer Ebene anzusammeln und sich "Stoß an Stoß" anzuordnen. Die Effektpigmente bilden also eine möglichst geschlossene Schicht, was zu einer erhöhten, nutzbaren, reflektierenden Fläche und damit zu einer erhöhten Brillanz führt. Auf diese Weise kann ferner der mengenmäßige Bedarf der einzusetzenden Effektpigmente verringert werden.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments, umfassend
    a) das Bereitstellen eines Wertdokumentsubstrats (1);
    b) das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats (1) mit magnetisch orientierbaren Effektpigmenten (6), die in einem UV-härtbaren Lack (3) dispergiert sind;
    c) den Schritt c1) des Aussetzens des die magnetisch orientierbaren Effektpigmente (6) enthaltenden Lacks (3) an ein dynamisches, nämlich ein kontinuierlich rotierendes Magnetfeld, sodass sich die Effektpigmente (6) im Lack (3) parallel zum Wertdokumentsubstrat (1) und insbesondere Stoß-an-Stoß anordnen; den Schritt c2) des Bestrahlens des die Effektpigmente (6) enthaltenden Lacks (3) mit UV-Strahlung;
    d) den Schritt des Verprägens des gehärteten oder zumindest teilweise gehärteten UV-Lacks (3), der die parallel zum Wertdokumentsubstrat (1) und insbesondere Stoß-an-Stoß angeordneten Effektpigmente (6) aufweist, sodass im Lack (3) eine geprägte, dem Betrachter ein optisch variables Bild vermittelnde Reliefstruktur (7) mit sich an das Relief anpassenden Effektpigmenten (6) ausgebildet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt c2) nach dem Schritt c1) erfolgt oder gleichzeitig zusammen mit dem Schritt c1) erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das dynamische, nämlich kontinuierlich rotierende Magnetfeld im Schritt c) eine Geschwindigkeit im Bereich von 50 Umdrehungen pro Minute bis 1500 Umdrehungen pro Minute, bevorzugt eine Geschwindigkeit im Bereich von 100 Umdrehungen bis 1500 Umdrehungen pro Minute und insbesondere bevorzugt eine Geschwindigkeit im Bereich von 100 Umdrehungen pro Minute bis 500 Umdrehungen pro Minute aufweist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei der Schritt des Verprägens d) mittels einer Stichtiefdruckplatte erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schritt b) des Bedruckens des Wertdokumentsubstrats mit magnetisch orientierbaren Effektpigmenten, die in einem UV-härtbaren Lack dispergiert sind, in einem selektierten Bereich erfolgt, der insbesondere in Form eines Musters, in Form von Zeichen oder in Form einer Codierung vorliegt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Schritt c) die folgenden (Teil-)Schritte aufweist:
    c) den Schritt c1a) des Aussetzens des die magnetisch orientierbaren Effektpigmente enthaltenden Lacks an ein dynamisches, nämlich ein kontinuierlich rotierendes Magnetfeld, sodass sich die Effektpigmente im Lack parallel zum Wertdokumentsubstrat und insbesondere Stoß-an-Stoß anordnen, um die Effektpigmente auf diese Weise in Form einer Vor-Orientierung anzuordnen; den Schritt c1b), in dem ein weiteres Orientieren bzw. Ausrichten der im Zuge des Schritts c1a) vororientierten, magnetisch orientierbaren Effektpigmente durch Anlegen eines statischen magnetischen Feldes erfolgt, sodass die Effektpigmente eine von der Vor-Orientierung geänderte Orientierung annehmen; den Schritt c2) des Bestrahlens des die Effektpigmente enthaltenden Lacks mit UV-Strahlung, wobei der Schritt c2) insbesondere nach den Schritten c1a) und c1b) erfolgt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, zusätzlich umfassend den Schritt d) des Verprägens des gehärteten oder zumindest teilweise gehärteten UV-Lacks, der die zunächst parallel zum Wertdokumentsubstrat und insbesondere Stoß-an-Stoß angeordneten, vororientierten Effektpigmente und darauffolgend einer geänderten Orientierung unterzogenen Effektpigmente aufweist, sodass im Lack eine geprägte, dem Betrachter ein optisch variables Bild vermittelnde Reliefstruktur mit sich an das Relief anpassenden Effektpigmenten ausgebildet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Wertdokument eine Banknote ist.
  9. Druckvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend eine Einrichtung für das Bereitstellen eines Wertdokumentsubstrats (1), eine Einrichtung für das Bedrucken des Wertdokumentsubstrats (1) mit einem auf magnetisch orientierbaren Effektpigmenten (6) basierenden, UV-härtbaren Lack (3), einer Einrichtung für das Bereitstellen eines dynamischen, nämlich eines kontinuierlich rotierenden Magnetfelds, das zur Ausrichtung der Effektpigmente (6) geeignet ist, eine Einrichtung für das Aushärten des UV-Lacks (3) mittels UV-Strahlung und eine Einrichtung für das Verprägen des gehärteten oder zumindest teilweise gehärteten UV-Lacks (3).
  10. Druckvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Einrichtung für das Verprägen eine Stichtiefdruckplatte ist.
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