BESCHREIBUNG
TITEL
Sicherheitsmerkmal für Wertdokumente
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sicbcrheitsmerkmal für ein Sicherlieilstlolcuinent bei welchem die Authentizität durch Einstrahlung von elektromagnetischer Strahlung in einem spektralen Bereich ausserhalb des sichtbaren Bereiches festgestellt werden kann.
STAND DER TECHNIK
Es ist allgemein bekannt, dass zur Absicherung von Sichcrhcitsdokumenten oder generell von Sicherheitsartikeln wie z. B. Banknoten, Schecks, Aktien, Obligationen, Identit tskarten, Pässen, Führerscheinen, Tickets, Weltmarken, aber auch Kreditkarten, Bankka ten und Ähnliches Sichcrheitsmerkmale Anwendung finden können um eine Au-hentifikation des Dokuments durchführen zu können. So werden heutzutage z. B. in diesem Zusammenhang Sicherheilsfäden, Sicherheitsstreifen, Hologramme sowie Mclierfasem verwendet. Dabei werden unter anderem auch insbesondere Merkmale verwende), welche bei Betrachtung im sichtbaren Licht von Auge nicht erkennbar sind, welche aber unter Einstrahlung von UV-Licht plötzlich hervortreten. Dies kann durch die Verwendung von fluoreszierenden Farbstoffen erreicht werden, welche das eingestrahlte UV-Licht absorbieren und als sichtbares Licht emittieren. Die Farbstoffe können dabei z.B. in respektive auf den genannten Melierfasern enthalten sein, oder aber auch in Form einer Bedrückung auf dem Träger vorhanden sein.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung scheint unter anderem die WO 00/19016 relevant, welche Sicherh ei fsm ericmale mit dichroischen Eigenschaften beschreibt. Die Sicherheitsmerkmale sind dabei auf einem Sicherheitspapicr aufgebracht und zeigen entweder linear polarisierte Photolumineszenz oder linear polarisierte Absorption.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Sicheil. eitsmerkmal für ein Sicherheitsdokumcnt zur Verfügung zu stellen, bei welchem die Authentizität durch Einstrahlung von elektromagnetischer Strahlung in einem spektralen Bereich ausserhalb des sichtbaren Bereiches festgestellt werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch erreicht, dass das Sicherheitsmerkmal einen Druck oder eine Besehichlung oder ganz allgemein eine Funktion aufweist, welche die eingestrahlte elektromagnetische Strahlung in sichtbares Licht umwandelt, wobei der Druck resp. die Beschichtung oder die Funktion wenigstens mittelbar von einer Polarisationsfolie überdeckt ist. Funktion bedeutet, dass auch z.B. der Träger, auf welchem das Sicherheitsmerkmal aufgebracht ist, selber die Funktion übernehmen kann, die eingestrahlte elektromagnetische Strahlung in sichtbares Licht umzuwandeln.
Der Kern der Erfindung besteht somit darin, auf der einen Seite ein Merkmal zur Verfügung zu stellen, weiches bei Betrachtung unter ausschficssiieh sichtbaren Licht nicht von Auge erkannt werden kamt, welches aber bei Einstrahlung von UV-Licht oder von IR-Licht plötzlich hervortritt (so genannte Photolυmincszenz). Im Falle der Einstrahlung mit UV-Licht handelt es sich um einen so genannten Stokes- Vorgang, bei welchem elektromagnetische Strahlung hoher Energie (UV) in elektromagnetische Strahlung niedriger Energie (sichtbares Licht, VIS) umgewandelt wird. Im Falle der Einstrahlung mit IR-Licht handelt es sich um einen so genannten Anti-Stokes- Vorgang, bei welchem elektromagnetische Strahlung niedriger Energie (IR) in elektromagnetische Strahlung höherer Energie (VIS) konvertiert wird. Zusätzlich zu dieser spektralen Konversion wird aber gleichzeitig Polarisation ausgenützt. Dies, indem eine z. B.
fluoreszierende Beschiehtung oder eine z. B. fluoreszierende Bedruckung mit einer Polarisationsfolie überdeckt wird. Die Bedrückung lässt sich dabei einfach aufbringen und gegebenenfalls sogar dokumenlspezi fisch anpassen (z. B. Druckmaschinenregister). Im Gegensalz zum Stand der Technik wird also in sehr einfacher Weise einfach eine Sandwichslruklur verwendet, welche auf der Bctrachlungsscile eine Polarisationsfolie oberhalb der Beschiehtung resp. der Bedrückung resp. des Trägers aufweist, welche die eingestrahlte elektromagnetische Strahlung in sichtbares Licht umwandelt.
Beim Sicher eitsmei mal handelt es sich um ein geformtes, planes Objekt welches verschiedenste Formen aufweisen kann, z. B., aber nicht nur, Band, Platte, Scheibe, Blatt, etc..
Wird die Funktion der Umwandlung der elektromagnetischen Strahlung direkt vom Träger übernommen, so werden bevorzugt chemische Funktionen in diesen Tiäger eingebaut, welche die eingestrahlte elektromagnetische Strahlung in sichtbares Licht umwandeln. Dabei handelt es sich bevorzugt bei diesen chemischen Funktionen um im Tiiigcr eingebaute Fluoreszenz- und/oder Phosphoreszenz-Farbstoffe. Diese können entweder einfach im Träger eingelagert sein oder aber auch in Form von mit diesen Farbstoffen cingefärblen Fasern, welche im Träger eingebaut sind, vorliegen.
Gemäss einer ersten bevorzugten Λusführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der eingestiahllen elektromagnetischen Strahlung um UV-Strahlung. Insbesondere kann die Einstrahlung in einem Wellenlängenbereich von 200 bis 500 nm oder sogar in einem Bei eich von 180 bis 500 nm stattfinden. Bevorzugt wird eine Einstrahlung im Bereich von 200 bis 400 nm oder 300 bis 400 nm. Entsprechend kann dann der Druck wenigstens einen Fluoreszenz- und/oder Phosphoreszenz-Faibstoff enthalten, welcher die UV-Strahlung wenigstens teilweise in sichtbares Licht umwandelt. Beim Druck kann es sich insbesondere bevorzugt um ein Logo, ein Muster, oder einen Schriftzug oder eine Kombination dieser Elemente handeln. Wird beispielsweise UN-Strahlung zur Einstrahlung verwendet, so kann die Verifikation eines derartigen Sicherhcilsmerkmals dadurch geschehen, dass entweder linear polarisiertes UV-Licht eingestrahlt wird, wobei die Polarisationsrichtung dieses UV- Lichtes rotiert (z. B. indem ein rotierender Polarisator unmittelbar vor die UV-
Lichtquelle gesetzt wird). Bei Betrachtung im sichtbaren Bereich erscheinen und verschwinden im Wechselspiel dann die unter dem Polarisationsfilter liegenden fluoreszierenden Zeichen. Es stellt sich mit anderen Worten gewissermassen ein hell- dunkel oder ein/aus Effekt ein. Dieser Effekt ist sehr deutlich zu erkennen und erlaubt eine sichere Verifikation, auf der anderen Seile kann dieser Effekt nur mit sehr grossem Aufwand kopiert weiden.
Insbesondere im Zusammenhang mit dieser An endungsform sind Polarisationsfilter von Interesse, bei denen sieh die Absorption im Wesentlichen auf den Wcllenlängenbereich der eingestrahlten Anregungstrahlung bescluänkt und die im Wesentlichen im sichtbaren Bereich, d.h. typischerweise in einem Beieich von 400-800 nm, keine Absorption aufweisen und daher farblos cischeinen. Polarisationsfilter mit diesen Eigenschaften ermöglichen den beschriebenen Effekt im Sinne der vorliegenden Erfindung, ohne jedoch ein eventuell vorhandenes sichtbares Druckbild zu stören.
Die Bedrückung enthält vorzugsweise wenigstens einen photolumineszentcn Farbstoff und/oder ein phololumineszentes Pigment oder eine Kombination von derartigen Komponenten. Dabei kann es sich um Farbstoffe wie z. 13. Pergasol Flavin 7G, Pergasol Gelb GΛ, etc. handeln, aber auch optische Aufheller wie z. B. Blankophor, Uvitex OB- Oue etc. können Anwendung finden. Auch auf Metallionen oder allgemein Metallen basierende Komponenten kommen in Frage. Selbstverständlich kann der Effekt durch die Verwendung von unterschiedlichen Bereichen mit unterschiedlichen Falben zusätzlich verbessert werden.
Die Polarisationsfolie weist vorzugsweise eine Dicke von im Bereich von 5 bis 200 μ insbesondere bevorzugt von 10 bis 75 μm auf. Dabei sollte die Polarisationsfolie vorzugsweise ein dichroisches Verhältnis von im Bereich von mindestens 3, insbesondere bevorzugt von mindestens 5 aufweisen, damit der eingangs genannte hell/dunkel Effekt auch gut hervortritt.
Bei der Polarisationsfolie kann es sich ausserdein um einen so genannten photolumineszenten Polarisator im Sinne von z. B. M. Eglin et al., "Ultra-high Performance photoluminescent polarizers based on elt-processed poly er blends," J. Mater. Chem. 1999, vol. 9, p. 2221, handeln. Mit einer solchen Polarisationsfolie lässt
sich ein interessanter Farbwechseleffelct erzielen, wenn sich die Emissionsfarbe der Polarisationsfolie von der Emissionsfarbe des Substrates oder der unterliegenden Bedrückung unterscheide!. Wird ein Merkmal bestehend aus einem photolumineszenten Substrat und einem darübcrliegend angeordneten photolumineszenten Polarisator unter polarisiertem UV-Licht betrachtet welches periodisch seine Polarisationsachse wechselt, wird ebenfalls periodisch wechselnd entweder die Emission der Polarisationsfolie oder die Emission des Substrates sichtbar. Wenn die Polarisalionsrichtungen von Polarisationsfolie und Anregungslicht übereinstimmen, wird die Lichtenergie absorbiert und steht zur Anregung des Substrates nicht mehr zur Verfügung, weshalb nur die Emission der Polarisationsfolie sichtbar ist. Stehen hingegen die Polarisalionsrichtungen von Polarisationsfolie und Anregυngslicht senkrecht zueinander, erfolgt keine Wechselwirkung mit den Chromophoren der Polarisationsfolie, weshalb die Anregungseuergie ungehindert zum Substrat durchdringt und dieses zur Photolumineszenz anregt. Eine derartige Polarisationsfolie sollte dabei im sichtbaren Bereich, oder wenigstens in jenem Bereich, in welchem das Substrat emittier!, nicht absorbieren, d.h. farblos sein.
Eine andere bevorzugte Auslührungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sicheiheitsmerkmat über unmittelbar nebeneinander angeordnete Bereiche von Polarisationsfolie mit unlcrschiedlicher Polarisationsrichtung verlügt. So treten bei Betrachtung unter z. B. einem rotierenden Polarisationsfilter die Druckzeichen hinler diesen unterschiedlichen Bereichen auch in unterschiedlichen Zeilabschnitten hervor, was einen sehr interessanten Flick-Flack Effekt erzeugt. Dabei können die Polarisalionsrichtungen von aneinander grenzenden Bereichen insbesondere bevorzugt orthogonal zueinander stehen, es ist aber auch möglich durch die Verwendung von elireren Streifen mit sukzessive ändernder Polarisationsrichtung gewisseπnassen ein sich bewegendes Sujet bei Betrachtung unter einem rotierenden Polarisationsfilter zu erhalten.
Eine weitere bevorzugte Ausfύhrungsfoπn der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Siehe. hei Ismerkmal auf einem Trägermaterial aufgebracht ist, wobei der Druck wenigstens mittelbar auf dem Trägermaterial aufgedruckt ist, und die
Polarisationsfolie über einen Ha-lvermittler auf diesem Druck verbunden isl. Diese Ausfüiirungsfoπn erweist sich als besonders einfach in der Herstellung, da das Trägermaterial in einem Standard verfahren einfach mit einer photolumineszentcn Bedruckung versehen werden uss, und anschliessend z. B. eine mit einem Haftkleber (heiss oder kalt) versehene Polarisationsfolie (gcwisseπuassen im Sinne eines Scotch- Tapes) auf diesem Druckbereich aufgeklebt werden muss.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hü.gcgen ist gewissermassen die phololumineszenle Bedruckung auf der Polarisationsfolie aufgebracht. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass das Sicherheitsmerkmal auf einem Trägermaterial aufgebracht ist, wobei der Druck auf der dem Trägermaterial zugewandten Seite der Polarisationsfolie angeordnet ist, und wobei die Polarisationsfolie mit der de Druck zugewandten Seite über einen Haftvermitller auf dem Trägermaterial aufgebracht ist, wobei gegebenenfalls zwischen Druck und Haftvet mittler eine Folie angeordnet ist. Mit anderen Woiten kann z. B. bei dieser Λusführungsförin eine mit einer photolumineszenten Bedruckung versehene und mit einem Uaftklcber beschichtete Polarisationsfolie (Bedruckung zwischen Polarisationsfolie und IJaftklebcrschicht) einfach auf das Trägermaterial aufgespendet werden.
Vorzugsweise handelt es sich beim Haftvermiltler um einen Leim, Kleister, Lack, Dispersiυnsklebcr, Lösungsnültelklcber, Reaklionskleber oder um einen Kontaktkleber, welche eine luv den besthmmingsgewüssen Gebrauch des Sichcvheilsύokumciüs genügende Adhäsion aufweisen. Ausserdem sollte der Haftvermitller bei jener Ausführungsform, bei welcher der Haftvci mittler zwischen Bedruckung und Polarisationsfolie angeordnet ist, da auf geachtet werden, dass der llailvermitüe in den verwendeten spektralen Regionen (z. B. UV und VIS) keine Absorptionseigenschaften aufweist, da ansonsten der Effekt gescluπälert wird.
Das Sicherheitsmerkmal kann auf dem Träger angeordnet sein, wie oben beschreiben. Es isl auch möglich, das Sichelheitsmerkmal in einer Vertiefung oder Aussparung des Trägermaterials einzulassen, damit eine bündige Oberfläche des Sicherheitsdokuments gewährleistet ist. Noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist entsprechend
dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmerkmal in einem Trägermaterial derart angeordnet ist, dass es von beiden Seiten des Trägermaterials und/oder in Durchsicht verifiziert weiden kann. Dabei kann das Sicherheitsmerkmal einen Aufbau aufweisen, bei welchem wenigstens eine Druckschicht auf beiden Seiten von einer Polarisationsfolie überdeckt ist, wobei die beiden Polarisationsfolien gleiche oder unterschiedliche Polarisationsrichtung aufweisen können. Befindet sich nur eine Druckschiebt zwischen den beiden Polarisationsfolien, und sind die in dieser Druckschicht verwendeten Farben im sichtbaren Bereich transparent, so erscheint eine derartige Struktur ausschliesslich im sichtbaren Licht betrachtet als transparentes Fenster, während bei Einst. anhing z. B. mit Uλ -Licht plötzlich ein Druck erscheint. Wenn dabei zusätzlich die beiden Polarisationsfolien nicht die gleiche PolarisationsiϊchU g aufweisen, stellt sich ein interessanter Effekt ein, welcher unterschiedlich isl, je nachdem ob Betrachtung unter Einstrahlung von der gleichen Seile des Trägermaterials erfolgen, oder ob das Sicherheitsmerkmal in Durchsicht auf die UV-Lichtquelle betrachtet wird. Alternativ isl ist natürlich auch möglich, dass zwei Druckschichten angeordnet sind, welche von einer Trennfolie gelrennt sind. Diese Trenufolie kann im sichtbaren und/oder im UV-Bereich transparent oder durchsichtig ausgestaltet sein.
Um die Polarisationsfolie vor usseid' Einwirkung zu schützen, kann es sich als nützlich erweisen, die Polarisationsfolie auf der dem Trägermaterial abgewandlcn Seite it einer DcekfoHc abzudecken.
Eine andere Aus- hrungsform der vorliegenden Erfindung zeicl ct sich dadurch aus, dass zusätzlich die Polarisationsfolie auch auf der anderen, obenliegenden Oberfläche mit einem fluoreszierenden Druck versehen ist. Mit anderen Worien befindet sich dieser fluoreszierende Druck bei Betrachtung von der gleichen Seite wie die Einstrahlung nicht hinter der Polarisationsfolie, und entsprechend bleibt dieser Dwck unabhängig von der Position eines z. B. bei der Beobachtung verwendeten rotierenden. Polarisationsfilters immer sichtbar. Dies kann zur interessanten Kontrasteffekten mit den periodisch ein/ausgehenden Signalen der hinter der Polarisationsfolie angeordneten Bedruckung führen.
Weitere bevorzugte Λusführungs ormen des Sicheriieitsmeikmals sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Ausscrdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Sicherheitsdokument enthaltend ein Sicherheitsmerkmal wie es oben besclrrieben ist. Dabei kann es sich um eine Banknote, ein Wertpapier, einen Fahrschein, ein Verpackungsmaterial, etc., oder aber auch um eine Kreditkalte, Bankkarle etc. handeln.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheilsdokuments, wie es im vorstehenden Absatz genannt wird. Dabei wird insbesondere bevorzugt auf einem Trägermalerial zunächst der fluoreszierende Druck, insbesondere in Form eines Logos, Musters, oder eines Schriflzuges, aufgebracht, und anschliessend eine mit einem Haftvermilllcr versehene Polarisationsfolie auf den gedruckten Bereich aufgeklebt. Alternativ dazu wird ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheilsdokuments vorgeschlagen, welches sich dadurch auszeichnet, dass auf ein Trägermaterial ein bereits mit einem zwischen Haftvermittler und Polarisationsfolie angeordnelcn fluoreszierenden Druck versehenes Siebet heitsmcrk al aufgeklebt wird.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung eines Sicherheilsdokuments sind in den entsprechenden abhängigen Ansprüchen beschrieben .
Zuletzt betrifft die vorliegende Eifindung auch noch ein Verfahren zur Verifikation eines Sichciheitsmeikmals wie es eingangs beschrieben wurde oder eines Sicherheilsdokuments wie es oben genannt wird. Das Verfahren zur Verifikation ist dadurch gekennzeichnet, dass entweder linear polarisiertes UV-Licht eingestrahlt wird, dessen Polarisationsrichlung rotiert, oder dass unpolarisierles UV-Licht eingestrahlt wird und die Beobachtung im sichtbaren Bereich durch einen rotierenden Polarisationsfilter geschieht. Dabei erscheint der bereits genannte hell/dunkel respektive ein/aus Effekt. Die Beobachtung kann dabei entweder auf der Seite im Auflicht des Sicherheilsdokuments erfolgen, von welcher die Einstrahlung geschieht, oder aber es kann eine Beobachtung in Durchsicht (Transmission) erfolgen.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Alisführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläuter werden. Es zeigen-.
Fig. 1 a) einen Schnitt durch ein Sicherhcilspapier mit Sicherheitsmerkmal, wobei die polarisierende Folie auf einen fluoreszierenden Träger aufgebracht ist; b) einen Schnitt durch ein Sicherheilspapicr mit Sicherheitsmerkmal, wobei die polarisierende Folie auf eine fluoreszierende Bedrückung aufgebracht isl;
Fig. 2 a) einen Schnitt durch ein Sicherheilspapicr mit Sicherheitsmerkmal, wobei eine fluoreszierend bedruckte polarisierende Folie aufgebracht ist ; b) wie a), zusätzlich befindet sich aber zwischen der fluoreszierend bedruckten Folie und dem H ftvermitller eine weitere Folie.
Fig. 3 a) einen Schnitt durch ein in einem Sicher hei tspapier integriertes Sicherheitsmerkmal ; b) einen Schnitt durch ein in einem Sicherheilspapicr integriertes, für den sichtbaren Bereich lianspnrentes Sicherhcitsmeikmal ; c) einen Schnitt durch ein in einem Sicherheilspapicr integriertes Sicherheitsmerkmal, welches auch über Bedruckung oberhalb der Polarisationsfolie verfügt ;
Fig. 4 Funktionsmechanismus bei Einstrahlung mit polarisiertem UV-Lichl, wobei die Polarisalionsrichtungen von UV-Licht und Polarisationsfolie a) parallel und b) orthogonal angeordnet sin ;
Fig. 5 Funktionsmechanismus bei Einstrahlung mit unpolarisierlem UV-Licht, wobei die Betrachtung durch einen Polarisationsfilter geschieht, dessen Polarisationsrichtung a) parallel zur Polarisationsrichtung der Polarisationsfolie und b) orthogonal zur Polarisationsrichtung der Polarisationsfolie ausgerichtet ist
Fig. 6 Funktionsmechanismus bei einer der Fig. 5 entsprechenden Anordnung, wobei die Polarisationsfolie Bereiche mit unterschiedlicher Polarisalionsrichtung aufweist;
Fig. 7 Schnitt durch eine kaschierte Polarisationsfaser mit Polarisierender Umhüllung; und
Fig. S Strukturformeln der in den Beispielen verwendeten Farbstoffe.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausrührungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Es handelt sich dabei um einen Schnitt durch ein Sicherheitsdokument. Das Sicherheitsdokument verfügt über einen Träger 1. Der Träger 1 kann dabei ein Papier oder eine Kunststofffolie oder auch eine Misch form davon sein, oder eine Kunslsloffscheibe (vgl. z.B. Kreditkarte). Der Träger enthält in diesem Ausführungsbeispiel selber einen Fhioreszenzlärbstoff oder ein Fhiorcszenzpigment. Dieser Fhiorcszenzfaibsloff/- pigmcnl kann zum Beispiel bei einem Papierlräger einfach im Papierhcrslellungsprozcss beigegeben werden. Als Variante ist es auch möglich, Fasern mit einem Fluoreszcnzfaibstoff cinzufäibcn, und anschliesscnd diese Fasern beim Papierherslellungsprozess der Pulpe beizugeben, sodass anschliessend nur diese eiiigefäibten Fasern einen Fluoreszenzcffekl zeigen.
Als Farbstoffe kommen dabei die gängigen Fluoreszenzfarbstoffe oder Fluoreszenzpigmente in Frage, die Faibstoffe können dabei anorganischer oder organischer Natur sein, und können ausscrdem auch Metalle oder Metallionen enthalten. In Frage kommen zum Beispiel z. B. Uvilex OB ONE (Aldrich 368590), Pergasol Gelb 8 GA (Ciba Speciality Chemicals), Tinopal ABP (Bayer), Oxonol (Aldrich 44052-3), Keystone Fluorescent Colors, etc.. Farbstoffe mit ähnlichen Eigenschaften können im Bereich der optischen Aufheller gefunden werden, so eignet sich z. B. Blankophor (Bayer) zur Erzeugung von blauen Farben.
Zwischen Träger und Polarisationsfolie befindet sich ein Haftvermittler 3, welcher eine feste Verbindung zwischen Trägermaleriai 1 und Polarisationsfolie 2 sicherstellt. Der verwendete Ilaftvermiltler sollte dabei in keinem der relevanten spektralen Bereiche eine signifikante Absorption aufweisen.
Die Polarisationsfolie 2 weist dabei eine Dicke von 10 bis 30 μm auf. Ihr
Polatisatiousgrad beträgt ca. 18. Möglich ist auch ein dichrυisches Verhältnis von ca. 5 oder höher. Dcrarlige Polarisationsfilter können z. B. bei den Firmen Sumitomo oder Polaroid bezogen werden, oder können nach einem Standard Polymer Reck- Verfahl en hergestellt werden.
Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass der Polarisationsfilter in den relevanten spektralen Bereichen talsächlich polarisierend wiikt, nämlich z. B. bei Einstrahlung mit UV-Licht möglichst sowohl im UV-Bereich als auch im sichtbaren Bereich.
Fig. 1 b) zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem ein photolumineszenler Diuck 4 auf dem Träger 1 aufgebracht ist. Dieser Druck kann in einem Standard- Druckverfahren wie zum Beispiel Ink Jet, Tiefdruck, Offsetdruck etc. aufgebracht werden, und es kann sich dabei um Schrift, Bilder, Logos, Muster oder Kombinationen von dcraitigen Elementen handeln, und es können nebeneinander unterschiedliche Faiben Anwendung finden. Über dem Druck 4 befindet sich zunächst
Ein derartiges Sichcrheilsmetkmal kann hergestellt weiden, indem nach der Bedrückung mit der Schicht respektive dem Druck 4 z. B. ab Rolle eine bereits mit dem Haft Vermittler 3 versehene Polarisationsfolie 2 aufgespendet wird. Handelt es sich beim Hallvermittler um einen Kontaktlclcber, so kann dies z. B. unter Vei wendung eines Laminats geschehen, bei welchem Polarisationsfolie und Hafivermittler mit einer Trennfolie bedeckt sind, und diese Trennfolie kurz vor dem Aufspenden von der Polarisationsfolie derail getrennt wiid, dass der Uaftvcrmiuler 3 an der Polarisationsfolie 2 veibleibt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2a) dargestellt. Hier befindet sich der Druck 4 nicht zwischen Ilafivermiltler 3 und Tiägermalerial 1, sondern vielmehr zwischen Ha-lvermilller 3 und Polarisationsfolie 2. Ein deiartigcs Sicherheitsmerkmal kann z. B. auf ein unbedmckles Trägermaterial 1 aufgespendet werden, wobei dann aber das Spendematerial bereits den fluoreszierenden Druck 4 zwischen Haftvermittler 3 und Polarisationsfolie 2 enthält. Wie in Fig. 2b) dargestellt, ist es möglich, um den Druck 4 nicht in direkten Kontakt mit dem Ha 11 Vermittler 3 kommen zu lassen, zwischen diesen beiden Schichten eine Folie 5 anzuordnen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3a) dargestellt. Hierbei isl das Sicherheitsmerkmal in das Trägermaterial 1 gewissermassen eingebaut. Das Trägermaterial 1 weist im Bereich des Sichcrheitsmerkmals ein Loch auf. Das Sicherheitsmerkmal verfügt über die gleiche Dicke wie das Trägermaterial. Das Sicherheilsmerknial ist zur Oberseite durch eine obere Polarisationsfolie 6 begrenzt, und unmittelbar unterhalb dieser oberen Polarisationsfolie 6 ist eine obere lluoreszierende Druckschicht 8 angeordnet. Nun folgt nach unten, gewissermassen in der Mitte des Trägeπnaterials 1, eine Trennfolie 10. Diese Tiennfolie kann entweder transparent oder undurchsichtig sein. Zur Unterseite hin folgt nun eine untere fluoreszierende Druckschicht 9, und das Sicheiheitsmer mal wird zu Unterseite durch eine untere Polarisationsfolie 7 abgeschlossen. Ein dei rtiges Sicheiheitsmerkmal sieht je nach Betrachtungsseite unterschiedlich aus, sofern die beiden Druckschichten 8 und 7 nicht genau gleich ausgestaltet sind. Wird die Trennfolie 10 transparent ausgestaltet, so ist auch eine Betrachtung in Durchsicht möglich.
Fig. 3b) zeigt ein Ausfühαingsbeispiel, bei welchem wiederum das Sicherheitsmerkmal im Trägermaterial 1 in einem Fenster dieses Trägcrmaterials angeordnet ist. Hierbei ist nur eine fluoreszierende Druckschicht 4 zwischen zwei Polarisationsfolien 6 und 7 angeordnet. Ist hier z. B. der fluoreszierende Druck 4 im sichtbaren Bereich transparent, so erscheint das Sichcrheitsmeikmal unter normalen Bedingungen als durchsichtiges Fenster. Wird es hingegen mit z. B. UV-Lichl bestrahlt, und unter einem rotierenden Polarisationsfilter betrachtet, so zeigt sich der Effekt in gleichartiger Weise auf beiden Seiten, wenn sowohl Betrachtung als auch Einstrahlung von der gleichen Seite erfolgen. Werden die beiden Polarisationsfolien 6 und 7 in ihrer Polarisationsrichtung parallel angeoidnet, so erscheint auch bei Betrachlung in Durchsicht (UV-Lichtquelle auf der einen Seite, Betrachtung von der anderen Seile) das Sicherheilsmeikmal im wesentlichen gleich, wie wenn Einstrahlung und Betrachtung von der gleichen Seite erfolgen. Werden die beiden Polarisationsfolie 6 und 7 aber z. B. orthogonal angeordnet, so wird bei Betrachtung in Durchsicht das Fenster einfach dunkel erscheinen, da zwei oilhogonal zueinander angeordnete Polarisatoren kein Licht hindurchlassen. Der Druck 4 wiid dabei nicht sichtbar sein, wenn der Farbstoff im siebtbaren Bereich eine polarisierte Emission zeigt, welche parallel zu
Polarisationsrichlung der Einstrahlung erfolgt. Wenn der Fatbstoff aber bei polarisierter Einstrahlung (die Einstrahlung isl wegen der darüber angcoidnetcn Polarisationsfolie immer polarisiert ) eine unpolarisierte Emission im sichtbaren Bereich zeigt, dass ist auch bei gekreuzt angeordneten Polarisationsfolien bei derartiger Durchsicht der Druck, wenn auch ggf. abgeschwächt, sichtbar.
Ein noch komplexeres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3c) dargestellt. Im wesentlichen handelt es sich dabei um ein Ausfuhr ungsbeispiel gem. Fig. 3b) wobei aber zusätzlich aussenseitig auf den beiden Polarisationsfolien 6 und 7 jeweils ein weiterer fluoreszierender Duick 12 angeordnet ist. Dieser Druck 12 wird, wenn Beobachtung und Einstrahlung von der gleichen Seite des Trägermaterials 1 ei folgen, keinen hell/dunkel respektive ein/aus Effekt zeigen, da der jeweilige Polarisationsfilter nicht darüber angeordnet ist. Wird ein derartiges Sichcrheitsmerkinal aber in Durchsicht betrachtet, so werden auch diese Drucke 12, wenn auf der vom Betrachter abgewandten Seite angeordnef, den ein/aus Effekt zeigen, sofern die beiden Polarisationsfolien 6 und 7 parallel angeoidnet sind.
Fig. 4 zeigt das Verfahren zur Verifikation eines deraitigcn Sicheiheitsmerkmals, wobei mit linear polarisiertem UV-Licht 13 eingestrahlt wird. Das polarisieile UV-Licht 13 weist eine Polarisationsrichtung auf, welche mit dem Pfeil 14 dargestellt ist. Das Sicherheitsdokument verfügt wiederum über ein Trägermaterial 1, auf welchem ein fluoreszierender Daick 4 hinter einer Polarisationsfolie 2 angeordnet ist. Die Polarisationsrichtung der Polarisationsfolie 2 ist mit dem Pfeil 17 angedeutet. Wie in Fig. 4a) dargestellt, ergibt sich, wenn die Polarisationsrichtung 14 des eingestrahlten UV-Lichtes und die Polarisationsrichtung 17 der Polarisationsfolie 2 parallel angeordnet sind, eine Sichtbarkeit der Bedruckung 4 im sichtbaren Bereich, wie dies durch den Pfeil 15 beim Betrachter 16 angedeutet ist.
Steht hingegen die Polarisationsrichlung 14 des eingestrahlten UV-Lichts 13 senkrecht zur Polarisationsrichtung 17 der Polarisationsfolie 2, wird kein sichtbares Licht von der Bedruckung 4 emittiert und für den Betiachter 16 eikcrmbar. Entsprechend wird alternierend der Schriftzug erscheinen und wieder verschwinden, wenn die Polarisationsrichtung 14 sukzessive rotiert wird. Dies ist z. B. möglich, indem einer
UV-Lichtquelle ein Polarisationsfilter vorgeschaltet wird, welcher mit einer bestimmten Geschwindigkeit rotiert.
Fig. 5 zeigt eine alternative Methode der Verifikation des Sicherheitsmerkmals. Hier handelt es sich um unpolarisierles UV-Licht 18, das eingestrahlt wird. Das UV Liebt wird beim Iltndurchlreten durch die Polarisationsfolie 2 linear polarisiert, trifft auf die Bedruckung 4, wird dort in sichtbares Licht umgewandelt, und tritt in Richtung des Betrachters aus, wobei es eine Polarisationsrichlung aufweist, welche parallel zur Polarisationsrichtung der Polarisationsfolie 2 ist. Betrachtet der Betrachter 16 nun dieses Signal mit Hilfe eines Polarisationsfilters 19, und ist dieser Polaiϊsalionsfillcr 19 mit seiner Polarisationsrichtung 20 parallel zur Polarisationsrichtung 17 der Polarisationsfolie 2 ausgerichtet, so wird der Bctrachler den Schriftzug wahrnehmen (Situation in Fig. 5a). Sind hingegen die Polarisationsrichlung 20 des Polarisationsfilters 1 und die Polarisationsrichlung 17 der Polarisationsfolie 2 orthogonal angeordnet, wird der Betrachter ein Signal des Sehriftzugs 4 sehen (Situation Fig. 5b).
Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel analog zu dem in Fig. 5 dargestellten, wobei hier aber die Polarisationsfolie 2 über Bereiche 2a und 2b verfügt, welche unterschiedliche Polarisationsrichlungen 17a respektive 17b aufweisen. Entsprechend wird ein hinter dieser Polarisationsfolie 2 angeordneter Druck 4 je nach relativer Anordnung der Polarisationsrichlung 17a respektive 17b des Bereichs 2a respektive 2b und der Polarisalionsrichtung 20 des Polarisationsfilters 19 erscheinen. Wenn, wie in diesem Ausführungsbeispiel dargestellt, die beiden Polarisalionsrichtungen J7a und 17b orthogonal zueinander angeordnet sind, wird ein Schriftzug jeweils entweder gerade verschwunden sein oder gerade sichtbar sein, d. h. ein Teil des Schriftzug wird immer sichtbar sein, wobei der Schriftzug ggf. bei Anordnung der Polarisationsrichlungen 17 und 20 im Bereich von 45 Grad als gesamtes ebenfalls leicht sichtbar sein könnte.
Auch im Zusammenhang mit faserförmigen Sicherheitselementen (Melierfasern) lässt sich die vorliegende Erfindung insbesondere im Bereich von Banknoten oder ähnlichem anwenden. So zeigt beispielsweise Fig. 7 einen Schnitt durch eine kaschierte Melicrfaser 22. Dabei dient als fluoreszierendes Substrat gewissennassen der eigentliche Kern 24 der Mch'erfaser, welcher beispielsweise aus einem Kunststoff oder
auch aus Lyocell oder einer Naturfaser bestehen kann. Der Kern 24 wird beispielsweise in einem Farbstoff geh änkl respektive versetzt, welcher die gewünschte Umwandlung von Licht aussei halb des sichtbaren Bereiches in Licht innerhalb des sichtbaren Bereiches umzuwandeln in der Lage ist. Der Faibsloff kann dabei beispielsweise bei Verwendung eines polymeren Weiksloffcs vor oder nach dem Aufschmelzen vor dein Extrusionsprozess beigegeben werden, es ist aber auch möglich, nach der Formgebung die Farbe einzubringen.
Um diesen Kern 24 isl gewissermassen eine Polarisationsfolie 23, mehr im Sinne einer Umhüllung, angeordnet. Diese umhüllende Polarisationsfolie 23 kann beispielsweise zusammen mit dem Kern 24 in einem Koexlrusionsprozess erzeugt werden, wobei anschliessend an diesen Koexlrusionsprozess die mehrschichtige Faser gereckt werden muss, damit die Schicht 23 tatsächlich die gewünschte polarisierende Wiikung entfaltet.
Λnfolgend werden einige experimentelle Beispiele der Herstellung von Polarisationsfolien angegeben, welche im sichtbaren Bereich im wesentlichen keine Absoiption zeigen, d. h. im wesentlichen farblos sind, und welche ausserhalb des sichtbaren Spektrums, d. h. konkiet im Bereich von kürzeren Wellenlängen, d. h. im UV-Bereich eine polarisierte Absorption zeigen. Die zugehörigen Strukturformeln zu den in den Beispielen angegebenen Faibstoffen sind in Fig. 8 angegeben.
BEISPIEL 1
Eine Mischung aus 1 g K2C03 (7.2 mmol) und 5 mL wasserfreiem Dimethylforma id wurde unter Argon-Atmosphäre bei 70 °C für 10 min gerührt. 933.9 mg (4.7 mmol) p- Phenylazophenol wurden beigegeben. 1.46 g (5.8 mmol) 1-Bromdodecane wurden zu der geiülrrten Mischung gegeben. Die Mischung wurde für 3 h bei 70 °C geruht t. Anschliesscnd wurde die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt, mit Wasser versetzt (3x 100 mL) und mit Dichlormethan extrahiert (150 mL). Die organische Phase wurde über MgS04 getrocknet, filtriert, und das Lösungsmittel wurde am Vakuum abrotiert. Die erhaltenen orangefarbenen Substanz wurde aus Methanol umkristallisiert. Es wurden 1206.0 mg (3.3 mmol, 70%) (4-Dodecyloxy-phenyl)-phenyl-diazen (Ex 1) mit
einem Schmelzpunkt von 77 °C eihallen. Durch Schmelzcompoundierung bei 180 °C winde ein Blend aus Linear Low Densily Polyethylen (LLDPE) mit 0.2 % w/w des Farbstoffes hergestellt, woraus bei 180 °C isotrope Filme mit 100 μm Dicke gepressl wurden. Diese Filme wurden bei Temperaluren bis 120 °C auf eine Vcrstreckrale 1/10 (Endlänge/Ausgangslänge) von 8 gereckt. Diese Filme zeigten ein Absorptionsmaximum um 351 nm und ein dichroisches Verhältnis von 15.8.
Die so hergestellte Polarisationsfolie zeigt im wesentlichen obeihalb von 400 nm keine Absorption, d. h. im sichtbaren Spektrum zeigt sie so gut wie keine Absorption. Entsprechend erscheint eine derartige Folie im sichtbaren Beieich transparent und iäiblos
BEISPIEL 2
202.8 mg (1.03 mmol) p-phenylazoaniline wurden in 50 mL Acclon gelöst. 10 mL 2 M IICl und 50 mL H20 wurden gemischt und dieser Lösung zugefügt. Die Lösung wurde auf 5 °C abgekühlt. Eine Lösung aus 105.8 mg (1.5 mmol) NaN02 in 50 mL H2O wurde langsam unter Rühren zur Phenylazoaniline-Lösung zugefügt, bis der lodstärkepaicr- Test einen geringen Übeiscbuss an salpetriger Säure anzeigte (nach Zugabe von of 34 g der NaN02-Lösung). Eine Lösung von 125.6 mg (1.3 mmol) phenol in 50 mL I120 und 50 mL 0.1 M NalIC0 wurde hergestellt und auf 5 °C abgekühlt. Zu dieser Lösung wurde unter Rüluen die Lösung aus diazotiertem Phcnylazoanilin beigegeben, woraufhin ein brauner Niederschlag ausfiel. Der pH der Mischung wurde durch Zugabc von l M NaOH auf 7.5 gehalten. Nach vollständiger Zugabe der Lösung aus diazolierlem Phenylazoanilin wurde der gebildete Niederschlag am Vakuum abfiltriert und bei 80°C/100 bar getrocknet. Es wurden 304.0 mg (1.0 mmol, 97%) 4-(4- phenylazo-phenylazo)-phenol eihallen. 151.9 mg (0.5 mmol) of dieses Zwischenprodukts wurde nach der Methode wie in Beispiel l beschrieben mit 187.3 mg (0.75 mmol) 1-Bromdodecan verethert. Nach Rekristallisation aus Ethanol wurden 199.0 mg (0.4 mmol, 84% bezogen auf 4-(4-phenylazo-ρhenylazo)-phcnol) des Produktes 4-(4-Phcnylazo-phenylazo)-phenol dodecyl elher (Ex 2) als dunkeloranges, kristallines Pulver mit einem Schmelzpunkt von 123 °C ei halten. Gereckte Filme
(LLDPE, 0.2% w/w, l/lo~8) hergestellt nach der Methode in Beispiel 1 zeigten ein Absorptionsmaximuni um 393 nm mit einem dichroischen Verhältnis über 100.
Die so hergestellte Polarisationsfolie zeigt bei Wellenlängen oberhalb von 500nm im wesentlichen keine Absorption. Entsprechend erscheint sie transparent mit einem leichten Gelbstich.
BEISPIEL 3
Eine Mischung aus 2.53 g (18.2 mmol) /j-nitrophenol und 2.5 mL FI20 wurde auf 120 °C erhitzt und mit 11.3 g (45.0 mmol) KOII versetzt. Die Mischung wurde über eine Zeit von 30 min auf 220 °C erhitzt, worauf sich unter Blasenbildung eine hochviskose, dunkelbraune Mischung bildete. Die Mischung wurde für weitere 30 min bei 220 °C gehalten, bis die Gasentwicklung abgeklungen war. Die Mischung wurde auf Raumplemperatur abgekühlt, in 150 111L II20 gelöst und mit konz. HC1 auf pH 4 angesäuert. Die Reaktionsproduktc wurden mit Dimelhylclher extrahiert (3x 100 mL), und die kombinerlen organischen Phasen wurden über MgSO4 getrocknet, filtriert, und das Lösungsmittel abrotiert. Die erhaltenen braune Substanz wurde aus Ethanol/H20 (1 : 1) umkristallisiert. Die erhaltenen braunen Kristalle wurden bei 80°C/100 mbar getrocknet. Es wurden 964.0 mg (4.5 mmol, 50%) 4,4'-dihydroxyazobenzol erhalten. 155.5 mg (0.7 mmol) dieses Zwischenprodukts wurden mit 438.5 mg (1.76 mmol) 1- Bromdodecan nach der Methode in Beispiel 1 vcrclhcrt. 366 mg (0.7 mmol, 92% bezogen auf 4,4'-dihydroxyazobenzol) des Produktes #ύ'-(4-dodecyloxy-pbenyl)- diazene (Ex 3) wurde als weiches, kristallines Pulver mit einem Schmelzpunkt von 112 °C erhallen. Gereckte Filme (LLDPE, 0.2% w/w, l/l()=8) hergestellt nach der Methode in Beispiel 1 zeigten ein Absorptionsmaximum um 359 nm mit einem dichroischen Verhältnis über 100.
Diese Folie zeigt im wesentlichen keine Absorption oberhalb von 420nm. Sie erscheint im sichtbaren Bereich transparent und farblos.
BEISPIEL 4
151.4 mg (0.7 mmol) 4,4'-dihydroxyazobcnzol (Synthese beschrieben in Beispiel 2) wurden in 10 mL wasserfreiem Pyridin gelöst. 440.0 mg (1.8 mmol) 4- hexyloxybenzoylchlυrid wurden unter Rühren bei Raumtemperatur beigegeben. Nach 2 h, wurde die Mischung mit H2O versetzt (3x 100 mL) und mit CII2CI2 extrahiert (150 mL). Die organische Phase wurde über MgS0 getrocknet, filtriert, und das Lösungsmittel wurde abrotierl. Die erhalfene orangefarbene Substanz wurde aus Methanol/Chloroform (1:1) rekristallisiert. Nach Trocknung bei 80°C/100 mbar wurden 425.0 mg (0.7 mmol, 68%) des Produktes Azodi-4,l-[4-(hexyloxy)]benzesäure- phenylester (Ex 4) als leuchtend orange Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 172 °C erhallen. Gereckte Filme (LLDPE, 0.2% w/w, l/lo=8) hergestellt nach der Methode in Beispiel 1 zeigten ein Absorptionsmaximum um 345 nm mit einem dichroischen Veihällnis über 100. Filme basierend auf Nylon 12 mit 0.2% w/w des Farbstoffes wurden nach derselben Methode bei 240 °C hergestellt und bei 1 10 °C auf einen Verslreckgrad von 4 gereckt. Diese Filme zeigten ein Absorptionsmaximum um 365 nm mit einem dichroischen Verhältnis von 6.5. Filme basierend auf Polyelhylenlerephlhalat (PET) mit 0.2% w/w des Farbstoffes wurden nach derselben Methode bei 280 °C hergestellt und bei 180 °C auf einen Verslreckgrad von 4 gereckt. Diese Filme zeigten ein Absorptionsmaximum um 346 nm mit einem dichroischen Verhältnis von 19.
Diese Polarisationsfolie zeigt oberhalb von 400nm keine Absorption und erscheint entsprechend im sichtbaren Bereich transparent und farblos.
BEISPIEL 5
200.7 mg (0.95 mmol) 4,4'-Λzodianihn wurden mit Hexyloxybenzoylchlorid gemäss der Vorschrift in Beispiel 4 reagiert. Rekrislaliislalion aus Dimethylsulfoxid lieferte 534.2 mg (91%ι) des Produktes N,N'-(Λzodi-4,l-pheπylen)b/.v-bcnzamid (Ex 5) als braun-gelbe Plättchen mit einem Schmelzpunkt von 313 °C. Filme basierend auf Nylon 12 mit 0.2% w/w des Farbstoffes wurden nach der Methode beschrieben in Beispiel 4 bei 240 °C hergestellt und bei 110 °C auf einen Verstreckgrad von 4 gereckt. Diese Filme zeigten ein Absorplionsmaximum um 385 nm mit einem dichroischen Verhältnis von 17. Filme basierend auf Polyelhylenlerephlhalat (PET) mit 0.2% w/w des
Farbstoffes wurden nach derselben Methode bei 280 °C hergestellt und bei 180 °C auf einen Verslreckgrad von 4 gereckt. Diese Filme zeigten ein Absorptionsmaximum um 385 nm mit einem dichroischen Verhältnis von 27.
Diese Polarisationsfolie zeigt ebenfalls oberhalb von 400nm im wesentlichen keine Absorption und erscheint im sichtbaren Bereich transparent und farblos.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Trägermaterial, Sicherheitspapier
2 Polarisationsfolie
3 Haftvermittlcr
4 fluoreszierender Druck
5 Folie
6 obere Polarisationsfolie
7 untere Polarisalionsfolie
8 obere fluoreszierende Druckschicht
9 untere fluoreszierende Druckschicht
10 Trennfolie
11 Deckfolie
12 fluoreszierender Druck, oberhalb von Polarisationsfolie
13 eingestrahltes UV-Licht, linear polarisiert
14 Polarisalionsrichtung von 13
15 emittiertes, sichtbares Licht
16 Betrachter
17 Polarisationsrichtung von 2
18 eingestrahltes, unpolarisiertes Licht
19 Polarisationsfilter
20 Polarisationsrichtung von 19
21 emittiertes, sichtbares Licht
22 Melierfaser
23 umhüllende Polarisationsfolie
Kern der Melierfaser