WO2010089155A1 - Sicherheitsmerkmal für kunststoffbasierendes wert- oder sicherheitsdokument - Google Patents

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WO2010089155A1
WO2010089155A1 PCT/EP2010/000954 EP2010000954W WO2010089155A1 WO 2010089155 A1 WO2010089155 A1 WO 2010089155A1 EP 2010000954 W EP2010000954 W EP 2010000954W WO 2010089155 A1 WO2010089155 A1 WO 2010089155A1
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security feature
lacquer layer
layer
lacquer
structuring
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PCT/EP2010/000954
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Hans-Peter Seijo Bollin
André LEOPOLD
Detlef Märtens
Jeffry Gahlbeck
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Bundesdruckerei Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a visually perceptible without technical aids security feature, a visually without technical aids visually perceptible security feature, a method for producing a document with such a security feature and a document with such a security feature.
  • Value or security documents often consist of a plastic body, which is produced by means of joining, in particular by means of lamination, from a plurality of plastic layers. Such value or security documents have a long service life and are better protected against simple paper-based documents due to the more complex manufacturing techniques.
  • security features are integrated in the document body or subsequently applied to it. In this case, it is particularly preferred if the security feature is located in the same position as the personalized or individualized data, since in case of manipulation or exchange of the personalized or individualized data, the security feature is damaged or destroyed and thus the manipulation is obvious.
  • Personal data is here and below understood as personal data, for example name or date of birth of a document holder, and under individualized data document-specific data, for example a serial number.
  • security features are often used which have a view dependent on the perspective. Such security features are difficult and not adjustable with commercially available copying systems. It is important here that with simple consideration of the value or security document, an untrained observer can determine the presence and authenticity of the security feature even without technical aids. For this purpose, for example, optically variable colors are used. However, these are only available in a limited number of variations and, in particular, can only be used to a limited extent for securing via personalized or individualized data. Therefore, diffraction patterns are often introduced or replaced in value or security documents the personalization of document blanks subsequently applied to this.
  • the advantage of holographic security features is the introduction of complex information, for example a complex representation, such as coats of arms or logos.
  • a spatial, diffraction-optically effective structure is known, which is produced by a provided with a reflection-enhancing coating surface of a paint or polymer layer.
  • the thickness of such a security element is only about 3 to 10 microns in total.
  • reflection-enhancing coatings metals, but also dielectric layers, for example TiO 2 , can be used.
  • the dielectric layers must have a refractive index which is sufficiently different from the lacquer in order to have a reflection-enhancing effect.
  • Such a security element Disadvantage of such a security element is that structures which are effective diffraction optics must be manufactured with a precision below the order of the wavelength, which is why correspondingly precise and complex procedures have to be used for the step of generating the spatial, diffraction-optically effective layer. Furthermore, suitable illumination from a specific orientation is necessary for viewing diffraction-optically effective structures, which makes the security feature more difficult to verify than, for example, an optically variable color.
  • lens structures are often used to achieve tilt image effects.
  • a laser-described tilting image is known.
  • the advantage of such structures is the extremely simple verification, which does not require any special lighting conditions for the reconstruction.
  • the lens structure and introduced information spatially must be very closely matched, so that manipulation is extremely difficult.
  • WO 2008/098753 A1 discloses a high-index embossing lacquer which is suitable for producing microoptical arrangements as a security element in value documents.
  • the embossing lacquer according to the invention has at least one organic compound which has at least one polarizable element, so that the refractive index is greater than 1.5.
  • the refractive index of the embossing lacquer may be increased by the addition of nanoparticles.
  • the embossing lacquer is used for the production of security elements, which are equipped in security features in the form of microstructures.
  • an identification card which is composed of several plastic layers, wherein at least two adjoining plastic layers have a different transparency and at least one of these layers has recesses, which are at least partially filled by the material of the adjacent layer.
  • the thicknesses of the different transparent layers vary, so that in reflected light a light-shadow effect results, which is reversed in transmitted light.
  • the deforming layer may be provided with a print that plastically deforms in dependence on the depressions, whereby a spatial impression of the printed image can be obtained.
  • the identification card can have a surface relief at the locations of the depressions through them, so that the pattern can be felt as a surface relief.
  • Security features of the type described above can not be used with simple means at any point in the production and / or personalization process in order to protect valuable or security documents, in particular the personalized or individualized information incorporated in these documents, against counterfeiting and adulteration.
  • This security feature should be able to be introduced at any point in the production and / or personalization process of the value or security document in a simple and cost-effective manner in the document, in particular for the protection of personalized or individualized information.
  • the object is achieved by a security feature is created, which is visually perceptible without technical aids.
  • the safety feature is formed from at least two material layers, the second material layer being a first lacquer layer.
  • This first lacquer layer covers the first material layer at least in partial areas. This covering may extend over the entire surface over the first material layer, over a partial region of the first material layer or over at least two separate partial regions of the first material layer. The coverage may also be a dot pattern, for example.
  • the first lacquer layer has a refractive index difference of at least 0.1 relative to the first material layer.
  • the first lacquer layer has a structuring or represents a structuring.
  • the structuring of the first lacquer layer is given by a variation of the thickness of the lacquer layer. If the first lacquer layer extends over a plurality of partial regions of the first material layer, then the spatial arrangement of the lacquer layer forms a structuring.
  • the structuring is such that electromagnetic radiation which passes from the first material layer into the first lacquer layer is refracted.
  • the structuring according to the invention has a structure size parallel to the surface (to the main plane of the first material layer) of at least 10 .mu.m.
  • the spot size is at least 10 ⁇ m, whereby a point here means a coherent, two-dimensionally closed partial area of the first lacquer layer. Under the structure size parallel to the surface of the shortest occurring in a structure distance between two opposite edges of the structure is understood by their center of gravity. If the structuring is given by a variation of the thickness of the first lacquer layer, then regions with approximately the same thickness have a lateral extent of at least 10 ⁇ m.
  • the structuring furthermore has, according to the invention, a structure size perpendicular to the surface of at least 5 ⁇ m, preferably between 5 ⁇ m and 10 ⁇ m.
  • the dot height is at least 5 ⁇ m, preferably between 5 ⁇ m and 10 ⁇ m. If the structuring is given by a variation of the thickness of the first lacquer layer, regions with different thicknesses have a thickness difference of at least 5 ⁇ m, preferably between 5 ⁇ m and 10 ⁇ m.
  • the advantages of the security feature according to the invention result from the simple production and the simple verification. Since the security feature according to the invention is visually perceptible due to refraction of electromagnetic radiation, no special lighting conditions are necessary for its observation, as are necessary, for example, in the observation of holograms, which are visually perceptible due to diffraction of electromagnetic radiation.
  • the production of a security feature according to the invention is simpler and more flexible than that of the above-mentioned
  • the security features since neither the high precision, which is required for a diffraction structure, nor the relative positioning accuracy, which is required for micro lens systems, is necessary.
  • By producing the security feature by applying a lacquer layer integration of the security feature according to the invention is possible both in an inner layer of a document during production and on the surface of a finished document blank, in particular for securing personalization data.
  • the security feature has a structuring parallel to the surface with a structure size of at least 100 ⁇ m.
  • the security feature has a structuring parallel to the surface with a feature size of at least 1 mm.
  • the security feature additionally has a second lacquer layer, which is arranged above the first lacquer layer.
  • the advantage of this embodiment is the protection of the structuring of the first lacquer layer against mechanical stress, in particular protection against abrasion.
  • the second lacquer layer may have a difference in refractive index of at least 0.1 relative to the first lacquer layer.
  • the second lacquer layer has the same or a similar refractive index as the first material layer. Under similar, a refractive index difference of less than 0.02 is considered.
  • the structuring of the first lacquer layer perpendicular to the surface of the security feature is at least partially, preferably completely, compensated by the second lacquer layer so that the security feature is hardly, preferably not, palpable.
  • the second lacquer layer has a layer thickness which is less than the structure size of the first lacquer layer.
  • the structuring of the first lacquer layer of the security feature remains palpable. This embodiment is preferred if even such a thin second lacquer layer significantly improves the performance properties of the security feature, in particular the abrasion resistance.
  • the second lacquer layer has abrasion-resistant properties.
  • the abrasion-resistant properties are preferably produced by the addition of ZnO and / or SiO 2 .
  • the first material layer and the first lacquer layer are transparent.
  • the first material layer and the first and second resist layers are transparent.
  • the first lacquer layer is translucent and the second lacquer layer is transparent.
  • the first material layer is opaque or translucent, the first lacquer layer and the second lacquer layer are transparent.
  • the refractive index of the first lacquer layer is adjusted by the addition of at least one high-index additive by at least 0.1 higher than the refractive index of the first material layer.
  • At least one of the high refractive index additives is selected from the group comprising glass, feldspar, TiO 2 , ZrO 2 and diamond.
  • a high-index additive is present nokristallin, ie with a particle size less than 100 nm, more preferably with a particle size less than 25 nm.
  • the first material layer consists of a material selected from the group comprising polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET) and its derivatives, polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP), polyethylene (PE), thermoplastic Elastomers (TPE), paper and glass and mixtures of these materials.
  • the first material layer may have a thickness of at least 50 ⁇ m.
  • the first material layer is a document blank.
  • a document blank may be a multi-layer composite, for example a multi-layer laminate in which layers of identical or different materials may be present. If it is a document blank made of different materials, the refractive index of the first material layer is considered to be the refractive index of an uppermost transparent layer.
  • the topmost transparent layer may be a lacquer layer.
  • at least the first lacquer layer contains at least one substance which can be excited to luminesce.
  • a document according to the invention has at least one security feature visually perceptible without technical aids according to the present invention. Furthermore, the document may have one or more other security features. Examples include guilloche printing, iris printing, optically variable color, laser engraving, luminescence color, hologram, electronic components, for example RF chip and / or display, as well as metameric colors.
  • the document may be a value or security document, passport, identity card, birth certificate, visa, driver's license, credit card, bank card, company ID, membership card, vehicle registration document, banknote, check , a stock, a stamp or a tax symbol.
  • the document may be composed of polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET) and its derivatives, polyvinylchloride (PVC), polypropylene (PP), polyethylenes (PE), thermoplastic elastomers (TPE), paper and blends of these materials ,
  • PC polycarbonate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PVC polyvinylchloride
  • PP polypropylene
  • PE polyethylenes
  • TPE thermoplastic elastomers
  • the security feature which can be visually perceived without technical aids is arranged on the surface of the document.
  • the security feature is applied to a document blank, preferably after personalization.
  • a further layer of material may be disposed over the security feature.
  • the further material layer may be a film of a photopolymer into which a volume hologram is or may be imprinted, or an abrasion protection film.
  • the security feature visually perceptible without technical aids is arranged in the interior of the document.
  • the security feature can be applied to a layer, for example a film, which is connected to further layers, for example by means of lamination, to form a document.
  • the advantage of this embodiment is that information provided by the security feature in the document, for example personalization data introduced by means of laser personalization, can be protected if, for example, the security feature is inserted between two laser-capable films.
  • the method according to the invention for producing a security feature visually perceivable without technical aids comprises the following steps: a) provision of a first material layer b) application of a second material layer formed by a first lacquer layer at least in partial regions of the first material layer, the first lacquer layer having a refractive index, c) generating a structuring of the first lacquer layer, wherein the structuring has a structure size parallel to the surface of the security feature of at least 10 .mu.m and perpendicular to the surface of the security feature of at least 5 .mu.m and wherein the security feature so produced is visually perceptible due to refraction of electromagnetic radiation.
  • the first material layer may be, for example, a plastic film having a thickness between 25 ⁇ m and 300 ⁇ m made of polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET) and its derivatives, polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP), polyethylene (PE), thermoplastic elastomers (TPE), paper, as well as mixtures of these materials or act around a document blank.
  • PC polycarbonate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PVC polyvinyl chloride
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • TPE thermoplastic elastomers
  • a lacquer is applied to the first material layer. Curing of the lacquer produces the first lacquer layer, which has a difference in refractive index of at least 0.1 relative to the first material layer.
  • a structuring of the first lacquer layer is produced, which has a structure size parallel to the surface of the security feature of at least 10 ⁇ m and perpendicular to the surface of the security feature of at least 5 ⁇ m.
  • This structuring can be carried out by applying the lacquer in method step b) in a structured manner, applying the lacquer unstructured in method step b) and patterning it in a subsequent step, or by forming the first material layer in a process between steps a) and b ), so that the first lacquer layer assumes the structuring of the first material layer during the application.
  • the application of the first lacquer layer takes place in the method step b) by printing in high, flat, gravure, through or digital printing on the first material layer.
  • the first lacquer layer is applied in method step b) by means of potting, spray coating or roller coating onto the first material layer.
  • the printing-technical application of the first lacquer layer takes place with simultaneous production of the structuring according to method step c).
  • Particularly suitable for the production of line patterns is intaglio printing.
  • Particularly suitable for the production of individualized structuring is ink-jet printing.
  • the first material layer provided in method step a) is first structured by means of reshaping.
  • all methods of embossing and / or ultrasound treatment of the first material layer may be considered as the method of forming.
  • the first lacquer layer is applied, which is structured by structuring the first material layer according to method step c).
  • the first lacquer layer in method step b) can first be applied unstructured.
  • the first lacquer layer is patterned by means of photolithographic techniques.
  • a lacquer can be applied, which is cured by means of UV light. The curing can be carried out by means of targeted exposure to UV light.
  • the uncured paint is removed, for example, washed off with a solvent.
  • a varnish is first applied and cured. The resulting lacquer layer is exposed so that the lacquer can be decomposed and washed away at the exposed areas.
  • the first lacquer layer is cured during method step c).
  • a paint is applied unstructured.
  • the structuring is carried out according to method step c), for example by impressing an embossing stamp. Since the paint is not cured, only a very low wear on the stamping tool occurs. For example, while the die is on the lacquer layer, it is thermally cured.
  • a cover film can be applied to the first lacquer layer, which has a structured surface. The structuring of the lacquer layer is produced by molding the structured surface of the cover foil. After application of the cover film, the paint layer is cured and then removed the cover sheet.
  • a second lacquer layer is applied to the first lacquer layer.
  • Application of the second lacquer layer can be done by printing in high, flat, gravure, through or digital printing, by means of potting, spray coating or roller coating on the first coat of paint.
  • the application of the two lacquer layers comprises the following method steps: u) applying a first lacquer used to form the first lacquer layer, v) partially curing the first lacquer, w) applying one to form the second lacquer layer used second varnish, x) simultaneous complete curing of both varnishes.
  • the first coating has two curing steps, for example by polyaddition and by radical polymerization.
  • the first hardening step causes the first lacquer to become sufficiently firm so that the introduced structure is no longer destroyed by the following steps.
  • the second paint has a curing step that is identical to the second curing step of the first paint. This leads to a chemical reaction between the two paints in process step x), so that both paint coats are inseparably bonded together.
  • a second lacquer layer is applied to the first lacquer layer before the first lacquer layer has hardened. Both layers of paint are then cured in a common curing step.
  • Process step A) comprises process steps a), b) and c) for producing the security feature according to the invention.
  • further material layers are provided from which the document is to be constructed. These can consist of the same material as the first material layer, but they can also consist of different materials.
  • one of the further material layers may be an inlay made of a thermoplastic elastomer, in particular for embedding electronic components.
  • the first and the further material layers are arranged one above the other according to the layer structure of the document in method step C).
  • the first material layer is preferably arranged in such a way that the security feature produced in method step A) is arranged between two material layers.
  • the layers are permanently connected to one another, for example by means of lamination.
  • Fig. 1 a security feature in section in a schematic representation
  • Fig. 2 another security feature in section in a schematic representation
  • FIG. 3 shows a further security feature in section in a schematic illustration with a second lacquer layer
  • FIG. 4 shows a further security feature in section in a schematic illustration with a first material layer having a structuring
  • FIG. 5 shows a further security feature in section in a schematic representation with a second lacquer layer which only partially compensates for the structuring of the first lacquer layer
  • 6 shows a further security feature in section in a schematic representation
  • 7 shows a further security feature in section in a schematic illustration with a second lacquer layer which has a refractive index which is the same as the first material layer
  • FIG 8 shows a further security feature in section in a schematic representation with a document blank as the first material layer.
  • FIG. 1 shows a security feature 10, which is formed from a first material layer 11 and a first lacquer layer 12.
  • the first lacquer layer 12 has a structuring which has a feature size parallel 15 and perpendicular 16 to the surface of the security feature 10, that is, to a plane that is coplanar with the surface of the first material layer.
  • the structure size 15 parallel to the surface is at least 10 microns.
  • the structure size 16 perpendicular to the surface is at least 5 microns.
  • the first resist layer 12 forms a dot pattern and may be formed by, for example, ink jet printing. Due to the different refractive indices of the first material layer 11 and the first lacquer layer 12, the visual impression of floating drops on the first material layer 11 results.
  • FIG. 2 shows a further security feature 10, in which a first lacquer layer 12 is arranged on the first material layer 11.
  • the first lacquer layer 12 completely covers the first material layer 11 at least in the area shown.
  • the first lacquer layer is structured on the surface and has a feature size parallel 15 and perpendicular 16 to the surface of the security feature 10, which are 5 microns perpendicular to the surface and 10 microns parallel to the surface.
  • the lacquer layer can also be significantly thicker.
  • Such a security feature can be produced, for example, by applying a uniform lacquer layer and embossing a structuring during the curing of the first lacquer layer. Due to the different refractive indices of the first material layer 11 and the first lacquer layer 12, the visual impression of floating drops on the first material layer 11 results.
  • a further security feature 10 is shown, in which over the first
  • Material layer 11 is a first resist layer 12 and over the first resist layer 12, a second resist layer 13 is arranged.
  • the second lacquer layer 13 has abrasion-resistant properties and completely compensates for the structuring of the first lacquer layer 12, so that the security feature 10 on the surface of a document is particularly well protected against wear.
  • a security feature 10 can also be integrated into the interior of a document without abrasion-resistant properties. In the case of lamination, the pressure due to the smooth surface would be uniform over the safety unit 10 so that the patterning of the first lacquer layer 12 would not be destroyed.
  • the refractive index of the first resist layer 12 may, for example, be at least 0.1 greater than the refractive index of the first material layer 11 and at least 0.1 greater than the refractive index of the second resist layer 13. The visual impression of the substance floating in the volume results Drops.
  • FIG. 4 shows a further security feature 10, in which structuring has been introduced into the first material layer 11, for example by means of embossing, milling or ultrasound.
  • the first lacquer layer 12 can be applied uniformly, the structuring of the first lacquer layer 12 results from the structuring of the first material layer 11.
  • the visual impression of the volume of the ink results due to the difference between the refractive indices of the first material layer 11 and the first lacquer layer 12 Materials floating drops.
  • a further security feature 10 is shown, in which over the first
  • Lacquer layer 12 a second lacquer layer 13 is arranged, which does not completely compensate for the structuring of the first lacquer layer 12. As a result, the structuring remains palpable. If the security feature 10 is arranged on the surface of a document, the structuring can not only be visually observed but also felt without technical aids. In addition to the visual impression, which is similar to that in Fig. 3, there is a tactile impression that is correlated with the visual impression. In places where an apparent drop can be perceived, a survey is noticeable.
  • FIG. 6 shows a further security feature 10, in which the structuring of the first lacquer layer 12 has different structure sizes parallel and perpendicular to the surface of the security feature 10.
  • the smallest structure size is at least 5 ⁇ m perpendicular to the surface.
  • the largest structure size perpendicular to the surface is at most 10 ⁇ m.
  • FIG. 7 shows a further security feature 10, in which a second lacquer layer 13 is arranged above the first lacquer layer 12, wherein the second lacquer layer 13 has the same refractive index as the first material layer 11.
  • the refractive index of the first lacquer layer 12 differs from that of FIG Refractive index of the first material layer 11 and the second resist layer 13 by at least 0.1. This creates the visual impression that subregions of the first lacquer layer 12 float like drops in the volume of the security feature. For example, overlapping structures can be represented.
  • FIG. 8 shows a document 20 in which, on a first material layer 11, which in this case represents a document blank, a first lacquer layer 12 and a second lacquer layer 13, in particular with abrasion-resistant properties, are arranged according to the invention.
  • a first material layer 11 which in this case represents a document blank
  • a first lacquer layer 12 and a second lacquer layer 13 in particular with abrasion-resistant properties, are arranged according to the invention.
  • the refractive index difference between the first lacquer layer 12 and the first material layer 11 and the second lacquer layer 13 produces the visual impression of drops floating in the volume of the document.

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Abstract

Um die Echtheit und/oder Unverfälschtheit eines Wert- oder Sicherheitsdokuments abzusichern, werden ein ohne technische Hilfsmittel visuell wahrnehmbares Sicherheitsmerkmal, ein Wert- oder Sicherheitsdokument mit einem solchen Sicherheitsmerkmal sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Sicherheitsmerkmals und eines Wert- oder Sicherheitsdokument mit einem solchen Sicherheitsmerkmal geschaffen. Das Sicherheitsmerkmal (10) wird durch eine erste Materialschicht (11) und eine erste Lackschicht (12) gebildet, wobei die erste Lackschicht (12) eine Strukturierung aufweist und wobei die erste Lackschicht (12) einen Brechungsindex aufweist, der sich um wenigstens 0,1 vom Brechungsindex der ersten Materialschicht (11) unterscheidet. Das Sicherheitsmerkmal (10) ist aufgrund von Brechung elektromagnetischer Strahlung ohne technische Hilfsmittel visuell wahrnehmbar. Das Verfahren zur Herstellung ist derart, dass das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal (10) während der Herstellung eines Dokumentes in dieses eingebracht oder anschließend auf eine Oberfläche eines Dokumentenrohlings aufgebracht werden kann.

Description

Sicherheitsmerkmal für kunststoffbasierendes Wert- oder Sicherheitsdokument
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines ohne technische Hilfsmittel visuell wahrnehmbaren Sicherheitsmerkmals, ein ohne technische Hilfsmittel visuell wahrnehmbares Sicherheitsmerkmal, ein Verfahren zur Herstellung eines Dokumentes mit einem solchen Sicherheitsmerkmal sowie ein Dokument mit einem solchen Sicherheitsmerkmal.
Stand der Technik
Wert- oder Sicherheitsdokumente bestehen häufig aus einem Kunststoffkörper, welcher mittels Fügen, insbesondere mittels Lamination, aus einer Mehrzahl von Kunststoffschichten hergestellt wird. Derartige Wert- oder Sicherheitsdokumente weisen eine hohe Lebensdauer auf und sind aufgrund der komplexeren Herstellungstechniken gegenüber einfachen Papierbasierten Dokumenten besser geschützt. Zur weiteren Absicherung, insbesondere der in ein Wert- oder Sicherheitsdokument eingebrachten personalisierten oder individualisierten Daten, werden Sicherheitsmerkmale in den Dokumentenkörper integriert oder nachträglich auf diesen appliziert. Hierbei ist es besonders bevorzugt, wenn das Sicherheitsmerkmal sich an der gleichen Position befindet wie die personalisierten oder individualisierten Daten, da im Falle einer Manipulation oder eines Austausches der personalisierten oder individualisierten Daten das Sicherheitsmerkmal beschädigt oder zerstört wird und so die Manipulation offensichtlich ist. Unter personalisierten Daten werden hier und im Folgenden personenbezogene Daten, zum Beispiel Name oder Geburtsdatum eines Dokumenteninhabers, und unter indivi- dualisierten Daten dokumentspezifische Daten, zum Beispiel eine Seriennummer, verstanden.
Zur Absicherung von Wert- oder Sicherheitsdokumenten werden oftmals Sicherheitsmerkmale eingesetzt, welche eine vom Blickwinkel abhängige Erscheinung aufweisen. Derartige Si- cherheitsmerkmale sind nur schwer und mit handelsüblichen Kopiersystemen nicht nachstellbar. Wichtig ist hierbei, dass bei einfacher Betrachtung des Wert- oder Sicherheitsdokuments ein nicht geschulter Beobachter auch ohne technische Hilfsmittel das Vorhandensein und die Echtheit des Sicherheitsmerkmals feststellen kann. Hierzu werden zum Beispiel optisch variable Farben eingesetzt. Diese sind jedoch nur in einer begrenzten Anzahl an Variationen verfügbar und können insbesondere zur Absicherung über personalisierte oder individualisierte Daten nur sehr begrenzt eingesetzt werden. Deshalb werden sehr oft Beugungsstrukturen in Wert- oder Sicherheitsdokumente eingebracht beziehungsweise nach der Personalisierung von Dokumentenrohlingen nachträglich auf diese aufgebracht. Vorteil holografischer Sicherheitsmerkmale ist die Einbringung komplexer Informationen, zum Beispiel eine komplexe Darstellung, wie Wappen oder Logos.
Aus der DE 100 13 410 A1 ist eine räumliche, beugungsoptisch wirksame Struktur bekannt, welche durch eine mit einer reflexionserhöhenden Beschichtung versehene Oberfläche einer Lack- oder Polymerschicht erzeugt ist. Die Dicke eines solchen Sicherheitselements beträgt insgesamt nur etwa 3 bis 10 μm. Als reflexionserhöhende Beschichtungen können Metalle, aber auch dielektrische Schichten, zum Beispiel TiO2, eingesetzt werden. Die dielektrischen Schichten müssen einen hinreichend vom Lack unterschiedlichen Brechungsindex aufweisen, um reflexionserhöhend zu wirken. Nachteil eines solchen Sicherheitselements liegt darin, dass Strukturen, welche beugungsoptisch wirksam sind, mit einer Präzision unterhalb der Größenordnung der Wellenlänge hergestellt werden müssen, weshalb für den Schritt der Erzeugung der räumlichen, beugungsoptisch wirksamen Schicht entsprechend präzise und aufwändige Verfahren eingesetzt werden müssen. Weiter ist zur Betrachtung beugungsoptisch wirksamer Strukturen eine geeignete Beleuchtung aus einer bestimmten Orientierung notwendig, was das Sicherheitsmerkmal schwerer verifizierbar macht als zum Beispiel eine optisch variable Farbe.
Zur Absicherung von Wert- oder Sicherheitsdokumenten werden oftmals Linsenstrukturen eingesetzt, um Kippbild-Effekte zu erzielen. So ist zum Beispiel aus dem deutschen Führerschein ein solches laser-beschriebenes Kippbild bekannt. Vorteil derartiger Strukturen ist die extrem einfache Verifikation, welche keine besonderen Beleuchtungsbedingungen zur Rekonstruktion benötigt. Ferner müssen Linsenstruktur und eingebrachte Information räumlich sehr genau aufeinander abgestimmt sein, sodass eine Manipulation extrem erschwert wird.
Aus der WO 2008/098753 A1 ist ein hochbrechender Prägelack bekannt, welcher zur Erzeugung von mikrooptischen Anordnungen als Sicherheitselement in Wertdokumenten geeignet ist. Der erfindungsgemäße Prägelack weist mindestens eine organische Verbindung auf, welche wenigstens ein polarisierbares Element aufweist, sodass der Brechungsindex größer 1 ,5 beträgt. Der Brechungsindex des Prägelackes kann durch den Zusatz von Nanopartikeln erhöht sein. Der Prägelack wird zur Herstellung von Sicherheitselementen verwendet, welche in Sicherheitsmerkmalen in Form von Mikrostrukturen ausgestattet werden. Nachteil der mikrooptischen Sicherheitselemente ist die notwendige Präzision der Mikrolinsen und die Einheitlichkeit aller Mikrolinsen eines Sicherheitselementes sowie die extreme Passergenauigkeit zwischen den Mikrolinsen und den von diesen vergrößerten Mikrostrukturen. Aus der DE 32 31 460 A1 ist eine Ausweiskarte bekannt, welche aus mehreren Kunststoffschichten aufgebaut ist, wobei wenigstens zwei aneinander angrenzende Kunststoffschichten eine unterschiedliche Transparenz aufweisen und wenigstens eine dieser Schichten Vertiefungen aufweist, welche vom Material der angrenzenden Schicht wenigstens teilweise ausgefüllt werden. Die Dicken der unterschiedlich transparenten Schichten variieren, sodass sich im Auflicht ein Licht-Schatten-Effekt ergibt, der sich im Durchlicht umkehrt. Die verformende Schicht kann mit einem Aufdruck versehen sein, der sich in Abhägigkeit von den Vertiefungen plastisch verformt, wodurch ein räumlicher Eindruck des Druckbildes erhalten werden kann. Ferner kann die Ausweiskarte an den Stellen der Vertiefungen durch diese ein Oberflächenrelief aufweisen, sodass das Muster als Oberflächenrelief fühlbar ist. Nachteilig ist bei dem hier beschriebenen Verfahren zur Herstellung einer Ausweiskarte, dass das Merkmal ausschließlich zum Zeitpunkt der Herstellung des Kartenkörpers der Ausweiskarte eingebracht werden kann. Eine spätere Einbringung, zum Beispiel nach Einbringung personalisierter Daten zu deren Schutz, oder eine Einbringung personalisierter oder individualisier- ter Daten ist nicht möglich. Außerdem ist das so erzeugte Merkmal totalreflektierend, stark glänzend oder matt, weshalb es nicht über anderen Sicherheitsmerkmalen oder Daten angebracht werden kann.
Problem nach dem Stand der Technik und Aufgabe der Erfindung
Sicherheitsmerkmale der oben beschriebenen Art können nicht mit einfachen Mitteln an einer beliebigen Stelle des Herstellungs- und/oder Personalisierungsprozesses eingesetzt werden, um Wert- oder Sicherheitsdokumente, insbesondere die in diese Dokumente eingebrachten personalisierten oder individualisierten Informationen, gegen Fälschung und Verfäl- schung abzusichern.
Es stellt sich somit die Aufgabe, ein Sicherheitsmerkmal zu schaffen, welches einfach einzubringen und ohne Hilfsmittel mit dem bloßen Auge und unter beliebigen Beleuchtungsverhältnissen leicht verifiziert werden kann. Dieses Sicherheitsmerkmal soll an beliebiger Stelle im Herstellungs- und/oder Personalisierungsverfahren des Wert- oder Sicherheitsdokumentes auf einfache und kostengünstige Weise in das Dokument eingebracht werden können, insbesondere zum Schutz von personalisierten oder individualisierten Informationen.
Beschreibung der Erfindung und bevorzugte Ausführungsformen
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem ein Sicherheitsmerkmal geschaffen wird, welches ohne technische Hilfsmittel visuell wahrnehmbar ist. Das erfindungsgemäße Sicher- heitsmerkmal wird aus wenigstens zwei Materialschichten gebildet, wobei die zweite Materialschicht eine erste Lackschicht ist. Diese erste Lackschicht bedeckt die erste Materialschicht zumindest in Teilbereichen. Diese Bedeckung kann sich vollflächig über die erste Materialschicht, über einen Teilbereich der ersten Materialschicht oder über wenigstens zwei voneinander getrennte Teilbereiche der ersten Materialschicht erstrecken. Bei der Bedeckung kann es sich zum Beispiel auch um ein Punktmuster handeln. Die erste Lackschicht weist gegenüber der ersten Materialschicht einen Brechungsindexunterschied von wenigstens 0,1 auf. Die erste Lackschicht weist eine Strukturierung auf beziehungsweise stellt eine Strukturierung dar. Erstreckt die erste Lackschicht sich vollflächig über die erste Material- schicht, so ist die Strukturierung der ersten Lackschicht durch eine Variation der Dicke der Lackschicht gegeben. Erstreckt sich die erste Lackschicht über eine Mehrzahl an Teilbereichen der ersten Materialschicht, so stellt die räumliche Anordnung der Lackschicht eine Strukturierung dar. Die Strukturierung ist dergestalt, dass elektromagnetische Strahlung, welche von der ersten Materialschicht in die erste Lackschicht übergeht, gebrochen wird. Die Strukturierung weist erfindungsgemäß eine Strukturgröße parallel zur Oberfläche (zur Hauptebene der ersten Materialschicht) von wenigstens 10 μm auf. Ist die Strukturierung durch ein Punktmuster gegeben, so beträgt die Punktgröße wenigstens 10 μm, wobei hier unter einem Punkt ein zusammenhängender, zweidimensional abgeschlossener Teilbereich der ersten Lackschicht verstanden wird. Unter der Strukturgröße parallel zur Oberfläche wird der kürzeste in einer Struktur auftretende Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Rändern der Struktur durch deren Schwerpunkt verstanden. Ist die Strukturierung durch eine Variation der Dicke der ersten Lackschicht gegeben, so weisen Bereiche mit annähernd gleicher Dicke eine laterale Ausdehnung von wenigstens 10 μm auf. Die Strukturierung weist weiter erfindungsgemäß eine Strukturgröße senkrecht zur Oberfläche von wenigstens 5 μm, bevorzugt zwischen 5 μm und 10 μm, auf. Ist die Strukturierung durch ein Punktmuster gegeben, so beträgt die Punkthöhe wenigstens 5 μm, bevorzugt zwischen 5 μm und 10 μm. Ist die Strukturierung durch eine Variation der Dicke der ersten Lackschicht gegeben, so weisen Bereiche mit unterschiedlicher Dicke einen Unterschied der Dicke von wenigstens 5 μm, bevorzugt zwischen 5 μm und 10 μm, auf.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals ergeben sich aus der einfachen Herstellung sowie der einfachen Verifikation. Da das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal aufgrund von Brechung elektromagnetischer Strahlung visuell wahrnehmbar ist, sind keine besonderen Beleuchtungsbedingungen zu dessen Beobachtung notwendig, wie diese zum Beispiel bei der Beobachtung von Hologrammen, welche aufgrund von Beugung elektromagnetischer Strahlung visuell wahrnehmbar sind, notwendig sind. Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals ist einfacher und flexibler als die der oben genann- ten Sicherheitsmerkmale, da weder die hohe Präzision, welche für eine Beugungsstruktur benötigt wird, noch die relative Positioniergenauigkeit, welche für Mikrolinsensysteme benötigt wird, notwendig ist. Durch die Herstellung des Sicherheitsmerkmals durch das Aufbringen einer Lackschicht ist eine Integration des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals so- wohl in eine Innenlage eines Dokumentes bei der Herstellung als auch auf die Oberfläche eines fertigen Dokumentenrohlings, insbesondere zur Absicherung von Personalisierungsda- ten, möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Sicherheitsmerkmal eine Strukturierung parallel zur Oberfläche mit einer Strukturgröße von wenigstens 100 μm auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Sicherheitsmerkmal eine Strukturierung parallel zur Oberfläche mit einer Strukturgröße von wenigstens 1 mm auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Sicherheitsmerkmal zusätzlich eine zweite Lackschicht auf, welche über der ersten Lackschicht angeordnet ist. Vorteil dieser Ausführungsform ist der Schutz der Strukturierung der ersten Lackschicht gegenüber mechanischer Belastung, insbesondere Schutz vor Abrieb. Die zweite Lackschicht kann einen Brechungsindexunterschied von mindestens 0,1 gegenüber der ersten Lackschicht auf- weisen. Besonders bevorzugt weist die zweite Lackschicht den gleichen oder einen ähnlichen Brechungsindex wie die erste Materialschicht auf. Unter ähnlich wird ein Brechungsindexunterschied von kleiner 0,02 betrachtet. Die Strukturierung der ersten Lackschicht senkrecht zur Oberfläche des Sicherheitsmerkmals wird von der zweiten Lackschicht wenigstens teilweise, bevorzugt vollständig, ausgeglichen, sodass das Sicherheitsmerkmal kaum, bevor- zugt nicht, fühlbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Sicherheitsmerkmals weist die zweite Lackschicht eine Schichtdicke auf, welche geringer ist als die Strukturgröße der ersten Lackschicht. Hierdurch bleibt die Strukturierung der ersten Lackschicht des Sicherheitsmerkmals fühlbar. Diese Ausführungsform ist bevorzugt, wenn bereits eine solch dünne zweite Lackschicht die Gebrauchseigenschaften des Sicherheitsmerkmals deutlich verbessert, insbesondere die Abriebfestigkeit.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Sicherheitsmerkmals weist die zweite Lack- schicht abriebfeste Eigenschaften auf. Bevorzugt werden die abriebfesten Eigenschaften durch den Zusatz von ZnO und/oder SiO2 erzeugt. In einer bevorzugten Ausführungsform des Sicherheitsmerkmals sind die erste Materialschicht und die erste Lackschicht transparent.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Sicherheitsmerkmals sind die erste Material- schicht sowie die erste und die zweite Lackschicht transparent.
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform des Sicherheitsmerkmals ist die erste Lackschicht transluzent und die zweite Lackschicht transparent.
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform des Sicherheitsmerkmals ist die erste Materialschicht opak oder transluzent, die erste Lackschicht und die zweite Lackschicht sind transparent.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Sicherheitsmerkmals ist der Brechungsindex der ersten Lackschicht durch den Zusatz mindestens eines hochbrechenden Zusatzstoffes um wenigstens 0,1 höher als der Brechungsindex der ersten Materialschicht eingestellt. Mindestens einer der hochbrechenden Zusatzstoffe ist ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Glas, Feldspat, TiO2, ZrO2 und Diamant. Bevorzugt liegt ein hochbrechender Zusatzstoff na- nokristallin vor, also mit einer Partikelgröße kleiner 100 nm, besonders bevorzugt mit einer Partikelgröße kleiner 25 nm.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Sicherheitsmerkmals besteht die erste Materialschicht aus einem Material ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Polycarbonat (PC), Po- lyethylenterephthalat (PET) sowie dessen Derivaten, Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), thermoplastischen Elastomeren (TPE), Papier und Glas sowie Mischungen dieser Materialien. Die erste Materialschicht kann eine Dicke von mindestens 50 μm aufweisen.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Sicherheitsmerkmals ist die erste Materialschicht ein Dokumentenrohling. Bei einem Dokumentenrohling kann es sich um einen Mehrschichtverbund handeln, zum Beispiel ein Mehrschichtlaminat, in welchem Schichten identischer oder verschiedener Materialien vorhanden sein können. Wenn es sich um einen Dokumentenrohling aus verschiedenen Materialien handelt, wird als Brechungsindex der ersten Materialschicht der Brechungsindex einer obersten transparenten Schicht angesehen. Bei der obersten transparenten Schicht kann es sich um eine Lackschicht handeln. In einer bevorzugten Ausführungsform des Sicherheitsmerkmals enthält wenigstens die erste Lackschicht wenigstens einen zur Lumineszenz anregbaren Stoff.
Ein erfindungsgemäßes Dokument weist wenigstens ein ohne technische Hilfsmittel visuell wahrnehmbares Sicherheitsmerkmal gemäß der vorliegenden Erfindung auf. Des Weiteren kann das Dokument über ein oder mehrere weitere Sicherheitsmerkmale verfügen. Beispielsweise seien genannt Guillochendruck, Irisdruck, optisch variable Farbe, Lasergravur, Lumineszenzfarbe, Hologramm, elektronische Bauteile, zum Beispiel RF-Chip und/oder Display, sowie metamere Farben. Bei dem Dokument kann es sich um ein Wert- oder Sicher- heitsdokument, einen Reisepass, einen Personalausweis, eine Geburtsurkunde, ein Visum, einen Führerschein, eine Kreditkarte, eine Bankkarte, einen Firmenausweis, einen Mitgliedausweis, einen Fahrzeugschein, eine Banknote, einen Scheck, eine Aktie, eine Briefmarke oder ein Steuerzeichen handeln. Das Dokument kann aus Polycarbonat (PC), Polyethylente- rephthalat (PET) sowie dessen Derivaten, Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), PoIy- ethylen (PE), thermoplastischen Elastomeren (TPE), Papier sowie aus Mischungen dieser Materialien aufgebaut sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dokumentes ist das ohne technische Hilfsmittel visuell wahrnehmbare Sicherheitsmerkmal auf der Oberfläche des Do- kumentes angeordnet. Insbesondere wird das Sicherheitsmerkmal auf einen Dokumentenrohling, bevorzugt nach der Personalisierung, aufgebracht. Um das Sicherheitsmerkmal zum Beispiel gegenüber Abrieb zu schützen, kann über dem Sicherheitsmerkmal eine weitere Materialschicht angeordnet sein. Die weitere Materialschicht kann eine Folie aus einem Fotopolymer, in welches ein Volumenhologramm einbelichtet ist oder werden kann, oder eine Abriebschutzfolie sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dokumentes ist das ohne technische Hilfsmittel visuell wahrnehmbare Sicherheitsmerkmal im Inneren des Dokumentes angeordnet. Zur Einbringung kann das Sicherheitsmerkmal auf eine Schicht, zum Beispiel eine Folie, aufgebracht sein, welche mit weiteren Schichten, zum Beispiel mittels Lamination zu einem Dokument verbunden werden. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass durch das Sicherheitsmerkmal in das Dokument eingebrachte Informationen, zum Beispiel mittels Laserpersonalisierung eingebrachte Personalisierungsdaten, abgesichert werden können, wenn zum Beispiel das Sicherheitsmerkmal zwischen zwei Ia- serfähige Folien eingebracht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines ohne technische Hilfsmittel visuell wahrnehmbaren Sicherheitsmerkmals umfasst folgende Schritte: a) Bereitstellen einer ersten Materialschicht b) Aufbringen einer durch eine erste Lackschicht gebildeten zweiten Materialschicht zumin- dest in Teilbereichen der ersten Materialschicht, wobei die erste Lackschicht einen Brechungsindex aufweist, der sich vom Brechungsindex der ersten Materialschicht um wenigstens 0,1 unterscheidet, sowie c) Erzeugen einer Strukturierung der ersten Lackschicht, wobei die Strukturierung eine Strukturgröße parallel zur Oberfläche des Sicherheitsmerkmals von wenigstens 10 μm und senkrecht zur Oberfläche des Sicherheitsmerkmals von wenigstens 5 μm aufweist und wobei das so hergestellte Sicherheitsmerkmal aufgrund von Brechung elektromagnetischer Strahlung visuell wahrnehmbar ist.
Bei der ersten Materialschicht kann es sich zum Beispiel um eine Kunststofffolie mit einer Dicke zwischen 25 μm und 300 μm aus Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET) sowie dessen Derivaten, Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), thermoplastischen Elastomeren (TPE), Papier sowie aus Mischungen dieser Materialien oder um einen Dokumentenrohling handeln.
Im Verfahrensschritt b) wird ein Lack auf die erste Materialschicht aufgebracht. Durch Aushärtung des Lackes entsteht die erste Lackschicht, welche einen Brechungsindexunterschied von wenigstens 0,1 gegenüber der ersten Materialschicht aufweist.
Im Verfahrensschritt c) wird eine Strukturierung der ersten Lackschicht erzeugt, welche eine Strukturgröße parallel zur Oberfläche des Sicherheitsmerkmals von wenigstens 10 μm und senkrecht zur Oberfläche des Sicherheitsmerkmals von wenigstens 5 μm aufweist. Diese Strukturierung kann dadurch erfolgen, dass die Aufbringung des Lackes im Verfahrensschritt b) strukturiert erfolgt, dass der Lack im Verfahrensschritt b) unstrukturiert aufgebracht wird und in einem nachfolgenden Schritt strukturiert wird, oder dass die erste Materialschicht in einem zwischen den Verfahrensschritten a) und b) liegenden weiteren Verfahrensschritt strukturiert wird, sodass die erste Lackschicht bei der Aufbringung die Strukturierung der ersten Materialschicht annimmt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals erfolgt die Aufbringung der ersten Lackschicht im Verfahrensschritt b) drucktechnisch im Hoch-, Flach-, Tief-, Durch- oder Digitaldruck auf die erste Materialschicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals erfolgt die Aufbringung der ersten Lackschicht im Verfahrensschritt b) mittels Verguss, Sprühbeschichtung oder Walzenbeschichtung auf die erste Materialschicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Sicher- heitsmerkmals erfolgt die drucktechnische Aufbringung der ersten Lackschicht unter gleichzeitiger Erzeugung der Strukturierung gemäß Verfahrensschritt c). Insbesondere geeignet für die Herstellung von Linienmustern ist der Stichtiefdruck. Insbesondere geeignet für die Herstellung individualisierter Strukturierung ist der Tintenstrahldruck.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals wird die im Verfahrensschritt a) bereitgestellte erste Materialschicht zunächst mittels Umformen strukturiert. Als Verfahren zur Umformung kommen insbesondere alle Verfahren des Prägens und/oder der Ultraschall-Behandlung der ersten Materialschicht in Frage. Anschließend wird im Verfahrensschritt b) die erste Lackschicht aufgetragen, welche durch die Strukturierung der ersten Materialschicht gemäß Verfahrensschritt c) strukturiert wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals kann die erste Lackschicht im Verfahrensschritt b) zunächst unstrukturiert aufgetragen werden. In einem anschließenden Verfahrensschritt c) wird die erste Lackschicht mittels fotolithografischer Techniken strukturiert. Hierbei kann in einer ersten Ausführungsform ein Lack aufgetragen werden, welcher mittels UV-Licht gehärtet wird. Die Härtung kann mittels gezielter Belichtung mit UV-Licht erfolgen. Anschließend wird der nicht gehärtete Lack entfernt, zum Beispiel mit einem Lösemittel abgewaschen. In einer zweiten Ausfüh- rungsform wird zunächst ein Lack aufgetragen und gehärtet. Die entstehende Lackschicht wird belichtet, sodass der Lack sich an den belichteten Stellen zersetzt und abgewaschen werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Sicher- heitsmerkmals wird die erste Lackschicht während des Verfahrensschrittes c) gehärtet. Insbesondere wird hierbei im Verfahrensschritt b) ein Lack unstrukturiert aufgetragen. Anschließend erfolgt die Erzeugung der Strukturierung gemäß Verfahrensschritt c) zum Beispiel durch Eindrücken eines Prägestempels. Da der Lack noch nicht gehärtet ist, tritt nur ein sehr geringer Verschleiß am Prägewerkzeug ein. Während sich der Prägestempel auf der Lackschicht befindet, wird diese zum Beispiel thermisch gehärtet. Anstelle eines Prägestempels kann eine Deckfolie auf die erste Lackschicht aufgebracht werden, welche eine strukturierte Oberfläche aufweist. Die Strukturierung der Lackschicht wird durch Abformung der strukturierten Oberfläche der Deckfolie erzeugt. Nach dem Aufbringen der Deckfolie wird die Lackschicht gehärtet und anschließend die Deckfolie entfernt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Sicher- heitsmerkmals wird auf die erste Lackschicht eine zweite Lackschicht aufgetragen. Die
Auftragung der zweiten Lackschicht kann drucktechnisch im Hoch-, Flach-, Tief-, Durch- oder Digitaldruck, mittels Verguss, Sprühbeschichtung oder Walzenbeschichtung auf die erste Lackschicht erfolgen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals umfasst die Aufbringung der zwei Lackschichten folgende Verfahrensschritte: u) Aufbringen eines zur Bildung der ersten Lackschicht verwendeten ersten Lackes, v) Partielles Härten des ersten Lackes, w) Aufbringen eines zur Bildung der zweiten Lackschicht verwendeten zweiten Lackes, x) Gleichzeitiges vollständiges Härten beider Lacke.
Hierzu weist der erste Lack zwei Härtungsschritte auf, zum Beispiel durch Polyaddition und durch radikalische Polymerisation. Der erste Härtungsschritt führt dazu, dass der erste Lack ausreichend fest wird, sodass die eingebrachte Struktur durch die folgenden Schritte nicht mehr zerstört wird. Der zweite Lack verfügt über einen Härtungsschritt, der mit dem zweiten Härtungsschritt des ersten Lackes identisch ist. Hierdurch kommt es zu einer chemischen Reaktion zwischen den beiden Lacken im Verfahrensschritt x), sodass beide Lackschichten untrennbar miteinander verbunden werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals wird auf die erste Lackschicht eine zweite Lackschicht aufgetragen, bevor die erste Lackschicht gehärtet ist. Beide Lackschichten werden anschließend in einem gemeinsamen Härtungsschritt gehärtet. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Dokumentes mit dem ohne technische Hilfsmittel visuell wahrnehmbaren Sicherheitsmerkmal umfasst vorzugsweise folgende Schritte:
A) Erzeugung eines ohne technische Hilfsmittel visuell wahrnehmbaren Sicherheitsmerk- mals gemäß der vorliegenden Erfindung, gebildet aus der ersten Materialschicht, der ersten Lackschicht und gegebenenfalls einer zweiten Lackschicht,
B) Bereitstellen von wenigstens einer weiteren Materialschicht,
C) Anordnen der Materialschichten übereinander und
D) Verbinden der Materialschichten zu einem Dokumentenkörper.
Der Verfahrensschritt A) umfasst die Verfahrensschritte a), b) und c) zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals. Im Verfahrensschritt B) werden weitere Materialschichten bereitgestellt, aus denen das Dokument aufgebaut werden soll. Diese können aus dem gleichen Material bestehen wie die erste Materialschicht, sie können aber auch aus ver- schiedenen Materialien bestehen. Insbesondere kann es sich bei einer der weiteren Materialschichten um ein Inlay aus einem thermoplastischen Elastomer handeln, insbesondere zur Einbettung elektronischer Bauteile. Die erste und die weiteren Materialschichten werden entsprechend dem Schichtaufbau des Dokumentes im Verfahrensschritt C) übereinander angeordnet. Hierbei wird bevorzugter Weise die erste Materialschicht derart angeordnet, das das im Verfahrenschritt A) erzeugte Sicherheitsmerkmal zwischen zwei Materialschichten angeordnet ist. Im Verfahrensschritt D) werden die Schichten dauerhaft miteinander verbunden, zum Beispiel mittels Lamination.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Fi- guren beschrieben. Die einzelnen Figuren zeigen:
Fig. 1 : ein Sicherheitsmerkmal im Schnitt in schematischer Darstellung;
Fig. 2: ein weiteres Sicherheitsmerkmal im Schnitt in schematischer Darstellung;
Fig. 3: ein weiteres Sicherheitsmerkmal im Schnitt in schematischer Darstellung mit einer zweiten Lackschicht;
Fig. 4: ein weiteres Sicherheitsmerkmal im Schnitt in schematischer Darstellung mit einer eine Strukturierung aufweisenden ersten Materialschicht;
Fig. 5: ein weiteres Sicherheitsmerkmal im Schnitt in schematischer Darstellung mit einer zweiten Lackschicht, welche die Strukturierung der ersten Lackschicht nur teilweise ausgleicht;
Fig. 6: ein weiteres Sicherheitsmerkmal im Schnitt in schematischer Darstellung; Fig. 7: ein weiteres Sicherheitsmerkmal im Schnitt in schematischer Darstellung mit einer zweiten Lackschicht, welche einen mit der ersten Materialschicht gleichen Brechungsindex aufweist;
Fig. 8: ein weiteres Sicherheitsmerkmal im Schnitt in schematischer Darstellung mit einem Dokumentenrohling als erster Materialschicht.
In Fig. 1 ist ein Sicherheitsmerkmal 10 dargestellt, welches aus einer ersten Materialschicht 11 und einer ersten Lackschicht 12 gebildet wird. Die erste Lackschicht 12 weist eine Strukturierung auf, welche eine Strukturgröße parallel 15 und senkrecht 16 zur Oberfläche des Sicherheitsmerkmals 10 aufweist, das heißt zu einer Ebene, die zur Oberfläche der ersten Materialschicht koplanar ist. Die Strukturgröße 15 parallel zur Oberfläche beträgt wenigstens 10 μm. Die Strukturgröße 16 senkrecht zur Oberfläche beträgt wenigstens 5 μm. Die erste Lackschicht 12 bildet ein Punktmuster und kann zum Beispiel mittels Tintenstrahldruck erzeugt worden sein. Durch die unterschiedlichen Brechungsindices der ersten Materialschicht 11 und der ersten Lackschicht 12 ergibt sich der visuelle Eindruck schwebender Tropfen auf der ersten Materialschicht 11.
In Fig. 2 ist ein weiteres Sicherheitsmerkmal 10 dargestellt, bei welchem auf der ersten Materialschicht 11 eine erste Lackschicht 12 angeordnet ist. Die erste Lackschicht 12 bedeckt die erste Materialschicht 11 wenigstens im gezeigten Bereich vollständig. Die erste Lackschicht ist jedoch auf der Oberfläche strukturiert und weist eine Strukturgröße parallel 15 und senkrecht 16 zur Oberfläche des Sicherheitsmerkmals 10, welche 5 μm senkrecht zur Oberfläche und 10 μm parallel zur Oberfläche betragen. Die Lackschicht kann auch deutlich dicker sein. Ein solches Sicherheitsmerkmal kann zum Beispiel mittels Auftragung einer gleichmäßigen Lackschicht und Einprägen einer Strukturierung während der Härtung der ersten Lackschicht hergestellt werden. Durch die unterschiedlichen Brechungsindices der ersten Materialschicht 11 und der ersten Lackschicht 12 ergibt sich der visuelle Eindruck schwebender Tropfen auf der ersten Materialschicht 11.
In Fig. 3 ist ein weiteres Sicherheitsmerkmal 10 dargestellt, bei welchem über der ersten
Materialschicht 11 eine erste Lackschicht 12 und über der ersten Lackschicht 12 eine zweite Lackschicht 13 angeordnet ist. Bevorzugter Weise weist die zweite Lackschicht 13 abriebfeste Eigenschaften auf und gleicht die Strukturierung der ersten Lackschicht 12 vollständig aus, sodass das Sicherheitsmerkmal 10 auf der Oberfläche eines Dokumentes besonders gut gegen Abnutzung geschützt ist. Weiter kann ein solches Sicherheitsmerkmal 10 auch ohne abriebfeste Eigenschaften in das Innere eines Dokumentes integriert werden. Bei einer Lamination würde der Druck aufgrund der glatten Oberfläche gleichmäßig über das Sicher- heitsmerkmal 10 verteilt, sodass die Strukturierung der ersten Lackschicht 12 nicht zerstört werden würde. Der Brechungsindex der ersten Lackschicht 12 kann zum Beispiel um wenigstens 0,1 größer sein als der Brechungsindex der ersten Materialschicht 11 sowie um wenigstens 0,1 größer als der Brechungsindex der zweiten Lackschicht 13. Es ergibt sich der visuelle Eindruck von im Volumen des Materials schwebenden Tropfen.
In Fig. 4 ist ein weiteres Sicherheitsmerkmal 10 dargestellt, bei welchem eine Strukturierung in die erste Materialschicht 11 , zum Beispiel mittels Prägen, Fräsen oder mittels Ultraschall eingebracht worden ist. Die erste Lackschicht 12 kann gleichmäßig aufgetragen werden, die Strukturierung der ersten Lackschicht 12 ergibt sich aus der Strukturierung der ersten Materialschicht 11. Auch hier ergibt sich aufgrund des Unterschiedes der Brechungsindices der ersten Materialschicht 11 und der ersten Lackschicht 12 der visuelle Eindruck von im Volumen des Materials schwebenden Tropfen.
In Fig. 5 ist ein weiteres Sicherheitsmerkmal 10 dargestellt, bei welchem über der ersten
Lackschicht 12 eine zweite Lackschicht 13 angeordnet ist, welche die Strukturierung der ersten Lackschicht 12 nicht vollständig ausgleicht. Hierdurch bleibt die Strukturierung fühlbar. Ist das Sicherheitsmerkmal 10 auf der Oberfläche eines Dokumentes angeordnet, so kann die Strukturierung nicht nur ohne technische Hilfsmittel visuell beobachtet sondern auch gefühlt werden. Neben dem visuellen Eindruck, welcher dem in Fig. 3 gleicht, ergibt sich ein fühlbarer Eindruck, der mit dem visuellen Eindruck korreliert ist. An Stellen, an welchen ein scheinbarer Tropfen wahrgenommen werden kann, ist eine Erhebung spürbar.
In Fig. 6 ist ein weiteres Sicherheitsmerkmal 10 dargestellt, bei welchem die Strukturierung der ersten Lackschicht 12 verschiedene Strukturgrößen parallel und senkrecht zur Oberfläche des Sicherheitsmerkmals 10 aufweist. Erfindungsgemäß beträgt die kleinste Strukturgröße wenigstens 5 μm senkrecht zur Oberfläche. Besonders bevorzugt ist die größte Strukturgröße senkrecht zur Oberfläche höchstens 10 μm. Hierdurch ist der visuelle Eindruck der verschiedenen Tropfen verschieden und ein dargestelltes Muster kann komplexer sein.
In Fig. 7 ist ein weiteres Sicherheitsmerkmal 10 dargestellt, bei welchem über der ersten Lackschicht 12 eine zweite Lackschicht 13 angeordnet ist, wobei die zweite Lackschicht 13 den gleichen Brechungsindex aufweist, wie die erste Materialschicht 11. Der Brechungsindex der ersten Lackschicht 12 unterscheidet sich vom Brechungsindex der ersten Materialschicht 11 und der zweiten Lackschicht 13 um mindestens 0,1. Hierdurch entsteht der optische Eindruck, die Teilbereiche der ersten Lackschicht 12 schweben wie Tropfen im Volumen des Sicherheitsmerkmals. Beispielsweise können sich überlagernde Strukturen dargestellt sein. In Fig. 8 ist ein Dokument 20 dargestellt, bei welchem auf einer ersten Materialschicht 11 , welche in diesem Fall einen Dokumentrohling darstellt, eine erste Lackschicht 12 sowie eine zweite Lackschicht 13, insbesondere mit abriebfesten Eigenschaften, erfindungsgemäß angeordnet sind. Auch hier entsteht durch den Brechungsindexunterschied zwischen der ersten Lackschicht 12 und der ersten Materialschicht 11 sowie der zweiten Lackschicht 13 der visuelle Eindruck von im Volumen des Dokuments schwebenden Tropfen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines ohne technische Hilfsmittel visuell wahrnehmbaren Sicherheitsmerkmals, umfassend folgende Schritte: a) Bereitstellen einer ersten Materialschicht, b) Aufbringen einer durch eine erste Lackschicht gebildeten zweiten Materialschicht zumindest in Teilbereichen der ersten Materialschicht, wobei die erste Lackschicht einen Brechungsindex aufweist, der sich vom Brechungsindex der ersten Materialschicht um wenigstens 0,1 unterscheidet, sowie c) Erzeugen einer Strukturierung der ersten Lackschicht, wobei die Strukturierung eine Strukturgröße parallel zur Oberfläche des Sicherheitsmerkmals von wenigstens 10 μm und senkrecht zur Oberfläche des Sicherheitsmerkmals von wenigstens 5 μm aufweist und wobei das so hergestellte Sicherheitsmerkmal aufgrund von Brechung elektromagne- tischer Strahlung visuell wahrnehmbar ist.
2. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt b) die erste Lackschicht drucktechnisch im Hoch-, Flach-, Tief-, Durch- oder Digitaldruck, mittels Verguss, Sprühbeschichtung oder Walzenbeschichtung auf die erste Materialschicht aufgebracht wird.
3. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die drucktechnische Aufbringung der ersten Lackschicht unter gleichzeitiger Erzeugung der Strukturierung gemäß Verfahrensschritt c) erfolgt.
4. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberfläche der im Verfahrensschritt a) bereitgestellten ersten Materialschicht zunächst mittels Umformen, zum Beispiel mittels Prägen und/oder Ultraschall, eine Strukturierung erzeugt wird und anschließend im Verfahrensschritt b) die erste Lackschicht aufgetragen wird, wobei durch die Strukturierung der ersten Materialschicht auch die Strukturierung der ersten Lackschicht gemäß Verfahrensschritt c) erzeugt wird.
5. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen der Strukturierung der ersten Lackschicht im Verfahrensschritt c) mittels fotolithografischer Techniken erfolgt.
6. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lackschicht während des Verfahrensschrittes c) gehärtet wird.
7. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass über die erste Lackschicht eine zweite Lackschicht aufgetragen wird.
8. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbringung der zwei Lackschichten folgende Verfahrensschritte umfasst: u) Aufbringen eines zur Bildung der ersten Lackschicht verwendeten ersten Lackes, v) Partielles Härten des ersten Lackes, w) Aufbringen eines zur Bildung der zweiten Lackschicht verwendeten zweiten Lackes, x) Gleichzeitiges vollständiges Härten beider Lacke.
9. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lackschicht auf die erste Lackschicht vor der Härtung der ersten Lackschicht aufgebracht wird und eine gemeinsame Härtung beider Lackschichten erfolgt.
10. Ohne technische Hilfsmittel visuell wahrnehmbares Sicherheitsmerkmal, gebildet aus wenigstens zwei Materialschichten, wobei wenigstens eine zweite Materialschicht eine erste Lackschicht ist, wobei die erste Lackschicht zumindest in Teilbereichen eine erste Materialschicht bedeckt, wobei die erste Lackschicht gegenüber der ersten Materialschicht einen Brechungsindexunterschied von mindestens 0,1 aufweist, wobei die erste Lackschicht eine Strukturierung darstellt und/oder aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmerkmal aufgrund von Brechung elektromagnetischer Strahlung visuell wahrnehmbar ist und wobei die Strukturierung der ersten Lackschicht eine Strukturgröße parallel zur Oberfläche des Sicherheitsmerkmals von wenigstens 10 μm und senkrecht zur Oberfläche des Sicherheitsmerkmals von wenigstens 5 μm aufweist.
11. Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturierung der ersten Lackschicht eine Strukturgröße parallel zur Oberfläche des Sicherheitsmerkmals von wenigstens 100 μm aufweist.
12. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 10 und 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturierung der ersten Lackschicht eine Strukturgröße parallel zur Oberfläche des Sicherheitsmerkmals von wenigstens 1 mm aufweist.
13. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturierung der ersten Lackschicht eine Strukturgröße senkrecht zur O- berfläche des Sicherheitsmerkmals von 5 μm bis 10 μm aufweist.
14. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf der ersten Lackschicht eine zweite Lackschicht angeordnet ist.
15. Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lackschicht einen Brechungsindexunterschied von mindestens 0,1 gegenüber der ersten Lackschicht aufweist.
16. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lackschicht die Strukturierung der ersten Lackschicht senkrecht zur Oberfläche des Sicherheitsmerkmals teilweise ausgleicht.
17. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lackschicht die Strukturierung der ersten Lackschicht senkrecht zur Oberfläche des Sicherheitsmerkmals vollständig ausgleicht.
18. Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lackschicht eine Schichtdicke aufweist, welche geringer als die Strukturgröße der ersten Lackschicht senkrecht zur Oberfläche des Sicherheitsmerkmals ist.
19. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lackschicht im Wesentlichen den gleichen Brechungsindex wie die erste Materialschicht aufweist.
20. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lackschicht abriebfeste Eigenschaften aufweist.
21. Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die abriebfesten Eigenschaften durch Zusatz von ZnO oder SiO2 erzeugt werden.
22. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 14 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Lackschicht transparent sind.
23. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 10 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Brechungsindex der ersten Lackschicht durch Zusatz mindestens eines hochbrechenden Zusatzstoffes um wenigstens 0,1 höher als der Brechungsindex der ersten Materialschicht eingestellt ist.
24. Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein hochbrechender Zusatzstoff ausgewählt ist aus Glas, Feldspat, TiO2, ZrO2 und Diamant.
25. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 10 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Materialschicht aus einem Material besteht, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET) sowie dessen Derivaten, Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), thermoplastischen Elastomeren (TPE), Papier und Glas sowie Mischungen dieser Materialien.
26. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 10 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Materialschicht eine Dicke von mindestens 50 μm aufweist.
27. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 10 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Materialschicht ein Dokumentenrohling ist.
28. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 10 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lackschicht wenigstens einen zur Lumineszenz anregbaren Stoff enthält.
29. Verfahren zur Herstellung eines Dokumentes mit einem Sicherheitsmerkmal, wobei es sich bei wenigstens einem Sicherheitsmerkmal um ein ohne technische Hilfsmittel visuell wahrnehmbaren Sicherheitsmerkmal gemäß einem der Ansprüche 10 bis 28 handelt.
30. Dokument mit wenigstens einem Sicherheitsmerkmal, wobei es sich bei wenigstens einem Sicherheitsmerkmal um ein ohne technische Hilfsmittel visuell wahrnehmbaren Sicherheitsmerkmal gemäß einem der Ansprüche 10 bis 28 handelt.
31. Dokument nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Dokument um ein Wert- oder Sicherheitsdokument, einen Reisepass, einen Personalausweis, eine Geburtsurkunde, ein Visum, einen Führerschein, eine Kreditkarte, eine Bankkarte, einen Firmenausweis, einen Mitgliedausweis, einen Fahrzeugschein, eine Banknote, einen Scheck, eine Aktie, eine Briefmarke oder ein Steuerzeichen handelt.
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