WO2013040612A1 - Verfahren zum herstellen einer aluminiumfolie mit integrierten sicherheitsmerkmalen - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer aluminiumfolie mit integrierten sicherheitsmerkmalen Download PDF

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WO2013040612A1
WO2013040612A1 PCT/AT2012/000222 AT2012000222W WO2013040612A1 WO 2013040612 A1 WO2013040612 A1 WO 2013040612A1 AT 2012000222 W AT2012000222 W AT 2012000222W WO 2013040612 A1 WO2013040612 A1 WO 2013040612A1
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aluminum foil
rolling
aluminum
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security feature
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PCT/AT2012/000222
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Christof Brunnthaller
Rainer Huber
Martin Kornfeld
Adolf Schedl
Lambert Nekula
Wilhelm Zuser
Engelbert Scharner
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Constantia Teich Gmbh
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    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12431—Foil or filament smaller than 6 mils

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an aluminum foil with integrated security features as well as an aluminum foil produced by this method with integrated security features.
  • the invention aims to remedy this situation.
  • Aluminum foils is transferred, after which the loose composite of aluminum foils is separated.
  • the invention further relates to an aluminum foil with integratedgromerk-paint, which after the
  • Aluminum foil are disclosed according to subclaims 7 to 10.
  • FIG. 1 shows a pair of work rolls for carrying out the method according to the invention
  • FIG. 2 shows a detailed view of a work roll and its surface configuration
  • FIG. 3 shows the Striebeck curve for documenting the relevant process parameters in the nip and FIG
  • Embodiments for the integrated security feature are described.
  • the manufacturing process of the aluminum foil 1 according to the invention with integrated security features 6 initially consists of the sub-processes continuous casting, homogenizing, hot rolling, cold rolling and subsequent annealing above the
  • Recrystallization temperature This is followed by the process of film cold rolling.
  • the aluminum foil 4 is rolled in several cold rolling passes to a thickness of less than 150 ⁇ , wherein at the same time on both surface sides 4a, 4b of the aluminum foil, a texturing 5a, 5b running in the rolling direction is formed, see FIG. 4b. This in
  • Security feature 6 is due to this random texturing to a diffuse reflection of the incident light, so that the area of the security feature 6 appears dull.
  • the aluminum foil 4 ⁇ has at its
  • Foil rolls belong to the subgroup "flat rolls", and are defined in particular by process end products with a thickness of 20.
  • the cold rolling process in this thickness range requires the specific use of surface roughness values for tools in combination with process technology
  • Reference symbol 14 from FIG. 2a - "floats" the work roll 11, so that a targeted control of the rolling process and in particular the reduction of the material thickness is no longer possible.
  • v, p and n By varying the parameters v, p and n, one can therefore set the range of mixed friction.
  • Lubricant plays only a minor role.
  • the ratio between boundary friction and fluid friction over the length of the nip depends on the layer thickness of the drawn-in lubricant and the roughness of the work roll and the aluminum foil.
  • the mechanisms for influencing the lubricant film thickness 13 are influenced by the hydrodynamic lubricant feed, the entry of lubricant into the roughness valleys IIb and the attachment of lubricant particles, see FIG. 2 B.
  • the hydrodynamic lubricant entry 14 takes place primarily in the inlet zone to the nip 9 '.
  • the inlet zone forms a wedge-shaped gap 12, wherein the
  • Pressure build-up depends on the rolling speed, the viscosity of the lubricant and the geometry of the nip. As soon as the flow condition for the aluminum foils 4 is met, they are plastically deformed and the layer thickness of the lubricant present at this location is transformed into the
  • lubricant is introduced into the surface depressions, the so-called roughness valleys IIb, on the work roll 11 and the aluminum foil 4, see FIG. 4c.
  • This mechanism can be used for the targeted modification of
  • Friction ratios are used, and subsequently serves to produce a changed surface texture due to the resulting fluid friction. This is done by the lack of contact of the work roll and the lack of texturing in the rolling direction.
  • Lubricant components such as. B. surface active
  • This mechanism is influenced by rolling and rolling stock as well as the chemical composition of the rolling oil 12 and its temperature. Since the Temperature and the composition of the rolling oil 12 with respect to the attachment of lubricant components in
  • measured reflectances differs barely measurable, but visually differs significantly from the other surface areas due to the reflective properties, which have a structured surface in the rolling direction due to the partial contact with the work roll.
  • Security features 6 is scanned for analysis in multiple passes using optical techniques.
  • Fig. 5 shows the representation of a security feature 6 consisting of the word security in conjunction with the in the
  • Fig. 6 is a fanciful representation of a
  • Security Feature 6 a matte surface, but in the respective adjacent surface areas the structuring 3 is further obtained in the longitudinal direction, whereby the surface appears shiny.
  • FIG. 7 shows a representation of a security feature 6.1m recorded by means of scanning electron microscopy
  • the area of the security feature is the surface matt, whereas in the adjacent surface areas the
  • FIGS. 7a and 7b respectively show that this different effect is caused by the fact that in the area of the
  • Security feature 6 the surface is rough, in the adjacent areas, however, is structured in the longitudinal direction.
  • Structuring 13 is present.
  • Properties of the aluminum foil 4 such as roughness, foldability, elongation, tensile strength and wettability

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Aluminiumfolie (1) sowie Aluminiumfolie mit integrierten Sicherheitsmerkmalen (6), wobei eine Aluminiumfolie (4) in mehreren Kaltwalzstichen auf eine Dicke von weniger als 150 μm abgewalzt wird, und wobei gleichzeitig an beiden Oberflächenseiten (4a, 4b) der Aluminiumfolie eine in Walzrichtung verlaufende Texturierung (5a, 5b) entsteht, wobei aus zumindest zwei dieser Aluminiumfolien (4) ein loser Verbund (8) gebildet wird, welcher in einem letzten Kaltwalzstich einem Arbeitswalzenpaar (9) zugeführt wird, bei welchem auf zumindest einer Walzenoberfläche (11) die in Walzrichtung durch Schleifen erzeugte reliefartige Oberflächenstrukturierung (11a) kontrast- und motivabhängig in einem Bereich (6') von 10 bis 50 % bezogen auf die mittlere Rautiefe zur Ausbildung eines Motivs für. ein Sicherheitsmerkmal (6) reduziert wurde, welches auf die der Walzenoberfläche zugewandte Oberflächenseite (2a) der Aluminiumfolie übertragen wird, wonach der lose Verbund (8) der Aluminiumfolien (1, 4') getrennt wird.

Description

Verfahren zum Herstellen einer Aluminiumfolie mit integrierten Sicherheitsmerkmalen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Aluminiumfolie mit integrierten Sicherheitsmerkmalen sowie eine durch dieses Verfahren hergestellte Aluminiumfolie mit integrierten Sicherheitsmerkmalen .
Medizinische Produkte, welche üblicherweise mit Hilfe von Aluminiumfolien verpackt werden, sind oftmals Zielscheiben für Fälschungen. Fälschungssichere Merkmale sollten daher so nahe wie möglich am medizinischen Produkt sein, d.h. das direkte Anbringen von Sicherheitsmerkmalen während des
Herstellungsprozesses von Primärverpackungen bietet hierfür die beste Voraussetzung.
Es wurde daher - wie bei Banknoten üblich - versucht, auch Verpackungsmaterialien für die Pharmaindustrie mit Hologrammen zu versehen. Dabei hat es sich gezeigt, dass auch Hologramme, obwohl deren Herstellung relativ aufwendig ist, gefälscht werden können.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, wobei eine Aluminiumfolie in mehreren
Kaltwalzstichen auf eine Dicke von weniger als 150 ym
abgewalzt wird, und wobei gleichzeitig an beiden
Oberflächenseiten der Aluminiumfolie eine in Walzrichtung verlaufende Texturierung entsteht, wobei aus zumindest zwei dieser Aluminiumfolien ein loser Verbund gebildet wird, welcher in einem letzten Kaltwalzstich einem Arbeitswalzenpaar zugeführt wird, bei welchem auf zumindest einer
Walzenoberfläche die in Walzrichtung durch Schleifen erzeugte reliefartige Oberflächenstrukturierung kontrast- und
motivabhängig in einem Bereich von 10 bis 50 % bezogen auf die mittlere Rautiefe zur Ausbildung eines Motivs für ein Sicherheitsmerkmal reduziert wurde, welches auf die der
Walzenoberfläche zugewandten Oberflächenseite der
Aluminiumfolien übertragen wird, wonach der lose Verbund der Aluminiumfolien getrennt wird.
Weitere Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind gemäß
Unteransprüche 2 bis 5 offenbart.
Die Erfindung betrifft weiters eine Aluminiumfolie mit integrierten Sicherheitsmerk-malen, welche nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird, und welche
Sicherheitsmerkmale in einem Ausmaß von höchstens 30 % pro Flächeneinheit aufweist.
Weitere Ausgestaltungen dieser erfindungsgemäßen
Aluminiumfolie sind gemäß Unteransprüche 7 bis 10 offenbart.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines möglichen
Ausführungsbeispiels zur Durchführung der Erfindung sowie anhand der Figuren 1 bis 8 näher erläutert.
Dabei zeigt Figur 1 ein Arbeitswalzenpaar für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Figur 2 eine Detailansicht zu einer Arbeitswalze sowie zu deren Oberflächenausgestaltung, Figur 3 die Striebeckkurve zur Dokumentation der relevanten Verfahrensparameter im Walzenspalt sowie Figur 4 den
Verfahrensablauf zum Herstellen der integrierten
Sicherheitsmerkmale. Figuren 5 bis 8 zeigen mögliche
Ausführungsformen für das integrierte Sicherheitsmerkmal.
Der Herstellungsprozess der erfindungsgemäßen Aluminiumfolie 1 mit integrierten Sicherheitsmerkmalen 6 besteht zunächst aus den Teilprozessen Stranggießen, Homogenisieren, Warmwalzen, Kaltwalzen und anschließendem Glühen oberhalb der
Rekristallisationstemperatur. Daran schließt der Prozess des Folienkaltwalzens an. Dabei wird die Aluminiumfolie 4 in mehreren Kaltwalzstichen auf eine Dicke von weniger als 150 μιη abgewalzt, wobei gleichzeitig an beiden Oberflächenseiten 4a, 4b der Aluminiumfolie eine in Walzrichtung verlaufende Texturierung 5a, 5b entsteht, siehe Figur 4b. Diese in
Laufrichtung gebildete, strukturierte Rauheit führt zu einer gerichteten Reflexion des einfallenden Lichts, sodass auf Grund dieser gerichteten Reflexion die Oberflächenseiten 4a und 4b ein glänzendes Erscheinungsbild erhalten.
Für den letzten Walzstich wird umgerüstet, siehe Figur 1 sowie Figur 4a, wobei ein Arbeitswalzenpaar 9 eingesetzt wird, bei welchem zumindest eine Walzenoberfläche ein Motiv 6λ für das Sicherheitsmerkmal aufweist. Dieses Motiv β wird insofern erzeugt, als die in Walzrichtung durch Schleifen erzeugte reliefartige Oberflächenstrukturierung IIa kontrast- und motivabhängig in einem Bereich von 10 bis 50 % bezogen auf die mittlere Rautiefe reduziert wird. Dies kann beispielsweise unter Einwirkung von Laserstrahlen erfolgen, siehe Figuren 2b ,2c und 4c. Für den letzten Kaltwalzstich wird beispielsweise aus zwei glänzenden Aluminiumfolien 4 über ein Trennmittel 7 ein loser Verbund 8 gebildet, siehe Figuren 1 und 4b. Dieser lose Verbund 8 wird dem geschlossenen Walzenspalt 9' , welcher zwischen den beiden Arbeitswalzen 10, 11 ausgebildet ist, zugeführt. Auf die der Arbeitswalze zugewandten
Oberflächenseite 4a der Aluminiumfolie wird nunmehr das Motiv für das Sicherheitsmerkmal 6 übertragen. Im Bereich des
Sicherheitsmerkmals 6 der Aluminiumfolie 1 - siehe Fig. 4d - entsteht nunmehr eine matt erscheinende, regellose
Texturierung, welche sich vom verbleibenden, glänzend
erscheinenden Oberflächenbereich 2a mit gerichteter
Texturierung 3 sichtbar abhebt. Im Bereich des
Sicherheitsmerkmals 6 kommt es aufgrund dieser regellosen Texturierung zu einer diffusen Reflexion des einfallenden Lichts, sodass der Bereich des Sicherheitsmerkmals 6 matt erscheint. Die von der Walzenoberfläche abgewandte
Oberflächenseite 2b der Aluminiumfolie 1 ist durch das
Trennmittel 7 sowie durch die zweite Aluminiumfolie - aus Gründen der Klarheit mit 4λ bezeichnet - abgedeckt. Die
Kontaktseiten der beiden Folien sind gekennzeichnet durch die Walzriefen des vorherigen Walzstichs und durch die beim gedoppelten Walzen neu entstandene Rauheit, welche
hauptsächlich quer zur Laufrichtung ausgerichtet ist. Aufgrund der regellosen Texturierung dieser Oberflächen kommt es zu einer diffusen Streuung. Nach dem Kaltwalzen wird der lose Verbund aus der erfindungsgemäß hergestellten Aluminiumfolie 1 mit dem integrierten Sicherheitsmerkmal 6 sowie der Aluminium 4λ getrennt. Die Aluminiumfolie 4λ weist an ihrer
Oberflächenseite 4 xa eine gerichtete Strukturierung 5 a auf, sodass diese Oberflächenseite glänzend erscheint, wohingegen die zweite Oberflächenseite 4 b eine regellose Struktur besitzt, und daher eine matte Oberfläche aufweist.
Sind allerdings beide Arbeitswalzen mit einem Motiv 6λ versehen, so wird anstelle der Aluminiumfolie 4 λ eine weitere Aluminiumfolie 1 mit integriertem Sicherheitsmerkmal 6
erzeugt.
Das dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrunde liegende
Folienwalzen gehört zur Untergruppe „Flachwalzen", und ist insbesondere über Verfahrensendprodukte mit einer Dicke von 20 μπι definiert. Der Kaltwalzprozess in diesem Stärkenbereich erfordert den spezifischen Einsatz von Oberflächenrauwerten bei Werkzeugen in Kombination mit prozesstechnischen
Flüssigkeiten, um die für die plastische Verformung
erforderlichen tribologischen Zustände im Walzspalt
herzustelle .
Zur Dokumentation der prozessrelevanten Verfahrensparameter wird auf die Striebeckkurve - siehe Fig. 3 - verwiesen.
Auf der Abszisse ist der Reibungskoeffizient, auf der Ordinate die Funktion aus Geschwindigkeit, Druck und Viskosität
dargestellt. Für das Kaltwalzen von Folien ist das
Mischreibungsgebiet erforderlich. Im Bereich geringer
Schmierung kommt es zu ständigem Kontakt mit dem Walzgut;
eine Reduktion des Materials ist in diesem Bereich nicht möglich, und führt in weiterer Folge zu schlechten Oberflächeneigenschaften und Beschädigung der Walze. Im Gebiet der hydrodynamischen Schmierung - siehe dazu auch
Referenzzeichen 14 aus Fig. 2a - "schwimmt" die Arbeitswalze 11 auf, sodass eine gezielte Regelung des Walzprozesses und insbesondere der Reduktion der Materialdicke nicht mehr möglich ist. Durch Variation der Parameter v, p und n kann man daher den Bereich der Mischreibung einstellen.
Nur im Mischreibungsbereich ist es möglich, Längszug- und Druckspannungen zu erzeugen, die das Material über den
Formänderungswiderstand belasten und so zu einer Umformung, das heißt Reduktion der Materialdicke, führen. Die Einstellung der für den Umformvorgang erforderlichen Parameter des Walzöls 12, nämlich Viskosität, Druckstabilität, Schmierwirkung, erfolgt durch die präzise Auswahl eines Grundöls, nämlich ein kerosinähnlicher, hoch raffinierter Kohlenwasserstoff mit genau definierter Viskosität, und durch Zugabe von ca. 5 Vol-% Walzöladditiven, die einerseits die Druckstabilität des
Mediums auf ein bestimmtes Niveau bringen, aber auch
maßgeblich die Reibungsverhältnisse im Walzenspalt 9'
beeinflussen.
Die Abstimmung dieser Parameter stellt die Grundvoraussetzung für das erfindungsgemäße Verfahren dar. Deshalb werden diese Parameter permanent überwacht und nachj ustiert . Im konkreten Anwendungsfall wird die Konzentration der Walzöladditive direkt über Probenentnahme vom Pufferbehälter des Walzgerüstes gemessen und mittels Additivierung in einem genau definierten Bereich gehalten. Zwecks genauer Dosierung wird die
Prozessflüssigkeit mittels eines Düsenbalkens auf die
Arbeitswalzen 10, 11 aufgesprüht.
Die Mischreibungsverhältnisse im Walzenspalt 9' werden
benötigt, da nur ein definierter Reibungskoeffizient das
Aufbringen von Längszugspannungen ermöglicht. Diese
Längszugspannungen wirken entgegen der Formänderungsfestigkeit, und sind beim Folienwalzen der wesentliche Faktor für das Erreichen des
Formänderungswiderstandes. Eine Dickenreduktion ohne diese Längszugspannungen ist aus technischer Sicht jedenfalls nicht möglich .
Beim Kaltwalzen mit geschlossenem Walzspalt werden die aus dem Verfahren resultierende Reduktion und damit die Banddicke im Walzenauslauf mittels des primären Parameters Entry-Tension (Einlaufzug) geregelt, da diese gegen den
Verformungswiderstand der Aluminiumfolie 4 wirken. Nach
Erreichen des maximalen Einlaufzugs wird der sekundäre
Regelungsparameter Walzgeschwindigkeit verwendet, um die
Schmierfilmdicke zu variieren (hydrodynamischer
Schmierstoffeinzug) .
Beim Kaltwalzen wird ein Mischreibungszustand angestrebt, der durch das gleichzeitige Auftreten von Grenzreibung und
Flüssigkeitsreibung gekennzeichnet ist. Bei der
Flüssigkeitsreibung, das ist die hydrodynamische Schmierung 14, sind beide Oberflächen vollständig voneinander getrennt. Die übertragene Schubspannung hängt von der dynamischen
Viskosität des Schmierstoffes und der
Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Arbeitswalze und
Aluminiumfolie ab. Bei der Grenzreibung hingegen sind die beiden Oberflächen nur durch eine wenige Moleküllagen dicke Schmierstoffschicht getrennt, wobei die Viskosität des
Schmierstoffs nur eine untergeordnete Rolle spielt. Das
Verhältnis zwischen Grenzreibung und Flüssigkeitsreibung über die Länge des Walzenspalts hängt von der Schichtdicke des eingezogenen Schmierstoffes und der Rauheit von Arbeitswalze und Aluminiumfolie ab.
Die Mechanismen zur Beeinflussung der Schmierfilmdicke 13 werden durch den hydrodynamischen Schmierstoffeinzug, den Eintrag von Schmierstoff in die Rauheitstäler IIb sowie die Anlagerung von Schmierstoffteilchen beeinflusst, siehe Fig. 2b.
Der hydrodynamische Schmierstoffeintrag 14 findet vorrangig in der Einlaufzone zum Walzenspalt 9' statt. Dabei bildet die Einlaufzone einen keilförmigen Spalt 12, wobei die
Arbeitswalze 11 und die Aluminiumfolie 4 als begrenzende
Oberflächen bei ihrer Bewegung in Richtung der Keilspitze Schmierstoff 13 in Form eines Films mitziehen, siehe Fig. 2a. Der dadurch im Walzöl hervorgerufene hydrodynamische
Druckaufbau hängt von der Walzgeschwindigkeit, der Viskosität des Schmierstoffes und der Geometrie des Walzenspaltes ab. Sobald die Fließbedingung für die Aluminiumfolien 4 erfüllt ist, werden diese plastisch verformt, und die an dieser Stelle vorliegende Schichtdicke des Schmierstoffs wird in den
Walzenspalt 9 ' eingezogen .
Im Walzenspalt 9 'wird in die Oberflächenvertiefungen, den so genannten Rauheitstälern IIb, auf der Arbeitswalze 11 und der Aluminiumfolie 4 Schmierstoff eingetragen, siehe Fig. 4c.
Dieser Vorgang hängt neben dem Ölspeichervolumen der
Oberflächen auch von der Orientierung der Oberflächenstruktur ab.
Dieser Mechanismus kann für die gezielte Änderung der
Reibverhältnisse herangezogen werden, und dient in weiterer Folge dazu, aufgrund der entstehenden Flüssigkeitsreibung eine veränderte Oberflächentextur herzustellen. Dies geschieht durch den fehlenden Kontakt der Arbeitswalze und der dadurch fehlenden Texturierung in Walzrichtung.
An der Oberfläche der Arbeitswalze und der Aluminiumfolie bilden sich durch Physisorption und Chemisorption von
Schmierstoffbestandteilen, wie z. B. oberflächenaktiven
Additiven, Grenzschichten aus, die in den Walzenspalt
9 'geführt werden. Dieser Mechanismus wird von Walzen- und Walzgutwerkstoff sowie der chemischen Zusammensetzung des Walzöls 12 und dessen Temperatur beeinflusst. Da sich die Temperatur und die Zusammensetzung des Walzöls 12 hinsichtlich der Anlagerung von Schmierstoffbestandteilen im
erfindungsgemäßen Verfahren nicht vom herkömmlichen
Kaltwalzverfahren unterscheiden, wird auf diesen Mechanismus nicht näher eingegangen.
Allerdings macht es die Kombination obiger Effekte möglich, mittels gezielter und partieller Zerstörung der
Schliffstruktur der Arbeitswalze die Schmierfilmdicke und die damit einhergehende Veränderung der tribologischen
Verhältnisse im Walzenspalt vom Mischreibungsbereich im
Bereich des Motivs in den hydrodynamischen Bereich zu bringen. Dadurch kommt es zum Aufschwimmen der Arbeitswalze, und es entsteht eine regellose Textur, die sich zwar in den
gemessenen Rauheiten kaum messbar unterscheidet, sich aufgrund der Reflexionseigenschaften jedoch optisch deutlich von den übrigen Oberflächenbereichen unterscheidet, die durch den teilweisen Kontakt mit der Arbeitswalze eine in Walzrichtung strukturierte Oberfläche aufweisen.
Die hergestellte Aluminiumfolie 1 mit integrierten
Sicherheitsmerkmalen 6 wird zu Analysezwecken in mehreren Durchgängen mit optischen Verfahren abgelichtet.
Zur anschaulichen Darstellung der Oberflächenstruktur werden repräsentative Folienmuster im Format A4 hergestellt. Für die Vermessung der Oberflächenstruktur der für die Fertigung erforderlichen Werkzeuge werden Epoxydharzabdrucke der
Oberfläche angefertigt und mittels Auflichtmikroskop und
InfiniteFocus vermessen.
Mit Hilfe dieses Analyseverfahren ist es nunmehr möglich, eine optische Identifikation zum Nachweis der erfindungsgemäß hergestellten Sicherheitsmale 6 durchzuführen. So zeigt Fig. 5 die Darstellung eines Sicherheitsmerkmales 6 bestehend aus dem Schriftzug Security in Verbindung mit der in der
medizinischen Branche üblichen Darstellung einer
Äskulapnatter. Diese wird hier selbstredend ohne Anspruch auf etwaige Ausschließungsrechte lediglich exemplarisch
dargestellt. Es ist jedenfalls wesentlich darauf hinzuweisen, dass die in Fig. 5b darstellte Oberflächenseite, welche während des Walzverfahrens von der Walzenoberfläche abgewandt war, keinerlei unerwünschte Negativdruckmotive des
vorerwähnten Sicherheitsmerkmales aufweist.
In Fig. 6 ist eine phantasiehafte Darstellung eines
Sicherheitsmerkmales 6 angegeben, wobei im Ausschnitt B, siehe dazu Fig. 6b, festzustellen ist, dass im Bereich des
Sicherheitsmerkmales 6 eine matte Oberfläche, jedoch in den jeweils angrenzenden Oberflächenbereichen die Strukturierung 3 in Längsrichtung weiter erhalten ist, wodurch die Oberfläche glänzend erscheint.
Ebenso zeigt Fig. 7 eine mittels Rasterelektronenmikroskopie aufgenommene Darstellung eines Sicherheitsmerkmales 6.1m
Bereich des Sicherheitsmerkmales ist die Oberfläche matt, wohingegen in den angrenzenden Oberflächenbereichen die
Oberfläche glänzend erscheint. Die Datailansichten gemäß
Figuren 7a bzw. 7b zeigen, dass dieser unterschiedliche Effekt dadurch hervorgerufen wird, dass im Bereich des
Sicherheitsmerkmals 6 die Oberfläche rau, in den angrenzenden Bereichen jedoch in Längsrichtung strukturiert ist.
Analoges gilt für die in Fig. 8 gezeigte Darstellung einer erfindungsgemäß hergestellten Aluminiumfolie 1 mit
integrierten Sicherheitsmerkmäl 6 Security nach der Infinitive Fokus Analyse. Auch aus den jeweiligen Darstellungen gemäß Fig. 8a, 8b, 8c und 8d lässt sich entnehmen, dass im Bereich des Sicherheitsmerkmales 6 eine regellose Texturierung, wohingegen im angrenzenden Bereich eine gerichtete
Strukturierung 13 vorliegt.
Zusammenfassend werden folgende, wesentliche
Unterscheidungsmerkmale zur exakten Identifikation des
erfindungsgemäßen Verfahrens aufgelistet: - Aufbringung des Sicherheitsmerkmals 6 unmittelbar und gleichzeitig mit der Reduktion der Dicke der Aluminiumfolie 4; daher ist kein zusätzlicher Arbeitsschritt erforderlich,
- Hohe Wirtschaftlichkeit durch hohe Geschwindigkeiten bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Aluminiumfolie 1,
Erschwerte Imitation durch die Komplexität des
Grundverfahrens ,
Eindeutige Zuordnung des Verfahrens zum Walzprozess aufgrund der Form und Anordnung der Oberflächenstrukturierung 3, Keine Möglichkeit der Entfernung der Sicherheitsmerkmale 6 ohne Zerstörung der Oberfläche der Aluminiumfolie 1,
Kein Durchdrücken des Sicherheitsmerkmals 6 auf die
Rückseite der Aluminiumfolie 1
Keine Änderung der physikalischen und/oder chemischen
Eigenschaften der Aluminiumfolie 4 wie Rauheit, Faltbarkeit, Dehnung, Zugfestigkeit und Benetzbarkeit,
- Änderung der Oberflächenbeschaffenheit im Bereich der 4.
Ordnung, messbar über die mittlere Rautiefe Rz .
Keine signifikante Änderung des arithmetischen
Mittenrauwerts Ra im Bereich des Sicherheitsmerkmals 6
Keine Formänderung im Bereich der 1. Ordnung
(Formabweichungen wie Unebenheit oder Unrundheit) , 2.
Ordnung (Welligkeiten) oder 3. Ordnung (Rillen).
Beim erfindungsgemäß angewendeten Kaltwalzen werden die optischen Merkmale, wie die Sicherheitsmerkmale 6, durch gezielte Aufbringung von unterschiedlichen Oberflächentexturen der Aluminiumfolien im Bereich der 4. Ordnung eingebracht. Es ist kein signifikanter Unterschied in den Rautiefen
festzustellen, sondern es wird ein Unterschied in der
Texturart von Riefen und Schuppen erreicht. Eine Änderung der Form der Aluminiumfolie 4 ist nicht festzustellen, daher ist auch ein Durchdrücken auf die Folienrückseite nicht gegeben.
Die graphische reliefartige Gestaltung von flexiblen
Verpackungsmaterialien mithilfe gängiger Fertigungsverfahren und Veredelungstechnologien, wie zum Beispiel Prägen
(Eindrückverfahren) unterscheiden sich hinsichtlich des
Ausgangsmaterials, Technologie und des Herstellungsverfahrens sowie der optischen bzw. mechanischen Eigenschaften des
Endprodukts signifikant vom erfindungsgemäßen Verfahren, da bei einem Eindrückverfahren, das Prägemotiv oftmals in
unerwünschter Weise auf die Rückseite des Prägegutes
durchgedrückt wird.
Beim Walzen im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Oberflächenstruktur der Aluminiumfolie 4 während des
Umformprozesses verändert, wodurch es möglich wird, die
Oberfläche mit einem oder mehreren Sicherheitsmerkmalen 6 auszugestalten. Eine Imitation durch gängige
Veredelungstechnologien ist nicht möglich bzw. als eine solche leicht zu identifizieren. Die Herstellung und die
Weiterverarbeitung der erfindungsgemäßen Aluminiumfolie 1 mit integrierten Sicherheitsmerkmalen 6 unterscheidet sich
hinsichtlich der Anzahl von Fertigungsschritten nicht von der Verarbeitung üblicher, walzharter Aluminiumfolien und kann somit einfach in den für Pharmaprodukte üblichen
Herstellungsprozess implementiert werden.

Claims

Ansprüche :
1. Verfahren zum Herstellen einer Aluminiumfolie (1) mit
integrierten Sicherheitsmerkmalen (6), wobei eine
Aluminiumfolie (4) in mehreren Kaltwalzstichen auf eine Dicke von weniger als 150 μπι abgewalzt wird, und wobei gleichzeitig an beiden Oberflächenseiten (4a, 4b) der Aluminiumfolie eine in Walzrichtung verlaufende
Texturierung (5a, 5b) entsteht, wobei aus zumindest zwei dieser Aluminiumfolien (4) ein loser Verbund (8) gebildet wird, welcher in einem letzten Kaltwalzstich einem
Arbeitswalzenpaar (9) zugeführt wird, bei welchem auf zumindest einer Walzenoberfläche (11) die in Walzrichtung durch Schleifen erzeugte reliefartige
Oberflächenstrukturierung (IIa) kontrast- und
motivabhängig in einem Bereich (β') von 10 bis 50 % bezogen auf die mittlere Rautiefe zur Ausbildung eines Motivs für ein Sicherheitsmerkmal (6) reduziert wurde, welches auf die der Walzenoberfläche zugewandten
Oberflächenseite (2a) der Aluminiumfolie übertragen wird, wonach der lose Verbund (8) der Aluminiumfolien (1, 4X) getrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der letzte Kaltwalzstich mit geschlossenem Walzenspalt (9') durchgeführt und ein anhand der Striebeckkurve mittels der Parameter Reibungskoeffizient, dynamische Viskosität des Walzöls, Walzgeschwindigkeit und Walzdruck definierter Mischreibungsbereich eingestellt wird, und dass gleichzeitig im geschlossenen Walzenspalt (9') auf die Aluminiumfolie (4) Längszugspannungen aufgebracht werden, welche gegen den Formänderungswiderstand der
Aluminiumfolien wirken.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für den letzten Kaltwalzstich an der Walzenoberfläche (11) die in Walzrichtung erzeugte reliefartige Oberflächenstrukturierung (IIa) in ihrer mittleren
Rauhtiefe durch Laserstrahlen reduziert wurde.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass durch Maßgabe eines Trennmittels (7) bei den eingesetzten Aluminiumfolien (4) kein
unerwünschtes Durchdrücken des Motivs (6') für das
Sicherheitsmerkmal (6) auf die andere Oberflächenseite (2b) der Aluminiumfolie (1) erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass auf Grund der tribologischen
Bedingungen im geschlossenen Walzenspalt (9') die
physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften der
Aluminiumfolien (4) auch im Verfahrensendprodukt (1) erhalten bleiben.
6. Aluminiumfolie (1) mit integrierten Sicherheitsmerkmalen (6), hergestellt mit einem Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Sicherheitsmerkmale (6) in einem Ausmaß von höchstens 30 % pro Flächeneinheit vorliegen.
7. Aluminiumfolie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsmerkmale (6) in Form von Buchstaben, Phantasiezeichen oder Linien vorliegen.
8. Aluminiumfolie nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsmerkmale (6) lediglich unter Zerstörung der Folienoberfläche entfernbar sind.
9. Aluminiumfolie nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumfolie (1) nach dem letzten Kaltwalzstich keine Formänderung im Bereich der ersten, zweiten oder dritten Ordnung erfährt.
10. Aluminiumfolie nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich des Sicherheitsmerkmals (6) matt erscheint, wohingegen die Oberfläche (2a) aufgrund der gerichteten Texturierung (3) glänzend ist.
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