WO2022199884A1 - Optisch variables sicherheitselement, herstellungsverfahren und prägeanordnung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement (20) zur Absicherung von Wertgegenständen. Das Sicherheitselement weist eine Merkmalsschicht (24) auf, die in einer gemeinsamen Ebene passergenau zueinander angeordnete erste und zweite Merkmalsbereiche (30, 40) enthält. Die ersten Merkmalsbereiche (30) enthalten eine erste Prägelackschicht aus einem ersten Prägelack (32), in die eine Prägestruktur (34) eingeprägt ist, die einen ersten optischen Effekt erzeugt. Die zweiten Merkmalsbereiche (40) enthalten eine zweite Prägelackschicht aus einem zweiten Prägelack (42), in die eine Prägestruktur (44) eingeprägt ist, die einen zweiten, unterschiedlichen optischen Effekt erzeugt. Der erste und zweite Prägelack (32, 42) weisen dabei sowohl unterschiedliche Verfestigungseigenschaften als auch unterschiedliche optische Eigenschaften auf. Die Erfindung betrifft auch ein Herstellungsverfahren für ein solches optisch variables Sicherheitselement, sowie Prägeanordnungen mit einem Sicherheitselementhalbzeug und Mitteln zum Einprägen einer Prägestruktur.

Description

Optisch variables Sicherheitselement, Herstellungsverfahren und Prägeanordnung

Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement zur Absiche rung von Wertgegenständen und ein Herstellungsverfahren für ein solches optisch variables Sicherheitselement. Die Erfindung betrifft auch Prägean ordnungen mit einem Sicherheitselementhalbzeug und Mitteln zum Einprä gen einer Prägestiuktur.

Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertge genstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicher heitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit der Datenträger gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Die Sicherheitselemente können beispielsweise in Form eines in eine Bank note eingebetteten Sicherheitsfadens, einer Abdeckfolie für eine Banknote mit Loch, eines aufgebrachten Sicherheitsstreifens, eines selbsttragenden Transferelements oder auch in Form eines direkt auf ein Wertdokument auf gebrachten Merkmalsbereichs ausgebildet sein.

Vor einiger Zeit wurden optisch variable Sicherheitselemente vorgeschlagen, die zwei, in unterschiedlichen Höhenstufen angeordnete und jeweils mit ei ner Farbbeschichtung versehene Reliefstrukturen aufweisen, die in passend eingefärbte Prägelackschichten eingeprägt sind, siehe WO 2020/011390 Al, WO 2020/011391 Al und WO 2020/011392 Al. Dabei muss der Betrachter allerdings zur Betrachtung der tiefer liegenden Reliefstruktur in der Regel durch die Prägelackschicht der höher liegenden Reliefstruktur hindurchbli cken, so dass ja nach gewünschtem optischen Eindruck für die Farbgebung der Prägelacke, insbesondere des Prägelacks der höher liegenden Prägelack schicht, erhebliche Einschränkungen bestehen können. Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungs gemäßes optisch variables Sicherheitselement mit attraktivem Erscheinungs bild und hoher Fälschungssicherheit, sowie vorteilhafte Herstellungsverfah ren für solche optisch variablen Sicherheitselemente anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche ge löst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen An sprüche.

Die Erfindung enthält zur Lösung der genannten Aufgabe ein optisch vari ables Sicherheitselement, das insbesondere zur Absicherung von Wertgegen ständen eingesetzt werden kann. Das Sicherheitselement ist mit einer Merk malsschicht ausgestattet, die in einer gemeinsamen Ebene passergenau zuei nander angeordnete erste und zweite Merkmalsbereiche enthält.

Eine passergenaue Anordnung der Merkmalsbereiche bezeichnet dabei ins besondere eine Anordnung, bei der die ersten und zweiten Merkmalsberei che aneinander anstoßen oder in einem vorbestimmten, definierten geringen Abstand voneinander angeordnet sind. Ein geringer Abstand ist insbesonde re ein Abstand von einigen Mikrometern oder einigen zehn Mikrometern bis hin zu 100 gm und in einigen Anwendungen bis zu 200 gm.

Die ersten Merkmalsbereiche enthalten eine erste Prägelackschicht aus einem ersten Prägelack, in die eine Prägestruktur eingeprägt ist, die einen ersten optischen Effekt erzeugt. Die zweiten Merkmalsbereiche enthalten eine zwei te Prägelackschicht aus einem zweiten Prägelack, in die eine Prägestruktur eingeprägt ist, die einen zweiten, unterschiedlichen optischen Effekt erzeugt. Der erste und zweite Prägelack weisen dabei sowohl unterschiedliche Ver festigungseigenschaften als auch unterschiedliche optische Eigenschaften auf.

Die genannten unterschiedlichen Verfestigungseigenschaften der Prägelacke können in unterschiedlichen Verfestigungs verfahren bestehen, die jeweils zu einer Verfestigung der Lacke führen, also insbesondere eine physikalische Trocknung bei thermoplastischen Prägelacken oder eine Strahlungshärtung bei strahlungshärtenden Prägelacken. Die unterschiedlichen Verfestigungs eigenschaften können auch in unterschiedlichen Verfestigungsparametern bei dem gleichen Verfestigungs verfahren bestehen, also etwa in unterschied lichen Erweichungstemperaturen bei thermoplastischen Prägelacken oder in unterschiedlichen Strahlungsarten, Strahlungsintensitäten oder Bestrah lungsdauern bei strahlungshärtenden Prägelacken. Strahlungshärtende Prä gelack umfassen insbesondere UV-härtende, mittels IR-Bestrahlung härtende und elektronenstrahlhärtende Prägelacke.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind der erste und zweite Prägelack je weils durch einen thermoplastischen Prägelack mit unterschiedlichen Erwei chungstemperaturen gebildet, so dass die Prägelacke aufgrund des unter schiedlicher Verfestigungsparameters 'Temperatur' unterschiedliche Verfes tigungseigenschaften aufweisen. Die Erweichungstemperaturen unterschei den sich vorzugsweise um mehr als 10 °C, vorzugsweise um mehr als 25 °C, insbesondere um mehr als 50 °C.

Nach einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung ist der erste Prä gelack durch einen strahlungshärtenden, insbesondere UV-härtenden Präge lack und der zweite Prägelack durch einen thermoplastischen Prägelack ge bildet. Während der erste Prägelack somit durch Einwirkung von Strahlung härtbar ist, ist zweite Prägelack bei erhöhter Temperatur prägbar und verfes tigt beim Abkühlen, so dass unterschiedliche Verfestigungs verfahren zur Verfestigung der Lacke führen.

Als unterschiedliche optische Eigenschaften können der erste und zweite Prägelack insbesondere unterschiedliche Farbe, unterschiedliche Transpa renz und/ oder unterschiedliche Lumineszenz aufweisen. Die Prägelacke sind dabei in einer vorteilhaften Gestaltung lasierend eingefärbt und sind daher sowohl farbig als auch teilweise lichtdurchlässig.

Typischerweise haben die eingesetzten UV-Prägelacke und thermoplasti schen Lacke (auch Thermoplasten genannt) die nachfolgend beschriebenen Eigenschaften, wobei allerdings für besondere Anwendungen auch Lacke mit abweichenden Eigenschaften eingesetzt werden können.

Typischer UV-Prägelack ist zunächst deutlich leichter prägbar als thermo plastischer Prägelack. Für eine UV-Prägung kann beispielsweise zunächst ein flüssiger Prägelack auf eine Folie aufgetragen werden. Dieser erreicht ohne Walzenkontakt das Prägewerkzeug. Die Folie mit dem Prägelack wird mithilfe eines Presseurs mit dem Prägewerkzeug in Kontakt gebracht, wobei die Lackoberfläche die Struktur des Prägewerkzeugs annimmt. Bei einem theoretischen, beliebig langsamen Prozess wäre kein Druck erforderlich, der Lack würde einfach in die Strukturen fließen und die Luft verdrängen. In der Praxis ist der Prägeprozess an der Maschine allerdings nicht beliebig lang sam, so dass beim Prägen mit zu geringem Presseurdruck der Lack in der vorgegebenen Zeit die Luft nicht mehr vollständig verdrängen kann. Bei gewissen Anforderungen an die Geschwindigkeit und Blasenfreiheit wird daher in der Praxis mit einem gewissen Prägedruck gearbeitet. Würde keine UV-Härtung erfolgen, so würde der Lack nach dem Kontakt mit dem Prä- gewerkzeug nach dem Abziehen der Folie vom Prägewerkzeug sofort wie der verfließen. In der Praxis hat die Folie allerdings eine gewisse Umschlin gung um das Prägewerkzeug. Wenn die Folie mit dem Lack durch den Pres seur Kontakt zum Prägewerkzeug hat, entfernt sich die Folie normalerweise nicht mehr spontan vom Prägewerkzeug. Nach dem Presseur, im eigentlich drucklosen Bereich sind UV-Strahler angeordnet, die den UV-Lack, während er noch im Kontakt mit dem Prägewerkzeug steht, vernetzen. Erst nach die ser Reaktion wird die Folie vom Prägewerkzeug abgezogen. Der gesamte Prozess verläuft meist kontinuierlich. Bei dem so gehärteten Lack handelt es sich in der Regel um einen Duroplasten.

Eine Thermoplastenprägung verläuft in der Regel anders als die geschilderte UV-Prägung. Ein Thermoplast ist bei Raumtemperatur fest und dementspre chend nicht fließfähig, bei erhöhter Temperatur wird er bei einer bestimmten Temperatur prägbar. Bei weiter erhöhter Temperatur wird der Lack klebrig, wodurch die sinnvolle Prägbarkeit mit einem Standardprägewerkzeug ein geschränkt wird. Gegebenenfalls können allerdings antihaftbeschichtete Werkzeuge zum Einsatz kommen. Bei einer Thermoplastenprägung kann beispielsweise der Prägestempel erhitzt werden, bei erhöhter Temperatur geprägt und der Prägestempel vor der Entformung gegebenenfalls wieder etwas abgekühlt werden. Bei einem Rolle-zu-Rolle Prozess findet in der Re gel keine Abkühlung vor der Entformung statt. Dort kann bei der Thermo plastenprägung beispielsweise die Folie gegebenenfalls mit Kontakt zum Prägewerkzeug aufgeheizt und bei höchster Temperatur geprägt und gleich entformt werden, ohne in den klebrigen Bereich des Thermoplasten zu kommen. Eine so hohe Aufheizung, dass der Thermoplast tatsächlich flüssig wird, wird vorteilhaft vermieden. Um Anhaftungen eines niedriger schmelzenden Thermoplasten zu vermei den, ist vorteilhaft das Prägewerkzeug mit einer Antihaftbeschichtung ver sehen. Alternativ kann eine Anhaftungen vermeidende Metallisierung des ungeprägten Prägelacks vorgesehen sein, oder es wird dafür gesorgt, dass der höherschmelzende Thermoplast erst zu einem späteren Zeitpunkt höher schmelzend wird. Dies kann beispielsweise mithilfe der an anderer Stelle genannten Vernetzer (beispielsweise Isocyanate) oder auch durch eine Strah lungsvernetzung sichergestellt werden. Beispielsweise können zwei thermo plastisch prägbare UV-Rohstoffe nebeneinander liegen, wobei eine dieser beiden Formulierungen einen Photoinitiator enthält. Nach der ersten Prä gung kann belichtet werden - in diesem Fall ist danach eine Entformung möglich, da der feste Lack die geprägte Struktur auch ohne Kontakt zum Prägewerkzeug erhält. Die den Photoinitiator enthaltende Formulierung steigt dadurch im Schmelzpunkt an und ist bei den vorherigen Prägebedin gungen nicht mehr verformbar. Dann kann die zweite Prägung vorgenom men werden. Entweder lässt man den zweiten "Thermoplasten" unvernetzt oder er wird durch Elektronenstrahlhärtung nachvernetzt, da letzterer Pro zess ohne Photoinitiatoren vorgenommen werden kann. Alternativ kann der zweite Thermoplast ebenfalls einen Photoinitiator enthalten, der bei der(n) Wellenlänge(n) des ersten Strahlers nicht angesprochen wird.

Neben den bereits erwähnten und vorteilhaften Ausbildungen der Prägela cke ist es grundsätzlich auch möglich, Prägelacke zu verwenden, die ther misch anstatt photochemisch aushärten bzw. vernetzen. Beispielsweise ha ben manche Prägelacke eine Erweichungstemperatur Ti und eine Aushär tungstemperatur T₂ > Ti. Solche Prägelacke können beispielsweise auf Basis von Acrylaten mit Isocyanaten gebildet sein. Eine weitere Vorgehensweise besteht in einer selektiven Erwärmung eines der Prägelacke. Dabei führt ein Bereich mit einem selektiv anregbaren Stoff (im UV/ Sichtbaren/ IR- oder elektrisch/ kapazitiv/ magnetisch mit Wechsel feld) selektiv nur zur Erwärmung des diesen Stoff enthaltenen Bereichs. Auf diese Weise können beispielsweise auch zwei Bereiche mit UV-Prägelack vorgesehen sein und nacheinander bearbeitet, insbesondere geprägt werden.

Mit Vorteil enthalten die Prägestrukturen der ersten und zweiten Prägelack schicht jeweils Strukturelemente mit Strukturabmessungen in der Ebene, die zwischen 30 gm und 200 gm, insbesondere zwischen 50 gm bis 150 gm lie gen. Eine oder beide Prägestrukturen enthalten als Strukturelemente vorteil haft Mikrospiegelanordnungen mit gerichtet reflektierenden Mikro spiegeln, insbesondere mit nicht-diffraktiv wirkenden Spiegeln, und vorzugsweise mit planen Spiegeln, Hohlspiegeln und/ oder fresnelartigen Spiegeln.

Die Prägestrukturen der ersten und zweiten Prägelackschicht können vor teilhaft unmittelbar aneinander anschließen, es ist allerdings auch möglich, dass zwischen den Prägestrukturen der ersten und zweiten Prägelackschicht ein schmaler Übergangsbereich vorliegt, in dem die Prägehöhe und/ oder Prägequalität einer der Prägestrukturen abnimmt. Der Übergangsbereich hat vorzugsweise eine Breite von weniger als 10 gm, insbesondere von weniger als 5 gm. In dem Übergangsbereich kann beispielsweise die Form der Prä gestrukturen erhalten sein, aber die Höhe der Prägestrukturen von einem Maximalwert im Inneren des Merkmalsbereichs auf einen Minimal wert am Rand des Merkmalsbereichs angrenzend an den anschließenden Merkmals bereich abnehmen. Der Minimalwert kann dabei auch Null sein. In dem Übergangsbereich kann auch die Qualität der Prägestrukturen gegenüber dem Inneren des Merkmalsbereichs reduziert sein, beispielsweise können dort die Strukturelemente der Prägung nur unvollständig in den Prägelack übertragen sein.

Die Prägelackschichten der ersten und zweiten Merkmalsbereiche sind vor teilhaft ohne Lücken und Überlappungen nebeneinander angeordnet.

Die Prägestrukturen der ersten und zweiten Prägelackschicht liegen mit Vor teil im Wesentlichen auf derselben Höhe, was insbesondere bedeutet, dass sich die mittleren Höhen der beiden Prägestrukturen um nicht mehr als die Höhendifferenz innerhalb jeder Prägestruktur unterscheiden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die erste und zweite Prägelack schicht mit einer gemeinsamen reflexionserhöhenden Beschichtung, insbe sondere einer hochbrechenden oder metallischen Beschichtung versehen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Sicherheitselement eine leicht verformbare Trägerfolie auf, insbesondere eine Trägerfolie mit einer Dicke von weniger als 23 gm, vorzugsweise einer Dicke von weniger als 19 gm und besonders bevorzugt einer Dicke zwischen 6 gm und 15 gm. Auch eine Trägerfolie mit einer Glasübergangstemperatur T_& die kleiner ist als die Erweichungstemperatur zumindest eines thermoplastischen Prägelacks der Merkmalsschicht kommt als leicht verformbare Trägerfolie vorteilhaft in Be tracht.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung enthält das Sicherheitsele ment eine Ausgleichsschicht, die bei der Erweichungstemperatur zumindest eines thermoplastischen Prägelacks der Merkmalsschicht flexibel, insbeson dere elastisch, also reversibel verformbar ist. Die Ausgleichsschicht kann beispielsweise aus einem Silikonkautschuk ge bildet sein. Je nach den Eigenschaften der Ausgleichsschicht kann es vorteil haft sein, die Ausgleichsschicht als mittlere Schicht in einem Sandwichauf bau mit einer Trägerfolie, der Ausgleichsschicht und einer dünnen Abdeck schicht einzusetzen, um durch die abschließende Abdeckschicht eine prob lemlose Überbeschichtbarkeit sicherzustellen. Die dünne Abdeckschicht weist vorteilhaft eine Schichtdicke von 3 bis 6 gm, beispielsweise 4,5 gm auf.

Die Schichtdicke der Ausgleichsschicht liegt mit Vorteil zwischen etwa 2 und etwa 20 gm.

Die Ausgleichsschicht kann auch durch einen Schaum gebildet sein oder ei nen Schaum umfassen. Solche Ausgleichsschichten aus oder mit Schäumen sind besonders flexibel und kompressibel, zeigen aber oft Lichtstreuung an Blasengrenzen und weisen daher in der Regel eine etwas geringere Transpa renz auf.

Es versteht sich, dass das optisch variable Sicherheitselement weitere Schich ten, wie etwa Schutz-, Abdeck- oder zusätzliche Funktionsschichten, ma schinenlesbare Elemente, Primerschichten oder Heißsiegellackschichten ent halten kann, die allerdings nicht die wesentlichen Elemente der vorliegenden Erfindung darstellen und daher nicht näher beschrieben sind.

Das Sicherheitselement ist mit Vorteil ein Sicherheitsfaden, insbesondere ein Fenstersicherheitsfaden oder ein Pendelsicherheitsfaden, ein Aufreißfaden, ein Sicherheitsband, ein Sicherheitsstreifen, ein Patch oder ein Etikett zum Aufbringen auf ein Sicherheitspapier, Wertdokument oder dergleichen.

Die Erfindung enthält auch ein Verfahren zum Herstellen eines optisch vari ablen Sicherheitselements, bei dem auf einem Träger eine Merkmalsschicht erzeugt wird, die in einer gemeinsamen Ebene passergenau zueinander an geordnete erste und zweite Merkmalsbereiche enthält.

Bei dem Verfahren wird in den ersten Merkmalsbereichen eine erste Präge lackschicht aus einem ersten Prägelack aufgebracht und eine Prägestruktur in die Prägelackschicht geprägt, die einen ersten optischen Effekt erzeugt.

In den zweiten Merkmalsbereichen wird eine zweite Prägelackschicht aus einem zweiten Prägelack aufgebracht und eine zweite Prägestruktur in die Prägelackschicht geprägt, die einen zweiten, unterschiedlichen optischen Effekt erzeugt.

Dabei werden als erster und zweiter Prägelack jeweils Prägelacke aufge bracht die sowohl unterschiedliche optische Eigenschaften als auch unter schiedliche Verfestigungseigenschaften aufweisen, und/ oder zu unter schiedlichen Zeitpunkten verfestigt werden. Während die Verwendung von Prägelacken mit unterschiedlichen Verfestigungseigenschaften gegenwärtig bevorzugt ist, können auch Prägelacke mit gleichen Verfestigungseigen schaften eingesetzt werden, wenn diese zu unterschiedlichen Zeitpunkten verfestigt werden. Beispielsweise können als erster und zweiter Prägelack jeweils UV-Prägelacke verwendet werden und der erste UV-Prägelack nach einer UV-Prägung verfestigt werden, dann ein zweiter UV-Prägelack aufge bracht und dieser nach UV-Prägung ebenfalls verfestigt werden. In diesem Fall werden die Prägelacke zu unterschiedlichen Zeitpunkten verfestigt, können aber ansonsten die gleichen Verfestigungseigenschaften aufweisen.

In einer vorteilhaften Verfahrens _Variante ist vorgesehen, dass in den ersten Merkmalsbereichen eine erste Prägelackschicht aus ei nem thermoplastischen Prägelack mit einer höheren Erweichungs- temperatur und in den zweiten Merkmalsbereichen eine zweite Präge lackschicht aus einem thermoplastischen Prägelack mit einer niedrige ren Erweichungstemperatur aufgebracht wird, ein erster Prägeschritt bei höherer Temperatur durchgeführt wird und die erste Prägelackschicht dabei mit der ersten Prägestruktur versehen wird, und nachfolgend ein zweiter Prägeschritt bei niedrigerer Temperatur durchgeführt wird und die zweite Prägelackschicht dabei mit der zweiten Prägestruktur versehen wird.

In einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Verfahrens _Variante ist vorgesehen, dass in den ersten Merkmalsbereichen eine erste Prägelackschicht aus ei nem thermoplastischen Prägelack und in den zweiten Merkmalsberei chen eine zweite Prägelackschicht aus einem strahlungshärtenden Prägelack aufgebracht wird, ein erster Prägeschritt bei höherer Temperatur durchgeführt wird und die erste Prägelackschicht dabei mit der ersten Prägestruktur versehen wird, und nachfolgend ein zweiter Prägeschritt bei niedrigerer Temperatur und unter Strahlungseinwirkung durchgeführt wird und die zweite Präge lackschicht dabei mit der zweiten Prägestruktur versehen und gehär tet wird.

In allen Verfahrens _Varianten kann vorteilhaft in einem ersten Prägeschritt die erste Prägelackschicht geprägt und verfestigt werden, während die zwei te Prägelackschicht verformbar bleibt und nach dem ersten Prägeschritt teil weise oder vollständig verfließt. Bei einer weiteren vorteilhaften Verfahrens _Variante ist vorgesehen, dass in den ersten Merkmalsbereichen eine erste Prägelackschicht aus ei nem strahlungshärtenden Prägelack und in den zweiten Merkmalsbe reichen eine zweite Prägelackschicht aus einem thermoplastischen Prägelack aufgebracht wird, und der strahlungshärtenden Prägelack in einem ersten Prägeschritt mit der ersten Prägestruktur versehen und gehärtet wird, und nachfolgend ein zweiter Prägeschritt durchgeführt wird und die zwei te Prägelackschicht dabei mit der zweiten Prägestruktur versehen wird.

Die zweite Prägestruktur wird dabei bei dem zweiten Prägeschritt nur in die zweite Prägelackschicht, nicht aber in die erste Prägelackschicht übertragen.

Mit besonderem Vorteil wird bei dem zweiten Prägeschritt ein flexibles Prä gewerkzeug, ein weicher Prägepresseur oder eine flexible Ausgleichschicht im Schichtaufbau des Sicherheitselements eingesetzt, um die zweite Prä gestruktur nur in die zweite Prägelackschicht zu übertragen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Prägung in den zweiten Merkmalsbereichen in die zweite Prägelackschicht übertragen werden kann ohne die bereits vor liegende erste Prägestruktur zu zerstören oder beschädigen. Wie weiter un ten genauer erläutert, kann sich zu diesem Zweck das flexible Prägewerk zeugs im Bereich der gehärteten ersten Prägestruktur verformen, oder die Bereiche mit der gehärteten ersten Prägestruktur können ausreichend weit in den weichen Prägepresseur oder die flexible Ausgleichschicht gedrückt werden.

Die Erfindung enthält weiter eine Prägeanordnung umfassend ein Sicherheitselementhalbzeug zur Weiterverarbeitung zu einem op tisch variablen Sicherheitselement der oben beschriebenen Art, mit ei ner Merkmalsschicht, die in einer gemeinsamen Ebene passergenau zueinander angeordnete erste und zweite Merkmalsbereiche enthält, wobei die ersten Merkmalsbereiche eine Prägelackschicht aus einem verfestigten Prägelack enthalten, in die eine Prägestruktur eingeprägt ist, die einen ersten optischen Effekt erzeugt, und die zweiten Merkmalsbereiche eine zweite Prägelackschicht aus einem unverfestigten Prägelack enthalten, wobei der erste und zweite Prägelack sowohl unterschiedliche Verfestigungseigenschaften als auch unterschiedliche optische Eigen schaften aufweisen, und ein flexibles Prägewerkzeug mit einer zweiten Prägestruktur, vor zugsweise zum Einprägen einer Prägestruktur, die einen zweiten, un terschiedlichen optischen Effekt erzeugt, nur in die Prägelackschicht mit dem unverfestigten Prägelack des Sicherheitselementhalbzeugs.

Das flexible Prägewerkzeug kann dabei insbesondere aus Silikonkautschuk gebildet sein.

Die Erfindung enthält schließlich auch eine Prägeanordnung umfassend ein Sicherheitselementhalbzeug zur Weiterverarbeitung zu einem op tisch variablen Sicherheitselement der oben beschriebenen Art, mit ei ner Merkmalsschicht, die in einer gemeinsamen Ebene passergenau zueinander angeordnete erste und zweite Merkmalsbereiche enthält, wobei die ersten Merkmalsbereiche eine Prägelackschicht aus einem verfestigten Prägelack enthalten, in die eine Prägestruktur eingeprägt ist, die einen ersten optischen Effekt erzeugt, und die zweiten Merkmalsbereiche eine zweite Prägelackschicht aus einem unverfestigten Prägelack enthalten, wobei der erste und zweite Prägelack sowohl unterschiedliche Verfestigungseigenschaften als auch unterschiedliche optische Eigen schaften aufweisen, und ein hartes Prägewerkzeug mit einer zweiten Prägestruktur und einen weichen Prägepresseur mit einer Shorehärte von weniger als 90, ins besondere von weniger als 85, vorzugsweise zum Einprägen einer Prägestruktur, die einen zweiten, unterschiedlichen optischen Effekt erzeugt, nur in die Prägelackschicht mit dem unverfestigten Prägelack indem das Sicherheitselementhalbzeug zwischen dem harten Präge werkzeug und dem weichen Prägepresseur geprägt wird.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nach folgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maß- stabs- und proportions getreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die An schaulichkeit zu erhöhen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem op tisch variablen Sicherheitselement,

Fig. 2 in schematischer Darstellung ein Sicherheitselement mit einem

Trägersubstrat mit einer geprägten Merkmalsschicht, Fig. 3 in (a) bis (d) vier Zwischenschritte bei der Herstellung eines

Sicherheitselements mit einer Merkmalschicht mit zwei ther moplastischen Prägelacken unterschiedlicher Erweichungs temperatur,

Fig. 4 in (a) bis (d) vier Zwischenschritte bei der Herstellung eines

Sicherheitselements mit einer Merkmalschicht aus einem ther moplastischer Prägelacke und einem UV-Prägelack,

Fig. 5 in (a) bis (c) Zwischenschritte bei der Herstellung eines Sicher heitselements unter Verwendung eines flexiblen Prägewerk zeugs,

Fig. 6 in (a) bis (c) Zwischenschritte bei der Herstellung eines Sicher heitselements unter Verwendung eines harten Prägewerkzeugs in Verbindung mit einem weichen Prägepresseur,

Fig. 7 in (a) bis (c) Zwischenschritte bei der Herstellung eines Sicher heitselements, in dessen Schichtaufbau eine flexible Aus gleichsschicht vorgesehen ist,

Fig. 8 in (a) bis (d) Zwischenschritte bei der Aufbringung zweier un terschiedlicher Prägelacke in einer Merkmalsschicht ohne Re gisterschwankungen nebeneinander,

Fig. 9 in (a) bis (c) Zwischenschritte bei einer anderen Variante zur

Aufbringung zweier unterschiedlicher Prägelacke in einer Merkmalsschicht ohne Registerschwankungen nebeneinander, Fig. 10 in (a) bis (c) Zwischenschritte bei einer weiteren Variante zur Aufbringung zweier unterschiedlicher Prägelacke in einer Merkmalsschicht ohne Registerschwankungen nebeneinander,

Fig. 11 in (a) und (b) Zwischenschritte bei der Aufbringung und hoch aufgelösten Strukturierung einer UV-Prägelackschicht,

Fig. 12 in (a) und (b) Zwischenschritte bei einer weiteren Möglichkeit, zwei unterschiedliche Prägelacke in einer Merkmalsschicht oh ne Registerschwankungen nebeneinander aufzubringen,

Fig. 13 in (a) bis (c) Zwischenschritte bei einem Verfahren zur re gistrierten Aufbringung zwei unterschiedliche Prägelacke mit Hilfe eines mechanischen Schichtabtrags, und

Fig. 14 in (a) bis (d) Zwischenschritte bei einem Verfahren zur re gistrierten Aufbringung zwei unterschiedliche Prägelacke mit tels Hilfe eines selektiven Abtragsmediums.

Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Bankno ten erläutert. Figur 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Bankno te 10 mit einem optisch variablen Sicherheitselement 12 in Form eines aufge klebten Transferelements. Es versteht sich allerdings, dass die Erfindung nicht auf Transferelemente und Banknoten beschränkt ist, sondern bei allen Arten von Sicherheitselementen eingesetzt werden kann, beispielsweise bei Etiketten auf Waren und Verpackungen oder bei der Absicherung von Do kumenten, Ausweisen, Pässen, Kreditkarten, Gesundheitskarten und der gleichen. Bei Banknoten und ähnlichen Dokumenten kommen neben Trans- ferelementen (wie Patches mit oder ohne eigene Trägerschicht) beispielswei se auch Sicherheitsfäden oder Sicherheitsstreifen in Betracht.

Das Sicherheitselement 12 vermittelt dem Betrachter trotz seiner flachen Ausbildung einen dreidimensionalen Eindruck und zeigt beispielsweise zu gleich einen binären Färb- und Effektwechsel beim Kippen der Banknote 10, bei dem aus einer ersten Betrachtungsrichtung ein erstes dreidimensionales Motiv in einer ersten Farbe und aus einer zweiten Betrachtungsrichtung zweites dreidimensionales Motiv in einer zweiten Farbe erscheint.

Solche und zahlreiche andere visuelle Effekte können vorteilhaft mit Sicher heitselementen erzeugt werden, bei denen in einer Ebene des Sicherheits elements zwei oder mehr Prägelackschichten gepassert nebeneinander ange ordnet sind, welche gezielt mit verschiedenen, voneinander unabhängigen Prägestrukturen versehen sind. Die Prägelackschichten weisen neben der unterschiedlichen Prägung zweckmäßig auch andere unterschiedliche Ei genschaften auf, nämlich insbesondere unterschiedliche visuelle Eigenschaf ten, wie etwa unterschiedliche Farbe, Transparenz und/ oder Lumineszenz. Auf diese Weise lassen sich die durch die Prägung erzeugten optisch variab len Effekte einerseits und die durch die Zusatzeigenschaften der Prägelack schichten erzeugten visuellen Wirkungen andererseits perfekt gepassert auf einander abstimmen.

Zur Illustration zeigt Fig. 2 in schematischer Darstellung ein Sicherheitsele ment 20 mit einer Trägerfolie 22 in Form einer transparenten PET-Folie, die mit einer geprägten Merkmalsschicht 24 versehen ist. Die Merkmalsschicht 24 besteht aus einer alternierenden Abfolge von Merkmalsbereichen 30, 40 gewünschter Form und Größe (nur einer der Merkmalsbereiche ist jeweils mit Bezugszeichen versehen), die sich voneinander sowohl durch die unter- schiedliche lasierende Färbung der aufgebrachten Prägelackschichten 32, 42, als auch durch die unterschiedliche Ausbildung der jeweiligen Prägestruktu ren 34, 44 unterscheiden.

Die Prägestrukturen 34, 44 der beiden Merkmalsbereiche 30, 40 liegen in ei ner gemeinsamen Ebene im Wesentlichen auf gleichem Höhenniveau und sind mit einer gemeinsamen reflexionserhöhende Metallbeschichtung 26, beispielsweise einer aufgedampften Aluminiumschicht versehen. Die metal lisierten Prägestrukturen sind im Ausführungsbeispiel mit einer Lackschicht 28 eingeebnet und das Sicherheitselement ist über eine Klebeschicht 29 auf dem gewünschten Zielsubstrat, wie etwa der Banknote 10 aufklebbar. Nach dem Aufkleben kann das Trägersubstrat 22 abgezogen werden oder als Schutzfolie im Sicherheitselement verbleiben.

Das Sicherheitselement 20 ist auf Betrachtung durch die lasierenden Präge lackschichten 32, 42 hindurch ausgelegt. Dabei blickt der Betrachter 14 In den Merkmalsbereichen 30 durch die Prägelackschichtbereiche 32 auf die metallisierten Prägestrukturen 34, während er in den Merkmalsbereichen 40 durch die Prägelackschichtbereiche 42 auf die metallisierten Prägestrukturen 44 blickt. Beispielsweise kann der Prägelack 32 lasierend rot eingefärbt sein und die Prägestrukturen 34 können als Motiv eine gewölbte Darstellung der Wertzahl "10" erzeugen, während der Prägelack 42 lasierend grün eingefärbt ist und die Prägestrukturen 44 als Motiv eine gewölbte Darstellung eines Wappens erzeugen. Die beiden Motive können auch aus unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen erkennbar sein. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Merkmalsbereiche 30, 40 mit ihren durch die Prägelackschichten 32, 42 er zeugten unterschiedlichen Farbwirkungen und ihren durch die Prägungen 34, 44 erzeugten unterschiedlichen Motiven unmittelbar nebeneinander, oh ne Lücken oder Überlappungen gepassert angeordnet. Das Grundprinzip einer vorteilhaften Herstellung der Merkmalschicht 24 beispielsweise des Sicherheitselements 20 wird nun mit Bezug auf die Figu ren 3 und 4 näher erläutert, die jeweils in (a) bis (d) vier Zwischenschritte bei der Herstellung des Sicherheitselements 20 zeigen.

Zunächst wird mit Bezug auf Fig. 3(a) eine Trägerfolie 22, beispielsweise eine transparente, farblose PET-Folie, bereitgestellt und in den gewünschten Merkmalsbereichen 30, 40 jeweils mit einem thermoplastischen Prägelack 32 bzw. 42 der gewünschten Farbwirkung beschichtet. Die thermoplastischen Prägelacke 32, 42 sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass sie neben den unterschiedlichen Farben auch unterschiedliche Erweichungstemperatur aufweisen und daher bei unterschiedlichen Temperaturen prägbar sind. Bei spielsweise ist der thermoplastische Prägelack 42 bereits bei einer niedrige ren Temperatur T2 prägbar, während der thermoplastische Prägelack 32 erst bei einer höheren Temperatur Ti > T2 prägbar ist.

Dann werden in einem ersten Prägeschritt, der bei höherer Temperatur Ti durchgeführt wird, mit einem ersten Prägewerkzeug 50 beide Prägelacke 32, 42 mit der ersten Prägestruktur 34 versehen, wie in Fig. 3(b) illustriert.

Die Trägerfolie mit der geprägten Merkmalsschicht wird dann auf die nied rigere Temperatur T2 abgekühlt und entformt, und dadurch der Prägelack 32 in den Merkmalsbereichen 30 mit der eingeprägten Prägestruktur 34 verfes tigt, während der Prägelack 42 noch verformbar bleibt. Der Prägelack 42 wird daher nach der Entformung noch teilweise oder vollständig verfließen und die erste Prägung allenfalls unvollständig annehmen, wie in Fig. 3(c) durch das Bezugszeichen 34' angedeutet. In Fig. 3(c) ebenfalls dargestellt ist das zweite Prägewerkzeug 52 für den zweiten Prägeschritt, mit dem bei der niedrigeren Temperatur T2 die zweite Prägestruktur 44 in die noch verformbare Prägelackschicht 42 der Merk malsbereiche 40 eingeprägt wird. Die Prägestruktur 34 der Merkmalsberei che 30 ist bereits verfestigt, sie wird insbesondere aufgrund der nachfolgend genauer beschriebenen Maßnahmen von dem zweiten Prägeschritt nicht mehr wesentlich beeinflusst.

Nach dem zweiten Prägeschritt wird die Trägerfolie mit der zweifach ge prägten Merkmalsschicht auf eine Temperatur T < T2, beispielsweise auf Zimmertemperatur abgekühlt und dadurch auch der Prägelack 42 in den Merkmalsbereichen 40 verfestigt.

Auf diese Weise wird eine Merkmalsschicht 24 mit der gewünschten, auf die Merkmalsbereiche 30, 40 gepasserten Doppelprägung 34, 44 erhalten, wie in Fig. 3(d) dargestellt. Anschließend kann die Merkmalsschicht 24 metallisiert werden, wie in Fig. 2 illustriert, oder das Zwischenprodukt der Fig. 3(d) kann in anderer Weise zu einem gewünschten Sicherheitselement weiterver ar beitet werden.

Bei der Ausgestaltung der Fig. 4 kommen anstelle zweier thermoplastischer Prägelacke mit unterschiedlichen Erweichungstemperaturen ein thermoplas tischer Prägelack 32 und ein UV-Prägelack 42 zum Einsatz. Anders als bei den weiter unten beschriebenen Ausgestaltungen wird bei der Gestaltung der Fig. 4 zunächst der thermoplastische Prägelack und erst danach der UV- Prägelack geprägt. Auch wenn ein UV-Prägelack typischerweise leichter prägbar ist als ein thermoplastische Prägelack, kann beim Einsatz geeigneter Prägelacke und/ oder unter geeigneten Bedingungen auch eine Prägereihen folge wie in Fig. 4 zum Einsatz kommen. Mit Bezug auf Fig. 4(a) wird eine Trägerfolie 22, beispielsweise eine transpa rente, farblose PET-Folie, bereitgestellt und in den Merkmalsbereichen 30 mit einem thermoplastischen Prägelack 32 und in den Merkmalsbereichen 40 mit einem UV-Prägelack 42, jeweils mit einer gewünschten unterschiedlichen Farbwirkung beschichtet.

Dann wird in einem ersten Prägeschritt mit einem ersten Prägewerkzeug 50 unter Prägebedingungen, bei denen der thermoplastische Prägelack 32 präg bar ist, die erste Prägestruktur 34 eingeprägt, wie in Fig. 4(b) illustriert. Die Prägebedingungen können beispielsweise eine Temperatur Ti von 120 °C und hohen Prägedruck umfassen.

Danach wird die Trägerfolie mit der geprägten Merkmalsschicht auf eine Temperatur eine niedrigere Temperatur T2 < Ti abgekühlt und entformt und dadurch der Prägelack 32 in den Merkmalsbereichen 30 verfestigt. Die nied rigere Temperatur T2 kann beispielsweise T2 = 30 °C betragen. Der UV- Prägelack 42 wird bei den Prägebedingungen des ersten Prägeschritts nicht verprägt, so dass nach dem ersten Prägeschritt in den Merkmalsbereichen 30 der mit der Prägestruktur 34 versehen Prägelack 32 und in den Merkmalsbe reichen 40 der unverprägte UV-Prägelack 42 vorliegt, wie in Fig. 4(c) darge stellt.

Ebenfalls in Fig. 4(c) gezeigt ist das zweite Prägewerkzeug 52, mit dem bei der niedrigeren Temperatur T2 und unter UV-Bestrahlung 54 die zweite Prä gestruktur 44 in die UV-härtbare Prägelackschicht 42 der Merkmalsbereiche 40 eingeprägt wird. Durch die Härtung der Prägelackschicht 42 mittels der Strahlung einer UV-LED kann der Wärmeeintrag in die thermoplastische Schicht 32 minimiert werden. Wegen der niedrigen Temperatur beim zwei- ten Prägeschritt und aufgrund der nachfolgend genauer beschriebenen Maßnahmen wird die bereits verfestigte Prägestruktur 34 der Merkmalsbe reiche 30 von dem zweiten Prägeschritt nicht wesentlich beeinflusst.

Nach dem zweiten Prägeschritt und der UV-Härtung ist auch der Prägelack 42 in den Merkmalsbereichen 40 verfestigt, so dass wie bei Fig. 3 eine Merk malsschicht 24 mit einer gewünschten, auf die Merkmalsbereiche 30, 40 ge- passerten Doppelprägung 34, 44 erhalten wird, wie in Fig. 4(d) dargestellt.

Bei den im Zusammenhang mit den Figuren 3 und 4 beschriebenen Gestal tungen liegen beim ersten Prägeschritt bereits beiden Prägelackschichten 32,

42 auf der Trägerfolie vor. Es ist allerdings auch möglich, die später zu prä gende Schicht erst nach der erfolgten Prägung der zuerst zu prägenden Schicht aufzubringen. Auch in diesem Fall ist es wesentlich, dass die Prä gung der zuerst geprägten Schicht bei den Prägebedingungen der später ge prägten Schicht erhalten bleibt. Hierfür sind in der Regel besondere Maß nahmen erforderlich, die mit Bezug auf die Figuren 5 bis 7 nunmehr näher erläutert werden.

Eine Möglichkeit sicherzustellen, dass die Prägung der zuerst geprägten Schicht durch den nachfolgenden Prägeschritt nicht zerstört oder beschädigt wird, besteht im Einsatz eines flexiblen Prägewerkzeugs für die zweite Prä gung.

Dies ist anhand der Gestaltung der Fig. 5 illustriert, in der die Merkmals schicht 24 ähnlich wie in dem Beispiel der Fig. 4 einerseits Merkmalsbereiche 30 mit einem thermoplastischen Prägelack 32 und andererseits Merkmalsbe reiche 40 mit einem UV-Prägelack 42 enthält. Die jeweils einzuprägenden Strukturen 34 bzw. 44 weisen in der Ebene Strukturabmessungen Li bzw. L2 von 50 mih bis 150 mih auf. Die Strukturhöhe liegt typischerweise in einer Größenordnung von einigen Mikrometern.

Bei der Variante der Fig. 5 wird zunächst der UV-Prägelack 42 mit der ge wünschten zweiten Prägestruktur 44 versehen und dann gehärtet, wie in Fig.

5(a) dargestellt. Der thermoplastische Prägelack 32 kann ebenfalls verprägt sein oder er kann, wie in Fig. 5(a), durch Verfließen ohne eingeprägte Struk tur verblieben sein.

Nun wird die erste Prägestruktur 34 mit Hilfe eines flexiblen Prägewerk zeugs 60 eingeprägt, welches an seiner Oberfläche die gewünschte Prä gestruktur 34 trägt. Das flexible Prägewerkzeug 60 ist beispielsweise aus Si likonkautschuk gebildet und verformt sich durch Druckspitzen auf einer Längenskala l von einigen Mikrometern. Die Merkmalsbereiche 40 mit dem bereits gehärteten UV-Prägelack 42 bewirken bei der Prägung eine entspre chende Verformung 62 des flexiblen Prägewerkzeugs 60, so dass einerseits die bereits gehärteten Prägelackbereiche 42 nicht beschädigt werden, ande rerseits aber Prägelack 32 in den Merkmalsbereichen 30 mit der Prägestruk tur 34 geprägt werden kann, wie in Fig. 5(b) illustriert.

Da die Übergangsbereiche 64, in denen sich die Form des Prägewerkzeugs 60 stark ändert, eine Abmessung der Größenordnung l « Li, L2 aufweisen, die Übergangsbereiche 64 also deutlich kleiner als die Strukturabmessungen der Prägungen 34, 44 sind, hat eine eventuell geringere, mangelhafte oder sogar fehlende Prägung in den Übergangsbereichen 64 keinen nennenswer ten Einfluss auf die Qualität der Prägestrukturen 34 im Merkmalsbereich 30 insgesamt. Nach dem Abkühlen des thermoplastischen Prägelacks 32 und dem Entfer nten des flexiblen Prägewerkzeugs 60 ist die Merkmalsschicht 24 daher in den Merkmalsbereichen 30, 40 mit der gewünschten gepasserten Doppelprä gung 34, 44 versehen, wie in Fig. 5(c) dargestellt.

Eine andere Möglichkeit besteht mit Bezug auf Fig. 6 in der Verwendung eines harten Prägewerkzeugs 70 in Verbindung mit einem weichen Präge presseur 72 und einer geeigneten Trägerfolie 74 im Sicherheitselement.

Bei dieser Gestaltung entspricht die in Fig. 6(a) dargestellte Ausgangssituati on weitgehend der Ausgangssituation der Fig. 5(a), das heißt, auf einer ge eigneten, weiter unten genauer beschriebenen Trägerfolie 74, liegt eine Merkmalsschicht 24 vor, bei der in Merkmalsbereichen 30 ein thermoplasti scher Prägelack 32 und in Merkmalsbereichen 40 ein UV-Prägelack 42 aufge bracht ist. Der UV-Prägelack 42 wurde dabei in einem ersten Prägeschritt bereits mit einer gewünschten Prägung 44 versehen. Auch hier weisen die einzuprägenden Strukturen 34, 44 Strukturabmessungen Fi bzw. F2 in der Ebene auf, die zwischen 50 gm und 150 gm liegen.

Für die Prägung der Prägestruktur 34 in dem zweiten Prägeschritt wird bei dem Verfahren der Fig. 6 ein hartes Prägewerkzeug 70 eingesetzt, das bei spielsweise aus Nickel bestehen kann. Das harte Prägewerkzeug 70 ist be sonders gut für die Prägung von thermoplastischem Tack 32 geeignet, es kann allerdings Höhenunterschiede weniger gut ausgleichen als das flexible Prägewerkzeug 60 der Gestaltung der Fig. 5.

Um dennoch sicherzustellen, dass die bereits geprägten und gehärteten Fackbereiche 42 im zweiten Prägeschritt nicht verformt oder beschädigt werden, wird ausgenutzt, dass für eine Prägung stets ein Gegendruck erfor- derlich ist, der in der Regel von einem Prägepresseur 72 aufgebracht wird.

Als Besonderheit wird bei dem Verfahren der Fig. 6 ein relativ weicher Prä gepresseur 72 eingesetzt, der aus einem Elastomer mit einer Härte von weni ger als 90 Shore, insbesondere von weniger als 85 Shore besteht.

Wie in Fig. 6(b) schematisch illustriert, werden im zweiten Prägeschritt die bereits gehärteten UV-Prägelackbereiche 42 von dem harten Prägewerkzeug 70 zusammen mit der Trägerfolie 74 ausreichend weit in den weichen Präge presseur 72 gedrückt, um die Prägung des thermoplastischen Prägelackes 32 ohne Beschädigung oder Zerstörung der UV-Prägelackebereiche 42 vorneh men zu können.

Nach dem Abkühlen und Entformen des thermoplastischen Prägelacks 32 ist die Merkmalsschicht 24 dann in den Merkmalsbereichen 30, 40 mit der ge wünschten gepasserten Doppelprägung 34, 44 versehen, wie in Fig. 6(c) dar gestellt.

Als Alternative oder als Ergänzung zur Verwendung eines weichen Präge presseurs 72 kann der Presseur auch mit einer strukturierten Oberfläche ausgestattet werden, die eine Deformation des Presseurs lokal begrenzt. Bei spielsweise kann die Oberfläche in unabhängige Waben mit einer charakte ristischen Abmessung A_c ~ 25 gm unterteilt sein, so dass beispielsweise bei Strukturabmessungen der Prägestrukturen 34, 44 von Li, L2 = 100 gm zu er warten ist, dass jeweils mehrere, insbesondere 9 Wabensegmente ihren idea len Prägedruck ausüben können, während die daneben liegenden Segmente stark deformiert werden.

Zurückkommend auf die vorteilhaften Eigenschaften der Trägerfolie 74, muss diese unter den Prägebedingungen des zweiten Prägeschritts ausrei- chend leicht verformbar sein, um den in Fig. 6(b) illustrierten Höhenaus gleich durch den Prägepresseur 72 zu erlauben.

Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine sehr dünne Trägerfolie 74 einge setzt werden, deren Dicke bevorzugt kleiner als 23 gm, insbesondere kleiner als 19 gm ist und besonders bevorzugt zwischen 6 gm und 15 gm liegt. Al ternativ oder zusätzlich kann die Trägerfolie 74 auch dadurch auf die Präge bedingungen abgestimmt sein, dass die Glasübergangstemperatur T_g der Trägerfolie bei den Prägebedingungen des zweiten Prägeschritts überschrit ten und die Folie daher besonders leicht verformbar wird.

Eine weitere Möglichkeit um sicherzustellen, dass die zuerst geprägte Schicht unter den Prägebedingungen der später geprägten Schicht nicht zer stört oder beschädigt wird, besteht im Vorsehen einer Ausgleichsschicht 80 im Schichtaufbau des Sicherheitselements selbst.

Zur Erläuterung zeigt Fig. 7 den Schichtaufbau des herzustellenden Sicher heitselements, bei dem zwischen einer Trägerfolie 22 und der Merkmals schicht 24 eine Ausgleichsschicht 80 vorgesehen ist, die zumindest bei den Prägebedingungen der zweiten Prägung flexibel ist und dabei vorzugsweise elastische Eigenschaften aufweist. Falls vorgesehen ist, dass der optische Ef fekt des Sicherheitselements von der Seite der Prägelackschichten 32, 42 her und damit auch durch die Ausgleichsschicht hindurch betrachtet wird, ist die Ausgleichsschicht vorzugsweise transparent und mit geringer Streu ungswirkung ausgebildet. Konkret kann die Ausgleichsschicht 80 beispiels weise aus einem Silikonkautschuk gebildet sein.

Die in Fig. 7(a) dargestellte Ausgangssituation entspricht weitgehend der Ausgangssituation der Fig. 6(a), insbesondere enthält die Merkmalsschicht 24 in den Merkmalsbereichen 30 einen thermoplastischen Prägelack 32 und in den Merkmalsbereichen 40 einen UV-Prägelack 42, welcher in einem ers ten Prägeschritt bereits mit einer gewünschten Prägung 44 versehen wurde.

Für die Prägung der Prägestruktur 34 in dem zweiten Prägeschritt kann dann ein hartes Prägewerkzeug 70 eingesetzt werden, das besonders gut für die Prägung eines thermoplastischen Lacks 32 geeignet ist. Mit Bezug auf die Darstellung der Fig. 7(b) findet der zweite Prägeschritt des thermoplasti schen Lacks 32 bei einer erhöhten Temperatur statt, bei der die Ausgleichs schicht 80 elastisch ist, so dass die bereits gehärteten UV-Prägelackbereiche 42 von dem harten Prägewerkzeug 70 lokal in die Ausgleichsschicht 80 ein gedrückt werden. Dadurch wird eine Verformung oder Beschädigung der Prägestruktur 44 verhindert und gleichzeitig eine Prägung der Prägelack schicht 32 ermöglicht.

Um ein ausreichendes Eindrücken der UV-Prägelackbereiche 42 zu gestatten, sollte die Schichtdicke der Ausgleichsschicht 80 etwas größer sein als der auszugleichende Höhenunterschied, der bei typischen geprägten Mikro strukturen 44 in der Regel zwischen 2 bis 15 gm liegt. Die Ausgleichschicht 80 kann sich vorteilhaft auch in solcher Weise verformen, dass beim Eindrü cken der UV-Prägelackbereiche 42 gleichzeitig die thermoplastischen Präge lackbereiche 32 etwas nach oben gedrückt werden und die zweite Prägung dadurch unterstützen. Eine solche Verformung kann insbesondere volumen erhaltend erfolgen.

Nach Abschluss des zweiten Prägeschritts und dem Abkühlen und Entfor- men des thermoplastischen Prägelacks 32 bildet sich die Verformung der elastischen Ausgleichsschicht 80 zurück, so dass die erzeugte Merkmals- schicht 24 in den Merkmalsbereichen 30, 40 mit der gewünschten gepasser- ten Doppelprägung 34, 44 versehen ist, wie in Fig. 7(c) dargestellt.

Bei den bisher beschriebenen Gestaltungen wurde von einer Situation aus gegangen, in der in den Merkmalsbereichen 30, 40 bereits gepasserte Präge lackbereiche auf einer Trägerfolie vorliegen. Nachfolgend werden nun einige vorteilhafte Möglichkeiten beschrieben, um zwei oder mehr unterschiedliche Prägelacke in einer Merkmalsschicht ohne Registerschwankungen nebenei nander und damit idealerweise ohne unbeabsichtigte Lücken oder Überlap pungen aufzubringen.

Dabei werden zunächst Varianten beschrieben, bei denen das Phänomen der Oberflächenenergie bzw. Oberflächenspannung ausgenutzt wird. Dabei kann es je nach dem Material der verwendeten Trägerfolie notwendig sein, diese zunächst mit einer Beschichtung zu versehen, die eine geeignete Ober flächenenergie besitzt. Zu diesem Zweck können weitere Schichten, bei spielsweise eine Primerschicht oder eine Releaseschicht für eine spätere Ab lösung erforderlich sein. Für eine ausreichende Haftung kann auch eine Ko ronabehandlung, eine Plasmabehandlung oder eine Beflammung der Folie hilfreich sein. Bei der nachfolgenden Schilderung wird davon ausgegangen, dass der genannte Träger 90 eine geeignete Trägerfolie ist oder umfasst, und gegebenenfalls entsprechend vorbehandelt oder mit weiteren Schichten ver sehen wurde, um eine für das jeweilige Verfahren geeignete Oberflächen energie bereitzustellen.

Bei der in Fig. 8 illustrierten Verfahrens _Variante wird ein Träger 90 zunächst in den Merkmalsbereichen 40 nach einem beliebigen Verfahren mit einer prägbaren, nach Trocknung hydrophilen Formulierung 42 bedruckt, welche die in den Merkmalsbereichen 40 gewünschte Farbe oder Transparenz auf- weist. Bei der beschriebenen Gestaltung ist die Formulierung ein UV- Prägelack 42, welcher nach dem Aufdrucken in den Merkmalsbereichen 40 mit der zugehörigen Prägestruktur 44 geprägt und schließlich durch UV- Vernetzung gehärtet wurden, wie in Fig. 8(a) dargestellt. Die Merkmalsbe reiche 30 sind dabei zunächst noch unbeschichtet und stellen Bereiche mit hydrophober Oberfläche dar.

Die mit dem UV-Prägelack versehene Trägerfolie wird dann inline oder in einem separaten Prozess mit einem Feuchtmittel 92 gefeuchtet. Dabei neh men nur die hydrophil beschichteten Merkmalsbereiche 40 das Feuchtmittel 92 an, während die hydrophoben Merkmalsbereiche 30 feuchtmittelfrei blei ben, wie in Fig. 8(b) illustriert.

Anschließend wird eine zweite Prägelackschicht eines thermoplastischen Prägelacks 32 auf die Trägerfolie aufgebracht, wozu im Ausführungsbeispiel ein druckender Zylinder 94 eingesetzt wird, auf dem die Prägelackschicht 32 vollflächig bereitgestellt ist, wie in Fig. 8(b) gezeigt. Um zu erreichen, dass der Prägelack 32 nur in den Zwischenräumen 30 zwischen den bereits be schichteten Bereichen 40 aufgebracht wird, ist die Oberfläche des drucken den Zylinders 94 mit einem kompressiblen Element 96 ausgestattet.

Das kompressible Element 96 verformt sich beim Aufdrucken der Prägelack schicht 32 durch die von der bereits gehärteten UV-Lackschicht 42 erzeugten Druckspitzen, wie in Fig. 8(c) dargestellt, so dass der Prägelack 32 in den nicht erhabenen Merkmalsbereichen 30 in Kontakt mit dem Träger 90 ge langt und dort übertragen wird, ohne dass die bereits vorhandene Prä gestruktur 44 beschädigt wird. Der UV-Prägelack 42 der Merkmalsbereiche 40 steht beim Aufdrucken zwar ebenfalls in Kontakt mit der Prägelack- Schicht 32, er ist durch das zuvor aufgebrachte Feuchtmittel 92 aber farbab- weisend und nimmt den Prägelack 32 daher nicht an.

Auf diese Weise wird der thermoplastische Prägelack 32 im Aufdruckschritt nur in den Merkmalsbereichen 30 abgelegt, wie in Fig. 8(d) dargestellt. In den Merkmals bereichen 40 liegt der bereits geprägte und gehärtete UV- Prägelack 42 vor. Das so erhaltene Zwischenprodukt kann dann, wie bei spielsweise im Zusammenhang mit den Figuren 5 bis 7 beschrieben, weiter verarbeitet und dabei auch die Prägelackschicht 32 mit der gewünschten Prägung versehen werden. Anstelle eines thermoplastischen Prägelack kann auch ein weiterer UV-Prägelack verwendet werden, der, da der erste Präge lack beim Aufdrucken des weiteren Prägelacks bereits verfestigt ist, auch dieselben Verfestigungseigenschaften wie der erste Prägelack aufweisen kann.

Bei der Verfahrens _Variante der Fig. 9 wird anstelle eines kompressiblen Ele ments im druckenden Zylinder ein weicher Presseur 98 mit einer Shorehärte von weniger als 90, insbesondere von weniger als 85 eingesetzt.

Die in Fig. 9(a) gezeigte Ausgangssituation entspricht im Wesentlichen der Ausgangssituation der Fig. 8 und zeigt einen Träger 90, der in Merkmalsbe reichen 40 mit einem nach Härtung hydrophilen UV-Prägelack 42 beschich tet wurde. Der UV-Prägelack 42 wurde mit der gewünschten Prägestruktur 44 geprägt und durch UV-Vernetzung gehärtet. Die so beschichtete Trägerfo lie wurde dann inline oder in einem separaten Prozess mit einem Feuchtmit tel 92 gefeuchtet, wobei nur die hydrophil beschichteten Merkmalsbereiche 40 das Feuchtmittel 92 annehmen, während die nicht beschichteten Merk malsbereiche 30 feuchtmittelfrei bleiben. Anschließend wird eine zweite Prägelackschicht eines thermoplastischen Prägelacks 32 vollflächig auf einem druckenden Zylinder 94 bereitgestellt.

Ein weicher Presseur 98 stellt einen Gegendruck für den Aufdruckschritt bereit, er ist aufgrund seiner geringen Härte von weniger als 90 oder weniger als 85 Shore aber durch Druckspitzen lokal verformbar. Wie in Fig. 9(b) schematisch illustriert, werden beim Aufdrucken der Prägelackschicht 32 die bereits gehärteten UV-Prägelackbereiche 42 von dem Druckzylinder 94 zu sammen mit der Trägerfolie 90 etwas in den weichen Presseur 98 einge drückt, so dass der thermoplastische Prägelack 32 in den Markierungsberei chen 30 in Kontakt mit der Trägerfolie 90 gelangt und dort übertragen wird, ohne dass dabei die bereits vorhandene Prägestruktur 44 beschädigt wird.

Die UV-Prägelackbereiche 42 stehen zwar ebenfalls mit der Prägelackschicht 32 in Kontakt, sie sind aber durch das aufgebrachte Feuchtmittel 92 farbab- weisend und nehmen den Prägelack 32 daher nicht an. Durch den Auf druckschritt entsteht daher eine Gestaltung mit ungeprägtem thermoplasti schem Prägelack 32 in den Merkmalsbereichen 30 und mit geprägtem, gehär tetem UV-Prägelack 42 in den Merkmalsbereichen 40, welche wie oben be schrieben weiterverarbeitet werden kann. Anstelle eines thermoplastischen Prägelack kann auch hier ein weiterer UV-Prägelack verwendet werden, der, da der erste Prägelack beim Aufdrucken des weiteren Prägelacks bereits ver festigt ist, auch dieselben Verfestigungseigenschaften wie der erste Prägelack aufweisen kann.

Bei dieser Variante muss die Trägerfolie 90 unter den Aufdruckbedingungen des zweiten Prägelacks 32 ausreichend leicht verformbar sein, um den in Fig.

9(b) illustrierten Höhenausgleich durch den Presseur 98 zu erlauben. Hierzu kann beispielsweise eine sehr dünne Trägerfolie 90 eingesetzt werden (Dicke bevorzugt kleiner als 23 gm, insbesondere 19 gm, insbesondere Dicke zwi- schen 6 mih und 15 mhi) und/ oder es kann eine Trägerfolie 90 mit einer nied rigen Glasübergangstemperatur verwendet werden, die den Aufdruckbe dingungen des zweiten Prägelacks überschritten ist, so dass die und die Fo lie besonders leicht verformbar wird.

Eine weitere Möglichkeit besteht im Vorsehen einer Ausgleichsschicht 80 im Schichtaufbau des Sicherheitselements selbst. Mit Bezug auf Fig. 10 ist im Schichtaufbau des herzustellenden Sicherheitselements auf der Trägerfolie 22 eine Ausgleichsschicht 80 angeordnet, die zumindest bei den Aufdruck bedingungen der Prägelackschicht 32 flexibel ist und dabei vorzugsweise elastische Eigenschaften aufweist.

Die in Fig. 10(a) gezeigt Ausgangssituation entspricht bis auf die Ausgleichs schicht der Ausgangssituation der Fig. 9(a) und zeigt eine Trägerfolie 22 mit einer aufgebrachten Ausgleichsschicht 80, beispielsweise aus Silikonkaut schuk, die in Merkmalsbereichen 40 mit einem nach Härtung hydrophilen UV-Prägelack 42 beschichtet wurde. Die Ausgleichsschicht kann auch mit einer dünnen Abdeckschicht versehen sein, um das nachfolgende Aufbrin gen der Prägelackschichten 32, 42 zu erleichtern und/ oder eine geeignete Oberflächenenergie bereitzustellen. Der UV-Prägelack 42 wurde mit der ge wünschten Prägestruktur 44 geprägt und durch UV-Vernetzung gehärtet.

Die so beschichtete Trägerfolie wurde dann inline oder in einem separaten Prozess mit einem Feuchtmittel 92 gefeuchtet, wobei nur die hydrophil be schichteten Merkmalsbereiche 40 das Feuchtmittel 92 annehmen, während die nicht beschichteten Merkmalsbereiche 30 feuchtmittelfrei bleiben.

Anschließend wird eine zweite Prägelackschicht eines thermoplastischen Prägelacks 32 vollflächig auf einem druckenden Zylinder 94 bereitgestellt.

Wie in Fig. 10(b) illustriert, ist die Ausgleichsschicht 80 bei den Aufdruckbe- dingungen des thermoplastischen Lacks 32 elastisch, so dass die bereits ge härteten UV-Prägelackbereiche 42 von dem Druckzylinder 94 lokal in die Ausgleichsschicht 80 eingedrückt werden. Dadurch wird eine Verformung oder Beschädigung der Prägestruktur 44 verhindert und ein problemloses Aufbringen der Prägelackschicht 32 gerade in die Zwischenräume 30 zwi schen den UV-Prägelackbereichen 42 ermöglicht.

Um ein ausreichend weites Eindrücken der UV-Prägelackbereiche 42 zu er möglichen, sollte die Schichtdicke der Ausgleichsschicht 80 etwas größer sein als der auszugleichende Höhenunterschied, der typischerweise zwi schen 2 bis 15 gm liegt.

Die UV-Prägelackbereiche 42 stehen zwar ebenfalls mit der Prägelackschicht 32 in Kontakt, sie sind aber durch das aufgebrachte Feuchtmittel 92 farbab- weisend und nehmen den Prägelack 32 daher nicht an.

Nach Abschluss des Aufdruckschritts bildet sich die Verformung der elasti schen Ausgleichsschicht 80 zurück, so dass die in Fig. 10(c) gezeigte ge wünschte Gestaltung mit ungeprägtem thermoplastischem Prägelack 32 in den Merkmalsbereichen 30 und geprägtem, gehärtetem UV-Prägelack 42 in den Merkmalsbereichen 40 entsteht, welche wie oben beschrieben weiterver arbeitet werden kann.

Soll bei den beschriebenen Gestaltungen eine besonders hochaufgelöste Strukturierung der UV-Prägelackschicht 42 erreicht werden, kann die Präge lackschicht 42, anstatt sie wie in den Ausführungsbeispielen der Figuren 8 bis 10 strukturiert aufzudrucken, auch in einem Prozess rückstandsfreier Prägung aufgebracht werden, wie er grundsätzlich in der Druckschrift EP 3 230795 Bl beschrieben ist. Um eine solche hochauflösende rückstandsfreier Prägung erfolgreich durch führen zu können, müssen die Oberflächenenergien des Trägers, des einge setzten Prägewerkzeugs und die Oberflächenspannung des Prägelacks auf einander abgestimmt werden.

Mit Bezug auf Fig. 11(a) wird bei dem genannten Verfahren zunächst ein UV-Prägelack 42 vollflächig auf den Träger 90 aufgetragen. Ein strukturier tes Prägewerkzeug 100 enthält Werkzeugbereiche 102, 104 mit unterschiedli chem Höhenniveau, die in ihrer Form und Größe den Merkmalsbereichen 30 (vorstehende Werkzeugbereiche 102) bzw. 40 (zurückgesetzte Werkzeugbe reiche 104) entsprechen. Die gewünschte Prägestruktur 44 der Merkmalsbe reiche 40 ist in den zurückgesetzten Werkzeugbereichen 104 angeordnet, die bei dem nachfolgenden Prägeschritt weiter von der zu prägenden Schicht 42 entfernt liegen.

Bei der Annäherung des strukturierten Prägewerkzeugs 100 an die vollflä chige und noch nicht gehärtete Prägelackschicht 42 verringern die vorste henden Bereiche 102 aufgrund ihrer Geometrie durch Verdrängung die dort vorhandene Schichtdicke des Prägelacks 42. Genauer wird aufgrund der Be netzungseigenschaften des Prägelacks 42 der Spaltungskoeffizient, also die Grenzflächenenergie zwischen Träger 90 und Prägelack 42 und zwischen Prägelack 42 und strukturiertem Prägewerkzeug 100 negativ, so dass sich der Prägelack 42 aus den Merkmalsbereichen 30 unterhalb der vorstehenden Werkzeugbereiche 102 in die Merkmalsbereiche 40 unterhalb der zurückge setzten Werkzeugbereiche 104 zurückzieht.

Diese Tendenz von Benetzung und Entnetzung ist nicht nur oberflächen energieabhängig, sondern auch schichtdickenabhängig. In den Merkmalsbe- reichen 30 führen die erhabenen Werkzeugbereiche 102 des Prägewerkzeugs 100 bei der Annäherung somit lokal zu einer rückstandfreien Entnetzung des Prägelacks 42. Der sich in den Merkmalsbereichen 40 sammelnde Prägelack 42 wird dort von der in den zurückgesetzten Werkzeugbereichen 104 ange ordneten Prägestruktur 44 verprägt.

Nach der Härtung des Prägelacks 42 enthält die Trägerfolie 90 somit die ge wünschte hochauflösende Struktur mit verprägten, gehärteten UV- Lackbereichen 42 und dazwischenliegenden noch unbeschichteten Merk malsbereichen 30, wie in Fig. 11(b) dargestellt. Die weitere Verarbeitung kann dann beispielsweise wie im Zusammenhang mit den Figuren 8 bis 10 bereits beschrieben erfolgen.

Gemäß einer weiteren Verfahrens _Variante, die ebenfalls das Phänomen der Oberflächenenergie bzw. Oberflächenspannung nutzt, wird mit Bezug auf Fig. 12(a) auf einen Träger 90 zunächst eine Schicht eines ersten Prägelacks 32 aufgedruckt, welcher nach seiner Trocknung oder Vernetzung eine be sonders niedrige Oberflächenenergie aufweist. Der aufgedruckte erste Präge lack 32 wird verprägt und getrocknet oder gehärtet. Die Aufbringung des ersten Prägelacks 32 erfolgt dabei strukturiert, so dass Merkmalsbereiche 30 mit diesem ersten Prägelack und noch unbeschichtete Merkmalsbereiche 40 ohne Prägelack vorliegen. Es hat sich dabei als vorteilhaft herausgestellt, wenn etwa die Hälfte der insgesamt zu beschichtenden Fläche mit dem ers ten Prägelack 32 versehen wird.

Anschließend wird vollflächig eine zweite Prägelackformulierung 42 aufge bracht, die eine niedrige Viskosität und eine hohe Oberflächenspannung aufweist. Dies entspricht der Situation des in Fig. 12 (a) dargestellten Zwi schenschritts. Die zweite Prägelackformulierung 42 kann ein UV-Prägelack sein, insbesondere eine wasserverdünnbare Formulierung, die gegebenen falls vor der Prägung noch physikalisch getrocknet werden muss.

Aufgrund ihrer niedrigen Viskosität und hohen Oberflächenspannung ent- netzt die zweite Formulierung 42 von dem ersten Prägelack 32 niedriger Oberflächenenergie, wie in Fig. 12(a) durch die Pfeile 110 angedeutet, so dass nach der Entnetzung die in Fig. 12(b) dargestellte Situation entsteht. Im Fall einer vollständigen Entnetzung wie sie in Fig. 12(b) illustriert ist, kann der Auftrag der zweiten Prägelackformulierung 42 auch mehrfach wiederholt werden, so dass in den Merkmalsbereichen 40 sukzessive Material hoher Oberflächenspannung aufgebaut wird, bis dort eine für die gewünschte zweite Prägung ausreichende Menge an zweitem Prägelack 42 vorliegt.

Neben der beschriebenen Ausnutzung des Phänomens der Oberflächenener gie und Oberflächenspannung gibt es auch auf einem Schichtabtrag beru hende vorteilhafte Möglichkeiten, zwei oder mehr unterschiedliche Präge lackschichten ohne Registerschwankungen nebeneinander aufzubringen, welche nunmehr im Zusammenhang mit den Figuren 13 und 14 näher be schrieben werden.

Mit Bezug zunächst auf Fig. 13 wird auf eine Trägerfolie 22 strukturiert eine erste Schicht aus einem ersten thermoplastischen Prägelack 42 mit einer ge wünschten ersten Färbung aufgebracht und getrocknet. Die Aufbringung des ersten Prägelacks 42 erfolgt strukturiert im Muster der Merkmalsberei che 40, allerdings mit einer größeren Schichtdicke di als der tatsächlich am Ende benötigten Schichtdicke do, wie in Fig. 13(a) gezeigt.

Dann wird vollflächig eine zweite Schicht aus einem zweiten thermoplasti schen Prägelack 32 mit einer gewünschten zweiten Färbung aufgebracht. Wie in Fig. 13(b) gezeigt, wird der zweite Prägelack 32 vorteilhaft in einer Schichtdicke d2 > di aufgebracht, grundsätzlich genügt es allerdings, wenn der zweite Prägelack in einer Schichtdicke d2 > do aufgebracht wird. Das Aufbringen des zweiten Prägelacks 32 kann auch in mehreren Schritten und jeweils verbunden mit Wisch- oder Rakelschritten erfolgen, um die Schicht dicke des zweiten Prägelacks 32 auf den zuerst aufgebrachten Prägelackbe reichen 42 gering zu halten.

Nach dem Erstarren oder der physikalischen Trocknung des zweiten Präge lacks 32 wird die entstandene Struktur mechanisch bis auf die gewünschte Schichtdicke do abgetragen, beispielsweise durch Abfräsen 120 der über die Schichtdicke do überstehenden Schichtbereiche 122. Wird die Fräse 120 auf die gewünschte Zielschichtdicke eingestellt, kann im einfachsten Fall bis zu dieser Zielschichtdicke gefräst werden, bei der beide Prägelacke 32, 42 in den Merkmalsbereichen 30, 40 genau nebeneinander angeordnet freiliegen, wie in Fig. 13(c) gezeigt.

Eine Feineinstellung und Rückkopplung des Frässchritts 120 kann mit Hilfe des Fräsabtrags, also des aus den Schichtbereichen 122 entfernten Materials vorgenommen werden. Wie in Fig. 13(b) illustriert, wird anfänglich beim Fräsen bei einem noch geringen Schichtabtrag 124 nur Material des höherlie genden zweiten Prägelacks 32 entfernt, erst bei größerem Schichtabtrag wird auch Material des ersten Prägelacks 42 abgetragen. Durch eine spektroskopi sche Untersuchung oder gegebenenfalls auch einfach durch eine Kontrolle der Farbe des Fräsabtrags kann daher eine gewünschte Abtragstiefe kontrol liert werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Überschuss des zweiten Prägelacks 32, der auf den ersten Prägelackbereichen 42 vorliegt, vollständig abgetragen und die in Fig. 13(c) gezeigte Endposition zuverlässig erreicht wird. Bei der weiteren Gestaltung der Fig. 14 werden zur Erzeugung der Merk malsschicht 24 zwei unterschiedliche Prägelacke eingesetzt, von denen einer in einem Abtragsmedium löslich und der andere unlöslich ist.

Mit Bezug zunächst auf Fig. 14(a) wird auf eine Trägerfolie 22 zunächst in Merkmalsbereichen 40 strukturiert ein UV-Prägelack 42 einer ersten Farbe aufgebracht. Der UV-Prägelack 42 wird typischerweise mit der gewünschten Prägestruktur 44 geprägt und gehärtet. Die zwischen den Prägelackberei chen 42 liegenden Merkmalsbereiche 30 bleiben idealerweise vollkommen unbeschichtet.

Anschließend wird ein thermoplastischer Prägelack 32 mit einer zweiten Farbe bereitgestellt, für den ein passendes Abtragungsmedium existiert, mit dem der getrocknete Prägelack 32 mit einer gut definierten Abtragsrate ent fernt werden kann, das aber den UV-Prägelack 42 nicht löst.

Mit diesem Prägelack 32 wird vollflächig eine zweite Schicht auf die Träger folie 22 aufgebracht, wie in Fig. 14(b) dargestellt. Das Aufbringen kann bei spielsweise im Flexodruck erfolgen, wobei der Flexosleeve bei hohem Druck bereits einen erheblichen Teil des Prägelacks 32 in die Vertiefungen 130 zwi schen den bereits gehärteten UV-Prägelack-Bereichen 42 presst und nur rela tiv wenig Farbe auf den Prägelackbereichen 42 zu liegen kommt.

Unmittelbar nach dem Aufträgen des Prägelacks 32 ist dieser noch flüssig, so dass der Überschuss von der bedruckten Folie abgewischt oder abgerakelt werden kann und damit insbesondere von den bereits gehärteten Prägelack bereichen 42 entfernt werden kann. Nach einer physikalischen Trocknung des Prägelacks 32 sind die Vertiefungen 130 zwischen den bereits gehärteten UV-Prägelack-Bereichen 42 teilweise gefüllt, wie in Fig. 14(b) dargestellt.

Auch auf den Prägelackbereichen 42 liegt in der Regel ein dünner Tonungs film 132 aus Prägelackmaterial vor.

Das Aufträgen von Prägelack 32 und das Entfernen von Überschussmaterial werden wiederholt, bis die Vertiefungen 130 ausreichend gefüllt oder sogar überfüllt sind, wie in Fig. 14(c) dargestellt. Durch die Wiederholung verbes sert sich die Relation zwischen dem Füllgrad der Vertiefungen 130 und der unerwünschten Tonung 132 der Prägelackbereiche 42. Dabei kann es sich empfehlen, bei dem schrittweisen Füllprozess die Farbkonzentration des Prägelacks 32 zu variieren, insbesondere hin zu einer zunehmend geringen Farbkonzentration, da beim Abwischen bzw. Abrakeln auch die Tonung des jeweils vorletzten Aufbringungsschritts reduziert und damit der Anteil der unerwünschten Farbe auf den Prägelackbereichen 42 reduziert wird.

Nach der letzten Wiederholung des Aufbringens und Abwischens bzw. Ab- rakelns wird der thermoplastische Prägelack 32 physikalisch getrocknet, so dass die in Fig. 14(c) gezeigte Situation entsteht.

Anschließend wird für den Prägelack 32 ein Entwicklungsschritt mit dem zugehörigen Abtragsmedium vorgenommen. Das Abtragsmedium kann wässrig sein, einen definierten pH-Wert aufweisen oder auch lösungsmittel basiert sein. Es kann dabei erforderlich sein, den Prägelack 32 vor der Abtra gung zu belichten.

Sobald der Prägelack 32 durch das Abtragsmedium ausreichend abgetragen ist um die Prägelackbereiche 42 freizulegen, wird der Abtragungsprozess gestoppt, beispielsweise durch eine Spülung mit einem weiteren Medium.

Der gehärtete UV-Prägelack 42 wird durch das Abtragsmedium des Präge- lacks 32 nicht abgetragen, so dass die Freilegung mit einer hohen Selektivität erfolgt.

Nach der Beendigung des Abtragsschritts liegt auf der Trägerfolie 22 die gewünschte Struktur mit Merkmalsbereichen 40 mit der geprägten UV- Prägelackschicht 42 der ersten Farbe und mit dazwischenliegenden Merk malsbereichen 30 mit der noch unverprägten thermoplastischen Prägelack schicht 32 der zweiten Farbe vor, wie in Fig. 14(d) gezeigt. Die weitere Ver arbeitung kann beispielsweise der bereits beschriebenen Vorgehensweise folgen.

Anstelle des UV-Prägelacks 42 kann bei der Vorgehensweise der Fig. 14 auch ein weiterer thermoplastischer Prägelack eingesetzt werden. Dieser kann von Anfang in dem Abtragsmedium des Prägelacks 32 unlöslich sein oder er kann einen Vernetzer enthalten, der ihn für das Abtragsmedium des Präge lacks 32 unlöslich macht, dessen Vernetzungsreaktion zum Zeitpunkt der ersten Prägung aber noch nicht so weit fortgeschritten ist, dass eine Prägung verhindert würde. Ein solcher Vernetzer kann beispielsweise ein Isocyanat sein, wobei der Einsatz aliphatischer Isocyanate zu einer langsameren Reak tion führt, wenn die Prägung mit einem gewissen Zeitversatz nach dem Auf tragsschritt erfolgen soll.

Die Aufbringung der ersten Prägelackschicht 42 kann durch Aufbringen ei nes gewünschten Motivs strukturiert auf die Merkmalsbereiche 40 erfolgen. Insbesondere bei UV-Prägelacken ist es allerdings auch möglich, die Präge lackschicht zunächst vollflächig aufzubringen und dann wie gewünscht zu strukturieren. Vorteilhafte Möglichkeiten hierzu, insbesondere zur hochauf lösenden Strukturierung einer UV-Prägelackschicht, sind weiter oben bereits geschildert. Wird als erste Prägelackschicht ein thermoplastischer Prägelack aufgebracht, so kann für eine erfolgreiche Feinstrukturierung bei ausrei chender Schichtdicke ein Druck bei erhöhter Temperatur oder aus der Schmelze erforderlich sein. Vor und/ oder nach der Prägung der ersten Prägelackschicht 42 kann ein weiterer Verfahrensschritt vorgesehen sein, mit dem der Prägelack in eine beständige und/ oder prägbare Form überführt wird. Dabei kann es sich bei spielsweise um einen Belichtungsschritt oder einen Temperschritt handeln. Auch eine nasschemische Behandlung, bei der der Prägelack mit einem flüs- sigen Medium in Kontakt gebracht wird, um eine Härtung bzw. Vernetzung zu bewirken, kann vorgesehen sein.

Bezugszeichenliste

10 Banknote

12 Sicherheitselement

14 Betrachter

20 Sicherheitselement

22 Trägerfolie

24 Merkmalsschicht

30 Merkmalsbereiche

32 Prägelackschicht

34 Prägestrukturen

34' unvollständig angenommene Prägestrukturen

40 Merkmalsbereiche

42 Prägelackschicht

44 Prägestrukturen

50, 52 Prägewerkzeuge 60 flexibles Prägewerkzeug 62 Verformung 64 Übergangsbereiche 70 hartes Prägewerkzeug 72 weicher Prägepresseur 74 Trägerfolie 80 Ausgleichsschicht 90 Träger 92 Feuchtmittel 94 druckender Zylinder 96 kompressibles Element 98 weicher Presseur 100 strukturiertes Prägewerkzeug 102 vorstehende Werkzeugbereiche

104 zurückgesetzte Werkzeugbereiche 110 Entnetzung 120 Fräse 130 Vertiefungen

132 Tonungsfilm

Claims

P a te nt a n s p r ü c h e

1. Optisch variables Sicherheitselement (20) zur Absicherung von Wert gegenständen, mit einer Merkmalsschicht (24), die in einer gemeinsamen Ebene passergenau zueinander angeordnete erste und zweite Merkmalsbe reiche (30, 40) enthält, wobei die ersten Merkmalsbereiche (30) eine erste Prägelackschicht aus ei nem ersten Prägelack (32) enthalten, in die eine Prägestruktur (34) eingeprägt ist, die einen ersten optischen Effekt erzeugt, und die zweiten Merkmalsbereiche (40) eine zweite Prägelackschicht aus einem zweiten Prägelack (42) enthalten, in die eine Prägestiuktur (44) eingeprägt ist, die einen zweiten, unterschiedlichen optischen Effekt erzeugt, und der erste und zweite Prägelack (32, 42) sowohl unterschiedliche Ver festigungseigenschaften als auch unterschiedliche optische Eigen schaften aufweist.

2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Prägelack (32, 42) jeweils durch einen thermoplasti schen Prägelack mit unterschiedlichen Erweichungstemperaturen gebildet sind.

3. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Prägelack durch einen strahlungshärtenden, insbesondere UV- härtenden Prägelack und der zweite Prägelack durch einen thermoplasti schen Prägelack gebildet ist.

4. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Prägelack (32, 42) unter schiedliche Farbe, unterschiedliche Transparenz und/ oder unterschiedliche Lumineszenz aufweisen.

5. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägestrukturen (34, 44) der ersten und zweiten Prägelackschicht jeweils Strukturabmessungen in der Ebene aufwei sen, die zwischen 30 gm und 200 gm, insbesondere zwischen 50 gm bis 150 gm liegen.

6. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Prägestrukturen der ersten und zweiten Prägelackschicht ein schmaler Übergangsbereich, vorzugsweise mit einer Breite von weniger als 10 gm, insbesondere von weniger als 5 gm vorliegt, in dem die Prägehöhe und/ oder Prägequalität einer der Prägestruk turen abnimmt.

7. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägelackschichten der ersten und zwei ten Merkmalsbereiche (30, 40) ohne Lücken und Überlappungen nebenei nander angeordnet sind.

8. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Prägelackschicht mit einer gemeinsamen reflexionserhöhenden Beschichtung (26), insbesondere einer hochbrechenden oder metallischen Beschichtung versehen sind.

9. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement eine leicht verformba re Trägerfolie (74) aufweist, insbesondere eine Trägerfolie mit einer Dicke von weniger als 23 gm, vorzugsweise von weniger als 19 gm und besonders bevorzugt zwischen 6 gm und 15 gm, oder eine Trägerfolie mit einer Glas übergangstemperatur T_& die kleiner ist als die Erweichungstemperatur zu mindest eines thermoplastischen Prägelacks (32) der Merkmalsschicht (24).

10. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement eine Ausgleichs schicht (80) enthält, die bei der Erweichungstemperatur zumindest eines thermoplastischen Prägelacks (32) der Merkmalsschicht (24) flexibel, insbe sondere elastisch ist.

11. Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements (20), bei dem auf einem Träger (22) eine Merkmalsschicht (24) erzeugt wird, die in einer gemeinsamen Ebene passergenau zueinander angeordnete erste und zweite Merkmalsbereiche (30, 40) enthält, wobei bei dem Verfahren in den ersten Merkmalsbereichen (30 bzw. 40) eine erste Prägelack schicht aus einem ersten Prägelack (32 bzw. 42) aufgebracht wird und eine Prägestruktur (34 bzw. 44) in die Prägelackschicht geprägt wird, die einen ersten optischen Effekt erzeugt, und in den zweiten Merkmalsbereichen (40 bzw. 30) eine zweite Präge lackschicht aus einem zweiten Prägelack (42 bzw. 32) aufgebracht wird und eine zweite Prägestruktur (44 bzw. 34) in die Prägelack schicht geprägt wird, die einen zweiten, unterschiedlichen optischen Effekt erzeugt, und wobei als erster und zweiter Prägelack (32, 42) jeweils Prägelacke auf gebracht werden die sowohl unterschiedliche optische Eigenschaften als auch unterschiedliche Verfestigungseigenschaften aufweisen, und/ oder zu unterschiedlichen Zeitpunkten verfestigt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in den ersten Merkmalsbereichen (30) eine erste Prägelackschicht aus einem thermoplastischen Prägelack (32) mit einer höheren Erwei chungstemperatur und in den zweiten Merkmalsbereichen (40) eine zweite Prägelackschicht aus einem thermoplastischen Prägelack (42) mit einer niedrigeren Erweichungstemperatur aufgebracht wird, ein erster Prägeschritt bei höherer Temperatur durchgeführt wird und die erste Prägelackschicht dabei mit der ersten Prägestruktur (34) ver sehen wird, und nachfolgend ein zweiter Prägeschritt bei niedrigerer Temperatur durchgeführt wird und die zweite Prägelackschicht dabei mit der zweiten Prägestruktur (44) versehen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in den ersten Merkmalsbereichen (30) eine erste Prägelackschicht aus einem thermoplastischen Prägelack (32) und in den zweiten Merk malsbereichen (40) eine zweite Prägelackschicht aus einem strah lungshärtenden Prägelack (42) aufgebracht wird, ein erster Prägeschritt bei höherer Temperatur durchgeführt wird und die erste Prägelackschicht dabei mit der ersten Prägestruktur (34) ver sehen wird, und nachfolgend ein zweiter Prägeschritt bei niedrigerer Temperatur und unter Strahlungseinwirkung durchgeführt wird und die zweite Präge lackschicht dabei mit der zweiten Prägestruktur (44) versehen und gehärtet wird.

14. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Prägeschritt die erste Prägelackschicht geprägt und verfestigt wird, während die zweite Prägelackschicht verform bar bleibt und nach dem ersten Prägeschritt teilweise oder vollständig ver fließt.

15. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in den ersten Merkmalsbereichen (40) eine erste Prägelackschicht aus einem strahlungshärtenden Prägelack (42) und in den zweiten Merk malsbereichen eine zweite Prägelackschicht (30) aus einem thermo plastischen Prägelack (32) aufgebracht wird, und der strahlungshärtenden Prägelack in einem ersten Prägeschritt mit der ersten Prägestruktur (44) versehen und gehärtet wird, und nachfolgend ein zweiter Prägeschritt durchgeführt wird und die zwei te Prägelackschicht dabei mit der zweiten Prägestruktur (34) versehen wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Prägestruktur (34) bei dem zweiten Prägeschritt nur in die zweite Prägelackschicht übertragen wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem zweiten Prägeschritt ein flexibles Prägewerkzeug (60), ein weicher Prägepresseur (72) oder eine flexible Ausgleichschicht (80) im Schichtaufbau des Sicherheitselements eingesetzt wird, um die zweite Prägestruktur nur in die zweite Prägelackschicht zu übertragen.

18. Prägeanordnung umfassend ein Sicherheitselementhalbzeug zur Weiterverarbeitung zu einem op tisch variablen Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einer Merkmalsschicht (24), die in einer gemeinsamen Ebene pas sergenau zueinander angeordnete erste und zweite Merkmalsbereiche (30, 40) enthält, wobei die ersten Merkmalsbereiche (40) eine Prägelackschicht aus ei nem verfestigten Prägelack (42) enthalten, in die eine Prägestruktur (44) eingeprägt ist, die einen ersten optischen Effekt erzeugt, und die zweiten Merkmalsbereiche (30) eine zweite Prägelack schicht aus einem unverfestigten Prägelack (32) enthalten, wobei der erste und zweite Prägelack (32, 42) sowohl unter schiedliche Verfestigungseigenschaften als auch unterschiedliche op tische Eigenschaften aufweisen, und ein flexibles Prägewerkzeug (60) mit einer zweiten Prägestruktur (34), vorzugsweise zum Einprägen einer Prägestruktur, die einen zweiten, unterschiedlichen optischen Effekt erzeugt, nur in die Prägelack schicht mit dem unverfestigten Prägelack (32) des Sicherheitselement halbzeugs.

19. Prägeanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Prägewerkzeug (60) aus Silikonkautschuk gebildet ist.

20. Prägeanordnung umfassend ein Sicherheitselementhalbzeug zur Weiterverarbeitung zu einem op tisch variablen Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einer Merkmalsschicht (24), die in einer gemeinsamen Ebene pas sergenau zueinander angeordnete erste und zweite Merkmalsbereiche (30, 40) enthält, wobei die ersten Merkmalsbereiche (40) eine Prägelackschicht aus ei nem verfestigten Prägelack (42) enthalten, in die eine Prägestruktur (44) eingeprägt ist, die einen ersten optischen Effekt erzeugt, und die zweiten Merkmalsbereiche (30) eine zweite Prägelack- Schicht aus einem unverfestigten Prägelack (32) enthalten, wobei der erste und zweite Prägelack (32, 42) sowohl unter schiedliche Verfestigungseigenschaften als auch unterschiedliche op tische Eigenschaften aufweisen, und ein hartes Prägewerkzeug (70) mit einer zweiten Prägestruktur (34) und einen weichen Prägepresseur (72) mit einer Shorehärte von weni ger als 90, insbesondere von weniger als 85, vorzugsweise zum Ein prägen einer Prägestruktur (34), die einen zweiten, unterschiedlichen optischen Effekt erzeugt, nur in die Prägelackschicht mit dem unver festigten Prägelack (32) indem das Sicherheitselementhalbzeug zwi- sehen dem harten Prägewerkzeug (70) und dem weichen Prägepres seur (72) geprägt wird.