AT500871A1 - Sicherheitselemente mit visuell erkennbaren und maschinenlesbaren merkmalen - Google Patents

Description

Sicherheitselemente mit visuell erkennbaren und maschinenlesbaren Merkmalen

Die Erfindung betrifft Sicherheitselemente mit visuell erkennbaren und maschinenlesbaren Merkmalen, die eine erhöhte Fälschungssicherheit gewährleisten.

Sicherheitselemente in Form von Fäden, Streifen, Bändern, Patches oder anderen Formaten werden vor allem in Wertdokumenten, beispielsweise Banknoten, Ausweispapieren und dergleichen eingesetzt. Meist weisen diese Sicherheitselemente kombinierte Merkmale, beispielsweise optische Merkmale und/oder leitfähige Merkmale und/oder magnetische Merkmale auf.

So ist beispielsweise aus der EP 319 157 B1 ein Sicherheitspapier mit einer zumindest teilweise zwischen den beiden Oberflächen des Papiers angeordneten Sicherheitsvorrichtung bekannt, wobei die Sicherheitsvorrichtung ein flexibles wasserundurchlässiges Substrat aufweist, das mit einer durchgehenden Metallbahn mit 10-50% Aussparungen versehen ist. Die durchgehende Metallbahn kann eine metallische Beschichtung sein oder durch eine metallische Druckfarbe hergestellt sein und zudem noch leitfähig sein.

Aus der EP 330 733 B1 ist ein Sicherheitselement in Form eines Faden oder Bandes zur Einbettung in Sicherheitsdokumente bekannt, das aus einer lichtdurchlässigen Kunststofffolie besteht, die mit einer opaken Beschichtung versehen ist und Aussparungen aufweist, wobei zumindest in den zu den Aussparungen deckungsgleichen Bereichen farbgebende und/oder lumineszierende Substanzen vorhanden sind, die sich unter geeigneten Lichtbedingungen von der opaken Beschichtung in farblich kontrastierender Form unterscheiden. • » • ·«· 2 • » • ·«· 2 • · • * • ···· ·· ···· ··· ···

Aus der EP 426 801 B1 ist ein Sicherheitselement bekannt, das über und/oder unter den Kennzeichen ein elektrisch leitfähiges Material aufweist, sodass die Kennzeichen nur im Durchlicht sichtbar sind.

Aufgabe der Erfindung war es Sicherheitselemente bereitzustellen, die visuell erkennbare und maschinenlesbare Merkmale aufweisen und eine erhöhte Fälschungssicherheit gewährleisten.

Gegenstand der Erfindung sind daher Sicherheitselemente bestehend aus einem Trägersubstrat auf das ein oder mehrere funktionelle Sicherheitsmerkmale aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat ein- oder beidseitig mit einer vollflächigen oder partiellen leitfähigen Beschichtung und/oder einer metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Beschichtung, die Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen, geometrischen Figuren, Linien, Guillochen und der gleichen aufweist, wobei die Aussparungen von der nicht durchgängigen metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht umgeben sind, wobei die nicht durchgängige metallische oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung keine wiederkehrenden Muster im Betrachtungsbereich aufweist, versehen ist und die metallische oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung über und/oder unter der leitfähigen Beschichtung angeordnet sein kann.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Folienmaterial bestehend aus einem Trägersubstrat auf das eine oder mehrere funktionelle Sicherheitsmerkmale aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat ein- oder beidseitig mit einer vollflächigen oder partiellen leitfähigen Beschichtung und/oder einer metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Beschichtung, die Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen, geometrischen Figuren, Linien, Guillochen und der gleichen aufweist, wobei die Aussparungen von der nicht durchgängigen • · # · · · · 3 ··· ··· • · · · · ···· • · ♦ · · · «· ···· ·· · metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht umgeben sind, wobei die nicht durchgängige metallische oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung keine wiederkehrenden Muster im Betrachtungsbereich aufweist, versehen ist und die metallische oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung über und/oder unter der leitfähigen Beschichtung angeordnet sein kann.

Die metallische bzw. metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung kann selbst leitfähige und/oder magnetische und/oder optische Eigenschaften aufweisen.

Die Sicherheitselemente bzw. Folienmaterialien können ferner ein- oder beidseitig mit einer oder unterschiedlichen farbgebenden Schichten) versehen sein, wobei die farbgebende(n) Schichten) insbesondere im Bereich der Aussparungen nicht vollflächig aufgebracht ist/sind. Gegebenenfalls kann die Gestaltung der nicht vollflächigen farbgebenden Schicht ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal bzw. Echtheitsmerkmal oder Identifikationsmerkmal darstellen.

Ferner können die Sicherheitselemente bzw. Folienmaterialien zusätzlich zu einer der beschriebenen Schichten eine optisch wirksame Struktur, beispielsweise ein Oberflächenrelief, ein Beugungsgitter oder ein Hologramm aufweisen, wobei diese Strukturen als zusätzliches Sicherheitsmerkmal, Echtheits- oder Identifikationsmerkmal dienen können.

Diese Sicherheitselemente bzw. Folienmaterialien können zusätzlich auch eine vollflächige oder partielle Schicht mit magnetischen Eigenschaften aufweisen.

Ferner können die Sicherheitselemente bzw. Folienmaterialien elektrisch leitfähige Schichten und/oder Strukturen, oder durch Radiofrequenz anregbare Elemente oder Strukturen, wie Chips, beispielsweise Polymer-Mikroschaltkreise oder auf Si oder anderen Halbleitern basierende Mikroschaltkreise aufweisen. 4 ·· ····· · ·♦· • · · · · ···· * · ······ · · ·· MM ·· · ··· ···

Als Trägersubstrate kommen beispielsweise Trägerfolien, vorzugsweise flexible transparente Kunststofffolien, beispielsweise aus PI, PP, MOPP, PE, PPS, PEEK, PEK, PEI, PAEK, LCP, PEN, PBT, PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC in Frage.

Die Trägerfolien weisen vorzugsweise eine Dicke von 5 - 700 μηη, bevorzugt 5 - 200 pm, besonders bevorzugt 5 - 50 μΐη auf.

Ferner können als Trägersubstrat auch Metallfolien, beispielsweise AI-, Cu-, Sn-, Ni-, Fe- oder Edelstahlfolien mit einer Dicke von 5 - 200 pm, vorzugsweise 10 bis 80 pm, besonders bevorzugt 20 - 50 pm dienen. Die Folien können auch oberflächenbehandelt, beschichtet oder kaschiert beispielsweise mit Kunststoffen oder lackiert sein.

Ferner können als Trägersubstrate auch Papier oder Verbünde mit Papier, beispielsweise Verbünde mit Kunststoffen mit einem Flächengewicht von 20 - 500 g/m2, vorzugsweise 40 - 200 g/m2. verwendet werden.

Ferner können als Trägersubstrate Gewebe oder Vliese, wie Endlosfaservliese, Stapelfaservliese und dergleichen, die gegebenenfalls vemadelt und/oder kalandriert sein können, verwendet werden. Vorzugsweise bestehen solche Gewebe oder Vliese aus Kunststoffen, wie PP, PET, PA, PPS und dergleichen, es können aber auch Gewebe oder Vliese aus natürlichen, gegebenenfalls behandelten Fasern, wie Viskosefasern eingesetzt werden. Die eingesetzten Vliese oder Gewebe weisen ein Flächengewicht von etwa 20 g/m2 bis 500 g/m2 auf. Gegebenenfalls müssen die Vliese oder Gewebe oberflächenbehandelt werden.

Die leitfähige Beschichtung kann eine metallische oder nicht metallische oder eine polymere leitfähige Beschichtung sein. 5 • I t · · · · · ·· · « » · · »ΙΜ· · · «····· I · 9· ···· Μ · ······

Die elektrisch leitfähigen Polymere können beispielsweise Polyacetylen, Poly-p-phenylen, Polypyrrole, Polythiophene, Poly-p-phenylenvinylen, niedermolekulare makrocyclische Halbleiter, Organopolysilane, Polyschwefelnitrid und/oder Polyaniline und/oder deren Derivate sein. Bevorzugt werden als elektrisch leitfähige Polymere Polyanilin oder Polythiophene verwendet. Besonders bevorzugt wird als elektrisch leitfähiges Polymer Polyethylendioxythiophen verwendet.

Die Polymere können in Form einer Dispersion oder in Form ihrer Monomere bzw. Vorpolymere mit nachfolgender Aufbringung eines Initiator und/oder Katalysator oder bereits in Mischung mit einem Initiator und/oder Katalysator auf ein Trägersubstrat aufgebracht werden.

Als handelsübliche elektrische leitfähige Polymersuspension ist beispielsweise Baytron® P der Fa. H.C. Stark ersetzbar. Als Dispersionsmittel kommen beispielsweise inerte Lösungsmittel, vorzugsweise wässrige Lösungsmittel oder Alkohole, wie i-Propanol in Frage. Gegebenenfalls können den Polymerdispersionen auch Matrixpolymere, beispielsweise wasserlösliche Polyester, Polyurethane, Polystyrolsulfonate, Polyacrylate oder Ethylenacrylatcopolymere als Matrixpolymere zugesetzt werden.

Beispielsweise kann Polyethylendioxythiophen mit Polystyrolsulfonat als Matrixpolymer verwendet werden.

Die Partikelgröße der Polymere in der Dispersion beträgt vorzugsweise 20 -500 nm.

Es werden aber bevorzugt die Monomere bzw. Vorpolymere zur Bildung der elektrisch leitfähigen Polymere aufgebracht und in situ polymerisiert.

Dabei können als Initiator und/oder Katalysator sowohl radikalische, als auch Redox- oder Photo-Initiator und/oder Katalysatoren und/oder -Katalysatoren, beispielsweise UV-lnitiatoren, verwendet werden. 6 • · · · · * · ··*· • · · · · ···· · · ······ · · ·· ···· ·· · ··· ···

Sowohl Monomer als auch Initiator und/oder Katalysator und/oder Katalysator werden bevorzugt in einem Lösungs- bzw. Dispersionsmittel bereitgestellt, beispielsweise in einem Alkohol, wie Propanol oder n-Butanol.

Besonders bevorzugt wird als Initiator/Katalysator Fe(lll)toluolsulfonat verwendet. Fe(lll)toluolsulfonat ist ein radikalischer Initiator bzw. Katalysator, der zugleich eine Redoxreaktion bei der Polymerisation initiiert. Das Fe(lll)-lon wirkt als Initiator und das Tuluolsolfonat bildet im leitfähigen Polymer die Matrix

Wird also Ethylendioxythiophen als Monomer, beispielsweise Baytron® M bzw. Baytron® M-V2 der Fa. H.C. Stark, und Fe(lll)toluolsulfonat, beispielsweise Baytron® C- Typen, beispielsweise Baytron® CB-40 der Fa Bayer, als Initiatorund/oder Katalysator verwendet, ist das auf dem Trägersubstrat nach der Polymerisation vorhandene Polymer

Polyethylendioxythiophen/Toluolsulfonat (PEDT-TS). Sind höhere Schichtdicken vertretbar, kann auch

Polyetyhlendioxythiophen/Polystyrolsulfonat verwendet werden-

Um eventuelle gefährliche Rückstände in der leitfähigen Schicht zu vermeiden wird der Initiator und/oder Katalysator, also insbesondere Fe(lll)toluolsulfonat, z.B. Baytron® CB 40, der Fa. Bayer in großem Überschuss im Vergleich zum Monomer resp. Vorpolymer (z.B. Ethylendioxythiophen, wie Baytron® M oder Baytron® M-V2 der Firma Bayer) eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis von Monomer bzw. Vorpolymer zu Initiator und/oder Katalysator beträgt dabei etwa 1:20 - 1:100, bevorzugt 1:50 bis 1:80. Der Überschuss an Initiator und/oder Katalysator gewährleistet eine vollkommene und sichere Umsetzung des gesamten Monomers auch während kürzerer verfügbarer Reaktionszeiten, womit sichergestellt ist, dass keine gesundheitsschädlichen Reste Zurückbleiben. Weiters wird durch diesen Überschuss an Initiator und/oder Katalysator eine optimale Filmbildung erreicht. • · • ··· 7 • · • ··· 7 • · · • ···· • * · · • · · · *« ···♦ ·· • · • · · • ··· ···

Die Polymerisation erfolgt in Abhängigkeit vom verwendeten Lösungsmittel bereits zu dem Zeitpunkt, in dem eine Temperatur erreicht wird, die ein Abdampfen des Lösungsmittels bewirkt. Um eine vorzeitige bzw. zu starke Polymerisation vor der Aufbringung auf das Trägersubstrat in den Vorratsgefäßen, bzw. eine zu rasche Polymerisation unmittelbar nach der Aufbringung auf das Trägersubstrat zu vermeiden, wird in Abhängigkeit von der in den Vorratsgefäßen herrschenden Temperatur vorteilhafterweise aus den vorgesehenen Vorratsbehäitem Monomer bzw. Lösungsmittel je nach Bedarf über eine Pumpe nachdosiert, wobei bei der Zudosierung des Lösungsmittels (beispielsweise ein Alkohol, wie Propanol oder n-Butanol) darauf geachtet werden sollte, dass nach der Polymerisation nicht große Mengen an Lösungsmittel in der Schicht verbleiben, die anschließend entfernt werden müssen, also eine ausgeglichene Zudosierung erfolgt. Vorzugsweise wird die unerwünschte Polymerisation aber durch Zudosieren des im Lösungsmittel stark verdünnt vorliegenden Monomers gesteuert.

Initiator- und/oder Katalysatorüberschuss und ggf. Katalysatorreste und andere verunreinigende Reaktionsprodukte können dabei ebenfalls in situ entfernt werden oder gegebenenfalls anschließend durch Behandlung mit einem Lösungsmittel, beispielsweise Wasser, entsalztes Wasser, entionisiertes Wasser, Alkohole, wie Ethanol, Propanole, Butanole und dergleichen oder Wasser/Lösungsmittelgemische aus der Schicht entfernt werden.

Bevorzugt wird der Initiator und/oder Katalysatorüberschuss durch Wasser entfernt, das beispielsweise durch Umkehrosmose, lonentauscher, Destillation oder physikalische Wasseraufbereitungsanlagen aufbereitet wird.

Die Reaktion kann während des Waschprozesses durch eine definierte Einstellung des lonengehalts des Wassers, Insbesondere des Gehalts an Alkali-und/oder Erdalkali-Ionen noch beeinflusst werden. Durch Anlagerung der im Wasser vorhandenen Ionen an die O-Atome der Ethylendioxythiophen-Einheiten bilden sich Komplexe, wodurch die Konfiguration der Makromoleküle • · • ··· 8 • · • ··· 8 • · · • ···· • « · « • · · · · «* ·♦·♦ ·· verändert wird und damit die Bandlücke im Absorptionsspektrum und somit das Absorptionsmaximum verschoben wird.

Gleichzeitig ist durch diese Komplexbildung auch die Leitfähigkeit veränderbar und kann daher durch den Gehalt an Ionen im Wasser definiert eingestellt werden.

Das wie oben beschrieben aufbereitete Wasser wird daher gegebenenfalls durch Zugabe von Alkali- und/oder Erdalkali-Ionen in Form von Salzen, beispielsweise Na-Salzen, beispielsweise NaCI oder Erdalkalisalzen wie Mg-Salzen, wie beispielsweise MgCfe auf einen definierten lonengehalt eingestellt.

Der Waschvorgang erfolgt vorzugsweise durch Aufbringen der gewählten Waschflüssigkeit mittels eines oder mehrerer Düsenbalken, wobei vorzugsweise Druck und Winkel der auf die Beschichtung auftreffenden Waschflüssigkeit einstellbar sind.

Das überschüssige Wasser auf der Polymerbeschichtung wird durch abquetschen, abwischen, abtrocknen, durch geeignete Vorrichtungen, wie Abquetschvorrichtungen, Trockenvorrichtungen, Luftrakel, oder Absaugeinheiten entfernt und in einen Recyclierungskreislauf geführt.

Gegebenenfalls kann zusätzlich ein Katalysator zur Beschleunigung der Reaktion zugesetzt werden, beispielsweise ein Ziegler-Natta- Katalysator, oder ein Pt - Katalysator, wobei dann gegebenenfalls die zugesetzte Menge an Initiator und/oder Katalysator geringer sein kann.

Die elektrisch leitfähigen Polymerschichten können je nach Verwendung jeweils eine Dicke von 0,1 - 50 pm, vorzugsweise 0,5 - 10 pm aufweisen. Für bestimmte Verwendungen sind dünnere Schichten von 0,001 - 50 pm, bevorzugt 0,05 -10 pm ohne weiteres herstellbar. 9 9 • ··· • · · · · · · ♦ # · * · ··«· · %···«· ι ·· ·»·· ·· I ··

Ferner sind diese polymeren Schichten ausgezeichnet leitfähig. Die Dehnbarkeit der Schicht kann in Abhängigkeit vom Polymerisationsverfahren variabel gesteuert werden.

Die elektrisch leitfähigen polymeren Schichten sind im allgemeinen temperaturbeständig, es können ggf. Temperaturbeständigkeiten von -40 ° bis >100° C erreicht werden.

Mit den elektrisch leitenden Polymerschichten kann gewünschtenfalls eine Transparenz von > 80% erreicht werden.

Die elektrisch leitfähigen Polymere können auch pigmentiert sein, wobei alle bekannten Pigmente geeignet sind. Soll die Transparenz nicht deutlich beeinflusst werden, sind allerdings stark deckende bzw. färbende Pigmente wie Ruß oder Graphit nicht geeignet.

Der Anteil an Pigmenten im Festkörper kann bis zu 40% betragen.

Gegebenenfalls kann das Trägermaterial vorher zur Verbesserung der Haftung des verwendeten leitfähigen Polymers mit einem Haftvermittler behandelt werden. Im allgemeinen ist jedoch insbesondere bei der Verwendung der in situ Polymerisation der Monomere bzw. Vorpolymere die Haftung der elektrisch leitfähigen Polymere auf allen Trägersubstraten durchaus mehr als befriedigend.

Als nicht metallische leitfähige Schicht wird beispielsweise eine mit Ruß, Graphit, amorphen oder kristallinen keramischen Pigmenten wie ITO, ATO, FTO und dergleichen pigmentierte Dispersion oder Lösung in Ethylenacrylatcopolymer, Nitrocellulose, PVB, PA, Acrylat oder PVC oder deren Copolymeren verwendet. 10 10 • βι· • β * * · · · « # fr · · ···« · fr····* · fr ·· ···· ·· · ··· ffrfr

Der Pigmentanteil kann bis zu 90 % betragen, gegebenenfalls kann der Bindemittelanteil 20 - 70% betragen.

Als metallische leitfähige Schichten kommen beispielsweise Farben oder Lacke mit Metallpigmenten (beispielsweise Kupfer, Aluminium, Silber, Gold, Eisen, Chrom und dergleichen), Metalllegierungen wie Kupfer-Zink oder Kupfer-Aluminium in Frage.

Weiters können auch dotierte oder nicht dotierte Halbleiter wie beispielsweise Silicium, Germanium oder lonenleiter wie amorphe oder kristalline Metalloxide oder Metallsulfide als Zusatz verwendet werden. Ferner können zur Einstellung der elektrischen Eigenschaften der Schicht polare oder teilweise polare Verbindungen, wie Tenside oder unpolare Verbindungen wie Silikonadditive oder hygroskopische oder nicht hygroskopische Salze verwendet oder zugesetzt werden.

Die Aufbringung der elektrisch leitfähigen Schicht kann auf jede bekannte konventionelle Weise erfolgen, beispielsweise durch Spin-Coating, Aufstreichen, Aufdampfen, durch Drucken, (Tiefdruck, Flexodruck, Siebdruck, Offsetdruck, Digitaldruck und dergleichen) durch Aufsprühen, Sputtern oder Walzenauftragstechniken.

Die elektrisch leitfähige Schicht kann vollflächig oder partiell jeweils auf einer oder beiden Seiten des Trägersubstrats aufgebracht sein.

Die Aufbringung der partiellen elektrisch leitfähigen Schicht kann in Form von Zeichen und Mustern, flächigen oder linienförmigen, wellenförmigen oder zickzackförmigen und ähnlichen oder analogen Strukturen, wie beispielsweise Guillochen, längs und/oder quer zur Maschinenrichtung des Substrats erfolgen.

Linienförmige oder analoge Strukturen haben eine in einer Vorzugsrichtung entsprechend der Ausrichtung der Strukturen gerichtete Leitfähigkeit. Außerdem gewährleisten diese Strukturen eine zusätzliche Sicherheit 11 • I ····· · ·*» • · · · · ···· « «····· · ·

·· ···· ·· · Ml IM gegenüber Zerstörung durch Querrisse in dieser und ggf. darüber- und/oder darunterliegenden Schicht, da diese an den Zwischenräumen am Weiterreißen gehindert werden. Wird eine derartige elektrisch leitfähige Schicht durch eine zusätzliche Schicht, beispielsweise eine Lackschicht oder durch Kaschieren geschützt, gewährleisten die Zwischenräume bzw. Aussparungen eine verbesserte Versieglung der leitfähigen Schicht.

Diese Strukturen stellen gegebenenfalls auch eine 2-dimensionale Codierung dar.

In einer Ausführungsform können beispielsweise linien- wellenförmige oder zickzackförmige Strukturen oder Guillochen zur Erhöhung des Leitungsquerschnitts über Querverbindungen, die unterschiedliche Breiten oder Formen aufweisen können, und ggf. auch in unterschiedlichen Winkeln zur Grundstruktur angeordnet sein können, verbunden sein.

Die Breiten der Linien, Wellen oder zickzackförmigen Strukturen oder Guillochen können beispielsweise 0,05 - 10 mm, bevorzugt 0,1 - 0,3 mm, die der Querverbindungen 0,05 bis 100 mm, bevorzugt 1 bis 10 mm betragen.

Die partielle Aufbringung der elektrisch leitfähigen Schicht kann je nach Art der elektrisch leitfähigen Schicht auf jede bekannte konventionelle Weise erfolgen, beispielsweise durch partielles Spin-Coating, Aufstreichen, Aufdampfen, durch Drucken, (Tiefdruck, Flexodruck, Siebdruck, Offsetdruck, Digitaldruck und dergleichen) durch Aufsprühen, Sputtern oder Walzenauftragstechniken erfolgen oder beispielsweise bei metallischen elektrisch leitfähigen Schichten durch bekannte Demetallisierungsverfahren unter Verwendung eines Ätzmittels oder vorzugsweise einer löslichen Waschfarbe.

Dabei wird vorzugsweise in einem ersten Schritt auf einer oder beiden Seiten des ggf. bereits beschichteten Trägersubstrats ein in einem Lösungsmittel löslicher Farbauftrag aufgebracht, in einem zweiten Schritt diese Schicht mittels eines Inline-Plasma-, Corona- oder Flammprozesses behandelt und in einem 12 • · · · · • · · · · • · · · · ·· ·«»· ·· • · · · · · ···· 9 9 • 9 9 9 999 999 dritten Schritt eine Schicht eines zu strukturierenden Materials aufgebracht, wobei diese Schicht aus Metallen, Metallverbindungen oder Legierungen bestehen kann, worauf in einem vierten Schritt der Farbauftrag mittels eines Lösungsmittels, gegebenenfalls kombiniert mit einer mechanischen Einwirkung entfernt.

Die Aufbringung des Farbauftrags kann durch ein beliebiges Verfahren, beispielsweise durch Tiefdruck, Flexodruck, Siebdruck, Digitaldruck und dergleichen erfolgen. Die verwendete Farbe bzw. der verwendete Farblack ist in einem Lösungsmittel, vorzugsweise in Wasser löslich, es kann jedoch auch eine in jedem beliebigen Lösungsmittel, beispielsweise in Alkohol, Estern und dergleichen lösliche Farbe verwendet werden. Die Farbe bzw. der Farblack können übliche Zusammensetzungen auf Basis von natürlichen oder künstlichen Makromolekülen sein. Die lösliche Farbe kann pigmentiert oder nicht pigmentiert sein. Als Pigmente können alle bekannten Pigmente verwendet werden. Besonders geeignet sind Ti02, ZnS, Kaolin und dergleichen.

Anschließend wird das bedruckte Trägersubstrat mittels eines Inline-Plasma-(Niederdruck- oder Atmosphärenplasma-), Corona- oder Flammprozesses behandelt. Durch energiereiches Plasma, beispielsweise Ar- oder Ar/OrPlasma wird die Oberfläche von Tonungsresten der Druckfarben gereinigt. Dabei wird die notwendige scharfe Abgrenzung der Konturen der Aussparungen, die für die notwenige Präzision der Codierung notwendig ist, erreicht. Gleichzeitig wird die Oberfläche aktiviert. Dabei werden endständige polare Gruppen an der Oberfläche erzeugt. Dadurch wird die Haftung von Metallen und dergleichen an der Oberfläche verbessert.

Gegebenenfalls kann gleichzeitig mit der Anwendung der Plasma- bzw. Corona- oder Flammbehandlung eine dünne Metall- oder Metalloxidschicht als Haftvermittler, beispielsweise durch Sputtern oder Aufdampfen aufgebracht werden. Besonders geeignet sind dabei Cr, AI, Ag, Ti, Cu, Ti02, Si-Oxide oder Chromoxide. Diese Haftvermittlerschicht weist im allgemeinen eine Dicke von 13 • · · · · · · Ml • · · I MM · |

• · · · · · I ·· MM M « ··· M| 0,1 nm - 5nm, vorzugsweise 0,2 nm - 2nm, besonders bevorzugt 0,2 bis 1 nm auf.

Dadurch wird die Haftung der partiell oder vollflächig aufgebrachten strukturierten funktionellen Schicht weiter verbessert. Das ist Voraussetzung für die Erzeugung von funktionellen Schichten mit hoher Präzision und guter Haftung.

Anschließend wird die metallische leitfähige Schicht aufgebracht. Diese Schicht besteht aus einem Metall, einer Metallverbindung oder einer Legierung. Als Metallschicht sind Schichten aus AI, Cu, Fe, Ag, Au, Cr, Ni, Zn und dergleichen geeignet. Als Metallverbindungen sind beispielsweise Oxide oder Sulfide von Metallen, insbesondere T1O2, Cr-Oxide, ZnS, ITO, ATO, FTO, ZnO, AI2O3 oder Siliciumoxide geeignet. Geeignete Legierungen sind beispielsweise Cu-Al Legierungen, Cu-Zn Legierungen und dergleichen.

Diese Schicht kann durch bekannte Verfahren, beispielsweise durch Bedampfen, Sputtern, Drucken (Tief-, Flexo-, Sieb-, Digitaldruck und dergleichen), Sprühen, Galvanisieren und dergleichen aufgebracht werden. Die Dicke der funktionellen Schicht beträgt 0,001 bis 50 pm, vorzugsweise 0,1 bis 20 pm.

Anschließend wird die Farbschicht durch ein geeignetes Lösungsmittel, das auf die Zusammensetzung der Farbschicht abgestimmt ist, entfernt. Bevorzugt ist der Farbauftrag wasserlöslich. Gegebenenfalls kann die Ablösung durch mechanische Einwirkung unterstützt werden.

Um das Anlösen der abgedeckten Farbschicht weiter zu verbessern kann auch vollflächig oder passergenau eine dünne pigmentierte Farbschicht oder eine reine Pigmentschicht aufgebracht werden, wobei die Dicke dieser Schicht etwa 0,01 - 5 pm beträgt. ♦ · ♦ ··· 14 ♦ · ♦ ··· 14 • · · • ··»· • t · « • · · · ·♦ ···· • · • · · • ··· ·«·

Durch das Ablösen des Farbauftrags mit den über dem Farbauftrag befindlichen Bereichen der funktionellen Schicht, wird die gewünschte partielle Struktur erhalten.

Die nicht durchgängige metallische oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung weist Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen, geometrischen Figuren, Linien, Guillochen und dergleichen auf, wobei die Aussparungen von der nicht durchgängigen metallischen oder metallisch erscheinenden Schicht umgeben sind. Die nicht durchgängige metallische oder metallische erscheinende oder reflektierende Beschichtung bildet keine wiederkehrenden Muster im Betrachtungsabschnitt.

So kann beispielsweise die metallisch oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung um die Konturen der Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen, geometrischen Figuren, Linien, Guillochen und dergleichen in einer definierten Breite und Höhe aufgebracht sein ohne eine durchgängige Verbindung zu einer eine benachbarte Kontur umgebenden metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Beschichtung aufzuweisen. Dabei können die Zwischenräume völlig frei von einer metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Beschichtung sein, oder die dazwischen liegende metallische bzw. metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung beispielsweise in Form eines Rasters, eines Codes, in Form von Guillochen, Linien, Streifen und dergleichen, vorliegen.

Die metallische bzw. metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung kann gegebenenfalls über und/oder unter der leitfähigen Beschichtung angeordnet sein.

Unter metallischen Beschichtungen werden sowohl Metall-Beschichtungen als auch Beschichtungen mit Metallverbindungen verstanden. 15 • · • · • · · • ···· • ··· • · · · · · ·· ···# ·· · • · • · ··· ·9·

Als metallische Beschichtungen kommen beispielsweise Schichten aus AI, Cu, Fe, Ag, Au, Cr, Ni, Zn und dergleichen in Frage. Als Metallverbindungen sind beispielsweise Oxide oder Sulfide von Metallen, insbesondere TiCfe, Cr-Oxide, ZnS, ITO, ATO, FTO, ZnO, AI2O3 oder Siliciumoxide geeignet. Geeignete Legierungen sind beispielsweise Cu-Al Legierungen, Cu-Zn Legierungen und dergleichen geeignet.

Die nicht durchgängigen metallischen Beschichtungen können sowohl durch Drucken einer metallpigmenthaltigen Druckfarbe in jedem bekannten Druckverfahren, als auch durch Aufdampfen, Sputtern, Abscheiden. Metallisieren und gegebenenfalls anschließendes partielles Demetallisieren mittels Ätztechniken oder unter Verwendung eines vorhergehenden löslichen Farbauftrags wie bereits beschrieben und dergleichen aufgebracht werden.

Unter metallisch erscheinenden oder reflektierenden Beschichtungen werden Beschichtungen verstanden, die elektromagnetische Wellen, vorzugsweise im sichtbaren Bereich reflektieren, beispielsweise Pigmente, Farben, Glas- oder Keramikbeschichtungen, Kunststoffpigmente oder Metalleffektfarben. Metalleffektfarben sind Farben oder Lacke z.B.: auf Basis von dotierten oder undotierten Halbleiterpigmenten, vorzugsweise in Form von Plättchen. Beispiele für derartige Pigmente sind beispielsweise Silizium-, Gallium- oder Tellur-Pigmente, die einen metallischen Glanz aufweisen. Diese Pigmente und die unter Verwendung dieser Pigmente hergestellte Farbe oder der damit hergestellte Lack weist einen metallischen Glanz auf und erscheinen daher visuell als metallisch glänzende oder reflektierende Beschichtung.

Unter Metalleffektfarben werden hier auch auf Basis von Glimmer, belegt mit Ti02 oder Fe hergestellte Farben oder Lacke verstanden.

Die mit Halbleiterpigmenten hergestellten Farben bzw. Lacke sind bei Raumtemperatur nicht leitfähig. Allerdings zeigen diese Metalleffektpigmentfarben einem PTC/NTC - Effekt der als zusätzliches Sicherheits-, Echtheits- oder Identifikationsmerkmal dient. 16 + · • · • · · • ···· • ··· • ♦ · · · « ·· ···· ·· «

Die Halbleiterpigmente können beispielsweise mit magnetischen und/oder leitfähigen und/oder optisch wirksamen Schichten belegt werden, beispielsweise durch Aufdampfen, Coaten, chemische Abscheidung und dergleichen. So können beispielsweise die Halbleiterpigmente mit Eisen, Nickel, Cobalt, Silber, Gold, Kupfer, Zink, Zinn und dergleichen oder deren Verbindungen, Legierungen oder Salzen (beispielsweise Oxide oder Sulfide) oder hart oder weichmagnetische Stahlsorten verwendet werden.

Die beschriebenen (gegebenenfalls beschichteten) Halbleiterpigmente können sowohl in lösemittelfreien als auch in lösungsmittelhältigen Systemen ggf. mit einem Bindemittel als Farbe oder Lack verwendet werden.

Als Lösungsmittel kommen beispielsweise Wasser oder organische Lösungsmittel, wie Alkohole, Ketone, Aldehyde, Aliphate oder Aromate und dergleichen in Frage.

Als Bindemittel kommen verschiedene natürliche oder synthetische Bindemittel in Frage, z.B. natürliche Öle und Harze, wie Phenolformaldehyd, Harnstoff-, Melamin-, Keton-, Aldehyd-, Epoxy-, Polyterpenharzen verwenden. Als zusätzliche Bindemittel können beispielsweise Polyester, Polyvlnylakohole, Polyvinylacetate, - ether, -propionate und -Chloride, Poly(methyl)acrylate, Polystyrole, Olefine, Nitrocellulose, Polyisocyanat, Urethansysteme und dergleichen.

Das Sicherheitselement kann ferner gegebenenfalls ein farbgebende Schicht aufweisen, die unter und/oder über der metallischen bzw. metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht und/oder über und/oder unter der leitfähigen Schicht angeordnet sein kann, wobei die farbgebende Schicht zumindest in jenem Bereich, der durch die Aussparungen in der metallischen bzw. metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht definiert ist, nicht vollflächig vorhanden ist. 17 • · · · · · ( · Mt • · · · · ··«· · · ······ · · ·· ···· #· « ·#| ««·

Dadurch wird für Fälschungen eine zusätzliche Barriere geschaffen, da die exakte Nachahmung der nicht vollflächigen Struktur, insbesondere zusätzlich zu den anderen Eigenschaften schwer möglich ist.

Im Bereich der Aussparungen kann die farbgebende Schicht in Form von Mustern, Zeichen, geometrischen Figuren, Linien, Guillochen in Form eines Rasters und dergleichen vorliegen.

Die farbgebende Schicht kann beispielsweise innerhalb der Aussparungen im Wesentlichen der Kontur der Aussparung in einem definierten Abstand folgend vorliegen. Ferner kann die farbgebende Schicht in Form eines Rasters oder in Form von Linien, gegebenenfalls auch mit variierender Breite, im Halbton oder im Vollton im Bereich der Aussparungen vorhanden sein. Außerhalb der definierten Aussparungen kann die farbgebende Schicht zumindest teilweise vollflächig vorhanden sein. Die Anordnung und die Ausgestaltung der farbgebenden Schicht kann auch in Form eines (visuell unter bestimmten Bedingungen erkennbaren) Codes erfolgen.

Die Aussparungen können weiters registergenau zu den weiteren Schichten mit definierten Eigenschaften vorhanden sein.

Gegebenenfalls können die Raster bzw. Linien, Muster und dergleichen der farbgebenden Schicht auch mehrfarbig ausgeführt sein.

Die optischen Eigenschaften der Schicht werden durch sichtbare Farbstoffe bzw. Pigmente, lumineszierende Farbstoffe bzw. Pigmente, die im sichtbaren, im UV-Bereich oder im IR-Bereich fluoreszieren bzw. phosphoreszieren, durch Ti02, ZnS, Kaolin, ATO, FTO, Aluminium, Chrom- und Siliziumoxide oder beispielsweise organische Pigmente wie Phthalocyaninblau, i-lndolidingelb, Dioxazinviolett und dergleichen, durch Effektpigmente, wie Flüssigkristalle, Perlglanz, Bronzen und/oder Multilayer-Farbumschlagpigmente und/oder wärmeempfindliche Farben bzw. Pigmente eingestellt. Diese sind in allen möglichen Kombinationen ersetzbar. Zusätzlich können auch diese Pigmente jeweils allein oder in Kombination mit anderen Farbstoffen und/oder Pigmenten eingesetzt werden. 18 • · ····· · ·»· • · · · · ···· · · ♦ ·♦··· · φ ·· ···· ·· 4 ··· ···

Ferner können die erfindungsgemäßen Sicherheitselemente auch optisch wirksame Strukturen, beispielsweise Oberflächenreliefs, Beugungsgitter oder Hologramme aufweisen. Diese optisch wirksamen Strukturen können auch partiell oder vollflächig im Bereich der durch die metallische bzw. metallisch erscheinende Beschichtung definierten Aussparungen vorhanden sein.

Die optisch wirksamen Strukturen können auf jede bekannte Weise hergestellt werden. Vorzugsweise werden diese beugungswirksamen Strukturen jedoch durch Beschichten des Trägersubstrats, das gegebenenfalls bereits eine oder mehrere der beschriebenen Schichten aufweist, mit einem strahlungshärtbaren Lack, der bis zum Gelpunkt durch Anregung mit Strahlung einer definierten Wellenlänge vorgehärtet wird, und gleichzeitige Abformung der Oberflächenstruktur, worauf die weitere Aushärtung (Haupthärtung) des strahlungshärtbaren Lacks durch Anregung Strahlung einer zum Vorhärtungsschritt unterschiedlichen Wellenlänge durchgeführt, worauf ggf. eine Nachhärtung erfolgt.

Der strahlungshärtbare Lack kann beispielsweise ein strahlungshärtbares Lacksystem auf Basis eines Polyester-, eines Epoxy- oder Polyurethansystems das 2 oder mehr verschiedene, dem Fachmann geläufige Photoinitiatoren enthält, die bei unterschiedlichen Wellenlängen eine Härtung des Lacksystems in unterschiedlichem Ausmaß initiieren können. So kann beispielsweise ein Photoinitiator bei einer Wellenlänge von 200 bis 400 nm aktivierbar sein, der zweite Photoinitiator dann bei einer Wellenlänge von 370 bis 600 nm aktivierbar. Zwischen den Aktivierungswellenlängen der beiden Photoinitiatoren sollte genügend Differenz eingehalten werden, damit nicht eine zu starke Anregung des zweiten Photoinitiators erfolgt, während der erste Photoinitiator aktiviert wird. Der Bereich, in dem der zweite Photoinitiator angeregt wird, sollte im Transmissionswellenlängenbereich des verwendeten Trägersubstrats liegen. 19 • * ·· ··· ···· * · · ····· · · ······ · · ·· ···· ·· · ··» ··· Für die Haupthärtung (Aktivierung des zweiten Photoinitiators) kann auch Elektronenstrahlung verwendet werden.

Als strahlungshärtbarer Lack kann auch ein wasserverdünnbarer Lack verwendet werden. Bevorzugt werden Lacksysteme auf Polyesterbasis.

Die Abformung der Oberflächenstruktur, also der Diffraktions-, Beugungs- oder Reliefstruktur erfolgt beispielsweise bei kontrollierter Temperatur mittels einer Matrize oder unter Verwendung einer Prägeform in die strahlungshärtbare Lackschicht, die durch Aktivierung des ersten Photoinitiators bis zum Gelpunkt vorgehärtet wurde und zum Zeitpunkt der Abformung sich in diesem Stadium befindet.

Wird ein wasserverdünnbarer strahlungshärtbarer Lack verwendet kann gegebenenfalls eine Vortrocknung vorgeschaltet werden, beispielsweise durch IR-Strahler.

Die Schichtdicke des aufgebrachten strahlungshärtbaren Lacks kann je nach Anforderung an das Endprodukt und Dicke des Substrats variieren und beträgt im allgemeinen zwischen 0,5 und 50 pm, vorzugsweise zwischen 2 und 10 pm, besonders bevorzugt zwischen 2 und 5 pm.

Die Abformung der Oberflächenstruktur erfolgt registergenau zur Beschichtung des Trägersubstrats, wobei eine Toleranz von +/- 0,5 mm eingehalten werden kann. Dies wird durch eine Registersteuerung erreicht

Die Prägeform kann transparent sein, sie kann ein geschweißter, geklebter, gelöteter oder nahtloser Metallsleeve oder Kunststoffsleeve sein. Bevorzugt werden Nickelsleeves verwendet. Um eine genaue Prägung der Oberflächenstruktur zu erhalten, ist es zweckmäßig das Prägewerkzeug auf einem temperaturkontrollierten pneumatischen und strömungsgekühlten oder beheizten Spannzylinder zu montieren. • · • ··· 20 * · · • ···♦ • · · · # · ·· ···· ·« «

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Dabei wird das Trägersubstrat in Kontakt mit dem temperaturgesteuerten Spannzylinder gebracht, die Prägung der Oberflächenstruktur erfolgt vorzugsweise nur dann, wenn das mit dem strahlungshärtbaren Lack beschichtete Trägersubstrat sich in Kontakt mit dem Zylinder befindet.

Dabei erfolgt eine genaue Kontrolle der Verfahrensparameter, wie Druck und insbesondere Temperatur, um eine zu rasche oder zu langsame Zustandsveränderung der Lackschicht zu vermeiden.

Dabei erfolgt die Aushärtung des UV-Lacks und anschließend eine Nachhärtung.

Als Reflexionsschicht für die optisch wirksamen Strukturen kann sowohl die metallische leitfähige Schicht als auch die metallisch oder metallisch erscheinende Beschichtung verwendet werden. Ferner ist es auch möglich eine High Refraktive Index Schicht als Reflexionsschicht einzusetzen.

Ferner können die erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmale zusätzliche eine partielle Schicht mit magnetischen Eigenschaften aufweisen, wobei die magnetischen Eigenschaften konstant oder variierend sein können.

Die Schicht mit magnetischen Eigenschaften kann auf einer oder beiden Seiten des Trägersubstrats gegebenenfalls über und/oder unter der leitfähigen Schicht, und/oder über der metallischen bzw. metallisch erscheinenden Schicht und/oder über und/oder unter der farbgebenden Schicht und/oder über und/oder unter der Schicht mit beugungswirksamen Strukturen situiert sein.

Geeignet sind alle bekannten Magnetpigmentfarben. Besonders geeignet zur Herstellung von Schichten mit variierbaren magnetischen Eigenschaften sind Magnetfarben, die in der Lage sind ein magnetisches Feld mit hoher Flussdichte hervorzurufen. Der messbare Gradient des magnetischen Flusses wird dann durch Dickenmodulation der magnetischen Schichten erzeugt. 21 • · ····· · ··· * · · · · ···« · · »··«·· · · ·· ···· ·· · ··· ···

Besonders geeignet sind Magnetpigmentfarben mit Pigmenten auf Basis von Fe-oxiden, wie Fe203 oder Fe304, Eisen, Nickel, Cobalt und deren Legierungen, Barium oder Cobalt-ferrite, hart- und weich magnetische Eisen- und Stahlsorten in wässrigen bzw. lösungsmittelhaltigen Dispersionen. Als Lösungsmittel kommen beispielsweise i-Propanol, Ethylacetat, Methylethylketon, Methoxypropanol und deren Mischungen in Frage.

Vorzugsweise sind die Pigmente in Acrylat- Polymerdispersionen mit einem Molekulargewicht von 150.000 bis 300.000, in Acrylat-Urethan-Dispersionen, Acrylat- Styrol oder PVC-haltigen Dispersionen oder in lösemittelhaltige derartige Dispersionen eingebracht.

Insbesondere geeignet sind Magnetfarben mit Pigmenten auf Basis von Cr/Ni-Stahl. Diese Magnetfarben zeigen im Gegensatz zu den konventionellen Magnetfarben, die schwarz, braun oder grau erscheinen, ein silbriges Erscheinungsbild und weisen gleichzeitig die oben beschriebenen erforderlichen magnetischen Eigenschaften auf.

Dadurch ist es möglich, das für viele Anwendungen erwünschte bzw. erforderliche metallisch glänzende Erscheinungsbild in einem Arbeitsgang bereits durch Verdrucken dieser Magnetfarben zu erzeugen. Ein Überdrucken bzw. Beschichten mit metallischen oder Metall-Schichten zur Erzeugung des gewünschten Erscheinungsbildes ist daher nicht nötig, kann aber beispielsweise zur Einbringung weiterer Identifikationsmerkmale problemlos erfolgen.

Derartige beschriebene Magnetfarben ermöglichen es den notwendigen Gradienten des magnetischen Flusses über geringe Schichtdickenänderungen zu erzeugen.

Das Bedrucken des gegebenenfalls bereits beschichteten Trägersubstrats erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines laserbelichteten Druckzylinders oder einer Druckplatte vorzugsweise im Tiefdruckverfahren, wobei das Druckwerkzeug (Zylinder oder Druckplatte) so ausgestaltet ist, dass die codierte magnetische 22 • · * · • t ·· • · t · I··· Μ I • ··#· • · • ··♦ • f • · ·** Μ·

Schicht gleichzeitig mit den abzubildenden Zeichen, Mustern, Buchstaben, geometrischen Figuren, Linien, Guillochen und dergleichen gedruckt werden kann.

Ein derartiger für den Druck einer codierten magnetischen Schicht verwendbarer Zylinder kann, wie im folgenden beschrieben, hergestellt werden.

Ein Zylinderrohling, der für den Tiefdruck geeignet ist, wird mit einer mindestens 80 μπι dicken Kupferschicht, beispielsweise in einem bekannten galvanischen Verfahren versehen, wobei je nach Material des Rohlings, beispielsweise Aluminium, Eisen usw. gegebenenfalls vorher eine Haftvermittlerschicht, beispielsweise aus Nickel aufgebracht werden kann. Die Dicke der Kupferschicht beträgt mindestens 80 pm, üblicherweise 100 - 1500 pm, bevorzugt 250 - 500 pm.

Der Zylinderrohling wird auf genaues Umfangmaß abgedreht und anschließend auf die entsprechende Rauhigkeit geschliffen. Vorzugsweise beträgt der Rauhigkeitswert Ra 0,03 - 2,0, besonders bevorzugt 0,05 - 1,5, insbesondere 0,06-1,2.

Anschließend wird auf einer Gravurmaschine, beispielsweise einer Gravurmaschine des Typs Hell oder Ohio an der Seite ein Passkreuz in definierter Größe, beispielsweise 5x5mm, Stärke 0,2 mm aufgraviert.

Der so vorbereitete Zylinder wird mit einem handelsüblichen Photoresist, beispielsweise LD 100 der Fa. Think, beschichtet. Die Dicke dieser Beschichtung beträgt etwa 3-5 pm.

Anschließend wird der Zylinder gegebenenfalls mit einem Overcoat mit einer Schichtdicke von 1 - 5 pm versehen, beispielsweise mit OC-40 der oben genannten Firma oder mit einer analogen ähnlichen handelsüblichen Zusammensetzung. 23 • · • · • · ·» • · • V • · ···# ·· • * · • ···· • · • M« • # * · M« ···

Anschließend wird der Zylinder belichtet, beispielsweise mit einem Ar/Ne-Laser. Zur Steuerung des Nullweitenpunkts und des Nordimpulses wird am Think-Laser mit Hilfe einer Optik und einer Kamera (CCD-Kamera) der Referenzpunkt festgelegt.

Dabei werden die als Schutzschicht benötigten Teile belichtet. Üblicherweise weist der Laserstrahl eine Werkzeugbreite von 5 pm auf, was einer Auflösung von 40.000 Punkten/mm2 entspricht.

Anschließend wird der belichtete Zylinder entwickelt, beispielsweise in einer Natriumcarbonatlösung (0,5% Lösung), daran schließt üblicherweise ein Reinigungsvorgang mit Wasser an, worauf der Zylinder getrocknet wird

Der belichtete und entwickelte Zylinder wird nun auf die erste gewünschte Tiefe mit einer CuCI2-Lösung geätzt, oder es wird mittels eine bekannten galvanischen Verfahrens die Dicke der Kupferschicht an der Oberfläche entsprechend reduziert.

Anschließend wird die erste Photoresistschicht entfernt, worauf wiederum ein neuer Photoresist wie oben beschrieben aufgebracht wird, eine weitere Belichtung erfolgt und anschließend die Ätzung bzw. der galvanische Kupferabtrag auf die gewünschte zweite Tiefe.

Auf diese Weise können unterschiedliche Tiefen auf dem Zylinder bzw. dem Druckwerkzeug hergestellt werden. Das beschriebene Verfahren ist sooft wiederholbar, bis man gegebenenfalls auf die Haftvermittlerschicht trifft

Als erste Tiefe sind beispielsweise in Abhängigkeit von den gewünschten Strukturen und der gewünschten magnetischen Codierung 10 - 150 pm, vorzugsweise 12-80 pm, besonders bevorzugt 50 - 60 pm denkbar, für die zweite Tiefe 10 -150 pm, vorzugsweise 12-80 pm, besonders bevorzugt 30 -40 pm denkbar.

Je nach Geometrie und Anordnung der Vertiefungen erfolgt im ersten Schritt entweder die Erzeugung der größten Tiefe bzw. der geringsten Ätztiefe. • · · · ··· · · · · Α Μ · · · · · ···· I · 24 ······ · « · · ··*· ·· I ·····#

Auf analoge Weise ist die Herstellung einer Druckplatte möglich.

Ein derart mit einer flächen- und tiefenvariablen Oberfläche versehenes Druckwerkzeug wird zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals verwendet. Durch die Tiefenmodulation wird bei Verdrucken einer entsprechenden magnetischen Druckfarbe eine Signalmodulation erreicht, wodurch in einem Arbeitsgang eine Schicht mit variablen magnetischen Eigenschaften und auch Strukturen in Form von Mustern, Zeichen, Linien und dergleichen hergestellt werden kann.

Derartige variable magnetische Strukturen werden bevorzugt, wobei allerdings eine magnetische codierte Schicht nicht ausschließlich im Randbereich des Trägersubstrats bzw. des Folienmaterials oder Sicherheitselementes situiert ist.

Ferner können die erfindungsgemäßen Sicherheitselemente mit einer Schutzlackschicht ein- oder beidseitig versehen sein. Der Schutzlack kann pigmentiert oder nicht pigmentiert sein, wobei als Pigmente alle bekannte Pigmente oder Farbstoffe, beispielsweise T1O2, ZnS, Kaolin, ATO, FTO, Aluminium, Chrom- und Siliziumoxide oder beispielsweise organische Pigmente wie Phthalocyaninblau, i-lndolidingelb, Dioxazinviolett und dergleichen verwendet werden können. Ferner können lumineszierende Farbstoffe bzw. Pigmente, die im sichtbaren, im UV-Bereich oder im IR-Bereich fluoreszieren bzw. phosphoreszieren, Effektpigmente, wie Flüssigkristalle, Perlglanz, Bronzen und/oder Multilayer-Farbumschlagpigmente und wärmeempfindliche Farben bzw. Pigmente zugegeben werden. Diese sind in allen möglichen Kombinationen ersetzbar. Zusätzlich können auch phosphoreszierende Pigmente allein oder in Kombination mit anderen Farbstoffen und/oder Pigmenten eingesetzt werden.

Ferner kann das erfindungsgemäße Sicherheitselement ein- oder beidseitig mit einem Heiß- oder Kaltsiegelkleber oder einer Selbstklebebeschichtung zur Aufbringung auf oder zur Einbettung in ein Substrat versehen sein. 25 • · ·· · · · · ·Μ • · ·· ····· · * ······ · · ········ | «··

Ferner kann das erfindungsgemäße Sicherheitselement mit einem oder mehreren Trägersubstraten, die gegebenenfalls funktionelle und/oder dekorative Schichten aufweisen, gegebenenfalls unter Verwendung eines Kaschierklebers kaschiert sein

Beispiele für erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmale sind in den Figuren 1 - 5 dargestellt.

Dabei bedeuten 1 das Trägersubstrat, 2a eine polymere leitfähige Schicht, 2 b eine metallische leitfähige Schicht, 3 eine metallische oder metallisch erscheinende Schicht mit Aussparungen 4, 5 eine farbgebende Schicht, 6 eine Schicht mit magnetischen Eigenschaften, 7 eine Schicht mit beugungswirksamen Strukturen, 8 eine Schutzlackschicht, 9 eine Klebeschicht, 9a eine Kaschierklebeschicht.

Die Sicherheitselemente bzw. das Folienmaterial sind gegebenenfalls nach entsprechender Konfektionierung daher als Sicherheitsmerkmale in Datenträgern, insbesondere Wertdokumenten wie Ausweisen, Karten, Banknoten oder Etiketten, Siegeln und dergleichen geeignet, aber auch als Verpackungsmaterial beispielsweise in der pharmazeutischen, der Elektronik-und/oder Lebensmittelindustrie, beispielsweise in Form Blisterfolien, Faltschachteln, Abdeckungen, Folienverpackungen und dergleichen geeignet. Für die Anwendung als Sicherheitsmerkmale werden die Substrate bzw. Folienmaterialien bevorzugt in Streifen oder Fäden oder Patches geschnitten, wobei die Breite der Streifen oder Fäden vorzugsweise 0,05 -10 mm betragen kann und die Patches vorzugsweise mittlere Breiten bzw. Längen von 0,3 - 20 mm. Für die Anwendung in oder auf Verpackungen wird das Folienmaterial bevorzugt in Streifen, Bänder, Fäden oder Patches geschnitten, wobei die 26 26 • · · • ···· • · ·····# · * ·· ···· ·» * ··· ···

Breite der der Fäden, Streifen bzw. Bänder vorzugsweise 0,05 - 50 mm beträgt und die Patches vorzugsweise mittlere Breiten und Längen von 0,5 - 200 mm aufweisen.

Ein entsprechender Sicherheitsfaden oder -streifen kann auch als Randverstärkung von Verpackungen, Wertdokumenten und dergleichen im Bereich der Kanten aber auch als beispielsweise Längs- oder Quer -Verstärkung in der Verpackung oder im Wertdokument verwendet werden, wobei auch jeweils mehrer Fäden oder Streifen in definiertem Abstand zueinander vorgesehen sein können.

Claims (34)

1. Patentansprüche: 1) Sicherheitselemente bestehend aus einem Trägersubstrat auf das eine oder mehrere funktionelle Sicherheitsmerkmale aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat ein- und/oder beidseitig mit einer vollflächigen oder partiellen leitfähigen Beschichtung und/oder einer metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Beschichtung, die Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen, geometrischen Figuren, Linien, Guillochen und der gleichen aufweist, wobei die Aussparungen von der nicht durchgängigen metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht umgeben sind, wobei die nicht durchgängige metallische oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung keine wiederkehrenden Muster im Betrachtungsbereich aufweist, versehen ist und die metallische oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung über und/oder unter der leitfähigen Beschichtung angeordnet sein kann.
2. 2) Sicherheitselemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat eine farbgebende Schicht aufweist, die zumindest im Bereich der durch die metallisch oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung definierten Aussparungen nicht vollflächig aufgebracht ist.
3. 3) Sicherheitselemente nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die farbgebende Schicht über und/oder unter der leitfähigen und/oder über und/oder unter der metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht situiert ist. 28 • ·· 9 · · ···· • · · 9 9··· · # • ••99 · 9 ·· ···· ·9 9 9·· 999
4. 4) Sicherheitselemente nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat eine optisch wirksame Struktur aufweist.
5. 5) Sicherheitselemente nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch wirksame Struktur vollflächig oder partiell im Bereich der Aussparungen und/oder im Bereich der metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Beschichtung vorhanden sind.
6. 6) Sicherheitselemente nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat zusätzlich eine Schicht mit konstanten oder variablen magnetischen Eigenschaften aufweist.
7. 7) Sicherheitselemente nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht mit magnetischen Eigenschaften über und/oder unter der leitfähigen Schicht, und/oder über und/oder unter der metallischen bzw. metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht und/oder über und/oder unter der farbgebenden und/oder unter und/oder über der optisch wirksamen Schicht angeordnet ist.
8. 8) Sicherheitselemente nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein- oder beidseitig mit einer Schutzlackschicht versehen ist.
9. 9) Sicherheitselemente nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzlackschicht pigmentiert ist.
10. 10) Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement mit einem oder mehreren Trägersubstrat(en), das/die gegebenenfalls funktionelle und/oder dekorative Schichten aufweist/aufweisen, kaschiert ist. 29 29
11. • ···· ·····# · ·· ···· ·· · ·· 11) Sicherheitselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaschierkleber pigmentiert ist.
12. 12) Sicherheitselemente nach einem der Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein- oder beidseitig mit einem Heiß- oder Kaltsiegelkleber oder einer selbstklebenden Beschichtung versehen ist.
13. 13) Sicherheitselemente nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Heiß- oder Kaltsiegeikleber bzw. die selbstklebende Beschichtung vollflächig oder partiell oder strukturiert aufgebracht ist.
14. 14) Sicherheitselemente nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Heiß- oder Kaltsiegelkleber bzw. die selbstklebende Beschichtung pigmentiert ist.
15. 15) Folienmaterial bestehend aus einem Trägersubstrat ^auf das eine oder mehrere funktionelle Sicherheitsmerkmate aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat ein- und/oder beidseitig mit einer vollflächigen oder partiellen leitfähigen Beschichtung und/oder einer metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Beschichtung, die Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen, geometrischen Figuren, Linien, Guillochen und der gleichen aufweist, wobei die Aussparungen von der nicht durchgängigen metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht umgeben sind, wobei die nicht durchgängige metallische oder metallische erscheinende oder reflektierende Beschichtung keine wiederkehrenden Muster aufweist, versehen ist und die metallische oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung über und/oder unter der ieitfähigen Beschichtung angeordnet sein kann. 30 30
16. ♦ · • · * ♦♦♦♦ « ··· • · ······ · · +« ···· ·· · ··· ··· 16) Folienmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat eine farbgebende Schicht aufweist, die zumindest im Bereich der durch die metallisch oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung definierten Aussparungen nicht vollflächig aufgebracht ist.
17. 17) Folienmaterial nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die farbgebende Schicht über und/oder unter der leitfähigen und/oder über und/oder unter der metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht situiert ist.
18. 18) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat eine optisch wirksame Struktur aufweist.
19. 19) Folienmaterial nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch wirksame Struktur vollflächig oder partiell im Bereich der Aussparungen und/oder im Bereich der metallischen oder der metallisch erscheinenden oder reflektierenden Beschichtung vorhanden ist.
20. 20) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat zusätzlich eine Schicht mit konstanten oder variablen magnetischen Eigenschaften aufweist.
21. 21) Folienmaterial nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht mit magnetischen Eigenschaften über und/oder unter der leitfähigen Schicht, und/oder über und/oder unter der metallischen bzw. metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht und/oder über und/oder unter der farbgebenden und/oder unter und/oder über der optisch wirksamen Schicht angeordnet ist. 31 t
22. · • · ♦ · · ♦ ·«·· • ·♦· • « ······ · · ·· ···· ·· · ··· ··· 22) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 15 - 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Folienmaterial ein- oder beidseitig mit einer Schutzlackschicht versehen ist.
23. 23) Folienmaterial nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzlackschicht pigmentiert ist.
24. 24) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 15 - 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement mit einem oder mehreren Trägersubstrat(en), das/die gegebenenfalls funktionelle und/oder dekorative Schichten aufweist/aufweisen, kaschiert ist.
25. 25) Folienmaterial nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaschierkleber pigmentiert ist.
26. 26) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 15 bis 25 dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein- oder beidseitig mit einem Heiß- oder Kaltsiegelkleber oder einer selbstklebenden Beschichtung versehen ist.
27. 27) Folienmaterial nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Heiß- oder Kaltsiegelkleber bzw. die selbstklebende Beschichtung vollflächig oder partiell oder strukturiert aufgebracht ist.
28. 28) Folienmaterial nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Heiß- oder Kaltsiegelkleber bzw. die selbstklebende Beschichtung pigmentiert ist.
29. 29) Verwendung der Sicherheitselemente nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ggf. nach Konfektionierung als Sicherheitsmerkmale in Datenträgern, insbesondere Wertdokumenten wie Ausweisen, Karten, Banknoten oder Etiketten, Siegeln auf oder als Verpackungsmaterial beispielsweise in • · • ··· 32 • · · • ···» der pharmazeutischen, Elektronik- und/oder Lebensmittelindustrie, beispielsweise in Form Blisterfolien, Faltschachteln, Abdeckungen, Folienverpackungen.
30. 30) Verwendung des Folienmaterials nach einem der Ansprüche 15 bis 28 ggf. nach Konfektionierung als Sicherheitselemente in Datenträgern, insbesondere Wertdokumenten wie Ausweisen, Karten, Banknoten oder Etiketten, Siegeln auf oder als Verpackungsmaterial beispielsweise in der pharmazeutischen, Elektronik- und/oder Lebensmittelindustrie, beispielsweise in Form Blisterfolien, Faltschachteln, Abdeckungen, Folienverpackungen.
31. 31) Wertdokumente, die ein Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 14 aufweisen.
32. 32) Wertpapiere, die zumindest ein Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 14, vollflächig oder partiell in Form eines Fadens, eines Fensterfadens oder eines Patches eingebettet oder zumindest teilweise an einer oder beiden Oberflächen appliziert, aufweisen.
33. 33) Verpackungen, die ein Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 14 aufweisen.
34. 34) Verwendung der als Fäden oder Streifen konfektionierten Sichertieitselemente oder Folienmaterialien nach einem der Ansprüche 1 -14 oder 15-28 als Randverstärkung oder Längs- oder Querverstärkung in Wertdokumenten oder Verpackungen.

    Hueck Folien Ges.m.b.H.