EP1291463A1 - Verfahren zur Herstellung einer selektiv metallisierten Folie, und dessen Produkte - Google Patents
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- B42D2033/10—
Definitions
- the invention relates to a selectively metallized film, in particular for Use as a security element, especially in value documents, as well a method for producing the selectively metallized film.
- EP-A 0 330 733 are security elements, in particular Security threads consisting of a translucent plastic film, a extending over the entire security element extending opaque Coating, the recesses in the form of the coding to be introduced, especially in the form of characters and patterns known. At least in the areas defined by the recesses can be congruent coloring and / or luminescent substances may be present, through which the coding of the opaque coating under appropriate The influence of light differs in a contrasting color.
- security elements for use as security elements for value documents, in particular banknotes, identity documents and the like, it is necessary that these security elements, for example in thread or tape form as inconspicuous as possible in the carrier, in particular paper or the like, can be integrated. Therefore, it is necessary to strive for the smallest possible thickness of the security elements. Furthermore, however, at the same time a great precision in the dimensions of the recesses to be produced is necessary to ensure sufficient security against counterfeiting, since irregularities in the dimensions of the recesses forming a coding make it difficult to clearly establish the authenticity or any imitation. Furthermore, it is sometimes also desirable to register corresponding coatings and codings on both sides of the carrier substrate of the security element in order to ensure a mutual identification of the authenticity.
- the object of the invention is therefore to metallized films and a method to To provide their preparation, the disadvantages described above avoids and in particular due to the small thickness and at the same time high precision are particularly suitable as security elements in Value documents to be integrated.
- the task of Invention a metallized film and a method for their preparation to provide, the film is almost independent of the substrate structured layers of different metals, metal compounds, Alloys or insulators on one or both sides of the carrier substrate optionally, wherein the structured layers accurate registration should be produced.
- the invention therefore provides a selectively metallized film by providing a carrier substrate, applying one in one Solvent-soluble partial paint application with recesses in the form of a (negative) coding, treating the printed carrier film by means of a Inline plasma, corona or flame process, applying a thin Covering layer of metals, metal compounds, alloys and / or Insulators and detachment of the paint by the action of a Solvent optionally combined with a mechanical action.
- Another object is a method for producing a selectively metallized film, characterized in that on a carrier substrate in a first step, a paint application which is soluble in a solvent is applied to one or both sides of the carrier substrate in a second step, this layer is treated by means of an in-line plasma, corona or flame process, and in a third step, a layer of a material to be structured is applied, which layer may consist of metals, metal compounds, alloys or insulators, whereupon, in a fourth step, the paint application is removed by means of a solvent, optionally combined with a mechanical action.
- carrier foils are preferably flexible plastic foils, for example, from Pl, PP, MOPP, PE, PPS, PEEK, PEK, PEI, PSU, PAEK, LCP, PEN, PBT, PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC in question.
- the carrier films preferably have a thickness of 5 to 700 .mu.m, preferably 8 to 200 .mu.m, more preferably 12 to 50 .mu.m.
- metal foils for example Al, Cu, Sn, Ni, Fe or stainless steel foils having a thickness of 5-200 ⁇ m, preferably 10 to 80 ⁇ m, particularly preferably 20-50 ⁇ m, may also serve as the carrier substrate.
- the films can also be surface-treated, coated or laminated, for example, with plastics or painted.
- carrier substrates also paper or composites with paper, for example, composites with plastics with a grammage 20-500 g / m 2, preferably 40-200 g / m 2. be used.
- nonwovens such as continuous fiber webs, staple fiber webs and the like, which may optionally be needled or calendered, can be used as carrier substrates.
- nonwovens consist of plastics, such as PP, PET, PA, PPS and the like, but it is also possible to use nonwovens of natural, optionally treated fibers, such as viscose fiber webs.
- the nonwovens used have a basis weight of about 20 g / m 2 to 500 g / m 2 .
- the carrier substrates may additionally comprise a lacquer layer which unstructured or structured, for example can be embossed Die Paint layer, for example, an adhesive paint layer or a be releasable transfer lacquer layer, it can by radiation, For example, UV radiation, thermally or reactively crosslinked or crosslinkable and additional properties such as e.g. Scratch-resistant and / or antistatic Have equipment or chemical resistance.
- Suitable are both aqueous and solvent-containing coating systems, in particular also Lacquer systems based on PE - acrylate, PET acrylate, urethane acrylate, PVC, PMMA or epoxy acrylate.
- the carrier substrate can on one or both sides with a hot or Be provided cold seal adhesive or a self-adhesive coating.
- the surface of the carrier substrate may be structured or unstructured, or for example, be embossed with micro or macrolines, that is on the Surface may optionally have two- or three-dimensional structures to be available.
- the application of the paint can be done by any method, for example by gravure printing, flexographic printing, screen printing, digital printing and the like.
- the color or lacquer used is soluble in a solvent, preferably water, but it is also possible to use a dye soluble in any solvent, for example in alcohol, esters and the like.
- the color or the colored lacquer can be customary compositions based on natural or artificial macromolecules.
- the soluble color may be pigmented or unpigmented.
- pigments all known pigments can be used. Particularly suitable are TiO 2 , ZnS, kaolin and the like.
- the printed carrier substrate is treated by means of an in-line plasma (low pressure or atmospheric plasma), corona or flame process.
- High-energy plasma for example Ar or Ar / O 2 plasma, cleans the surface of toning residues of the printing inks. The necessary sharp delimitation of the contours of the recesses, which is necessary for the necessary precision of the coding is achieved.
- the surface is activated. In this case, terminal polar groups are generated on the surface. This improves the adhesion of metals and the like to the surface.
- a thin metal or metal oxide layer can be applied as adhesion promoter, for example by sputtering or vapor deposition.
- adhesion promoter particularly suitable are Cr, Al, Ag, Ti, Cu, TiO 2 , Si oxides or chromium oxides.
- This adhesion promoter layer generally has a thickness of 0.1 nm to 5 nm, preferably 0.2 nm to 2 nm, particularly preferably 0.2 to 1 nm.
- This layer consists of a metal, a metal compound, an alloy or an insulator.
- the metal layer layers of Al, Cu, Fe, Ag, Au, Cr, Ni, Zn and the like are suitable.
- suitable metal compounds are oxides or sulfides of metals, in particular TiO 2 , Cr oxides, ZnS, ITO, ATO, FTO, ZnO, Al 2 O 3 or silicon oxides.
- Suitable alloys are, for example, Cu-Al alloys, Cu-Zn alloys and the like.
- the radiation-curing can be, for example, by heat or UV radiation, suitable.
- This functional layer can be prepared by known methods, for example by sputtering, sputtering, printing (gravure, flexo, screen, digital printing and the like), spraying, electroplating and the like.
- the Thickness of the functional layer is 0.001 to 50 ⁇ m, preferably 0.1 to 20 ⁇ m.
- the ink layer by a suitable solvent, the on the composition of the color layer is matched, removed.
- the paint is water-soluble.
- the replacement by mechanical action are supported.
- the thickness of this layer is about 0.01 - 5 microns.
- the desired end product is obtained.
- the carrier film can be applied.
- the layers applied one on top of the other can be used have different properties. It is possible by Combination of different properties of the individual layers, For example, layers with different conductivity, magnetizability, optical properties, absorption behavior and the like structures for Example of security features with several precise authentication features manufacture.
- adhesion promoter can be advantageous.
- the thus produced coated film also by a protective lacquer layer are protected or, for example, by laminating or the like further refined.
- the metallized films according to the invention are in particular as Security elements, in particular in value documents and data carriers, For example, banknotes, securities, identity documents, cards and used or as security elements or security labels in packaging, textiles, seals and the like.
- the films according to the invention are also suitable for producing Embedding in banknotes and the like suitable.
- the product can be applied with a sealable adhesive, such as a hot or cold seal adhesive to the appropriate substrate, or embedded in paper for security papers by conventional methods, for example.
- sealants can be equipped with visible or visible in the UV light, fluorescent, phosphorescent or laser and IR radiation absorbing features to increase the security against counterfeiting.
- These features may also be present in the form of patterns or characters or show color effects, in principle any number of colors, preferably 1 to 10 colors or color mixtures, are possible.
- the carrier substrate may be used after one-sided coating after application be removed or left on the product.
- the carrier film optionally specially equipped on the uncoated side be scratch resistant, antistatic and the like. The same applies to a possible lacquer layer on the carrier substrate.
- a water-soluble ink layer based on a thickness of 3 microns is applied by gravure, with recesses are provided in the form of letters.
- the printed film is subjected to a low-pressure plasma process with Ar plasma and simultaneously applied a layer of Cr as a primer with a thickness of 0.3 nm. Then it is steamed with Al.
- the layer thickness of the vapor-deposited layer is 0.2 ⁇ m.
- the film is washed with water and thus the paint application is removed with the adhesion promoter on the paint application and the metal layer located in this area.
- the finished product has a selective Al coating with a coding in the form of letters.
- a water-soluble ink based on 9 wt% TiO 2 pigments with recesses in the form of defined lines is applied.
- the printed film is subjected to a corona process and at the same time a layer of silicon dioxide is applied as a primer with a thickness of 0.3 nm.
- the thus treated film is vapor-deposited with Cu, wherein the thickness of the layer is 0.5 microns.
- the film is washed with water and thus the paint application is removed with the adhesion promoter on the paint application and the metal layer located in this area.
- the film now has a selective metallic coating in the form of defined lines.
- a film prepared according to Example 1 is subjected to a plasma treatment with Ar / O 2 plasma and then printed over the entire surface of a functional layer of a urethane coating system by gravure printing. Subsequently, the thus treated film is provided with a paint with an alcohol-soluble ink with 10% ZnS as a pigment, wherein partially with the recesses of the first inking overlapping recesses are provided in the form of a pattern. Subsequently, the film is again subjected to a plasma treatment with Ar / O 2 plasma and simultaneously applied a 0.2 nm thick layer of chromium (III) oxide as a primer. Subsequently, a layer of Al is sprayed with a layer thickness of 0.2 microns. Subsequently, a washing process is carried out with alcohol, which in turn the paint application is replaced with the layers thereon.
- Example 2 It is produced a film analogous to Example 1, although all there described process steps on both sides of the carrier film passer- and be carried out in register.
- the film thus produced is subsequently with a protective lacquer layer with a fluorescent color in UV light Mistake.
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Abstract
Description
Ferner ist es manchmal auch wünschenswert, entsprechende Beschichtungen und Codierungen auf beiden Seiten des Trägersubstrats des Sicherheitselements passergenau aufzubringen, um eine beiderseitige Identifizierung der Echtheit zu gewährleisten.
in einem ersten Schritt auf einer oder beiden Seiten des Trägersubstrats ein in einem Lösungsmittel löslicher Farbauftrag aufgebracht wird
in einem zweiten Schritt diese Schicht mittels eines Inline-Plasma-, Coronaoder Flammprozesses behandelt wird und
in einem dritten Schritt eine Schicht eines zu strukturierenden Materials aufgebracht wird, wobei diese Schicht aus Metallen, Metallverbindungen, Legierungen oder Isolatoren bestehen kann,
worauf in einem vierten Schritt der Farbauftrag mittels eines Lösungsmittels, gegebenenfalls kombiniert mit einer mechanischen Einwirkung entfernt wird.
Ferner können als Trägersubstrat auch Metallfolien, beispielsweise Al-, Cu-, Sn-, Ni-, Fe- oder Edelstahlfolien mit einer Dicke von 5 ― 200 µm, vorzugsweise 10 bis 80 µm, besonders bevorzugt 20 ― 50 µm dienen. Die Folien können auch oberflächenbehandelt, beschichtet oder kaschiert beispielsweise mit Kunststoffen oder lackiert sein.
Ferner können als Trägersubstrate auch Papier oder Verbunde mit Papier, beispielsweise Verbunde mit Kunststoffen mit einem Flächengewicht von 20 ― 500 g/m2, vorzugsweise 40 ― 200 g/m2. verwendet werden.
Ferner können als Trägersubstrate Vliese, wie Endlosfaservliese, Stapelfaservliese und dergleichen, die gegebenenfalls vernadelt oder kalandriert sein können, verwendet werden. Vorzugsweise bestehen solche Vliese aus Kunststoffen, wie PP, PET, PA, PPS und dergleichen, es können aber auch Vliese aus natürlichen, gegebenenfalls behandelten Fasern, wie Viskosefaservliese eingesetzt werden. Die eingesetzten Vliese weisen ein Flächengewicht von etwa 20 g/m2 bis 500 g/m2 auf.
Diese Siegelkleber können mit sichtbaren oder im UV Licht sichtbaren, fluoreszierenden, phosphoreszierenden oder Laser- und IR-Strahlung absorbierenden Merkmalen zur Erhöhung der Fälschungssicherheit ausgestattet sein. Diese Merkmale können auch in Form von Mustern oder Zeichen vorhanden sein oder farbliche Effekte zeigen, wobei im Prinzip beliebig viele Farben, vorzugsweise 1 bis 10 Farben oder Farbmischungen, möglich sind.
In den Figuren bedeuten 1 das Trägersubstrat, 2 den Farbauftrag, 3 die Haftvermittlerschicht 4 die erste funktionelle Schicht, 3a die zweite Haftvermittlerschicht, 4a die zweite funktionelle Schicht, 3b die dritte Haftvermittlerschicht und 4b die dritte funktionelle Schicht.
Die funktionellen Schichten können wie oben beschrieben unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.
Anschließend wird die bedruckte Folie einem Niederdruck-Plasmaprozess mit Ar-Plasma unterworfen und gleichzeitig eine Schicht Cr als Haftvermittler mit einer Dicke von 0,3 nm aufgebracht.
Anschließend wird mit Al bedampft. Die Schichtdicke der aufgedampften Schicht beträgt 0,2 µm.
Nach dem Prozess wird die Folie mit Wasser gewaschen und damit der Farbauftrag mit dem auf dem Farbauftrag befindlichen Haftvermittler und der in diesem Bereich befindlichen Metallschicht entfernt.
Das fertige Produkt weist eine selektive Al-Beschichtung mit einer Codierung in Form von Buchstaben auf.
Anschließend wird die so behandelte Folie mit Cu bedampft, wobei die Dicke der Schicht 0,5 µm beträgt.
Nach dem Prozess wird die Folie mit Wasser gewaschen und damit der Farbauftrag mit dem auf dem Farbauftrag befindlichen Haftvermittler und der in diesem Bereich befindlichen Metallschicht entfernt. Die Folie weist nun eine selektive metallische Beschichtung in Form von definierten Linien auf.
Anschließend wird die so behandelte Folie mit einem Farbauftrag mit einer in Alkohol löslichen Farbe mit 10 % ZnS als Pigment versehen, wobei sich teilweise mit den Aussparungen des ersten Farbauftrags überlappende Aussparungen in Form eines Musters vorgesehen sind. Anschließend wird die Folie erneut einer Plasma-Behandlung mit Ar/O2 Plasma unterworfen und gleichzeitig eine 0,2 nm dicke Schicht von Chrom(III)oxid als Haftvermittler aufgebracht. Anschließend wird eine Schicht von Al mit einer Schichtdicke von 0,2 µm aufgesprüht. Anschließend wird einem Waschprozess mit Alkohol durchgeführt, wobei wiederum der Farbauftrag mit den darauf befindlichen Schichten abgelöst wird.
Claims (17)
- Selektiv metallisierte Folie hergestellt durch Bereitstellen eines Trägersubstrats, Aufbringen eines in einem Lösungsmittel löslichen partiellen Farbauftrags mit Aussparungen in Form einer negativen Codierung, Behandeln der bedruckten Trägerfolie mittels eines Inline-Plasma-, Corona- oder Flamm-Prozesses, Aufbringen einer dünnen funktionellen Deckschicht aus Metallen, Metallverbindungen, Legierungen und/oder Isolatoren und Ablösen des Farbauftrags durch Einwirkung eines Lösungsmittels gegebenenfalls kombiniert mit einer mechanischen Einwirkung.
- Verfahren zur Herstellung einer selektiv metallisierten Folie, dadurch gekennzeichnet, dass auf ein Trägersubstrat
in einem ersten Schritt auf einer oder beiden Seiten des Trägersubstrats ein in einem Lösungsmittel löslicher Farbauftrag aufgebracht wird
in einem zweiten Schritt diese Schicht mittels eines Inline-Plasma-, Corona- oder Flammprozesses behandelt wird und
in einem dritten Schritt eine funktionelle Schicht eines zu strukturierenden Materials aufgebracht wird, wobei diese Schicht aus Metallen, Metallverbindungen, Legierungen oder Isolatoren bestehen kann,
worauf in einem vierten Schritt der Farbauftrag mittels eines Lösungsmittels, gegebenenfalls kombiniert mit einer mechanischen Einwirkung entfernt wird. - Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit der Plasma-, Corona- bzw. Flammbehandlung eine dünne Schicht eines Haftvermittlers aufgebracht wird.
- Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Haftvermittler eine dünne Schicht aus einem Metall, Halbmetall oder deren Oxid aufgebracht wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägersubstrat Kunststoff- oder Metallträgerfolien oder Vliese, oder Papiere eingesetzt werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Farbauftrag eine in ein Wasser lösliche Farbe oder ein in Wasser löslicher Farblack verwendet wird.
- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserlösliche Farbe bzw. der Farblack pigmentiert oder nicht pigmentiert ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung der Ablösbarkeit des Farbauftrags vollflächig oder passergenau eine dünne pigmentierte Farbschicht oder eine reine Pigmentschicht aufgebracht wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Metall der funktionellen Schicht Cu, Al, Fe, Ag, Au, Cr, Ni, Zn, als Metallverbindungen TiO2, Cr-Oxide, ZnS, ITO, ATO, FTO, ZnO, Al2O3 oder Siliciumoxide, als Legierungen Cu-AI, Cu-Zn - Legierungen und als Isolatoren organische Substanzen und der Derivate und Verbindungen eingesetzt werden.
- Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen selektiv metallisierten Folie, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Ansprüchen 2 bis 9 genannten Verfahrensschritte mindestens 2 mal durchgeführt werden.
- Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Wiederholung der in den Ansprüchen 2 bis 9 genannten Verfahrensschritten gegebenenfalls der Verfahrensschritt des Farbauftrags und/oder der Verfahrensschritt der Plasma-, Corona- oder Flammbehandlung und/oder der Verfahrensschritt des Aufbringens eines Haftvermittlers entfällt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat auf der nicht beschichteten Seite kratzfest oder antistatisch ausgerüstet ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat mit einer haftenden Lackschicht oder releasefähigen Transferlackschicht ausgerüstet ist, die kratzfest und/oder antistatisch ausgerüstet sein kann oder ein- oder beidseitig mit einem Heiß- oder Kaltsiegelkleber oder einer Selbstklebebeschichtung versehen ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das die Oberfläche des Trägersubstrats strukturiert ist.
- Selektiv metallisierte Folie hergestellt nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 2 bis 14.
- Verwendung der selektiv metallisierten Folie nach Anspruch 1 oder Anspruch 15 als streifen- oder bandförmiges Sicherheitselement für Wertdokumente.
- Verwendung der selektiv metallisierten Folie nach Anspruch 1 oder 15 zur Applikation auf ein Trägermaterial mittels eines Siegelklebers oder zur Einbettung in ein Trägermaterial während des Herstellungsprozesses des Trägermaterials.
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