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EP2651654B1 - Aktivierbares sicherheitselement - Google Patents

Aktivierbares sicherheitselement Download PDF

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Publication number
EP2651654B1
EP2651654B1 EP11788415.5A EP11788415A EP2651654B1 EP 2651654 B1 EP2651654 B1 EP 2651654B1 EP 11788415 A EP11788415 A EP 11788415A EP 2651654 B1 EP2651654 B1 EP 2651654B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
security element
security
value
activation
colour state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP11788415.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2651654A1 (de
Inventor
Per KRÜGER
Alexander MOMBRÉE
Jens Ehreke
Stephanie Tietze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bundesdruckerei GmbH
Original Assignee
Bundesdruckerei GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bundesdruckerei GmbH filed Critical Bundesdruckerei GmbH
Publication of EP2651654A1 publication Critical patent/EP2651654A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2651654B1 publication Critical patent/EP2651654B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40—Manufacture
    • B42D25/405—Marking
    • B42D25/41—Marking using electromagnetic radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/14—Security printing
    • B41M3/144—Security printing using fluorescent, luminescent or iridescent effects
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    • B42D25/29—Securities; Bank notes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/40—Agents facilitating proof of genuineness or preventing fraudulent alteration, e.g. for security paper
    • D21H21/44—Latent security elements, i.e. detectable or becoming apparent only by use of special verification or tampering devices or methods
    • D21H21/46—Elements suited for chemical verification or impeding chemical tampering, e.g. by use of eradicators
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
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    • G—PHYSICS
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    • G07D7/1205—Testing spectral properties
    • G—PHYSICS
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    • G07D7/14—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using chemical means
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    • B42D25/387—Special inks absorbing or reflecting ultraviolet light

Definitions

  • the invention relates to a security element, for example a mottled fiber, for securing value and / or security documents, the security element having at least one luminescent and / or light-absorbing and / or light-scattering feature substance, and also its production method, a value containing the security element. and / or security document and a method for its production.
  • a security element for example a mottled fiber, for securing value and / or security documents
  • the security element having at least one luminescent and / or light-absorbing and / or light-scattering feature substance, and also its production method, a value containing the security element. and / or security document and a method for its production.
  • mottled fibers which are used to secure value and / or security documents.
  • mottled fibers plancettes, threads or patches are used. These are incorporated into a document during manufacture and can be recognized in the finished document due to their shape.
  • luminescent mottled fibers are introduced into banknotes. These are not or only very difficult to perceive under daylight lighting. Under illumination with UV light, the mottled fibers become clearly recognizable due to the luminescence of the feature substances contained in the mottling fibers.
  • Safety elements are advantageous if they can be manufactured separately from the document and efficiently.
  • the introduction in the production of a document may result in a spatial arrangement of the structure of the security elements, which in the case of threads is regular, in the case of mottled fibers random. This arrangement can be easily verified under UV excitation and technically difficult to adjust.
  • the document US 5,289,547 A discloses a security tag with activatable photochrons for authenticating the document.
  • the security elements can be produced efficiently, for example by a supplier, the security of the security elements must also be ensured at the document manufacturer as well as during transportation to the document manufacturer. These requirements lead to increased costs. In particular, it is possible for a counterfeiter to use stolen security elements for the forgery of documents. Moreover, the security risk is increased by the fact that a larger number of persons are aware of the technical specifications of the security element, both at the manufacturer of the security element (supplier) and at the document manufacturer.
  • the mottled fiber according to the invention serves to secure a value and / or security document. It comprises a matrix and at least one feature substance which, when excellently excited by electromagnetic radiation, for example in the UV, IR and / or visible spectral range, luminesces and / or absorbs light and / or scatters light, for example in the UV, IR and / or visible spectral range.
  • the mottled fiber has a property suitable for the verification of the value and / or security document, which is a luminescence and / or light absorption and / or light scattering or light emission of the mottling fiber.
  • the mottled fiber has a first color state in which the at least one feature substance luminesces and / or Absorbs light and / or scatters light, and a second color state different from the first color state, in which the at least one feature substance luminesces and / or absorbs light and / or scatters light. Therefore, a verification of the document can easily distinguish between the two states.
  • the mottled fiber can be irreversibly transferred (activated) from the first color state to the second color state, wherein the first color state does not have the properties suitable (foreseen) for verification.
  • the second color state of the mica fiber is the state suitable or intended for the verification of the document.
  • the luminescence and / or light absorption and / or light scattering of the mica fiber only in the second color state, the verification of the authenticity of the value and / or security document on or into which the mottled fiber is placed or allowed, and so falsifications or distortions the Melierfasers reveals and thus prevented or at least considerably more difficult. That is, the verification method and any device used therefor are designed so that they only show the authenticity of the document when the mica fiber is in the second color state.
  • a security element is produced, which in a first color state has a first luminescence and / or light absorption and / or light scattering, which is not provided for the verification of the authenticity of the document.
  • this differs recognizably from a second luminescence and / or light absorption and / or light scattering in a second color state, which indicates the authenticity of the document, so that the security element is produced and transported before its activation in the second state provided for the verification without special security measures can, because the security element is not yet suitable for use in a document in this first state.
  • the first color state and the second color state differ by the energy of the luminescence and / or light absorption and / or light scattering, ie the colors (frequency, wavelength) of the luminescence / light absorption / light scattering before and after the activation are different.
  • the energies of the excitation light required for luminescence / light absorption / light scattering, ie the absorption layer of the security element can also differ from one another.
  • the security element can luminesce in the visible range, so that the first color state can be given for example by a red luminescence and the second color state by a green luminescence.
  • the security element can also luminesce in the UV spectral range or in the IR spectral range and / or absorb light and / or scatter light. Even then, the two states differ by the frequency or wavelength of the (r) emitted radiation.
  • the color states in the spectral composition of the (r) emitted radiation can differ.
  • the luminescence / light absorption / light scattering in the first state can in principle also in a first spectral range (UV, VIS and / or IR) and the luminescence / absorption / light scattering in the second state in the same spectral range or in another spectral range (UV, VIS and or IR) or additionally also in another spectral range (UV, VIS, IR).
  • the two color states can also differ only by the intensity of the luminescence / light absorption / light scattering, for example with a low intensity in the first state and a strong intensity in the second state.
  • the luminescence / light absorption / light scattering according to the invention can be any type of emitted radiation, the emitted radiation preferably being a photoluminescence (excitation by photons) due to luminescence. It can be distinguished between fluorescence and phosphorescence.
  • the two color states of the security element are preferably given by color states of feature substances contained in the security element. If the security element contains a single luminescent and / or absorbing and / or scattering feature substance, the two color states of the security element can be given by two color states of this single feature substance. In particular, the first and second color states of this feature substance are different crystal structures or, as the first color state, dimers and second color state monomers. But the security element can do more than a feature substance contain, which contributes to the luminescence and / or light absorption and / or light scattering of the security element in at least one of the two color states of the security element.
  • a security element Under a security element according to the invention inter alia understood elements that can be produced as separate physical objects and integrated in the production in a value and / or security document. In particular, these are understood as mottled fibers, plancettes, threads or patches. Alternatively, however, it may also be a component of the security and / or security document which does not exist in the document prior to formation and is formed in the document only during production, for example an imprint on a document.
  • the security element can be, for example, a film or a film composite in which (n) at least one inventive feature substance is introduced during the production or subsequently applied, for example by printing technology. Furthermore, it can be a substrate, for example paper, in which inventive mottling fibers, plancettes, patches or threads are incorporated.
  • the films may consist of the same or different materials, in particular polycarbonate (PC), in particular bisphenol A polycarbonate, polyethylene terephthalate (PET), its derivatives such as glycol modified PET (PETG), polyethylene naphthalate (PEN), polyvinyl chloride (PVC), Polyvinyl butyral (PVB), polymethyl methacrylate (PMMA), polyimide (PI), polyvinyl alcohol (PVA), polystyrene (PS), polyvinylphenol (PVP), polypropylene (PP), polyethylene (PE), thermoplastic elastomers (TPE), in particular thermoplastic polyurethane ( TPU), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), paper, Teslin ® and their derivatives, coextruded films containing these materials, among others, and hybrid materials which contain among others, the above-mentioned materials.
  • PC polycarbonate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PET polyethylene terephthalate
  • the lamination takes place by means of increased pressure and elevated temperature.
  • documents from PC are usually produced at 180 to 210 ° C and a pressure of more than 5 bar within 1 s to 1 h.
  • Short cycle times are common for single card lamination, long cycle times for batch lamination of multiple uses.
  • the matrix of the security element consists of polyamide.
  • Polyamide is particularly suitable for the production of mottled fibers, which are produced by extrusion at 250 to 280 ° C.
  • the luminescent and / or light-absorbing and / or light-scattering feature substance is added to the polyamide, which is in the form of granules, and the granules are heated to 250 ° to 280 ° C. and extruded. As a result, a homogeneous distribution of the feature substance can be achieved.
  • the security element for activation from the first to the second color state requires a treatment period of at least 8 hours. It is advantageous to provide a security element in which the irreversible transition from the first color state to the second takes place only by an activation treatment for at least 2 hours, better at least 4 hours and even better for at least 8 hours, as a result of a random activation of the security element from the first to the second color state is avoided. Thus, only the persons who are engaged in the activation as well as the production of the value and / or security documents are informed about the security element. A counterfeiter would then also assume that the security element produced in the first color state can not be used for the adjustment of those documents which contain the security element in the second color state.
  • an upper limit for the activation period is practical, for example 1000 hours.
  • shorter times are more advantageous, allowing more efficient production of the security elements and documents produced therewith, for example at most 500 hours, preferably at most 100 hours, more preferably at most 30 hours, and even more preferably at most 15 hours.
  • the security element is irreversibly activatable without external pressure, ie it requires for activation from the first to the second color state activation conditions, which include that an external pressure is to be avoided. It is thus advantageous to choose an activation which can be carried out without external pressure. For example, it is thereby possible to use feature substances which convert into a first color state by applying pressure can be, for example, a pressure, as it prevails when extruding mottled fibers.
  • This color state is converted over a long period of time without external pressure, in particular under heating, into a thermodynamically stable second color state without external pressure, for example during the transfer between two crystallinity states (crystal structures) or aggregation states (monomeric / dimer / trimer, etc.) of a feature substance.
  • the security element can be activated by thermal treatment, i. the security element requires a thermal treatment for activation from the first to the second color state (treatment at room temperature elevated temperature).
  • the security element is irreversibly activated at a temperature of at least 40 ° C and at most 100 ° C.
  • the security element is irreversibly activated at a temperature of at least 50 ° C and at most 90 ° C, and more preferably at a temperature of at least 50 ° C and at most 85 ° C, i. for the activation, a thermal treatment is required at a temperature which is within the specified temperature ranges.
  • the security element is irreversibly activated by means of electromagnetic radiation, in particular UV irradiation, i. the security element has such a nature that irradiation with electromagnetic radiation, in particular UV radiation, is required for its irreversible activation.
  • the security element preferably requires activation of UV-A radiation (400 to 320 nm), particularly preferably irradiation of 365 nm. Activation by irradiation with UV-B or UV-C is not preferred since this radiation alters the matrix and thus the durability value and / or security document.
  • the security element is irreversibly activatable by treatment with chemical agents, ie the security element has such a nature that a treatment with chemical agents is required for its irreversible activation.
  • chemical Agens be suitable for water, especially in the form of water vapor.
  • the activation can thus take place in a steam atmosphere.
  • a steam atmosphere is understood as meaning a relative humidity of at least 60%, preferably at least 80%.
  • Another form of chemical activation is the conversion of a leuco base into a dye.
  • the preparation of crystal violet is mentioned, wherein a colored triphenylmethane dye is produced from a colorless intermediate by acidification.
  • the security element is exposed, for example, to a gas or vapor atmosphere containing hydrogen chloride, formic acid and / or acetic acid.
  • the activation is carried out at a temperature of at least 40 ° C and at most 100 ° C and in a steam atmosphere.
  • the activation takes place at a temperature of 85 ° C and a relative humidity of 85%.
  • the security element is selected in such cases so that the activation takes place only under the conditions mentioned.
  • the security element may also be activatable under conditions that correspond to a combination of the mentioned conditions.
  • the security element can be irreversibly activated by thermal treatment and / or treatment with electromagnetic radiation and / or treatment with chemical agents.
  • the security element may contain a single feature substance that is suitable for the verification of the value and / or security document equipped with the security element. Alternatively, several feature substances may be included. Preferably, at least one of the feature substances is present in the security element according to the invention in two mutually different states, the activation being irreversible from a first state to a second state.
  • individual or all feature substances can each have two color states, ie they luminesce and / or absorb light and / or scatter light differently in the two states, or individual or all feature substances can have two states, the feature substance concerned luminesces in one state and / or absorbs light and / or scatters light and in the not others, or individual feature substances can remain completely unchanged upon activation of the security element.
  • a first irreversibly activatable feature substance may have a first state in which the substance has a first luminescence and / or light absorption and / or light scattering, and a second state in which the substance is one of the first luminescence and / or light absorption and / or Light scattering has different second luminescence and / or light absorption and / or light scattering.
  • the difference in the luminescence / light absorptions / light scattering of the feature substance in the two states can be as above for the security element itself, for example by a difference in the luminescence / light absorption / light scattering energies in the first and second states and / or by a difference in the intensities in the first and second be given in the second state.
  • a first activatable feature substance may have a first state in which the substance exhibits luminescence and / or light absorption and / or light scattering and a second state in which the substance exhibits no luminescence and / or light absorption and / or light scattering.
  • the first activatable feature substance may have a first state in which this substance exhibits no luminescence and / or light absorption and / or light scattering and a second state in which this substance exhibits luminescence and / or light absorption and / or light scattering.
  • at least one further second feature substance is preferably present in the security element, which also changes from a first to a second state under the same activation conditions as the first feature substance, so that the security element can assume two different color states.
  • a second feature substance can also be contained in the security element. Accordingly, this second feature substance can likewise be activatable and, like the first feature substance, have different states with regard to luminescence / light absorption / light scattering, wherein the respective differences of the two substances need not be the same: for example, the first substance in the first state can have a first luminescence and / or or light absorption and / or light scattering and in the second state a second luminescence and / or light absorption and / or light scattering and the second substance in the first state no luminescence and / or light absorption and / or light scattering and in the second state a luminescence and / or light absorption and / or light scattering or vice versa.
  • the second feature substance may also be such that it does not have two different color states. That is, when activating the security element no change of the second feature substance takes place. Accordingly, the second feature substance can either emit or absorb a certain unchanged luminescence / absorption / scattered radiation (r) independently of the activation of the security element, or the second feature substance does not emit any luminescence / absorption / scattered radiation at all. Furthermore, third, fourth and even further feature substances can be contained, which in turn can either be present in two different states or in each case also not.
  • the mixture of all feature substances in the security element leads to overall effects (resulting colors of the security element) in the two states, which are composed of the individual effects (colors of the respective feature substances) in the respective states.
  • the security element consists in that it comprises a spatially resolved security feature which encodes at least one information, for example a preferably individualizing print image in or on the security and / or security document
  • further variants can be selected in order to design the security element.
  • the security element in the first color state may embody a first information and in the second color state a second information.
  • the security element can be composed of two printed images, of which the first printed image luminesces under the verification conditions and / or absorbs light and / or scatters light, both when the security element is not yet activated and when it is activated and the second print image only luminesces and / or absorbs light under the verification conditions and / or scatters light if the security element is activated, but not if the security element is not yet activated.
  • the first print image may represent a first digit sequence. Both printed images together can represent a different second digit sequence. If the correct sequence of digits is detected, the document is then verified as genuine, whereas that is exclusively verified by the first printed image displayed digit sequence identifies the document as forged.
  • the color change can be directly correlated with encoded information upon activation of the security element: for example, the document may become green before and then red luminescent.
  • the security element in this case consists, for example, of the printed word "red". Before activation, the word "red" appears in green and after activation in red.
  • At least one feature substance is introduced into the matrix by means of extrusion. This has, as shown above the example of the polyamide, the advantage of a homogeneous distribution of the feature substance in the matrix and an efficient production.
  • the feature substance is selected from the group comprising benzoxazinone and its derivatives as well as salicylic acid and derivatives thereof, xanthene dyes such as fluorescein and rhodamine 6G, Neozapon® dyes (metal complex dyes, BASF, DE), Orasol® dyes (phthalocyanine dyes, BASF, DE), chrome yellow pigments, molybdenum red pigments, aldazeelb and triphenylmethane dyes. Particularly preferred are benzoxazinone and its derivatives as well as salicylic acid and its derivatives.
  • the security element has at least one second luminescent and / or light-absorbing and / or light-scattering feature substance, wherein the at least one second feature substance can not be changed by the activation.
  • second luminescent and / or light absorbing and / or light scattering feature substances YVO 4 : Eu 3+ and YVO 4 : Tb 3+ may be mentioned .
  • YVO 4 Eu 3+
  • YVO 4 Tb 3+
  • the first luminescent and / or light-absorbing and / or light-scattering feature substance can be a feature substance which is destroyed in the irreversible activation of the security element.
  • the first feature substance is a feature substance which is thermally and / or instable against irradiation with electromagnetic radiation. This first feature substance is irreversibly destroyed during activation.
  • the first feature substance is used in such a concentration that the luminescence and / or scattered radiation emitted by the first feature substance and / or the absorbed light is at least an order of magnitude stronger than the luminescence and / or scattered radiation and / or the absorbed one Light of the second feature substance.
  • the security element may comprise two substances which, under the conditions of activation, react to form a feature substance which embodies the luminescent and / or light-absorbing and / or light-scattering properties of the second color state of the security element.
  • the two substances are starting materials for the feature substance, which arises during activation.
  • the security and / or security document according to the invention has at least one security element according to the invention.
  • value and / or security documents are passport, identity card, driver's license, vehicle registration document, vehicle registration document, visa, check and credit card, checks, company ID, proof of eligibility, membership card, gift and shopping voucher and token.
  • the value and / or security document particularly preferably corresponds to the ID-1 or ID-2 format according to ISO 7810 as well as the data page of a document in ID-3 format according to ISO 7810.
  • process steps are preferably carried out in the order given. In each case at least one other method step can be carried out between the individual method steps.
  • the efficient production of the security element in its first color state can take place in an unprotected area and the subsequent transport to the place of production of the security and / or security document is simplified since the security of the production environment can only be guaranteed after the activation of the security element got to.
  • the additional process step of the activation is advantageous, since thus only the security element and not the whole document is exposed to the load of the activation. If the security element were activated only in the finished document, all the material of the document, e.g. thermal, loaded and so the life of the document can be reduced.
  • a substituted benzoxazinone derivative is added to a polyamide granule as a luminescent feature substance and extruded at 280 ° C. to give mottled fibers.
  • the mottled fibers have a white luminescence.
  • These mottled fibers can be applied to PC films and laminated to a document at 190 ° C for 60 minutes.
  • the document shows the white luminescent mottled fibers.
  • the mottled fibers may be stored at 85 ° C and 85% rh for 5 days. Subsequently, the mottled fibers have a green luminescence. This luminescence is also evident after integration into a document, as described above.
  • a substituted salicylic acid derivative is added as a luminescent feature substance to a polyamide granule and extruded at 280 ° C. into mordant fibers.
  • the mottled fibers have a blue luminescence.
  • These mottled fibers can be applied to PC films and laminated to a document at 190 ° C for 60 minutes.
  • the document shows the blue luminescent mottled fibers.
  • the mottled fibers may be stored at 85 ° C and 85% rh for 5 days become. Subsequently, the mottled fibers have a green luminescence. This luminescence is also evident after integration into a document, as described above.
  • Fluorescein is added to a polyamide granulate as the luminescent feature substance, and YVO 4 : Eu 3+ as the second luminescent feature substance, and extruded at 280 ° C. into mordant fibers.
  • the mottled fibers have a cyan luminescence. The activation takes place by means of irradiation with 365 nm for 24 h. Subsequently, the mottled fiber has a red luminescence.
  • Rhodamine 6G as a luminescent feature substance and YVO 4 : Tb 3+ as second luminescent feature substance YVO 4 : Tb 3+ are added to a polyamide granulate and extruded at 280 ° C. into mottled fibers.
  • the mottled fibers have a yellow-orange-colored luminescence.
  • the activation takes place by means of irradiation with 365 nm for 24 h. Subsequently, the mottled fiber has a green luminescence.
  • Neozapon® dyes BASF, DE
  • Orasol® dyes BASF, DE
  • chromium yellow pigments and molybdate red pigments are suitable, which can be activated by treatment at 50 to 85 ° C (decomposition at elevated temperature, so that a hidden dye is visible)
  • Aldazingelb and triphenylmethane dyes which are activated by UV irradiation.

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Description

    Gebiet der Erfindung
  • Gegenstand der Erfindung ist ein Sicherheitselement, beispielsweise eine Melierfaser, zur Absicherung von Wert- und/oder Sicherheitsdokumenten, wobei das Sicherheitselement wenigstens einen lumineszierenden und/oder Licht absorbierenden und/oder Licht streuenden Merkmalsstoff aufweist, ferner dessen Herstellungsverfahren, ein das Sicherheitselement enthaltendes Wert- und/oder Sicherheitsdokument und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
    • Stand der Technik
  • Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl an Sicherheitselementen bekannt, welche zur Absicherung von Wert- und/oder Sicherheitsdokumenten verwendet werden. Insbesondere werden Melierfasern, Plancetten, Fäden oder Patches verwendet. Diese werden während der Herstellung in ein Dokument eingebracht und können im fertigen Dokument aufgrund ihrer Form erkannt werden. Beispielsweise werden lumineszierende Melierfasern in Banknoten eingebracht. Diese sind unter Beleuchtung mit Tageslicht nicht oder nur sehr schwer wahrnehmbar. Unter Beleuchtung mit UV-Licht werden die Melierfasern aufgrund der Lumineszenz der in den Melierfasern enthaltenen Merkmalsstoffe deutlich erkennbar.
  • Aus DE 37 19 48 A ist ein Verfahren zur Herstellung hofbildender Melierfasern bekannt. Derartige Melierfasern geben beim Trocknen des Papiers, in welche die Melierfasern eingebracht sind, Farbe ab, sodass um die Melierfasern herum ein Hof entsteht, sodass das Entfernen von Fasern leicht erkennbar ist.
  • Vorteilhaft sind Sicherheitselemente, wenn diese getrennt vom Dokument und effizient hergestellt werden können. Durch die Einbringung bei der Herstellung eines Dokuments kann sich eine räumliche Anordnung der Struktur der Sicherheitselemente ergeben, welche im Falle von Fäden regelmäßig, im Falle von Melierfasern zufällig ist. Diese Anordnung lässt sich unter UV-Anregung sehr leicht verifizieren und technisch nur schwer nachstellen.
  • Das Dokument US 5,289,547 A offenbart ein Sicherteitselement mit Aktivierbaren Photochronen zum Authentifizieren des Dokuments.
    • Problem nach dem Stand der Technik und Aufgabe der Erfindung
  • Als nachteilig hat es sich erwiesen, dass die Sicherheitselemente zwar effizient, zum Beispiel bei einem Zulieferer, hergestellt werden können, die Sicherheit der Sicherheitselemente jedoch auch beim Dokumentenhersteller sowie beim Transport zum Dokumentenhersteller sichergestellt werden muss. Diese Anforderungen führen zu erhöhten Kosten. Insbesondere ist es einem Fälscher möglich, gestohlene Sicherheitselemente für die Fälschung von Dokumenten zu verwenden. Außerdem ist das Sicherheitsrisiko dadurch erhöht, dass eine größere Anzahl an Personen von den technischen Spezifikationen des Sicherheitselements Kenntnis hat und zwar sowohl beim Hersteller des Sicherheitselements (Zulieferer) als auch beim Dokumentenhersteller.
  • Es stellt sich somit die Aufgabe, ein Sicherheitselement zu schaffen, welches effizient hergestellt, jedoch unter deutlich verringerten Sicherheitsanforderungen hergestellt und transportiert werden kann.
    • Beschreibung der Erfindung und bevorzugte Ausführungsformen
  • Die Aufgabe wird durch das Verfahren zur Herstellung ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument gemäß Anspruch 1 und eine Melierfaser gemäß Anspruch 14 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Melierfaser dient zur Absicherung eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments. Es umfasst eine Matrix und wenigstens einen Merkmalsstoff, der bei geeigneter Anregung mit elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise im UV-, IR-und/oder sichtbaren Spektralbereich, luminesziert und/oder Licht absorbiert und/oder Licht streut, beispielsweise im UV-, IR- und/oder sichtbaren Spektralbereich. Die Melierfaser weist eine für die Verifikation des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments geeignete Eigenschaft auf, die eine Lumineszenz und/oder Lichtabsorption und/oder Lichtstreuung bzw. Lichtremission des Melierfasers ist. Die Melierfaser weist einen ersten Farbzustand, in dem der wenigstens eine Merkmalsstoff luminesziert und/oder Licht absorbiert und/oder Licht streut, und einen vom ersten Farbzustand verschiedenen zweiten Farbzustand auf, in dem der wenigstens eine Merkmalsstoff luminesziert und/oder Licht absorbiert und/oder Licht streut. Daher kann bei einer Verifikation des Dokuments leicht zwischen den beiden Zuständen unterschieden werden. Die Melierfaser ist durch Aktivierung irreversibel von dem ersten Farbzustand in den zweiten Farbzustand überführbar (aktivierbar), wobei der erste Farbzustand nicht die zur Verifikation geeigneten (vorgesehenen) Eigenschaften aufweist. Dagegen ist der zweite Farbzustand des Melierfasers der für die Verifikation des Dokuments geeignete bzw. dafür vorgesehene Zustand. Dies bedeutet, dass die Lumineszenz und/oder Lichtabsorption und/oder Lichtstreuung des Melierfasers erst im zweiten Farbzustand die Verifikation der Echtheit des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments, auf oder in das die Melierfaser auf bzw. eingebracht ist, erlaubt und so Fälschungen oder Verfälschungen des Melierfasers aufdeckt und somit verhindert oder wenigstens erheblich erschwert. D.h. das Verifikationsverfahren und eine dafür gegebenenfalls verwendete Vorrichtung sind so ausgelegt, dass sie die Echtheit des Dokuments nur dann anzeigen, wenn sich die Melierfasers im zweiten Farbzustand befindet.
  • Hierdurch wird erreicht, dass zunächst ein Sicherheitselement hergestellt wird, welches in einem ersten Farbzustand eine erste Lumineszenz und/oder Lichtabsorption und/oder Lichtstreuung aufweist, die nicht für die Verifikation der Echtheit des Dokuments vorgesehen ist. Diese unterscheidet sich aber erkennbar von einer zweiten Lumineszenz und/oder Lichtabsorption und/oder Lichtstreuung in einem zweiten Farbzustand, der die Echtheit des Dokuments anzeigt, sodass das Sicherheitselement vor seiner Aktivierung in den für die Verifikation vorgesehenen zweiten Zustand ohne besondere Sicherheitsmaßnahmen hergestellt und transportiert werden kann, denn das Sicherheitselement ist in diesem ersten Zustand für die Verwendung in einem Dokument noch nicht geeignet. Dadurch, dass eine Verifikation des das Sicherheitselement enthaltenden Dokuments erst im zweiten Farbzustand des Sicherheitselements möglich ist, wird sichergestellt, dass selbst beim Abhandenkommen des Sicherheitselements im ersten Farbzustand dessen Verwendung zur Nachstellung eines Dokuments, welches ein solches Sicherheitselement im zweiten Farbzustand aufweist, erfolgreich verhindert wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterscheiden sich der erste Farbzustand und der zweite Farbzustand durch die Energie der Lumineszenz und/oder Lichtabsorption und/oder Lichtstreuung, d.h. die Farben (Frequenz, Wellenlänge) der Lumineszenz/Lichtabsorption/Lichtstreuung vor und nach der Aktivierung sind unterschiedlich. Alternativ oder zusätzlich dazu können sich auch die Energien des für die Lumineszenz/Lichtabsorption/Lichtstreuung erforderlichen Anregungslichtes, d.h. die Absorptionslage des Sicherheitselements voneinander unterscheiden. Beispielsweise kann das Sicherheitselement im sichtbaren Bereich lumineszieren, sodass der erste Farbzustand zum Beispiel durch eine rote Lumineszenz und der zweite Farbzustand durch eine grüne Lumineszenz gegeben sein können. Alternativ kann das Sicherheitselement auch im UV-Spektralbereich oder im IR-Spektralbereich lumineszieren und/oder Licht absorbieren und/oder Licht streuen. Auch dann unterscheiden sich die beiden Zustände durch die Frequenz bzw. Wellenlänge der (r)emittierten Strahlung. Grundsätzlich können sich die Farbzustände in der spektralen Zusammensetzung der (r)emittierten Strahlung unterscheiden. Darüber hinaus können die Lumineszenz/Lichtabsorption/Lichtstreuung im ersten Zustand grundsätzlich auch in einem ersten Spektralbereich (UV, VIS und/oder IR) und die Lumineszenz/Absorption/Lichtstreuung im zweiten Zustand in demselben Spektralbereich oder in einem anderen Spektralbereich (UV, VIS und/oder IR) oder zusätzlich auch in einem anderen Spektralbereich (UV, VIS, IR) liegen. Ferner können sich die beiden Farbzustände auch lediglich durch die Intensität der Lumineszenz/Lichtabsorption/Lichtstreuung unterscheiden, etwa mit einer geringen Intensität im ersten Zustand und einer starken Intensität im zweiten Zustand.
  • Grundsätzlich kann die Lumineszenz/Lichtabsorption/Lichtstreuung erfindungsgemäß jede Art von (r)emittierter Strahlung sein, wobei die emittierte Strahlung durch Lumineszenz vorzugsweise eine Photolumineszenz (Anregung durch Photonen) ist. Es kann zwischen Fluoreszenz und Phosphoreszenz unterschieden werden.
  • Die beiden Farbzustände des Sicherheitselements werden vorzugsweise durch Farbzustände von im Sicherheitselement enthaltenen Merkmalsstoffen gegeben. Wenn das Sicherheitselement einen einzigen lumineszierenden und/oder absorbierenden und/oder streuenden Merkmalsstoff enthält, können die beiden Farbzustände des Sicherheitselements durch zwei Farbzustände dieses einzigen Merkmalsstoffes gegeben sein. Insbesondere kommen als erster und zweiter Farbzustand dieses Merkmalsstoffes unterschiedliche Kristallstrukturen oder als erster Farbzustand Dimere und als zweiter Farbzustand Monomere in Frage. Das Sicherheitselement kann aber mehr als einen Merkmalsstoff enthalten, der zur Lumineszenz und/oder Lichtabsorption und/oder Lichtstreuung des Sicherheitselements in mindestens einem der beiden Farbzustände des Sicherheitselements beiträgt.
  • Unter einem Sicherheitselement werden erfindungsgemäß unter anderem Elemente verstanden, welche als getrennte körperliche Objekte herstellbar und bei der Herstellung in ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument integriert werden können. Insbesondere werden hierunter Melierfasern, Plancetten, Fäden oder Patches verstanden. Alternativ kann es sich dabei aber auch um einen Bestandteil des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments handeln, der vor der Bildung im Dokument noch nicht existent ist und erst während der Herstellung im Dokument gebildet wird, beispielsweise ein Aufdruck auf eine Dokumentenlage. Bei dem Sicherheitselement kann es sich beispielsweise um eine Folie oder um einen Folienverbund handeln, in welche(n) bei der Herstellung wenigstens ein erfindungsgemäßer Merkmalsstoff eingebracht oder anschließend, zum Beispiel drucktechnisch, aufgebracht ist. Ferner kann es sich um ein Substrat, beispielsweise Papier, handeln, in welches erfindungsgemäße Melierfasern, Plancetten, Patches oder Fäden eingebracht sind.
  • Wert- und/oder Sicherheitsdokumente werden üblicherweise durch Lamination von Folien hergestellt. Die Folien können aus gleichen oder verschiedenen Materialien bestehen, insbesondere aus Polycarbonat (PC), insbesondere Bisphenol-A-Polycarbonat, Polyethylenterephthalat (PET), dessen Derivaten wie Glykol-modifiziertem PET (PETG), Polyethylennaphthalat (PEN), Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylbutyral (PVB), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyimid (PI), Polyvinylalkohol (PVA), Polystyrol (PS), Polyvinylphenol (PVP), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), thermoplastischen Elastomeren (TPE), insbesondere thermoplastischem Polyurethan (TPU), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Papier, Teslin® sowie deren Derivaten, koextrudierten Folien, welche unter anderen diese Materialien enthalten, sowie Hybridmaterialien, welche unter anderen die oben genannten Materialien enthalten. Besonders bevorzugt sind Wert- und/oder Sicherheitsdokumente, welche zumindest teilweise aus Polycarbonat bestehen. Die Lamination erfolgt mittels erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur. So werden Dokumente aus PC üblicherweise bei 180 bis 210°C und einem Druck von mehr als 5 bar innerhalb von 1 s bis 1 h hergestellt. Kurze Taktzeiten sind für Einzelkarten-Lamination üblich, lange Taktzeiten für Stapel-Lamination von Mehrfachnutzen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Matrix des Sicherheitselements aus Polyamid. Polyamid eignet sich besonders für die Herstellung von Melierfasern, welche durch Extrusion bei 250 bis 280 °C hergestellt werden. Hierzu wird der lumineszierende und/oder Licht absorbierende und/oder Licht streuende Merkmalsstoff dem Polyamid, welches in Form eines Granulats vorliegt, zugegeben, das Granulat auf 250 bis 280 °C erwärmt und extrudiert. Hierdurch kann eine homogene Verteilung des Merkmalsstoffes erreicht werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung benötigt das Sicherheitselement für die Aktivierung vom ersten in den zweiten Farbzustand einen Behandlungszeitraum von wenigstens 8 Stunden. Es ist vorteilhaft, ein Sicherheitselement zu schaffen, bei dem der irreversible Übergang vom ersten Farbzustand in den zweiten erst durch eine Aktivierungsbehandlung während wenigstens 2 Stunden, besser während wenigstens 4 Stunden und noch besser während wenigstens 8 Stunden stattfindet, da hierdurch eine zufällige Aktivierung des Sicherheitselements vom ersten in den zweiten Farbzustand vermieden wird. Somit erhalten nur noch die Personen, die mit der Aktivierung sowie der Herstellung der Wert- und/oder Sicherheitsdokumente beschäftigt sind, Kenntnis über das Sicherheitselement. Ein Fälscher würde dann auch davon ausgehen, dass das im ersten Farbzustand hergestellte Sicherheitselement zur Nachstellung von solchen Dokumenten nicht verwendet werden kann, welche das Sicherheitselement im zweiten Farbzustand enthalten. Selbstverständlich ist eine obere Grenze für die Aktivierungsdauer praktisch, beispielsweise 1000 Stunden. Besser sind natürlich kürzere Zeiten, die eine effizientere Herstellung der Sicherheitselemente und der mit diesen hergestellten Dokumente erlaubt, beispielsweise höchstens 500 Stunden, vorzugsweise höchstens 100 Stunden, weiter vorzugsweise höchstens 30 Stunden und noch weiter vorzugsweise höchstens 15 Stunden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Sicherheitselement ohne äußeren Druck irreversibel aktivierbar, d.h. es erfordert für die Aktivierung vom ersten in den zweiten Farbzustand Aktivierungsbedingungen, die einschließen, dass ein äußerer Druck zu vermeiden ist. Es ist somit vorteilhaft, eine Aktivierung zu wählen, welche ohne äußeren Druck durchführbar ist. Beispielsweise können hierdurch Merkmalsstoffe eingesetzt werden, welche unter Anwendung von Druck in einen ersten Farbzustand überführt werden können, beispielsweise einen Druck, wie er beim Extrudieren von Melierfasern herrscht. Dieser Farbzustand wird über einen langen Zeitraum ohne äußeren Druck, insbesondere unter Erwärmung, in einen ohne äußeren Druck thermodynamisch stabilen zweiten Farbzustand überführt, beispielsweise bei der Überführung zwischen zwei Kristallinitätszuständen (Kristallstrukturen) oder Aggregationszuständen (monomer/dimer/trimer usw.) eines Merkmalsstoffes.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Sicherheitselement durch thermische Behandlung aktivierbar, d.h. das Sicherheitselement benötigt für die Aktivierung vom ersten in den zweiten Farbzustand eine thermische Behandlung (Behandlung bei gegenüber Raumtemperatur erhöhter Temperatur).
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Sicherheitselement bei einer Temperatur von wenigstens 40 °C und höchstens 100 °C irreversibel aktivierbar. Insbesondere ist das Sicherheitselement bei einer Temperatur von wenigstens 50 °C und höchstens 90 °C und besonders bevorzugt bei einer Temperatur von wenigstens 50 °C und höchstens 85 °C irreversibel aktivierbar, d.h. für die Aktivierung wird eine thermische Behandlung bei einer Temperatur benötigt, die innerhalb der genannten Temperaturbereiche liegt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Sicherheitselement mittels elektromagnetischer Strahlung, insbesondere UV-Bestrahlung, irreversibel aktivierbar, d.h. das Sicherheitselement hat eine derartige Beschaffenheit, dass für dessen irreversible Aktivierung eine Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere UV-Strahlung, erforderlich ist. Bevorzugt erfordert das Sicherheitselement zur Aktivierung UV-A Strahlung (400 bis 320 nm), besonders bevorzugt Bestrahlung mit 365 nm. Eine Aktivierung mittels Bestrahlung mit UV-B oder UV-C ist nicht bevorzugt, da diese Strahlung die Matrix verändern und somit die Haltbarkeit des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments beeinträchtigen kann.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Sicherheitselement durch Behandlung mit chemischen Agenzien irreversibel aktivierbar, d.h. das Sicherheitselement hat eine derartige Beschaffenheit, dass für dessen irreversible Aktivierung eine Behandlung mit chemischen Agenzien erforderlich ist. Beispielsweise kann als chemisches Agens Wasser geeignet sein, insbesondere in Form von Wasserdampf. Die Aktivierung kann somit in einer Wasserdampfatmosphäre erfolgen. Unter einer Wasserdampfatmosphäre wird eine relative Luftfeuchte von wenigstens 60 %, bevorzugt wenigstens 80 %, verstanden.
  • Eine weitere Form der chemischen Aktivierung ist die Umwandlung einer Leukobase in einen Farbstoff. Beispielhaft wird die Herstellung von Kristallviolett genannt, wobei aus einer farblosen Zwischenstufe durch Ansäuern ein farbiger Triphenylmethan-Farbstoff erzeugt wird. Hierzu wird das Sicherheitselement beispielsweise einer Gas- oder Dampfatmosphäre, die Chlorwasserstoff, Ameisensäure und/oder Essigsäure enthält, ausgesetzt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Aktivierung bei einer Temperatur von wenigstens 40 °C und höchstens 100 °C und in einer Wasserdampfatmosphäre durchführbar. Insbesondere erfolgt die Aktivierung bei einer Temperatur von 85 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 85 %. Das Sicherheitselement ist in diesen Fällen derart gewählt, dass die Aktivierung erst unter den genannten Bedingungen stattfindet.
  • Das Sicherheitselement kann auch unter Bedingungen aktivierbar sein, die einer Kombination der genannten Bedingungen entspricht. Insbesondere kann das Sicherheitselement unter thermischer Behandlung und/oder Behandlung mit elektromagnetischer Strahlung und/oder Behandlung mit chemischen Agenzien irreversibel aktivierbar sein.
  • Das Sicherheitselement kann einen einzigen Merkmalsstoff, der für die Verifikation des mit dem Sicherheitselement ausgerüsteten Wert- und/oder Sicherheitsdokuments geeignet ist, enthalten. Alternativ können auch mehrere Merkmalsstoffe enthalten sein. Vorzugsweise liegt wenigstens einer der Merkmalsstoffe im erfindungsgemäßen Sicherheitselement in zwei voneinander verschiedenen Zuständen vor, wobei die Aktivierung von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand irreversibel ist. Beim Vorhandensein von mehreren Merkmalsstoffen im Sicherheitselement können einzelne oder alle Merkmalsstoffe jeweils zwei Farbzustände aufweisen, d.h. sie lumineszieren und/oder absorbieren Licht und/oder streuen Licht in den beiden Zuständen unterschiedlich, oder einzelne oder alle Merkmalsstoffe können zwei Zustände aufweisen, wobei der betreffende Merkmalsstoff im einen Zustand luminesziert und/oder Licht absorbiert und/oder Licht streut und im anderen nicht, oder einzelne Merkmalsstoffe können bei einer Aktivierung des Sicherheitselements auch völlig unverändert bleiben.
  • Beispielsweise kann ein erster irreversibel aktivierbarer Merkmalsstoff einen ersten Zustand haben, in dem der Stoff eine erste Lumineszenz und/oder Lichtabsorption und/oder Lichtstreuung aufweist, und einen zweiten Zustand, in dem der Stoff eine von der ersten Lumineszenz und/oder Lichtabsorption und/oder Lichtstreuung verschiedene zweite Lumineszenz und/oder Lichtabsorption und/oder Lichtstreuung aufweist. Der Unterschied der Lumineszenzen/Lichtabsorptionen/Lichtstreuungen des Merkmalsstoffes in den beiden Zuständen kann wie oben für das Sicherheitselement selbst beispielsweise durch einen Unterschied der Energien der Lumineszenz/Lichtabsorption/Lichtstreuung im ersten und im zweiten Zustand und/oder durch einen Unterschied der Intensitäten im ersten und im zweiten Zustand gegeben sein. Alternativ kann ein erster aktivierbarer Merkmalsstoff einen ersten Zustand haben, in dem der Stoff eine Lumineszenz und/oder Lichtabsorption und/oder Lichtstreuung zeigt, und einen zweiten Zustand, in dem der Stoff keine Lumineszenz und/oder Lichtabsorption und/oder Lichtstreuung zeigt. Alternativ kann der erste aktivierbare Merkmalsstoff einen ersten Zustand haben, in dem dieser Stoff keine Lumineszenz und/oder Lichtabsorption und/oder Lichtstreuung zeigt, und einen zweiten Zustand, in dem dieser Stoff eine Lumineszenz und/oder Lichtabsorption und/oder Lichtstreuung zeigt. In den beiden letztgenannten Fällen liegt im Sicherheitselement vorzugsweise mindestens ein weiterer zweiter Merkmalsstoff vor, der unter denselben Bedingungen der Aktivierung wie der erste Merkmalsstoff ebenfalls von einem ersten in einen zweiten Zustand übergeht, sodass das Sicherheitselement zwei verschiedene Farbzustände annehmen kann.
  • Somit kann im Sicherheitselement zusätzlich zu dem ersten Merkmalsstoff auch ein zweiter Merkmalsstoff enthalten sein. Dieser zweite Merkmalsstoff kann demnach ebenfalls aktivierbar sein und wie der erste Merkmalsstoff hinsichtlich der Lumineszenz/Lichtabsorption/Lichtstreuung unterschiedliche Zustände aufweisen, wobei die jeweiligen Unterschiede der beiden Stoffe nicht gleich laufend sein müssen: Beispielsweise kann der erste Stoff im ersten Zustand eine erste Lumineszenz und/oder Lichtabsorption und/oder Lichtstreuung und im zweiten Zustand eine zweite Lumineszenz und/oder Lichtabsorption und/oder Lichtstreuung zeigen und der zweite Stoff im ersten Zustand keine Lumineszenz und/oder Lichtabsorption und/oder Lichtstreuung und im zweiten Zustand eine Lumineszenz und/oder Lichtabsorption und/oder Lichtstreuung oder umgekehrt. Andere Kombinationen sind möglich. Alternativ kann der zweite Merkmalsstoff auch derart beschaffen sein, dass er keine zwei unterschiedlichen Farbzustände aufweist. D.h. bei der Aktivierung des Sicherheitselements findet keine Veränderung des zweiten Merkmalsstoffes statt. Der zweite Merkmalsstoff kann demnach entweder unabhängig von der Aktivierung des Sicherheitselements eine bestimmte unveränderte Lumineszenz-/Absorptions-/Streustrahlung (r)emittieren bzw. absorbieren, oder der zweite Merkmalsstoff emittiert bzw. absorbiert überhaupt keine Lumineszenz-/Absorptions-/Streustrahlung. Ferner können auch dritte, vierte und noch weitere Merkmalsstoffe enthalten sein, die wiederum entweder in zwei verschiedenen Zuständen vorliegen können oder jeweils auch nicht.
  • Die Mischung aus allen Merkmalsstoffen im Sicherheitselement führt zu Gesamteffekten (resultierenden Farben des Sicherheitselements) in den beiden Zuständen, die sich aus den Einzeleffekten (Farben der jeweiligen Merkmalsstoffe) in den jeweiligen Zuständen zusammensetzen.
  • Sofern das Sicherheitselement darin besteht, dass es ein räumlich aufgelöstes und mindestens eine Information codierendes Sicherheitsmerkmal umfasst, beispielsweise ein vorzugsweise individualisierendes Druckbild im oder auf dem Wert- und/oder Sicherheitsdokument, so können weitere Varianten gewählt werden, um das Sicherheitselement zu gestalten. Beispielsweise kann das Sicherheitselement im ersten Farbzustand eine erste Information verkörpern und im zweiten Farbzustand eine zweite Information. Beispielsweise kann mit der ersten Information erkennbar gemacht werden, dass sich das Sicherheitselement noch nicht in einem aktivierten Zustand befindet, d.h. eine Fälschung darstellen muss. Beispielsweise kann das Sicherheitselement aus zwei Druckbildern zusammengesetzt sein, von denen das erste Druckbild unter den Verifikationsbedingungen luminesziert und/oder Licht absorbiert und/oder Licht streut und zwar sowohl dann, wenn das Sicherheitselement noch nicht aktiviert ist, als auch dann, wenn es aktiviert ist, und das zweite Druckbild nur dann unter den Verifikationsbedingungen luminesziert und/oder Licht absorbiert und/oder Licht streut, wenn das Sicherheitselement aktiviert ist, dagegen nicht, wenn das Sicherheitselement noch nicht aktiviert ist. Beispielsweise kann das erste Druckbild eine erste Ziffernfolge darstellen. Beide Druckbilder zusammen können eine davon verschiedene zweite Ziffernfolge darstellen. Bei Erkennung der korrekten Ziffernfolge wird das Dokument dann als echt verifiziert, während die ausschließlich durch das erste Druckbild wiedergegebene Ziffernfolge das Dokument als gefälscht ausweist. Zur Verifizierung können in diesem Falle zusätzliche Informationen im Dokument herangezogen werden, unter deren zusätzlicher Einbeziehung mittels eines geeigneten Algorithmus' die Echtheit des Dokuments oder eine Fälschung erkennbar gemacht wird. In einer anderen Ausführungsform kann der Farbumschlag bei der Aktivierung des Sicherheitselements mit einer codierten Information direkt korreliert werden: Beispielsweise kann das Dokument vor der Aktivierung grün und danach rot lumineszieren. Das Sicherheitselement besteht in diesem Falle beispielsweise aus dem gedruckten Wort "rot". Vor der Aktivierung erscheint das Wort "rot" in grüner und nach der Aktivierung in roter Farbe.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens ein Merkmalsstoff mittels Extrusion in die Matrix eingebracht. Dies hat, wie oben am Beispiel des Polyamids dargestellt, den Vorteil einer homogenen Verteilung des Merkmalsstoffes in der Matrix sowie einer effizienten Herstellung.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Merkmalsstoff ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Benzoxazinon und dessen Derivate sowie Salicylsäure und deren Derivate, Xanthen-Farbstoffe, wie Fluorescein und Rhodamin 6G, Neozapon®-Farbstoffe (Metallkomplex-Farbstoffe, BASF, DE), Orasol®-Farbstoffe (Phthalocyanin-Farbstoffe, BASF, DE), Chromgelbpigmente, Molbydatrotpigmente, Aldazingelb und Triphenylmethan-Farbstoffe. Besonders bevorzugt sind Benzoxazinon und dessen Derivate sowie Salicylsäure und deren Derivate. Als Beispiele für Derivate des Benzoxazinons werden die in EP 0 314 350 A1 beschriebenen Verbindungen gemäß der dortigen chemischen Formel I mit allen offenbarten Varianten von Substituenten und anderen Platzhaltern und insbesondere die auf Seite 12 des Dokuments mit den dortigen chemischen Formeln I und II mit nachstehender Tabelle der Substituenten ausdrücklich genannten Verbindungen, ferner die in WO 2006/036790 A1 genannten Arylureidobenzoxazinone gemäß der dortigen Formel I mit allen offenbarten Varianten von Substituenten und anderen Platzhaltern sowie die in WO 2009/045988 A2 genannten Sulfonylureidobenzoxazinone gemäß der dortigen chemischen Formel mit allen dort genannten Varianten von Substituenten und anderen Platzhaltern genannt und als Offenbarungsgehalt in die vorliegende Anmeldung aufgenommen.
  • Wie zuvor bereits erwähnt, weist das Sicherheitselement in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wenigstens einen zweiten lumineszierenden und/oder Licht absorbierenden und/oder Licht streuenden Merkmalsstoff auf, wobei der wenigstens eine zweite Merkmalsstoff durch die Aktivierung nicht veränderbar ist. Lediglich beispielhaft werden als geeignete zweite lumineszierende und/oder Licht absorbierende und/oder Licht streuende Merkmalsstoffe YVO4:Eu3+ und YVO4:Tb3+ genannt. Prinzipiell sind die meisten anorganischen Pigmente bei den Aktivierungsbedingungen stabil und somit nicht veränderbar.
  • Wird ein stabiler zweiter lumineszierender und/oder Licht absorbierender und/oder Licht streuender Merkmalsstoff eingesetzt, so kann als erster lumineszierender und/oder Licht absorbierender und/oder Licht streuender Merkmalsstoff ein Merkmalsstoff eingesetzt werden, welcher bei der irreversiblen Aktivierung des Sicherheitselements zerstört wird. Beispielsweise handelt es sich bei dem ersten Merkmalsstoff um einen thermisch und/oder gegen Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung instabilen Merkmalsstoff. Dieser erste Merkmalsstoff wird bei der Aktivierung irreversibel zerstört. Vorteilhafter Weise wird der erste Merkmalsstoff in einer solchen Konzentration eingesetzt, dass die durch den ersten Merkmalsstoff emittierte Lumineszenz- und/oder Streustrahlung und/oder das absorbierte Licht um wenigstens eine Größenordnung stärker ist als die Lumineszenz- und/oder Streustrahlung und/oder das absorbierte Licht des zweiten Merkmalsstoffes. Somit ist eine Verifikation des zweiten Merkmalsstoffes ohne eine irreversible Zerstörung des ersten Merkmalsstoffes und somit ohne Aktivierung des Sicherheitselements nicht oder technisch nur schwierig möglich.
  • Weiter kann das Sicherheitselement in dem ersten Farbzustand zwei Stoffe aufweisen, welche unter den Bedingungen der Aktivierung zu einem Merkmalsstoff reagieren, welcher die lumineszierenden und/oder Licht absorbierenden und/oder Licht streuenden Eigenschaften des zweiten Farbzustandes des Sicherheitselements verkörpert. Somit sind die zwei Stoffe Edukte für den Merkmalsstoff, welcher bei der Aktivierung entsteht.
  • Das erfindungsgemäße Wert- und/oder Sicherheitsdokument weist wenigstens ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement auf.
  • Beispiele für Wert- und/oder Sicherheitsdokumente sind Reisepass, Personalausweis, Führerschein, Fahrzeugschein, Fahrzeugbrief, Visum, Scheck- und Kreditkarte, Schecks, Firmenausweis, Berechtigungsnachweis, Mitgliedsausweis, Geschenk- und Einkaufsgutschein sowie (Spiel-)Jeton. Besonders bevorzugt entspricht das Wert- und/oder Sicherheitsdokument dem ID-1 oder ID-2 Format gemäß ISO 7810 sowie der Datenseite eines Dokuments im ID-3 Format gemäß ISO 7810.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements umfasst die Verfahrensschritte:
    1. a) Bereitstellen eines Sicherheitselements in einem ersten Farbzustand und
    2. b) Irreversibles Überführen des Sicherheitselements vom ersten Farbzustand durch Aktivieren in den zweiten Farbzustand.
  • Die beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen des Sicherheitselements, insbesondere bezüglich der irreversiblen Aktivierung, sind auf das Verfahren entsprechend anwendbar.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments, das ein Sicherheitselement in seinem zweiten Farbzustand aufweist, umfasst folgende Schritte:
    1. a) Bereitstellen des Sicherheitselements in einem ersten Farbzustand, und dann gegebenenfalls Transportieren des Sicherheitselements in seinem ersten Farbzustand zum Ort der Herstellung des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments,
    2. b) Irreversibles Überführen des Sicherheitselements von dem ersten Farbzustand durch Aktivieren in den zweiten Farbzustand und
    3. c) Integrieren des Sicherheitselements in dem zweiten Farbzustand in das Wert- und/oder Sicherheitsdokument.
  • Diese Verfahrensschritte werden bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt. Zwischen den einzelnen Verfahrensschritten kann jeweils mindestens ein anderer Verfahrensschritt durchgeführt werden.
  • Vorteilhaft ist, dass die effiziente Herstellung des Sicherheitselements in seinem ersten Farbzustand in einem ungeschützten Bereich erfolgen kann und der nachfolgende Transport zum Ort der Herstellung des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments vereinfacht ist, da erst nach der Aktivierung des Sicherheitselements die Sicherheit der Produktionsumgebung gewährleistet sein muss. Der zusätzliche Prozessschritt der Aktivierung ist vorteilhaft, da somit nur das Sicherheitselement und nicht das ganze Dokument der Belastung der Aktivierung ausgesetzt wird. Würde das Sicherheitselement erst im fertigen Dokument aktiviert, würde das ganze Material des Dokuments, z.B. thermisch, belastet und so die Lebensdauer des Dokuments reduziert werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen erläutert.
    • 1. Beispiel:
  • Einem Polyamid-Granulat wird als lumineszierender Merkmalsstoff ein substituiertes Benzoxazinon-Derivat zugesetzt und bei 280 °C, zu Melierfasern extrudiert. Die Melierfasern weisen eine weiße Lumineszenz auf. Diese Melierfasern können auf PC-Folien aufgebracht und bei 190 °C für 60 min zu einem Dokument laminiert werden. Im Dokument sind die weiß lumineszierenden Melierfasern zu beobachten. Für eine Aktivierung vor der Herstellung des Dokuments können die Melierfasern bei 85 °C und 85 % r.h. für 5 Tage gelagert werden. Anschließend weisen die Melierfasern eine grüne Lumineszenz auf. Diese Lumineszenz zeigt sich auch nach einer Integration in ein Dokument, wie oben beschrieben.
    • 2. Beispiel:
  • Einem Polyamid-Granulat wird als lumineszierender Merkmalsstoff ein substituiertes Salicylsäure-Derivat zugesetzt und bei 280 °C zu Melierfasern extrudiert. Die Melierfasern weisen eine blaue Lumineszenz auf. Diese Melierfasern können auf PC-Folien aufgebracht und bei 190 °C für 60 min zu einem Dokument laminiert werden. Im Dokument sind die blau lumineszierenden Melierfasern zu beobachten. Zur Aktivierung vor der Herstellung des Dokuments können die Melierfasern bei 85 °C und 85 % r.h. für 5 Tage gelagert werden. Anschließend weisen die Melierfasern eine grüne Lumineszenz auf. Diese Lumineszenz zeigt sich auch nach einer Integration in ein Dokument, wie oben beschrieben.
    • 3. Beispiel:
  • Einem Polyamid-Granulat wird als lumineszierender Merkmalsstoff Fluorescein sowie als zweiter lumineszierender Merkmalsstoff YVO4:Eu3+ zugesetzt und bei 280 °C zu Melierfasern extrudiert. Die Melierfasern weisen eine cyan-farbene Lumineszenz auf. Die Aktivierung erfolgt mittels Bestrahlung mit 365 nm für 24 h. Anschließend weist die Melierfaser eine rote Lumineszenz auf.
    • 4. Beispiel:
  • Einem Polyamid-Granulat wird als lumineszierender Merkmalsstoff Rhodamin 6G sowie als zweiter lumineszierender Merkmalsstoff YVO4:Tb3+ zugesetzt und bei 280 °C zu Melierfasern extrudiert. Die Melierfasern weisen eine gelb-orange-farbene Lumineszenz auf. Die Aktivierung erfolgt mittels Bestrahlung mit 365 nm für 24 h. Anschließend weist die Melierfaser eine grüne Lumineszenz auf.
  • Lediglich beispielhaft seien als weitere mögliche Merkmalsstoffe, die in einem erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmal verwendet werden können, Neozapon®-Farbstoffe (BASF, DE) und Orasol®-Farbstoffe (BASF, DE) genannt, welche mittels UV-Bestrahlung und/oder 50 bis 85 °C aktivierbar sind. Des Weiteren sind Chromgelbpigmente und Molybdatrotpigmente geeignet, welche mittels Behandlung bei 50 bis 85 °C aktivierbar (Zersetzung bei der erhöhten Temperatur, sodass ein versteckter Farbstoff sichtbar wird), sowie Aldazingelb und Triphenylmethan-Farbstoffe, welche mittels UV-Bestrahlung aktivierbar sind.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Herstellung eines ein Sicherheitselement in einem zweiten Farbzustand aufweisenden Wert- und/oder Sicherheitsdokuments, umfassend folgende Verfahrensschritte:
    a) Bereitstellen des Sicherheitselements in einem ersten Farbzustand, wobei das Sicherheitselement eine Matrix und wenigstens einen Merkmalsstoff, der bei geeigneter Anregung mit elektromagnetischer Strahlung luminesziert und/oder Licht absorbiert und/oder Licht streut, umfasst und wobei das Sicherheitselement für die Verifikation des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments von dem ersten Farbzustand, in dem der wenigstens eine Merkmalsstoff luminesziert und/oder Licht absorbiert und/oder Licht streut, durch Aktivierung irreversibel in einen von dem ersten Farbzustand verschiedenen zweiten Farbzustand, in dem der wenigstens eine Merkmalsstoff luminesziert und/oder Licht absorbiert und/oder Licht streut, überführbar oder überführt ist und nur der zweite Farbzustand der für eine Verifikation geeignete Farbzustand ist;
    b) Irreversibles Überführen des Sicherheitselements von dem ersten Farbzustand durch Aktiverung in den zweiten Farbzustand und danach
    c) Integrieren des Sicherheitselements in dem zweiten Farbzustand in das Wert- und/oder Sicherheitsdokument.
  2. Verfahren zur Herstellung des das Sicherheitselement aufweisenden Wert- und/oder Sicherheitsdokuments nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Farbzustand und der zweite Farbzustand durch die Energie der Lumineszenz und/oder Lichtabsorption und/oder Lichtstreuung unterscheiden.
  3. Verfahren zur Herstellung des das Sicherheitselement aufweisenden Wert- und/oder Sicherheitsdokuments nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix aus Polyamid besteht.
  4. Verfahren zur Herstellung des das Sicherheitselement aufweisenden Wert- und/oder Sicherheitsdokuments nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement für die Aktivierung vom ersten in den zweiten Farbzustand einen Zeitraum von wenigstens 8 Stunden benötigt.
  5. Verfahren zur Herstellung des das Sicherheitselement aufweisenden Wert- und/oder Sicherheitsdokuments nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement für die Aktivierung vom ersten in den zweiten Farbzustand Aktivierungsbedingungen benötigt, die einschließen, dass ein äußerer Druck zu vermeiden ist.
  6. Verfahren zur Herstellung des das Sicherheitselement aufweisenden Wert- und/oder Sicherheitsdokuments nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement für die Aktivierung vom ersten in den zweiten Farbzustand eine thermische Behandlung benötigt.
  7. Verfahren zur Herstellung des das Sicherheitselement aufweisenden Wert- und/oder Sicherheitsdokuments nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Behandlung bei einer Temperatur von wenigstens 40 °C und höchstens 100 °C durchgeführt wird.
  8. Verfahren zur Herstellung des das Sicherheitselement aufweisenden Wert- und/oder Sicherheitsdokuments nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement für die Aktivierung vom ersten in den zweiten Farbzustand einer Bestrahlung mittels elektromagnetischer Strahlung, insbesondere UV-Bestrahlung, ausgesetzt wird.
  9. Verfahren zur Herstellung des das Sicherheitselement aufweisenden Wert- und/oder Sicherheitsdokuments nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement für die Aktivierung vom ersten in den zweiten Farbzustand einer Behandlung mit chemischen Agenzien ausgesetzt wird.
  10. Verfahren zur Herstellung des das Sicherheitselement aufweisenden Wert- und/oder Sicherheitsdokuments nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung mit chemischen Agenzien eine Behandlung in einer Wasserdampfatmosphäre umfasst.
  11. Verfahren zur Herstellung des das Sicherheitselement aufweisenden Wert- und/oder Sicherheitsdokuments nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Merkmalsstoff mittels Extrusion in die Matrix eingebracht ist.
  12. Verfahren zur Herstellung des das Sicherheitselement aufweisenden Wert- und/oder Sicherheitsdokuments nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Merkmalsstoff ausgewählt ist aus der Gruppe, umfassend Benzoxazinon, dessen Derivate, Salicylsäure und deren Derivate.
  13. Verfahren zur Herstellung des das Sicherheitselement aufweisenden Wert- und/oder Sicherheitsdokuments nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement zumindest einen ersten und einen zweiten jeweils lumineszierenden und/oder Licht absorbierenden und/oder Licht streuenden Merkmalsstoff enthält, wobei ausschließlich der erste Merkmalsstoff durch die Aktivierung veränderbar ist.
  14. Melierfaser zur Einbringung in ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument, umfassend eine Matrix und wenigstens einen Merkmalsstoff, der bei geeigneter Anregung mit elektromagnetischer Strahlung luminesziert und/oder Licht absorbiert und/oder Licht streut, wobei die Melierfaser für die Verifikation des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments von einem ersten Farbzustand, in dem der wenigstens eine Merkmalsstoff luminesziert und/oder Licht absorbiert und/oder Licht streut, durch Aktivierung irreversibel in einen von dem ersten Farbzustand verschiedenen zweiten Farbzustand, in dem der wenigstens eine Merkmalsstoff luminesziert und/oder Licht absorbiert und/oder Licht streut, überführbar oder überführt ist und nur der zweite Farbzustand der für eine Verifikation geeignete Farbzustand ist.
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