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WO2004111338A1 - Security element with visually recognisable and machine readable characteristics - Google Patents

Security element with visually recognisable and machine readable characteristics Download PDF

Info

Publication number
WO2004111338A1
WO2004111338A1 PCT/EP2004/006455 EP2004006455W WO2004111338A1 WO 2004111338 A1 WO2004111338 A1 WO 2004111338A1 EP 2004006455 W EP2004006455 W EP 2004006455W WO 2004111338 A1 WO2004111338 A1 WO 2004111338A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
metallic
layer
appearing
security
coating
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/006455
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Matthias Müller
Martin Bergsmann
Friedrich Kastner
Original Assignee
Hueck Folien Ges.M.B.H
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 Hueck Folien Ges.M.B.H filed Critical Hueck Folien Ges.M.B.H
Priority to EP04739923A priority Critical patent/EP1654421A1/en
Publication of WO2004111338A1 publication Critical patent/WO2004111338A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C26/00Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31DMAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER, NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES B31B OR B31C
    • B31D1/00Multiple-step processes for making flat articles ; Making flat articles
    • B31D1/02Multiple-step processes for making flat articles ; Making flat articles the articles being labels or tags
    • B31D1/027Multiple-step processes for making flat articles ; Making flat articles the articles being labels or tags involving, marking, printing or coding
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H21/00Non-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
    • D21H21/14Non-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
    • D21H21/40Agents facilitating proof of genuineness or preventing fraudulent alteration, e.g. for security paper
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F3/00Labels, tag tickets, or similar identification or indication means; Seals; Postage or like stamps
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H21/00Non-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
    • D21H21/14Non-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
    • D21H21/40Agents facilitating proof of genuineness or preventing fraudulent alteration, e.g. for security paper
    • D21H21/42Ribbons or strips

Definitions

  • the invention relates to security elements with visually recognizable and machine-readable features that ensure increased security against forgery.
  • Security elements in the form of threads, strips, tapes, patches or other formats are used primarily in documents of value, for example banknotes, identification papers and the like. Most of these security elements have combined features, for example optical features and / or conductive features and / or magnetic features.
  • EP 319 157 B1 discloses a security paper with a security device arranged at least partially between the two surfaces of the paper, the security device having a flexible, water-impermeable substrate which is provided with a continuous metal sheet with 10-50% cutouts.
  • the continuous metal track can be a metallic coating or be produced by a metallic printing ink and can also be conductive.
  • a security element in the form of a thread or tape for embedding in security documents which consists of a translucent plastic film, which is provided with an opaque coating and has recesses, wherein at least in the areas congruent with the recesses coloring and / or luminescent substances are present which differ from the opaque coating in a color-contrasting form under suitable lighting conditions.
  • a security element is known from EP 426 801 B1, which has an electrically conductive material above and / or below the license plates, so that the license plates are only visible in transmitted light.
  • the object of the invention was to provide security elements which have visually recognizable and machine-readable features and ensure increased security against forgery.
  • the invention therefore relates to security elements consisting of a carrier substrate to which one or more functional security features are applied, characterized in that the carrier substrate has one or both sides with a full-surface or partial conductive coating and / or a metallic or metallic-appearing or reflective coating Has recesses in the form of patterns, characters, geometric figures, lines, guilloches and the like, wherein the recesses are surrounded by the non-continuous metallic or metallic-appearing or reflective layer, the non-continuous metallic or metallic-appearing or reflective coating no recurring patterns has in the viewing area, is provided and the metallic or metallic-appearing or reflective coating can be arranged above and / or below the conductive coating.
  • Another object of the invention is a film material consisting of a carrier substrate to which one or more functional security features are applied, characterized in that the carrier substrate has a full or partial conductive coating on one or both sides and / or a metallic or metallic appearing or reflecting coating , which has cutouts in the form of patterns, characters, geometric figures, lines, guilloches and the like, the cutouts from the non-continuous metallic or metallic-appearing or reflective layer are surrounded, the non-continuous metallic or metallic-appearing or reflective coating has no recurring patterns in the viewing area, is provided and the metallic or metallic-appearing or reflective coating can be arranged above and / or below the conductive coating ,
  • the metallic or metallic-appearing or reflective coating can itself have conductive and / or magnetic and / or optical properties.
  • the security elements or film materials can furthermore be provided on one or both sides with one or different coloring layer (s), the coloring layer (s) not being applied over the entire surface, in particular in the region of the cutouts. If necessary, the design of the non-full-color layer can represent an additional security feature or authenticity feature or identification feature.
  • the security elements or film materials can also have an optically effective structure, for example a surface relief, a diffraction grating or a hologram, wherein these structures can serve as an additional security feature, authenticity or identification feature.
  • an optically effective structure for example a surface relief, a diffraction grating or a hologram, wherein these structures can serve as an additional security feature, authenticity or identification feature.
  • These security elements or film materials can additionally have a full or partial layer with magnetic properties.
  • the security elements or film materials can have electrically conductive layers and / or structures, or elements or structures that can be excited by radio frequency, such as chips, for example polymer microcircuits or microcircuits based on Si or other semiconductors.
  • Carrier substrates include, for example, carrier films, preferably flexible transparent plastic films, for example made of PI, PP, MOPP, PE, PPS, PEEK, PEK, PEI, PAEK, LCP, PEN, PBT 1 PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC in question.
  • the carrier films preferably have a thickness of 5 to 700 ⁇ m, preferably 5 to 200 ⁇ m, particularly preferably 5 to 50 ⁇ m.
  • metal foils for example Al, Cu, Sn, Ni, Fe or stainless steel foils with a thickness of 5-200 ⁇ m, preferably 10 to 80 ⁇ m, particularly preferably 20-50 ⁇ m, can also serve as the carrier substrate.
  • the films can also be surface-treated, coated or laminated, for example with plastics, or painted.
  • paper or composites with paper for example composites with plastics with a basis weight of 20-500 g / m 2 , preferably 40-200 g / m 2 , can also be used as carrier substrates.
  • woven or non-woven fabrics such as continuous fiber non-woven fabrics, staple fiber non-woven fabrics and the like, which can optionally be needled and / or calendered, can be used as carrier substrates.
  • Such fabrics or nonwovens preferably consist of plastics, such as PP, PET, PA 1 PPS and the like, but woven or nonwovens made of natural, optionally treated fibers, such as viscose fibers, can also be used.
  • the nonwovens or fabrics used have a weight per unit area of approximately 20 g / m 2 to 500 g / m 2 . If necessary, the nonwovens or fabrics must be surface-treated.
  • the conductive coating can be a metallic or non-metallic or a polymeric conductive coating.
  • the electrically conductive polymers can be, for example, polyacetylene, poly-p-phenylene, polypyrroles, polythiophenes, poly-p-phenylene vinylene, low molecular weight macrocyclic semiconductors, organopolysilanes,
  • Poly-sulfur nitride and / or polyanilines and / or their derivatives are preferably used as electrically conductive polymers.
  • Polyethylene dioxythiophene is particularly preferably used as the electrically conductive polymer.
  • the polymers can be applied to a carrier substrate in the form of a dispersion or in the form of their monomers or prepolymers with subsequent application of an initiator and / or catalyst or already in a mixture with an initiator and / or catalyst.
  • Baytron ® P from HC Stark can be used as a commercially available electrically conductive polymer suspension.
  • suitable dispersants are inert solvents, preferably aqueous solvents or alcohols, such as i-propanol.
  • matrix polymers for example water-soluble polyesters, polyurethanes, polystyrene sulfonates, polyacrylates or ethylene acrylate copolymers, can also be added to the polymer dispersions as matrix polymers.
  • matrix polymers for example water-soluble polyesters, polyurethanes, polystyrene sulfonates, polyacrylates or ethylene acrylate copolymers, can also be added to the polymer dispersions as matrix polymers.
  • polyethylene dioxythiophene with polystyrene sulfonate can be used as the matrix polymer.
  • the particle size of the polymers in the dispersion is preferably 20-500 nm.
  • the monomers or prepolymers for forming the electrically conductive polymers are preferably applied and polymerized in situ.
  • Both radical and redox or photo initiator and / or catalysts and / or catalysts can be used as initiators and / or catalysts.
  • Both monomer and initiator and / or catalyst and / or catalyst are preferably provided in a solvent or dispersion medium, for example in an alcohol, such as propanol or n-butanol.
  • Fe (III) toluenesulfonate is particularly preferably used as initiator / catalyst.
  • Fe (III) toluenesulfonate is a radical initiator or catalyst which also initiates a redox reaction during the polymerization.
  • the Fe (III) ion acts as an initiator and the toluene sulfonate forms the matrix in the conductive polymer
  • ethylenedioxythiophene as a monomer, for example, Baytron ® M or Baytron ® M-V2 Fa. HC Stark, and Fe (III) toluenesulfonate, for example Baytron ® C grades, for example, Baytron ® CB-40 from Bayer, as initiator and / or catalyst is used, the polymer present on the carrier substrate after the polymerization
  • PEDT-TS Polyethylene dioxythiophene / toluenesulfonate
  • Polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonate can be used-
  • the initiator and / or catalyst ie in particular Fe (III) -toluenesulfonate, for example Baytron ® CB 40, Fa. Bayer in large excess compared to the monomer resp.
  • Prepolymer eg ethylenedioxythiophene, such as Baytron ® M or Baytron ® M-V2 from Bayer
  • the weight ratio of monomer or prepolymer to initiator and / or catalyst is about 1:20 - 1: 100, preferably 1:50 to 1:80.
  • the excess of initiator and / or catalyst ensures a complete and safe conversion of the entire monomer even during shorter available reaction times, which ensures that " no harmful residues remain. Furthermore, this excess of initiator and / or catalyst achieves optimal film formation.
  • the polymerization takes place at the point in time at which a temperature is reached which causes the solvent to evaporate.
  • monomer advantageously becomes from the storage containers provided or solvent, if necessary, by means of a pump, when adding the solvent (for example an alcohol such as propanol or n-butanol) care should be taken to ensure that large amounts of solvent do not remain in the layer after the polymerization, which subsequently occurs must be removed, so that a balanced metering takes place.
  • the solvent for example an alcohol such as propanol or n-butanol
  • the undesired polymerization is preferably controlled by metering in the monomer which is present in a highly diluted form in the solvent.
  • Excess initiator and / or catalyst and, if appropriate, catalyst residues and other contaminating reaction products can likewise be removed in situ or, if appropriate, subsequently by treatment with a solvent, for example water, demineralized water, deionized water, alcohols, such as ethanol, propanols, butanols and the like or Water / solvent mixtures are removed from the layer.
  • a solvent for example water, demineralized water, deionized water, alcohols, such as ethanol, propanols, butanols and the like or Water / solvent mixtures are removed from the layer.
  • the initiator and / or excess catalyst is preferably removed by water which is processed, for example, by reverse osmosis, ion exchanger, distillation or physical water treatment plants.
  • the reaction can be influenced during the washing process by a defined setting of the ion content of the water, in particular the content of alkali and / or alkaline earth ions.
  • this complex formation also changes the conductivity and can therefore be defined in a defined manner by the ion content in the water.
  • the water treated as described above is therefore optionally adjusted to a defined ion content by adding alkali and / or alkaline earth ions in the form of salts, for example Na salts, for example NaCl or alkaline earth metal salts such as Mg salts, for example MgCl 2 .
  • alkali and / or alkaline earth ions in the form of salts, for example Na salts, for example NaCl or alkaline earth metal salts such as Mg salts, for example MgCl 2 .
  • the washing process is preferably carried out by applying the selected washing liquid by means of one or more nozzle bars, the pressure and angle of the washing liquid hitting the coating preferably being adjustable.
  • the excess water on the polymer coating is squeezed, wiped, dried, removed by suitable devices, such as squeezing devices, drying devices, air doctor blades, or suction units, and fed into a recycling circuit.
  • a catalyst can additionally be added to accelerate the reaction, for example a Ziegler-Natta catalyst or a Pt catalyst, in which case the amount of initiator and / or catalyst added may then be less.
  • the electrically conductive polymer layers can each have a thickness of 0.1-50 ⁇ m, preferably 0.5-10 ⁇ m.
  • thinner layers of 0.001 - 50 ⁇ m, preferably 0.05 - 10 ⁇ m, can easily be produced.
  • these polymeric layers are extremely conductive. The stretchability of the layer can be variably controlled depending on the polymerization process.
  • the electrically conductive polymer layers are generally temperature-resistant; temperature resistances from -40 ° to> 100 ° C can be achieved if necessary.
  • a transparency of> 80% can be achieved with the electrically conductive polymer layers.
  • the electrically conductive polymers can also be pigmented, all known pigments being suitable. If the transparency is not to be significantly influenced, however, strongly covering or coloring pigments such as carbon black or graphite are not suitable.
  • the proportion of pigments in the solid can be up to 40%.
  • the carrier material can be treated beforehand with an adhesion promoter to improve the adhesion of the conductive polymer used.
  • an adhesion promoter to improve the adhesion of the conductive polymer used.
  • the non-metallic conductive layer used is, for example, a dispersion or solution pigmented with carbon black, graphite, amorphous or crystalline ceramic pigments such as ITO, ATO 1 FTO and the like in ethylene acrylate copolymer, nitrocellulose, PVB, PA, acrylate or PVC or their copolymers.
  • the pigment content can be up to 90%, if necessary the binder content can be 20-70%.
  • Suitable metallic conductive layers are, for example, paints or lacquers with metal pigments (for example copper, aluminum, silver, gold, iron, chromium and the like), metal alloys such as copper-zinc or copper-aluminum.
  • metal pigments for example copper, aluminum, silver, gold, iron, chromium and the like
  • metal alloys such as copper-zinc or copper-aluminum.
  • doped or undoped semiconductors such as silicon, germanium or ion conductors such as amorphous or crystalline metal oxides or metal sulfides can also be used as additives.
  • polar or partially polar compounds such as surfactants or non-polar compounds such as silicone additives or hygroscopic or non-hygroscopic salts can be used or added to adjust the electrical properties of the layer.
  • the electrically conductive layer can be applied in any known conventional manner, for example by spin coating, brushing on, vapor deposition, by printing, (gravure printing, flexographic printing, screen printing, offset printing, digital printing and the like) by spraying, sputtering or roller application techniques.
  • the electrically conductive layer can be applied over the entire surface or partially on one or both sides of the carrier substrate.
  • the partial electrically conductive layer can be applied in the form of characters and patterns, flat or line-shaped, wavy or zigzag-shaped and similar or analog structures, such as guilloches, along and / or transversely to the machine direction of the substrate.
  • Linear or analog structures have a conductivity directed in a preferred direction in accordance with the orientation of the structures.
  • these structures ensure additional security against destruction by transverse cracks in this layer and, if necessary, above and / or below it, since these are prevented from tearing at the gaps. If such an electrically conductive layer is protected by an additional layer, for example a lacquer layer or by lamination, the spaces or recesses ensure improved sealing of the conductive layer.
  • These structures may also represent 2-dimensional coding.
  • line-wave-shaped or zigzag-shaped structures or guilioches for increasing the line cross-section can be connected via cross-connections, which can have different widths or shapes and, if appropriate, can also be arranged at different angles to the basic structure.
  • the widths of the lines, waves or zigzag structures or guilioches can be, for example, 0.05-10 mm, preferably 0.1-0.3 mm, those of the cross connections 0.05 to 100 mm, preferably 1 to 10 mm.
  • the partial application of the electrically conductive layer can be carried out in any known conventional manner, for example by partial spin coating, brushing on, vapor deposition, by printing, (gravure printing, flexographic printing, screen printing, offset printing, digital printing and the like) Spraying, sputtering or roller application techniques are carried out or, for example in the case of metallic electrically conductive layers, by known demetallization processes using an etchant or preferably a soluble wash color.
  • a paint application which is soluble in a solvent is preferably applied to one or both sides of the carrier substrate, which has already been coated, in a second step this layer is treated by means of an inline plasma, corona or flame process and in one third step, a layer of a material to be structured is applied, which layer can consist of metals, metal compounds or alloys, whereupon in a fourth step the paint application is removed by means of a solvent, optionally combined with a mechanical action.
  • the color application can be carried out by any method, for example gravure printing, flexographic printing, screen printing, digital printing and the like.
  • the color or the color lacquer used is soluble in a solvent, preferably in water, but a color soluble in any solvent, for example in alcohol, esters and the like, can also be used.
  • the color or the colored lacquer can be conventional compositions based on natural or artificial macromolecules.
  • the soluble color can be pigmented or unpigmented. All known pigments can be used as pigments. TiO 2 , ZnS, kaolin and the like are particularly suitable.
  • the printed carrier substrate is then treated by means of an inline plasma (low pressure or atmospheric plasma), corona or flame process.
  • High-energy plasma for example Ar or Ar / O2 plasma, cleans the surface of toning residues from the printing inks. The necessary sharp delimitation of the contours of the cutouts, which is necessary for the necessary precision of the coding, is achieved.
  • the surface is activated. Terminal polar groups are created 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 an adhesion promoter, for example by sputtering or vapor deposition, simultaneously with the application of the plasma or corona or flame treatment.
  • Cr, Al, Ag, Ti, Cu, TiO 2 , Si oxides or chromium oxides are particularly suitable.
  • This adhesive layer generally has a thickness of 0.1 nm - 5 nm, preferably 0.2 nm - 2 nm, particularly preferably 0.2 to 1 nm.
  • This layer consists of a metal, a metal compound or an alloy.
  • Layers of Al, Cu 1 Fe 1 Ag, Au, Cr, Ni, Zn and the like are suitable as the metal layer.
  • 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.
  • This layer can be applied by known methods, for example by vapor deposition, sputtering, printing (gravure, flexographic, 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 paint layer is then removed using a suitable solvent which is matched to the composition of the paint layer.
  • the paint application is preferably water-soluble. If necessary, the detachment can be supported by mechanical action.
  • a thin pigmented color layer or a pure pigment layer can also be applied over the entire surface or in register, the thickness of this layer being approximately 0.01-5 ⁇ m.
  • the non-continuous metallic or metallic-appearing or reflective coating has recesses in the form of patterns, characters, geometric figures, lines, guilloches and the like, the recesses being surrounded by the non-continuous metallic or metallic-appearing layer.
  • the non-continuous metallic or metallic appearing or reflective coating does not form a recurring pattern in the viewing section.
  • the metallic or metallic appearing or reflective coating around the contours of the recesses in the form of patterns, characters, geometric figures, lines, guilloches and the like can be applied in a defined width and height without a continuous connection to a metallic surrounding an adjacent contour or to have a metallic or reflective coating.
  • the gaps can be completely free of a metallic or metallic-appearing or reflective coating, or the intermediate metallic or metallic-appearing or reflective coating, for example in the form of a grid, a code, in the form of guilloches, lines, strips and the like ,
  • the metallic or metallic-appearing or reflective coating can optionally be arranged above and / or below the conductive coating.
  • Metallic coatings mean both metal coatings and coatings with metal compounds.
  • layers of Al, Cu, Fe, Ag, Au, Cr, Ni, Zn and the like are suitable as metallic coatings.
  • suitable metal compounds are oxides or sulfides of metals, in particular TiO 2 , Cr oxides, ZnS 1 ITO, ATO 1 FTO, ZnO, Al 2 O 3 or silicon oxides.
  • Suitable alloys are, for example, Cu-Al alloys, Cu-Zn alloys and the like.
  • the non-continuous metallic coatings can be produced either by printing a printing ink containing metal pigments in any known printing process, or by vapor deposition, sputtering or deposition.
  • Metallization and optionally subsequent partial demetallization can be applied by means of etching techniques or using a previous soluble paint application as already described and the like.
  • Metallic-appearing or reflective coatings are understood to mean coatings that reflect electromagnetic waves, preferably in the visible range, for example pigments, paints, glass or ceramic coatings, plastic pigments or metallic effect paints.
  • Metal effect paints are paints or varnishes, for example: based on doped or undoped semiconductor pigments, preferably in the form of platelets. Examples of such pigments are, for example, silicon, gallium or tellurium pigments which have a metallic luster. These pigments and the paint or varnish produced using these pigments have a metallic luster and therefore appear visually as a metallic shiny or reflective coating.
  • Metallic effect paints are also understood here to mean paints or lacquers based on mica coated with be locO 2 or Fe.
  • the paints or varnishes made with semiconductor pigments are not conductive at room temperature. However, these metallic effect pigment colors show a PTC / NTC effect which serves as an additional security, authenticity or identification feature.
  • the semiconductor pigments can be coated, for example, with magnetic and / or conductive and / or optically active layers, for example by vapor deposition, coating, chemical deposition and the like.
  • the semiconductor pigments with iron, nickel, cobalt, silver, gold, copper, zinc, tin and the like or their compounds, alloys or salts (for example oxides or sulfides) or hard or soft magnetic steel grades can be used.
  • the described (optionally coated) semiconductor pigments can be used both in solvent-free and in solvent-containing systems, optionally with a binder as a paint or varnish.
  • Suitable solvents are water or organic solvents, such as alcohols, ketones, aldehydes, aliphates or aromatics and the like.
  • binders are suitable as binders, e.g. use natural oils and resins such as phenol formaldehyde, urea, melamine, ketone, aldehyde, epoxy, polyterpene resins.
  • natural oils and resins such as phenol formaldehyde, urea, melamine, ketone, aldehyde, epoxy, polyterpene resins.
  • polyesters, polyvinyl alcohols, polyvinyl acetates, ethers, propionates and chlorides, poly (methyl) acrylates, polystyrenes, olefins, nitrocellulose, polyisocyanate, urethane systems and the like can be used as additional binders.
  • the security element can also optionally have a coloring layer, which can be arranged below and / or above the metallic or metallic-appearing or reflecting layer and / or above and / or below the conductive layer, the coloring layer at least in that area which is defined by the recesses in the metallic or metallic-appearing or reflecting layer, is not present over the entire surface. This creates an additional barrier for counterfeiting, since it is difficult to exactly imitate the structure that is not all over the surface, in particular in addition to the other properties.
  • the coloring layer can be in the form of patterns, characters, geometric figures, lines, guilloches in the form of a grid and the like.
  • the coloring layer can, for example, be present within the recesses essentially following the contour of the recess at a defined distance. Furthermore, the coloring layer can be present in the form of a grid or in the form of lines, optionally also with a varying width, in the semitone or in the full tone in the region of the cutouts. Outside the defined cutouts, the coloring layer can be present at least partially over the entire surface. The arrangement and design of the coloring layer can also take the form of a code (visually recognizable under certain conditions).
  • the recesses can also be present in register with the other layers with defined properties.
  • the rasters or lines, patterns and the like of the coloring layer can also be multicolored.
  • the optical properties of the layer are determined by visible dyes or pigments, luminescent dyes or pigments which fluoresce or phosphoresce in the visible, in the UV range or in the IR range, through TiO 2 , ZnS, kaolin, ATO, FTO, aluminum , Chromium and silicon oxides or, for example, organic pigments such as phthalocyanine blue, indolide yellow, dioxazine violet and the like, are adjusted by effect pigments such as liquid crystals, pearlescent, bronzes and / or multilayer color change pigments and / or heat-sensitive colors or pigments. These can be used in all possible combinations. In addition, these pigments can also be used individually or in combination with other dyes and / or pigments.
  • the security elements according to the invention can also have optically effective structures, for example surface reliefs, diffraction gratings or holograms. These optically effective structures can also be present partially or over the entire area in the region of the cutouts defined by the metallic or metallic-looking feed.
  • the optically active structures can be produced in any known manner. However, these diffraction-effective structures are preferably obtained by coating the carrier substrate, which may already have one or more of the layers described, with a radiation-curable lacquer, which is precured to the gel point by excitation with radiation of a defined wavelength, and simultaneous molding of the surface structure, whereupon the further Curing (main curing) of the radiation-curable lacquer is carried out by excitation of radiation of a wavelength different from that of the pre-curing step, which is followed by post-curing if necessary.
  • the radiation-curable lacquer can, for example, be a radiation-curable lacquer system based on a polyester, an epoxy or polyurethane system which contains 2 or more different photoinitiators which are known to the person skilled in the art and which can initiate curing of the lacquer system to different extents at different wavelengths.
  • one photoinitiator can be activated at a wavelength of 200 to 400 nm
  • the second photoinitiator can then be activated at a wavelength of 370 to 600 nm.
  • Sufficient difference should be maintained between the activation wavelengths of the two photoinitiators so that the second photoinitiator is not excited too strongly while the first photoinitiator is activated.
  • the range in which the second photoinitiator is excited should be in the transmission wavelength range of the carrier substrate used. Electron radiation can also be used for the main curing (activation of the second photoinitiator).
  • a water-dilutable lacquer can also be used as the radiation-curable lacquer. Polyester-based paint systems are preferred.
  • the surface structure i.e. the diffraction, diffraction or relief structure
  • the surface structure is molded, for example, at a controlled temperature using a matrix or using an embossing mold in the radiation-curable lacquer layer, which was pre-cured to the gel point by activation of the first photoinitiator and at the time of the impression at this stage.
  • pre-drying may be carried out beforehand, for example using IR emitters.
  • the layer thickness of the radiation-curable lacquer applied can vary depending on the requirements of the end product and the thickness of the substrate and is generally between 0.5 and 50 ⁇ m, preferably between 2 and 10 ⁇ m, particularly preferably between 2 and 5 ⁇ m.
  • the surface structure is molded to register with the coating of the carrier substrate, whereby a tolerance of +/- 0.5 mm can be maintained. This is achieved through register control
  • the embossing shape can be transparent, it can be a welded, glued, soldered or seamless metal sleeve or plastic sleeve. Nickel sleeves are preferably used.
  • the surface structure is preferably embossed only when the carrier substrate coated with the radiation-curable lacquer is in contact with the cylinder.
  • the process parameters such as pressure and in particular temperature, are checked precisely in order to be too fast or too slow
  • the UV lacquer is then cured and then one
  • Both the metallic conductive layer and the metallic or metallic appearing coating can be used as the reflective layer for the optically active structures. It is also possible to use a high refractive index layer as the reflection layer.
  • the security features according to the invention can additionally have a partial layer with magnetic properties, the magnetic properties being constant or varying.
  • the layer with magnetic properties can optionally on one or both sides of the carrier substrate above and / or below the conductive layer, and / or above the metallic or metallic-appearing layer and / or above and / or below the coloring layer and / or above and / or be located under the layer with diffractive structures.
  • Magnetic colors which are capable of producing a magnetic field with a high flux density are particularly suitable for the production of layers with variable magnetic properties. The measurable gradient of the magnetic flux is then generated by modulating the thickness of the magnetic layers.
  • Magnetic pigment inks with pigments based on Fe oxides, such as Fe 2 O 3 or Fe 3 O 4 , iron, nickel, cobalt and their alloys, barium or cobalt ferrites, hard and soft magnetic iron and steel types in aqueous are particularly suitable or solvent-based dispersions. Examples of suitable solvents are i-propanol, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, methoxypropanol and mixtures thereof.
  • the pigments are preferably incorporated in acrylate polymer dispersions with a molecular weight of 150,000 to 300,000, in acrylate urethane dispersions, acrylate styrene or PVC-containing dispersions or in solvent-containing dispersions of this type.
  • Magnetic inks with pigments based on Cr / Ni steel are particularly suitable.
  • these magnetic colors In contrast to the conventional magnetic colors, which appear black, brown or gray, these magnetic colors have a silvery appearance and at the same time have the required magnetic properties described above.
  • Such described magnetic colors enable the necessary gradients of the magnetic flux to be generated over small changes in layer thickness.
  • the optionally already coated carrier substrate is preferably printed using a laser-exposed printing cylinder or a printing plate, preferably using the gravure printing process, the printing tool (cylinder or printing plate) being designed such that the coded magnetic Layer can be printed simultaneously with the characters, patterns, letters, geometric figures, lines, guilloches and the like to be imaged.
  • Such a cylinder usable for printing an encoded magnetic layer can be manufactured as described below.
  • a cylinder blank that is suitable for gravure printing is provided with a copper layer that is at least 80 ⁇ m thick, for example in a known galvanic process, depending on the material of the blank, for example aluminum, iron, etc., if appropriate an adhesion promoter layer, for example made of nickel, being applied beforehand can.
  • the thickness of the copper layer is at least 80 ⁇ m, usually 100 to 1500 ⁇ m, preferably 250 to 500 ⁇ m.
  • the cylinder blank is turned to the exact circumference and then ground to the appropriate roughness.
  • the roughness value Ra is preferably 0.03-2.0, particularly preferably 0.05-1.5, in particular 0.06-1.2.
  • a register cross in a defined size for example 5x5 mm, thickness 0.2 mm, is engraved.
  • the cylinder prepared in this way is coated with a commercially available photoresist, for example LD 100 from Think.
  • the thickness of this coating is about 3 - 5 ⁇ m.
  • the cylinder is then optionally provided with an overcoat with a layer thickness of 1-5 ⁇ m, for example with OC-40 from the above-mentioned company or with an analogous, similar, commercially available composition.
  • the cylinder is then exposed, for example using an Ar / Ne laser.
  • the reference point is determined on the ThinkLaser with the help of optics and a camera (CCD camera).
  • the laser beam usually has a tool width of 5 ⁇ m, which corresponds to a resolution of 40,000 dots / mm 2 .
  • the exposed cylinder is then developed, for example in a sodium carbonate solution (0.5% solution), usually followed by a cleaning process with water, after which the cylinder is dried
  • the exposed and developed cylinder is then etched to the first desired depth with a CuCb solution, or the thickness of the copper layer on the surface is reduced accordingly using a known galvanic process.
  • the first photoresist layer is then removed, whereupon a new photoresist is applied, as described above, and another
  • Printing tool can be manufactured. The process described can be repeated until one encounters the adhesion promoter layer, if necessary
  • the first depth is 10-150 ⁇ m, preferably 12-80 ⁇ m, particularly preferably 50-60 ⁇ m, for the second depth 10-150 ⁇ m, preferably 12-80 ⁇ m, 30-40 ⁇ m particularly preferred.
  • a printing tool provided with a surface and depth-variable surface in this way is used to produce the security feature according to the invention.
  • the depth modulation results in signal modulation when printing a corresponding magnetic printing ink, as a result of which a layer with variable magnetic properties and also structures in the form of patterns, characters, lines and the like can be produced in one operation.
  • variable magnetic structures are preferred, although a magnetic coded layer is not located exclusively in the edge region of the carrier substrate or the film material or security element.
  • the security elements according to the invention can be provided with a protective lacquer layer on one or both sides.
  • the protective lacquer can be pigmented or unpigmented, with all known pigments or dyes, for example TiO 2 , ZnS, kaolin, ATO, FTO, aluminum, chromium and silicon oxides or, for example, organic pigments such as phthalocyanine blue, indolidine yellow, dioxazine violet and the like as pigments can be used.
  • luminescent dyes or pigments which fluoresce or phosphoresce in the visible, UV or IR range, effect pigments such as liquid crystals, pearlescent, bronzes and / or multilayer color change pigments and heat-sensitive colors or pigments can be added. These can be used in all possible combinations.
  • phosphorescent pigments can also be used alone or in combination with other dyes and / or pigments.
  • the security element according to the invention can be provided on one or both sides with a hot or cold seal adhesive or a self-adhesive coating for application to or for embedding in a substrate.
  • the security element according to the invention can be laminated with one or more carrier substrates, which optionally have functional and / or decorative layers, optionally using a laminating adhesive
  • FIGS. 1-5 Examples of security features according to the invention are shown in FIGS. 1-5.
  • 1 is the carrier substrate
  • 2a is a polymeric conductive layer
  • 2b is a metallic conductive layer
  • 3 is a metallic or metallic-appearing layer with recesses 4
  • 5 is a coloring layer
  • 6 is a layer with magnetic properties
  • 7 is a layer with diffractive structures
  • 8 a protective lacquer layer
  • 9 an adhesive layer
  • 9a a laminating adhesive layer.
  • the security elements or the film material are therefore suitable as security features in data carriers, in particular value documents such as ID cards, cards, banknotes or labels, seals and the like, but also as packaging material, for example in the pharmaceutical, electronics and / or food industry, for example in the form of blister films, folding boxes, covers, film packaging and the like.
  • the substrates or film materials are preferably in strips or threads or . Patches cut, the width of the strips or threads preferably being 0.05-10 mm and the patches preferably having average widths or lengths of 0.3-20 mm.
  • the film material is preferably cut into strips, tapes, threads or patches, the Width of the threads, strips or tapes is preferably 0.05-50 mm and the patches preferably have average widths and lengths of 0.5-200 mm.
  • a corresponding security thread or strip can also be used as edge reinforcement of packaging, value documents and the like in the area of the edges, but also, for example, as a longitudinal or transverse reinforcement in the packaging or in the value document, with a plurality of threads or strips at a defined distance from one another can be provided.

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Abstract

The invention relates to security elements and film-type materials made of a carrier substrate (1) whereon one or several functional security characteristics are disposed. The carrier substrate (1) comprises, on one and/or both sides, a conductive covering (2a) on the entire or part of the surface and/or a metal covering (3) which appears to be metallic or reflective and which comprise recesses (4) in the shape of patterns, signs, geometric shapes, lines, guilloches and other similar elements. The recesses are surrounded by the non-permeable metal layer, which appears to be metallic or reflective, the non-permeable metal covering which appears to be metallic or reflective does not contain any recurrent pattern in the area of observation, and the metal covering (3) which appears to be metallic or reflective can be arranged above and/or below the conductive coating (2a). The invention also relates to the use and production thereof.

Description

Sicherheitselemente mit visuell erkennbaren und maschinenlesbaren Merkmalen Security elements with visually recognizable and machine-readable features
Die Erfindung betrifft Sicherheitselemente mit visuell erkennbaren und maschinenlesbaren Merkmalen, die eine erhöhte Fälschungssicherheit gewährleisten.The invention relates to security elements with visually recognizable and machine-readable features that ensure increased security against forgery.
Sicherheitselemente in Form von Fäden, Streifen, Bändern, Patches oder anderen Formaten werden vor allem in Wertdokumenten, beispielsweise Banknoten, Ausweispapieren und dergleichen eingesetzt. Meist weisen diese Sicherheitselemente kombinierte Merkmale, beispielsweise optische Merkmale und/oder leitfähige Merkmale und/oder magnetische Merkmale auf.Security elements in the form of threads, strips, tapes, patches or other formats are used primarily in documents of value, for example banknotes, identification papers and the like. Most of these security elements have combined features, for example optical features and / or conductive features and / or magnetic features.
So ist beispielsweise aus der EP 319 157 B1 ein Sicherheitspapier mit einer zumindest teilweise zwischen den beiden Oberflächen des Papiers angeordneten Sicherheitsvorrichtung bekannt, wobei die Sicherheitsvorrichtung ein flexibles wasserundurchlässiges Substrat aufweist, das mit einer durchgehenden Metallbahn mit 10-50% Aussparungen versehen ist. Die durchgehende Metallbahn kann eine metallische Beschichtung sein oder durch eine metallische Druckfarbe hergestellt sein und zudem noch leitfähig sein.For example, EP 319 157 B1 discloses a security paper with a security device arranged at least partially between the two surfaces of the paper, the security device having a flexible, water-impermeable substrate which is provided with a continuous metal sheet with 10-50% cutouts. The continuous metal track can be a metallic coating or be produced by a metallic printing ink and can also be conductive.
Aus der EP 330 733 B1 ist ein Sicherheitselement in Form eines Faden oder Bandes zur Einbettung in Sicherheitsdokumente bekannt, das aus einer lichtdurchlässigen Kunststofffolie besteht, die mit einer opaken Beschichtung versehen ist und Aussparungen aufweist, wobei zumindest in den zu den Aussparungen deckungsgleichen Bereichen farbgebende und/oder lumineszierende Substanzen vorhanden sind, die sich unter geeigneten Lichtbedingungen von der opaken Beschichtung in farblich kontrastierender Form unterscheiden. Aus der EP 426 801 B1 ist ein Sicherheitselement bekannt, das über und/oder unter den Kennzeichen ein elektrisch leitfähiges Material aufweist, sodass die Kennzeichen nur im Durchlicht sichtbar sind.From EP 330 733 B1 a security element in the form of a thread or tape for embedding in security documents is known, which consists of a translucent plastic film, which is provided with an opaque coating and has recesses, wherein at least in the areas congruent with the recesses coloring and / or luminescent substances are present which differ from the opaque coating in a color-contrasting form under suitable lighting conditions. A security element is known from EP 426 801 B1, which has an electrically conductive material above and / or below the license plates, so that the license plates are only visible in transmitted light.
Aufgabe der Erfindung war es Sicherheitselemente bereitzustellen, die visuell erkennbare und maschinenlesbare Merkmale aufweisen und eine erhöhte Fälschungssicherheit gewährleisten.The object of the invention was to provide security elements which have visually recognizable and machine-readable features and ensure increased security against forgery.
Gegenstand der Erfindung sind daher Sicherheitselemente bestehend aus einem Trägersubstrat auf das ein oder mehrere funktionelle Sicherheitsmerkmale aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat ein- oder beidseitig mit einer vollflächigen oder partiellen leitfähigen Beschichtung und/oder einer metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Beschichtung, die Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen, geometrischen Figuren, Linien, Guillochen und der gleichen aufweist, wobei die Aussparungen von der nicht durchgängigen metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht umgeben sind, wobei die nicht durchgängige metallische oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung keine wiederkehrenden Muster im Betrachtungsbereich aufweist, versehen ist und die metallische oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung über und/oder unter der leitfähigen Beschichtung angeordnet sein kann.The invention therefore relates to security elements consisting of a carrier substrate to which one or more functional security features are applied, characterized in that the carrier substrate has one or both sides with a full-surface or partial conductive coating and / or a metallic or metallic-appearing or reflective coating Has recesses in the form of patterns, characters, geometric figures, lines, guilloches and the like, wherein the recesses are surrounded by the non-continuous metallic or metallic-appearing or reflective layer, the non-continuous metallic or metallic-appearing or reflective coating no recurring patterns has in the viewing area, is provided and the metallic or metallic-appearing or reflective coating can be arranged above and / or below the conductive coating.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Folienmaterial bestehend aus einem Trägersubstrat auf das eine oder mehrere funktionelle Sicherheitsmerkmale aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat ein- oder beidseitig mit einer vollflächigen oder partiellen leitfähigen Beschichtung und/oder einer metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Beschichtung, die Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen, geometrischen Figuren, Linien, Guillochen und der gleichen aufweist, wobei die Aussparungen von der nicht durchgängigen metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht umgeben sind, wobei die nicht durchgängige metallische oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung keine wiederkehrenden Muster im Betrachtungsbereich aufweist, versehen ist und die metallische oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung über und/oder unter der leitfähigen Beschichtung angeordnet sein kann.Another object of the invention is a film material consisting of a carrier substrate to which one or more functional security features are applied, characterized in that the carrier substrate has a full or partial conductive coating on one or both sides and / or a metallic or metallic appearing or reflecting coating , which has cutouts in the form of patterns, characters, geometric figures, lines, guilloches and the like, the cutouts from the non-continuous metallic or metallic-appearing or reflective layer are surrounded, the non-continuous metallic or metallic-appearing or reflective coating has no recurring patterns in the viewing area, is provided and the metallic or metallic-appearing or reflective coating can be arranged above and / or below the conductive coating ,
Die metallische bzw. metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung kann selbst leitfähige und/oder magnetische und/oder optische Eigenschaften aufweisen.The metallic or metallic-appearing or reflective coating can itself have conductive and / or magnetic and / or optical properties.
Die Sicherheitselemente bzw. Folienmaterialien können ferner ein- oder beidseitig mit einer oder unterschiedlichen farbgebenden Schicht(en) versehen sein, wobei die farbgebende(n) Schicht(en) insbesondere im Bereich der Aussparungen nicht vollflächig aufgebracht ist/sind. Gegebenenfalls kann die Gestaltung der nicht vollflächigen farbgebenden Schicht ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal bzw. Echtheitsmerkmal oder Identifikationsmerkmal darstellen.The security elements or film materials can furthermore be provided on one or both sides with one or different coloring layer (s), the coloring layer (s) not being applied over the entire surface, in particular in the region of the cutouts. If necessary, the design of the non-full-color layer can represent an additional security feature or authenticity feature or identification feature.
Femer können die Sicherheitselemente bzw. Folienmaterialien zusätzlich zu einer der beschriebenen Schichten eine optisch wirksame Struktur, beispielsweise ein Oberflächenrelief, ein Beugungsgitter oder ein Hologramm aufweisen, wobei diese Strukturen als zusätzliches Sicherheitsmerkmal, Echtheits- oder Identifikationsmerkmal dienen können.In addition to one of the layers described, the security elements or film materials can also have an optically effective structure, for example a surface relief, a diffraction grating or a hologram, wherein these structures can serve as an additional security feature, authenticity or identification feature.
Diese Sicherheitselemente bzw. Folienmaterialien können zusätzlich auch eine vollflächige oder partielle Schicht mit magnetischen Eigenschaften aufweisen.These security elements or film materials can additionally have a full or partial layer with magnetic properties.
Ferner können die Sicherheitselerriente bzw. Folienmaterialien elektrisch leitfähige Schichten und/oder Strukturen, oder durch Radiofrequenz anregbare Elemente oder Strukturen, wie Chips, beispielsweise Polymer-Mikroschaltkreise oder auf Si oder anderen Halbleitern basierende Mikroschaltkreise aufweisen. Als Trägersubstrate kommen beispielsweise Trägerfolien, vorzugsweise flexible transparente Kunststofffolien, beispielsweise aus PI, PP, MOPP, PE, PPS, PEEK, PEK, PEI, PAEK, LCP, PEN, PBT1 PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC in Frage.Furthermore, the security elements or film materials can have electrically conductive layers and / or structures, or elements or structures that can be excited by radio frequency, such as chips, for example polymer microcircuits or microcircuits based on Si or other semiconductors. Carrier substrates include, for example, carrier films, preferably flexible transparent plastic films, for example made of PI, PP, MOPP, PE, PPS, PEEK, PEK, PEI, PAEK, LCP, PEN, PBT 1 PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC in question.
Die Trägerfolien weisen vorzugsweise eine Dicke von 5 - 700 μm, bevorzugt 5 - 200 μm, besonders bevorzugt 5 - 50 μm auf.The carrier films preferably have a thickness of 5 to 700 μm, preferably 5 to 200 μm, particularly preferably 5 to 50 μm.
Ferner können als Trägersubstrat auch Metallfolien, beispielsweise AI-, 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.Furthermore, metal foils, for example Al, Cu, Sn, Ni, Fe or stainless steel foils with a thickness of 5-200 μm, preferably 10 to 80 μm, particularly preferably 20-50 μm, can also serve as the carrier substrate. The films can also be surface-treated, coated or laminated, for example with plastics, or painted.
Ferner können als Trägersubstrate auch Papier oder Verbünde mit Papier, beispielsweise Verbünde mit Kunststoffen mit einem Flächengewicht von 20 - 500 g/m2, vorzugsweise 40 - 200 g/m2, verwendet werden.Furthermore, paper or composites with paper, for example composites with plastics with a basis weight of 20-500 g / m 2 , preferably 40-200 g / m 2 , can also be used as carrier substrates.
Ferner können als Trägersubstrate Gewebe oder Vliese, wie Endlosfaservliese, Stapelfaservliese und dergleichen, die gegebenenfalls vernadelt und/oder kalandriert sein können, verwendet werden. Vorzugsweise bestehen solche Gewebe oder Vliese aus Kunststoffen, wie PP, PET, PA1 PPS und dergleichen, es können aber auch Gewebe oder Vliese aus natürlichen, gegebenenfalls behandelten Fasern, wie Viskosefasern eingesetzt werden. Die eingesetzten Vliese oder Gewebe weisen ein Flächengewicht von etwa 20 g/m2 bis 500 g/m2 auf. Gegebenenfalls müssen die Vliese oder Gewebe oberflächenbehandelt werden.Furthermore, woven or non-woven fabrics, such as continuous fiber non-woven fabrics, staple fiber non-woven fabrics and the like, which can optionally be needled and / or calendered, can be used as carrier substrates. Such fabrics or nonwovens preferably consist of plastics, such as PP, PET, PA 1 PPS and the like, but woven or nonwovens made of natural, optionally treated fibers, such as viscose fibers, can also be used. The nonwovens or fabrics used have a weight per unit area of approximately 20 g / m 2 to 500 g / m 2 . If necessary, the nonwovens or fabrics must be surface-treated.
Die leitfähige Beschichtung kann eine metallische oder nicht metallische oder eine polymere leitfähige Beschichtung sein. Die elektrisch leitfähigen Polymere können beispielsweise Polyacetylen, Poly-p- phenylen, Polypyrrole, Polythiophene, Poly-p-phenylenvinylen, niedermolekulare makrocyclische Halbleiter, Organopolysilane,The conductive coating can be a metallic or non-metallic or a polymeric conductive coating. The electrically conductive polymers can be, for example, polyacetylene, poly-p-phenylene, polypyrroles, polythiophenes, poly-p-phenylene vinylene, low molecular weight macrocyclic semiconductors, organopolysilanes,
Polyschwefelnitrid und/oder Polyaniline und/oder deren Derivate sein. Bevorzugt werden als elektrisch leitfähige Polymere Polyanilin oder Polythiophene verwendet. Besonders bevorzugt wird als elektrisch leitfähiges Polymer Polyethylendioxythiophen verwendet.Be poly-sulfur nitride and / or polyanilines and / or their derivatives. Polyaniline or polythiophenes are preferably used as electrically conductive polymers. Polyethylene dioxythiophene is particularly preferably used as the electrically conductive polymer.
Die Polymere können in Form einer Dispersion oder in Form ihrer Monomere bzw. Vorpolymere mit nachfolgender Aufbringung eines Initiator und/oder Katalysator oder bereits in Mischung mit einem Initiator und/oder Katalysator auf ein Trägersubstrat aufgebracht werden.The polymers can be applied to a carrier substrate in the form of a dispersion or in the form of their monomers or prepolymers with subsequent application of an initiator and / or catalyst or already in a mixture with an initiator and / or catalyst.
Als handelsübliche elektrische leitfähige Polymersuspension ist beispielsweise Baytron® P der Fa. H.C. Stark einsetzbar. Als Dispersionsmittel kommen beispielsweise inerte Lösungsmittel, vorzugsweise wässrige Lösungsmittel oder Alkohole, wie i-Propanol in Frage. Gegebenenfalls können den Polymerdispersionen auch Matrixpolymere, beispielsweise wasserlösliche Polyester, Polyurethane, Polystyrolsulfonate, Polyacrylate oder Ethylenacrylatcopolymere als Matrixpolymere zugesetzt werden. Beispielsweise kann Polyethylendioxythiophen mit Polystyrolsulfonat als Matrixpolymer verwendet werden.Baytron ® P from HC Stark, for example, can be used as a commercially available electrically conductive polymer suspension. Examples of suitable dispersants are inert solvents, preferably aqueous solvents or alcohols, such as i-propanol. Optionally, matrix polymers, for example water-soluble polyesters, polyurethanes, polystyrene sulfonates, polyacrylates or ethylene acrylate copolymers, can also be added to the polymer dispersions as matrix polymers. For example, polyethylene dioxythiophene with polystyrene sulfonate can be used as the matrix polymer.
Die Partikelgröße der Polymere in der Dispersion beträgt vorzugsweise 20 - 500 nm.The particle size of the polymers in the dispersion is preferably 20-500 nm.
Es werden aber bevorzugt die Monomere bzw. Vorpolymere zur Bildung der elektrisch leitfähigen Polymere aufgebracht und in situ polymerisiert.However, the monomers or prepolymers for forming the electrically conductive polymers are preferably applied and polymerized in situ.
Dabei können als Initiator und/oder Katalysator sowohl radikalische, als auch Redox- oder Photo-Initiator und/oder Katalysatoren und/oder -Katalysatoren, beispielsweise UV-Initiatoren, verwendet werden. Sowohl Monomer als auch Initiator und/oder Katalysator und/oder Katalysator werden bevorzugt in einem Lösungs- bzw. Dispersionsmittel bereitgestellt, beispielsweise in einem Alkohol, wie Propanol oder n-Butanol.Both radical and redox or photo initiator and / or catalysts and / or catalysts, for example UV initiators, can be used as initiators and / or catalysts. Both monomer and initiator and / or catalyst and / or catalyst are preferably provided in a solvent or dispersion medium, for example in an alcohol, such as propanol or n-butanol.
Besonders bevorzugt wird als Initiator/Katalysator Fe(lll)toluolsulfonat verwendet. Fe(lll)toluolsulfonat ist ein radikalischer Initiator bzw. Katalysator, der zugleich eine Redoxreaktion bei der Polymerisation initiiert. Das Fe(lll)-Ion wirkt als Initiator und das Tuluolsolfonat bildet im leitfähigen Polymer die MatrixFe (III) toluenesulfonate is particularly preferably used as initiator / catalyst. Fe (III) toluenesulfonate is a radical initiator or catalyst which also initiates a redox reaction during the polymerization. The Fe (III) ion acts as an initiator and the toluene sulfonate forms the matrix in the conductive polymer
Wird also Ethylendioxythiophen als Monomer, beispielsweise Baytron® M bzw. Baytron® M-V2 der Fa. H.C. Stark, und Fe(lll)toluolsulfonat, beispielsweise Baytron® C- Typen, beispielsweise Baytron® CB-40 der Fa Bayer, als Initiatorund/oder Katalysator verwendet, ist das auf dem Trägersubstrat nach der Polymerisation vorhandene PolymerSo is ethylenedioxythiophene as a monomer, for example, Baytron ® M or Baytron ® M-V2 Fa. HC Stark, and Fe (III) toluenesulfonate, for example Baytron ® C grades, for example, Baytron ® CB-40 from Bayer, as initiator and / or catalyst is used, the polymer present on the carrier substrate after the polymerization
Polyethylendioxythiophen/Toluolsulfonat (PEDT-TS). Sind höhere Schichtdicken vertretbar, kann auchPolyethylene dioxythiophene / toluenesulfonate (PEDT-TS). Higher layer thicknesses can also be tolerated
Polyetyhlendioxythiophen/Polystyrolsulfonat verwendet werden-Polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonate can be used-
Um eventuelle gefährliche Rückstände in der leitfähigen Schicht zu vermeiden wird der Initiator und/oder Katalysator, also insbesondere Fe(lll)toluolsulfonat, z.B. Baytron® CB 40, der Fa. Bayer in großem Überschuss im Vergleich zum Monomer resp. Vorpolymer (z.B. Ethylendioxythiophen, wie Baytron® M oder Baytron® M-V2 der Firma Bayer) eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis von Monomer bzw. Vorpolymer zu Initiator und/oder Katalysator beträgt dabei etwa 1:20 - 1:100, bevorzugt 1:50 bis 1:80. Der Überschuss an Initiator und/oder Katalysator gewährleistet eine vollkommene und sichere Umsetzung des gesamten Monomers auch während kürzerer verfügbarer Reaktionszeiten, womit sichergestellt ist, dass "keine gesundheitsschädlichen Reste zurückbleiben. Weiters wird durch diesen Überschuss an Initiator und/oder Katalysator eine optimale Filmbildung erreicht. Die Polymerisation erfolgt in Abhängigkeit vom verwendeten Lösungsmittel bereits zu dem Zeitpunkt, in dem eine Temperatur erreicht wird, die ein Abdampfen des Lösungsmittels bewirkt. Um eine vorzeitige bzw. zu starke Polymerisation vor der Aufbringung auf das Trägersubstrat in den Vorratsgefäßen, bzw. eine zu rasche Polymerisation unmittelbar nach der Aufbringung auf das Trägersubstrat zu vermeiden, wird in Abhängigkeit von der in den Vorratsgefäßen herrschenden Temperatur vorteilhafterweise aus den vorgesehenen Vorratsbehältern Monomer bzw. Lösungsmittel je nach Bedarf über eine Pumpe nachdosiert, wobei bei der Zudosierung des Lösungsmittels (beispielsweise ein Alkohol, wie Propanol oder n-Butanol) darauf geachtet werden sollte, dass nach der Polymerisation nicht große Mengen an Lösungsmittel in der Schicht verbleiben, die anschließend entfernt werden müssen, also eine ausgeglichene Zudosierung erfolgt. Vorzugsweise wird die unerwünschte Polymerisation aber durch Zudosieren des im Lösungsmittel stark verdünnt vorliegenden Monomers gesteuert.In order to avoid the possibility of hazardous residues in the conductive layer is the initiator and / or catalyst, ie in particular Fe (III) -toluenesulfonate, for example Baytron ® CB 40, Fa. Bayer in large excess compared to the monomer resp. Prepolymer (eg ethylenedioxythiophene, such as Baytron ® M or Baytron ® M-V2 from Bayer) is used. The weight ratio of monomer or prepolymer to initiator and / or catalyst is about 1:20 - 1: 100, preferably 1:50 to 1:80. The excess of initiator and / or catalyst ensures a complete and safe conversion of the entire monomer even during shorter available reaction times, which ensures that " no harmful residues remain. Furthermore, this excess of initiator and / or catalyst achieves optimal film formation. Depending on the solvent used, the polymerization takes place at the point in time at which a temperature is reached which causes the solvent to evaporate. In order to avoid premature or too strong polymerization before application to the carrier substrate in the storage containers or too rapid polymerization immediately after application to the carrier substrate, depending on the temperature prevailing in the storage containers, monomer advantageously becomes from the storage containers provided or solvent, if necessary, by means of a pump, when adding the solvent (for example an alcohol such as propanol or n-butanol) care should be taken to ensure that large amounts of solvent do not remain in the layer after the polymerization, which subsequently occurs must be removed, so that a balanced metering takes place. However, the undesired polymerization is preferably controlled by metering in the monomer which is present in a highly diluted form in the solvent.
Initiator- und/oder Katalysatorüberschuss und ggf. Katalysatorreste und andere verunreinigende Reaktionsprodukte können dabei ebenfalls in situ entfernt werden oder gegebenenfalls anschließend durch Behandlung mit einem Lösungsmittel, beispielsweise Wasser, entsalztes Wasser, entionisiertes Wasser, Alkohole, wie Ethanol, Propanole, Butanole und dergleichen oder Wasser/Lösungsmittelgemische aus der Schicht entfernt werden.Excess initiator and / or catalyst and, if appropriate, catalyst residues and other contaminating reaction products can likewise be removed in situ or, if appropriate, subsequently by treatment with a solvent, for example water, demineralized water, deionized water, alcohols, such as ethanol, propanols, butanols and the like or Water / solvent mixtures are removed from the layer.
Bevorzugt wird der Initiator und/oder Katalysatorüberschuss durch Wasser entfernt, das beispielsweise durch Umkehrosmose, lonentauscher, Destillation oder physikalische Wasseraufbereitungsanlagen aufbereitet wird.The initiator and / or excess catalyst is preferably removed by water which is processed, for example, by reverse osmosis, ion exchanger, distillation or physical water treatment plants.
Die Reaktion kann während des Waschprozesses durch eine definierte Einstellung des lonengehalts des Wassers, insbesondere des Gehalts an Alkali- und/oder Erdalkali-Ionen noch beeinflusst werden. Durch Anlagerung der im Wasser vorhandenen Ionen an die O-Atome der Ethylendioxythiophen- Einheiten bilden sich Komplexe, wodurch die Konfiguration der Makromoleküle verändert wird und damit die Bandlücke im Absorptionsspektrum und somit dasThe reaction can be influenced during the washing process by a defined setting of the ion content of the water, in particular the content of alkali and / or alkaline earth ions. By attaching the ions present in the water to the O atoms of the ethylenedioxythiophene units, complexes are formed, which causes the configuration of the macromolecules is changed and thus the band gap in the absorption spectrum and thus that
Absorptionsmaximum verschoben wird.Absorption maximum is shifted.
Gleichzeitig ist durch diese Komplexbildung auch die Leitfähigkeit veränderbar und kann daher durch den Gehalt an Ionen im Wasser definiert eingestellt werden.At the same time, this complex formation also changes the conductivity and can therefore be defined in a defined manner by the ion content in the water.
Das wie oben beschrieben aufbereitete Wasser wird daher gegebenenfalls durch Zugabe von Alkali- und/oder Erdalkali-Ionen in Form von Salzen, beispielsweise Na-Salzen, beispielsweise NaCI oder Erdalkalisalzen wie Mg- Salzen, wie beispielsweise MgCI2 auf einen definierten lonengehalt eingestellt.The water treated as described above is therefore optionally adjusted to a defined ion content by adding alkali and / or alkaline earth ions in the form of salts, for example Na salts, for example NaCl or alkaline earth metal salts such as Mg salts, for example MgCl 2 .
Der Waschvorgang erfolgt vorzugsweise durch Aufbringen der gewählten Waschflüssigkeit mittels eines oder mehrerer Düsenbalken, wobei vorzugsweise Druck und Winkel der auf die Beschichtung auftreffenden Waschflüssigkeit einstellbar sind.The washing process is preferably carried out by applying the selected washing liquid by means of one or more nozzle bars, the pressure and angle of the washing liquid hitting the coating preferably being adjustable.
Das überschüssige Wasser auf der Polymerbeschichtung wird durch abquetschen, abwischen, abtrocknen, durch geeignete Vorrichtungen, wie Abquetschvorrichtungen, Trockenvorrichtungen, Luftrakel, oder Absaugeinheiten entfernt und in einen Recyclierungskreislauf geführt.The excess water on the polymer coating is squeezed, wiped, dried, removed by suitable devices, such as squeezing devices, drying devices, air doctor blades, or suction units, and fed into a recycling circuit.
Gegebenenfalls kann zusätzlich ein Katalysator zur Beschleunigung der Reaktion zugesetzt werden, beispielsweise ein Ziegler-Natta- Katalysator, oder ein Pt - Katalysator, wobei dann gegebenenfalls die zugesetzte Menge an Initiator und/oder Katalysator geringer sein kann.If appropriate, a catalyst can additionally be added to accelerate the reaction, for example a Ziegler-Natta catalyst or a Pt catalyst, in which case the amount of initiator and / or catalyst added may then be less.
Die elektrisch leitfähigen Polymerschichten können je nach Verwendung jeweils eine Dicke von 0,1 - 50 μm, vorzugsweise 0,5 - 10 μm aufweisen. Für bestimmte Verwendungen sind dünnere Schichten von 0,001 - 50 μm, bevorzugt 0,05 - 10 μm ohne weiteres herstellbar. Ferner sind diese polymeren Schichten ausgezeichnet leitfähig. Die Dehnbarkeit der Schicht kann in Abhängigkeit vom Polymerisationsverfahren variabel gesteuert werden.Depending on the use, the electrically conductive polymer layers can each have a thickness of 0.1-50 μm, preferably 0.5-10 μm. For certain uses, thinner layers of 0.001 - 50 μm, preferably 0.05 - 10 μm, can easily be produced. Furthermore, these polymeric layers are extremely conductive. The stretchability of the layer can be variably controlled depending on the polymerization process.
Die elektrisch leitfähigen polymeren Schichten sind im allgemeinen temperaturbeständig, es können ggf. Temperaturbeständigkeiten von -40 ° bis >100° C erreicht werden.The electrically conductive polymer layers are generally temperature-resistant; temperature resistances from -40 ° to> 100 ° C can be achieved if necessary.
Mit den elektrisch leitenden Polymerschichten kann gewünschtenfalls eine Transparenz von > 80% erreicht werden.If desired, a transparency of> 80% can be achieved with the electrically conductive polymer layers.
Die elektrisch leitfähigen Polymere können auch pigmentiert sein, wobei alle bekannten Pigmente geeignet sind. Soll die Transparenz nicht deutlich beeinflusst werden, sind allerdings stark deckende bzw. färbende Pigmente wie Ruß oder Graphit nicht geeignet.The electrically conductive polymers can also be pigmented, all known pigments being suitable. If the transparency is not to be significantly influenced, however, strongly covering or coloring pigments such as carbon black or graphite are not suitable.
Der Anteil an Pigmenten im Festkörper kann bis zu 40% betragen.The proportion of pigments in the solid can be up to 40%.
Gegebenenfalls kann das Trägermaterial vorher zur Verbesserung der Haftung des verwendeten leitfähigen Polymers mit einem Haftvermittler behandelt werden. Im allgemeinen ist jedoch insbesondere bei der Verwendung der in situ Polymerisation der Monomere bzw. Vorpolymere die Haftung der elektrisch leitfähigen Polymere auf allen Trägersubstraten durchaus mehr als befriedigend.If necessary, the carrier material can be treated beforehand with an adhesion promoter to improve the adhesion of the conductive polymer used. In general, however, especially when using the in situ polymerization of the monomers or prepolymers, the adhesion of the electrically conductive polymers to all carrier substrates is more than satisfactory.
Als nicht metallische leitfähige Schicht wird beispielsweise eine mit Ruß, Graphit, amorphen oder kristallinen keramischen Pigmenten wie ITO, ATO1 FTO und dergleichen pigmentierte Dispersion oder Lösung in Ethylenacrylatcopolymer, Nitrocellulose, PVB, PA, Acrylat oder PVC oder deren Copolymeren verwendet. Der Pigmentanteil kann bis zu 90 % betragen, gegebenenfalls kann der Bindemittelanteil 20 - 70% betragen.The non-metallic conductive layer used is, for example, a dispersion or solution pigmented with carbon black, graphite, amorphous or crystalline ceramic pigments such as ITO, ATO 1 FTO and the like in ethylene acrylate copolymer, nitrocellulose, PVB, PA, acrylate or PVC or their copolymers. The pigment content can be up to 90%, if necessary the binder content can be 20-70%.
Als metallische leitfähige Schichten kommen beispielsweise Farben oder Lacke mit Metallpigmenten (beispielsweise Kupfer, Aluminium, Silber, Gold, Eisen, Chrom und dergleichen), Metalllegierungen wie Kupfer-Zink oder Kupfer- Aluminium in Frage.Suitable metallic conductive layers are, for example, paints or lacquers with metal pigments (for example copper, aluminum, silver, gold, iron, chromium and the like), metal alloys such as copper-zinc or copper-aluminum.
Weiters können auch dotierte oder nicht dotierte Halbleiter wie beispielsweise Silicium, Germanium oder lonenleiter wie amorphe oder kristalline Metalloxide oder Metallsulfide als Zusatz verwendet werden. Ferner können zur Einstellung der elektrischen Eigenschaften der Schicht polare oder teilweise polare Verbindungen, wie Tenside oder unpolare Verbindungen wie Silikonadditive oder hygroskopische oder nicht hygroskopische Salze verwendet oder zugesetzt werden.Furthermore, doped or undoped semiconductors such as silicon, germanium or ion conductors such as amorphous or crystalline metal oxides or metal sulfides can also be used as additives. Furthermore, polar or partially polar compounds such as surfactants or non-polar compounds such as silicone additives or hygroscopic or non-hygroscopic salts can be used or added to adjust the electrical properties of the layer.
Die Aufbringung der elektrisch leitfähigen Schicht kann auf jede bekannte konventionelle Weise erfolgen, beispielsweise durch Spin-Coating, Aufstreichen, Aufdampfen, durch Drucken, (Tiefdruck, Flexodruck, Siebdruck, Offsetdruck, Digitaldruck und dergleichen) durch Aufsprühen, Sputtern oder Walzenauftragstechniken.The electrically conductive layer can be applied in any known conventional manner, for example by spin coating, brushing on, vapor deposition, by printing, (gravure printing, flexographic printing, screen printing, offset printing, digital printing and the like) by spraying, sputtering or roller application techniques.
Die elektrisch leitfähige Schicht kann vollflächig oder partiell jeweils auf einer oder beiden Seiten des Trägersubstrats aufgebracht sein.The electrically conductive layer can be applied over the entire surface or partially on one or both sides of the carrier substrate.
Die Aufbringung der partiellen elektrisch leitfähigen Schicht kann in Form von Zeichen und Mustern, flächigen oder linienförmigen, wellenförmigen oder zickzackförmigen und ähnlichen oder analogen Strukturen, wie beispielsweise Guillochen, längs und/oder quer zur Maschinenrichtung des Substrats erfolgen.The partial electrically conductive layer can be applied in the form of characters and patterns, flat or line-shaped, wavy or zigzag-shaped and similar or analog structures, such as guilloches, along and / or transversely to the machine direction of the substrate.
Linienförmige oder analoge Strukturen haben eine in einer Vorzugsrichtung entsprechend der Ausrichtung der Strukturen gerichtete Leitfähigkeit. Außerdem gewährleisten diese Strukturen eine zusätzliche Sicherheit gegenüber Zerstörung durch Querrisse in dieser und ggf. darüber- und/oder darunterliegenden Schicht, da diese an den Zwischenräumen am Weiterreißen gehindert werden. Wird eine derartige elektrisch leitfähige Schicht durch eine zusätzliche Schicht, beispielsweise eine Lackschicht oder durch Kaschieren geschützt, gewährleisten die Zwischenräume bzw. Aussparungen eine verbesserte Versieglung der leitfähigen Schicht.Linear or analog structures have a conductivity directed in a preferred direction in accordance with the orientation of the structures. In addition, these structures ensure additional security against destruction by transverse cracks in this layer and, if necessary, above and / or below it, since these are prevented from tearing at the gaps. If such an electrically conductive layer is protected by an additional layer, for example a lacquer layer or by lamination, the spaces or recesses ensure improved sealing of the conductive layer.
Diese Strukturen stellen gegebenenfalls auch eine 2-dimensionale Codierung dar.These structures may also represent 2-dimensional coding.
In einer Ausführungsform können beispielsweise linien- wellenförmige oder zickzackförmige Strukturen oder Guiliochen zur Erhöhung des Leitungsquerschnitts über Querverbindungen, die unterschiedliche Breiten oder Formen aufweisen können, und ggf. auch in unterschiedlichen Winkeln zur Grundstruktur angeordnet sein können, verbunden sein.In one embodiment, for example, line-wave-shaped or zigzag-shaped structures or guilioches for increasing the line cross-section can be connected via cross-connections, which can have different widths or shapes and, if appropriate, can also be arranged at different angles to the basic structure.
Die Breiten der Linien, Wellen oder zickzackförmigen Strukturen oder Guiliochen können beispielsweise 0,05 - 10 mm, bevorzugt 0,1 - 0,3 mm, die der Querverbindungen 0,05 bis 100 mm, bevorzugt 1 bis 10 mm betragen.The widths of the lines, waves or zigzag structures or guilioches can be, for example, 0.05-10 mm, preferably 0.1-0.3 mm, those of the cross connections 0.05 to 100 mm, preferably 1 to 10 mm.
Die partielle Aufbringung der elektrisch leitfähigen Schicht kann je nach Art der elektrisch leitfähigen Schicht auf jede bekannte konventionelle Weise erfolgen, beispielsweise durch partielles Spin-Coating, Aufstreichen, Aufdampfen, durch Drucken, (Tiefdruck, Flexodruck, Siebdruck, Offsetdruck, Digitaldruck und dergleichen) durch Aufsprühen, Sputtern oder Walzenauftragstechniken erfolgen oder beispielsweise bei metallischen elektrisch leitfähigen Schichten durch bekannte Demetallisierungsverfahren unter Verwendung eines Ätzmittels oder vorzugsweise einer löslichen Waschfarbe.Depending on the type of electrically conductive layer, the partial application of the electrically conductive layer can be carried out in any known conventional manner, for example by partial spin coating, brushing on, vapor deposition, by printing, (gravure printing, flexographic printing, screen printing, offset printing, digital printing and the like) Spraying, sputtering or roller application techniques are carried out or, for example in the case of metallic electrically conductive layers, by known demetallization processes using an etchant or preferably a soluble wash color.
Dabei wird vorzugsweise in einem ersten Schritt auf einer oder beiden Seiten des ggf. bereits beschichteten Trägersubstrats ein in einem Lösungsmittel löslicher Farbauftrag aufgebracht, in einem zweiten Schritt diese Schicht mittels eines Inline-Plasma-, Corona- oder Flammprozesses behandelt und in einem dritten Schritt eine Schicht eines zu strukturierenden Materials aufgebracht, wobei diese Schicht aus Metallen, Metallverbindungen oder Legierungen bestehen kann, worauf in einem vierten Schritt der Farbauftrag mittels eines Lösungsmittels, gegebenenfalls kombiniert mit einer mechanischen Einwirkung entfernt.In a first step, a paint application which is soluble in a solvent is preferably applied to one or both sides of the carrier substrate, which has already been coated, in a second step this layer is treated by means of an inline plasma, corona or flame process and in one third step, a layer of a material to be structured is applied, which layer can consist of metals, metal compounds or alloys, whereupon in a fourth step the paint application is removed by means of a solvent, optionally combined with a mechanical action.
Die Aufbringung des Farbauftrags kann durch ein beliebiges Verfahren, beispielsweise durch Tiefdruck, Flexodruck, Siebdruck, Digitaldruck und dergleichen erfolgen. Die verwendete Farbe bzw. der verwendete Farblack ist in einem Lösungsmittel, vorzugsweise in Wasser löslich, es kann jedoch auch eine in jedem beliebigen Lösungsmittel, beispielsweise in Alkohol, Estern und dergleichen lösliche Farbe verwendet werden. Die Farbe bzw. der Farblack können übliche Zusammensetzungen auf Basis von natürlichen oder künstlichen Makromolekülen sein. Die lösliche Farbe kann pigmentiert oder nicht pigmentiert sein. Als Pigmente können alle bekannten Pigmente verwendet werden. Besonders geeignet sind TiO2, ZnS, Kaolin und dergleichen.The color application can be carried out by any method, for example gravure printing, flexographic printing, screen printing, digital printing and the like. The color or the color lacquer used is soluble in a solvent, preferably in water, but a color soluble in any solvent, for example in alcohol, esters and the like, can also be used. The color or the colored lacquer can be conventional compositions based on natural or artificial macromolecules. The soluble color can be pigmented or unpigmented. All known pigments can be used as pigments. TiO 2 , ZnS, kaolin and the like are particularly suitable.
Anschließend wird das bedruckte Trägersubstrat mittels eines Inline-Plasma- (Niederdruck- oder Atmosphärenplasma-), Corona- oder Flammprozesses behandelt. Durch energiereiches Plasma, beispielsweise Ar- oder Ar/O2-Plasma wird die Oberfläche von Tonungsresten der Druckfarben gereinigt. Dabei wird die notwendige scharfe Abgrenzung der Konturen der Aussparungen, die für die notwenige Präzision der Codierung notwendig ist, erreicht. Gleichzeitig wird die Oberfläche aktiviert. Dabei werden endständige polare Gruppen an der Oberfläche erzeugt. Dadurch wird die Haftung von Metallen und dergleichen an der Oberfläche verbessert.The printed carrier substrate is then treated by means of an inline plasma (low pressure or atmospheric plasma), corona or flame process. High-energy plasma, for example Ar or Ar / O2 plasma, cleans the surface of toning residues from the printing inks. The necessary sharp delimitation of the contours of the cutouts, which is necessary for the necessary precision of the coding, is achieved. At the same time, the surface is activated. Terminal polar groups are created on the surface. This improves the adhesion of metals and the like to the surface.
Gegebenenfalls kann gleichzeitig mit der Anwendung der Plasma- bzw. Corona- oder Flammbehandlung eine dünne Metall- oder Metalloxidschicht als Haftvermittler, beispielsweise durch Sputtern oder Aufdampfen aufgebracht werden. Besonders geeignet sind dabei Cr, AI, Ag, Ti, Cu, TiO2, Si-Oxide oder Chromoxide. Diese Haftvermittlerschicht weist im allgemeinen eine Dicke von 0,1 nm - 5nm, vorzugsweise 0,2 nm - 2nm, besonders bevorzugt 0,2 bis 1 nm auf.If necessary, a thin metal or metal oxide layer can be applied as an adhesion promoter, for example by sputtering or vapor deposition, simultaneously with the application of the plasma or corona or flame treatment. Cr, Al, Ag, Ti, Cu, TiO 2 , Si oxides or chromium oxides are particularly suitable. This adhesive layer generally has a thickness of 0.1 nm - 5 nm, preferably 0.2 nm - 2 nm, particularly preferably 0.2 to 1 nm.
Dadurch wird die Haftung der partiell oder vollflächig aufgebrachten strukturierten funktionellen Schicht weiter verbessert. Das ist Voraussetzung für die Erzeugung von funktionellen Schichten mit hoher Präzision und guter Haftung.As a result, the adhesion of the structured functional layer applied partially or over the entire surface is further improved. This is a prerequisite for the creation of functional layers with high precision and good adhesion.
Anschließend wird die metallische leitfähige Schicht aufgebracht. Diese Schicht besteht aus einem Metall, einer Metallverbindung oder einer Legierung. Als Metallschicht sind Schichten aus AI, Cu1 Fe1 Ag, Au, Cr, Ni, Zn und dergleichen geeignet. Als Metallverbindungen sind beispielsweise Oxide oder Sulfide von Metallen, insbesondere TiO2, Cr-Oxide, ZnS, ITO, ATO, FTO, ZnO, AI2O3 oder Siliciumoxide geeignet. Geeignete Legierungen sind beispielsweise Cu-Al Legierungen, Cu-Zn Legierungen und dergleichen.The metallic conductive layer is then applied. This layer consists of a metal, a metal compound or an alloy. Layers of Al, Cu 1 Fe 1 Ag, Au, Cr, Ni, Zn and the like are suitable as the metal layer. Examples of 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.
Diese Schicht kann durch bekannte Verfahren, beispielsweise durch Bedampfen, Sputtem, Drucken (Tief-, Flexo-, Sieb-, Digitaldruck und dergleichen) , Sprühen, Galvanisieren und dergleichen aufgebracht werden. Die Dicke der funktionellen Schicht beträgt 0,001 bis 50 μm, vorzugsweise 0,1 bis 20 μm.This layer can be applied by known methods, for example by vapor deposition, sputtering, printing (gravure, flexographic, screen, digital printing and the like), spraying, electroplating and the like. The thickness of the functional layer is 0.001 to 50 μm, preferably 0.1 to 20 μm.
Anschließend wird die Farbschicht durch ein geeignetes Lösungsmittel, das auf die Zusammensetzung der Farbschicht abgestimmt ist, entfernt. Bevorzugt ist der Farbauftrag wasserlöslich. Gegebenenfalls kann die Ablösung durch mechanische Einwirkung unterstützt werden.The paint layer is then removed using a suitable solvent which is matched to the composition of the paint layer. The paint application is preferably water-soluble. If necessary, the detachment can be supported by mechanical action.
Um das Anlösen der abgedeckten Farbschicht weiter zu verbessern kann auch vollflächig oder passergenau eine dünne pigmentierte Farbschicht oder eine reine Pigmentschicht aufgebracht werden, wobei die Dicke dieser Schicht etwa 0,01 - 5 μm beträgt. Durch das Ablösen des Farbauftrags mit den über dem Farbauftrag befindlichen Bereichen der funktionellen Schicht, wird die gewünschte partielle Struktur erhalten.In order to further improve the dissolving of the covered color layer, a thin pigmented color layer or a pure pigment layer can also be applied over the entire surface or in register, the thickness of this layer being approximately 0.01-5 μm. By detaching the paint application with the areas of the functional layer located above the paint application, the desired partial structure is obtained.
Die nicht durchgängige metallische oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung weist Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen, geometrischen Figuren, Linien, Guillochen und dergleichen auf, wobei die Aussparungen von der nicht durchgängigen metallischen oder metallisch erscheinenden Schicht umgeben sind. Die nicht durchgängige metallische oder metallische erscheinende oder reflektierende Beschichtung bildet keine wiederkehrenden Muster im Betrachtungsabschnitt.The non-continuous metallic or metallic-appearing or reflective coating has recesses in the form of patterns, characters, geometric figures, lines, guilloches and the like, the recesses being surrounded by the non-continuous metallic or metallic-appearing layer. The non-continuous metallic or metallic appearing or reflective coating does not form a recurring pattern in the viewing section.
So kann beispielsweise die metallisch oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung um die Konturen der Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen, geometrischen Figuren, Linien, Guillochen und dergleichen in einer definierten Breite und Höhe aufgebracht sein ohne eine durchgängige Verbindung zu einer eine benachbarte Kontur umgebenden metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Beschichtung aufzuweisen. Dabei können die Zwischenräume völlig frei von einer metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Beschichtung sein, oder die dazwischen liegende metallische bzw. metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung beispielsweise in Form eines Rasters, eines Codes, in Form von Guillochen, Linien, Streifen und dergleichen, vorliegen.For example, the metallic or metallic appearing or reflective coating around the contours of the recesses in the form of patterns, characters, geometric figures, lines, guilloches and the like can be applied in a defined width and height without a continuous connection to a metallic surrounding an adjacent contour or to have a metallic or reflective coating. The gaps can be completely free of a metallic or metallic-appearing or reflective coating, or the intermediate metallic or metallic-appearing or reflective coating, for example in the form of a grid, a code, in the form of guilloches, lines, strips and the like ,
Die metallische bzw. metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung kann gegebenenfalls über und/oder unter der leitfähigen Beschichtung angeordnet sein.The metallic or metallic-appearing or reflective coating can optionally be arranged above and / or below the conductive coating.
Unter metallischen Beschichtungen werden sowohl Metall-Beschichtungen als auch Beschichtungen mit Metallverbindungen verstanden. Als metallische Beschichtungen kommen beispielsweise Schichten aus AI, Cu, Fe, Ag, Au, Cr, Ni, Zn und dergleichen in Frage. Als Metallverbindungen sind beispielsweise Oxide oder Sulfide von Metallen, insbesondere Tiθ2, Cr-Oxide, ZnS1 ITO, ATO1 FTO, ZnO, AI2O3 oder Siliciumoxide geeignet. Geeignete Legierungen sind beispielsweise Cu-Al Legierungen, Cu-Zn Legierungen und dergleichen geeignet.Metallic coatings mean both metal coatings and coatings with metal compounds. For example, layers of Al, Cu, Fe, Ag, Au, Cr, Ni, Zn and the like are suitable as metallic coatings. Examples of suitable metal compounds are oxides or sulfides of metals, in particular TiO 2 , Cr oxides, ZnS 1 ITO, ATO 1 FTO, ZnO, Al 2 O 3 or silicon oxides. Suitable alloys are, for example, Cu-Al alloys, Cu-Zn alloys and the like.
Die nicht durchgängigen metallischen Beschichtungen können sowohl durch Drucken einer metallpigmenthaltigen Druckfarbe in jedem bekannten Druckverfahren, als auch durch Aufdampfen, Sputtem, Abscheiden. Metallisieren und gegebenenfalls anschließendes partielles Demetallisieren mittels Ätztechniken oder unter Verwendung eines vorhergehenden löslichen Farbauftrags wie bereits beschrieben und dergleichen aufgebracht werden.The non-continuous metallic coatings can be produced either by printing a printing ink containing metal pigments in any known printing process, or by vapor deposition, sputtering or deposition. Metallization and optionally subsequent partial demetallization can be applied by means of etching techniques or using a previous soluble paint application as already described and the like.
Unter metallisch erscheinenden oder reflektierenden Beschichtungen werden Beschichtungen verstanden, die elektromagnetische Wellen, vorzugsweise im sichtbaren Bereich reflektieren, beispielsweise Pigmente, Farben, Glas- oder Keramikbeschichtungen, Kunststoffpigmente oder Metalleffektfarben. Metalleffektfarben sind Farben oder Lacke z.B.: auf Basis von dotierten oder undotierten Halbleiterpigmenten, vorzugsweise in Form von Plättchen. Beispiele für derartige Pigmente sind beispielsweise Silizium-, Gallium- oder Tellur- Pigmente, die einen metallischen Glanz aufweisen. Diese Pigmente und die unter Verwendung dieser Pigmente hergestellte Farbe oder der damit hergestellte Lack weist einen metallischen Glanz auf und erscheinen daher visuell als metallisch glänzende oder reflektierende Beschichtung. Unter Metalleffektfarben werden hier auch auf Basis von Glimmer, belegt mit ΗO2 oder Fe hergestellte Farben oder Lacke verstanden.Metallic-appearing or reflective coatings are understood to mean coatings that reflect electromagnetic waves, preferably in the visible range, for example pigments, paints, glass or ceramic coatings, plastic pigments or metallic effect paints. Metal effect paints are paints or varnishes, for example: based on doped or undoped semiconductor pigments, preferably in the form of platelets. Examples of such pigments are, for example, silicon, gallium or tellurium pigments which have a metallic luster. These pigments and the paint or varnish produced using these pigments have a metallic luster and therefore appear visually as a metallic shiny or reflective coating. Metallic effect paints are also understood here to mean paints or lacquers based on mica coated with belegtO 2 or Fe.
Die mit Halbleiterpigmenten hergestellten Farben bzw. Lacke sind bei Raumtemperatur nicht leitfähig. Allerdings zeigen diese Metalleffektpigmentfarben einem PTC/NTC - Effekt der als zusätzliches Sicherheits-, Echtheits- oder Identifikationsmerkmal dient. Die Halbleiterpigmente können beispielsweise mit magnetischen und/oder leitfähigen und/oder optisch wirksamen Schichten belegt werden, beispielsweise durch Aufdampfen, Coaten, chemische Abscheidung und dergleichen. So können beispielsweise die Halbleiterpigmente mit Eisen, Nickel, Cobalt, Silber, Gold, Kupfer, Zink, Zinn und dergleichen oder deren Verbindungen, Legierungen oder Salzen (beispielsweise Oxide oder Sulfide) oder hart oder weichmagnetische Stahlsorten verwendet werden.The paints or varnishes made with semiconductor pigments are not conductive at room temperature. However, these metallic effect pigment colors show a PTC / NTC effect which serves as an additional security, authenticity or identification feature. The semiconductor pigments can be coated, for example, with magnetic and / or conductive and / or optically active layers, for example by vapor deposition, coating, chemical deposition and the like. For example, the semiconductor pigments with iron, nickel, cobalt, silver, gold, copper, zinc, tin and the like or their compounds, alloys or salts (for example oxides or sulfides) or hard or soft magnetic steel grades can be used.
Die beschriebenen (gegebenenfalls beschichteten) Halbleiterpigmente können sowohl in lösemittelfreien als auch in lösungsmittelhältigen Systemen ggf. mit einem Bindemittel als Farbe oder Lack verwendet werden.The described (optionally coated) semiconductor pigments can be used both in solvent-free and in solvent-containing systems, optionally with a binder as a paint or varnish.
Als Lösungsmittel kommen beispielsweise Wasser oder organische Lösungsmittel, wie Alkohole, Ketone, Aldehyde, Aliphate oder Aromate und dergleichen in Frage.Examples of suitable solvents are water or organic solvents, such as alcohols, ketones, aldehydes, aliphates or aromatics and the like.
Als Bindemittel kommen verschiedene natürliche oder synthetische Bindemittel in Frage, z.B. natürliche Öle und Harze, wie Phenolformaldehyd, Harnstoff-, Melamin-, Keton-, Aldehyd-, Epoxy-, Polyterpenharzen verwenden. Als zusätzliche Bindemittel können beispielsweise Polyester, Polyvinylakohole, Polyvinylacetate, - ether, -propionate und -Chloride, Poly(methyl)acrylate, Polystyrole, Olefine, Nitrocellulose, Polyisocyanat, Urethansysteme und dergleichen.Various natural or synthetic binders are suitable as binders, e.g. use natural oils and resins such as phenol formaldehyde, urea, melamine, ketone, aldehyde, epoxy, polyterpene resins. For example, polyesters, polyvinyl alcohols, polyvinyl acetates, ethers, propionates and chlorides, poly (methyl) acrylates, polystyrenes, olefins, nitrocellulose, polyisocyanate, urethane systems and the like can be used as additional binders.
Das Sicherheitselement kann ferner gegebenenfalls ein farbgebende Schicht aufweisen, die unter und/oder über der metallischen bzw. metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht und/oder über und/oder unter der leitfähigen Schicht angeordnet sein kann, wobei die farbgebende Schicht zumindest in jenem Bereich, der durch die Aussparungen in der metallischen bzw. metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht definiert ist, nicht vollflächig vorhanden ist. Dadurch wird für Fälschungen eine zusätzliche Barriere geschaffen, da die exakte Nachahmung der nicht vollflächigen Struktur, insbesondere zusätzlich zu den anderen Eigenschaften schwer möglich ist.The security element can also optionally have a coloring layer, which can be arranged below and / or above the metallic or metallic-appearing or reflecting layer and / or above and / or below the conductive layer, the coloring layer at least in that area which is defined by the recesses in the metallic or metallic-appearing or reflecting layer, is not present over the entire surface. This creates an additional barrier for counterfeiting, since it is difficult to exactly imitate the structure that is not all over the surface, in particular in addition to the other properties.
Im Bereich der Aussparungen kann die farbgebende Schicht in Form von Mustern, Zeichen, geometrischen Figuren, Linien, Guillochen in Form eines Rasters und dergleichen vorliegen.In the area of the cutouts, the coloring layer can be in the form of patterns, characters, geometric figures, lines, guilloches in the form of a grid and the like.
Die farbgebende Schicht kann beispielsweise innerhalb der Aussparungen im Wesentlichen der Kontur der Aussparung in einem definierten Abstand folgend vorliegen. Ferner kann die farbgebende Schicht in Form eines Rasters oder in Form von Linien, gegebenenfalls auch mit variierender Breite, im Halbton oder im Vollton im Bereich der Aussparungen vorhanden sein. Außerhalb der definierten Aussparungen kann die farbgebende Schicht zumindest teilweise vollflächig vorhanden sein. Die Anordnung und die Ausgestaltung der farbgebenden Schicht kann auch in Form eines (visuell unter bestimmten Bedingungen erkennbaren) Codes erfolgen.The coloring layer can, for example, be present within the recesses essentially following the contour of the recess at a defined distance. Furthermore, the coloring layer can be present in the form of a grid or in the form of lines, optionally also with a varying width, in the semitone or in the full tone in the region of the cutouts. Outside the defined cutouts, the coloring layer can be present at least partially over the entire surface. The arrangement and design of the coloring layer can also take the form of a code (visually recognizable under certain conditions).
Die Aussparungen können weiters registergenau zu den weiteren Schichten mit definierten Eigenschaften vorhanden sein.The recesses can also be present in register with the other layers with defined properties.
Gegebenenfalls können die Raster bzw. Linien, Muster und dergleichen der farbgebenden Schicht auch mehrfarbig ausgeführt sein.If necessary, the rasters or lines, patterns and the like of the coloring layer can also be multicolored.
Die optischen Eigenschaften der Schicht werden durch sichtbare Farbstoffe bzw. Pigmente, lumineszierende Farbstoffe bzw. Pigmente, die im sichtbaren, im UV-Bereich oder im IR-Bereich fluoreszieren bzw. phosphoreszieren, durch TiO2, ZnS, Kaolin, ATO, FTO, Aluminium, Chrom- und Siliziumoxide oder beispielsweise organische Pigmente wie Phthalocyaninblau, i-lndolidingelb, Dioxazinviolett und dergleichen, durch Effektpigmente, wie Flüssigkristalle, Perlglanz, Bronzen und/oder Multilayer-Farbumschlagpigmente und/oder wärmeempfindliche Farben bzw. Pigmente eingestellt. Diese sind in allen möglichen Kombinationen einsetzbar. Zusätzlich können auch diese Pigmente jeweils allein oder in Kombination mit anderen Farbstoffen und/oder Pigmenten eingesetzt werden. Ferner können die erfindungsgemäßen Sicherheitselemente auch optisch wirksame Strukturen, beispielsweise Oberflächenreliefs, Beugungsgitter oder Hologramme aufweisen. Diese optisch wirksamen Strukturen können auch partiell oder vollflächig im Bereich der durch die metallische bzw. metallisch erscheinende Beschickung definierten Aussparungen vorhanden sein.The optical properties of the layer are determined by visible dyes or pigments, luminescent dyes or pigments which fluoresce or phosphoresce in the visible, in the UV range or in the IR range, through TiO 2 , ZnS, kaolin, ATO, FTO, aluminum , Chromium and silicon oxides or, for example, organic pigments such as phthalocyanine blue, indolide yellow, dioxazine violet and the like, are adjusted by effect pigments such as liquid crystals, pearlescent, bronzes and / or multilayer color change pigments and / or heat-sensitive colors or pigments. These can be used in all possible combinations. In addition, these pigments can also be used individually or in combination with other dyes and / or pigments. Furthermore, the security elements according to the invention can also have optically effective structures, for example surface reliefs, diffraction gratings or holograms. These optically effective structures can also be present partially or over the entire area in the region of the cutouts defined by the metallic or metallic-looking feed.
Die optisch wirksamen Strukturen können auf jede bekannte Weise hergestellt werden. Vorzugsweise werden diese beugungswirksamen Strukturen jedoch durch Beschichten des Trägersubstrats, das gegebenenfalls bereits eine oder mehrere der beschriebenen Schichten aufweist, mit einem strahlungshärtbaren Lack, der bis zum Gelpunkt durch Anregung mit Strahlung einer definierten Wellenlänge vorgehärtet wird, und gleichzeitige Abformung der Oberflächenstruktur, worauf die weitere Aushärtung (Haupthärtung) des strahlungshärtbaren Lacks durch Anregung Strahlung einer zum Vorhärtungsschritt unterschiedlichen Wellenlänge durchgeführt, worauf ggf. eine Nachhärtung erfolgt.The optically active structures can be produced in any known manner. However, these diffraction-effective structures are preferably obtained by coating the carrier substrate, which may already have one or more of the layers described, with a radiation-curable lacquer, which is precured to the gel point by excitation with radiation of a defined wavelength, and simultaneous molding of the surface structure, whereupon the further Curing (main curing) of the radiation-curable lacquer is carried out by excitation of radiation of a wavelength different from that of the pre-curing step, which is followed by post-curing if necessary.
Der strahlungshärtbare Lack kann beispielsweise ein strahlungshärtbares Lacksystem auf Basis eines Polyester-, eines Epoxy- oder Polyurethansystems das 2 oder mehr verschiedene, dem Fachmann geläufige Photoinitiatoren enthält, die bei unterschiedlichen Wellenlängen eine Härtung des Lacksystems in unterschiedlichem Ausmaß initiieren können. So kann beispielsweise ein Photoinitiator bei einer Wellenlänge von 200 bis 400 nm aktivierbar sein, der zweite Photoinitiator dann bei einer Wellenlänge von 370 bis 600 nm aktivierbar. Zwischen den Aktivierungswellenlängen der beiden Photoinitiatoren sollte genügend Differenz eingehalten werden, damit nicht eine zu starke Anregung des zweiten Photoinitiators erfolgt, während der erste Photoinitiator aktiviert wird. Der Bereich, in dem der zweite Photoinitiator angeregt wird, sollte im Transmissionswellenlängenbereich des verwendeten Trägersubstrats liegen. Für die Haupthärtung (Aktivierung des zweiten Photoinitiators) kann auch Elektronenstrahlung verwendet werden.The radiation-curable lacquer can, for example, be a radiation-curable lacquer system based on a polyester, an epoxy or polyurethane system which contains 2 or more different photoinitiators which are known to the person skilled in the art and which can initiate curing of the lacquer system to different extents at different wavelengths. For example, one photoinitiator can be activated at a wavelength of 200 to 400 nm, the second photoinitiator can then be activated at a wavelength of 370 to 600 nm. Sufficient difference should be maintained between the activation wavelengths of the two photoinitiators so that the second photoinitiator is not excited too strongly while the first photoinitiator is activated. The range in which the second photoinitiator is excited should be in the transmission wavelength range of the carrier substrate used. Electron radiation can also be used for the main curing (activation of the second photoinitiator).
Als strahlungshärtbarer Lack kann auch ein wasserverdünnbarer Lack verwendet werden. Bevorzugt werden Lacksysteme auf Polyesterbasis.A water-dilutable lacquer can also be used as the radiation-curable lacquer. Polyester-based paint systems are preferred.
Die Abformung der Oberflächenstruktur, also der Diffraktions-, Beugungs- oder Reliefstruktur erfolgt beispielsweise bei kontrollierter Temperatur mittels einer Matrize oder unter Verwendung einer Prägeform in die strahlungshärtbare Lackschicht, die durch Aktivierung des ersten Photoinitiators bis zum Gelpunkt vorgehärtet wurde und zum Zeitpunkt der Abformung sich in diesem Stadium befindet.The surface structure, i.e. the diffraction, diffraction or relief structure, is molded, for example, at a controlled temperature using a matrix or using an embossing mold in the radiation-curable lacquer layer, which was pre-cured to the gel point by activation of the first photoinitiator and at the time of the impression at this stage.
Wird ein wasserverdünnbarer strahlungshärtbarer Lack verwendet kann gegebenenfalls eine Vortrocknung vorgeschaltet werden, beispielsweise durch IR-Strahler.If a water-thinnable radiation-curable lacquer is used, pre-drying may be carried out beforehand, for example using IR emitters.
Die Schichtdicke des aufgebrachten strahlungshärtbaren Lacks kann je nach Anforderung an das Endprodukt und Dicke des Substrats variieren und beträgt im allgemeinen zwischen 0,5 und 50 μm, vorzugsweise zwischen 2 und 10 μm, besonders bevorzugt zwischen 2 und 5 μm.The layer thickness of the radiation-curable lacquer applied can vary depending on the requirements of the end product and the thickness of the substrate and is generally between 0.5 and 50 μm, preferably between 2 and 10 μm, particularly preferably between 2 and 5 μm.
Die Abformung der Oberflächenstruktur erfolgt registergenau zur Beschichtung des Trägersubstrats, wobei eine Toleranz von +/- 0,5 mm eingehalten werden kann. Dies wird durch eine Registersteuerung erreichtThe surface structure is molded to register with the coating of the carrier substrate, whereby a tolerance of +/- 0.5 mm can be maintained. This is achieved through register control
Die Prägeform kann transparent sein, sie kann ein geschweißter, geklebter, gelöteter oder nahtloser Metallsleeve oder Kunststoffsleeve sein. Bevorzugt werden Nickelsleeves verwendet. Um eine genaue Prägung der Oberflächenstruktur zu erhalten, ist es zweckmäßig das Prägewerkzeug auf einem temperaturkontrollierten pneumatischen und strömungsgekühlten oder beheizten Spannzylinder zu montieren. Dabei wird das Trägersubstrat in Kontakt mit dem temperaturgesteuertenThe embossing shape can be transparent, it can be a welded, glued, soldered or seamless metal sleeve or plastic sleeve. Nickel sleeves are preferably used. In order to obtain an accurate embossing of the surface structure, it is advisable to mount the embossing tool on a temperature-controlled pneumatic and flow-cooled or heated clamping cylinder. The carrier substrate is in contact with the temperature-controlled
Spannzylinder gebracht, die Prägung der Oberflächenstruktur erfolgt vorzugsweise nur dann, wenn das mit dem strahlungshärtbaren Lack beschichtete Trägersubstrat sich in Kontakt mit dem Zylinder befindet.Brought clamping cylinder, the surface structure is preferably embossed only when the carrier substrate coated with the radiation-curable lacquer is in contact with the cylinder.
Dabei erfolgt eine genaue Kontrolle der Verfahrensparameter, wie Druck und insbesondere Temperatur, um eine zu rasche oder zu langsameThe process parameters, such as pressure and in particular temperature, are checked precisely in order to be too fast or too slow
Zustandsveränderung der Lackschicht zu vermeiden.Avoid changing the state of the paint layer.
Dabei erfolgt die Aushärtung des UV-Lacks und anschließend eineThe UV lacquer is then cured and then one
Nachhärtung.Post-curing.
Als Reflexionsschicht für die optisch wirksamen Strukturen kann sowohl die metallische leitfähige Schicht als auch die metallisch oder metallisch erscheinende Beschichtung verwendet werden. Ferner ist es auch möglich eine High Refraktive Index Schicht als Reflexionsschicht einzusetzen.Both the metallic conductive layer and the metallic or metallic appearing coating can be used as the reflective layer for the optically active structures. It is also possible to use a high refractive index layer as the reflection layer.
Ferner können die erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmale zusätzliche eine partielle Schicht mit magnetischen Eigenschaften aufweisen, wobei die magnetischen Eigenschaften konstant oder variierend sein können.Furthermore, the security features according to the invention can additionally have a partial layer with magnetic properties, the magnetic properties being constant or varying.
Die Schicht mit magnetischen Eigenschaften kann auf einer oder beiden Seiten des Trägersubstrats gegebenenfalls über und/oder unter der leitfähigen Schicht, und/oder über der metallischen bzw. metallisch erscheinenden Schicht und/oder über und/oder unter der farbgebenden Schicht und/oder über und/oder unter der Schicht mit beugungswirksamen Strukturen situiert sein.The layer with magnetic properties can optionally on one or both sides of the carrier substrate above and / or below the conductive layer, and / or above the metallic or metallic-appearing layer and / or above and / or below the coloring layer and / or above and / or be located under the layer with diffractive structures.
Geeignet sind alle bekannten Magnetpigmentfarben. Besonders geeignet zur Herstellung von Schichten mit variierbaren magnetischen Eigenschaften sind Magnetfarben, die in der Lage sind ein magnetisches Feld mit hoher Flussdichte hervorzurufen. Der messbare Gradient des magnetischen Flusses wird dann durch Dickenmodulation der magnetischen Schichten erzeugt. Besonders geeignet sind Magnetpigmentfarben mit Pigmenten auf Basis von Fe-oxiden, wie Fe2O3 oder Fe3O4, Eisen, Nickel, Cobalt und deren Legierungen, Barium oder Cobalt-ferrite, hart- und weich magnetische Eisen- und Stahlsorten in wässrigen bzw. lösungsmittelhaltigen Dispersionen. Ais Lösungsmittel kommen beispielsweise i-Propanol, Ethylacetat, Methylethylketon, Methoxypropanol und deren Mischungen in Frage.All known magnetic pigment colors are suitable. Magnetic colors which are capable of producing a magnetic field with a high flux density are particularly suitable for the production of layers with variable magnetic properties. The measurable gradient of the magnetic flux is then generated by modulating the thickness of the magnetic layers. Magnetic pigment inks with pigments based on Fe oxides, such as Fe 2 O 3 or Fe 3 O 4 , iron, nickel, cobalt and their alloys, barium or cobalt ferrites, hard and soft magnetic iron and steel types in aqueous are particularly suitable or solvent-based dispersions. Examples of suitable solvents are i-propanol, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, methoxypropanol and mixtures thereof.
Vorzugsweise sind die Pigmente in Acrylat- Polymerdispersionen mit einem Molekulargewicht von 150.000 bis 300.000, in Acrylat-Urethan-Dispersionen, Acrylat- Styrol oder PVC-haltigen Dispersionen oder in lösemittelhaltige derartige Dispersionen eingebracht.The pigments are preferably incorporated in acrylate polymer dispersions with a molecular weight of 150,000 to 300,000, in acrylate urethane dispersions, acrylate styrene or PVC-containing dispersions or in solvent-containing dispersions of this type.
Insbesondere geeignet sind Magnetfarben mit Pigmenten auf Basis von Cr/Ni- Stahl. Diese Magnetfarben zeigen im Gegensatz zu den konventionellen Magnetfarben, die schwarz, braun oder grau erscheinen, ein silbriges Erscheinungsbild und weisen gleichzeitig die oben beschriebenen erforderlichen magnetischen Eigenschaften auf.Magnetic inks with pigments based on Cr / Ni steel are particularly suitable. In contrast to the conventional magnetic colors, which appear black, brown or gray, these magnetic colors have a silvery appearance and at the same time have the required magnetic properties described above.
Dadurch ist es möglich, das für viele Anwendungen erwünschte bzw. erforderliche metallisch glänzende Erscheinungsbild in einem Arbeitsgang bereits durch Verdrucken dieser Magnetfarben zu erzeugen. Ein Überdrucken bzw. Beschichten mit metallischen oder Metall-Schichten zur Erzeugung des gewünschten Erscheinungsbildes ist daher nicht nötig, kann aber beispielsweise zur Einbringung weiterer Identifikationsmerkmale problemlos erfolgen.This makes it possible to produce the shiny metallic appearance desired or required for many applications in one step by printing these magnetic inks. Overprinting or coating with metallic or metal layers to produce the desired appearance is therefore not necessary, but can be done without problems, for example, for introducing further identification features.
Derartige beschriebene Magnetfarben ermöglichen es den notwendigen Gradienten des magnetischen Flusses über geringe Schichtdickenänderungen zu erzeugen.Such described magnetic colors enable the necessary gradients of the magnetic flux to be generated over small changes in layer thickness.
Das Bedrucken des gegebenenfalls bereits beschichteten Trägersubstrats erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines laserbelichteten Druckzylinders oder einer Druckplatte vorzugsweise im Tiefdruckverfahren, wobei das Druckwerkzeug (Zylinder oder Druckplatte) so ausgestaltet ist, dass die codierte magnetische Schicht gleichzeitig mit den abzubildenden Zeichen, Mustern, Buchstaben, geometrischen Figuren, Linien, Guillochen und dergleichen gedruckt werden kann.The optionally already coated carrier substrate is preferably printed using a laser-exposed printing cylinder or a printing plate, preferably using the gravure printing process, the printing tool (cylinder or printing plate) being designed such that the coded magnetic Layer can be printed simultaneously with the characters, patterns, letters, geometric figures, lines, guilloches and the like to be imaged.
Ein derartiger für den Druck einer codierten magnetischen Schicht verwendbarer Zylinder kann, wie im folgenden beschrieben, hergestellt werden.Such a cylinder usable for printing an encoded magnetic layer can be manufactured as described below.
Ein Zylinderrohling, der für den Tiefdruck geeignet ist, wird mit einer mindestens 80 μm dicken Kupferschicht, beispielsweise in einem bekannten galvanischen Verfahren versehen, wobei je nach Material des Rohlings, beispielsweise Aluminium, Eisen usw. gegebenenfalls vorher eine Haftvermittlerschicht, beispielsweise aus Nickel aufgebracht werden kann. Die Dicke der Kupferschicht beträgt mindestens 80 μm, üblicherweise 100 - 1500 μm, bevorzugt 250 - 500 μm.A cylinder blank that is suitable for gravure printing is provided with a copper layer that is at least 80 μm thick, for example in a known galvanic process, depending on the material of the blank, for example aluminum, iron, etc., if appropriate an adhesion promoter layer, for example made of nickel, being applied beforehand can. The thickness of the copper layer is at least 80 μm, usually 100 to 1500 μm, preferably 250 to 500 μm.
Der Zylinderrohling wird auf genaues Umfangmaß abgedreht und anschließend auf die entsprechende Rauhigkeit geschliffen. Vorzugsweise beträgt der Rauhigkeitswert Ra 0,03 - 2,0, besonders bevorzugt 0,05 - 1 ,5, insbesondere 0,06 - 1 ,2.The cylinder blank is turned to the exact circumference and then ground to the appropriate roughness. The roughness value Ra is preferably 0.03-2.0, particularly preferably 0.05-1.5, in particular 0.06-1.2.
Anschließend wird auf einer Gravurmaschine, beispielsweise einer Gravurmaschine des Typs Hell oder Ohio an der Seite ein Passkreuz in definierter Größe, beispielsweise 5x5mm, Stärke 0,2 mm aufgraviert.Subsequently, on a side of a engraving machine, for example a Hell or Ohio type engraving machine, a register cross in a defined size, for example 5x5 mm, thickness 0.2 mm, is engraved.
Der so vorbereitete Zylinder wird mit einem handelsüblichen Photoresist, beispielsweise LD 100 der Fa. Think, beschichtet. Die Dicke dieser Beschichtung beträgt etwa 3 - 5 μm.The cylinder prepared in this way is coated with a commercially available photoresist, for example LD 100 from Think. The thickness of this coating is about 3 - 5 μm.
Anschließend wird der Zylinder gegebenenfalls mit einem Overcoat mit einer Schichtdicke von 1 - 5 μm versehen, beispielsweise mit OC-40 der oben genannten Firma oder mit einer analogen ähnlichen handelsüblichen Zusammensetzung. Anschließend wird der Zylinder belichtet, beispielsweise mit einem Ar/Ne-Laser. Zur Steuerung des Nullweitenpunkts und des Nordimpulses wird am Think- Laser mit Hilfe einer Optik und einer Kamera (CCD-Kamera) der Referenzpunkt festgelegt.The cylinder is then optionally provided with an overcoat with a layer thickness of 1-5 μm, for example with OC-40 from the above-mentioned company or with an analogous, similar, commercially available composition. The cylinder is then exposed, for example using an Ar / Ne laser. To control the zero point and the north impulse, the reference point is determined on the ThinkLaser with the help of optics and a camera (CCD camera).
Dabei werden die als Schutzschicht benötigten Teile belichtet. Üblicherweise weist der Laserstrahl eine Werkzeugbreite von 5 μm auf, was einer Auflösung von 40.000 Punkten/mm2 entspricht.The parts required as a protective layer are exposed. The laser beam usually has a tool width of 5 μm, which corresponds to a resolution of 40,000 dots / mm 2 .
Anschließend wird der belichtete Zylinder entwickelt, beispielsweise in einer Natriumcarbonatlösung (0,5% Lösung), daran schließt üblicherweise ein Reinigungsvorgang mit Wasser an, worauf der Zylinder getrocknet wirdThe exposed cylinder is then developed, for example in a sodium carbonate solution (0.5% solution), usually followed by a cleaning process with water, after which the cylinder is dried
Der belichtete und entwickelte Zylinder wird nun auf die erste gewünschte Tiefe mit einer CuCb-Lösung geätzt, oder es wird mittels eine bekannten galvanischen Verfahrens die Dicke der Kupferschicht an der Oberfläche entsprechend reduziert.The exposed and developed cylinder is then etched to the first desired depth with a CuCb solution, or the thickness of the copper layer on the surface is reduced accordingly using a known galvanic process.
Anschließend wird die erste Photoresistschicht entfernt, worauf wiederum ein neuer Photoresist wie oben beschrieben aufgebracht wird, eine weitereThe first photoresist layer is then removed, whereupon a new photoresist is applied, as described above, and another
Belichtung erfolgt und anschließend die Ätzung bzw. der galvanischeExposure takes place and then the etching or galvanic
Kupferabtrag auf die gewünschte zweite Tiefe.Copper removal to the desired second depth.
Auf diese Weise können unterschiedliche Tiefen auf dem Zylinder bzw. demIn this way, different depths on the cylinder or
Druckwerkzeug hergestellt werden. Das beschriebene Verfahren ist sooft wiederholbar, bis man gegebenenfalls auf die Haftvermittlerschicht trifftPrinting tool can be manufactured. The process described can be repeated until one encounters the adhesion promoter layer, if necessary
Als erste Tiefe sind beispielsweise in Abhängigkeit von den gewünschten Strukturen und der gewünschten magnetischen Codierung 10 - 150 μm, vorzugsweise 12 - 80 μm, besonders bevorzugt 50 - 60 μm denkbar, für die zweite Tiefe 10 - 150 μm, vorzugsweise 12 - 80 μm, besonders bevorzugt 30 - 40 μm denkbar.For example, depending on the desired structures and the desired magnetic coding, the first depth is 10-150 μm, preferably 12-80 μm, particularly preferably 50-60 μm, for the second depth 10-150 μm, preferably 12-80 μm, 30-40 μm particularly preferred.
Je nach Geometrie und Anordnung der Vertiefungen erfolgt im ersten Schritt entweder die Erzeugung der größten Tiefe bzw. der geringsten Ätztiefe. Auf analoge Weise ist die Herstellung einer Druckplatte möglich.Depending on the geometry and arrangement of the recesses, either the greatest depth or the smallest etching depth is created in the first step. The production of a printing plate is possible in an analogous manner.
Ein derart mit einer flächen- und tiefenvariablen Oberfläche versehenes Druckwerkzeug wird zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals verwendet. Durch die Tiefenmodulation wird bei Verdrucken einer entsprechenden magnetischen Druckfarbe eine Signalmodulation erreicht, wodurch in einem Arbeitsgang eine Schicht mit variablen magnetischen Eigenschaften und auch Strukturen in Form von Mustern, Zeichen, Linien und dergleichen hergestellt werden kann.A printing tool provided with a surface and depth-variable surface in this way is used to produce the security feature according to the invention. The depth modulation results in signal modulation when printing a corresponding magnetic printing ink, as a result of which a layer with variable magnetic properties and also structures in the form of patterns, characters, lines and the like can be produced in one operation.
Derartige variable magnetische Strukturen werden bevorzugt, wobei allerdings eine magnetische codierte Schicht nicht ausschließlich im Randbereich des Trägersubstrats bzw. des Folienmaterials oder Sicherheitselementes situiert ist.Such variable magnetic structures are preferred, although a magnetic coded layer is not located exclusively in the edge region of the carrier substrate or the film material or security element.
Ferner können die erfindungsgemäßen Sicherheitselemente mit einer Schutzlackschicht ein- oder beidseitig versehen sein. Der Schutzlack kann pigmentiert oder nicht pigmentiert sein, wobei als Pigmente alle bekannte Pigmente oder Farbstoffe, beispielsweise TiO2, ZnS, Kaolin, ATO, FTO, Aluminium, Chrom- und Siliziumoxide oder beispielsweise organische Pigmente wie Phthalocyaninblau, i-lndolidingelb, Dioxazinviolett und dergleichen verwendet werden können. Ferner können lumineszierende Farbstoffe bzw. Pigmente, die im sichtbaren, im UV-Bereich oder im IR-Bereich fluoreszieren bzw. phosphoreszieren, Effektpigmente, wie Flüssigkristalle, Perlglanz, Bronzen und/oder Multilayer-Farbumschlagpigmente und wärmeempfindliche Farben bzw. Pigmente zugegeben werden. Diese sind in allen möglichen Kombinationen einsetzbar. Zusätzlich können auch phosphoreszierende Pigmente allein oder in Kombination mit anderen Farbstoffen und/oder Pigmenten eingesetzt werden.Furthermore, the security elements according to the invention can be provided with a protective lacquer layer on one or both sides. The protective lacquer can be pigmented or unpigmented, with all known pigments or dyes, for example TiO 2 , ZnS, kaolin, ATO, FTO, aluminum, chromium and silicon oxides or, for example, organic pigments such as phthalocyanine blue, indolidine yellow, dioxazine violet and the like as pigments can be used. Furthermore, luminescent dyes or pigments which fluoresce or phosphoresce in the visible, UV or IR range, effect pigments such as liquid crystals, pearlescent, bronzes and / or multilayer color change pigments and heat-sensitive colors or pigments can be added. These can be used in all possible combinations. In addition, phosphorescent pigments can also be used alone or in combination with other dyes and / or pigments.
Ferner kann das erfindungsgemäße Sicherheitselement ein- oder beidseitig mit einem Heiß- oder Kaltsiegelkleber oder einer Selbstklebebeschichtung zur Aufbringung auf oder zur Einbettung in ein Substrat versehen sein. Ferner kann das erfindungsgemäße Sicherheitselement mit einem oder mehreren Trägersubstraten, die gegebenenfalls funktionelle und/oder dekorative Schichten aufweisen, gegebenenfalls unter Verwendung eines Kaschierklebers kaschiert seinFurthermore, the security element according to the invention can be provided on one or both sides with a hot or cold seal adhesive or a self-adhesive coating for application to or for embedding in a substrate. Furthermore, the security element according to the invention can be laminated with one or more carrier substrates, which optionally have functional and / or decorative layers, optionally using a laminating adhesive
Beispiele für erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmale sind in den Figuren 1 - 5 dargestellt.Examples of security features according to the invention are shown in FIGS. 1-5.
Dabei bedeuten 1 das Trägersubstrat, 2a eine polymere leitfähige Schicht, 2 b eine metallische leitfähige Schicht, 3 eine metallische oder metallisch erscheinende Schicht mit Aussparungen 4, 5 eine farbgebende Schicht, 6 eine Schicht mit magnetischen Eigenschaften, 7 eine Schicht mit beugungswirksamen Strukturen, 8 eine Schutzlackschicht, 9 eine Klebeschicht, 9a eine Kaschierklebeschicht.1 is the carrier substrate, 2a is a polymeric conductive layer, 2b is a metallic conductive layer, 3 is a metallic or metallic-appearing layer with recesses 4, 5 is a coloring layer, 6 is a layer with magnetic properties, 7 is a layer with diffractive structures, 8 a protective lacquer layer, 9 an adhesive layer, 9a a laminating adhesive layer.
Die Sicherheitselemente bzw. das Folienmaterial sind gegebenenfalls nach entsprechender Konfektionierung daher als Sicherheitsmerkmale in Datenträgern, insbesondere Wertdokumenten wie Ausweisen, Karten, Banknoten oder Etiketten, Siegeln und dergleichen geeignet, aber auch als Verpackungsmaterial beispielsweise in der pharmazeutischen, der Elektronik- und/oder Lebensmittelindustrie, beispielsweise in Form Blisterfolien, Faltschachteln, Abdeckungen, Folienverpackungen und dergleichen geeignet.The security elements or the film material, if appropriate, are therefore suitable as security features in data carriers, in particular value documents such as ID cards, cards, banknotes or labels, seals and the like, but also as packaging material, for example in the pharmaceutical, electronics and / or food industry, for example in the form of blister films, folding boxes, covers, film packaging and the like.
Für die Anwendung als Sicherheitsmerkmale werden die Substrate bzw. Folienmaterialien bevorzugt in Streifen oder Fäden oder. Patches geschnitten, wobei die Breite der Streifen oder Fäden vorzugsweise 0,05 - 10 mm betragen kann und die Patches vorzugsweise mittlere Breiten bzw. Längen von 0,3 - 20 mm.For use as security features, the substrates or film materials are preferably in strips or threads or . Patches cut, the width of the strips or threads preferably being 0.05-10 mm and the patches preferably having average widths or lengths of 0.3-20 mm.
Für die Anwendung in oder auf Verpackungen wird das Folienmaterial bevorzugt in Streifen, Bänder, Fäden oder Patches geschnitten, wobei die Breite der der Fäden, Streifen bzw. Bänder vorzugsweise 0,05 - 50 mm beträgt und die Patches vorzugsweise mittlere Breiten und Längen von 0,5 - 200 mm aufweisen.For use in or on packaging, the film material is preferably cut into strips, tapes, threads or patches, the Width of the threads, strips or tapes is preferably 0.05-50 mm and the patches preferably have average widths and lengths of 0.5-200 mm.
Ein entsprechender Sicherheitsfaden oder -streifen kann auch als Randverstärkung von Verpackungen, Wertdokumenten und dergleichen im Bereich der Kanten aber auch als beispielsweise Längs- oder Quer - Verstärkung in der Verpackung oder im Wertdokument verwendet werden, wobei auch jeweils mehrer Fäden oder Streifen in definiertem Abstand zueinander vorgesehen sein können. A corresponding security thread or strip can also be used as edge reinforcement of packaging, value documents and the like in the area of the edges, but also, for example, as a longitudinal or transverse reinforcement in the packaging or in the value document, with a plurality of threads or strips at a defined distance from one another can be provided.

Claims

Patentansprüche:claims:
1 ) Sicherheitselemente bestehend aus einem Trägersubstrat auf das eine oder mehrere funktionelle Sicherheitsmerkmale aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat ein- und/oder beidseitig mit einer vollflächigen oder partiellen leitfähigen Beschichtung und/oder einer metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Beschichtung, die Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen, geometrischen Figuren, Linien, Guillochen und der gleichen aufweist, wobei die Aussparungen von der nicht durchgängigen metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht umgeben sind, wobei die nicht durchgängige metallische oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung keine wiederkehrenden Muster im Betrachtungsbereich aufweist, versehen ist und die metallische oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung über und/oder unter der leitfähigen Beschichtung angeordnet sein kann.1) Security elements consisting of a carrier substrate to which one or more functional security features are applied, characterized in that the carrier substrate on one and / or both sides with a full-surface or partial conductive coating and / or a metallic or metallic-appearing or reflecting coating, the recesses in the form of patterns, characters, geometric figures, lines, guilloches and the like, the recesses being surrounded by the non-continuous metallic or metallic-appearing or reflective layer, the non-continuous metallic or metallic-appearing or reflective coating not having any recurring patterns in the Has viewing area, is provided and the metallic or metallic appearing or reflective coating can be arranged above and / or below the conductive coating.
2) Sicherheitselemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat eine farbgebende Schicht aufweist, die zumindest im Bereich der durch die metallisch oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung definierten Aussparungen nicht vollflächig aufgebracht ist.2) Security elements according to claim 1, characterized in that the carrier substrate has a coloring layer which is not applied over the entire surface, at least in the region of the recesses defined by the metallic or metallic appearing or reflective coating.
3) Sicherheitselemente nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die farbgebende Schicht über und/oder unter der leitfähigen und/oder über und/oder unter der metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht sitüiert ist. 4) Sicherheitselemente nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat eine optisch wirksame Struktur aufweist.3) Security elements according to claim 2, characterized in that the coloring layer is situated above and / or below the conductive and / or above and / or below the metallic or metallic appearing or reflecting layer. 4) Security elements according to one of claims 1 to 3, characterized in that the carrier substrate has an optically effective structure.
5) Sicherheitselemente nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch wirksame Struktur vollflächig oder partiell im Bereich der Aussparungen und/oder im Bereich der metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Beschichtung vorhanden sind.5) Security elements according to claim 4, characterized in that the optically effective structure is present over the entire surface or partially in the area of the recesses and / or in the area of the metallic or metallic-appearing or reflective coating.
6) Sicherheitselemente nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat zusätzlich eine Schicht mit konstanten oder variablen magnetischen Eigenschaften aufweist.6) Security elements according to one of claims 1 to 5, characterized in that the carrier substrate additionally has a layer with constant or variable magnetic properties.
7) Sicherheitselemente nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht mit magnetischen Eigenschaften über und/oder unter der leitfähigen Schicht, und/oder über und/oder unter der metallischen bzw. metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht und/oder über und/oder unter der farbgebenden und/oder unter und/oder über der optisch wirksamen Schicht angeordnet ist.7) Security elements according to claim 6, characterized in that the layer with magnetic properties above and / or below the conductive layer, and / or above and / or below the metallic or metallic-appearing or reflecting layer and / or above and / or below the coloring and / or below and / or above the optically active layer.
8) Sicherheitselemente nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein- oder beidseitig mit einer Schutzlackschicht versehen ist.8) Security elements according to one of claims 1-7, characterized in that the security element is provided on one or both sides with a protective lacquer layer.
9) Sicherheitselemente nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzlackschicht pigmentiert ist.9) Security elements according to claim 8, characterized in that the protective lacquer layer is pigmented.
10) Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement mit einem oder mehreren Trägersubstrat(en), das/die gegebenenfalls funktionelle und/oder dekorative Schichten aufweist/aufweisen, kaschiert ist. 11) Sicherheitselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaschierkleber pigmentiert ist.10) Security element according to one of claims 1-9, characterized in that the security element is laminated with one or more carrier substrate (s), which / which optionally has / have functional and / or decorative layers. 11) Security element according to claim 10, characterized in that the laminating adhesive is pigmented.
12) Sicherheitselemente nach einem der Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein- oder beidseitig mit einem Heiß- oder Kaltsiegelkleber oder einer selbstklebenden Beschichtung versehen ist.12) Security elements according to one of claims 1 to 11, characterized in that the security element is provided on one or both sides with a hot or cold seal adhesive or a self-adhesive coating.
13)Sicherheitselemente nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Heiß- oder Kaltsiegelkleber bzw. die selbstklebende Beschichtung vollflächig oder partiell oder strukturiert aufgebracht ist.13) Security elements according to claim 12, characterized in that the hot or cold seal adhesive or the self-adhesive coating is applied over the entire surface or partially or in a structured manner.
14) Sicherheitselemente nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Heiß- oder Kaltsiegelkleber bzw. die selbstklebende Beschichtung pigmentiert ist.14) Security elements according to claim 13, characterized in that the hot or cold seal adhesive or the self-adhesive coating is pigmented.
15) Folienmaterial bestehend aus einem Trägersubstrat auf das eine oder mehrere funktionelle Sicherheitsmerkmale aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat ein- und/oder beidseitig mit einer vollflächigen oder partiellen leitfähigen Beschichtung und/oder einer metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Beschichtung, die Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen, geometrischen Figuren, Linien, Guillochen und der gleichen aufweist, wobei die Aussparungen von der nicht durchgängigen metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht umgeben sind, wobei die nicht durchgängige metallische oder metallische erscheinende oder reflektierende Beschichtung keine wiederkehrenden Muster aufweist, versehen ist und die metallische oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung über und/oder unter der leitfähigen Beschichtung angeordnet sein kann. 16) Folienmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat eine farbgebende Schicht aufweist, die zumindest im Bereich der durch die metallisch oder metallisch erscheinende oder reflektierende Beschichtung definierten Aussparungen nicht vollflächig aufgebracht ist.15) Foil material consisting of a carrier substrate to which one or more functional security features are applied, characterized in that the carrier substrate has one or both sides with a full or partial conductive coating and / or a metallic or metallic appearing or reflecting coating, the cutouts in the form of patterns, characters, geometric figures, lines, guilloches and the like, the recesses being surrounded by the non-continuous metallic or metallic-appearing or reflective layer, the non-continuous metallic or metallic appearing or reflective coating having no recurring patterns , is provided and the metallic or metallic-appearing or reflective coating can be arranged above and / or below the conductive coating. 16) Foil material according to claim 15, characterized in that the carrier substrate has a coloring layer which is not applied over the entire surface, at least in the region of the recesses defined by the metallic or metallic appearing or reflective coating.
17) Folienmaterial nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die farbgebende Schicht über und/oder unter der leitfähigen und/oder über und/oder unter der metallischen oder metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht situiert ist.17) Foil material according to claim 16, characterized in that the coloring layer is located above and / or below the conductive and / or above and / or below the metallic or metallic appearing or reflecting layer.
18) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat eine optisch wirksame Struktur aufweist.18) Foil material according to one of claims 15 to 17, characterized in that the carrier substrate has an optically effective structure.
19) Folienmaterial nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch wirksame Struktur vollflächig oder partiell im Bereich der Aussparungen und/oder im Bereich der metallischen oder der metallisch erscheinenden oder reflektierenden Beschichtung vorhanden ist.19) Foil material according to claim 18, characterized in that the optically active structure is present over the entire surface or partially in the region of the cutouts and / or in the region of the metallic or the metallic-appearing or reflective coating.
20) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat zusätzlich eine Schicht mit konstanten oder variablen magnetischen Eigenschaften aufweist.20) Foil material according to one of claims 15 to 19, characterized in that the carrier substrate additionally has a layer with constant or variable magnetic properties.
21 ) Folienmaterial nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht mit magnetischen Eigenschaften über und/oder unter der leitfähigen Schicht, und/oder über und/oder unter der metallischen bzw. metallisch erscheinenden oder reflektierenden Schicht und/oder über und/oder unter der farbgebenden und/oder unter und/oder über der optisch wirksamen Schicht angeordnet ist. 22) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 15 - 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Folienmaterial ein- oder beidseitig mit einer Schutzlackschicht versehen ist.21) Foil material according to claim 20, characterized in that the layer with magnetic properties above and / or below the conductive layer, and / or above and / or below the metallic or metallic-appearing or reflecting layer and / or above and / or below the coloring and / or below and / or above the optically active layer. 22) Foil material according to one of claims 15-21, characterized in that the foil material is provided on one or both sides with a protective lacquer layer.
23) Folienmaterial nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzlackschicht pigmentiert ist.23) Film material according to claim 22, characterized in that the protective lacquer layer is pigmented.
24) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 15 - 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement mit einem oder mehreren Trägersubstrat(en), das/die gegebenenfalls funktionelle und/oder dekorative Schichten aufweist/aufweisen, kaschiert ist.24) Foil material according to one of claims 15-23, characterized in that the security element is laminated with one or more carrier substrate (s), which optionally have / have functional and / or decorative layers.
25) Folienmaterial nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaschierkleber pigmentiert ist.25) film material according to claim 24, characterized in that the laminating adhesive is pigmented.
26) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 15 bis 25 dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein- oder beidseitig mit einem Heiß- oder Kaltsiegelkleber oder einer selbstklebenden Beschichtung versehen ist.26) Foil material according to one of claims 15 to 25, characterized in that the security element is provided on one or both sides with a hot or cold seal adhesive or a self-adhesive coating.
27)Folienmaterial nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Heiß- oder Kaltsiegelkleber bzw. die selbstklebende Beschichtung vollflächig oder partiell oder strukturiert aufgebracht ist.27) Film material according to claim 26, characterized in that the hot or cold seal adhesive or the self-adhesive coating is applied over the entire surface or partially or in a structured manner.
28) Folienmaterial nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Heiß- oder Kaltsiegelkleber bzw. die selbstklebende Beschichtung pigmentiert ist.28) Film material according to claim 27, characterized in that the hot or cold seal adhesive or the self-adhesive coating is pigmented.
29) Verwendung der Sicherheitselemente nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ggf. nach Konfektionierung als Sicherheitsmerkmale in Datenträgern, insbesondere Wertdokumenten wie Ausweisen, Karten, Banknoten oder Etiketten, Siegeln auf oder als Verpackungsmaterial beispielsweise in der pharmazeutischen, Elektronik- und/oder Lebensmittelindustrie, beispielsweise in Form Blisterfolien, Faltschachteln, Abdeckungen, Folienverpackungen.29) Use of the security elements according to one of claims 1 to 14, possibly after assembly as security features in data carriers, in particular value documents such as ID cards, cards, banknotes or labels, seals on or as packaging material, for example in the pharmaceutical, electronics and / or food industry, for example in the form of blister films, folding boxes, covers, film packaging.
30) Verwendung des Folienmaterials nach einem der Ansprüche 15 bis 28 ggf. nach Konfektionierung als Sicherheitselemente in Datenträgern, insbesondere Wertdokumenten wie Ausweisen, Karten, Banknoten oder Etiketten, Siegeln auf oder als Verpackungsmaterial beispielsweise in der pharmazeutischen, Elektronik- und/oder Lebensmittelindustrie, beispielsweise in Form Blisterfolien, Faltschachteln, Abdeckungen, Folienverpackungen.30) Use of the film material according to one of claims 15 to 28, optionally after assembly as security elements in data carriers, in particular value documents such as ID cards, cards, banknotes or labels, seals on or as packaging material, for example in the pharmaceutical, electronics and / or food industry, for example in the form of blister films, folding boxes, covers, film packaging.
31)Wertdokumente, die ein Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 14 aufweisen.31) documents of value having a security feature according to one of claims 1 to 14.
32)Wertpapiere, die zumindest ein Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 14, vollflächig oder partiell in Form eines Fadens, eines Fensterfadens oder eines Patches eingebettet oder zumindest teilweise an einer oder beiden Oberflächen appliziert, aufweisen.32) Securities which have at least one security feature according to one of claims 1 to 14, fully or partially embedded in the form of a thread, a window thread or a patch or at least partially applied to one or both surfaces.
33)Verpackungen, die ein Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 14 aufweisen.33) packaging having a security feature according to any one of claims 1 to 14.
34)Verwendung der als Fäden oder Streifen konfektionierten Sicherheitselemente oder Folienmaterialien nach einem der Ansprüche 1 -14 oder 15 - 28 als Randverstärkung oder Längs- oder Querverstärkung in Wertdokumenten oder Verpackungen. 34) Use of the security elements or film materials assembled as threads or strips according to one of claims 1-14 or 15-28 as edge reinforcement or longitudinal or transverse reinforcement in documents of value or packaging.
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