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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines ohne technische
Hilfsmittel visuell wahrnehmbaren Sicherheitsmerkmals, ein ohne technische
Hilfsmittel visuell wahrnehmbares Sicherheitsmerkmal, ein Verfahren
zur Herstellung eines Dokumentes mit einem solchen Sicherheitsmerkmal sowie
ein Dokument mit einem solchen Sicherheitsmerkmal.
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Stand der Technik
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Wert-
oder Sicherheitsdokumente bestehen häufig aus einem Kunststoffkörper, welcher
mittels Fügen,
insbesondere mittels Lamination, aus einer Mehrzahl von Kunststoffschichten
hergestellt wird. Derartige Wert- oder Sicherheitsdokumente weisen eine
hohe Lebensdauer auf und sind aufgrund der komplexeren Herstellungstechniken
gegenüber
einfachen Papier-basierten Dokumenten besser geschützt. Zur
weiteren Absicherung, insbesondere der in ein Wert- oder Sicherheitsdokument
eingebrachten personalisierten oder individualisierten Daten, werden
Sicherheitsmerkmale in den Dokumentenkörper integriert oder nachträglich auf
diesen appliziert. Hierbei ist es besonders bevorzugt, wenn das
Sicherheitsmerkmal sich an der gleichen Position befindet wie die
personalisierten oder individualisierten Daten, da im Falle einer
Manipulation oder eines Austausches der personalisierten oder individualisierten Daten
das Sicherheitsmerkmal beschädigt
oder zerstört
wird und so die Manipulation offensichtlich ist. Unter personalisierten
Daten werden hier und im Folgenden personenbezogene Daten, zum Beispiel Name
oder Geburtsdatum eines Dokumenteninhabers, und unter individualisierten
Daten dokumentspezifische Daten, zum Beispiel eine Seriennummer, verstanden.
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Zur
Absicherung von Wert- oder Sicherheitsdokumenten werden oftmals
Sicherheitsmerkmale eingesetzt, welche eine vom Blickwinkel abhängige Erscheinung
aufweisen. Derartige Sicherheitsmerkmale sind nur schwer und mit
handelsüblichen
Kopiersystemen nicht nachstellbar. Wichtig ist hierbei, dass bei
einfacher Betrachtung des Wert- oder Sicherheitsdokuments ein nicht
geschulter Beobachter auch ohne technische Hilfsmittel das Vorhandensein und
die Echtheit des Sicherheitsmerkmals feststellen kann. Hierzu werden
zum Beispiel optisch variable Farben eingesetzt. Diese sind jedoch
nur in einer begrenzten Anzahl an Variationen verfügbar und
können
insbesondere zur Absicherung über
personalisierte oder individualisierte Daten nur sehr begrenzt eingesetzt
werden. Deshalb werden sehr oft Beugungsstrukturen in Wert- oder
Sicherheitsdokumente eingebracht beziehungsweise nach der Personalisierung
von Dokumentenrohlingen nachträglich
auf diese aufgebracht. Vorteil holografischer Sicherheitsmerkmale
ist die Einbringung komplexer Informationen, zum Beispiel eine komplexe
Darstellung, wie Wappen oder Logos.
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Aus
der
DE10013410A1 ist
eine räumliche, beugungsoptisch
wirksame Struktur bekannt, welche durch eine mit einer reflexionserhöhenden Beschichtung
versehene Oberfläche
einer Lack- oder
Polymerschicht erzeugt ist. Die Dicke eines solchen Sicherheitselements
beträgt
insgesamt nur etwa 3 bis 10 μm.
Als reflexionserhöhende
Beschichtungen können
Metalle, aber auch dielektrische Schichten, zum Beispiel TiO
2, eingesetzt werden. Die dielektrischen
Schichten müssen
einen hinreichend vom Lack unterschiedlichen Brechungsindex aufweisen, um
reflexionserhöhend
zu wirken. Nachteil eines solchen Sicherheitselements liegt darin,
dass Strukturen, welche beugungsoptisch wirksam sind, mit einer Präzision unterhalb
der Größenordnung
der Wellenlänge
hergestellt werden müssen,
weshalb für
den Schritt der Erzeugung der räumlichen,
beugungsoptisch wirksamen Schicht entsprechend präzise und aufwendige
Verfahren eingesetzt werden müssen. Weiter
ist zur Betrachtung beugungsoptisch wirksamer Strukturen eine geeignete
Beleuchtung aus einer bestimmten Orientierung notwendig, was das
Sicherheitsmerkmal schwerer verifizierbar macht als zum Beispiel
eine optisch variable Farbe.
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Zur
Absicherung von Wert- oder Sicherheitsdokumenten werden oftmals
Linsenstrukturen eingesetzt, um Kippbild-Effekte zu erzielen. So
ist zum Beispiel aus dem deutschen Führerschein ein solches laser-beschriebenes
Kippbild bekannt. Vorteil derartiger Strukturen ist die extrem einfache
Verifikation, welche keine besonderen Beleuchtungsbedingungen zur
Rekonstruktion benötigt.
Ferner müssen
Linsenstruktur und eingebrachte Information räumlich sehr genau aufeinander
abgestimmt sein, sodass eine Manipulation extrem erschwert wird.
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Aus
der
WO2008/098753A1 ist
ein hochbrechender Prägelack
bekannt, welcher zur Erzeugung von mikrooptischen Anordnungen als
Sicherheitselement in Wertdokumenten geeignet ist. Der erfindungsgemäße Prägelack weist
mindestens eine organische Verbindung auf, welche wenigstens ein
polarisierbares Element aufweist, sodass der Brechungsindex größer 1,5
beträgt.
Der Brechungsindex des Prägelackes
kann durch den Zusatz von Nanopartikeln erhöht sein. Der Prägelack wird
zur Herstellung von Sicherheitselementen verwendet, welche in Sicherheitsmerkmalen
in Form von Mikrostrukturen ausgestattet werden. Nachteil der mikrooptischen
Sicherheitselemente ist die notwendige Präzision der Mikrolinsen und
die Einheitlichkeit aller Mikrolinsen eines Sicherheitselementes
sowie die extreme Passergenauigkeit zwischen den Mikrolinsen und
den von diesen vergrößerten Mikrostrukturen.
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Aus
der
DE3231460A1 ist
eine Ausweiskarte bekannt, welche aus mehreren Kunststoffschichten aufgebaut
ist, wobei wenigstens zwei aneinandergrenzende Kunststoffschichten
eine unter schiedliche Transparenz aufweisen und wenigstens eine
dieser Schichten Vertiefungen aufweist, welche vom Material der
angrenzenden Schicht wenigstens teilweise ausgefüllt werden. Die Dicken der
unterschiedlich transparenten Schichten variieren, sodass sich im Auflicht
ein Licht-Schatten-Effekt ergibt, der sich im Durchlicht umkehrt.
Die verformende Schicht kann mit einem Aufdruck versehen sein, der
sich in Abhägigkeit
von den Vertiefungen plastisch verformt, wodurch ein räumlicher
Eindruck des Druckbildes erhalten werden kann. Ferner kann die Ausweiskarte
an den Stellen der Vertiefungen durch diese ein Oberflächenrelief
aufweisen, sodass das Muster als Oberflächenrelief fühlbar ist.
Nachteilig ist bei dem hier beschriebenen Verfahren zur Herstellung
einer Ausweiskarte, dass das Merkmal ausschließlich zum Zeitpunkt der Herstellung
des Kartenkörpers
der Ausweiskarte eingebracht werden kann. Eine spätere Einbringung,
zum Beispiel nach Einbringung personalisierter Daten zu deren Schutz,
oder eine Einbringung personalisierter oder individualisierter Daten
ist nicht möglich.
Außerdem
ist das so erzeugte Merkmal totalreflektierend, stark glänzend oder
matt, weshalb es nicht über
anderen Sicherheitsmerkmalen oder Daten angebracht werden kann.
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Aus
der
DE 10 2004
016 596 A1 ist ein Sicherheitselement in Form eines mehrschichtigen
Folienkörpers
bekannt. Der Folienkörper
weist eine Replizierlackschicht und eine Dünnfilmschicht zum Erzeugen
eines blickwinkelabhängigen
Farbverschiebungseffekts mittels Interferenz auf. Die Grenzfläche zwischen
der Replizierlackschicht und dem Dünnschichtfilm weist einen ersten
Bereich auf, in welchem eine erste Reliefstruktur zur Unterdrückung der Erzeugung
eines Farbverschiebungseffekts abgeformt ist. Hierdurch wird die
Herstellung von Sicherheitselementen verbilligt, bei denen der von
der Dünnfilmschicht
erzeugte Farbverschiebungseffekt nicht vollflächig, sondern lediglich in
einem Musterbereich vorgesehen sein soll. Weiter sind hierdurch sehr
hohe Auflösungen
erzielbar.
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Aus
der
DE 10 2006
032 660 A1 ist ein Mehrschichtkörper mit Mikrooptik bekannt.
Die Mikrooptischen Strukturen werden mittels Intagliodruck aufgebracht.
Bei dem Mehrschichtkörper
kann es sich um eine Transferfolie, ein Sicherheitsdokument oder
ein Sicherheitsdokument mit Transferfolie handeln. Vorteil des Verfahrens
ist es, dass der Aufwand für
die registergenaue Ausrichtung nur der Druckplatten zueinander besteht
und der Mehrschichtkörper
danach in hohen Stückzahlen
vervielfältigt
werden kann.
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Problem nach dem Stand der
Technik und Aufgabe der Erfindung
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Sicherheitsmerkmale
der oben beschriebenen Art können
nicht mit einfachen Mitteln an einer beliebigen Stelle des Herstellungs-
und/oder Personalisierungsprozesses eingesetzt werden, um Wert- oder
Sicherheitsdokumente, insbesondere die in diese Dokumente eingebrachten
personalisierten oder individualisierten Informationen, gegen Fälschung und
Verfälschung
abzusichern.
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Es
stellt sich somit die Aufgabe, ein Sicherheitsmerkmal zu schaffen,
welches einfach einzubringen und ohne Hilfsmittel mit dem bloßen Auge und
unter beliebigen Beleuchtungsverhältnissen leicht verifiziert
werden kann. Dieses Sicherheitsmerkmal soll an beliebiger Stelle
im Herstellungs- und/oder Personalisierungsverfahren des Wert- oder Sicherheitsdokumentes
auf einfache und kostengünstige
Weise in das Dokument eingebracht werden können, insbesondere zum Schutz
von personalisierten oder individualisierten Informationen.
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Beschreibung der Erfindung
und bevorzugte Ausführungsformen
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe gelöst, indem
ein Sicherheitsmerkmal geschaffen wird, welches ohne technische
Hilfsmittel visuell wahrnehmbar ist. Das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal wird
aus wenigstens zwei Materialschichten gebildet, wobei die zweite
Materialschicht eine erste Lackschicht ist. Diese erste Lackschicht
bedeckt die erste Materialschicht zumindest in Teilbereichen. Diese Bedeckung
kann sich vollflächig über die
erste Materialschicht, über einen
Teilbereich der ersten Materialschicht oder über wenigstens zwei voneinander
getrennte Teilbereiche der ersten Materialschicht erstrecken. Bei
der Bedeckung kann es sich zum Beispiel auch um ein Punktmuster
handeln. Die erste Lackschicht weist gegenüber der ersten Materialschicht
einen Brechungsindexunterschied von wenigstens 0,1 auf. Die erste
Lackschicht weist eine Strukturierung auf beziehungsweise stellt
eine Strukturierung dar. Erstreckt die erste Lackschicht sich vollflächig über die
erste Materialschicht, so ist die Strukturierung der ersten Lackschicht
durch eine Variation der Dicke der Lackschicht gegeben. Erstreckt sich
die erste Lackschicht über
eine Mehrzahl an Teilbereichen der ersten Materialschicht, so stellt
die räumliche
Anordnung der Lackschicht eine Strukturierung dar. Die Strukturierung
ist dergestalt, dass elektromagnetische Strahlung, welche von der
ersten Materialschicht in die erste Lackschicht übergeht, gebrochen wird. Die
Strukturierung weist erfindungsgemäß eine Strukturgröße parallel
zur Oberfläche
(zur Hauptebene der ersten Materialschicht) von wenigstens 10 μm auf. Ist
die Strukturierung durch ein Punktmuster gegeben, so beträgt die Punktgröße wenigstens
10 μm, wobei
hier unter einem Punkt ein zusammenhängender, zweidimensional abgeschlossener
Teilbereich der ersten Lackschicht verstanden wird. Ist die Strukturierung
durch eine Variation der Dicke der ersten Lackschicht gegeben, so
weisen Bereiche mit annähernd
gleicher Dicke eine laterale Ausdehnung von wenigstens 10 μm auf. Die
Strukturierung weist weiter erfindungsgemäß eine Strukturgröße senkrecht
zur Oberfläche
von wenigstens 5 μm,
bevorzugt zwischen 5 μm
und 10 μm,
auf. Ist die Strukturierung durch ein Punktmuster gegeben, so beträgt die Punkthöhe wenigstens
5 μm, bevorzugt zwischen
5 μm und
10 μm. Ist
die Strukturierung durch eine Variation der Dicke der ersten Lackschicht gegeben,
so weisen Bereiche mit unterschiedlicher Dicke einen Unterschied
der Dicke von wenigstens 5 μm,
bevorzugt zwischen 5 μm
und 10 μm,
auf.
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Die
Vorteile des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals
ergeben sich aus der einfachen Herstellung sowie der einfachen Verifikation.
Da das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal
aufgrund von Brechung elektromagnetischer Strahlung visuell wahrnehmbar
ist, sind keine besonderen Beleuchtungsbedingungen zu dessen Beobachtung
notwendig, wie diese zum Beispiel bei der Beobachtung von Hologrammen,
welche aufgrund von Beugung elektromagnetischer Strahlung visuell
wahrnehmbar sind, notwendig sind. Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals
ist einfacher und flexibler als die der oben genannten Sicherheitsmerkmale,
da weder die hohe Präzision,
welche für eine
Beugungsstruktur benötigt
wird, noch die relative Positioniergenauigkeit, welche für Mikrolinsensysteme
benötigt
wird, notwendig ist. Durch die Herstellung des Sicherheitsmerkmals
durch das Aufbringen einer Lackschicht ist eine Integration des
erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals
sowohl in eine Innenlage eines Dokumentes bei der Herstellung als
auch auf die Oberfläche
eines fertigen Dokumentenrohlings, insbesondere zur Absicherung
von Personalisierungsdaten, möglich.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist das Sicherheitsmerkmal eine Strukturierung parallel
zur Oberfläche
mit einer Strukturgröße von wenigstens
100 μm auf.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist das Sicherheitsmerkmal eine Strukturierung parallel
zur Oberfläche
mit einer Strukturgröße von wenigstens
1 mm auf.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist das Sicherheitsmerkmal zusätzlich eine zweite Lackschicht
auf, welche über
der ersten Lackschicht angeordnet ist. Vorteil dieser Ausführungsform
ist der Schutz der Strukturierung der ersten Lackschicht gegenüber mechanischer
Belastung, insbesondere Schutz vor Abrieb. Die zweite Lackschicht
kann einen Brechungsindexunterschied von mindestens 0,1 gegenüber der
ersten Lackschicht aufweisen. Besonders bevorzugt weist die zweite Lackschicht
den gleichen oder einen ähnlichen
Brechungsindex wie die erste Materialschicht auf. Unter ähnlich wird
ein Brechungsindexunterschied von kleiner 0,02 betrachtet. Die Strukturierung
der ersten Lackschicht senkrecht zur Oberfläche des Sicherheitsmerkmals
wird von der zweiten Lackschicht wenigstens teilweise, bevorzugt
vollständig,
ausgeglichen, sodass das Sicherheitsmerkmal kaum, bevorzugt nicht,
fühlbar
ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des Sicherheitsmerkmals weist die zweite Lackschicht eine Schichtdicke
auf, welche geringer ist als die Strukturgröße der ersten Lackschicht.
Hierdurch bleibt die Strukturierung der ersten Lackschicht des Sicherheitsmerkmals
fühlbar.
Diese Ausführungsform
ist bevorzugt, wenn bereits eine solch dünne zweite Lackschicht die
Gebrauchseigenschaften des Sicherheitsmerkmals deutlich verbessert,
insbesondere die Abriebfestigkeit.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des Sicherheitsmerkmals weist die zweite Lackschicht abriebfeste
Eigenschaften auf. Bevorzugt werden die abriebfesten Eigenschaften
durch den Zusatz von ZnO und/oder SiO2 erzeugt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des Sicherheitsmerkmals sind die erste Materialschicht und die erste
Lackschicht transparent.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des Sicherheitsmerkmals sind die erste Materialschicht sowie die
erste und die zweite Lackschicht transparent.
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In
einer alternativen bevorzugten Ausführungsform des Sicherheitsmerkmals
ist die erste Lackschicht transluzent und die zweite Lackschicht transparent.
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In
einer alternativen bevorzugten Ausführungsform des Sicherheitsmerkmals
ist die erste Materialschicht opak oder transluzent, die erste Lackschicht
und die zweite Lackschicht sind transparent.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des Sicherheitsmerkmals ist der Brechungsindex der ersten Lackschicht
durch den Zusatz mindestens eines hochbrechenden Zusatzstoffes um
wenigstens 0,1 höher
als der Brechungsindex der ersten Materialschicht eingestellt. Mindestens
einer der hochbrechenden Zusatzstoffe ist ausgewählt aus der Gruppe umfassend
Glas, Feldspat, TiO2, ZrO2 und
Diamant. Bevorzugt liegt ein hochbrechender Zusatzstoff nanokristallin
vor, also mit einer Partikelgröße kleiner 100
nm, besonders bevorzugt mit einer Partikelgröße kleiner 25 nm.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des Sicherheitsmerkmals besteht die erste Materialschicht aus einem
Material ausgewählt
aus der Gruppe, umfassend Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat
(PET) sowie dessen Derivaten, Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen
(PP), Polyethylen (PE), thermoplastischen Elastomeren (TPE), Papier
und Glas sowie Mischungen dieser Materialien. Die erste Materialschicht
kann eine Dicke von mindestens 50 μm aufweisen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des Sicherheitsmerkmals ist die erste Materialschicht ein Dokumentenrohling.
Bei einem Dokumentenrohling kann es sich um einen Mehrschichtverbund
handeln, zum Beispiel ein Mehrschichtlaminat, in welchem Schichten
identischer oder verschiedener Materialien vorhanden sein können. Wenn
es sich um einen Dokumentenrohling aus verschiedenen Materialien
handelt, wird als Brechungsindex der ersten Materialschicht der
Brechungsindex einer obersten transparenten Schicht angesehen. Bei
der obersten transparenten Schicht kann es sich um eine Lackschicht handeln.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des Sicherheitsmerkmals enthält
wenigstens die erste Lackschicht wenigstens einen zur Lumineszenz
anregbaren Stoff.
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Ein
erfindungsgemäßes Dokument
weist wenigstens ein ohne technische Hilfsmittel visuell wahrnehmbares
Sicherheitsmerkmal gemäß der vorliegenden
Erfindung auf. Des Weiteren kann das Dokument über ein oder mehrere weitere
Sicherheitsmerkmale verfügen.
Beispielsweise seien genannt Guillochendruck, Irisdruck, optisch
variable Farbe, Lasergravur, Lumineszenzfarbe, Hologramm, elektronische
Bauteile, zum Beispiel RF-Chip und/oder Display, sowie metamere
Farben. Bei dem Dokument kann es sich um ein Wert- oder Sicherheitsdokument, einen
Reisepass, einen Personalausweis, eine Geburtsurkunde, ein Visum,
einen Führerschein, eine Kreditkarte,
eine Bankkarte, einen Firmenausweis, einen Mitgliedausweis, einen
Fahrzeugschein, eine Banknote, einen Scheck, eine Aktie, eine Briefmarke oder
ein Steuerzeichen handeln. Das Dokument kann aus Polycarbonat (PC),
Polyethylenterephthalat (PET) sowie dessen Derivaten, Polyvinylchlorid (PVC),
Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), thermoplastischen Elastomeren
(TPE), Papier sowie aus Mischungen dieser Materialien aufgebaut
sein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Dokumentes
ist das ohne technische Hilfsmittel visuell wahrnehmbare Sicherheitsmerkmal
auf der Oberfläche
des Dokumentes angeordnet. Insbesondere wird das Sicherheitsmerkmal auf
einen Dokumentenrohling, bevorzugt nach der Personalisierung, aufgebracht.
Um das Sicherheitsmerkmal zum Beispiel gegenüber Abrieb zu schützen, kann über dem
Sicherheitsmerkmal eine weitere Materialschicht angeordnet sein.
Die weitere Materialschicht kann eine Folie aus einem Fotopolymer,
in welches ein Volumenhologramm einbelichtet ist oder werden kann,
oder eine Abriebschutzfolie sein.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Dokumentes
ist das ohne technische Hilfsmittel visuell wahrnehmbare Sicherheitsmerkmal
im Inneren des Dokumentes angeordnet. Zur Einbringung kann das Sicherheitsmerkmal
auf eine Schicht, zum Beispiel eine Folie, aufgebracht sein, welche
mit weiteren Schichten, zum Beispiel mittels Lamination zu einem
Dokument verbunden werden. Der Vorteil dieser Ausführungsform
ist dadurch gegeben, dass durch das Sicherheitsmerkmal in das Dokument
eingebrachte Informationen, zum Beispiel mittels Laserpersonalisierung
eingebrachte Personalisierungsdaten, abgesichert werden können, wenn
zum Beispiel das Sicherheitsmerkmal zwischen zwei laserfähige Folien
eingebracht wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung eines ohne technische Hilfsmittel visuell wahrnehmbaren
Sicherheitsmerkmals umfasst folgende Schritte:
- a)
Bereitstellen einer ersten Materialschicht
- b) Aufbringen einer durch eine erste Lackschicht gebildeten
zweiten Materialschicht zumindest in Teilbereichen der ersten Materialschicht,
wobei die erste Lackschicht einen Brechungsindex aufweist, der sich
vom Brechungsindex der ersten Materialschicht um wenigstens 0,1
unterscheidet, sowie
- c) Erzeugen einer Strukturierung der ersten Lackschicht, wobei
die Strukturierung eine Strukturgröße parallel zur Oberfläche des
Sicherheitsmerkmals von wenigstens 10 μm und senkrecht zur Oberfläche des
Sicherheitsmerkmals von wenigstens 5 μm aufweist und
wobei
das so hergestellte Sicherheitsmerkmal aufgrund von Brechung elektromagnetischer
Strahlung visuell wahrnehmbar ist.
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Bei
der ersten Materialschicht kann es sich zum Beispiel um eine Kunststofffolie
mit einer Dicke zwischen 25 μm
und 300 μm
aus Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET) sowie dessen
Derivaten, Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Polyethylen
(PE), thermoplastischen Elastomeren (TPE), Papier sowie aus Mischungen
dieser Materialien oder um einen Dokumentenrohling handeln.
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Im
Verfahrensschritt b) wird ein Lack auf die erste Materialschicht
aufgebracht. Durch Aushärtung des
Lackes entsteht die erste Lackschicht, welche einen Brechungsindexunterschied
von wenigstens 0,1 gegenüber
der ersten Materialschicht aufweist.
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Im
Verfahrensschritt c) wird eine Strukturierung der ersten Lackschicht
erzeugt, welche eine Strukturgröße parallel
zur Oberfläche
des Sicherheitsmerkmals von wenigstens 10 μm und senkrecht zur Oberfläche des
Sicherheitsmerkmals von wenigstens 5 μm aufweist. Diese Strukturierung
kann dadurch erfolgen, dass die Aufbringung des Lackes im Verfahrensschritt
b) strukturiert erfolgt, dass der Lack im Verfahrensschritt b) unstrukturiert
aufgebracht wird und in einem nachfolgenden Schritt strukturiert
wird, oder dass die erste Materialschicht in einem zwischen den
Verfahrensschritten a) und b) liegenden weiteren Verfahrensschritt
strukturiert wird, sodass die erste Lackschicht bei der Aufbringung
die Strukturierung der ersten Materialschicht annimmt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals erfolgt
die Aufbringung der ersten Lackschicht im Verfahrensschritt b) drucktechnisch
im Hoch-, Flach-, Tief-, Durch- oder Digitaldruck auf die erste
Materialschicht.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals erfolgt die Aufbringung
der ersten Lackschicht im Verfahrensschritt b) mittels Verguss,
Sprühbeschichtung
oder Walzenbeschichtung auf die erste Materialschicht.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals erfolgt die
drucktechnische Aufbringung der ersten Lackschicht unter gleichzeitiger
Erzeugung der Strukturierung gemäß Verfahrensschritt
c). Insbesondere geeignet für
die Herstellung von Linienmustern ist der Stichtiefdruck. Insbesondere
geeignet für
die Herstellung individualisierter Strukturierung ist der Tintenstrahldruck.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals wird die
im Verfahrensschritt a) bereitgestellte erste Materialschicht zunächst mittels
Umformen strukturiert. Als Verfahren zur Umformung kommen insbesondere
alle Verfahren des Prägens und/oder
der Ultraschall-Behandlung der ersten Materialschicht in Frage.
Anschließend
wird im Verfahrensschritt b) die erste Lackschicht aufgetragen,
welche durch die Strukturierung der ersten Materialschicht gemäß Verfahrensschritt
c) strukturiert wird.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals kann die
erste Lackschicht im Verfahrensschritt b) zunächst unstrukturiert aufgetragen
werden. In einem anschließenden
Verfahrensschritt c) wird die erste Lackschicht mittels fotolithografischer Techniken
strukturiert. Hierbei kann in einer ersten Ausführungsform ein Lack aufgetragen
werden, welcher mittels UV-Licht gehärtet wird. Die Härtung kann mittels
gezielter Belichtung mit UV-Licht erfolgen. Anschließend wird
der nicht gehärtete
Lack entfernt, zum Beispiel mit einem Lösemittel abgewaschen. In einer
zweiten Ausführungsform
wird zunächst
ein Lack aufgetragen und gehärtet.
Die entstehende Lackschicht wird belichtet, sodass der Lack sich
an den belichteten Stellen zersetzt und abgewaschen werden kann.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals wird die
erste Lackschicht während
des Verfahrensschrittes c) gehärtet.
Insbesondere wird hierbei im Verfahrensschritt b) ein Lack unstrukturiert aufgetragen.
Anschließend
erfolgt die Erzeugung der Strukturierung gemäß Verfahrensschritt c) zum
Beispiel durch Eindrücken
eines Prägestempels.
Da der Lack noch nicht gehärtet
ist, tritt nur ein sehr geringer Verschleiß am Prägewerkzeug ein. Während sich
der Prägestempel
auf der Lackschicht befindet, wird diese zum Beispiel thermisch
gehärtet.
Anstelle eines Prägestempels
kann eine Deckfolie auf die erste Lackschicht aufgebracht werden,
welche eine strukturierte Oberfläche
aufweist. Die Strukturierung der Lackschicht wird durch Abformung
der strukturierten Oberfläche
der Deckfolie erzeugt. Nach dem Aufbringen der Deckfolie wird die
Lackschicht gehärtet
und anschließend
die Deckfolie entfernt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals wird auf
die erste Lackschicht eine zweite Lackschicht aufgetragen. Die Auftragung
der zweiten Lackschicht kann drucktechnisch im Hoch-, Flach-, Tief-,
Durch- oder Digitaldruck, mittels Verguss, Sprühbeschichtung oder Walzenbeschichtung
auf die erste Lackschicht erfolgen.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals umfasst die
Aufbringung der zwei Lackschichten folgende Verfahrensschritte:
- u) Aufbringen eines zur Bildung der ersten
Lackschicht verwendeten ersten Lackes,
- v) Partielles Härten
des ersten Lackes,
- w) Aufbringen eines zur Bildung der zweiten Lackschicht verwendeten
zweiten Lackes,
- x) Gleichzeitiges vollständiges
Härten
beider Lacke.
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Hierzu
weist der erste Lack zwei Härtungsschritte
auf, zum Beispiel durch Polyaddition und durch radikalische Polymerisation.
Der erste Härtungsschritt
führt dazu,
dass der erste Lack ausreichend fest wird, sodass die eingebrachte
Struktur durch die folgenden Schritte nicht mehr zerstört wird. Der
zweite Lack verfügt über einen
Härtungsschritt, der
mit dem zweiten Härtungsschritt
des ersten Lackes identisch ist. Hierdurch kommt es zu einer chemischen
Reaktion zwischen den beiden Lacken im Verfahrensschritt x), sodass
beide Lackschichten untrennbar miteinander verbunden werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals wird auf
die erste Lackschicht eine zweite Lackschicht aufgetragen, bevor
die erste Lackschicht gehärtet
ist. Beide Lackschichten werden anschließend in einem gemeinsamen Härtungsschritt
gehärtet.
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Ein
erfindungsgemäßes Verfahren
zur Herstellung eines Dokumentes mit dem ohne technische Hilfsmittel
visuell wahrnehmbaren Sicherheitsmerkmal umfasst vorzugsweise folgende
Schritte:
- A) Erzeugung eines ohne technische
Hilfsmittel visuell wahrnehmbaren Sicherheitsmerkmals gemäß der vorliegenden
Erfindung, gebildet aus der ersten Materialschicht, der ersten Lackschicht und
gegebenenfalls einer zweiten Lackschicht,
- B) Bereitstellen von wenigstens einer weiteren Materialschicht,
- C) Anordnen der Materialschichten übereinander und
- D) Verbinden der Materialschichten zu einem Dokumentenkörper.
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Der
Verfahrensschritt A) umfasst die Verfahrensschritte a), b) und c)
zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals. Im
Verfahrensschritt B) werden weitere Materialschichten bereitgestellt,
aus denen das Dokument aufgebaut werden soll. Diese können aus
dem gleichen Material bestehen wie die erste Materialschicht, sie
können
aber auch aus verschiedenen Materialien bestehen. Insbesondere kann
es sich bei einer der weiteren Materialschichten um ein Inlay aus
einem thermoplastischen Elastomer handeln, insbesondere zur Einbettung
elektronischer Bauteile. Die erste und die weiteren Materialschichten
werden entsprechend dem Schichtaufbau des Dokumentes im Verfahrensschritt C) übereinander
angeordnet. Hierbei wird bevorzugter Weise die erste Materialschicht
derart angeordnet, das das im Verfahrenschritt A) erzeugte Sicherheitsmerkmal
zwischen zwei Materialschichten angeordnet ist. Im Verfahrens schritt
D) werden die Schichten dauerhaft miteinander verbunden, zum Beispiel mittels
Lamination.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben.
Die einzelnen Figuren zeigen:
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1:
ein Sicherheitsmerkmal im Schnitt in schematischer Darstellung;
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2:
ein weiteres Sicherheitsmerkmal im Schnitt in schematischer Darstellung;
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3:
ein weiteres Sicherheitsmerkmal im Schnitt in schematischer Darstellung
mit einer zweiten Lackschicht;
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4:
ein weiteres Sicherheitsmerkmal im Schnitt in schematischer Darstellung
mit einer eine Strukturierung aufweisenden ersten Materialschicht;
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5:
ein weiteres Sicherheitsmerkmal im Schnitt in schematischer Darstellung
mit einer zweiten Lackschicht, welche die Strukturierung der ersten Lackschicht
nur teilweise ausgleicht;
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6:
ein weiteres Sicherheitsmerkmal im Schnitt in schematischer Darstellung;
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7:
ein weiteres Sicherheitsmerkmal im Schnitt in schematischer Darstellung
mit einer zweiten Lackschicht, welche einen mit der ersten Materialschicht
gleichen Brechungsindex aufweist;
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8:
ein weiteres Sicherheitsmerkmal im Schnitt in schematischer Darstellung
mit einem Dokumentenrohling als erster Materialschicht.
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In 1 ist
ein Sicherheitsmerkmal 10 dargestellt, welches aus einer
ersten Materialschicht 11 und einer ersten Lackschicht 12 gebildet
wird. Die erste Lackschicht 12 weist eine Strukturierung
auf, welche eine Strukturgröße parallel 15 und
senkrecht 16 zur Oberfläche
des Sicherheitsmerkmals 10 aufweist, das heißt zu einer
Ebene, die zur Oberfläche der
ersten Materialschicht koplanar ist. Die Strukturgröße 15 parallel
zur Oberfläche
beträgt
wenigstens 10 μm.
Die Strukturgröße 16 senkrecht
zur Oberfläche
beträgt
wenigstens 5 μm.
Die erste Lackschicht 12 bildet ein Punktmuster und kann
zum Beispiel mittels Tintenstrahldruck erzeugt worden sein. Durch
die unterschiedlichen Brechungsindices der ersten Materialschicht 11 und
der ersten Lackschicht 12 ergibt sich der visuelle Eindruck
schwebender Tropfen auf der ersten Materialschicht 11.
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In 2 ist
ein weiteres Sicherheitsmerkmal 10 dargestellt, bei welchem
auf der ersten Materialschicht 11 eine erste Lackschicht 12 angeordnet
ist. Die erste Lackschicht 12 bedeckt die erste Materialschicht 11 wenigstens
im gezeigten Bereich vollständig.
Die erste Lackschicht ist jedoch auf der Oberfläche strukturiert und weist
eine Strukturgröße parallel 15 und
senkrecht 16 zur Oberfläche
des Sicherheitsmerkmals 10, welche 5 μm senkrecht zur Oberfläche und
10 μm parallel
zur Oberfläche
betragen. Die Lackschicht kann auch deutlich dicker sein. Ein solches
Sicherheitsmerkmal kann zum Beispiel mittels Auftragung einer gleichmäßigen Lackschicht
und Einprägen
einer Strukturierung während
der Härtung der
ersten Lackschicht hergestellt werden. Durch die unterschiedlichen
Brechungsindices der ersten Materialschicht 11 und der
ersten Lackschicht 12 ergibt sich der visuelle Eindruck
schwebender Tropfen auf der ersten Materialschicht 11.
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In 3 ist
ein weiteres Sicherheitsmerkmal 10 dargestellt, bei welchem über der
ersten Materialschicht 11 eine erste Lackschicht 12 und über der ersten
Lackschicht 12 eine zweite Lackschicht 13 angeordnet
ist. Bevorzugter Weise weist die zweite Lackschicht 13 abriebfeste
Eigenschaften auf und gleicht die Strukturierung der ersten Lackschicht 12 vollständig aus,
sodass das Sicherheitsmerkmal 10 auf der Oberfläche eines
Dokumentes besonders gut gegen Abnutzung geschützt ist. Weiter kann ein solches
Sicherheitsmerkmal 10 auch ohne abriebfeste Eigenschaften
in das Innere eines Dokumentes integriert werden. Bei einer Lamination
würde der
Druck aufgrund der glatten Oberfläche gleichmäßig über das Sicherheitsmerkmal 10 verteilt,
sodass die Strukturierung der ersten Lackschicht 12 nicht
zerstört werden
würde.
Der Brechungsindex der ersten Lackschicht 12 kann zum Beispiel
um wenigstens 0,1 größer sein
als der Brechungsindex der ersten Materialschicht 11 sowie
um wenigstens 0,1 größer als
der Brechungsindex der zweiten Lackschicht 13. Es ergibt
sich der visuelle Eindruck von im Volumen des Materials schwebenden
Tropfen.
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In 4 ist
ein weiteres Sicherheitsmerkmal 10 dargestellt, bei welchem
eine Strukturierung in die erste Materialschicht 11, zum
Beispiel mittels Prägen,
Fräsen
oder mittels Ultraschall eingebracht worden ist. Die erste Lackschicht 12 kann
gleichmäßig aufgetragen
werden, die Strukturierung der ersten Lackschicht 12 ergibt
sich aus der Strukturierung der ersten Materialschicht 11.
Auch hier ergibt sich aufgrund des Unterschiedes der Brechungsindices
der ersten Materialschicht 11 und der ersten Lackschicht 12 der
visuelle Eindruck von im Volumen des Materials schwebenden Tropfen.
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In 5 ist
ein weiteres Sicherheitsmerkmal 10 dargestellt, bei welchem über der
ersten Lackschicht 12 eine zweite Lackschicht 13 angeordnet
ist, welche die Strukturierung der ersten Lackschicht 12 nicht
vollständig
ausgleicht. Hierdurch bleibt die Strukturierung fühlbar. Ist
das Sicherheitsmerkmal 10 auf der Oberfläche eines
Dokumentes angeordnet, so kann die Strukturierung nicht nur ohne
technische Hilfsmittel visuell beobachtet sondern auch gefühlt werden.
Neben dem visuellen Eindruck, welcher dem in 3 gleicht,
ergibt sich ein fühlbarer
Eindruck, der mit dem visuellen Eindruck korreliert ist. An Stellen,
an welchen ein scheinbarer Tropfen wahrgenommen werden kann, ist
eine Erhebung spürbar.
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In 6 ist
ein weiteres Sicherheitsmerkmal 10 dargestellt, bei welchem
die Strukturierung der ersten Lackschicht 12 verschiedene
Strukturgrößen parallel
und senkrecht zur Oberfläche
des Sicherheitsmerkmals 10 aufweist. Erfindungsgemäß beträgt die kleinste
Strukturgröße wenigstens
als 5 μm senkrecht
zur Oberfläche.
Besonders bevorzugt ist die größte Strukturgröße senkrecht
zur Oberfläche höchstens
10 μm. Hierdurch
ist der visuelle Eindruck der verschiedenen Tropfen verschieden
und ein dargestelltes Muster kann komplexer sein.
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In 7 ist
ein weiteres Sicherheitsmerkmal 10 dargestellt, bei welchem über der
ersten Lackschicht 12 eine zweite Lackschicht 13 angeordnet
ist, wobei die zweite Lackschicht 13 den gleichen Brechungsindex
aufweist, wie die erste Materialschicht 11. Der Brechungsindex
der ersten Lackschicht 12 unterscheidet sich vom Brechungsindex
der ersten Materialschicht 11 und der zweiten Lackschicht 13 um
mindestens 0,1. Hierdurch entsteht der optische Eindruck, die Teilbereiche
der ersten Lackschicht 12 schweben wie Tropfen im Volumen
des Sicherheitsmerkmals. Beispielsweise können sich überlagernde Strukturen dargestellt
sein.
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In 8 ist
ein Dokument 20 dargestellt, bei welchem auf einer ersten
Materialschicht 11, welche in diesem Fall einen Dokumentrohling
darstellt, eine erste Lackschicht 12 sowie eine zweite
Lackschicht 13, insbesondere mit abriebfesten Eigenschaften,
erfindungsgemäß angeordnet
sind. Auch hier entsteht durch den Brechungsindexunterschied zwischen
der ersten Lackschicht 12 und der ersten Materialschicht 11 sowie
der zweiten Lackschicht 13 der visuelle Eindruck von im
Volumen des Dokuments schwebenden Tropfen.