DE19739193A1 - Sicherheitsfolien für Wertpapiere und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsfolie zur Einlagerung oder Aufbrin­ gung in oder auf Wertpapiere, bestehend aus einer transluzenten Trägerfolie und einer darauf aufgebrachten Abdeckschicht, die beschichtungsfreie Berei­ che in Form von Buchstaben, Zahlen, Zeichen, Punkten und/oder Mustern aufweist, die insbesondere im Durchlicht klar zu erkennen sind. Die Erfin­ dung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung derartiger Folien.

Sicherheitsfolien in Form von Fäden oder Bändern, die in Wertpapiere, wie Banknoten, Schecks, Identitäts-, Kreditkarten und dergleichen eingebettet werden, sind bekannt. Zur Erhöhung der Sicherheit und als Fälschungs­ schutz sind derartige Fäden häufig mit einer sogenannten Negativschrift versehen. Diese Schrift wird durch metallfreie Bereiche in einer ansonsten vollflächigen metallischen Beschichtung des die Fäden bildenden, lichtdurch­ lässigen Trägermaterials gebildet. Hält man ein Wertpapier, das einen der­ artigen Faden enthält, gegen das Licht, so erscheint der Faden an sich wegen der opaken metallischen Beschichtung dunkel. Die metallfreien Bereiche he­ ben sich vor diesem dunklen Hintergrund hell und kontrastierend ab. Bilden diese metallfreien Bereiche einen Schriftzug, so bildet das Wiedererkennen eines solchen Schriftzugs einen hervorragenden Schutz gegen Fälschungen.

Zur Herstellung derartiger Sicherheitsfolien und Sicherheitsfäden sind eine Reihe von Verfahren bekannt. In der EP 0 330 733 sind mehrere Verfahren zu ihrer Herstellung beschrieben. Neben den konventionellen Ätzverfahren wird auch auf ein Herstellverfahren verwiesen, bei dem auf die metallbe­ schichtete Seite der Folie eine Druckfarbe aufgedruckt wird, die thermopla­ stische Eigenschaften besitzt und bei höheren Temperaturen erweicht und klebrig wird. Kaschiert man eine so vorbehandelte Folie unter Anwendung von Wärme und Druck gegen eine zweite unbehandelte Folienbahn, haf­ ten die beiden Folien im Bereich der aufgedruckten Schriftzeichen oder Mu­ ster aneinander. Beim Trennen der beiden Folien werden dann aus der Me­ tallbeschichtung die den Zeichen oder Mustern entsprechenden Bereiche herausgelöst.

Zur Herstellung von Verpackungsmaterial ist es aus der DE-OS 36 10 379 bekannt, auf die Folien zunächst ein Druckbild aufzudrucken, wie es später in der Metallbeschichtung als Negativbild erscheinen soll und erst in einem zweiten Verfahrensschritt die Metallbeschichtung aufzubringen. Für die Aufbringung des Druckbildes werden dabei Druckfarben oder Lacke ver­ wendet, die zur Metallbeschichtung eine geringe Haftung aufweisen. Die Metallbeschichtung wird dann mechanisch durch Einwirkung eines Luft- oder Flüssigkeitsstrahls oder auch über eine mechanische Schabeinrichtung entfernt. Alternativ wird auch vorgeschlagen, die Druckfarben unter der Me­ tallbeschichtung chemisch anzulösen und im Lösungsbad eine Ultraschall­ quelle vorzusehen. Auch die Verwendung von besonders spröden Druckfar­ ben ist bekannt. Zur Herstellung der Negativschrift wird bei Verwendung dieser Farbe die Folie nach dem Bedrucken mit Metall bedampft und nach der Bedampfung über eine scharfe Kante gezogen. Dabei wird der spröde Lack brechen und abplatzen, wobei die darüberliegende Metallschicht mit­ genommen und ebenfalls entfernt wird. Alternativ kann auch hier ein Ultra­ schallbad zur Entfernung der Metallschicht über dem Lackaufdruck einge­ setzt werden.

Beim Einsatz von Sicherheitsfäden in Wertpapieren wird insbesondere auf konturenscharfe Zeichen Wert gelegt, d. h. die Ränder der Negativdarstel­ lung sollen glatt und linienförmig begrenzt sein. Die bekannten Verfahren sind in dieser Hinsicht verbesserungsbedürftig. Die bekannten Verfahren sind überdies zeitaufwendig und belasten zum Teil die Umwelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem Negativdarstellungen in metallbeschichteten Folien erzeugt werden können, die sich durch eine hohe Konturenschärfe auszeichnen. Darüber hinaus soll das Verfahren einfach und umweltverträglich sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des An­ spruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.

Wesentlich für die Erfindung ist die Erkenntnis, daß eine in einem Druckver­ fahren verdruckte Farbe mit einem hohen Pigmentanteil nach dem Trocknen auf der Druckunterlage einen erhabenen Farbauftrag bildet, der eine poröse, porige Struktur mit großer Oberfläche besitzt. Eine auf einen solchen Farb­ auftrag aufgebrachte Abdeckschicht geringer Dicke führt zu keiner durchge­ henden, flächendeckenden Beschichtung, sondern deckt den getrockneten Farbkörper wegen dessen großer Oberfläche und porösen Struktur nur teil­ weise ab, so daß der Farbkörper zumindest teilweise von außen für Lö­ sungsmittel leicht zugänglich bleibt. Verwendet man für die Farbe ein lösli­ ches Bindemittel, so kann der Farbauftrag und mit dem Farbauftrag auch die darauf abgelagerte Abdeckschicht durch Beaufschlagung mit einem geeigne­ ten Lösungsmittel ausgewaschen werden. Das Auswaschen kann durch me­ chanische Mittel unterstützt werden. Als Abdeckschicht können beliebige opake Beschichtungen verwendet werden. Vorzugsweise werden jedoch Me­ tallbeschichtungen, wie z. B. Aluminium-, Eisen-, Cobalt- oder Nickelbe­ schichtungen eingesetzt. Ein solches Verfahren führt zu überraschend schar­ fen und definierten Kantenkonturen und eignet sich daher besonders zur Herstellung einer Negativschrift für Sicherheitsfäden, die in Wertpapiere, wie Banknoten eingelagert werden.

Diese Konturenschärfe ermöglicht auch die Herstellung von gerasterten Halbtonbildern. Auf beschichteten Sicherheitsfolien können somit erstmals Halbtonbilder, wie Portraits in der Abdeckschicht ausgebildet werden. Bettet man diese Folien zwischen zwei Lagen eines Sicherheitspapiers ein, entsteht ein wasserzeichenähnlicher Effekt, da die Portraits im Auflicht nicht oder nur schwach, im Durchlicht aber sehr gut und kontrastreich zu erkennen sind. Möglich sind Negativ- aber auch Positivdarstellungen.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der beige­ fügten Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schnitts durch die be­ druckte und metallbeschichtete Trägerfolie vor dem Auswa­ schen und

Fig. 2 die gleiche Ansicht, jedoch nach dem Auswaschen.

Zunächst wird eine lichtdurchlässige transparente Trägerfolie 10 bereitge­ stellt. Das bevorzugte Material ist Polyester; andere Kunststoffe, können ebenfalls verwendet werden, vorausgesetzt, sie sind lichtdurchlässig, haben eine ausreichende Festigkeit und eine Oberfläche, die sich bedrucken und mit einer Abdeckschicht, insbesondere Metall, beschichten läßt. Die Dicke der Folie beträgt etwa 6 bis 36 µm.

Die Folie wird üblicherweise in Form endloser Bänder verwendet, da das Verfahren vorzugsweise kontinuierlich durchgeführt wird. Für den Fall, daß Sicherheitsfäden hergestellt werden sollen, werden die Bänder nach ihrer Fertigstellung entsprechend zugeschnitten.

Die Folie wird in einem ersten Schritt mit Schriftzeichen, Symbolen oder Mu­ stern bedruckt. Das Bedrucken kann mit einem gängigen Druckverfahren erfolgen, jedoch wird vorzugsweise ein Tiefdruckzylinder eingesetzt, da beim Tiefdrucken besonders klare Kantenkonturen und ein entsprechend hoher Farbauftrag erreicht werden können. Als Druckfarbe wird eine Farbe mit einem hohen Pigmentanteil verwendet. Der Pigmentanteil, bezogen auf das Trockengewicht der Farbe, sollte zur Erzeugung der porösen Struktur etwa zwischen 10% und 80%, bevorzugt bei etwa 60% liegen.

Als Pigmente werden vorzugsweise natürliche Rohstoffe gewählt, vorzugs­ weise Kreide, aber auch Bentonit, Aerosil und Titandioxid. Geeignete Pig­ mente werden von den Martinswerken unter dem Namen Pergopak, von Rohm & Haas unter dem Namen Rhopaque und von der Degussa unter dem Namen Aerosil angeboten. Darüber hinaus können auch organische Partikel, wie ungekochte Stärke verwendet werden. Durch den hohen Pigmentanteil bildet die Farbe nach dem Trocknen eine porige, poröse Struktur mit einer unregelmäßigen, vergleichsweise hohen Oberfläche.

Vorzugsweise werden für die Druckfarbe wasserlösliche Bindemittel ver­ wendet, so daß der Farbauftrag mit Wasser wieder gelöst und abgewaschen werden kann. Als derartiges Bindemittel eignet sich beispielsweise gekochte bzw. gelöste Stärke, Polyvinylalkohol (PVA) oder Carboximethylcellulose (CMC).

In einem Druckwerk werden diejenigen Bereiche der Trägerfolie bedruckt, die später die metallfreien Bereiche der Folie bilden sollen und die, wegen der Lichtdurchlässigkeit der Trägerfolie, im Durchlicht hell und kontrastie­ rend gegen die Umgebung der Beschichtung erkennbar sein sollen. Nach dem Trocknen hat der Farbauftrag eine porige, poröse Struktur und ein er­ habenes Profil. Ein Querschnitt durch einen solchen Farbauftrag 30 zeigt Fig. 1.

Nach dem Trocknen des Farbauftrages wird eine geeignete, bevorzugt opake Abdeckschicht aufgebracht, die in den Bereichen des Farbauftrages wieder entfernt werden kann. Hierzu wird die Folie nach dem Trocknen im Vaku­ um z. B. mit einer ca. 0,1 µm Schicht aus Aluminium bedampft. Statt Alumi­ nium kann auch Nickel oder ein anderes geeignetes Metall eingesetzt wer­ den. Statt dem Metall kann auch ein anderes opakes Material eingesetzt werden, vorausgesetzt es kann durch ein dem Aufdampfen ähnliches Ver­ fahren aufgebracht werden und hat bei Schichtstärken von etwa 0,1 µm eine optische Dichte oberhalb von 1,8, so daß die Schicht im wesentlichen un­ durchsichtig ist. Die Schichtstärken können auch je nach Anwendung in ei­ nem Bereich von 0,01 bis 1 µm variieren.

Die in den Fig. 1 und 2 mit 20 gekennzeichnete metallische Beschichtung la­ gert sich auch auf dem Farbauftrag 30 ab; allerdings bildet sie dort infolge der porösen Struktur und der damit verbundenen hohen Oberfläche des Farbauftrags keine zusammenhängende Schicht. Denn bei der Beschichtung des Farbauftrags 30 lagern sich die Beschichtungspartikel, hier die Metall­ partikel, die aufgedampft werden, in den Poren des Farbauftrags 30 ab. Damit dringen die Beschichtungspartikel sozusagen in den Farbauftrag 30 ein, so daß an der Oberfläche keine zusammenhängende Schicht erzeugt wird. Der poröse Oberflächenbereich, in den die Metallpartikel eingedrun­ gen sind und der demzufolge keine zusammenhängende Metallschicht auf­ weist, ist in Fig. 1 schraffiert dargestellt und mit 40 bezeichnet.

Die mit der hochpigmentierten Druckfarbe bedruckte Trägerfolie wird an­ schließend einem Waschvorgang unterzogen. Bei diesem Waschvorgang kann die Waschflüssigkeit die nicht zusammenhängende Beschichtung leicht durchdringen. Es gelangt somit leicht, die Druckzeichen zusammen mit der nicht zusammenhängenden Metallschicht abzuwaschen. Vorzugsweise wird der Waschgang der Metallisierung nachgeschaltet. Die Wirkung der Wasch­ flüssigkeit kann durch mechanische Mittel, wie Bürsten, Walzen oder Ultra­ schall unterstützt werden.

Bei Verwendung eines wasserlöslichen Bindemittels für die Farbe kann Was­ ser als Waschflüssigkeit eingesetzt werden. Bei Verwendung anderer Bin­ demittel muß ein entsprechendes organisches Lösungsmittel verwendet werden. Durch die Behandlung der Folie mit der Waschflüssigkeit, eventuell unterstutzt durch mechanische Mittel, wird die Farbe 30 zusammen mit dem in den Farbauftrag eingedrungenen Metallauftrag 40 schonend und restlos von der Trägerfolie 10 entfernt.

Nach dem Auswaschen der Farbe wird die Folienbahn getrocknet und zuge­ schnitten, um beispielsweise Sicherheitsfäden zu bilden, die dann in Papier für Banknoten eingelagert werden können. Die Folienbahn kann allerdings auch als Transferfolie ausgebildet werden, mit deren Hilfe Sicherheitsele­ mente beliebiger Form auf Sicherheitsdokumente oder beliebige andere zu sichernde Produkte übertragen werden können. Auch der Einsatz als Etiket­ tenmaterial ist möglich.

Ebenso ist es möglich, das beschriebene Verfahren auf Folien anzuwenden, die zuvor mit einer beliebigen anderen Effektschicht, wie z. B. einem Druck­ muster, einer beugungsoptisch wirksamen Schicht (Flüssigkristallpigmente, Interferenzschichten, Hologramme etc.) versehen wurde.

Wie in Fig. 2 schematisch dargestellt, ergibt das beschriebene Verfahren be­ sonders scharfe und gut definierte Kantenstrukturen der Negativdarstellun­ gen. Die Konturenschärfe der aufgedruckten Zeichensymbole und/oder -muster ist daher besonders gut und Fälschungen, die diese Qualität nicht aufweisen, sind leicht zu erkennen.

Wie beschrieben, liegt der Vorzug des erfinderischen Verfahrens auch in sei­ ner Umweltverträglichkeit. Es brauchen keine schädlichen Chemikalien ein­ gesetzt zu werden. Bei Verwendung wasserlöslicher Farben können die aus­ gewaschenen Pigmente mit bekannten Verfahren aus dem Abwasser entfernt werden. Auch hat sich gezeigt, daß das erfinderische Verfahren verglichen mit anderen Verfahren weniger zeitaufwendig ist.

Claims (17)

1. Verfahren zur Herstellung von Sicherheitsfolien für Wertpapiere, beste­ hend aus einer transluzenten Trägerfolie und einer darauf aufgebrachten Abdeckschicht, die beschichtungsfreie Bereiche in Form von Buchstaben, Zahlen, Zeichen, Punkten und/oder Mustern etc. aufweist, die insbesondere im Durchlicht klar zu erkennen sind, gekennzeichnet durch folgende Schrit­ te:

• a) Bereitstellen der Trägerfolie;
• b) Bedrucken der Trägerfolie mit Buchstaben, Zahlen, Zeichen, Punkten und/oder Mustern etc.;
• c) Verwendung einer Druckfarbe mit einem hohen Pigmentanteil;
• d) Trocknen der Druckfarbe zur Bildung eines porigen, erhabenen Farb­ auftrags;
• e) Bilden einer dünnen Abdeckschicht auf der bedruckten Trägerfolie;
• f) Entfernen des Farbauftrags und der darüberliegenden bzw. in den Farbauftrag eingedrungenen Abdeckschicht durch Auswaschen mit einer Flüssigkeit, eventuell kombiniert mit mechanischer Einwirkung;
• g) Trocknen und gegebenenfalls Zuschneiden der Trägerfolie.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeck­ schicht eine Metallschicht, insbesondere eine Aluminium- oder Nickelschicht ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie in Form eines endlosen Bandes bereitgestellt wird und das Verfahren kontinuierlich durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfarbe wasserlöslich ist und zum Auswaschen Wasser verwen­ det wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfarbe Stärke, Polyvinylalkohol oder Carboximethylcellulose als Bindemittel ent­ hält.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Pigmente natürliche Rohstoffe gewählt werden, vorzugsweise aus der Gruppe Kreide, Bentonit, Aerosil und Titandioxid.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Pigmentanteil in der trockenen Druckfarbe wenigstens 10 Gew.-% beträgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmentpartikel einen mittleren äquivalenten Durchmesser von 0,1 bis 15 µm aufweisen.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedrucken der Trägerfolie im Tiefdruck erfolgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bilden der Metallschicht durch Aufdampfen erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Metall Aluminium verwendet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der aufgedampften Aluminiumschicht etwa 0,1 µm beträgt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswaschen durch mechanische Mittel, wie eine rotierende Walze, Bürste oder Ultraschall unterstützt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsfolie während der Herstellung des Wertpapiers zwischen zwei Papierlagen eingebettet wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie in Schritt g) von Anspruch 1 zu Sicherheitsfäden ge­ schnitten wird, die eine Breite von höchstens 5 mm aufweisen.

16. Sicherheitsfolie zur Einlagerung oder Aufbringung in bzw. auf Wertpa­ piere, bestehend aus einer transluzenten Trägerfolie und einer darauf aufge­ brachten metallischen Beschichtung, die metallfreie Bereiche aufweist, die insbesondere im Durchlicht klar zu erkennen sind, gekennzeichnet, durch ein Halbtonbild, wobei die hellen Bereiche des Bildes durch eine geringe Ra­ sterdichte auf der ansonsten transluzenten Trägerfolie und die dunklen Be­ reiche des Bildes durch eine hohe Rasterdichte dargestellt und die Raster­ punkte durch Metallniederschläge gebildet sind.

17. Sicherheitsfolie nach Anspruch 16, hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15.