EP1386754A1 - Datenträger und Sicherheitselement mit visuell sichtbarem und/oder maschinenlesbarem Manipulationsnachweis - Google Patents

Datenträger und Sicherheitselement mit visuell sichtbarem und/oder maschinenlesbarem Manipulationsnachweis Download PDF

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EP1386754A1
EP1386754A1 EP03017055A EP03017055A EP1386754A1 EP 1386754 A1 EP1386754 A1 EP 1386754A1 EP 03017055 A EP03017055 A EP 03017055A EP 03017055 A EP03017055 A EP 03017055A EP 1386754 A1 EP1386754 A1 EP 1386754A1
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EP
European Patent Office
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layer
security feature
security
feature according
intermediate layer
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EP03017055A
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Friedrich Dr. Kastner
Martin Dr. Bergsmann
Matthias Müller
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Hueck Folien GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a data carrier and a security element with a visually visible and / or machine-readable evidence of tampering.
  • Security elements are used in many areas around the To ensure counterfeit security of sensitive goods. So be for example in data carriers, in particular value documents, such as ID cards, cards, banknotes, for packaging materials for sensitive goods, such as pharmaceuticals, cosmetics, electronic components, labels, seals and the like such security features in the textile industry used.
  • Manipulations i.e. unauthorized Open the packaging, remove or replace parts and the like be detectable. In order to be able to provide such evidence at the same time and also to be able to rule out that the security feature is exchanged these features should also be tamper-proof.
  • Security elements with visually visible features are for example EP-A 0 330 733 known.
  • security elements in particular Security threads consisting of a translucent plastic film, one extending over the entire security element opaque Coating, the recesses in the form of the coding to be introduced, has in particular in the form of characters and patterns.
  • Congruent coloring and / or luminescent substances available be, through which the coding -from the opaque coating corresponding light influence in a color contrasting form.
  • Security films for securities are known from WO 99/13157 to which a metallic coating is applied on a translucent film that is not full-area in the finished film, but recesses that should be clearly recognizable in transmitted light.
  • the making of this Foils are made in that a carrier film with a highly pigmented Printing ink is printed, the ink application is not carried out over the entire area Printing ink is dried to form a porous ink application, then a metallic cover layer is applied and in one a further step the highly pigmented printing ink by washing it out with a Solvent, if necessary also removed under mechanical influence becomes. This means that even in those areas where the printing ink is removed, removes the metallic cover layer, which means that the transmitted light recognizable recesses are formed.
  • the different areas of detention are, for example, partially Applying a release layer and / or an adhesive layer on the Carrier substrate generated.
  • the different areas of detention often have defined ones Shapes, e.g. in the form of patterns, characters, lines, letters geometric figures and the like.
  • the object of the invention was therefore to provide a security feature in mechanical manipulations not only visually, but if necessary can also be determined mechanically.
  • the invention therefore relates to a security feature with one or several functional features, characterized in that the Security feature applied to a carrier material Intermediate layer with different adhesive areas has a visual recognizable and / or machine-readable electrical, optical and / or has a magnetic feature.
  • the intermediate layer If the intermediate layer is destroyed by detachment, the intermediate layer becomes and thus damaged the machine-readable feature, causing the electrical, optical or magnetic properties of the intermediate layer be irreversibly changed. This change is machine readable and if necessary also detectable without contact.
  • carrier foils are preferably flexible Plastic films, for example made of Pl, PP, MOPP, PE, PPS, PEEK, PEK, PEI, PSU, PAEK, LCP, PEN, PBT, PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC in question.
  • the carrier films preferably have a thickness of 5 to 700 ⁇ m, preferably 8 to 200 microns, particularly preferably 12 - 50 microns.
  • metal foils for example Al, Cu, Sn, Ni, Fe or stainless steel foils with a thickness of 5 - 200 ⁇ m, serve preferably 10 to 80 microns, particularly preferably 20 - 50 microns.
  • the Films can also be surface-treated, coated or laminated for example with plastics or painted.
  • carrier substrates also paper or composites with paper, for example, composites with plastics with a grammage 20-500 g / m 2, preferably 40-200 g / m 2. be used.
  • 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 or calendered, can be used as carrier substrates.
  • Such fabrics or nonwovens preferably consist of plastics, such as PP, PET, PA, PPS and the like, but woven or nonwovens made of natural, optionally treated fibers, such as viscose nonwovens, can also be used.
  • the fabrics or nonwovens used have a weight per unit area of approximately 20 g / m 2 to 500 g / m 2 . If necessary, these fabrics or nonwovens can be surface-treated.
  • Hologram foils, OVI foils, if appropriate, can also be used as carrier substrates can be used in combination with other security elements.
  • the different adhesive areas are created by applying a release layer or an adhesive layer to the carrier substrate.
  • a release layer or an adhesive layer to the carrier substrate.
  • Known poorly adhering paint compositions for example based on methacrylate, are particularly suitable as release layers.
  • very thinly applied oil layers, polyamide, polyethylene or fluoropolymer wax layers can be used as the release layer.
  • the release layer is partially applied to the carrier substrate.
  • Applying the release layer can use any common printing process are, preferably methods with the thinnest layers of 0.01 to 50 microns can be applied precisely, for example spraying, vapor deposition, brushing on, Roller application process, gravure, flexo, screen, offset and digital printing and like.
  • the intermediate layer is now applied to this release layer.
  • This intermediate layer has machine-readable features.
  • an electrically conductive layer with characteristic electrical parameters for example resistance, conductance values, capacitance, Inductance, total impedance, are applied. These electrical Parameters can now also be read out without contact.
  • metal pigments e.g. copper, aluminum, silver, gold, iron, chrome and the like
  • metal alloys such as copper-zinc or copper-aluminum or also amorphous or crystalline ceramic pigments such as ITO, ATO, FTO and the like
  • doped semiconductors such as silicon, germanium or doped or undoped polymeric semiconductors or ion conductors, as well as amorphous or crystalline metal oxides or metal sulfides can be used as an additive.
  • the electrical properties of the layer polar or partially polar compounds such as surfactants or non-polar compounds such as Silicone additives or hygroscopic or non-hygroscopic salts used or added to the paint.
  • a partial metal layer can also be applied as a layer with electrical properties, it being possible for the partial application to be carried out by means of an etching process (application of a full-area metal layer and subsequent partial removal by etching) or by means of a demetallization process.
  • a solvent-soluble paint (optionally in the form of an inverse coding) is applied in a first step.
  • 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 / O 2 plasma, cleans the surface of toning residues in 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 blow bar can be placed, with several over the entire width arranged nozzles. Filtered air is carried through these nozzles defined humidity, if necessary heated or cooled, with the same Speed is directed to the impression cylinder, creating the thin layers dry on the cylinder and no longer applied to the carrier substrate can be.
  • blow molding can also be used over the entire width located IR drying device can be used.
  • 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 adhesion promoter layer generally has a thickness of 0.1 nm - 5 nm, preferably 0.2 nm - 2 nm, particularly preferably 0.2 to 1 nm.
  • the actual functional layer is then applied.
  • This layer can consist of a metal, a metal compound, or an alloy.
  • Layers of Al, Cu, Fe, 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.
  • an electrically conductive layer can also be used as the electrically conductive layer Polymer layer can be applied.
  • the electrically conductive polymers can be, for example, polyaniline or polyethylene dioxythiophene.
  • Such a structure can also act as an antenna, with the Antenna structure Contact areas for connecting one or more Microcircuits can be provided. If more information The antenna structure can be saved as a direct contact surface for common chip systems for smart cards, common electronic circuits and the like serve.
  • printed electronic circuits can also be made of electrical conductive polymers and / or vapor-deposited metallic layers and / or semiconductors applied in conjunction with conductive polymers become.
  • Such a feature is then either through direct electrical contact or non-contact via radio frequencies, for example in the range of 15.3 kHz, for example in defined ranges from 120 kHz to about 5 GHz read.
  • the conductive polymers can be applied to the carrier material in the form of a dispersion in a dispersant.
  • Suitable dispersing agents are, for example, inert solvents, preferably aqueous solvents or alcohols, such as i-propanol.
  • matrix polymers for example soluble or dispersed or emulsified 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 particularly advantageously as a matrix polymer.
  • the particle size of the polymers in the dispersion is preferably 20-500 nm.
  • the soluble monomers or prepolymers to form the electrically conductive polymers and to polymerize them in situ.
  • Both radical and redox or photoinitiators for example UV initiators, can be used as catalysts.
  • the corresponding monomer or prepolymer is mixed with the catalyst and applied immediately to the carrier substrate.
  • Catalyst residues and other contaminating reaction products can also be removed in situ or, if appropriate, subsequently removed from the layer by treatment with a solvent, generally water.
  • Volatile constituents can optionally also be removed by drying with an IR dryer, a convection dryer and the like.
  • ferromagnetic substances such as Iron, nickel and cobalt or their compounds or salts (for example Oxides or sulfides) or alloys of rare earth metals, such as for example cobalt / samarium alloys can be used.
  • Magnetic pigment paints with pigments based on Fe oxides, iron, nickel cobalt and their alloys, barium or cobalt ferrites, hard and soft magnetic iron and steel types in aqueous or solvent-containing dispersions are particularly suitable.
  • 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 nitrocellulose, acrylate urethane, acrylate styrene, or PVC as dispersions or in dissolved systems.
  • the magnetic layer can for example be partially in the form of a code be applied, for example in the form of a so-called barcode.
  • a code for example in the form of a so-called barcode.
  • the structured release layer is installed between the different fluorescent layers.
  • the original fluorescence is retained in the adhesive areas of an opaque layer, a mixed color is formed in the other areas, and a defined mixed color is visible before detachment, which is changed after detachment.
  • lacquers with a defined refractive index the lacquer / foil or foil / foil system has a specific refractive index.
  • the refractive index changes in particular due to air pockets between the layers.
  • a metallized layer can, for example, also with a Seal coating for contacting the metallized areas with a Be provided chip, the security feature then acts as an antenna.
  • a chip can be a structure based on Si or printed polymeric microcircuit.
  • a conductive polymer layer can be applied over a metallic isotropic or anisotropically conductive layer.
  • This conductive Polymer layer is stretchable and can be used in the event of stretching Destruction of the metallic layer leads to a conductive bridging layer form. However, this also changes the conductivity of the structure As described above, the change can be read out, the manipulation be detected.
  • the partial functional layer can have different shapes, for example in the form of patterns, lines, geometric figures, Letters and the like, here also depending on the composition and Appearance of the layer additional visual characteristics may be present that can detect a possible manipulation.
  • the security features can also contain further functional layers, wherein these layers can be constructed similarly, identically or differently to the layers described. If necessary, the coated film produced in this way can also be protected by a protective lacquer layer or further refined, for example, by lamination or the like.
  • the protective lacquer layer can be colorless or single or multi-colored or also be equipped luminescent.
  • FIG. 1 and 1a show a security element according to the invention with fluorescent features
  • FIG. 2 shows a security element according to the invention with antenna function
  • 1 means the carrier substrate
  • 2 the release layer or the adhesive layer
  • 7 a protective lacquer layer
  • 1 and 1 a, 3 and 4 each mean layers with different fluorescent colors.
  • Fig. 2 5 is a metallic layer, 6 is an electrical layer conductive polymers.
  • the security features according to the invention are stored in data carriers, in particular documents of value such as identity cards, cards, banknotes Packaging materials for sensitive goods, such as pharmaceuticals, cosmetics, Electronic components, for labels, seals and the like, for example in the Textile industry used.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsmerkmal mit einem oder mehreren funktionellen Merkmalen, das eine auf einem Trägermaterial (1) aufgebrachte Zwischenschicht (2) mit unterschiedlichen Haftbereichen und ein visuell erkennbares und/oder maschinenlesbares elektrisches, optisches und/oder magnetisches Merkmal aufweist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Datenträger und ein Sicherheitselement mit einem visuell sichtbaren und/oder maschinenlesbarem Manipulationsnachweis.
Sicherheitselemente werden in vielen Bereichen angewendet um die Fälschungssicherheit sensibler Güter zu gewährleisten. So werden beispielsweise in Datenträgern, insbesondere Wertdokumenten, wie Ausweisen, Karten, Banknoten, bei Verpackungsmaterialien für sensible Güter, wie Pharmazeutika, Kosmetika, Elektronikbauteile, bei Etiketten, Siegeln und dergleichen beispielsweise in der Textilindustrie derartige Sicherheitsmerkmale verwendet.
Insbesondere bei Verpackungen sollen auch Manipulationen, d.h. unbefugtes Öffnen der Verpackung , Entfernen oder Austausch von Teilen und dergleichen nachweisbar sein. Um gleichzeitig einen derartigen Nachweis führen zu können und auch ausschließen zu können, dass das Sicherheitsmerkmal ausgetauscht wurde, sollen diese Merkmale auch fälschungssicher ausgeführt sein.
Sicherheitselemente mit visuell sichtbaren Merkmalen sind beispielsweise aus EP - A 0 330 733 bekannt. Es sind Sicherheitselemente, insbesondere Sicherheitsfäden bestehend aus einer lichtdurchlässigen Kunststofffolie, einer sich über das gesamte Sicherheitselement erstreckenden opaken Beschichtung, die Aussparungen in Form der einzubringenden Kodierung, insbesondere in Form von Zeichen und Mustern aufweist, beschrieben. Zumindest in den durch die Aussparungen definierten Bereichen können deckungsgleich farbgebende und/oder lumineszierende Substanzen vorhanden sein, durch die sich die Codierung -von der opaken Beschichtung unter entsprechendem Lichteinfluss in farblich kontrastierender Form unterscheidet.
Aus der WO 99/13157 sind Sicherheitsfolien für Wertpapiere bekannt, bei denen auf einer transluzenten Folie eine metallische Beschichtung aufgebracht wird, die in der fertigen Folie nicht vollflächig ist, sondern Aussparungen aufweist, die im Durchlicht klar erkennbar sein sollen. Die Herstellung dieser Folien erfolgt dadurch, dass eine Trägerfolie mit einer hochpigmentierten Druckfarbe bedruckt wird, wobei der Farbauftrag nicht vollflächig erfolgt, die Druckfarbe unter Bildung eines porigen Farbauftrags getrocknet wird, anschließend eine metallische Deckschicht aufgebracht wird und in einem weiteren Schritt die hochpigmentierte Druckfarbe durch Auswaschen mit einem Lösungsmittel, gegebenenfalls auch unter mechanischer Einwirkung entfernt wird. Damit wird auch in jenen Bereichen, in denen die Druckfarbe entfernt wird, die metallische Abdeckschicht mitentfernt, wodurch die im Durchlicht erkennbaren Aussparungen gebildet werden.
Diese Merkmale sind zwar relativ fälschungssicher, eine mechanische Manipulation kann aber nicht unbedingt nachgewiesen werden.
Es ist auch bekannt, insbesondere in mehrschichtigen Aufbauten für derartige Sicherheitsmerkmale, eine Zwischenschicht vorzusehen, die eine partiell unterschiedliche Haftung zum Untergrund aufweist. Diese Zwischenschicht wird mit einer haftenden Schicht versehen und auf den Träger aufgebracht. Versucht man nun das Sicherheitsmerkmal vom Untergrund abzuziehen, so wird diese scheinbar homogene Zwischenschicht aufgrund der unterschiedlichen Haftungsbereiche definiert zerstört. Die Bruchstellen können zwar nur schwer exakt zusammengefügt werden, allerdings ist oft auf den ersten Blick eine Manipulation nicht sofort erkennbar.
Die unterschiedlichen Haftbereiche werden beispielsweise durch partielles Aufbringen einer Releaseschicht und/oder einer Haftschicht auf dem Trägersubstrat erzeugt. Die unterschiedlichen Haftbereiche weisen oft definierte Formen auf, z.B.: in Form von Mustern, Zeichen, Linien, Buchstaben geometrischen Figuren und dergleichen auf.
Bei genauerem Betrachten ist im allgemeinen zwar erkennbar, dass die Zwischenschicht zerstört wurde, dass also eine Manipulation stattgefunden hat, bei sehr vorsichtigem und behutsamen Vorgehen, ist jedoch die Zerstörung auf den ersten Blick oft nicht erkennbar.
Aufgabe der Erfindung war es daher ein Sicherheitsmerkmal bereitzustellen, bei dem mechanische Manipulationen nicht nur visuell, sondern gegebenenfalls auch maschinell festgestellt werden können.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Sicherheitsmerkmal mit einem oder mehreren funktionellen Merkmalen, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmerkmal eine auf einem Trägermaterial aufgebrachte Zwischenschicht mit unterschiedlichen Haftbereichen aufweist, die ein visuell erkennbares und/oder maschinenlesbares elektrisches, optisches und/oder magnetisches Merkmal aufweist.
Bei Zerstörung der Zwischenschicht durch Ablösen wird die Zwischenschicht und damit das maschinenlesbare Merkmal geschädigt, wodurch die elektrischen, optischen oder magnetischen Eigenschaften der Zwischenschicht irreversibel verändert werden. Diese Änderung ist maschinenlesbar und gegebenenfalls auch berührungslos detektierbar.
Als Trägersubstrat kommen beispielsweise Trägerfolien vorzugsweise flexible Kunststofffolien, beispielsweise aus Pl, PP, MOPP, PE, PPS, PEEK, PEK, PEI, PSU, PAEK, LCP, PEN, PBT, PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC in Frage. Die Trägerfolien weisen vorzugsweise eine Dicke von 5 - 700 µm, bevorzugt 8 - 200 µm, besonders bevorzugt 12 - 50 µm auf.
Ferner können als Trägersubstrat auch Metallfolien, beispielsweise Al-, Cu-, Sn-, Ni-, Fe- oder Edelstahlfolien mit einer Dicke von 5 - 200 µm, vorzugsweise 10 bis 80 µm, besonders bevorzugt 20 - 50 µm dienen. Die Folien können auch oberflächenbehandelt, beschichtet oder kaschiert beispielsweise mit Kunststoffen oder lackiert sein.
Ferner können als Trägersubstrate auch Papier oder Verbunde mit Papier, beispielsweise Verbunde mit Kunststoffen mit einem Flächengewicht von 20 - 500 g/m2, vorzugsweise 40 - 200 g/m2. verwendet werden.
Ferner können als Trägersubstrate Gewebe oder Vliese, wie Endlosfaservliese, Stapelfaservliese und dergleichen, die gegebenenfalls vernadelt oder kalandriert sein können, verwendet werden. Vorzugsweise bestehen solche Gewebe oder Vliese aus Kunststoffen, wie PP, PET, PA, PPS und dergleichen, es können aber auch Gewebe oder Vliese aus natürlichen, gegebenenfalls behandelten Fasern, wie Viskosefaservliese eingesetzt werden. Die eingesetzten Gewebe oder Vliese weisen ein Flächengewicht von etwa 20 g/m2 bis 500 g/m2 auf. Gegebenfalls können diese Gewebe oder Vliese oberflächenbehandelt sein.
Als Trägersubstrate können auch Hologrammfolien OVI-Folien, gegebenenfalls in Kombination mit anderen Sicherheitselementen verwendet werden.
Die unterschiedlichen Haftbereiche werden durch Aufbringen einer Releaseschicht bzw. einer Haftschicht auf das Trägersubstrat erzeugt.
Als Releaseschichten kommen insbesondere bekannte schlecht haftende Lackzusammensetzungen, beispielsweise auf Methacrylatbasis in Frage. Ferner können auch sehr dünn aufgetragene Ölschichten, Polyamid-, Polyethylen- oder Fluorpolymerwachsschichten als Releaseschicht verwendet werden.
Die Releaseschicht wird auf das Trägersubstrat partiell aufgetragen. Zur Aufbringung der Releaseschicht kann jedes gängige Druckverfahren verwendet werden, bevorzugt Verfahren mit denen dünnste Schichten von 0,01 bis 50 µm exakt aufbringbar sind, beispielsweise Sprühen, Aufdampfen, Aufstreichen, Walzenauftragsverfahren, Tief- Flexo-, Sieb-, Offset- und Digitaldruck und dergleichen.
Auf diese Releaseschicht wird nun die Zwischenschicht aufgebracht.
Diese Zwischenschicht weist maschinenlesbare Merkmale auf.
So kann beispielsweise eine elektrisch leitfähige Schicht mit charakteristischen elektrischen Kenngrößen, beispielsweise Widerstand, Leitwerte, Kapazität, Induktivität, Gesamtimpedanz, aufgebracht werden. Diese elektrischen Kenngrößen können nun auch berührungslos ausgelesen werden.
Zur Einstellung elektrischer Eigenschaften können beispielsweise Graphit, Ruß, leitfähige organische oder anorganische Polymere, Metallpigmente (beispielsweise Kupfer, Aluminium, Silber, Gold, Eisen, Chrom und dergleichen), Metalllegierungen wie Kupfer-Zink oder Kupfer- Aluminium oder auch amorphe oder kristalline keramische Pigmente wie ITO, ATO, FTO und dergleichen zugegeben werden. Weiters können auch dotierte oder nicht dotierte Halbleiter wie beispielsweise Silicium, Germanium oder dotierte oder nicht dotierte polymere Halbleiter oder lonenleiter, sowie 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 dem Lack zugesetzt werden.
Mit Hilfe dieser Systeme können durch deren Kombination auch elektronische Bauteile, wie Dioden, Widerstände, Transistoren, oder auch komplette Schaltkreise aufgebaut werden.
Als Schicht mit elektrischen Eigenschaften kann auch eine partielle Metallschicht aufgebracht werden, wobei die partielle Aufbringung mittels eines Ätzverfahrens (Aufbringung einer vollflächigen Metallschicht und anschließende partielle Entfernung durch Ätzen) oder mittels eines Demetallisierungsverfahrens erfolgen kann.
Bei Verwendung eines Demetallisierungsverfahrens wird in einem ersten Schritt eine in einem Lösungsmittel lösliche Farbe (gegebenenfalls in Form einer inversen Codierung) aufgebracht.
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.
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.
Zur Vermeidung von Tonungsresten kann beispielsweise auch zwischen Rakel und Andruckwalze eine Blasleiste situiert werden, mit mehreren über die gesamte Breite angeordneten Düsen. Durch diese Düsen wird gefilterte Luft mit definierter Luftfeuchtigkeit, gegebenenfalls beheizt oder gekühlt, mit gleicher Geschwindigkeit auf den Druckzylinder gelenkt, wodurch die dünnen Schichten auf dem Zylinder abtrocknen und nicht mehr auf das Trägersubstrat appliziert werden können.
Anstelle einer derartigen Blasleiste kann auch eine über die gesamte Breite situierte lR-Trockeneinrichtung verwendet werden.
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, Al, 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.
Dadurch wird die Haftung der partiell oder vollflächig aufgebrachten strukturierten funktionellen Schicht weiter verbessert.
Anschließend wird die eigentliche funktionelle Schicht aufgebracht.
Diese Schicht kann aus einem Metall, einer Metallverbindung, oder einer Legierung bestehen. Als Metallschicht sind Schichten aus Al, Cu, Fe, 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, Al2O3 oder Siliciumoxide geeignet. Geeignete Legierungen sind beispielsweise Cu-AI Legierungen, Cu-Zn Legierungen und dergleichen.
Ferner kann als elektrisch leitfähige Schicht auch eine elektrisch leitfähige Polymerschicht aufgebracht werden. Die elektrisch leitfähigen Polymeren können beispielsweise Polyanilin oder Polyethylendioxythiophen sein.
Eine derartige Struktur kann auch als Antenne fungieren, wobei an der Antennenstruktur Kontaktflächen zum Anschließen eines oder mehrerer Mikroschaltkreise vorgesehen sein können. Falls weitere Informationen gespeichert werden sollen, kann die Antennenstruktur als direkte Kontaktfläche für übliche Chipsysteme für Chipkarten, übliche elektronische Schaltkreise und dergleichen dienen.
Ferner können auch gedruckte elektronische Schaltkreise aus elektrisch leitfähigen Polymeren und/oder aufgedampften metallischen Schichten und/oder Halbleitern in Verbindung mit leitfähigen Polymeren aufgebracht werden.
Ein derartiges Merkmal ist dann entweder durch direkten elektrischen Kontakt oder berührungslos über Radiofrequenzen, beispielsweise im Bereich von 15,3 kHz, , beispielsweise in definierten Bereichen von 120 kHz bis etwa 5 GHz auslesbar.
Die leitfähigen Polymere können in Form einer Dispersion in einem Dispersionsmittel auf das Trägermaterial aufgebracht werden. Als Dispersionsmittel kommen beispielsweise inerte Lösungsmittel vorzugsweise wässrige Lösungsmittel oder Alkohole, wie i-Propanol in Frage. Gegebenenfalls können den Polymerdispersionen auch Matrixpolymere, beispielsweise lösliche oder dispergierte oder emulgierte Polyester, Polyurethane, Polystyrolsulfonate, Polyacrylate oder Ethylenacrylatcopolymere als Matrixpolymere zugesetzt werden.
Beispielsweise kann Polyethylendioxythiophen mit Polystyrolsulfonat als Matrixpolymer besonders vorteilhaft verwendet werden.
Die Partikelgröße der Polymere in der Dispersion beträgt vorzugsweise 20 - 500 nm.
Es können aber auch bevorzugt die löslichen Monomere bzw. Vorpolymere zur Bildung der elektrisch leitfähigen Polymere aufgebracht und in situ auspolymerisiert werden. Dabei können als Katalysatoren sowohl radikalische als auch Redox- oder Photoinitiatoren, beispielsweise UV-Initiatoren verwendet werden.
Dabei wird das entsprechende Monomer bzw. Vorpolymer mit dem Katalysator gemischt und sofort auf das Trägersubstrat aufgetragen.
Katalysatorreste und andere verunreinigende Reaktionsprodukte können dabei ebenfalls in situ entfernt werden oder gegebenenfalls anschließend durch Behandlung mit einem Lösungsmittel, im allgemeinen Wasser, aus der Schicht entfernt werden. Leicht flüchtige Bestandteile können gegebenenfalls auch durch Trocknen mit einem IR-Trockner, einen Konvektionstrockner und dergleichen entfernt werden.
Zur Aufbringung einer Schicht mit magnetischen Eigenschaften können paramagnetische, diamagnetische und auch ferromagnetische Stoffe, wie Eisen, Nickel und Cobalt oder deren Verbindungen oder Salze (beispielsweise Oxide oder Sulfide) oder Legierungen aus Seltenerdmetallen, wie beispielsweise Cobalt/Samarium-Legierungen verwendet werden.
Besonders geeignet sind Magnetpigmentfarben mit Pigmenten auf Basis von Fe-oxiden, Eisen, Nickel Cobalt und deren Legierungen, Barium oder Cobaltferrite, hart- und weich magnetische Eisen- und Stahlsorten in wässrigen bzw. lösungsmittelhaltigen Dispersionen. Als Lösungsmittel kommen beispielsweise i-Propanol, Ethylacetat, Methylethylketon, Methoxypropanol und deren Mischungen in Frage.
Vorzugsweise sind die Pigmente in Acrylat- Polymerdispersionen mit einem Molekulargewicht von 150.000 bis 300.000, in Nitrocellulose, Acrylat-Urethan Acrylat Styrol, oder PVC als Dispersionen oder in gelösten Systemen eingebracht.
Die magnetische Schicht kann beispielsweise partiell in Form eines Codes aufgebracht werden, etwa in Form eines sogenannten Barcodes. Beim teilweisen Ablösen der partiellen magnetischen Schicht werden dann einzelne Teile des Barcodes abgelöst, die Manipulation dann durch Lesen des Barcodes mit einem geeigneten Scanner nachgewiesen werden.
Zur Aufbringung einer Schicht mit definierten optischen Eigenschaften werden Farben oder Lacke mit lumineszierenden, beispielsweise phosphoreszierenden oder fluoreszierenden Eigenschaften, oder Lacke mit definiertem Brechungsindex aufgebracht.
Bei der Aufbringung von fluoreszierenden Lackschichten wird beispielsweise zwischen den unterschiedlichen fluoreszierenden Schichten die strukturierte Releaseschicht eingebaut. Bei Zerstörung bzw. Manipulation durch zumindest teilweise Ablösung bleibt in den haftenden Bereichen einer opaken Schicht die ursprüngliche Fluoreszenz erhalten, in den anderen Bereichen entsteht eine Mischfarbe, bei einer transparenten Schicht ist vor Ablösung eine definierte Mischfarbe sichtbar, die nach der Ablösung verändert ist.
Bei der Aufbringung von Lacken mit definiertem Brechungsindex weist das System Lack/Folie oder Folie/Folie einen spezifischen Brechungsindex auf. Beim Zerstörung einer Schicht beispielsweise durch Ablösen verändert sich der Brechungsindex insbesondere durch Lufteinschlüsse zwischen den Schichten.
Die einzelnen beschriebenen Merkmale können einzeln oder in beliebigen Kombinationen aufgebracht sein.
Eine metallisierte Schicht kann beispielsweise auch mit einer Siegelbeschichtung zur Kontaktierung der metallisierten Bereiche mit einem Chip versehen sein, wobei das Sicherheitsmerkmal dann als Antenne wirkt. Der Chip kann beispielsweise eine auf Si-Basis gedruckte Struktur oder ein polymerer Mikroschaltkreis sein.
Durch die Zerstörung ändert sich dann die Eigenfrequenz, die Manipulation ist eindeutig nachweisbar.
Über einer metallischen isotrop oder anisotrop leitfähigen Schicht kann auch eine leitfähige Polymerschicht aufgebracht werden. Diese leitfähige Polymerschicht ist dehnbar und kann im Falle einer Dehnung, die zur Zerstörung der metallischen Schicht führt, eine leitfähige Überbrückungsschicht bilden. Dadurch verändert sich aber auch die Leitfähigkeit der Struktur, die Änderung kann, wie oben beschreiben, ausgelesen werden, die Manipulation nachgewiesen werden.
Die partielle funktionelle Schicht kann verschiedene Formen aufweisen, beispielsweise in Form von Mustern, Linien, geometrischen Figuren, Buchstaben und dergleichen, wobei hier auch je nach Zusammensetzung und Erscheinungsbild der Schicht zusätzliche visuelle Merkmale vorhanden sein können, die eine eventuelle Manipulation erkennen lassen.
Ferner ist es auch möglich auf die partiell aufgebrachte Releaseschicht bzw. Haftschicht eine vollflächige funktionelle Schicht aufzubringen. Durch einen Ablöseversuch wird diese vollflächige Schicht dann zerstört, es entstehen dann definierte funktionelle maschinenlesbare Eigenschaften, die ebenfalls gegebenenfalls berührungslos messbar sind und eine etwaige Manipulation eindeutig nachweisen lassen.
Die Sicherheitsmerkmale können auch weitere funktionelle Schichten enthalten, wobei diese Schichten ähnlich, gleich oder unterschiedlich den beschriebenen Schichten aufgebaut werden können.
Gegebenenfalls kann die so hergestellte beschichtete Folie auch noch durch eine Schutzlackschicht geschützt werden oder beispielsweise durch Kaschieren oder dergleichen weiterveredelt werden.
Die Schutzlackschicht kann farblos oder ein- oder mehrfarbig oder auch lumineszierend ausgerüstet sein.
In Fig. 1 und 1a ist ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement mit Fluoreszenzmerkmalen dargestellt, in Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement mit Antennenfunktion dargestellt.
Darin bedeuten 1 das Trägersubstrat, 2 die Releaseschicht bzw. die Haftschicht, 7 eine Schutzlackschicht.
In den Fig. 1 und 1 a bedeuten 3 und 4 jeweils Schichten mit unterschiedlichen Fluoreszenzfarben.
In Fig. 2 bedeuten 5 eine metallische Schicht, 6 eine Schicht aus elektrisch leitfähigen Polymeren.
Die erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmale werden in Datenträgern, insbesondere Wertdokumenten, wie Ausweisen, Karten, Banknoten, bei Verpackungsmaterialien für sensible Güter, wie Pharmazeutika, Kosmetika, Elektronikbauteile, bei Etiketten, Siegeln und dergleichen beispielsweise in der Textilindustrie verwendet.

Claims (11)

  1. Sicherheitsmerkmal mit einem oder mehreren funktionellen Merkmalen, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmerkmal eine auf einem Trägermaterial aufgebrachte Zwischenschicht mit unterschiedlichen Haftbereichen aufweist, die ein visuell erkennbares und/oder maschinenlesbares elektrisches, optisches und/oder magnetisches Merkmal aufweist.
  2. Sicherheitsmerkmal mit einem oder mehreren funktionellen Merkmalen, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Zwischenschicht eine vollflächige funktionelle Schicht aufgebracht ist, die beim Ablösen durch die unterschiedlichen Haftbereiche der Zwischenschicht derart zerstört wird, dass ein oder mehrere definierte funktionelle Merkmale entstehen.
  3. Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionellen Merkmale partiell aufgebracht sind.
  4. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine metallisierte Schicht mit einer Siegelbeschichtung zur Kontaktierung der metallisierten Bereiche mit einem Chip ausgestattet ist und als Antenne wirkt.
  5. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmerkmal eine elektrisch leitfähige Schicht aus leitfähigen Polymeren aufweist.
  6. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige(n) metallische(n) Schicht(en) mit einer - leitfähigen Polymerschicht als Überbrückungsschicht versehen ist.
  7. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es ein gegebenenfalls maschinenlesbares magnetisches Merkmal aufweist.
  8. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es ein optisches, gegebenenfalls fluoreszierenden Merkmal aufweist.
  9. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmerkmal eine oder mehrere weitere funktionelle und oder dekorative Schichten aufweist.
  10. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einer Schutzlackschicht versehen ist.
  11. Verwendung der Sicherheitsmerkmale nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in Datenträgern, insbesondere Wertdokumenten, wie Ausweisen, Karten, Banknoten, bei Verpackungsmaterialien für sensible Güter, wie Pharmazeutika, Kosmetika, Elektronikbauteile, bei Etiketten, Siegeln und dergleichen.
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