EP3233516A1 - Sicherheitselement mit farbkippeffekt und fluoreszierenden merkmalen, verfahren zu dessen herstellung und dessen verwendung - Google Patents

Sicherheitselement mit farbkippeffekt und fluoreszierenden merkmalen, verfahren zu dessen herstellung und dessen verwendung

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EP3233516A1
EP3233516A1 EP15812951.0A EP15812951A EP3233516A1 EP 3233516 A1 EP3233516 A1 EP 3233516A1 EP 15812951 A EP15812951 A EP 15812951A EP 3233516 A1 EP3233516 A1 EP 3233516A1
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EP
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security element
layer
element according
optically variable
variable effect
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Hueck Folien GmbH
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    • B42D25/373—Metallic materials

Definitions

  • the invention relates to a, a color shift effect exhibiting security element, which additionally recognizable in transmitted light recesses and fluorescent features, a method for its preparation, and its use.
  • Color-shift effects can be achieved by various means, such as thin-film interference, such as structures having an electromagnetic wave reflecting layer, a spacer layer, and a metallic cluster layer.
  • Such security elements are described, for example, in US 2005/042449 A or in EP 1 558 449 A.
  • Another way to provide a security element that has a color shift effect is to use a coating of liquid crystals, either in the form of a pigmented layer or a polymerized film.
  • EP 0 435 129 A discloses a data carrier with a liquid-crystalline security element, wherein the material is a liquid-crystal polymer which is present in an oriented form and at room temperature as a solid.
  • WO 00/50249 A discloses a security element comprising an optically variable material, which may be, for example, a liquid-crystalline material, and at least one additional machine-readable feature substance in the same layer.
  • an optically variable material which may be, for example, a liquid-crystalline material
  • additional machine-readable feature substance in the same layer.
  • the light-absorbing, preferably black, background is clearly visible as a dark area on the back of a security element, such as a thread or strip at least partially embedded in a value document, such as a banknote or the like.
  • This light-absorbing background must therefore be covered so as not to discern the security element from the outset. This cover can be done for example by a metallic layer.
  • a method for producing a substrate comprising the steps of applying a resist to at least a portion of a metal layer on a first side of a transparent polymer film, removing metal from the areas not covered by the cap layer for formation metal-free portions and applying a further layer to cover the resist and the metal-free portions, wherein the further layer is a layer of liquid crystal polymer material, and the resist is dark colored and the underlying metal areas masked and in the areas covered by the liquid crystal polymer material when viewed under reflection leading to a color change effect from the first side, and wherein the contrast between the metallized and metal-free regions can be clearly distinguished.
  • security elements that have a color shift effect can be produced by layers with optically variable pigments.
  • Such pigments are known, for example, in US 2003/0207113 or US Pat. No. 5,171,363.
  • These security elements can also have further security features, in particular also fluorescent features which, however, are present on the side facing away from the side with the optically variable effect. On the side on which the optically variable effect is visible, fluorescent colors are not used, because they affect the visibility of the optical variable effect significantly by their opacity.
  • the object of the invention was to provide a security element comprising a material having an optically variable effect, preferably a color shift effect, and recesses recognizable in transmitted light, wherein the security element is designed such that it provides both optimum recognition of the optically variable effect allows, and additionally as a further security feature one or more coatings with fluorescent colors on the side on which the optically variable effect can be seen, which correspond to the optical security element, which has an optically variable effect.
  • the invention therefore relates to a security element which has a coating of a material which has an optically variable effect, in particular a color shift effect and recognizable recesses in the transmitted light, wherein the security element comprises a carrier substrate and a partial layer with recesses and a color shift effect causing layer structure , characterized in that the security element on the side on which the coating of the material having an optically variable effect comprises one or more partial coatings of a layer of transparent in visible light and fluorescent in UV light colors (pigments ??) having.
  • the layer structure comprising an optically variable effect may comprise a carrier substrate and a partial layer with recesses, wherein the partial layer T EP2015 / 002377
  • the partial opaque coating consists of a light-absorbing metallic layer and a reflective metallic layer.
  • the material having an optically variable effect may be an ink containing pigments of liquid crystal material.
  • the pigments consist of cholesteric or a mixture of nematic and cholesteric liquid crystals.
  • OMI pigments optically variable interference pigments
  • Such pigments are described, for example, in US 2003/0207113.
  • iridescent pigments for example, Iriodine ® pigments can be used.
  • Iriodine ® is based on naturally occurring mineral mica flakes encased in semi-transparent metal oxides.
  • the material having an optically variable effect may consist of a liquid crystal polymer which is applied as a solution of the cholesteric monomers or the mixture of cholesteric and nematic monomers and then crosslinked.
  • the crosslinking can be effected thermally or by treatment with UV radiation or electron radiation.
  • the recesses when viewed in transmitted light, the recesses can be seen as a clear contrast to the areas which have a light-absorbing and a reflective metallic layer. Due to the reflective metallic layer, the security element, if it is embedded in a value document, is also in the document Incident light from the back through the paper surface not or hardly recognizable. From the back, however, the recesses are clearly visible in transmitted light. From the front of the optically variable effect and the recesses in Auf Licht are clearly visible.
  • a light-absorbing metallic layer are preferably non-stoichiometric alumina and stoichiometric or unstoichiometric copper oxide in question.
  • the light-absorbing metallic layer has a preferably dark to black coloration. The stronger the absorption of the background in the visible spectral range (350 - 800 nm), the stronger the visible optically variable effect.
  • metals such as Al, Sn, Cu, Zn, Pt, Au, Ag, Cr, Ti, Mo, Fe, Pd, Ni, Co or their alloys, for example Cu / Al in question.
  • the light-absorbing metallic layer may consist of unstoichiometric alumina, preferably having an oxygen content of about 19-58 at%, and the reflective metallic layer of aluminum.
  • the recesses in the light absorbing metallic layer and the reflective metallic layer are perfectly congruent and may be in the form of characters, letters, numbers, images, symbols, lines, guilloches, and the like. Also combinations of these forms are possible.
  • the recesses may also be in negative form, that is, for example, the area around a character, a letter and the like forms the recess.
  • the layer structure having an optically variable effect can consist of at least one electromagnetic wave reflecting layer, one polymeric spacing layer and one layer of metallic clusters.
  • an electromagnetic wave-reflecting layer is applied to a carrier substrate.
  • This layer may preferably be made of metals such as aluminum, gold, chromium, silver, copper, tin, platinum, nickel or tantalum, of semiconductors such as silicon, and their alloys, for example nickel / chromium, copper / aluminum and the like or a Printing ink with metal pigments exist.
  • the electromagnetic wave reflecting layer is wholly or partially by known methods, such as spraying, vapor deposition, sputtering, or for example as a printing ink by known printing (gravure, flexo, screen, digital printing), by painting, roller application method, slot nozzle (slot). Eye), roll dip coating or curtain coating method and the like.
  • the following polymeric spacer layer or the polymeric spacer layers can also be applied over the whole area or preferably partially.
  • the polymeric layers consist for example of conventional or radiation-curing, in particular UV-curing, dye or paint systems based on nitrocellulose, epoxy polyester rosin, acrylate, alkyd, melamine, PVA, PVC, isocyanate, urethane or PS copolymer systems.
  • On the polymeric layer is then applied a full-area or partial layer formed of metallic clusters.
  • the metallic clusters can consist, for example, of aluminum, gold, palladium, platinum, chromium, silver, copper, nickel, tantalum, tin and the like or their alloys, such as, for example, Au / Pd, Cu / Ni or Cr / Ni.
  • the fluorescent colors according to the invention have a high transparency in visible light and thus do not affect the appearance of the optically variable element.
  • the fluorescent colors are tuned to the optically active effect.
  • fluorescent colors in yellow and green can be present on the security element, analogous to a farking effect from red to blue, fluorescent colors in red and blue.
  • the color-shift effect can select contrasting or more than two different fluorescence colors.
  • the fluorescent colors can also be arranged in the form of a so-called rainbow layout.
  • the fluorescent colors can be present in the form of bars in an alternating sequence on the security element, wherein the extent of the individual different fluorescent colors can correspond to the recesses recognizable in the transmitted light.
  • the fluorescent coating according to the invention is such that it appears completely transparent in visible light.
  • transparent fluorescent dyes are dissolved in a suitable solvent, for example dlacetone alcohol, i-propyl alcohol, ethanol, ethoxypropanol, ethylene glycol, methoxypropanol, methoxydipropanol, n-propanol, ethoxybutanol, n-butanol, ethoxypropanol, butylglycol, hexane, cyclopentanone, acetone, Ethyl acetate, butyl acetate, cyclohexanone, I-propyl acetate, Metyhlethylketon, methoxypropyl acetate, n-propyl acetate, special gasoline, toluene, water, xylene, methyl isobutyl ketone at elevated temperature, preferably up to the boiling temperature of Solvent solved.
  • a suitable solvent for example dlacetone alcohol, i-propyl alcohol, ethanol, eth
  • Suitable transparent standard coating compositions are, for example, nitrocellulose-based paints, PE acrylate, PET acrylate, urethane acrylate, PVC, PMMA ethylene acrylate copolymers, styrene acrylates or epoxy acrylate, PET, PC.
  • organic fluorescent dyes Particularly suitable as transparent fluorescent dyes are organic fluorescent dyes. Particularly suitable are organic fluorescent dyes, for example based on chelates, oxinates, derivatives of thermophthalic acid, anthranilic acid, whether benzimidazole,
  • Salicylic acid organic complexes of rare earth metals, in particular pigments from the Lumilux ® - series (Honeywell), such as Lumilux ® CD 335, Lumilux ® CD 740, Lumilux ® CD 340, Lumilux ® Red CD 335, Lumilux ® Red CD 332 (red fluorescence) , optical brighteners, as Tinopal® OB, Lumilux CD ® Blue 302 Blue ® Lumilux CD 311, Lumilux ® Blue 710 Blue ® Lumilux CD 310 (blue fluorescence), Lumilux CD 702 ®, Lumilux Green CD 302 ®, Lumilux Green ® CD 708, lumilux ® green CD 308 lumilux ® green CD 396 (green
  • Lumilux CD 792 or ® Lumilux CD 792, CD 797 Lumilux ®, ® Lumilux CD 782, CD 382 ® Lumilux (yellow-green fluorescence).
  • the intensity of fluorescence depends on the concentration of dissolved dye in the paint. The greatest intensity is therefore achieved when the solubility limit at the boiling point of the solvent used is reached. Depending on the concentration of the dye, any desired levels of intensity can be achieved.
  • carrier films are preferably transparent flexible plastic films, for example, from PI, PP, MOPP, PE, PS, PEEK, PEK, PEI, PSU, PAEK, LCP, PEN, PBT, PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC, PTFE, ETFE (ethylene tetrafluoroethylene), PFA (tetrafluoroethylene-perfluoropropyl vinyl ether fluorocopolymer), MFA (tetrafluoromethylene-perfluoropropyl vinyl ether fluorocopolymer), PTFE (polytetrafluoroethylene), PVF (polyvinyl fluoride), PVDF (polyvinylidene fluoride), and EFEP (ethylene-tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene fluoropolymer).
  • the carrier films preferably have a thickness of 5 to 700 ⁇ m, preferably 5 to 200 ⁇ m, particularly preferably 5 to 50 ⁇ m.
  • the security element according to the invention can also have further security features which can be present in further layers.
  • These security features for example, can have certain chemical, physical and also optical or optical active properties.
  • paramagnetic, diamagnetic and also ferromagnetic substances such as iron, nickel and cobalt or their compounds or salts (for example oxides or sulfides) can be used.
  • magnétique 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 grades in aqueous or solvent-containing dispersions.
  • suitable solvents are i-propanol, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, methoxypropanol and mixtures thereof.
  • the pigments are preferably incorporated in acrylate polymer dispersions having a molecular weight of from 150,000 to 300,000, in nitrocellulose, acrylate-urethane dispersions, acrylate-styrene or PVC-containing dispersions or in solvent-containing dispersions of this type.
  • the magnetic layer may also have a coding. Both magnetic materials of the same coercivity and / or remanence, as also different coercivity and / or remanence can be used to form the coding.
  • the reflective metallic layer may itself have magnetic properties. This is achieved, for example, by the use of a magnetic material such as Fe, Ni, Co.
  • the optical properties of the layer can be influenced by visible dyes or pigments, heat-sensitive inks or pigments. These can be used individually or in all possible combinations.
  • optically active characteristics are here diffraction structures, diffraction gratings, kinegrams, holograms, DID understood ® (0th order in conjunction with thin films microstructures).
  • optically active features can be produced, for example, by known UV embossing processes, as described, for example, in EP 1 310 381 A or by hot embossing processes
  • this adhesive coating can be carried out either in the form of a heat-seal, cold-seal or self-adhesive coating.
  • the adhesive may also be pigmented, it being possible to use as pigments all known pigments or dyes, for example ⁇ 2, ZnS, kaolin, ATO, FTO, aluminum, chromium and silicon oxides or, for example, organic pigments such as pthalocyanine blue, i-indolold yellow, dioxazine violet and the like , Furthermore, it is possible to add heat-sensitive dyes or pigments to luminescent dyes or pigments which fluoresce or phosphoresce in the visible, in the UV region or in the IR region.
  • luminescent pigments can also be used alone or in combination with other dyes and / or pigments.
  • the security element can also be protected by one or more protective lacquer layer (s), which may be pigmented or unpigmented, or further refined, for example, by laminating or the like.
  • a metallic layer for example an aluminum layer
  • the security element according to the invention is suitable for at least partially embedding in or application on identity cards, cards, banknotes or labels, seals and the like, but also as packaging material, for example in the pharmaceutical, electronics and / or food industry, for example in the form of blister foils, cartons , Covers, foil packaging and the like.
  • the substrates or film materials are preferably cut into strips, threads or patches, wherein the width of the strips or threads may preferably be 0.5-20 mm and the patches preferably have average widths or lengths of 0.3. 20 mm.
  • the film material is preferably cut into strips, tapes, threads or patches, the width of which of the threads, strips or tapes being preferably 0.5-50 mm and the patches preferably being average widths and lengths of 2 - 30 mm.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement, das eine Beschichtung aus einem Material aufweist, das einen optisch variablen Effekt, insbesondere einen Farbkippeffekt und im Durchlicht erkennbare Aussparungen aufweist, wobei das Sicherheitselement ein Trägersubstrat und eine partielle Schicht mit Aussparungen sowie einen einen Farbkippeffekt hervorrufenden Schichtaufbau umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement auf der Seite, auf der die Beschichtung aus dem Material, das einen optisch variablen Effekt aufweist eine oder mehrere partielle Beschichtungen aus einer Schicht mit im sichtbaren Licht transparenten und im UV-Licht fluoreszierenden Farben aufweist.

Description

Sicherheitselement mit Farbkippeffekt und fluoreszierenden Merkmalen, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
Die Erfindung betrifft ein, einen Farbkippeffekt aufweisendes Sicherheitselement, das zusätzlich im Durchlicht erkennbare Aussparungen und fluoreszierende Merkmale aufweist, ein Verfahren zu dessen Herstellung, sowie dessen Verwendung.
Sicherheitselemente, die einen Farbkippeffekt aufweisen sind bekannt. Farbkippeffekte können durch unterschiedliche Maßnahmen erzielt werden, beispielsweise durch Dünnschichtinterferenz, wie durch Aufbauten, die eine elektromagnetische Wellen reflektierende Schicht, eine Abstandsschicht und eine Schicht gebildet aus metallischen Cluster aufweisen. Derartige Sicherheitselemente sind beispielsweise in US 2005/042449 A oder in EP 1 558 449 A beschrieben.
Eine weitere Möglichkeit ein Sicherheitselement bereitzustellen, das einen Farbkippeffekt aufweist, ist die Verwendung einer Beschichtung aus Flüssigkristallen, entweder in Form einer pigmentierten Schicht oder eines polymerisierten Films.
Aus EP 0 435 129 A ist ein Datenträger mit einem flüssigkristallinem Sicherheitselement bekannt, wobei das Material ein Flüssigkristallpolymer ist, das in orientierter Form und bei Raumtemperatur als Festkörper vorliegt.
In WO 00/50249 A ist ein Sicherheitselement geoffenbart, das ein optisch variables Material, das beispielweise ein flüssigkristallines Material sein kann, und zumindest einen zusätzlichen maschinenlesbaren Merkmalstoff in derselben Schicht aufweist. Um den Farbkippeffekt optimal zu erkennen, ist es erforderlich einen lichtabsorbierenden, vorzugsweise schwarzen, Hintergrund bereitzustellen. Der lichtabsorbierende, vorzugsweise schwarze Hintergrund ist jedoch auf der Rückseite eines Sicherheitselements, wie beispielsweise eines Fadens oder Streifens, das zumindest teilweise in ein Wertdokument, wie eine Banknote oder dergleichen eingebettet ist, deutlich als dunkler Bereich sichtbar. Dieser lichtabsorbierende Hintergrund muss also, um das Sicherheitselement nicht von vornherein erkennbar zu machen, abgedeckt werden. Diese Abdeckung kann beispielsweise durch eine metallische Schicht erfolgen.
Aus EP 1 467 873 A ist ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats bekannt, das folgende Schritte umfasst: Auftragen eines Abdecklacks auf wenigstens einem Teil einer Metallschicht auf einer ersten Seite eines transparenten Polymerfilms, Entfernen von Metall von den nicht durch die Abdeckschicht bedeckten Bereichen zur Bildung metallfreier Abschnitte und Auftragen einer weiteren Schicht zur Abdeckung des Abdecklacks und der metallfreien Abschnitte, wobei die weitere Schicht eine Schicht aus Flüssigkristallpolymermaterial ist, und der Abdecklack dunkel gefärbt ist und die darunter liegenden Metallbereiche maskiert und in den durch das Flüssigkristallpolymermaterial bedeckten Bereichen bei Betrachtung unter Reflexion von der ersten Seite zu einem Farbveränderungseffekt führt und wobei der Kontrast zwischen den metallisierten und den metallfreien Bereichen deutlich unterschieden werden kann.
Ferner können Sicherheitselemente, die einen Farbkippeffekt aufweisen durch Schichten mit optisch variablen Pigmenten hergestellt werden.
Derartige Pigmente sind beispielsweise in US 2003/0207113 oder US 5,171 ,363 bekannt. Diese Sicherheitselemente können auch weitere Sicherheitsmerkmale aufweisen, insbesondere auch fluoreszierende Merkmale, die allerdings auf der der Seite mit dem optisch variablen Effekt abgewandten Seite vorhanden sind. Auf der Seite, auf der der optisch variable Effekt sichtbar ist, werden fluoreszierende Farben nicht eingesetzt, da diese durch ihre Opazität die Erkennbarkeit des optische variablen Effekts erheblich beeinträchtigen.
Aufgabe der Erfindung war es, ein Sicherheitselement, das ein Material aufweist, das einen optisch variablen Effekt, vorzugsweise einen Farbkippeffekt, und im Durchlicht erkennbare Aussparungen aufweist, bereitzustellen, wobei das Sicherheitselement derart ausgeführt ist, dass es sowohl eine optimale Erkennung des optisch variablen Effekts erlaubt, und zusätzlich als weiteres Sicherheitsmerkmal eine oder mehrere Beschichtungen mit fluoreszierenden Farben auf der Seite, auf der der optisch variable Effekt erkennbar ist, aufweist, die mit dem optisch Sicherheitselement, das einen optisch variablen Effekt aufweist, korrespondieren.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Sicherheitselement, das eine Beschichtung aus einem Material aufweist, das einen optisch variablen Effekt, insbesondere einen Farbkippeffekt und im Durchlicht erkennbare Aussparungen aufweist, wobei das Sicherheitselement ein Trägersubstrat und eine partielle Schicht mit Aussparungen sowie einen einen Farbkippeffekt hervorrufenden Schichtaufbau umfasst , dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement auf der Seite, auf der die Beschichtung aus dem Material, das einen optisch variablen Effekt aufweist eine oder mehrere partielle Beschichtungen aus einer Schicht mit im sichtbaren Licht transparenten und im UV- Licht fluoreszierenden Farben (Pigmenten??) aufweist.
In einer Ausführungsform kann der einen optisch variablen Effekt, insbesondere einen Farbkippeffekt aufweisende Schichtaufbau ein Trägersubstrat und eine partielle Schicht mit Aussparungen umfassen, wobei die partielle Schicht T EP2015/002377
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gebildet ist aus einer opaken Beschichtung, die auf der, der Beschichtung aus dem Material, das einen optisch variablen Effekt aufweist, zugewandten, Seite lichtabsorbierende Eigenschaften aufweist und auf der, der Beschichtung aus dem Material das einen optisch variablen Effekt aufweist, abgewandten Seite eine metallische Färbung aufweist, wobei die partielle opake Beschichtung aus einer lichtabsorbierenden metallischen Schicht und einer reflektierenden metallischen Schicht besteht.
Das Material, das einen optisch variablen Effekt aufweist, kann eine Druckfarbe sein, die Pigmente aus flüssigkristallinem Material enthält. Insbesondere bestehen die Pigmente aus cholesterischen oder einer Mischung aus nematischen und cholesterischen Flüssigkristallen.
Ferner können optisch variable Interferenzpigmente (OVI-Pigmente) verwendet werden. Derartige Pigmente sind beispielsweise in US 2003/0207113 beschrieben.
In einer weiteren Ausführungsform können irisierende Pigmente, beispielsweise Iriodine® Pigmente verwendet werden. Iriodine® basieren auf natürlich vorkommenden mineralischen Glimmerplättchen, die mit halbtransparenten Metalloxiden ummantelt sind.
Weiters kann das Material, das einen optisch variablen Effekt aufweist, aus einem Flüssigkristallpolymer bestehen, das als Lösung der cholesterischen Monomere oder der Mischung aus cholesterischen und nematischen Monomeren aufgetragen und anschließend vernetzt wird. Die Vernetzung kann thermisch oder durch Behandlung mit UV- Strahlung oder Elektronenstrahlung erfolgen.
Bei einem derartigen Schichtaufbau sind bei der Betrachtung im Durchlicht die Aussparungen als deutlicher Kontrast gegenüber den Bereichen, die eine lichtabsorbierende und eine reflektierende metallische Schicht aufweisen, erkennbar. Durch die reflektierende metallische Schicht ist das Sicherheitselement, wenn es in ein Wertdokument eingebettet ist, auch im Auflicht von der Rückseite durch die Papieroberfläche nicht bzw. kaum erkennbar. Von der Rückseite sind im Durchlicht die Aussparungen aber deutlich erkennbar. Von der Vorderseite sind der optisch variable Effekt und die Aussparungen im Auf licht deutlich erkennbar.
Als lichtabsorbierende metallische Schicht kommen vorzugsweise unstöchiometrisches Aluminiumoxid und stöchiometrisches oder unstöchiometrisches Kupferoxid in Frage. Die lichtabsorbierende metallische Schicht weist eine vorzugsweise dunkle bis schwarze Färbung auf. Je stärker die Absorption des Hintergrundsim sichtbaren Spektralbereich (350 - 800 nm), desto stärker der sichtbare optisch variable Effekt.
Als reflektierende metallische Schicht kommen Metalle, wie AI, Sn, Cu, Zn, Pt, Au, Ag, Cr, Ti, Mo, Fe, Pd, Ni, Co oder deren Legierungen, beispielsweise Cu/Al in Frage.
In einer besonderen Ausführungsform kann die lichtabsorbierende metallische Schicht aus unstöchiometrischem Aluminiumoxid, vorzugsweise mit einem Sauerstoffgehalt von etwa 19 - 58 at%, und die reflektierende metallische Schicht aus Aluminium bestehen.
Die Aussparungen in der lichtabsorbierenden metallischen Schicht und der reflektierenden metallischen Schicht sind vollkommen deckungsgleich und können in Form von Zeichen, Buchstaben, Ziffern, Bildern, Symbolen, Linien, Guillochen und dergleichen vorliegen. Auch Kombinationen dieser Formen sind möglich.
Die Aussparungen können auch in negativer Form vorliegen, das heißt, dass beispielsweise der Bereich um ein Zeichen, einen Buchstaben und dergleichen die Aussparung bildet. EP2015/002377
6
In einer weiteren Ausführungsform kann der einen optisch variablen Effekt aufweisende Schichtaufbau aus jeweils mindestens einer elektromagnetische Wellen reflektierenden Schicht, einer polymeren Abstandsschicht und einer Schicht gebildet von metallischen Clustern bestehen.
Dabei wird eine elektromagnetische Wellen reflektierende Schicht auf ein Trägersubstrat aufgebracht. Diese Schicht kann vorzugsweise aus Metallen, wie beispielsweise Aluminium, Gold, Chrom, Silber, Kupfer, Zinn, Platin, Nickel oder Tantal, aus Halbleitern, wie beispielsweise Silizium, und deren Legierungen, beispielsweise Nickel/Chrom, Kupfer/Aluminium und dergleichen oder einer Druckfarbe mit Metallpigmenten bestehen.
Die elektromagnetische Wellen reflektierende Schicht wird vollflächig oder partiell durch bekannte Verfahren, wie Sprühen, Bedampfen, Sputtern, oder beispielsweise als Druckfarbe durch bekannte Druckverfahren (Tief-, Flexo-, Sieb-, Digitaldruck), durch Lackieren, Walzenauftragsverfahren, Schlitzdüsen- (Slot-Eye), Tauch- (roll dip coating) oder Vorhangauftragsverfahren (curtain coating) und dergleichen aufgebracht.
Die darauf folgende polymere Abstandschicht bzw. die polymeren Abstandsschichten können ebenfalls vollflächig oder vorzugsweise partiell aufgebracht werden.
Die polymeren Schichten bestehen beispielsweise aus konventionell oder Strahlungshärtenden, insbesondere UV-härtenden, Färb- oder Lacksystemen auf Basis von Nitrocellulose, Epoxy- Polyester- Kolophonium-, Acrylat-, Alkyd-, Melamin-, PVA-, PVC-, Isocyanat-, Urethan- oder PS-Copolymersystemen . Auf die polymere Schicht wird anschließend eine vollflächige oder partielle Schicht, gebildet aus metallischen Clustern, aufgebracht. Die metallischen Cluster können beispielsweise aus Aluminium, Gold, Palladium, Platin, Chrom, Silber, Kupfer, Nickel, Tantal, Zinn und dergleichen oder deren Legierungen, wie beispielsweise Au/Pd, Cu/Ni oder Cr/Ni bestehen. Die fluoreszierenden Farben weisen erfindungsgemäß im sichtbaren Licht eine hohe Transparenz auf und beeinträchtigen so das Erscheinungsbild des optisch variablen Elements nicht.
Bei Betrachtung unter UV-Licht sind die fluoreszierenden Farben dann deutlich (über dem optisch aktiven Effekt) erkennbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die fluoreszierenden Farben auf den optisch aktiven Effekt abgestimmt. So können beispielsweise bei einem Farbkippeffekt von goldfarben zu grün fluoreszierende Farben in gelb und grün auf dem Sicherheitselement vorhanden sein, analog bei einem Farkippeffekt von rot zu blau, Fluoreszenzfarben in rot und blau.
Es ist jedoch auch möglich zum Farbkippeffekt kontrastierende bzw. mehr als zwei unterschiedliche Fluoreszenzfarbeh zu wählen. Gegebenenfalls können die Fluoreszenzfarben auch in Form eines sogenannten Regenbogenlayouts angeordnet sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die Fluoreszenzfarben balkenförmig in abwechselnder Abfolge auf dem Sicherheitselement vorhanden sein, wobei die Ausdehnung der einzelnen unterschiedlichen Fluoreszenzfarben mit den im Durchlicht erkennbaren Aussparungen korrespondieren kann.
Die fluoreszierende Beschichtung ist erfindungsgemäß so beschaffen, dass sie im sichtbaren Licht vollkommen transparent erscheint.
Zur Herstellung dieser Beschichtung werden transparente fluoreszierende Farbstoffe in einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise Dlacetonalkohol, i-Propylalkohol, Ethanol, Ethoxypropanol, onoethylenglykol, Methoxypropanol, Methoxydipropanol, n-Propanol, ethoxybutanol, n-Butanol, Ethoxypropanol, Butylglykol, Hexan, Cyclopentanon, Aceton, Ethylacetat, Butylacetat, Cyclohexanon, I-Propylacetat, Metyhlethylketon, Methoxypropylacetat, n- Propylacetat, Spezialbenzin, Toluol, Wasser, Xylol, Methylisobutylketon bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bis zur Siedetemperatur des Lösungsmittels gelöst. Sobald der Farbstoff vollständig gelöst ist, wird das Gemisch in einen transparenten Standardlack eingerührt. Als transparente Standardlackzusammensetzungen kommen beispielsweise Lacke auf Basis von Nitrocellulose, PE-Acrylat, PET-Acrylat, Urethan-Acrylat, PVC, PMMA Ethylenacrylatcopolymeren, Styrolacrylaten oder Epoxyacrylat, PET, PC in Frage.
Als transparente fluoreszierende Farbstoffe kommen vor allem organische fluoreszierende Farbstoffe in Frage. Besonders geeignet sind organische fluoreszierende Farbstoffe beispielsweise auf Basis von Chelaten, Oxinaten, Derivaten der Therphthalsäure, der Anthranilsäure, ob Benzimidazol,
Benzthiazol, Benzoxazinon, Quinazolinon, oder von Thioxanthen, der
Salicylsäure, organische Komplexe von Seltenerdmetallen, insbesondere Pigmente aus der Lumilux® - Serie (Honeywell), beispielsweise Lumilux® CD 335, Lumilux® CD 740, Lumilux® CD 340, Lumilux® Red CD 335, Lumilux® Red CD 332 (rote Fluoreszenz), optische Aufheller, wie Tinopal® OB, Lumilux® Blue CD 302, Lumilux® Blue CD 311 , Lumilux® Blue 710, Lumilux® Blue CD 310 (blaue Fluoreszenz), Lumilux® CD 702, Lumilux® Green CD 302, Lumilux® Green CD 708, Lumilux® Green CD 308, Lumilux® Green CD 396 (grüne
Fluoreszenz) oder Lumilux® CD 792, Lumilux® CD 797, Lumilux® CD 782, Lumilux® CD 382 (gelbgrüne Fluoreszenz).
Die Intensität der Fluoreszenz ist abhängig von der Konzentration an gelöstem Farbstoff im Lack. Die größte Intensität wird daher bei Erreichung der Löslichkeitsgrenze bei Siedetemperatur des verwendeten Lösungsmittels erzielt. Je nach Konzentration des Farbstoffs können beliebige Abstufungen der Intensität erreicht werden.
Als Trägersubstrate kommen beispielsweise Trägerfolien vorzugsweise transparente flexible Kunststofffolien, beispielsweise aus PI, PP, MOPP, PE, PS, PEEK, PEK, PEI, PSU, PAEK, LCP, PEN, PBT, PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC, PTFE, ETFE (Ethylentetrafluorethylen), PFA (Tetrafluorethylen-Perfluorpropylvinylether-Fluorcopolymer), MFA (Tetrafluor- methylen-Perfluorpropylvinylether-Fluorcopolymer), PTFE (Polytetra- fluorethylen), PVF (Polyvinylfluorid), PVDF (Polyvinylidenfluorid), und EFEP (Ethylen-Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Fluorterpolymer) in Frage.
Die Trägerfolien weisen vorzugsweise eine Dicke von 5 - 700 μηη, bevorzugt 5 - 200 μιτι, besonders bevorzugt 5 - 50 μηη auf.
Das erfindungsgemäße Sicherheitselement kann auch weitere Sicherheitsmerkmale aufweisen, die in weiteren Schichten vorliegen können. Diese Sicherheitsmerkmale beispielsweise können bestimmte chemische, physikalische und auch optische oder optische aktive Eigenschaften aufweisen.
Zur Einstellung der magnetischen Eigenschaften einer Schicht können paramagnetische, diamagnetische und auch ferromagnetische Stoffe, wie Eisen, Nickel und Cobalt oder deren Verbindungen oder Salze (beispielsweise Oxide oder Sulfide) verwendet werden.
Besonders geeignet sind Magnetpigmentfarben mit Pigmenten auf Basis von Fe-oxiden, Eisen, Nickel Cobalt und deren Legierungen, Barium oder Cobalt- ferrite, 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- Dispersionen, Acrylat- Styrol oder PVC-haltigen Dispersionen oder in lösemittelhaltige derartige Dispersionen eingebracht.
Die magnetische Schicht kann auch eine Codierung aufweisen. Dabei können sowohl magnetische Materialien gleicher Koerzitivtät und/oder Remanenz, als auch unterschiedlicher Koerzitivität und/oder Remanenz zur Bildung der Codierung verwendet werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann die reflektierende metallische Schciht selbst magnetische Eigenschaften aufweisen. Die wird beispielsweise durch die Verwendung eines magnetischen Materials, wie Fe, Ni, Co, erreicht.
Die optischen Eigenschaften der Schicht lassen sich durch sichtbare Farbstoffe bzw. Pigmente, wärmeempfindliche Farben bzw. Pigmente beeinflussen. Diese sind einzeln bzw. in allen möglichen Kombinationen einsetzbar.
Unter optisch aktiven Merkmalen, werden hier Beugungsstrukturen, Beugungsgitter, Kinegramme, Hologramme, DID® (Mikrostrukturen 0. Ordnung in Verbindung mit Dünnschichten) verstanden.
Diese optisch aktiven Merkmale können beispielsweise durch bekannte UV- Prägeverfahren, wie sie beispielsweise in EP 1 310 381 A beschrieben sind oder durch Heißprägeverfahren hergestellt werden
Um das Sicherheitselement im oder am Wertdokument zu verankern, wird dieses üblicherweise ein- oder beidseitig mit einer Klebebeschichtung versehen. Diese Klebebeschichtung kann entweder in Form einer Heißsiegel-, Kaltsiegel- oder Selbstklebebeschichtung ausgeführt sein. Der Kleber kann auch pigmentiert sein, wobei als Pigmente alle bekannte Pigmente oder Farbstoffe, beispielsweise ΤΊΟ2, ZnS, Kaolin, ATO, FTO, Aluminium, Chrom- und Siliziumoxide oder beispielsweise organische Pigmente wie Pthalocyaninblau, i-lndolidgelb, Dioxazinviolett und dergleichen verwendet werden können. Ferner können lumineszierende Farbstoffe bzw. Pigmente, die im sichtbaren, im UV-Bereich oder im IR-Bereich fluoreszieren bzw. phosphoreszieren, wärmeempfindliche Farben bzw. Pigmente zugegeben werden. Diese sind in allen möglichen Kombinationen einsetzbar. Zusätzlich können auch lumineszierende Pigmente allein oder in Kombination mit anderen Farbstoffen und/oder Pigmenten eingesetzt werden. Gegebenenfalls kann das Sicherheitselement auch noch durch eine oder mehrere Schutzlackschicht(en) geschützt werden, die pigmentiert oder unpigmentiert sein kann, oder beispielsweise durch Kaschieren oder dergleichen weiterveredelt werden.
In den Figuren 1 bis 4 sind Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Sicherheitselements dargestellt.
Darin bedeuten
1 ein Trägersubstrat,
2 eine fluoreszierende Schicht
3 eine LC Schicht
4 eine Haftvermittlerschicht
5 eine Klebebeschichtung
6 eine schwarze Metallisierung
7 eine schwarze Druckschicht
8 eine schwarze Ätzresistschicht
9 eine metallische Schicht, beispielsweise eine Aluminiumschicht
10 eine Kaschierkleberschicht.
Das erfindungsgemäße Sicherheitselement ist für die zumindest teilweise Einbettung in oder Applikation auf Ausweisen, Karten, Banknoten oder Etiketten, Siegeln und dergleichen geeignet, aber auch als Verpackungsmaterial beispielsweise in der pharmazeutischen, der Elektronik- und/oder Lebensmittelindustrie, beispielsweise in Form von Blisterfolien, Faltschachteln, Abdeckungen, Folienverpackungen und dergleichen geeignet. Für die Anwendung als Sicherheitsmerkmale werden die Substrate bzw. Folienmaterialien bevorzugt in Streifen, Fäden oder Patches geschnitten, wobei die Breite der Streifen oder Fäden vorzugsweise 0,5 - 20 mm betragen kann und die Patches vorzugsweise mittlere Breiten bzw. Längen von 0,3 - 20 mm aufweisen.
Für die Anwendung in oder auf Verpackungen wird das Folienmaterial bevorzugt in Streifen, Bänder, Fäden oder Patches geschnitten, wobei die Breite der der Fäden, Streifen bzw. Bänder vorzugsweise 0,5 - 50 mm beträgt und die Patches vorzugsweise mittlere Breiten und Längen von 2 - 30 mm aufweisen.

Claims

Patentansprüche:
1 ) Sicherheitselement, das eine Beschichtung aus einem Material aufweist, das einen optisch variablen Effekt, insbesondere einen Farbkippeffekt und im Durchlicht erkennbare Aussparungen aufweist, wobei das Sicherheitselement ein Trägersubstrat und eine partielle Schicht mit Aussparungen sowie einen einen Farbkippeffekt hervorrufenden Schichtaufbau umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement auf der Seite, auf der die Beschichtung aus dem Material, das einen optisch variablen Effekt aufweist eine oder mehrere partielle Beschichtungen aus einer Schicht mit im sichtbaren Licht transparenten und im UV- Licht fluoreszierenden Farben aufweist.
2) Sicherheitselement nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der den optisch variablen Effekt, insbesondere den Farbkippeffekt hervorrufende Schichtaufbau, aus einer Beschichtung aus einem Material, das einem optisch variablen Effekt hervorruft und einer partiellen Schicht, die gebildet ist aus einer opaken Beschichtung, die auf der, der Beschichtung aus dem Material, das einen optisch variablen Effekt aufweist, zugewandten, Seite lichtabsorbierende Eigenschaften aufweist und auf der, der Beschichtung aus einem einen optisch variablen Effekt hervorrufenden Material abgewandten Seite, eine metallische Färbung aufweist, wobei die partielle opake Beschichtung aus einer lichtabsorbierenden metallischen Schicht und einer reflektierenden metallischen Schicht besteht.
3) Sicherheitselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das den optisch variablen Effekt hervorrufenden Material eine Flüssigkristallpolymerschicht gebildet aus cholesterischen oder einer Mischung aus cholesterischen und nematischen Flüssigkristallen ist. 4) Sicherheitselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das den optisch variablen Effekt aufweisende Material eine Druckfarbe mit optisch variablen Pigmenten, ausgewählt aus cholesterischen oder einer Mischung aus nematischen und cholesterischen flüssigkristallinen Pigmenten, optisch variablen Interferenzpigmenten oder irisierenden Pigmenten ist.
5) Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtabsorbierende metallische Schicht aus unstöchiometrischem Aluminiumoxid oder stöchiometrischem oder unstöchiometrischem Kupferoxid besteht.
6) Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende metallische Schicht aus AI, Sn, Cu, Zn, Pt, Au, Ag, Cr, Ti, Mo, Fe, Pd, Ni, Co oder deren Legierungen besteht.
7) Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die im Durchlicht sichtbaren Aussparungen in Form von positiven oder negativen Zeichen, Buchstaben, Ziffern, Bildern, Symbolen, Linien, Guillochen, eines Punkt- oder Linienrasters oder eines Halbtonrasters vorliegen.
8) Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der den optisch variablen Effekt, insbesondere den Farbkippeffekt hervorrufende Schichtaufbau, aus jeweils mindestens einer elektromagnetische Wellen reflektierenden Schicht, einer polymeren Abstandsschicht und einer Schicht gebildet von metallischen Clustern besteht. 9) Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die fluoreszierenden Farben aus organischen fluoreszierenden Farbstoffen bestehen.
10) Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Erscheinung der fluoreszierenden Farben auf das Erscheinungsbild des optisch aktiven Sicherheitsmerkmals abgestimmt sind.
11 ) Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die fluoreszierenden Farben mit den Farben des optische aktiven Sicherheitselement korrespondieren.
12) Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass die fluoreszierenden Farben mit der Abfolge der Aussparungen abgestimmt sind.
13) Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement eine oder mehrere weitere partielle oder vollflächige Schichten mit optischen, optisch aktiven, elektrisch leitfähigen oder magnetischen Eigenschaften aufweist.
14) Sicherheitselement nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Schicht eine codierte magnetische Schicht ist.
15) Sicherheitselement nach Anspruch 10 oder 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Schicht aus magnetischen Materialien mit gleicher oder unterschiedlicher Koerzitivität und/oder Remanenz besteht.
16) Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein- oder beidseitig mit einer oder mehreren pigmentierten oder unpigmentierten Schutzlackschicht(en) versehen ist.
17) Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein- oder beidseitig mit einer pigmentierten oder unpigmentierten Heißsiegel-, Kaltsiegel- oder Selbstklebebeschichtung versehen ist.
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