DE102013218751A1 - Method for producing a security feature of a value or security product and method for producing such a product - Google Patents
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Abstract
Zur kostengünstigen Herstellung eines besonders fälschungs- und verfälschungssichereren Sicherheitsmerkmals 160 eines Wert- oder Sicherheitsprodukts 600 wird ein Verfahren vorgeschlagen. Das Sicherheitsmerkmal 160 ist durch mindestens ein Muster 150 gebildet. Das Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte: (a) Bereitstellen eines mit einem Farbmittel versehenen Zwischenträgers 200, wobei das Farbmittel jeweils mindestens einen Farbstoff und/oder mindestens ein Pigment enthaltende Partikel sowie ein Bindemittel aus einem Polymer enthält; (b) jeweils Übertragen zumindest eines Teils des Farbmittels von dem Zwischenträger 200 auf eine Oberfläche 310 einer Polymerlage 300 unter Bildung einer Farbmittelschicht 100 auf der jeweiligen Polymerlage 300, wobei die Polymerlage 300 aus jeweils mindestens einem Material hergestellt ist, das ausgewählt ist aus einer Gruppe, umfassend Polycarbonat und Polyethylenterephthalat; und (c) lokales Einbringen von Energie zumindest in einen Teil der Farbmittelschicht 100, um den mindestens einen Farbstoff und/oder das mindestens eine Pigment aus den Partikeln freizusetzen, sodass das Muster 150 auf der jeweiligen Polymerlage 300 gebildet wird.For a cost-effective production of a particularly forgery-proof and tamper-proof security feature 160 of a value or security product 600, a method is proposed. The security feature 160 is formed by at least one pattern 150. The method comprises the following process steps: (a) providing a colorant-containing intermediate carrier 200, wherein the colorant in each case contains at least one dye and / or at least one pigment-containing particles and a binder of a polymer; (b) transferring at least a portion of the colorant from the subcarrier 200 to a surface 310 of a polymer layer 300 to form a colorant layer 100 on the respective polymer layer 300, wherein the polymer layer 300 is made of at least one material selected from a group comprising polycarbonate and polyethylene terephthalate; and (c) locally introducing energy into at least a portion of the colorant layer 100 to release the at least one colorant and / or the at least one pigment from the particles so that the pattern 150 is formed on the respective polymer layer 300.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitsmerkmals eines Wert- oder Sicherheitsprodukts sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Wert- oder Sicherheitsprodukts. The present invention relates to a method for producing a security feature of a value or security product and to a method for producing a value or security product.
Wert- oder Sicherheitsprodukte, beispielsweise Sicherheitsdokumente und Sicherheitselemente, werden in vielfältiger Weise verwendet, um die Identität von Personen und Sachen verifizieren oder einen Finanztransfer sichern zu können. Hierzu weisen diese Produkte Sicherheitsmerkmale auf, die deren Echtheit und/oder die Identität der Person oder der Sache garantieren. Wertprodukte, wie Banknoten, Aktien und dergleichen, weisen ebenfalls Sicherheitsmerkmale auf, um ihre Echtheit überprüfen zu können. Um die Identität einer Person oder Sache, der das Produkt zugeordnet ist, verifizieren zu können, müssen die Sicherheitsmerkmale das Produkt individualisieren, beispielsweise personalisieren, d.h. das Sicherheitsmerkmal weist individualisierende Merkmale auf, die die jeweilige Person oder Sache und damit die Zugehörigkeit des Produkts zu der Person oder der Sache anzeigen. Value or security products, such as security documents and security elements, are used in a variety of ways to verify the identity of individuals and property or to secure a financial transfer. For this purpose, these products have security features that guarantee their authenticity and / or the identity of the person or thing. Value products, such as banknotes, stocks and the like, also have security features in order to verify their authenticity. In order to verify the identity of a person or thing associated with the product, the security features must individualize the product, e.g., personalize it, e.g. the security feature has individualizing features that indicate the particular person or thing and thus the affiliation of the product to the person or thing.
Personaldokumente (ID-Dokumente), d.h. Dokumente, die einer Person zugeordnet sind, weisen im Allgemeinen ein Gesichtsbild der Person sowie Personendaten in Klarschrift oder in kodierter Form auf. Um eine Identifizierung der Person so sicher wie möglich zu gestalten, ist es vorteilhaft, beispielsweise das Gesichtsbild in Form einer photographischen Nachbildung auf dem Dokument (mehr)farbig wiederzugeben. Wichtig für die Authentizität dieser Personalisierungsinformation ist es, dass sie nicht verfälscht oder gefälscht werden kann. Für die Herstellung eines ID-Dokuments ist es daher von Vorteil, wenn die Personendaten einschließlich des Gesichtsbildes nicht an der Oberfläche des Dokuments sondern in dessen Innerem gebildet sind, da es für die Fälschung oder Verfälschung in diesem Falle erforderlich wäre, die Personendaten freizulegen. Personal documents (ID documents), i. Documents associated with a person generally have a face image of the person as well as personal data in plain text or in coded form. In order to make identification of the person as safe as possible, it is advantageous, for example, to color-reproduce the facial image in the form of a photographic replica on the document. Important for the authenticity of this personalization information is that it can not be falsified or falsified. It is therefore advantageous for the production of an ID document if the personal data, including the facial image, are formed not on the surface of the document but in its interior, since it would be necessary for the counterfeiting or falsification in this case to expose the personal data.
Beispielsweise ist aus
Allerdings können mit diesem Verfahren keine farbigen Wiedergaben erzeugt werden. Zur Lösung dieses Problems ist in
Ferner ist in
Des Weiteren ist die Verwendung von optisch variablen Pigmenten beim Thermodrucken aus
Die bekannten Verfahren zum Herstellen eines Wert- oder Sicherheitsdokuments haben jedoch den Nachteil, dass sie relativ aufwändig und kostspielig sind. Ferner bieten einige der mit den genannten Verfahren hergestellten Dokumente nicht die notwendige Sicherheit gegen Fälschung und Verfälschung. However, the known methods for producing a value or security document have the disadvantage that they are relatively complicated and expensive. Furthermore, some of the documents produced by the above methods do not provide the necessary security against counterfeiting and falsification.
Von daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, das einfach und kostengünstig ist und mit dem fälschungs- und verfälschungssichere Wert- oder Sicherheitsdokumente hergestellt werden können. Es wird daher gefordert, dass das Wert- oder Sicherheitsdokument hinsichtlich seiner Qualität vergleichbar mit der von mit herkömmlichen Verfahren hergestellten Dokumenten und hinsichtlich der Herstellkosten sehr günstig ist. It is therefore an object of the present invention to provide a method which is simple and inexpensive and which can be used to produce counterfeit and tamper-proof value or security documents. It is therefore required that the value or security document be very favorable in terms of its quality comparable to that produced by conventional methods and in terms of manufacturing cost.
Die vorstehend angegebenen Aufgaben werden mit den Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitsmerkmals eines Wert- oder Sicherheitsprodukts sowie mit dem Verfahren zum Herstellen eines Wert- oder Sicherheitsprodukts gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst. Das Sicherheitsmerkmal kann ein Bestandteil eines Wert- oder Sicherheitsprodukts, nämlich eines Wert- oder Sicherheitsdokuments oder eines Sicherheitselements, sein, d.h. eines Elements, das beispielsweise mit einem gegen Nachahmung, Fälschung oder Verfälschung zu schützenden Gegenstand verbunden wird, beispielsweise als Bestandteil eines Aufklebers, Etiketts oder dergleichen. The objects stated above are achieved with the methods for producing a security feature of a value or security product as well as with the method for producing a value or security product according to the present invention. The security feature may be a component of a value or security product, namely a value or security document or security element, i. an element that is connected, for example, with an object to be protected against counterfeiting, forgery or falsification, for example as part of a sticker, label or the like.
Soweit in der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung der Begriff ‚Sicherheits- oder Wertprodukt‘ genannt wird, ist darunter beispielsweise ein Reisepass, Personalausweis, Führerschein oder ein anderes ID-Dokument (insbesondere ID-Karte) oder ein Zugangskontrollausweis, ein Fahrzeugschein, Fahrzeugbrief, Visum, Scheck, Zahlungsmittel, insbesondere eine Banknote, eine Scheck-, Bank-, Kredit- oder Barzahlungskarte, Kundenkarte, Gesundheitskarte, Chipkarte, ein Firmenausweis, Berechtigungsnachweis, Mitgliedsausweis, Geschenk- oder Einkaufsgutschein, Frachtbrief oder ein sonstiger Berechtigungsnachweis, Steuerzeichen, Postwertzeichen, Ticket, (Spiel-)Jeton, Haftetikett (beispielsweise zur Produktsicherung) zu verstehen. Das Dokument kann beispielsweise eine Smartcard sein. Es kann im ID 1-, ID 2-, ID 3-Format gemäß
Soweit in dieser Beschreibung und in den Ansprüchen der Begriff ‚Polycarbonat‘ (PC) verwendet wird, ist darunter ein Kondensationsprodukt von Phosgen oder einem anderen Kohlensäure-Derivat mit einem bifunktionellen Reagenz, das mindestens zwei Hydroxylgruppen für die Kondensationsreaktion enthält (Diol), zu verstehen. Vorzugsweise ist das Diol ausgewählt aus einer Gruppe, umfassend Bis-(hydroxyphenyl)-methan-Derivate, insbesondere Bisphenol A. Anstelle von Bisphenol A können auch andere bifunktionelle Reagenzien mit mindestens zwei Hydroxygruppen eingesetzt werden, beispielsweise geminal disubstituierte Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane. Diese Stoffe sind beispielsweise in
Soweit in dieser Beschreibung und in den Ansprüchen der Begriff ‚Polyethylenterephthalat‘ verwendet wird, ist darunter ein Kondensationsprodukt von Terephthalsäure oder von deren Derivaten mit einem bifunktionellen Reagenz, das mindestens zwei Hydroxylgruppen für die Kondensationsreaktion enthält (Diol), beispielsweise mit Ethylenglykol, zu verstehen. Insofar as the term "polyethylene terephthalate" is used in this description and in the claims, it is understood as meaning a condensation product of terephthalic acid or derivatives thereof with a bifunctional reagent containing at least two hydroxyl groups for the condensation reaction (diol), for example with ethylene glycol.
Soweit in der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung der Begriff ‚Sicherheitsmerkmal‘ genannt wird, ist darunter gemäß der vorliegenden Erfindung der auf einen Betrachter wirkende optische Eindruck zu verstehen, der durch ein Muster erzeugt wird. Das Sicherheitsmerkmal kann als Bestandteil eines Wert- oder Sicherheitsdokuments oder eines separaten Produkts (eines Sicherheitselements) hergestellt werden. Letzteres kann beispielsweise auf das Dokument aufgeklebt werden. Das Sicherheitsmerkmal wird im Allgemeinen nur einen Teil der Fläche des Dokuments einnehmen. Unter einem Sicherheitsmerkmal sind gemäß der vorliegenden Erfindung unter anderem bevorzugt auch das Gesichtsbild des Inhabers des Dokuments und andere individualisierende, insbesondere personalisierende, Kennzeichnungen zu verstehen. As used in the specification and claims of the present application, the term "security feature" is to be understood according to the present invention, the impression acting on a viewer, which is generated by a pattern. The security feature may be part of a value or security document or a separate product (a security element). getting produced. The latter can be glued to the document, for example. The security feature will generally only occupy part of the surface of the document. A security feature according to the present invention preferably also includes the facial image of the owner of the document and other individualizing, in particular personalizing, markings.
Soweit in der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung der Begriff ‚Muster‘ genannt wird, ist darunter eine irgendwie gestaltete Verteilung von einen optischen Eindruck für das menschliche Auge vermittelnden Elementen, vorzugsweise in zweidimensionaler Anordnung auf einer oder mehreren Oberflächen, zu verstehen, die eine in sich geschlossene Darstellung ergeben, beispielsweise ein Bild, Bildelement, Zeichen, insbesondere ein alphanumerisches Zeichen, ein Symbol, Wappen, eine Linie, Formel oder dergleichen. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist als Muster auch eine in nur einer Farbe, einschließlich schwarz, weiß und/oder grau, erscheinende nicht strukturierte Fläche oder eine mehrere Farben aufweisende Fläche zu verstehen, die beispielsweise durch ihre Farbe eine Information enthalten und von daher eine Kennzeichnung bilden kann. Die den optischen Eindruck vermittelnden Elemente sind durch zueinander kontrastierende Flächenbereiche wahrnehmbar, wobei der Kontrast durch unterschiedliche Farbtönungen, Helligkeiten oder unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheiten (Glanz, Rauheit oder dergleichen) erzeugt wird. As used in the specification and claims of the present application, the term "pattern" is to be understood as meaning a somewhat distributed distribution of elements which impart an optical impression to the human eye, preferably in a two-dimensional arrangement on one or more surfaces provide a self-contained representation, such as an image, picture element, character, in particular an alphanumeric character, a symbol, crests, a line, formula or the like. For the purposes of the present invention is to be understood as a pattern in one color, including black, white and / or gray, appearing non-structured area or a multi-color surface having, for example, by their color information and therefore an identification can form. The visual impression mediating elements are perceptible by contrasting surface areas, the contrast by different hues, brightness or different surface textures (gloss, roughness or the like) is generated.
Soweit in der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung der Begriff ‚Musterelement‘ genannt wird, ist darunter ein Bestandteil eines Musters zu verstehen (Pixel), wobei die Musterelemente voneinander getrennt sein oder übergangslos ineinander übergehen können. Ein Musterelement dient als kleinstes Strukturelement zur Bildung des Musters, wobei alle Musterelemente das Muster bilden. Das ein Musterelement bildende Material kann entweder transparent, transluzent oder opak sein. Ferner kann es eine bestimmte Helligkeit (Absorption, Remission) haben, d.h. es kann beispielsweise eine Schwärzung, Grautönung oder Weißtönung aufweisen, und/oder es kann eine (spektrale) Färbung und in dieser wiederum eine bestimmte Helligkeit aufweisen. Die Musterelemente können eine kreisförmige (punktförmige), rechteckige, quadratische, sechseckige oder noch andere Form und eine Größe / einen Durchmesser von beispielsweise 1 bis 150 µm aufweisen. Musterelemente können die kleinsten Elemente einer wahrnehmbaren Darstellung sein, denen in einem mehrfarbigen Farbraum (beispielsweise im subtraktiven CMYK-Farbraum, additiven RGB-Farbraum) jeweils einer der Farbwerte oder Farbtöne zugeordnet werden kann. As far as in the description and in the claims of the present application, the term, pattern element 'is called, it is to be understood as a constituent part of a pattern (pixels), wherein the pattern elements can be separated from each other or transition into each other seamlessly. A pattern element serves as the smallest structural element for forming the pattern, with all pattern elements forming the pattern. The patterning material may be either transparent, translucent or opaque. Furthermore, it may have a certain brightness (absorption, remission), i. it may, for example, have a blackening, gray tinting or whitening, and / or it may have a (spectral) coloring and, in turn, a certain brightness. The pattern elements may have a circular (dot-shaped), rectangular, square, hexagonal or other shape and a size / diameter of, for example, 1 to 150 μm. Pattern elements can be the smallest elements of a perceptible representation to which one of the color values or color tones can be assigned in a multicolor color space (for example in the subtractive CMYK color space, additive RGB color space).
Soweit in dieser Beschreibung und in den Ansprüchen die Begriffe ‚Raster‘ und ‚gerastert‘ verwendet werden, so ist darunter eine Zerlegung eines Bildes in einzelne Musterelemente zu verstehen, die typischerweise regelmäßig, beispielsweise in Zeilen oder auch in einer anderen regelmäßigen Anordnung, angeordnet sind. Die Musterelemente können beispielsweise in einer Wabenanordnung oder in einer Zeilenanordnung mit zueinander versetzt oder nicht zueinander versetzten Musterelementen angeordnet sein. Insofar as the terms "raster" and "rasterized" are used in this description and in the claims, this is to be understood as a decomposition of an image into individual pattern elements, which are typically arranged regularly, for example in lines or in another regular arrangement , The pattern elements may be arranged, for example, in a honeycomb arrangement or in a row arrangement with pattern elements offset from one another or not offset from one another.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die angegebene Aufgabe in einer ersten Verfahrensvariante durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitsmerkmals eines Wert- oder Sicherheitsprodukts gelöst. Das Sicherheitsmerkmal ist durch mindestens ein Muster gebildet. Zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals umfasst die erste Verfahrensvariante die folgenden Verfahrensschritte, vorzugsweise in der angegebenen Reihenfolge, wobei gegebenenfalls weitere Verfahrensschritte zwischen einzelnen der folgenden Verfahrensschritte vorgenommen werden können:
- (a) Zunächst wird ein mit einem Farbmittel versehener Zwischenträger bereitgestellt. Der mit dem Farbmittel versehene Zwischenträger kann hergestellt werden, indem das Farbmittel mindestens einmalig beispielsweise gerastert auf den Zwischenträger aufgebracht wird. Das Farbmittel enthält Partikel, die jeweils mindestens einen Farbstoff und/oder mindestens ein Pigment enthalten, sowie ein Bindemittel aus einem Polymer, vorzugsweise aus einem PC enthaltenden Polymer.
- (b) Dann wird jeweils zumindest ein Teil des gegebenenfalls gerasterten Farbmittels von dem Zwischenträger auf eine Oberfläche einer Polymerlage übertragen, wobei auf der Oberfläche der jeweiligen Polymerlage eine Farbmittelschicht gebildet wird. Dabei können beispielsweise gegebenenfalls in einem Raster angeordnete Musterelemente auf der jeweiligen Polymerlage gebildet werden. Sofern nur ein Teil des Farbmittels auf die Oberfläche der Polymerlage übertragen wird, geschieht dies durch Farbspaltung. Beispielsweise können alle oder auch nur ein Teil der auf dem Zwischenträger gebildeten Strukturen auf die Polymerlage übertragen werden. Die Polymerlage ist aus jeweils mindestens einem Material hergestellt, das ausgewählt ist aus einer Gruppe, umfassend PC und PET. Dies schließt nicht aus, dass die Polymerlage zusätzlich weitere Stoffe, wie Füllstoffe, beispielsweise Pigmente und Farbstoffe, und/oder andere Additive, Verstärkungsmaterialien, wie Glasfasermatten, und dergleichen enthält.
- (c) Anschließend wird Energie zumindest in einen Teil der Farbmittelschicht, beispielsweise in einige der Musterelemente, lokal eingebracht, um den mindestens einen Farbstoff und/oder das mindestens eine Pigment aus den Partikeln freizusetzen, sodass das Muster auf der jeweiligen Polymerlage gebildet wird.
- (a) First, a colorant-provided subcarrier is provided. The intermediary provided with the colorant can be prepared by the colorant is at least once, for example, rastered applied to the intermediate carrier. The colorant contains particles, each containing at least one dye and / or at least one pigment, and a binder of a polymer, preferably from a PC-containing polymer.
- (B) Then at least a portion of the optionally screened colorant is transferred from the intermediate carrier to a surface of a polymer layer, wherein on the surface of the respective polymer layer, a colorant layer is formed. In this case, for example, optionally arranged in a grid pattern elements can be formed on the respective polymer layer. If only a part of the colorant is transferred to the surface of the polymer layer, this is done by color splitting. For example, all or even only part of the structures formed on the intermediate carrier can be transferred to the polymer layer. The polymer layer is made of at least one material selected from a group comprising PC and PET. This does not exclude that the polymer layer additionally contains other substances, such as fillers, for example pigments and dyes, and / or other additives, reinforcing materials, such as glass fiber mats, and the like.
- (c) Subsequently, energy is introduced locally at least into a part of the colorant layer, for example into some of the pattern elements, in order to release the at least one dye and / or the at least one pigment from the particles so that the pattern is formed on the respective polymer layer.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die angegebene Aufgabe gemäß der ersten Verfahrensvariante auch durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Wert- oder Sicherheitsprodukts gelöst, das ein Muster aufweist. Das Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte, vorzugsweise in der angegebenen Reihenfolge, wobei gegebenenfalls weitere Verfahrensschritte zwischen einzelnen der folgenden Verfahrensschritte vorgenommen werden können:
- (a) Zunächst wird ein mit einem Farbmittel versehener Zwischenträger bereitgestellt. Der mit dem Farbmittel versehene Zwischenträger kann hergestellt werden, indem das Farbmittel mindestens einmalig gegebenenfalls gerastert auf den Zwischenträger aufgebracht wird. Das Farbmittel enthält Partikel, die jeweils mindestens einen Farbstoff und/oder mindestens ein Pigment enthalten, sowie ein Bindemittel aus einem Polymer, vorzugsweise aus einem PC enthaltenden Polymer.
- (b) Dann wird jeweils zumindest ein Teil des vorzugsweise gerasterten Farbmittels von dem Zwischenträger auf die Oberfläche der Polymerlage übertragen, wobei auf der Oberfläche der jeweiligen Polymerlage die Farbmittelschicht gebildet wird. Dabei können beispielsweise gegebenenfalls in einem Raster angeordnete Musterelemente auf der jeweiligen Polymerlage gebildet werden. Hinsichtlich der Teilübertragung des Farbmittels gilt dasselbe wie zum Herstellverfahren für das Sicherheitsmerkmal in dieser Verfahrensvariante. Die Polymerlage ist aus jeweils mindestens einem Material hergestellt, das ausgewählt ist aus einer Gruppe, umfassend PC und PET.
- (c) Danach werden die mindestens eine mit der Farbmittelschicht versehene Polymerlage sowie weitere Polymerlagen zu einem Stapel zusammengetragen.
- (d) Danach werden alle Polymerlagen zu einem Laminat verbunden.
- (e) Anschließend wird Energie zumindest in einen Teil der Farbmittelschicht lokal eingebracht, um den mindestens einen Farbstoff und/oder das mindestens eine Pigment aus den Partikeln freizusetzen, sodass das Muster auf der jeweiligen Polymerlage gebildet wird.
- (a) First, a colorant-provided subcarrier is provided. The intermediary carrier provided with the colorant can be prepared by applying the colorant to the intermediate carrier at least once, optionally screened. The colorant contains particles, each containing at least one dye and / or at least one pigment, and a binder of a polymer, preferably from a PC-containing polymer.
- (B) Then at least a portion of the preferably screened colorant is transferred from the intermediate carrier to the surface of the polymer layer, wherein on the surface of the respective polymer layer, the colorant layer is formed. In this case, for example, optionally arranged in a grid pattern elements can be formed on the respective polymer layer. With regard to the partial transfer of the colorant, the same applies as for the production process for the security feature in this process variant. The polymer layer is made of at least one material selected from a group comprising PC and PET.
- (C) Thereafter, the at least one provided with the colorant layer polymer layer and other polymer layers are collected into a stack.
- (d) Thereafter, all polymer layers are combined into a laminate.
- (E) Subsequently, energy is introduced locally at least into a part of the colorant layer in order to release the at least one dye and / or the at least one pigment from the particles, so that the pattern is formed on the respective polymer layer.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die oben angegebene Aufgabe in einer zweiten Verfahrensvariante durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitsmerkmals eines Wert- oder Sicherheitsprodukts gelöst, wobei das Sicherheitsmerkmal durch mindestens ein Muster gebildet ist. Die zweite Verfahrensvariante umfasst die folgenden Verfahrensschritte, vorzugsweise in der angegebenen Reihenfolge, wobei gegebenenfalls weitere Verfahrensschritte zwischen einzelnen der folgenden Verfahrensschritte vorgenommen werden können:
- (a) Zunächst wird ein mit einem Farbmittel versehener Zwischenträger bereitgestellt. Der mit dem Farbmittel versehene Zwischenträger kann hergestellt werden, indem das Farbmittel mindestens einmalig gegebenenfalls gerastert auf den Zwischenträger aufgebracht wird. Das Farbmittel enthält mindestens einen Farbstoff und/oder mindestens ein Pigment sowie ein Bindemittel aus einem Polymer.
- (b) Dann wird jeweils zumindest ein Teil des gegebenenfalls gerasterten Farbmittels von dem Zwischenträger auf die Oberfläche der Polymerlage übertragen, wobei auf der Oberfläche der jeweiligen Polymerlage die Farbmittelschicht gebildet wird. Dabei können beispielsweise in einem Raster angeordnete Musterelemente auf der jeweiligen Polymerlage gebildet werden. Hinsichtlich der Teilübertragung des Farbmittels gilt dasselbe wie zum Herstellverfahren für das Sicherheitsmerkmal gemäß der ersten Verfahrensvariante. Die Polymerlage ist aus jeweils mindestens einem Material hergestellt, das ausgewählt ist aus einer Gruppe, umfassend PC und PET. Hinsichtlich der Bestandteile der Polymerlage gilt dasselbe wie zum Herstellverfahren für das Sicherheitsmerkmal gemäß der ersten Verfahrensvariante.
- (c) Anschließend werden mindestens eine jeweils mit der Farbmittelschicht versehene Polymerlage sowie mindestens eine Abdecklage zu einem Stapel zusammengetragen, sodass die Abdecklage die Farbmittelschicht gegenüber einem Betrachter verbirgt.
- (d) Danach werden die mindestens eine Polymerlage und die mindestens eine Abdecklage zu einem Laminat verbunden.
- (e) Anschließend wird lokal Energie in das Laminat eingebracht, sodass zumindest ein Teil der Farbmittelschicht von dem Betrachter wahrnehmbar wird. Hierzu wird die Energie auf die Orte im Laminat gelenkt, an denen sich die zu aktivierende Farbmittelschicht befindet. Dadurch wird die Farbmittelschicht unter der Abdecklage teilweise sichtbar.
- (a) First, a colorant-provided subcarrier is provided. The intermediary carrier provided with the colorant can be prepared by applying the colorant to the intermediate carrier at least once, optionally screened. The colorant contains at least one dye and / or at least one pigment and a binder of a polymer.
- (B) Then at least a portion of the optionally screened colorant is transferred from the intermediate carrier to the surface of the polymer layer, wherein on the surface of the respective polymer layer, the colorant layer is formed. In this case, for example, arranged in a grid pattern elements can be formed on the respective polymer layer. With regard to the partial transfer of the colorant, the same applies as for the production method for the security feature according to the first variant of the method. The polymer layer is made of at least one material selected from a group comprising PC and PET. With regard to the constituents of the polymer layer, the same applies as for the production process for the security feature according to the first process variant.
- (C) Subsequently, at least one respectively provided with the colorant layer polymer layer and at least one cover layer are collected into a stack, so that the cover layer conceals the colorant layer to a viewer.
- (D) Thereafter, the at least one polymer layer and the at least one cover layer are joined to form a laminate.
- (e) Subsequently, local energy is introduced into the laminate so that at least part of the colorant layer becomes perceptible to the viewer. For this purpose, the energy is directed to the locations in the laminate where the colorant layer to be activated is located. As a result, the colorant layer under the cover layer is partially visible.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird in der zweiten Verfahrensvariante auch ein Verfahren zum Herstellen eines Wert- oder Sicherheitsprodukts bereitgestellt, das ein Muster aufweist. Das Verfahren umfasst die vorstehenden Verfahrensschritte. According to the present invention, in the second variant of the method, a method is also provided for producing a value or security product having a pattern. The method comprises the above method steps.
Durch Einbringung von Energie zumindest in einen Teil der Farbmittelschicht entsteht ein visuell wahrnehmbarer Kontrast zwischen ersten Stellen des Wert- oder Sicherheitsproduktes, in die Energie eingebracht wird, und zweiten Stellen, in die keine Energie eingebracht wird. Hierzu zeigen die nicht mit Energie beaufschlagten Stellen des Wert- oder Sicherheitsprodukts kein optisch wahrnehmbares Merkmal. Alternativ kann das Sicherheitsmerkmal vor der Energieeinbringung auch eine gleichmäßige, flächige optisch erkennbare Färbung aufweisen, was durch gleichmäßige flächige Beaufschlagung der mindestens einen Materiallage beispielsweise mit Farbstoff, Tinte oder Pigment enthaltenden Partikeln erreichbar ist. Durch eine lokale Energieeinbringung verändert sich dann auch der optische Eindruck lokal, sodass das Muster erfindungsgemäß wahrnehmbar wird. Dadurch kann aufgrund des Kontrastes ein beliebiges Muster, einschließlich Zeichen, Bilder, Logos, Codes und andere Kennzeichnungen, erzeugt werden. Dieser Kontrast kann darin bestehen, dass zunächst kein Farbeindruck besteht und durch die Energieeinbringung lokal Farbe exponiert wird oder dass ein Kontrast zwischen einer ersten Farbe an nicht behandelten Stellen und einer zweiten Farbe an behandelten Stellen entsteht. Beispielsweise sind in Partikeln enthaltene Tinten oder Pigmente zunächst nicht oder nur schwach wahrnehmbar. Durch die Energieeinbringung werden beispielsweise in den Partikeln enthaltene Farbstoffe und/oder Pigmente freigesetzt. Diese Freisetzung kann mit dem menschlichen Auge wahrgenommen werden. Alternativ kann die Energieeinbringung in die Partikel auch auf andere Weise zu einem optisch wahrnehmbaren Kontrast führen, beispielsweise durch Störung vorhandener Interferenzen erzeugender Spiegelebenen in den Partikeln. By introducing energy into at least part of the colorant layer, a visually perceptible contrast arises between first places of the value or security product into which energy is introduced and second places into which no energy is introduced. For this purpose, the non-energized points of the value or security product show no visually perceptible feature. Alternatively, you can the security feature prior to the energy input also have a uniform, surface optically recognizable coloration, which can be achieved by uniform surface loading of at least one material layer, for example with particles containing dye, ink or pigment. By a local energy input then the visual impression changes locally, so that the pattern is perceived according to the invention. As a result, any pattern, including characters, images, logos, codes and other markings, may be generated due to the contrast. This contrast may consist in the fact that initially there is no color impression and is exposed locally by the energy input color or that a contrast arises between a first color at untreated areas and a second color at treated areas. For example, inks or pigments contained in particles are initially not or only slightly perceptible. By the energy input, for example, contained in the particles dyes and / or pigments are released. This release can be perceived by the human eye. Alternatively, the introduction of energy into the particles can otherwise lead to an optically perceptible contrast, for example by disturbing existing interference-generating mirror planes in the particles.
Mit den zwei Varianten der erfindungsgemäßen Verfahren wird zum einen ein sehr hoher Sicherheitsstandard geschaffen, da Materialien verwendet werden, die chemisch/stofflich miteinander kompatibel sind (Farbmittel und Polymerlage), sodass eine Fälschung oder Verfälschung erschwert wird. Denn dadurch bleibt der Zusammenhalt aneinander anliegender Polymerlagen auch in dem Bereich bestehen, in dem mit dem Farbmittel das Muster gebildet wird, da die Kompatibilität eine sehr hohe Haftfestigkeit aneinander anliegender Oberflächen garantiert. Diese Kompatibilität wird dadurch erreicht, dass sowohl das Bindemittel des Farbmittels, das zur Bildung der Musterelemente eingesetzt wird, als auch die Polymerlagen, auf denen die Musterelemente aufgebracht sind, aus miteinander kompatiblen Materialien hergestellt sind, sodass sie miteinander eine starke Wechselwirkung ausbilden. Hierzu weisen diese Materialien eine gleiche oder ähnliche chemische Beschaffenheit auf. Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht das Bindemittel vorzugsweise aus einem Polymer oder enthält dieses und bestehen die Polymerlagen aus PC und/oder PET oder enthalten diese(s). Im Falle von jeweils für das Bindemittel und die Polymerlagen verwendetem PC ergibt sich die Kompatibilität aus der großen chemischen Ähnlichkeit der verwendeten Stoffe. Für PET ist eine Materialpaarung mit einem Farbmittel mit einem beispielsweise PET enthaltenden Bindemittel bevorzugt. Vorteilhafter Weise wird PC eingesetzt, das mit aromatischen Diolen, besonders bevorzugt Diolen aus einer Gruppe, umfassend Bis-(hydroxyphenyl)-methan-Derivate und geminal disubstituierte Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane, gebildet ist, wobei diese bevorzugte Auswahl sowohl für das Material der Polymerlagen als auch für das Bindemittel zur Herstellung der Farbmittelschichten gilt. With the two variants of the method according to the invention, on the one hand, a very high safety standard is created, since materials are used which are chemically / materially compatible with each other (coloring agent and polymer layer), so that forgery or falsification is made more difficult. Because of this, the cohesion of adjoining polymer layers also remain in the area in which the colorant is used to form the pattern, since the compatibility guarantees a very high adhesive strength of adjacent surfaces. This compatibility is achieved in that both the binder of the colorant used to form the pattern elements and the polymer layers to which the pattern elements are applied are made of compatible materials so that they form a strong interaction with each other. For this purpose, these materials have the same or similar chemical nature. According to the present invention, the binder is preferably made of or contains a polymer, and the polymer layers are or include PC and / or PET. In the case of each used for the binder and the polymer layers PC compatibility results from the large chemical similarity of the materials used. For PET, material pairing with a colorant with, for example, a PET-containing binder is preferred. Advantageously, PC is used which is formed with aromatic diols, more preferably diols from a group comprising bis (hydroxyphenyl) methane derivatives and geminally disubstituted bis (hydroxyphenyl) cycloalkanes, this preferred choice being for both the material the polymer layers as well as the binder for the preparation of the colorant layers applies.
Ein weiterer Vorteil des Herstellverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung besteht in dessen hoher Kosteneffizienz, da die Farbmittelschicht zunächst auf einem Zwischenträger bereitgestellt und dann von diesem auf die Polymerlage übertragen wird. Derartige Verfahren sind typischerweise als (Direkt-)Transferdruckverfahren, Sublimationsdruckverfahren, Diffusions-Transferverfahren, Re-Transferverfahren bekannt. Daher ist das erfindungsgemäße Verfahren auch für die Herstellung einer großen Anzahl von Sicherheitsmerkmalen geeignet (Massentauglichkeit). Another advantage of the manufacturing method according to the present invention is its high cost efficiency, since the colorant layer is first provided on an intermediate carrier and then transferred from this to the polymer layer. Such methods are typically known as (direct) transfer printing, sublimation printing, diffusion transfer, re-transfer. Therefore, the inventive method is also suitable for the production of a large number of security features (mass suitability).
Da ferner in der ersten Verfahrensvariante Partikel mit einem Farbstoff und/oder Pigment und in der zweiten Verfahrensvariante mindestens eine Abdecklage, die die innenliegende Farbmittelschicht abdeckt, verwendet werden, sodass das durch die Farbmittelschicht gebildete Muster ohne weitere Behandlung von einem Betrachter nicht wahrnehmbar ist, kann das Muster auch nachträglich in dem Dokument innenliegend erzeugt werden, indem Energie zumindest in einen Teil der Farbmittelschicht lokal eingebracht wird. In der ersten Verfahrensvariante dient diese lokale Energieeinspeisung dazu, die Partikel zu zerstören, um den darin enthaltenen Farbstoff und/oder das darin enthaltene Pigment freizusetzen, sodass die Farbmittelschicht an den behandelten Stellen sichtbar oder in einen von dem bisherigen verschiedenen Farbzustand überführt wird. Im ersteren Falle sind die Partikel mit bloßem Auge nicht sichtbar, sodass auch die Farbmittelschicht mit bloßem Auge nicht sichtbar ist. Im letzteren Falle kann die Farbmittelschicht beispielsweise weiß sein und bei der Zerstörung die Farbe des Farbstoffes und/oder Pigments annehmen. In der zweiten Verfahrensvariante dient die Energieeinspeisung dazu, die Abdecklage oberhalb der Farbmittelschicht lokal zu zerstören, sodass ein darunter befindlicher Bereich der Farbmittelschicht von außen erkennbar wird. Beispielsweise kann die Abdecklage mit diesem Bereich der Farbmittelschicht verschmelzen, sodass die Farbe nach außen dringt und damit eine lokale Färbung entsprechend dem Ort und der Farbe des betreffenden Bereiches der Farbmittelschicht hervorruft. Dadurch dass die Farbmittelschicht im Dokument innenliegend angeordnet ist, ist das damit gebildete Sicherheitsmerkmal besonders sicher gegenüber einer Fälschung oder Verfälschung. Sowohl in der ersten als auch in der zweiten Verfahrensvariante dringt der Farbstoff oder das Pigment des Farbmittels in das Material der angrenzenden Polymerlagen ein und entfaltet dadurch einen intensiven Farbeindruck. Further, since in the first process variant particles with a dye and / or pigment and in the second process variant at least one cover layer covering the inner colorant layer are used so that the pattern formed by the colorant layer is imperceptible to an observer without further treatment the pattern can also be produced later in the document on the inside by introducing energy at least into a part of the colorant layer locally. In the first process variant, this local energy feed serves to destroy the particles in order to release the dye contained therein and / or the pigment contained therein, so that the colorant layer is visible at the treated areas or converted into a different color state from the previous one. In the former case, the particles are not visible to the naked eye, so that even the colorant layer is not visible to the naked eye. In the latter case, for example, the colorant layer can be white and, upon destruction, assume the color of the dye and / or pigment. In the second variant of the method, the energy feed serves to locally destroy the cover layer above the colorant layer, so that an area of the colorant layer underneath is recognizable from the outside. For example, the cover layer can fuse with this area of the colorant layer, so that the color penetrates to the outside and thus causes a local color according to the location and the color of the relevant area of the colorant layer. Because the colorant layer is arranged on the inside of the document, the security feature thus formed is particularly secure against counterfeiting or falsification. Both in the first and in the second process variant, the dye or the pigment of the colorant penetrates into the material of the adjacent polymer layers and thereby unfolds an intense color impression.
In der ersten Verfahrensvariante werden zur Bildung der Farbmittelschicht Farbpartikel verwendet, die Farbstoffe, Tinte oder Pigmente enthalten. Beispielsweise können die Farbpartikel in Form von Kern/Hülle-Farbpartikeln gebildet sein. Zur Freisetzung der Farbstoffe, Tinten oder Pigmente können die Farbpartikel auf eine beliebige Art und Weise beschädigt oder zerstört werden. Beispielsweise können die Farbpartikel mit thermischer Energie beaufschlagt werden, sodass die Farbpartikel schmelzen oder zumindest deren Hülle schmilzt. Alternativ oder zusätzlich können die Farbpartikel auch platzen. Ferner kann die Hülle der Farbpartikel auch selektiv entfernt werden (Entpellen, Enthüllen), beispielsweise durch thermisches Entfernen der Hülle oder durch chemisches An- oder Auflösen der Hülle. In einem ersten Ausführungsbeispiel enthalten platzende Farbpartikel beispielsweise einen flüssigen Farbstoff oder eine (flüssige) Tinte in deren Innenraum (Kern). In einem zweiten Ausführungsbeispiel kann der Kern durch ein (festes) Pigment oder einen festen Farbstoff gebildet sein. In diesem Falle können Farbpartikel einschließlich des Pigments oder Farbstoffes des Kerns durch die Einwirkung der Energie geschmolzen werden. Zusammen mit dem Kern kann zusätzlich auch die Hülle geschmolzen werden, oder nur der Kern schmilzt. In einem dritten Ausführungsbeispiel wird ausschließlich die Hülle von Kern/Hülle-Farbpartikeln geschädigt oder zerstört, ohne dass der Kern gestört wird. Die Hülle kann auf thermischem oder chemischem Wege geschädigt oder zerstört werden. Eine thermische Einwirkung auf die Farbpartikel findet vorzugsweise direkt durch unmittelbare Einwirkung von Energie auf die Farbpartikel statt. Eine chemische Einwirkung auf die Farbpartikel kann durch Freisetzen eines chemischen Stoffes, vorzugsweise eines chemischen Lösemittels, ausgelöst werden. Dieser chemische Stoff kann dann die Hülle beschädigen oder zerstören. Der chemische Stoff kann in anderen (benachbarten) Teilchen enthalten sein, beispielsweise Kapseln, die ein Lösemittel für die Hülle der Farbpartikel enthalten und die die eingestrahlte Energie absorbieren. Demnach können die Farbpartikel durch einen Kern und eine den Kern umgebende Hülle gebildet sein. Ferner ist es auch möglich, dass die Farbpartikel durch poröse Teilchen gebildet sind, beispielsweise Zeolith-Teilchen, die entweder von einer Hülle umgeben sind oder die von keiner Hülle umgeben sind. Das Farbmittel kann in diesem Falle in den Poren der porösen Farbpartikel in festem Zustand enthalten sein, und für dessen Freisetzung verflüssigt werden. Falls die porösen Farbpartikel von einer Hülle umgeben sind, wird diese für die Freisetzung entfernt. In the first process variant, colorant particles containing dyes, inks or pigments are used to form the colorant layer. For example, the color particles may be formed in the form of core / shell color particles. To release the dyes, inks or pigments, the paint particles can be damaged or destroyed in any way. For example, the color particles can be subjected to thermal energy, so that the color particles melt or at least melt their shell. Alternatively or additionally, the color particles can also burst. Furthermore, the shell of the color particles can also be selectively removed (deburring, uncovering), for example by thermal removal of the shell or by chemical dissolution or dissolution of the shell. In a first exemplary embodiment, bursting color particles contain, for example, a liquid dye or a (liquid) ink in its interior (core). In a second embodiment, the core may be formed by a (solid) pigment or a solid dye. In this case, color particles including the pigment or dye of the core may be melted by the action of the energy. In addition, together with the core, the shell can be melted, or only the core melts. In a third embodiment, only the shell of core / shell color particles is damaged or destroyed, without the core being disturbed. The shell can be damaged or destroyed by thermal or chemical means. A thermal action on the color particles preferably takes place directly by the direct action of energy on the color particles. A chemical action on the color particles can be triggered by release of a chemical substance, preferably a chemical solvent. This chemical can then damage or destroy the shell. The chemical may be contained in other (adjacent) particles, for example capsules, which contain a solvent for the shell of the color particles and which absorb the incident energy. Accordingly, the color particles may be formed by a core and a shell surrounding the core. Furthermore, it is also possible that the color particles are formed by porous particles, for example zeolite particles, which are either surrounded by a shell or which are not surrounded by a shell. The colorant in this case may be contained in the pores of the porous paint particles in a solid state, and liquefied for its release. If the porous paint particles are surrounded by a shell, this is removed for release.
Zur Herstellung von Kern/Hülle-Teilchen wird der zu verkapselnde Farbstoff oder die Tinte tröpfchenförmig beispielsweise in einer Flüssigkeit, in der sie unlöslich ist, dispergiert, sodass sich kleinste Tröpfchen bilden, oder es werden feste Partikel in einer Flüssigkeit dispergiert, sodass sich eine Suspension bildet. Zum Beispiel wird Pigment als Granulat vorgelegt und mit einem Hüllmaterial überzogen, beispielsweise mit TiO2 oder mit Metall, beispielsweise Al, oder mit einem Polymer. Zur Herstellung der Farbpartikel kann flüssiger Farbstoff oder eine Tinte beispielsweise in einer Flüssigkeit suspendiert werden, in der sie unlöslich ist, sodass sich kleinste Tröpfchen bilden. Diese Tröpfchen bzw. Feststoff-Partikel können beispielsweise mittels geeigneter Netzmittel oder Emulgatoren stabilisiert werden. Ein Verfahren zur Herstellung von mit einer Hülle überzogenen Partikeln zur Verkapselung beispielsweise von Farben ist in
Alternativ können auch poröse Partikel mit einem flüssigen Farbstoff oder mit einer Tinte beladen (getränkt) werden, indem der flüssige Farbstoff oder die Tinte oder ein geschmolzenes Farbmittel in die Poren dieser Partikel aufgenommen wird. Oder poröse oder nicht poröse Partikel können mit dem flüssigen Farbstoff oder der Tinte oder geschmolzenen Farbmittel beschichtet werden. Die Partikel werden dann mit der Hülle umhüllt. Alternatively, porous particles may also be loaded (soaked) with a liquid dye or with an ink by incorporating the liquid dye or ink or a molten colorant into the pores of these particles. Or porous or non-porous particles may be coated with the liquid dye or the ink or molten colorant. The particles are then sheathed.
Als pörose Partikel kommen anorganische Materialien wie beispielsweise Zeolithe oder organische Materialien, wie beispielsweise Mikroschäume auf Polyurethanbasis, oder poröse Nanopartikel oder anorganische Mikro-Container in Frage. Ferner sind auch poröse Materialien durch Spray-Pyrolyse herstellbar. Hierzu wird auf
Weitere Herstellverfahren für Kern/Hülle-Teilchen (u.a. Hohlglas-Partikel) sind in
Anstelle von Kern/Hülle-Partikeln können die Farbpartikel auch durch OVI-Pigmente gebildet sein (OVI: optically viariable ink), bei denen das optisch wahrnehmbare Merkmal durch die darin enthaltenen Interferenzschichten hervorgerufen wird. Diese Partikel sind meist durch Glimmerplättchen, die mit Metalloxid dünn überzogen sind, gebildet. Instead of core / shell particles, the color particles can also be formed by OVI pigments (OVI: optically viariable ink), in which the optically perceptible feature is caused by the interference layers contained therein. These particles are usually formed by mica platelets that are thinly coated with metal oxide.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Farbmittelschicht in Form von Musterelementen gebildet. Die Musterelemente können vorteilhafter Weise in einem Raster angeordnet sein, sodass die Musterelemente beispielsweise mit einem Laserstrahl gezielt angesprochen werden können. In a further preferred embodiment of the present invention, the colorant layer is formed in the form of pattern elements. The pattern elements can advantageously be arranged in a grid, so that the pattern elements can be addressed specifically, for example, with a laser beam.
Die Farbpartikel haben vorzugsweise eine Größe im Mikrometerbereich oder Sub-Mikrometerbereich, d.h. im Falle eines im Wesentlichen kugel- oder kubus- oder quaderförmigen Partikels liegt dessen Durchmesser bzw. Hauptdiagonale im Nanometer- oder Mikrometerbereich, vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 500 µm, weiter bevorzugt von 0,1 bis 100 µm und am meisten bevorzugt von 0,5 bis 50 µm. Die Farbpartikel können allerdings auch Plättchen- oder Nadelform haben. Auch in diesem Falle liegt deren Dicke bzw. Nadeldurchmesser im Mikrometerbereich, vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 500 µm, weiter bevorzugt von 0,1 bis 100 µm und am meisten bevorzugt von 0,5 bis 50 µm. Die Größendimension in Längserstreckung, d.h. parallel zur Plättchenebene oder Nadellänge, beträgt vorzugsweise 0,5 µm bis 500 µm, vorzugsweise 1 bis 100 µm und ganz besonders bevorzugt 5 bis 50 µm. The color particles are preferably in the micrometer or sub-micron range, i. in the case of a substantially spherical or cubic or cuboidal particle whose diameter or main diagonal is in the nanometer or micrometer range, preferably in the range of 0.05 to 500 microns, more preferably from 0.1 to 100 microns, and most preferably from 0.5 to 50 μm. However, the color particles may also have platelet or needle shape. Also in this case, its thickness or needle diameter is in the micrometer range, preferably in the range of 0.05 to 500 microns, more preferably from 0.1 to 100 microns and most preferably from 0.5 to 50 microns. The size dimension in longitudinal extension, i. parallel to the platelet plane or needle length, is preferably 0.5 .mu.m to 500 .mu.m, preferably 1 to 100 .mu.m and most preferably 5 to 50 .mu.m.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind die gegebenenfalls Farbmittel enthaltenden Partikel in einer Farbe oder einer Tinte enthalten, d.h. die Farbe oder Tinte ist geeignet, in einem Druckverfahren verdruckt oder in einem anderen Verfahren auf den Zwischenträger und von dort auf die Polymerlage übertragen zu werden. Für den Druck auf die PC- und/oder PET-Lagen sind grundsätzlich alle fachüblichen Farben oder Tinten einsetzbar, sofern sie mit PC bzw. PET chemisch kompatibel sind und eine Affinität bzw. Adhäsion zu diesen Polymeren aufweisen. Dies gelingt beispielsweise mit einem Bindemittel auf PC-Basis für PC-Polymerlagen. Dazu zählen beispielsweise Lösungsmittelbasierte Farben oder Tinten, die sowohl über Verdunstung des Lösungsmittels trocknen, als auch solche Systeme, bei denen das Lösungsmittel chemisch reagiert, etwa durch Vernetzung, Crosslinking, Polymerisation etc. In a further preferred embodiment of the present invention, the optionally colorant-containing particles are contained in a paint or an ink, i. the ink or ink is suitable to be printed in a printing process or transferred to the intermediate carrier and from there to the polymer layer in another process. For the printing on the PC and / or PET layers, in principle all customary colors or inks can be used, as long as they are chemically compatible with PC or PET and have an affinity or adhesion to these polymers. This is achieved, for example, with a PC-based binder for PC polymer layers. These include, for example, solvent-based inks or inks that both dry by evaporation of the solvent and those systems in which the solvent chemically reacts, such as by crosslinking, crosslinking, polymerization, etc.
Bevorzugt ist die Verwendung einer Zubereitung, enthaltend: A) 0,1 bis 30 Gew.-% eines Bindemittels mit einem PC-Derivat, B) 30 bis 99,9 Gew.-% eines vorzugsweise organischen Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemischs, C) 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf Trockenmasse, mindestens eines Farbstoffes und/oder mindestens eines Pigments, D) 0 bis 10 Gew.-% eines funktionalen Materials oder einer Mischung funktionaler Materialien, E) 0 bis 30 Gew.-% Additive und/oder Hilfsstoffe, oder einer Mischung solcher Stoffe, wobei die Summe der Komponenten A) bis E) stets 100 Gew.-% ergibt, als Drucktinte oder Druckfarbe. Die PC-Derivate sind hochkompatibel mit PC-Werkstoffen, insbesondere mit PC auf Basis Bisphenol A. Zudem ist das eingesetzte PC-Derivat hochtemperaturstabil und zeigt keinerlei Verfärbungen bei laminationstypischen Temperaturen bis zu 200°C und mehr. Im Einzelnen kann das PC-Derivat funktionelle Carbonat-Struktureinheiten der nachfolgend angegebenen Formel (I) enthalten: worin R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Halogen, bevorzugt Chlor oder Brom, C1-C8-Alkyl, C5-C6-Cycloalkyl, C6-C10-Aryl, bevorzugt Phenyl, und C7-C12-Aralkyl, bevorzugt Phenyl-C1-C4-Alkyl, insbesondere Benzyl, sind; m eine ganze Zahl von 4 bis 7, bevorzugt 4 oder 5 ist; R3 und R4 für jedes X individuell wählbar, unabhängig voneinander Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl ist; X Kohlenstoff und n eine ganze Zahl größer 20 bedeuten, mit der Maßgabe, dass an mindestens einem Atom X, R3 und R4 gleichzeitig Alkyl bedeuten. Bevorzugt ist es, wenn an 1 bis 2 Atomen X, insbesondere nur an einem Atom X, R3 und R4 gleichzeitig Alkyl sind. R3 und R4 können insbesondere Methyl sein. Die X-Atome in α-Stellung zu dem Diphenyl-substituierten C-Atom (C1) können nicht dialkylsubstituiert sein. Die X-Atome in β-Stellung zu C1 können mit Alkyl disubstituiert sein. Bevorzugt ist m = 4 oder 5. Das PC-Derivat kann beispielsweise auf Basis von Monomeren, wie 4,4´-(3,3,5-Trimethylcyclohexan-1,1-diyl)diphenol, 4,4´-(3,3-Dimethylcyclohexan-1,1-diyl)diphenol, oder 4,4´-(2,4,4-Trimethylcyclopentan-1,1-diyl)diphenol, gebildet sein. Ein solches PC-Derivat kann beispielsweise gemäß
Außerdem können die Diphenole der Formel (Ia) auch im Gemisch mit anderen Diphenolen, beispielsweise mit denen der Formel (Ib): HO-Z-OH (Ib), zur Herstellung von hochmolekularen, thermoplastischen, aromatischen PC-Derivaten verwendet werden. In addition, the diphenols of the formula (Ia) can also be used in admixture with other diphenols, for example those of the formula (Ib): HO-Z-OH (Ib), for the preparation of high molecular weight, thermoplastic, aromatic PC derivatives.
Geeignete andere Diphenole der Formel (Ib) sind solche, in denen Z ein aromatischer Rest mit 6 bis 30 C-Atomen ist, der einen oder mehrere aromatische Kerne enthalten kann, substituiert sein kann und aliphatische Reste oder andere cycloaliphatische Reste als die der Formel (Ia) oder Heteroatome als Brückenglieder enthalten kann. Beispiele der Diphenole der Formel (Ib) sind Hydrochinon, Resorcin, Dihydroxydiphenyle, Bi-(hydroxyphenyl)-alkane, Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfide, Bis-(hydroxyphenyl)-ether, Bis-(hydroxyphenyl)-ketone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide, α,α'-Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropylbenzole sowie deren kernalkylierte und kernhalogenierte Verbindungen. Diese und weitere geeignete Diphenole sind beispielsweise in
Als wässrige alkalische Phase dient beispielsweise NaOH-Lösung. Die Herstellung der PC-Derivate nach dem Phasengrenzflächenverfahren kann in üblicher Weise durch Katalysatoren, wie tertiäre Amine, insbesondere tertiäre aliphatische Amine, wie Tributylamin oder Triethylamin, katalysiert werden; die Katalysatoren können in Mengen von 0,05 bis 10 Mol-%, bezogen auf Mole an eingesetzten Diphenolen, eingesetzt werden. Die Katalysatoren können vor Beginn der Phosgenierung oder während oder auch nach der Phosgenierung zugesetzt werden. Die PC-Derivate können nach dem bekannten Verfahren in homogener Phase, dem sogenannten "Pyridinverfahren" sowie nach dem bekannten Schmelz-Umesterungsverfahren unter Verwendung von beispielsweise Diphenylcarbonat anstelle von Phosgen hergestellt werden. Die PC-Derivate können linear oder verzweigt sein, sie sind Homopolycarbonate oder Copolycarbonate auf Basis der Diphenole der Formel (Ia). Durch die beliebige Komposition mit anderen Diphenolen, insbesondere mit denen der Formel (Ib) lassen sich die PC-Eigenschaften in günstiger Weise variieren. In solchen Copolycarbonaten sind die Diphenole der Formel (Ia) in Mengen von 100 Mol-% bis 2 Mol-%, vorzugsweise in Mengen von 100 Mol-% bis 10 Mol-% und insbesondere in Mengen von 100 Mol-% bis 30 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge von 100 Mol-% an Diphenoleinheiten, in PC-Derivaten enthalten. Das PC-Derivat kann ein Copolymer sein, enthaltend, insbesondere hieraus bestehend, Monomereinheiten M1 auf Basis der Formel (Ib), vorzugsweise Bisphenol A, sowie Monomereinheiten M2 auf Basis des geminal disubstituierten Dihydroxydiphenylcycloalkans, vorzugsweise des 4,4´-(3,3,5-trimethylcyclohexan-1,1-diyl)diphenols, wobei das Molverhältnis M2/M1 vorzugsweise größer als 0,3, insbesondere größer als 0,4, beispielsweise größer als 0,5 ist. Bevorzugt ist es, wenn das PC-Derivat ein mittleres Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von mindestens 10.000, vorzugsweise von 20.000 bis 300.000, aufweist. The aqueous alkaline phase used is, for example, NaOH solution. The preparation of the PC derivatives by the phase interface method can be catalyzed in a conventional manner by catalysts such as tertiary amines, especially tertiary aliphatic amines such as tributylamine or triethylamine; the catalysts can be used in amounts of 0.05 to 10 mol%, based on moles of diphenols used. The catalysts can be added before the beginning of the phosgenation or during or after the phosgenation. The PC derivatives can be prepared by the known method in a homogeneous phase, the so-called "pyridine method" as well as by the known melt transesterification method using, for example, diphenyl carbonate instead of phosgene. The PC derivatives may be linear or branched, they are homopolycarbonates or copolycarbonates based on the diphenols of the formula (Ia). By arbitrary composition with other diphenols, especially those of the formula (Ib), the PC properties can be varied in a favorable manner. In such copolycarbonates, the diphenols of the formula (Ia) are present in amounts of from 100 mol% to 2 mol%, preferably in amounts of from 100 mol% to 10 mol% and in particular in amounts of from 100 mol% to 30 mol% %, based on the total amount of 100 mol% of diphenol units, contained in PC derivatives. The PC derivative can be a copolymer comprising, in particular consisting thereof, monomer units M1 based on the formula (Ib), preferably bisphenol A, and monomer units M2 based on the geminally disubstituted dihydroxydiphenylcycloalkane, preferably the 4,4'- (3,3 , 5-trimethylcyclohexane-1,1-diyl) diphenol, wherein the molar ratio M2 / M1 is preferably greater than 0.3, in particular greater than 0.4, for example greater than 0.5. It is preferred if the PC derivative has a weight average molecular weight of at least 10,000, preferably from 20,000 to 300,000.
Die Komponente B kann grundsätzlich im Wesentlichen organisch oder wässrig sein. Im Wesentlichen wässrig bedeutet dabei, dass bis zu 20 Gew.-% der Komponente B) organische Lösungsmittel sein können. Im Wesentlichen organisch bedeutet, dass bis zu 5 Gew.-% Wasser in der Komponente B) vorliegen können. Vorzugsweise enthält die Komponente B einen bzw. besteht aus einem flüssigen aliphatischen, cycloaliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoff, einem flüssigen organischen Ester und/oder einer Mischung solcher Substanzen. Die eingesetzten organischen Lösungsmittel sind vorzugsweise halogenfreie organische Lösungsmittel. In Frage kommen insbesondere aliphatische, cycloaliphatische, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Mesitylen, 1,2,4-Trimethylbenzol, Cumol und Solvent Naptha, Toluol, Xylol; (organische) Ester, wie Methylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, Methoxypropylacetat, Ethyl-3-ethoxypropionat. Bevorzugt sind Mesitylen, 1,2,4-Trimethylbenzol, Cumol und Solvent Naptha, Toluol, Xylol, Essigsäuremethylester, Essigsäureethylester, Methoxypropylacetat. Ethyl-3-ethoxypropionat. Ganz besonders bevorzugt sind Mesitylen (1,3,5-Trimethylbenzol), 1,2,4-Trimethylbenzol, Cumol (2-Phenylpropan), Solvent Naptha und Ethyl-3-ethoxypropionat. Ein geeignetes Lösungsmittelgemisch umfasst beispielsweise L1) 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-%, insbesondere 2 bis 3 Gew.-%, Mesitylen, L2) 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 50 Gew.-%, insbesondere 30 bis 40 Gew.-%, 1-Methoxy-2-propanolacetat, L3) 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-%, insbesondere 7 bis 15 Gew.-%, 1,2,4-Trimethylbenzol, L4) 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 50 Gew.-%, insbesondere 30 bis 40 Gew.-%, Ethyl-3-ethoxypropionat, L5) 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 2 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 0,5 Gew.-%, Cumol, und L6) 0 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 40 Gew.-%, insbesondere 15 bis 25 Gew.-%, Solvent Naphtha, wobei die Summe der Komponenten L1 bis L6 stets 100 Gew.-% ergibt. In principle, component B may be substantially organic or aqueous. Substantially aqueous means that up to 20% by weight of component B) can be organic solvents. Substantially organic means that up to 5% by weight of water may be present in component B). Component B preferably contains one or consists of a liquid aliphatic, cycloaliphatic and / or aromatic hydrocarbon, a liquid organic ester and / or a mixture of such substances. The organic solvents used are preferably halogen-free organic solvents. Particularly suitable are aliphatic, cycloaliphatic, aromatic hydrocarbons, such as mesitylene, 1,2,4-trimethylbenzene, cumene and solvent naphtha, toluene, xylene; (organic) esters such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methoxypropyl acetate, ethyl 3-ethoxypropionate. Preference is given to mesitylene, 1,2,4-trimethylbenzene, cumene and solvent naphtha, toluene, xylene, methyl acetate, ethyl acetate, methoxypropyl acetate. Ethyl 3-ethoxypropionate. Very particular preference is given to mesitylene (1,3,5-trimethylbenzene), 1,2,4-trimethylbenzene, cumene (2-phenylpropane), solvent naphtha and ethyl 3-ethoxypropionate. A suitable solvent mixture comprises, for example, L1) 0 to 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight, in particular 2 to 3% by weight, mesitylene, L2) 10 to 50% by weight, preferably 25 to 50% by weight %, in particular 30 to 40% by weight, 1-methoxy-2-propanol acetate, L3) 0 to 20% by weight, preferably 1 to 20% by weight, in particular 7 to 15% by weight, 1 , 2,4-trimethylbenzene, L4) 10 to 50 wt.%, Preferably 25 to 50 wt.%, In particular 30 to 40 wt.%, Ethyl 3-ethoxypropionate, L5) 0 to 10 wt. , preferably 0.01 to 2 wt .-%, in particular 0.05 to 0.5 wt .-%, cumene, and L6) 0 to 80 wt .-%, preferably 1 to 40 wt .-%, in particular 15 to 25 wt .-%, solvent naphtha, wherein the sum of components L1 to L6 always gives 100 wt .-%.
Als Komponente C werden in der ersten Verfahrensvariante in oder auf Partikeln enthaltene Farbstoffe und/oder Pigmente, insbesondere in Kern/Hülle-Teilchen enthaltene Farbstoffe und/oder Pigmente, und in der zweiten Verfahrensvariante die freien Farbstoffe und/oder Pigmente (nicht in Partikeln enthalten) verwendet. In beiden Varianten kommen grundsätzlich jeder beliebige Farbstoff oder jedes beliebige Pigment in Frage. Unter Farbstoffen und Pigmenten werden alle farbgebenden Stoffe bezeichnet (einen Überblick über Farbstoffe gibt
Für das Einbringen der Farbstoffe und/oder Pigmente in die Partikel zur Anwendung in der ersten Verfahrensvariante werden diese beispielsweise mit Titandioxid zusammen in einem geeigneten Mittel dispergiert, sodass sich die Farbstoffe und/oder Pigmente an die Titandioxid-Teilchen an- und einlagern und mit diesen Mikropartikel bilden. Alternativ können die Farbstoffe und/oder Pigmente auch zusammen mit Lipiden in einem geeigneten flüssigen Medium dispergiert werden, sodass sich die Lipide Mizellen bilden, in die die Farbstoffe und/oder Pigmente eingelagert sind. Verfahren zur Herstellung der Farbpartikel sind oben angegeben. For introducing the dyes and / or pigments into the particles for use in the first process variant, they are dispersed together with titanium dioxide, for example, together in a suitable agent, so that the dyes and / or pigments adhere to and store them with the titanium dioxide particles Form microparticles. Alternatively, the dyes and / or pigments may also be dispersed together with lipids in a suitable liquid medium such that the lipids form micelles in which the dyes and / or pigments are incorporated. Methods of making the color particles are given above.
Die Komponente D umfasst Substanzen, die unter Einsatz von technischen Hilfsmitteln unmittelbar durch das menschliche Auge oder durch Verwendung von geeigneten Detektoren ersichtlich sind. Hier sind die dem Fachmann einschlägig bekannten Materialien (vgl. auch
Die Komponente E umfasst bei Tinten für einen Tintenstrahldruck üblicherweise eingerichtete Stoffe wie Antischaummittel, Stellmittel, Netzmittel, Tenside, Fließmittel, Trockner, Katalysatoren, (Licht-)Stabilisatoren, Konservierungsmittel, Biozide, Tenside, organische Polymere zur Viskositätseinstellung, Puffersysteme, etc. Als Stellmittel kommen fachübliche Stellsalze in Frage. Ein Beispiel hierfür ist Natriumlactat. Als Biozide kommen alle handelsüblichen Konservierungsmittel, welche für Tinten verwendet werden, in Frage. Beispiele hierfür sind Proxel® GXL und Parmetol® A26. Als Tenside kommen alle handelsüblichen Tenside, welche für Tinten verwendet werden, in Frage. Bevorzugt sind amphotere oder nichtionische Tenside. Selbstverständlich ist aber auch der Einsatz spezieller anionischer oder kationischer Tenside, welche die Eigenschaften des Farbstoffs oder Pigments nicht verändern, möglich. Beispiele für geeignete Tenside sind Betaine, ethoxylierte Diole usw. Beispiele sind die Produktreihen Surfynol® und Tergitol®. Die Menge an Tensiden wird insbesondere bei Anwendung für den Tintenstrahldruck beispielsweise mit der Maßgabe gewählt, dass die Oberflächenspannung der Tinte im Bereich von 10 bis 60 mN/m, vorzugsweise 20 bis 45 mN/m, gemessen bei 25°C, liegt. Es kann ein Puffersystem eingerichtet sein, welches den pH-Wert im Bereich von 2,5 bis 8,5, insbesondere im Bereich von 5 bis 8, stabilisiert. Geeignete Puffersysteme sind Lithiumacetat, Boratpuffer, Triethanolamin oder Essigsäure/Natriumacetat. Ein Puffersystem wird insbesondere im Falle einer im Wesentlichen wässrigen Komponente B in Frage kommen. Zur Einstellung der Viskosität der Tinte können (ggf. wasserlösliche) Polymere vorgesehen sein. Hier kommen alle für übliche Tintenformulierungen geeigneten Polymere in Frage. Beispiele sind wasserlösliche Stärke, insbesondere mit einem mittleren Molekulargewicht von 3.000 bis 7.000, Polyvinylpyrrolidon, insbesondere mit einem mittleren Molekulargewicht von 25.000 bis 250.000, Polyvinylalkohol, insbesondere mit einem mittleren Molekulargewicht von 10.000 bis 20.000, Xanthan-Gummi, Carboxy-Methylcellulose, Ethylenoxid/Propylenoxid-Blockcopolymer, insbesondere mit einem mittleren Molekulargewicht von 1.000 bis 8.000. Ein Beispiel für das letztgenannte Blockcopolymer ist die Produktreihe Pluronic®. Der Anteil an Biozid, bezogen auf die Gesamtmenge an Tinte, kann im Bereich von 0 bis 0,5 Gew-%, vorzugsweise 0,1 bis 0,3 Gew.-%, liegen. Der Anteil an Tensid, bezogen auf die Gesamtmenge an Tinte, kann im Bereich von 0 bis 0,2 Gew.-% liegen. Der Anteil an Stellmitteln kann, bezogen auf die Gesamtmenge an Tinte, 0 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gew.-%, betragen. Zu den Hilfsmitteln werden auch sonstige Komponenten gezählt, wie beispielsweise Essigsäure, Ameisensäure oder n-Methyl-Pyrolidon oder sonstige Polymere aus der eingesetzten Farbstofflösung oder -Paste. Bezüglich Substanzen, welche als Komponente E geeignet sind, wird ergänzend beispielsweise auf
Zum Aufbringen des Farbmittels gegebenenfalls gerastert auf den Zwischenträger wird vorzugsweise ein wärmebeständiges Trägermaterial des Zwischenträgers in Folienform eingesetzt, beispielsweise aus Polyethylenterephthalat, Polyamid oder Polyimid, bevorzugt aus Polyethylenterephthalat. Der Träger kann zusätzlich eine Trennschicht an der Seite des Trägers aufweisen, auf der das Farbmittel temporär aufgebracht wird, beispielsweise eine Schicht aus vernetztem Acrylpolymer. Ferner kann der Träger auf der entgegengesetzten Seite mit einer Schutzschicht, beispielsweise aus Silikon, ausgebildet sein, um ein Anhaften von Heiz- und Druckelementen zu verhindern. Das Trägermaterial kann in Form eines Bandes, insbesondere eines umlaufenden Bandes ausgebildet sein. Grundsätzlich sind anstelle eines umlaufenden Bandes auch eine Trommel oder eine flache Folie oder Platte denkbar, die mit einer Beschichtung aus dem Träger- und dem Trennschichtmaterial beschichtet sind. Das Band oder die Trommel können vorteilhafterweise umlaufend ausgebildet sein, um das Aufbringen des Farbmittels (Verfahrensschritt (a)) und das nachfolgende Übertragen auf die Polymerfolie (Verfahrensschritt (b)) kontinuierlich durchführen zu können. Der derart mit dem Farbmittel versehene Zwischenträger kann in einer herkömmlichen Vorrichtung für den Transferdruck als Farbträger, insbesondere als Farbband eingesetzt werden. To apply the colorant optionally screened onto the intermediate carrier, a heat-resistant carrier material of the intermediate carrier in film form is preferably used, for example polyethylene terephthalate, polyamide or polyimide, preferably polyethylene terephthalate. The support may additionally comprise a release layer on the side of the support on which the colorant is temporarily applied, for example a layer of cross-linked acrylic polymer. Furthermore, the carrier may be formed on the opposite side with a protective layer, for example of silicone, to prevent adhesion of heating and pressure elements. The carrier material may be in the form of a band, in particular a circumferential band. In principle, a drum or a flat film or plate are also conceivable instead of a circulating belt, which are coated with a coating of the carrier and the release layer material. The band or the drum can advantageously be formed circumferentially in order to carry out the application of the colorant (process step (a)) and the subsequent transfer to the polymer film (process step (b)) continuously. The thus provided with the colorant intermediate carrier can be used in a conventional apparatus for transfer printing as a color carrier, in particular as a ribbon.
Zur Aufbringung des Farbmittels gegebenenfalls in gerasterter Form auf den Zwischenträger kann ein beliebiges Beschichtungsverfahren, insbesondere ein Druckverfahren, eingesetzt werden, mit dem auch gerasterte Muster erzeugbar sind. Beispielsweise kann der Zwischenträger mittels eines Rakel-, Rollenbeschichtungs-, Spritz-, Gieß-, Dispenser-, Transferdruck- oder anderen Druckverfahrens, beispielsweise mit einem Offset-Druckverfahren, beschichtet werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, ein digitales Druckverfahren, insbesondere ein Non-Impact-Printing-Verfahren einzusetzen, da digitale Druckverfahren hinsichtlich des gewählten Motivs eine sehr große Flexibilität aufweisen, wobei das Motiv in diesem Falle bereits auf dem Zwischenträger gebildet wird. Daher kann das Farbmittel in einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung insbesondere mittels eines Tintenstrahldruckverfahrens (Inkjet-Verfahren) auf den Zwischenträger aufgebracht werden. Die vorstehend beschriebene Tintenzusammensetzung ist insbesondere für den Tintenstrahldruck geeignet. Falls ein anderes Verfahren verwendet wird, wird das Verhältnis der einzelnen Komponenten des Farbmittels an die Beschichtungstechnik angepasst. For application of the colorant optionally in screened form to the intermediate carrier, it is possible to use any coating method, in particular a printing method, with which screened patterns can also be produced. For example, the intermediate carrier can be coated by means of a doctor blade, roller coating, injection, casting, dispenser, transfer printing or other printing method, for example with an offset printing method. In principle, it is also possible to use a digital printing method, in particular a non-impact printing method, since digital printing methods have a very high flexibility with regard to the selected motif, the motif in this case already being formed on the intermediate carrier. Therefore, the colorant can be applied in a further preferred embodiment of the present invention, in particular by means of an inkjet printing process (inkjet process) on the intermediate carrier. The above-described ink composition is particularly suitable for ink-jet printing. If another method is used, the ratio of the individual components of the colorant is adapted to the coating technique.
Das Farbmittel wird in der zweidimensionalen Anordnung auf den Zwischenträger aufgebracht (zur Bereitstellung gemäß Verfahrensschritt (a) gemäß beiden Verfahrensvarianten), in der es schließlich auf die Polymerlage übertragen werden soll, wobei allerdings eine spiegelverkehrte Anordnung auf dem Zwischenträger gewählt wird, um das seitenrichtige Muster auf der Polymerlage bilden zu können. The colorant is applied to the intermediate carrier in the two-dimensional arrangement (for the provision according to process step (a) according to both process variants), in which it is finally to be transferred to the polymer layer, wherein, however, a mirror-inverted arrangement is selected on the intermediate carrier to the laterally correct pattern to be able to form on the polymer layer.
Falls mehrere Farbmittel zur Erzeugung von mehrfarbigen Farbmittelschichten, beispielsweise von unterschiedlichen Musterelementtypen oder unterschiedlichen Farbmittel-Schichtbereichen, auf einer Oberfläche der Polymerlage verwendet werden, um ein mehrfarbiges Muster zu bilden, oder falls mehrere Muster auf unterschiedlichen Oberflächen derselben oder von verschiedenen Polymerlagen gebildet werden sollen, können Strukturen mit gegebenenfalls gerastertem Farbmittel auf dem Zwischenträger nacheinander mehrfach gebildet und danach jeweils auf eine Polymerlage übertragen werden. Nach dem Übertragen des Farbmittels vom Zwischenträger auf die Polymerfolie kann der Zwischenträger wieder gereinigt werden, bevor erneut Farbmittel für eine weitere Polymerfolie auf den Zwischenträger aufgebracht wird. Alternativ wird ein noch nicht benutzter Bereich eines mit Farbmittel beschichteten Zwischenträgers verwendet. If multiple colorants are used to form multicolor colorant layers, for example of different pattern element types or different colorant layer areas, on one surface of the polymer layer to form a multicolor pattern, or if multiple patterns are to be formed on different surfaces of the same or different polymer layers, can Structures with optionally screened colorant on the intermediate carrier successively formed several times and then each transferred to a polymer layer. After transferring the colorant from the intermediate carrier to the polymer film, the intermediate carrier can be cleaned again before colorant is again applied to the intermediate carrier for a further polymer film. Alternatively, an unused area of a colorant-coated subcarrier is used.
Die Erzeugung eines gerasterten Abbildes des zu erzeugenden Musters auf dem Zwischenträger bedeutet, dass einzelne Strukturelemente, die den zu bildenden Farbmittelschichtbereichen entsprechen, erzeugt werden, die voneinander getrennt, vorzugsweise zueinander beabstandet, sind. The generation of a rastered image of the pattern to be generated on the intermediate carrier means that individual structural elements corresponding to the colorant layer areas to be formed are generated, which are separated from one another, preferably spaced from one another.
Alternativ hierzu kann die Farbmittelschicht auf dem Zwischenträger auch nicht gerastert erzeugt sein. Alternatively, the colorant layer on the intermediate carrier can not be generated rastered.
Ferner kann die Farbmittelschicht auf dem Zwischenträger in einer nicht gemusterten flächig gleichmäßigen Form (gerastert oder nicht gerastert) ausgebildet sein. In diesem Falle kann entweder die gesamte Farbmittelschicht oder nur ein Teil davon auf die Polymeroberfläche übertragen werden. Ein Teil wird beispielsweise mittels hierfür geeigneter Druckstempel unter zusätzlicher Wärmeeinwirkung übertragen. Eine derartige Einrichtung entspricht einem herkömmlichen Thermodruckkopf. Falls die gesamte Farbmittelschicht vom Zwischenträger auf die Polymeroberfläche übertragen wird, findet eine Musterbildung nachträglich bei der Aktivierung statt. Furthermore, the colorant layer may be formed on the intermediate carrier in a non-patterned areal uniform shape (screened or not screened). In this case, either the entire colorant layer or only a part thereof can be transferred to the polymer surface. A part is transferred, for example, by means of this suitable plunger under additional heat. Such a device corresponds to a conventional thermal printhead. If the entire colorant layer is transferred from the subcarrier to the polymer surface, patterning subsequently occurs upon activation.
Alternativ hierzu kann auch bereits ein beispielsweise eine Information darstellendes Muster auf dem Zwischenträger gebildet und danach auf die Oberfläche der Polymerlage übertragen werden. Allerdings ist dieses Muster dann erfindungsgemäß erst nachträglich wahrnehmbar zu machen, da die jeweiligen Farben noch nicht hervortreten. Alternatively, a pattern representing information, for example, can already be formed on the intermediate carrier and then transferred to the surface of the polymer layer. However, according to the invention, this pattern can then only be subsequently made perceptible, since the respective colors do not yet emerge.
Nachdem das Farbmittel in der gegebenenfalls gerasterten Anordnung auf den Zwischenträger aufgebracht worden ist, wird dieser mit der Polymerlage in Kontakt gebracht. Vorzugsweise werden der Zwischenträger und die Polymerlage aneinander gepresst. Für die Farbübertragung kann entweder die gesamte Fläche der Polymerlage simultan mit dem Zwischenträger in Kontakt gebracht werden, oder einzelne Partien des Zwischenträgers werden mit korrespondierenden Partien der Polymerlage nacheinander in Kontakt gebracht. Bei diesem Verfahrensschritt kann bereits das Muster erzeugt werden, das schließlich auf der Polymerlage gebildet werden soll. Zur Übertragung des Farbmittels vom Zwischenträger auf die Polymerfolie können Druck und Wärme auf den temporären Verbund aus dem Zwischenträger und der Polymerfolie ausgeübt werden, wobei der Druck und die Temperatur jedoch nicht so hoch sein dürfen, dass die den Farbstoff und/oder das Pigment enthaltenden Kern/Hülle-Teilchen / Partikel gemäß der ersten Verfahrensvariante beeinträchtigt werden. After the colorant has been applied in the optionally screened arrangement on the intermediate carrier, this is brought into contact with the polymer layer. Preferably, the intermediate carrier and the polymer layer are pressed together. For color transfer, either the entire surface of the polymer layer can be brought into simultaneous contact with the intermediate carrier, or individual parts of the intermediate carrier are brought into contact with corresponding portions of the polymer layer one after the other. In this method step, the pattern can already be generated, which is finally to be formed on the polymer layer. For the transfer of the colorant from the intermediate carrier to the polymer film pressure and heat can be applied to the temporary composite of the intermediate carrier and the polymer film, but the pressure and the temperature must not be so high that the core containing the dye and / or the pigment / Shell particles / particles are impaired according to the first method variant.
Die Farbmittelschicht kann entweder einseitig auf eine Oberfläche einer Polymerlage, oder jeweils eine Farbmittelschicht kann auf die beiden Oberflächen einer Polymerlage oder auf mehrere Polymerlagen, die für ein Wert- oder Sicherheitsprodukt vorgesehen sind, entweder jeweils einseitig und/oder beidseitig, aufgebracht werden. Hierzu wird der Zwischenträger zwischen zwei Übertragungsvorgängen des Farbmittels auf die Polymerlagen jeweils wieder mit dem Farbmittel beladen, indem dieses gegebenenfalls gerastert auf den Zwischenträger aufgebracht wird, oder es wird ein neuer Bereich eines mit Farbmittel beladenen Zwischenträgers zur Verfügung gestellt. The colorant layer can either be applied on one side to a surface of a polymer layer, or one colorant layer can be applied to the two surfaces of a polymer layer or to a plurality of polymer layers intended for a value or security product, either on one side and / or on both sides. For this purpose, the intermediate carrier between two transfer processes of the colorant on the polymer layers in each case again loaded with the colorant by this optionally rastered is applied to the intermediate carrier, or it is a new range of loaded with colorant intermediate carrier available.
Die Farbmittelschicht auf der Polymerlage kann durch Musterelement-Matrizes gebildet werden, die jeweils identisch sind. Oder es können jeweils unterschiedliche Typen von Matrizes gebildet werden, die sich beispielsweise in der Anordnung und/oder in der Art der Musterelemente, beispielsweise von deren Farbe unterscheiden. Beispielsweise können erste Musterelemente, die beim Einbringen von Energie rot, auf einer ersten Oberfläche, zweite Musterelemente, die beim Einbringen von Energie grün, auf einer zweiten Oberfläche und dritte Musterelemente, die beim Einbringen von Energie blau erscheinen, auf einer dritten Oberfläche gebildet werden. Zumindest zwei dieser Oberflächen können in diesem Falle einander gegenüberliegende Oberflächen derselben Polymerlage sein. Das mit den ersten Musterelementen gebildete erste Muster, das mit den zweiten Musterelementen gebildete zweite Muster und das mit den dritten Musterelementen gebildete dritte Muster können jeweils Druckauszüge desselben Gesamtmusters, beispielsweise des Gesichtsbildes einer Person, sein und passergenau übereinander gebildet werden, sodass sie das Gesamtmuster ergeben. Jeder dieser Druckauszüge umfasst eine Teilinformation der durch das gesamte Druckbild gespeicherten Information. Somit können mehrere Muster in unterschiedlichen voneinander beabstandeten Musterebenen im Wert- oder Sicherheitsdokument gebildet werden, die zueinander parallel sind. The colorant layer on the polymer layer can be formed by pattern element matrices, which are identical in each case. Or different types of matrices can be formed in each case, which differ, for example, in the arrangement and / or in the type of the pattern elements, for example of their color. For example, first pattern elements that are red upon introduction of energy on a first surface, second pattern elements that are green upon introduction of energy, on a second surface, and third pattern elements that appear blue upon introduction of energy may be formed on a third surface. At least two of these surfaces may in this case be opposed surfaces of the same polymer layer. The first pattern formed with the first pattern elements, the second pattern formed with the second pattern elements, and the third pattern formed with the third pattern elements may each be print separations of the same overall pattern, for example the face image of a person, and be formed one over the other in register, so as to give the overall pattern , Each of these print extracts includes partial information of the information stored throughout the print image. Thus, multiple patterns may be formed in different spaced-apart pattern planes in the value or security document, which are parallel to one another.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung können mindestens zwei sich durch unterschiedliche Farbstoffe und/oder Pigmente unterscheidende Typen von Musterelementen in einer regelmäßigen Anordnung auf einer Oberfläche der mindestens einen Polymerlage gebildet werden. Die Musterelemente können demnach in Verfahrensschritt (b) beider erfindungsgemäßen Verfahrensvarianten in einer Rasteranordnung auf die Polymerlage(n) übertragen werden, in der Musterelemente verschiedener Farbe, beispielsweise in den Farben des CMYK-Farbraumes, gleichmäßig verteilt sind. Hierzu kann entweder ein einziger Übertragungsvorgang vom Zwischenträger auf die Oberfläche der Polymerlage durchgeführt werden, wenn alle Musterelemente der unterschiedlichen Typen zunächst gemeinsam auf den Zwischenträger aufgebracht worden sind. Oder es werden mehrere Übertragungsvorgänge vorgenommen, indem nacheinander jeweils Musterelemente eines Typs auf dem Zwischenträger gebildet und diese dann jeweils vom Zwischenträger auf die Oberfläche der Polymerlage übertragen werden. In a further preferred development of the present invention, at least two types of pattern elements differing by different dyes and / or pigments can be formed in a regular arrangement on a surface of the at least one polymer layer. Accordingly, in step (b) of the method variants of the invention, the pattern elements can be transferred to the polymer layer (s) in a raster arrangement in which pattern elements of different color, for example in the colors of the CMYK color space, are uniformly distributed. For this purpose, either a single transfer operation can be carried out from the intermediate carrier to the surface of the polymer layer, when all the pattern elements of the different types have first been applied together to the intermediate carrier. Or several transfer operations are made by successively each pattern elements of a type formed on the intermediate carrier and then these are each transmitted from the intermediate carrier to the surface of the polymer layer.
In einer Rasteranordnung können sich die Musterelemente verschiedener Typen in einer bestimmten Reihenfolge abwechseln. Beispielsweise kann eine flächige, insbesondere wabenförmige, Anordnung von Musterelementen gebildet werden, in der entlang von Reihen jeweils Cyan-, Magenta-, Yellow- und schwarze Musterelemente abwechseln. Die mit freiem Farbstoff oder Pigment (nicht in Partikel integriert) gebildeten Musterelemente ergeben bei einer Betrachtung mit bloßem Auge eine dunkle (schwarzbraune) Fläche ohne Struktur (Muster). Die Musterelemente, die mit Farbstoff und/oder Pigment gebildet sind, das in Partikel integriert ist, ergeben den durch die Struktur der Partikel vorgegebenen Farbeindruck. Erst durch das Aktivieren einzelner Musterelemente in diesen Verfahrensvarianten mit den ihren eigenen Farben, ergibt sich das gewünschte Muster. Hierzu wird Energie in bestimmte Musterelemente an den durch das Muster vorgegebenen Stellen einer bestimmten Farbe lokal eingebracht, um den gewünschten Farbeindruck, gegebenenfalls als Ergebnis einer Farbmischung mehrerer Musterelemente mit jeweils einer bestimmten Farbe, zu erhalten. In a raster arrangement, the pattern elements of different types may alternate in a particular order. For example, a planar, in particular honeycomb-shaped, arrangement of pattern elements can be formed, in which alternate along rows of cyan, magenta, yellow and black pattern elements. The pattern elements formed with free dye or pigment (not incorporated into particles), when viewed with the naked eye, give a dark (black-brown) area without texture (pattern). The pattern elements formed with dye and / or pigment, which is integrated into particles, give the color impression predetermined by the structure of the particles. Only by activating individual pattern elements in these process variants with their own colors does the desired pattern emerge. For this purpose, energy is locally introduced into certain pattern elements at the locations of a specific color predetermined by the pattern in order to obtain the desired color impression, possibly as a result of a color mixture of a plurality of pattern elements each having a specific color.
Das mit der Farbmittelschicht gebildete Muster oder die vollflächig beschichtete Fläche kann die Oberfläche der Polymerlage vollständig oder nur teilweise in einem Feld auf der Polymerlage oder die gesamte Polymerlage abdecken. The pattern formed with the colorant layer or the fully coated surface may cover the surface of the polymer layer completely or only partially in a field on the polymer layer or the entire polymer layer.
Nach dem Auftragen der Farbmittelschicht auf die Polymerlage wird diese mit weiteren Polymerlagen zu dem erfindungsgemäßen Wert- oder Sicherheitsprodukt weiterverarbeitet. Hierzu kann ein herkömmliches Laminierverfahren eingesetzt werden. Alternativ kann das Wert- oder Sicherheitsprodukt durch Extrusion des entsprechenden Polymermaterials zusammen mit Farbpartikeln hergestellt werden. Bei diesen Verfahren werden die Farbpartikel vorzugsweise innenliegend im Wert- oder Sicherheitsprodukt angeordnet und bleiben dort vollständig oder zumindest weitgehend unsichtbar integriert, bis sie aktiviert werden. After the colorant layer has been applied to the polymer layer, it is further processed with further polymer layers to form the value or security product according to the invention. For this purpose, a conventional lamination method can be used. Alternatively, the value or security product can be prepared by extruding the corresponding polymer material together with color particles. In these methods, the color particles are preferably arranged on the inside in the value or security product and remain there completely or at least largely integrated invisibly until they are activated.
Nach der Übertragung des Farbmittels auf die Polymerlage(n) ist für einen Betrachter noch kein Muster erkennbar, da sich der Farbstoff und/oder das Pigment in der ersten Verfahrensvariante in/auf den Partikeln befindet. Diese erscheinen durch ein hohes Lichtstreuvermögen beispielsweise weiß, grau oder hell gefärbt. Dadurch ergibt sich eine im Wesentlichen einheitliche Fläche, die kein Muster aufweist. Im Falle der zweiten Verfahrensvariante ist die Farbmittelschicht innerhalb des Wert- oder Sicherheitsprodukts durch die Abdecklage verborgen. After the transfer of the colorant to the polymer layer (s) no pattern is recognizable for a viewer, since the dye and / or the pigment in the first process variant is in / on the particles. These appear due to a high Lichtstreuvermögen example white, gray or light colored. This results in a substantially uniform surface that has no pattern. In the case of the second variant of the method, the colorant layer is hidden within the value or security product by the cover layer.
Um das Muster erkennbar zu machen (zu aktivieren), wird mittels einer hierzu geeigneten Energiequelle zusätzlich lokal Energie, beispielsweise Wärmeenergie, Energie mittels elektromagnetischer Strahlung und/oder mechanische Energie auf die Farbmittelschicht ausgeübt. Dabei wird die Farbmittelschicht aktiviert, und der Farbstoff und/oder das Pigment diffundiert in das Polymermaterial ein. Um beispielsweise in der Lage zu sein, einzelne Bereiche der Farbmittelschicht gezielt mit Energie zu beaufschlagen, d.h. benachbarte Farbmittelschichtbereiche nicht zu beaufschlagen, ist die Energiequelle fokussierbar auszulegen. Ein Vorteil elektromagnetischer Strahlung zur Energieeinbringung besteht darin, dass sie ortsaufgelöst angewendet werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass diese über deren Energie (Wellenlänge, Frequenz) eine weitere Information enthält, die dazu verwendet werden kann, bestimmte Farben des gewünschten Musters anzusprechen und hierüber die Aktivierung spezifisch zu steuern. Somit kann eine selektive Aktivierung unterschiedlicher Typen von Farbmittelschichtbereichen beispielsweise durch Anpassung der Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung an die Farbstoffe und/oder Pigmente des jeweiligen Farbmittels erreicht werden. Damit können die Farbmittelschichtbereiche unterschiedlicher Typen gezielt „geöffnet“ (aktiviert) werden. Des Weiteren können die Farbstoffe und/oder Pigmente bzw. Partikel, die diese Stoffe enthalten, zusätzlich ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Sensibilisierungsmittel enthalten. Dadurch kann die Absorption der Farbmittelschichtbereiche vorteilhafterweise gezielt auf die eingestrahlte elektromagnetische Strahlung abgestimmt werden, ohne dass hinsichtlich von deren spektraler Empfindlichkeit spezielle Anforderungen an die Materialien der Farbstoffe und/oder Pigmente gestellt werden müssen. Ganz besonders bevorzugt kann gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ein Laser eingesetzt werden, der beispielsweise durch Strahlungsabsorption lokal Wärme zuführt, was zu einer lokalen Temperaturerhöhung aller oder nur von Farbmittelschichtbereichen eines Typs führt. Alternativ oder zusätzlich dazu kann auch lokal ein mechanischer Druck auf die Farbmittelschichtbereiche ausgeübt werden, beispielsweise mit einem Thermodruckkopf, der zusätzlich lokal Wärme zuführt. Weiterhin alternativ oder zusätzlich zu diesen Verfahrensmöglichkeiten kann auch mittels Ultraschall Energie in die Farbmittelschichtbereiche eingebracht werden, beispielsweise mit einem Ultraschallgeber (Sonotrode). Im Falle der Farbstoff- bzw. Pigmentpartikel (erste Verfahrensvariante) werden diese selektiv zerstört, sodass darin enthaltener Farbstoff und/oder darin enthaltenes Pigment freigesetzt werden und damit die gewünschte Färbung am Ort der Aktivierung hervorgerufen wird. Im Falle der zweiten Verfahrensvariante wird die Abdeckung der Abdecklage zumindest angeschmolzen, zerstört und/oder durchbohrt, sodass ein darunter vorhandener Bereich der Farbmittelschicht sichtbar wird, etwa durch lokales Verschmelzen mit der Abdeckung. Hierzu kann die Abdecklage beispielsweise aus TiO2 gebildet sein. Die Größe der TiO2-Teilchen ist vorzugsweise so gering, dass gerade noch eine opake Schicht vorliegt, d.h. der Teilchendurchmesser der TiO2-Teilchen sollte größer als die Hälfte der Wellenlänge des sichtbaren Lichts (im Maximum von Sonnenlicht etwa 500 nm, d.h. größer als 250 nm), besser noch größer als 500 nm, am meisten bevorzugt größer als 1 µm, sein. Bei der Freisetzung gelangt Farbstoff bzw. Pigment auch in die Polymerlage ein, da die eingebrachte Energie diesen Prozess befördert. Durch die Freisetzung wird auch die Farbmittelschicht geschmolzen, sodass der Farbstoff bzw. das Pigment nicht nur von unten in z-Richtung zur Abdecklage und durch diese hindurch diffundiert, sodass diese dabei eingefärbt wird, sondern auch in die Polymerlage diffundiert. Diese Vorgänge führen zur Farbentwicklung und Sichtbarmachung (Aktivierung) des betroffenen Farbmittelschichtbereiches. Die Energie kann beispielsweise einzeln in Musterelemente eingebracht werden. In order to make the pattern recognizable (to be activated), local energy, for example heat energy, energy by means of electromagnetic radiation and / or mechanical energy is additionally applied to the colorant layer by means of a suitable energy source. In this case, the colorant layer is activated, and the dye and / or the pigment diffuses into the polymer material. For example, in order to be able to selectively apply energy to individual regions of the colorant layer, ie not to impinge on adjacent colorant layer regions, the energy source must be designed to be focusable. An advantage of electromagnetic radiation for energy input is that it can be applied in a spatially resolved manner. Another advantage is that it contains, via its energy (wavelength, frequency), further information that can be used to address particular colors of the desired pattern and to specifically control activation therefor. Thus, a selective activation of different types of colorant layer areas can be achieved, for example, by adapting the wavelength of the electromagnetic radiation to the dyes and / or pigments of the respective colorant. In this way, the colorant layer areas of different types can be deliberately "opened" (activated). Further, the dyes and / or pigments containing these materials may additionally contain an electromagnetic radiation absorbing sensitizer. As a result, the absorption of the colorant layer areas can advantageously be tuned specifically to the radiated electromagnetic radiation, without having to make special demands on the materials of the dyes and / or pigments with regard to their spectral sensitivity. Very particularly preferred According to a development of the present invention, a laser can be used which supplies local heat, for example by radiation absorption, which leads to a local temperature increase of all or only colorant layer regions of one type. Alternatively or additionally, a mechanical pressure can also be exerted locally on the colorant layer areas, for example with a thermal print head which additionally supplies local heat. As an alternative or in addition to these process options, it is also possible to introduce energy into the colorant layer areas by means of ultrasound, for example with an ultrasound generator (sonotrode). In the case of the dye or pigment particles (first process variant), these are selectively destroyed, so that the dye contained therein and / or pigment contained therein are released and thus the desired color is produced at the site of activation. In the case of the second variant of the method, the cover of the cover layer is at least fused, destroyed and / or pierced, so that an existing thereunder area of the colorant layer is visible, such as by local fusing with the cover. For this purpose, the cover layer may be formed, for example, of TiO 2 . The size of the TiO 2 particles is preferably so small that just an opaque layer is present, ie the particle diameter of the TiO 2 particles should be greater than half the wavelength of the visible light (in the maximum of sunlight about 500 nm, ie greater than 250 nm), better still greater than 500 nm, most preferably greater than 1 μm. Upon release, dye or pigment also enters the polymer layer, since the introduced energy promotes this process. As a result of the release, the colorant layer is also melted so that the dye or the pigment not only diffuses from below in the z-direction to the cover layer and through it, so that it is dyed, but also diffuses into the polymer layer. These processes lead to color development and visualization (activation) of the affected colorant layer area. The energy can for example be introduced individually into pattern elements.
Um die Farbmittelschicht in der zweiten Verfahrensvariante zunächst verbergen zu können, ist die darüber liegende (beispielsweise an die Polymerlage angrenzende) Abdecklage opak. Sie kann eine beliebige Farbe haben, einschließlich weiß, grau und schwarz. Vorzugsweise ist sie weiß, weil sich dadurch ein sehr guter Kontrast des gebildeten Musters vor der Restfläche der Abdecklage ergibt. Die Abdecklage kann in sich opak sein, d.h. das Polymer der Abdecklage kann durch geeignete Farbstoffe und/oder Pigmente opak gemacht worden sein. Oder die Abdecklage weist mindestens eine opake Schicht auf, die ebenfalls durch geeignete Farbstoffe und/oder Pigmente die erforderliche Opazität aufweist. Diese Schicht liegt in einem Stapel zusammen mit der mindestens einen die Farbmittelschicht tragenden Polymerlage vorzugsweise an der Farbmittelschicht an, da dies bei Einbringung der Energie in die Abdeckung zu einer Verbindung des Farbmittels mit der Abdeckung führt. Die Abdeckung kann die gesamte Fläche des Sicherheits- oder Wertprodukts abdecken oder nur einen Teil davon, nämlich insbesondere den Teil, der der von der Farbmittelschicht eingenommenen Fläche entspricht. In order to initially hide the colorant layer in the second process variant, the overlying (for example, adjacent to the polymer layer) cover layer is opaque. It can be any color, including white, gray and black. Preferably, it is white, because this results in a very good contrast of the pattern formed before the remaining surface of the cover layer. The cover layer may be inherently opaque, i. the polymer of the cover layer may have been opacified by suitable dyes and / or pigments. Or the cover layer has at least one opaque layer, which also has the required opacity by means of suitable dyes and / or pigments. This layer preferably lies in a stack together with the at least one polymer layer bearing the colorant layer on the colorant layer, since, when the energy is introduced into the cover, this leads to a connection of the colorant to the cover. The cover may cover the entire surface of the security or value product, or only a part thereof, namely in particular the part corresponding to the area occupied by the colorant layer.
Mit der Einbringung von Energie wird das wahrnehmbare Muster gebildet. Falls sich die Farbmittelschicht innenliegend im Wert- oder Sicherheitsprodukt befindet, wird die Energie ganz besonders bevorzugt mittels eines Verfahrens in die Farbmittelschicht eingebracht, das hierzu keinen unmittelbaren Kontakt zwischen der Energiequelle und der Farbmittelschicht benötigt (Nicht-Kontakt-Verfahren). Beispielsweise ist die Einbringung von Energie mittels elektromagnetischer Strahlung besonders geeignet. Um eine lokale Einbringung von Energie in einzelne Farbmittelschichtbereiche zu ermöglichen, kann daher vorteilhafterweise Laserstrahlung eingesetzt werden. Geeignet ist jede Laserstrahlung, die zu einer Absorption in der Farbmittelschicht oder in dazu angrenzendem Material führt, beispielsweise von einem IR-Strahlung emittierenden Laser, wie einem Nd:YAG-(Grundwellenlänge oder frequenzvervielfacht: 1064 nm, 532 nm, 355 nm, 266 nm) oder einem CO2-Laser (10,6 µm). Für Strahlungsemission im sichtbaren Spektralbereich sind Gaslaser, beispielsweise Argon- und Krypton-Ionenlaser, oder Diodenlaser einsetzbar. Im UV-Spektralbereich sind Excimer-Laser (beispielsweise F2: 157 nm, ArF: 193 nm, KrF: 248 nm, XeCl: 308 nm, XeF. 351 nm) einsetzbar. Der Laser wird zur gezielten Einbringung der Energie fokussiert. With the introduction of energy the perceptible pattern is formed. If the colorant layer is located internally in the value or security product, the energy is most preferably introduced into the colorant layer by means of a method which does not require direct contact between the energy source and the colorant layer for this purpose (non-contact method). For example, the introduction of energy by means of electromagnetic radiation is particularly suitable. In order to enable a local introduction of energy into individual colorant layer areas, laser radiation can therefore advantageously be used. Any laser radiation that leads to absorption in the colorant layer or in adjacent material is suitable, for example, by an IR radiation emitting laser, such as Nd: YAG (fundamental wavelength or frequency multiplied: 1064 nm, 532 nm, 355 nm, 266 nm ) or a CO 2 laser (10.6 μm). For radiation emission in the visible spectral range, gas lasers, for example argon and krypton ion lasers, or diode lasers can be used. Excimer lasers (for example F 2 : 157 nm, ArF: 193 nm, KrF: 248 nm, XeCl: 308 nm, XeF 351 nm) can be used in the UV spectral range. The laser is focused on the targeted introduction of energy.
Mit dem Nicht-Kontakt-Verfahren ist es insbesondere möglich, Dokumentrohlinge zu bearbeiten, die abgesehen von dem mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Sicherheitsmerkmal im Wesentlichen alle übrigen Sicherheitsmerkmale bereits enthalten. Vorzugsweise befindet sich das Muster in dem Dokumentrohling innenliegend. Zum einen wird dadurch das Herstellverfahren erheblich vereinfacht, weil beispielsweise eine Personalisierung eines Dokuments, beispielsweise eines Personalausweis-Rohlings, bei der das Dokument ausgebenden Stelle durchgeführt werden kann, ohne erhebliche Sicherheitsmaßnahmen dafür vorzusehen, dass die noch nicht personalisierten Dokumente bei einem Transport zu der ausgebenden Stelle nicht verloren gehen. Darüber hinaus wird durch eine innenliegende Anordnung der Farbmittelschicht sichergestellt, dass das Muster nicht ohne Weiteres gefälscht oder verfälscht werden kann, weil hierzu zusätzlich auf das innenliegende Muster zugegriffen werden müsste, was ohne das Freilegen des Musters schwerlich gelingt. With the non-contact method, it is possible, in particular, to process document blanks which, apart from the security feature which can be produced using the method according to the invention, already contain substantially all other security features. Preferably, the pattern is located inside the document blank. On the one hand, this considerably simplifies the manufacturing process because, for example, a personalization of a document, for example an identity card blank, can be carried out at the issuing body without significant security measures to ensure that the documents which have not yet been personalized are transported to the issuer Do not get lost. In addition, it is ensured by an internal arrangement of the colorant layer that the pattern can not be falsified or falsified easily, because this would additionally be accessed on the inside pattern, which hardly succeed without exposing the pattern.
Um eine gezielte Aktivierung beispielsweise von Musterelementen (Pixeln) mit der gewünschten Farbe zu erreichen, ist eine sehr genaue Positionierung der Energiequelle erforderlich. Da die einzelnen Musterelemente beim Vorliegen einer Matrix von sich abwechselnden Musterelementen verschiedener Farben nicht exakt vorab erkennbar sind, kann beispielsweise zunächst eine Justierung vorgenommen werden, um die Lage der Musterelemente relativ zueinander festzustellen. Hierzu ist die Lage von mindestens zwei Musterelementen im Muster festzustellen. Für die Justierung wird beispielsweise in mindestens zwei Musterelemente jeweils Energie eingebracht und die Farbe und die Lage der aktivierten Musterelemente auf optischem Wege festgestellt. Mittels dieser Farbmarken können dann die Identität und die Lage aller weiteren Musterelemente des Musters abgeleitet werden. Aus dieser Information kann dann ein Muster für die Energieeinbringung ermittelt werden, gemäß dem die Musterelemente in farbige Punkte umgewandelt werden. In order to achieve a targeted activation, for example of pattern elements (pixels) with the desired color, a very accurate positioning of the energy source is required. Since the individual pattern elements in the presence of a matrix of alternating pattern elements of different colors are not exactly recognizable in advance, for example, an adjustment can first be made to determine the position of the pattern elements relative to each other. For this, the position of at least two pattern elements in the pattern is to be determined. For the adjustment, for example energy is introduced into at least two pattern elements and the color and the position of the activated pattern elements are determined optically. By means of these color marks, the identity and the position of all other pattern elements of the pattern can then be derived. From this information, a pattern for the energy input can then be determined, according to which the pattern elements are converted into colored dots.
Falls die Oberfläche der Polymerlage, auf der die Farbmittelschicht gebildet ist, nach der Aktivierung freiliegt, können diejenigen Farbmittelschichtbereiche, in die keine Energie eingebracht worden ist und die daher nicht fixiert sind, von der mindestens einen Oberfläche der jeweiligen Polymerlage nachträglich wieder entfernt werden. Dadurch werden ein besserer Kontrast des Musters und damit eine verbesserte Musterqualität erreicht. If the surface of the polymer layer on which the colorant layer is formed is exposed after activation, those colorant layer regions into which no energy has been introduced and which are therefore not fixed can be subsequently removed again from the at least one surface of the respective polymer layer. This achieves a better contrast of the pattern and thus an improved pattern quality.
Falls die Oberfläche der Polymerlage, auf der die Farbmittelschicht gebildet ist, nach der Aktivierung nicht freiliegt, können in einem weiteren nach der Aktivierung durchgeführten Verfahrensschritt nicht veränderte Farbpartikel, d.h. Farbpartikel, die an der Musterbildung nicht beteiligt sind, fixiert werden, falls diese nicht langzeitstabil sein sollten. Dadurch wird das einmal gebildete Muster gegen weitere Veränderung stabilisiert. Die Fixierung kann beispielsweise durch Bestrahlen des Wert- oder Sicherheitsproduktes mittels einer elektromagnetischen Strahlung bewirkt werden, die eine andere Photonenenergie (Wellenlänge) hat als die für die Aktivierung verwendete elektromagnetische Strahlung, ohne dass der zuvor erzeugte optisch wahrnehmbare Farbeindruck verändert wird. Hierzu kann beispielsweise die Matrix, in der sich die Farbpartikel befinden, derart chemisch verändert werden, dass Farbmittel aus den nicht veränderten Farbpartikeln nicht mehr austreten kann. Eine Möglichkeit der chemischen Veränderung besteht darin, die Matrix chemisch zu vernetzen. Hierzu enthält die Matrix chemische Verbindungen, die vernetzbar sind. If the surface of the polymer layer on which the colorant layer is formed is not exposed after activation, in a further process step carried out after the activation, unaltered color particles, i. Fixed color particles that are not involved in the pattern formation, if they should not be long-term stable. As a result, the once formed pattern is stabilized against further change. The fixation can be effected for example by irradiation of the value or security product by means of electromagnetic radiation having a different photon energy (wavelength) than the electromagnetic radiation used for the activation, without the previously produced visually perceptible color impression is changed. For this purpose, for example, the matrix in which the color particles are located are chemically changed in such a way that colorant can no longer escape from the unaltered color particles. One possibility of chemical modification is to chemically crosslink the matrix. For this purpose, the matrix contains chemical compounds which can be crosslinked.
Ein mit den erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Muster auf mindestens einer Polymerlage kann ferner in Form eines Teils eines Motivs gebildet werden, dessen anderer Teil in herkömmlicher Art und Weise erzeugt ist. Beispielsweise ist es möglich, dass der in herkömmlicher Art und Weise erzeugte Motivteil (beispielsweise eine Flächenhälfte des Motivs) bereits vor dem Zusammenfügen und Verbinden der Polymerlagen erzeugt wird, während der mit dem erfindungsgemäß hergestellte Motivteil erst nach dem Zusammenfügen und Verbinden der Polymerlagen durch nachträgliches Aktivieren sichtbar gemacht wird. Dadurch wird ermöglicht, dass ein im fertigen Wert- oder Sicherheitsdokument vorgesehenes Motiv, beispielsweise ein Wappen, in einem Rohdokument zunächst nur teilweise vorliegt und erst bei der das Dokument ausgebenden Stelle mit dem weiteren Motivteil versehen wird. A pattern produced by the methods according to the invention on at least one polymer layer can also be formed in the form of a part of a motif whose other part is produced in a conventional manner. For example, it is possible for the motif part (for example a surface half of the motif) produced in a conventional manner to be produced even before the polymer layers are joined and bonded, whereas the motif part produced according to the invention can be activated only after joining and joining the polymer layers by subsequent activation is made visible. This makes it possible that a provided in the finished value or security document motif, such as a coat of arms, in a raw document initially only partially present and is provided only at the document issuing body with the other part of the subject.
Das Wert- oder Sicherheitsprodukt wird vorzugsweise aus einer mit einer Farbmittelschicht versehenen Polymerlage, ferner weiteren Polymerlagen, auf denen sich keine Farbmittelschichten befinden, darüber hinaus im Falle der zweiten Verfahrensvariante einer Abdecklage sowie schließlich gegebenenfalls außenseitigen Schutzlackierungen oder Schutzfolien hergestellt. Die Schutzlackierungen oder Schutzfolien dienen zum außenseitigen Schutz gegen Beschädigungen (Verkratzungen) und zum Einschließen von ansonsten außenseitig angebrachten Sicherheitsmerkmalen in das Innere des Produkts, um vor Manipulationen zu schützen. Ferner kann außenseitig auch eine diffraktive Folie angebracht werden. Das Wert- oder Sicherheitsprodukt kann aus den Dokumentenmaterialien insbesondere durch Lamination hergestellt werden. Zusätzlich zu den PC- und/oder PET-Lagen kann das Produkt auch Lagen aus anderen Materialien enthalten, beispielsweise aus anderen Polymeren oder aus Papier oder Pappe. Bevorzugt wird das Dokument aus 3 bis 12, vorzugsweise 4 bis 10 Folien hergestellt, wobei die einzelnen Folien aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen können. Typischerweise wird die Lamination von PC in einer Heiß/Kalt-Laminierpresse in einem ersten Schritt bei 170 bis 200°C und einem Druck von 50 bis 600 N/cm2 und in einem zweiten Schritt bei Kühlung etwa auf Raumtemperatur und unter demselben Druck hergestellt. Die Lamination von PET findet bei einer höheren Temperatur statt, beispielsweise bei 220°C. Die Polymerfolien haben typischerweise eine Dicke von 25 bis 150 µm, vorzugsweise von 50 bis 100 µm. Alternativ kann das Wert- oder Sicherheitsprodukt auch auf andere Art als durch Lamination hergestellt werden, beispielsweise durch Extrusion. The value or security product is preferably produced from a polymer layer provided with a colorant layer, furthermore further polymer layers on which no colorant layers are present, moreover in the case of the second method variant of a cover layer and finally, if appropriate, outside protective coatings or protective films. The protective coatings or protective films are used for outside protection against damage (scratches) and for enclosing otherwise outside mounted security features in the interior of the product to protect against tampering. Furthermore, on the outside, a diffractive film can be attached. The value or security product can be produced from the document materials, in particular by lamination. In addition to the PC and / or PET layers, the product may also include layers of other materials, such as other polymers or paper or paperboard. The document is preferably produced from 3 to 12, preferably 4 to 10 films, it being possible for the individual films to consist of the same material or of different materials. Typically, the lamination of PC in a hot / cold laminating press is made in a first step at 170 to 200 ° C and a pressure of 50 to 600 N / cm 2 and in a second step with cooling to about room temperature and under the same pressure. The lamination of PET takes place at a higher temperature, for example at 220 ° C. The polymer films typically have a thickness of from 25 to 150 μm, preferably from 50 to 100 μm. Alternatively, the value or security product can also be produced in a different way than by lamination, for example by extrusion.
Das Wert- oder Sicherheitsprodukt kann zusätzlich zu dem mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Sicherheitsmerkmal mindestens ein weiteres Sicherheitsmerkmal aufweisen, das entweder individualisierend oder nicht individualisierend ist. Als weitere Sicherheitsmerkmale kommen Melierfasern, Guillochen, Wasserzeichen, Prägedrucke, ein Sicherheitsfaden, Mikroschrift, Kippbilder, Hologramme, optisch variable Pigmente, lumineszierende Farben, Durchlichtpasser und dergleichen in Betracht. Ferner kann das Dokument auch elektronische Komponenten aufweisen, beispielsweise einen RFID-Schaltkreis mit Antenne und RFID-Mikrochip, elektronische Anzeigeelemente, LEDs, berührungsempfindliche Sensoren und dergleichen. Die elektronischen Komponenten können beispielsweise zwischen zwei opaken Lagen des Dokuments versteckt angeordnet sein. In addition to the security feature that can be produced using the method according to the invention, the value or security product may have at least one further security feature that is either individualizing or not individualizing. Further safety features are mottled fibers, Guilloches, watermarks, embossed prints, a security thread, microfilm, tilts, holograms, optically variable pigments, luminescent colors, translucent and the like. Furthermore, the document may also comprise electronic components, for example an RFID circuit with antenna and RFID microchip, electronic display elements, LEDs, touch-sensitive sensors and the like. For example, the electronic components may be hidden between two opaque layers of the document.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Figuren beispielhaft beschrieben, wobei die dargestellten Beispiele lediglich exemplarischen Charakter haben und keine Einschränkung der Tragweite der beschriebenen Erfindung haben: The present invention will be described by way of example with reference to the following figures, in which the illustrated examples are merely exemplary in nature and are not intended to limit the scope of the invention described:
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern Elemente mit derselben Funktion oder dieselben Elemente. In the figures, like reference numerals designate elements having the same function or elements.
Die in
Ferner weist die Karte
Die in
In dem Computer
Das Muster
In
Mit diesem Verfahren soll eine Farbmittelschicht
With this method, a
In einem ersten Schritt wird Farbmittel gerastert auf einen Zwischenträger
Diese Drucktinten werden beispielsweise mittels eines Tintenstrahldruckers
Durch Aufdrücken der mit den Drucktintenstrukturen versehenen Oberfläche
Die derart mit der Farbmittelschicht
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt werden die Musterelemente
Dieser diffundiert in angrenzende Polymerlagen
In einer Alternative zu dem vorstehend beschriebenen Beispiel wird die PC-Folie
Gemäß der zweiten Verfahrensvariante wird in einem weiteren Beispiel wiederum eine Farbmittelschicht
Anschließend wird diese PC-Folie
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird die Abdeckschicht
Durch Aktivierung der Musterelemente
In Versuchen gemäß allen vorgenannten Beispielen zu einer versuchten Delamination des Laminats stellt sich heraus, dass die Druckfelder eine ebenso hohe Haftfestigkeit zum angrenzenden Polymermaterial aufweisen wie die Polymerlagen untereinander. In tests according to all the above-mentioned examples of an attempted delamination of the laminate, it turns out that the pressure fields have the same high adhesive strength to the adjacent polymer material as the polymer layers with one another.
In weiteren Beispielen werden das erste und das zweite Beispiel mit PET als Material für die mit den Farbmittelschichten
In
Die Musterelemente
Eine gezielte bereichsweise Aktivierung von Musterelementen
Durch eine gezielte Aktivierung in einem oberen Druckbereich
Die vorstehende Beschreibung der Erfindung zeigt, dass die Erzeugung eines Musters auf vielfältige Weise erreicht werden kann: In einer ersten Alternative wird das Muster bereits bei der Übertragung des Farbmittels auf den Zwischenträger erzeugt. In diesem Falle wird vorzugsweise das gesamte Farbmittel von dem Zwischenträger auf die Polymerlage übertragen und auf der Polymerlage dann auch vorzugsweise vollständig aktiviert. In einer zweiten Alternative wird das Muster erst durch Teilübertragung der dem Muster entsprechenden Farbmittelbereiche auf dem Zwischenträger auf die Polymerlage gebildet. In diesem Falle wird der Zwischenträger vorzugsweise vollflächig mit dem Farbmittel beschichtet. Die in Form des Musters auf der Polymerlage gebildete Farbmittelschicht wird dann vorzugsweise vollständig aktiviert. In einer dritten Alternative wird das Muster erst durch selektive Aktivierung auf der Polymerlage erzeugt. Hierzu wird das Farbmittel zunächst vorzugsweise vollflächig auf den Zwischenträger und danach auch vorzugsweise vollflächig vom Zwischenträger auf die Polymerlage übertragen. The above description of the invention shows that the generation of a pattern can be achieved in a variety of ways: In a first alternative, the pattern is already generated during the transfer of the colorant to the intermediate carrier. In this case, preferably the entire colorant is transferred from the intermediate carrier to the polymer layer and then also preferably fully activated on the polymer layer. In a second alternative, the pattern is formed only by partial transfer of the colorant areas corresponding to the pattern on the intermediate carrier to the polymer layer. In this case, the intermediate carrier is preferably coated over its entire surface with the colorant. The colorant layer formed in the form of the pattern on the polymer layer is then preferably completely activated. In a third alternative, the pattern is first generated by selective activation on the polymer layer. For this purpose, the colorant is first preferably over the entire surface of the intermediate carrier and then also preferably over the entire surface of the intermediate carrier transferred to the polymer layer.
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