CN102164754B - 带有植入的安全元件的卡片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种卡片(1)，如***或证件，它有多个互相叠合的层，其中在第一卡片层(21)与第二卡片层(22)之间植入安全元件(2)，该安全元件有一个具有一种浮雕结构的塑料或漆层(4)。浮雕结构有具有不同图像元素的区域(51、5″)，以及产生一个能见的图示(6)和一个隐蔽的可以用辅助手段使之能见的图示(7)。安全元件与将其夹在中间的两个卡片层(21、22)通过胶粘剂层(9、10)粘贴，其中，胶粘剂选自包括物理干燥的胶粘剂和可热交联的胶粘剂、优选水基胶粘剂的胶粘剂组。在使用可热交联的胶粘剂时，胶粘剂的交联温度低于其中存在浮雕结构(5)的安全元件(2)塑料或漆层(4)的软化温度。本发明还涉及一种制造这种卡片的方法。

Description

带有植入的安全元件的卡片
本发明涉及一种多层卡片，尤其是***、银行卡或证件，如身份证、驾驶证或其他证明文件，它们有含浮雕结构的安全元件，浮雕结构产生公开和隐蔽的图像，以及涉及一种卡片制造方法。
这些出自于不同类型的原因成为一种贵重物品的卡片，如银行卡、***或证件必须防伪。为了防止伪造此类有价卡，乐意使用含有浮雕结构形式安全标记的安全元件，例如压印的全息图，它的制造需要可观的工艺成本。由于这种安全元件得孚众望，通过衍射结构或折射结构引起的光学效果，即使用最现代化的复印机也不能复制，但可由观察者十分简单地检验。
在大多数情况下，具有浮雕结构的安全元件粘贴在卡片的外表面上。现有一些粘贴技术，它们可以将安全元件非常持久地固定在卡片表面上，从而几乎不可能无损地剥离已粘贴的安全元件。当然，在卡片使用时粘贴在卡片外表面上的安全元件遭受严重的磨损，尤其对于经常使用的卡片或要很长期使用的卡片，如证件，由于磨损和其他机械负荷，在很短的时间间隔内便使浮雕结构也无情地受到损害，从而失去所述的光学效果。
因此试图将含有浮雕结构的安全元件植入卡片内部，从而通过卡片层防止机械磨耗。当然，要在卡片层之间嵌入的安全元件，在卡片层的叠合过程中将遭受温度和压力的作用，由此严重影响浮雕结构的质量，使光学效果不再能用作安全标记。为了避免在卡片叠合过程损坏浮雕结构，有人建议含有浮雕结构的安全元件处于其中的卡片区，在叠合时遭受不那么高的温度和较低的压力。例如在EP0013557A2中介绍了这种方法。然而，在叠合期间通过小心地处理安全元件区，在维护浮雕结构的质量方面只得到轻微的改善，而为这种改善付出的代价却是在小心处理的卡片区内不良的薄膜复合，这对于安全元件安全标记的可目视识别性起负面的作用，而且随时间的推移可导致卡片层在此区域内离解。
但是在具有包括第一和第二图像元素的浮雕结构的安全元件中存在的特殊问题是，其中第一图像元素为观察者产生第一个所谓“公开的”图像信息(图示)，以及第二图像元素为观察者在使用恰当的辅助手段的情况下产生第二个所谓“隐蔽的”图像信息(图示)。此外，第一或第二图像元素还称为“公开”或“隐蔽”的图像元素。在观察安全元件时，在没有辅助手段的情况下观察者只能识别公开的图像信息(图示)，它通过射入的光线与安全元件公开的图像元素的相互作用产生。反之，为了读出安全元件隐蔽的图像元素，亦即为了识别隐蔽的图示，需要专门的辅助手段。含有包括公开和隐蔽图像信息的浮雕结构，尤其衍射结构的安全元件，具有极高程度的防伪可靠性。可以说在这里有一种使物品防止伪造的安全标记(它通过公开的图像元素产生公开的图示)，安全标记本身通过一种在内部的安全标记(它通过隐蔽的图像元素产生隐蔽的图示)防伪。
例如按在WO2005/038499A2中介绍的方法，可以制造具有包括用于产生公开或隐蔽图像信息的第一和第二图像元素的衍射结构的安全元件。WO2005/038499A2有关包括用于产生公开或隐蔽图像信息的第一和第二图像元素的安全元件以及有关其制造的公开内容，明确属于本申请的技术主题。
由WO2005/038499A2已知，作为在一个能压印的层内的浮雕结构，第一和第二图像元素以恰当的压印高度压印。此外，由WO2005/038499A2已知，尤其产生隐蔽信息(Hidden Image)的第二图像元素的浮雕结构，对于外部影响例如磨损或皱折非常敏感。产生隐蔽图像信息的浮雕结构的这种敏感性还归结于，它们通常极其精致，目的是不影响安全元件公开的图像元素，并因而不破坏可被观察者察觉的公开的图示。
隐蔽的图像信息通常极其精致的结构，可例如以第一图像元素有比第二图像元素压印深度小的压印深度为特征，它们不仅对于机械负荷，如磨损或皱折非常敏感，而且还对热负荷极其敏感。若含有包括可见及隐蔽图像信息的衍射结构的安全元件，叠合在包括多个叠合层的卡片的层状复合物内，则产生隐蔽图示的图像元素会受到为实施叠合所必需的压力和温度的严重损坏或彻底破坏。
如在EP0013557中介绍的那样，在安全元件区域内减小叠合压力和叠合温度，则如已说明的会导致在此区域内不良的薄膜复合，以及，尽管通过小心处置使安全元件不被破坏，但这影响安全元件的安全标记的可目视识别性，尤其影响隐蔽图示的可探测性。
即使取消叠合在卡片的层状复合物内部，也不意味着解决所述问题，基本上不施加压力和热负荷地粘贴在卡片外表面上的安全元件，其防伪性较差，因为与叠合在内部的安全元件相反，在有些情况下它们可能被去除。此外，这些安全元件由于缺少通过卡片薄膜的保护，所以遭受严重的磨损，这可能导致隐蔽图像信息很快便不再能探测到，亦即借助辅助手段也不能看到。
也就是说，存在的疑难问题是，采用现有技术迄今的方法，不可能将包括产生公开或隐蔽图像信息的第一和第二图像元素的安全元件如此安置在一个卡片内，亦即使它不能无损地去除，以及敏感的结构既不由于安全元件的施加方法又不因卡片长期使用而遭破坏，而且能清楚看到或能良好探测。但是隐蔽图像信息精致的结构在所述的叠合条件下往往被破坏。另一方面，采用特别小心的叠合条件，又会影响安全元件目视的可识别性或可探测性，以及影响安全元件在卡片层状结构中的复合强度。
因此本发明的目的是，制备一种卡片，它有多个互相叠合的层和有一个安全元件，安全元件以浮雕结构，尤其衍射结构为基础，有一种包括公开的第一图像元素和隐蔽的第二图像元素的安全标记，它们产生公开的第一图示和隐蔽的第二图示(图像信息)，这种卡片有高度的防伪可靠性。
此外，本发明的目的是制备这种卡片，其中，安全元件在卡片的层状结构中有高的复合强度。
此外，本发明的目的是制备这种卡片，其中，保证安全元件的安全标记良好的可目视识别性，以及尤其是保证隐蔽图像信息的良好可探测性。
除此之外，本发明的目的是，提供这种卡片的一种制造方法。
这些目的通过独立权利要求中所说明的卡片和方法达到。在各自附属的权利要求中说明本发明的实施形式。
在本发明范畴内的卡片是一些证件，它们有多个，亦即至少两个互相叠合的层，以及它们应借助安全元件防伪。因此，术语“卡片”原则上也属于尤其包括至少两个互相叠合的纸层、类似于纸的材料层和/或塑料层的复合钞票(Verbundbanknoten)。使用的其他术语“薄膜复合钞票”，在本发明的框架内涉及有至少一个，优选地多个塑料薄膜层的复合钞票。
典型地，按本发明的卡片不仅由两层，而且由一个或多个芯层组成，它们在芯层或芯层结构的外表面上分别覆盖一个或多个面层(Overlay-Folien)。芯层优选地是不透明的，由此使卡片在总体上不透明，而面层优选透明的，从而可以将安全元件和要施加在卡片上的信息安置为，使它们受面膜的保护，以及尽管如此仍能清楚看到。较多数量的层还有一个优点是，其总厚度符合标准的卡片由一些厚度可以顺利地加工出的单层组成。卡片层优选地由塑料薄膜，例如由聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯，或另一种聚酯或由聚氯乙烯组成。卡片层在提高的压力和/或提高的温度下互相叠合。
按本发明，安全元件原则上可以嵌入卡片层状结构内部任意的分层之间。当然，覆盖安全元件的卡片薄膜，至少在安全元件的区域内，必须是透明的，以保证安全元件的能见性。优选地，安全元件只覆盖单个透明的面层。
安全元件有至少一个形式上为浮雕结构的安全标记。浮雕结构是衍射结构或折射结构，亦即是使电磁射束，尤其可见光衍射或折射的结构。优选地，衍射结构和特别优选地有光衍射效应的全息图、动态全息图(Kinegramme，Moviegramme)、像素全息图(Pixelgramme)和其他结构。浮雕结构及其制造是已知的。
下面涉及浮雕结构及其制造，大多指的是“衍射结构”或“全息图”和“压印”，因为这些是当前最优选的实施形式。但不应理解为仅限于此。本发明包括任何浮雕结构，尤其还包括具有消色差散射效应的所谓无光结构，以及为此适用的制造方法。
按本发明要使用的安全元件的浮雕结构或衍射结构，其特点在于，安全元件涉及一种“双重结构”，亦即浮雕结构或衍射结构设置或压印在另一个浮雕结构内部或其并列的面积区内。在本申请的框架内，“并列的面积区”指的是第一种浮雕结构的那个对于产生公开的图示有次要意义的面积区，如WO2005/038499A2中所说明的那样。此外，措辞“设置在其并列的面积区内”，理解为落在概念“设置在另一个(亦即第一)浮雕结构内部”之内。第一衍射结构产生一个观察者无需辅助手段可目视识别的图示，而压印在第一衍射结构内部的第二衍射结构，产生一个观察者没有辅助手段不能目视识别的隐蔽的图示。
既有可看到也有隐蔽图示的衍射结构原则上是已知的。在可目视识别的图示内部，如可看见的全息图内部隐蔽的图示，可例如这样制造，即在压印的全息图内实施附加的压印。所述附加的压印通常极其精致并设计为，使它们只能借助恰当的辅助手段，如用激光器作为射束源，产生一个可由观察者探测到的“隐蔽的”图示。
原则上应当指出，第一压印区(第一图像元素)和附加的压印区(第二图像元素)也可以完全重合，也就是说，它(第二图像元素)在安全元件的塑料或漆层内基本上布置在第一图像元素的整个范围内。这种安全元件在压印的塑料或漆层的整个区域内，产生一个公开的图像信息，并且借助恰当的辅助手段产生一个隐蔽的图像信息。除此之外可以考虑在WO2005/038499A2中介绍的全部有关第一和第二图像信息的布局。
在DE102007012714A1中还公开了一种本文涉及的制造这种衍射结构的方法，这种衍射结构包括第一区和第二区，其中第一区产生一个在环境条件下可目视识别的第一图示，以及第二区产生一个在环境条件下不能目视识别的第二图示。按此步骤，第二图像元素的压印深度可有利地小于第一图像元素的压印深度。按本方法，首先在光刻胶板内制造全息图结构，亦即双重结构，借助显影的光刻胶板制成一个压印模板，然后借助该压印模制出一个包括可见和隐蔽图像信息的安全元件。按已知的方法在安全元件内进行全息图的压印。例如在EP0684908A1中介绍的一种优选的方法，是在塑料薄膜或漆层内的压印，在这里明确地参见有关材料和方法。用作衍射结构层的材料特别优选的是自由基和阳离子固化的UV漆。
隐蔽的图示例如作为虚拟图像可通过发散的单色光射束使之可见，如传统的激光笔所提供的那样，如DE102007012714A1所述，或通过光源，如激光笔的射束，以及将反射的射束投射在投影屏或接收屏上使之可见，如在WO2005/038499A2中所述。
安全元件按最简单的方案仅由具有压印的衍射结构的塑料薄膜或漆层组成。为了改善衍射结构的可识别性，优选的是在衍射结构上涂敷反射涂层。适用的层例如是金属涂层，它优选地通过物理气相沉积施加。金属涂层可以有形式上为图案、符号或编码的凹槽，所谓“阴字体”。在本申请中使用的术语“阴字体”包括任意形状的凹槽，亦即在一个基本上不透明的涂层内的任一非全面性(Nicht-)。因此阴字体可例如设计为字母、数字或任何类型图案，尤其线状图案的形式。取代金属涂层，也可以采用金属效应染色层，或由金属组成的高折射层，如CaS、CrO2、ZnSi、TiO2或SiOx。
优选地通过金属涂层或其他反射层施加保护漆层。与之不同，有高折射率的保护漆层可以代替反射层。
优选地，安全元件有至少另一个标记层。原则上可考虑所有对于安全标记已知的标记层和层的组合。作为另一个标记层特别优选的是有变色效应(Farbkippeffekt)的层，尤其是一个薄层结构，以及一个光偏振层，尤其有一个具有向列型液晶的层，以及按更为特别优选的实施形式，安全元件除产生可见和隐蔽图示的衍射结构外，不仅有一个有变色效应的层而且有一个光偏振层。有变色效应的层优选地借助由普通的胶合剂组成的胶合层与安全元件的另一个标记层连接。
有变色效应的安全标记，亦即在观察角改变时其颜色变换的安全标记，可以用不同的方式制成，例如通过用含有液晶聚合物色素或珍珠光泽颜料(Iriodinen)的印色压印。在本发明中优选地使用薄层元件。在这里变色效应以基于多种颜色在薄层元件不同分层内反射的干涉效应为基础，例如在EP0395410A2中所说明的。薄层元件典型地由吸收层、反射层和设在吸收层与反射层之间的电介质层构成。在EP1658179B1中介绍了具有可比较简单地制成的电介质层的薄层结构。在此出版物中还说明了反射层和吸收层适用的材料。
光偏振的标记层，所谓“偏振标记”，是利用偏振效应保证真实性的安全标记。光反射表面，例如金属化全息图，涂有一种“相位滞后层”。相位滞后层有能力改变穿透光的偏振和相位。例如在DE102006021429A1中介绍了利用偏振效应保证真实性的安全元件。在用环境光观察时，这种安全元件有相位滞后层的区域几乎不能觉察，然而当用偏振光观察时，亦即例如在通过适用的偏光器观察时，可以识别有相位滞后层的区域。
按本发明光偏振层优选地用液晶材料制造，特别优选地用向列型液晶制成。为了使光学效果发挥效力，液晶材料应当定向。因此优选地，作为光偏振标记的载体应使用一种适用的定向层。作为定向层可考虑例如可通过压印、腐蚀或雕刻制成的精致的结构层、由线形的光聚物组成的层或通过施加剪力定向的层。
安全元件的所有安全标记可以全面或按区域设计。优选地，安全标记构成图形或几何图案或基本花纹。
安全元件优选有附加的具有光偏振效应和变色效应安全标记的原因，其一在于，附加的安全标记显著提高防伪性，此外尤其在于，它涉及那种其可目视的识别性通过将安全元件植入卡片的层状结构内典型地受影响的安全标记。
反之，在本发明中不出现这种影响。其原因是安全元件在薄膜结构内植入的特殊方式。也就是说，按本发明优选地，将形式上为面状元件如薄膜条或薄膜片的安全元件，与将其嵌夹在中间的两个卡片层借助一种稳定的胶粘剂粘贴。适用的胶粘剂是物理干燥的胶粘剂和可热交联的胶粘剂，尤其水基的可热交联的胶粘剂。“物理干燥”的意思是，干燥通过蒸发溶剂和不发生化学反应进行。若使用可热交联的胶粘剂，胶粘剂的交联温度应低于安全元件其中存在衍射结构的塑料薄膜或漆层的软化温度。此外还应指出，物理干燥胶粘剂有时某一部分可能通过化学反应固化。也就是说，实际上还已知一些胶粘剂，它们主要物理干燥，但除此之外也可热交联，反之亦然。
适用的物理干燥胶粘剂例如以聚酯树脂为基础，例如聚酯树脂DynapolL208(Degussa)，其中特别优选含溶剂的物理干燥胶粘剂。
适用的热交联胶粘剂例如以丙烯酸酯，尤其聚氨酯丙烯酸酯为基础，其中通过紫外线UV或热辐射再交联的胶粘剂是特别优选的。
如已提及的那样，并非始终能在物理干燥与热交联胶粘剂之间进行严格区分，所以在这里概括地再次列举适用的物理和/或热交联胶粘剂***。在本发明的框架内，水基或溶剂基的胶粘剂可使用下列化学类别：聚酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯树脂、甲基丙烯酸酯、异氰酸酯、块状异氰酸酯、聚氯乙烯(PVC树脂)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB树脂)、聚酰胺、酮树脂、马来酸盐树脂、双固化树脂、离子交联分散体、醇酸树脂、酚醛树脂等。
此外特别适用的是在未公开的德国专利申请DE102009031877.1中公开的胶粘剂，它们作为一种成分含有至少一种粉末状防结块剂，以及可按选择含有至少另一种成膜的成分，其中防结块剂可通过热和/或辐射和/或机械作用活化，以及在活化后有能力与胶粘剂的一种成分和/或与胶粘剂本身产生化学反应。在防结块剂活化后，防结块剂有能力与安全元件的其中一个主面和/或一个卡片层发生化学反应，使安全元件通过粘贴可靠地植入卡片层之间。在DE102009031877.1中公开的所有胶粘剂，均可有利地使用于将本申请中所说明的安全元件植入卡片内，并因而可以制造一种本申请按本发明的卡片。在DE102009031877.1所公开的内容中，有关在DE102009031877.1中介绍的胶粘剂及其有利的效果，明确成为本申请的技术主题。
为什么借助这种胶粘剂粘贴安全元件，能改善光学安全标记的目视可见性或可探测性以及避免通过叠合过程受损的技术原因，还没有彻底搞清楚。不管如何尤其在隐蔽图像信息的可探测性方面，与非粘贴的但除此之外相同的叠合在内的安全元件相比，已达到的改善是激动人心的，同时也显著改善列举的其他光学效果的目视可识别性。
通过粘贴达到的改善在安全元件区域内层状复合物也是十分有利的。通过安全元件借助列举的胶粘剂与相邻卡片层粘贴，叠合时可以在安全元件区域内使用较低的压力和/或温度。尽管如此仍能达到一种良好的层状复合物，从而即使卡片长期使用也不会在安全元件区域内由于弯曲负荷出现卡片层离解，与此同时人们确认光学效果有更清晰的可识别性或可探测性。不过应强调指出，安全元件光学效果清晰的可识别性或可探测性，即便在安全元件区域内没有采用很小心的叠合条件也能获得。
因此可以将含有保证高防伪可靠度的安全标记的安全元件植入卡片的层状结构内，并由此防止机械磨损和可能的去除，与此同时获得安全元件在卡片层状结构内杰出的复合强度以及光学安全标记更佳的可见性或可探测性，这些进一步提高防伪可靠性。
还应当注意，一个或两个胶粘剂层可部分或全部用漆层代替，它使各相邻层(例如安全元件与卡片层)的折射率互相匹配(所谓“Index-match”)。专业人员已知这些漆层，所以在这里无需详述。用这种漆层部分/全部替代胶粘剂层，可以制造具有上述众多有利效果的按本发明的对象，但当前不是优选的。
按一种特别优选的实施形式，其中存在衍射结构的安全元件的塑料薄膜或漆层，其材料选择为，材料的软化温度比安全元件应植入它们之间的卡片层的软化温度高(例如至少高10℃)。具有衍射结构的塑料薄膜或漆层的软化温度至少应与安全元件应植入它们之间的卡片层有同样高的软化温度。
在涂敷胶粘剂前可有利的是，为了改善粘附特性在要粘贴的一个表面或一些表面上施加底层或底料。底层可附加地利用于为卡片配备其他包含在底层内的标记物质。与底层一样，也可以其中一个胶粘剂层或可以两个胶粘剂层含有附加的标记物质。适用的标记物质尤其是发光物质，优选地只在紫外(UV)光或红外(IR)光下可见而在环境光条件下观察者不能觉察的发光物质。在底层和尤其胶粘剂层内的标记物质带来的优点是，在做安全元件从层状复合物分离的试验时，它们部分留在安全元件上和部分留在卡片上。这意味防伪可靠性提高。
进一步改进防伪可靠性可通过在与安全元件相邻的卡片层之一上设一个涂层达到。优选地，覆盖安全元件的，亦即在卡片的成品层状结构中位于外部的透明卡片薄膜，在叠合前在其内表面上涂层。此涂层优选地涉及含有颜料和标记物质的压印层。优选的标记物质是发光物质，在这里，不仅在环境光条件下可以觉察的发光物质，而且只在UV光或IR光下可见的发光物质都是适用的。优选地，颜料和/或标记物质构成一个连贯的图案，它沿安全元件和卡片的其余区延伸。所述图案也可以仅部分区设置，此时卡片薄膜的涂层区必须至少部分与安全元件重叠。因此观察者看到也通过安全元件延伸的一个连贯的图案。由此，第一眼便可以通过在图案的线内出现位错而识别出伪造卡片。
安全元件优选地有条或片的形状。条典型地有几毫米宽，薄膜片或其他面状安全元件的面积在从约0.5cm2至几个cm2范围内。厚度在从1μm至约100μm范围内，其中厚度从5μm至约50μm是优选的。在此优选的厚度范围内，安全元件已经比较稳定并因而可便于操作，但与此同时也易于组合在卡片的层状结构内。对于较厚的安全元件，尤其对于厚度大于100μm的安全元件，优选的是，在一个或多个卡片薄膜内，在卡片应在这里组合安全元件的地方，设置相应的凹槽或压坑。与在凹槽内安置较厚的安全元件不同，为安全元件配备支承层。这种支承层可以是塑料薄膜，它同时用作卡片层状结构的芯层，亦即沿卡片的整个面积延伸。
卡片的一个或多个芯层典型地是不透明的，或设有使芯层成为不透明的压印。当卡片在安全元件处于其中的区域内是透明的或至少半透明时，可以获得令人感兴趣的光学效果。在这种情况下，所述光学效果可以从两侧看到，其中，根据安全元件的层状结构，可以观察到相同或不同的效果。若安全元件有一个含有间断的不透明层，例如含有形式上为字母或图案的间断的金属反射层，则可以在透射光内检验这些间断，由此获得附加的安全效果。
按本发明的卡片制造如下：首先制造安全元件，安全元件如上面已说明的那样，优选地以传送元件的形式存在于带有大量传送元件的连续循环带上。传送元件和传送元件料幅或传送元件带是众所周知的。传送元件带的特征是，它们将安全元件以如它以后应在要保护的物品上存在时相反的层序制备在一个层状结构的承载层或基层上。在传输后，承载层或从安全元件的层状结构撕掉，或作为保护层留在安全元件上。在本发明中安全元件植入两个卡片层之间，所以去除承载层。
按本发明要使用的安全元件作为安全标记，至少有已提及的衍射结构，包括第一和第二图像元素，它们产生一个公开的或一个隐蔽的图示(图像信息)，优选地还有另一些标记层，尤其一个具有变色效应的层，如一个薄层结构，和/或光偏振层，如一个由向列型液晶材料组成的层。优选地，这些标记层构成图案或基本花纹。衍射结构优选地配备有金属化涂层，该金属涂层按一种特别优选的实施形式有间断(阴字体)，这些间断例如构成字母或几何或图形的图案。
安全元件因为涉及面状元件，所以有两个比其端面大的表面，下面称为“主面”。在其中一个主面上，优选地用凹版印刷法施加一种物理干燥的胶粘剂或一种可热交联尤其水基的胶粘剂，必要时涂敷在一个事先施加在安全元件主面上的底层上。当然在设计为传送元件的安全元件中，胶粘剂涂敷在没有传送基层处于其上的那个主面上。然后，安全元件与卡片层粘贴，此时也可以在相应的卡片层上事先施加适用的底层。在可热交联胶粘剂的情况下，所述的粘贴在提高的温度条件下，例如在两块加热板或辊之间进行，它们同时在要粘贴的材料上施加低的压力。在物理干燥的胶粘剂的情况下，胶粘剂在粘贴后可以经长时间充分干燥。对于传送元件，直接在粘贴后或优选地在粘贴期间撕掉传送基层。
接着，将仍由物理干燥胶粘剂或可热交联尤其水基胶粘剂组成的第二胶粘剂层，涂敷在安全元件未粘贴的那个主面上。与之不同，胶粘剂层也可以涂敷在在成品卡片内覆盖安全元件的卡片层上。在这里，胶粘剂应至少涂敷在一个与安全元件的面积相应的区域内。优选地，在卡片薄膜上胶粘剂的面积略大于要粘贴的安全元件相应的主面。按另一种可选择的方案，胶粘剂层也可以全面涂敷在卡片表面上。在涂敷胶粘剂前，可以分别施加一个底层。
然后安全元件与面层或卡片的一个面层粘贴。紧接着或与此同时，将在它们之间嵌入安全元件的两个卡片层互相连接。为了连接这两个卡片层可以使用传统的胶合方法。在可热交联胶粘剂的情况下优选的是，安全元件与卡片面层的粘贴以及两个卡片层的连接在一个步骤中实施，此时在安全元件的区域内可使用比在卡片其余区域内低的温度和/或低的压力。当然，在安全元件区域内的温度仍必须足够高，以引发胶粘剂交联。
在物理干燥胶粘剂的情况下，首先粘贴安全元件与所述卡片面膜或一个卡片面膜，粘贴可以经长时间充分干燥，然后为了连接卡片薄膜实施传统的胶合方法。因为安全元件已经与卡片面膜粘贴，所以在安全元件的区域内可以使用较低的温度和/或较低的压力。按一种特别的实施形式，胶粘剂全面地涂敷在成品卡片中覆盖安全元件的卡片面膜上。对于可热交联的胶粘剂，以此方式可以在低压力和在一个足以引发胶粘剂交联的温度下连接卡片薄膜。对于物理干燥的胶粘剂，可以不增高温度实施卡片薄膜与处于它们之间的安全元件的连接。
有关与其余卡片薄膜的连接如此进行，亦即或首先将安全元件粘贴在第一卡片薄膜上，然后将此卡片薄膜与粘贴在它上面的安全元件与所有其他卡片薄膜共同叠合成一个层状复合物，或首先制成一个薄膜复合物，它的最上面的薄膜是要与安全元件粘贴的卡片薄膜，接着在它上面粘贴安全元件，以及在这之后再在上面胶合尚缺的薄膜或尚缺的一些薄膜。
按本发明卡片的一种优选的实施形式，卡片面膜在叠合前在其在成品卡片中的内表面上制备优选压印一种图案，它覆盖在成品卡片中安全元件的至少部分区域和面膜相邻的部分区域。若安全元件用两个以上的卡片面层覆盖，则优选地压印这些要与安全元件粘贴的卡片面层。安全元件与面膜的分离试验表明，以此方式不仅在安全元件上而且在面膜上均可看到图案痕迹。此外安全元件与卡片薄膜的重组试验导致图案线位错。这种图案优选地借助传统的印色压印，与之不同也可以借助含发光色素的印墨压印。
下面借助附图更进一步地阐述本发明。对此应当指出，这些图未按尺寸和比例表示。尤其是，所有的层均大量超高地表示。结合某图说明的特征并不限于在该图中说明的特殊的特征组合，而是也可以与在其他图中或说明书总体部分中所说明的特征组合。附图中：
图1表示按本发明包括一个植入的安全元件的卡片俯视图，安全元件为观察者产生一个公开的和一个隐蔽的图示(图像信息)；
图2a、2b、2c分别表示不同例子的卡片结构剖视图，表示安全元件在卡片结构内可能的布局；
图3、4、5分别表示植入按本发明的卡片内的安全元件沿图1中线A-A′的剖视图；
图6表示植入按本发明卡片内的安全元件一种特别优选的实施形式沿图1中线A-A′的剖视图；以及
图7、8、9分别表示沿图1中线A-A′的剖视图，它们表示按本发明卡片的制造阶段，其中图7表示安全元件在第一卡片层上的传送过程，以及图8和图9分别表示与第二卡片层，亦即一个卡片面层，不同的粘贴方案。
图1表示按本发明卡片的俯视图。卡片1有一个植入的安全元件2。安全元件2有一个衍射结构，它产生一个在环境条件下，尤其在射入可见的波长范围的光线时，可目视识别的图示6，在这里是一个菱形图案，以及一个在环境条件下不能目视识别的图示7，在这里是一个月亮。在图1中图示7表示为虚拟的图像，其中，图示7使用恰当的光源，例如激光器，用处于红色波长范围内的激光光线，通常也投射在一个适当设计的毛玻璃片上。此外，卡片1还表示了一种印刷图样30，它以波纹的形式沿包括安全元件2在内的整个卡片表面延伸。印刷图样30以图1中未示出的方式压印在卡片覆盖安全元件的那个面层在卡片结构中的内表面上。
图2a、2b、2c表示作为一些范例的卡片结构剖视图。这些图分别表示叠合或粘贴前的状态，也就是说，各层之间有间距，当然这些间距在成品卡片内不复存在。图2a表示按本发明的卡片1最简单的方案。卡片1仅由两个面膜24和24′组成，在它们之间植入安全元件2。安全元件2借助胶粘剂层9与面膜24′粘贴，借助胶粘剂层10与面膜24粘贴在一起。图2a的卡片1当然也可以涉及一种复合式钞票，如已提及的那样，它一起包括在术语“卡片”内。这同样适用于后面阐述的图2b、2c、图8和图9所示的实施形式。
按本发明的卡片通常由许多层组成，如图2b所示。在按图2b的实施形式中，卡片1的结构由不透明的芯层23组成。它在每一侧各有两个面层24、24′。安全元件2借助胶粘剂层9与第一卡片层21以及借助胶粘剂层10与第二卡片层22粘贴。在本实施例中第一卡片层21和第二卡片层22是面层24。第二卡片层22至少在安全元件2的区域内必须是透明的，由此可以看到安全元件。与之不同，安全元件2例如也可以植入卡片层21与芯层23之间，此时相应地层21也必须是透明的。若芯层和两个面层24′至少在安全元件2的区域内也是透明的，则安全元件的光学效果可以从卡片两侧观察到。
图2c表示按本发明的卡片1另一种实施形式。此卡片由两个面层24、24′组成，安全元件2植入它们之间。安全元件2有一个支承层15，它沿卡片1整个面积延伸并起卡片芯层的作用。取代面层24和24′，这种卡片通常总是有许多层。
在厚的安全元件的情况下，也就是说安全元件厚度超过50μm和尤其超过100μm，卡片的一层或多层应根据安全元件的厚度在要植入安全元件的区域内有压坑或凹槽，以保证各层无缝隙连接，不因在叠合过程中出现的卡片薄膜“流动”影响安全元件2安全标记的光学效果。若安全元件2有一个如图2c所示的支承层，则即使在厚安全元件的情况下一般也不需要这种压坑或凹槽。
在这里还应再次指出，对于所有在本申请中提出权利要求和公开的技术主题，作为胶粘剂可以有利地使用德国专利申请DE102009031877.1中公开的胶粘剂。例如DE102009031877.1的图4及相关的说明以可识别的方式公开了一种证件，其中安全元件通过两个胶粘剂层(4、4′)叠合在两个卡片基层(10、10′)之间，这些与按本发明以类似的方式例如按图2、8和9的卡片针对安全元件(2)、胶粘剂层(9、10)和卡片基层(24、24′)所实现的一样。
图3表示通过安全元件一种实施形式的剖视图，它规定用于植入按本发明的卡片1内。安全元件2设计为传送元件。压印漆层4处于传送基层3上，它优选地由自由基和阳离子硬化的UV漆组成。在压印漆层4内压印衍射结构5。衍射结构5有两个具有彼此不同压印结构的区域。第一个区域5′有第一压印(第一图像元素)和第二个区域5″，附加的压印(第二图像元素)处于此第二个区域5″中。也就是说，形式上为第二图像元素的第二压印处于第一压印的内部，如已提及的那样，此处术语“内部”也包括在WO2005/038499A2所说明的一些实施形式，在这些实施形式中，第二图像元素设在第一图像元素并列的面积区内，它们对于示出公开的图像信息具有次要意义。在图3和后续的图中用阴影线表示第二压印。原则上应当指出，第一浮雕区5′和第二浮雕区5″也可以完全重合，亦即第一压印(第一图像元素)和第二压印(第二图像元素)基本面积相同叠合地设在安全元件的塑料或漆层4内。这种安全元件在压印塑料或漆层的整个区域内产生一个公开的图像信息，以及借助适用的辅助手段产生隐蔽的图像信息。以上有关第一和第二浮雕区重合的陈述，适用于所有在本申请中说明的实施形式并在图7中举例表示和说明。反之，第一和第二图像元素也可以不重合，亦即基本上并列布置。在图3所示的实施形式中，此时例如第一图像元素基本上仅设在浮雕区5′内，而第二图像元素基本上仅设在第二浮雕区5″内，或相反。
在图3中表示的压印通过第一图像元素构成，以及产生一个在环境条件下，例如用可见波长范围的光线，可目视识别的第一图示6(图1中的菱形图案)，以及产生一个在环境条件下不能目视识别的图示7(图1中的月亮)。原则上，这种只由一个具有压印在内的衍射结构5的压印漆层4组成的安全元件，已经意味着是一个适用于植入按本发明的卡片中的安全元件2。实际上所述安全元件2有其他层，如金属化涂层8，它可例如通过物理气相沉积施加在衍射结构5上。金属涂层8也可以用适用的例如由ZnSi或TiO2组成的高折射层替代。此外，在图示的实施形式中安全元件2还有一个保护漆层11，在这里，有高折射率的保护漆层同样可以替代反射层，亦即在图3中所示的金属涂层8。压印漆层4可以用作释放层。与之不同，还可以在传送基层3与压印漆层4之间设一个附加的释放层。
图4表示通过另一种实施形式的安全元件2剖视图，它规定用于植入按本发明的卡片1内。此安全元件有一个塑料薄膜4，它在其表面配备有衍射结构5或50。衍射结构5、50可以相同或不同。衍射结构5有含第一图像元素的第一个区域5′和含第二图像元素的第二个区域5″。衍射结构50有含第一图像元素的第一个区域50′和含第二图像元素的第二个区域50″。在第二个区域5″、50″内第二图像元素的压印深度，可以小于第一个区域5′、50′内图像元素的压印深度。这种互相对置的浮雕结构，可以通过将要压印的薄膜通过两个彼此对置的压印滚筒导引同时造成。浮雕结构5、50分别设有金属化涂层8、80。金属涂层8有间断(阴字体)8′，以及金属涂层80有间断(阴字体)80′，其中间断8′、80′是重合的。当将这种安全元件置入卡片结构内时，卡片结构在安全元件的区域内是透明的，间断8′、80′可以在透射光中检验。在图中区域5′、50′同样表示为重合，但这不是强制的。
图5表示通过另一种实施形式的安全元件2剖视图，它规定用于植入按本发明的卡片1内。此安全元件2有一个支承层15，它在两侧涂有压印漆层4、40。在压印漆层4、40内分别压印如已多次说明的那种浮雕结构5、50。在浮雕结构5、50上各有金属涂层8、80。支承层15优选地有安全元件2应植入其中的卡片1的尺寸。它可同时起卡片芯层的作用。
图6表示通过另一种特别优选的实施形式的安全元件2剖视图，它规定用于植入按本发明的卡片1内。安全元件2设计为传送元件并因而有一个传送基层3。传送基层3上有一个安全标记，亦即利用光偏振效果的、一个由向列型液晶组成的、以基本花纹形式施加的层16。为了液晶定向，或可以将传送基层，例如PET薄膜，例如通过腐蚀或雕刻适当结构化，或可在传送基层与液晶层16之间设单独的定向层。一个衍射结构5压印在其中的压印漆层4处于液晶层16上。衍射结构有第一区5′和第二区5″，其中第一区5′有第一图像元素，以及第二区5″有第二图像元素。第二区5″的图像元素压印在第一区5′图像元素的内部以及产生第二图示7，不用辅助手段观察者不能察觉到它，而第一区5′的图像元素产生第一图示6，观察者在环境条件下可以目视觉察。
金属涂层8处于压印漆层4上，例如一个通过物理气相沉积施加的铝、铁、铜、金、镍等涂层。金属涂层8有间断8′。作为另一个光学安全标记，安全元件2有一个薄层结构17，亦即有变色效应的安全标记。薄层结构17借助胶粘剂层18与金属涂层8连接。为了安全元件2与一个卡片层粘贴，在有变色效应的层17上涂敷一个胶粘剂层9。
图7至9表示按本发明卡片1的制造方法，亦即尤其是将安全元件2植入长片1的两个卡片层21、22之间的方法。图7表示将一个简单的安全元件2传送转移到第一卡片层21上。此安全元件2如已多次说明的那样由一个含有压印的衍射结构5的压印漆层4组成，衍射结构5有第一浮雕区5′和第二浮雕区5″，其中，在图示的举例中第一和第二浮雕区5′、5″重合，亦即衍射结构的第一和第二图像元素基本上设在安全元件2压印漆层4的整个区域内。也就是说，在压印漆层加入各自适用的光线时，可以在整个浮雕区5′、5″内产生公开或隐蔽的图像信息，并使观察者可以看到。衍射结构5制备有金属涂层8。安全元件2构建在传送基层3上，以及压印漆层4同时设计为释放层。为了与卡片的层状结构粘贴，在安全元件的主面12、13之一上优选地采用凹版印刷法施加金属涂层8，一种胶粘剂9。
胶粘剂涉及一种物理干燥的胶粘剂，或涉及一种可热交联的优选地水基胶粘剂。为了与卡片层粘贴，将涂有胶粘剂层9的安全元件2放置在相应的卡片层上，以及在施加低压力(在可热交联的胶粘剂情况下还要加热)的条件下与卡片层粘贴。典型地，卡片材料与安全元件以连续料幅的形式存在，它们例如在一个辊隙内恰当地汇合并互相粘贴。传送基层3通常在传送过程中撕掉。对于物理干燥的胶粘剂可能需要在进一步加工前耐心等待胶粘剂干燥。
已经与第一卡片层21粘贴的安全元件2现在与第二卡片层22粘贴，并由此组合在卡片1的层状结构内。在图8和9中表示了这种组合，其中分别仅示意地表示安全元件2。
图8表示借助胶粘剂层9与第一卡片层21粘贴的安全元件2，在其第二主面13上，例如用凹版印刷法，涂敷第二胶粘剂层10。第二胶粘剂层10的胶粘剂同样是一种物理干燥胶粘剂，或一种可热交联优选地水基胶粘剂。现在，已配备有第二胶粘剂层10的安全元件2与第二卡片层2汇合并在施加低压力的条件下粘贴。在物理干燥胶粘剂的情况下，紧接着借助传统的胶合方法在增大压力和增高温度的条件下，将第一卡片层21与第二卡片层22互相叠合。在可热交联胶粘剂的情况下，安全元件2与第二卡片层22的粘贴以及卡片层21、22的叠合可以同时实施。在安全元件2的区域内可以选择比较小心的叠合条件，亦即较低的压力和较低的温度，与此同时不应因此而担心影响连接强度。也可以在整个卡片区内使用同样的叠合条件。
与之不同，第二胶粘剂层10如图9所示也可涂敷在第二卡片层22上，其中，涂敷面积优选地略大于安全元件2的尺寸，以补偿在汇合要粘贴的各层时可能的不准确度。方法除此之外与已结合图8说明的一样。与之不同，第二胶粘剂层10也可以在第二卡片层22上全面涂敷。在这种情况下可以实现特别仔细地粘贴第一卡片层21与第二卡片层22。
覆盖并保护安全元素2的第二卡片层22优选地是透明薄膜。此薄膜至少在安全元件2的区域内必须是透明的。按一种优选的实施形式，第二卡片层22在其要与安全元件2或第一卡片薄膜21连接的表面上，全面(如图8所示)或至少在一个与安全元件2重叠的区域内(如图9所示)压印一种图样30。观察者看到一个图样，它没有间断地沿安全元件2和相邻的卡片表面延伸。所述图样在图1中表示为波纹图案。取代印刷图样或除印刷图样之外，还可以用标记物质施加压印，标记物质优选地仅能在UV光或IR光下看到，而观察者在日光下不能察觉。
安全元件按本发明的粘贴，第一次允许在多层式卡片内叠合含有高敏感度浮雕结构(如那些产生“隐蔽”图示的浮雕结构)的安全元件，而且在卡片叠合时不破坏这些高敏感度的浮雕结构。出人意料，通过用按本发明使用的胶粘剂粘贴，甚至还改善了光学安全标记的可视性或隐蔽图示的可探测性。总之，由此达到更高的防伪可靠性。含有产生隐蔽图示的安全标记以及优选地设有附加的光学安全标记的安全元件，它借助按本发明使用的一种特殊胶粘剂植入卡片层状结构内，这种胶粘剂一方面改善安全标记的可识别性及可探测性，以及另一方面改善安全元件在卡片层状结构内的固定，在这些协同配合作用下，导致卡片有与已知的卡片相比显著改善的防伪可靠性。

Claims (25)

1.一种卡片(1)，它有多个互相叠合的层，其中在第一卡片层(21)与第二卡片层(22)之间植入安全元件(2)，该安全元件(2)有一个具有一种浮雕结构(5)的塑料或漆层(4)，其中，-所述浮雕结构(5)有包括第一图像元素的第一浮雕区(5′)和包括第二图像元素的第二浮雕区(5″)，其中，第一浮雕区(5′)的图像元素产生一个在环境条件下可目视识别的第一图示(6)，并且
-安全元件(2)将其两个主面(12、13)借助第一胶粘剂层(9)与第一卡片层(21)以及借助第二胶粘剂层(10)与第二卡片层(22)粘贴，
其特征在于，第二浮雕区(5″)的图像元素产生一个在环境条件下不能目视识别的第二图示(7)，第一和第二胶粘剂层由相同或不同的胶粘剂组成，以及这种胶粘剂从包括物理干燥的胶粘剂和可热交联的胶粘剂的胶粘剂组中选择，以及
-当至少其中一种胶粘剂是一种可热交联的胶粘剂时，这种胶粘剂的交联温度低于其中存在浮雕结构(5)的安全元件(2)的塑料或漆层(4)的软化温度。
2.按照权利要求1所述的卡片(1)，其特征为，其中存在浮雕结构(5)的安全元件(2)塑料或漆层(4)的软化温度，高于有安全元件(2)植入其间的第一卡片层(21)和第二卡片层(22)的软化温度。
3.按照权利要求1或2所述的卡片(1)，其特征为，安全元件(2)作为安全标记有一个具有变色效应的层(17)。
4.按照权利要求1或2所述的卡片(1)，其特征为，安全元件(2)作为安全标记有一个光偏振层(16)。
5.按照权利要求1或2所述的卡片(1)，其特征为，塑料或漆层(4)的浮雕结构(5)是一个压印的全息图。
6.按照权利要求1或2所述的卡片(1)，其特征为，塑料或漆层(4)的浮雕结构(5)有一个金属涂层(8)。
7.按照权利要求6所述的卡片(1)，其特征为，所述金属涂层(8)有可目视识别的间断(8′)。
8.按照权利要求3所述的卡片(1)，其特征为，安全元件(2)有一个用于与具有变色效应的层(17)连接的胶合层(18)。
9.按照权利要求1或2所述的卡片(1)，其特征为，第一(9)和/或第二(10)胶粘剂层含有标记物质。
10.按照权利要求1或2所述的卡片(1)，其特征为，第一(9)和/或第二(10)胶粘剂层涂敷在一个底层上。
11.按照权利要求10所述的卡片(1)，其特征为，所述底层含有标记物质。
12.按照权利要求1或2所述的卡片(1)，其特征为，第一(21)或第二(22)卡片层是卡片(1)的外层，以及该外层在其内表面，至少在一个与安全元件(2)部分重叠的区域，制备有一个图案(30)和/或一个含有标记物质的层。
13.按照权利要求12所述的卡片(1)，其特征为，所述含有标记物质的层包含图案式标记物质。
14.一种制造卡片(1)的方法，它有多个互相叠合的层，其中在第一卡片层(21)与第二卡片层(22)之间植入安全元件(2)，该安全元件(2)有一个具有一种浮雕结构(5)的塑料或漆层(4)，所述方法有下列步骤：
a)制造安全元件(2)，所述制造包括在塑料或漆层(4)内压印浮雕结构(5)，其中，在第一浮雕区(5′)内压印出第一图像元素，这些第一图像元素产生一个在环境条件下可目视识别的第一图示(6)，以及在第二浮雕区(5″)内压印出第二图像元素，这些第二图像元素产生一个在环境条件下不能目视识别的第二图示(7)，
b)在安全元件(2)的两个主面(12、13)之一上涂敷第一胶粘剂层(9)，以及安全元件(2)与第一卡片层(21)粘贴，
c1)在安全元件(2)两个主面(12、13)之另一个上涂敷第二胶粘剂层(10)，或
c2)在第二卡片层(22)上的至少一个与要植入的安全元件(2)重合的区域内涂敷第二胶粘剂层(10)，以及
d)将已经与第一卡片层(21)粘贴的安全元件(2)与第二卡片层(22)粘贴，并将第一(21)和第二(22)卡片层互相连接，
其中，第一(9)和第二(10)胶粘剂层由一种胶粘剂组成，这种胶粘剂从包括物理干燥的胶粘剂和可热交联的胶粘剂在内的粘接剂组中选择，以及，
当选择可热交联的胶粘剂作为其中至少一种胶粘剂时，则选择这种胶粘剂，即，它的交联温度低于其中压印浮雕结构(5)的安全元件(2)塑料或漆层(4)的软化温度。
15.按照权利要求14所述的方法，其特征为，安全元件(2)设计为有传送基层(3)的传送元件；以及，在步骤b)完成后除去传送基层。
16.按照权利要求14或15所述的方法，其特征为，为了在步骤d)中粘贴，选择一种可热交联的胶粘剂，以及，安全元件(2)与第二卡片层(22)粘贴和第一与第二卡片层的互相连接，在增高温度和增大压力的情况下同时实施。
17.按照权利要求16所述的方法，其特征为，在安全元件(2)的区域内使用较低的温度和/或较低的压力。
18.按照权利要求14或15所述的方法，其特征为，为了在步骤d)中粘贴，选择一种物理干燥的胶粘剂，以及，在胶粘剂干燥后，第一(21)与第二(22)卡片层在增高温度和增大压力的情况下通过叠合互相连接。
19.按照权利要求18所述的方法，其特征为，在安全元件(2)的区域内使用较低的温度和/或较低的压力，或在不提高温度和压力的条件下加工。
20.按照权利要求14所述的方法，其特征为，安全元件(2)制备有至少一个标记层。
21.按照权利要求20所述的方法，其特征为，安全元件(2)制备有一个具有变色效应的层(17)和/或一个光偏振层(16)。
22.按照权利要求14所述的方法，其特征为，安全元件(2)的浮雕结构(5)设计为压印的全息图以及制备有一个金属涂层(8)。
23.按照权利要求22所述的方法，其特征为，在所述金属涂层(8)中设置有间断(8′)。
24.按照权利要求14所述的方法，其特征为，所述第一(21)与第二(22)卡片层之中的那个在成品卡片(1)层状结构内位于最外部的层，在叠合前在其在成品卡片内的内表面制备有一种图案(30)和/或一个含有标记物质的层。
25.按照权利要求24所述的方法，其特征为，含有标记物质的层包含图案式的标记物质。
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