CN1230313C - 层状物特别是卡式层状物及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种层状物，特别是卡式层状物，如身份卡、***等。所述层状物包括至少两层彼此紧密附着的薄膜，在两层薄膜之间有安全元件和从一层薄膜可见的可选识别元件。至少一个安全元件被设置成具有衍射效应的三维结构。本发明的目的是提高这类层状物的耐用性并使伪造更为困难。为了实现这一目的，包封安全元件以及可选识别元件的薄膜彼此直接相邻，并覆盖层状物总表面积至少2 5%的部分以及包含宽度或点尺寸小于5mm的元件的连续表面积至少50%的部分，从而所述相邻薄膜由成分基本一致的聚碳酸酯组成，并在其接触表面附近熔合在一起。

Description

层状物特别是卡式层状物及其制造方法
技术领域
本发明涉及层状物，特别是卡式层状物，如身份卡、***等，包括至少两层紧密连接在一起的薄膜，在两层薄膜之间放置安全元件，以及可选地，放置识别元件，其中至少一层薄膜是半透明或完全透明的，从而可通过所述透明薄膜看到安全元件或识别元件，并且，其中至少一个安全元件由具有光衍射效应的三维结构形成，所述三维结构由漆或聚合物层的对应结构化表面产生，所述表面提供有改善所述结构可识别性的涂层。
本发明还涉及一种用于制造包括至少两层薄膜的层状物的工艺，薄膜中至少有一层是半透明或完全透明的，在两层薄膜之间放置安全元件，以及可选地，放置识别元件，这些元件具有光衍射效应结构，其中在第一层薄膜上使用安全和/或识别元件，然后在加热和加压操作下第二层薄膜层压于第一层薄膜的整个表面上。
背景技术
例如，从WO95/09084中已知上述种类的层状物，经常用于制造各种卡片，如身份卡、***、卡式驾驶执照等。例如，相应的层状物也可用于护照中的身份页或用于要合理保护的文件的组成部分。在这一方面，对这种卡片或层状物提出了某些要求。一方面，卡片的使用周期平均在5到30年之间。这些卡片还应当有高的机械稳定性，以及高的防刻划、防磨损和防化学制品的性能。此外，应当可以为卡片提供可靠的保护以防止仿造和篡改。最后，对于卡片或类似种类的层状物，经常有必要在制造卡片时或在卡片制造工序之后能够通过通常用于个性化的工艺来实现个性化，例如在上面印刷或采用激光工艺标注卡片。
无论如何，与这类具有底层、然后将安全或识别元件放置在底层上的文件相比，将安全或识别元件放置在两层之间的层状物具有以下优点，即，通过将安全和识别元件安装在两个覆盖层之间，在化学制品、磨损或直接伪造等方面基本上保护了安全和识别元件。
迄今为止，制造相应的层状物包括这样的过程，在印刷或转移工艺中通常在第一薄膜上使用安全或识别元件，然后采用漆层覆盖第一薄膜的整个表面区域或通过在第一薄膜上层压的方式在第一薄膜上使用第二薄膜，其中的薄膜材料通常是不同的(例如见WO95/09084)。
该过程也有大量缺点。从而在一方面，该过程是在包括层状物的卡片的情况下，通常只在应用到第一薄膜上的漆层中形成所述衍射结构或具有光衍射效应的结构纹路，在这一方面，由于漆层厚度薄并且由于所述具有光衍射效应的结构暴露，漆层很容易在制造过程发生破坏或污染。随后通过层压方式在第一薄膜上应用第二薄膜时，由于过高的温度和压力或剪切效应，具有光衍射效应的结构在层压时存在着破坏或改变的危险，从而引起问题。因此，为了避免这一问题，为了在应用另一覆盖层的辊压层压过程中保护具有光衍射效应结构的对温度敏感的漆层，在60到160℃的有效材料温度范围仅采用很短时间的动作(少于1秒)。
上述过程也受一些严重缺点的影响，在这方面最严重的缺点是这样低的温度和相对短时间的动作仅仅在所述过程包括使用熔点相对低从而易于破坏的薄膜时对层状物两层薄膜彼此的固定连接才是充分的。已知过程的另一个缺点是放置在层状物内部的安全或识别元件只能采用非常特别的物质，这些物质提供与两层薄膜材料之间的良好连接，并且其自身具有高强度，因为只有这样才可能防止有意或无意分开在二者之间包封安全和识别元件的层状物两层薄膜。为了防止无意分开而使得可以伪造，例如通过替换照片或薄膜之间的其它识别元件，也有必要确保薄膜之间的材料不会软化，例如由熔化过程引起的软化。然而这意味着对可用于安全和识别元件的材料涉及相当多的限制。
为了使得将两层薄膜彼此分开更为困难，从WO95/09084已知在安全元件之间仅按选定区域(region-wise)的方式提供安全元件，在这种情况下在二者之间包封安全元件的薄膜形成彼此邻接的关系。从而薄膜彼此可靠胶粘，WO95/09084提出了一种很特殊的材料结合方法。更具体地，一层薄膜是PVC薄膜，而另一层薄膜由非晶共聚酯形成。这样的材料结合也受到一些缺点的影响，特别是不能达到经常所需的强度和抗温度性能。PVC薄膜或非晶共聚酯的光学性能也经常不能满足所需。
发明内容
因此，对于相应的层状物，本发明目的是提出一种新的结构，一方面对于放置在薄膜之间的安全和识别元件的特性和化学成分提供很大的自由度，然而确保在一方面薄膜按在通常环境中不能被分开的方式彼此可靠胶粘，从而在层状物的内部可靠保护安全和识别元件并几乎完全排除伪造的可能。在另一方面，层状物应当具有很好的光学和机械性能。本发明还试图提出一种按特别有优势的方式制造相应的层状物的工艺。
根据本发明，为了实现这一目的，设计本说明书开头部分所提出的那种层状物，使得：在层状物至少一个连续表面区，由至少一层油墨层或漆层通过在一个方向上最大线宽或点尺寸小于5.0mm的精细图形元件或字母数字型字符形成安全元件和可选的识别元件，安全元件或可选的识别元件按以下方式放置，即包封安全元件和可选的识别元件的薄膜在连续表面区总表面积至少50％的部分彼此直接相邻，所述相邻的薄膜由成分基本相同的聚碳酸酯组成并在其接触表面区熔合在一起。
因此，根据本发明，对于那些通常形成层状物或卡片的覆盖层的薄膜，只涉及那些起固定作用的薄膜，这意味着与薄膜胶粘较差的材料也可用于安全或识别元件。然而，根据本发明的配置对薄膜彼此分开提供了可靠的保护，因而对破坏安全或识别元件提供了保护。根据本发明，第一次提出了将聚碳酸酯(PR)(一种机械性能和光学性能良好的材料)薄膜用作覆盖层，其中在PC薄膜之间可包封安全或识别元件，其材料在聚碳酸酯薄膜上的胶粘性能通常较差。因此，应用具有光衍射效应的结构、可在印刷工艺中应用的漆或可变形的漆层或聚合物层可用于安全或识别元件。令人震惊的是发现只要将那些结构压制在合适的漆或聚合物中，不管是否经过层压过程，更特殊地，即使为了将两层薄膜层压在一起在较高的温度下工作较长时间，都可保持位于薄膜之间、具有光衍射效应的结构。此外，合适材料的安全元件等可特别减少PC薄膜之间的胶粘剂，从而实际上可在试图假造或伪造制品时产生“所需断裂位置”(desired-rupture location)。
根据本发明，层状物的一个必要特征是发现细小图形元件或字母数字字符，这些元件和字符在层状物的连续表面区域形成安全元件或可选地形成识别元件。由于这些元件的最大线宽或点尺寸小于5mm，优选尺寸在0.1到3.0mm之间，由于这显然使得两个薄片彼此分开更为容易，从而使得在将卡片等弯折时薄片可以在一个方向上相对移动，如同根据WO95/09084的卡片中特别示例的情形。此外，对于在安全元件等上具有光衍射效应的示例结构也没有由薄膜互相移动而引起改变或破坏的危险。
为了确保包封安全元件以及可选的识别元件的薄膜彼此紧密胶粘在一起，两层薄膜在比例至少为25％的总表面积彼此直接相邻就足够了，也就是说，在层压时两层薄膜彼此直接熔合在一起。在这种情形下，不可能不造成破坏却采用特殊的手段将薄膜彼此分开。
然而，为了提供即使在相应的机械行为等之后也能很好地识别由精细元件或字母数字型字符形成的安全元件和可选的识别元件并且不会损坏，根据本发明提出在含有精细元件或字母数字型字符的连续表面区域中，包封安全元件和可选的识别元件的薄膜按表面区表面积65％到95％的比例彼此直接相邻，也就是说在完成的层状物中彼此熔合。
根据本发明所提供的，在层状物是卡片形式时，如果沿卡片边缘宽度至少为3mm，优选为3到10mm的区域没有安全元件或识别元件，那么这提供了卡片边缘沿其边缘有一个区域的优点，其中两层PC薄膜在整个表面积上连接在一起，藉此在一方面使得强迫分开薄膜更为困难，而在另一方面可靠地保证湿气、化学物质等不会经由缺乏密封整体性的位置渗入两层薄膜之间的空间。
可通过金属化按本质上常见的方式形成涂层，所述涂层改善具有光衍效应结构的可识别性，所述结构形成至少一个安全元件。例如，很薄的金属层，优选为铝层可在整个表面积或按选定区域的方式通过气相沉积应用到具有光衍射效应的结构上。然而，尤其有优势的是，根据本发明，具有光衍射效应结构的反射增强涂层由透明材料形成，与邻近涂层和在观察方向上位于涂层之前的材料相比，涂层具有明显不同的折射率，在这方面透明涂层和相邻材料的折射率之差至少是0.3，优选为至少0.5。对具有光衍射效应的结构使用透明涂层材料的优点是任何在观察方向上位于具有光衍射效应结构之后的元件以及相应的涂层是可见的。特别希望的是层状物的两层覆盖薄膜也是透明的，因为然后层状物可用于例如涂上任何包含信息项的物质，例如与使用者个人相关的细节。应当感谢的是不必将所有的具有光衍射效应的结构上涂上透明的反射增强材料。相反地，也可以只是在某些具有光衍射效应的结构上提供透明涂层，然而是在可应用金属化形式的通常涂层的其它结构的情形下。特别是可考虑将可由气相沉积制作的通常的绝缘层、例如TiO2或ZnS作为透明涂层。
进而希望的是，在至少一个安全元件的可改善识别性的三维结构涂层和每一层薄膜之间至少放置一层漆层或聚合物层，也就是说，希望的是，对于要放置的三维结构在其两面有这种特性的一层。在这种设计结构中，即使在将两层薄膜层压在一起时使用较高的压力，这种放置非常可靠地保证了不会改变这个或这些安全元件的三维结构。
本技术的陈述提供通过印刷或漆涂布过程直接在一层薄膜上应用安全或识别元件的同时，根据本发明更倾向于由(本质上已知的)转移薄膜装饰层形成至少一个安全和/或识别元件，特别的，所述转移薄膜是热压薄膜。使用相应的热压薄膜提供很多的优点。特别是为不同的安全或识别元件提供了高度的可靠性。此外，在使用热压薄膜时，具有光衍射效应的结构通常一定包封在两层漆层或聚合物层之间，从而特别是在漆层或热压薄片完全硬化或反应达到完全固化的状态时不必担心在层压过程中由于压力效应而改变形状。热压薄膜还可以几何结构变化很大的形式应用于薄膜，在这方面可取决于所用热压薄膜的特性和构造形成安全元件和识别元件。也可以使用包括作为进一步安全手段的磁性层或例如荧光色的热压薄膜。最后，使用热压薄膜的一个基本优点是(取决于热压薄膜装饰层的构造和结构)也可以制作对于本发明所必需的安全元件或识别元件的非常精细的图形，然后在这种情形下仍然可以借助于薄膜在中部空间连接在一起来实现层状物的高稳定性，所述中部空间是由热压薄膜装饰层所留出的空余处。
根据本发明还提供了至少一个单层或多层形式的安全和/或识别元件，在具有精细元件的连续表面区之外提供标记之类的元件。这种标记之类的元件具有易于转移并在层状物中表示特别明显的记号的优点。
(至少在加工时)为了改善安全和/或识别元件在至少一层薄膜上的胶粘力，根据本发明可具有这样的优点，至少一个安全和/或识别元件在表面上有一胶粘层，在这种情形下当然也可在两个表面上提供这种胶粘层。这种胶粘层通常一定存在于商品上可得到的热压或层状物薄膜以及标记之类的元件中。在本发明的情形下，即使胶粘层没有或没有紧密地粘附在薄膜材料上也没有关系，因为事实上两层薄膜首先通过薄膜彼此直接相邻的区域连接起来了。
根据本发明的发展，希望的是在至少一层薄膜上提供与安全和/或识别元件成对齐关系(in register relationship)的胶粘应用层，藉此可改善层状物中的胶粘力。然而对齐关系的胶粘应用层也可有这样的目的，即在刻蚀过程中装饰层仅在先前的胶粘应用层区维持在薄膜上粘附的范围内帮助修正热压薄膜装饰层的刻蚀。
还可以在层状物的至少一层薄膜的自由表面上提供覆盖整个或部分表面区的涂层。这一涂层在一方面的作用是消除覆盖层的表面凸凹不平。然而也可将涂层用于如印刷、签字区、磁条、保护层等情形。完成的层状物也可通过例如合适的印刷工艺来实现个性化。也可以假想应用另外的保护层，特别是在层状物的一个或两个自由面上涂上涂层。
本发明还涉及制造上述所述结构的层状物的工艺，其中在第一薄膜上应用安全和/或识别元件，然后通过层压在热和压力作用下在整个表面积上施加第二薄膜。根据本发明提供了按这种方式进行的这种工艺，即聚碳酸酯用于薄膜，即在转移或层压过程中应用到第一薄膜安全元件，包括至少两层硬化或固化的透明漆层或聚合物层以及一层用于改善结构可识别性的透明涂层，并且可选地包括识别元件，其中安全和/识别元件覆盖层状物至多65％的总表面积，然后使形成的层状放置经受热处理，从而使两导层薄膜在没有安全或识别元件的互相邻近的区域熔合在一起。
根据本发明的工艺具有可实际使用而不会有问题的优点，其中两层薄膜之间的可靠连接可由在连接两层薄膜时合理控制供热来保证。由于存在着可能在两层之间包封具有光衍射效应的结构的漆层或聚合物层以及用于改善可识别性的涂层，不管是否有长时间的热处理，所述过程可靠地提供了保护，具有光衍射效应的结构在两层薄膜彼此层压在一起时不会损坏或改变。所述操作过程也具有设备成本相当低的优点。
由于使用聚碳酸酯薄膜，希望热压薄膜在170以210℃的温度下作用1到60分钟的时间，优选时间为10到50分钟。在这样高的温度下连接在一起的聚碳酸酯薄膜层状物由于高的机械和热稳定性而非常突出，因此可达到比迄今为止的通常寿命要长得多的使用寿命。
最后根据本发明，在工艺中在应用安全和/或识别元件之前，至少在第一薄膜上按选定区域的方式、最好按与至少某些元件成对齐关系提供底层或胶粘应用层。使用从在衬底上应用光变安全元件本质上已知的预印刷底层或胶粘剂，特别是按模锻薄膜的形式，具有这样的优点，即按这种方法相应薄膜的表面可能特别光滑，从而具有光衍射效应的结构的动作也不会被覆盖层表面的不平整或凸凹不平所影响。这一点非常重要，因为这些薄膜的粗糙表面通常位于层状物的内部，通常安全或识别元件放置在PC薄膜的粗糙表面上。此外，正如应当感谢的，这样的底层或胶粘层也可用于改善一方面是薄片的表面和另一方面是相应的安全和/或识别元件之间的胶粘力。
附图说明
在下文中参考附图所作的描述将揭示本发明进一步的特征、细节和优点。
图1示例表示包括根据本发明的层状物的身份卡；
图2表示沿图1中线II-II截取的截面图；
图3是图2中由箭头III所标示的卡片区域放大图；
图4至6按截面示意图表示薄膜与安全和识别元件部分的不同放置和结合，视图并不是真实比例，特别是在各层厚度方面；
图7是类似图1的视图，表示身份卡等的第二实施例；
图8是沿图7中线VIII-VIII截取的截面图；
图9是沿图7中线IX-IX截取的截面图，其中类似于图4至图6，图8和图9不是真实比例。
具体实施方式
图2和3清楚地表示出图1至3所示的身份卡包括下层薄膜1和上层薄膜2，其中两层薄膜都是聚碳酸酯。
在层状物中至少有一层薄膜必须是透明的，在本实施例中至少是上层薄膜2，从而确保可以识别位于两层薄膜1和2之间的元件，所述元件在本实施例中是安全印花3、带有光衍射效应结构的安全元件4、身份卡持有人的照片5、带有身份卡持有人姓名的手迹区或板6和带有可识别注册序列号的手迹区或板7。
在本实施例中，安全元件4表示申请人所在公司的标志，包括多个部分，即外环8、半圆区9、三角区10以及例如位于环8和区9、10之间的透明保留区11，例如所述外环8由平整的反射表面形成，所述半圆区9上安装有第一衍射结构，所述三角区10具有第二结构，所述第二结构具有光衍射效应并与所述区9的结构不同。
所示实施例的安全元件4包含由热压薄膜装饰层形成的标记之类的元件，其中从图3中可以看到安全元件4的基本结构。图3所示的安全元件4包括透明的漆层或聚合物层12，其中在制造安全元件4时复制出具有光衍射效应的区9和10。透明的漆层或聚合物层12在区8、9和10中提供，带有改善所述结构可识别性的涂层13，一旦应用到空余表面上通常作为相应的安全元件的保护层。例如涂层13可是一层金属层，如在真空中由气相沉积制作的一层铝层。然而，涂层13也可能是透明绝缘层的形式，如TiO2或ZnS，只要能够保证所述涂层13的折射率与漆层或聚合物层12的折射率以及在相反一侧与涂层13相邻的漆层或聚合物层14的折射率相差足够大即可。也可(部分)结合去金属化层和绝缘层。漆层或聚合物层12和14的进一步细节结合对图4到6的描述加以说明。
最后，安全元件也有一层胶粘层15，通过所述胶粘层将安全元件14固定在下层薄膜1上。
由于区8、9、10和11的结构不同，取决于各自的视角和光的入射角度，观察者按本质上已知的方式接收不同的的光效应，从而使得伪造更为困难或不可能。
在图3中，以波形或矩形栅格区的形式图解说明了区9和10的结构。实际上各个区的结构基本上可以更为复杂。对于本技术领域的人员有多种熟知的选择。
安全印花3也可包括一种通常形式的直接应用在下层薄膜1上的印花，如在制造纸币时采用的印花。然而，对于安全印花3也很容易有这样的可能，不是直接在薄膜1上提供安全印花3，而是或是通过特殊的热压薄膜应用安全印花3，或是以相应的转移薄膜特别是热压薄膜的可分开层的形式、或者以标记之类的元件的形式将安全印花3和具有光衍射效应的结构8、9和10结合形成一个共同的安全元件。
如图1所示，安全印花3包括多个独立的线30，在本实施例中所述线30沿对角方向延伸，其中安全印花3的线30覆盖了连续表面区31。形成安全印花的线30线宽较细并且其结构和放置如图2的区3所示，两层薄膜1和2在线30之间分别直接彼此相邻。也可提供其它元件代替安全印花3的线30，例如具有光衍射效应的结构，然而，在这种情况下那些精细元件的结构和放置必须是所述元件在一个方向上的最大线宽或点尺寸小于5.0mm，最好在0.1到3mm之间。此外，安全元件或识别元件覆盖不超过连续表面区31总表面积的50％。例如在如图1所示卡片的情形下，也可提供线宽大约0.3mm、相互间距大约1mm的线。
例如，关于照片5的工艺可是这样的，即通过合适的胶粘剂将相应的照片胶合在1上。然而，也可在薄膜1上提供可适于由光化学或通过高能照射例如激光刻蚀来改变的物质，从而将照片5直接记录在下层薄膜1的内表面上。例如可通过烫印将图象印在上面。
关于手迹区6和7，也有涂布手迹的不同可能方法。例如，区6和7中的手迹可以直接印刷到下层薄膜1上或以传统的热转移工艺来涂布。然而，关于区6和7中的手迹，对于卡片也可能是由改变卡片下层薄膜1的表面来形成手迹。关于手迹区6的姓名和照片5，应当特别对工艺加以考虑，使得只能在基本完成卡片或层状物之后可以制作照片5以及应用姓名6，也就是说，例如通过激光照射来制作，所述激光照射无破坏性地穿过透明的上层薄膜2并相应地被下层薄膜1中的物质吸收，最终导致下层薄膜1由热引起改变。
如果通过在区6和/或7中印刷来涂布手迹或者通过热转移工艺来涂布，例如通过合适的薄膜，应当注意确保手迹的线宽在最佳范围，也就是说小于5mm，线宽最好在0.1到3.0mm之间。此外，在手迹区6和7中的手迹字符覆盖的总表面积小于手迹区总表面积的50％，从而两层薄膜在合适大小的表面区中直接彼此相邻并因此也能直接连接在一起。
最后，图3也表示出在下层薄膜1空余的下侧16处按选定区域的方式提供附加的涂层17，下层薄膜1在图示实施例中是不透明的，所述涂层17覆盖在下侧16处，例如可包含磁条和签字板等。
现在，在制作如图1所示卡片时的步骤是这样的，无论如何，安全印花3和可能包括多项的安全元件4或者以单个卡片的形式、或者以较大张的形式按常规方式应用到下层薄膜1上，随后将较大张切成卡片。此外，同时或在应用安全元件3和4之后将照片5和区6和/或7中的标记应用到相应的下层薄膜表面上。
然后，在至少带有安全元件3和4的下层薄膜上应用上层薄膜2，然后按这样的方式连接两个覆盖层1和2，即薄膜1和2在空余区、也就是说在既没有安全元件3和4也没有照片5和文字6、7的区域熔合在一起。为了保证上层薄膜可靠地胶粘在下层薄膜1上，有必要确保层状物或每一个卡片至少25％的总表面积没有安全元件3、4或识别元件5、6、7。
应当感谢的是认为空余区也包括安全印花3的单个线条之间或者手迹区6、7单个字母之间的区域。在安全印花3的连续表面区31和也可看作是连续区的手迹区6、7中，薄膜1、2按分别占各自连续表面区6、7和31的65到95％的表面积比例彼此直接相邻。
非常希望安全和识别元件3到11分别按这样的方式放置在薄膜1、2之间，即沿卡片的边缘28，图1中由虚线所指示的区29保留着而没有安全和识别元件3到11。区29的宽度b至少是3mm，优选为从3到10mm。该“空余”区29的优点在于使两层薄膜1、2沿卡片边缘28可靠地连接在一起，从而湿气、化学物质等不能渗入薄膜1、2之间夹层空间。
上层薄膜2平放在下层薄膜1上。因此，必须在足够长的时间里施加足够高的热效应，从而可靠地保证两层薄膜1、2在其边界区域彼此合适地熔合在一起。在这方面发现在将聚碳酸酯用于两层薄膜1和2时，在170到210℃的温度范围加压5到60分钟给出很好的结果。尽管经过这样的高温处理，包封在漆层或聚合物层12和14之间的区9和10之中带有光衍射效应的结构没有受损或破坏。也可以提供上层薄膜2的透明度没有不利的削弱或只是削弱到无关紧要的程度。
按上述方式制作由层状物形成的卡片对于伪造基本上是安全的。它特别保证了两层薄膜1、2不会彼此分开，除非引起必然可检测到的损坏。尤其至关重要的是两层薄膜1和2在空余区的熔合意味着那些层实际上不能在那里彼此分开。最多是在安全或识别元件所处位置处分开。然而，在这种情形下，应当计算到由于在将两层薄膜连接在一起时应用的条件，安全或识别元件对两层薄膜也有较好的胶粘力，从而在试图分开两层薄膜时也会损坏这些元件。
在图2和3中上层薄膜2的表面18也表示成相对不平整。实际上由于在层压操作时所采用的温度和压力，薄膜2的自由表面基本上是平整的。
正如根据本发明可采用的，图4到6图示一些多层放置的例子。
在所有的情形下，都有包括聚碳酸酯的下层薄膜1，事实上在这方面所采用的薄膜厚度大约在50到200μm之间。
为了改善下层薄膜1上相应的安全元件19、19a、19b的胶粘力，希望先通过印刷在随后胶粘安全元件19、19a、19b的区域将合适的底漆或胶粘剂20应用到下层薄膜1上，在这方面如图5所示，也可以通过印刷在上层薄膜2上涂布相应的胶粘剂20a。例如胶粘剂20、20a可包括已知类型的热封胶粘剂，但也可以是对压力敏感的冷胶粘剂。
在图4到6所示的实施例中，安全元件19、19a、19b的构造不同，在这一方面图4实施例与图5和6中的实施例不同之处在于图4的层状物有多个安全元件19或安全元件的多个部分，形成精细的字母数字型字符元件。希望图4所示的安全元件19放置在正如参考图7将进行更详细描述的连续表面区，并且最大宽度s、s，(在一个方向上)小于5mm。优选地，宽度s、s’在0.1到3.0mm之间。安全元件19在决定于宽度s、s’的方向的横向上可以是任意尺寸。只要保证在各自的连续表面区内，表面区比例为65到95％的表面积没有安全元件19，从而在这方面PC薄膜1、2直接彼此相邻并且直接彼此熔合。
图4所示安全元件19包括热压薄膜的装饰层，已知该装饰层实质上就起着装饰的目的。
在本实施例中，安全元件19包括两层保护漆层21、22。内保护漆层22与与一层复制漆层23相邻。在复制漆层23中刻出具有光衍射效应的结构，所述结构提供有一层涂层24改善它的可识别性。例如涂层24具有反射增强效应，例如可是由气相沉积制作的金属层，然而优选为合适的透明绝缘层，例如TiO2，或者是部分去金属化的区，在这方面涂层24和在查看方向上位于涂层之前的各层之间折射率的差异有必要至少达到0.3，优选为0.5。至于最后一层，图4所示热压薄膜的装饰层具有热塑性热熔胶粘层25。然而，如果如图4所示下层薄膜1上已经载有合适的胶粘剂20，也可以提供相应的漆层或聚合物层代替所述热熔胶粘层25。
通常安全元件19的各层大面积地应用到一层承载薄膜上，所述承载薄膜在这里未示出，应将之想像为在安全元件19远离胶粘层25的一面上。然后安全元件应用到下层薄膜1上按以下方式起作用，即带有胶粘层25或相应的漆层的热压薄膜平放在下层薄膜的相应一面上，然后采用根据所需安全元件结构所设计的工具，特别是压头(ram)，在热和压力的作用下压在该面上。在抽去承载薄膜时，将形成安全元件19的热压薄膜装饰层区和相应于压头等的凸起区粘附在下层薄膜1提供有胶粘剂的区20上。在中部的空间，与承载薄膜一起抽去装饰层。按这种方法可以制造出安全元件19非常精细的图形结构。
在将安全元件19应用到聚碳酸酯的下层薄膜1上后，上层PC薄膜2平放在上面并与之压紧。上层薄膜2有利的厚度为大约50到200μm。在这方面图4引起错误的印象，更为具体地，这是因为下层薄膜上的热熔胶粘层20厚度仅为大约2到5μm，同时安全元件的总厚度仅为大约3到10μm。结果，那样为了在二者之间可靠地形成适当的连接，在安全元件19之间的中部空间上层薄膜2支撑在下层薄膜1上不会引起问题。
图5所示实施例具有标记之类结构的安全元件19a。额外地，在这里同样为了改善上层薄膜2的胶粘力，在安全元件19a的区域上层薄膜2也提供有热熔胶粘涂层，在这种情形下，胶粘层20、20a基本上厚度为2到5μm。
从中模锻或切出安全元件19a的薄膜基本上与形成安全元件19的热压薄膜相同。然而一个不同是提供了额外的承载层26，例如是聚酯层，所述承载层只是为了便于处理，当然也可忽略，如同图1所示卡片的安全元件4的情形。如果有层26，元件19a的厚度基本上要大于安全元件19。例如安全元件19a的厚度在20到60μm之间。
关于图5所示实施例，也应当提及其中并没有整个表面积上提供所述结构的涂层24，而是按给定精细图形的形式、或者按结合不同介质增强反射的形式仅在部分表面积上提供。在部分表面积上制作涂层的工艺广为人知。
最后图6表示特殊用途的实施例，其中安全元件19b由标签(sticker)形成，所述实施例与图5中的安全元件19a的不同之处在于额外地将胶粘剂27放在承载层26的自由面上，例如所述承载层是聚酯薄膜。例如，图6所示安全元件19b的厚度为50到80μm之间。
借助于标签19b两面的胶粘剂，在应用安全元件19b之前，原则上可以在薄膜1、2的相应表面上先提供胶粘剂。此外，由于主要借助于薄膜1、2在安全元件19、19a、19b之间的空余区域处直接熔合在一起来获得安全，在原则上也可应用于图4和5中的胶粘层20、20a。然而有必要保证PC薄膜1、2在至少占层状物总表面积比例25％的区域彼此直接支持并彼此熔合在一起。
通常，关于根据本发明所制作的层状物，还应当注意的是在某些条件下，可能希望在使用时完全或部分朝外的一面提供完成的层状物或形成覆盖层的单表面材料，并带有例如可用于签字板的涂层。此外也可按附加安全元件的形式或为了使从层状物制得的卡片个性化提供表面印花，也就是说应用关于卡片持有人的卡片信息。
图7到9表示根据本发明的层状物的另一个实施例，涉及与图1到3的实施例相比有一个称为承载层100的附加层的卡片。承载层100可针对使用者个性化，其中为了这个目的，承载层，例如一片相应的纸板或颜料卡片，在其使用时盖住的表面132上支撑与各个用户相配的元件，例如照片105和带有使用者姓名的手迹区106。
然后，在图7到9所示的卡片的承载层100上覆盖原则上与图1到3的层状物相对应的层状物，所述层状物标识为标号133。
层状物133也包括两层聚碳酸酯的薄膜101和102。在两层薄膜之间提供有安全元件104，安全元件一方面由安全印花103组成，另一方面由具有光衍射效应的不同区域组成，其中，安全印花103与具有光衍射效应的安全元件104相邻，形成整个安全元件131。关于整个安全元件131的结构和放置，可以参考根据图1到3对印花区3和安全元件4以及薄膜1和2之间的放置所进行的相应描述。
此外，图7所示的卡片有例如写满序号的手迹区107。可在薄膜101和102形成层状物之前例如由印刷在薄膜101上形成所述序号107。
与图1到3所示卡片相比，图7到9所示卡片的特征在于照片105和卡片持有者的姓名106不是在两层薄膜101、102之间放置，而是在承载层100和薄膜101之间放置。
现在，作为附加的安全手段，在整个安全元件131和手迹区107外由点划线134指示的连续表面区域为覆盖姓名区106和照片105的层状物133提供了以较精细的图形元件119和119’的形式在薄膜101和102之间提供了额外的保护。
在图7到9的图示实施例中，以宽线119和窄线119，的形式提供了图形元件，其中因为薄膜101和102彼此适合地紧密胶粘，在一方面，有必要保证图形元件119、119’的线宽或点尺寸在一个方向上小于5mm，特别有利的尺寸在0.1到3mm之间。在另一方面，有必要保证在由点划线134指示的表面区域135(图7)中比例至少为50％的表面区域没有被精细图形元件119、119’所覆盖。所希望的是，图形元件119、119’覆盖连续表面区135的比例仅为5到35％，在剩余的表面区域也就是说大约65％到95％的薄膜101和102彼此直接支撑并可通过熔合彼此直接连接起来。
在图示实施例中，图形元件119、119’由类似于图4到6中形成的安全元件19、19a、19b的衍射结构形成。
例如，图形元件119、119’包括两层漆层112、114，在两层漆层之间包封着相应的具有光衍射效应的结构。所述结构提供有改善所述结构可辨别性的涂层113，例如增强反射以使之更为清晰可见。
如同图7的实施例，图形元件119、119’覆盖在姓名区106和照片105上，元件119、119’是透明的。正如上文中结合图1到3的实施例在原理上所进行的描述那样，这由包括绝缘材料的涂层113来实现，例如气相沉积的TiO2。
此外，图7所示卡片的特性是边缘区域129没有任何安全元件之类的东西，从而薄膜101和102适于在边缘区域129紧密连接在一起，并且可靠地防止湿气等渗入薄膜101和102之间。
在制作图7所示的卡片时，在一方面，在工艺的第一步，在承载层100上提供照片105以及可能地手迹区106中持有人的姓名。因此在这方面承载层100分别适应于身份卡片等的持有者。
为了保护的目的，然后在带有照片105和姓名106的承载层100上覆盖制作好的层状物133，因为所有的身份卡片等的结构可以是相同的。应当注意的是层状物133显然也能够个性化，至少可改变层状物之间手迹区107的序号，这对于层状物的所述结构很有可能，因为手迹区107的序号在薄膜101和102形成叠层之前通过印刷来应用，因此易于改变。
关于安全和识别元件的结构，根据本发明的层状物具有很大的优势，因为本发明提供了可将非常精细的结构用于安全或识别元件，因此有充分的自由度。令人惊异的是，已经发现在根据本发明的层状物的情形下，两层薄膜即使在只有较小间距的时候也能连接在一起，也就是说，例如所包封的元件之间有细线或小直径的点等。尽管使用较高的温度将聚碳酸酯薄膜层压在一起，也可能使用热压膜形式的安全元件，所述热压薄膜使用通常用于这一目的、也就是说其中的安全元件的漆层，由于所使用的漆层的性能，以前曾经假定只能在60到160℃的有效材料温度范围内和在漆层上仅采用很短时间动作的情况下才能实现此应用。

Claims (23)

1.一种层状物，包括至少两层固定连接在一起的薄膜(1，2；101，102)，在两层薄膜之间放置有安全元件(3，4，19，19a，19b；103，104，119，119’)和可选的识别元件(5，6，7；105，106，107)，其中至少一层薄膜(2，102)是半透明或全透明的，使得可以从所述透明薄膜(2，102)看到安全元件和可选的识别元件(3到7，19，19a，19b；103到107，119，119’)，并且，其中由漆层或聚合物层(12，14；112，114)相应结构化的表面制作而成的、具有光衍射效应的三维结构形成至少一个安全元件(19，19a、19b；119，119’)，在所述表面上提供有改善所述三维结构可识别性的涂层(13，24；113)，其特征在于：在层状物至少一个连续表面区(31；135)，由至少一层油墨层或漆层(12，14；112，114)通过在一个方向上最大线宽或点尺寸(s，s’)小于5.0mm的精细图形元件(30；119；119’)或字母数字型字符形成安全元件和可选的识别元件(3到7，19，19a，19b；103到107，119，119’)，安全元件或可选的识别元件按以下方式放置，即包封安全元件和可选的识别元件的薄膜(1，2；101，102)在连续表面区(31；135)总表面积至少50％的部分彼此直接相邻，所述相邻的薄膜(1，2；101，102)由聚碳酸酯组成并在其接触表面区熔合在一起。
2.如权利要求1所述的层状物，其特征在于：形成安全元件和可选识别元件的线(30；119，119’)的线宽(s，s’)在0.1到3.0mm之间。
3.如权利要求1或2所述的层状物，其特征在于：包封安全元件和可选的识别元件(3到7，19，19a，19b；103到107，119，119’)的薄膜(1，2；101，102)在层状物总表面积至少25％的部分彼此直接相邻。
4.如权利要求1或2所述的层状物，其特征在于：在具有精细元件(30；119，199’)或字母数字型字符(6，7；107)的连续表面区(31；135)中，包封安全元件或可选的识别元件(3到7，19，19a，19b；103到107，119，119’)的薄膜(1，2；101，102)在表面区(31；135)表面积65％到95％的部分彼此直接相邻。
5.如权利要求1或2所述的层状物，其特征在于：在卡片形结构的情形下，沿卡片边缘宽度b至少为3mm的区域(29；129)没有安全元件或识别元件(3到7，19，19a，19b；103到107，119，119’)。
6.如权利要求5所述的层状物，其特征在于，所述宽度b为3到10mm。
7.如权利要求1或2所述的层状物，其特征在于：所述涂层由透明材料形成，所述透明材料的折射率与邻近该涂层、在观察方向上位于该涂层之前的材料不同。
8.如权利要求7所述的层状物，其特征在于：所述涂层(13；113)与相邻材料之间的折射率之差至少为0.3。
9.如权利要求8所述的层状物，其特征在于：所述涂层(13；113)与相邻材料之间的折射率之差至少为0.5。
10.如权利要求1或2所述的层状物，其特征在于：在至少一个安全元件(19；119，119’)三维结构的涂层(13；113)和各薄膜(1，2；101，102)之间放置有至少一层漆层或聚合物层(12，14；112，114)。
11.如权利要求1或2所述的层状物，其特征在于：至少一个安全和/或识别元件(4，19；104)由转移薄膜的装饰层形成。
12.如权利要求11所述的层状物，其特征在于：至少一个安全和/或识别元件(4，19；104)由热压薄膜的装饰层形成。
13.如权利要求1或2所述的层状物，其特征在于：在具有精细元件(30；119，199’)的连续表面区(31；135)之外提供有至少一个单层或多层标记型表面元件形式的安全和/或识别元件(131)。
14.如权利要求11所述的层状物，其特征在于：至少一个安全和/或识别元件(4，19；19a，19b)在表面上有胶粘层(15，25，27)。
15.如权利要求13所述的层状物，其特征在于：至少一个安全和/或识别元件(4，19；19a，19b)在表面上有胶粘层(15，25，27)。
16.如权利要求1或2所述的层状物，其特征在于：至少一层薄膜(1，2)提供有与安全和/或识别元件(19，19a)成对齐关系的胶粘剂(20，20a)。
17.如权利要求1或2所述的层状物，其特征在于：至少一层薄膜(1)的自由表面(16)的整个表面区或部分表面区提供有涂层。
18.如权利要求17所述的层状物，其特征在于：所述涂层包括其上的印花、签字区、磁条(17)和保护层等。
19.一种制作包括至少两层薄膜(1，2；101，102)的层状物(133)的工艺，在两层薄膜中至少有一层薄膜(2；101，102)是半透明或全透明的，在两层薄膜之间放置有安全元件(4，19，19a，19b；104，119，119’)和可选的识别元件(5，6，7；107)，所述元件具有光衍射效应结构(9，10，23)，其中在第一薄膜(1；101)上应用安全和/或识别元件(3到7，19；103，104，107，119，119’)，然后在热和压力作用下在整个表面区上通过层压来施加第二薄膜(2；102)，其特征在于：将聚碳酸酯用于薄膜，在转移或层压工艺中，在第一薄膜(1；101)上应用安全元件(4，19；104，119，119’)以及可选的识别元件(5，7；107)，所述安全元件包括至少两层硬化或固化的透明漆层或聚合物层(12，14；112，114)和一层用于改善所述三维结构的可识别性的透明涂层(13；133)，其中安全元件和/或识别元件覆盖层状物总表面积至多65％的部分，然后施加第二薄膜(2；102)，然后对形成的层状结构(133)进行热处理，使得两层薄膜(1，2；101，102)在没有安全或识别元件的互相邻接区域熔合在一起。
20.如权利要求19所述的工艺，其特征在于：热压操作在170到210℃的温度下作用1到60分钟的时间。
21.如权利要求20所述的工艺，其特征在于：热压操作在170至210℃的温度下作用10到50分钟的时间。
22.如权利要求19或20所述的工艺，其特征在于：在应用安全和/或识别元件(3到7，19，19a；103，104，107，119，119’)之前，至少在第一薄膜(1)上按选定区域的方式提供底层或胶粘剂(20，20a)。
23.如权利要求22所述的工艺，其特征在于：在应用安全和/或识别元件(3到7，19，19a；103，104，107，119，119′)之前，至少在第一薄膜(1)上按与给定的至少某些元件成对齐的关系提供底层或胶粘剂(20，20a)。
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