DE102013218752B4 - Activatable value or security product, method for activating and method for producing the value or security product - Google Patents
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Abstract
Aktivierbares Wert- oder Sicherheitsprodukt (100), enthaltend ein Farbpartikel (400) aufweisendes Produktmaterial, wobei die Farbpartikel (400) vor einer Aktivierung mit elektromagnetischer Strahlung kein oder ein kaum optisch wahrnehmbares Merkmal bilden, wobei das Wert- oder Sicherheitsprodukt (100) mittels elektromagnetischer Strahlung (L) bleibend aktivierbar ist, indem ein durch die Farbpartikel (400) gebildetes Sicherheitsmerkmal (200) optisch wahrnehmbar wird, wobei das Produktmaterial ferner Kapseln (500) aufweist, die mindestens ein Lösemittel (520) enthalten und die dazu ausgebildet sind, das mindestens eine Lösemittel (520) bei der Aktivierung mit der elektromagnetischen Strahlung (L) freizusetzen, wobei das mindestens eine Lösemittel (520) dazu geeignet ist, die Farbpartikel (400) zumindest anlösen zu können, sodass das mindestens eine Farbmittel (430) freigesetzt wird..An activatable valuable or security product (100), containing a product material having colored particles (400), the colored particles (400) forming no or hardly any optically perceptible feature before activation with electromagnetic radiation, the valuable or security product (100) using electromagnetic radiation Radiation (L) can be permanently activated in that a security feature (200) formed by the color particles (400) becomes optically perceptible, the product material further comprising capsules (500) which contain at least one solvent (520) and which are designed to to release at least one solvent (520) upon activation with the electromagnetic radiation (L), the at least one solvent (520) being able to at least partially dissolve the color particles (400) so that the at least one colorant (430) is released ..
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Wert- oder Sicherheitsprodukte, insbesondere auf ein aktivierbares Wert- oder Sicherheitsprodukt, insbesondere ein Wert- oder Sicherheitsdokument oder Sicherheitselement, ferner ein Verfahren zum Aktivieren des Wert- oder Sicherheitsproduktes und ein Verfahren zum Herstellen des Wert- oder Sicherheitsproduktes. Ein Wert- oder Sicherheitsdokument kann beispielsweise ein Personaldokument, insbesondere ein Personalausweis, oder ein Zahlungsmittel, insbesondere eine Banknote, sein. Grundsätzlich sind auch Verpackungen für Waren als Wert- oder Sicherheitsprodukte einbezogen.The present invention relates to value or security products, in particular to an activatable value or security product, in particular a value or security document or security element, furthermore a method for activating the value or security product and a method for producing the value or security product. A value or security document can, for example, be a personal document, in particular an identity card, or a means of payment, in particular a bank note. In principle, packaging for goods as valuable or security products is also included.
Zum Verhindern oder zumindest Erschweren der Nachahmung, Verfälschung oder Fälschung werden in Wert- oder Sicherheitsdokumenten Sicherheitsmerkmale eingesetzt, die ausschließlich dazu dienen, die Echtheit der Produkte unabhängig von ihrer Art oder von ihrem Benutzer nachzuweisen. Derartige Sicherheitsmerkmale sind beispielsweise Melierfasern, Guillochen, das Spezialpapier von Banknoten und dergleichen. Individualisierende, beispielsweise personalisierende, Sicherheitsmerkmale enthalten darüber hinaus in kodierter Form oder auch in Klarschrift eine Information über die Art des Dokuments, den Benutzer dieses Dokuments oder eine Sache, der das Dokument eindeutig zugeordnet ist. Derartige Informationen können ein Gesichtsbild (Photographie) des Benutzers, seine persönlichen Daten, wie der Name, der Geburtstag, der Geburtsort, die Unterschrift oder eine persönliche Kennung, wie eine Mitgliedsnummer, sein. Ein anderes das Dokument individualisierendes Sicherheitsmerkmal kann beispielsweise eine Seriennummer des Dokuments oder die Fahrgestellnummer eines Kraftfahrzeuges sein, dem das Dokument zugeordnet ist.To prevent or at least make counterfeiting, falsification or counterfeiting more difficult, security features are used in value or security documents which serve exclusively to prove the authenticity of the products regardless of their type or their user. Such security features are, for example, mottled fibers, guilloches, the special paper of banknotes and the like. Individualizing, for example personalizing, security features also contain, in coded form or in plain text, information about the type of document, the user of this document or something to which the document is clearly assigned. Such information can be a facial picture (photograph) of the user, his personal data such as name, birthday, place of birth, signature or a personal identifier such as a membership number. Another security feature that individualizes the document can be, for example, a serial number of the document or the chassis number of a motor vehicle to which the document is assigned.
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.e. documents that are assigned to a person, generally have a facial image of the person and personal data in plain text or in coded form. In order to make an identification of the person as reliable as possible, it is advantageous, for example, to reproduce the face image in the form of a photographic replica on the document in (more) color. It is important for the authenticity of this personalization information that it cannot be falsified or falsified. For the production of an ID document, it is therefore advantageous if the personal data, including the facial image, are not formed on the surface of the document, but rather on the inside, since in this case it would be necessary to expose the personal data for forgery or falsification.
Damit ein noch nicht mit individualisierenden Informationen versehenes Dokument mit einem derartigen Muster, das die Individualisierung des Dokuments bildet, bei der das Dokument ausgebenden Stelle versehen werden kann, muss dieses Sicherheitsmerkmal nach Herstellung des Dokuments im vorstehenden Falle im Inneren des Dokumentenmaterials gebildet werden. Hierzu steht bekanntermaßen beispielsweise ein Laserschwärzungsverfahren zur Verfügung, bei dem eine bestimmte Materiallage innerhalb des Dokuments mittels Laserstrahlung schwärzbar ist, sodass die das Dokument ausgebende Stelle die gewünschte Information mit einem Laserstrahl in das ansonsten fertiggestellte Dokument einschreiben kann. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in
Mehrfarbige Darstellungen sind gegenüber Schwarz/weiß-Darstellungen vorteilhaft. Denn diese erlauben zum einen eine leichtere Zuordnung beispielsweise zu einer Person. Zum anderen ist deren Nachahmung, Fälschung oder Verfälschung schwieriger und aufwändiger ist als bei Schwarz/weiß-Wiedergaben.Multi-colored representations are advantageous over black and white representations. On the one hand, these allow easier assignment to a person, for example. On the other hand, their imitation, forgery or falsification is more difficult and complex than with black and white reproductions.
Eine Individualisierung von Sicherheitsdokumenten mittels farbiger Kennzeichnungen ist beispielsweise in
In
In
Des Weiteren ist die Verwendung von optisch variablen Pigmenten beim Thermodrucken aus
Ferner ist in
Die
- a) Erzeugung einer Farbkarte , in welcher die potentielle individuelle Farbwirkung von Kapseln enthaltende individuelle Farbkörper als Funktion von deren Ortskoordinate auf respektive im Substrat enthalten ist;
- b) räumlich aufgelöste, nur individuelle Kapseln von Farbkörper in ihrer Farbwirkung öffnende und diese Farbstoffe freisetzende Einstrahlung mit einem Anregungsstrahl, insbesondere einem Laser, insbesondere einem IR-Laser oder einem UV-Laser, bevorzugt bei einer einzigen Frequenz, auf Basis der Farbkarte zur Erzeugung einer resultierenden Farbwirkung der freigesetzten Farbstoffe.
- a) Generation of a color card in which the potential individual color effect of capsules containing individual color bodies is contained as a function of their location coordinates on or in the substrate;
- b) Spatially resolved, only individual capsules of color bodies opening in their color effect and these dyes releasing radiation with an excitation beam, in particular a laser, in particular an IR laser or a UV laser, preferably at a single frequency, based on the color card for generation a resulting color effect of the released dyes.
Mit den vorstehend erläuterten Verfahren und Aufbauten von Wert- oder Sicherheitsdokumenten ist nur eine eingeschränkte Gestaltungsvariation möglich, da beispielsweise das in
Von daher besteht eine der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, möglichst vielseitig gestaltbare farbige, auch mehrfarbige, Kennzeichnungen für ein Wert- oder Sicherheitsprodukt zu erzeugen, wobei sich die Kennzeichnung in einer innerhalb des Wert- oder Sicherheitsproduktes liegenden Ebene befindet. Ferner soll die Kennzeichnung erst nach der Herstellung des im Übrigen praktisch fertig gestellten Wert- oder Sicherheitsproduktes erzeugt werden können.Therefore, one of the objects of the present invention is to produce colored, also multicolored, markings for a valuable or security product that can be designed in a variety of ways, the marking being located in a level within the valuable or security product. Furthermore, the marking should only be able to be generated after the production of the otherwise practically finished valuable or security product.
Die vorstehend angegebenen Aufgaben werden gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem aktivierbaren Wert- oder Sicherheitsprodukt, mit dem Verfahren zum Aktivieren des Wert- oder Sicherheitsproduktes sowie mit dem Verfahren zum Herstellen des Wert- oder Sicherheitsprodukts gelöst. Das Wert- oder Sicherheitsprodukt kann ein Wert- oder Sicherheitsdokument oder ein Sicherheitselement sein, d.h. ein Element, das beispielsweise mit einem gegen Nachahmung, Fälschung oder Verfälschung zu schützenden Gegenstand verbunden wird, beispielsweise ein Aufkleber, Etikett oder dergleichen.The objects specified above are achieved according to the present invention with the activatable valuable or security product, with the method for activating the valuable or security product and with the method for producing the valuable or security product. The value or security product can be a value or security document or a security element, i.e. an element that is connected, for example, to an object to be protected against imitation, forgery or falsification, for example a sticker, label or the like.
Soweit in der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung der Begriff ,Wert- oder Sicherheitsprodukt' verwendet wird, ist darunter beispielsweise ein Reisepass, Personalausweis, Führerschein oder eine andere 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) oder ein anderes ID-Dokument zu verstehen. Derartige Produkte sind Wert- oder Sicherheitsdokumente. Als erfindungsgemäßes Produkt ist auch ein Sicherheitselement zu verstehen, das ein Sicherheitsmerkmal gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist und das mit einem zu schützenden Gegenstand unlösbar verbunden werden kann, beispielsweise ein Aufkleber, Etikett oder dergleichen. Das Produkt kann beispielsweise eine Smartcard sein. Das Sicherheits- oder Wertdokument kann im ID 1-, ID 2-, ID 3- oder in irgendeinem anderen Format vorliegen, beispielsweise in Heftform, wie bei einem passähnlichen Gegenstand. Das Wert- oder Sicherheitsprodukt ist beispielsweise ein Laminat aus mehreren Dokumentenlagen, die passergenau unter Wärmeeinwirkung und unter erhöhtem Druck flächig miteinander verbunden sind. Alternativ kann es sich auch um ein einlagiges Produkt handeln. Mehrlagige Produkte können auch auf andere Art und Weise als durch Laminieren hergestellt werden, beispielsweise durch Extrusion. Diese Produkte sollen den normierten Anforderungen genügen, beispielsweise
Das Wert- oder Sicherheitsprodukt kann aus einem Polymer gebildet sein, das ausgewählt ist aus einer Gruppe, umfassend Polycarbonat (PC), insbesondere Bisphenol A-Polycarbonat, Polyethylenterephthalat (PET), deren Derivate, wie Glykol-modifiziertes PET (PETG), Polyethylennaphthalat (PEN), Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylbutyral (PVB), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyimid (PI), Polyvinylalkohol (PVA), Polystyrol (PS), Polyvinylphenol (PVP), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), thermoplastische Elastomere (TPE), insbesondere thermoplastisches Polyurethan (TPU), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) sowie deren Derivate, und/oder Papier und/oder Pappe und/oder Glas und/oder Metall und/oder Keramik. Außerdem kann das Produkt auch aus mehreren dieser Materialien hergestellt sein. Bevorzugt besteht es aus PC oder PC/TPU/PC. Die Polymere können entweder gefüllt oder ungefüllt vorliegen. Im letzteren Falle sind sie vorzugsweise transparent oder transluzent. Falls die Polymere gefüllt sind, sind sie opak. Die vorstehenden Angaben beziehen sich sowohl auf miteinander zu verbindende Folien als auch auf Flüssigformulierungen, die auf ein Vorprodukt aufgebracht werden, wie einen Schutz- oder Decklack. Bevorzugt wird das Produkt aus 3 bis 12, vorzugsweise 4 bis 10 Folien, hergestellt wobei die einzelnen Folien aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen können. Derart gebildete Overlaylagen schützen ein darunter angeordnetes Sicherheitsmerkmal und/oder verleihen dem Dokument die erforderliche Abriebfestigkeit.The valuable or security product can be formed from a polymer selected from a group comprising polycarbonate (PC), in particular bisphenol A polycarbonate, polyethylene terephthalate (PET), their derivatives, such as glycol-modified PET (PETG), polyethylene naphthalate ( PEN), polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl butyral (PVB), polymethyl methacrylate (PMMA), polyimide (PI), polyvinyl alcohol (PVA), polystyrene (PS), polyvinyl phenol (PVP), polypropylene (PP), polyethylene (PE), thermoplastic elastomers (TPE), in particular thermoplastic polyurethane (TPU), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) and their derivatives, and / or paper and / or cardboard and / or glass and / or metal and / or ceramic. In addition, the product can also be made from several of these materials. It preferably consists of PC or PC / TPU / PC. The polymers can be either filled or unfilled. In the latter case, they are preferably transparent or translucent. If the polymers are filled, they are opaque. The above information relates both to films to be joined together and to liquid formulations that are applied to a preliminary product, such as a protective or topcoat. The product is preferably made from 3 to 12, preferably 4 to 10 foils, whereby the individual foils can consist of the same material or of different materials. Overlay layers formed in this way protect a security feature arranged underneath and / or give the document the required abrasion resistance.
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.So far in the description and in the claims of the present application of The term “security feature” is to be understood according to the present invention as the visual impression that acts on a viewer and is generated by a pattern. The security feature can be produced as part of a value or security document or a separate product (a security element). The latter can be glued to the document, for example. The security feature will generally only take up part of the area of the document.
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 eine in nur einer Farbe, einschließlich schwarz, weiß und/oder grau, erscheinende nicht strukturierte Fläche oder eine mehrere Farben aufweisende Fläche zu verstehen. Diese Fläche kann beispielsweise durch deren Farbe eine Information enthalten und von daher eine Kennzeichnung bilden. 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.Insofar as the term "pattern" is mentioned in the description and in the claims of the present application, it is to be understood as a somehow designed distribution of elements that convey an optical impression to the human eye, preferably in a two-dimensional arrangement on one or more surfaces, which result in a self-contained representation, for example an image, picture element, character, in particular an alphanumeric character, a symbol, coat of arms, a line, formula or the like. In the context of the present invention, a pattern is to be understood as an unstructured surface that appears in only one color, including black, white and / or gray, or a surface that has a plurality of colors. This area can contain information, for example through its color, and therefore form an identification. The elements that convey the optical impression can be perceived by surface areas that contrast with one another, the contrast being generated by different color tones, brightnesses or different surface properties (gloss, roughness or the like).
Soweit in der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung der Begriff ,Musterelement' genannt wird, ist darunter ein Bestandteil/Element 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 100 µm aufweisen. Musterelemente können die kleinsten Elemente einer wahrnehmbaren Darstellung sein, denen in einem mehrfarbigen Farbraum (beispielsweise im CMYK-Farbraum oder additiven RGB-Farbraum) jeweils einer der Farbwerte oder Farbtöne zugeordnet werden kann.Insofar as the term “pattern element” is mentioned in the description and in the claims of the present application, this is to be understood as a component / element of a pattern (pixel), wherein the pattern elements can be separated from one another or merge seamlessly into one another. A pattern element serves as the smallest structural element to form the pattern, with all pattern elements forming the pattern. The material forming a pattern element can be either transparent, translucent or opaque. Furthermore, it can have a certain brightness (absorption, remission), i.e. it can for example have a blackening, gray tint or white tint, and / or it can have a (spectral) color and in this in turn a certain brightness. The pattern elements can have a circular (point-like), rectangular, square, hexagonal or other shape and a size / diameter of, for example, 1 to 100 μm. Pattern elements can be the smallest elements of a perceptible representation to which one of the color values or hues can be assigned in a multicolored color space (for example in the CMYK color space or 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 understood to mean a breakdown of an image into individual pattern elements that are typically arranged regularly, for example in lines or in another regular arrangement . The pattern elements can 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 oben angegebene Aufgabe durch das aktivierbare Wert- oder Sicherheitsprodukt gelöst, das ein Farbpartikel aufweisendes Produktmaterial enthält. Diese Farbpartikel sind dazu ausgebildet, vor der Aktivierung des Wert- oder Sicherheitsproduktes kein optisch wahrnehmbares Merkmal hervorzurufen. Das Wert- oder Sicherheitsprodukt ist mittels elektromagnetischer Strahlung aktivierbar, indem ein durch die Farbpartikel gebildetes Sicherheitsmerkmal bleibend optisch wahrnehmbar wird. Unter der optischen Wahrnehmbarkeit ist zu verstehen, dass das Sicherheitsmerkmal entweder bei einer Beleuchtung mit Licht im sichtbaren Spektralbereich oder unter anderen Bedingungen, beispielsweise durch Beleuchtung mit Licht in einem anderen Spektralbereich als im sichtbaren Spektralbereich oder durch Erzeugen eines elektrischen Feldes, visuell wahrnehmbar wird. Somit ist zunächst noch kein visuell wahrnehmbares Merkmal vorhanden, bevor das Wert- oder Sicherheitsprodukt aktiviert wird. Das visuell wahrnehmbare Merkmal wird dann mit der Aktivierung entwickelt. Die Aktivierung führt zu einer dauerhaften (bleibenden) und nicht nur temporären Veränderung der Beschaffenheit der Farbpartikel und/oder des umgebenden Materials. Die Farbpartikel bzw. das die Farbpartikel umgebende Produktmaterial ergeben nach der Aktivierung den gewünschten optischen Eindruck, beispielsweise in Form einer individualisierenden Kennzeichnung.According to a first aspect of the present invention, the above-mentioned object is achieved by the activatable valuable or security product which contains a product material having colored particles. These color particles are designed not to produce any visually perceptible feature before the valuable or security product is activated. The valuable or security product can be activated by means of electromagnetic radiation, in that a security feature formed by the color particles is permanently optically perceptible. Optical perceptibility is understood to mean that the security feature becomes visually perceptible either when illuminated with light in the visible spectral range or under other conditions, for example when illuminated with light in a different spectral range than in the visible spectral range or by generating an electric field. Thus, there is initially no visually perceptible feature before the valuable or security product is activated. The visually perceptible feature is then developed with activation. The activation leads to a permanent (permanent) and not just temporary change in the nature of the color particles and / or the surrounding material. The color particles or the product material surrounding the color particles produce the desired visual impression after activation, for example in the form of an individualizing identification.
Hierzu weist das Produktmaterial in noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ferner mindestens einen chemischen Stoff, beispielsweise ein Lösemittel, enthaltende Kapseln auf, d.h. es enthält diese Kapseln oder stellt diese in anderer Art und Weise bereit. Diese Lösemittel-Kapseln sind vorzugsweise dazu ausgebildet, das mindestens eine Lösemittel bei der Aktivierung mit der elektromagnetischen Strahlung freizusetzen, indem die eingestrahlte elektromagnetische Strahlung von den Lösemittel-Kapseln absorbiert wird. Daher ist das mindestens eine Lösemittel dazu geeignet, die Farbpartikel zumindest anlösen zu können, sodass die Hülle beschädigt oder zerstört wird und das mindestens eine Farbmittel freigesetzt wird. Das Lösemittel ist insbesondere dazu ausgebildet, die Hülle der Farbpartikel an- oder aufzulösen.To this end, in yet another preferred development of the present invention, the product material also has capsules containing at least one chemical substance, for example a solvent, ie it contains these capsules or provides them in another way. These solvent capsules are preferably designed to release the at least one solvent upon activation with the electromagnetic radiation, in that the radiated electromagnetic radiation is absorbed by the solvent capsules. The at least one solvent is therefore suitable for being able to at least partially dissolve the color particles, so that the casing is damaged or destroyed and the at least one colorant is released. The solvent is designed in particular to partially or dissolve the shell of the color particles.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die oben angegebene Aufgabe durch das Verfahren zum Aktivieren des Wert- oder Sicherheitsproduktes gelöst, das mindestens ein Farbpartikel aufweisendes Produktmaterial enthält. Die Farbpartikel rufen vor der Aktivierung des Wert- oder Sicherheitsproduktes kein optisch wahrnehmbares Merkmal hervor. Das Verfahren umfasst das Aktivieren des Wert- oder Sicherheitsproduktes durch Bestrahlen mit elektromagnetischer Strahlung, sodass durch die elektromagnetische Strahlung ein durch die Farbpartikel gebildetes Sicherheitsmerkmal bleibend optisch wahrnehmbar wird, wobei das Produktmaterial ferner Kapseln aufweist, die mindestens ein Lösemittel enthalten und die dazu ausgebildet sind, das mindestens eine Lösemittel bei der Aktivierung mit der elektromagnetischen Strahlung freigesetzt wird, sodass das mindestens eine Lösemittel die Farbpartikel zumindest anlöst, sodass das mindestens eine Farbmittel freigesetzt wird.According to a second aspect of the present invention, the above-specified object is achieved by the method for activating the valuable or security product which contains at least one product material having colored particles. Prior to the activation of the valuable or security product, the color particles do not produce any optically perceptible feature. The method comprises activating the valuable or security product by irradiating it with electromagnetic radiation, so that a security feature formed by the color particles is permanently optically perceptible through the electromagnetic radiation, the product material also having capsules which contain at least one solvent and which are designed to the at least one solvent is released during activation with the electromagnetic radiation, so that the at least one solvent at least partially dissolves the color particles, so that the at least one colorant is released.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die oben angegebene Aufgabe durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Wert- oder Sicherheitsproduktes gelöst. Dieses Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte:
- (a) Bereitstellen mindestens einer Produktlage sowie von Farbpartikeln, wobei die Farbpartikel dazu ausgebildet sind, deren optisch wahrnehmbare Beschaffenheit durch Aktivierung mit elektromagnetischer Strahlung bleibend zu verändern;
- (b) Aufbringen der Farbpartikel auf mindestens eine Oberfläche mindestens einer der mindestens einen Produktlage und/oder Einbringen der Farbpartikel in mindestens eine der mindestens einen Produktlage; sowie
- (c) Aktivieren des Wert- oder Sicherheitsproduktes durch Bestrahlen mittels der elektromagnetischen Strahlung, sodass die optisch wahrnehmbare Beschaffenheit der Farbpartikel bleibend verändert wird, wobei das Produktmaterial ferner Kapseln aufweist, die mindestens ein Lösemittel enthalten und die dazu ausgebildet sind, das mindestens eine Lösemittel bei der Aktivierung mit der elektromagnetischen Strahlung freigesetzt wird, sodass das mindestens eine Lösemittel die Farbpartikel zumindest anlöst, sodass das mindestens eine Farbmittel freigesetzt wird.
- (a) providing at least one product layer and color particles, the color particles being designed to permanently change their optically perceptible nature by activation with electromagnetic radiation;
- (b) applying the color particles to at least one surface of at least one of the at least one product layer and / or introducing the color particles into at least one of the at least one product layer; such as
- (c) Activation of the valuable or security product by exposure to electromagnetic radiation, so that the optically perceptible nature of the color particles is permanently changed, the product material also having capsules which contain at least one solvent and which are designed to add the at least one solvent the activation with the electromagnetic radiation is released, so that the at least one solvent at least partially dissolves the color particles, so that the at least one colorant is released.
Gegebenenfalls können in einem weiteren nach Verfahrensschritt (c) durchgeführten Verfahrensschritt nicht veränderte Farbpartikel, d.h. Farbpartikel, die an der Musterbildung nicht beteiligt sind, fixiert werden, falls diese nicht langzeitstabil sein sollten (Fixieren des aktivierten Wert- oder Sicherheitsproduktes). 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 necessary, in a further process step carried out according to process step (c), unchanged color particles, i.e. color particles that are not involved in the pattern formation, can be fixed if they are not long-term stable (fixing of the activated valuable or security product). This stabilizes the pattern once it has formed against further changes. The fixation can be brought about, for example, by irradiating the valuable or security product using electromagnetic radiation that has a different photon energy (wavelength) than the electromagnetic radiation used for activation, without the previously generated optically perceptible color impression being changed. For this purpose, for example, the matrix in which the color particles are located can be chemically changed in such a way that colorant can no longer escape from the unchanged color particles. One possibility of chemical change is to chemically crosslink the matrix. For this purpose, the matrix contains chemical compounds that can be crosslinked.
Das Wert- oder Sicherheitsprodukt wird aktiviert, sodass ein visuell dauerhaft wahrnehmbarer Kontrast zwischen ersten Stellen des Wert- oder Sicherheitsproduktes, an denen das Wert- oder Sicherheitsprodukt aktiviert wurde, und zweiten Stellen, an denen das Wert- oder Sicherheitsprodukt nicht aktiviert wurde, entsteht. Hierzu zeigen die nicht aktivierten Stellen des Wert- oder Sicherheitsproduktes in einer Variante kein optisch wahrnehmbares Merkmal. Alternativ kann das Sicherheitsmerkmal in einer anderen Variante vor der Aktivierung eine gleichmäßige, flächige optisch erkennbare Färbung aufweisen, was durch gleichmäßige flächige Beaufschlagung der mindestens einen Produktlage mit den Farbpartikeln erreichbar ist. Durch die Aktivierung verändert sich dann der optische Eindruck lokal, sodass das Muster erfindungsgemäß wahrnehmbar wird. Für die Aktivierung wird elektromagnetische Strahlung eingesetzt. Dies er möglicht eine lokalisierte Aktivierung des Wert- oder Sicherheitsproduktes, sodass aufgrund des Kontrastes ein beliebiges Muster, einschließlich Zeichen, Bilder, Logos, Symbole, Codes und andere Kennzeichnungen, entsteht. Dieser Kontrast kann darin bestehen, dass zunächst kein optisch wahrnehmbares Merkmal vorliegt und durch die Aktivierung eine Farbe exponiert wird oder dass ein Kontrast zwischen einer ersten Farbe an nicht aktivierten Stellen und einer zweiten Farbe an aktivierten Stellen entsteht. Der Kontrast wird dadurch gebildet, dass die elektromagnetische Strahlung ortsaufgelöst angewendet werden kann, um die Aktivierung an unterschiedlichen Stellen vorzunehmen. Der Kontrast kann durch unterschiedliche Farbtönungen oder Farbhelligkeiten hervorgerufen werden. Ferner ist elektromagnetische Strahlung hierfür auch vorteilhaft, weil sie über deren Energie (Wellenlänge, Modulationsfrequenz, Fokusebene) eine weitere Information enthält, die dazu verwendet werden kann, bestimmte Farbpartikel anzusprechen und hierüber die Aktivierung spezifisch zu steuern. Beispielsweise können Farbmittel in einem Farbpartikel zunächst nicht oder nur schwach wahrnehmbar sein. Durch die Aktivierung können beispielsweise Farbmittel in/aus den Farbpartikeln freigesetzt werden. Diese Freisetzung ist mit dem menschlichen Auge erkennbar. Alternativ können die Farbpartikel auch auf andere Weise aktiviert werden, beispielsweise durch Störung vorhandener Interferenzen erzeugender Spiegelebenen in den Farbpartikeln.The valuable or security product is activated so that a visually permanently perceptible contrast is created between the first points of the valuable or security product at which the valuable or security product was activated and second points at which the valuable or security product was not activated. For this purpose, the unactivated positions of the valuable or security product show in one variant no optically perceptible feature. Alternatively, in another variant, the security feature can have a uniform, flat, optically recognizable coloration before activation, which can be achieved by uniform flat exposure of the color particles to the at least one product layer. The activation then changes the visual impression locally so that the pattern can be perceived according to the invention. Electromagnetic radiation is used for activation. This enables localized activation of the valuable or security product so that any pattern, including characters, images, logos, symbols, codes and other identifications, is created due to the contrast. This contrast can consist in the fact that initially there is no optically perceptible feature and a color is exposed as a result of the activation or that a contrast arises between a first color in non-activated areas and a second color in activated areas. The contrast is formed by the fact that the electromagnetic radiation can be applied spatially resolved in order to carry out the activation at different points. The contrast can be caused by different color tones or color brightness. Electromagnetic radiation is also advantageous for this because, via its energy (wavelength, modulation frequency, focal plane), it contains additional information that can be used to address certain color particles and specifically control activation. For example, colorants can initially be in a color particle not or only weakly perceptible. The activation can, for example, release colorants into / from the color particles. This release can be seen with the human eye. Alternatively, the color particles can also be activated in other ways, for example by disrupting existing interference-generating mirror planes in the color particles.
Da die Farbpartikel mit einer geeigneten Technik beispielsweise in einer nicht strukturierten, beispielsweise flächigen, Farbdotierung auf eine Produktlage auf- oder in die Produktlage eingebracht werden können, ohne dass dabei bereits das Zielmuster gebildet werden muss, kann zunächst ein Rohling (Precursor) des Wert- oder Sicherheitsproduktes hergestellt werden, der das gewünschte Zielmuster noch nicht enthält, dagegen aber bereits die nicht strukturierte Farbdotierung. Grundsätzlich kann sich die Farbdotierung über die gesamte Fläche oder nur über einen Teil des Dokuments erstrecken. Dieser Rohling kann beispielsweise durch Laminieren mehrerer Produktlagen erzeugt werden, sodass der Rohling die nicht strukturierte Farbdotierung bereits enthält. Die zur Aktivierung erforderliche elektromagnetische Strahlung wird dann ortsaufgelöst in den Rohling eingestrahlt, wobei die Farbpartikel innerhalb der nicht strukturierten Farbdotierung an den gewünschten Stellen aktiviert bzw. verändert werden, sodass sie den vorgesehenen optischen Eindruck ergeben. Dies ist erfindungsgemäß auch dann möglich, wenn die Farbpartikel im Wert- oder Sicherheitsprodukt innenliegend angeordnet sind, da die für die Aktivierung eingesetzte elektromagnetische Strahlung die äußeren Produktlagen durchdringt, zumindest dann, wenn diese mindestens für eine Wellenlänge bzw. in einem Spektralbereich transparent oder wenigstens transluzent sind. Allerdings können diese äußeren Produktlagen für elektromagnetische Strahlung, die nicht für die Aktivierung eingesetzt wird, opak sein. Damit ist das gebildete Sicherheitsmerkmal besonders sicher gegenüber einer Fälschung oder Verfälschung.Since the color particles can be applied to a product layer or introduced into the product layer using a suitable technique, for example in a non-structured, for example flat, color doping, without the target pattern having to be formed, a precursor of the value can be used first. or security product are produced which does not yet contain the desired target pattern, but already contains the non-structured color doping. In principle, the color doping can extend over the entire surface or only over part of the document. This blank can be produced, for example, by laminating several product layers so that the blank already contains the non-structured color doping. The electromagnetic radiation required for activation is then radiated into the blank in a spatially resolved manner, with the color particles within the non-structured color doping being activated or changed at the desired points so that they produce the intended optical impression. According to the invention, this is also possible if the color particles are arranged on the inside of the valuable or security product, since the electromagnetic radiation used for activation penetrates the outer product layers, at least when they are transparent or at least translucent for at least one wavelength or in a spectral range are. However, these outer product layers can be opaque to electromagnetic radiation that is not used for activation. The security feature formed is therefore particularly secure against forgery or falsification.
Ein weiterer Vorteil gegenüber herkömmlichen Verfahren und Aufbauten besteht auch darin, dass für die Farbaktivierung gemäß der vorliegenden Erfindung Farbmittel mit Farbstoffen verwendet werden können, die wie bei herkömmlichen Druckverfahren, beispielsweise beim Tintenstrahldruck (Inkjet), in einem Farbraum angeordnet sind, beispielsweise im CMYK-Farbraum.Another advantage over conventional methods and structures is that, according to the present invention, colorants with dyes can be used for color activation, which are arranged in a color space, for example in CMYK, as in conventional printing methods, for example in inkjet printing. Color space.
Durch die Aktivierung kann mindestens ein durch die Farbpartikel bereitgestelltes Farbmittel unter Bildung des optisch erkennbaren Sicherheitsmerkmals wahrnehmbar werden. Das mindestens eine Farbmittel kann beispielsweise vor der Aktivierung noch nicht wahrnehmbar sein und durch die Aktivierung mittels der elektromagnetischen Strahlung wahrnehmbar werden. Alternativ kann das Farbmittel schon vor der Aktivierung visuell wahrnehmbar sein und durch die Aktivierung sein Aussehen verändern, sodass sich ein Kontrast zwischen aktivierten und nicht aktivierten Stellen ausbildet. Beispielsweise kann das mindestens eine Farbmittel durch die Aktivierung freigesetzt werden, sodass das gewünschte optisch wahrnehmbare Merkmal gebildet wird. Alternativ können die Farbpartikel auch ihre optisch wahrnehmbare Beschaffenheit ändern, beispielsweise indem die Farbe durch Beugung oder Interferenz gebildet wird und die die Beugung oder Interferenz bildenden strukturellen Eigenschaften der Farbpartikel beim Aktivieren verändert werden.As a result of the activation, at least one colorant provided by the color particles can be perceived with the formation of the optically recognizable security feature. The at least one colorant can, for example, not yet be perceptible before activation and can be perceived by activation by means of the electromagnetic radiation. Alternatively, the colorant can be visually perceptible even before activation and change its appearance as a result of activation, so that a contrast is formed between activated and non-activated areas. For example, the at least one colorant can be released by the activation, so that the desired optically perceptible feature is formed. Alternatively, the color particles can also change their optically perceptible nature, for example by the color being formed by diffraction or interference and the structural properties of the color particles forming the diffraction or interference being changed during activation.
Das mindestens eine Farbmittel kann sich vorzugsweise innerhalb der Farbpartikel befinden, ganz bevorzugt innerhalb eines von einer Hülle umgebenen Kerns der Farbpartikel (Kern/Hülle- bzw. Kern/Schale-Farbpartikel). Zur Freisetzung des mindestens einen Farbmittels 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.The at least one colorant can preferably be located within the color particles, very preferably within a core of the color particles surrounded by a shell (core / shell or core / shell color particles). In order to release the at least one colorant, the color particles can be damaged or destroyed in any way. For example, thermal energy can be applied to the color particles, so that the color particles melt or at least their shell melts. Alternatively or in addition, the color particles can also burst. Furthermore, the shell of the color particles can also be removed selectively (peeling, revealing), for example by thermal removal of the shell or by chemical dissolving or dissolving the shell.
In einer ersten Ausführungsvariante der vorstehenden erfindungsgemäßen Alternativen enthalten Farbpartikel beispielsweise einen flüssigen Farbstoff oder eine (flüssige) Tinte (Farbstoffzubereitung) in deren Innenraum (Kern). Die Partikel können durch unmittelbare oder mittelbare Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung auf die Farbpartikel platzen. Hierzu kann die elektromagnetische Strahlung im Kern und/oder in der Hülle der Farbpartikel absorbiert werden. Der Farbstoff oder die Tinte tritt daraufhin aus bzw. diffundiert beim Platzen der Farbpartikel in das umgebende Produktmaterial und färbt dieses dadurch an. Während das Farbstoff- bzw. Tintenmaterial in diesem Falle vor dem Platzen der Farbpartikel zunächst nicht wahrnehmbar ist oder höchstens eine kaum wahrnehmbare gleichmäßige Verfärbung des Produktmaterials hervorruft, wird durch das Eindiffundieren des Farbstoffes bzw. der Tinte in das Produktmaterial eine visuell leicht wahrnehmbare lokale Verfärbung des Produktmaterials erreicht, die vom menschlichen Auge erkennbar ist, insbesondere weil sie einen visuellen Kontrast zum umgebenden Material bildet. Dadurch bilden sich lokal farbige Flecken im Produktmaterial.In a first variant embodiment of the above alternatives according to the invention, color particles contain, for example, a liquid dye or a (liquid) ink (dye preparation) in their interior (core). The particles can burst due to the direct or indirect effect of electromagnetic radiation on the color particles. For this purpose, the electromagnetic radiation can be absorbed in the core and / or in the shell of the color particles. The dye or ink then escapes or diffuses into the surrounding product material when the color particles burst, thereby staining it. While the dye or ink material in this case is initially imperceptible before the color particles burst or at most causes a barely perceptible uniform discoloration of the product material, the diffusion of the dye or ink into the product material results in a local discoloration that is easily perceptible visually Achieved product material that is recognizable by the human eye, in particular because it forms a visual contrast to the surrounding material. This causes locally colored spots to form in the product material.
In einer zweiten Ausführungsvariante der vorstehenden erfindungsgemäßen Alternativen können die Partikel bzw. der Kern von Kern/Hülle-Farbpartikeln durch mindestens ein (festes) Pigment(-korn) oder durch ein anderes festes farbiges partikuläres Material, beispielsweise einen festen Farbstoff, gebildet sein. Im Falle von Pigmentmaterialien können Farbpartikel einschließlich des Pigments des Kerns durch Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung geschmolzen werden. Zusammen mit dem Kern kann zusätzlich auch die Hülle geschmolzen oder anderweitig zerstört oder beschädigt werden, oder nur der Kern schmilzt. Das geschmolzene Pigmentmaterial dringt in das umgebende Produktmaterial ein. Anderes festes Material kann beispielsweise in das umgebende Produktmaterial eindiffundieren. Dieser Schritt wird durch den thermischen Einfluss der Aktivierung unterstützt. Durch das Eindringen oder Eindiffundieren wird das Produktmaterial lokal eingefärbt. Vor der Aktivierung, sind die Farbpartikel nicht oder praktisch nicht wahrnehmbar. Erst durch die Einstrahlung der elektromagnetischen Strahlung und das Schmelzen oder Sublimieren des Pigment- oder anderen festen Farbmittelmaterials wird das Material durch das Anfärben des Produktmaterials als farbiger lokaler Fleck erkennbar.In a second variant of the above alternatives according to the invention, the particles or the core of the core / shell Color particles can be formed by at least one (solid) pigment (grain) or by another solid colored particulate material, for example a solid dye. In the case of pigment materials, color particles including the pigment of the core can be melted by exposure to electromagnetic radiation. Together with the core, the shell can also be melted or otherwise destroyed or damaged, or only the core melts. The molten pigment material penetrates the surrounding product material. Other solid material can, for example, diffuse into the surrounding product material. This step is supported by the thermal influence of the activation. The product material is colored locally by penetration or diffusion. Before the activation, the color particles are not or practically imperceptible. Only when the electromagnetic radiation is irradiated and the pigment or other solid colorant material melts or sublimates the material becomes recognizable as a colored local stain through the coloring of the product material.
In einer dritten Ausführungsvariante der vorstehenden erfindungsgemäßen Alternativen kann auch ausschließlich die Hülle von Kern/Hülle-Farbpartikeln geschädigt oder zerstört werden, ohne dass der Kern gestört wird. Die Hülle kann auf thermischem oder chemischem Wege oder auf noch andere Art und Weise geschädigt oder zerstört werden. Selbst wenn der Kern durch ein (festes) Pigment- oder ein anderes festes Farbmittelmaterial, beispielsweise einen festen Farbstoff, gebildet ist, das durch die Aktivierung selbst nicht gestört wird, verändert sich durch die Entfernung der Hülle der optische Eindruck an der aktivierten Stelle im Produktmaterial. Denn ein mit einer Hülle beschichtetes Pigment oder anderes festes Farbmittel in Form von Mikrogranulat ist zunächst unsichtbar oder weiß. Durch die Entfernung der Hülle tritt die Eigenfarbe des Pigments oder anderen Farbmittels hervor. Im Falle von (festen) Pigment- oder anderen festen Farbmittelmaterialien, die den Kern bilden, wird der optische Eindruck verändert, weil diese Materialien dann nicht mehr von der Hülle umgeben sind sondern freiliegen.In a third embodiment variant of the above alternatives according to the invention, only the shell can be damaged or destroyed by the core / shell color particles without the core being disturbed. The shell can be damaged or destroyed by thermal or chemical means or in still other ways. Even if the core is formed by a (solid) pigment or other solid colorant material, for example a solid dye, which is not disturbed by the activation itself, the removal of the shell changes the visual impression at the activated point in the product material . Because a pigment coated with a shell or other solid colorant in the form of micro-granules is initially invisible or white. By removing the shell, the inherent color of the pigment or other colorant emerges. In the case of (solid) pigment or other solid colorant materials that form the core, the visual impression is changed because these materials are then no longer surrounded by the shell but are exposed.
In einer vierten Ausführungsvariante der vorstehenden erfindungsgemäßen Alternativen kann der Kern der Kern/Hülle-Teilchen auch durch ein poröses Material gebildet sein, das in den Poren eine färbende Flüssigkeit oder Schmelze eines festen Farbmittels enthält. Durch die Aktivierung tritt das färbende Material aus den Poren aus und färbt das umgebende Produktmaterial an. Dadurch wird der optisch wahrnehmbare Eindruck an der aktivierten Stelle des Produktmaterials erzeugt. In einer weiteren Ausführungsform dieser Variante sind die Farbpartikel ausschließlich durch poröse Partikel ohne eine diese umgebende Hülle gebildet. Ein in den Poren dieser Farbpartikel enthaltenes festes Farbmittel tritt bei der Aktivierung aus, indem es schmilzt oder mittels chemischer Lösemittel gelöst wird.In a fourth embodiment of the above alternatives according to the invention, the core of the core / shell particles can also be formed by a porous material which contains a coloring liquid or melt of a solid colorant in the pores. When activated, the coloring material emerges from the pores and stains the surrounding product material. This creates the visually perceptible impression at the activated point on the product material. In a further embodiment of this variant, the color particles are formed exclusively by porous particles without a shell surrounding them. A solid colorant contained in the pores of these color particles escapes during activation by melting or being dissolved by means of chemical solvents.
Um die Aktivierung vornehmen zu können, sind der Kern und/oder die Hülle in einer weiteren Weiterbildung der vorliegenden Erfindung bevorzugt zur Absorption zumindest eines Teils der elektromagnetischen Strahlung in zumindest einem Spektralbereich, insbesondere im sichtbaren und/oder Infrarot- und/oder UV-Spektralbereich, ausgebildet.
In noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung können der Kern und/oder die Hülle mindestens ein die elektromagnetische Strahlung absorbierendes Sensibilisierungsmittel enthalten. Dadurch kann die Absorption der Farbpartikel vorteilhafterweise gezielt auf die eingestrahlte elektromagnetische Strahlung abgestimmt werden, ohne dass hinsichtlich von deren spektraler Empfindlichkeit ansonsten spezielle Anforderungen an die Materialien des Kerns und der Hülle der Farbpartikel gestellt werden müssen. Hierzu kann die Hülle oder der angrenzende Bereich zum Beispiel IR-absorbierende Farbstoffe enthalten, die beispielsweise im sichtbaren Spektralbereich transparent sind. Ferner können beispielsweise Farbpartikel mit unterschiedlichen Sensibilisierungsmitteln, die bei unterschiedlichen Photonenenergien elektromagnetische Strahlung absorbieren, versehen sein, sodass diese unterschiedlich sensibilisierten Farbpartikel mit elektromagnetischer Strahlung mit unterschiedlicher Photonenenergie aktiviert werden können. Das oder die Sensibilisierungsmittel können sich in der Hülle und/oder im Kern befinden. Beispielsweise können sich das oder die Sensibilisierungsmittel im Farbstoff bzw. in der Tinte oder dem Pigment oder anderen festen Farbmittel im Kern und/oder in einem anderen Bestandteil des Farbpartikels befinden.In yet another preferred development of the present invention, the core and / or the shell can contain at least one sensitizing agent which absorbs the electromagnetic radiation. As a result, the absorption of the color particles can advantageously be tailored specifically to the radiated electromagnetic radiation without otherwise having to make special demands on the materials of the core and the shell of the color particles with regard to their spectral sensitivity. For this purpose, the shell or the adjoining area can contain, for example, IR-absorbing dyes which are transparent, for example, in the visible spectral range. Furthermore, for example, color particles can be provided with different sensitizers that absorb electromagnetic radiation at different photon energies, so that these differently sensitized color particles can be activated with electromagnetic radiation with different photon energies. The sensitizer or agents can be in the shell and / or in the core. For example, the sensitizer (s) in the dye or in the ink or the pigment or other solid colorant in the core and / or in another component of the color particle.
In noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung enthält der Kern flüssigen Farbstoff oder (flüssige) Tinte. Oder der Kern ist durch flüssigen Farbstoff oder (flüssige) Tinte gebildet. Beispielsweise kann der Kern ausschließlich durch den flüssigen Farbstoff oder die Tinte gebildet sein.In yet another preferred development of the present invention, the core contains liquid dye or (liquid) ink. Or the core is formed by liquid dye or (liquid) ink. For example, the core can be formed exclusively by the liquid dye or the ink.
Demnach sind die Farbpartikel des erfindungsgemäßen Wert- oder Sicherheitsproduktes in einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung durch einen Kern und eine den Kern umgebende Hülle gebildet. Zu deren Herstellung wird das mindestens eine in den Kern aufzunehmende Farbmittel beispielsweise tröpfchenförmig (flüssiger Farbstoff, Tinte) oder in Form fester Partikel eines Pigments oder eines anderen festen Farbmittels in einer Dispersion vorgelegt und mit einem Hüllmaterial umhüllt, beispielsweise mit TiO2 oder mit Metall, beispielsweise AI, oder mit einem gefärbten Polymer.Accordingly, in a preferred development of the present invention, the color particles of the valuable or security product according to the invention are formed by a core and a shell surrounding the core. For their production, the at least one colorant to be incorporated into the core is presented in droplets (liquid dye, ink) or in the form of solid particles of a pigment or another solid colorant in a dispersion and coated with a shell material, for example with TiO 2 or with metal, for example AI, or with a colored polymer.
Zur Herstellung derartiger Farbpartikel wird der flüssige Farbstoff oder die Tinte 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. 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 Bildung von Kern/Hülle-Teilchen beispielsweise mit Farbmitteln 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 can also be loaded (soaked) with a liquid dye or with an ink, in that the liquid dye or the ink or a molten colorant is absorbed into the pores of these particles. Or porous or non-porous particles can be coated with the liquid dye or the ink or molten colorant. The particles are then enveloped with the shell.
Alternativ können die beladenen porösen Partikel auch ohne Umhüllung für die erfindungsgemäßen Zwecke eingesetzt werden. Diese porösen Partikel sind daher keine Kern/Hülle-Teilchen. Der flüssige Farbstoff oder die Tinte oder das geschmolzene Farbmittel verbleibt in den Farbpartikeln entweder flüssig oder erstarrt im Kern. In letzterem Falle wird er/sie/es durch die thermische Aktivierung flüssig (schmilzt) oder wird mittels eines Lösemittels gelöst.Alternatively, the loaded porous particles can also be used for the purposes according to the invention without being encased. These porous particles are therefore not core / shell particles. The liquid dye or the ink or the molten colorant either remains liquid in the color particles or solidifies in the core. In the latter case, he / she / it becomes liquid (melts) through thermal activation or is dissolved by means of a solvent.
Als poröse 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 M. Hampden-Smith, T. Kodas, S. Haubrich, M. Oljaca, R. Einhorn,
Weitere Herstellverfahren für Kern/Hülle-Teilchen (u.a. Hohlglas-Partikel) sind in
Als flüssiger Farbstoff oder Tinte kann jeder beliebige Farbstoff oder jede beliebige Tinte eingesetzt werden, der/die den gewünschten optischen Eindruck hervorruft. Tinten enthalten typischerweise einen oder mehrere Farbstoffe, Lösemittel, gegebenenfalls Bindemittel sowie weitere Zusatzstoffe. Als flüssige Farbstoffe oder in einer Tinte enthaltene Farbstoffe sind vorliegend auch Lumineszenzstoffe zu verstehen. Beispielsweise können sogenannte Diffusionsfarbstoffe eingesetzt werden, beispielsweise Macrolex®-Farbstoffe (Warenname von Lanxxess), die durch organische Farbstoffe gebildet sind. Verwendbare Tinten sind beispielsweise auch in
In noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung enthält der Kern ein oder mehrere Pigmentkörner oder Partikel eines anderen festen Farbmittels, beispielsweise eines festen Farbstoffes. Oder der Kern ist durch ein oder mehrere Pigmentkörner oder Partikel eines anderen festen Farbmittels gebildet. Hierzu kann beispielsweise ein Mikrogranulat verwendet werden, das dann mit einer Hülle überzogen wird. Zum Beispiel kann ein Mikrogranulat aus gemahlenem PC eingesetzt werden, das in einer Farbstofflösung getränkt wird. Des Weiteren können hierfür beispielsweise OVI-Pigmente eingesetzt werden, bei denen das optisch wahrnehmbare Merkmal durch die darin enthaltenen Interferenzschichten hervorgerufen wird. Durch eine leichte Störung dieser Schichten kann ein dadurch erzeugter optischer Eindruck bereits verändert werden.In yet another preferred development of the present invention, the core contains one or more pigment grains or particles of another solid colorant, for example a solid colorant. Or the core is formed by one or more pigment grains or particles of another solid colorant. For example, a microgranulate can be used for this purpose, which is then covered with a shell. For example, micro-granules made from ground PC can be used, which are soaked in a dye solution. In addition, OVI pigments can be used for this purpose, in which the optically perceptible feature is caused by the interference layers contained therein. A slight disruption of these layers can already change the visual impression created thereby.
Die Farbpartikel haben vorzugsweise eine Größe im Nanometer- oder Mikrometerbereich oder Sub-Mikrometerbereich, d.h. im Falle eines im Wesentlichen kugel- oder kubus- oder quaderförmigen Partikels liegt dessen Durchmesser bzw. Hauptdiagonale 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 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 preferably have a size in the nanometer or micrometer range or sub-micrometer range, ie in the case of an essentially spherical or cube-shaped or cuboid particle, its diameter or main diagonal is in the micrometer range, preferably in the range from 0.05 to 500 µm, more preferably from 0.1 to 100 µm and most preferably from 0.5 to 50 µm. The colored particles can, however, also have the shape of platelets or needles. In this case too, their thickness or needle diameter is in the micrometer range, preferably in the range from 0.05 to 500 µm, more preferably from 0.1 to 100 µm and most preferably from 0.5 to 50 µm. The size dimension in the longitudinal direction, i.e. parallel to the platelet plane or needle length, is preferably 0.5 µm to 500 µm, preferably 1 to 100 µm and very particularly preferably 5 to 50 µm.
Alternativ zu einer direkten (unmittelbaren) Veränderung der Farbpartikel beispielsweise mittels elektromagnetischer Strahlung können diese auch indirekt (mittelbar) beeinflusst (zerstört, beschädigt) werden, beispielsweise mittels chemischer oder thermischer Beeinflussung der Farbpartikel von anderen Teilchen im Produktmaterial.As an alternative to a direct (immediate) change in the color particles, for example by means of electromagnetic radiation, they can also be indirectly (indirectly) influenced (destroyed, damaged), for example by chemically or thermally influencing the color particles from other particles in the product material.
Hierzu weist das Produktmaterial, wie oben bereits ausgeführt, bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ferner mindestens einen chemischen Stoff, beispielsweise ein Lösemittel, enthaltende Kapseln auf, d.h. es enthält diese Kapseln oder stellt diese in anderer Art und Weise bereit. Diese Lösemittel-Kapseln sind vorzugsweise dazu ausgebildet, das mindestens eine Lösemittel bei der Aktivierung mit der elektromagnetischen Strahlung freizusetzen, indem die eingestrahlte elektromagnetische Strahlung von den Lösemittel-Kapseln absorbiert wird. Daher ist das mindestens eine Lösemittel dazu geeignet, die Farbpartikel zumindest anlösen zu können, sodass die Hülle beschädigt oder zerstört wird und das mindestens eine Farbmittel freigesetzt wird. Das Lösemittel ist insbesondere dazu ausgebildet, die Hülle der Farbpartikel an- oder aufzulösen.For this purpose, as already stated above, in one embodiment according to the invention the product material also has capsules containing at least one chemical substance, for example a solvent, i.e. it contains these capsules or provides them in another way. These solvent capsules are preferably designed to release the at least one solvent upon activation with the electromagnetic radiation, in that the radiated electromagnetic radiation is absorbed by the solvent capsules. The at least one solvent is therefore suitable for being able to at least partially dissolve the color particles, so that the casing is damaged or destroyed and the at least one colorant is released. The solvent is designed in particular to partially or dissolve the shell of the color particles.
Alternativ hierzu können die Farbpartikel auch durch thermische Übertragung der mittels elektromagnetischer Strahlung eingestrahlten Energie indirekt (mittelbar) beeinflusst werden, indem die elektromagnetische Strahlung auf Teilchen trifft, die von den Farbpartikeln verschieden sind und die elektromagnetische Strahlung absorbieren, beispielsweise im Infrarotbereich, und dadurch erhitzen. Die erhitzten Teilchen übertragen diese thermische Energie dann auf die Farbpartikel, die dadurch zerstört, beschädigt oder anderweitig beeinflusst werden. Beispielsweise können hierzu Metallteilchen verwendet werden, die sich in unmittelbarer Nähe zu den Farbpartikeln im Produktmaterial befinden, diese beispielsweise berühren.Alternatively, the color particles can also be indirectly (indirectly) influenced by thermal transfer of the energy radiated by means of electromagnetic radiation, in that the electromagnetic radiation hits particles that are different from the color particles and absorb the electromagnetic radiation, for example in the infrared range, and thereby heat them. The heated particles then transfer this thermal energy to the paint particles, which are destroyed, damaged or otherwise influenced. For example, metal particles can be used for this which are in the immediate vicinity of the color particles in the product material, for example touching them.
In noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind die Farbpartikel in einer Flüssigkeit dispergiert, um sie in einer zweidimensionalen Anordnung auf eine Produktlage aufzubringen. Diese Flüssigkeit kann diejenige sein, in der die Farbpartikel hergestellt werden, oder es wird eine davon verschiedene Flüssigkeit eingesetzt, in die die Farbpartikel nach deren Herstellung eingebracht/dispergiert werden. Die Art der Flüssigkeit bestimmt sich im Wesentlichen nach der Art der Auf- oder Einbringung. Falls die Farbpartikel beispielsweise durch Verdrucken einer Dispersion der Farbpartikel mittels Tintenstrahldruck auf die Produktlage aufgetragen werden, ist die Flüssigkeit mit den hierfür erforderlichen Eigenschaften und mit der hierfür erforderlichen Zusammensetzung zu bilden. Angaben über die Zusammensetzung derartiger Flüssigkeiten sind beispielsweise in
Die Farbpartikel können in eine Produktlage eingebracht oder auf diese aufgebracht werden, beispielsweise bevor die Produktlage zum Wert- oder Sicherheitsprodukt weiterverarbeitet wird, insbesondere durch Zusammentragen mehrerer Produktlagen und anschließendes Laminieren.The color particles can be introduced into a product layer or applied to it, for example before the product layer is further processed into a valuable or security product, in particular by bringing together several product layers and subsequent lamination.
In einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind die Farbpartikel in das Produktmaterial eingebettet, sodass das das optisch wahrnehmbare Merkmal hervorrufende Material innerhalb des Produktmaterials, insbesondere in einer Ebene im Inneren des Produktmaterials, angeordnet ist. Hierzu wird ein Substrat des Wert- oder Sicherheitsproduktes, beispielsweise eine Polymerlage (-folie), unter Einschluss der Farbpartikel hergestellt, beispielsweise durch Extrusion. Beispielsweise kann eine extrudierte Folie hergestellt werden, die Farbpartikel eines Typs oder die Farbpartikel mehrerer, beispielsweise von drei, Typen enthält. Ferner können auch koextrudierte mehrlagige, beispielsweise dreilagige, Folien mit je einem Farbpartikeltyp hergestellt werden. Alternativ können die Farbpartikel auch auf mindestens eine Oberfläche der Produktlagen aufgetragen werden, wobei die derart vorbereiteten Produktlagen dann mit weiteren Produktlagen verbunden, beispielsweise laminiert, werden, sodass sich die Farbpartikel in einer inneren Ebene des Wert- oder Sicherheitsproduktes befinden.In a preferred development of the present invention, the color particles are embedded in the product material, so that the material causing the optically perceptible feature is arranged within the product material, in particular in a plane inside the product material. For this purpose, a substrate of the valuable or security product, for example a polymer layer (film), including the color particles, is produced, for example by extrusion. For example, an extruded film can be produced which contains color particles of one type or the color particles of several, for example three, types. Furthermore, it is also possible to produce coextruded multi-layer, for example three-layer, films, each with one type of color particle. Alternatively, the color particles can also be applied to at least one surface of the product layers, the product layers prepared in this way then being connected, for example laminated, to further product layers so that the color particles are located in an inner plane of the valuable or security product.
In einer anderen bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung befinden sich die Farbpartikel in Kavitäten innerhalb des Wert- oder Sicherheitsproduktes. Diese Kavitäten können Poren, Kanäle, Löcher, Vertiefungen, Ausnehmungen oder dergleichen sein. Diese Kavitäten können in einem Produktmaterial durch Laserbestrahlung, etwa mit UV-Strahlung, die das Produktmaterial, etwa ein Polymer, zersetzt/ablatiert, erzeugt werden. Hierzu kann beispielsweise UV-Strahlung eingesetzt werden, die das Produktmaterial zersetzt. Hierfür geeignete Laser sind beispielsweise Excimer-Laser. Die Kavitäten durchdringen eine Produktlage vorzugsweise vollständig. Alternativ können sie auch durch Blindlöcher (Vertiefungen) gebildet sein.In another preferred development of the present invention, the color particles are located in cavities within the valuable or security product. These cavities can be pores, channels, holes, depressions, recesses or the like. These cavities can be generated in a product material by laser irradiation, for example with UV radiation, which decomposes / ablates the product material, for example a polymer. For this purpose, for example, UV radiation can be used, which decomposes the product material. Lasers suitable for this purpose are, for example, excimer lasers. The cavities preferably completely penetrate a product layer. Alternatively, they can also be formed by blind holes (depressions).
In einer weiteren Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind die Farbpartikel von einer opaken porösen Folie oder Schicht verdeckt. Aus den behandelten Farbpartikeln austretende Farbe dringt durch die Poren/Kanäle der porösen Folie auf deren Oberfläche, die einem Betrachter zugewandt ist, und wird somit sichtbar.In a further development of the present invention, the color particles are covered by an opaque porous film or layer. Color emerging from the treated color particles penetrates through the pores / channels of the porous film onto the surface of the film, which faces a viewer, and is thus visible.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden mindestens zwei Produktlagen bereitgestellt. Diese werden dann in einem weiteren Verfahrensschritt nach dem Aufbringen der Farbpartikel auf mindestens eine Oberfläche mindestens einer der mindestens zwei Produktlagen und/oder Einbringen der Farbpartikel in mindestens eine der mindestens zwei Produktlagen aufeinandergestapelt und durch Laminieren miteinander verbunden.In a further preferred development of the present invention, at least two product layers are provided. In a further process step, after the color particles have been applied to at least one surface of at least one of the at least two product layers and / or the color particles are introduced into at least one of the at least two product layers, these are stacked on top of one another and connected to one another by lamination.
Demnach befinden sich die Farbpartikel vorzugsweise innerhalb des Wert- oder Sicherheitsproduktes, ganz bevorzugt in einer Ebene innerhalb des Wert- oder Sicherheitsproduktes. Dadurch wird eine Nachahmung, Fälschung oder Verfälschung des Wert- oder Sicherheitsproduktes deutlich erschwert.Accordingly, the color particles are preferably located within the valuable or security product, very preferably in a plane within the valuable or security product. This makes imitation, falsification or falsification of the valuable or security product significantly more difficult.
Das Produktmaterial ist vorzugsweise aus einem Polymer gebildet. Besonders bevorzugt ist das Produktmaterial durch PC, insbesondere auf Bisphenol A-Basis oder auf Basis eines geminal disubstituierten Di(hydroxyphenyl)cycloalkans, gebildet. Alternativ kann das Produktmaterial auch durch PET oder ein anderes Polymermaterial gebildet sein.The product material is preferably formed from a polymer. The product material is particularly preferably formed by PC, in particular based on bisphenol A or based on a geminally disubstituted di (hydroxyphenyl) cycloalkane. Alternatively, the product material can also be formed by PET or another polymer material.
In noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind die Materialien der Farbpartikel-Dispersion und des Wert- oder Sicherheitsproduktes chemisch miteinander kompatibel. Das bedeutet, dass sie chemisch ähnlich oder identisch sind. Dadurch wird eine Delamination des Wert- oder Sicherheitsproduktes auch im Bereich der Farbdotierung verhindert. Vorzugsweise sind die Bindemittel einer Farbpartikel-Dispersion und das Produktmaterial der Produktlage, auf die oder in die die Farbpartikel auf- bzw. eingebracht sind, sowie vorzugsweise auch das Produktmaterial von an dieser Produktlage anliegenden weiteren Produktlagen chemisch/stofflich miteinander identisch oder zueinander ähnlich. Besonders bevorzugt ist das Wert- oder Sicherheitsprodukt oder zumindest sind die vorgenannten Produktlagen aus einem Produktmaterial gebildet, das zumindest zum Teil aus PC besteht oder dieses enthält, und die Farbpartikeldispersion enthält vorzugsweise ein PC-Bindemittel. Weiter bevorzugt ist das Wert- oder Sicherheitsprodukt aus mindestens zwei Produktlagen gebildet, von denen mindestens eine aus PC besteht oder PC enthält, und die Farbpartikel sind aus einer PC als Bindemittel enthaltenden Dispersion auf oder in diese mindestens eine PC-Produktlage auf- oder eingebracht. Ganz besonders bevorzugt ist das Wert- oder Sicherheitsprodukt aus mindestens zwei Produktlagen gebildet, von denen bevorzugt mindestens eine aus PC besteht oder PC enthält, und die Farbpartikel-Dispersion enthält ein PC auf der Basis eines geminal disubstituierten Di(hydroxyphenyl)cycloalkans (siehe
In noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden die Farbpartikel pixeliert, d.h. in einem Raster, auf eine Produktlage aufgetragen, beispielsweise indem die Farbpartikel in einer Farbpartikel-Dispersion enthalten sind, bevor diese zusammen mit weiteren Polymerfolien zusammengetragen und laminiert wird, und diese Dispersion gerastert auf die Produktlage aufgetragen. Jedes Pixel bildet ein Musterelement. Das Raster kann mehrere Arten von Farbpartikeln enthalten, beispielsweise Farbpartikel mit jeweils unterschiedlichen Farbmitteln, sodass unterschiedliche Farben erzeugt werden können, etwa mit Farbmitteln in Grundfarben etwa des CMYK-Farbraumes, einschließlich einer Schwarz- und gegebenenfalls auch einer Graukomponente, und/oder auch mit unterschiedlichen Sensibilisierungsmitteln, die eine Aktivierung mit elektromagnetischer Strahlung mit unterschiedlichen Photonenenergien ermöglicht. Dadurch können beispielsweise Farbpartikel mit unterschiedlichen Farbmitteln, etwa in jeweils einer Grundfarbe, gezielt mit elektromagnetischer Strahlung mit jeweils einer bestimmten Energie angeregt und aktiviert werden. Alternativ kann ein zu bildendes Muster aber auch durch pixelierte Aktivierung entstehen. Alternativ können die Muster auch durch übergangslos ineinander übergehende Farbstrukturen gebildet sein.In yet another preferred development of the present invention, the color particles are pixelated, ie applied in a grid, to a product layer, for example by containing the color particles in a color particle dispersion before this is combined and laminated together with further polymer films, and this dispersion applied to the product layer in a grid. Each pixel forms a pattern element. The grid can contain several types of color particles, for example color particles each with different colorants, so that different colors can be generated, for example with colorants in basic colors such as the CMYK color space, including a black and possibly also a gray component, and / or with different ones Sensitizers that enable activation with electromagnetic radiation with different photon energies. In this way, for example, color particles with different colorants, for example each with a basic color, can be specifically excited and activated with electromagnetic radiation each with a specific energy. Alternatively, a pattern to be formed can also be created by pixelated activation. Alternatively, the patterns can also be formed by color structures that merge seamlessly into one another.
Die Farbpartikel-Dispersion kann mittels einer hierfür geeigneten beliebigen Auftragstechnik auf die Produktlage aufgetragen werden. Zum Auftragen der Farbpartikel auf eine Produktlage wird vorzugsweise ein Druckverfahren eingesetzt, beispielsweise ein Flachdruckverfahren, wie das Offsetdruckverfahren, oder ein Durchdruckverfahren, wie das Siebdruckverfahren. Alternativ kann auch ein anderes Auftragsverfahren, beispielsweise ein Rakel-, Rollenbeschichtungs-, Spritz-, Gieß-, Transferdruck- oder Dispenserverfahren angewendet werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, ein digitales Druckverfahren einzusetzen, zum Beispiel ein TransferdruckVerfahren, insbesondere ein Non-Impact-Printing-Verfahren und weiter insbesondere ein Tintenstrahldruckverfahren.The color particle dispersion can be applied to the product layer using any application technique suitable for this purpose. To apply the color particles to a product layer, a printing process is preferably used, for example a planographic printing process, such as the offset printing process, or a screen printing process, such as the screen printing process. Alternatively, another application method, for example a doctor blade, roller coating, spraying, casting, transfer printing or dispensing method, can also be used. In principle, it is also possible to use a digital printing method, for example a transfer printing method, in particular a non-impact printing method and further in particular an inkjet printing method.
Nach dem Auftragen der Farbpartikel auf die Produktlage wird diese mit weiteren Produktlagen zu dem erfindungsgemäßen aktivierbaren 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 vorzugweise innenliegend im Wert- oder Sicherheitsprodukt angeordnet und bleiben dort vollständig oder zumindest weitgehend unsichtbar integriert, bis sie aktiviert werden.After the color particles have been applied to the product layer, this is further processed with further product layers to form the activatable valuable or security product according to the invention. A conventional lamination process can be used for this purpose. Alternatively, the valuable or security product can be produced by extrusion of the corresponding polymer material together with colored particles. In these processes, the color particles are preferably arranged on the inside in the valuable or security product and remain integrated there completely or at least largely invisibly until they are activated.
Grundsätzlich ist es natürlich auch möglich, dass die Farbpartikel erst nach der Herstellung des Wert- oder Sicherheitsproduktes auf eine oder beide Außenseiten des Produktes aufgetragen und dann aktiviert werden.In principle, it is of course also possible for the color particles to be applied to one or both outer sides of the product and then activated after the valuable or security product has been manufactured.
Für die Aktivierung des Wert- oder Sicherheitsproduktes wird die elektromagnetische Strahlung auf die Stelle des Produktes gerichtet, an der eine Färbung erzeugt werden soll. Hierzu kann jede beliebige elektromagnetische Strahlungsquelle eingesetzt werden, wie herkömmliche thermische Strahler, beispielsweise Glühfadenlampen, Entladungslampen und Diodenlaser. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die elektromagnetische Strahlung Laserstrahlung. Grundsätzlich sind Laserstrahlungsquellen bevorzugt, weil damit die zu aktivierenden Stellen des Wert- oder Sicherheitsproduktes sehr einfach gezielt lokal bestrahlt werden können. Beispielsweise kann ein IR-Strahlung emittierender Laser, wie ein Nd:YAG-(Grundwellenlänge oder frequenzvervielfacht: 1064 nm, 532 nm, 355 nm, 266 nm) oder ein CO2-Laser (10,6 µm), eingesetzt werden. 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.To activate the valuable or security product, the electromagnetic radiation is directed at the point on the product where a color is to be produced. Any electromagnetic radiation source can be used for this, such as conventional thermal radiators, for example filament lamps, discharge lamps and diode lasers. In a preferred embodiment of the present invention, the electromagnetic radiation is laser radiation. In principle, laser radiation sources are preferred because the points of the valuable or security product to be activated can very easily be irradiated locally in a targeted manner. For example, a laser emitting IR radiation, such as an Nd: YAG (fundamental wavelength or frequency multiplied: 1064 nm, 532 nm, 355 nm, 266 nm) or a CO 2 laser (10.6 μm), can be used. Gas lasers, for example argon and krypton ion lasers, or diode lasers can be used for radiation emission in the visible spectral range. 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.
Mit der Bestrahlung mittels der Strahlungsquelle wird ein Muster gebildet, das visuell wahrnehmbar ist. Dieses Muster kann mit einem fokussierten Strahl der Strahlungsquelle in das Material des Wert- oder Sicherheitsproduktes „eingeschrieben“ werden, indem der Strahl sukzessive über die Oberfläche des Wert- oder Sicherheitsproduktes geführt wird (Scan- oder Schreibverfahren). Alternativ kann das Wert- oder Sicherheitsprodukt auch durch flächige Belichtung aktiviert werden, indem die Oberfläche großflächig bestrahlt wird. Zur Erzeugung des Musters wird in diesem Falle eine Maske verwendet, die Strahlung nur an bestimmten Stellen durchlässt (Maskenverfahren). Hierzu kann eine Metallmaske mit dem Muster entsprechenden Öffnungen oder ein Resist verwendet werden, wobei der Resist in einem Druckverfahren in dem gewünschten Muster auf das Wert- oder Sicherheitsprodukt aufgedruckt wird und dann das Wert- oder Sicherheitsprodukt durch die Öffnungen in dem Resist belichtet wird. Alternativ kann der Resist auch photoempfindlich sein. Ein Photoresist wird zunächst ganzflächig auf die Oberfläche aufgebracht, dann belichtet und entwickelt, sodass freie Bereiche entstehen, durch die dann das Wert- oder Sicherheitsprodukt mittels des elektromagnetischen Strahlung aktiviert werden kann. Der Resist bzw. Photoresist wird von dem Wert- oder Sicherheitsprodukt schließlich wieder entfernt. Besonders bevorzugt ist eine steuerbare Maske, zum Beispiel ein räumlicher Lichtmodulator (Space Light Modulator). So können personalisierte/individuelle Belichtungsmasken/Bilder erzeugt werden.With the irradiation by means of the radiation source, a pattern is formed that is visually perceptible. This pattern can be “written” into the material of the valuable or security product with a focused beam from the radiation source by successively moving the beam over the surface of the valuable or security product (scanning or writing process). Alternatively, the valuable or security product can also be activated through extensive exposure by irradiating the surface over a large area. In this case, a mask is used to generate the pattern, which only allows radiation to pass through at certain points (mask process). For this purpose, a metal mask with openings corresponding to the pattern or a resist can be used, the resist being printed on the valuable or security product in a printing process in the desired pattern and then the valuable or security product being exposed through the openings in the resist. Alternatively, the resist can also be photosensitive. A photoresist is first applied over the entire surface, then exposed and developed so that free areas are created through which the valuable or security product can then be activated by means of the electromagnetic radiation. The Resist or photoresist is finally removed again from the valuable or security product. A controllable mask, for example a spatial light modulator (space light modulator), is particularly preferred. In this way, personalized / individual exposure masks / images can be generated.
Um das Wert- oder Sicherheitsprodukt mit dem Schreibverfahren zu aktivieren, wird bevorzugt eine Anordnung mit einer oder mehreren Laserquellen, einer Abbildungsoptik sowie einer Steuerungseinheit eingesetzt. Die Abbildungsoptik lenkt den oder die Laserstrahlen so ab, dass diese auf die gewünschten Stellen der Produktlage gelenkt werden. Zur gezielten Aktivierung bestimmter Areale des Wert- oder Sicherheitsproduktes wird die Laserstrahlung außerdem moduliert. Die Steuerungseinheit dient dazu, die Abbildungsoptik anzusteuern, wobei sowohl die Fokussierung und Ablenkung des Laserstrahls als auch dessen Modulation (Intensität) gesteuert wird.In order to activate the valuable or security product with the writing process, an arrangement with one or more laser sources, imaging optics and a control unit is preferably used. The imaging optics deflect the laser beam or beams in such a way that they are directed to the desired locations on the product layer. The laser radiation is also modulated for the targeted activation of certain areas of the valuable or security product. The control unit is used to control the imaging optics, both the focusing and deflection of the laser beam and its modulation (intensity) being controlled.
Um eine gezielte Aktivierung der Stellen des Wert- oder Sicherheitsproduktes, die Musterelementen entsprechen, mit der gewünschten Farbe zu erreichen, ist eine sehr genaue Positionierung der Energiequelle erforderlich. Da die einzelnen Musterelemente beispielsweise beim Vorliegen einer Matrix von sich abwechselnden Musterelementen verschiedener Farben nicht exakt vorab erkennbar sind, kann zum Beispiel zunächst eine Erkennung 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 Musterelementen entsprechenden Stellen 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 bestimmt werden. Aus dieser Information kann dann ein Muster für die Energieeinbringung ermittelt werden, gemäß dem die den Musterelementen entsprechenden Stellen in farbige Punkte umgewandelt werden.In order to achieve a targeted activation of the points of the valuable or security product that correspond to pattern elements with the desired color, very precise positioning of the energy source is necessary. Since the individual pattern elements cannot be precisely recognized in advance, for example when a matrix of alternating pattern elements of different colors is present, an identification can first be carried out in order to determine the position of the pattern elements relative to one another. For this purpose, the position of at least two sample elements in the sample must be determined. For the adjustment, for example, energy is introduced into at least two pattern elements in each case and the color and the position of the activated pattern elements are determined optically. The identity and the position of all further pattern elements of the pattern can then be determined using these color marks. A pattern for the energy input can then be determined from this information, according to which the points corresponding to the pattern elements are converted into colored points.
Für die Aktivierung der Wert- oder Sicherheitsdokumente mittels elektromagnetischer Strahlung ist es möglich, Dokumentrohlinge zu bearbeiten, die abgesehen von dem aus den Farbpartikeln gebildeten 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 personalisierten Dokumente bei einem Transport zu der ausgebenden Stelle nicht verloren gehen. Darüber hinaus wird durch eine innenliegende Anordnung des Musters 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.For the activation of the value or security documents by means of electromagnetic radiation, it is possible to process document blanks which, apart from the security feature formed from the color particles, already contain essentially all the other security features. The pattern is preferably located on the inside of the document blank. On the one hand, this considerably simplifies the production process because, for example, a personalization of a document, for example a blank identity card, at which the document-issuing body can be carried out without taking significant security measures to ensure that the personalized documents are not transported to the issuing body get lost. In addition, arranging the pattern on the inside ensures that the pattern cannot easily be forged or falsified, because this would also require access to the pattern on the inside, which is difficult to achieve without exposing the pattern.
Anstelle der Einbringung von Farbpartikeln in ein Wert- oder Sicherheitsprodukt können diese auf mindestens eine der Oberflächen eines weitgehend fertig gestellten Wert- oder Sicherheitsproduktes aufgebracht und danach noch mit einem Schutzlack überzogen werden, sodass sie von diesem gegen mechanische Beeinträchtigungen sowie gegen Fälschung oder Verfälschung geschützt sind. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Farbpartikel auch ungeschützt auf eine oder beide Außenseiten des Wert- oder Sicherheitsproduktes aufzubringen.Instead of introducing color particles into a valuable or security product, these can be applied to at least one of the surfaces of a largely finished valuable or security product and then coated with a protective varnish so that they are protected against mechanical damage and against forgery or falsification . Of course, it is also possible to apply the color particles unprotected to one or both outer sides of the valuable or security product.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung können die Farbpartikel zunächst auch auf einen Zwischenträger aufgebracht werden und von dort ähnlich dem Thermotransferverfahren auf eine Produktlage oder auf das weitgehend fertig gestellte Wert- oder Sicherheitsprodukt aufgetragen werden. Die derart gebildete beispielsweise nicht strukturierte Farbdotierung kann dann wie vorstehend beschrieben aktiviert werden, sodass das gewünschte Muster visuell wahrnehmbar wird.In a further preferred development of the present invention, the color particles can initially also be applied to an intermediate carrier and from there, similar to the thermal transfer process, applied to a product layer or to the largely finished valuable or security product. The color doping formed in this way, for example not structured, can then be activated as described above so that the desired pattern can be visually perceived.
Falls mehrere Farbpartikel-Dispersionen zur Erzeugung von unterschiedlichen Musterelementtypen auf einer Oberfläche einer Produktlage oder des Wert- oder Sicherheitsproduktes verwendet werden, um ein mehrfarbiges Muster zu bilden, oder falls mehrere Muster auf unterschiedlichen Oberflächen derselben oder von verschiedenen Produktlagen gebildet werden sollen, können Strukturen mit beispielsweise gerasterter Farbpartikel-Dispersion auf dem Zwischenträger nacheinander mehrfach gebildet und danach jeweils auf eine Produktlage übertragen werden.If several color particle dispersions are used to create different types of pattern elements on a surface of a product layer or the valuable or security product in order to form a multicolored pattern, or if several patterns are to be formed on different surfaces of the same or different product layers, structures with For example, screened color particle dispersion can be formed several times in succession on the intermediate carrier and then each transferred to a product layer.
Nachdem die Farbpartikel-Dispersion in der beispielsweise gerasterten Anordnung auf den Zwischenträger aufgebracht worden ist, wird dieser mit der Produktlage in Kontakt gebracht, vorzugsweise werden der Zwischenträger und die Produktlage aneinander gepresst. Für die Farbübertragung kann entweder die gesamte Fläche der Produktlage simultan mit dem Zwischenträger in Kontakt gebracht werden, oder einzelne Partien des Zwischenträgers werden mit korrespondierenden Partien der Produktlage nacheinander in Kontakt gebracht. Zur Übertragung der Farbpartikel-Dispersion in gerasterter Anordnung vom Zwischenträger auf die Produktlage können Druck und Wärme auf den temporären Verbund aus dem Zwischenträger und der Produktlage ausgeübt werden.After the color particle dispersion has been applied to the intermediate carrier in the, for example, screened arrangement, the latter is brought into contact with the product layer, preferably the intermediate carrier and the product layer are pressed against one another. For the color transfer, either the entire surface of the product layer can be brought into contact simultaneously with the intermediate carrier, or individual parts of the intermediate carrier are brought into contact with corresponding parts of the product layer one after the other. To transfer the color particle dispersion in a grid arrangement from the intermediate carrier to the product layer, pressure and heat can be applied to the temporary Bond can be exercised from the intermediate carrier and the product layer.
Die Farbpartikel-Dispersion kann entweder in einem von der Übertragung auf die Produktlage völlig getrennten Schritt auf den Zwischenträger übertragen werden. Oder beide Schritte folgen unmittelbar aufeinander. Im ersten Fall wird ein Zwischenträger zunächst mit der Farbpartikel-Dispersion versehen und dann in einen getrockneten Zustand überführt, wobei sich eine Farbschicht ausbildet. Beispielsweise können eine oder mehrere Farbpartikel-Dispersionen in separaten Farbfeldern auf ein Band aufgetragen werden, wobei ein Farbband gebildet wird. Dieses Farbband wird dann für einen Einsatz in einer Druckvorrichtung zur Verfügung gestellt, wo einzelne Farbschichtbereiche auf die Produktlage übertragen werden, um ein Muster zu bilden. Im zweiten Fall wird die Farbpartikel-Dispersion zunächst auf den Zwischenträger aufgebracht, gegebenenfalls bereits in der ein Muster bildenden Strukturierung, in der es danach auf die Produktlage übertragen werden soll, und unmittelbar danach wird die Farbpartikel-Dispersion auf die Produktlage übertragen, gegebenenfalls noch nass-in-nass, gegebenenfalls auch in derselben Vorrichtung, in der der Zwischenträger beschichtet worden ist.The color particle dispersion can either be transferred to the intermediate carrier in a step completely separate from the transfer to the product layer. Or both steps follow one another immediately. In the first case, an intermediate carrier is first provided with the color particle dispersion and then converted into a dried state, with a color layer being formed. For example, one or more color particle dispersions can be applied to a band in separate color fields, a color band being formed. This ink ribbon is then made available for use in a printing device, where individual ink layer areas are transferred onto the product layer in order to form a pattern. In the second case, the color particle dispersion is first applied to the intermediate carrier, possibly already in the structuring that forms a pattern in which it is then to be transferred to the product layer, and immediately thereafter the color particle dispersion is transferred to the product layer, possibly still wet -in-wet, possibly also in the same device in which the intermediate carrier was coated.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird das mit dem gebildeten Muster versehene Wert- oder Sicherheitsprodukt oder die damit versehene(n) Produktlage(n) thermisch nachbehandelt. Hierzu wird das Wert- oder Sicherheitsprodukt oder die Produktlage durch geeignete Energiezufuhr, beispielsweise in einem Trocken-Ofen, erwärmt, sodass das ausgetretene Farbmittel weiter in das Material des Wert- oder Sicherheitsproduktes oder der Produktlage diffundiert oder sublimiert. Dadurch wird eine festere Verbindung des Farbmittels mit dem Produktmaterial geschaffen.In a further preferred development of the present invention, the valuable or security product provided with the pattern formed or the product layer (s) provided therewith is thermally post-treated. For this purpose, the valuable or security product or the product layer is heated by a suitable supply of energy, for example in a drying oven, so that the colorant that has leaked out diffuses or sublimates further into the material of the valuable or security product or the product layer. This creates a stronger bond between the colorant and the product material.
Die Muster können entweder einseitig auf eine Oberfläche einer Produktlage oder beidseitig auf beide Oberflächen einer Produktlage oder auf mehrere Produktlagen, die für ein Wert- oder Sicherheitsprodukt vorgesehen sind, entweder jeweils einseitig und/oder beidseitig, aufgebracht werden. Die Muster können durch jeweilige Musterelement-Matrizes auf den Produktlagenoberflächen gebildet sein.The patterns can be applied either on one side of one surface of a product layer or on both sides of both surfaces of a product layer or on several product layers which are intended for a valuable or security product, either on one side and / or on both sides. The patterns can be formed by respective pattern element matrices on the product layer surfaces.
Die Musterelement-Matrizes können jeweils identisch sein. 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.The pattern element matrices can each be identical. Or different types of matrices can be formed, which differ for example in the arrangement and / or in the type of the pattern elements, for example in their color.
Unabhängig davon, ob das Muster gerastert ist oder nicht, können beispielsweise erste Elemente eines Musters, die beim Einbringen von Energie rot, auf einer ersten Oberfläche, zweite Elemente des Musters, die beim Einbringen von Energie grün, auf einer zweiten Oberfläche und dritte MElemente des Musters, die beim Einbringen von Energie blau erscheinen, auf einer dritten Oberfläche gebildet werden. Zumindest zwei dieser Oberflächen können einander gegenüberliegende Oberflächen derselben Produktlage sein. Das mit den ersten Elementen gebildete erste Muster, das mit den zweiten Elementen gebildete zweite Muster und das mit den dritten Elementen gebildete dritte Muster können jeweils Druckauszüge desselben Gesamtmusters, beispielsweise des Gesichtsbildes einer Person, sein und passergenau übereinander gebildet werden, sodass sie ein 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.Regardless of whether the pattern is rasterized or not, for example first elements of a pattern, which are red when energy is introduced, on a first surface, second elements of the pattern which are green when energy is introduced, on a second surface and third elements of the Patterns that appear blue when energy is introduced can be formed on a third surface. At least two of these surfaces can be opposite surfaces of the same product layer. The first pattern formed with the first elements, the second pattern formed with the second elements and the third pattern formed with the third elements can each be print extracts of the same overall pattern, for example the facial image of a person, and can be formed on top of one another in register, so that they result in an overall pattern . Each of these print extracts includes a piece of information from the information stored by the entire print image. Several patterns can thus be formed in different pattern planes which are spaced apart from one another and which are parallel to one another in the value or security document.
In einer anderen Weiterbildung können erste Farbpartikel, die beim Einbringen von Energie rot, im Volumen einer ersten Lage (Folie), zweite Farbpartikel, die beim Einbringen von Energie grün, im Volumen einer zweiten Lage und dritte Farbpartikel, die beim Einbringen von Energie blau erscheinen, im Volumen einer dritten Lage gebildet werden. Alternativ können sich die Farbpartikel unterschiedlicher Typen auch in einer einzigen Lage befinden und beispielsweise homogen darin verteilt sein. Damit würde beispielsweise eine unterschiedliche Farben entwickelnde laserfähige Folie gebildet.In another development, first color particles that appear red when energy is introduced in the volume of a first layer (film), second color particles that appear green when energy is introduced, and third color particles that appear blue when energy is introduced , are formed in the volume of a third layer. Alternatively, the color particles of different types can also be located in a single layer and, for example, be homogeneously distributed therein. This would, for example, create a laserable film that could develop different colors.
Falls sich die Farbpartikel unterschiedlicher Typen in unterschiedlichen Ebenen im Dokument befinden, kann durch Fokussierung des Strahls der elektromagnetischen Strahlung auf eine der Ebenen eine gezielte Beeinflussung der dort befindlichen Farbpartikel erreicht werden. Denn beispielsweise durch die durch die Fokussierung erreichte Strahlungsintensität in der Fokusebene werden die Farbpartikel in dieser Ebene erfindungsgemäß beeinflusst, während Farbpartikel in anderen Ebenen nicht beeinflusst werden. Daher können die Farbpartikel nicht nur durch gezieltes Einstellen der Photonenenergie der elektromagnetischen Strahlung sondern auch durch eine Einstellung der Strahlungsleistung am Ort der Farbpartikel selektiv angesprochen werden.If the color particles of different types are located in different planes in the document, the color particles located there can be influenced in a targeted manner by focusing the beam of the electromagnetic radiation on one of the planes. This is because, according to the invention, the color particles in this plane are influenced by the radiation intensity in the focal plane achieved through the focusing, while color particles in other planes are not influenced. Therefore, the color particles can be selectively addressed not only by specifically adjusting the photon energy of the electromagnetic radiation but also by adjusting the radiation power at the location of the color particles.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung können mindestens zwei sich durch unterschiedliche Farbstoffe und/oder Pigmente unterscheidende Typen von Farbpartikel-Dispersionen in Musterelementen in einer regelmäßigen Anordnung auf einer Oberfläche mindestens einer Produktlage gebildet werden. Die Musterelemente können beispielsweise in einer Rasteranordnung auf die Produktlagen übertragen werden, in der Musterelemente verschiedener Farbe, beispielsweise in den Farben des CMYK-Farbraumes, gleichmäßig verteilt sind.In a further preferred development of the present invention, at least two types of color particle dispersions differing in terms of different dyes and / or pigments can be formed in pattern elements in a regular arrangement on a surface of at least one product layer. The pattern elements can, for example, in a grid arrangement the product layers are transferred, in which pattern elements of different colors, for example in the colors of the CMYK color space, are evenly distributed.
In einer Rasteranordnung können sich Flächenbereiche (Pixel) von Farbpartikeln verschiedener Typen in einer bestimmten Reihenfolge abwechseln. Beispielsweise kann eine flächige, insbesondere wabenförmige, Anordnung von derartigen Bereichen gebildet werden, in der entlang von Reihen jeweils beispielsweise Cyan- (
Alternativ hierzu kann auch bereits ein eine Information darstellendes Muster, das durch Farbpartikel gebildet ist, auf die Oberfläche der Produktlage aufgebracht werden. Allerdings ist dieses Muster dann erfindungsgemäß erst nachträglich wahrnehmbar zu machen, da die jeweiligen Farben noch nicht hervortreten.As an alternative to this, a pattern which represents information and which is formed by color particles can also be applied to the surface of the product layer. However, according to the invention, this pattern can only be made perceptible afterwards, since the respective colors do not yet emerge.
Das mit den Farbpartikeln gebildete Muster kann die Oberfläche der Produktlage vollflächig oder nur teilweise in einem Feld auf der Produktlage oder die gesamte Produktlage abdecken. The pattern formed with the color particles can cover the entire surface of the product layer or only partially in a field on the product layer or the entire product layer.
Ein Muster kann eine Kennzeichnung für das Wert- oder Sicherheitsprodukt, beispielsweise eine individualisierende, insbesondere personalisierende, Kennzeichnung, bilden. Beispielsweise kann die Kennzeichnung eine für die Person, der das Wert- oder Sicherheitsdokument zugeordnet ist, kennzeichnende Angabe darstellen, beispielsweise eine in alphanumerischen Zeichen darstellende Kennzeichnung, wie den Namen, die Anschrift, die Geburtsdaten oder dergleichen in Klarschrift, eine Wiedergabe eines oder mehrerer Fingerabdrücke, ein Gesichtsbild, eine Retinawiedergabe oder dergleichen. Alternativ kann das Muster auch für einen Gegenstand, dem das Dokument zugeordnet ist, kennzeichnend sein. Oder das Muster kann eine Kennzeichnung für das Dokument selbst darstellen, etwa die Seriennummer einer Banknote oder eine durchlaufende Nummerierung eines Fahrzeugscheines oder dergleichen. Falls ein Lasersystem zur Aktivierung des Wert- oder Sicherheitsproduktes erfindungsgemäß eingesetzt wird, handelt es sich im Falle einer Personalisierung des Dokuments um eine Laserpersonalisierung, die erfindungsgemäß farbig, insbesondere mehrfarbig, ist.A pattern can form an identification for the valuable or security product, for example an individualizing, in particular personalizing, identification. For example, the identification can represent information identifying the person to whom the value or security document is assigned, for example identification in alphanumeric characters, such as the name, address, date of birth or the like in plain text, a reproduction of one or more fingerprints , a face image, a retina display, or the like. Alternatively, the pattern can also be indicative of an object to which the document is assigned. Or the pattern can represent an identification for the document itself, for example the serial number of a bank note or a consecutive numbering of a vehicle registration document or the like. If a laser system is used according to the invention to activate the valuable or security product, in the case of a personalization of the document it is a laser personalization which according to the invention is colored, in particular multicolored.
Das Wert- oder Sicherheitsprodukt wird vorzugsweise aus einer mit den Farbpartikeln versehenen Polymerlage, ferner weiteren Polymerlagen, auf oder in denen sich keine Farbpartikel befinden, und 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- oder PET-Lagen kann das Produkt auch weitere Lagen aus anderen Materialien enthalten, beispielsweise aus anderen Polymeren oder aus Papier oder Pappe. 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.The valuable or security product is preferably made from a polymer layer provided with the colored particles, furthermore further polymer layers on or in which there are no colored particles, and optionally external protective coatings or protective films. The protective lacquers or protective films serve to protect the outside against damage (scratches) and to enclose security features otherwise attached outside in the interior of the product in order to protect against manipulation. Furthermore, a diffractive film can also be attached on the outside. The valuable or security product can be produced from the document materials in particular by lamination. In addition to the PC or PET layers, the product can also contain other layers made from other materials, for example from other polymers or from paper or cardboard. The lamination of PC is typically produced in a hot / cold lamination press 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 approximately 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 25 to 150 μm, preferably 50 to 100 μm.
Das Wert- oder Sicherheitsprodukt wird vorzugsweise aus einer oder mehreren mit unterschiedlichen Farbpartikeltypen versehenen Polymerlagen hergestellt.The valuable or security product is preferably made from one or more polymer layers provided with different types of colored particles.
Das Wert- oder Sicherheitsprodukt kann zusätzlich zu dem durch die Farbpartikel gebildeten 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 formed by the color particles, the valuable or security product can have at least one further security feature that is either individualizing or non-individualizing. Mottled fibers, guilloches, watermarks, embossed prints, a security thread, micro-writing, tilt images, holograms, optically variable pigments, luminescent colors, transparency register and the like come into consideration as further security features. Furthermore, the document can also have electronic components, for example an RFID circuit with an antenna and RFID microchip, electronic display elements, LEDs, touch-sensitive sensors and the like. The electronic components can for example be arranged hidden between two opaque layers of the document.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, wobei die dargestellten Beispiele lediglich exemplarischen Charakter haben und keine Einschränkung hinsichtlich der Tragweite der beschriebenen Erfindung haben. Es zeigen im Einzelnen:
-
1 ein erfindungsgemäßes Wert- oder Sicherheitsdokument in einer schematischen isometrischen Darstellung; -
2 eine Anordnung zur Aktivierung eines erfindungsgemäßen Wert- oder Sicherheitsproduktes in einer schematischen Darstellung; -
3 eine schematische Querschnittsdarstellung der Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung auf Farbpartikel in einem erfindungsgemäßen Wert- oder Sicherheitsprodukt in einem ersten Ausführungsbeispiel; -
4 eine schematische Darstellung von zeilenweise erzeugten Farbbereichen in einer Draufsicht auf ein Wert- oder Sicherheitsdokument; -
5 eine schematische Darstellung von gerastert erzeugten Musterelementen in einer Draufsicht auf ein Wert- oder Sicherheitsdokument; -
6 eine schematische Querschnittsdarstellung der Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung auf Farbpartikel in einem erfindungsgemäßen Wert- oder Sicherheitsprodukt in einem zweiten Ausführungsbeispiel; -
7 eine schematische Querschnittsdarstellung der Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung auf Farbpartikel in einem erfindungsgemäßen Wert- oder Sicherheitsprodukt in einem dritten Ausführungsbeispiel; -
8 eine schematische Querschnittsdarstellung der Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung auf Farbpartikel in einem erfindungsgemäßen Wert- oder Sicherheitsprodukt in einem vierten Ausführungsbeispiel; -
9 eine schematische Querschnittsdarstellung von Verfahrensschritten für die Herstellung eines Laminats, einschließlich der Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung auf Farbpartikel in dem Laminat, unter Ausbildung eines erfindungsgemäßen Wert- oder Sicherheitsproduktes gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel; (a) Aufbringen von Farbpartikel enthaltender Dispersion auf einen Zwischenträger; (b) Übertragen der aufgebrachten Farbpartikel-Dispersion von dem Zwischenträger auf eine Produktlage; (c) Aktivieren der Produktlage nach dem Laminieren; -
10 ein Raster von vier Typen von Musterelementen in einer schematischen Draufsicht, in dem lediglich zwei Typen von Musterelementen aktiviert worden sind.
-
1 a value or security document according to the invention in a schematic isometric representation; -
2 an arrangement for activating a valuable or security product according to the invention in a schematic representation; -
3 a schematic cross-sectional representation of the effect of electromagnetic radiation on color particles in a valuable or security product according to the invention in a first embodiment; -
4th a schematic representation of color areas generated line by line in a plan view of a value or security document; -
5 a schematic representation of pattern elements produced in a rasterized manner in a plan view of a value or security document; -
6 a schematic cross-sectional representation of the effect of electromagnetic radiation on color particles in a valuable or security product according to the invention in a second embodiment; -
7th a schematic cross-sectional representation of the effect of electromagnetic radiation on color particles in a valuable or security product according to the invention in a third embodiment; -
8th a schematic cross-sectional representation of the effect of electromagnetic radiation on color particles in a valuable or security product according to the invention in a fourth embodiment; -
9 a schematic cross-sectional representation of process steps for the production of a laminate, including the action of electromagnetic radiation on color particles in the laminate, with the formation of a valuable or security product according to the invention according to a fifth embodiment; (A) applying a dispersion containing color particles to an intermediate carrier; (b) transferring the applied color particle dispersion from the intermediate carrier to a product layer; (c) activating the product layer after lamination; -
10 a grid of four types of pattern elements in a schematic plan view, in which only two types of pattern elements have been activated.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente mit derselben Funktion oder dieselben Elemente.In the figures, the same reference symbols denote elements with the same function or the same elements.
Die in
Ferner weist die Karte
Die in
In dem Computer
Das Muster wird durch Aktivierung des Dokumentenrohlings
Erstes Ausführungsbeispiel:First embodiment:
In
- Farbpartikel
400 (hier schematisch dargestellt: links und rechts außen jeweils ein rotes Farbpartikel (A ), jeweils daneben liegend ein blaues Farbpartikel (B ) und in der Mitte ein gelbes Farbpartikel (C )) sind in einer mittleren Dokumentenlage110 , die von einer oberen Dokumentenlage115 und einer unteren Dokumentenlage116 überzogen ist, eingebettet und liegen im Wesentlichen in einer Ebene innerhalb der Dokumentenlage. Hierzu sind die Farbpartikel zusammen mit dem Material dieser Dokumentenlage extrudiert worden, sodass sich eine Polymerfolie ergibt, in der die Farbpartikel statistisch gleichmäßig verteilt eingebettet sind. Die Polymerfolie kann beispielsweise aus PC auf der Basis von BisphenolA gebildet sein. Die Farbpartikel weisen einenKern 410 und eine Hülle (oder auch Schale)420 auf. Der Kern enthält jeweils einen flüssigen Farbstoff, und die Hülle umhüllt diesen. Alternativ kann der Kern der Farbpartikel durch poröse feste Partikel gebildet sein, die den Farbstoff in ihren Poren aufnehmen, beispielsweise durch Zeolith-Partikel. Die Hülle der Farbpartikel kann beispielsweise aus einem Polyurethan oder aus TiO2 bestehen. Das Material der mittleren Dokumentenlage kann in einem Spektralbereich transparent sein. Auchdie obere Dokumentenlage 115 ist in Spektralbereichen der wirkenden Laserstrahlung transparent. Eine der äußeren Lagen115 oder 116 ist zusätzlich im sichtbaren Spektralbereich transparent. Die weiteren äußeren transparenten Dokumentenlagen sind beispielsweise aus PC gebildet. Die mittlere Dokumentenlage und die beiden äußeren Dokumentenlagen werden zur Bildung eines Laminats zusammengetragen und in einer herkömmlichen Heiß-/Kalt-Laminierpresse unter Anwendung von hohem Druck und hoher Temperatur in üblicher Art und Weise zu einem monolithischen Block verbunden.
- Color particles
400 (shown here schematically: on the left and right on the outside each a red color particle (A. ), with a blue color particle next to it (B. ) and in the middle a yellow color particle (C. )) are in amedium document position 110 from atop document tier 115 and alower document layer 116 is coated, embedded and are essentially in one plane within the document position. For this purpose, the color particles have been extruded together with the material of this document layer, so that a polymer film results in which the color particles are embedded in a statistically evenly distributed manner. The polymer film can, for example, consist of PC based on bisphenolA. be educated. The color particles have acore 410 and a shell (or shell)420 on. The core contains a liquid dye and the shell envelops it. Alternatively, the core of the color particles can be formed by porous solid particles which take up the colorant in their pores, for example by zeolite particles. The shell of the colored particles can for example consist of a polyurethane or of TiO 2 . The material of the middle document layer can be transparent in a spectral range. Also thetop document layer 115 is transparent in the spectral ranges of the active laser radiation. One of theouter layers 115 or116 is also transparent in the visible spectral range. The other outer transparent document layers are formed from PC, for example. The middle document layer and the two outer document layers are brought together to form a laminate and joined in a conventional hot / cold lamination press using high pressure and high temperature in the usual manner to form a monolithic block.
Dieses Laminat wird dann mit der Anordnung gemäß
Bei gleichmäßiger Verteilung der Farbpartikel
Die mit den drei Lasern
In
Das in
Durch die selektive Zerstörung oder zumindest Beschädigung der Farbpartikel wird ein Muster
Zweites Ausführungsbeispiel:Second embodiment:
In
Derartige Pigmentpartikel
Das daraus entstehende Laminat wird zu dessen Aktivierung einer Laserbehandlung unterworfen. Mittels eines Laserstrahls
Drittes Ausführungsbeispiel:Third embodiment:
In
Die derart vorbereitete Polymerlage
Wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels werden die Farbpartikel
Erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel:Exemplary embodiment according to the invention:
In
Zur Aktivierung wird wiederum Laserstrahlung
Fünftes Ausführungsbeispiel:Fifth embodiment:
In einem fünften Ausführungsbeispiel werden Farbpartikel
Hierzu werden beispielsweise Farbpartikel
Im vorliegenden Fall sind vier Farbmittel ausgewählt, nämlich ein roter (
Diese Dispersionen werden mittels des Tintenstrahldruckers
Durch Aufdrücken der mit den Drucktintenstrukturen (oder alternativ einer flächigen Farbpartikelschicht) versehenen Oberfläche des Zwischenträgers
Die derart bedruckte PC-Folie bzw. PC-Karte
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt werden die Musterelemente mit einem fokussierten Laserstrahl
Durch die sukzessive Aktivierung der Farbpartikel
- In einer ersten (oberen) Reihe befinden sich Drucktintenstrukturen des Typs
A (rot) und Drucktintenstrukturen des TypsB (blau) und in einer darunter befindlichen zweiten Reihe, die zu der ersten Reihe versetzt ist, Drucktintenstrukturen des TypsC (gelb) und Drucktintenstrukturen des TypsD (grün). Die weiteren Reihen nach unten stellen Wiederholungen der ersten und der zweiten Reihe dar.
- In a first (top) row there are printing ink structures of the type
A. (red) and printing ink structures of the typeB. (blue) and in a second row below that, offset from the first row, printing ink structures of the typeC. (yellow) and printing ink structures of the typeD. (green). The further rows down represent repetitions of the first and second row.
Durch eine gezielte Aktivierung in einem oberen Druckbereich
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