DE19809085A1 - Optisches Sicherheitsmerkmal und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Optisches Sicherheitsmerkmal und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Sicherheitsmerkmal und auf Vorrichtungen
zu dessen Herstellung.
Als Sicherheitsmerkmal bezeichnet man die Bestandteile eines Produktes,
deren Zweck es ist, die Echtheit dieses Produktes, beispielsweise eines Medikamentes,
eines Markenartikels, eines Ersatzteiles, eines Informationsträgers (CD, CD-ROM,
Videoband), oder eines Wertdokumentes (Ausweis, Paß, Zertifikat, Eintrittskarte, Banknote)
bzw. die Echtheit von zu solch einem Produkt gehörenden Informationen
(Name eines Ausweisinhabers, Taktfrequenz eines Mikroprozessors u.ä.) nachzuweisen.
Durch die Herstellung von gefälschten Produkten, bzw. die Verfälschung
von zu Produkten gehörenden Informationen entstehen Firmen, Organisationen
oder Ländern erhebliche wirtschaftliche, gesundheitliche sowie Image-Schäden.
Sicherheitsmerkmale sollen eine möglichst untrennbare Einheit mit dem zu sichernden
Produkt bilden, leicht überprüfbar sein und einen möglichst großen Aufwand
bei der Herstellung von Produkt-Fälschungen bzw. Informations-Verfälschungen erfordern.
Es existieren eine Vielzahl von Sicherheitsmerkmalen, die sich durch schwer reproduzier-
oder verfälschbare mechanische, elektrische, magnetische, chemische, biologische
oder optische Eigenschaften auszeichnen.
Beispiele sind Laserbeschriftungen, Aufkleber mit Sollbruchstellen, Radiofrequenz-Label,
Kodierungen in Magnetstreifen, chemische Erkennungsreaktionen, biologische Marker,
Hologramme, Fensterfolienstreifen, Wasserzeichen, Mikroperforationen und andere.
Eine besonders große Rolle für die Sicherung von Produkten und Informationen spielen
optische Sicherheitsmerkmale, die entweder mit bloßem Auge oder mit einfachen
Vergrößerungs-Hilfsmitteln verifizierbar sind.
Eine wichtige und umfangreiche Gruppe solcher Sicherheitsmerkmale sind präzise Muster
aus Linien, Zeichen oder anderen Elementen, die mit hochgenauen Druckverfahren
hergestellt werden.
Die Eigenschaften solcher Muster, wie deren Strichstärken, Farben oder Farbverläufe,
Größen und die relative Positionen einzelner grafischer Elemente zueinander lassen sich
einfach überprüfen.
Die Verfahren zur Erstellung und zum Drucken solcher Strukturen waren in der
Vergangenheit jedoch so aufwendig, das die Herstellung von Fälschungen
stark erschwert war.
Aufgrund der technischen Fortschritte in den Bereichen der elektronischen Bildverarbeitung
und der Reproduktionstechnologien, ist es jedoch gegenwärtig und in Zukunft möglich,
auch komplizierteste Druckmuster zu analysieren, in Vorlagen umzusetzen und mit
Verfahren der Druck- oder Belichtungstechnik zu reproduzieren.
Daher bieten ebene grafische Strukturen als optische Sicherheitsmerkmale gegenwärtig
und in Zukunft keine hohe Sicherheit gegen Fälschungen mehr.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein optisches Sicherheitsmerkmal anzugeben,
daß mit Verfahren der Druck- oder Belichtungstechnik nicht reproduzierbar ist
und das leicht überprüfbar sowie preiswert ist.
Weitere Aufgaben der Erfindung sind es, Herstellungs- und Applikationsverfahren
für dieses Sicherheitsmerkmal anzugeben.
Wie bereits erläutert, darf ein solches Sicherheitsmerkmal nicht eben sein, sondern muß
eine Höhenausdehnung und eine möglichst aufwendige Struktur aufweisen.
Solch ein optisches Sicherheitsmerkmal ist in der technischen Lehre des Anspruchs 1
angegeben.
Gemäß der Erfindung wird auf das zu schützende Produkt oder die zu schützende
Information eine Anordnung feiner, sich über- und unterkreuzender Filamente
(siehe z. B. Fig. 10) übertragen.
Unter dem Begriff "Filamente" werden in dieser Schrift natürliche oder künstliche Fäden
verstanden, aus denen Flächengebilde hergestellt werden können.
Darin unterscheiden sich Filamente von Fasern, deren Verwendung als Sicherheitsmerkmal,
beispielsweise durch Einmischen in eine Papier- oder Folienmasse,
zum Stand der Technik gehört.
Gemäß der Erfindung werden die Filamente zu regelmäßigen Mustern verarbeitet,
die das Sicherheitsmerkmal bilden.
Bereits die Filamente selbst können in komplizierten Strukturen und vielen Varianten
hergestellt werden. Entsprechende Herstellungsverfahren sind Spezial-Technologien
und gewährleisten daher eine hohe Sicherheit des erfindungsgemäßen Merkmals.
Beispielsweise können Filamente durchgefärbt oder mit Farbe beschichtet sein,
wobei längs des Filaments wechselnde Farben möglich sind.
Die Filamentquerschnitte können im Bereich von Quadrat-Mikrometern bis -Millimetern
liegen und kompliziert geformt sein.
Filamente können als Zwei- oder Mehrkomponentenfilamente hergestellt werden,
wobei das Filament aus zwei oder mehreren Stoffen bestehen kann.
Filamente können verzwirnt oder metallisiert werden.
In die Masse, aus der beispielsweise klare Filamente gezogen werden, können feine Partikel
eingebracht werden, die zur Identifikation des Filamente dienen.
Ebenso ermöglichen die Verfahren, mit denen Filamente zu linearen Mustern verarbeitet
werden, eine große Vielzahl von Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Sicherheitsmerkmals, die nur mit extrem hohen Aufwand von Fälschern reproduziert
werden können.
Zum Beispiel können komplizierte Überkreuzungs-Muster aus in vielen Farben
gefärbten Filamenten realisiert werden.
Filament-Flächengebilde können mehrere Ebenen oder Verknotungen enthalten.
Filament-Strukturen können auch geschrumpft, ausgestanzt, eingebettet
oder bedruckt werden.
Wenn die Filamentdurchmesser fein gewählt werden, wird die Lesbarkeit von unter den
Filament-Mustern liegender Schrift kaum beeinträchtigt.
Manipulationen an der von Filament-Strukturen bedeckten Information sind durch zerstörte
Filamente nachweisbar.
Im Gegensatz zu gedruckten Linien, die insbesondere auf rauhen Oberflächen nicht dünner
als einige 10 µm und nur mit ausgefransten Rändern gedruckt werden können, lassen sich
mit der Applikation von Filament-Flächenstrukturen scharfkantige Linien mit Durchmessern
bis zu einzelnen Mikrometern realisieren. Der entstehende Kontrast vereinfacht
die Verifikation des Sicherheitsmerkmals auch für den ungeübten Betrachter.
Die Herstellungsmethoden der Filament-Flächenstrukturen können so gewählt werden,
daß die sich kreuzenden Filamente abwechselnd über- und untereinander verlaufen.
Die entstehende Dreidimensionalität der Struktur ist mit Druckverfahren prinzipiell nicht
reproduzierbar und kann mit dem bloßem Auge oder einer Lupe einfach überprüft werden.
Filament-Flächenstrukturen aus dickeren Filamenten lassen sich auch ertasten.
Herstellung und Applikation des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmal sind auf
verschiedene Weise möglich. Beispielsweise kann die Filament-Flächenstruktur gewebt,
geflochten, gewirkt oder gestrickt und später auf das zu schützende Produkt
oder die zu schützenden Information aufkaschiert oder -laminiert werden.
Dazu wird beispielsweise eine bahnförmige Filamentstruktur auf die Bahn
eines Sicherheitsdokument-Substrats kaschiert oder laminiert.
Die Filament-Flächenstruktur kann auch in Schlauchform hergestellt
und auf zylindrische Produkte aufgeschrumpft werden.
Zwischen der Herstellung und der Applikation auf ein Produkt sollten die Filamente innerhalb
der Flächenstruktur nicht verrutschen, um ein gleichbleibendes Erscheinungsbild
des Sicherheitsmerkmals auf dem Produkt zu gewährleisten.
Dies kann beispielsweise realisiert werden, indem die Kreuzungspunkte der Filamente
verschweißt, verklebt oder verknotet werden. Für die Verschweißung von Filamenten
an deren Kreuzungspunkten können Kern-Mantel Bikomponentenfasern verwendet werden,
deren Mantel sich thermisch in einen Klebstoff umwandeln läßt.
Es sind auch Mantelmaterialien bekannt, die durch Lösungsmittel in einen klebenden
Zustand übergehen. Filamentstrukturen aus solchen Materialien lassen sich nach Aktivierung
des klebenden Mantels auch direkt auf ein Produkt schweißen oder kaschieren.
Die Verknotung sich kreuzender Filamente ist ein aus der Textiltechnik bekanntes
Verfahren zur Herstellung von Drehergeweben.
Flächenstrukturen aus Filamenten können auch direkt auf das zu sichernde Produkt
geflochten gewebt, gestrickt, gewirkt, genäht oder gestickt werden. Hierbei können
entweder die Filamente oder die Produktoberfläche klebend ausgeführt sein.
Bei Produkten wie Papieren oder Folien, die durch Verfestigung aus einer flüssigen Phase
entstehen, kann die Filament-Flächenstruktur auch bereits in die Flüssigkeitsschicht
eingebettet werden.
Alternativ läßt sich die Filament-Flächenstruktur auch zwischen zwei Schichten
eines mehrschichtigen Produktes, beispielsweise einer Plastikkarte, integrieren.
Filament-Flächenstrukturen können auch zunächst auf einen dimensionsstabilen
Transfer-Zwischenträger geflochten, gewebt, gewirkt oder gestrickt und später
entweder durch Kalt- oder Heiß-Transferprozesse auf das Produkt übertragen
bzw. mitsamt des Transferträgers auf das Produkt appliziert werden.
Der Transferträger kann beispielsweise die außenliegende klare Deckfolie
eines Produktsicherheitsmerkmals bilden.
Es ist auch denkbar, die Transferschicht lösbar auszuführen und diese
nach der Applikation der Filamentstruktur auf das Produkt aufzulösen.
Sehr feine Filamentstrukturen lassen sich nach der Herstellung nur noch schwer handhaben.
Sie können jedoch realisiert werden, indem dicke, aber schrumpfbare Filamente erst nach
der Applikation auf das Produkt geschrumpft werden. Es sind Filamente bekannt,
deren Durchmesser sich beim Erhitzen um bis zu 80% verringert.
Analog zu den Technologien der Etikettenapplikation kann die zunächst auf einer
Transferschicht vorliegende Filament-Flächenstruktur auch so angestanzt werden,
daß nur die durch die Stanzform definierten Teile der Filament-Flächenstruktur
auf das Produkt transferiert werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden
Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung
weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen:
Fig. 1 Anordnung sich kreuzender Filamente in zwei Farben
Fig. 2 Sicherheitsmerkmal aus sich kreuzenden Filamenten
auf einem Personaldokument
Fig. 3 Sicherheitsmerkmal aus sich kreuzenden Filamenten als Banderole
um ein zylindrisches Produkt
Fig. 4 Filament-Flächenstruktur aus einfarbigen
und alternierend zweifarbigen Filamenten
Fig. 5 Seite an Seite-Bikomponentenfilament
Fig. 6 Kern-Mantel Bikomponentenfilament
Fig. 7 Matrix-Fibrillen Bikomponentenfilament
Fig. 8 verzwirnte Filamente
Fig. 9 um ein alternierend zweifarbiges Filament verzwirntes
einfarbiges Filament
Fig. 10 Filament-Flächenstruktur aus einfarbigen und verzwirnten Filamenten
Fig. 11 Filament-Flächenstruktur aus einfarbigen und Kern-Mantel Filamenten
Fig. 12 verknotete Kreuzungspunkte von Filamenten
Fig. 13 Aufkleben einer Filament-Flächenstruktur auf eine Bahn
eines flachen, flexiblen Materials
Fig. 14 Kalt- oder Heißtransfer einer Filament-Flächenstruktur
auf eine Bahn eines flachen, flexiblen Materials
Fig. 16 direkte Applikation von Filamentstrukturen auf ein Produkt
durch Flechtverfahren
Fig. 1 zeigt eine einfache Ausführung des Sicherheitsmerkmals bestehend aus zwei
ineinander verwobenen, verschiedenfarbigen Filamenten 1 und 2. Typische Durchmesser
der Filamente sind 20-200 µm, jedoch sind auch feinere oder dickere Filamente verwendbar.
An den Kreuzungsstellen können die Filamente verschweißt oder verklebt werden,
um die Dimensionsstabilität des Flächengebildes zu erhöhen.
Bis zu einem Durchmesser von etwa 20 µm sind kontrastreiche Filamente mit bloßem Auge
als feine Linien zu erkennen. Eine Lupe offenbart die scharfen Kanten und Überkreuzungen
der Filamente - Eigenschaften, die mit grafischen Reproduktionsverfahren
prinzipiell nicht herstellbar sind.
Fig. 2 zeigt ein auf ein Personaldokument 4 appliziertes Filament-Sicherheitsmerkmal 7.
Dargestellt sind auch das Paßbild 6 und der Name des Personaldokument-Inhabers 5.
Die Filament-Sicherheitsstruktur 7 besteht aus den Filamentarten 8, 9, 10 die beispielsweise
verschieden gefärbt sein können. Die Filamente werden zum Beispiel so breit wie ein Haar
(ca. 50 µm) ausgeführt. Sie sind so gekreuzt, daß sie an den Kreuzungspunkten
abwechselnd über- und untereinander verlaufen. Bei der Betrachtung ergibt sich
ein charakteristisches Muster aus scharfen Linien mit Kreuzungspunkten
in wechselnden Farben.
Kein Belichtungs- oder Druckverfahren kann solche Strukturen reproduzieren.
Die Filament-Struktur 7 kann auch über dem Paßbild 6 und/oder dem Namen des
Personaldokument-Inhabers 5 angeordnet sein, wodurch ein Schutz dieser Informationen
gegen Verfälschung erreicht wird. In diesem Fall ist es vorteilhaft, die Filamente 8, 9, 10
durchscheinend oder dünn auszuführen, um die Lesbarkeit von Namen und Paßbild
nicht zu beeinträchtigen.
Anstelle einer Anordnung der Sicherheitsstruktur 7 auf der Oberfläche eines Dokumentes
oder Produktes kann die Struktur 7 auch in die Wandung eines Produktes eingebracht
werden. Beispielsweise kann eine Filamentstruktur 7 vor dem Pressen zwischen die
Schichten einer Kreditkarte angeordnet werden und befindet sich dann nach dem
Pressvorgang im Innern der Karte. Zweckmäßigerweise sind die auf einer Seite über
der Filament-Struktur 7 liegenden Schichten transparent.
Ähnliche Anordnungen können bei der Herstellung klarer Produktwandungen
(CD-Cover o. ä.) realisiert werden.
Fig. 3 zeigt die Applikation eines Filament-Sicherheitsmerkmals 11 auf einem zylindrischen
Produkt 12. Das Sicherheitsmerkmal 11 kann entweder in Schlauchform hergestellt und
auf 12 geschrumpft oder als Banderole auf das zylindrische Produkt 12 aufgebracht werden.
Als Schutz vor Manipulationen am Inhalt solcher Behälter kann die Filament-Struktur
auch den Deckel des Behälters umschließen.
Fig. 4 stellt eine Filament-Sicherheitsstruktur 13 dar, die durch Verweben von partiell
gefärbten 15 und einfarbigen Filamenten 14 entstanden ist. Solche Strukturen ergeben
bei der Betrachtung mit einer Lupe oder dem bloßen Auge ein charakteristisches Aussehen.
Durch die Verarbeitung der entlang ihrer linearen Ausdehnung alternierend zweifarbigen
Filamente wird die Fälschungssicherheit verglichen mit der Struktur aus Fig. 1 noch weiter
erhöht, weil die Nachstellung der zweifarbigen Filamente 15 einen hohen Aufwand erfordert.
Alternativ könnten die Filamente 15 zum Beispiel auch partiell metallisiert sein.
Fig. 5, 6 und 7 zeigen weitere Möglichkeiten komplexer Filamentformen.
Durch entsprechende Gestaltung der Filament-Spinnanlagen können
Seite an Seite- (Fig. 5), Kern-Mantel- (Fig. 6) oder Matrix-Fibrillen- (Fig. 7) Filamente
hergestellt werden. Charakteristische optische Effekte ergeben sich insbesondere,
wenn die umhüllenden Komponenten des Filaments 19, 23 klar
und die eingeschlossenen Teile 20, 22 farbig ausgeführt werden.
Fig. 8 und 9 zeigen zwei Ausführungsformen verzwirnter Filamente und Fig. 10 stellt
eine Flächenstruktur dar, die unter Verwendung verzwirnter Filamente 30 und 32
sowie einfarbiger Filamente 31 hergestellt wurde.
Fig. 11 zeigt eine Filament-Flächenstruktur, die aus einfarbigen Filamenten 35 und
Kern-Mantel Filamenten 36 besteht. Die Mäntel 34 umhüllen die Kern-Filamente 33.
Diese können daher sehr fein ausgeführt werden, ohne in der Flächenstruktur mechanisch
instabil zu werden. Beispielsweise kann in ein Filament von 100 µm Durchmesser ein feines,
fluoreszierendes Filament mit einem Durchmesser von 10 µm eingearbeitet sein,
welches nur bei Anregung mit UV-Licht als Linie sichtbar wird.
Fig. 12 zeigt die Verknotung dünner Filamente 38 an einem stärkeren Filament 37.
Solche Verknotungen können anstelle verschweißter oder verklebter Kreuzungspunkte
zur Stabilisierung von Filament-Flächenstrukturen verwendet werden.
Fig. 13 zeigt eine Vorrichtung für die Herstellung eines mit dem erfindungsgemäßen
Sicherheitsmerkmal geschützten bahnförmigen Produktes 47. Das mit dem Filamentstruktur-
Sicherheitsmerkmal 44 zu schützende bahnförmige Produkt 41 wird von einer Rolle 40
auf eine Rolle 48 übertragen. Mit einer Vorrichtung 43 wird auf die Bahn 41 ein Klebstoff 42
aufgetragen. Mit dem Zylinder 45 wird die von Rolle 46 abgewickelte Filament-Flächen
struktur 44 auf die Bahn 41 kaschiert. Die von Rolle 48 aufgenommene Bahn 47
kann später beispielsweise zu Dokumenten vereinzelt oder anderweitig weiterverarbeitet
werden. 49 dient gegebenenfalls der Unterstützung der Aushärtung des Klebstoffes
durch Wärme oder Strahlung und mit 50 kann eine Deckschicht aufgebracht werden.
Anstelle des Klebstoffes 42 kann auch ein selbstklebendes Substrat 41 verwendet werden.
Alternativ kann auch die Filament-Flächenstruktur 44 durch die Vorrichtung 74 in einen
klebenden Zustand überführt werden. Dies ist entweder durch Auftrag eines Klebstoffes
oder durch Überführen der Filamentoberflächen in einen klebenden Zustand,
beispielsweise durch Wärme oder das Anlösen mit Lösungsmitteln möglich.
Das Verfahren nach Fig. 13 setzt voraus, daß die Filament-Flächenstruktur 44 hinreichend
dimensionsstabil ist, um ohne Verschiebung einzelner Filamente auf die Bahn 41 übertragen
werden zu können.
Fig. 14 zeigt ein Verfahren für die Applikation von Filament-Flächenstrukturen 61,
die beispielsweise aufgrund der Filament-Feinheit nicht stabil genug sind, um von einer Rolle
46 direkt auf eine Bahn 41 übertragen werden zu können.
In diesem Fall wurde die Filament-Struktur 61 direkt nach deren Entstehung durch Weben,
Flechten, Wirken, Stricken o. ä. in einem nicht dargestellten Zwischenschritt auf einen
dimensionsstabilen Zwischenträger 59 kaschiert, wobei Zwischenträger 59 und Filament-Struk
tur 61 durch eine klebende Freigabeschicht 60 miteinander verbunden und über der
Filament-Struktur 61 eine durch Druck oder Wärme aktivierbare Klebstoffschicht 62
aufgetragen wurde. Direkt hinter der Web-, Wirk-, Flecht- oder Strickanlage ist also das aus
den Schichten 59, 60, 61 und 62 bestehende Schichtsystem 54 entstanden, wodurch
gesichert ist, daß die "Maschen" der Filament-Flächenstruktur dimensionsstabil bleiben.
Im in Fig. 14 dargestellten Applikationsprozeß wird das Schichtsystem 54 nun
von der Rolle 53 über die Rolle 55 in Kontakt mit dem von der Rolle 51 abgewickelten
bahnförmigen Produkt 52 gebracht. Wenn die Klebkraft der Freigabeschicht 60 geringer
als die Klebkraft der durch Druck oder Wärme aktivierbaren Klebstoffschicht 62 eingestellt
ist, wird die Filament-Struktur 61 auf die Bahn 52 transferiert.
Die Freigabeschicht 60 ist im Fall einer thermisch aktivierbaren Klebstoffschicht 62
zweckmäßigerweise so beschaffen, daß deren Klebkraft unter Einwirkung von Wärme
nachläßt. Entsprechende Klebstoffe 62 und 60 sind aus der Folientransfertechnologie
bekannt. Nach dem Transfer der Filament-Struktur 61 auf die Bahn 62 bleibt
vom Schichtsystem 54 nur noch das aus dem dimensionsstabilen Zwischenträger 59
und der Freigabeschicht 60 bestehende Schichtsystem 63 übrig,
welches von der Rolle 56 aufgenommen wird.
Selbstverständlich kann auch das gesamte Schichtsystem 54 auf die Bahn 52 kaschiert
werden, wobei der dimensionsstabile Zwischenträger 59 transparent sein sollte
und beispielsweise als Schutzschicht für die Filament-Struktur 61 dienen kann.
In diesem Fall muß die Freigabeschicht 60 als Klebe- oder Deckschicht ausgeführt werden.
Die Applikation einer Filament-Sicherheitsstruktur ist nicht auf die Rollenverarbeitung
beschränkt, sondern kann auch in Blattform erfolgen, wobei definierte Flächen
der Filament-Sicherheitsstruktur auf das zu schützende Produkt aufgebracht werden.
Fig. 15 zeigt ein Herstellungsverfahren des Sicherheitsmerkmals bei dem die
Filament-Struktur direkt auf einem in Richtung 67 bewegten Produkt 70 entsteht, indem
die Filamente 68 und 69 durch zwei in den Richtungen 64 und 65 bewegte Ösen 70 und 72
auf das Produkt 70 geführt und dort mit einem Rakel 66 fixiert werden.
Die Fixierung kann durch eine Verklebung oder Verschweißung erfolgen, wobei mindestens
das Produkt 70 oder die Filamente 68 und 69 klebend oder verschweißbar ausgeführt
sein müssen. Das Verfahren eignet sich besonders für die Herstellung von bahnförmigen
Ausgangs-Substraten für dünne flexible Produkte. Durch die direkte Applikation vieler,
vorzugsweise verschiedenfarbiger Filamente, lassen sich mit Flechtverfahren komplexe
grafische Muster mit hoher Genauigkeit applizieren.
Die Ösen 71 und 72 werden vorzugsweise programmgesteuert von Schrittmotoren bewegt.
Die entstehenden Muster können mit auf der Bahn bereits vorhandener grafischer
Information synchronisiert werden, indem ein Sensor diese registriert und das Signal
als Synchronisationssignal für die Bewegung der Ösen 71 und 72 verwendet.
Nach der Applikation kann die Filament-Struktur mit einer Schutzschicht versehen werden.
Die Applikation von Filament-Strukturen als Sicherheitsmerkmal ermöglicht die Realisierung
einer großen Vielfalt von visuellen Eigenschaften die sich aufgrund der hohen Komplexität
der zugrundeliegenden Herstellungs-Technologien ausgezeichnet als Sicherheitsmerkmale
eignen. Einmal ausgewählt und eingerichtet sind diese Technologien jedoch sehr produktiv
und ermöglichen dem authorisierten Hersteller des Sicherheitsmerkmals
eine wirtschaftliche Fertigung.
Moderne Filamentherstellungsmaschinen spinnen gleichzeitig bis zu 10.000 Filamente
mit Geschwindigkeiten von bis zu mehreren 100 Metern pro Minute.
Färbe-, Zwirn oder Beschichtungsprozesse verlangsamen die Herstellung nicht wesentlich.
Verfahren für die Herstellung von Filament-Flächengebilden arbeiten mit bis zu 10.000
Kettfilamenten und mit bis zu 5000 Schußfilamenten pro Minute. Bei einer "Maschen"weite
von 1 mm ergibt sich eine Produktivität von fast einem Quadratmeter pro Sekunde.
Diese Leistung ist mit der Geschwindigkeit von Spezial-Sicherheitsreproduktionsverfahren
durchaus vergleichbar.
Knoten-Verschweißungen, Bedrucken, Kaschier- oder Laminierprozesse
sind ähnlich schnelle Verfahren.
Die Fälschungs-Sicherheit des erfindungsgemäßen Merkmals wird noch dadurch erhöht,
daß diese Sicherheit in Form komplexer Merkmale auf mehreren Herstellungs-Ebenen
realisiert ist.
Sowohl auf der Ebene der Filamenteigenschaften (Materialien, Inhaltsstoffe, Querschnitte,
Zusammensetzungen, Beschichtungen, Mehrfilamentsysteme etc.), als auch auf der Ebene
der Flächenstrukturen (Kreuzungs-, und Farb-Muster, Anzahl der Ebenen, Ausführung
der Kreuzungspunkte, Bedrucken etc.) sowie auf der Ebene der Applikation auf das Produkt
(Verknüpfung mit Druckbild, Verschmelzen, Schrumpfen oder Verkleben mit dem Produkt,
Einbetten in die Produktwandung etc.) kann Komplexität und damit Fälschungssicherheit
in das Merkmal integriert werden.
Selbst wenn es einem Fälscher beispielsweise gelingen sollte, ein kompliziert ausgeführtes
Filament zu beschaffen, wird ihn die Verarbeitung dieser Filamente zu der nachzustellenden
Flächenstruktur vor unlösbare Probleme stellen.
Ein weiterer großer Vorteil von Filament-Strukturen als Sicherheitsmerkmal ist deren
Dreidimensionalität. Bereits ein flüchtiger Blick, gegebenenfalls durch eine Lupe,
offenbart auch dem ungeübten Betrachter die Körperlichkeit und die Über- und
Unterkreuzungen der Filamente, einer Eigenschaft des optischen Sicherheitsmerkmals,
die mit grafischen Reproduktionsverfahren nicht herstellbar ist.
Da Filamente im Gegensatz zu gedruckten oder belichteten Linienstrukturen unabhängig
vom zu sichernden Produkt, auf oder in das sie schließlich übertragen werden, existieren,
können scharfe Farbkontraste zum und Schattenwürfe auf den Untergrund realisiert werden,
die den Verifikationsvorgang erleichtern.
Besonders eindrucksvoll erscheinen Filament-Sicherheitsmerkmale bei der Verifikation
mit einer Stereolupe.
Strukturen, die aus Filamenten mit entsprechenden Durchmessern hergestellt sind, lassen
sich auch ertasten und bilden ein schwer fälschbares haptisches Sicherheitsmerkmal.
Filamente ermöglichen die Realisierung sehr feiner Linien mit Stärken bis zu einzelnen
Mikrometern. Solche Linienstärken beeinträchtigen die Lesbarkeit darunterliegender
Informationen nicht und sind mit Druck- und Belichtungsverfahren gar nicht,
in unbefriedigender Qualität oder nur mit extrem hohen Aufwand herstellbar.
1
Filament in Farbe 1
2
Filament in Farbe 2
3
Filament-Struktur-Sicherheitsmerkmal
4
Wertdokument
5
Name des Wertdokument-Inhabers
6
Paßbild des Wertdokument-Inhabers
7
Filamentstruktur-Sicherheitsmerkmal
8
Filament in Farbe 3
9
Filament in Farbe 4
10
Filament in Farbe 5
11
banderolenförmiges Filamentstruktur-Sicherheitsmerkmal
12
zylindrisches Produkt
13
Filamentstruktur-Sicherheitsmerkmal
14
Filament in Farbe 6
15
alternierend zweifarbig gefärbtes Filament
16
Material 1 eines Seite an Seite Filaments
17
Material 2 eines Seite an Seite Filaments
18
Seite an Seite Filament
19
Mantel eines Kern-Mantel Filaments
20
Kern eines Kern-Mantel Filaments
21
Kern-Mantel Filament
22
Fibrillen eines Matrix-Fibrillen Filaments
23
Matrix eines Matrix-Fibrillen Filaments
24
Matrix-Fibrillen Filament
25
von Filament
26
umzwirntes Filament
26
Zwirn um Filament
25
27
Farbe 1 eines alternierend diskontinuierlich gefärbten Filments
28
Farbe 2 eines alternierend diskontinuierlich gefärbten Filments
29
Zwirn um das aus den Farbbereichen
27
und
28
bestehende Filament
30
Filament in Farbe 6
31
Filament in Farbe 7
32
Zwirn um Filament
30
33
Kern des Kern-Mantel Filaments
36
34
Mantel des Kern-Mantel Filaments
36
35
Filament in Farbe 8
36
Kern-Mantel Filament
37
Filament in Farbe 8
38
um die Filamente
37
verknotete Filamente
39
Knoten der Filamente
40
Rolle mit bahnförmigem Produkt
41
41
bahnförmiges Produkt
42
Klebstoff
43
Auftragvorrichtung für Klebstoff
42
44
Filament Flächenstruktur
45
Kaschierzylinder
46
Rolle mit Filament Flächenstruktur
44
47
mit Filament Flächenstruktur
44
kaschiertes bahnförmiges Produkt
41
48
Aufnahmerolle für
47
49
Trockenvorrichtung für den Klebstoff
42
50
Vorrichtung zum Aufbringen einer Deckschicht
51
Rolle mit bahnförmigem Produkt
52
52
bahnförmiges Produkt
53
Rolle mit Schichtsystem
54
54
Schichtsystem bestehend aus den Schichten
59
,
60
,
61
,
62
55
Transfer-Zylinder
56
Aufnahmerolle für das Schichtsystem
63
57
aus den Schichten
52
,
62
,
61
bestehendes mit Filament-Sicherheitsstruktur beschichtetes
bahnförmiges Produkt
52
58
Aufnahmerolle für das Schichtsystem
57
59
dimensionsstabiler Zwischenträger
60
klebende Freigabeschicht
61
Filament-Sicherheitsstruktur
62
druck- oder wärmeaktivierbare Klebstoffschicht
63
aus den Schichten
59
und
60
bestehendes Schichtsystem
64
Bewegungsrichtung der Öse
1
65
Bewegungsrichtung der Öse
2
66
Rakle zum Andruck der Filamente
68
,
69
auf die Bahn
70
67
Laufrichtung des bahnförmigen Produkts
70
68
Filament
1
69
Filament
2
70
bahnförmiges Produkt
71
bewegliche Öse
1
72
bewegliche Öse
1
73
auf das bahnförmige Produkt
70
geflochtene Filamente
74
Vorrichtung zur Umwandlung der Filamentstruktur
44
in eine klebende Konsistenz
(beispielsweise durch Anlösen oder Schmelzen der Filamentoberfläche) oder Vorrichtung
zur Beschichtung der Filamentstruktur
44
mit Klebstoff
Claims (57)
1. Optisches Sicherheitsmerkmal zum Schutz von Produkten und Informationen
gegen Fälschungen dadurch gekennzeichnet, das das Sicherheitsmerkmal
aus einer Anordnung (3) sich kreuzender Filamente (1), (2) besteht.
2. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
das die Filamente aus:
- (a) synthetischen Materialien und/oder
- (b) natürlichen Materialien und/oder
- (c) einer Kombination synthetischer und natürlicher Materialien bestehen.
3. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet,
das die Filamente aus Polymeren bestehen.
4. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet,
das die Filamente aus Glas bestehen.
5. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet,
das die Filamente aus Metall bestehen.
6. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
das die Filamente gefärbt sind.
7. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet,
das die Filamentfarbe (27), (28) in Richtung der linearen Ausdehnung
der Filamente, d. h. entlang deren Länge variiert.
8. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet,
das die Filamentfarbe in Richtung der radialen Ausdehnung der Filamente,
d. h. entlang deren Umfänge variiert.
9. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
das die Filamente beschichtet sind.
10. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet,
das die Filamente metallisiert sind.
11. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet,
die Filamente mit Stoffen beschichtet sind, die als Verklebe- oder
als Verschweiß-Hilfsstoffe wirken.
12. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet,
das die Filamente mit Farbstoffen beschichtet sind.
13. Optisches Sicherheitsmerkmal nach den Ansprüchen 7 oder 8 dadurch
gekennzeichnet, das die Farbänderungen zwischen zwei Farben
kontinuierlich verlaufen, d. h. das die Farbe kontinuierlich
zwischen verschiedenfarbigen Bereichen variiert.
14. Optisches Sicherheitsmerkmal nach den Ansprüchen 7 oder 8 dadurch
gekennzeichnet, das die Farbänderungen zwischen zwei Farben (27) und (28)
diskontinuierlich verlaufen, d. h. das zwischen zwei verschiedenfarbigen
Bereichen (27), (28) eine scharfe Grenze existiert.
15. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
das in die Filamente Sicherheitsmerkmalsstoffe mit:
- (a) spezieller Anregungs-Emissionscharakteristik und/oder mit
- (b) speziellen magnetischen Eigenschaften und/oder mit
- (c) speziellen chemischen Eigenschaften und/oder mit
- (d) speziellen optischen Eigenschaften (Absorption, Polarisationsdrehung, nichtlineare optische Effekte o. ä.) eingebracht werden.
16. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet,
das die Filamente transparent sind und das die eingebrachten Merkmalsstoffe
visuell überprüfbar sind.
17. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet,
das die Filamente transparent sind und das die eingebrachten Merkmalsstoffe
sichtbare Strahlung emittieren.
18. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
das die Filamente Bi- oder Mehrkomponentenfilamente sind.
19. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 18 dadurch gekennzeichnet,
- (a) das die Filamente Seite an Seite- (18) und/oder
- (b) Kern-Mantel- (21) und/oder
- (c) Matrix-Fibrillen- (24)
20. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet,
das die Matrix (19), (23) transparent und das die Fibrillen (20), (22) gefärbt sind.
21. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
das die Filamente kreisförmige oder nichtkreisförmige Querschnitte haben.
22. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 21 dadurch gekennzeichnet,
das die Filamentquerschnitte entlang der linearen Ausdehnung
der Filamente variieren.
23. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 21 dadurch gekennzeichnet,
das die Filamente Hohlräume enthalten
24. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
das die Filamente elastisch sind.
25. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
das die Filamente durch Einwirkung physikalischer oder chemischer Prozesse
schrumpfen.
26. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
das die Filamente aus:
- (a) geflochtenen und/oder
- (b) verzwirnten (25), (26) und/oder
- (c) umsponnenen
27. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
das die sich kreuzenden Filamente an ihren Kreuzungspunkten
fest miteinander verbunden sind.
28. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 27 dadurch gekennzeichnet,
das diese festen Verbindungen Verknotungen (39) sind.
29. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 27 dadurch gekennzeichnet,
das diese festen Verbindungen durch:
- (a) Verkleben und/oder
- (b) Verschweißen und/oder
- (c) Verschmelzen
30. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
das die Anordnung sich kreuzender Filamente ganz oder teilweise bedruckt ist.
31. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 30 dadurch gekennzeichnet,
das die Anordnung sich kreuzender Filamente ganz oder teilweise mit der
gegen Verfälschung zu schützenden Information bedruckt ist.
32. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
das die Anordnung sich kreuzender Filamente (7) die Oberflächen
des gegen Fälschung zu schützenden Produkts (4) oder der gegen Fälschung
zu schützenden Information ganz oder teilweise bedeckt.
33. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
das die Anordnung sich kreuzender Filamente ganz oder teilweise innerhalb
des Volumens oder der Wandung des gegen Fälschung
zu schützenden Produktes verläuft.
34. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 33 dadurch gekennzeichnet,
das die Anordnung sich kreuzender Filamente zwischen zwei Schichten
eines Produktes angeordnet ist.
35. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 34 dadurch gekennzeichnet,
das diese Schichten die Folien- oder Farbschichten eines Wertdokumentes
sind.
36. Optisches Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 33 dadurch gekennzeichnet,
das dieses Produkt ein klarer Behälter oder eine klare Verpackung ist.
37. Verfahren zur Herstellung des aus einer Anordnung sich kreuzender Filamente
bestehenden optischen Sicherheitsmerkmals dadurch gekennzeichnet,
- (a) das die Anordnung sich kreuzender Filamente gewebt, gewirkt, geflochten oder gestrickt wird und
- (b) ganz oder partiell auf oder in das zu schützende Produkt oder auf die zu schützende Information übertragen wird.
38. Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 37 dadurch
gekennzeichnet, das die Verbindung zwischen der Filamentstruktur (44)
und dem zu schützendem Produkt (41) oder der zu schützenden Information
eine Klebeverbindung (42) ist.
39. Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 38 dadurch
gekennzeichnet, das die Verklebung zwischen Filament und Produkt
durch Schmelzprozesse erfolgt.
40. Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 38 und 11
dadurch gekennzeichnet, das die Oberflächen der Filamente durch Einwirkung
chemischer oder physikalischer Prozesse (74) in einen klebenden Zustand
überführt wird.
41. Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 38 dadurch
gekennzeichnet, das Produkt (41) mit einer klebenden Schicht (42)
versehen wird.
42. Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 37 dadurch
gekennzeichnet, das die Anordnung sich kreuzender Filamente schlauchförmig
ist (11) und so auf das zu schützende Produkt (12) aufgebracht wird,
daß es dieses umhüllt.
43. Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 42 und 25
dadurch gekennzeichnet, das die schlauchförmige Anordnung sich kreuzender
Filamente auf das zu schützende Produkt geschrumpft wird.
44. Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 42 und 24
dadurch gekennzeichnet, das die schlauchförmige Anordnung sich kreuzender
Filamente elastisch gedehnt wird
- (a) das zu schützende Produkt in das Innere des Schlauches gebracht wird
- (b) das die schlauchförmige Anordnung elastisch kontrahiert und den Umfang des zu schützenden Produktes bedeckt.
45. Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 37
dadurch gekennzeichnet, das die Anordnung sich kreuzender Filamente
in die flüssige Phase eines sich durch Verfestigung aus dieser Phase
bildenden Produktes eingebracht wird.
46. Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 45
dadurch gekennzeichnet, das dieses Produkt:
- (a) eine Folie oder
- (b) ein Papier oder
- (c) eine klare Wandung
47. Verfahren zur Herstellung des aus einer Anordnung sich kreuzender Filamente
bestehenden optischen Sicherheitsmerkmals dadurch gekennzeichnet,
- (a) das die Anordnung sich kreuzender Filamente (61) gewebt, gewirkt, geflochten oder gestrickt wird und
- (b) ganz oder partiell auf einen dimensionsstabilen Zwischenträger (59) aufgebracht wird
48. Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 47
dadurch gekennzeichnet, das die Anordnung sich kreuzender Filamente (61)
von diesem Zwischenträger (59) getrennt und mit Kalt- oder Heißtransfer
verfahren auf das zu schützende Produkt (52) oder die
zu schützende Information übertragen wird.
49. Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 47
dadurch gekennzeichnet, das die Anordnung sich kreuzender Filamente
zusammen mit dem Zwischenträger auf das zu schützende Produkt
oder die zu schützende Information übertragen wird.
50. Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 49
dadurch gekennzeichnet, das der Zwischenträger zwischen der Anordnung
sich kreuzender Filamente und dem zu schützenden Produkt oder
der zu schützenden Information angeordnet ist.
51. Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 49
dadurch gekennzeichnet, das der Zwischenträger die letzte Schicht
in der Reihenfolge: zu schützendes Produkt zu schützende Information,
Anordnung sich kreuzender Filamente ist.
52. Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 49
dadurch gekennzeichnet, das der Zwischenträger nach der Übertragung
auf das zu schützende Produkt oder die zu schützende Information
durch Auflösen entfernt wird.
53. Verfahren zur Herstellung des aus einer Anordnung sich kreuzender Filamente
bestehenden optischen Sicherheitsmerkmals dadurch gekennzeichnet,
das die Anordnung sich kreuzender Filamente (73) in oder auf dem
zu schützenden Produkt (70) durch einen Flechtprozeß
aus Einzelfilamenten (68), (69) entsteht.
54. Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 53
dadurch gekennzeichnet, das die geflochtene Filament-Struktur innerhalb
der Schicht einer durch Verfestigung einer flüssigen Masse hergestellten
kontinuierlich bewegten Substratbahn entsteht.
55. Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 53
dadurch gekennzeichnet, das die geflochtene Filament-Struktur (73)
auf der Oberfläche einer kontinuierlich bewegten Substratbahn (70) entsteht.
56. Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 54
dadurch gekennzeichnet, das die Filamente in die Papiermasse
des Stoffauflaufs einer Papiermaschine geflochten werden.
57. Verfahren zur Herstellung des Sicherheitsmerkmals nach Anspruch 54
dadurch gekennzeichnet, das die Filamente in die flüssige Folienmasse
eines Folienherstellungsprozesses geflochten werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19809085A DE19809085A1 (de) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | Optisches Sicherheitsmerkmal und Verfahren zu dessen Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19809085A DE19809085A1 (de) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | Optisches Sicherheitsmerkmal und Verfahren zu dessen Herstellung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19809085A1 true DE19809085A1 (de) | 1999-08-26 |
Family
ID=7859587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19809085A Withdrawn DE19809085A1 (de) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | Optisches Sicherheitsmerkmal und Verfahren zu dessen Herstellung |
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