EP0374763A2 - Sicherheitselement in Form von Fäden oder Bänder zur Einbettung in Sicherheitsdokumente sowie Verfahren zur Herstellung und Prüfung derselben - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a security element in the form of a thread or tape for embedding in a security document, consisting of a carrier film and at least one marking substance applied thereon, e.g. B. in the form of a coating that is used for visual and / or mechanical authenticity detection and methods for manufacturing and testing the same.
- Such a security thread is e.g. B. from DE-OS 27 54 267, wherein a carrier film made of polyester or cellulose is coated with different materials.
- a carrier film made of polyester or cellulose is coated with different materials.
- visually and / or machine-readable authenticity features serve z.
- the layer materials susceptible to mechanical abrasion and atmospheric influences such as. B. the metal coating, usually the outside of the thread.
- the metallic coating can be easily destroyed by mechanical loads during the production of the thread, and even in later use it is often the case that the metallic coating loses its originally high-gloss property and becomes matt over time. In serious cases, the metallic layer can also be completely interrupted, as a result of which the security thread loses not only its reflective property but also its mechanically verifiable electrical conductivity over the entire length of the thread.
- the structure is mostly asymmetrical and this asymmetry leads to the curl of the thread and the formation of garlands.
- the thread can therefore not be embedded in the fiber layer of a forming paper layer with the same flatness.
- the areas of the paper web in which the security thread does not come to lie in the plane of the paper layer must then be separated out as unusable. This committee makes paper production more expensive.
- the invention is based on the object of creating a security element which, while avoiding the above-mentioned. Disadvantages can be easily produced and embedded in a security document.
- composition of the security thread according to the invention from two foils pretreated in the same way gives the thread a completely symmetrical structure.
- the two carrier films are preferably obtained from the same film, in which a larger film web is first provided, the corresponding coatings are provided in a coating system, the film web is then cut into two longitudinal webs and these longitudinal webs are overlaid and connected to one another in the form according to the invention. This also avoids fluctuations that could arise from the production of the film webs in two different production processes.
- the security thread which is pulled off a roll during paper production and is guided to the paper screen at a predetermined position in the pulp, maintains its position via this path, in which it is guided freely, without rotating about its longitudinal axis.
- the reject which arises in the case of threads with an asymmetrical structure due to the flatness of the thread being flat in the paper plane can thereby be avoided.
- each layer containing a marking substance is present twice.
- the absence of a marking substance in one layer does not lead to a total loss of the authenticity feature, unless the unlikely event occurs that the substance is also missing at the same location in the opposite layer.
- the amount of substance is only half as large, but this reduction in the amount can easily be compensated for by appropriate design of the detection apparatus.
- the two carrier foils are generally connected to one another by means of an adhesive layer, suitable adhesives being selected depending on the circumstances.
- an adhesive material is preferably used which is permeated with electrically conductive pigments. These electrically conductive pigments electrically connect the two metal layers to one another. If there is a break in the metal layer during the manufacture of the film or when the security thread is embedded in the paper, the adhesive layer serves as a bridging element to maintain the electrical connection over the entire length of the security element.
- resistant coatings such as, for example, B. a layer of paint or a layer of paint
- plastic surfaces can usually be printed better than z. B. metallic surfaces.
- the internal coatings can be made thin, since they are now adequately protected against mechanical loads by the outer plastic films.
- the metallic layer is first applied during the production of the carrier foils and the magnetic layer is only applied to this metallic layer.
- the metallic reflective layer thus covers the magnetic layer, which has a black or brown intrinsic color, after the two foils have been superimposed.
- This thread can then also be stored in the printed image area of the security document, since the thread cannot be recognized or can only be recognized as a faintly bright area due to its reflecting surface in incident light and thus does not disturb the visual impression of the printed image. Only when viewed in transmitted light can this thread be recognized as a dark stripe in the paper.
- the security threads can also be embedded in the document by methods known per se so that they appear on the surface in places. This is a particular advantage of the invention. Due to the exposed position of the security thread on the document surface, it is exposed to special mechanical loads due to daily use. In the security thread according to the invention, however, plastic layers which are resistant to mechanical and chemical influences, such as, for. B. polyester films, the outer layers that protect the sensitive feature layers. In spite of its exposed position, the thread shows no signs of wear.
- the double presence of a marking substance can advantageously be used for authenticity testing in the case of the metallic or electrically conductive coating.
- the carrier films are the two outer, transparent plastic films 2, 3, preferably made of polyester. Each of these plastic films is provided on its inner side with a metal coating 4, 5. For this purpose, the films are coated with an aluminum, nickel or even chrome layer by means of suitable coating processes (vapor deposition, spraying, sputtering, etc.). The layer thickness is usually far below 1 ⁇ . After their coating, these two carrier foils are connected via an adhesive layer 6. Suitable adhesives are e.g. B. laminating glue, which are activated by heating over a certain temperature range, or polymerisation glue, which harden when heated and / or UV irradiated.
- suitable adhesives are e.g. B. laminating glue, which are activated by heating over a certain temperature range, or polymerisation glue, which harden when heated and / or UV irradiated.
- this thread Due to its metallic coating, this thread has highly reflective properties and is therefore only recognizable as a dark stripe in transmitted light, since when viewed in incident light, the light reflected by the thread is scattered through the paper layer above it. Thanks to the outer polyester films, the thread is resistant to a large number of chemical solvents and also fulfills the required conditions such as high flexibility and tear resistance due to the excellent mechanical properties of polyester.
- FIG. 2 shows a thread in which - again between two polyester films 8, 9 - the layer materials used for authenticity detection are embedded.
- Each of these foils was first covered with a metallic one Coating 10, 11 provided and a magnetic layer 12, 13 is applied to this metallic coating.
- Suitable magnetic materials or coating materials are known from DE-PS 16 69 245.
- both of the carrier foils are overlaid with their coated side facing inwards and connected to one another with the aid of an adhesive layer 14.
- the adhesive layer has to be coordinated with a good connection of the magnetic layers inside.
- the films can also be coated on both sides. In this case, at least one of the layer materials then comes to the outside. Materials that withstand the chemical and mechanical loads must therefore be selected for these outer layers 15. It can be z. B. is a full-surface paint coating that has a certain color or luminescent properties. However, a pattern or alphanumeric characters can also be partially printed on, which can be read directly or with the aid of appropriate magnification devices. Since the threads usually have a width of 0.5 mm to max. 1.5 mm are required for printing the thread with characters of this size, complex printing techniques and corresponding devices, whereby the thread gains additional security against counterfeiting.
- the two carrier foils from which the security thread according to the invention is composed are preferably obtained from a single foil which is provided with the desired layers on one or both sides in advance.
- the side of the film that carries the later internal coatings is additionally provided with an adhesive surface.
- these can be filled by a roller laminating system known per se (FIG. 3).
- the two foils After passing through two press rolls 23 and subsequent cooling, the two foils are firmly connected to one another and can be cut into individual strips of the desired width in a corresponding cutting system.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement in Form eines Fadens oder Bandes zur Einbettung in ein Sicherheitsdokument, bestehend aus einer Trägerfolie und mindestens einer darauf aufgebrachten Markierungssubstanz, z. B. in Form einer Beschichtung, die der visuellen und/oder maschinellen Echtheitserkennung dient sowie Verfahren zur Herstellung und Prüfung desselben.
- Es ist eine zur Absicherung von Sicherheitsdokumenten bekannte Maßnahme, in diese Dokumente Sicherheitselemente einzubetten, die entweder besondere maschinell nachweisbare physikalische Eigenschaften aufweisen oder auch von ihrem visuellen Aussehen her so gestaltet sind, daß sie als Echtheitsmerkmal für das Sicherheitsdokument dienen können. Derartige Sicherheitselemente sind z. B. Fäden oder Bänder, die im Rahmen der Papierherstellung in die sich noch bildende Papierlage direkt eingebettet werden.
- Ein derartiger Sicherheitsfaden ist z. B. aus der DE-OS 27 54 267 bekannt, wobei eine Trägerfolie aus Polyester oder Zellulose mit verschiedenen Materialien beschichtet wird. Als visuell und/oder maschinell lesbare Echtheitsmerkmale dienen z. B. eine Aluminiumbedampfung, eine Magnetbeschichtung, eine Beschichtung mit Röntgenstrahl absorbierendem Material und/oder ein lumineszierendes Material.
- In dieser Schrift werden verschiedene Aufbauten derartiger Sicherheitsfäden aufgezeigt, die sich in der Schichtanordnung und/oder den dabei verwendeten Materialien unterscheiden. Alle dort gezeigten Beispiele haben aber zumindest einen, meist sogar mehrere der nachfolgend aufgezeigten Nachteile.
- So bilden z. B. die gegen mechanischen Abrieb und atmosphärische Einflüsse anfälligen Schichtmaterialien, wie z. B. die Metallbeschichtung, meist die Außenseite des Fadens. Durch mechanische Belastungen bei der Herstellung des Fadens kann die metallische Beschichtung aber leicht zerstört werden und auch im späteren Gebrauch ist es häufig der Fall, daß die metallische Beschichtung seine ursprünglich hochglänzende Eigenschaft verliert und mit der Zeit matt wird. In gravierenden Fällen kann es auch zu einer vollständigen Unterbrechung der metallischen Schicht kommen, wodurch der Sicherheitsfaden nicht nur seine reflektierende Eigenschaft, sondern auch seine maschinell nachprüfbare elektrische Leitfähigkeit über die gesamte Fadenlänge verliert.
- Des weiteren ist der Aufbau meist asymmetrisch und diese Asymmetrie führt zur Rollneigung des Fadens und zur Girlandenbildung. Der Faden läßt sich damit nicht problemlos in stets gleicher Planlage in die Faserschicht einer sich formierenden Papierlage einbetten. Die Bereiche der Papierbahn, in denen der Sicherheitsfaden nicht in der Ebene der Papierlage zu liegen kommt, müssen anschließend als unbrauchbar ausgesondert werden. Durch diesen Ausschuß kommt es zu einer Verteuerung der Papierherstellung.
- Schließlich sind Fabrikationsfehler im Beschichtungsvorgang nicht auszuschließen. So kann es z. B. zu starken Schichtdickenschwankungen und auch zu vollständigen Unterbrechungen in der Beschichtung kommen. Derartige Unterbrechungen in einer z. B. metallischen Schicht führen aber zur Unterbrechung der elektrischen Leitfähigkeit. Auch diese Sicherheitsdokumente müssen vorab als Ausschuß ausgesondert werden, da aufgrund dieser Unregelmäßigkeiten die Echtheitsfeststellung nicht mehr eindeutig ist.
- Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitselement zu schaffen, das unter Vermeidung der o.g. Nachteile in einfacher Weise herstellbar und in ein Sicherheitsdokument einbettbar ist.
- Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs gegebenen Merkmale gelöst. Ein Verfahren zur Herstellung derartiger Sicherheitselemente ist Gegenstand eines nebengeordneten Anspruchs.
- Durch die erfindungsgemäße Zusammensetzung des Sicherheitsfadens aus zwei in gleicher Weise vorbehandelten Folien erhält der Faden einen vollkommen symmetrischen Aufbau. Vorzugsweise werden die beiden Trägerfolien aus der gleichen Folie gewonnen, in dem zunächst eine größere Folienbahn bereitgestellt, in einer Beschichtungsanlage mit den entsprechenden Beschichtungen versehen wird, die Folienbahn dann in zwei Längsbahnen geschnitten wird und diese Längsbahnen in der erfindungsgemäßen Form überlagert und miteinander verbunden werden. Damit werden auch Schwankungen vermieden, die aufgrund der Fertigung der Folienbahnen in zwei unterschiedlichen Produktionsabläufen entstehen könnten.
- Der Sicherheitsfaden, der bei der Papierherstellung von einer Rolle abgezogen und an vorbestimmter Stelle in der Pulpe zum Papiersieb geführt wird, hält seine Lage über diesen Weg, in dem er frei geführt wird, ein, ohne sich um seine Längsachse zu drehen. Der Ausschuß, der bei Fäden mit asymmetrischen Aufbau aufgrund mangelnder Planlage des Fadens in der Papierebene entsteht, kann dadurch vermieden werden.
- Durch die Verlagerung der empfindlichen Schichten in die inneren Bereiche des Sicherheitsfadens können nun auch Materialien Verwendung finden, die beim Stand der Technik wegen ihrer exponierten Lage und der mangelnden Umweltbeständigkeit praktisch nicht benutzt werden können.
- Zudem ist jede eine Markierungssubstanz enthaltende Schicht doppelt vorhanden. Das Fehlen einer Markierungssubstanz in einer Schicht führt - falls nicht der unwahrscheinliche Fall auftritt, daß an der gleichen Stelle in der Gegenschicht auch die Substanz fehlt - nicht zum totalen Ausfall des Echtsheitsmerkmals. In diesem Fall ist die Substanzmenge zwar nur halb so groß, diese Reduzierung der Menge kann aber durch entsprechende Auslegung der Nachweisapparatur problemlos kompensiert werden.
- Die beiden Trägerfolien werden in der Regel über eine Klebeschicht miteinander verbunden, wobei je nach den Gegebenheiten geeignete Kleber auszuwählen sind. Sind z. B. die beiden innen liegenden Schichten Metallschichten und soll der Echtheitsnachweis über die Prüfung der elektrischen Leitfähigkeit erfolgen, so wird vorzugsweise ein Klebematerial verwendet, das mit elektrisch leitfähigen Pigmenten durchsetzt ist. Durch diese elektrisch leitfähigen Pigmente werden die beiden Metallschichten miteinander elektrisch verbunden. Sollte es bei der Herstellung der Folie oder bei der Einbettung des Sicherheitsfadens in das Papier zu einem Bruch in der Metallschicht kommen, so dient die Klebeschicht als Überbrückungsglied zur Aufrechterhaltung der elektrischen Verbindung über die gesamte Länge des Sicherheitselements.
- Während eine Magnetschicht als abriebgefährdete Schicht vorzugsweise nach innen verlagert wird, können widerstandsfähige Beschichtungen, wie z. B. eine Lackschicht oder eine Farbschicht, auch auf der Außenseite der Kunststoffschicht aufgebracht werden, zudem sich Kunststoffoberflächen in der Regel besser bedrucken lassen als z. B. metallische Oberflächen.
- Die innenliegenden Beschichtungen können entsprechend dünn ausgeführt werden, da sie nun durch die äußeren Kunststoffolien gegen mechanische Belastungen ausreichend geschützt sind.
- In einer bevorzugten Ausführungsform wird bei der Herstellung der Trägerfolien zunächst die metallische Schicht aufgebracht und erst auf diese metallische Schicht die Magnetschicht. Die metallisch reflektierende Schicht deckt damit nach der Übereinanderlage der beiden Folien die Magnetschicht, die eine schwarze oder braune Eigenfarbe aufweist, ab. Dieser Faden kann dann auch im Druckbildbereich des Sicherheitsdokumentes eingelagert werden, da der Faden wegen seiner reflektierenden Oberfläche im Auflicht nicht bzw. nur als schwach hell erscheinender Bereich erkennbar ist und damit den visuellen Eindruck des Druckbilds nicht stört. Erst bei Betrachtung im Durchlicht ist dieser Faden als dunkler Streifen im Papier erkennbar. Diese Unterschiede in der Auf- und Durchlichtbetrachtung sind auch ein einfaches Mittel, um das Dokument von einer Kopie unterscheiden zu können.
- Die Sicherheitsfäden können aber auch nach an sich bekannten Verfahren so in das Dokument eingelagert werden, daß sie stellenweise an der Oberfläche erscheinen. Gerade hier zeigt sich ein besonderer Vorteil der Erfindung. Durch die stellenweise exponierte Lage des Sicherheitsfadens an der Dokumentenoberfläche ist er gerade hier durch den täglichen Gebrauch besonderen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Beim erfindungsgemäßen Sicherheitsfaden bilden aber nun gegen mechanische und chemische Einflüsse widerstandsfähige Kunststoffschichten, wie z. B. Polyesterfolien, die Außenschichten, die die empfindlichen Merkmalsschichten schützen. Der Faden zeigt also trotz seiner exponierten Lage keine Abnutzungserscheinungen.
- Das doppelte Vorhandensein einer Markierungssubstanz kann im Falle der metallischen bzw. elektrisch leitfähigen Beschichtung vorteilhaft zur Echtheitsprüfung genutzt werden.
- Bei den bekannten Sicherheitsfäden, die nur eine elektrisch leitfähige Schicht enthalten, führen Risse in der Metallbeschichtung dazu, daß die Leitfähigkeit unterbrochen wird. Der berührungslose Nachweis der Leitfähigkeit mittels bekannter Verfahren (DE-PS 17 74 209) führte daher zu einem negativen Ergebnis. Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind nun zwei leitfähige Schichten vorhangen, die durch eine nicht leitfähige Schicht (Kunststofffolie, Klebeschicht etc.), ein Dielektrikum bildend, kapazitiv gekoppelt. Treten nun in den Metallschichten Risse auf, so wirken die durch diese Risse unterbrochenen Metallschichten mit dem Dielektrikum dazwischen, wie hintereinander geschaltete Kondensatoren. Dadurch wird eine Wechselstromleitfähigkeit aufrecht erhalten, wenn man davon ausgehen kann, daß nicht an gleicher Stelle des Fadens beide Metallschichten völlig unterbrochen sind. Mißt man nun diese Wechselstromleitfähigkeit über an sich bekannte kapazitive Meßverfahren, so kann selbst bei einem oder mehreren Brüchen in ein oder beiden Metallbeschichtungen auf das Vorhandensein zweier elektrisch leitfähiger Schichten geschlossen werden und dieses zur Echtheitserkennung dienende Merkmal eindeutig festgestellt werden.
- Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren.
- Die Fig. zeigen:
- Fig. 1 und 2 Querschnittsansichten zu verschiedenen Ausführungsformen erfindungsgemäßer Si cherheitselemente,
- Fig. 3 eine schematische Darstellung zum Herstellungsverfahren.
- Die Fig. 1 zeigt eine einfache Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitsfadens 1. Die Trägerfolien sind die beiden außenliegenden, transparenten Kunststofffolien 2, 3 aus vorzugsweise Polyester. Jede dieser Kunststoffolien ist auf ihrer inneren Seite mit einer Metallbeschichtung 4, 5 versehen. Hierzu werden die Folien mittels geeigneter Beschichtungsverfahren (Bedampfen, Sprühen, Sputtern etc.) mit einer Aluminium-, Nickel- oder auch Chromschicht beschichtet. Die Schichtdicke liegt hier in der Regel weit unter 1 µ. Verbunden werden diese beiden Trägerfolien nach ihrer Beschichtung über eine Klebstoffschicht 6. Geeignete Kleber sind z. B. Laminierkleber, die durch Erwärmung über einen bestimmten Temperaturbereich aktiviert werden oder auch Polimerisationskleber, die bei Erwärmung und/oder UV-Bestrahlung aushärten.
- Dieser Faden hat durch seine metallische Beschichtung stark reflektierende Eigenschaften und ist damit nur im Durchlicht als dunkler Streifen erkennbar, da bei Betrachtung im Auflicht das vom Faden reflektierte Licht durch die darüberliegende Papierschicht gestreut wird. Durch die äußeren Polyesterfolien ist der Faden gegen eine Vielzahl von chemischen Lösungsmitteln resistent und erfüllt auch aufgrund der hervorragenden mechanischen Eigenschaften von Polyester die geforderten Bedingungen, wie hohe Flexibilität und Reißfestigkeit.
- Die Fig. 2 zeigt einen Faden, in dem - wiederum zwischen zwei Polyesterfolien 8, 9 - die der Echtheitserkennung dienenden Schichtmaterialien eingelagert sind. Jede dieser Folien wurde hier zunächst mit einer metallischen Beschichtung 10, 11 versehen und auf diese metallische Beschichtung ist eine Magnetschicht 12, 13 aufgebracht. Geeignete Magnetmaterialien bzw. Beschichtungsmaterialien sind aus der DE-PS 16 69 245 bekannt. Auch hier werden beide Trägerfolien mit ihrer beschichteten Seite nach innen gerichtet überlagert und mit Hilfe einer Klebeschicht 14 miteinander verbunden. Die Klebeschicht ist auf eine gute Verbindung der hier innenliegenden Magnetschichten abzustimmen.
- In manchen Fällen, insbesondere, wenn mehrere Schichten im Sicherheitsfaden enthalten sein sollen, können die Folien auch beidseitig beschichtet werden. In diesem Fall kommt dann zumindest eines der Schichtmaterialien nach außen zu liegen. Für diese außenliegenden Schichten 15 sind daher Materialien zu wählen, die den chemischen und mechanischen Belastungen standhalten. Dabei kann es sich z. B. um eine ganzflächige Lackbeschichtung handeln, die eine bestimmte Farbe oder auch lumineszierende Eigenschaften besitzt. Es können aber auch partiell ein Muster oder auch alphanumerische Schriftzeichen aufgedruckt werden, die direkt oder unter Zuhilfenahme entsprechender Vergrößerungsgeräte lesbar sind. Da die Fäden in der Regel eine Breite von 0,5 mm bis max. 1,5 mm aufweisen, sind für die Bedruckung des Fadens mit Zeichen dieser Größenordnung aufwendige Drucktechniken und entsprechende Vorrichtungen notwendig, wodurch der Faden zusätzlich an Fälschungssicherheit gewinnt.
- Die beiden Trägerfolien, aus denen sich der erfindungsgemäße Sicherheitsfaden zusammensetzt, wird vorzugsweise aus einer einzigen Folie gewonnen, die vorab ein- oder beidseitig mit den gewünschten Schichten versehen wird. Die Folienseite, die die später innen liegenden Beschichtungen trägt, wird zusätzlich mit einer Klebstoffläche versehen. Durch Falten der Folie oder Zerschneiden und entsprechende Überlagerung der beiden Bahnhälften wird die gewünschte doppellagige Folienbahn erstellt. Zur festen Verbindung der beiden Folien können diese durch eine an sich bekannte Rollenkaschieranlage gefüllt werden (Fig. 3). In dieser Anlage werden die Folien 2, 3 mit der z. B. metallischen Beschichtung 4, 5 einander zugewandt überlagert und über Heizrollen 22, Infrarot oder Hochfrequenz, auf eine Temperatur gebracht, bei der der Kleber 6 aktiviert wird. Nach dem Durchgang durch zwei Preßwalzen 23 und anschließender Abkühlung sind die beiden Folien fest miteinander verbunden und können in einer entsprechenden Schneideanlage in einzelne Streifen mit der gewünschten Breite geschnitten werden.
Claims (14)
- das Sicherheitselement (1) aus zwei Trägerfollen (2, 3, 8, 9) zusammengesetzt ist,
- jede der Echtheitserkennung dienenden Markierungssubstanz (4, 5, 10, 11, 12, 13, 15) auf jeder dieser Trägerfolien und damit doppelt vorhanden ist,
- diese Trägerfolien so miteinander verbunden sind, daß der Gesamtaufbau - im Querschnitt betrachtet - symmetrisch ist und
- die Trägerfolien zumindest ein Paar (4 und 5, 10 und 11, 12 und 13) der jeweils doppelt vorhandenen Markierungssubstanzen einschließen.
daß
- eine Kunststoffolie bereitgestellt wird,
- diese Kunststoffolie mit der zur Echtheitserkennung dienenden Substanz versehen wird,
- eine zweite in gleicher Weise vorbehandelte Folie hergestellt wird,
- zumindest eine der Folien auf einer mit Markierungssubstanz versehenen Seite mit einem Laminierklebstoff versehen wird,
- beide Folien, mit ihrer mit Markierungssubstanz versehenen bzw. mit der Klebstoffschicht versehenen Seite zueinander zugewandt, überlagert und miteinander verklebt werden und
- aus dieser doppellagigen Folienbahn die Sicherheitselemente in der erforderlichen Band- oder Fadenbreite geschnitten werden.
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