EP4306330A1 - Sicherheitselement - Google Patents

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EP4306330A1
EP4306330A1 EP22185202.3A EP22185202A EP4306330A1 EP 4306330 A1 EP4306330 A1 EP 4306330A1 EP 22185202 A EP22185202 A EP 22185202A EP 4306330 A1 EP4306330 A1 EP 4306330A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
oxide
layer
structures
fluoride
security element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22185202.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin EGGINGER
Anita FUCHSBAUER
Stephan Trassl
Philipp Nothdurft
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hueck Folien GmbH
Original Assignee
Hueck Folien GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Hueck Folien GmbH filed Critical Hueck Folien GmbH
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Priority to PCT/AT2023/060234 priority patent/WO2024011272A1/de
Publication of EP4306330A1 publication Critical patent/EP4306330A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/324—Reliefs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B42D25/40—Manufacture
    • B42D25/45—Associating two or more layers

Definitions

  • the invention relates to a security element, in particular for securities, security paper or security objects, such as banknotes, ID cards, credit cards, wherein the security element has at least one area with structures, at least one having a color shift effect in the at least one first area when viewed from a first side of the security element color-shifting optical effect layer is provided and the structures are completely or partially covered by the at least one optical effect layer.
  • Security elements of the type mentioned above are usually used to increase the anti-counterfeit protection of securities or security papers, such as banknotes, ID cards, credit cards, ATM cards, tickets, etc.
  • undesirable coupling effects can occur between the structures and the color-shifting optical effect layer.
  • effects generated by the structures can superimpose and interact with the color-shifting effect of the optical effect layer, which can lead to undesired and accidental impairments, such as a weakening of the colors of the optical effect layer and a reduction in the perceptibility of the color-shifting effect for a viewer.
  • Such impairments are particularly disadvantageous with regard to the security element's security against forgery.
  • the above-mentioned object is achieved according to the invention with a security element of the type mentioned in that the structures have a depth of greater than 500 nm, in particular between 500 nm - 4 ⁇ m.
  • the depth of a structure is understood to mean a normal distance between the level of the deepest point and the level of the highest point of the structure.
  • the structures are light-diffracting structures.
  • the structures are embossed structures, in particular structures embossed into an embossed lacquer layer.
  • the optical effect layer is designed as a thin-film element and has at least one absorber layer and at least one spacer layer.
  • the at least one absorber layer contains at least one metallic material, in particular selected from the group of nickel, titanium, vanadium, chromium, cobalt, palladium, iron, tungsten, molybdenum, niobium, aluminum, silver, copper and / or alloys of these materials or is made from at least one of these materials.
  • the at least one spacer layer is a low-refractive dielectric material with a refractive index less than or equal to 1.65, in particular selected from the group of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), metal fluorides, for example magnesium fluoride (MgF 2 ), aluminum fluoride (AlF 3 ), cerium fluoride (CeF 3 ), sodium aluminum fluorides (e.g.
  • Na 3 AlF 6 or Na 5 Al 3 F 14 silicon oxide (SIO x ), silicon dioxide (SiO 2 ), neodymium fluoride (NdF3), lanthanum fluoride ( LaF3), samarium fluoride (SmF 3 ), barium fluoride (BaF 2 ), calcium fluoride (CaF 2 ), lithium fluoride (LiF), low-refractive index organic monomers and/or low-refractive organic polymers or at least one high-refractive index dielectric material with a refractive index greater than 1.65, in particular selected from the group zinc sulfide (ZnS), zinc oxide (ZnO), titanium dioxide (TiO 2 ), carbon (C), indium oxide (In 2 O 3 ), indium tin oxide (ITO), tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) , cerium oxide (CeO 2 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), europium oxide (Eu
  • the optical effect layer designed as a thin-film element further comprises at least one reflection layer and/or a second absorber layer, the at least one spacer layer being between the at least one first absorber layer and the at least one reflection layer and/or the at least one second absorber layer is arranged.
  • the at least one reflection layer is at least one metallic material, in particular selected from the group of silver, copper, aluminum, gold, platinum, niobium, tin, or nickel, titanium, vanadium, chromium, cobalt and palladium or alloys of these materials , in particular cobalt-nickel alloys or at least a high-index dielectric material with a refractive index of greater than 1.65, in particular selected from the group zinc sulfide (ZnS), zinc oxide (ZnO), titanium dioxide (TiO 2 ), carbon (C), indium oxide (In 2 O 3 ), indium tin oxide (ITO), tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ), cerium oxide (CeO 2 ), yttria (Y 2 O 3 ), europium oxide (Eu 2 O 3 ), iron oxides such as Iron(II,III) oxide (Fe 3 O 4 ) and iron(III) oxide (Fe 2 O 3 ), hafnium nit
  • the carrier layer comprises at least one of the materials from the group polyimide (PI), polypropylene (PP ), monoaxially oriented polypropylene (MOPP), biaxially oriented polypropylene (BOPP), polyethylene (PE), polyphenylene sulfide (PPS), polyetheretherketone, (PEEK) polyetherketone (PEK), polyethyleneimide (PEI), polysulfone (PSU), polyaryletherketone (PAEK) , polyethylene naphthalate (PEN), liquid crystalline polymers (LCP), polyester, polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET), polyamide (PA), polycarbonate (PC), cycloolefin copolymers (COC), polyoxymethylene (POM), acrylonitrile butadiene styrene (PI), polyimide (PP ), monoaxially oriented polypropylene (MOPP), biaxially oriented polypropylene (BOPP), polyethylene (PE
  • the security element can be equipped with further color-shifting layers, in particular layers with color-shifting pigments or liquid crystals and/or with machine-readable features, the machine-readable features being in particular magnetic codings, electrically conductive layers, electromagnetic waves absorbing and/or re-emitting substances.
  • the security element it is possible for the security element to have additional layers, which additional layers include in particular protective lacquers, heat sealing lacquers, adhesives, primers and/or films.
  • Fig. 1 a layer structure of a security element according to the invention.
  • a security element 1 according to the invention as used to protect against forgery of securities, security papers or security objects such as banknotes, ID cards, credit cards, tickets, etc., has an area 2 in which structures 3 are arranged.
  • the area 2 can extend over part of the security element 1 or over the entire security element 1.
  • Structures 3 are formed in area 2.
  • the structures 3 are preferably light-diffractive or diffractive structures.
  • the structures 3 can, for example, generate a hologram and have a depth T of greater than 500 nm, in particular between 500 nm - 4 ⁇ m, on.
  • depth T of a structure 3 is understood to mean a normal distance between the level of the lowest point and the level of the highest point of the structure 3.
  • the width B of a structure 3 corresponds to the minimum width of a recess in the structure 3.
  • the structures 3 preferably have an aspect ratio of 0.05 - 8.
  • aspect ratio means the ratio of depth T to width B of the structures 3.
  • the aspect ratio represents the ratio of depth T to a peak to peak distance of the structures.
  • the optical effect layer 4 is applied over the entire surface or partially to the structures 3. For example, an area 5 can also be provided in which the effect layer 4 is left out.
  • the optical effect layer 4 can be arranged directly on the structures 3.
  • an additional adhesion promoter layer can also be arranged between the structures 3 and the optical effect layer 4.
  • the material of the adhesion promoter layer can, for example, be selected from the group of nickel, titanium, manganese, vanadium, chromium, cobalt, palladium, iron, tungsten, molybdenum, niobium, aluminum, silver, copper and/or alloys of these materials, in particular at least one nickel-chromium alloy, includes or is made from at least one of these materials.
  • the material of the adhesion promoter layer is particularly preferably chromium or a nickel-chromium alloy, such as Inconel.
  • the optical effect layer 4 is preferably designed as a thin-film element.
  • the optical effect layer 4, designed as a thin-film element, comprises at least one absorber layer 6 and at least one spacer layer 7.
  • the absorber layer 6 can comprise a metallic material, in particular selected from the group of nickel, titanium, vanadium, chromium, cobalt, palladium, iron, tungsten, molybdenum, niobium, aluminum, silver, copper and / or alloys of these materials or at least one be made of these materials.
  • the at least one spacer layer 7 can be formed, for example, from a dielectric material. Furthermore, the at least one spacer layer 7 can contain at least one low-refractive dielectric material with a refractive index less than or equal to 1.65, in particular selected from the group of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), metal fluorides, for example magnesium fluoride (MgF 2 ), aluminum fluoride (AlF 3 ). Cerium fluoride (CeF 3 ), sodium aluminum fluorides (e.g.
  • Na 3 AlF 6 or Na 5 Al 3 F 14 silicon oxide (SIOx), silicon dioxide (SiO 2 ), neodymium fluoride (NdF 3 ), lanthanum fluoride (LaF 3 ), samarium fluoride (SmF 3 ), barium fluoride (BaF 2 ), calcium fluoride (CaF 2 ), lithium fluoride (LiF), low-refractive index organic monomers and/or low-refractive index organic polymers or at least one high-refractive index dielectric material with a refractive index greater than 1.65, in particular selected from Group zinc sulfide (ZnS), zinc oxide (ZnO), titanium dioxide (TiO 2 ), carbon (C), indium oxide (In 2 O 3 ), indium tin oxide (ITO), tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ), cerium oxide (CeO 2 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), europium oxide (Eu 2 O
  • the optical effect layer 4 designed as a thin-film element can be applied directly to the structures 3 or, for example, to the above-mentioned adhesion promoter layer, which can be arranged on the structures 3.
  • the layer thickness of the individual layers or layers forming the thin-film element is greatly exaggerated and not shown to scale.
  • the color-shifting optical effect layer 4 can also include a reflection layer 8.
  • the at least one spacer layer 7 is arranged between the absorber layer 6 and the reflection layer 8.
  • the reflection layer 8 is applied to the structures 3 and can in particular be printed and/or vapor deposited onto them. It is also possible to reverse this order in the optical effect layer, so that the absorber layer is arranged on the adhesion promoter layer 5 and furthermore the spacer layer and the Reflective layer. The arrangement would therefore be in the order structures 3 - absorber layer 6 - spacer layer 7 - reflection layer 8
  • the reflection layer 8 can be a metallic material, in particular selected from the group of silver, copper, aluminum, gold, platinum, niobium, tin, or nickel, titanium, vanadium, chromium, cobalt and palladium or alloys of these materials, in particular cobalt-nickel.
  • Alloys or at least a high-index dielectric material with a refractive index of greater than 1.65 in particular selected from the group zinc sulfide (ZnS), zinc oxide (ZnO), titanium dioxide (TiO 2 ), carbon (C), indium oxide (In 2 O 3 ) , indium tin oxide (ITO), tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ), cerium oxide (CeO 2 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), europium oxide (Eu 2 O 3 ), iron oxides such as iron(II,III) oxide (Fe 3 O 4 ) and iron (III) oxide (Fe 2 O 3 ), hafnium nitride (HfN), hafnium carbide (HfC), hafnium oxide (HfO 2 ), lanthanum oxide (La 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), neodymium oxide (Nd 2 O 3 ), praseodymium oxide (Pr 6 O
  • a further absorber layer can also be provided.
  • the security element 1 can further comprise a carrier layer 9.
  • the carrier layer 9 can be formed from a plastic material. Furthermore, several layers can also form the carrier layer 9.
  • the plastic can be formed from a translucent and/or thermoplastic plastic material.
  • the material for the carrier layer 9 can be at least one of the materials from the group polyimide (PI), polypropylene (PP), monoaxially oriented polypropylene (MOPP), biaxially oriented polypropylene (BOPP), polyethylene (PE), polyphenylene sulfide (PPS), polyetheretherketone, (PEEK) Polyetherketone (PEK), Polyethyleneimide (PEI), Polysulfone (PSU), Polyaryl Etherketone (PAEK), Polyethylene Naphthalate (PEN), Liquid Crystalline Polymers (LCP), Polyester, Polybutylene Terephthalate (PBT), Polyethylene Terephthalate (PET), Polyamide (PA) , polycarbonate (PC), cycloolefin copolymers (COC), poly
  • Arranging or applying the optical effect layer 4 or its layers to the structures 3 can be done, for example, by a printing process and/or a vapor deposition process or by several of them.
  • the structures 3 can be embossed directly into the carrier layer 9. For example, by heating the carrier layer 9 and embossing the structures using an embossing tool, such as an embossing roller.
  • the further layer 10 can be applied directly to the carrier layer 9.
  • the further layer 10 can be formed by an embossing lacquer, which is shaped in accordance with the arrangement of the structures 3. This can in turn be done using a molding device or a molding element in an embossing process.
  • This further layer, in particular an embossed lacquer layer, with the structures 3 formed therein can, for example, have a thickness of 0.5 ⁇ m to 300 ⁇ m, in particular from 0.8 ⁇ m to 50 ⁇ m, preferably from 1 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • At least one intermediate layer can be provided between the layer 10 and the carrier layer 9, which can be formed, for example, by an adhesion promoter, a primer, an adhesive or the like.
  • a protective layer (not shown here) can be provided as the top layer or outermost layer on the optical effect layer 4, which protects the entire layer and/or layer structure from mechanical damage such as scratches, grooves or the like protects.
  • the protective layer could also be arranged on the side of the carrier layer 9 facing away from the optical effect layer. An arrangement on both sides would also be conceivable.
  • a flat design of the security element 1 can also be achieved by means of the protective layer.
  • the layer structure depends on the type of attachment of the security element to a security object, since the side of the security element to be viewed after attachment is crucial.
  • the visible side can be viewed from above as shown in the figures, but it is also possible to view the security element from a visible side from below, for example through a carrier.
  • a layer is applied to something
  • the phrase “a layer is applied to something” is to be understood to mean that the layer can be applied directly, or that there is another or between the applied layer and what the layer is applied to There can be several intermediate layers. It should also be noted at this point that one or more intermediate layers can be arranged between the layers described in this document. It is therefore not absolutely necessary that the layers described contact each other. Furthermore, it should be noted that the term layer in this document is to be understood to mean that a layer can also be made up of several sub-layers.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement (1) insbesondere für Wertpapiere, Sicherheitspapier oder Sicherheitsgegenstände, wie Banknoten, Ausweise, Kreditkarten, wobei das Sicherheitselement (1) zumindest einen Bereich (2) mit Strukturen (3) aufweist, wobei zumindest eine, bei Betrachtung von einer ersten Seite des Sicherheitselements in dem zumindest einen ersten Bereich (2) einen Farbkippeffekt hervorrufende farbkippende optische Effektschicht (4) vorgesehen ist und die Strukturen (3) vollflächig oder partiell von der zumindest einen optischen Effektschicht (4) abgedeckt sind, wobei die Strukturen (3) eine Tiefe (T) von größer als 500 nm, insbesondere zwischen 500 nm - 4 µm, aufweisen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement insbesondere für Wertpapiere, Sicherheitspapier oder Sicherheitsgegenstände, wie Banknoten, Ausweise, Kreditkarten, wobei das Sicherheitselement zumindest einen Bereich mit Strukturen aufweist, wobei zumindest eine, bei Betrachtung von einer ersten Seite des Sicherheitselements in dem zumindest einen ersten Bereich einen Farbkippeffekt hervorrufende farbkippende optische Effektschicht vorgesehen ist und die Strukturen vollflächig oder partiell von der zumindest einen optischen Effektschicht abgedeckt sind.
  • Sicherheitselemente der oben genannten Art werden üblicherweise verwendet, um die Fälschungssicherheit von Wertpapieren oder Sicherheitspapieren, wie Banknoten, Ausweise, Kreditkarten, Bankomatkarten, Tickets etc. zu erhöhen.
  • Bei Sicherheitselementen der eingangs genannten Art kann es zu unerwünschten Kopplungseffekten, zwischen den Strukturen und der farbkippenden optischen Effektschicht kommen. Insbesondere können durch die Strukturen erzeugte Effekte sich dem Farbkippeffekt der optischen Effektschicht überlagern und mit diesem interagieren, wodurch es zu ungewünschten und zufälligen Beeinträchtigungen kommen kann, wie beispielsweise einer Abschwächung der Farben der optischen Effektschicht und einer Verringerung der Wahrnehmbarkeit des Farbkippeffekts für einen Betrachter. Derartige Beeinträchtigungen sind vor allem in Hinblick auf die Fälschungssicherheit des Sicherheitselements von Nachteil.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die oben genannten Nachteile zu überwinden und ein Sicherheitselement zu schaffen, welches eine erhöhte Fälschungssicherheit aufweist.
  • Die oben genannte Aufgabe wird mit einem Sicherheitselement der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Strukturen eine Tiefe von größer als 500 nm, insbesondere zwischen 500 nm - 4 µm, aufweisen. Unter Tiefe einer Struktur wird in dem vorliegenden Zusammenhang ein Normalabstand zwischen dem Niveau des tiefsten Punktes und dem Niveau des höchsten Punktes der Struktur verstanden.
  • Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung sind die Strukturen lichtbeugende Strukturen.
  • Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, dass die Strukturen geprägte Strukturen, insbesondere in eine Prägelackschicht geprägte Strukturen, sind.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die optische Effektschicht als Dünnschichtelement ausgebildet ist und zumindest eine Absorberschicht und zumindest eine Distanzschicht aufweist.
  • Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, dass die zumindest eine Absorberschicht zumindest ein metallisches Material, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von Nickel, Titan, Vanadium, Chrom, Kobalt, Palladium, Eisen, Wolfram, Molybdän, Niob, Aluminium, Silber, Kupfer und/oder Legierungen dieser Materialien umfasst oder aus zumindest einem dieser Materialien hergestellt ist.
  • Als besonders vorteilhaft hat sich weiters herausgestellt, dass die zumindest eine Distanzschicht ein niederbrechendes dielektrisches Material mit einem Brechungsindex kleiner oder gleich 1,65, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Aluminiumoxid (Al2O3), Metallfluoride, beispielsweise Magnesiumfluorid (MgF2), Aluminiumfluorid (AlF3), Cerfluorid (CeF3), Natrium-Aluminium-Fluoride (z.B. Na3AlF6 oder Na5Al3F14), Siliziumoxid (SIOx), Siliziumdioxid (SiO2), Neodymfluorid (NdF3), Lanthanfluorid (LaF3), Samariumfluorid (SmF3), Bariumfluorid (BaF2), Calciumfluorid (CaF2), Lithiumfluorid (LiF), niederbrechende organische Monomere und/oder niederbrechende organische Polymere oder zumindest ein hochbrechendes dielektrisches Material mit einem Brechungsindex größer als 1,65, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Zinksulfid (ZnS), Zinkoxid (ZnO), Titandioxid (TiO2), Kohlenstoff (C), Indiumoxid (In2O3), Indium-Zinn-Oxid (ITO), Tantalpentoxid (Ta2O5), Ceroxid (CeO2), Yttriumoxid (Y2O3), Europiumoxid (Eu2O3), Eisenoxide wie zum Beispiel Eisen(II,III)oxid (Fe3O4) und Eisen(III)oxid (Fe2O3), Hafniumnitrid (HfN), Hafniumcarbid (HfC), Hafniumoxid (HfO2), Lanthanoxid (La2O3), Magnesiumoxid (MgO), Neodymoxid (Nd2O3), Praseodymoxid (Pr6O11), Samariumoxid (Sm2O3), Antimontrioxid (Sb2O3), Siliziumcarbid (SiC), Siliziumnitrid (Si3N4), Siliziummonoxid (SiO), Selentrioxid (Se2O3), Zinnoxid (SnO2), Wolframtrioxid (WO3), hochbrechende organische Monomere und/oder hochbrechende organische Polymere umfasst oder aus zumindest einem dieser Materialien hergestellt ist.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die als Dünnschichtelement ausgebildete optische Effektschicht weiters noch zumindest eine Reflexionsschicht und/oder eine zweite Absorberschicht umfasst, wobei die zumindest eine Distanzschicht zwischen der zumindest einen ersten Absorberschicht und der zumindest einen Reflexionsschicht und/oder der zumindest einen zweiten Absorberschicht angeordnet ist.
  • Bevorzugt ist es, dass die zumindest eine Reflexionsschicht zumindest ein metallisches Material, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Silber, Kupfer, Aluminium, Gold, Platin, Niob, Zinn, oder aus Nickel, Titan, Vanadium, Chrom, Kobalt und Palladium oder Legierungen dieser Materialien, insbesondere Kobalt-Nickel-Legierungen oder zumindest ein hochbrechendes dielektrisches Material mit einem Brechungsindex von größer als 1,65, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Zinksulfid (ZnS), Zinkoxid (ZnO), Titandioxid (TiO2), Kohlenstoff (C), Indiumoxid (In2O3), Indium-Zinn-Oxid (ITO), Tantalpentoxid (Ta2O5), Ceroxid (CeO2), Yttriumoxid (Y2O3), Europiumoxid (Eu2O3), Eisenoxide wie zum Beispiel Eisen(II,III)oxid (Fe3O4) und Eisen(III)oxid (Fe2O3), Hafniumnitrid (HfN), Hafniumcarbid (HfC), Hafniumoxid (HfO2), Lanthanoxid (La2O3), Magnesiumoxid (MgO), Neodymoxid (Nd2O3), Praseodymoxid (Pr6O11), Samariumoxid (Sm2O3), Antimontrioxid (Sb2O3), Siliziumcarbid (SiC), Siliziumnitrid (Si3N4), Siliziummonoxid (SiO), Selentrioxid (Se2O3), Zinnoxid (SnO2), Wolframtrioxid (WO3), hochbrechende organische Monomere und/oder hochbrechende organische Polymere umfasst oder aus zumindest einem dieser Materialien hergestellt ist.
  • Weiters kann es vorgesehen sein, dass es eine Trägerschicht aus einem Kunststoff umfasst, wobei insbesondere der Kunststoff aus einem lichtdurchlässigen und/oder thermoplastischen Kunststoff gebildet ist, und dass die Trägerschicht bevorzugt zumindest eines der Materialien aus der Gruppe Polyimid (PI), Polypropylen (PP), monoaxial orientiertem Polypropylen (MOPP), biaxial orientierten Polypropylen (BOPP), Polyethylen (PE), Polyphenylensulfid (PPS), Polyetheretherketon, (PEEK) Polyetherketon (PEK), Polyethylenimid (PEI), Polysulfon (PSU), Polyaryletherketon (PAEK), Polyethylennaphthalat (PEN), flüssigkristalline Polymere (LCP), Polyester, Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid (PA), Polycarbonat (PC), Cycloolefincopolymere (COC), Polyoximethylen (POM), Acrylnitrilbutadienstyrol (ABS), Polyvinylcholrid (PVC) Ethylentetrafluorethylen (ETFE), Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyvinylfluorid (PVF), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Ethylen-Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Fluorterpolymer (EFEP), Cellulose- oder Lignin-basierte Kunststoffe, Polyhydroxyalkanoate (PHA), thermo-plastische Stärke (TPS), Polymilchsäure (PLA), Polycaprolacton (PCL), Polybutylensuccinat (PBS), und Polybutylenadipat-terephthalat (PBAT) und/oder zumindest einen recycelten und/oder biologisch und/oder marin abbaubare Kunststoff und/oder Mischungen und/oder Co-Polymere dieser Materialien umfasst oder aus zumindest einem dieser Materialien hergestellt ist.
  • Weiteres vorteilhaft kann es sein, dass das Sicherheitselement mit weiteren farbkippenden Schichten, insbesondere Schichten mit farbkippenden Pigmenten oder Flüssigkristallen und/oder mit maschinenlesbaren Merkmalen, ausgestattet ist, wobei es sich bei den maschinenlesbaren Merkmalen insbesondere um Magnet-codierungen, elektrisch leitfähige Schichten, elektromagnetische Wellen absorbierende und/oder reemittierende Stoffe handelt. Insbesondere ist es möglich, dass das Sicherheitselement zusätzliche Schichten aufweist, welche zusätzlichen Schichten insbesondere Schutzlacke, Heißsiegellacke, Kleber, Primer und/oder Folien umfassen.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
  • Es zeigt in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
    Fig. 1 einen Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements.
  • Gemäß Fig. 1 weist ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement 1, wie es zur Fälschungssicherheit von Wertpapieren, Sicherheitspapieren oder Sicherheitsgegenständen, wie Banknoten, Ausweisen, Kreditkarten, Tickets, etc. verwendet wird, einen Bereich 2 auf, in dem Strukturen 3 angeordnet sind. Der Bereich 2 kann sich über einen Teil des Sicherheitselements 1 oder aber auch über das gesamte Sicherheitselement 1 erstrecken. In dem Bereich 2 sind Strukturen 3 ausgebildet. Bevorzugt handelt es sich bei den Strukturen 3 um lichtbeugende bzw. diffraktive Strukturen. Die Strukturen 3 können beispielsweise ein Hologramm erzeugen und weisen eine Tiefe T von größer als 500 nm, insbesondere zwischen 500 nm - 4 µm, auf. Unter Tiefe T einer Struktur 3 wird in dem vorliegenden Zusammenhang ein Normalabstand zwischen dem Niveau des tiefsten Punktes und dem Niveau des höchsten Punktes der Struktur 3 verstanden. Die Breite B einer Struktur 3 entspricht hierbei der minimalen Breite einer Vertiefung der Struktur 3. Bevorzugt weisen die Strukturen 3 ein Aspektverhältnis von 0,05 - 8 auf. Unter Aspektverhältnis wird für Strukturen mit einem rechtwinkeligen Neigungswinkel, beispielsweise säulenartige Strukturen, das Verhältnis von Tiefe T zu Breite B der Strukturen 3 verstanden. Bei Strukturen mit einem Neigungswinkel abweichend von 90°, beispielsweise sägezahnartige Strukturen, stellt das Aspektverhältnis das Verhältnis von Tiefe T zu einem Peak zu Peak Abstand der Strukturen dar.
  • Auf die Strukturen 3 ist die optische Effektschicht 4 vollflächig oder partiell aufgebracht. Es kann beispielswiese auch ein Bereich 5 vorgesehen sein, in welchem die Effektschicht 4 ausgespart ist. Die optische Effektschicht 4 kann direkt auf den Strukturen 3 angeordnet sein. Es kann aber auch noch eine zusätzliche Haftvermittlerschicht zwischen den Strukturen 3 und der optischen Effektschicht 4 angeordnet sein. Das Material der Haftvermittlerschichtkann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe von Nickel, Titan, Mangan, Vanadium, Chrom, Kobalt, Palladium, Eisen, Wolfram, Molybdän, Niob, Aluminium, Silber, Kupfer und/oder Legierungen dieser Materialien, insbesondere zumindest eine Nickelchromlegierung, umfasst oder aus zumindest einem dieser Materialien hergestellt ist. Besonders bevorzugt ist das Material der Haftvermittlerschicht Chrom oder eine Nickelchromlegierung, wie beispielsweise Inconel.
  • Die optische Effektschicht 4 ist bevorzugt als Dünnschichtelement ausgebildet. Die als Dünnschichtelement ausgebildete optische Effektschicht 4 umfasst zumindest eine Absorberschicht 6 und zumindest eine Distanzschicht 7.
  • Die Absorberschicht 6 kann ein metallische Material, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von Nickel, Titan, Vanadium, Chrom, Kobalt, Palladium, Eisen, Wolfram, Molybdän, Niob, Aluminium, Silber, Kupfer und/oder Legierungen dieser Materialien umfassen oder aus zumindest einem dieser Materialien hergestellt sein.
  • Die zumindest eine Distanzschicht 7 kann z.B. aus einem dielektrischen Material gebildet sein. Weiters kann die zumindest eine Distanzschicht 7 zumindest ein niederbrechendes dielektrisches Material mit einem Brechungsindex kleiner oder gleich 1,65, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Aluminiumoxid (Al2O3), Metallfluoride, beispielsweise Magnesiumfluorid (MgF2), Aluminiumfluorid (AlF3), Cerfluorid (CeF3), Natrium-Aluminium-Fluoride (z.B. Na3AlF6 oder Na5Al3F14), Siliziumoxid (SIOx), Siliziumdioxid (SiO2), Neodymfluorid (NdF3), Lanthanfluorid (LaF3), Samariumfluorid (SmF3), Bariumfluorid (BaF2), Calciumfluorid (CaF2), Lithiumfluorid (LiF), niederbrechende organische Monomere und/oder niederbrechende organische Polymere oder zumindest ein hochbrechendes dielektrisches Material mit einem Brechungsindex größer als 1,65, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Zinksulfid (ZnS), Zinkoxid (ZnO), Titandioxid (TiO2), Kohlenstoff (C), Indiumoxid (In2O3), Indium-Zinn-Oxid (ITO), Tantalpentoxid (Ta2O5), Ceroxid (CeO2), Yttriumoxid (Y2O3), Europiumoxid (Eu2O3), Eisenoxide wie zum Beispiel Eisen(II,III)oxid (Fe3O4) und Eisen(III)oxid (Fe2O3), Hafniumnitrid (HfN), Hafniumcarbid (HfC), Hafniumoxid (HfO2), Lanthanoxid (La2O3), Magnesiumoxid (MgO), Neodymoxid (Nd2O3), Praseodymoxid (Pr6O11), Samariumoxid (Sm2O3), Antimontrioxid (Sb2O3), Siliziumcarbid (SiC), Siliziumnitrid (Si3N4), Siliziummonoxid (SiO), Selentrioxid (Se2O3), Zinnoxid (SnO2), Wolframtrioxid (WO3), hochbrechende organische Monomere und/oder hochbrechende organische Polymere umfassen oder aus zumindest einem dieser Materialien hergestellt sein.
  • Die als Dünnschichtelement ausgebildete optische Effektschicht 4 kann direkt auf den Strukturen 3 oder beispielsweise auf der oben erwähnten Haftvermittlerschicht, welche auf den Strukturen 3 angeordnet sein kann, aufgebracht sein.
  • Die Schichtstärke der einzelnen das Dünnschichtelement bildenden Schichten oder Lagen ist stark übertrieben und unmaßstäblich dargestellt.
  • Die farbkippende optische Effektschicht 4 kann auch noch eine Reflexionsschicht 8 umfassen. Die zumindest eine Distanzschicht 7 ist dabei zwischen der Absorberschicht 6 und der Reflexionsschicht 8 angeordnet. Die Reflexionsschicht 8 ist auf die Strukturen 3 aufgebracht, und kann insbesondere auf diese aufgedruckt und/oder aufgedampft werden. Ebenfalls ist es möglich, diese Reihenfolge in der optischen Effektschicht auch umzukehren, sodass die Absorberschicht auf der Haftvermittlerschicht 5 angeordnet ist und weiters die Distanzschicht und die Reflexionsschicht. Somit wäre die Anordnung entsprechend der Reihenfolge Strukturen 3 - Absorberschicht 6 - Distanzschicht 7 - Reflexionsschicht 8
  • Die Reflexionsschicht 8 kann ein metallisches Material, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe, Silber, Kupfer, Aluminium Gold, Platin, Niob, Zinn, oder aus Nickel, Titan, Vanadium, Chrom, Kobalt und Palladium oder Legierungen dieser Materialien, insbesondere Kobalt-Nickel-Legierungen oder zumindest ein hochbrechendes dielektrisches Material mit einem Brechungsindex von größer als 1,65, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Zinksulfid (ZnS), Zinkoxid (ZnO), Titandioxid (TiO2), Kohlenstoff (C), Indiumoxid (In2O3), Indium-Zinn-Oxid (ITO), Tantalpentoxid (Ta2O5), Ceroxid (CeO2), Yttriumoxid (Y2O3), Europiumoxid (Eu2O3), Eisenoxide wie zum Beispiel Eisen(II,III)oxid (Fe3O4) und Eisen(III)oxid (Fe2O3), Hafniumnitrid (HfN), Hafniumcarbid (HfC), Hafniumoxid (HfO2), Lanthanoxid (La2O3), Magnesiumoxid (MgO), Neodymoxid (Nd2O3), Praseodymoxid (Pr6O11), Samariumoxid (Sm2O3), Antimontrioxid (Sb2O3), Siliziumcarbid (SiC), Siliziumnitrid (Si3N4), Siliziummonoxid (SiO), Selentrioxid (Se2O3), Zinnoxid (SnO2), Wolframtrioxid (WO3), hochbrechende organische Monomere und/oder hochbrechende organische Polymere umfassen oder aus zumindest einem dieser Materialien hergestellt sein. Dies gilt für alle in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Reflexionsschichten 8.
  • Anstelle der oben genannten Reflexionsschicht 8 kann aber auch eine weitere Absorberschicht vorgesehen sein.
  • Das Sicherheitselement 1 kann weiters eine Trägerschicht 9 umfassen. Die Trägerschicht 9 kann aus einem Kunststoffwerkstoff gebildet sein. Weiters können auch mehrere Lagen die Trägerschicht 9 bilden. Der Kunststoff kann aus einem lichtdurchlässigen und/oder thermoplastischen Kunststoffmaterial gebildet sein. Als Werkstoff für die Trägerschicht 9 kann zumindest eines der Materialien aus der Gruppe Polyimid (PI), Polypropylen (PP), monoaxial orientiertem Polypropylen (MOPP), biaxial orientierten Polypropylen (BOPP), Polyethylen (PE), Polyphenylensulfid (PPS), Polyetheretherketon, (PEEK) Polyetherketon (PEK), Polyethylenimid (PEI), Polysulfon (PSU), Polyaryletherketon (PAEK), Polyethylennaphthalat (PEN), flüssigkristalline Polymere (LCP), Polyester, Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid (PA), Polycarbonat (PC), Cycloolefincopolymere (COC), Polyoximethylen (POM), Acrylnitrilbutadienstyrol (ABS), Polyvinylchlorid (PVC) Ethylentetrafluorethylen (ETFE), Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyvinylfluorid (PVF), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Ethylen-Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Fluorterpolymer (EFEP), Cellulose- oder Lignin-basierte Kunststoffe, Polyhydroxyalkanoate (PHA), thermo-plastische Stärke (TPS), Polymilchsäure (PLA), Polycaprolacton (PCL), Polybutylensuccinat (PBS), und Polybutylenadipat-terephthalat (PBAT) und/oder zumindest einen recycelten und/oder biologisch und/oder marin abbaubare Kunststoff und/oder Mischungen und/oder Co-Polymere dieser Materialien umfassen oder aus zumindest einem dieser Materialien hergestellt sein. Die Trägerschicht kann dabei eine Dicke von 5 µm bis 1000 µm, besonders bevorzugt eine Dicke von 10 µm bis 50 µm, aufweisen.
  • Das Anordnen oder Aufbringen der optischen Effektschicht 4 oder deren Lagen auf die Strukturen 3 kann z.B. durch einen Druckvorgang und/oder einen Bedampfungsvorgang oder von mehreren derselben erfolgen.
  • Die Strukturen 3 können direkt in die Trägerschicht 9 eingeprägt werden. Beispielsweise durch Erwärmen der Trägerschicht 9 und Einprägen der Strukturen mittels eines Prägewerkzeuges, wie einer Prägewalze.
  • Eine weitere alternative Möglichkeit besteht darin, zur Aufnahme der Strukturen 3 eine eigene weitere Schicht 10 vorzusehen. Die weitere Schicht 10 kann direkt auf die Trägerschicht 9 aufgebracht sein. So kann z.B. die weitere Schicht 10 von einem Prägelack gebildet sein, welcher entsprechend zur Anordnung der Strukturen 3 umgeformt ist. Dies kann wiederum mittels einer Abformvorrichtung oder eines Abformelements in einem Prägeverfahren erfolgen. Diese weitere Schicht, insbesondere eine Prägelackschicht, mit den darin ausgeformten Strukturen 3 kann beispielsweise eine Dicke von 0,5 µm bis 300 µm, insbesondere von 0,8 µm bis 50 µm, bevorzugt von 1 µm bis 10 µm aufweisen.
  • Weiters kann zwischen der Schicht 10 und der Trägerschicht 9 zumindest eine Zwischenschicht vorgesehen sein, welche z.B. durch einen Haftvermittler, einen Primer, einen Kleber oder dergleichen ausgebildet sein kann.
  • Als oberste Schicht bzw. äußerste Schicht auf der optischen Effektschicht 4 kann z.B. eine hier nicht dargestellte Schutzschicht vorgesehen sein, welche den gesamten Schicht- und/oder Lagenaufbau vor mechanischen Beschädigungen wie z.B. Kratzern, Riefen oder dergleichen schützt. Es könnte die Schutzschicht auch auf der von der optischen Effektschicht abgewendeten Seite der Trägerschicht 9 angeordnet sein. Eine beidseitige Anordnung wäre auch denkbar. Bevorzugt kann mittels der Schutzschicht auch eine ebenflächige Ausbildung des Sicherheitselements 1 erzielt werden.
  • Es sei erwähnt, dass der Schichtaufbau, sowie die Anordnung weiterer Schichten abhängig von der Art der Anbringung des Sicherheitselementes auf einem Sicherheitsgegenstand ist, da hierbei die zu betrachtende Seite des Sicherheitselementes nach der Anbringung ausschlaggebend ist. Somit kann die Sichtseite wie in den Figuren dargestellt, von oben betrachtet sein, es ist aber auch möglich, das Sicherheitselement von einer Sichtseite von unten zu betrachten, z.B. durch einen Träger.
  • An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Formulierung "eine Schicht ist auf etwas aufgebracht" so zu verstehen ist, dass die Schicht direkt aufgebracht sein kann, oder dass sich zwischen der aufgebrachten Schicht und dem, worauf die Schicht aufgebracht ist, noch eine oder mehrere Zwischenschichten befinden können. An dieser Stelle sei auch darauf hingewiesen, dass zwischen den in diesem Dokument beschriebenen Schichten eine oder auch mehrere Zwischenschichten angeordnet sein können. Es ist somit nicht zwingend erforderlich, dass die beschriebenen Schichten einander kontaktieren. Weiters sei darauf hingewiesen, dass der Begriff Schicht in diesem Dokument so zu verstehen ist, dass eine Schicht auch aus mehreren Teilschichten aufgebaut sein kann.
    • Bezugszeichenaufstellung
    • 1
    Sicherheitselement
    2
    Bereich
    3
    Strukturen
    4
    Effektschicht
    5
    Schicht
    6
    Absorberschicht
    7
    Distanzschicht
    8
    Reflexionsschicht
    9
    Trägerschicht
    10
    Haftvermittlerschicht

Claims (9)

  1. Sicherheitselement (1) insbesondere für Wertpapiere, Sicherheitspapier oder Sicherheitsgegenstände, wie Banknoten, Ausweise, Kreditkarten, wobei das Sicherheitselement (1) zumindest einen Bereich (2) mit Strukturen (3) aufweist, wobei zumindest eine, bei Betrachtung von einer ersten Seite des Sicherheitselements in dem zumindest einen ersten Bereich (2) einen Farbkippeffekt hervorrufende farbkippende optische Effektschicht (4) vorgesehen ist und die Strukturen (3) vollflächig oder partiell von der zumindest einen optischen Effektschicht (4) abgedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen (3) eine Tiefe (T) von größer als 500 nm, insbesondere zwischen 500 nm - 4 µm, aufweisen.
  2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen (3) lichtbeugende Strukturen sind.
  3. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen (3) geprägte Strukturen, insbesondere in eine Prägelackschicht geprägte Strukturen, sind.
  4. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Effektschicht (4) als Dünnschichtelement ausgebildet ist und zumindest eine Absorberschicht (6) und zumindest eine Distanzschicht (7) aufweist.
  5. Sicherheitselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Absorberschicht (6) zumindest ein metallisches Material, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von Nickel, Titan, Vanadium, Chrom, Kobalt, Palladium, Eisen, Wolfram, Molybdän, Niob, Aluminium, Silber, Kupfer und/oder Legierungen dieser Materialien umfasst oder aus zumindest einem dieser Materialien hergestellt ist.
  6. Sicherheitselement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Distanzschicht (7) ein niederbrechendes dielektrisches Material mit einem Brechungsindex kleiner oder gleich 1,65, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Aluminiumoxid (Al2O3), Metallfluoride, beispielsweise Magnesiumfluorid (MgF2), Aluminiumfluorid (AlF3), Cerfluorid (CeF3), Natrium-Aluminium-Fluoride (z.B. Na3AlF6 oder Na5Al3F14), Siliziumoxid (SIOx), Siliziumdioxid (SiO2), Neodymfluorid (NdF3), Lanthanfluorid (LaF3), Samariumfluorid (SmF3), Bariumfluorid (BaF2), Calciumfluorid (CaF2), Lithiumfluorid (LiF), niederbrechende organische Monomere und/oder niederbrechende organische Polymere oder zumindest ein hochbrechendes dielektrisches Material mit einem Brechungsindex größer als 1,65, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Zinksulfid (ZnS), Zinkoxid (ZnO), Titandioxid (TiO2), Kohlenstoff (C), Indiumoxid (In2O3), Indium-Zinn-Oxid (ITO), Tantalpentoxid (Ta2O5), Ceroxid (CeO2), Yttriumoxid (Y2O3), Europiumoxid (Eu2O3), Eisenoxide wie zum Beispiel Eisen(II,III)oxid (Fe3O4) und Eisen(III)oxid (Fe2O3), Hafniumnitrid (HfN), Hafniumcarbid (HfC), Hafniumoxid (HfO2), Lanthanoxid (La2O3), Magnesiumoxid (MgO), Neodymoxid (Nd2O3), Praseodymoxid (Pr6O11), Samariumoxid (Sm2O3), Antimontrioxid (Sb2O3), Siliziumcarbid (SiC), Siliziumnitrid (Si3N4), Siliziummonoxid (SiO), Selentrioxid (Se2O3), Zinnoxid (SnO2), Wolframtrioxid (WO3), hochbrechende organische Monomere und/oder hochbrechende organische Polymere umfasst oder aus zumindest einem dieser Materialien hergestellt ist.
  7. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die als Dünnschichtelement ausgebildete optische Effektschicht (4) weiters noch zumindest eine Reflexionsschicht (8) und/oder eine zweite Absorberschicht umfasst, wobei die zumindest eine Distanzschicht (7) zwischen der zumindest einen ersten Absorberschicht (6) und der zumindest einen Reflexionsschicht (8) und/oder der zumindest einen zweiten Absorberschicht angeordnet ist.
  8. Sicherheitselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Reflexionsschicht (8) zumindest ein metallisches Material, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Silber, Kupfer, Aluminium, Gold, Platin, Niob, Zinn, oder aus Nickel, Titan, Vanadium, Chrom, Kobalt und Palladium oder Legierungen dieser Materialien, insbesondere Kobalt-Nickel-Legierungen oder zumindest ein hochbrechendes dielektrisches Material mit einem Brechungsindex von größer als 1,65, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Zinksulfid (ZnS), Zinkoxid (ZnO), Titandioxid (TiO2), Kohlenstoff (C), Indiumoxid (In2O3), Indium-Zinn-Oxid (ITO), Tantalpentoxid (Ta2O5), Ceroxid (CeO2), Yttriumoxid (Y2O3), Europiumoxid (Eu2O3), Eisenoxide wie zum Beispiel Eisen(II,III)oxid (Fe3O4) und Eisen(III)oxid (Fe2O3), Hafniumnitrid (HfN), Hafniumcarbid (HfC), Hafniumoxid (HfO2), Lanthanoxid (La2O3), Magnesiumoxid (MgO), Neodymoxid (Nd2O3), Praseodymoxid (Pr6O11), Samariumoxid (Sm2O3), Antimontrioxid (Sb2O3), Siliziumcarbid (SiC), Siliziumnitrid (Si3N4), Siliziummonoxid (SiO), Selentrioxid (Se2O3), Zinnoxid (SnO2), Wolframtrioxid (WO3), hochbrechende organische Monomere und/oder hochbrechende organische Polymere umfasst oder aus zumindest einem dieser Materialien hergestellt ist.
  9. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Trägerschicht (9) aus einem Kunststoff umfasst, wobei insbesondere der Kunststoff aus einem lichtdurchlässigen und/oder thermoplastischen Kunststoff gebildet ist, und dass die Trägerschicht bevorzugt zumindest eines der Materialien aus der Gruppe Polyimid (PI), Polypropylen (PP), monoaxial orientiertem Polypropylen (MOPP), biaxial orientierten Polypropylen (BOPP), Polyethylen (PE), Polyphenylensulfid (PPS), Polyetheretherketon, (PEEK) Polyetherketon (PEK), Polyethylenimid (PEI), Polysulfon (PSU), Polyaryletherketon (PAEK), Polyethylennaphthalat (PEN), flüssigkristalline Polymere (LCP), Polyester, Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid (PA), Polycarbonat (PC), Cycloolefincopolymere (COC), Polyoximethylen (POM), Acrylnitrilbutadienstyrol (ABS), Polyvinylcholrid (PVC) Ethylentetrafluorethylen (ETFE), Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyvinylfluorid (PVF), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Ethylen-Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Fluorterpolymer (EFEP), Cellulose- oder Lignin-basierte Kunststoffe, Polyhydroxyalkanoate (PHA), thermo-plastische Stärke (TPS), Polymilchsäure (PLA), Polycaprolacton (PCL), Polybutylensuccinat (PBS), und Polybutylenadipat-terephthalat (PBAT) und/oder zumindest einen recycelten und/oder biologisch und/oder marin abbaubare Kunststoff und/oder Mischungen und/oder Co-Polymere dieser Materialien umfasst oder aus zumindest einem dieser Materialien hergestellt ist.
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