WO2022033653A1

WO2022033653A1 - Langgestrecktes sicherheitselement und herstellungsverfahren eines langgestreckten sicherheitselements

Info

Publication number: WO2022033653A1
Application number: PCT/EP2020/025374
Authority: WO
Inventors: Matthias Pfeiffer; Stefan Bichlmeier; Andreas Holzmeister; Erwin Bacher
Original assignee: Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh
Priority date: 2020-08-14
Filing date: 2020-08-14
Publication date: 2022-02-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein langgestrecktes, optisch variables Sicherheitselement (16) zur Absicherung von Wertgegenständen, mit einer flächigen, lichtdurchlässigen Trägerfolie (20), einem farbkippenden Dünnschichtelement (22) auf der Trägerfolie (20), das ausgehend von der Trägerfolie (20) in dieser Reihenfolge eine Absorberschicht (24), eine Abstandsschicht (26) und eine segmentierte Reflektorschicht (28) aufweist, wobei die segmentierte Reflektorschicht Bedeckungsbereiche (30) ohne Aussparungen und Aussparungen (32) in Form von Negativkennzeichen aufweist, und einer maschinenlesbaren Mehrfach-Magnetkodierung (40), die aus zwei oder mehr unterschiedlichen Magnetmaterialien (42, 44) gebildet ist, die jeweils in den Bedeckungsbereichen (30) der Reflektorschicht (28) angeordnet sind.

Description

LANGGESTRECKTES SICHERHEITSELEMENT UND HERSTELLUNGSVERFAHREN EINES

LANGGESTRECKTEN SICHERHEITSELEMENTS

Die Erfindung betrifft ein langgestrecktes, optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, das ein farbkippendes Dünnschichtelement und ein maschinenlesbares Magnetmerkmal aufweist. Die Erfindung betritt auch ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Sicherheitselements sowie einen mit einem solchen Sicherheitselement ausgestatteten Datenträger.

Datenträger, wie Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit der Datenträger gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Die Sicherheitselemente können beispielsweise in Form eines in eine Banknote eingebetteten Sicherheitsfadens, einer Abdeckfolie für eine Banknote mit Loch, eines aufgebrachten Sicherheitsstreifens, eines selbsttragenden Transferelements oder auch in Form eines direkt auf ein Wertdokument aufgedruckten Merkmalsbereichs ausgebildet sein.

Eine besondere Rolle bei der Echtheitsabsicherung spielen Sicherheitselemente mit betrachtungswinkelabhängigem oder dreidimensionalem Erscheinungsbild, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Dazu sind die Sicherheitselemente mit optisch variablen Elementen ausgestattet, die dem Betrachter unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln einen unterschiedlichen Bildeindruck vermitteln und beispielsweise je nach Betrachtungswinkel einen anderen Färb- oder Helligkeitseindruck und/oder ein anderes grafisches Motiv zeigen. Es ist auch bekannt, Sicherheitselemente zusätzlich mit maschinenlesbaren Merkmalen, wie elektrisch leitenden und/ oder magnetischen Schichten auszustatten. So offenbart die Druckschrift WO 02/ 073250 A2 eine magnetische Dünnschicht-Interferenzeinrichtung mit einem vom Betrachtungswinkel abhängigen Farbaussehen, die neben einem Dünnschichtelement auch eine magnetische Schicht enthält.

Oft stellen die Sicherheitselemente Folienelemente dar, bei denen eine erzeugte Folienbahn in Streifen geschnitten wird und diese dann als Sicherheitsfäden in Banknotenpapier eingebracht werden. Optisch variable Sicherheitsfäden werden in einer besonders attraktiven Variante als Fenstersicherheitsfäden eingesetzt, deren optische Effekte in Fensterbereichen für einen Betrachter sichtbar sind.

Sollen solche Sicherheitsfäden zusätzlich mit Negativkennzeichnungen versehen werde, so müssen diese typischerweise in einem sehr frühen Stadium der Herstellung, beispielsweise mittels eines Waschverfahrens, erzeugt werden. Eine spätere Individualisierung der Negativkennzeichnungen, etwa zur Angabe einer Denomination einer Banknote, ist dabei nicht möglich.

Bei der Herstellung der Foliensicherheitselemente werden farbkippende Dünnschichtelemente in der Regel in der Schichtreihenfolge Reflektor, Dielektrikum, Absorber auf einer Trägerfolie aufgebaut. Der umgekehrte Aufbau lässt sich als Halbware produzieren und dann in einem weiteren Verarbeitungsschritt durch Erzeugen von Negativkennzeichnungen individualisieren. Allerdings weisen derartige Folien keine sichere Maschinenlesbarkeit auf, sondern sind allenfalls mit einfachen Magnetmerkmalen, wie etwa den in der WO 02/ 073250 A2 beschriebenen vollflächigen Magnetschichten versehen, die für potentielle Fälscher relativ leicht nachzustellen sind. Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße langgestreckte, optisch variable Sicherheitselemente mit attraktivem optischen Erscheinungsbild und hoher Fälschungssicherheit anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung enthält zur Lösung der genannten Aufgabe ein langgestrecktes, optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, mit einer flächigen, lichtdurchlässigen Trägerfolie, einem farbkippenden Dünnschichtelement auf der Trägerfolie, das ausgehend von der Trägerfolie in dieser Reihenfolge eine Absorberschicht, eine Abstandsschicht und eine segmentierte Reflektorschicht aufweist, wobei die segmentierte Reflektorschicht Bedeckungsbereiche ohne Aussparungen und Aussparungen in Form von Negativkennzeichen aufweist, und einer maschinenlesbaren Mehrfach-Magnetkodierung, die aus zwei o- der mehr unterschiedlichen Magnetmaterialien gebildet ist, die jeweils in den Bedeckungsbereichen der Reflektorschicht angeordnet sind.

Das farbkippende Dünnschichtelement ist vorteilhaft ein dreischichtiges Dünnschichtelement, das ausgehend von der Trägerfolie in dieser Reihenfolge aus einer Absorberschicht, einer Abstandsschicht und einer segmentierten Reflektorschicht besteht.

Die Absorberschicht ist zweckmäßig vollflächig ausgebildet und kann insbesondere aus Chrom bestehen, welches vorteilhaft in einem Vakuumaufdampfverfahren auf die Trägerfolie auf gedampft wird. Die Abstandsschicht ist zweckmäßig ebenfalls vollflächig ausgebildet und kann insbesondere aus SiO_x bestehen, welches vorteilhaft in einem Vakuumaufdampfverfahren auf die Trägerfolie aufgedampft wird.

Die Reflektorschicht ist erfindungsgemäß segmentiert ausgebildet und besteht aus Segmenten, die Reflektorschichtmaterial enthalten (Bedeckungsbereiche) und Reflektorschichtmaterial-freien Segmenten (Aussparungen). Die Reflektorschicht wird vorzugsweise zunächst vollflächig aufgebracht und dann bereichsweise wieder entfernt, um die gewünschten Aussparungen in der Reflektorschicht zu bilden. Vorzugsweise ist die Reflektorschicht opak ausgebildet und besteht insbesondere aus Metall, beispielsweise Aluminium. Das bereichsweise Entfernen der Reflektorschicht kann insbesondere durch Aufdrucken eines Resistlacks und nachfolgendes Ätzen oder durch Aufdrucken eines Ätzlacks erfolgen.

Wie weiter unten genauer erläutert, besteht einer der bedeutenden Vorteile des vorgeschlagenen Aufbaus darin, dass das Aufdampfen der Abstandsschicht, das in der Regel mit einer starken Hitzeexposition einhergeht, zeitlich vor dem Erzeugen der Aussparungen in der Reflektorschicht erfolgt, so dass der durch die Hitzeexposition verursachte Schrumpf des Folienträgers keine nachteiligen Auswirkungen auf die Position und Lage der Aussparungen haben kann. Die Magnetmaterialien der Mehrfach-Magnetkodierung können daher sehr genau und ohne die Notwendigkeit, große Passertoleran- zen vorzusehen, auf die Bedeckungsbereiche der Reflektorschicht aufgebracht werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die flächige, lichtdurchlässige Trägerfolie des Sicherheitselements durch eine Kunststofffolie einer Dicke von 15 gm oder weniger, insbesondere einer Dicke von 9 gm bis 15 gm gebildet. Der Einsatz solch dünner Trägerfolien, die naturgemäß stärker von einem temperaturinduzierten Schrumpf betroffen sind, wird durch den vorgeschlagenen Aufbau und die damit verbundene Unempfindlichkeit der Reflektorschicht- Aussparungen gegenüber Folienschrumpf erst ermöglicht.

Mit Vorteil sind die Magnetmaterialien der Mehrfach-Magnetkodierung im Register zu den Bedeckungsbereichen der Reflektorschicht angeordnet. Besonders bevorzugt sind die Magnetmaterialien der Mehrfach-Magnetkodierung mit einer geringen Registertoleranz zu den Rändern der Bedeckungsbereiche angeordnet. Beispielsweise kann bei einer 12 gm dicken Trägerfolie der Abstand zwischen den Magnetbereichen und den Negativkennzeichnen in Längsrichtung des Sicherheitselements nur 0,9 mm betragen, während bei herkömmlichen Gestaltungen wegen der Registerschwankungen ein Abstand von etwa 1,5 mm vorgesehen werden müsste.

Die unterschiedlichen Magnetmaterialien der Mehrfach-Magnetkodierung können in beabstandeten Magnetbereichen nebeneinander angeordnet sein, sie können alternativ oder zusätzlich aber auch ganz oder teilweise übereinander angeordnet sein. Auch Mischbereiche können vorgesehen sein, in denen die zwei oder mehr der unterschiedlichen Magnetmaterialien gemischt vorliegen. Die Magnetbereiche können die Bits einer Kodierung darstellen, es können aber auch b-adische Darstellungen mit b größer als 2 dargestellt werden. Beispielsweise können mit zwei unterschiedlichen Magnetmaterialien auch 3- adische Kodierungen gebildet werden, mit den Ziffern 0= Abwesenheit von Magnetmaterial, 1= Anwesenheit erstes Material, 2= Anwesenheit zweites Material. Die Mehrfach-Magnetkodierung gibt vorzugsweise zumindest eine Währung, eine Serie, eine Denomination, und/ oder eine Charge des Sicherheitselements an.

Die unterschiedlichen Magnetmaterialien der Mehrfach-Magnetkodierung weisen insbesondere unterschiedliche magnetische Eigenschaften auf. Beispielsweise kann eines der Magnetmaterialien hochkoerzitiv, insbesondere mit einer Koerzitivfeldstärke oberhalb von 1000 Oe (80 kA/ m) oder sogar oberhalb von 2000 Oe (160 kA/ m) sein, und ein anderes der Magnetmaterialien niedrigkoerzitiv, insbesondere mit einer Koerzitivfeldstärke unterhalb von 500 Oe (40 kA/ m) oder sogar unterhalb von 350 Oe (28 kA/ m) sein. Die Differenz der Koerzitivfeldstärken der beiden Materialien liegt vorzugsweise oberhalb von 1000 Oe (80 kA/ m), besonders bevorzugt sogar oberhalb von 2000 Oe (160 kA/m) oder sogar oberhalb von 3000 Oe (240 kA/ m).

Die Mehrfach-Magnetkodierung ist vorzugsweise über, aber nicht unmittelbar auf der Reflektorschicht angeordnet. In der Regel ist zumindest eine Barriere- oder Schutzschicht zwischen Reflektorschicht und Magnetmaterial vorgesehen, da es bei vielen Materialkombinationen ansonsten durch Lokalelementbildung zu einer Korrosion im Umlauf kommen könnte.

Um ein unerwünschtes Durchscheinen der meist dunklen Magnetbereiche zu verhindern, sind die Magnetmaterialien der Mehrfach-Magnetkodierung in einer vorteilhaften Weiterbildung mit einer Deckschicht, insbesondere einer opaken und/oder reflektierenden Deckschicht abgedeckt. Die Deckschicht kann insbesondere eine metallische Schicht darstellen, beispielsweise eine aufgedruckte Schicht aus hochreflektierender Silberfarbe oder eine aufgedampfte Metallschicht, etwa aus Aluminium. Die Deckschicht kann auch auf andere Weise, beispielsweise mit Hilfe einer Kaschierfolie auf die Magnetmaterialien der Mehrfach-Magnetkodierung übertragen werden.

Manche Magnetmaterialien weisen keine oder eine nur gering ausgeprägte Eigenfarbe auf, und benötigen daher oft keine dedizierte Deckschicht zur visuellen Kaschierung. Beispielsweise genügt bei brauner Magnetfarbe in der Regel bereits die an anderer Stelle angesprochene Lumineszenzbeschichtung, um ein Durchscheinen der Magnetfarbe auf der Fadenrückseite zu verhindern.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung enthält das Sicherheitselement eine Lumineszenzschicht, die vorzugsweise von der Trägerfolie aus gesehen über der Mehrfach-Magnetkodierung angeordnet ist und so bei Magnetmaterialien ohne besonders dunkle Eigenfarbe auch als Deckschicht dienen kann. Die Lumineszenzschicht kann vollflächig oder nur bereichsweise vorliegen und insbesondere eine ein- oder mehrfarbig fluoreszierende Schicht darstellen. Eine bereichsweise vorliegende Lumineszenzschicht kann auch registriert zu den Negativkennzeichen und/ oder den Magnetbereichen der Mehrfach-Magnetkodierung vorgesehen sein.

Das Sicherheitselement lässt sich mit weiteren Sicherheitsmerkmalen kombinieren. In vorteilhaften Ausgestaltungen sind in zumindest einem Teilbereich der flächigen Trägerfolie oder in einer auf zumindest einem Teilbereich der flächigen Trägerfolie aufgebrachten separaten Schicht, beispielsweise einer Lackschicht, mikroskopische Strukturen, insbesondere diffraktive Reliefstrukturen (Hologramme) oder strahlenoptisch wirksame Reliefstrukturen (Mikrospiegel) vorgesehen. Die Strukturen sind dabei mit Vorteil durch Prägen ausgebildet.

Das Sicherheitselement ist in vorteilhaften Ausgestaltungen auf seinen gegenüberliegenden Hauptflächen jeweils mit einer Schicht eines Heißsiegelklebstoffs versehen, wobei vorzugsweise unterschiedliche Heißsiegelklebstoffe eingesetzt sind. Vorteilhaft ist der auf der Trägerseite des Sicherheitselements vorgesehene Heißsiegelklebstoff ausgelegt, eine besonders hohe Transparenz und glatte Oberfläche auf zu weisen, und der auf der gegenüberliegenden Schichtaufbauseite vorgesehene Heißsiegelklebstoff ist ausgelegt, eine besonders beständige Verbindung mit einer einbettenden Papierlage einzugehen.

Gerade bei dem Einsatz des Sicherheitselements als Fenstersicherheitsfaden gewährleistet die Verwendung separat optimierter Heißsiegelkleber für die beiden Hauptflächen einerseits die ungetrübte Sichtbarkeit der optischen Echtheitsmerkmale des Fadens in Fensterbereichen (durch eine hohe Transparenz und glatte Oberfläche des ersten Klebers) und verbessert andererseits die Haftung des Fadens im Papier (durch eine besonders hohe Haftkraft des zweiten Klebers) und vermindert dadurch den Ausschuss bei der Papierherstellung, erhöht die Umlaufstabilität und erschwert eine Manipulation durch Fälscher.

Das langgestreckte Sicherheitselement kann ein Sicherheitsfaden oder Sicherheitsband sein, ist aber besonders bevorzugt ein Fenstersicherheitsfaden zur Einbettung in ein Wertdokument, insbesondere eine Banknote. Die Erfindung enthält auch einen Datenträger mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art. Bei dem Datenträger kann es sich insbesondere um ein Wertdokument, wie eine Banknote, insbesondere eine Papierbanknote, eine Polymerbanknote oder eine Folienverbundbanknote, um eine Aktie, eine Anleihe, eine Urkunde, einen Gutschein, einen Scheck, eine hochwertige Eintrittskarte, aber auch um eine Ausweiskarte, wie etwa eine Kreditkarte, eine Bankkarte, eine Barzahlungskarte, eine Berechtigungskarte, einen Personalausweis oder eine Passpersonalisierungsseite handeln.

Die Erfindung enthält weiter ein Verfahren zum Herstellen eines langgestreckten, optisch variablen Sicherheitselements, insbesondere der oben beschriebenen Art, bei dem eine flächige, lichtdurchlässige Trägerfolie bereitgestellt wird, auf der Trägerfolie ein farbkippendes Dünnschichtelement ausgebildet wird, indem ausgehend von der Trägerfolie in dieser Reihenfolge eine Absorberschicht, eine Abstandsschicht und eine segmentierte Reflektorschicht erzeugt werden, wobei die segmentierte Reflektorschicht mit Bedeckungsbereichen ohne Aussparungen und mit Aussparungen in Form von Negativkennzeichen erzeugt wird, und eine maschinenlesbare Mehrfach-Magnetkodierung erzeugt wird, die aus zwei oder mehr unterschiedlichen Magnetmaterialien gebildet wird, die jeweils in den Bedeckungsbereichen der Reflektorschicht angeordnet werden. Wie weiter oben bereits erwähnt, wird die Reflektorschicht vorzugsweise zunächst vollflächig aufgebracht und dann bereichsweise wieder entfernt, um gewünschte Aussparungen in der Reflektorschicht zu bilden und dadurch eine segmentierte Reflektorschicht zu erzeugen.

Die Abstandsschicht wird insbesondere in einem Aufdampfverfahren aufgebracht. In diesem ist die Trägerfolie erhöhter Temper aturbelastung ausgesetzt, die zu einem Längs- und/oder Quer schrumpf der Trägerfolie führt.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Banknote, die neben anderen Sicherheitsmerkmalen mit einem erfindungsgemäßen Fenstersicherheitsfaden ausgestattet ist,

Fig. 2 den Fenstersicherheitsfaden der Fig. 1 schematisch im Querschnitt,

Fig. 3 in (a) bis (d) Zwischenschritte bei der Herstellung des Fenstersicherheitsfadens der Fig. 2,

Fig. 4 in (a) bis (d) verschiedene Ausgestaltungen einer im Rahmen der Erfindung einsetzbaren Mehrfach-Magnetkodierung, und Fig. 5 in (a) bis (c) ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei (a) und (b) Zwischenschritte bei der Herstellung des Sicherheitsfadens zeigen und (c) den fertigen Sicherheitsfaden im Querschnitt zeigt.

Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten erläutert. Figur 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10, die mit einer Mehrzahl verschiedener Sicherheitsmerkmale ausgestattet ist und insbesondere ein erstes Druckelement 12-A, ein zweites Druckelement 12-B, ein Wasserzeichen 18 und einen teilweise in das Banknotenpapier 14 eingebetteten Fenstersicherheitsfaden 16 enthält.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist insbesondere der besondere Aufbau des Fenstersicherheitsfadens 16, der in seinen Fensterbereichen in Aufsicht einen Farbkippeffekt zeigt, der in Durchsicht Negativkennzeichen zeigt und der zudem durch eine visuell nicht erkennbare Mehrfach-Magnetkodierung maschinenlesbar ausgebildet ist.

Der Aufbau und die Herstellung des erfindungsgemäJßen Sicherheitsfadens 16 werden nun mit Bezug auf die Figuren 2 und 3 näher erläutert, wobei Fig. 2 den Sicherheitsfaden 16 schematisch im Querschnitt zeigt und Fig. 3 Zwischenschritte bei der Herstellung des Sicherheitsfadens darstellt.

Der Sicherheitsfaden 16 ist in Fig. 2 in der Orientierung gezeigt, in der er in die Banknote 10 der Fig. 1 eingebettet ist, also in einer Orientierung, bei der die Auflichtbetrachtung durch einen Betrachter B von der Oberseite O des Fadens durch die obere Kleberschicht und die Trägerfolie hindurch erfolgt. Die gegenüberliegende Fadenunterseite U ist nach der Einbettung die im Banknotenpapier 14 innenliegende Fadenseite. Der Fenstersicherheitsfaden 16 enthält als Trägerfolie 20 eine transparente, nur etwa 9 pm dicke Folie 20, beispielsweise aus PET. Wie nachfolgend genauer erläutert, erlaubt der erfindungsgemäße Aufbau trotz eines herstellungsbedingten großen Folienschrumpfs eine registergenaue Ausrichtung der maschinenlesbaren Magnetbereiche und der Negativkennzeichen aufeinander und ermöglicht dadurch erst den Einsatz solch dünner Trägerfolien.

Auf einer Seite der Trägerfolie 20 ist ein farbkippendes Dünnschichtelement 22 aufgebracht, das ausgehend von der Trägerfolie in dieser Reihenfolge eine Absorberschicht 24 aus Chrom, eine dielektrische Abstandsschicht 26 aus SiO_x und eine opake Reflektorschicht aus Aluminium 28 aufweist. Die Reflektorschicht 28 ist segmentiert ausgebildet und weist einerseits Bedeckungsbereiche 30 ohne Aussparungen und andererseits Aussparungen 32 in Form von Negativkennzeichen, beispielsweise in Form der Währung und der Denomination der Banknote, auf.

Auf den Bedeckungsbereichen 30 der Reflektorschicht 28 liegt eine deckungsgleiche Resistlackschicht 34 vor, auf welcher bereichsweise eine Primerschicht 36 für die Magnetmaterialien 42, 44 angeordnet ist. Ein wichtiges Element der vorliegenden Erfindung ist die auf der Primerschicht 36 aufgebrachte Mehrfach-Magnetkodierung 40, die im Ausführungsbeispiel aus be- abstandet nebeneinander angeordneten Magnetbereichen 42, 44 besteht, wobei die Magnetbereiche 42 aus hochkoerzitivem Magnetmaterial und die Magnetbereiche 44 aus niedrigkoerzitiven Magnetmaterial bestehen. Die Anordnung und Abfolge der hochkoerzitiven Magnetbereiche 42 und der niedrigkoerzitiven Magnetbereiche bilden eine Kodierung, die im Ausführungsbeispiel drei Codes umfasst, nämlich einen ersten, durch alle Magnetbereiche 42, 44 gebildeten Code, einen zweiten, nur durch die hochkoerzitiven Magnetbereiche 42 gebildeten Code und einen dritten, nur durch die niedrigko- erzitiven Magnetbereiche 44 gebildeten Code.

Die Magnetbereiche 42, 44 der Mehrfach-Magnetkodierung 40 sind durch eine Schicht 46 aus hochreflektierender Silberfarbe, die im Wesentlichen deckungsgleich mit der Primerschicht 36 aufgebracht ist, überdruckt, um sicherzustellen, dass die Magnetbereiche nach der Einbettung des Fadens in die Banknote 10 nicht als dunkle Bereiche auf der Banknotenrückseite durchscheinen.

Im Ausführungsbeispiel ist auf die abgedeckte Mehrfach-Magnetkodierung weiter eine Lumineszenzschicht 50 aufgebracht, die beispielsweise ein- oder mehrfarbig fluoreszierend ausgebildet sein kann. Die Lumineszenzschicht 50 ist in Fig. 2 vollflächig ausgebildet, sie kann in anderen Ausgestaltungen aber auch nur bereichsweise vorgesehen und beispielsweise in Form von Zeichen, Mustern oder einer Kodierung ausgebildet sein.

Die gesamte Schichtenfolge einschließlich der Trägerfolie 20 ist schließlich auf den gegenüberliegenden Hauptflächen der Schichtenfolge jeweils mit einer Schicht eines Heißsiegelklebstoffs 52 bzw. 54 versehen. Der auf der Fadenunterseite U vorgesehene Heißsiegelklebstoff 52 ist dabei für eine besonders beständige Verbindung des Sicherheitsfadens 16 zum Papier 14 ausgelegt, während der auf der Fadenoberseite O vorgesehene Heißsiegelklebstoff 54 eine hohe Transparenz und glatte Oberfläche aufweist, so dass der visuelle Eindruck der in den Fensterbereichen sichtbaren Fadenoberseite nicht beeinträchtigt wird. Die hohe Transparenz und Glätte gehen zwar mit einer etwas geringeren Haftung einher, diese ist aber dennoch hoch genug, um eine ausreichend sichere Haftung des Fadens zu den Papierstegen zu gewährleisten.

Die erfindungsgemäße Herstellung des Sicherheitsfadens 16 wird nun mit Bezug auf die Figur 3 näher beschrieben, wobei (a) bis (d) jeweils Zwischenschritte bei der Herstellung des Sicherheitsfadens zeigen.

Zunächst wird mit Bezug auf Fig. 3(a) als Trägerfolie 20 eine etwa 9 pm dicke transparente Folie, beispielsweise aus PET bereitgestellt und vollflächig mit einer Absorberschicht 24 aus Chrom bedampft. Anschließend wird eine vollflächige dielektrische Abstandsschicht 26 aus SiO_x auf die Absorberschicht aufgedampft und schließlich auf die Abstandsschicht eine vollflächige opake Reflektorschicht 28 aus Aluminium aufgedampft, um das zunächst unstrukturierte farbkippende Dünnschichtelement 22 auf der Trägerfolie 20 auszubilden.

Zur Erzeugung der gewünschten Negativkennzeichen wird dann bereichsweise eine Resistlackschicht 34 auf die Reflektorschicht 28 aufgebracht, wie in Fig. 3(b) gezeigt, wobei die Bereiche 60, in denen Resist aufgebracht wird, den späteren Bedeckungsbereichen 30 und die resistfreien Bereiche 62 den späteren Aussparungen 32 entsprechen. Die resistfreien Bereiche 62 der Reflektorschicht 28 werden dann geätzt, wie in Fig. 3(c) dargestellt, und so die gewünschten Aussparungen 32 in der ansonsten opaken Reflektorschicht 28 erzeugt. Im Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 ist vorgesehen, dass die Resistlackschicht 34 im Aufbau verbleibt, in anderen Gestaltungen kann die Resistlackschicht nach dem Ätzschritt aber auch entfernt werden. Anschließend wird das Dünnschichtelement 22 mit der Mehrfach-Magnetkodierung 40 versehen. Mit Bezug auf Fig. 3(d) wird dazu zunächst eine Primerschicht 36 auf die Resistlackschicht 34 aufgedruckt und werden dann die Magnetbereiche aus hochkoerzitivem Magnetmaterial 42 bzw. niedrigkoerzi- tivem Magnetmaterial 44 in der für die Kodierungen benötigten Lage und Größe auf die Primerschicht aufgedruckt. In einer anderen Gestaltung kann die Mehrfach-Magnetkodierung auch durch Gegenkaschieren einer zweiten, mit den gewünschten Magnetmaterialbereichen bedruckten Folie erzeugt werden.

Die Magnetbereiche 42, 44 werden anschließend mit einer Schicht 46 aus hochreflektierender Silberfarbe überdruckt, um ein Durchscheinen des dunklen Magnetmaterials auf der späteren Fadenrückseite U zu verhindern. Der so erhaltene Aufbau wird im Ausführungsbeispiel mit einer vollflächigen Lumineszenzschicht 50 überdruckt, wie in Fig. 3(d) dargestellt. Es können weitere, an sich bekannte Funktionsschichten, wie etwa Schutzlackschichten, Haftvermittler und dergleichen vorgesehen werden, die aber für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich sind und auf die daher vorliegend nicht weiter eingegangen wird.

Zuletzt wird die gesamte Schichtenfolge einschließlich der Trägerfolie 20 auf ihren gegenüberliegenden Seiten jeweils mit einer Schicht eines Heißsiegelklebstoffs 52 bzw. 54 versehen, wobei die beiden Schichten 52, 54 aus demselben oder bevorzugt aus unterschiedlichen Heißsiegelklebstoffen gebildet sein können, wie oben bereits beschrieben.

Ein besonderer Vorteil des beschriebenen Aufbaus besteht darin, dass das Aufdampfen der SiO_x-Schicht, das mit einer großen Hitzeexposition einher- geht und in der Regel sowohl einen Längsschrumpf als auch einen Querschrumpf des Folienträgers 20 bewirkt, zeitlich vor dem Erzeugen der Aussparungen 32 in der Reflektorschicht 28 erfolgt, so dass die Ausbildung der Negativkennzeichnungen von dem Folienschrumpf nicht beeinträchtigt wird. Herkömmlich wird dagegen in der Regel ein umgekehrter Aufbau des Dünnschichtelements, also mit der Erzeugungsreihenfolge Reflektor- schicht/SiOx- Abstandschicht/ Absorberschicht verwendet, bei dem die gewünschten Aussparungen in der Reflektorschicht bereits vor dem Aufdampfen der Schichten durch bereichsweises Aufbringen einer Waschfarbe angelegt werden müssen. Nach dem Aufdampfen der Reflektorschicht, der SiO_x- Abstandsschicht und der Absorberschicht werden die Aussparungen dann durch Waschen und Entfernen der über der Waschfarbe vorliegenden Schichtenfolge erzeugt und sind daher von dem durch die Hitzeexposition verursachten Folienschrumpf stark beeinflusst. Auf diese Weise entstehen Registerschwankungen in Lage und Größe der Aussparungen, die beim nachfolgenden Aufbringen von Magnetmaterialien in den Bedeckungsbereichen durch das Vorsehen entsprechend großer Toleranzbereiche berücksichtig werden müssen.

Ein Ätzen der Aussparungen erst nach der Erzeugung der Schichtenfolge Reflektorschicht/SiOx- Abstandschicht/ Chrom- Absorber schicht ist in der Praxis nicht möglich, da sich die außenliegende Chromschicht nur schwer ätzen lässt und dazu tendiert, schollenartig abzubrechen, was eine saubere und homogene Erzeugung von Negativkennzeichnungsbereichen in der Schichtenfolge stark erschwert. Die erfindungsgemäße Aufbaureihenfolge bietet eine Reihe von Vorteilen, die insbesondere bei dem erfindungsgemäßen Aufbau aus einer Kombination eines Dünnschichtelements mit Negativkennzeichnungen und einer Mehrfach-Magnetkodierung besonders stark zum Tragen kommen.

So können die Magnetbereiche 42, 44 der Magnetkodierung wegen der fehlenden Beeinflussung der Negativkennzeichnungen durch den Folienschrumpf mit geringen Toleranzen jeweils bis nahe an die Grenzen der Bedeckungsbereiche 30 aufgebracht werden. Für die Magnetbereiche 42, 4 steht dadurch deutlich mehr Platz auf dem Sicherheitselement zur Verfügung, was sich insbesondere bei Mehrfach-Magnetkodierungen, die wegen der Verwendung mehrerer unterschiedlicher Magnetmaterialien einen hohen Platzbedarf aufweisen, als besonders vorteilhaft erwiesen hat.

Aufgrund der kleinen erforderlichen Toleranzbereiche kann die Fläche der zwischen den Aussparungen 32 liegenden Bedeckungsbereiche 30 zudem besser ausgenutzt werden, so dass eine größere Gestaltungsfreiheit für das Design des Sicherheitsfadens entsteht.

Darüber hinaus können erfindungsgemäß auch dünnere Trägerfolien als im Stand der Technik verwendet werden, beispielsweise Trägerfolien mit einer Dicke von nur 9 bis 15 um, beispielsweise von 12 pm. Da der Folienschrumpf durch die Hitzeexposition bei der SiO_x-Bedampfung umso größer ist, je dünner die Folie ist, sind bei herkömmlichen Gestaltungen die erforderlichen Toleranzbereiche bei Verwendung dünner Folien besonders groß. In der Praxis kommen herkömmlich daher dickere Folien zum Einsatz, da ansonsten der Platz für die Magnetkodierungen zu stark limitiert ist. Wie erwähnt, können wegen der fehlenden Beeinflussung der Negativkennzeichnungen durch den Folienschrumpf erfindungsgemäß auch sehr dünne Trägerfolien verwendet werden, wodurch sich auch vorteilhaft geringe Gesamtdicken der Sicherheitsfäden erreichen lassen.

Für die Gestaltung der Mehrfach-Magnetkodierung 40 kommen im Rahmen der Erfindung verschiedene Varianten in Betracht, wie in Figur 4 illustriert. Bei der Ausgestaltung der Fig. 4(a) umfasst die Mehrfach-Magnetkodierung 40 jeweils beabstandet nebeneinander angeordnete Magnetbereiche 42, 44, die aus jeweils unterschiedlichen Magnetmaterialien mit unterschiedlichen Magneteigenschaften bestehen.

Figur 4(b) zeigt eine Ausgestaltung einer Mehrfach-Magnetkodierung 70, bei der die unterschiedlichen Magnetmaterialien 42, 44 zumindest für einige der Bereiche vollständig übereinander angeordnet sind.

Figur 4(c) zeigt eine Ausgestaltung einer Mehrfach-Magnetkodierung 72, bei der die unterschiedlichen Magnetmaterialien 42, 44 zumindest für einige der Bereiche teilweise überlappend angeordnet sind. Eine Kodierung mit teilweise überlappender Anordnung gemäß Fig. 4(c) kann auch vollständig überlappende Elemente nach Fig. 4(b) enthalten.

Schließlich kann eine Mehrfach-Magnetkodierung 74 auch durch Magnetbereiche gebildet sind, die jeweils eine Mischung aus zwei unterschiedlichen Magnetmaterialien 42, 44 enthalten, wie in Fig. 4(d) illustriert. Die unterschiedlichen Magnetmaterialien 42, 44 können auch ein homogenes Mischmaterial bilden.

Figur 5 illustriert ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Fig. 5(a) und (b) Zwischenschritte bei der Herstellung des Sicherheitsfadens 80 zeigen und Fig. 5(c) den fertigen Sicherheitsfaden im Querschnitt zeigt. Mit Bezug auf Fig. 5(a) wird als Trägerfolie 20 eine etwa 12 gm dicke transparente PET-Folie bereitgestellt und, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 3(a) beschrieben, jeweils vollflächig mit einer Absorberschicht 24 aus Chrom, einer dielektrischen Abstandsschicht 26 aus SiO_x und einer Reflektorschicht 28 aus Aluminium bedampft, um ein farbkippendes Dünnschichtelement 22 auf der Trägerfolie 20 auszubilden.

Anschließend wird zur Erzeugung der gewünschten Negativkennzeichen bereichsweise ein Ätzlack 82 aufgedruckt, wobei die Bereiche, in denen Ätzlack 82 aufgedruckt wird, den späteren Aussparungen 32 entsprechen und die ätzlackfreien Bereiche den späteren Bedeckungsbereichen 30.

Nach dem Ätzen der gewünschten Aussparungen 32 in die Reflektorschicht 28 wird der eventuell verbleibende Ätzlack 82 abgewaschen, so dass die in Fig. 5(b) gezeigte Schichtenfolge mit einem Dünnschichtelement 22 mit segmentierter Reflektorschicht 28 entsteht.

Anschließend wird das Dünnschichtelement 22 mit einer Primerschicht 36 und der gewünschten Mehrfach-Magnetkodierung 40 versehen, wie in Fig. 5(c) gezeigt. Beispielhaft ist eine Mehrfach-Magnetkodierung 40 mit beab- standet nebeneinander angeordneten Magnetbereichen 42, 44 gezeigt, es versteht sich allerdings, dass auch andere Mehrfach-Magnetkodierungen, wie sie etwa in Fig. 4 illustriert sind, zum Einsatz kommen können.

Die Magnetbereiche 42, 44 sind im Ausführungsbeispiel durch Metallabdeckungen 84 aus Aluminium abgedeckt, die beispielsweise mit Hilfe einer Kaschierfolie aufgebracht werden, welche in Magnetblockabständen vorgesehene Aluminiumstreifen aufweist. Alternativ können die Magnetbereiche auch in einem Bedampfungsschritt mit einer Metallschicht, beispielsweise aus Aluminium abgedeckt werden, wobei die Bereiche der Negativkennzeichnungen etwa mittels Ätzen oder Waschen nachfolgend wieder freigelegt werden können. Es ist auch möglich, die Magnetbereiche mit einer aufkaschierten vollflächigen Metallschicht zu bedecken, in der nachfolgend durch Ätzen oder Waschen die gewünschten Bereiche mit Negativkennzeichnungen freigelegt werden.

In allen Fällen kann der so erhaltene Aufbau mit einer Lumineszenzschicht 50 versehen werden, wobei die Lumineszenzschicht 50 im gezeigten Ausführungsbeispiel mit Hilfe einer Kaschierfolie 52 aufkaschiert wurde. Die Lumineszenzschicht 50 kann vollflächig oder nur bereichsweise vorliegen und insbesondere eine ein- oder mehrfarbig fluoreszierende Schicht darstellen.

Nach dem optionalen Vorsehen weiterer Funktionsschichten wird die gesamte Schichtenfolge einschließlich der Trägerfolie 20 auf gegenüberliegenden Seiten jeweils mit einer Schicht eines Heißsiegelklebstoffs 52 bzw. 54 versehen. Wie weiter oben erläutert, können beiden Schichten 52, 54 aus demselben oder, mit besonderem Vorteil aus unterschiedlichen und separat auf hohe Durchsichtigkeit bzw. starke Haftung optimierten Heißsiegelklebstoffen gebildet sein.

Bezugszeichenliste

Banknote -A, 12-B Druckelemente

Banknotenpapier Fenstersicherheitsfaden

Wasserzeichen

Trägerfolie

Dünnschichtelement

Absorberschicht

Abstandsschicht

Reflektorschicht

Bedeckungsbereiche

Aussparungen Resistlackschicht

Primerschicht

Mehrfach-Magnetkodierung, 44 Magnetbereiche hochreflektierende Silberfarbe

Lumineszenzschicht ,54 Heißsiegelklebstoff

Bereiche mit Resist resistfreie Bereiche , 72, 74 Mehrfach-Magnetkodierung

Sicherheitsfaden

Ätzlack

Metallabdeckung

Claims

- 22 - P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Langgestrecktes, optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen, mit einer flächigen, lichtdurchlässigen Trägerfolie, einem farbkippenden Dünnschichtelement auf der Trägerfolie, das ausgehend von der Trägerfolie in dieser Reihenfolge eine Absorberschicht, eine Abstandsschicht und eine segmentierte Reflektorschicht aufweist, wobei die segmentierte Reflektorschicht Bedeckungsbereiche ohne Aussparungen und Aussparungen in Form von Negativkennzeichen aufweist, und einer maschinenlesbaren Mehrfach-Magnetkodierung, die aus zwei o- der mehr unterschiedlichen Magnetmaterialien gebildet ist, die jeweils in den Bedeckungsbereichen der Reflektorschicht angeordnet sind.

2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das farbkippende Dünnschichtelement ein dreischichtiges Dünnschichtelement ist, das ausgehend von der Trägerfolie in dieser Reihenfolge aus einer Absorberschicht, einer Abstandsschicht und einer segmentierten Reflektorschicht besteht.

3. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die flächige, lichtdurchlässige Trägerfolie durch eine Kunststofffolie einer Dicke von 15 pm oder weniger, insbesondere von 9 pm bis 15 pm gebildet ist.

4. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetmaterialien der Mehrfach-Magnetkodierung im Register zu den Bedeckungsbereichen der Reflektorschicht angeordnet sind.

5. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfach-Magnetkodierung zumindest eine Währung, eine Serie, eine Denomination, und/ oder eine Charge des Sicherheitselements angibt.

6. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetmaterialien der Mehrfach-Magnetkodierung mit einer Deckschicht, insbesondere einer opaken und/oder reflektierenden Deckschicht abgedeckt sind.

7. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement eine Lumineszenzschicht enthält, die vorzugsweise von der Trägerfolie aus gesehen über der Mehrfach-Magnetkodierung angeordnet ist.

8. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement auf seinen gegenüberliegenden Hauptflächen jeweils mit einer Schicht eines Heißsiegelklebstoffs versehen ist, wobei vorzugsweise unterschiedliche Heißsiegelklebstoffs vorgesehen sind und der auf der Trägerseite vorgesehene Heißsiegelklebstoff ausgelegt ist, eine besonders hohe Transparenz und glatte Oberfläche aufzuweisen, und der auf der gegenüberliegenden Schichtaufbauseite vorgesehene Heißsiegelklebstoff ausgelegt ist, eine besonders beständige Verbindung mit einer einbettenden Papierlage einzugehen.

9. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das langgestreckte Sicherheitselement ein Sicherheitsfaden oder Sicherheitsband, insbesondere ein Fenstersicherheitsfaden zur Einbettung in ein Wertdokument ist.

10. Datenträger mit einem langgestreckten, optisch variablen Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9.

11. Verfahren zum Herstellen eines langgestreckten, optisch variablen Sicherheitselements, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem eine flächige, lichtdurchlässige Trägerfolie bereitgestellt wird, auf der Trägerfolie ein farbkippendes Dünnschichtelement ausgebildet wird, indem ausgehend von der Trägerfolie in dieser Reihenfolge eine Absorberschicht, eine Abstandsschicht und eine segmentierte Reflektorschicht erzeugt werden, wobei die segmentierte Reflektorschicht mit Bedeckungsbereichen ohne Aussparungen und mit Aussparungen in Form von Negativkennzeichen erzeugt wird, und eine maschinenlesbare Mehrfach-Magnetkodierung erzeugt wird, die aus zwei oder mehr unterschiedlichen Magnetmaterialien gebildet wird, die jeweils in den Bedeckungsbereichen der Reflektorschicht angeordnet werden. - 25 -

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandschicht in einem Auf dampf verfahren aufgebracht wird, in dem die Trägerfolie erhöhter Temperaturbelastung ausgesetzt ist, die zu einem Längsund/ oder Querschrumpf der Trägerfolie führt.