Mehrschichtkörper und Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Mehrschichtkörper, ein Verfahren zu dessen Herstellung, ein Sicherheitselement mit einem solchen Mehrschichtkörper und ein Sicherheitsdokument mit einem derartigen Sicherheitselement.

Hologramme werden als Sicherheitselemente zum Schutz von

Sicherheitsdokumenten wie Banknoten, Geldersatzmittel, Kreditkarten, Pässen oder ID-Dokumenten sowie zur Produktsicherung eingesetzt. Bei

Massenprodukten werden häufig Oberflächenhologramme eingesetzt, durch die sich interessante optisch variable Effekte, beispielsweise Bewegungseffekte, erzielen lassen und die sich durch eine hohe Lichtstärke auszeichnen. Volumenhologramme, auch als Weißlichthologramme bezeichnet, beruhen im Gegensatz zu Oberflächenhologrammen auf der Lichtbeugung an den Braggschen Ebenen im Inneren einer transparenten Schicht, die dadurch lokale Brechzahlunterschiede aufweist.

Zur Herstellung eines Mehrschichtkörpers, welcher ein Volumenhologramm enthält, kann ein Oberflächenrelief als Master eingesetzt werden. Die

Vorderseite des Masters wird unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines transparenten optischen Mediums in Kontakt mit einer fotosensitiven Schicht des Mehrschichtkörpers gebracht, in der das Volumenhologramm eingezeichnet werden soll. Anschließend wird der Master durch die fotosensitive Schicht hindurch mit kohärentem Licht belichtet, wobei sich durch Überlagerung des auf den Master eingestrahlten und des von dem Master gebeugten Lichts ein Interferenzmuster ausbildet, welches in der fotosensitiven Schicht als

Volumenhologramm aufgezeichnet wird. Das so in die fotosensitive Schicht eingebrachte Volumenhologramm wird sodann nach Aushärtung der

fotosensitiven Schicht fixiert. Durch eine spezielle Ausgestaltung des Masters lassen sich hierbei zwei oder mehr getrennte Bildinformationen in die

fotosensitive Schicht einschreiben.

Volumenhologramme weisen generell eine hohe Transparenz auf und sollten daher auf dunkle Hintergründe appliziert werden, um eine gute Sichtbarkeit bzw. eine hohe Brillanz der optischen Effekte zu gewährleisten. Dies macht oft aufwändige Vorbereitungsarbeiten an den Substraten, auf die solche

Sicherheitselemente appliziert werden sollen, notwendig. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten

Mehrschichtkörper sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitselement und

Sicherheitsdokument mit einem solchen Mehrschichtkörper anzugeben. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand der Ansprüche 1 , 36, 41 und 42 gelöst. Ein solcher Mehrschichtkörper umfasst eine Volumenhologrammschicht und eine auf einer der Oberfläche der Volumenhologrammschicht angeordnete partielle opake Schicht, die in einem ersten Bereich vorhanden und in einem zweiten Bereich nicht vorhanden ist. Ein derartiger Mehrschichtkörper ist erhältlich durch ein Verfahren mit den Schritten:

- Bereitstellen einer Volumenhologrammschicht,

- Aufbringen einer partiellen opaken Schicht auf eine Oberfläche der

Volumenhologrammschicht, wobei die partielle opake Schicht in einem ersten Bereich aufgebracht wird und einem zweiten Bereich nicht aufgebracht wird.

Ein auf diese Weise erhaltener Mehrschichtkörper kann Anwendung als ein Sicherheitselement zur Authentifizierung von Sicherheitsdokumenten wie Banknoten, Wertpapieren, Ausweisdokumenten, Führerscheinen, Kreditkarten, Pass- oder Visadokumenten finden.

Der Mehrschichtkörper umfasst ferner bevorzugt eine Dekorlage, wobei die partielle opake Schicht zwischen der Dekorlage und der

Volumenhologrammschicht angeordnet ist.

Alternativ oder zusätzlich kann eine Dekorlage auch auf einem Substrat eines Sicherheitsdokuments vorgesehen sein, wobei ein Sicherheitselement auf Basis des beschnebenen Mehrschichtkörpers auf die Dekorlage des Substrats aufgebracht ist.

In beiden Fällen weisen die jeweiligen Dekorlagen vergleichbare Eigenschaften auf und erzielen den gleichen optischen Effekt. Wenn im Folgenden also die Eigenschaften der Dekorlage erläutert werden, bezieht sich dies sowohl auf in den Mehrschichtkörper integrierte Dekorlagen, als auch auf Dekorlagen, die getrennt vom Mehrschichtkörper auf einem Substrat eines

Sicherheitsdokuments bereitgestellt werden.

Bei einem Sicherheitselement kann es sich beispielsweise um eine

Laminierfolie, eine Prägefolie, eine Klebefolie oder dergleichen handeln, von der der Mehrschichtkörper auf ein Objekt übertragen werden kann. Auch

Sicherheitsstreifen, Sicherheitsfäden, Sicherheitsfenster oder dergleichen zur Integration in Dokumente sind denkbar.

Wie bereits erwähnt, sind bekannte Mehrschichtkörper mit Volumenhologrammen stets transparent und sollten für eine vorteilhafte Brillanz der optischen Effekte auf einen dunklen Untergrund appliziert werden, so dass aufwändige Vorarbeiten, wie z. B. Einfärben, Bedrucken, Beschichten am Substrat nötig sind. Dies ist bei dem beschriebenen Mehrschichtkörper nicht mehr nötig. Aufgrund der partiellen opaken Schicht kann ein solcher Mehrschichtkörper auf beliebige Hintergründe appliziert werden, ohne dass die optische Qualität des Mehrschichtkörpers leidet. Auf eine Vorbereitung des Hintergrunds kann also verzichtet werden, so dass die Weiterverarbeitung des Mehrschichtkörpers vereinfacht wird. Weiterhin wird auf diese Weise die Fälschungssicherheit derart erhaltener Sicherheitselemente erhöht, weil das Zusammenspiel der Komponenten des Mehrschichtkörpers, also von Volumenhologramm, opaker Schicht und Dekorlage entsprechend schwer zu fälschen ist bzw. den Fälschungsaufwand erhöht.

Ein Bereich kann zusammenhängend sein, aber auch von einer Mehrzahl nicht zusammenhängender Teilbereiche gebildet werden. Ein opaker Bereich ist ein Bereich mit einer Transmissivität im

Wellenlängenbereich des für den menschlichen Betrachters sichtbaren Lichts von weniger als 40 %, bevorzugt von weniger als 30 %, besonders bevorzugt von weniger als 20 %. Ein transparenter Bereich ist ein Bereich mit einer Transmissivität im

Wellenlängenbereich des für den menschlichen Betrachters sichtbaren Lichts von mehr als 50 %, bevorzugt von mehr als 70 %, besonders bevorzugt von mehr als 80 %. Es ist dabei bevorzugt, wenn die opake Schicht eine Luminanz L ^* im CIELAB- Farbraum von 0 bis 50, bevorzugt von 0 bis 30 aufweist.

Die Luminanz L ^* der eingesetzten opaken Schicht wird dabei insbesondere mittels des Messsystems CIE-LAB Datacolor SF 600 bestimmt, das auf einem Spektralphotometer basiert. Bei der farbmetrischen Bestimmung von

Farbabständen bei Körperfarben nach der CIELAB-Formel L ^* a ^* b ^* steht der Wert L ^* für die Hell/Dunkel - Achse, der Wert a ^* für die Rot/Grün-Achse und der Wert b ^* für die Gelb/Blau-Achse. Der L ^* a ^* b ^* -Farbraum wird somit als dreidimensionales Koordinatensystem beschrieben, wobei die L ^* Achse die Helligkeit beschreibt und einen Wert zwischen 0 und 100 annehmen kann.

Die Messung der Helligkeit L ^* erfolgt bevorzugt unter folgenden Bedingungen: Messgeometrie: diffus / 8° nach DIN 5033 und ISO 2496

Durchmesser Messöffnung: 9 mm

Spektralbereich: 360 nm bis 700 nm nach DIN 6174

Normlichtart: D65 Es ist ferner bevorzugt, wenn der erste Bereich der opaken Schicht 1 % bis 99%, bevorzugt 50 % bis 95 % der Volumenhologrammschicht bedeckt.

Der genannte Bedeckungsgrad bezieht sich auf die von der

Volumenhologrammschicht aufgespannte Fläche bei Betrachtung in Richtung der Flächennormalen. Die vorteilhaften Bereiche konnten dabei experimentell ermittelt werden.

Ist die Flächenbedeckung sehr hoch, sind nur sehr kleine Bereiche der weiteren Schicht sichtbar, was je nach Design sinnvoll sein kann.

Ist die Flächenbedeckung relativ gering, sind größere Bereiche der weiteren Schicht sichtbar. Je nach Helligkeit der weiteren Schicht und ihrem Kontrast zur dunklen Schicht kann dies bei anderen Designvarianten sinnvoll sein. Ist der Kontrast zwischen opaker Schicht und Dekorlage sehr stark, d. h. ist die Dekorlage vergleichsweise hell und/oder stark reflektierend, ist es vorteilhaft, die Flächenbedeckung der opaken Schicht zu erhöhen, um ein optisches Überstrahlen des Volumenhologramms durch die Dekorlage zu begrenzen. Ist der Kontrast zwischen opaker Schicht und Dekorlage weniger stark, d. h. ist die Dekorlage vergleichsweise wenig hell und/oder wenig reflektierend, ist es möglich, die Flächenbedeckung der opaken Schicht etwas zu verringern, weil trotzdem noch eine ausreichend gute Sichtbarkeit des Volumenhologramms ermöglicht ist.

Es ist auch möglich, dass die opake Schicht und die Dekorlage in bestimmten Bereichen gemeinsam ausgespart sind, um in diesen Bereichen das

Volumenhologramm transparent zu belassen und einen ggf. hellen Untergrund des Substrats (z. B. weißes Papier oder Plastik) sichtbar zu machen. Damit kann beispielsweise der optische Effekt des Volumenhologramms in diesen ausgesparten Bereichen bewusst abgeschwächt bzw. die Brillanz verringert werden, um spezielle optische Effekte zu erzeugen. Insbesondere das direkt benachbarte und registergenaue bzw. lagegenaue Vorliegen von optischen Effekten mit hoher Brillanz (mit dunkler opaker Schicht und Dekorlage) und optischen Effekten mit geringerer Brillanz kann einen unverwechselbaren und gleichzeitig schwer fälschbaren optischen Eindruck erzeugen. Es ist auch möglich, dass die Dekorlage in den zweiten Bereichen der opaken Schicht, in der die opake Schicht nicht vorhanden ist, ausgespart ist, um in diesen Bereichen das Substrat sichtbar zu belassen. D. h. das Substrat bildet den Hintergrund zu dem Volumenhologramm. Ist das Substrat beispielsweise helles, insbesondere weißes Papier oder Kunststoff, wird die Brillanz des Volumenhologramms entsprechend herabgesetzt bzw. verringert.

Das Substrat kann jedoch auch bereits Farbschichten oder andere dekorative Schichten aufweisen, welche dann durch die zweiten Bereiche der opaken Schicht und durch das transparente Volunnenhologrannnn hindurch zumindest partiell sichtbar sind und ebenfalls einen Hintergrund zu dem

Volumenhologramm bilden. Durch das Hindurchscheinen des Substrats durch die zweiten Bereiche der opaken Schicht lassen sich wiederum

unverwechselbare und gleichzeitig schwer fälschbare optische Effekte erzeugen.

Zweckmäßigerweise umfasst die opake Schicht zumindest einen Farbstoff, ein Pigment oder ein Effektpigment.

Neben der gewünschten Opazität können so auch Farbeffekte verwirklicht werden. Die genannten Bestandteile der opaken Schicht können auch kombiniert werden, um so komplexe Dekore zu erhalten, die nur schwer nachzuahmen sind und eine hohe Fälschungssicherheit gewährleisten.

Es ist ferner zweckmäßig, wenn die opake Schicht einen thermoplastischen Lack umfasst.

Dieser dient als Matrix für die die Opazität bestimmenden Pigmente und/oder Farbstoffe.

Bevorzugt weist dabei die opake Schicht eine Schichtdicke von 1 μιτι bis 5 μιτη, bevorzugt von 1 μιτι bis 3 μιτι auf. Es ist ferner zweckmäßig, wenn der erste und/oder zweite Bereich zumindest graphisches Element, insbesondere ein Motiv, ein Bild, ein Symbol, ein Logo und/oder ein alphanumerisches Zeichen ausbildet. Dieses graphische Element trägt zum Gesamtdesign des Mehrschichtkörpers bei und erhöht somit die Fälschungssicherheit. Je nach relativer Anordnung und Ausbildung der Schichten kann dieses Element gemeinsam mit dem

Volumenhologramm sichtbar sein oder betrachtungswinkelabhängig

unabhängig von diesem sichtbar sein.

Bevorzugt umfasst das graphische Element ein Endlosmotiv und/oder ein Einzelbildmotiv. Dabei kann das graphische Element im Register, d. h. lagegenau relativ zu einem graphischen Element der Volumenhologrammschicht angeordnet sein.

Die Durchbrechungen der opaken Schicht im zweiten Bereich sind also entweder ein fortlaufendes Endlosmuster oder ein Einzelbild-Dekor oder eine Kombination davon. Die Durchbrechungen können (müssen aber nicht) dabei im Register, d. h. lagegenau relativ zum Motiv des Volumenhologramms angeordnet sein.

Das Volumenhologramm kann seinerseits ebenfalls entweder ein fortlaufendes Endlosmuster oder ein Einzelbild-Dekor oder eine Kombination davon aufweisen.

So können sich beispielsweise zwei Endlosdesigns unregistriert zufällig überlagern und ein gemeinsames Endlosdesign ausbilden, beispielsweise Blätter und Blüten. Die Überlagerung kann auch registriert, d. h. mit exakter Zuordnung/Lage erfolgen, beispielsweise Blätter und Blüten, die Blüten jeweils exakt an Freilassungen zwischen den Blättern. Es kann sich ein Einzelbilddesign des Volumenhologramms mit einem unregist erten oder auch registrierten Endlosdesign der dunklen Schicht überlagern, beispielsweise eine Einzelblüte mit einer Vielzahl von Blättern. Bevorzugt ist die Volumenhologrammschicht aus einem UV-härtenden

Photopolymer ausgebildet.

Dabei handelt es sich beispielsweise um das Fotopolymer Omni DEX 706 der Firma Dupont. Weiter ist auch die Verwendung von Fotopolymeren möglich, die als flüssige Substanz vorliegen und beispielsweise durch Einwirkung von UV- Licht polymerisiert und dadurch ausgehärtet werden. Es kann auch vorgesehen sein, das Fotopolymer als Schicht aufzugießen und durch eine schwache UV- Lichteinwirkung oder Wärmebehandlung vorzuhärten Es ist weiter zweckmäßig, wenn die Volumenhologrammschicht eine

Schichtdicke von 5 μιτι bis 100 μιτι, bevorzugt von 15 μιτι bis 25 μιτι aufweist.

Bevorzugt ist zwischen der Volumenhologrammschicht und der partiellen opaken Schicht eine Siegellackschicht angeordnet.

Dieser Siegellack versiegelt bzw. deckt die abgeformten Oberflächenstrukturen des Oberflächenmasters.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Siegellackschicht aus einem UV-härtenden Lack ausgebildet ist, dessen Brechungsindex um höchstens 0,2 von einem Brechungsindex der Volumenhologrammschicht abweicht. Die Siegellackschicht kann also gemeinsam mit der Volumenhologrammschicht gehärtet werden, so dass sich eine besonders gute Zwischenschichthaftung ergibt. Der geringe Unterschied in den Brechungsindices verbessert dabei die optischen Eigenschaften.

Es ist weiter bevorzugt, wenn die Dekorlage eine Farblackschicht umfasst. Die Farblackschicht kann dabei transparent, transluzent oder opak sein.

Hierdurch kann im einfachsten Fall bereits in Kombination mit den zweiten Bereichen der opaken Schicht ein farblich zum Volumenhologramm

kontrastierendes Design bereitgestellt werden

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Farblackschicht zumindest einen Farbstoff, ein Pigment, ein Effektpigment, ein Dünnschichtsystem, und/oder ein

cholesterisches Flüssigkristallsystem umfasst.

Ebenso möglich ist der alternative oder zusätzliche Einsatz von UV- lumineszenten und/oder IR-anregbaren Farbstoffen (UV = ultraviolettes Licht; IR = Infrarotes Licht) und/oder Pigmenten in der Dekorlage. Damit können auch optisch variable Effekte in der Dekorlage verwirklicht werden.

Bevorzugt ist die Farblackschicht und/oder die opake Schicht in einer

Komplementärfarbe zu einer Grundfarbe der Volumenhologrammschicht eingefärbt.

Es ist bekannt, dass Volumenhologramme eine hohe Transparenz aufweisen. Allerdings ist diese Transparenz in vielen Fällen nicht vollkommen klar und achromatisch, sondern das Volumenhologramm hat beispielsweise einen leicht rötlichen oder rosa Farbeindruck.

Will man vermeiden, dass die durch das Volumenhologramm hindurch sichtbare Dekorlage ebenfalls diesen Farbeindruck (rötlich, rosa) annimmt, sondern stattdessen achromatisch weiß wirkt, ist es vorteilhaft, die Dekorlage mit der Komplementärfarbe einer ähnlichen Sättigung einzufärben, um im Resultat dieser additiven Farbmischung einen achromatischen Farbeindruck für die Dekorlage zu erzeugen. Beispielsweise kann man dies bei einem rötlichen Volumenhologramm erreichen, indem man die weitere Schicht entsprechend gesättigt cyan bzw. türkis einfärbt. Rot und Cyan sind dabei die sich zu Weiß ergänzenden Komplementärfarben.

Ebenso kann man bei der opaken Schicht verfahren, indem man die dunkle Schicht entsprechend dunkel Cyan bzw. Türkis einfärbt, um als Resultat ein achromatisches Schwarz oder Grau zu erhalten.

Die beschriebene additive Farbmischung kann man dabei aber auch

verwenden, um einen gewünschten chromatischen Farbton zu erzeugen, der erst durch die Farbmischung aus dem Farbton des Volumenhologramms und dem Farbton der Dekorlage und/oder der opaken Schicht entsteht.

Ferner ist es zweckmäßig, wenn die Dekorlage eine Replizierschicht, insbesondere aus einem thermoplastischen oder UV-härtenden Lack, mit einem Oberflächenrelief ist oder umfasst. Hierdurch können auch in der Dekorlage optisch variable oder holographische Effekte erzielt werden, die das Volumenhologramm ergänzen und die

Fälschungssicherheit erhöhen. Bevorzugt umfasst dabei das Oberflächenrelief eine oder mehrere

Reliefstrukturen ausgewählt aus der Gruppe diffraktives Gitter, Hologramm, Blazegitter, Lineargitter, Kreuzgitter, Hexagonalgitter, asymmetrische oder symmetrische Gitterstruktur, retroreflektierende Struktur, Mikrolinse,

Mikroprisma, Beugungsstruktur Nullter Ordnung, Mottenaugenstruktur oder anisotrope oder isotrope Mattstruktur, oder eine Überlagerung oder

Kombination von zwei oder mehr der vorgenannten Reliefstrukturen.

Es ist dabei zweckmäßig, wenn eine Schichtdicke der Replizierschicht 1 μιτι bis 5 μιτι, bevorzugt von 1 μιτι bis 3 μιτι beträgt.

Weiter ist es bevorzugt, wenn die Dekorlage eine Reflexionsschicht umfasst.

Eine solche Reflexionsschicht kann für sich alleine stehen und in Verbindung mit den zweiten Bereichen der opaken Schicht ein zum Volumenhologramm kontrastierendes Design bereitstellen. Besonders vorteilhaft ist jedoch die Kombination einer Reflexionsschicht mit einer Replizierschicht, da so die Strukturen der Replizierschicht besonders gut sichtbar gemacht werden. Die Reflexionsschicht ist dabei insbesondere direkt auf das Oberflächenrelief der Replizierschicht aufgebracht, insbesondere aufgedampft.

Vorteilhafterweise ist die Reflexionsschicht als Metallschicht, bevorzugt aus AI, Cu, Ag, Au oder Legierungen aus den vorgenannten Metallen ausgebildet. Die genannten Metalle können auch miteinander kombiniert werden, um so komplexere optische Eindrücke zu verwirklichen

Alternativ kann die Reflexionsschicht auch als HRI-Schicht (HRI = high refractive index), insbesondere aus ZnS, ΤΊΟ2 oder ZrO2 ausgebildet sein.

Zweckmäßigerweise beträgt dabei die Schichtdicke der Reflexionsschicht von 5 nm bis 100 nm, bevorzugt von 10 nm bis 50 nm. Ferner weist der Mehrschichtkörper bevorzugt eine Kleberschicht auf, die auf der der opaken Schicht abgewandten Seite der Dekorlage angeordnet ist.

Hierbei kann es sich um einen Heißkleber, einen Kaltkleber, einen optisch oder thermisch aktivierbaren Kleber oder dergleichen handeln, der eine Fixierung des Mehrschichtkörpers auf einem Objekt, beispielsweise einem

Sicherheitsdokument, erlaubt.

Zweckmäßigerweise beträgt dabei eine Schichtdicke der Kleberschicht von 0,5 μιτι bis 15 μιτι, bevorzugt von 1 μιτι bis 8 μιτι.

Bevorzugt umfasst der Mehrschichtkörper ein Substrat, auf das die

Volumenhologrammschicht aufgebracht ist.

Diese erleichtert beispielsweise einen flüssigen Auftrag des Materials der Volumenhologrammschicht und stabilisiert diese bei der Weiterverarbeitung. Das Substrat ist dabei bevorzugt mehrschichtig ausgebildet. Bevorzugt umfasst das Substrat eine Trägerlage, insbesondere aus PET

(Polyethylenterephthalat), PEN (Polyethylennaphthalat) oder BOPP (biaxially oriented polypropylene = biaxial gerecktes Polypropylen) die auf der der

Dekorschicht abgewandten Seite des Substrats angeordnet ist.

Eine solche Trägerlage kann bevorzugt vor dem Aufbringen des

Mehrschichtkörpers auf ein Objekt, beispielsweise ein Sicherheitsdokument, abgelöst werden. Die Trägerlage schützt und stabilisiert also den

Mehrschichtkörper vor seiner endgültigen Anbringung, insbesondere während seiner Herstellung und während des Transports.

Zweckmäßigerweise beträgt dabei eine Schichtdicke der Trägerlage von 6 μιτι bis 50 μιτι, bevorzugt von 12 μιτι bis 50 μιτι. Es ist ferner bevorzugt, wenn das Substrat eine Schutzschicht, insbesondere aus einem UV-härtenden Lack, aus PVC, Polyester oder einem Acrylat umfasst, die zwischen der Trägerlage und der Volumenhologrammschicht angeordnet ist. Im Gegensatz zur Trägerlage verbleibt eine solche Schutzschicht vorzugsweise am Mehrschichtkörper, wenn dieser auf ein Objekt aufgebracht wird, und bildet dort dessen äußere Oberfläche. Die Schutzschicht kann die empfindlichen weiteren Schichten des Mehrschichtkörpers also vor Umwelteinflüssen,

Verschmutzung, Kratzern und dergleichen schützen.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn eine Schichtdicke der Schutzschicht 0,5 μιτι bis 10 μιτι, bevorzugt von 2 μιτι bis 5 μιτι beträgt. In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Substrat eine Ablöseschicht, insbesondere aus einem stark verfilmenden Acrylat, die zwischen der

Trägerlage und der Schutzschicht angeordnet oder auch Teil der Schutzschicht ist.

Eine solche Ablöseschicht ermöglicht das einfache und beschädigungsfreie Ablösen beim Aufbringen des Mehrschichtkörpers auf ein Objekt.

Dabei beträgt zweckmäßigerweise eine Schichtdicke der Ablöseschicht von 100 nm bis 2 μιτι, bevorzugt von 500 nm bis 1 μιτι.

Es ist weiter bevorzugt, wenn das Substrat eine Haftvermittlerschicht, insbesondere aus einem Gemisch von UV-vernetzenden Monomeren, umfasst, die zwischen der Volumenhologrammschicht und der Schutzschicht angeordnet ist.

Hierdurch kann die Zwischenschichthaftung zwischen den genannten Schichten erhöht werden, so dass ein stabiler Schichtverbund erhalten wird. Bevorzugt beträgt dabei eine Schichtdicke der Haftvermittlerschicht von 0,1 μιτι bis 3 μιτι, besonders bevorzugt von 0,5 μιτι bis 2 μιτι.

Es ist bevorzugt, wenn die partielle opake Schicht und/oder die Dekorlage durch Sprühen, Gießen, Rakeln, Druck, Transfer oder Laminieren aufgebracht wird. Weiter bevorzugt wird die Volumenhologrammschicht durch Drucken, insbesondere durch ein verschmierendes Verfahren, z. B. Tiefdruck (Reverse Gravüre) oder Rollensiebdruck, aufgebracht. Ferner ist es vorteilhaft, wenn in die Volumenhologrammschicht ein

Volumenhologramm eingebracht wird, insbesondere durch ein holographisches Kopierverfahren zur Ausbildung eines Transmissions- oder

Reflexionshologramms und/oder unter Verwendung eines ein

Oberflächenhologramm umfassenden Masters.

In einer alternativen Ausführung weist der Mehrschichtkörper eine

Volumenhologrammschicht und eine partielle opake Schicht auf, welche opake Schicht in einem ersten Bereich vorhanden und in einem zweiten Bereich nicht vorhanden ist. Die Dekorlage ist bereits auf dem Substrat vorhanden, insbesondere aufgedruckt und/oder aufgeprägt worden.

Beispielsweise weist der Mehrschichtkörper eine Volumenhologrammschicht und die partielle opake Schicht auf. Auf dem Substrat ist beispielsweise in einem Bereich ein farbiges Motiv aufgedruckt, welches helle, mittlere und dunkle Farben aufweist. Benachbart und/oder überlappend zu dem farbigen Motiv ist auf dem Substrat noch ein optisch variables Element, beispielsweise ein teilmetallisiertes KINEGRAM ^® oder auch ein Dünnfilmelement mit

Farbwechseleffekt aufgeprägt. Mit dem farbigen Motiv und dem optisch variablen Element überlappend wird nun der Mehrschichtkörper appliziert, wobei die partielle opake Schicht das optisch variable Element und/oder das farbige Motiv bereichsweise abdeckt und nur in den zweiten, transparenten Bereichen der opaken Schicht sichtbar lässt. Die partielle opake Schicht kombiniert mit dem farbigen Motiv und dem optisch variablen Element fungieren gemeinsam als Hintergrund für das Volumenhologramm, wobei die lokale Brillanz des Volumenhologramms abhängig ist von der lokalen Helligkeit der Farben des farbigen Motivs und der Helligkeit des optisch variablen Effekts des optisch variablen Elements, die an der jeweiligen lokalen Stelle mit dem

Volumenhologramm überlappen.

Mit dieser Kombination des Mehrschichtkörpers mit einem vorhandenen Design auf einem Substrat lassen sich unverwechselbare und gleichzeitig schwer fälschbare optische Effekte erzeugen.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine schematische Schnittdarstellung durch ein

Ausführungsbeispiel eines Mehrschichtkörpers;

Fig. 2 Eine schematische Darstellung eines Designs eines

Ausführungsbeispiels eines Mehrschichtkörpers;

Fig. 3 Eine schematische Darstellung eines Designs eines weiteren

Ausführungsbeispiels eines Mehrschichtkörpers; Fig. 4 Eine schematische Darstellung eines Designs eines weiteren

Ausführungsbeispiels eines Mehrschichtkörpers;

Fig. 5 Eine schematische Darstellung eines Designs eines weiteren

Ausführungsbeispiels eines Mehrschichtkörpers;

Fig. 6 Eine schematische Darstellung eines Designs eines weiteren

Ausführungsbeispiels eines Mehrschichtkörpers;

Fig. 7 Eine schematische Darstellung eines Designs eines weiteren

Ausführungsbeispiels eines Mehrschichtkörpers. Ein im Ganzen mit 1 bezeichneter Mehrschichtkörper zur Verwendung als Sicherheitselement ist im Querschnitt in Fig. 1 gezeigt und umfasst ein Substrat 1 1 , auf das eine Schutzlackschicht 12 aufgebracht ist. Das Substrat 1 1 ist selbst mehrschichtig aufgebaut und umfasst eine Trägerlage 1 1 1 und eine Ablöseschicht 1 12.

Auf die Schutzlackschicht 12 ist eine Haftvermittlerschicht 13 aufgebaut, auf der wiederum eine Volumenhologrammschicht 14 angeordnet ist. Diese ist auf ihrer dem Substrat 1 1 abgewandten Seite mit einer Siegellackschicht 15 versehen. Auf dem Siegellack 15 ist eine partielle opake Lackschicht 16 aufgebracht, die transparente Durchbrechungen 161 aufweist. Auf der substratfernen Seite der opaken Lackschicht 16 schließt sich eine Dekorlage 17 an, die im in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel eine transparente Lackschicht 171 , eine

Replizierlackschicht 172 und eine Reflexionsschicht 173 umfasst.

Auf die dem Substrat 1 1 abgewandte Oberfläche der Dekorlage 17 ist schließlich noch eine Kleberschicht 18 aufgebracht, mittels welcher der

Mehrschichtkörper 1 auf ein Objekt, beispielsweise ein Sicherheitsdokument, appliziert werden kann.

Die Trägerlage 1 1 1 des Mehrschichtkörpers ist vorzugsweise als Folie aus PET ausgebildet und bevorzugt zwischen 6 μιτι und 50 μιτι dick. Die Folie ist zweckmäßigerweise für Laserstrahlung, die für die Einbelichtung des

Volumenhologramms in die Volumenhologrammschicht 14 verwendet wird, transparent. Die Ablöseschicht 1 12 ist optional und besteht beispielsweise aus

Wachskomponenten. Eine Ablöseschicht 1 12 wird verwendet, wenn die

Trägerlage 1 1 1 vom Mehrschichtkörper 1 nach dem Aufbringen auf ein Objekt entfernt werden soll. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn der

Mehrschichtkörper 1 als Heißprägefolie ausgebildet ist. Bei als Laminierfolien ausgebildeten Mehrschichtkörpern 1 verbleibt die Trägerlage am

Mehrschichtkörper, so dass auf eine Ablöseschicht verzichtet werden kann.

Eine Trennwirkung gegenüber der Trägerlage 1 1 1 kann auch die Schutzschicht 12 erfüllen und eine separate Ablöseschicht überflüssig machen. Dabei kann die Schutzschicht beispielsweise aus einem UV-härtenden oder

thermoplastischen Lack bestehen. Geeignete Schutzlacke sind beispielsweise auf Basis PVC, Polyester oder Acrylaten formuliert und bevorzugt 1 μιτι bis 10 μιτι dick. Nach Ablösen der Trägerlage 1 1 1 schützt die Schutzschicht 12 den Mehrschichtkörper vor Umwelteinflüssen, Verkratzen und dergleichen.

Die Schutzschicht kann auch mehrschichtig ausgeführt sein. Beispielsweise weist die Schutzschicht drei Schichten aus Acrylat auf, wobei die erste

Teilschicht ein hochmolekulares thermoplastisches Acrylat, die zweite

Teilschicht ein mit Isocyanat (NCO) vernetzendes Acrylat und die dritte Schicht ein hochmolekulares thermoplastisches Acrylat ist.

Die Haftvermittlerschicht 13 verbessert die Haftung zwischen der Schutzschicht 12 und der Volumenhologrammschicht 14. Bevorzugt ist diese aus einem Gemisch von UV-vernetzenden Monomeren aufgebaut und weist eine

Schichtdicke von 0,1 μιτι bis 3 μιτι, bevorzugt von 0,5 μιτι bis 2 μιτι auf. Die Volumenhologrammschicht 14 ist aus einem Fotopolymer aufgebaut, bei dem es sich beispielsweise um das Fotopolymer Omni DEX 706 der Firma Dupont handelt. Weiter ist auch die Verwendung von Fotopolymeren möglich, die als flüssige Substanz vorliegen und beispielsweise durch Einwirkung von UV-Licht polymerisiert und dadurch ausgehärtet werden. Es kann auch vorgesehen sein, das Fotopolymer als Schicht aufzugießen und durch eine schwache UV-Lichteinwirkung oder Wärmebehandlung vorzuhärten.

Das Aufbringen der Volumenhologrammschicht erfolgt vorzugsweise mittels eines Druckverfahrens, vorzugsweise mittels verschmierenden Verfahren. Das Fotopolymer wird hierbei vorzugsweise in einer Schichtdicke von 5 bis 100 μιτι, weiter bevorzugt in einer Schichtdicke von etwa 20 μιτι.

Die Belichtung des Volumenhologramms erfolgt bevorzugt mit Hilfe eines Oberflächenmasters. Weiter ist es auch möglich, dass als Volumenhologramm- Master nicht ein mit einem Oberflächenrelief versehener Master verwendet wird, sondern ein Volumenhologramm und die Aufzeichnung des

Volumenhologramms in der Volumenhologrammschicht durch ein übliches, holographisches Kopierverfahren zur Ausbildung eines Transmissions- oder Reflexionshologramms in der Volumenhologrammschicht 14 erfolgt.

Die Volumenhologrammschicht 14 ist UV-härtend, so dass bevorzugt auch die Schutzschicht 12 UV-härtend ausgeführt ist, um eine besonders gute Haftung zu erreichen. Ist die Schutzschicht thermoplastisch, ist die zwischen

Schutzschicht 12 und Volumenhologramm 14 angeordnete Haftvermittlerschicht 13 insbesondere vorteilhaft. Die Volumenhologrammschicht 14 ist auf ihrer dem Substrat 1 1 abgewandten Seite von einer Siegellackschicht 15 bedeckt. Dieser Siegellack ist wie die Volumenhologrammschicht UV-härtend und versiegelt die abgeformten

Oberflächenstrukturen des Oberflächenmasters in der

Volumenhologrammschicht 14. Der Siegellack weist dabei einen weitgehend identischen Brechungsindex wie das Volumenhologramm auf bzw. weicht davon um nicht mehr als 0,2 ab.

Die opake Lackschicht 16 besteht aus einem pigmentierten, möglichst opaken Lack, der vorzugsweise thermoplastisch ist. Er wird im Tiefdruck oder Siebdruck appliziert und ist 1 μιτι bis 5 μιτι dick.

Es ist dabei bevorzugt, wenn die opake Schicht eine Luminanz L ^* im CIELAB- Farbraum von 0 bis 50, bevorzugt von 0 bis 30 aufweist.

Die Luminanz L ^* der opaken Schicht wird 16 dabei insbesondere mittels des Messsystems CIE-LAB Datacolor SF 600 bestimmt, das auf einem

Spektralphotometer basiert. Bei der farbmetrischen Bestimmung von

Farbabständen bei Körperfarben nach der CIELAB-Formel L ^* a ^* b ^* steht der Wert L ^* für die Hell/Dunkel-Achse, der Wert a ^* für die Rot/Grün -Achse und der Wert b ^* für die Gelb/Blau-Achse. Der L ^* a ^* b ^* -Farbraum wird somit als

dreidimensionales Koordinatensystem beschrieben, wobei die L ^* Achse die Helligkeit beschreibt und einen Wert zwischen 0 und 100 annehmen kann. Die Messung der Helligkeit L ^* erfolgt bevorzugt unter folgenden Bedingungen: Messgeometrie: diffus / 8° nach DIN 5033 und ISO 2496

Durchmesser Messöffnung: 9 mm

Spektralbereich: 360 nm - 700 nm nach DIN 6174 Normlichtart: D65

Die Durchbrechungen 161 der opaken Schicht 16 bilden dabei ein graphisches Element, insbesondere ein Motiv, ein Bild, ein Symbol, ein Logo und/oder ein alphanumerisches Zeichen aus.

Dieses graphische Element trägt zum Gesamtdesign des Mehrschichtkörpers 1 bei und erhöht somit die Fälschungssicherheit. Je nach relativer Anordnung und Ausbildung der Schichten kann dieses Element gemeinsam mit dem

Volumenhologramm sichtbar sein oder betrachtungswinkelabhängig

unabhängig von diesem sein.

Bevorzugt umfasst das graphische Element ein Endlosmotiv und/oder ein Einzelbildmotiv.

Dabei kann das graphische Element im Register zu einem graphischen Element der Volumenhologrammschicht angeordnet sein.

Die Durchbrechungen 161 der opaken Schicht 16 sind entweder ein

fortlaufendes Endlosmuster oder ein Einzelbild-Dekor oder eine Kombination davon. Die Durchbrechungen können (müssen aber nicht) dabei im Register zum Motiv des Volumenhologramms angeordnet sein.

Das Volumenhologramm kann seinerseits ebenfalls entweder ein fortlaufendes Endlosmuster oder ein Einzelbild-Dekor oder eine Kombination davon aufweisen. Optional kann auf die opake Schicht 16 noch eine durchscheinende

Farblackschicht 171 aufgebracht werden, um die nachfolgenden Schichten in ihrer optischen Wirkung einzufärben. Um weitere optisch variable diffraktive oder refraktive Strukturen zu

verwirklichen, umfasst die Dekorlage 17 eine Replizierlackschicht 172 mit einem Oberflächenrelief. Diese ist thermoplastisch oder UV-härtend und 1 μιτι bis 5 μιτι dick. Bevorzugt ist das Material der Replizierlackschicht 172 hochtransparent.

Bevorzugt umfasst dabei das Oberflächenrelief eine oder mehrere

Reliefstrukturen ausgewählt aus der Gruppe diffraktives Gitter, Hologramm, Blazegitter, Lineargitter, Kreuzgitter, Hexagonalgitter, asymmetrische oder symmetrische Gitterstruktur, retroreflektierende Struktur, Mikrolinse,

Mikroprisma, Beugungsstruktur Nullter Ordnung, Mottenaugenstruktur oder anisotrope oder isotrope Mattstruktur, oder eine Überlagerung von zwei oder mehr der vorgenannten Reliefstrukturen.

Direkt auf die Replizierlackschicht 172 wird eine Reflexionsschicht 173 aus Metall, bevorzugt aus AI, Cu, Ag, Au oder aus Legierungen der vorgenannten Metalle, aufgedampft, die zur Sichtbarmachung der diffraktiven Strukturen der Replizierlackschicht 172 dient. Alternativ ist auch eine HRI-Schicht (high refractive index), insbesondere aus ZnS, ΤΊΟ2 oder ZrO2 möglich. Alternativ kann auch eine Lackschicht mit metallischen Pigmenten vorgesehen sein.

Zweckmäßigerweise beträgt dabei die Schichtdicke der Reflexionsschicht von 5 nm bis 100 nm, bevorzugt von 10 nm bis 50 nm. Auf die Reflexionsschicht 17 wird eine ein- oder mehrschichtige Kleberschicht 18 aufgebracht, die thermoplastisch, UV-härtend oder thermisch härtend ausgebildet sein kann. Unterschiedliche Teil-Schichten der Kleberschicht können dabei unterschiedliche Funktionen erfüllen, beispielsweise als

Haftvermittler zu benachbarten Schichten oder zum Objekt, auf das der

Mehrschichtkörper appliziert werden soll. Auch eine Funktion als

Barriereschicht gegen die Diffusion von Stoffen aus und/oder in benachbarte Schichten ist möglich. In den Figuren 2 bis 7 sind exemplarische Designs von derartigen

Mehrschichtkörpern in der Draufsicht gezeigt.

Fig. 2 zeigt einen Mehrschichtkörper 1 mit zwei unregistrierten, fortlaufenden Endlosdekoren, die nicht aufeinander abgestimmt sind, sondern sich zufällig überlagern. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Blüten 2 im Volumenhologramm realisiert. Dabei kann das Volumenhologramm entweder nur die Umrisse zeigen oder auch eine flächige Blüte, oder auch beides. Die Blätter 3 im Dekor sind durch die Durchbrechungen 161 der opaken Schicht 16 ausgeführt. Auch hierbei kann die Durchbrechung entweder den Umriss darstellen oder auch die ganze Blattfläche.

Wie Fig. 3 zeigt, kann auch ein Einzelbild, hier die Blüte 2 im Volumenhologramm mit einem Endlosdekor, hier die Blätter 3, in der opaken Schicht 16 kombiniert werden. Das Einzelbild ist zum Substrat registriert ausgeführt, das Endlosdekor unregistriert zum Substrat und auch zum Einzelbild. Auch eine registerhaltige Anordnung der Dekore ist möglich, wie Fig. 4 zeigt. Die relative Position der beiden Dekore ist so zueinander ausgerichtet, dass beide Dekore zusammen ein Gesamtdekor bilden. D. h. im konkreten Fall sollen die Blüten 2 jeweils in Lücken zwischen den Blättern 3 angeordnet sein. Auch hier sind die Blüten 2 des Dekors von der Volumenhologrammschicht 14 gebildet, während die Durchbrechungen 161 der opaken Schicht 16 die Blätter 3 ausbilden.

Die opake Schicht 16 kann allein oder in Kombination mit der Dekorlage 17 auch komplexere Strukturen ausbilden. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 weist die opake Schicht 16 ein aus mehreren dunklen Farben bestehendes Dekor auf (gepunktet dargestellt), welches mit den beiden anderen Dekoren interagieren kann bzw. damit ein Gesamtdekor bilden kann. Hier ist auf der dunklen Schicht also ein Blättermotiv 3' vorgesehen, welches kombiniert ist mit Durchbrechungen 161 , die ebenfalls in Form von Blättern 3 ausgebildet sind.

Das Dekor des Mehrschichtkörpers 1 kann ferner abschnittsweise variieren, wie in Fig. 6 dargestellt. Hier variiert die Gestaltung der opaken Schicht 16 und der Dekorlage 17 in den drei Teilbereichen 4, 5, 6 des Mehrschichtkörpers 1 .

Dabei ist es auch möglich, in einem Abschnitt die Dekorlage 17 und auch die opake Schicht 16 vollständig auszusparen, um das Volumenhologramm 14 in diesem Abschnitt transparent zu gestalten. Beispielsweise liegt dann das Volumenhologramm 14 in diesem Abschnitt auf einem hellen Untergrund aus weißem Papier oder Plastik des Substrats 1 1 , welcher in den anderen

Abschnitten durch die opake Schicht 16 und die Dekorlage 17 abgedeckt ist. Dadurch können spezielle optische Effekte erzeugt werden, indem das

Volumenhologramm 14 in dem ausgesparten Abschnitt mit einer geringeren Brillanz der optischen Effekte vorliegt als in den benachbarten Abschnitten, wo das Volumenhologrannnn 14 eine durch die opake Schicht 16 und die Dekorlage 17 hervorgerufene höhere Brillanz vorliegt. Insbesondere durch beide

Abschnitte überlappende Designelemente des Volumenhologramms 14 können diese Designelemente durch den unterschiedlichen Untergrund in ihrer Brillanz lokal verändert werden. Beispielsweise kann eine durchgehende Linie des Volumenhologramms 14 in dem einen Abschnitt eine geringe Brillanz aufweisen und in dem benachbarten Abschnitt eine hohe Brillanz aufweisen, wobei beide Linienteile absolut lagegenau zueinander angeordnet sind.

Es ist auch möglich, dass in einem Abschnitt die Dekorlage 17 in den zweiten Bereichen 161 der opaken Schicht 16, in der die opake Schicht nicht vorhanden ist, ausgespart ist, um in diesen Bereichen das Substrat 1 1 sichtbar zu belassen. D. h. das Substrat 1 1 bildet den Hintergrund zu dem

Volumenhologramm 14. Ist das Substrat 1 1 beispielsweise helles, insbesondere weißes Papier oder Kunststoff, wird die Brillanz des Volumenhologramms 14 entsprechend herabgesetzt bzw. verringert.

Das Substrat 1 1 kann jedoch auch bereits Farbschichten oder andere dekorative Schichten aufweisen, welche dann durch die zweiten Bereiche 161 der opaken Schicht 16 und durch das transparente Volumenhologramm 14 hindurch zumindest partiell sichtbar sind und ebenfalls einen Hintergrund zu dem Volumenhologramm 14 bilden. Durch das Hindurchscheinen des Substrats 1 1 durch die zweiten Bereiche 161 der opaken Schicht 16 lassen sich wiederum unverwechselbare und gleichzeitig schwer fälschbare optische Effekte erzeugen. In Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, in dem aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich das Dekor der opaken Schicht 16 gezeigt ist und die ebenfalls vorhandenen Dekore der Volumenhologrammschicht 14 und die Durchbrüche 161 in der opaken Schicht 16 nicht dargestellt sind.

Das Dekor der opaken Schicht 16 (mit durchgezogene Linien dargestellt) kann mit einem weiteren Dekor auf dem Objekt, auf das der Mehrschichtkörper 1 aufgebracht wird, (weiteres Dekor gepunktet dargestellt) interagieren bzw. damit kombiniert werden. Die horizontalen Linien zeigen die Außenkanten eines von dem Mehrschichtkörper 1 gebildeten Folienstreifens.

Beispielsweise kann die opake Schicht 16 zum Rand des Folienstreifens hinzu transparent auslaufen und ein unter und/oder neben dem Folienstreifen befindliches Druckmotiv nach und nach freilegen.

In diesem Beispiel weist die opake Schicht 16 ein Motiv aus Blättern 3 auf, welches zum Rand des Mehrschichtkörpers 1 hin an Transparenz zunimmt. Das Objekt, auf das der Mehrschichtkörper 1 aufgebracht werden soll, weist ebenso ein Blättermotiv auf und beide Blättermotive bilden eine

Gesamtdarstellung.

Bezugszeichenliste

1 Mehrschichtkörper

1 1 Substrat

1 1 1 Trägerlage

1 12 Ablöseschicht

12 Schutzschicht

13 Haftvermittlerschicht

14 Volumenhologrammschicht

15 Siegellackschicht

16 opake Schicht

161 Durchbrechungen

17 Dekorlage

171 Farblackschicht

172 Replizierlackschicht

173 Reflexionsschicht

18 Kleberschicht

2 Blüten

3 Blätter

4,5,6 Bereiche