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Title:
OPTICALLY VARIABLE SECURITY ELEMENT COMPRISING OPTICALLY VARIABLE COLOUR LAYER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/130370
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an optically variable security element (14) for safeguarding valuable articles, comprising an optically variable colour layer (34). The invention provides for the optically variable colour layer (34) to contain a multiplicity of microcapsules (36) each having a capsule enclosure (38), a carrier liquid (40) enclosed in the capsule enclosure (38) and at least one optically variable and magnetically alignable pigment (42), which in the microcapsule (36) is substantially freely rotatable and reversibly alignable by an external magnetic field (24) and which is embodied in multilayered fashion with at least one magnetic layer (46) and with at least one non-magnetic layer (48) (e.g. silicon dioxide or graphene layers as carbon sheathing (84), as protection against oxidation).

Inventors:
BORNSCHLEGL ALEXANDER (DE)
MENGEL CHRISTOPH (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/000903
Publication Date:
October 04, 2012
Filing Date:
March 01, 2012
Export Citation:
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Assignee:
GIESECKE & DEVRIENT GMBH (DE)
BORNSCHLEGL ALEXANDER (DE)
MENGEL CHRISTOPH (DE)
International Classes:
B42D15/10
Domestic Patent References:
WO2004072186A12004-08-26
WO2009074284A22009-06-18
WO2009014675A12009-01-29
WO2005071136A22005-08-04
WO2007028267A12007-03-15
WO2009074284A22009-06-18
Foreign References:
DE102009024447A12010-12-16
EP1251152A12002-10-23
EP2244268A12010-10-27
Other References:
"Lexikon der Optik", vol. 2, 2003, SPEKTRUM AKADEMISCHER VERLAG, pages: 366
Attorney, Agent or Firm:
GIESECKE & DEVRIENT GMBH (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Optisch variables Sicherheitselement zur Absicherung von Wertgegenständen mit einer optisch variablen Farbschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch variable Farbschicht eine Vielzahl von Mik- rokapseln enthält, die jeweils eine Kapselhülle, eine in der Kapselhülle eingeschlossene Trägerflüssigkeit und zumindest ein optisch variables und magnetisch ausrichtbares Pigment aufweisen, welches in der Mikrokapsel im Wesentlichen frei drehbar und durch ein äußeres Magnetfeld reversibel ausrichtbar ist und welches mehrschichtig mit zumindest einer magnetischen Schicht und mit zumindest einer nichtmagnetischen Schicht ausgebildet ist.

2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil der magnetischen Substanzen in den verkapselten

Pigmenten zwischen 10 % und 90 %, vorzugsweise zwischen 35 % und 75 % liegt.

3. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Pigmente innerhalb ihrer Mikrokapsel ohne äußeres Magnetfeld im Wesentlichen isotrop ausgerichtet sind.

4. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pigmente nichtsphärische Pigmente umfassen, insbesondere Pigmente, die plättchenförmig ausgebildet sind, wobei das Verhältnis des größten zum kleinsten Durchmesser (Durchmes- ser-zu-Dickenverhältnis) der nichtsphärischen Pigmente mehr als 4:1, bevorzugt mehr als 10:1 beträgt und besonders bevorzugt zwischen 20:1 und 200:1 liegt.

5. Sicherheitselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der größte Durchmesser der nichtsphärischen Pigmente zwischen 2 μπι und 150 μπι, vorzugsweise zwischen 5 μπι und 50 μπι liegt. 6. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pigmente magnetische Interferenzpigmente mit einer Fabry-Perot-Struktur, magnetische oxidische Mehrschichtpigmente und/ oder beschichtete magnetische Reineisenpigmente umfassen. 7. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pigmente magnetische metallische Na- nopartikel mit einer nichtmagnetischen Kohlenstoffummantelung, insbesondere einer Graphenummantelung, umfassen, die vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 20 nm und 50 ran aufweisen.

8. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerflüssigkeit besteht aus 10 % bis 98 % eines unpolaren Trägermediums, aus 0 bis 90 % eines amphiphilen Trägermediums, aus 0 bis 10 % eines Oxidationsschutzstoffs und aus 0 bis 10 % Additiven, insbesondere UV- oder IR-Absorbern, Netz- und Dispergie- radditiven, Polymerisations-Inhibitoren oder Stabilisatoren.

9. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrokapseln neben dem zumindest einen optisch variablen und magnetisch ausrichtbaren Pigment keine zusätzlichen Farbmittel enthalten.

10. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis

9, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch variable Farbschicht neben den in den Mikrokapseln enthaltenen Pigmenten keine weiteren farbigen oder optisch variablen Pigmente enthält.

11. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrokapseln einen Durchmesser zwischen 1 μπι und 200 μπ\, vorzugsweise zwischen 2 μιη und 80 μπι aufweisen.

12. Sicherheitselement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch variable Farbschicht auf einer informationsführenden Untergrundschicht, insbesondere einer Offset-, Siebdruck-, Flexodruckschicht oder einer Stichtiefdruckschicht aufgebracht ist und/ oder dass die optisch variable Farbschicht mit einer thermochromen oder magnetischen Untergrundschicht kombiniert ist, wobei die magnetische Untergrundschicht vorzugsweise in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung vorliegt.

13. Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements zur Absicherung von Wertgegenständen, bei dem auf ein Substrat eine optisch variable Farbschicht aufgebracht wird, die eine Vielzahl von Mikrokapseln enthält, die jeweils eine Kapselhülle, eine in der Kapselhülle eingeschlossene Trägerflüssigkeit und zumindest ein optisch variables und magnetisch ausrichtbares Pigment aufweisen, welches in der Mikrokapsel im Wesentlichen frei drehbar und durch ein äußeres Magnetfeld reversibel aus- richtbar ist und welches mehrschichtig mit zumindest einer magnetischen Schicht und mit zumindest einer nichtmagnetischen Schicht ausgebildet ist.

14. Sicherheitsanordnung zur Absicherung von Sicherheitspapieren, Wertdokumenten, Datenträgern und dergleichen mit einem Sicherheitsele- ment nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und mit einem Verifikationselement mit einem Magnetbereich.

15. Sicherheitsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekenn- zeichnet, dass in dem Magnetbereich magnetisches Material in Form von Mustern, Linien, Zeichen oder einer Codierung vorliegt und/ oder dass der Magnetbereich im Wesentlichen senkrecht zur Ebene des Verifikationselements magnetisiert ist. 16. Datenträger mit einem Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 12 oder mit einer Sicherheitsanordnung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei das Sicherheitselement und das Verifikationselement der Sicherheitsanordnung bevorzugt geometrisch so auf dem Datenträger angeordnet sind, dass das Sicherheitselement durch Biegen oder Fal- ten des Datenträgers über das Verifikationselement bringbar ist.

Description:
Optisch variables Sicherheitselement mit optisch variabler Farbschicht

Die Erfindung betrifft ein optisch variables Sicherheitselement zur Absiche- rung von Wertgegenständen mit einer optisch variablen Farbschicht. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheitselements, eine Sicherheitsanordnung mit einem solchen Sicherheitselement und einen entsprechend 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 des Datenträgers 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, die betrachtungswinkelabhängige visuelle Effekte zeigen, da diese selbst mit modernsten Kopiergeräten nicht reproduziert werden können. Für diesen Zweck werden seit einiger Zeit auch magnetisch ausrichtbare Effektpigmente eingesetzt, die magnetisch in Form eines darzustellenden Motivs ausgerichtet werden können.

Aus der Druckschrift WO 2009/074284 A2 ist eine Kombination von ersten optisch variablen Effektpigmenten und zweiten, durch ein äußeres Magnetfeld reversibel ausrichtbaren Effektpigmenten bekannt. Der optisch variable Effekt der ersten Effektpigmente tritt dabei mit den interaktiv auslösbaren, dreidimensional anmutenden Erscheinungsbildern in Wechselwirkung, die durch die magnetisch ausrichtbaren zweiten Effektpigmente erzeugt werden.

Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, optisch vari- able Sicherheitselemente mit magnetisch ausrichtbaren Magnetpigmenten weiter zu verbessern und insbesondere einfach und kostengünstig herstellbare optisch variable Sicherheitselemente mit attraktivem visuellem Erscheinungsbild anzugeben. Im Idealfall sollen die vorteilhaften Eigenschaften bei sparsamstem Einsatz oder sogar bei vollständigem Verzicht auf gesund- heitsgefährdende oder umweltschädliche Substanzen erzielt werden.

Diese Aufgabe wird durch das Sicherheitselement mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheitselements, eine Sicherheitsanordnung mit einem solchen Sicher- heitselement und ein entsprechend ausgestatteter Datenträger sind in den nebengeordneten Ansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß der Erfindung enthält die optisch variable Farbschicht eines gat- tungsgemäßen Sicherheitselements eine Vielzahl von Mikrokapseln, die jeweils eine Kapselhülle, eine in der Kapselhülle eingeschlossene Trägerflüssigkeit und zumindest ein optisch variables und magnetisch ausrichtbares Pigment aufweisen, welches in der Mikrokapsel im Wesentlichen frei drehbar und durch ein äußeres Magnetfeld reversibel ausrichtbar ist und welches mehrschichtig mit zumindest einer magnetischen Schicht und mit zumindest einer nichtmagnetischen Schicht ausgebildet ist.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter der Formulierung„optisch variabel" oder„optische Variabilität" die Änderung einer von einem Betrachter erfassbaren optischen Eigenschaft eines von dem Betrachter betrachteten erfindungsgemäßen Sicherheitselements oder Datenträgers mit einer erfindungsgemäßen Farbschicht verstanden. Zu den variablen optischen Eigenschaften werden in Übereinstimmung mit den Erläuterungen auf der Internetseite„http://de.wikipedia.org/wiki/Farbs%C3%A4ttig ung" insbesondere die vom Menschen als grundlegend empfundenen Eigenschaften einer Farbe, nämlich Farbton, Helligkeit und Farbsättigung verstanden. Die Qualität der Farbwirkung auf einen Betrachter eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements kann ferner durch Wertigkeiten, wie Buntheit, Farbig- keit (Farbintensität), Chromatizität, Farbtiefe, Brillanz und Graustich beschrieben werden. Ferner können die erfindungsgemäßen Sicherheitselemente, Datenträger oder Farbschichten auch durch weitere optische Eigenschaften charakterisiert werden, z. B. durch ihr Reflexionsvermögen. Ändert sich bei Betrachtung eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements oder Datenträgers mit einer erfindungsgemäßen Farbschicht aus den nachstehend beschriebenen Gründen z.B. eine der vorstehend genannten optischen Eigenschaften, insbesondere der Farbton, die Helligkeit, die Farbsättigung oder das Reflexionsvermögen des betrachteten Sicherheitselements, Datenträgers oder der Farbschicht, wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung von einem optisch variablen Sicherheitselement, Datenträger oder einer optisch variablen Farbschicht gesprochen.

Ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement oder ein erfindungsgemäßer Da- tenträger kann nun aus verschiedenen Gründen veränderte optische Eigenschaften gegenüber dem Betrachter aufweisen. Beispielsweise können sich die optischen Eigenschaften des betrachteten Sicherheitselements/ Datenträgers beim Kippen des Sicherheitselements/ Datenträgers verändern, weil eine oder mehrere der vorstehend genannten optischen Eigenschaft unter verschiedenen Betrachtungswinkeln verschieden sind. D.h., der Betrachter nimmt bei Betrachtung eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements/ Datenträgers unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln unterschiedliche Bildeindrücke wahr. Ein für den Betrachter relativ eindeutig wahrnehmbarer Kippeffekt und damit für den Fälschungsschutz der erfindungsgemäßen Sicherheitselemente oder Datenträger besonders wertvoller Kippeffekt ist ein sogenannter Farbkippeffekt, also die Veränderung des Farbtons des betrachteten Sicherheitselements bei Änderung der Betrachtungsrichtung. Wie bereits erwähnt, umfasst der Begriff„optisch variabel" erfindungsgemäß aber jede Änderung einer optischen Eigenschaft des betrachteten Sicherheitselements/Datenträgers, also z.B. auch die Änderung der Helligkeit, der Farbsättigung oder des Reflexionsvermögens beim Kippen des Sicherheitselements oder Datenträgers. Der optisch variable Effekt eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements/Datenträgers kann unterschiedliche Ursachen haben. Zum einen können sich die vom Betrachter erfassbaren optischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Sicherheitselements/ Datenträgers bzw. der erfindungsgemäßen Farbschicht durch die erfindungsgemäß eingesetzten optisch vari- ablen und magnetischen Pigmente, wie oben ausgeführt, beim Kippen des Sicherheitselements/ Datenträgers ändern. D.h., die optische Variabilität des Sicherheitselements/ Datenträgers ist auf die Änderung des Betrachtungswinkels bezüglich der optisch variablen und magnetisch ausrichtbaren Pigmente zurückzuführen. Andererseits kann der Betrachter bei feststehendem Betrachtungswinkel bezüglich des Sicherheitselements/ Datenträgers zumindest in den Bereichen einen veränderten Bildeindruck des Sicherheitselements/Datenträgers wahrnehmen, in denen die Orientierung der optisch variablen, magnetisch ausrichtbaren Pigmente durch Anlegen eines Magnetfeldes geändert wird. Mit anderen Worten: es kommt für das erfindungsge- mäße Sicherheitselement nicht darauf an, ob sich der Bildeindruck für den Betrachter durch Kippen des Sicherheitselements/ Datenträgers und der in der Farbschicht enthaltenen optisch variablen, magnetisch ausrichtbaren Pigmente ändert, oder ob sich der Bildeindruck durch Änderung der Orientie- rung der Pigmente bei an sich feststehender Betrachtungsrichtung ändert.

Ferner ist noch anzumerken, dass der Begriff„optisch variabel" auch auf Sicherheitselemente, Datenträger, Farbschichten oder erfindungsgemäße magnetisch ausrichtbare Pigmente zutrifft, bei denen die optische Variabili- tät nicht durch Kippen des Sicherheitselements oder Änderung der Orientierung der magnetisch ausrichtbaren Pigmente, sondern durch Veränderung der Beleuchtungsrichtung einer eingesetzten Lichtquelle hervorgerufen wird. Des Weiteren ist noch anzumerken, dass der vorstehend beschriebene optisch variable Effekt für einen Betrachter wahrnehmbar, also zumindest im sichtbaren Wellenlängenbereich von ca. 380 nm bis 780 nm vorhanden sein muss. Selbstverständlich kann der optisch variable Effekt darüber hinaus auch im Wellenlängenbereich von weniger als 380 nm oder mehr als 780 nm auftreten, wodurch eine maschinelle Detektion auch in dem nichtsichtbaren Wellenlängenbereich möglich ist.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, die Eigenschaften der Sicherheitselemente dadurch zu optimieren, dass gezielt ausgewählte Magnetpigmente in den Mikrokapseln der optisch variablen Farbschicht angeordnet werden, nämlich magnetisch ausrichtbare Pigmente, die gleichzeitig die gewünschte optische Variabilität bereitstellen. Die Erfinder haben nämlich überraschend gefunden, dass sich mit Pigmenten, die die beiden genannten Eigenschaften vereinen, visuell sehr eindrucksvolle Kippeffekte, insbesondere Farbkippef- fekte, erzeugen lassen. Auf die bisher übliche Hinzufügung von Farbmittel zur Trägerflüssigkeit der Mikrokapseln oder die Hinzufügung weiterer farbiger oder optisch variabler Pigmente zur Farbschicht kann daher verzichtet werden. Die Herstellung der Sicherheitselemente wird dadurch vereinfacht und kostengünstiger gestaltet, ohne dass der visuelle Eindruck der Sicherheitselemente nachteilig beeinflusst wird. Zudem ermöglicht die Mehr- schichtigkeit der Pigmente eine große Designfreiheit des Schichtaufbaus, da unterschiedliche Teilschichten mit gewünschter Funktionalität in einem Pigment kombiniert werden können. Ferner weist das erfindungsgemäße Sicherheitselement mit optisch variablen und zugleich magnetischen Eigenschaften aufgrund der erzielbaren eindrucksvollen optisch variablen Effekte einen sehr hohen Wiedererkennungswert und damit einen sehr hohen Fälschungsschutz auf. Auch kann durch diese Maßnahme weitestgehend auf Stoffe verzichten werden, die aus Gesundheits- und/ oder Umweltgesichts- punkten bedenklich sind.

Der Gewichtsanteil der magnetischen Substanzen in den verkapselten Pigmenten liegt mit Vorteil zwischen 10 % und 90 %, vorzugsweise zwischen 35 % und 75 %.

Ohne äußeres Magnetfeld sind die Pigmente innerhalb der Mikrokapseln vorzugsweise isotrop ausgerichtet, weisen also als Gesamtheit keine Vorzugsrichtung auf. Dabei können in der Praxis natürlich gewisse Abweichungen von der idealen isotropen Ausrichtung auftreten, abhängig beispielswei- se von der geometrischen Form, der Magnetisierbarkeit, der Viskosität der Trägerflüssigkeit oder der Struktur der Verkapselung.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfassen die Pigmente nichtsphärische Pigmente, insbesondere Pigmente, die plättchenförmig ausgebildet sind, wobei das Verhältnis des größten zum kleinsten Durchmesser (Durchmes- ser-zu-Dickenverhältnis) der nichtsphärischen Pigmente mehr als 4:1, bevorzugt mehr als 10:1 beträgt und besonders bevorzugt zwischen 20:1 und 200:1 liegt. Der größte Durchmesser der nichtsphärischen Pigmente liegt bevor- zugt zwischen 2 μιτι und 150 μπι, insbesondere zwischen 5 μηι und 50 μιη.

Plättchenförmige Magnetpigmente, insbesondere im bevorzugten Größenbereich und im bevorzugten Durchmesser-zu-Dicken-Bereich können durch ein externes Magnetfeld relativ zur Schichtebene nach Wunsch orientiert werden. Sie geben dann, wie die Lamellen einer Jalousie, je nach Orientierung den Blick auf darunterliegende Schichten entweder weitgehend frei (annähernd senkrechte Orientierung relativ zur Schichtebene) oder blockieren ihn teilweise (schräge Orientierung relativ zur Schichtebene) oder vollständig (im Wesentlichen waagrechte Orientierung relativ zur Schichtebene). Bei hohen Durchmesser-zu-Dicken- Verhältnissen lassen sich so hohe Kontraste zwischen transluzenten und deckenden Schichtbereichen einstellen.

Als besonders gut geeignet haben sich magnetische Interferenzpigmente mit einer Fabry-Perot-Struktur, magnetische oxidische Mehrschichtpigmente und beschichtete magnetische Reineisenpigmente herausgestellt. Die Mikro- kapseln enthalten daher mit Vorteil eine oder mehrere dieser Pigmentarten.

Ebenfalls vorteilhaft ist der Einsatz von Pigmenten in Form von magnetischen metallischen Nanopartikeln mit einer nichtmagnetischen Kohlenstoff - ummantelung, insbesondere einer Graphenummantelung. Derartige Nano- partikel weisen vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 20 nm und 50 nm auf. Sie können alternativ oder zusätzlich zu den nichtsphärischen, insbesondere plättchenförmige Magnetpigmente in den Mikrokapseln vorgesehen sein. Es ist denkbar, dass die Mikrokapseln mehrere Pigmente enthalten, beispielsweise ein erfindungsgemäßes, magnetisch ausrichtbares und optisch variables Pigment und zusätzlich ein zweites magnetisch ausrichtbares und/ oder optisch variables Pigment. Es können in einem Sicherheitselement aber auch verkapselte Pigmente mit unterschiedlichen Eigenschaften, insbesondere unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften verwendet werden, so dass durch die unterschiedlichen Eigenschaften der Pigmente z. B. erste und zweite Informationen mittels eines ersten und zweiten äußeren Magnetfeldes sichtbar gemacht werden, wobei bei der Beaufschlagung des Sicher- heitselementes mit dem ersten äußeren Magnetfeld die erste Information und bei Beaufschlagung mit dem zweiten äußeren Magnetfeld die zweite Information sichtbar gemacht werden kann.

Die Trägerflüssigkeit besteht vorzugsweise aus einer Mischung von bis zu vier Substanzklassen, nämlich aus 10 % bis 98 % eines unpolaren Trägermediums, aus 0 bis 90 % eines amphiphilen Trägermediums, aus 0 bis 10 % eines Oxidationsschutzstoffs und aus 0 bis 10 % Additiven. Bei den Additiven handelt es sich insbesondere um Netz- und Dispergieradditive, z.B. Block- Copolymere, UV- oder IR- Absorber, Polymerisations-Inhibitoren oder Stabi- lisatoren jeglicher Art. Im Übrigen ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Pigmente durch eine geeignete Behandlung, insbesondere der Beschichtung der Oberfläche der Pigmente, stabilisiert werden, so dass die magnetischen und optisch variablen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Pigmente möglichst lange aufrechterhalten werden kön- nen. Eine Stabilisierung der Pigmente kann beispielsweise mittels einer weiter unten im Text beschriebenen Beschichtung der Oberfläche der Pigmente erfolgen. Generell ist es ferner denkbar, dass die Trägerflüssigkeit zusätzliche, insbesondere sicherheitsrelevante Merkmale enthält. Bei diesen zusätzlichen Merkmalen kann es sich z.B. um lumineszierende, insbesondere fluo- reszierende Materialien handeln. Denkbar sind auch Materialien, die bei Beaufschlagung mit Laserstrahlung ihre Farbe verändern. Auch ist es grundsätzlich denkbar, dass die Trägerflüssigkeit Farbmittel enthält. Mit besonderem Vorteil enthalten die Mikrokapseln allerdings neben dem zumindest einen optisch variablen und magnetisch ausrichtbaren Pigment keine zusätzlichen Farbmittel. Mit besonderem Vorteil enthält auch die optisch variable Farbschicht neben den in den Mikrokapseln enthaltenen Pigmenten keine weiteren farbigen oder optisch variablen Pigmente.

Die Trägerflüssigkeit ist besonders bevorzugt transparent ausgebildet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem„transparenten" Material ein Material verstanden, das einfallende elektromagnetische Strahlung zumindest im sichtbaren Wellenlängenbereich von ca. 380 nm bis ca. 780 nm im Wesentlichen vollständig durchlässt. Bei einem„transparenten" Material im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist der Transmissionsgrad T > 0,8, wobei T als Quotient der durch das Material hindurchgelassenen Strahlungsleistung L und der auf das Material eingestrahlten Strahlungsleistung Lo definiert ist. Diese exakte Definition des Transmissionsgrades (T = L/Lo) ent- spricht der im„Lexikon der Optik", Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2003, Band 2, Seite 366, Begriff„Transmissionsgrad" gegebenen Definition.

Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass die Trägerflüssigkeit ein„translu- zentes",„durchscheinendes" oder„semi transparentes" Material ist. Ein solches„transluzentes" Material weist im Rahmen der vorliegenden Erfindung zumindest im sichtbaren Wellenlängenbereich von ca. 380 nm bis ca. 780 nm einen Transmissionsgrad T größer 0,1 und kleiner 0,8 auf, d.h. 0,1 < T < 0,8. Die Mikrokapseln selbst weisen einen Durchmesser zwischen 1 μπι und 200 μπι, vorzugsweise zwischen 2 μπι und 80 μπ\ auf. Es versteht sich, dass der Durchmesser der Mikrokapseln mit Vorteil auf die Größe der verkapselten Magnetpigmente abgestimmt ist. Die Wandstärke der Mikrokapseln liegt typischerweise zwischen 2 % und 30 %, vorzugsweise zwischen 5 % und 15 % des Durchmessers der Mikrokapseln.

Die optisch variable Farbschicht kann in einer Weiterbildung der Erfindung auf einer informationsführenden Untergrundschicht, insbesondere einer Siebdruck-, Flexodruckschicht oder einer Stichtiefdruckschicht aufgebracht sein. Darüber hinaus kann die optisch variable Farbschicht auch mit Vorteil auf einer im Wesentlichen vollflächigen Untergrundschicht, insbesondere einer farbigen Untergrundschicht, angeordnet sein. Z. B. kann die Untergrundschicht eine Komplementärfarbe zu der Farbe der optisch variablen Schicht ohne Beaufschlagung mit einem Magnetfeld aufweisen, so dass der Betrachter bei Beaufschlagung der optisch variablen Schicht mit einem Magnetfeld und der daraus resultierenden Ausrichtung der Magnetpigmente den Farbton der Komplementärfarbe der Untergrundschicht zumindest teilweise wahrnehmen kann. Auch Ausgestaltungen sind denkbar, bei denen der Farbton der Untergrundschicht auf den Farbton der optisch variablen Farbschicht so abgestimmt ist, dass sich der Farbeindruck für den Betrachter bei Beaufschlagung des Sicherheitselements mit einem Magnetfeld verändert.

Die optisch variable Farbschicht kann auch mit einer thermochromen oder magnetischen Untergrundschicht kombiniert sein, wobei die magnetische Untergrundschicht vorzugsweise in Form von Mustern, Zeichen oder einer Codierung vorliegt. Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Herstellen eines optisch variablen Sicherheitselements zur Absicherung von Wertgegenständen, bei dem auf ein Substrat eine optisch variable Farbschicht aufgebracht wird, die eine Vielzahl von Mikrokapseln enthält, die jeweils eine Kapselhülle, eine in der Kapselhülle eingeschlossene Trägerflüssigkeit und zumindest ein optisch variables und magnetisch ausrichtbares Pigment aufweisen, welches in der Mikrokapsel im Wesentlichen frei drehbar und durch ein äußeres Magnetfeld reversibel ausrichtbar ist und welches mehrschichtig mit zumindest einer magnetischen Schicht und mit zumindest einer nichtmagnetischen Schicht ausgebildet ist.

Die Erfindung enthält ferner eine Sicherheitsanordnung zur Absicherung von Sicherheitspapieren, Wertdokumenten und dergleichen, mit einem Sicherheitselement der oben beschriebenen Art und mit einem Verifikations- element mit einem Magnetbereich. In dem Magnetbereich liegt vorteilhaft magnetisches Material in Form von Mustern, Linien, Zeichen oder einer Codierung vor. Das von dem magnetischen Material dargestellte Motiv kann offen sichtbar sein oder auch ohne Hilfsmittel verborgen sein, beispielsweise durch Überdeckung mit einer dunklen Druckschicht. Vorzugsweise ist der Magnetbereich im Wesentlichen senkrecht zur Ebene des Verifikationselements magnetisiert.

Die Erfindung umfasst weiter einen Datenträger, insbesondere ein Wertdokument, wie eine Banknote, einen Pass, eine Urkunde, eine Ausweiskarte oder dergleichen, der mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art oder mit einer Sicherheitsanordnung der beschriebenen Art ausgestattet ist. Enthält der Datenträger sowohl ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement als auch ein zugehöriges Verifikationselement, so sind diese mit Vorteil geometrisch so auf dem Datenträger angeordnet, dass das Sicherheitselement durch Biegen oder Falten des Datenträgers über das Verifikationselement bringbar ist.

Bei dem Datenträger in Form einer Banknote kann es sich insbesondere um eine Papierbanknote, Polymerbanknote oder eine Folien-Papier- Verbundbanknote handeln. Bei dem Datenträger in Form einer Ausweiskarte kann es sich mit Vorteil um eine Kreditkarte, Bankkarte, eine Barzahlungskarte, eine Berechtigungskarte, einen Personalausweis oder eine Pass- Personalisierungsseite handeln.

Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Sicherheitselement aber auch zur Sicherung von Produkten jeglicher Art, also zur sogenannten Produktsicherung verwendet werden. Z. B. können mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitselement Verpackungen, jeglicher Art gegen Nachahmung ge- schützt werden. Auch kann das erfindungsgemäße Sicherheitselement neben dem Produktschutz für den Markenschutz mit Vorteil verwendet werden.

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

Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement, einen Querschnitt durch ein Sicherheitselement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, in der linken Bildhälfte ohne und in der rechten Bildhälfte mit Verifikationseinrichtung, schematisch eine aus der Farbschicht der Fig. 2 herausgegriffene Mikrokapsel mit ihren Bestandteilen im Querschnitt, ein optisch variables, magnetisches Interferenzpigment nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, ein magnetisches Mehrschichtpigment nach einem weiteren Aus führungsbeispiel der Erfindung, in (a) ein magnetisches Mehrschichtpigment in Form eines Na- nopartikels mit einem magnetischen metallischen Kern und einer nichtmagnetischen Kohlenstoffummantelung, in (b) eine Mikrokapsel mit einer Vielzahl solcher Nanopartikel ohne äußeres Magnetfeld, und in (c) die Mikrokapsel von (b) im Magnetfeld einer Verifikationseinrichtung, in (a) und (b) eine Banknote mit einer erfindungsgemäßen Sicherheitsanordnung aus einem Sicherheitselement und einem spiegelbildlich zur Mittellinie angeordneten Verifikationselement, in (a) eine Identifikationskarte mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement, in (b) eine Kartenaufnahme mit einer Verifikationseinrichtung für die Identifikationskarte von (a) und in (c) die Kartenaufnahme mit eingelegter Identifikationskarte, und

Fig. 9 eine Identifikationskarte mit einer weiteren erfindungsgemäßen

Sicherheitsanordnung.

Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten und andere Wertdokumente erläutert. Fig. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10 mit einem direkt auf das Banknotenpa- pier 12 aufgedruckten, optisch variablen Sicherheitselement 14. Die Erfindung ist allerdings nicht auf aufgedruckte Sicherheitselemente und Banknoten beschränkt ist, sondern kann bei allen Arten von Sicherheitselementen eingesetzt werden, beispielsweise bei Etiketten auf Waren und Verpackungen oder bei der Absicherung von Dokumenten, Ausweisen, Pässen, Kredit- karten, Gesundheitskarten und dergleichen. Bei Banknoten und ähnlichen Dokumenten kommen neben aufgedruckten Elementen beispielsweise auch Transferelemente, Sicherheitsfäden oder Sicherheitsstreifen und neben Aufsichtselementen auch Durchsichtselemente infrage. Das Sicherheitselement 14 weist ein reversibles und durch eine magnetische Verifikationseinrichtung 20 (Fig. 2) interaktiv auslösbares Echtheitskennzeichen auf. Ohne Verifikationseinrichtung bzw. mit einem ausreichenden räumlichen Abstand von der Verifikationseinrichtung zeigt das Sicherheitselement 14 einen metallischen Glanz, der mit einem schwach ausgeprägten, einheitlichen optischen Effekt, bevorzugt einem Farbkippeffekt kombiniert ist.

Die Verifikationseinrichtung 20 enthält im Ausführungsbeispiel einen starken Permanentmagneten 22 aus einer Neodym-Eisen-Bor-Legierung, der in Form von Mustern, Linien, Zeichen oder einer Codierung, beispielsweise in Form der Buchstaben "OK" gestaltet ist. Die Oberseite des Magneten 22 bildet dabei einen magnetischen Nordpol und die Unterseite einen magnetischen Südpol, so dass die Magnetfeldlinien 24 des Magneten 22 im Wesentli- chen senkrecht auf der Ebene des Magneten 22 stehen.

Wird das Sicherheitselement 14 nun durch den Benutzer unmittelbar über den Magneten 22 der Verifikationseinrichtung 20 gebracht, so wird das visuelle Erscheinungsbild des Sicherheitselements 14 interaktiv verändert. In ei- nem Bereich unmittelbar über dem Magneten 22, der die Form des von dem Magneten 22 dargestellten Motivs, hier beispielsweise die Form der Buchstaben "OK" aufweist, wird der metallische Glanz des Sicherheitselements deutlich reduziert und eine farbige oder informationsführende Untergrundschicht wird sichtbar. Diese visuelle Änderung ist vollständig reversibel. Wird das Sicherheitselement 14 nämlich wieder von der Verifikationseinrichtung 20 entfernt, stellt sich nach kurzer Zeit der Ausgangszustand mit dem metallischen Glanz und dem einheitlichen optischen Effekt, bevorzugt einheitlichen Farbkippeffekt des Sicherheitselements 14 wieder ein. Der Aufbau eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements 14 und das Zustandekommen der reversiblen Änderung des visuellen Erscheinungsbilds werden nun mit Bezug auf die Querschnittsdarstellung der Fig. 2 genauer erläutert. Dabei zeigt die linke Bildhälfte der Figur das Sicherheitselement 14 ohne Verifikationseinrichtung 20 bzw. einen Bereich 28 abseits des Magneten 22, während die rechte Bildhälfte einen Bereichs 26 des Sicherheitselements zeigt, der sich unmittelbar über dem Magneten 22 befindet.

Auf das Banknotenpapier 12 der Banknote 10 ist im Bereich des Sicherheitselements 14 eine Druckschicht 30 aufgebracht, die eine beliebige Informati- on, wie etwa ein Linienmuster 32, eine alphanumerische Zeichenfolge, ein Logo, ein Portrait oder dergleichen darstellen kann. Über diese Druckschicht 30 ist im Siebdruckverfahren eine unter Normalbedingungen opake, optisch variable Farbschicht 34 aufgebracht, die einen Farbkippeffekt, beispielsweise von Grün bei senkrechter Aufsicht zu Blau bei schräger Betrachtung zeigt.

Die optisch variable Farbschicht 34 enthält eine Vielzahl von Mikrokapseln 36, die jeweils eine Kapselhülle 38, eine in der Kapselhülle 38 eingeschlossene Trägerflüssigkeit 40 und zumindest ein optisch variables und magnetisch ausrichtbares Pigment 42 aufweisen. Wie am besten in der Detaildarstellung der Fig. 3 zu erkennen, ist das Pigment 42 dabei in der Mikrokapsel 36 im Wesentlichen frei drehbar 44 und durch ein äußeres Magnetfeld, wie etwa das Feld 24 des Permanentmagneten 22, reversibel ausrichtbar. Weiter ist das Pigment 42 erfindungsgemäß mehrschichtig ausgebildet und weist zumin- dest eine magnetische Schicht 46 und zumindest eine nichtmagnetische Schicht 48 auf.

Im Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 stellen die Pigmente 42 beschichtete magnetische Reineisenpigmente dar, bei denen magnetische Car- bonyleisenplättchen 46 mit einer nichtmagnetischen Siliziumdioxidbeschich- tung 48 versehen sind. Derartige Pigmente zeigen bei Änderung des Betrachtungswinkels einen ausgeprägten Farbwechsel von grau-metallic zu schwarz-metallic. Pigmente diese Art sind beispielsweise unter dem Handelsnamen Ferricon (R) Resist von Eckart erhältlich.

Im Rahmen der Erfindung werden die plättchenförmigen Pigmente 42 mit einem hohen Verhältnis von Plättchendurchmesser zu Plättchendicke erzeugt, wobei der (größte) Plättchendurchmesser vorzugsweise zwischen 2 μιη und 150 μητι, insbesondere zwischen 5 μιη und 50 μπι, und die Plätt- chendicke, bevorzugt zwischen 40 nm und 1,5 μιτι, insbesondere zwischen 200 nm und 1,3 μπι liegt.

Da die Pigmente 42 innerhalb der Kapselhülle 38 im Wesentlichen frei dreh- bar sind, weisen sie ohne äußeres Magnetfeld keine Vorzugsorientierung auf. Die Pigmente 42 sind dann im Wesentlichen zufällig und damit insgesamt isotrop ausgerichtet. Die gleichmäßige Verteilung der Ausrichtung der Pigmente 42 in alle Richtungen ist in der linken Bildhälfte der Fig. 2 schematisch dargestellt.

Im Bereich 26 unmittelbar über dem Magneten 22 werden die magnetisch ausrichtbaren Pigmente 42 dagegen aufgrund ihrer freien Drehbarkeit in der Kapselhülle 38 magnetisch ausgerichtet. Die plättchenförmigen Pigmente 42 orientieren sich dabei mit ihrer Plättchenausdehnung entlang der Magnet- feldlinien 24. Bei der in Fig. 2 gezeigten Situation treten die Magnetfeldlinien 24 im Bereich 26 im Wesentlichen senkrecht durch die Farbschicht 34 hindurch und richten die Pigmente 42 somit ebenfalls im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der Farbschicht 34 aus (rechte Bildhälfte der Fig. 2). Wegen ihrer plättchenförmigen Gestalt wirken die Pigmente 42 für den Betrachter wie die Lamellen einer Jalousie, die den Blick auf die darunterliegende Druckschicht 30, 32 freigeben oder ganz oder teilweise blockieren. In den Bereichen 28, in denen die Pigmente 42 im Wesentlichen isotrop in ihren Kapselhüllen 38 angeordnet sind (linke Bildhälfte der Fig. 2), schränken sie die Sicht auf die Druckschicht 30 so stark ein, dass die Farbschicht 34 in diesem Bereich opak erscheint und der metallischen Glanz und der Farbkippef- fekt der Pigmente 42 den visuellen Eindruck des Sicherheitselements 14 dominieren. Es versteht sich, dass in der Praxis die deckenden Wirkung der isotrop orientierten Pigmente 42 durch die Vielzahl der vorhandenen Pig- mente verstärkt wird, deren Anzahl die wenigen Pigmente 42 der schematischen Darstellung der Fig. 2 natürlich um ein Vielfaches übersteigt.

Im Bereich 26, in dem die Pigmente 42 durch den Magneten 22 im Wesentli- chen senkrecht zur Ebene der Farbschicht 34 ausgerichtet sind, geben diese dagegen wie die parallel gestellten Lamellen einer Jalousie den Blick auf die darunterliegende Druckschicht 30 und das Linienmuster 32 frei. Wegen des großen Verhältnisses von Plättchendurchmesser zu Plättchendicke ergibt sich ein hoher Kontrast zwischen deckenden Teilbereichen 28 und translu- zenten Teilbereichen 26. Darüber hinaus erscheint das durch die Plättchenausrichtung in den Teilbereichen 26, 28 erzeugte Motiv für das menschliche Auge mit einem effektvollen, dreidimensional anmutenden Erscheinungsbild. Wird das Sicherheitselement 14 wieder von dem Magneten 22 entfernt, so relaxieren die magnetisch ausgerichteten Pigmente 42 aufgrund ihrer Beweglichkeit innerhalb der Kapselhülle 38 nach einiger Zeit wieder in den im Wesentlichen isotropen Ausgangszustand der linken Bildhälfte der Fig. 2. Die Änderung des visuellen Erscheinungsbilds des Sicherheitselements 14 wird also interaktiv ausgelöst und ist vollständig reversibel. Die Geschwindigkeit, mit der die Pigmente 42 in ihren Ausgangszustand zurückkehren, kann beispielsweise durch die Viskosität der Trägerflüssigkeit 40 in weitem Rahmen nach Wunsch eingestellt werden. Es hat sich herausgestellt, dass durch die Mikroverkapselung der sowohl optisch variablen als auch magnetisch ausrichtbaren Pigmente 42 visuell sehr eindrucksvolle Effekte, insbesondere Farbkippeffekt, entstehen, die, wie oben beschrieben, mit einem interaktiven auslösbaren 3D-Effekt kombiniert sind. Wegen der erzielbaren eindrucksvollen Effekte, insbesondere Färb- kippeffekte, kann erfindungsgemäß auf die Hinzufügung von Farbmittel zur Trägerflüssigkeit 40 und die Hinzufügung weiterer farbiger oder optisch variabler Pigmente zur Farbschicht 34 verzichtet werden. Auf diese Weise wird eine einfache und kostengünstige Herstellung der Sicherheitselemente ermöglicht, ohne dass Abstriche bei der Qualität des visuellen Erscheinungsbildes in Kauf genommen werden müssen. Ferner weist das erfindungsgemäße Sicherheitselement mit optisch variablen und zugleich magnetischen Eigenschaften aufgrund der erzielbaren eindrucksvollen optisch variablen Effekte einen sehr hohen Wiedererkennungswert und damit einen sehr hohen Fälschungsschutz auf. Schließlich erlaubt die Mehrschichtigkeit der Pigmente 42, weitestgehend auf Stoffe zu verzichten, die aus Gesund- heits- und/ oder Umweltgesichtspunkten bedenklich sind, wie etwa Nickel oder Kobalt. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen erfindungsgemäßer Mikrokapseln und magnetisch ausrichtbarer Pigmente werden nun mit Bezug auf die Figuren 3 bis 6 näher beschrieben.

In Fig. 3 ist zur Illustration eine einzelne Mikrokapsel 36 der Farbschicht 34 der Fig. 2 herausgegriffen und schematisch mit ihren Bestandteilen im Querschnitt gezeigt.

Der Durchmesser der Mikrokapseln 36 liegt erfindungsgemäß zwischen 1 μιτι und 200 μιη, vorzugsweise zwischen 2 μπι und 80 μπι. Die Kapselhülle 38 der Mikrokapseln 36 besteht aus einem polymeren Hüllenmaterial. Ver- kapselungsverfahren und geeignete Hüllenmaterialien sind dem Fachmann bekannt. Insbesondere sind Aminoplaste, Phenoplaste, Gelatine und modifizierte Gelatine, Polyurethane und Polyacrylate als Hüllenmaterial geeignet. Die Dicke der Kapselhülle 38 beträgt im Rahme der Erfindung typischerwei- se zwischen 5 % und 30 %, vorzugsweise zwischen 10 % und 20 % des Kapseldurchmessers.

In vorteilhaften Gestaltungen enthält die Kapselhülle 38 neben dem polyme- ren Basismaterial eine weitere Schicht, die gewünschte Eigenschaften der Hülle verbessert, beispielsweise der Hülle eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen chemische Einflüsse verleiht.

Die in der Kapselhülle 38 eingeschlossene Trägerflüssigkeit 40 weist zweck- mäßig eine Viskosität von 1 mPa*s bis 4000 mPa*s, insbesondere von

5 mPa*s bis 120 mPa*s, jeweils gemessen bei 20 °C, auf. Durch die Viskosität der Trägerflüssigkeit 40 kann die Geschwindigkeit der Ausrichtung und der Rückkehr der Pigmente 42 zum isotropen Ausgangszustand gezielt beein- flusst werden.

Die Trägerflüssigkeit 40 besteht mit Vorteil aus einer Mischung von bis zu vier Substanzklassen, nämlich aus 10 % bis 98 % eines unpolaren Trägermediums, aus 0 bis 90 % eines amphiphilen Trägermediums, aus 0 bis 10 % eines Oxidationsschutzstoffs und aus 0 bis 10 % Additiven.

Als unpolares Trägermedium kommen vor allem Fettsäureester, insbesondere Triglyceride, gebildet aus Fettsäuren mit durchschnittlich nicht mehr als 1,5 Doppelbindungen infrage. Alternativ oder zusätzlich können Kohlenwasserstoffe, zweckmäßig mit einem Flammpunkt oberhalb von 65 °C, be- vorzugt sogar oberhalb von 80 °C, als unpolares Trägermedium eingesetzt werden. Gesättigte Kohlenwasserstoffe sind dabei bevorzugt, besonders gut sind nach gegenwärtiger Kenntnis Isoparaffine geeignet. Auch Pflanzenöle, wie Sonnenblumen-, Oliven- oder Traubenkernöl und/ oder Siliconöle kön- nen alternativ oder zusätzlich als unpolares Trägermedium verwendet werden.

Das amphiphile Trägermedium liegt besonders bevorzugt in einem Ge- wichtsanteil von 4 % bis 40 % vor. Als amphiphiles Trägermedium eignen sich beispielsweise ionische Tenside, Phospholipide, Fettalkohole, Fettalkoholderivate und Fettsäurederivate. Besonders bevorzugt sind gegenwärtig nichtionische Tenside bzw. generell oberflächenaktive Substanzen mit einem HLB (Hydrophilic-Lipophilic-Balance) -Wert nach Davies von weniger als 4.0, insbesondere von 1,0 bis 1,1. Beispielsweise kann als amphiphiles Trägermedium eine Substanz eingesetzt werden, die einen HLB- Wert nach Davies von 1,03 aufweist. Selbstverständlich kommen auch Mischungen der genannten Substanzen als amphiphiles Trägermedium infrage. Als Oxidationsschutz kann die Trägerflüssigkeit beispielsweise Tocopherole, Tocotrienole oder Aldehyde enthalten. Als Additive kommen insbesondere Infrarot- Absorber oder UV- Absorber wie Hydroxyphenylbenzotriazole, Polymerisations-Inhibitoren, Stabilisatoren, Netz- und Dispergieradditive, Hydroxybenzophenon-Derivate oder nanopartikuläre UV- Absorber in Be- tracht.

Schließlich enthalten die Mikrokapseln 36 jeweils eines oder mehrere optisch variable, magnetisch ausrichtbare Mehrschichtpigmente 42. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind die Mehrschichtpigmente 42 Reineisenpigmente in Form von magnetischen Carbonyleisenplättchen 46, die mit einer nichtmagnetischen Siliziumdioxidbeschichtung 48 versehen sind, wie oben bereits genauer beschrieben. Neben solchen beschichteten magnetischen Reineisenpigmenten können erfindungsgemäß auch andere magnetische Mehrschichtpigmente vorteilhaft eingesetzt werden. In einer bevorzugten Erfindungsvariante sind die magnetischen Mehrschichtpigmente dabei nichtsphärisch, insbesondere plättchen- förmig ausgebildet und weisen einen größten Durchmesser zwischen 2 μπι und 150 μπι, vorzugsweise zwischen 5 μπι und 50 μηι auf. Die magnetischen Mehrschichtpigmente weisen zumindest eine magnetische Schicht und zumindest eine nichtmagnetische Schicht auf. Der Gewichtsanteil der magnetischen Substanzen liegt dabei mit Vorteil zwischen 10 % und 90 %, insbeson- dere zwischen 35 % und 75 %.

Für die magnetischen Schichten kommen magnetische Metalloxide, insbesondere Eisenoxide, und dabei besonders bevorzugt Fe 3 O 4 , oder auch

Chromoxid in Betracht. Auch magnetische Mischmetalloxide, wie etwa Chromeisenoxid, oder magnetische Metalle, wie Eisen, Kobalt, Nickel oder Gadolinium, können als magnetische Schichten eingesetzt werden.

Für die unmagnetischen Schichten kommen insbesondere Oxide, wie Siliziumdioxid, Titandioxid oder Zinnoxid, oder unmagnetische Metalle, wie et- wa Aluminium, Chrom, Kupfer oder Gold, in Betracht. Aber auch organische oder siliziumorganische Verbindungen kommen als unmagnetische Schichtmaterialien infrage. Insbesondere wurde festgestellt, dass für den Prozess nicht ohne Weiteres geeignete Pigmente als erfindungsgemäße Pigmente eingesetzt werden können, wenn die Oberfläche dieser Pigmente mit einer Silizium enthaltenden Schicht, insbesondere durch eine Silanisierung, ausgestattet wird (Stabilisierung der Pigmente). Eine der magnetischen oder unmagnetischen Schichten kann auch durch das Trägermaterial des Pigments gebildet sein, beispielsweise bei Pigmenten, die auf Glimmer-, AI2O3-, Si02-, Reineisen- oder Eisenoxid-Flocken basieren. Ein konkretes Beispiel für ein besonders vorteilhaftes optisch variables, magnetisches Interferenzpigment 50 ist in Fig. 4 dargestellt. Das magnetische Interferenzpigment 50 besteht aus insgesamt sieben Schichten und enthält neben einer Magnetschicht zwei Fabry-Perot-Strukturen, die dem Pigment sein optisch variables Erscheinungsbild verleihen. Das magnetische Interf erenz- pigment 50 enthält eine metallische oder oxidische Magnetschicht 52, die auf beiden Seiten mit Fabry-Perot-Strukturen 54, 56 versehen ist, die jeweils aus einer dünnen Chrom- Absorberschicht 58, einer dielektrischen MgF 2 - Abstandsschicht 60 aus und einer Aluminium-Reflektorschicht 62 bestehen. Die beiden Fabry-Perot-Strukturen 54, 56 können identisch oder auch unter- schiedlich ausgebildet sein und im letzteren Fall von gegenüberliegenden Seiten unterschiedliche Farbkippeffekte zeigen.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen magnetischen Mehrschichtpigments 70. Das Pigment 70 enthält Korund (a-Al 2 03)-Kristallflocken 72 als Trägermaterial und eine Interferenzbeschich- tung 74 aus Eisenoxid (Fe30 4 ) und gegebenenfalls zusätzlich Titandioxid (Ti0 2 ).

Alternativ kann ein für das erfindungsgemäße Sicherheitselement eingesetz- tes magnetisches oxidisches Mehrschichtpigment auch AI2O3, insbesondere Korund, als Trägermaterial und einer bevorzugt zweischichtigen Interfe- renzbeschichtung aus Eisenoxid und Magnesiumoxid aufweisen. Des Weiteren ist es denkbar, dass auf dem Trägermaterial, insbesondere Korund, eine Interferenzbeschichtung aus mit Magnesiumoxid dotiertem Eisenoxid, ins- besondere γ-Eisenoxid, angeordnet ist, wobei der Anteil von Magnesiumoxid vorzugsweise bis zu 1 Gew.-% beträgt. Die beiden vorstehend genannten oxidischen Mehrschichtpigmente weisen einen optisch variablen, goldenen Farbton auf. Dabei bezieht sich die Formulierung„optisch variabel" in erster Linie auf die Änderung des Reflektionsvermögens bzw. des Glanzes dieser Pigmente, da die Pigmente im Wesentlichen keinen Farbkippeffekt aufweisen.

Um ein silberfarbiges, optisch variables und magnetisches Pigment zu erhal- ten, kann ein AI2O3-, insbesondere Korund-Trägermaterial mit einer Interfe- renzbeschichtung aus Fe30 4 (Eisenoxid) sowie einer oder mehreren Schichten aus S1O2 (Siliziumdioxid), T1O2 (Titandioxid) oder Sn0 2 (Zinnoxid) versehen werden. Anzumerken ist bezüglich der magnetischen oxydischen Mehrschichtpigmente, dass als Trägermaterial und als Material der Interferenzbeschichtung selbstverständlich auch andere Substanzen eingesetzt werden können. Beispielsweise kann als Trägermaterial neben AI2O3 auch Siliziumdioxid (S1O2) oder natürliches Mica ( ein natürlich vorkommendes Mineral) oder aber syn- thetische Mica eingesetzt werden. Denkbar sind als Trägermaterial ferner auch synthetische Glasmaterialien. Alle vorstehend genannten magnetischen oxidischen Mehrschichtpigmente sind optisch variabel im Sinne der vorliegenden Erfindung und eignen sich deshalb als optisch variable und magnetisch ausrichtbare Pigmente in Mikrokapseln der optisch variablen Farb- Schicht.

Schließlich sind nach einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Erfindungsvariante die magnetischen Mehrschichtpigmente durch Nanopartikel 80 mit einem magnetischen metallischen Kern 82 und einer nichtmagnetischen Koh- lenstoffummantelung 84 gebildet, wie in Fig. 6(a) gezeigt. Derartige Nanopartikel weisen einen Durchmesser auf, der lediglich zwischen 20 nm und 50 nm, beispielsweise bei etwa 30 nm liegt. Als magnetische Metalle für den Kern 82 kommen beispielsweise Eisen oder Kobalt infrage. Die Kohlenstoff- ummantelung kann insbesondere aus einer oder mehreren Graphenschichten bestehen, die den Metallkern vor Oxidation schützt. Die Dicke der Koh- lenstoffummantelung liegt vorzugsweise im Bereich von 1 nm. Weisen die beschichteten Nanomagnete zumindest in gewissem Umfang optisch variable Eigenschaften im Sinne der weiter oben gegebenen Definition auf, können sie im Rahmen der Erfindung alternativ oder zusätzlich zu den oben beschriebenen nichtsphärischen Pigmenten eingesetzt werden.

Werden Nanopartikel 80 als magnetische Pigmente verwendet, so sind in jeder Mikrokapsel jeweils mehrere Nanopartikel 80 verkapselt, wie in

Fig. 6(b) gezeigt. Ohne äußeres Magnetfeld sind die Nanopartikel 80 in der Trägerflüssigkeit 40 der Mikrokapsel 36 gleichförmig verteilt und führen daher zu einem opaken, optisch variablen Erscheinungsbild der Farbschicht 34. Wird die Farbschicht 34 über eine Verifikationseinrichtung 20 gebracht, so richten sich die Nanopartikel 80 kettenförmig 86 entlang der Magnetfeld- linien 24 aus, wie in Fig. 6(c) schematisch dargestellt. In diesem Zustand geben die Nanopartikel 80 den Blick auf eine darunterliegende Druckschicht frei. Nach dem Entfernen des äußeren Magnetfelds relaxieren die Nanopartikel 80 aus der Kettenanordnung 86 und verteilen sich im Volumen der Mikrokapsel 36, so dass nach einiger Zeit wieder ein Zustand wie in Fig. 6(b) erreicht wird. Auch mit sphärischen Nanopartikeln 80 lässt sich so ein reversibles, interaktiv auslösbares Echtheitskennzeichen verwirklichen.

Bei der mit Bezug auf Fig. 2 beschriebenen Gestaltung erfolgt die Echtheitsprüfung des Sicherheitselements 14 mit einer separaten Verifikationseinrich- tung 20. Es ist jedoch auch möglich, für die Echtheitsprüfung ein Verifikationselement auf einer Banknote selbst vorzusehen, so dass das Sicherheitselement und das Verifikationselement eine zusammengehörige Sicherheitsanordnung bilden, wie nunmehr anhand des Ausführungsbeispiels der Fig. 7 erläutert.

Die in Fig. 7(a) gezeigte Banknote 90 enthält ein Sicherheitselement 92 der oben beschriebenen Art sowie ein Verifikationselement 94, das bezüglich der Mittellinie 96 der Banknote 90 spiegelsymmetrisch zu dem Sicherheitsele- ment 92 aufgebracht ist. Das Verifikationselement 94 weist einen Magnetbereich 98 auf, in dem magnetisches Material mit einer Magnetisierung senkrecht zur Papierebene und in Form eines gewünschten Motivs, wie etwa des in Fig. 7(a) dargestellten Wappens, vorliegt. Die Motivform des Magnetbereichs 98 kann offen sichtbar sein oder auch verdeckt sein, beispielsweise durch einen dunklen Überdruck.

Durch Falten der Banknote 90 um die Mittellinie 96 kommt das Verifikationselement 96 mit seinem Magnetbereich 98 auf dem Sicherheitselement 92 zu liegen, wie in Fig. 7(b) gezeigt. Durch die Magnetisierung des Magnetbe- reichs 98 wird der visuelle Eindruck des Sicherheitselements 92 in der oben beschriebenen Art interaktiv und reversibel verändert. Insbesondere zeigt das Sicherheitselement 92 bei der Überlagerung das Wappenmotiv des Magnetbereichs 98. Im Innern des Wappenmotivs können auch weitere Informationen, wie etwa die Denomination 95 der Banknote, sichtbar werden. Die Banknote 90 kann daher durch einfaches Falten auf Echtheit geprüft werden, ohne dass externe Verifikationsmittel erforderlich wären.

Die Erfindung kann auch bei Karten vorteilhaft eingesetzt werden, wie anhand des Ausführungsbeispiels der Fig. 8 illustriert. Fig. 8(a) zeigt eine Auf- sicht auf eine Identifikationskarte 100, wie etwa eine Ausweiskarte, Bankkarte, Kreditkarte oder einen Führerschein. Die Identifikationskarte 100 enthält typischerweise eine oder mehrere offene Kennzeichnungen, beispielsweise eine Seriennummer 102 und/ oder ein Portrait 104 des Karteninhabers.

Zusätzlich enthält die Identifikationskarte 100 ein erfindungsgemäßes Sicherheitselement 106, das im Ausführungsbeispiel durch eine Druckschicht mit einer zweiten verkleinerten Portraitdarstellung des Karteninhabers und eine auf die zweite Portraitdarstellung aufgedruckte, optisch variable Farb- schicht der in Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen Art gebildet ist. Wegen der im Wesentlichen isotropen Ausrichtung der verkapselten Pigmente 42 ist die optisch variable Farbschicht unter Normalbedingungen opak, so dass die zweite Portraitdarstellung für einen Betrachter verborgen ist (Fig. 8(a)).

Zur Authentifizierung wird die Identifikationskarte 100 in eine zugehörige Kartenaufnahme 110 gelegt, die, wie in Fig. 8(b) gezeigt, als Verifikationseinrichtung einen auf die Lage, Größe und Form des Sicherheitselements 106 abgestimmten Permanentmagneten 112 enthält. Bei einer echten Identifikati- onskarte 100 werden die magnetisch ausrichtbaren Pigmente 42 durch die Magnetisierung des Magneten 112 senkrecht zur Ebene des Sicherheitselements 106 ausgerichtet und geben dadurch den Blick auf die zweite Portraitdarstellung 114 frei, wie in Fig. 8(c) dargestellt. Das Erscheinen der zweiten Portraitdarstellung 114 und die Übereinstimmung mit dem ersten Portrait 104 kann somit zur Echtheitsprüfung der Karte 100 und als Berechtigungsnachweis des Karteninhabers eingesetzt werden.

Es versteht sich, dass die Echtheitsprüfung auch auf andere Weise erfolgen kann. Beispielsweise kann der Permanentmagnet 112 selbst in Form eines Motivs, etwa der Buchstaben "OK" ausgebildet sein, wobei das Motiv des Permanentmagneten 112 beim Einlegen einer echten Identifikationskarte 100 in die Kartenaufnahme 110 im Sicherheitselement 106 erscheint. Alternativ sind auch Magnete, wie sie beispielsweise in Lautsprechern von Mobiltele- fönen, tragbaren Computern und ähnlichen technischen Geräten Verwendung finden, zur Echtheitsprüfung des erfindungsgemäßen Sicherheitselements geeignet.

Mit Bezug auf Fig. 9 können Identifikationskarten 120 auch in einem weite- ren Bereich selbst ein Verifikationselement 122 mit einem motivförmigen Magnetbereich enthalten, mit dem das Sicherheitselement 106 einer zweiten Karte 120 geprüft werden kann. Zur Authentifizierung wird die zweite Karte um 180° gedreht auf die erste Karte aufgelegt, so dass das Sicherheitselement 106 der zweiten Karte auf das Verifikationselement 122 der ersten Karte zu liegen kommt. Das Motiv des Verifikationselements 122 der ersten Karte wird dann in dem Sicherheitselement 106 der zweiten Karte sichtbar. Auf diese Weise können sich zwei Identifikationskarten 120 gegenseitig verifizieren.

Bezugszeichenliste

10 Banknote

12 Banknotenpapier

14 Sicherheitselement

20 Verifikationseinrichtung

22 Permanentmagnet

24 Magnetfeldlinien

30 Druckschicht

32 Linienmuster

34 optisch variable Farbschicht

36 Mikrokapseln

38 Kapselhülle

40 Trägerflüssigkeit

42 magnetisch ausrichtbares Pigment

44 Drehung

46 magnetische Schicht

48 nichtmagnetische Schicht

50 Interferenzpigment

52 Magnetschicht

54,56 Fabry-Perot-Strukturen

58 Chrom- Absorberschicht

60 dielektrische MgF 2 - Abstandsschicht

62 Aluminium-Reflektorschicht

70 magnetisches Mehrschichtpigment

72 Korund (a-AhC^-Kristallflocken

74 Interferenzbeschichtung

80 Nanopartikel 82 magnetischer metallischer Kern

84 Kohlenstoffummantelung

86 kettenförmige Ausrichtung

90 Banknote

92 Sicherheitselement

94 Verifikationselement

95 Denomination

96 Mittellinie

98 Magnetbereich

100 Identifikationskarte

102 Seriennummer

104 Portrait

106 Sicherheitselement

110 Kartenaufnahme

112 Permanentmagnet

114 zweite Portraitdarstellung

120 Identifikationskarte

122 Verifikationselement