Die Erfindung betrifft ein, einen Farbkippeffekt aufweisendes Sicherheitselement, das zusätzlich im Durchlicht erkennbare Aussparungen und fluoreszierende Merkmale aufweist, ein Verfahren zu dessen Herstellung, sowie dessen Verwendung.

Sicherheitselemente, die einen Farbkippeffekt aufweisen sind bekannt. Farbkippeffekte können durch unterschiedliche Maßnahmen erzielt werden, beispielsweise durch Dünnschichtinterferenz, wie durch Aufbauten, die eine elektromagnetische Wellen reflektierende Schicht, eine Abstandsschicht und eine Schicht gebildet aus metallischen Cluster aufweisen. Derartige Sicherheitselemente sind beispielsweise in US 2005/042449 A oder in EP 1 558 449 A beschrieben.

Eine weitere Möglichkeit ein Sicherheitselement bereitzustellen, das einen Farbkippeffekt aufweist, ist die Verwendung einer Beschichtung aus Flüssigkristallen, entweder in Form einer pigmentierten Schicht oder eines polymerisierten Films.

Aus EP 0 435 129 A ist ein Datenträger mit einem flüssigkristallinem Sicherheitselement bekannt, wobei das Material ein Flüssigkristallpolymer ist, das in orientierter Form und bei Raumtemperatur als Festkörper vorliegt.

In WO 00/50249 A ist ein Sicherheitselement geoffenbart, das ein optisch variables Material, das beispielweise ein flüssigkristallines Material sein kann, und zumindest einen zusätzlichen maschinenlesbaren Merkmalstoff in derselben Schicht aufweist. Um den Farbkippeffekt optimal zu erkennen, ist es erforderlich einen lichtabsorbierenden, vorzugsweise schwarzen, Hintergrund bereitzustellen. Der lichtabsorbierende, vorzugsweise schwarze Hintergrund ist jedoch auf der Rückseite eines Sicherheitselements, wie beispielsweise eines Fadens oder Streifens, das zumindest teilweise in ein Wertdokument, wie eine Banknote oder dergleichen eingebettet ist, deutlich als dunkler Bereich sichtbar. Dieser lichtabsorbierende Hintergrund muss also, um das Sicherheitselement nicht von vornherein erkennbar zu machen, abgedeckt werden. Diese Abdeckung kann beispielsweise durch eine metallische Schicht erfolgen.

Aus EP 1 467 873 A ist ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats bekannt, das folgende Schritte umfasst: Auftragen eines Abdecklacks auf wenigstens einem Teil einer Metallschicht auf einer ersten Seite eines transparenten Polymerfilms, Entfernen von Metall von den nicht durch die Abdeckschicht bedeckten Bereichen zur Bildung metallfreier Abschnitte und Auftragen einer weiteren Schicht zur Abdeckung des Abdecklacks und der metallfreien Abschnitte, wobei die weitere Schicht eine Schicht aus Flüssigkristallpolymermaterial ist, und der Abdecklack dunkel gefärbt ist und die darunter liegenden Metallbereiche maskiert und in den durch das Flüssigkristallpolymermaterial bedeckten Bereichen bei Betrachtung unter Reflexion von der ersten Seite zu einem Farbveränderungseffekt führt und wobei der Kontrast zwischen den metallisierten und den metallfreien Bereichen deutlich unterschieden werden kann.

Ferner können Sicherheitselemente, die einen Farbkippeffekt aufweisen durch Schichten mit optisch variablen Pigmenten hergestellt werden.

Derartige Pigmente sind beispielsweise in US 2003/0207113 oder US 5,171 ,363 bekannt. Diese Sicherheitselemente können auch weitere Sicherheitsmerkmale aufweisen, insbesondere auch fluoreszierende Merkmale, die allerdings auf der der Seite mit dem optisch variablen Effekt abgewandten Seite vorhanden sind. Auf der Seite, auf der der optisch variable Effekt sichtbar ist, werden fluoreszierende Farben nicht eingesetzt, da diese durch ihre Opazität die Erkennbarkeit des optische variablen Effekts erheblich beeinträchtigen.

Aufgabe der Erfindung war es, ein Sicherheitselement, das ein Material aufweist, das einen optisch variablen Effekt, vorzugsweise einen Farbkippeffekt, und im Durchlicht erkennbare Aussparungen aufweist, bereitzustellen, wobei das Sicherheitselement derart ausgeführt ist, dass es sowohl eine optimale Erkennung des optisch variablen Effekts erlaubt, und zusätzlich als weiteres Sicherheitsmerkmal eine oder mehrere Beschichtungen mit fluoreszierenden Farben auf der Seite, auf der der optisch variable Effekt erkennbar ist, aufweist, die mit dem optisch Sicherheitselement, das einen optisch variablen Effekt aufweist, korrespondieren.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Sicherheitselement, das eine Beschichtung aus einem Material aufweist, das einen optisch variablen Effekt, insbesondere einen Farbkippeffekt und im Durchlicht erkennbare Aussparungen aufweist, wobei das Sicherheitselement ein Trägersubstrat und eine partielle Schicht mit Aussparungen sowie einen einen Farbkippeffekt hervorrufenden Schichtaufbau umfasst , dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement auf der Seite, auf der die Beschichtung aus dem Material, das einen optisch variablen Effekt aufweist eine oder mehrere partielle Beschichtungen aus einer Schicht mit im sichtbaren Licht transparenten und im UV- Licht fluoreszierenden Farben (Pigmenten??) aufweist.

In einer Ausführungsform kann der einen optisch variablen Effekt, insbesondere einen Farbkippeffekt aufweisende Schichtaufbau ein Trägersubstrat und eine partielle Schicht mit Aussparungen umfassen, wobei die partielle Schicht T EP2015/002377

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gebildet ist aus einer opaken Beschichtung, die auf der, der Beschichtung aus dem Material, das einen optisch variablen Effekt aufweist, zugewandten, Seite lichtabsorbierende Eigenschaften aufweist und auf der, der Beschichtung aus dem Material das einen optisch variablen Effekt aufweist, abgewandten Seite eine metallische Färbung aufweist, wobei die partielle opake Beschichtung aus einer lichtabsorbierenden metallischen Schicht und einer reflektierenden metallischen Schicht besteht.

Das Material, das einen optisch variablen Effekt aufweist, kann eine Druckfarbe sein, die Pigmente aus flüssigkristallinem Material enthält. Insbesondere bestehen die Pigmente aus cholesterischen oder einer Mischung aus nematischen und cholesterischen Flüssigkristallen.

Ferner können optisch variable Interferenzpigmente (OVI-Pigmente) verwendet werden. Derartige Pigmente sind beispielsweise in US 2003/0207113 beschrieben.

In einer weiteren Ausführungsform können irisierende Pigmente, beispielsweise Iriodine ^® Pigmente verwendet werden. Iriodine ^® basieren auf natürlich vorkommenden mineralischen Glimmerplättchen, die mit halbtransparenten Metalloxiden ummantelt sind.

Weiters kann das Material, das einen optisch variablen Effekt aufweist, aus einem Flüssigkristallpolymer bestehen, das als Lösung der cholesterischen Monomere oder der Mischung aus cholesterischen und nematischen Monomeren aufgetragen und anschließend vernetzt wird. Die Vernetzung kann thermisch oder durch Behandlung mit UV- Strahlung oder Elektronenstrahlung erfolgen.

Bei einem derartigen Schichtaufbau sind bei der Betrachtung im Durchlicht die Aussparungen als deutlicher Kontrast gegenüber den Bereichen, die eine lichtabsorbierende und eine reflektierende metallische Schicht aufweisen, erkennbar. Durch die reflektierende metallische Schicht ist das Sicherheitselement, wenn es in ein Wertdokument eingebettet ist, auch im Auflicht von der Rückseite durch die Papieroberfläche nicht bzw. kaum erkennbar. Von der Rückseite sind im Durchlicht die Aussparungen aber deutlich erkennbar. Von der Vorderseite sind der optisch variable Effekt und die Aussparungen im Auf licht deutlich erkennbar.

Als lichtabsorbierende metallische Schicht kommen vorzugsweise unstöchiometrisches Aluminiumoxid und stöchiometrisches oder unstöchiometrisches Kupferoxid in Frage. Die lichtabsorbierende metallische Schicht weist eine vorzugsweise dunkle bis schwarze Färbung auf. Je stärker die Absorption des Hintergrundsim sichtbaren Spektralbereich (350 - 800 nm), desto stärker der sichtbare optisch variable Effekt.

Als reflektierende metallische Schicht kommen Metalle, wie AI, Sn, Cu, Zn, Pt, Au, Ag, Cr, Ti, Mo, Fe, Pd, Ni, Co oder deren Legierungen, beispielsweise Cu/Al in Frage.

In einer besonderen Ausführungsform kann die lichtabsorbierende metallische Schicht aus unstöchiometrischem Aluminiumoxid, vorzugsweise mit einem Sauerstoffgehalt von etwa 19 - 58 at%, und die reflektierende metallische Schicht aus Aluminium bestehen.

Die Aussparungen in der lichtabsorbierenden metallischen Schicht und der reflektierenden metallischen Schicht sind vollkommen deckungsgleich und können in Form von Zeichen, Buchstaben, Ziffern, Bildern, Symbolen, Linien, Guillochen und dergleichen vorliegen. Auch Kombinationen dieser Formen sind möglich.

Die Aussparungen können auch in negativer Form vorliegen, das heißt, dass beispielsweise der Bereich um ein Zeichen, einen Buchstaben und dergleichen die Aussparung bildet. EP2015/002377

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In einer weiteren Ausführungsform kann der einen optisch variablen Effekt aufweisende Schichtaufbau aus jeweils mindestens einer elektromagnetische Wellen reflektierenden Schicht, einer polymeren Abstandsschicht und einer Schicht gebildet von metallischen Clustern bestehen.

Dabei wird eine elektromagnetische Wellen reflektierende Schicht auf ein Trägersubstrat aufgebracht. Diese Schicht kann vorzugsweise aus Metallen, wie beispielsweise Aluminium, Gold, Chrom, Silber, Kupfer, Zinn, Platin, Nickel oder Tantal, aus Halbleitern, wie beispielsweise Silizium, und deren Legierungen, beispielsweise Nickel/Chrom, Kupfer/Aluminium und dergleichen oder einer Druckfarbe mit Metallpigmenten bestehen.

Die elektromagnetische Wellen reflektierende Schicht wird vollflächig oder partiell durch bekannte Verfahren, wie Sprühen, Bedampfen, Sputtern, oder beispielsweise als Druckfarbe durch bekannte Druckverfahren (Tief-, Flexo-, Sieb-, Digitaldruck), durch Lackieren, Walzenauftragsverfahren, Schlitzdüsen- (Slot-Eye), Tauch- (roll dip coating) oder Vorhangauftragsverfahren (curtain coating) und dergleichen aufgebracht.

Die darauf folgende polymere Abstandschicht bzw. die polymeren Abstandsschichten können ebenfalls vollflächig oder vorzugsweise partiell aufgebracht werden.

Die polymeren Schichten bestehen beispielsweise aus konventionell oder Strahlungshärtenden, insbesondere UV-härtenden, Färb- oder Lacksystemen auf Basis von Nitrocellulose, Epoxy- Polyester- Kolophonium-, Acrylat-, Alkyd-, Melamin-, PVA-, PVC-, Isocyanat-, Urethan- oder PS-Copolymersystemen . Auf die polymere Schicht wird anschließend eine vollflächige oder partielle Schicht, gebildet aus metallischen Clustern, aufgebracht. Die metallischen Cluster können beispielsweise aus Aluminium, Gold, Palladium, Platin, Chrom, Silber, Kupfer, Nickel, Tantal, Zinn und dergleichen oder deren Legierungen, wie beispielsweise Au/Pd, Cu/Ni oder Cr/Ni bestehen. Die fluoreszierenden Farben weisen erfindungsgemäß im sichtbaren Licht eine hohe Transparenz auf und beeinträchtigen so das Erscheinungsbild des optisch variablen Elements nicht.

Bei Betrachtung unter UV-Licht sind die fluoreszierenden Farben dann deutlich (über dem optisch aktiven Effekt) erkennbar.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die fluoreszierenden Farben auf den optisch aktiven Effekt abgestimmt. So können beispielsweise bei einem Farbkippeffekt von goldfarben zu grün fluoreszierende Farben in gelb und grün auf dem Sicherheitselement vorhanden sein, analog bei einem Farkippeffekt von rot zu blau, Fluoreszenzfarben in rot und blau.

Es ist jedoch auch möglich zum Farbkippeffekt kontrastierende bzw. mehr als zwei unterschiedliche Fluoreszenzfarbeh zu wählen. Gegebenenfalls können die Fluoreszenzfarben auch in Form eines sogenannten Regenbogenlayouts angeordnet sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die Fluoreszenzfarben balkenförmig in abwechselnder Abfolge auf dem Sicherheitselement vorhanden sein, wobei die Ausdehnung der einzelnen unterschiedlichen Fluoreszenzfarben mit den im Durchlicht erkennbaren Aussparungen korrespondieren kann.

Die fluoreszierende Beschichtung ist erfindungsgemäß so beschaffen, dass sie im sichtbaren Licht vollkommen transparent erscheint.

Zur Herstellung dieser Beschichtung werden transparente fluoreszierende Farbstoffe in einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise Dlacetonalkohol, i-Propylalkohol, Ethanol, Ethoxypropanol, onoethylenglykol, Methoxypropanol, Methoxydipropanol, n-Propanol, ethoxybutanol, n-Butanol, Ethoxypropanol, Butylglykol, Hexan, Cyclopentanon, Aceton, Ethylacetat, Butylacetat, Cyclohexanon, I-Propylacetat, Metyhlethylketon, Methoxypropylacetat, n- Propylacetat, Spezialbenzin, Toluol, Wasser, Xylol, Methylisobutylketon bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bis zur Siedetemperatur des Lösungsmittels gelöst. Sobald der Farbstoff vollständig gelöst ist, wird das Gemisch in einen transparenten Standardlack eingerührt. Als transparente Standardlackzusammensetzungen kommen beispielsweise Lacke auf Basis von Nitrocellulose, PE-Acrylat, PET-Acrylat, Urethan-Acrylat, PVC, PMMA Ethylenacrylatcopolymeren, Styrolacrylaten oder Epoxyacrylat, PET, PC in Frage.

Als transparente fluoreszierende Farbstoffe kommen vor allem organische fluoreszierende Farbstoffe in Frage. Besonders geeignet sind organische fluoreszierende Farbstoffe beispielsweise auf Basis von Chelaten, Oxinaten, Derivaten der Therphthalsäure, der Anthranilsäure, ob Benzimidazol,

Benzthiazol, Benzoxazinon, Quinazolinon, oder von Thioxanthen, der

Salicylsäure, organische Komplexe von Seltenerdmetallen, insbesondere Pigmente aus der Lumilux ^® - Serie (Honeywell), beispielsweise Lumilux ^® CD 335, Lumilux ^® CD 740, Lumilux ^® CD 340, Lumilux ^® Red CD 335, Lumilux ^® Red CD 332 (rote Fluoreszenz), optische Aufheller, wie Tinopal® OB, Lumilux ^® Blue CD 302, Lumilux ^® Blue CD 311 , Lumilux ^® Blue 710, Lumilux ^® Blue CD 310 (blaue Fluoreszenz), Lumilux ^® CD 702, Lumilux ^® Green CD 302, Lumilux ^® Green CD 708, Lumilux ^® Green CD 308, Lumilux ^® Green CD 396 (grüne

Fluoreszenz) oder Lumilux ^® CD 792, Lumilux ^® CD 797, Lumilux ^® CD 782, Lumilux ^® CD 382 (gelbgrüne Fluoreszenz).

Die Intensität der Fluoreszenz ist abhängig von der Konzentration an gelöstem Farbstoff im Lack. Die größte Intensität wird daher bei Erreichung der Löslichkeitsgrenze bei Siedetemperatur des verwendeten Lösungsmittels erzielt. Je nach Konzentration des Farbstoffs können beliebige Abstufungen der Intensität erreicht werden.

Als Trägersubstrate kommen beispielsweise Trägerfolien vorzugsweise transparente flexible Kunststofffolien, beispielsweise aus PI, PP, MOPP, PE, PS, PEEK, PEK, PEI, PSU, PAEK, LCP, PEN, PBT, PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC, PTFE, ETFE (Ethylentetrafluorethylen), PFA (Tetrafluorethylen-Perfluorpropylvinylether-Fluorcopolymer), MFA (Tetrafluor- methylen-Perfluorpropylvinylether-Fluorcopolymer), PTFE (Polytetra- fluorethylen), PVF (Polyvinylfluorid), PVDF (Polyvinylidenfluorid), und EFEP (Ethylen-Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Fluorterpolymer ) in Frage.

Die Trägerfolien weisen vorzugsweise eine Dicke von 5 - 700 μηη, bevorzugt 5 - 200 μιτι, besonders bevorzugt 5 - 50 μηη auf.

Das erfindungsgemäße Sicherheitselement kann auch weitere Sicherheitsmerkmale aufweisen, die in weiteren Schichten vorliegen können. Diese Sicherheitsmerkmale beispielsweise können bestimmte chemische, physikalische und auch optische oder optische aktive Eigenschaften aufweisen.

Zur Einstellung der magnetischen Eigenschaften einer Schicht können paramagnetische, diamagnetische und auch ferromagnetische Stoffe, wie Eisen, Nickel und Cobalt oder deren Verbindungen oder Salze (beispielsweise Oxide oder Sulfide) verwendet werden.

Besonders geeignet sind Magnetpigmentfarben mit Pigmenten auf Basis von Fe-oxiden, Eisen, Nickel Cobalt und deren Legierungen, Barium oder Cobalt- ferrite, hart- und weich magnetische Eisen- und Stahlsorten in wässrigen bzw. lösungsmittelhaltigen Dispersionen. Als Lösungsmittel kommen beispielsweise i-Propanol, Ethylacetat, Methylethylketon, Methoxypropanol und deren Mischungen in Frage.

Vorzugsweise sind die Pigmente in Acrylat- Polymerdispersionen mit einem Molekulargewicht von 150.000 bis 300.000, in Nitrocellulose, Acrylat-Urethan- Dispersionen, Acrylat- Styrol oder PVC-haltigen Dispersionen oder in lösemittelhaltige derartige Dispersionen eingebracht.

Die magnetische Schicht kann auch eine Codierung aufweisen. Dabei können sowohl magnetische Materialien gleicher Koerzitivtät und/oder Remanenz, als auch unterschiedlicher Koerzitivität und/oder Remanenz zur Bildung der Codierung verwendet werden.

In einer weiteren Ausführungsform kann die reflektierende metallische Schciht selbst magnetische Eigenschaften aufweisen. Die wird beispielsweise durch die Verwendung eines magnetischen Materials, wie Fe, Ni, Co, erreicht.

Die optischen Eigenschaften der Schicht lassen sich durch sichtbare Farbstoffe bzw. Pigmente, wärmeempfindliche Farben bzw. Pigmente beeinflussen. Diese sind einzeln bzw. in allen möglichen Kombinationen einsetzbar.

Unter optisch aktiven Merkmalen, werden hier Beugungsstrukturen, Beugungsgitter, Kinegramme, Hologramme, DID ^® (Mikrostrukturen 0. Ordnung in Verbindung mit Dünnschichten) verstanden.

Diese optisch aktiven Merkmale können beispielsweise durch bekannte UV- Prägeverfahren, wie sie beispielsweise in EP 1 310 381 A beschrieben sind oder durch Heißprägeverfahren hergestellt werden

Um das Sicherheitselement im oder am Wertdokument zu verankern, wird dieses üblicherweise ein- oder beidseitig mit einer Klebebeschichtung versehen. Diese Klebebeschichtung kann entweder in Form einer Heißsiegel-, Kaltsiegel- oder Selbstklebebeschichtung ausgeführt sein. Der Kleber kann auch pigmentiert sein, wobei als Pigmente alle bekannte Pigmente oder Farbstoffe, beispielsweise ΤΊΟ2, ZnS, Kaolin, ATO, FTO, Aluminium, Chrom- und Siliziumoxide oder beispielsweise organische Pigmente wie Pthalocyaninblau, i-lndolidgelb, Dioxazinviolett und dergleichen verwendet werden können. Ferner können lumineszierende Farbstoffe bzw. Pigmente, die im sichtbaren, im UV-Bereich oder im IR-Bereich fluoreszieren bzw. phosphoreszieren, wärmeempfindliche Farben bzw. Pigmente zugegeben werden. Diese sind in allen möglichen Kombinationen einsetzbar. Zusätzlich können auch lumineszierende Pigmente allein oder in Kombination mit anderen Farbstoffen und/oder Pigmenten eingesetzt werden. Gegebenenfalls kann das Sicherheitselement auch noch durch eine oder mehrere Schutzlackschicht(en) geschützt werden, die pigmentiert oder unpigmentiert sein kann, oder beispielsweise durch Kaschieren oder dergleichen weiterveredelt werden.

In den Figuren 1 bis 4 sind Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Sicherheitselements dargestellt.

Darin bedeuten

1 ein Trägersubstrat,

2 eine fluoreszierende Schicht

3 eine LC Schicht

4 eine Haftvermittlerschicht

5 eine Klebebeschichtung

6 eine schwarze Metallisierung

7 eine schwarze Druckschicht

8 eine schwarze Ätzresistschicht

9 eine metallische Schicht, beispielsweise eine Aluminiumschicht

10 eine Kaschierkleberschicht.

Das erfindungsgemäße Sicherheitselement ist für die zumindest teilweise Einbettung in oder Applikation auf Ausweisen, Karten, Banknoten oder Etiketten, Siegeln und dergleichen geeignet, aber auch als Verpackungsmaterial beispielsweise in der pharmazeutischen, der Elektronik- und/oder Lebensmittelindustrie, beispielsweise in Form von Blisterfolien, Faltschachteln, Abdeckungen, Folienverpackungen und dergleichen geeignet. Für die Anwendung als Sicherheitsmerkmale werden die Substrate bzw. Folienmaterialien bevorzugt in Streifen, Fäden oder Patches geschnitten, wobei die Breite der Streifen oder Fäden vorzugsweise 0,5 - 20 mm betragen kann und die Patches vorzugsweise mittlere Breiten bzw. Längen von 0,3 - 20 mm aufweisen.

Für die Anwendung in oder auf Verpackungen wird das Folienmaterial bevorzugt in Streifen, Bänder, Fäden oder Patches geschnitten, wobei die Breite der der Fäden, Streifen bzw. Bänder vorzugsweise 0,5 - 50 mm beträgt und die Patches vorzugsweise mittlere Breiten und Längen von 2 - 30 mm aufweisen.