本发明涉及制造多层体的方法、可由此获得的多层体以及具有这样的多层体的安全文件。
背景技术：
在用于纸币、身份证明文件和类似安全文件的安全元件的设计中，希望印刷细的线条图案，例如扭索图案。当此类线条图案多色印刷(例如具有颜色渐变
用于此的一种已知方法是虹膜印刷，其中将不同墨彼此相邻施加到印刷机的共同施墨辊上。在印刷过程中，这些墨混合，结果形成所需颜色梯度。但是，该梯度的精确变化进度几乎无法控制，结果几乎不可能可再现地生产相同的印刷图样。
用传统印刷方法通常几乎不可能用相对于彼此精确套准的图样部件非常精细地结构化多色图像，因为其套准精度和边缘清晰度不足。特别地，由此几乎无法生产多色细线。附加的是，细网格图样由于所需的墨量非常小而在凹版印刷辊上很快干燥，因此它们很难印刷。
套准精度是指两个或更多个元素和/或层相对于彼此的位置精度。在此，套准精度要在预定公差范围内变动并在此尽可能低。同时，几个元素和/或层相对于彼此的套准精度是提高防伪性的重要特征。在此，特别可借助光学可检测的对准标记或规线实施位置精确的定位。这些对准标记或规线可在此代表特定的单独的元素或区域或层，或本身是要定位的元素或区域或层的一部分。当套准公差接近0或几乎为0时，称作“完美套准”。
技术实现要素：
本发明的目的是提供制造具有细线条图案的多层体的改进的方法，这样的多层体以及具有这样的多层体的安全文件。
通过权利要求1、26和36的主题实现了这一目的。
这种制造多层体的方法包括以下步骤：
a)提供第一印刷层；
b)将第二印刷层部分施加到第一印刷层上；
c)使用第二印刷层作为掩模结构化第一印刷层。
由此获得具有第一印刷层和布置在第一印刷层表面上的第二印刷层的多层体，其中使用第二印刷层作为掩模结构化第一印刷层。
这样的多层体可用于安全文件，特别是纸币、有价证券、身份证明文件、签证文件、护照或信用卡，以提高其防伪保护。
在此，第一印刷层特别可以平面沉积。因此可以生成多色图样，例如具有颜色过渡、颜色梯度或真彩色图像，而没有开篇描述的在多色细线条印刷中的问题。
第二印刷层仅充当掩模，因此充当用于第一印刷层的结构化的保护层。第二印刷层因此可以单色沉积。由此，可以在第二印刷层中生成细线条图案，而没有开篇描述的在多色细线条印刷中出现的问题。
在随后使用第二印刷层作为掩模结构化第一印刷层的过程中，除去未被第二印刷层覆盖的第一印刷层的区域。第二印刷层由此覆盖第一印刷层的所有区域，但其甚至也可延伸到这些区域之外。由此获得精细结构化的第一印刷层，其具有第二印刷层的细线条图案和在第一印刷层的施加过程中生成的着色。特别地，由此可以以可再现的方式生成具有清晰边缘和套准精度的多色细线条结构。
在此有利地，为了提供第一印刷层，使用第一清漆(lack)，其与用于施加第二印刷层的第二清漆发生化学反应，特别是交联反应。由此，在沉积第二印刷层的位置，可通过与第二清漆的反应改变第一清漆，使得其特别耐受用于结构化第一印刷层的化学物质，例如蚀刻剂或溶剂。
第一清漆在此优选是水基或溶剂基碱溶性清漆。例如，该清漆可以由聚丙烯酸组成。可通过用碱性蚀刻剂处理而从其基底上除去这种清漆。这使得有可能使用第二印刷层作为掩模实现第一印刷层的所需结构化。
进一步优选地，第一清漆包含着色剂(farbmittel)，特别是彩色或非彩色颜料和/或效果颜料、uv可激发荧光颜料(uv＝紫外线(辐射/光))、薄层膜颜料、胆甾型液晶颜料、染料和/或金属或非金属纳米粒子。由此，可以在可见光中和/或在受紫外线激发时生成所需颜色效果。特别适宜地，第一清漆包含几种这样的着色剂，它们形成颜色渐变、梯度、真彩色图像等。
此外优选，第二清漆是由氯乙烯、乙酸乙烯酯和二羧酸形成的pvc混合聚合物。这种清漆耐受碱性蚀刻剂并因此可以充当保护清漆或充当用于用这种蚀刻剂结构化第一印刷层的掩模。
另选，第二清漆也可以是含丙酸纤维素的聚酯清漆。这种清漆也具有所需耐碱性并因此可用作保护清漆。
进一步有利地，第二清漆包含交联剂，特别是多异氰酸酯和/或多氮丙啶。这两种清漆的羧基或羟基可以用此类交联剂交联，使得第一和第二印刷层形成稳定的化学键。在将第二印刷层施加到第一印刷层上的位置，该交联使得这两个印刷层稳定地耐受碱性蚀刻剂，因此使得可以实现第一印刷层的结构化。
在此优选，第一印刷层通过碱性蚀刻剂，特别是碱金属氢氧化物(naoh)或碱金属碳酸盐(na2co3)的作用结构化。在其没有被第二印刷层保护的那些区域中，第一清漆可被此类蚀刻剂溶解和除去，结果产生所需结构化。
在此有利地，碱性蚀刻剂以0.5％至3％的浓度和/或在20℃至50℃的温度下应用，和/或应用0.5s至5s的时间。可由此确保在其未被第二印刷层覆盖的区域中以清晰边缘完全清除第一印刷层。
另外，可通过搅动蚀刻剂、蚀刻剂定向流向第一印刷层、超声处理、刷擦和/或涂抹(wischen)促进蚀刻过程。
第一印刷层优选多色施加，特别以颜色渐变、颜色梯度形式或作为真彩色图像。
在第一印刷层的结构化后，以与第二印刷层全等的多色细线条形式留下所需图样。
第一印刷层优选以网格形式施加，特别是具有60线/厘米至120线/厘米和/或15微米至45微米的线深度的线条网格。线深度在此与在印刷辊上，特别是凹版印刷辊上引入的用于接收印刷墨的结构的深度相关。
另选，第一印刷层可以以网格形式施加，特别是具有40个着墨孔
第一和/或第二印刷层在此可通过凹版印刷施加。通过凹版印刷可尤其实现上述网格。
另选，第一和/或第二印刷层可通过丝网印刷施加，特别是采用90t至140t或90s至140s的网目。
使用凹版印刷和使用丝网印刷都可在此实现具有75微米的最小点尺寸和10微米的最小点间距的网格。在全色调印刷的情况下，即特别在第二印刷层的印刷中，可以实现在100微米的最小线间距下80微米的最小线粗度。在所有情况下，在网格内和在第一与第二印刷层之间可实现的套准公差都为大约200微米。
进一步优选地，第二印刷层以图解图样、文字数字符号、标识、图像、图案，特别是扭索图案的形式施加。如已经解释的那样，第二印刷层界定经印刷的图样的最终形式，而第一印刷层仅确定着色。
进一步优选地，将第一印刷层施加到包含一个或多个下列层的层复合体上：载体层片、具有表面浮雕的复制层、反射层、保护层、体积全息图层。
作为其替代，也可以在第一和/或第二印刷层上施加包含一个或多个下列层的层复合体：载体层片、具有表面浮雕的复制层、反射层、保护层、体积全息图层。
这两个选项也可以合并。由此，可以将进一步的安全和设计特征集成到该多层体中，以提高其防伪性和防篡改性并实现特别具有光学吸引力的设计。
在此适宜地，在施加该层复合体之前，将具有0.5微米至3微米的层厚度的高度补偿层(特别是由丙烯酸丁酯和pmma的组合制成的清漆构成)施加到第一和/或第二印刷层上。如果将该层复合体的附加层施加到第一和/或第二印刷层上，则这特别有意义。机械上相对挠性形成的高度补偿层在此使在第一印刷层的结构化过程中形成的阶形(abstufung)平整化并由此提供光滑表面，可在其上整齐地施加所述附加层。
如果使用第二印刷层作为掩模结构化该层复合体的至少一个层，则其也是有利的。由此可与第二印刷层套准形成进一步的图样。由此可以例如使该多层体的不同面的由第二印刷层形成的图样具有不同的外观。
特别适宜地，使用第二印刷层作为掩模结构化的该层复合体的至少一个层是金属层。如果第一印刷层含有uv-荧光着色剂，则这特别有意义。与印刷层保持套准形成的金属层增强了印刷层在uv照射下的光学效果，因为该金属层一方面本身在紫外线下具有黑色效果，另一方面将一部分入射紫外线在背面上反射回印刷层中。
在此有利地，为了该金属层的结构化，将光致抗蚀剂层施加到该金属层上，从第二印刷层那侧曝光并在显影过程中在被曝光区域中除去。由此获得与印刷层完美保持套准的光致抗蚀剂层，借此可随后将该金属层结构化。在此不必使用外部掩模。
在此优选，在该光致抗蚀剂层显影后，通过蚀刻将该金属层结构化。由此与印刷层完美套准地将该金属层本身结构化。
进一步有利地，第一和/或第二印刷层包含uv阻断剂，其吸收光致抗蚀剂层的曝光波长范围内的紫外线。由此改进印刷层作为用于光致抗蚀剂层曝光的掩模的效果。该uv阻断剂在此也可以是为印刷层的光学效果提供的uv-荧光颜料。
此外适宜的是，该层复合体包含至少一个含uv阻断剂的清漆层。如果第一印刷层含有uv-荧光着色剂，则这特别有利。在存在含uv阻断剂的清漆层的位置，没有紫外线到达第一印刷层，结果可由此形成可在紫外线下识别的非荧光图样。
含uv阻断剂的清漆层在此优选以图解图样、文字数字符号、标识、图像、图案，特别是扭索图案的形式施加。此类图样可以例如补充或覆盖由第一和第二印刷层形成的图样。
如开篇已解释的那样，有利地，第一和第二印刷层彼此化学交联。第一印刷层由此获得使其有可能例如通过蚀刻结构化所必需的化学稳定性。
进一步有利地，第一和/或第二印刷层具有1微米至3微米的层厚度。
该多层体优选包含具有表面浮雕的复制层。特别在此优选地，引入该复制层中的表面浮雕形成光学可变元素，特别是全息图、
可由此实现多种有吸引力并且难以仿制的光学可变效果。
进一步适宜地，该多层体包含蜡层和/或剥离层。蜡层可提供额外的防篡改保护，特别是如果其部分沉积。如果例如伪造者尝试拆开该层复合体，则蜡层使得相邻层有可能与彼此部分剥离。在不存在蜡层的位置，这些层保持互相粘附，结果该层复合体在这种尝试中被破坏。蜡层也可充当剥离层，其使得该层复合体的一部分有可能与载体层片剥离。该剥离层另选也可以由强成膜性丙烯酸酯构成和/或也可以是保护清漆层的一部分。
优选地，在此复制层和/或剥离层的层厚度为1微米至5微米，优选1微米至3微米。
另外适宜地，该多层体包含可剥离载体层片，其特别由pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、pen(聚萘二甲酸乙二醇酯)或bopp(双轴取向聚丙烯＝双轴拉伸聚丙烯)构成，具有6微米至50微米，优选12微米至50微米的层厚度。
这种载体层片在多层体的制造和进一步加工过程中保护和稳定该多层体并可以在将该多层体安置到安全文件上时除去。
该多层体优选包含至少部分的金属层，特别由铝、铜、铬、银和/或金或上述金属的合金制成，该层具有5纳米至100纳米，优选10纳米至50纳米的层厚度。这种金属层可以一方面本身形成光学上有吸引力的图样，另一方面也可充当反射层以增强光学可变元素的光学印象。该反射层在此特别直接施加，特别是气相沉积到复制层的表面浮雕上。替代性地或附加地，该反射层也可以作为hri层形成(hri＝高折光指数)，特别由zns、tio2或zro2制成。
另外优选，该多层体包含特别透明的保护清漆层，该层特别由pvc、聚酯、丙烯酸酯、硝基纤维素、乙酸丁酸纤维素或其混合物制成，具有0.5微米至10微米，优选2微米至5微米的层厚度。保护清漆层优选形成该多层体的外表面并保护其免受环境影响、划伤等。
附图说明
现在参考实施例更详细解释本发明。在其中显示：
图1：以示意性截面图显示在多层体的一个实施例的制造过程中的第一中间产物；
图2：以示意性截面图显示在多层体的一个实施例的制造过程中的第二中间产物；
图3：以示意性截面图显示多层体的一个实施例；
图4：在结构化之前多层体的一个实施例的第一印刷层的示意性顶视图；
图5：在结构化之前多层体的一个实施例的第一和第二印刷层的示意性顶视图；
图6：在结构化之后多层体的一个实施例的第一和第二印刷层的示意性顶视图；
图7：在结构化之前多层体的另一实施例的第一印刷层的示意性顶视图；
图8：在结构化之前多层体的另一实施例的第一和第二印刷层的示意性顶视图；
图9：在结构化之后多层体的另一实施例的第一和第二印刷层的示意性顶视图。
在图3中整体显示的多层体1的制造过程中，首先提供层复合体11，其包含载体层片111、剥离层112、保护层113、复制层114、反射层115和另一保护层116。
载体层片111可从层复合体11上剥离并特别由pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)构成，其具有6微米至50微米，优选12微米至50微米的层厚度。
载体层片111在多层体1的制造和进一步加工过程中保护和稳定多层体1并可以在将多层体1安置到安全文件上时除去。
剥离层112能实现将载体层片111从层复合体11的其余部分上剥离，并例如由具有50纳米至500纳米，优选70纳米至150纳米的层厚度的蜡构成。该剥离层另选也可以由强成膜性丙烯酸酯构成和/或也可以是作为具有1微米至5微米，优选1微米至3微米的层厚度的保护清漆层的一部分。
保护层113和116形成层复合体11的保护表面并优选由透明清漆，例如uv固化性清漆、pvc、聚酯或丙烯酸酯构成，其具有0.5微米至10微米，优选1微米至5微米的层厚度。
复制层114优选由丙烯酸酯构成，其具有1微米至5微米，优选1微米至3微米的层厚度。
将形成光学可变效果的表面浮雕成型到复制层114的表面中。特别地，其优选是全息图、
金属层115至少部分沉积在复制层的表面上并特别由铝、铜、铬、银和/或金或上述金属的合金构成，其具有5纳米至100纳米，优选10纳米至50纳米的层厚度。
如图1所示，然后在保护层116的表面上以平面形式印刷第一印刷层12。
水基或溶剂基碱溶性清漆优选用于印刷第一印刷层12。例如，该清漆可以由聚丙烯酸构成。可以通过用碱性蚀刻剂处理从其基底上除去这种清漆。这使得第一印刷层12随后有可能结构化。
进一步优选地，第一印刷层12的清漆包含着色剂，特别是彩色或非彩色颜料和/或效果颜料、uv可激发荧光颜料、薄层膜颜料、胆甾型液晶颜料、染料和/或金属或非金属纳米粒子。
在用于印刷第一印刷层12的清漆中5％至35％，特别是10％至25％的比例的着色颜料是例如具有一个或多个激发波长，例如254nm和/或365nm的uv-发光颜料。这种颜料是例如lumiluxblaucd710(在365nm和254nm下发射蓝色荧光)或bf1(来自honeywellspecialtychemicals或microalarm,匈牙利)(在365nm下发射绿色荧光，在254nm下发射红/橙色荧光)。所有已知的有机着色颜料或染料可用于可见光谱范围。
第一印刷层12优选多色施加，特别以颜色渐变、颜色梯度形式或作为真彩色图像。
由于第一印刷层12以平面形式施加，可由此生成高分辨率和轮廓清晰的颜色渐变、梯度或真彩色图像。
第一印刷层12优选使用凹版印刷以网格形式施加，特别是以具有60线/厘米至120线/厘米和/或15微米至45微米的线深度的线条网格形式。
另选，第一印刷层12可以以网格形式施加，特别是以具有40个着墨孔/厘米至100个着墨孔/厘米的网格宽度和/或15微米至45微米的深度的对角交叉网格形式。
另选，第一印刷层12可通过丝网印刷施加，特别是采用90t至140t或90s至140s的网目。
使用凹版印刷和使用丝网印刷在此都可实现具有75微米的最小点尺寸和10微米的最小点间距的网格。
第一印刷层12由此提供最终多层体1中需要的所得图样的着色，但尚未具有这一图样的最终轮廓。
第一印刷层12的设计的两个实施例显示在图4和7中。
在根据图4的实施例中，印刷层12具有对角穿过被印刷表面的颜色梯度。
在根据图7的实施例中，第一印刷层12包含第一局部区域121和第二局部区域122。在这两个局部区域121、122中，所用清漆都包含在可见光谱范围内可见的颜料和/或染料，以及在紫外光下发荧光的着色剂。由此产生在紫外光(uv光)中可识别、在可见光中也可识别的图样。
但是，在可见光谱范围内可见的颜料和/或染料应优选仅以小比例混入，以不过多减弱uv-发光颜料和/或染料在紫外光中的发光。在可见光谱范围内可见的颜料和/或染料在紫外光中通常为黑色，即吸收紫外光，由此减弱该清漆中的相邻uv-发光颜料和/或染料的uv发光。
在此，在第一局部区域121和第二局部区域122中，在每种情况下，可以将uv墨混入不同的可见颜料和/或染料中，结果也相应地在紫外光下呈现该图样的多色性，但在可见光下也呈现不同颜色。
但是，也可以将相同的可见颜料和/或染料混入所有uv墨中，结果在可见光中产生单色图样，其仅在紫外光中出现多色。
在施加第一印刷层12后，将第二印刷层13施加到第一印刷层12上。这以截面图显示在图2中和以顶视图显示在图5和8中。
不同于第一印刷层12，第二印刷层13单色印刷，因此以全色调印刷。由此可实现细线条结构，例如扭索图案。在图5和8中，仅为图示目的以不透明黑色显示印刷层13。但是，印刷层13也可以是透明的、半透明的、或透明或半透明染色的。
在此也可以使用凹版印刷或丝网印刷实施该印刷。在第二印刷层13的印刷过程中，可以在此实现在100微米的最小线间距下80微米的最小线条粗度。
用于印刷第二印刷层13的清漆是例如溶剂型清漆，其由由氯乙烯、乙酸乙烯酯、二羧酸形成的pvc混合聚合物和交联剂，例如多异氰酸酯或多氮丙啶制成。另选，也可以使用由聚酯和丙酸纤维素和交联剂制成的清漆。如果将这样的清漆施加到用于印刷第一印刷层12的上述丙烯酸类清漆上，这一交联剂与该清漆中的丙烯酸反应并由此使后者耐碱并因此耐受后续蚀刻步骤。
在印刷第二印刷层13后，用优选碱性的蚀刻剂，例如用碱金属氢氧化物(naoh)或碱金属碳酸盐(na2co3)处理。
在此有利地，碱性蚀刻剂以0.5％至3％的浓度和/或在20℃至50℃的温度下应用，和/或应用0.5s至5s的时间。
额外地，可通过搅动蚀刻剂、蚀刻剂定向流向第一印刷层、超声处理、刷擦和/或涂抹促进蚀刻过程。
通过这种处理，第一印刷层12在其未被第二印刷层13覆盖的区域中被完全除去并具有清晰边缘。由此获得以截面图显示在图3中和以顶视图显示在图6和9中的多层体1。
第一印刷层12由此提供经印刷图样的最终着色，而该图样的轮廓由第二印刷层13和蚀刻步骤界定。可由此生成具有清晰边缘的高分辨率多色线条图案。
同样可以调换制造步骤的顺序并首先成型和结构化印刷层12和13。随后将层复合体11施加到印刷层12、13上。
但是，在此应注意在施加层复合体11之前，应该提供高度补偿层，由此局部印刷层12、13中存在的任何高度差不阻碍后续工艺步骤，特别是复制。
在这种情况下，随后也可以使用如此由印刷层12、13制成的图样作为用于进一步曝光步骤的掩模。其前提条件仅在于，通过使用颜料、染料和/或透明阻断剂，特别是uv阻断剂，使该图样对要曝光的辐射部分地不可透。特别地，可已提供在印刷层12、13中的uv-发光颜料和染料吸收uv辐射，并因此有利地已如此在后续曝光过程中充当uv阻断剂。
因此，可以例如在印刷层12、13的结构化后施加复制层114并成型表面浮雕。随后可以例如通过气相沉积、溅射、化学气相沉积等施加金属层115。
然后在这种金属层115上施加光致抗蚀剂并从由印刷层12和13形成的图样侧透过该图样和金属层115曝光。
在光致抗蚀剂的随后显影过程中，除去光致抗蚀剂的未交联/曝光部分。这因此现在与印刷层12和13全等和套准地覆盖金属层115。该金属层现在可以在进一步蚀刻步骤中部分脱金属，结果该金属同样与印刷层12、13全等存在。
由此获得局部金属层115，其与由印刷层12、13形成的图样完美套准成型。金属层115可以在此增强这一图样在被紫外线照射过程中的光学效果，因为金属层115本身在紫外线中呈黑色并因此提高光学对比度，同时在背面上将一部分紫外线反射回印刷层12、13中。
还可通过将印刷层12、13与在可见光范围内透明但阻断uv区的特定光谱范围的层组合而显著改进多层体1的光学效果。如果印刷层12含有uv-荧光着色剂，则这特别有意义。
例如，pet膜阻断310nm波长以下的光谱范围。因此，例如在从多层体1的正面用波长365nm的光和从多层体1的背面用波长254nm的光激发印刷层12中的着色剂的过程中，光学效果可能看起来不同。
但是，同样也可以在进一步的图样中印刷含uv阻断剂的相应透明清漆，以使印刷层12的光学效果仅在局部和根据uv波长而定显露出来。
第二印刷层13也可任选具有这样的uv阻断剂。这可以是例如二苯甲酮-6。
第二印刷层13另外也可以用在可见光谱范围内可见的颜料和/或染料着色。一个实例是用半透明的光学可变颜料，例如得自merck的
随后仅在局部与第一印刷层12重叠地印刷第二印刷层13并在不存在第二印刷层13的位置除去iriodin。
结果获得以第二印刷层13的颜色的图样，其局部被第一印刷层12的iriodin覆盖。iriodin和第二印刷层13在此完美套准布置。
产生同色异谱(metamerisch)的颜色效果，其中根据视角而定，无iriodin的面看起来几乎相同或在不同视角下由于iriodin的透明性和同时光学可变性而彼此不同。
附图标记列表
1多层体
11层复合体
111载体层片
112剥离层
113保护层
114复制层
115金属层
116保护层
12第一印刷层
121第一区域
122第二区域
13第二印刷层