专利名称：安全元件的制造方法和按此方法获得的安全元件的制作方法
安全元件的制造方法和按此方法获得的安全元件本发明涉及一种安全元件，它有一个具有至少一个孔的基层，其中，所述孔在一侧用至少部分半透明或透明的薄膜封闭，以及一个在基层与薄膜对置的那一侧上的面层处于孔所在区域内和基本上在薄膜面积的范围内，但其中，在孔内部不存在或基本上不存在面层。此外本发明还涉及一种制造这种安全元件的方法。按本发明的安全元件安置在有价证券上，或是有价证券的组成部分。若安全元件是有价证券的组成部分，则所述孔加工在有价证券的基层中。在本发明的范围内有价证券尤其是钞票、有价文书、信用卡或证件、护照、执照之类、标签、包装或其他用于产品安全的元件。由W02005/116335A1已知一种为有价证券制造有至少一个透明区的安全纸的方法。在这里，安全纸包括至少一个基本上不透明的材料层，它有一个孔或一个窗口。所述孔首先在一侧通过一个透明的覆盖层，尤其一个薄膜或漆层封闭，接着通过挤压透明的填料层充填。本发明的目的是，改进按此类型的安全元件，它能进一步提高防伪能力。此目的通过独立权利要求的特征达到。本发明的进一步发展是从属权利要求的技术主题。本发明第一方面涉及一种安全元件的制造方法，安全元件有一个具有至少一个孔的基层，其中，所述孔在一侧用至少部分半透明或透明的薄膜封闭，本方法包括将面层施加在基层的一侧上，在基层和施加在基层上的面层中制造通孔，以及将至少部分半透明或透明的薄膜施加在基层上与所述面层对置的那一侧，从而使孔在一侧用至少部分半透明或透明的薄膜封闭，以及面层在基层上基本上布置在薄膜面积的范围内。本发明另一方面涉及一种安全元件的制造方法，安全元件有一个具有至少一个孔的基层，其中，所述孔在一侧用至少部分半透明或透明的薄膜封闭，本方法包括将面层施加在制有通孔的基层上孔所在的区域内，使孔内部不存在或基本上不存在面层，以及将至少部分半透明或透明的薄膜施加在基层上与所述面层对置的那一侧，从而使孔在一侧用半透明或透明的薄膜封闭，以及面层在基层上基本上布置在薄膜面积的范围内。本发明第三方面涉及一种安全元件的制造方法，安全元件有一个具有至少一个孔的基层，其中，所述孔在一侧用至少部分半透明或透明的薄膜封闭，本方法包括将所述至少部分半透明或透明的薄膜施加在制有通孔的基层上孔所在的区域内，以及将面层施加在基层上与所述面层对置的那一侧，使孔内部不存在或基本上不存在面层，所述孔在一侧用至少部分半透明或透明的薄膜封闭，以及面层在基层上基本上布置在薄膜面积的范围内。本发明第四方面涉及一种安全元件，它有一个具有至少一个孔的基层，其中，所述孔在一侧用至少部分半透明或透明的薄膜封闭，以及在基层与薄膜对置的那一侧上的面层处于孔所在区域内和基本上在薄膜面积的区域内，以及其中，在孔内部不存在或基本上不存在面层。按本发明第四方面的安全元件通过按本发明第一方面的方法获得，或与之不同通过按本发明第二或第三方面的方法获得。
一般而言，带有孔的基层的物理性质，尤其平面度或平滑性，受到在一侧施加薄膜的严重影响。用纸和/或塑料组成的基层的延伸性取决于一些参数，如温度、湿度和纸或薄膜的纤维条和聚合物条的定向。若在一侧用一种其延伸性与基层延伸性差别很大的薄膜封闭制有通孔的基层，则湿度和/或温度变化会严重影响基层的平面度或平滑性。按本发明可以避免基于湿度和温度的影响使基层曲拱，采取的措施是，制有孔的基层在一侧用至少部分半透明或透明的薄膜封闭，以及，在基层上与所述面层对置的那一侧，在孔所在的区域内和基本上在薄膜面积的范围内，亦即在薄膜的面积区内施加面层。在这里这样施加所述面层，即，使得孔内部不存在或基本上不存在任何面层材料，也就是说面层材料不“流入”孔内。通过所述面层，在一定程度上造成相对于所述至少部分半透明或透明薄膜的反作用力。按本发明的安全元件尤其在含有安全元件的有价证券堆叠时，或在进一步加工，例如印刷或压印时，业已证实是有利的，因为在这种情况下要求平的表面。按本发明的安全元件一个突出的优点是，施加在通孔上面至少部分半透明或透明的薄膜，为孔所在区域提供无限的过压能力，并且通过与施加在基层上与所述面层对置的那一侧上的面层相结合，在折叠或弯曲时通过载荷和应力平衡保证有高的稳定性。下面借助优选的实施形式详细说明本发明，但本发明应完全不受这些实施形式的限制。所说明的各项特征和下面说明的实施形式本身分别具有发明创造性，但通过相互组合也具有创造性。按第一种优选的实施形式，制造一种安全元件，它有一个具有至少一个孔的基层， 其中，所述孔在一侧用至少部分半透明或透明的薄膜封闭，为此，将一个面层施加在基层的一侧上，然后在基层和施加在基层上的面层中制造一个通孔，以及接着将至少部分半透明或透明的薄膜施加在基层上与所述面层对置的那一侧，从而使孔在一侧用至少部分半透明或透明的薄膜封闭，以及面层在基层上基本上布置在薄膜面积的范围内。基层可以设计为一层或多层以及由纸和/或塑料薄膜组成。作为纸可考虑使用各种纸，尤其棉制纸。当然也可以使用含有聚合材料份额X在0<X< 100范围内的纸。作为塑料薄膜可考虑使用例如聚酯膜。此外薄膜可以单轴或双轴拉延。拉延薄膜尤其导致它获得偏振化特性，可以利用它们作为另一个安全特征。比较相宜地，基质材料也可以是一种多层复合材料，它有至少一层纸或纸类材料。这种复合材料的特点在于稳定性非常高，这对于纸的耐用性是很大的优点。还可以设想，作为基层材料使用无纸的多层复合材料。这种复合材料在地球的某些气候区内使用是有利的。所有用作基层材料的材料可以有用作安全特征的添加物。在这方面首先想到荧光物，它们在可见波长范围内优选地透明，以及在不可见波长范围内可通过恰当的辅助装置，例如发射UV(紫外)或顶(红外)射线的射线源激励，产生可见的或至少可借助辅助装置检测的荧光。施加在基层一侧上的面层可以是一个自支撑层，如薄膜。适用于作为薄膜的例如有聚烯烃薄膜(例如由PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)或环烯烃共聚物制成)、用聚烯烃衍生物或用聚碳酸酯、PMMA、尤其PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PP、PA(聚酰胺)制的薄膜。这种薄膜例如借助胶粘剂或漆施加在基层上。作为胶粘剂可使用例如热熔胶或反应漆。适用于施加薄膜的胶粘剂例如是聚醋酸乙烯、聚氯乙烯衍生物、丙稀酸酯、聚氨酯、聚酯、此组的共聚物以及UV胶。施加在基层一侧上的面层也可以是一个非自支撑层，亦即是一个无法作为独立层处理的层，而只能与较厚的载体层共同处理，此载体层必要时与另一些分层层压成一个多层载体。为了构成施加在基层一侧以及是一个非自支撑层的面层可以使用漆。作为漆适合使用含溶剂的双成分漆、水状分散体和UV漆，优选含有高固体份额的UV漆。作为漆可以使用透明漆或有色漆。施加在基层一侧以及是一个非自支撑层的面层有优选地交联的阿拉伯树胶。更优选地，面层主要由交联的阿拉伯树胶组成。阿拉伯树胶是一种支化多糖，它有弱酸的特性以及在自然的形式下作为中性或弱酸的钾盐、钙盐或镁盐出现。为了构成面层可以使用水状混合物，它含有借助离子交换树脂(例如Lanxess公司的“Levatit Monoplus SPl 12H” ) 转化为H+形式的阿拉伯树胶(例如Norevo GmbH公司的“Quickgum Type 8074”)和交联齐U。作为交联剂可有利地使用一种多功能的乙烯亚胺交联剂(例如DSM-Neoresins公司的 "Crosslinker CX-100”)。水状混合物可例如通过印刷，优选地借助丝网印刷，施加在基层上，然后在室温或在更高的温度下干燥并与此同时交联。借助离子交换树脂处理转化为H+ 形式的阿拉伯树胶，在交联后具有非常有利的耐水性。也可以与上面提及的使用交联橡胶不同，施加在基层一侧以及是一个非自支撑层的面层，具有借助交联剂交联的淀粉(直链淀粉)。在这种情况下优选的是，面层主要由借助交联剂交联的淀粉(直链淀粉)组成。为了构成面层可以使用水状混合物，它含有可溶淀粉，亦即直链淀粉，以及交联剂。作为交联剂可有利地采用有两种功能或更高功能的异氰酸酯交联剂。这种交联剂应优选地能在水中乳化或弥散。水状混合物可例如通过印刷，优选地借助丝网印刷，施加在基层上，然后在室温或在更高的温度下干燥并与此同时交联。优选地，施加在基层一侧的面层挤压或层压或粘合。在挤压覆层的情况下，例如借助螺杆通过喷嘴压出熔体。缝隙式喷嘴可以将一层与薄膜相应的膜敷设在基层上并与之连接。在通过层压覆层的情况下，可以使用含溶剂或无溶剂的单成分和双成分系统作为粘合胶。同样，面层可以通过印刷，尤其通过凹版印刷、柔版印刷、丝网印刷、胶版印刷或转移印刷施加在基层上。术语“通孔”是指一个贯穿的孔，亦即一个沿直线不仅穿过基层，而且穿过可能施加在基层上的面层的孔。制在基层和施加在基层上的面层内的通孔，可以通过冲压或切割，尤其通过激光切割制成。通孔可以有任何轮廓形状并可例如设计为圆形、椭圆形、矩形、梯形、星形或也可以设计为条状。通孔可以由多个小通孔组成，它们通过由基层和施加在基层上的面层构成的横挡分开。在这种情况下，这些小通孔可以有任何轮廓形状并优选地可用作附加的构型元素。为了制造各小孔，可以采用上述所有用于制造按本发明的孔的方法。至少部分半透明或透明的薄膜施加在基层与面层相对置的一侧，从而将所述孔在一侧用此至少部分半透明或透明的薄膜封闭，它优选地设计为透明的。透明在这里理解为可渗透入射光的至少90 %，半透明指的是可渗透的入射光少于90 %，优选地在80 %与20 % 之间。优选地，用于封闭孔的所述至少部分半透明或透明的薄膜，在孔所在的区域内有至少一个半透明区。特别优选的是，用于封闭孔的所述至少部分半透明的薄膜，在孔所在的区域内有至少一个透明区。作为所述至少部分半透明或透明薄膜的材料可考虑使用例如塑料 PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PBT (聚对苯二甲酸丁二酯)、PP (聚丙烯)、PA (聚酰胺)和 PE(聚乙烯)。此外，薄膜可以单轴或双轴拉延。用于封闭孔的至少部分半透明或透明的薄膜，可以作为条带、小片、标签或压花薄膜元件施加在，尤其层压在基层上。优选地所述施加借助胶粘剂层或漆层进行。作为胶粘剂可使用上面已提及的那些。在这里，小片是一种标签状单个元件。条带有一个比其长度小得多的宽度，在这种情况下条带优选地从基层的一个棱边到达对置的棱边。上面提及的施加在基层一侧上的面层，和/或上面提及的至少部分半透明或透明的薄膜，相宜地可以有至少一个安全特征。这种安全特征尤其是衍射结构，如(三维)全息图，或类似全息图的衍射结构、无光泽结构、金属化，其中也可以使用多种不同颜色的金属、 穿孔、透镜或微镜结构、微光学系统，尤其微光学云纹放大装置、薄层元件、偏振滤光镜或一个具有至少一种有变光、发光、导电或磁性特性的物质的印刷字样。适合作为具有光学可变特性的物质例如是发光颜料，尤其以液晶聚合物为基础制造的颜料或所谓的珠光颜料，如由Merck KGaA公司以商标名称Iriodin 或Colorcrypt销售的银白色、黄金光泽或金属光泽颜料。无论以液晶材料为基础的颜料还是珠光颜料均认为是半透明的。此外适合作为具有光学可变特性的物质还有干涉层颜料。干涉层颜料典型地有一种薄层结构，它恰当地含有至少一个反射层、一个吸收层和一个设在反射层与吸收层之间的介电间隔层。干涉层颜料可认为是半透明的，尽管还已知一些不透明的干涉层颜料。所述至少部分半透明或透明的薄膜，尤其在按本发明安全元件孔的区域内，可有一种安全特征。施加在基层上的面层可基本上是透明的。与之不同，施加在基层上的面层可有一种观察者能觉察的颜色。在基层上施加面层的步骤可以是规定用于钞票的印刷工艺(尤其是凹版印刷、柔版印刷、丝网印刷、胶版印刷或转移印刷)的组成部分。施加在基层上的面层可设计为单层或多层，以及由一、二、三、四或更多层组成。尤其是，面层可以有一个暗的底层和一个布置在暗的底层上面的光学可变层，其中，光学可变层含有光学可变颜料，尤其干涉层颜料或以液晶聚合物为基础制造的颜料。按第二种优选的实施形式制造一种安全元件，它有一个具有至少一个孔的基层， 其中，所述孔在一侧用至少部分半透明或透明的薄膜封闭，为此，将一个面层施加在制有通孔的基层上的孔所在区域内，但使孔内部不存在或基本上不存在面层，以及将一个至少部分半透明的薄膜施加在基层上与面层对置的那一侧，使孔在一侧用至少部分半透明或透明的薄膜封闭，以及面层在基层上基本上布置在薄膜面积的范围内。如已说明的那样，基层中的孔可以通过冲压或切割，尤其通过激光切割工艺，加工在基层内。同样，所述孔可在基层的制造期间，例如在造纸过程中，已经加工在基层中。在制有通孔的基层上施加面层，优选地例如通过将一个面层或薄膜全面施加在基层上，并在这之后在通孔区内借助激光切割法去除，而准确配合地实施。同样，可以通过印刷，尤其通过凹版印刷术、柔版印刷术、丝网印刷术、胶版印刷术或转移印刷术，准确配合地在基层上施加面层。作为基层、面层和所述至少部分半透明或透明的薄膜，可分别采用上面已提及并结合第一种优选的实施形式已说明的基层、面层或薄膜，因此在这里不再重复赘述上述详情。按上述第二种优选的实施形式的一种改型，面层也可以在薄膜层压后施加。按各种实施形式，施加在基层上的面层优选地可以覆盖整个基层一侧，从而使基层基本上用面层全面覆盖。通过基层所述的基本上全面覆盖，可以显著限止基层变皱。按各种实施形式，施加在基层上的面层可以连续地用近似保持相同的层厚覆盖基层一侧。但如果为了获得相对于在基层与面层对置侧上的所述至少部分半透明或透明薄膜的反作用力效果，面层也可以以网目状，例如以条带的形状存在。下面借助实施方案或举例并结合
本发明。为了更好地理解，附图完全是一种示意图，它们并不反映真实情况。尤其是，附图中的图画比例并非实际存在的状况，只是为了更加清楚易懂。此外，在下面举例说明的实施形式，为了更好地理解简化到只有关键的核心信息。当向实际情况转换时，可使用非常复杂的样品或图像。附图具体表示示意侧视图。图1表示按本发明的安全元件，它包括一个具有孔的基层，所述孔在一侧用至少部分半透明或透明的薄膜封闭，其中，面层处于基层上与薄膜对置的那一侧、在孔所在的区域内，以及基本上在薄膜面积的范围内，但在孔内部不存在或基本上不存在面层；图2表示图1中安全元件的制造方法，其中，在基层和施加在基层上的面层中制造通孔，以及接着将至少部分半透明的薄膜施加在基层上与所述面层对置的那一侧，从而使孔在一侧用所述至少部分半透明或透明的薄膜封闭，以及面层在基层上基本上布置在薄膜面积的范围内；以及图3表示图1中安全元件的另一种制造方法，其中，将面层施加在制有通孔的基层上孔所在的区域内，使孔的内部不存在或基本上不存在面层，以及接着将至少部分半透明或透明的薄膜施加在基层上与所述面层对置的那一侧，从而使孔在一侧用半透明或透明的薄膜封闭，以及面层在基层上基本上布置在薄膜面积的范围内。图1表示按本发明的安全元件1，它包括一个具有孔3的基层2，所述孔在一侧用至少部分半透明或透明的薄膜4封闭，以及面层5处于基层2上与薄膜4对置的那一侧、在孔3所在的区域内，并且基本上处于薄膜面积的范围内。在孔3内部不存在或基本上不存在面层5。在孔3所在的区域内，至少部分半透明或透明的薄膜4优选地有一个半透明的区域。特利优选的是，在孔3的区域内所述至少部分半透明或透明的薄膜4有一个透明的区域。图2表示图1中安全元件1的制造方法。如图加所示，首先在基层2的一侧施加面层5。在随后图2b中表示的步骤中，在基层2和施加在基层上的面层5中通过冲压或 (激光)切割制造通孔3。接着，按图2c将一个至少部分半透明或透明的薄膜4施加在基层2上与所述面层5对置的那一侧，从而使孔3在一侧用所述至少部分半透明或透明的薄膜4封闭，以及面层5在基层2上基本上布置在薄膜4面积的范围内。与之不同，按本发明的安全元件1可以按图3中表示的方法制造。如图3a所示， 首先制备一个制有通孔3的基层2。在基层2上孔3所在的区域内施加面层5，使得在孔3 的内部不存在或基本不存在面层(图北)。接着，按图3c将一个至少部分半透明的薄膜4施加在基层2上与所述面层5对置的那一侧，从而使孔3在一侧用所述至少部分半透明或透明的薄膜4封闭，以及面层5在基层2上基本上布置在薄膜4面积的范围内。
按图3所示按本发明的安全元件制造方法的一种改型，首先将薄膜4施加在制有孔的基层2上，接着将面层5施加在基层2上，使得在孔3的内部不存在或基本不存在面层， 孔3在一侧用所述至少部分半透明或透明的薄膜4封闭，以及面层在基层2上基本上布置在薄膜4面积的范围内。
权利要求
1.一种安全元件的制造方法，该安全元件有一个具有至少一个孔的基层，其中，所述孔在一侧用至少部分半透明或透明的薄膜封闭，此方法包括以下步骤将面层施加在基层的一侧上，在基层和施加在基层上的面层中制造贯通所述基层和面层的通孔，以及将至少部分半透明或透明的薄膜施加在基层上与所述面层对置的那一侧，从而使孔在一侧用至少部分半透明或透明的薄膜封闭，以及面层在基层上基本上布置在薄膜面积的范围内。
2.一种安全元件的制造方法，该安全元件有一个具有至少一个孔的基层，其中，所述孔在一侧用至少部分半透明或透明的薄膜封闭，此方法包括以下步骤将面层施加在制有通孔的基层上孔所在的区域内，但使孔内不存在或基本上不存在面层，以及将至少部分半透明或透明的薄膜施加在基层上与所述面层对置的那一侧，从而使孔在一侧用半透明或透明的薄膜封闭，以及面层在基层上基本上布置在薄膜面积的范围内。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征为，通过全面施加作为自支撑层或膜的所述面层，并在这之后在通孔区内借助激光切割去除，准确配合地实施面层的施加。
4.按照权利要求2所述的方法，其特征为，所述面层的施加通过印刷，尤其通过凹版印刷术、柔版印刷术、丝网印刷术、胶版印刷术或转移印刷术，准确配合地实施。
5.按照上述任一项权利要求所述的方法，其特征为，所述面层或所述至少部分半透明或透明的薄膜有至少一个安全特征。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征为，所述安全特征由衍射结构、薄层元素、偏振滤光镜或含有至少一种有变光、发光、导电或磁性特性的物质的印刷字样组成。
7.按照上述任一项权利要求所述的方法，其特征为，所述面层基本上是透明的。
8.按照权利要求1至6之一所述的方法，其特征为，所述面层有一种观察者能觉察的颜色。
9.按照上述任一项权利要求所述的方法，其特征为，所述面层在基层上的施加是规定用于钞票的印刷术，尤其凹版印刷术、柔版印刷术、丝网印刷术、胶版印刷术或转移印刷术的一部分。
10.按照权利要求1至6之一所述的方法，其特征为，所述面层有暗的底层和布置在暗的底层上面的光学可变层，其中，该光学可变层含有光学可变颜料，尤其是干涉层颜料或以液晶聚合物为基础制造的颜料。
11.按照上述任一项权利要求所述的方法，其特征为，用于封闭孔的所述至少部分半透明或透明的薄膜，作为条带、小片、标签或压花薄膜元件施加在，尤其层压在基层上。
12.按照上述任一项权利要求所述的方法，其特征为，所述孔设计为圆形、椭圆形、矩形、梯形或星形。
13.按照上述任一项权利要求所述的方法，其特征为，用于封闭孔的所述至少部分半透明或透明的薄膜，在孔所在区内有至少一个透明区。
14.按照上述任一项权利要求所述的方法，其特征为，所述基层由纸和/或塑料薄膜组成。
15.一种安全元件，它有一个具有至少一个孔的基层，其中，所述孔在一侧用至少部分半透明或透明的薄膜封闭，以及在基层与薄膜对置的那一侧上的面层，该面层处于孔所在区域内并且基本上在薄膜面积的范围内，但其中，在孔内部不存在或基本上不存在面层。
16.按照权利要求15所述的安全元件，其特征为，所述面层基本上是透明的。
17.按照权利要求15所述的安全元件，其特征为，所述面层有一种观察者能觉察的颜色。
18.按照权利要求15所述的安全元件，其特征为，所述面层有暗的底层和布置在暗的底层上面的光学可变层，其中，该光学可变层含有光学可变颜料，尤其是干涉层颜料或以液晶聚合物为基础制造的颜料。
19.按照权利要求15所述的安全元件，它按照权利要求1至14之一所述方法获得。
全文摘要
本发明涉及一种安全元件(1)，它有一个具有至少一个孔(3)的基层(2)，其中，所述孔(3)在一侧用至少部分半透明或透明的薄膜(4)封闭，以及在基层(2)与薄膜(4)对置的那一侧上的面层(5)处于孔(3)所在区域内和基本上在薄膜面积的范围内，但其中，在孔(3)内部不存在或基本上不存在面层(5)。
文档编号B42D15/00GK102481751SQ201080033990
公开日2012年5月30日 申请日期2010年8月5日 优先权日2009年8月6日
发明者B.奥维格, B.威德纳, C.门格尔, F.克雷奇马, J.拉克, K.温克勒, M.凯勒, M.海姆, R.利布勒, R.普拉希卡, T.伯查德, W.霍夫米勒 申请人:德国捷德有限公司