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Die
Erfindung betrifft Verbundsicherheitsdokumente und Verfahren zur
Herstellung solcher Verbundsicherheitsdokumente, die einen Dokumentkörper
umfassen, wobei der Dokumentkörper ein aus mehreren Schichten
hergestellter monolithischer Laminatkörper ist.
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In
solche Verbundsicherheitsdokumente können eine Vielzahl
von Sicherheitsmerkmalen eingearbeitet werden, so dass diese als
Identifikationsdokumente, z. B. Personalausweise, Führerscheine, aber
auch bei Reisepässen, sowie weiteren Dokumenten zum Einsatz
kommen, bei denen auf eine hohe Fälschungssicherheit Wert
gelegt wird.
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Aus
dem Stand der Technik sind Sicherheitsdokumente auf Papierbasis
bekannt, bei denen eines der Sicherheitsmerkmale ein so genanntes
Wasserzeichen ist. Wasserzeichen werden durch Strukturen hergestellt,
welche sich in einem Sieb befinden, mit welchem der Papierbrei aus
dem Wasser geschöpft wird. An Stellen, an denen das Sieb
erhaben ist, sammeln sich weniger Fasern als an jenen Stellen, an welchen
das Sieb Vertiefungen aufweist. Dort sammeln sich mehr Fasern. An
den Stellen, an denen sich weniger Fasern befinden, ist das Papier
durchsichtiger als an jenen Stellen, an denen sich mehr Fasern gesammelt
haben. Im Durchlicht ist das Wasserzeichen ohne technische Hilfsmittel
auch für einen Laien gut zu erkennen. Moderne Papiermühlen
sind in der Lage, Muster, Schriftzeichen und andere grafische Darstellungen
in unterschiedlichen Grautönen darzustellen. Hierdurch
ist eine Simulation eines Wasserzeichens, z. B. durch eine ölige
Substanz, nahezu ausgeschlossen. Papierdokumente weisen jedoch andere
Nachteile im Hinblick auf ihre Fälschungssicherheit auf,
so dass moderne Sicherheitsdokumente fast ausschließlich
kunststoffbasierte Dokumente sind, bei denen mehrere Schichten in
einem Laminationsprozess zu einem monolithischen Block verschmolzen
werden. Ein solcher Dokumentkörper wird auch als Kartenkörper
bezeichnet, da die Sicherheitsdokumente in der Regel quer zu einer
Schichtungsrichtung der einzelnen Schichten oder Folien, die aufeinander
laminiert werden, eine größere Ausdehnung als
entlang der Schichtungsrichtung aufweisen, so dass die sich ergebenden
Verbundsicherheitsdokumente eine Kartenform aufweisen.
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Aus
dem Stand der Technik sind somit kunststoffbasierte Dokumente bekannt,
wie sie beispielsweise für Kredit- und Geldkarten, vermehrt
jedoch auch als Identifikationsdokumente, z. B. bei Personalausweisen
und Führerscheinen usw., Verwendung finden. Eines der besonders
geeigneten Herstellungsverfahren für solche kunststoffbasierten
Dokumente ist ein Laminationsverfahren eines Schichten- oder Stapelaufbaus,
bei dem einzelne übereinander geschichtete Schichten, beispielsweise
Kunststofffolien, über ihre Glastemperatur erwärmt
werden und über eine längere Zeit einem hohen
Druck ausgesetzt werden, um die einzelnen Schichten zu dem monolithischen
Kartenkörper zu verschmelzen. Für diese Verbundsicherheitsdokumente
sind keine Verfahren bekannt, ein einem Wasserzeichen vergleichbares
Sicherheitsmerkmal in die Karten einzuarbeiten.
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Zwar
ist es bekannt, Prägeplatten zu verwenden, die in die äußeren
Schichten Strukturen einprägen, beispielsweise Linsenstrukturen,
um eine winkelabhängige Darstellung zu erzeugen, wie sie
beispielsweise in der
DE 199
49 945 oder der
DE
100 36 505 beschrieben sind. Nachteilig an diesen Prägungen
ist es jedoch, dass die Prägeplatten sehr aufwendig herzustellen
sind, da die einzuprägenden Strukturen als negative Strukturen
aus der Plattenoberfläche herausragen müssen,
was eine Fertigung sehr aufwendig macht. Darüber hinaus
unterliegen solche Prägeplatten einem hohen Verschleiß.
Eine einfache Variation der einzuprägenden Strukturen ist
daher nicht ohne Weiteres möglich, da jeweils neue Prägeplatten
angefertigt werden müssen. Insbesondere eine Kleinserienfertigung
von individualisierten Sicherheitsdokumenten mit eingeprägten
Strukturen ist somit nach dem derzeitigen Stand der Technik zu vertretbaren
Kosten nicht möglich.
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Der
Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zugrunde, Verbundsicherheitsdokumente,
die einen Dokumentkörper, der ein aus mehreren Schichten
hergestellter monolithischer Laminatkörper ist, mit einem
wasserzeichenartigen Sicherheitsmerkmal, und ein Verfahren zu dessen
Herstellung zu schaffen, die die oben beschriebenen Nachteile beseitigen
und insbesondere eine Individualisierung der Verbundsicherheitselemente
auf einfachere Weise ermöglichen.
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Die
technische Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
einen Gegenstand mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein
Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung beruht auf dem Gedanken, im Innern des Verbundsicherheitsdokuments
hohl-reliefartige Strukturen zu schaffen. Hierzu ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
in dem Schichten- oder Stapelaufbau vor dem Laminieren einen oder
mehrere leere Hohlräume zu schaffen. Diese Hohlräume können
durch Aussparungen in dem zu laminierenden Material der Schichten
erzeugt werden. Als leere Aussparung oder leerer Hohlraum wird ein
solcher angesehen, der im Stapelaufbau kein zu laminierendes Material
oder ein anderes Material aufweist und vollständig von
zu laminierendem Kunststoffmaterial umgeben ist. Die sich aus der
leeren Aussparung beim Laminieren ergebende Struktur wird als Hohlreliefartige
Struktur bezeichnet. Das in dem Verbundsicherheitsdokument gebildete
Sicherheitsmerkmal wird somit eine hohl-reliefartige Struktur bezeichnet. Es
wird somit ein Verbundsicherheitsdokument mit innerer hohl-reliefartiger
Struktur, umfassend einen Dokumentkörper, vorgeschlagen,
wobei der Dokumentkörper ein aus mehreren Schichten hergestellter monolithischer
Laminatkörper ist, wobei der Dokumentkörper mindestens
eine hohl-reliefartige Struktur umfasst, wie in einem Hochtemperatur-Hochdruck-Laminierverfahren,
aus einer zu einer Ober- und Unterseite bezogen, auf eine Schichtungsrichtung
der Schichten abgeschlossenen, in mindestens einer der Schichten
vor dem Laminierprozess ausgebildeten leeren Aussparung gebildet
ist. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundsicherheitsdokuments
mit einem Dokumentkörper vorgeschlagen, welches folgende
Schritte umfasst: Bereitstellen von mehreren Schichten, Anordnen
der mehreren Schichten übereinander und Laminieren der mehreren übereinander
angeordneten Schichten in einem Hochtemperatur-Hochdruck-Laminierverfahren
zu einem monolithischen Kartenkörper, wobei in mindestens
eine der mehreren Schichten mindestens eine Aussparung eingebracht
wird und die mehreren Schichten so angeordnet werden, dass die mindestens
eine Aussparung zu einer Ober- und einer Unterseite der übereinander
angeordneten Schichten abgeschlossen ist und das Volumen der Aussparung
leer ist und die leere Aussparung bevorzugt evakuiert wird und das
Laminieren so ausgeführt wird, dass sich eine hohl-reliefartige
Struktur in dem Kartenkörper ausbildet. Hierbei wird die
neue Erkenntnis ausgenutzt, dass sich auch oberhalb der Glastemperatur
der Kunststoffe, auf die die Schichten in dem Hochtemperatur-Hochdruck-Laminierverfahren
erwärmt werden, in einem Viskositätsbereich gehalten werden
können, der zwar eine vollständige Verschmelzung
der übereinander angeordneten Schichten bewirkt, jedoch
andererseits dazu führt, dass die leeren Aussparungen und
Hohlräume nicht so vollständig durch Material
der Schichten aufgefüllt werden, dass die Konturen der
Aussparung vollständig verschwinden. Die Kunststoffe sind
auch oberhalb der Glastemperatur und bei hohen Drücken
nicht in der Lage, die Aussparung nivellierend mit Material auszufüllen,
wie man es bei einer Flüssigkeit niedriger Viskosität
erwarten würde. Die Aussparung ist daher mit verlaufenden
Konturen leicht abgesenkt zu erkennen. Eine solche wasserzeichenartige
Struktur ist zwar in Durchsicht gar nicht oder nur schwer zu erkennen,
jedoch im streifenden Einfall, insbesondere in Reflexion, ist eine
solche wasserzeichenartige innere hohl-reliefartige Struktur gut
zu erkennen. Eine solche Struktur weist, da sie im Innern des Dokumentkörpers
ausgebildet ist, eine hohe Fälschungssicherheit auf.
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Besonders
bevorzugt ist die Aussparung in mindestens einer vor dem Laminieren
innen liegenden Schicht ausgebildet. Hierdurch wird erreicht, dass
die innere hohl-reliefartige Struktur von einer der Oberflächen
aus betrachtet tief in den Dokumentkörper hineinragt.
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Um
jedoch gleichzeitig ein taktiles Sicherheitsmerkmal zu schaffen,
ist bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen,
dass die hohl-reliefartige Struktur eine an einer der Oberflächen
wahrnehmbare Vertiefung umfasst. Eine solche an der Oberfläche
wahrnehmbare Vertiefung lässt sich auch bei Herstellungsverfahren
erreichen, bei denen die Aussparung vor dem Laminieren lediglich
in innen liegenden Schichten, d. h. nicht in der Schicht ausgebildet
ist, die an einer Oberfläche des Dokumentkörpers angeordnet
ist. Der Vorteil einer solchen Ausführungsform liegt darin,
dass die hohl-reliefartige Struktur nicht nur optisch, sondern auch
taktil wahrnehmbar ist.
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Auch
Teile eines Materials, aus dem die Schichten oberhalb und/oder unterhalb
der Aussparung (bezogen auf die Schichtungsrichtung) gebildet sind,
werden zusätzlich zu dem Material der Schichten, in der
sich die Aussparung befindet, verwendet, um die Aussparung aufzufüllen.
Insbesondere im Bereich der Ränder der Aussparungen treten
somit in oberhalb oder unterhalb angeordneten Schichten "Konturänderungen"
auf.
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Um
die hohl-reliefartigen Strukturen besonders einfach optisch wahrnehmbar
auszugestalten, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform
vorgesehen, dass in einem Bereich der mindestens einen hohl-reliefartigen
Struktur ein optisch variables Sicherheitsmerkmal eingearbeitet
ist, insbesondere indem eine mit einer Interferenzfarbe in einem
die hohl-reliefartige Struktur überdeckenden Bereich bedruckte
Schicht zwischen der ursprünglichen Aussparung und der
Außenseite des Dokumentkörpers eingearbeitet ist.
Unter einem optisch variablen Sicherheitsmerkmal wird jedes Sicherheitsmerkmal verstanden,
das in Abhängigkeit von einer Betrachtungsrichtung einen
unterschiedlichen Eindruck hervorruft. Eine Interferenzfarbe ändert
beispielsweise in Abhängigkeit von dem Betrachtungswinkel
ihre wahrgenommene Farbe. Ist beispielsweise eine über der
Aussparung angeordnete Schicht mit einer Interferenzfarbe in einem
Bereich bedruckt, der die Aussparung vollständig überdeckt,
so führen die durch das Auffüllen der Aussparung
auftretenden Konturänderungen in dieser Schicht dazu, dass
im Bereich des Rands der ursprünglichen Aussparung unterschiedliche
Einfallswinkel bzw. Reflexionswinkel der mit Interferenzfarbe bedruckten
Schicht auftreten. Somit ist das Sicherheitsmerkmal nicht nur bei einer
streifenden Betrachtung des Dokuments gut zu erkennen. Im Bereich
der hohl-reliefartigen Struktur treten somit unterschiedliche Farben
auf, ohne dass ein Betrachtungswinkel des Dokuments verändert werden
muss. Somit ist eine Verifizierung der hohl-reliefartigen Struktur
stark vereinfacht. Vorzugsweise wird das optisch variable Sicherheitsmerkmal
ebenfalls in einer innen liegenden Schicht eingearbeitet, so dass
eine Verfälschungssicherheit und ein Schutz gegen Verschleiß erhöht
sind.
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Um
"graustufenartige" wasserzeichenartige Strukturen im Innern des
Dokumentkörpers zu erzeugen, ist bei einer bevorzugten
Ausführungsform vorgesehen, dass die mindestens eine hohl-reliefartige Struktur
abgesehen von einer Randkontur Bereiche unterschiedlicher Materialstärke
bezogen auf die Schichtungsrichtung aufweist. Dies bedeutet, dass die
Aussparung in unterschiedlichen Bereichen, die keine Randbereiche
der Aussparung sind, d. h., nicht solche Bereiche sind, die eine
Kontur der Aussparung in Draufsicht angeben, unterschiedliche Stärken,
bezogen auf eine Schichtungsrichtung der einzelnen aufeinander laminierten
Schichten aufweist. Eine optische Wahrnehmbarkeit wird dadurch gesteigert,
dass über oder unter der Aussparung eine opake Schicht,
die beispielsweise bedruckt sein kann, angeordnet ist. D. h., vorzugsweise
ist vor dem Laminieren eine opake Schicht oder zumindest ein Teil
einer opaken Schicht zwischen der Aussparung und einer Oberfläche
des Schichtenstapels angeordnet.
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Eine
graustufenartige wasserzeichenartige Struktur lässt sich
in einem Dokumentkörper auch einbringen, wenn der Dokumentkörper
mindestens eine weitere aufgrund einer weiteren in mindestens einer
der, vorzugsweise innen liegenden, Schichten vor dem Laminieren
befindlichen Aussparung gebildete hohl-reliefartige Struktur ausgebildet
ist, die sich hinsichtlich ihrer geometrischen Ausgestaltung, insbesondere
ihrer Ausdehnung, bezogen auf die Schichtungsrichtung, von der mindestens
einen hohl-reliefartigen Struktur unterscheidet. Durch das Vorsehen
mehrerer getrennt voneinander ausgebildeter hohl-reliefartiger Strukturen
ist es möglich, ein Muster, beispielsweise ein pixeliertes
Muster, in den Dokumentkörper einzuarbeiten. Die Vielzahl
von hohl-reliefartigen Strukturen, die in einem Muster angeordnet
sind, weisen vorzugsweise unterschiedliche Ausdehnungen entlang
der Schichtungsrichtung auf. Je größer die Ausdehnung
entlang der Schichtungsrichtung ist, desto stärker können
die zu einer Oberfläche des Dokumentkörpers hin
angeordneten Schichten im Bereich der Aussparung beim Laminieren
beeinflusst und verändert werden. Die Vielzahl der hohl-reliefartigen
Schichten führen vorzugsweise zu unterschiedlichen Materialstärken
des Kartendokuments an den unterschiedlichen hohl-reliefartigen Strukturen.
Es versteht sich jedoch, dass mehrere der Vielzahl von hohl-reliefartigen Strukturen
jeweils dieselbe Ausdehnung entlang der Schichtungsrichtung aufweisen
oder zu derselben Materialstärke des Dokumentkörpers
in dem Bereich der jeweiligen hohl-reliefartigen Struktur führen.
Dies bedeutet, dass die Vielzahl von hohl-reliefartigen Strukturen mittels
einer Vielzahl von Aussparungen erzeugt ist, die bezogen auf eine
Schichtungsrichtung eine unterschiedliche Ausdehnung aufweisen.
Je größer die Ausdehnung der Aussparung bezogen
auf die Schichtungsrichtung ist, desto geringer ist die Materialstärke
im Bereich der sich bildenden hohl-reliefartigen Struktur.
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Besonders
einfach lassen sich die Aussparungen dadurch erzeugen, dass in innen
liegende Schichten Ausstanzungen eingebracht werden. Der Vorteil
der Verwendung von Ausstanzungen liegt darin, dass diese auf einfache
Weise eingebracht werden können und eine Vielzahl von Ausstanzungen zum
Erzeugen eines Musters in einer Schicht eingebracht werden kann.
Eine Variation des Musters ist einfach möglich. Hierdurch
ist es auch möglich, individualisierte Dokumentkörper
herzustellen, in dem beispielsweise eine Dokumentkörpernummer über eine
Binärcodierung, die mittels hohl-reliefartiger Strukturen
ausgebildet ist, eingebracht wird.
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Um
Aussparungen unterschiedlicher Ausdehnung bezogen auf eine Schichtungsrichtung
zu erzeugen, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen,
dass die mindestens eine Aussparung und/oder die mindestens eine
weitere Aussparung durch übereinander angeordnete Ausstanzungen mehrerer
innen liegender Schichten gebildet sind. Vorteilhafterweise ist
somit vorgesehen, dass die mindestens eine Aussparung und die mindestens eine
weitere Aussparung ausgestanzt werden und in mindestens eine weitere
Schicht zusätzliche Aussparungen eingebracht werden und
die mindestens eine Schicht und die mindestens eine weitere Schicht beim
Schichten als innere Schichten so angeordnet werden, dass bezogen
auf die Schichtungsrichtung unterschiedlich viele Aussparungen und/oder
unterschiedlich tiefe Aussparungen übereinander angeordnet
werden, so dass sich unterschiedliche hohl-reliefartige Strukturen
aus der mindestens einen Aussparung und der mindestens einen weiteren
Aussparung bilden. Je größer die Ausdehnung der
Aussparung bei gleicher Randkontur, d. h. Ausdehnung und Form quer
zur Schichtungsrichtung, ist, desto größer werden
die Verformungen der darüber und/oder darunter angeordneten
Schichten beim Laminieren im Bereich der vormals existierenden Aussparung.
Graustufen lassen sich bei einem gestanzten Muster beispielsweise
dadurch erzeugen, dass in mehrere der Schichten Aussparungen gestanzt
werden, so dass beim Übereinanderschichten der mehreren
gestanzten Schichten als innere Schichten an unterschiedlichen Stellen
unterschiedlich viele Ausstanzungen übereinander angeordnet
werden. Hierdurch bilden sich unterschiedliche hohl-reliefartige Strukturen
in dem Dokumentkörper. Ferner können die hohl-reliefartigen
Strukturen in unterschiedlichen Strukturen, d. h. in unterschiedlichen
Ebenen senkrecht zur Schichtungsebene, in dem Dokumentenkörper
ausgebildet sein.
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Aussparungen
können in die Schichten nicht nur durch Ausstanzungen eingebracht
werden, sondern es können vielmehr auch alle anderen Techniken
verwendet werden, die eine Schichtdickenmodulation bewirken können.
Diese umfassen vorzugsweise neben dem Stanzen ein Gravieren, unterschiedliche
Laserbearbeitungstechniken usw.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
dass mittels der hohl-reliefartigen Strukturen beugende Oberflächenstrukturen an
mindestens einer Oberfläche des Dokumentkörpers
erzeugt werden. Vorteil dieser Ausführungsform ist es,
dass einfache Ausstanzungen verwendet werden können, um
beugende Oberflächenstrukturen zu erzeugen. Aufwendig hergestellte
Druckplatten oder Prägeplatten, wie sie im Stand der Technik
verwendet werden, werden hierfür nicht benötigt.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich aufgrund
der hohl-reliefartigen Strukturen an einer der Oberflächen
bildende Vertiefungen durch ein Kontrast erzeugendes Material ausgefüllt
werden. Hierbei kann es sich um eine Farbe oder Paste handeln, welche
beispielsweise metallische Partikel, Ruß oder Ähnliches
umfasst. Eine solche Ausführungsform ist in der Lage, auch
im Durchlicht einen Kontrast zu erzeugen. Durch die Wahl des ausfüllenden
Materials kann festgelegt werden, ob ein Kontrast im sichtbaren
Bereich, UV-Bereich oder im infraroten Wellenlängenbereich
gebildet wird. Besonders bevorzugt ist es, wenn sowohl im sichtbaren als
auch im infraroten Wellenlängenbereich ein Kontrast gegenüber
dem übrigen Dokumentkörpermaterial erzeugt wird,
so dass sowohl eine einfache optische Gegenlichtprüfung
als auch eine maschinelle Prüfung im infraroten Wellenlängenbereich
erfolgen kann. Besonders bevorzugt wird somit ein Überdruck des
Dokumentkörpers mit einer im infraroten Wellenlängenbereich
transparenten Farbe.
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Die
Merkmale des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens
weisen dieselben Vorteile wie die entsprechenden Merkmale des erfindungsgemäßen
Verbundsicherheitsdokuments auf.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Hierbei zeigen:
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1a–1c Ablauf
zur Herstellung eines Dokumentkörpers mit einer hohl-reliefartigen
Struktur;
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2a–2c schematisch
einen Ablauf zur Herstellung eines Verbundsicherheitsdokuments mit
einem Dokumentkörper, der ein Muster von hohl-reliefartigen
Strukturen zum Ausbilden einer wasserzeichenartigen Gesamtstruktur
umfasst; und
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3a–3c schematische
Darstellung eines weiteren Verbundsicherheitsdokuments mit einer
Graustufen nachahmenden wasserzeichenartigen Gesamtstruktur aus
mehreren hohl-reliefartigen Strukturen.
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In 1a bis 1c sind
unterschiedliche Verfahrensstadien zur Herstellung eines Verbundsicherheitsdokuments 1 dargestellt,
welches fertig in 1c dargestellt ist. Das Verbundsicherheitsdokument 1 umfasst
einen Dokumentkörper 2, der aus mehreren Schichten 3–7 in
einem Hochdruck-Hochtemperatur-Laminierverfahren hergestellt ist.
Dieses bedeutet, dass die mehreren Schichten 3–7 unter
Anwendung eines geeigneten Temperatur- und Druckprofils laminiert
werden. Derartige Verfahren sind dem Fachmann bekannt. Der in 1c gezeigte
Dokumentkörper ist aus fünf Schichten 3–7 aufgebaut. Allgemein
liegt die Anzahl der verwendeten Schichten zwischen 3 und 15, bevorzugt
zwischen 5 und 12. Der Dokumentkörper 2 weist
eine hohl-reliefartige Struktur 8 auf, die bei dem Hochdruck-Hochtemperatur-Laminierverfahren
aus einer leeren Aussparung in einer innen liegenden Schicht, hier
einer mittleren Schicht 5, erzeugt ist. Die hohl-reliefartige
Struktur 8 ist eine wasserzeichenartige Struktur des Verbundsicherheitsdokuments 1.
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Zur
Herstellung der hohl-reliefartigen Struktur 8 wird zunächst
in eine Schicht 5, welches vorzugsweise eine Kunststofffolie
ist, eine Aussparung eingearbeitet. Im dargestellten Beispiel wird
eine T-förmige Aussparung 9 vorzugsweise mittels
einer Stanzung eingebracht. Bei der Kunststofffolie handelt es sich
vorzugsweise um eine Folie mit einer Stärke ≤ 100 μm,
bevorzugt ≤ 50 μm und besonders bevorzugt ≤ 35 μm.
Wie in 1b dargestellt ist, wird die mit
der T-förmigen Aussparung 9 versehene Schicht 5 als
eine mittlere Schicht zwischen die übrigen Schichten 3, 4 und 6, 7 geschichtet.
Um einen Einschluss von Gasmolekülen zu verhindern, erfolgt
das Schichten vorzugsweise im Vakuum. Hierdurch wird der leere Raum
in der Aussparung 9 evakuiert. Im übereinander
geschichteten Zustand befindet sich somit die leere und evakuierte
Aussparung in der Mitte des Schichtenstapels 10. Der Schichtenstapel 10 wird
nun in einem Hochdruck-Hochtemperatur-Laminierverfahren zu einem
monolithischen Dokumentkörper 2, der in 1c dargestellt
ist, verschmolzen. Hierbei werden die einzelnen Schichten 3–7 auf
eine Temperatur oberhalb der Glastemperatur der einzelnen Kunststoffe
erhitzt, aus denen die Schichten 3–7 bestehen.
Als Kunststoffschichten kommen insbesondere Kunststofffolien mit
hoher Erweichungstemperatur zum Einsatz. Besonders bevorzugt werden vor
allem Polyethylenterephthalat sowie dessen Derivate sowie besonders
bevorzugt Polycarbonate, insbesondere Bisphenol-A-Polycarbonat,
verwendet. Ferner kommen einschlägig bekannte thermoplastisch
verarbeitbare Kunststoffe wie Polyvinylchlorid, Acrylnitril-Butadien-Styrol
sowie ein Verbundmaterial wie Teslin zum Einsatz. Diese werden bevorzugt
auf Temperaturen ≥ 100°C, bevorzugt auf Temperaturen ≥ 120°C
und am bevorzugtesten auf Temperaturen oberhalb von 140°C
erwärmt. Gleichzeitig werden die Schichten mittels hohem
Druck aufeinander gepresst. Der Druck wird hierbei parallel zu einer Schichtungsrichtung 11 angewendet.
D. h. die obere Schicht 3 und die untere Schicht 7 angrenzende
Elemente üben einen Druck auf die Folien aus, so dass diese
parallel zur Schichtungsrichtung 11 aufeinander gepresst
werden. Hierbei werden Drücke von mehr als 50 bar typischerweise
angewendet. Trotz der Erwärmung über die Glastemperatur
und das Aufwenden des hohen Drucks wird die T-förmige Aussparung
nicht vollständig durch Material der mittleren Schicht 5 sowie
Material der darüber liegenden Schicht 4 sowie
darunter liegenden Schicht 6 so ausgefüllt, dass
sich ein homogener Kartenkörper im Bereich der Aussparung
ergibt. Vielmehr verbleibt eine hohl-reliefartige Struktur 8,
welche dadurch entsteht, dass Teile des Materials der darüber
liegenden Schicht 4 und/oder der darunter liegenden Schicht 6 quasi
in die Aussparung 9 hineingezogen werden. In dem fertigen
Dokumentkörper 2 ist die ursprünglich T-förmige
Kontur 12 der Aussparung 9 verwaschen immer noch
als unscharfe oder verwaschene Kontur 13 zu erkennen. Dieses
ist in 1c durch eine gestrichelte Darstellung
der verwaschenen Kontur 13 angedeutet. In die Aussparung
ist Material der darüber liegenden Schichten 3, 4 und/oder
der darunter liegenden Schichten 6, 7 eingedrungen.
Je nach den unterschiedlichen Schichtdicken kann dies dazu führen,
dass die hohl-reliefartige Struktur 8 als Vertiefung an
einer Oberfläche 14 des Dokumentkörpers 2 wahrnehmbar
ist.
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Als
besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, zwischen die Aussparung 9 und
die Oberseite 15 und/oder die Unterseite 16 eine
opake Schicht, hier die Schichten 4 und 6, anzuordnen.
Diese opaken Schichten 4 und 6 können
beispielsweise bedruckt sein. Hierdurch wird die Erkennbarkeit der
innen liegenden hohl-reliefartigen Struktur gesteigert. Als besonders
vorteilhaft hat es sich herausgestellt, diesen Schichten 4, 6 beispielsweise
zumindest im Bereich, der die T-förmige Aussparung 9 überdeckt, mit
einer Interferenzfarbe zu bedrucken. Eine Interferenzfarbe ist ein
optisch variables Merkmal, welches als Sicherheitsmerkmal eingesetzt
werden kann. Durch die bei der Absenkung von Material der über der
Aussparung 9 angeordneten Schicht 4, welche mit
der Interferenzfarbe bedruckt ist, kommt es zu einer Verformung
dieser Schicht 4, so dass insbesondere im Bereich der verschwommenen
Kontur 13 "Krümmungen" der bedruckten Schicht
auftreten. Hierdurch wird die hohl-reliefartige Struktur 8 nicht nur
unter streifendem Betrachtungswinkel gut sichtbar gemacht. Die hohl-reliefartige
Struktur erzeugt bei einem festen Betrachtungswinkel eine charakteristische Erscheinung
und/oder ein charakteristisches Farbspektrum. Ändert man
den Betrachtungswinkel, so ändert sich in der Regel die
Erscheinung und das Farbspektrum.
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In 2a bis 2c ist
schematisch die Herstellung eines weiteren Verbundsicherheitsdokuments 1' schematisch
dargestellt. In eine als Folie 5' ausgebildete Schicht
werden mehrere Aussparungen 17 eingebracht, die ein Muster
bilden. Die Aussparungen 17 können vorzugsweise
gestanzt sein. Es können jedoch auch beliebige andere Verfahren,
beispielsweise Laserbearbeitungsverfahren, verwendet werden, um
die Aussparungen 17 in die Folie einzubringen. Die Aussparungen
müssen beispielsweise die Folie nicht vollständig
durchdringen, d. h. Durchgangsöffnungen darstellen.
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Die
Schicht 5' wird anschließend über als
Folien ausgebildete Schichten 7 und 6 geschichtet. Über
die Schicht 5' werden weitere als Folien ausgebildete Schichten 4 und 3 geschichtet.
Wie bei der Ausführungsform nach 1 werden
die Folien bevorzugt unter Vakuumbedingungen übereinander
geschichtet, so dass die Aussparungen 17 evakuiert werden.
Ebenso wie bei der Ausführungsform nach 1a bis 1c werden
die Schichten 3, 4, 5', 6, 7 in
einem Hochdruck-Hochtemperatur-Laminierverfahren zu einem monolithischen
Dokumentkörper 2' verschmolzen. Über
eine Variation einer Ausdehnung der einzelnen Aussparungen 17 in
der Schicht 5' sowie über einen Abstand der Aussparungen 17 kann ein
optischer Eindruck variiert werden. Hierdurch ist es möglich,
graustufenartige wasserzeichenartige Gesamtstrukturen, die aus einzelnen
hohl-reliefartigen Strukturen 8' bestehen, herzustellen.
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In 3a bis 3c ist
schematisch die Herstellung eines weiteren Verbundsicherheitsdokuments 1'' gezeigt.
Bei dieser Ausführungsform werden in zwei Schichten 5'' und 5''' Aussparungen
eingebracht. Diese werden erneut vorzugsweise als Ausstanzungen
eingebracht. Die Schichten 5'' und 5''' werden
anschließend über die Schichten 7 und 6 geschichtet.
Hierbei werden die Schichten 5'' und 5''' so angeordnet,
dass einige der Aussparungen 18 der Schicht 5'' über
Aussparungen 19 der Schicht 5''' angeordnet werden.
Eine Aussparung 20 in der Schicht 5'' und eine
Aussparung 21 in der Schicht 5''' sind nicht übereinander
angeordnet. Hierdurch ergeben sich in einem Schichtenstapel 10 Aussparungen
unterschiedlicher Ausdehnung entlang der Schichtungsrichtung 11.
Die Schichtung erfolgt wiederum bevorzugt unter Vakuumbedingungen,
so dass die sich ergebenden Aussparungen, die teilweise aus zwei
Aussparungen 18, 19 gebildet sind, leer sind und
jeweils nach oben und unten durch eine darüber/darunter
liegende, vorzugsweise opake, Schicht 6, 4 abgeschlossen
sind. In einem sich anschließenden Hochdruck-Hochtemperatur-Laminierverfahren werden
die einzelnen Schichten 3, 4, 5'', 5''', 6, 7 zu einem
Dokumentkörper 2'' des Verbundsicherheitsdokuments 1'' verschmolzen.
In diesem monolithischen Dokumentkörper 2'' sind
unterschiedliche hohl-reliefartige Strukturen 23, 24, 25 ausgebildet, die
unterschiedlich ausgebildet sind, da die Aussparungen, aus denen
sie entstanden sind, unterschiedliche Abmessungen vor dem Laminieren
aufwiesen. Die hohl-reliefartigen Strukturen 24, die aus
den parallel zur Schichtungsrichtung 11 einer größeren
Ausdehnung aufweisenden Aussparungen, die aus den Aussparungen 18, 19 der
Schichten 5'', 5''' gebildet sind, entstanden
sind, verformen die darüber und darunter liegenden Schichten 3, 4 und 6, 7 stärker
als die aus den Aussparungen 20, 21 entstandenen hohl-reliefartigen
Strukturen, die eine geringere Ausdehnung parallel zu der Schichtungsrichtung 11 aufwiesen.
Ferner sind die hohl-reliefartigen Strukturen 23 und 25,
die aus der Aussparung 20 in Schicht 5'' und der
Aussparung 21 in Schicht 5''' entstanden sind,
in unterschiedlichen Ebenen ausgebildet. Hierdurch ist der optische
Eindruck der einzelnen hohl-reliefartigen Strukturen 23, 24, 25 unterschiedlich,
insbesondere wenn in die hohl-reliefartige Struktur eine opake Schicht,
wie hier die Schichten 4 und 6 einbezogen sind,
die beispielsweise mit einem optisch variablen Sicherheitsmerkmal,
beispielsweise einer Interferenzfarbe, bedruckt sind.
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Sind
die hohl-reliefartigen Strukturen so ausgebildet, dass sich taktil
wahrnehmbare Vertiefungen an einer Oberseite 15 und/oder
Unterseite 16 bilden, so können diese bei einer
Ausführungsform mit einer einen Kontrast erzeugenden Substanz
ausgefüllt werden. Beispielsweise können Pasten
oder Gele in diese Vertiefungen eingebracht werden, die Rußpartikel,
Metallteilchen usw. umfassen. Hierdurch kann eine Kontrastbildung
in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen erreicht werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform können ähnlich
zu den Ausführungsformen nach 2a bis 2c und 3a bis 3c die
in die Schichten 5' bzw. 5'' und 5''' eingebrachten
Muster so variiert werden, dass individualisierte Kartenkörper
hergestellt werden. Beispielsweise kann über die Ausdehnung
der Aussparung entlang der Schichtungsrichtung vor dem Laminierprozess
eine Information codiert werden. Wird beispielsweise den durch die Aussparungen 20 oder 21 in
den Folien 5'' und 5''' gebildeten Aussparungen
ein Binärwert 0 zugeordnet, so kann den durch die übereinander
angeordneten Aussparungen 18, 19 in den Schichten 5'' und 5''' gebildeten
Aussparungen eine Binärzahl 1 zugeordnet sein. Hierüber
ist es nun möglich, beliebige binäre Zahlen in
den Kartenkörper zu codieren. Es ergibt sich für
den Fachmann, dass nicht nur Binärcodierungen, sondern
sehr viel komplexere Codierungen in den Dokumentkörper
eingearbeitet werden können. Hierbei ist hervorzuheben,
dass individualisierte Ausstanzungen aus den Schichten einfach zu
bewerkstelligen sind.
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Die
Ausstanzung kann auch in der opaken Schicht erfolgen, so dass das
Sicherheitsmerkmal im Durchlicht zu betrachten ist. Hierbei können
entweder alle opaken Schichten Aussparungen aufweisen, so dass sich
hohl-reliefartige Strukturen in Form transparenter Durchsichtfenster
ergeben, oder nur einzelne opake Schichten Aussparungen vor dem Laminieren
aufweisen. Im zweiten Fall ergeben sich transluzente hohl-reliefartige
Strukturen. Es ergibt sich für den Fachmann, dass in weiteren
Ausführungsformen sowohl transparente als auch transluzente
hohl-reliefartige Strukturen in einem Dokumentkörper ausgebildet
sein können.
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Die
beschriebenen Ausführungsformen stellen lediglich beispielhafte
Ausführungsformen dar. Die einzelnen beschriebenen Merkmale
der verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen können
in beliebiger Kombination zur Verwirklichung der Erfindung miteinander
kombiniert werden. Das beschriebene Verbundsicherheitsdokument kann
ein vollständiges Sicherheitsdokument sein. In anderen Ausführungsformen
kann es beispielsweise in ein „übergeordnetes"
Sicherheitsdokument, beispielsweise ein Passbuch, eingefügt
sein.
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- 1,
1', 1''
- Verbundsicherheitsdokument
- 2,
2', 2''
- Dokumentkörper
- 3,
4, 5, 5', 5'', 5''', 6, 7
- Schichten
- 8,
8'
- hohl-reliefartige
Struktur
- 9
- Aussparung
- 10
- Schichtenstapel
- 11
- Schichtungsrichtung
- 12
- Kontur
- 13
- verschwommene
Kontur
- 14
- Oberfläche
- 15
- Oberseite
- 16
- Unterseite
- 17,
18, 19, 20, 21
- Aussparungen
- 23,
24, 25
- hohl-reliefartige
Strukturen
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19949945 [0005]
- - DE 10036505 [0005]