安全产品和生产该安全产品的方法
1.相关申请的交互参考
2.本技术是2013年7月3日进入中国国家阶段的、申请号为201180064086.9、发明名称为“安全产品和生产该安全产品的方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
3.本发明涉及安全产品和它们的生产方法，所述安全产品例如包括多个层的安全文件。


背景技术：

4.为保护安全产品例如安全文件免于被仿冒或伪造，并且为了提高这些产品的安全水平，已得知合并入所述产品的特定安全元件。
5.就安全文件而言，国际标准诸如iso7810标准限定了要遵守的格式。尤其将提到用于身份证卡或银行卡的iso7810 id-1，以及用于护照的iso7810 id-3。
6.通常，这些安全文件以两个阶段来完成：首先，可变数据诸如携带者的个人数据被印制在通常包括纸的所述安全文件的载体上，随后这些数据由不同保护层的传递被防护并保全。所述保护层与所述安全产品的载体的联结根据现有技术通过所述安全产品的热层合或热压制来制成，以使得使用例如热可再激活粘合剂将保护层热结合至安全产品的载体上。
7.这些可变数据可包括意图被读取的信息，或者通常表现为目视检查区域和机器可读区域内的文本的可读信息。该机器可读区域(mrz)由icao 9303标准限定并且通过机器被用于数据的光学读取，该机器首先获取安全文件的mrz的图像，然后分析刻在mrz上的数据。用于该目的的读取器已经被开发并且尤其在边境检查站使用。
8.所述安全产品中，目前使用的安全元件是光学安全元件。该光学安全元件通常是光学可变元件诸如包括全息图的衍射结构。这些光学可变元件通常以叠层的形式存在，所述叠层包括反射并至少部分透明的层以及包括衍射微结构的层，并且所述叠层沉积为覆盖包含在要保护的产品中的可变数据以便保护这些产品尤其免遭其数据的伪造。叠层与载体之间的强结合防止安全叠层的分离以防止所述叠层被再次使用在伪造的文件上或者防止刻在安全叠层下的细节被修改。这些叠层具有双重功能，即保护所述安全文件免受污垢和刮伤，以及保护安全文件免遭伪造。
9.所述光学安全元件必须充分复杂以防止伪造者重制或模仿所述光学安全元件。为了使光学安全性有效，根据现有技术的安全产品通过力图一方面实现微结构的复杂性和原创性，以及另一方面确保光学效果尽可能强烈来进行设计。
10.然而，对光学可变元件的可见性是必要的并且覆盖整个受保护表面的反射层充当具有镜面反射的反射器，该镜面反射以直接反射方式闪光并且实质上阻碍可变数据由机器或者操作者肉眼的读取。所述叠层在安全文件的保护方面越有效，即该叠层在包括光学可变元件的区域内的反射能力越高，由机器的读取越困难。


技术实现要素：

11.本发明的一个目的是提供安全产品，该安全产品包括至少一个第一反射透明层、第二透明层和包括可读信息的第三层，改善包含在这些安全产品读取区域内并且由机器或由肉眼可读取的信息的光学读取而不降低对安全产品仿冒和伪造的抵抗并且不增加其成本。从这个角度，申请者已有利地发现：将漫射微结构添加至所述安全产品第二层的内表面的至少第一部分使得该目的能够实现。
12.在本说明书和随后的权利要求中，词语“可读信息”参照包含在所述安全产品中的意图由肉眼或由机器读取以便识别并/或认证所述安全产品的信息来使用。该可读信息可以是以包含例如产品持有者传记(biographical)数据的文本形式显现的数据、以符号或数字形式显现的数据或者任何其他识别并/或认证所述安全产品的形式。
13.在本说明书和随后的权利要求中，词语“读取区域”参照这样的区域来使用：包含在所述安全产品中的可读信息位于该区域中。每个读取区域或者用于由肉眼读取，或者由机器读取，或者由肉眼和由机器两者来读取。
14.在本说明书和随后的权利要求中，词语“反射”参照至少部分地在可见范围内的光反射来使用。因此例如，反射层是能够反射至少部分地在可见范围内的光的层。
15.在本说明书和随后的权利要求中，词语“透明”参照在可见范围内的光横穿介质而至少部分通过来使用。因此例如，透明层是能够允许在可见范围内的光至少部分通过的层。
16.在本说明书和随后的权利要求中，词语“内表面”参照根据本发明的安全产品或多层产品的一层或另一元件的表面来使用，该表面与所述产品另一层或另一元件接触。
17.在本说明书和随后的权利要求中，词语“外表面”参照根据本发明的安全产品或多层产品的一层或另一元件的表面来使用，该表面不与所述产品另一层或另一元件接触。
18.根据本发明的第一方面，所述目的借助包括第一反射层、第二层和包括可读信息的第三层的安全产品来实现，所述第一层封闭在所述第二和第三层之间，其中所述第一和第二层透明，第二层内表面的至少第一部分包括漫射微结构并且所述漫射微结构定位成使得覆盖可读信息的预定部分。
19.将漫射微结构加在所述安全产品第二层的内表面的一部分上提高了包含在所述安全产品第三层中的可读信息的对肉眼或由机器的可读性。
20.在有利的方式中，通过显著降低在直接反射中的闪光现象，包含在安全产品中的可位于安全产品的一个或多个读取区域中的可读信息以改进方式使得由肉眼或由机器可读取。
21.所述漫射微结构优选地定位成覆盖整个可读信息。优选的实施例中，所述漫射微结构定位成覆盖包含在所述安全产品的机器可读区域(mrz)内的可读信息。
22.优选的实施例中，所述漫射微结构具有的形状、尺寸和/或在安全产品中的定位使得在使用期间其能够进一步提高包含在所述安全产品中的可读信息的可读性。
23.优选的实施例中，所述漫射微结构的表面覆盖第二层的100％。优选的实施例中，所述漫射微结构的表面在第二层整个表面的1到90％之间，优选地在第二层整个表面的10到70％之间并且更优选地在第二层整个表面的15到20％之间。
24.本发明优选的实施例中，所述漫射微结构包括微起伏。优选的实施例中，所述漫射微结构包括以随机方式定位的多个峰和/或谷。优选的实施例中，峰的高度和谷的深度每个
都明显(appreciably)小于1μm，优选地在50和200nm之间，以及优选地在100和160nm之间。甚至更特别地，峰的高度和谷的深度大约130nm。优选的实施例中，峰的高度和谷的深度再一次在这些值的范围内，但彼此不同。所述漫射微结构的分散性质依赖于所述峰和谷的密度和尺寸，所述密度和尺寸可由本领域技术人员根据期望的产品来限定。
25.优选的实施例中，所述漫射微结构在第一和第二层的界面产生折射率梯度。由于将漫射微结构添加到所述第二层的内表面上，所述第二层内表面地形的修改通过在第一和第二层的界面产生折射率梯度来产生防-反射表面。在所述可读信息由肉眼或由机器的高质量读取要被维持的区域中的所述折射率梯度使得光不再被反射而是被分散在下面的层中，随后被所述第三层吸收。
26.根据优选的实施例，第二层的包括所述漫射微结构的部分中的镜面反射与当包括漫射微结构的所述第二层的第一部分不覆盖第二层的整个内表面时的第二层剩余部分比较或者与当包括漫射微结构的所述第二层的第一部分覆盖第二层的整个内表面时的和第二层相同但不包括漫射微结构的层比较降低了20％和80％之间，并且优选地降低了50％。
27.所述安全产品第二层内表面上的镜面反射，即用于入射线产生单个反射线的光量能够通过为本领域技术人员所知的任何给定的适当技术，并且例如通过使用来自rhopoint instruments的novo-curve光泽计获取的相对测量来测量。该装置定位成将一束光以预定角度发射至要评估的安全产品的一部分上并且测量被所述安全产品反射的光量。例如，对于60
°
的角度，所述镜面反射小于100。
28.为了比较安全产品的不同部分，所述装置首先定位成将一束光以预定角度发射至安全产品的具有最大反射特性的一部分上并且测量第一数值光泽度1。该装置随后定位成将一束光以相同预定角度发射至安全产品的具有漫射微结构的第二部分上并且测量第二数值光泽度2。光泽度2/光泽度1的比率允许评估所述安全产品的这两部分之间的镜面反射不同。优选的实施例中，对于60
°
的预定角度，以这种方式确定的光泽度2/光泽度1的比率小于80％并且优选地小于50％。
29.优选的实施例中，第二层内表面的第一部分包括至少两个漫射微结构，每个都具有不同的分散特性。有利地是，具有不同分散特性的多个漫射微结构的存在允许区别标记诸如对于肉眼和/或对于机器可检测的标识在所述安全产品的表面产生。
30.一个实施例中，第二层内表面的第一部分包括至少两个漫射微结构，每个都具有不同的微起伏。根据一个实施例，所述第二层内表面的第一部分包括具有第一微起伏的第一漫射微结构和具有第二微起伏的第二漫射微结构，第二微起伏与第一微起伏不同。
31.根据一个实施例，所述第二层内表面的第一部分包括具有第一分散特性的第一漫射微结构和具有第二分散特性的第二漫射微结构，所述第二分散特性与所述第一分散特性比较具有10-60％的不同，优选地与所述第一分散特性比较具有30-50％的不同。
32.为了比较这两个漫射微结构，具有根据如上限定的第一漫射微结构测得的数值光泽度2的来自rhopoint instruments的所述novo-curve光泽计进一步定位成使得将一束光以相同预定角度发射至安全产品的包括第二漫射微结构的一部分上，所述第二漫射微结构与所述第一漫射微结构比较具有不同的分散特性，并且所述光泽计还定位成测量第三数值光泽度3。光泽度2/光泽度3的比率允许评估所述两个漫射微结构之间的镜面反射不同。在第二漫射微结构具有小于第一漫射微结构分散特性的分散特性的优选实施例中，对于60
°
的预定角度，以这种方式确定的光泽度2/光泽度3的比率在10和50％之间，优选地在10和30％之间，并且优选地为15％。
33.优选的实施例中，第一层具有5和500nm之间，优选地5和250nm之间，以及优选地10和50nm之间的平均厚度。优选的实施例中，第二层具有小于或等于10μm，并且优选地2和10μm之间的平均厚度。优选的实施例中，第三层具有50和500μm之间，并且优选地80和120μm之间的平均厚度。
34.根据优选的实施例，第一层包括至少一个具有高折射率，例如高于2的成分。优选的实施例中，所述第一层包括至少一个选自硫化锌、二氧化钛或氧化锆的成分。
35.根据优选的实施例，所述第二层包括可热成形的清漆(varnish)。另一个优选的实施例中，所述第二层包括至少一层丙烯酸清漆。
36.优选的实施例中，所述安全产品的第三层包括至少一个成分，其选自聚碳酸酯、树脂玻璃、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚酯、纸或者这些的混合。优选的实施例中，所述安全产品的第三层包括纸。
37.优选的实施例中，所述安全产品可进一步包括第一和第三层之间的粘合剂层。
38.所述粘合剂层使得第一和第三层能够彼此结合。优选的实施例中，该粘合剂层包括热可再激活粘合剂。优选的实施例中，该粘合剂层包括具有熔点在80℃和150℃之间的聚合物，优选地为水分散体中的丙烯酸聚氨酯共聚物基粘合剂。优选的实施例中，该粘合剂层具有2和25μm之间，优选地5和10μm之间的厚度。
39.根据优选的实施例，所述粘合剂层包括热可再激活材料。
40.另一个优选的实施例中，所述安全产品可进一步包括第二层外表面上的保护层。
41.所述保护层允许安全产品免受污垢、刮伤、化学侵蚀和伪造中的至少一个。优选的实施例中，该保护层包括丙烯酸清漆。优选的实施例中，该保护层包括聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯或丙烯酸或乙烯基共聚物中的至少一个。优选的实施例中，该保护层具有1和10μm之间，优选地1.5和5μm之间，以及优选地1.5和2μm之间的厚度。
42.优选的实施例中，第二层内表面的第二部分包括至少一个衍射微结构。根据特定实施例，包括漫射微结构的第二层的第一部分中的镜面反射与包括衍射微结构的第二层的部分比较降低了20和90％之间，优选地40和60％之间，优选地45和55％之间，并且优选地为50％。
43.优选的实施例中，所述衍射微结构包括微起伏。优选的实施例中，该衍射微结构包括以至少部分规律的方式定位的多个峰和/或谷。优选的实施例中，峰的高度和谷的深度大约与漫射微结构的峰高度和谷深度的数量级相同，并且优选地在根据漫射微结构给定的取值范围内。
44.优选的实施例中，所述第一和第二层覆盖整个所述第三层。这通过使得第一和第二层能够保护包含在所述安全产品中的全部可读信息来确保针对包含在所述安全产品中的可读信息伪造的安全性，但不妨碍或降低所述可读信息的可读性。
45.根据本发明的另一方面，所述目的借助意图用于保护可读信息的多层产品来实现，所述多层产品可有利地作为上述安全产品准备过程中的中间产品被使用。下面将会解释，提高所述可读信息可读性的目的由于意图整合至最终产品，即整合至所述安全产品的多层产品的特性得以实现。
46.意图用于保护可读信息的所述多层产品实际上包括第一反射层、载体、以及封闭在第一层和载体之间的第二层，其中所述第一层和第二层是透明的并且第二层的与载体相反的表面的至少第一部分包括漫射微结构。
47.优选的实施例中，所述载体从第二层可拆卸。以这种方式，基于移除载体的多层产品所获得的最终的安全产品限定在所述安全产品的独立权利要求中。
48.优选的实施例中，所述载体包括基底和在基底内表面上的分离层。一个实施例中，该基底是聚酯薄膜，优选地具有10和50μm之间以及优选地具有15和20μm之间的平均厚度。优选的实施例中，该分离层是天然或合成蜡层，优选地具有小于1μm的平均厚度。
49.优选的实施例中，第二层的与载体相反的表面的第二部分包括至少一个衍射微结构。
50.优选的实施例中，所述多层产品进一步包括位于第二层与载体的分离层之间的保护层。
51.优选的实施例中，所述多层产品进一步包括在第一层外表面上的粘合剂层。
52.优选的实施例中，所述第一层包括至少一个选自硫化锌、二氧化钛、或氧化锆的成分。
53.本发明的另一方面涉及用于生产包括第一透明和反射层、第二透明层以及包括可读信息的第三层的安全产品的方法，该方法包括提供上述多层产品、将所述第三层结合至所述多层产品、以及在所述结合之后分离载体。
54.用于生产根据本发明的安全产品的所述方法包括被执行以获得根据一个或多个上述优选实施例的安全产品的优选步骤。
55.所述多层产品与第三层彼此的结合可使用为本领域技术人员所知的任何给定的适当技术来完成。优选的实施例中，该结合使用粘合剂来完成。另一个实施例中，所述结合是热结合。根据优选的实施例，该热结合包括层的压制和热结合。
56.本发明的另一方面涉及用于生产意图用于保护可读信息的包括载体、第一反射和透明层以及封闭在第一层与载体之间的第二透明层的多层产品的方法，该方法包括将第二层沉积至载体上、在第二层的与载体相反的表面的至少第一部分上形成所述漫射微结构以及将第一层沉积至因此备有漫射微结构的第二层上。
57.所述漫射微结构能够使用任何为本领域技术人员所知的给定的适当技术来形成于第二层上。
58.优选的实施例中，该漫射微结构由多个连贯光源产生并且在光学基质记录期间被记录。所述光学基质随后通过电镀被转换为在微结构在第二层上的形成期间使用的金属基质。
59.特别的实施例中，所述漫射微结构的形成由第二层的冲压来进行。优选的实施例中，所述冲压进行为使得在第二层内表面上形成微起伏。本技术中，词语“冲压”根据包括将基质热压制到要冲压的表面的形成方法来使用。
60.另一个优选的实施例中，所述漫射微结构的形成通过第二层的模塑来进行。优选的实施例中，所述模塑进行为使得在第二层的内表面上形成微起伏。本技术中，词语“模塑”根据包括将基质压制到要模塑的表面上然后交联固定所述微结构的表面的形成方法来使用。
61.优选的实施例中，所述载体包括基底和分离层，所述分离层位于所述基底的内表面上。
62.优选的实施例中，所述方法进一步包括将粘合剂层沉积到第一层的外表面上。
63.优选的实施例中，所述方法进一步包括将保护层沉积在第二层与载体之间以保护安全产品免受污垢和伪造。
64.所述第一和第二层的沉积以及粘合剂和保护层的沉积可使用任何为本领域技术人员所知的给定的适当技术来进行。用于这些层每个的沉积的技术选择取决于所述层每个的成分。从可用技术来看，本领域技术人员将能够例如选择化学汽相沉积、物理汽相沉积、由光刻进行的印刷、或者由涂敷进行的沉积。
65.优选的实施例中，所述方法进一步包括在第二层内表面的至少第二部分上形成衍射微结构。该衍射微结构可以是全息图。
66.优选的实施例中，包括在漫射微结构和衍射微结构中的峰的高度和谷的深度大约是相同的数量级。所述漫射微结构和衍射微结构可有利地被记录在单个光学基质上并且可因此同时形成于第二层上。所述漫射微结构和衍射微结构的同时形成解决了微结构在第二层上关于彼此定位的问题。
67.优选的实施例中，所述衍射和漫射微结构先后记录在单个光学基质上。优选的实施例中，所述漫射微结构的形成和衍射微结构的形成同时进行。
68.优选的实施例中，所述基质包括感光性材料。优选的实施例中，所述漫射微结构由多个连贯光源产生。优选的实施例中，所述衍射微结构由为数不多的，优选地2个光源产生。一旦所述两个微结构已被记录，所述光学基质通过电镀被转换成在微结构在第二层上的形成期间使用的金属基质。
69.优选的实施例中，上述的方法例如通过处理例如以卷筒储存的未限定长度的原料以连续方式来进行，没有在所述方法不同步骤之间的中间存储点。
70.将漫射微结构添加至安全产品的第二层有利地提供了安全产品，该安全产品的可读信息能够由肉眼或由机器正确地读取。
附图说明
71.现在将结合附图来描述本发明，所述附图中的图不是按比例的并且一些元件的尺寸为了说明目的而被放大，并且其中：
72.图1示出根据本发明一个实施例的安全产品的俯视图，
73.图2示出如图1所示的安全产品的截面视图，
74.图3示出在如图所示1安全产品的生产阶段期间的中间产品的截面视图。
具体实施方式
75.图1以俯视图示出例如护照一页的安全产品1。
76.所述安全产品1包括用于照片的区域2和两个读取区域3、4。这些读取区域是用于用肉眼读取的包括诸如安全产品拥有者的书目(bibliographical)数据的可读信息5的第一区域3以及意图用于由机器读取的包括诸如拥有者姓名和认证该安全产品的字符的其他可读信息5的区域4。
77.所述安全产品1进一步包括诸如全息图6或者印刷标志和元件(未示出)的安全元件。
78.图2以截面视图示出所述安全产品1。
79.所述安全产品1包括第一反射和透明层12、第二透明层10和包括可读信息的第三层11。所述第一层12封闭在第二和第三层10、11之间。所述第一层12由硫化锌制成。所述第二层10是丙烯酸清漆层。所述第三层11是纸。第一层12的平均厚度在20和140nm之间。所述第二层10具有1和25μm之间的平均厚度。所述第三层11具有110μm的平均厚度。所述安全产品1进一步包括在第二层10的内表面上的漫射微结构13。所述微结构13定位成为了覆盖用于由机器读取的区域4。所述漫射微结构13包括以不规则的、随机的方式分布的多个不同高度的峰。所述漫射微结构的粗糙度为130
±
30nm。
80.所述安全产品1进一步包括保护层14和粘合剂层15。所述保护层14定位在第二层10上。所述粘合剂层封闭在第一和第三层11、12之间。
81.用于生产所述安全产品1的方法根据图3来描述。该图中，载体19示出为包括基底16和位于所述基底16内表面上的分离层17。所述分离层17通过涂覆被沉积至基底16上。所述保护层14和第二层10随后通过涂覆被沉积至所述分离层17上。所述第二层10冲压成使得在其内表面的第一部分上形成微结构13。所述第一层12通过真空蒸发沉积在所述第二层10上。所述粘合剂层15随后通过涂覆被沉积至所述第一层12上。以这种方式获得了多层产品8。
82.在那个程度上，所述第三层11结合至粘合剂层15。最后，中间产品18通过多层产品8和第三层11的结合来形成。第一和第三层11、12借助所述粘合剂层15彼此结合，而第二层10和保护层14通过在涂覆期间实现的聚合物的表面渗透来接合。最后，基底16和分离层17从所述安全产品1脱离。
83.描述的本发明因此提供了除其他外的如下优点。
84.根据本发明的安全产品使得能够确保包含在所述安全产品中的可读信息的由肉眼或由机器的可读性，尤其在(各)读取区域内。
85.本发明已通过不同图说明的特别例示的实施例进行描述，所述实施例不受限制。附加的实施例可由本领域技术人员进行设想，例如，用于沉积不同层的材料、技术的选择，以及形成所述漫射微结构技术的选择。