пленка для тиснения, в частности пленка для горячего тиснения

Формула изобретения

1. Пленка для тиснения, в частности пленка для горячего тиснения, содержащая пленку-основу (1), на которой с возможностью отделения расположено переносимое на подложку посредством тепла и/или давления и прилипающее к подложке, состоящее из одного или нескольких лаковых слоев (6, 16, 26, 36, 38), а также, при необходимости, металлического слоя (8, 28) и/или клеевого слоя (9, 19, 29) декоративное покрытие (3, 13, 23), которое разделено на отдельные, полностью отделенные друг от друга поля (2), переносимые на подложку по отдельности, причем вокруг полей (2) на пленке-основе (1) имеется соответственно свободное пространство (4, 4", 34) шириной (a, b), по меньшей мере, 1 мм, преимущественно, по меньшей мере, 2 мм, в котором после удаления первоначально имевшегося в промежутках материала декоративного покрытия пленка-основа (1) оказывается открыта.

2. Пленка по п. 1, отличающаяся тем, что свободные пространства (4") образованы обрамлениями вокруг полей (2).

3. Пленка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что материал (3, 13, 23) декоративного покрытия удален в свободных пространствах (4, 4") лазерным излучением (10, 11).

4. Пленка по пп. 1-3, отличающаяся тем, что пленка-основа (1) прозрачна, тогда как декоративное покрытие (3, 13, 23) содержит, по меньшей мере, один слой (8, 12, 28) материала, поглощающего лазерное излучение с используемой для удаления длиной волны.

5. Пленка по п. 3 или 4, отличающаяся тем, что декоративное покрытие (3, 23) содержит металлический слой (8, 28).

6. Пленка по п. 3, отличающаяся тем, что пленка-основа (1) и/или смежный с пленкой-основой (1) слой (12) образован поглощающим лазерное излучение (10, 11) материалом.

7. Пленка по п. 6, отличающаяся тем, что пленка-основа (1) несет поглощающий используемое для удаления декоративного покрытия (13) лазерное излучение лаковый слой (12), на котором с возможностью отделения расположено декоративное покрытие (13).

8. Пленка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что декоративное покрытие (33) на своей обращенной от пленки-основы (1) свободной поверхности (39) снабжено маской (38), соответствующей величине данного поля (2) и устойчивой к растворителям.

9. Пленка по одному из пп. 1-8, отличающаяся тем, что декоративное покрытие (3, 23) содержит, по меньшей мере, один термодеформируемый слой (6, 26), в котором вытиснена пространственная структура (7) с дифракционно-оптическим действием.

10. Пленка по п. 9, отличающаяся тем, что термодеформируемый слой (6, 26) прозрачен и на своей обращенной от пленки-основы (1), несущей пространственную структуру (7) поверхности, по меньшей мере, на отдельных участках закрыт контрастным слоем (8), улучшающим выявление пространственной структуры (7).

11. Пленка по п. 10, отличающаяся тем, что контрастный слой образован отражающим металлическим слоем (8, 28).

12. Способ изготовления пленки для тиснения по одному из пп. 1-11, отличающийся тем, что на пленку-основу (1), образующие декоративное покрытие (3, 13, 23, 33) материалы, один или несколько лаковых слоев (6, 16, 26, 36, 38), а также, при необходимости металлизированный слой (8, 28) и/или клеевой слой (9, 19, 29) наносят известным, сам по себе из изготовления пленок для тиснения, образом так, что декоративное покрытие (3, 13, 23, 33) везде выступает за край образуемых переносимых полей (2), при этом для образования свободных пространств (4, 4", 34) материал декоративного покрытия впоследствии удаляют вдоль всего края каждого отдельного поля (2).

13. Способ по п. 12 для изготовления пленки для тиснения по одному из пп. 3-11, отличающийся тем, что после нанесения образующих декоративное покрытие (3, 13, 23) слоев материала вдоль края отдельных полей (2) с пленки-основы (1) лазерным излучением (10, 11) полностью удаляют полосу декоративного покрытия (3, 13, 23) шириной, по меньшей мере, 1 мм.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что для удаления декоративного покрытия (3) используют лазерный луч, перемещаемый по удаляемым участкам (4, 4").

15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что для удаления декоративного покрытия (3, 13, 23) используют лазерный луч, форма которого соответствует форме соответственно удаляемого вокруг поля участка (4, 4").

16. Способ по п. 13, отличающийся тем, что в декоративном покрытии (3, 13, 23) на участках (4, 4"), которые должны быть позднее удалены, предусматривают слой (8, 12, 28) материала, который поглощает используемое для удаления лазерное излучение сильнее, чем другие применяемые для декоративного покрытия (3, 13, 23) материалы и пленка-основа (1), благодаря чему при воздействии лазерного излучения на декоративное покрытие (3, 13, 23) удаляются только те участки (4, 4"), на которых имеется поглощающий слой (8, 12, 28) с более высоким коэффициентом поглощения, причем воздействие лазерного излучения заканчивают после удаления нужных участков (4, 4").

17. Способ по п. 12, отличающийся тем, что декоративное покрытие (33) на его обращенной от пленки-основы (1) стороне на образующих позднее поля (2) участках закрывают устойчивой к растворителям и/или травильным средствам маской (38), а затем образующие декоративное покрытие (33) материалы удаляют на незакрытых участках (34) путем воздействия соответствующих растворителей и/или травильных средств.

18. Способ по одному из пп. 12-17 для изготовления пленок для тиснения по одному из пп. 9-11, отличающийся тем, что термодеформируемый слой (6, 26) наносят на выступающих везде за край полей участках и пространственную структуру (7) тиснят на соответственно большой площади, прежде чем произойдет удаление материала вдоль краев полей для образования отдельных полей (2).

19. Способ по одному из пп. 12-18, отличающийся тем, что, по меньшей мере, отдельные слои декоративного покрытия (3, 13, 23, 33) наносят на пленку-основу (1) на большой площади с возможностью закрывания зон нескольких полей (2), а затем свободные пространства (4, 4", 34) образуют путем последующего удаления.

20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что, по меньшей мере, отдельные слои декоративного покрытия (3, 13, 23, 33) наносят на пленку-основу (1) на всей площади прежде, чем будут образованы свободные пространства (4, 4", 34).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пленке для тиснения, в частности к пленке для горячего тиснения, содержащей пленку-основу, на которой с возможностью отделения расположено декоративное покрытие, переносимое на подложку посредством тепла и/или давления и прилипающее к подложке. Кроме того, изобретение относится к способу изготовления подобных пленок для тиснения.

Подобные пленки для тиснения используются для декорирования самых различных подложек, причем декоративное покрытие может быть выполнено различным образом. Обычно декоративное покрытие пленок для тиснения состоит, по меньшей мере, из одного защитного лакового слоя, образующего после нанесения декоративного покрытия на подложку свободную наружную сторону, а также дополнительных слоев, образующих собственно декоративные элементы. Большей частью наиболее удаленный от пленки-основы слой декоративного покрытия является клеевым слоем, посредством которого декоративное покрытие сцепляется затем с подложкой. Пленки для тиснения со специальным декорированием используются в течение многих лет в значительном объеме также для того, чтобы снабжать ценные предметы или ценные документы, например банкноты, чеки, ценные бумаги, кредитные карты и т.п., дополнительным защитным признаком, который может быть подделан лишь с трудом. Для защиты в значительном объеме используются пленки для горячего тиснения, снабженные так называемыми "OVDs" (Optically Variable Devices) оптически изменяющимися изображениями, для чего декоративное покрытие пленки для тиснения имеет обычно большей частью термопластично деформируемый слой, в который затем в процессе изготовления пленки для тиснения реплицируют структуру с дифракционно-оптическим действием, например соответствующую решетчатую структуру. Для того чтобы сделать как можно более хорошо видимой подобную структуру с дифракционно-оптическим действием, во многих случаях принято снабжать соответственно структурированную поверхность деформируемого слоя отражающим слоем, отличающимся тем, что ее коэффициент преломления существенно отличается от коэффициента преломления смежного слоя декоративного покрытия. Большей частью в качестве отражающего слоя используют, как правило, напыленный металлический слой.

Подобные пленки для тиснения описаны, например, в заявке ФРГ 4423291 А1 в качестве уровня техники.

Прежде всего для применения в качестве защиты может быть желательным еще и надпечатать образованный декоративным покрытием пленки для тиснения элемент защиты после нанесения на подложку, например банкноту, с тем, чтобы таким образом еще более затруднить подделку. Для переноса декоративного покрытия с пленки-основы пленки для тиснения на подложку существуют, в принципе, две возможности, а именно либо перенос декоративного покрытия полосами посредством соответствующего ролика и т.п., либо нанесение на подложку соответствующих участков декоративного покрытия полями. До сих пор исходили, как правило, из того, что, по меньшей мере, один слой декоративного покрытия пленки для тиснения имеет большую поверхность, причем тогда соответствующее поле или "patch" (лоскут) образуют на подложке за счет того, что тиснение декоративного покрытия на подложку осуществляют штампом для тиснения соответствующей формы. У этого вида тиснения или переноса декоративного покрытия на подложку, однако, как правило, декоративное покрытие пленки для тиснения отрывают вдоль края переносимого поля от участков декоративного покрытия, остающихся на пленке-основе и отделяемых вместе с ней после тиснения от подложки. То же относится к случаю, когда при переносе роликом образуемый им след имеет меньшую ширину, чем полоса декоративного покрытия на пленке-основе. При этом отрывании или вырывании участков декоративного покрытия во время тиснения-переноса образуются зачастую мелкие отслоившиеся частицы, так называемые хлопья, которые при последующем процессе печати при определенных обстоятельствах могут весьма значительно мешать, причем следует учесть, что именно у элементов защиты декоративное покрытие, по меньшей мере, на отдельных участках металлизировано. Хлопья мешают прежде всего потому, что они приводят к загрязнению печатного станка и, тем самым, к нечистой печати. Также нанесенный впоследствии на элемент защиты оттиск зачастую очень тонко структурирован. Соответствующая очистка станка, на котором при определенных обстоятельствах последовательно осуществляют процесс тиснения, с одной стороны, и надпечатку, с другой стороны, между тиснением и печатью невозможна, по меньшей мере, с приемлемыми затратами.

Целью изобретения является поэтому создание пленки для тиснения и способа ее изготовления, позволяющих наносить на подложку соответствующее декоративное покрытие в виде отдельных полей без опасения возникновения мешающего хлопьеобразования. В то же время должна быть изготовлена соответствующая пленка для тиснения с очень высокой точностью и устойчивостью приводки, возможно, имеющихся различных слоев декоративного покрытия.

Для решения этой задачи согласно изобретению предложена пленка для тиснения описанного выше рода, у которой декоративное покрытие разделено на отдельные, полностью отделенные друг от друга поля, переносимые на подложку по отдельности, причем вокруг отдельных полей на пленке-основе имеется соответственно свободное пространство, особенно простым образом в виде обрамления, шириной, по меньшей мере, 1 мм, преимущественно, по меньшей мере, 2 мм, в котором первоначально имевшийся в промежутках материал декоративного покрытия впоследствии удален, так что там пленка-основа открыта.

Подобную пленку для тиснения целесообразно изготовлять так, чтобы на пленку-основу известным образом наносить образующие декоративное покрытие материалы, так чтобы декоративное покрытие везде выступало за край образуемых переносимых полей, и для образования свободных пространств материал декоративного покрытия впоследствии удалялся вдоль всего края каждого отдельного поля.

Пленка для тиснения согласно изобретению или изготовленная способом согласно изобретению отличается, следовательно, тем, что точное ограничение переносимых на подложку полей образовано последующим удалением участков декоративного покрытия, выступающих за нужную зону полей. Это имеет, в частности, то преимущество, что пленка для тиснения, как ее используют для переноса полей декоративного покрытия на подложку, имеет соответствующие слои декоративного покрытия только там, где действительно должен происходить перенос. При переносе соответствующих полей декоративного покрытия на подложку не приходится, следовательно, отделять декоративное покрытие от большей поверхности. Вследствие этого исключено также, что произойдет мешающее хлопьеобразование. Даже если при последующем удалении декоративного покрытия в зоне свободных пространств и возникнут хлопья, то вполне можно, например, посредством отсасывающего устройства, известного само по себе в установках для обработки лазерным излучением, удалить эти хлопья с пленки для тиснения, прежде чем пленка для тиснения будет конфекционирована и поставлена потребителю. Загрязнение печатного станка соответствующими хлопьями исключено.

Другое преимущество способа согласно изобретению состоит в том, что при определенных обстоятельствах могут быть устранены проблемы приводки. Это относится, в частности, к тому случаю, когда структура с дифракционно-оптическим или иным действием должна быть реплицирована в один слой декоративного покрытия. Можно, правда, довольно точно печатать, т.е., например, точно наносить образующие обычно декоративное покрытие лаковые слои так, чтобы они были только там, где желательно соответствующее, переносимое на подложку поле. Если же в один из лаковых слоев должна быть реплицирована соответствующая структура, то требуется работать при сравнительно высокой температуре, из-за чего пленка-основа большей частью сильно растягивается, что приводит к неточностям в позиционировании поверхностей декоративного покрытия. Тогда получают, например, продольное или боковое смещение реплицированного узора относительно лакового слоя декоративного покрытия, что вполне может привести к тому, что реплика не будет охватывать весь слой декоративного покрытия, где она должна быть, поскольку происходит смещение между репликой, с одной стороны, и лаковым слоем, с другой стороны. Даже если в подобном случае осуществить тиснение соответствующей структуры на большой или на всей площади, то придется считаться с тем, что из-за повышения температуры либо поля изменят свое взаимное положение, либо, в частности, нежелательным образом изменятся форма и величина полей декоративного покрытия. Эти влияния можно, однако, оставить без внимания, если декоративное покрытие, имеющее уже соответственно оформленные, т.е. различные, слои, а также, при необходимости, реплицированную структуру, наносить полями, размеры которых больше, чем размеры окончательно нужных полей, а окончательные форму и величину полей декоративного покрытия получают тогда путем полного удаления материалов декоративного покрытия в свободных пространствах, по меньшей мере, в обрамлениях полей, за пределами нужного участка.

Согласно изобретению этим решается не только проблема хлопьеобразования при тиснении из декоративного покрытия большой площади. Дополнительно можно также повысить точность в отношении величины, формы и позиционирования полей декоративного покрытия, что обеспечивает повышение качества снабженных соответствующими полями предметов, например банкнот и т.д. При этом следует учесть, что последующим удалением материала декоративного покрытия в отношении точного положения можно очень хорошо управлять, например, посредством соответствующих меток на пленке-основе. Предусмотренные свободные пространства вокруг полей обеспечивают при этом, что фактически каждый раз на подложку переносится только одно поле, даже если имеющийся для тиснения полей на подложку инструмент будет немного больше, чем размеры полей, что может быть благоприятным для чистого и хорошего прижатия полей вдоль их края к подложке и соединения с ней. В противном случае возникла бы опасность того, что во время дальнейшей обработки предмета, уже снабженного соответствующими полями декоративного покрытия, непрочно сцепленные с подложкой участки декоративного покрытия отделятся и тогда снова образуют мешающие хлопья.

Удаление материала декоративного покрытия в свободных пространствах может осуществляться различным образом, причем, однако, особенно целесообразны следующие действия.

Согласно изобретению при этом, например, предусмотрено, что после нанесения образующих декоративное покрытие слоев материала для образования свободных пространств или обрамления вдоль края отдельных полей с пленки-основы посредством лазерного излучения полностью удаляют полосу декоративного покрытия шириной, по меньшей мере, 1 мм. Применение лазерного излучения для удаления имеет то преимущество, что, в принципе, можно получать самые различные геометрические формы. Далее, удаление посредством лазерного излучения возможно очень точно и быстро. Наконец образуется очень чистая, точная кромка полей, что надежно предотвращает хлопьеобразование.

В зависимости от применяемого материала могут использоваться самые различные известные лазеры, причем соответственно используемый лазер назначают в зависимости от того, какие имеются слои. Для ввода энергии требуется, чтобы лазерное излучение, по меньшей мере, частично поглощалось применяемым материалом. При слишком низкой интенсивности лазерного излучения материал только нагревается, а при более высокой, напротив, расплавляется, разлагается или испаряется. Если пленка для тиснения состоит, например, из лаковых слоев, расположенных на полиэфирных пленках в качестве пленки-основы, которые прозрачны в видимой и ближней ИК-областях спектра, то целесообразно удалять подобные лаковые слои посредством излучения эксимерного лазера, а именно из-за свойства лаковых слоев поглощать УФ-излучение. Если же имеются сильно поглощающие слои, в частности металлические, то их хорошо удалять также ИАГ-Nd- или диодными лазерами.

Само собой, можно адаптировать структуру пленки для тиснения к лазерному излучению, которое предусмотрено использовать. Для этого пленка для тиснения может быть выполнена согласно изобретению, например, таким образом, что пленка-основа прозрачная, тогда как декоративное покрытие содержит, по меньшей мере, один слой материала, поглощающего лазерное излучение с используемой для удаления длиной волны, например металлический слои или соответствующий лаковый слой.

Если при подобной структуре пленки для тиснения для удаления используют ИАГ-Nd- или диодный лазер, то в зоне металлического слоя или поглощающих лазерное излучение материалов будет происходить соответствующее удаление, тогда как на участках, где отсутствуют соответственно поглощающие материалы, лазерное излучение малоэффективно.

Оптимальные действия заключаются в этой связи в том, чтобы в декоративном покрытии (только) на тех участках, которые позднее должны быть удалены для образования свободных пространств, предусмотреть слой материала, который поглощает используемое для удаления лазерное излучение сильнее, чем другие, применяемые для декоративного покрытия материалы и пленка-основа, благодаря чему при воздействии лазерного излучения на декоративное покрытие удаляются только те участки, на которых имеется сильнее поглощающий слой, причем воздействие лазерного излучения заканчивают после удаления нужных участков. Если поглощающие материалы имеются только на удаляемых участках, то это имеет то преимущество, что лазерный луч не приходится точно перемещать в соответствии со свободными пространствами или фокусировать на свободных пространствах. Напротив, можно работать с лазерным лучом большего диаметра или с существенно более низкими требованиями к точности позиционирования лазерного луча, причем тогда точная геометрия свободных пространств уже определяется интегрированными в декоративное покрытие поглощающими участками слоя.

Поглощающие материалы могут быть предусмотрены самым различным образом. Согласно изобретению предложено, например, выполнить пленку-основу и/или смежный с пленкой-основой слой из поглощающего лазерное излучение материала, причем при применении особого поглощающего слоя последний может быть предусмотрен только в зоне образуемых свободных пространств. Если в этом случае должен быть предусмотрен дополнительный поглощающий лазерное излучение слой, то действуют таким образом, что пленка-основа несет лаковый слой, который поглощает используемое для удаления декоративного покрытия лазерное излучение и на котором с возможностью отделения расположено декоративное покрытие. С помощью лазерного излучения в этом случае разрушают поглощающий излучение лаковый слой, в результате чего одновременно на соответствующих участках с пленки-основы снимается или от нее отделяется также декоративное покрытие, после чего, возможно, за следующую операцию его можно соответственно легко удалить.

В зависимости от используемого лазера, в частности имеющейся в распоряжении мощности, распределения интенсивности и режима работы, придется также решать, как лазер будет воздействовать на пленку для тиснения, с тем чтобы удалить в свободных промежутках материал декоративного покрытия.

Одна возможность при этом заключается в том, что для удаления декоративного покрытия используют лазерный луч, движущийся по удаляемым участкам. Этим путем следует идти тогда, когда используют лазер сравнительно низкой мощности, с тем чтобы для достижения требуемой интенсивности можно было работать со сравнительно малыми диаметрами луча. Перемещение лазерного луча представляется уместным и тогда, когда поглощающий лазерное излучение материал имеется в пленке для тиснения не только на тех участках, где свободные пространства должны быть образованы путем удаления материала, но и на других участках.

Если же геометрия полей задана соответствующим геометрическим расположением слоев поглощающего материала в пленке для тиснения, то можно использовать лазерные лучи большего диаметра, поскольку требуемая интенсивность достигается, причем эти лазерные лучи можно также перемещать, однако вполне возможны и такие действия, при которых пленку для тиснения облучают лазерными лучами сравнительно большого диаметра, которые, по существу, неподвижны.

Другая возможность, используемая также только для лазеров сравнительно высокой мощности, состоит в том, что для удаления декоративного покрытия используют лазерный луч, форма которого соответствует форме удаляемого вокруг поля свободного пространства. Этот подход напрашивается прежде всего тогда, когда поля имеют правильную форму, например форму овала, окружности или многоугольника. В этом случае с помощью подходящей оптики образуют соответствующее кольцо из лазерного луча, которое воздействует на пленку для тиснения только в зоне обрамления соответствующих полей и удаляет материал.

В принципе, в связи с возможным удалением лаковых слоев, а об этом большей частью идет речь в случае декоративных покрытий пленки для тиснения, известно, что органические лаки могут очень хорошо удаляться с подложек, например металлов, посредством излучения эксимерного лазера. Это возможно потому, что полимеры, как правило, очень хорошо поглощают в УФ-области и с помощью эксимерных лазеров достигаются очень высокие интенсивности. Использование эксимерных лазеров благоприятно потому, что такие лазеры обладают высокой мощностью импульсов и соответственно короткой длительностью импульсов.

Во время испытаний было установлено, что лаковые слои, а также металлические слои пленок для тиснения могут быть удалены с пленки-основы, в частности с обычно используемых для этого полиэфирных пленок, посредством излучения короткочастотного эксимерного лазера ( =248 нм). При этом возможно как удаление большой поверхности, так и удаление лишь частичных поверхностей, для чего на подложку проецируют соответствующие формы луча, причем соответствующие формы луча образуют, например, посредством подходящей оптики или за счет отображения маски.

Как уже сказано, можно было бы посредством оптической системы отобразить на пленке для тиснения лазерный луч в форме кольца и вокруг соответствующего поля удалить только соответствующее обрамление. При этом не требуется или не допускается относительное перемещение между лазерным лучом и пленкой. Это делает, правда, необходимым управление лазерным лучом, в случае если для удаления требуется несколько лазерных импульсов. Если в этом случае для образования обрамления или кольца используют маску, формируемую на пленке для тиснения линзой, то возникает тот недостаток, что большая часть энергии лазерного луча используется не для удаления материала декоративного покрытия, а поглощается или отражается непрозрачным участком маски. В качестве альтернативы следует поэтому принять во внимание преобразование луча эксимерного лазера с помощью специальной дифракционной оптики в кольцо, благодаря чему существенно возрастает эффективность процесса и можно обрабатывать большие площади.

За счет поглощения лазерного излучения или соответственно за счет поглощенной энергии поглощающий излучение материал нагревается и при более высоких интенсивностях испаряется. При этом следует исходить из того, что для лаковых слоев на полиэфирных основах требуются плотности энергии > 0,3 Дж/см² и несколько лазерных импульсов. Чем выше, однако, плотность энергии (и тем самым меньше обрабатываемая площадь), тем меньше число лазерных импульсов, необходимое для полного удаления соответствующего слоя материала. Например, пятью импульсами короткочастотного эксимерного лазера и при применении подходящих материалов для декоративного покрытия можно удалить поверхность площадью 1010 мм², а возможно, и больше. Одним-единственным лазерным импульсом можно при описанных выше условиях удалить поверхность площадью 33 мм².

Следует, однако, обратить внимание на то, что излучение эксимерного лазера воздействует также на полиэфирную пленку, поглощающую УФ-излучение, и разрушает ее, так что в этом случае облучение должно происходить только со стороны декоративного покрытия и заканчиваться, как только будут удалены образующие декоративные покрытия слои материала.

Во время испытаний было далее установлено, что декоративное покрытие имеющих металлический слой пленок для тиснения, причем металлический слой расположен между соответствующими лаковыми слоями, можно удалить как ИАГ-Nd-, так и диодным лазером. В противоположность обработке лучом эксимерного лазера при этом, правда, лазерный луч перемещают, как правило, относительно пленки для тиснения, для чего можно использовать почти безинерционно работающие гальванометрические зеркала. Этим достигаются очень высокие скорости обработки. Эти действия имеют к тому же то преимущество, что за счет соответствующего программирования привода зеркала можно очень гибко установить геометрию удаления, причем используемые для управления движением зеркала аппаратные средства могут, кроме того, дополнительно учитывать также движение полотна пленки для тиснения при прохождении через соответствующую машину для изготовления.

В принципе, для удаления материалов используют лазеры, указания в таблице в конце описания.

Из-за большой длины волны и сравнительно сильного теплового повреждения СО₂-лазеры и TEA-CO₂-лазеры пригодны для удаления декоративных покрытий лишь условно.

В зависимости от используемых лазеров ожидаются следующие особенности.

Используемый лазер: эксимерный лазер

Длина волны - 248 и 308 нм

Средняя мощность лазера - 80 Вт

Частота повторения импульсов - 200 Гц

Поглощение в лаковых слоях - да

Поглощение в металлизации - да

Поглощение в полиэфире (обычная пленка-основа) - да

Возможность облучения через полиэфир - нет

Требуется ли относительное движение между лазерным лучом и пленкой - нет

Требуется ли управление лучом - при нескольких импульсах

Корректировка положения луча - сложная

Время обработки 9 мм² (1 импульс) - 5 мс

Время обработки 100 мм² (5 импульсов) - 25 мс

Время обработки обычного OVD - 50 мс

Возможность адаптации к различной геометрии - сложная, замена оптических элементов

Многодорожечное расположение - возможно, однако сложно

Качество обработки - очень чистые кромки

Используемый лазер: ИАГ-Nd-лазер

Длина волны - 1064 нм

Средняя мощность лазера - 50 Вт

Частота повторения импульсов - несколько кГц

Поглощение в лаковых слоях - нет

Поглощение в металлизации - да

Поглощение в полиэфире (обычная пленка-основа) - нет

Возможность облучения через полиэфир - да

Требуется ли относительное движение между лазерным лучом и пленкой - да

Требуется ли управление лучом - да

Корректировка положения луча - возможна

Типичная скорость удаления - 800 мм/с

Время обработки квадрата, длина сторон 3 мм - 15 мс

Время обработки квадрата, длина сторон 10 мм - 50 мс

Время обработки обычного OVD - 125 мс

Возможность адаптации к различной геометрии - простая

Многодорожечное расположение - относительно просто, напр. посредством стекловолокна

Качество обработки - среднее качество кромок

Используемый лазер: диодный лазер

Длина волны - 650-900 нм

Средняя мощность лазера - 50 Вт

Частота повторения импульсов - несколько кГц

Поглощение в лаковых слоях - нет

Поглощение в металлизации - да

Поглощение в полиэфире - нет

Возможность облучения через полиэфир - да

Требуется ли относительное движение между лазерным лучом и пленкой - да

Требуется ли управление лучом - да

Корректировка положения луча - возможна

Типичная скорость удаления - 800 мм/с

Время обработки квадрата, длина сторон 3 мм - 15 мс

Время обработки квадрата, длина сторон 10 мм - 50 мс

Время обработки обычного OVD - 125 мс

Возможность адаптации к различной геометрии - простая

Многодорожечное расположение - относительно просто, например посредством стекловолокна или нескольких лазерных головок

Качество обработки - среднее качество кромок

При использовании ОРО-систем следует ожидать похожих результатов как у эксимерных, так и у диодных лазеров.

В зависимости от используемого лазерного излучения и описанных выше действий можно за счет целенаправленного изменения поглощающих свойств материалов декоративного покрытия и их специфического расположения достичь особых эффектов. Например, за счет добавки поглотителей (например, TiO₂) или варьирования связующей системы можно достичь поглощения в пределах длин волн ИАГ-Nd- или диодных лазеров. При этом целесообразно, если поглощающий или сделанный поглощающим слой декоративного покрытия расположен как можно ближе к пленке-основе. Поглощенное лазерное излучение нагревает этот слой, причем тогда в результате разжижения, газообразования, испарения и т.д. вышележащие слои соответственно удаляются.

При модификации слоев, а также лазерного излучения следует, правда, учесть, что, возможно, могут произойти изменения цвета или возникнут помутнения как слоев декоративного покрытия, так и пленки-основы.

Удаление декоративного покрытия на образующем свободные пространства участке возможно, само собой, не только поясненным образом с помощью лазерного излучения. Например, можно было бы снабдить декоративное покрытие на его обращенной от пленки-основы, свободной поверхности маской, соответствующей величине соответствующего поля и стойкой к растворителям, и в этом случае действуют согласно изобретению таким образом, что после закрывания декоративного покрытия маской образующие декоративное покрытие материалы удаляют на незакрытых участках путем воздействия соответствующих растворителей или травильных средств. Эти действия предполагают, однако, наличие соответствующих установок, в частности, если должны применяться травильные средства.

Далее можно было бы осуществить удаление материала декоративного покрытия иным образом, например путем непосредственного механического воздействия (струйная обработка мелкими частицами) или за счет использования вымываемых лаковых слоев в зоне свободных пространств. Наконец можно было бы использовать для удаления декоративного покрытия в свободных пространствах, например приемный элемент, например приемную пленку, которая по соответствующему свободным пространствам пленки для тиснения согласно изобретению узору снабжена открытым клеевым слоем, к которому при прижатии приемного элемента к снабженной декоративным покрытием большой площади пленке для тиснения материал декоративного покрытия или декоративное покрытие на участках, где прижимают приемный элемент или где на приемном элементе имеется соответствующий клеевой слой, настолько прочно прилипает к приемному элементу, что при последующем отделении от пленки для тиснения и приемного элемента на участках, где приемный элемент прилипает, декоративное покрытие захватывается и в результате этого на образующих свободные пространства участках полностью отделяется от пленки-основы пленки для тиснения.

Изобретательская идея находит особенно целесообразное применение тогда, когда должны быть созданы пленки для тиснения, у которых декоративное покрытие имеет, по меньшей мере, один термодеформируемый слой, в который тиснена пространственная структура с дифракционно-оптическим действием, причем в этом случае выполнение целесообразно таким образом, что термодеформируемый слой прозрачен и на своей обращенной от пленки-основы, несущей пространственную структуру поверхности, по меньшей мере, на отдельных участках закрыт контрастным слоем, улучшающим обнаружение пространственной структуры, причем контрастный слой образован преимущественно металлическим слоем. Подобные пленки для тиснения используются, в частности, в качестве оптически изменяющихся элементов защиты (OVDs), например, для повышения защиты от подделки банкнот, ценных бумаг, кредитных карт или чеков, причем именно из-за наличия металлического слоя могут возникнуть особенно критические хлопья, если обычным до сих образом тиснят отдельный OVD из большего декоративного покрытия.

Для изготовления подобных OVD-пленок для тиснения действуют согласно изобретению так, что термодеформируемый слой наносят на участках, везде выступающих за край полей (периметр нужного OVD), и пространственную структуру тиснят соответственно на большой площади, т.е. по всему термодеформируемому слою, прежде чем произойдет удаление материала вдоль краев полей для образования отдельных полей. Предпочтительно действуют таким образом, что, по меньшей мере, отдельные слои декоративного покрытия наносят на пленку-основу на большой площади, закрывая зоны нескольких полей, после чего свободные пространства образуют путем последующего удаления, причем возможно даже, чтобы, по меньшей мере, отдельные слои декоративного покрытия были нанесены на пленку-основу на всей площади.

Именно для OVDs очень важно, чтобы пространственная структура, в целом, с дифракционно-оптическим действием по своей величине и ориентации точно совпадала с образующим OVD полем. При попытке достичь этого, когда соответствующие поля образующего декоративное покрытие лака наносят на пленку-основу, следует опасаться, что при последующем реплицировании, для чего деформируемый, воспринимающий структуру лак и тем самым пленку-основу необходимо соответственно сильно нагреть, произойдет при определенных обстоятельствах существенное смещение пленки-основы относительно нужного положения, например, поскольку пленка-основа подвергается усадке или короблению. Это затрудняет точное ориентирование реплицирующей матрицы относительно поля из термопластичного лака, и приходится мириться со сравнительно большими допусками. Если же согласно изобретению реплицировать сравнительно большой матрицей, то позднее точное ориентирование узора структуры относительно края OVD можно реализовать сравнительно хорошо путем позиционирования используемого для удаления лазерного луча или иного удаляющего элемента соответственно точно относительно структуры, что возможно, например, за счет того, что определенные элементы структуры охлаждают и используют в качестве меток приводки для чистого позиционирования лазерного луча и т.п.

Другие признаки пленок для тиснения согласно изобретению, а также подходящие способы изготовления более подробно поясняются ниже с помощью чертежа, на котором изображают:

- фиг.1: вид сверху на участок пленки для тиснения со служащими, например, в качестве OVDs полями;

- фиг.2: вид сверху аналогично фиг.1 на другую форму выполнения;

- фиг.3: разрез по линии III-III на фиг.1;

- фиг. 4: в увеличенном масштабе вид сверху на небольшой участок пленки для тиснения по фиг.1, на котором взаимостыкуются четыре поля;

- фиг.5а,b: разрез по линии V-V на фиг.4 первой формы выполнения пленки для тиснения, причем на фиг.5а показано состояние перед удалением материала декоративного покрытия с целью образования свободных пространств, а на фиг. 5b - состояние после удаления материала декоративного покрытия лазерным излучением с целью образования свободных пространств;

- фиг.6: разрез по линии V-V на фиг.4 другой формы выполнения пленки для тиснения с целью образования свободных пространств;

- фиг. 7: разрез по линии V-V на фиг.4 третьей формы выполнения, у которой свободные пространства образованы травлением или растворением.

На фиг. 1-3 изображена пленка для тиснения согласно изобретению. Она включает в себя пленку-основу 1, например обычную полиэфирную пленку толщиной около 20 мкм. На пленке-основе 1 расположено множество полей 2 обозначенного поз. 3 декоративного покрытия, которое по своей структуре (последовательность слоев, материалы) соответствует известным декоративным покрытиям пленок для тиснения, причем у показанного примера выполнения поля 2 очень упрощенно изображены в форме прямоугольников. Подобные поля 2 могут использоваться, например, в качестве OVDs для защиты ценных бумаг, в частности банкнот, для чего OVDs или поля 2 переносят тогда соответственно по отдельности с пленки-основы 1 на бумагу банкнот и т.п. под действием тепла и/или давления. В этом отношении структура и применение пленки для тиснения согласно изобретению соответствуют известным сами по себе пленкам для тиснения, поэтому можно отказаться от более подробного пояснения.

Отдельные поля 2 пленки для тиснения согласно примеру выполнения по фиг. 1 отделены друг от друга образующими свободные пространства промежутками 4, ширина "а" которых составляет обычно 5-10 мм. Кроме того, поля могут иметь, конечно, любую нужную форму, например, иметь также обрамление неправильной формы или иметь форму овала или окружности, и в этом случае промежутки 4 имеют соответственно неправильную форму.

На фиг. 3 в разрезе изображена, например, структура декоративного покрытия 3. Декоративное покрытие 3 примера выполнения на фиг.3 включает в себя, в основном, четыре слоя, а именно, во-первых, отделяемый слой 5, который служит для легкого и чистого отделения образованных декоративным покрытием 3 полей 2 от пленки-основы 1 при переносе на подложку (не показана). К отделяемому слою 5 примыкает прозрачный, термодеформируемый защитный лаковый слой 6, который на своей обращенной от пленки-основы 1 поверхности снабжен пространственной структурой 7, например, в виде дифракционной решетки, голограммы и т. п. Подобные пространственные структуры 7 вызывают то, что соответственно выполненный OVD обладает изображением, изменяющимся в зависимости от угла рассмотрения или угла освещения.

Для улучшения видимости пространственной структуры или созданного ею эффекта несущая пространственную структуру 7 поверхность защитного лакового слоя 6 закрыта контрастным слоем 8, коэффициент преломления которого значительно отличается от коэффициента преломления защитного лакового слоя 6. Большей частью в случае контрастного слоя 8 речь идет об отражающем металлическом слое, который может быть нанесен, например, напылением.

В качестве последнего слоя декоративное покрытие включает в себя клеевой слой 9, посредством которого поля 2 закрепляют на подложке известным для пленок для тиснения образом. Как правило, в случае клеевого слоя речь идет о термореактивном клее. Вместо этого можно, однако, предусмотреть клей, активизируемый иным излучением, в частности УФ-излучением, или смачиваемый этим излучением, за счет чего можно улучшить сцепление полей 2 с подложкой.

Можно было бы также отказаться от клеевого слоя 9 и вместо этого подложку, на которую должны быть нанесены поля 2, соответственно снабдить клеевым покрытием на соответствующих участках.

Как уже сказано, в случае многослойной структуры на фиг.3 речь идет лишь о примере. Декоративное покрытие 3 можно варьировать известным для пленок для тиснения, в частности с целью защиты, образом, например за счет использования дополнительных, окрашенных, непрозрачных или прозрачных лаковых слоев, а также прежде всего за счет того, что отражающий слой 8 предусмотрен только на отдельных участках.

В то время как согласно примеру выполнения по фиг.1 промежутки 4 между отдельными полями 2, в целом, освобождены от материала 3 декоративного покрытия, согласно примеру выполнения по фиг.2 вокруг отдельных полей 2 имеются лишь свободные пространства в виде обрамлений 4", в которых декоративное покрытие 3 удалено. Обрамления 4" имеют при этом ширину b, по меньшей мере, 1 мм, преимущественно, по меньшей мере, 2 мм.

Имеющиеся вокруг отдельных полей 2 свободные пространства 4, 4" могут быть образованы по-разному. Согласно примерам выполнения на фиг.1-3 они образованы воздействием лазерного излучения (схематично обозначено стрелками 10 и штриховыми линиями 11). Поскольку согласно примеру выполнения на фиг.3 имеется сплошной металлический слой 8, лазерное излучение самого разного рода поглощается или в случае использования излучения эксимерного лазера это излучение поглощается также в лаковых слоях, лазерные лучи 10, 11 должны иметь такую форму или перемещаться по поверхности пленки-основы 1 так, чтобы соответственно облучались и, тем самым, нагревались только участки, образующие свободные пространства 4, так что образующие декоративное покрытие 3 материалы удаляются только в свободных пространствах 4, 4".

При этом оптимально, если используют пленку-основу 1, которая прозрачна, и одновременно работают с лазером, излучение которого пронизывает пленку-основу 1 без или, по меньшей мере, практически без поглощения. В этом случае не возникает опасности того, что лазерное излучение повредит или даже прорежет пленку-основу 1. Этим достигаются особенно чистое выполнение свободных пространств 4, 4" и, в частности, полное удаление декоративного покрытия 3.

Изображенная на фиг. 5а и 5b пленка для тиснения также включает в себя пленку-основу 1. Первоначально (фиг.5а) на пленке-основе 1 на всей поверхности находятся декоративный лаковый слой 16 и клеевой слой 19, образующие сообща декоративное покрытие 13. Особенностью у первоначальной структуры пленки для тиснения на фиг. 5а является наличие на участке, где позднее должны находиться свободные пространства 4, дополнительного лакового слоя 12, который имеет такой состав или структуру (например, за счет соответствующей пигментации), что он в любом случае поглощает падающий лазерный луч (обозначен стрелками 10), тогда как лазерный луч может пронизывать лаковый 16 и клеевой 19 слои, при случае также только один из обоих слоев, при сравнительно небольшом поглощении.

Дополнительный поглощающий лаковый слой 12 при лазерном облучении сильно нагревается и приводит к тому, что расположенные над ним участки декоративного лакового слоя 16 или клеевого слоя 19 удаляются с пленки-основы 1. Это может происходить за счет того, что слой 12, например, испаряется. Тогда получают структуру по фиг.5b.

Если первоначальная пленка для тиснения имеет структуру по фиг.5а, а пленка-основа 1 проницаема для лазерного излучения, то не требуется производить облучение сквозь клеевой слой 19 или декоративный лаковый слой 16. Напротив, было бы также возможно произвести облучение лазерным лучом с противоположной стороны, т.е. со свободной поверхности 14 пленки-основы. В любом случае только на том участке, где имеется дополнительный поглощающий слой 12, будет происходить соответствующее воздействие на декоративное покрытие 13, так что он удаляется для образования свободных пространств 4.

На фиг. 6 схематично показана другая возможность того, как посредством лазерного излучения можно образовать соответствующие свободные пространства 4, причем соответствующее свободное пространство обозначено только штриховой краевой линией 24.

Пленка для тиснения на фиг.6, в основном, соответствует пленке для тиснения по фиг.3, однако с тем отличием, что металлизация 28 предусмотрена не на всей поверхности прозрачного защитного лакового слоя 26, а только на отдельных участках, причем на участках, где позднее должно быть свободное пространство 4, 4", предусмотрена металлизация, к которой тогда примыкает участок 27, на котором металлизация отсутствует.

Если при этой форме выполнения лазерный луч (стрелка 10), который не повреждает пленку-основу 1 и слои 26, 29, падает на ширине, обозначенной штриховыми линиями 11, воздействуя в зоне образуемых свободных пространств 4, 4" на металлизацию 28, однако своим боковым ограничением 11 не заходит за неметаллизированные участки 27, то можно достичь того, что декоративное покрытие 23 будет разрушено и вследствие этого удалено с пленки-основы 1 только в зоне образуемого промежутка 4, т.е. там, где металлизация имеется между штриховыми линиями 24. На остальных участках металлического слоя 28, на которые лазерный луч не воздействует, декоративное покрытие 23, напротив, сохраняется. Преимущество действий, поясняемых с помощью фиг.6, состоит в том, что ведение или фокусирование лазерного луча не обязательно должно происходить так точно, как это требуется, если в соответствии с фиг.3 геометрия свободных пространств 4, 4" зависит только от геометрии и движения лазерного луча. Тем не менее форма выполнения на фиг.6 дает возможность металлизации пространственной структуры 7, по меньшей мере, на определенных участках, с тем чтобы сделать ее на этих участках особенно хорошо видимой.

Фиг.7 служит, наконец, для пояснения возможности изготовления пленок для тиснения согласно изобретению без использования лазерного излучения.

Изображенная на фиг.7 пленка для тиснения также включает в себя обычную пленку-основу 1, на которой посредством отделяемого слоя 5 фиксировано обозначенное поз. 33 декоративное покрытие.

Декоративное покрытие 33 состоит, с одной стороны, из декоративного лакового слоя 36, который, в свою очередь, также состоит из нескольких слоев и может иметь подходящий узор. Можно было бы также предусмотреть в декоративном лаковом слое 36 или, в частности, на его граничной поверхности 37 пространственную структуру, соответствующую пространственной структуре 7 других примеров выполнения, которую, при необходимости, можно было бы также снабдить отражающим слоем.

Существенное отличие пленки для тиснения на фиг.7 следует усматривать в том, что декоративное покрытие 33 в качестве внешнего, т.е. удаленного от пленки-основы 1, слоя содержит действующий в качестве маски слой 38, причем маска 38 состоит из материала, например лака, стойкого к растворителям и/или травильным средствам. Эту маску 38 при изготовлении пленки для тиснения, например во время подходящей операции печати, размещают только на тех участках, которые позднее должны образовать поля 2. Если маска затем отверждается, что может происходить, например, также с использованием УФ-излучения, то соответствующая маске поверхность 39 пленки для тиснения подвергается воздействию подходящего растворителя или травильного средства, которое воздействует, правда, не на маску 38, а на декоративный лаковый слой 36. За счет этого в освобожденных маской 38 свободных пространствах 34 материал декоративного лакового слоя 36 удаляется, и соответственно также впоследствии, т. е. после нанесения декоративного лакового слоя 36 большей площади, материал декоративного покрытия полностью удаляется с пленки-основы 1, так что и при подобном выполнении пленки для тиснения отдельные поля 2 могут быть перенесены на подложку соответствующим способом переноса полностью и без хлопьеобразования.

В заключение следует еще раз повторить, что структура пленок для тиснения согласно изобретению принципиально соответствует структуре известных сами по себе пленок для тиснения, поэтому здесь примеры состава образующих отдельные покрытия слоев подробно не поясняются. В этой связи можно, например, сослаться на описанные в заявке ФРГ 4423291 А1 состав и нанесение различных слоев.