Innovationen bei der Produktsicherheit von Kunststoffprodukten: Fälschungsschutz-Technologien

Innovationen bei der Produktsicherheit von Kunststoffprodukten: Fälschungsschutz-Technologien

Produktfälschung ist eine weltweite Epidemie. Sie gefährdet die Weltwirtschaft und die öffentliche Gesundheit, denn minderwertige Produkte umgehen die regulatorischen Verbraucherschutzkanäle. Die Ausgaben von Öffentlichkeit und Unternehmen zur Bekämpfung des illegalen Handels steigen, und die Preise legitimer Produkte ziehen an, weil Unternehmen versuchen, ihre finanziellen Verluste auszugleichen. Die Internationale Handelskammer schätzte den Wert gefälschter Waren weltweit für 2015 auf mehr als 1,7 Billionen US-Dollar. Das entspricht mehr als zwei Prozent der aktuellen weltweiten Wirtschaftsleistung. Da Gewinne, Haftungsrisiken und der Ruf der Marke auf dem Spiel stehen, wehren sich Unternehmen zunehmend. Jahrzehntelange Erfahrung und Informationen aus renommierten globalen Quellen zeigen eindeutig, dass keine einzelne Fälschungsschutz-Technologie für alle Produkte und Situationen die beste ist. Es braucht mehrere Ansätze und Lösungen, d. h., ein mehrschichtiger Ansatz funktioniert am besten. Dieser Beitrag untersucht „offene“ (overt) und „verdeckte“ (covert) Sicherheits- und Authentifizierungslösungen.

Wichtigste Erkenntnisse

• Gefälschte Waren überstiegen 2015 einen Wert von 1,7 Billionen US-Dollar, mehr als 2 % der weltweiten Wirtschaftsleistung.
• Offene Merkmale können vom Anwender geprüft werden, jedoch nur im Vergleich mit einer echten Referenzprobe des Merkmals.
• Merkmale müssen sich beim Entfernen selbst zerstören. Offene und verdeckte Lösungen sind so ausgelegt, dass sie sich nicht wiederverwenden oder entfernen lassen, ohne die Verpackung zu beschädigen.
• OVDs sind vollständig kopiergeschützt: Sie lassen sich weder fotokopieren noch scannen noch exakt reproduzieren.
• Die partielle Demetallisierung fügt eine zweite Schutzebene hinzu: Reflektierendes Material wird chemisch entfernt, um das Bild zu umranden, wie es bei Banknoten eingesetzt wird.

Häufig gestellte Fragen

Worin besteht der praktische Unterschied zwischen offenen und verdeckten Merkmalen?

Offene Technologien können vom Anwender geprüft werden, in der Regel visuell, sofern er das Merkmal kennt und eine echte Referenzprobe zum Vergleich hat. Verdeckte Technologien erfordern Nachweisgeräte. Beide sind so ausgelegt, dass sie sich nicht wiederverwenden oder entfernen lassen, ohne die Verpackung zu beschädigen.

Warum ist eine Referenzprobe für offene Merkmale so wichtig?

Weil die Prüfung auf einem Vergleich beruht. Ohne ein echtes Vergleichsmuster kann ein ungeschulter Betrachter eine gute Nachahmung nicht zuverlässig vom echten Merkmal unterscheiden. Deshalb wird ein offenes Merkmal häufig in ein Originalitätsverschluss-Merkmal (Tamper-Evident) integriert, um die Sicherheit zu erhöhen.

Wie funktionieren optisch variable Devices?

Sie zeigen komplexe Bilder, die je nach Lichteinfall und Betrachtungswinkel unterschiedliche optische Effekte aufweisen, teils mit einer zusätzlichen Beleuchtungsquelle als weiterem Vorteil. Zu den Effekten zählen Bildwechsel oder -übergänge, Farbumschläge und monochrome Kontraste.

Was ist partielle Demetallisierung?

Ein Verfahren, bei dem ein Teil der reflektierenden Trägerschicht chemisch entfernt wird, um dem Bild eine feine Kontur zu verleihen, wie man es von Banknoten kennt. Die Schicht kann so dünn ausgeführt werden, dass sie transparent ist; es entsteht eine klare Folie mit einem reflektierenden Geisterbild, das nur unter bestimmten Winkeln sichtbar ist.

Was erfordert eine vollständige Schutzstrategie?

Den kombinierten Einsatz offener, verdeckter und forensischer Technologien, damit Kriminelle Produkte nicht wiederverwenden, kopieren oder missbräuchlich verwenden können. Je nach Bedeutung und Wert des Produkts bietet die Kombination aus offenen und verdeckten Merkmalen einen mehrschichtigen Schutz.

Klassifizierung von Fälschungsschutz-Technologien

Fälschungsschutz-Technologien lassen sich auf unterschiedliche Weise klassifizieren und erklären. In diesem Beitrag werden die Technologien nach ihrem Verwendungszweck eingeteilt.

Authentifizierung

Authentifizierung ist der Vorgang, etwas als echt festzustellen oder zu bestätigen. ISO 12931:2012 legt Leistungskriterien und Bewertungsmethoden für Authentifizierungslösungen fest, mit denen die Echtheit materieller Güter über den gesamten Produktlebenszyklus nachgewiesen wird. Sie legt jedoch nicht fest, wie technische Lösungen diese Leistungskriterien erreichen. Die Authentifizierung erfolgt in der Regel über die offenen oder verdeckten Merkmale des Produkts. Je nach Bedeutung und Wert des Produkts bietet die Kombination aus offenen und verdeckten Merkmalen mehrschichtige Schutzlösungen.

Fälschungsschutz-Technologien – offen und verdeckt

In diesem Beitrag werden offene und verdeckte Sicherheits- und Authentifizierungslösungen betrachtet. Der Hauptunterschied besteht darin, dass offene Technologien von Anwendern geprüft werden können (in der Regel visuell), die die offene Technologie kennen und eine echte Referenzprobe des Merkmals besitzen, mit der sie das fragliche Merkmal am verdächtigen Produkt vergleichen. Offene und verdeckte Lösungen werden so aufgebracht, dass sie sich nicht wiederverwenden oder entfernen lassen, ohne beschädigt zu werden oder die Verpackung zu beschädigen. Aus diesem Grund kann ein offenes Merkmal zur zusätzlichen Sicherheit in ein Originalitätsverschluss-Merkmal (Tamper-Evident) integriert werden.

Offene Techniken sind deutlich sichtbar und benötigen keine Nachweisgeräte, da sie auf der Sinneswahrnehmung des Menschen beruhen. Hinweis: Offene Technologien können je nach Komplexität des Designs auch als verdeckte Technologien eingesetzt werden und umgekehrt. Die meisten jüngeren Entwicklungen bei offenen und verdeckten Technologien enthalten versteckte Merkmale, die eine illegale Nachbildung erschweren.

Zu den offenen Technologien zählen:

• 2D/3D-Holografie (Morphing, Bildwechsel, Verlauf, Pseudofarbe, Graustufenbild, linear/zirkular kinetisch)
• Optisch variable Devices
• Wasserzeichen
• Sicherheitsgrafiken (Mikro-/Nanotext, Sicherheitsmuster, mehrfarbige Designs, bewusst integrierte Fehler)
• Sicherheitsfäden
• Sicherheitsfolien
• Farbwechseltinten
• Tiefdruck (Intaglio)
• Laserbeschriftung
• Fluoreszenzmerkmale
• Farbige Zwischenschichten
• 2D-Codes (QR, Data Matrix)
• Fortlaufende Produktnummerierung, Serialisierung
• Kontakt-Mikrochip
• Foto
• Magnetstreifen

Verdeckte Technologien erfordern in der Regel spezielle Geräte zur Prüfung, da die Einzelheiten der Technologie nicht offengelegt werden. Einige verdeckte Technologien – etwa Infrarot(IR)- und Ultraviolett(UV)-Tinten, Mikrotext und mikroskopische Markierungen – sind unsichtbar und ohne spezielle Nachweisgeräte schwer zu erkennen und nachzubilden. Mit UV-Tinten gedruckte Bilder sind nur unter einer UV-Lampe sichtbar. UV-Tinten gibt es für unterschiedliche Wellenlängenbereiche; je nach Formulierung der Tinte benötigen die Prüfer daher entweder eine langwellige oder eine kurzwellige UV-Lampe, damit die gedruckten Bilder oder Texte sichtbar werden. UV-Tinten können in verschiedenen Farben fluoreszieren, was die Komplexität dieses verdeckten Merkmals weiter erhöht.

Zu den verdeckten Technologien zählen:

• Mikro-/Nanodruck
• Verborgene Bildmotive
• Polarisationsbilder
• Taggants und Chemikalien, Up-Converting-Leuchtstoffe
• Sicherheitstinten
• Nanopartikel

Darüber hinaus können verdeckte Technologien wie Taggants auch auf Verpackungen aufgebracht werden; am wirksamsten sind solche, die völlig unsichtbar und nur mit einem speziellen Lesegerät nachweisbar sind. Wie andere verdeckte Technologien lassen sich Taggants nur vom Markeninhaber oder von Personen identifizieren, die er mit dem nötigen Wissen und der passenden Technik für eine eindeutige Verifizierung ausstattet.

Technologie im Fokus: Innovationen bei optisch variablen Devices

Optisch variable Devices (OVDs) sind eine relativ neue Sicherheitstechnologie. Komplexe Bilder zeigen unterschiedliche optische Effekte, je nach Lichtmenge, die auf das OVD trifft, und je nach Betrachtungswinkel. Zuweilen wird eine Beleuchtungsquelle als zusätzlicher Sicherheitsvorteil eingesetzt. OVDs lassen sich weder fotokopieren noch scannen und nicht exakt nachbilden oder reproduzieren. Abbildung 2 zeigt optisch variable Tinten mit Farbwechseleffekten bei Auflicht und Durchlicht.

Ein weiteres Beispiel für OVD-Sicherheit, dargestellt in Abbildung 3, zeigt optisch variable Tinten mit Polarisationseffekten.

Eigenschaften optisch variabler Devices

OVDs beinhalten, ähnlich wie Hologramme, in der Regel Bildwechsel oder -übergänge, Farbumschläge und monochrome Kontraste. Sie bestehen typischerweise aus einer transparenten Folie (als Bildträger) und einer reflektierenden Trägerschicht, meist einer sehr dünnen Aluminium- oder Kupferschicht, die den charakteristischen Farbton des Merkmals erzeugt. Zusätzliche Sicherheitsmerkmale lassen sich durch partielle Demetallisierung ergänzen: Dabei wird ein Teil der reflektierenden Schicht chemisch entfernt, um dem Bild eine feine Kontur zu geben, wie es bei Banknoten zu sehen ist. Die reflektierende Schicht kann so dünn sein, dass sie transparent ist; es entsteht eine klare Folie mit einem eher geisterhaft reflektierenden Bild, das unter bestimmten Betrachtungs- und Beleuchtungswinkeln sichtbar wird.

Ultrahochauflösende Mikro-/Nanobilder (10 Mikrometer und kleiner, 62.000 Zeichen pro cm²) sind einer der wichtigen Durchbrüche der optischen Sicherheit und werden mit strahlgelenkten Lasern erzeugt. Dieser Detailgrad übertrifft die Auflösung aller anderen Kopier-, Druck- oder Scangeräte in der Industrie. Merkmale können mit bloßem Auge sichtbar sein, während sich feine Details nur mit einer Handlupe erkennen lassen. Das Fälschungsrisiko wurde durch die jüngsten Fortschritte bei der Herstellung von Mikro-/Nanobildern und Sicherheitsmustern, die sich nun mit mehr als doppelter Auflösung darstellen lassen, deutlich verringert.

• OVDs können auf der Produktoberfläche (typischerweise per Prägen oder Rollenlaminierverfahren) oder unter der Produktoberfläche (durch Laminieren oder Spritzgießen) angebracht werden.
• OVDs können metallisiert (glänzend) oder transparent (HRI – High Refractive Index, hoher Brechungsindex) sein.
• Einige OVDs sind eine Kombination aus metallisierten und transparenten Bereichen (wie die US Passport Card).
• Bei der Laserbeschriftung eines OVD vom HRI-Typ durchdringt der Laser das transparente OVD.
• Bei der Laserbeschriftung eines metallisierten OVD trägt der Laser die Metallisierung ab und erzeugt so ein einzigartiges oder personalisiertes OVD.
• OVDs können so gefertigt werden, dass sie brechen, wenn versucht wird, sie vom Produkt zu entfernen. Dies ist ein Originalitätsverschluss-Merkmal (Tamper-Evident), das Fälscher daran hindert, OVDs zu entfernen oder wiederzuverwenden.

Fazit

In der heutigen globalen Wirtschaft, in der Produkte durch Fälschung und Manipulation angegriffen werden, spielen Authentifizierungstechnologien eine entscheidende Rolle beim Schutz des Markenrufs und der Öffentlichkeit. Mit immer ausgefeilteren Fälschungsmethoden entwickeln sich Kriminelle weiter und profitieren auf Kosten der öffentlichen Sicherheit und der Unternehmensumsätze. Es ist unerlässlich, offene, verdeckte und forensische Technologien einzusetzen, damit Kriminelle Produkte nicht wiederverwenden, kopieren oder missbräuchlich verwenden können.

Scott R. Sabreen ist Gründer und Präsident von The Sabreen Group, Inc., einem Ingenieurunternehmen, das auf Verfahren der sekundären Kunststoffverarbeitung spezialisiert ist – Laserbeschriftung, Oberflächenvorbehandlung, Kleben, Dekoration und Veredelung sowie Produktsicherheit. Sabreen entwickelt seit mehr als 30 Jahren wegweisende Technologien und löst Fertigungsprobleme. Sie erreichen ihn unter 972.820.6777 oder auf www.sabreen.com bzw. www.plasticslasermarking.com.

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