PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69103882T2 02.02.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0514455
Titel BLATT FÜR SICHERHEITSDOKUMENTE MIT EINER HOHEN BEDRUCKBARKEIT UND EINER HOHEN VERSCHLEISSFESTIGKEIT.
Anmelder Arjo Wiggins S.A., Paris, FR
Erfinder VALLEE, Antoine, F-38850 Charavines, FR;
HALOPE, Christophe, F-38500 Voiron, FR;
FÄRBER, Wolfgang, A-1010 Wien, AT;
FAJMANN, Peter, A-3130 Herzogenburg, AT
Vertreter Spott, G., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., 80336 München; Weinmiller, J., Dipl.-Ing., 82340 Feldafing; Leißler-Gerstl, G., Pat.-Anwälte, 80336 München
DE-Aktenzeichen 69103882
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, ES, GB, IT, LI, LU, NL, SE
Sprache des Dokument Fr
EP-Anmeldetag 08.02.1991
EP-Aktenzeichen 919041798
WO-Anmeldetag 08.02.1991
PCT-Aktenzeichen FR9100097
WO-Veröffentlichungsnummer 9112372
WO-Veröffentlichungsdatum 22.08.1991
EP-Offenlegungsdatum 25.11.1992
EP date of grant 07.09.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.02.1995
IPC-Hauptklasse D21H 21/40
IPC-Nebenklasse D21H 19/62   D21H 19/56   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Blatt (Folie, Bogen) oder einen Film, das (der) verwendbar ist zur Herstellung von Sicherheitsdokumenten (fälschungssicheren Dokumenten), das (der) bedruckbar ist und eine verbesserte Aufdruck-Wiedergabe sowie eine gute Umlaufbeständigkeit, insbesondere nach dem Bedrucken, aufweist.

Die Erfindung betrifft insbesondere Blätter (Bögen) Papier für Banknoten oder andere Wertpapiere, die insbesondere durch Offset-Druck und/oder Tiefdruck bedruckt werden können. Sie betrifft außerdein eine Zusammensetzung für die Oberflächenbehandlung oder Imprägnierung eines Blattes (Bogens), um ihm gleichzeitig eine gute Bedruckbarkeit und eine gute Umlaufbeständigkeit zu verleihen.

Es ist bekannt, daß die Sicherheitsdodumente, beispielsweise Papiere für Banknoten oder für Schecks oder irgendein anderes Wertpapier cheinische oder physikalische Authentifizierungsmittel und/oder Fälschungsanzeiger enthalten.

Es ist allgemein bekannt, als chemische Mittel Verbindungen zu verwenden, die mit den Fälschungsagentien, die derzeit von den Fälschern verwendet werden, regieren. Diese Fälschungsanzeigemittel reagieren beispielsweise mit Säuren (Chlorwasserstoffsäure, Citronensäure, Essigsäure, Schwefelsäure und dgl.), mit Basen (insbesondere Natriumhydroxid), mit Oxidationsmitteln (Eau de Javel), mit Reduktionsmitteln und mit Lösungsmitteln.

Es ist außerdem bekannt, die folgenden physikalischen Authentifizierungsmittel zu verwenden, welche die häufigsten sind:

- optische Aufheller, die blau-violett fluoreszieren, wenn sie ultraviolettem Licht ausgesetzt werden, die häufig in der Zusammensetzung von Normalpapieren verwendet werden, um ihren Weißgrad zu erhöhen;

- die punktuelle Anwesenheit von Elementen (beispielsweise von Fäden, Fasern, Brettchen und dgl.), die fluoreszierend sein können und eine Fluoreszenz in unterschiedlichen Farben ergeben können, die gefärbt sein können oder Aufschriften tragen können oder verschiedene physikalische Eigenschaften aufweisen können, wie Magnetismus, elektrische Leitfähigkeit, Theriiomagnetismus und dgl.;

- das Vorhandensein eines Wasserzeichens, d.h. einer kontrollierten Modifizierung der Dichte der Papierfasern im Inneren desselben, wobei dieses Wasserzeichen ein bestimmtes Muster wiedergibt, das nur im durchfallenden Licht, d.h. in der Durchsicht, vollständig sichtbar ist;

- die Anwesenheit von Hologrammen, Moirierungen (Schattenflecken) oder anderen optischen Effekten, die mit optisch variablen Druckfarben erzielt werden können, die auf die Oberfläche des Blattes (Bogens) aufgebracht sind;

- das Knistern des Papiers, d.h. ein charakteristisches Geräusch, das erhalten wird, wenn man das Papier schnell bewegt;

- das Vorhandensein von Aufdrucken auf der Oberfläche des Papiers in Form von Farb-Zeichnungen oder Farb-Aufschriften mit komplexen Formen, die deshalb schwierig zu reproduzieren sind;

- das Druckrelief, das bei dem Tiefdruckverfahren erhalten wird. Dieses Verfahren besteht darin, eine Platte zu gravieren, eine Druckfarbe auf dieser Platte zu verteilen und das Blatt (den Bogen) Papier auf die Platte zu pressen.

Ein gegebenes Sicherheitsdokument enthält im allgemeinen nicht alle diese Mittel, weil die Kosten für die Herstellung des Dokuments mit der Anzahl der Authentifizierungsmittel und mit ihrer Komplexität (komplizierten Gestaltung) steigen. Die Sicherheitsdokumente weisen jedoch immer einen Oberflächenaufdruck auf und deshalb ist es erforderlich, einen Aufdruck mit höherer Qualität zu erzielen sowohl was die Farben als auch was die graphische Darstellung angeht, um ihre Nachahmung durch Fälscher zu erschweren. Im allgemeinen achtet das breite Publikum nicht sehr stark auf die Qualität der Zeichnungen und/oder Aufdrucke, welche die Oberfläche eines Sicherheitsdokuments trägt, die Fachleute, wie das Personal von Banken oder Geschäftsleute, sind jedoch sehr sensibel gegenüber Einzelheiten einer Zeichnung, gegenüber der Feinheit und allgemein gegenüber der Aufdruck-Wiedergabe und sie können daher die Authentizität eines Dokuments mit bloßem Auge oder mit einer Lupe beurteilen.

Die Aufdruck-Wiedergabe ist das Merkmal, daß der durch Bedrucken erhaltene Umriß vollkommen klar (scharf) ist, d.h. keine Fehler oder, wie vom Fachmann ausgedrückt, kein "Feathering" enthält. Diese Fehler (Unschärfen) bewirken, daß die Umrisse breiter sind als erwünscht, oder daß es schwierig ist, einen Aufdruck herzustellen, der sehr ähnliche Umrisse aufweist ohne Gefahr einer Unschärfe. Infolgedessen ist die Zentralbank, die das Papier bedruckt, zur Herstellung von Sicherheitsdokumenten gezwungen, unzureichend feine Aufdrucke zu erzeugen. Es ist daher schwierig, Mikroaufdrucke zu erzeugen. Die Mikroaufdrucke sind jedoch sehr nützlich als Sicherheitselemente, weil sie durch Photokopierer, die heutzutage keine sehr feinen Aufdrucke wiedergeben können, schwierig wiederzugeben sind. Die Aufdruck-Wiedergabe äußert sich auch in der Farbdichte des Aufdrucks.

Darüber hinaus weist das menschliche Auge ein ausreichendes Auflösungsvermögen auf, um einen Unterschied zwischen einem Aufdruck mit einer guten Wiedergabe und einem Aufdruck, der ein "Feathering" aufweist, zu unterscheiden.

Nach dem Stand der Technik ist die Aufdruck-Wiedergabe auf Sicherheitsdokumenten ziemlich mäßig und es ist daher möglich, sie leicht zu imitieren (fälschen) mit Hilfe von Farbkopierern, die in der Lage sind, nahezu genau die Farbtönungen (Farbschattierungen) eines authentischen Dokuments wiederzugeben. Die Fälschung ist für das Auge nicht leicht erkennbar, selbst für eine erfahrene Person, da die Aufdruck-Wiedergabe des authentischen Dokuments nicht genügend besser ist als diejenige des von einer Kopie wiedergegebenen Bildes.

Deshalb müssen Blätter (Bögen), um für die Herstellung von Sicherheitsdokumenten verwendbar zu sein, eine verbesserte Aufdruck-Wiedergabe aufweisen, um Aufdrucke zu erzielen, die schwierig zu imitieren (zu fälschen) sind.

Ferner trägt auch die Qualität und die Schönheit des Aufdrucks zum Marken-Image desjenigen bei, der das Dokument ausgibt. So trägt beispielsweise im Falle von Banknoten die Qualität des Drucks zum Ansehen des Landes bei, das sie in Umlauf bringt. Dies ist ein zusätzlicher Grund dafür, den Druck dieser Dokumente zu pflegen.

Auf dem Gebiet der Papiere zum Bedrucken und Beschreiben ist es bekannt, ihre Bedruckbarkeit zu verbessern durch Aufbringen einer Schicht aus einem Bindemittel-Pigment-Gemisch auf ihre Oberfläche. Ziel dieser Behandlung ist es, die Oberfläche des Papiers einzuebnen, die normalerweise sehr unregelmäßig ist. Die Pigmentteilchen füllen die Zwischenräume aus, die zwischen den das Blatt (den Bogen) aufbauenden Fasern vorhanden sind.

Die Auswahl der Pigmente und der Bindemittel, die zur Herstellung einer solchen Schicht verwendbar sind, ist sehr groß. Die Pigmente sind meistens mineralische Füllstoffe, manchmal Kunststoff-Pigmente (plastische Pigmente). Die Bindemittel können ausgewählt werden aus Stärke, Casein, Tierleim, Polyvinylalkohol, natürlichen oder synthetischen Latices und dgl.

So sind beispielsweise pigmentierte Schichten, die Bentonite enthalten, auf dem Gebiet der üblichen Druck-Schreib- Papiere untersucht worden (TAPPI, Band 59, Nr. 12, Dezember 1976, New York, S. 76-80 von R.L. JANES et al.).

In dem von der Firma N.C.R. hinterlegten und 1952 publizierten französischen Patent FR-A-999 579 ist ein Buchdruck-Papier beschrieben, das gegen Verlaufen der Druckfarben beständig ist, das erhalten wurde durch Beschichten mit einer Zusammensetzung, die Tonkristalle und ein Bindemittel enthält. Dieses Bindemittel kann Stärke, Polyvinylalkohol, Tierleim (Glutinleim) oder Casein sein.

Auch in dem von der Firma N.C.R. hinterlegten französischen Patent FR-A-999 625 ist ein ähnliches Papier beschrieben, bei dem die Schicht eine zeolithische Substanz anstelle von Ton enthält. Das Bindemittel kann Stärke allein sein oder diese kann mit Casein und/oder Latex kombiniert sein.

In der französischen Patentanmeldung FR-A-22 88 186 ist ein Druck-Schreib-Papier beschrieben, das mit einer Zusammensetzung beschichtet ist, die ein Beschichtungspigment, ein Bindemittel und ein amorphes mineralisches Produkt, das synthetisch erhalten wurde, enthält, wobei dieses Produkt die Eignung des Papiers zum Bedrucken verbessert.

In dem sehr speziellen Fall der Blätter (Bögen) oder Filme für Sicherheitsdokumente ist es jedoch völlig unüblich, ihre Oberfläche mit einer pigmentierten Schicht zu versehen. Es ist nämlich erforderlich, daß der Aufdruck, der auf die Sicherheitsdokumente aufgebracht wird, die aus Blättern (Bögen) hergestellt sind, gegenüber allen mechanischen Einwirkungen, die sie verändern könnten, beständig ist. Im Hinblick insbesondere auf ihren Tauschwert zirkulieren diese Sicherheitsdokumente zwischen einzelnen Personen und gelangen in verschiedene Vorrichtungen, beispielsweise in Detektoren für Falschdokumente, automatische Verteilungsvorrichtungen und dgl. Bei diesen häufigen Manipulationen und Zirkulationen unterliegen die Dokumente Behandlungen, die sie beeinträchtigen können, beispielsweise werden sie gefaltet, zerknittert, benetzt (angefeuchtet), aufgerauht, verschiedenen Reibbehandlungen unterworfen und sie können sogar einer Waschbehandlung unterzogen werden, wenn sie zufällig in eine Waschmaschine gelangen. Was das Tiefdrucken angeht, so wird beim Bedrucken des Dokuments ein sehr hoher Druck (häufig mehr als 50 MPa) auf die gravierten und mit Druckerfarbe beschichteten Druckplatten ausgeübt, die Druckfarbe dringt somit sehr tief in das Blatt (den Bogen) ein und der Aufdruck ist somit geschützt. Das Papier muß eine sehr gute Kompressibilität haben. Der Fachmann nimmt an, daß eine Schicht auf dem Blatt (Bogen) eine bestimmte Sperre gegenüber der Druckfarbe bildet und das Eindringen der Druckfarbe und ihre Verankerung und somit (ihre Beständigkeit) im Umlauf vermindert.

Man ist daher auf der Suche nach einer guten Beständigkeit des Aufdrucks, unabhängig davon, welches Druckverfahren angewendet wird, d.h. ein Tiefdruckverfahren, ein Offsetdruckverfahren oder ein anderes Druckverf ahren. Der Fachmann nimmt natürlich an, daß das Vorhandensein einer pigmentierten Schicht auf der Oberfläche eines Blattes (Bogens), das für das Bedrucken mit Sicherheitsdokumenten bestimmt ist, mit dem Ziel, seine Bedruckbarkeit zu verbessern, die Beständigkeit und die Haltbarkeit des Aufdrucks verschlechtert. Aufgrund ihrer Zusammensetzung wird diese Schicht weniger beständig sein, um den Belastungen standzuhalten, denen die Sicherheitsdokumente beim Umlauf ausgesetzt sind.

Darüber hinaus werden sie Sicherheitsdokumente beim Umlauf schmutzig. Die Umlaufbeständigkeit umfaßt auch die Beständigkeit gegen Verschmutzung. Das Blatt (der Bogen) muß daher an der Oberfläche auch Sperreigenschaften gegenüber Wasser, Fetten und eine geringe Porosität aufweisen.

Üblicherweise imprägniert man das Blatt Papier vor dem Bedrucken in einem Bad, das im wesentlichen ein oder mehrere Bindemittel enthält, die wegen ihrer sehr guten mechanischen Eigenschaften ausgewählt werden, um die Umlaufbeständigkeit, insbesondere von Banknoten, zu verbessern.

In der von der Firma Polysar hinterlegten französischen Patentanmeldung FR-A-23 00 843 ist ein beschichtetes Blatt Papier beschrieben, das hergestellt wird nach einem Verfahren, das darin besteht, daß auf der Oberfläche des Papiers eine Zusammensetzung verteilt wird, die einen Latex aus einem flexiblen Polymer und nicht-gelatinierten Stärkekörnchen enthält, wobei die Körnchen einen mittleren Durchmesser haben, der kleiner ist als der mittlere interstitielle Abstand zwischen den Oberflächenfasern des Papiers, daß der Überschuß der Beschichtungszusammensetzung entfernt und das beschichtete Papier getrocknet wird. Dieses Blatt Papier kann für Banknoten oder für Wertpapiere verwendet werden. Man beschichtet das Blatt mit einer solchen Zusammensetzung mit dem Ziel, seinen Oberflächenzustand und dadurch seine Bedruckbarkeit zu verbessern. Der Füllstoff ist somit organisch, weil es sich dabei um Stärke handelt, und er hat einen großen Teilchendurchmesser. In der Beschreibung dieser Patentanmeldung ist zwar das Problem der Beständigkeit des Aufdrucks beim Umlauf der Dokumente erwähnt, es wird jedoch keine Lösung des Problems vorgeschlagen und es ist kein Test bezüglich der Beständigkeit des Aufdrucks angegeben.

In dem Dokument US-A-3 281 267 ist ein beschichtetes Papier beschrieben, das zum Bedrucken und/oder Beschreiben verwendet wird. Diese Papiere werden als Deckblätter von Magazinen und für die Werbung verwendet. Sie müssen sehr stark glänzen und sehr glatt sein. Darüber hinaus müssen sie flexibel sein. Um diese Papiere zu glätten, führt man eine Kalandrierung durch, die erfordert, daß das Papier flexibel ist. Außerdem wünscht man, daß das Papier opak (undurchsichtig) ist. In diesem Dokument ist angegeben, daß die Flexibilität durch den Elastomor-Charakter der Zusammensetzung der Schicht gegeben ist, während die sogenannten "plastomeren" Eigenschaften die Überzugszusammensetzung formbar machen. Das Elastomere wird dem thermoplastischen Harz zugesetzt, um ihm die gewünschte Flexibilität zu verleihen. Man braucht sogar kein Elastomeres zuzugeben, wenn das "Plastomere" ausreichend flexibel ist. Nach dem Aufbringen der Schicht und dem Kalandrieren wird das Blatt einer erwärmten Oberfläche ausgesetzt, welche die Oberfläche poliert, um sie glänzend zu machen.

Eine darin beschriebene Beschichtungszusammensetzung enthält das Elastomere in einer Menge zwischen 15 und 20 Teilen auf 100 Teile Pigmente.

In dem Dokument FR-A-2 288 186 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Papiers beschrieben, das mit einer Zusammensetzung beschichtet ist, die einen speziellen amorphen Füllstoff enthält, um die Bedruckbarkeit des Papiers durch Heliogravur zu verbessern. Eine typische Zusammensetzung enthält höchstens 7 Teile Bindemittel-Latex auf 100 Teile Füllstoffe.

In dem Artikel TAPPI, Band 59, Nr. 12, Dezember 1976, S. 76-80 von R.L. James et al., ist eine Untersuchung einer Beschichtungszusammensetzung, die Bentonite enthält, beschrieben. Die Bedruckbarkeit von mit dieser Zusammensetzung beschichteten Papieren wird getestet für einen Aufdruck vom Offset-Typ und für einen Aufdruck vom Heliogravur-Typ. Ein Aufdruck durch Tiefdruck wird darin nicht untersucht.

Der Maximalgehalt an verwendetem Bindemittellatex beträgt 15 Teile auf 100 Teile Füllstoffe, dies entspricht einem klassischen Bindemittelgehalt für bedruckbare bzw. beschreibbare Papiere. Die Art und die Eigenschaften der verwendeten Latices sind nicht genau angegeben. Darin ist die Verwendung eines speziellen Bindemittels, bei dem es sich um ein Elastomeres handelt, und in speziellen Gehalten von mehr als 25 Teilen auf 100 Teile Füllstoffe weder untersucht noch in Betracht gezogen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Aufdruck-Wiedergabe eines Blattes bzw. Bogens, das (der) für die Herstellung von Sicherheitsdokumenten bestimmt ist, zu verbessern, ohne die Umlaufbeständigkeit der bedruckten Dokumente zu beeinträchtigen (zu verschlechtern).

Ziel der Erfindung ist es außerdem, die Umlaufbeständigkeit solcher Dokumente zu verbessern.

Die Erfindung stellt daher ein Blatt (einen Bogen) bereit, das (der) für die Herstellung von Sicherheitsdokumenten bestimmt ist, der gleichzeitig die folgenden Eigenschaften besitzt

- eine verbesserte Aufdruck-Wiedergabe und somit

eine geglättete Oberfläche,

eine gute Oberflächenmikroporosität,

einen oleophilen Charakter der Oberfläche,

eine gute Kompressibilität,

- eine verbesserte Umlaufbeständigkeit und somit

oleophobe und hydrophobe Eigenschaften der Oberfläche

eine geringe Oberflächenporosität,

eine starke Affinität der Druckfarbe gegenüber dem Blatt (Bogen),

ein gutes mechanisches Verhalten (hohe Beständigkeit) des Aufdrucks.

Es ist klar, daß diese erforderlichen Eigenschaften gegensätzlich zueinander sein können.

Die Anmelderin hat die Vorurteile des Fachmannes überwunden, d.h. sie hat das Blatt (den Bogen) einer Oberflächenbehandlung unterzogen mit einer speziellen Zusammensetzung, wobei diese Behandlung beispielsweise eine Beschichtung sein kann.

Der Anmelderin ist es nach Versuchen mit zahlreichen Zusammensetzungen, die mindestens ein Bindemittel und mindestens einen Füllstoff enthalten, auf überraschende Weise gelungen, die auftretenden Probleme zu lösen durch Verwendung einer Zusammensetzung, die mindestens einen Füllstoff und mindestens ein Bindemittel mit elastomerem Charakter enthält.

Es ist insbesondere überraschend, daß eine Zusammensetzung, die ein Bindemittel und einen Füllstoff enthält, das Aufnahmevermögen des Blattes (des Bogens) für Schmutz nicht erhöht in Anbetracht des Umstandes, daß sie das Aufnahmevermögen des Blattes (des Bogens) für Druckfarben verbessert.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein bedruckbares Blatt (ein bedruckbarer Bogen), der (das) verwendbar ist zur Herstellung von Sicherheitsdokumenten, die eine verbesserte Aufdruck-Wiedergabe und eine verbesserte Umlaufbeständigkeit aufweisen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens eine seiner Oberflächen mit einer Beschichtungszusammensetzung behandelt worden ist, die einen oder mehr Füllstoffe, ausgewählt aus den mineralischen Füllstoffen und/oder den Kunststoffpigmenten (plastischen Pigmente), und mindestens ein elastomeres Bindemittel enthält, wobei das Bindemittel in einer Menge von mehr als 25 Teilen auf 100 Teile Trockengewicht der Füllstoffe vorliegt.

Das elastomere Bindemittel kann auch im Gemisch mit anderen üblicherweise bei der Papierherstellung verwendeten Bindemitteln eingesetzt werden. Von der Anmelderin durchgeführte Versuche haben gezeigt, daß Bindemittel wie Stärke oder PVA selbst wenn sie insolubilisiert sind, den Sicherheitsdokumenten nicht die erforderliche Beständigkeit des Aufdrucks verleihen, wenn diese Bindemittel allein zusammen mit einem Füllstoff verwendet werden.

Das elastomere Bindemittel kann ausgewählt werden aus der Gruppe, die gebildet wird von wäßrigen Dispersionen von Polyurethan, Acrylat-Copolymeren, gegebenenfalls carboxylierten Styrol/Butadien-Copolymeren, Polymeren, von denen eines der Monomeren Acrylnitril oder Isopren oder Neopren ist, oder Mischungen davon. Vorzugsweise verwendet man ein Polyurethan.

Die Zusammensetzung kann weitere (andere) Dispergiermittelzusätze, Viskositätsmodifizierungsmittel, Weichmacher, bakteriostatische Mittel, z.B. Fungizide, enthalten. Es ist nicht ausgeschlossen, daß sie auch weitere Authentifizierungsmittel oder fälschungssicher machende Mittel enthält.

Der Füllstoff ist vorzugsweise mineralisch, insbesondere wird er ausgewählt unter den Silicaten (Siliciumdioxiden) und den Kaolinen. Er kann gegebenenfalls auch ausgewählt werden unter anderen Beschichtungspigmenten, wie plastischen Pigmeten (Kunststoffpigmenten).

Der Füllstoff kann eine beliebige spezifische BET-Oberflächengröße haben. Er kann auch eine nach dem BET-Verfahren (DIN-Norm 66-131) bestimmte spezifische Oberflächengröße haben, die gering ist und in der Größenordnung von 5 bis 20 m²/g liegt, er kann aber auch eine spezifische Oberflächengröße haben, die hoch ist, z.B. in der Größenordnung von 200 bis 300 m²/g liegt (das BET-Verfahren erlaubt die Messung der gesamten spezifichen Oberflächengröße).

Man kann auch ein Gemisch von Füllstoffen mit unterschiedlichen spezifischen Oberflächengrößen verwenden. Es ist insbesondere vorteilhaft, daß ein Teil der Füllstoffe eine ziemlich hohe spezifische BET-Oberflächengröße hat.

Zum Aufbringen der pigmentierten Schicht kann man Beschichtungseinrichtungen vom "Umkehrwalzen-Typ", vom "Champion-Typ", vom "Auftragsklingen-Typ", vom Rakel-Typ oder vom Luftmesser-Typ verwenden. Vorzugsweise verwendet man eine Beschichtungseinrichtung vom Luftmesser-Typ. Dieser Beschichtungseinrichtung-Typ nimmt nämlich Rücksicht auf das Wasserzeichen, d.h. auf sein Relief.

Das erfindungsgemäß zu behandelnde Blatt (Bogen) kann ein Blatt (Bogen) auf Basis einer Cellulosezusammensetzung, die partiell oder vollständig synthetisch ist, oder ein Film aus einem Kunststoffmaterial sein. Vorzugsweise ist das Blatt (der Bogen) ein Papier für Banknoten.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Zusammensetzung für die Behandlung mindestens einer Oberfläche eines Blattes (eines Bogens), die diesem Blatt (Bogen) eine verbesserte Aufdruck-Wiedergabe und eine verbesserte Umlaufbeständigkeit verleiht, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie mindestens einen Füllstoff und mindestens ein Bindemittel mit elastomerem Charakter enthält, wobei das Bindemittel in einer Menge von mehr als 25 Teilen auf 100 Teile Trockengewicht des Füllstoffs vorliegt.

Vorzugsweise enthält die für die Behandlung der Oberfläche des erf indungsgemäßen Blattes (Bogens) bestimmte Zusammensetzung:

- 1 bis 50 Trockengewichts-Teile, eines Füllstoffs, insbesondere eines mineralischen Füllstoffs,

- 2 bis 40 Trockengewichts-Teile, eines elastomeren Bindemittels,

- gegebenenfalls einen Weichmacher,

- gegebenenfalls weitere Zusätze, wie sie bei der Papierherstellung verwendet werden,

wobei die Zusammensetzung in einem wäßrigen Medium hergestellt wird und insgesamt 100 Gew.-Teile ausmacht.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß man:

ein Blatt (einen Bogen) auf einer Papiermaschine (mit ebenem Tisch oder runder Form) formt, das gegebenenfalls eine Einrichtung zur Bildung eines Wasserzeichens enthält, aus einer Zusammensetzung von Cellulosefasern, z.B. Baumwollfasern. Anschließend beschichtet man dieses Blatt (diesen Bogen) mittels einer Luftmesser-Beschichtungsvor richtung mit einer wäßrigen Zusammensetzung, die enthält:

- 1 bis 50 Trockengewichtsteile eines mineralischen Füllstoffs,

- 2 bis 40 Trockengewichtsteile eines Polyurethan-Bindemittels,

- 0 bis 5 Gew.-Teile Glycerin,

- gegebenenfalls weitere Zusätze, wie sie bei der Papierherstellung verwendet werden,

wobei die Zusammensetzung in einem wäßrigen Medium hergestellt wird und insgesamt 100 Gew.-Teile beträgt.

Das Trockengewicht der aufgebrachten Schicht liegt zwischen 1 und 15 g/m², vorzugsweise in der Größenordnung von 10 g/m².

Die erfindungsgemäß hergestellten Blätter (Bögen) können durch Tiefdruck und durch Offsetdruck bedruckt werden, ihre Umlaufbeständigkeit wird unter Anwendung der folgenden vier Kriterien getestet:

- Beständigkeit gegen Knittern in trockener Umgebung,

- Beständigkeit gegen Knittern in feuchtem Medium,

- Beständigkeit gegen Reiben (mit einer Base, einer Säure, einem Oxidationsmittel und dgl.),

- Beständigkeit gegen Verschmutzen.

Die Ergebnisse werden visuell (mit bloßem Auge oder mit einer Vergrößerungseinrichtung (Lupe, Mikroskop)) und im Vergleich bewertet.

Man vergleicht ein Vergleichs-Blatt, das nicht behandelt worden ist, mit einem Blatt, das mit den erfindungsgemäßen pigmentierten Zusammensetzungen behandelt worden ist. Man stellt fest, daß die Aufdruck-Wiedergabe deutlich besser ist bei den erfindungsgemäß hergestellten Blättern und daß die Umlaufbeständigkeit, insbesondere nach dem Bedrucken, nicht schlechter ist als diejenige des Vergleichsblattes. In bestimmten Fällen ist sie sogar verbessert.

Die folgenden nicht beschränkenden Beispiele, die im Hinblick auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden, erlauben ein besseres Verständnis der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt eine Photographie in 7-facher Vergrößerung eines Aufdrucks der drei ersten Buchstaben von ARJO- MARI, wobei dieser Aufdruck auf ein traditionelles Banknoten-Papier aufgebracht wurde.

Die Fig. 2 zeigt eine Photographie eines Ausdrucks, der auf ein erfindungsgemäßes Papier aufgebracht wurde.

Die Fig. 3 zeigt eine Photographie in 20-facher Vergrößerung des Buchstabens A des Aufdrucks der Fig. 1.

Die Fig. 4 zeigt eine Photographie in 20-facher Vergrößerung des Buchstabens R des Aufdrucks der Fig. 2.

Die Umlaufbeständigketistests (Knitter- und Reibungstests) sind in dem Artikel "WARING QUALITY OF EXPERIMENTAL CURRENCY-TYPE PAPERS" im "Journal of Research of the National Bureau of Standards", Band 36, S. 249-268, März 1946, beschrieben.

Die Tests zur Bestimmung der Beständigkeit von bedruckten Banknoten gegen Verschmutzen werden wie folgt durchgeführt:

A. Trockenes Verschmutzen

Man zerknittert jede Banknote in einer IGT-Zerknitterungsapparatur. Dann wird sie manuell zerknittert. Man überführt sie in einen Kolben, der hermetisch verschlossen ist, in Gegenwart von Kugeln mit einem Durchmesser von 20 mm und 10 Centimes-Münzen, die vorher mit einem Pulver, das gelbe und braune Farbstoffe, Ruß und Vermiculit enthält, verschmutzt worden sind. Der Kolben wird in eine Turbula-Apparatur eingeführt, die 15 min lang in Rotation versetzt wird.

B. Feuchtes Verschmutzen

Man zerknittert eine Banknote. Dann bringt man sie in einen Kolben wie oben, gibt jedoch Pulver zu, das die Farbstoffe und eine künstliche Schweißzusammensetzung enthält.

Die getesteten Banknoten werden miteinander und mit einer unter den gleichen Bedingungen getesteten Vergleichs-Banknote verglichen. Man stellt den sichtbaren Grad der Verschmutzung fest oder man führt eine Messung des Weißgrades durch.

Vergleichsbeispiel

Auf einer Papiermaschine stellt man ein Blatt Papier her aus einer wäßrigen Suspension von Cellulosefasern, gegebenenfalls im Gemisch mit Mineralfasern oder synthetischen Fasern und weiteren Zusätzen, wie sie bei der Papierherstellung verwendet werden.

Man beschichtet dieses Blatt mittels eines Meyer-Stabes Nr. 0,4 mit einer wäßrigen Zusammensetzung, die, bezogen auf das Trockengewicht der Zusamtzusammensetzung, enthält:

ein nicht-elastomeres Bindemittel Polyvinylalkohol PVA KL 318, vertrieben von der Firma SEPPIC 5,7 Teile

- einen mineralischen Füllstoff Bentonite COPISIL D4A10, vertrieben von der Firma SOCIETE FRANCAISE DES BENTONITES ET DERIVES; spezifische Oberflächengröße (BET, Stickstoff): 270 m²/g, Teilchengröße 2,5 um 11,5 Teile

- einen Weichmacher Glycerin 4,5 Teile

Zur Einstellung der Viskosität gibt man ein rheologisches Modifizierungsmittel, beispielsweise carboxymethylcellulose oder eine Acrylat/(Meth)Acrylsäure-Dispersion zu. Die Endviskosität beträgt 50 mPa.s bei Umgebungstemperatur, bestimmt mittels eines Brookfield-Viscosimeters, Spindel Nr. 1 bei 100 UpM. Das Trockengewicht der Schicht beträgt 11 g/m².

Man bedruckt dieses Blatt durch Tiefdrucken und unterwirft es den obengenannten Umlaufbeständigketistests.

Man vergleicht dieses Blatt mit einem Vergleichsblatt, das unter den gleichen Bedingungen, jedoch ohne Beschichtung, hergestellt worden ist.

Im Vergleich mit dem Vergleichsblatt stellt man fest, daß die Aufdruck-Wiedergabe verbessert ist, daß jedoch die Umaufbeständigkeit verschlechtert ist.

Beispiel 1

Auf einer Papiermaschine stellt man ein Blatt her aus einer wäßrigen Suspension von Cellulosefasern, gegebenenfalls im Gemisch mit mineralischen Fasern oder Synthesefasern und anderen Zusätzen, wie sie bei der Papierherstellung verwendet werden.

Man beschichtet dieses Blatt mittels eines Meyer-Stabes Nr. 0,4 mit einer wäßrigen Zusammensetzung, die, bezogen auf das Trockengewicht der Gesamtzusaminensetzung, enthält:

- ein elastomeres Bindemittel wäßrige Dispersion von Polyurethan POLYURETHANE V, vertrieben von der Firma BAYER 5,7 Teile

- einen mineralischen Füllstoff calciniertes Kaolin ALPHATEX, vertrieben von der Firma ECC International, spezifische Oberflächengröße (BET, Stickstoff): 11 m²/g 11,5 Teile

- einen Weichmacher Glycerin 4,5 Teile

Um die Viskosität zu steuern, gibt man ein rheologisches Modifizierungsmittel zu. Die Endviskosität beträgt 50 mPa.s bei Umgebungstemperatur, bestimmt mittels eines Brookfield-Viscosimeters, Spindel Nr. 1 bei 100 UpMM. Das Trockengewicht der Schicht beträgt 11 g/m².

Man bedruckt dieses Blatt durch Tiefdrucken und unterwirft es den obengenannten Umlaufbeständigkeitstests.

Man vergleicht dieses Blatt mit dem in dem obigen Vergleichsbeispiel verwendeten Vergleichsblatt.

Im Vergleich mit dem Vergleichsblatt stellt man fest, daß die Aufdruck-Wiedergabe des erfindungsgemäß hergestellten Blattes verbessert ist und daß seine Umlaufbeständigkeit nicht verschlechtert ist.

Beispiel 2

Auf einer Papiermaschine stellt man ein Blatt her aus einer Zusammensetzung von Fasern gemäß Beispiel 1. Man beschichtet dieses Blatt mittels eines Meyer-Stabes Nr. 0,4 mit einer wäßrigen Zusammensetzung, die, bezogen auf das Trockengewicht der Gesamtzusammensetzung, enthält:

- ein elastomeres Bindemittel wäßrige Dispersion von Polyurethan POLYURETHANE V, vertrieben von der Firma BAYER 5,7 Teile

- einen mineralischen Füllstoff Bentonite COPISIL D4A10, vertrieben von der Firma SOCIETE FRANCAISE DES BENTONITES ET DERIVES; spezifische oberflächengröße (BET, Stickstoff): 270 m²/g, Teilchengröße 2,5 um 11,5 Teile

- einen Weichmacher Glycerin 4,5 Teile

Zur Einstellung der Viskosität gibt man ein rheologisches odifizierungsmittel zu. Die Endviskosität beträgt 50 mPa.s bei Umgebungstemperatur, bestimmt mittels eines Brookfield-Viscosimeters, Spindel Nr. 1 bei 100 UpMM. Das Trockengewicht der Schicht beträgt 5 g/m².

Man bedruckt das Blatt und führt Tests wie in Beispiel 1 durch. Man vergleicht dieses Blatt (Fig. 2 und 4) mit einem Vergleichsblatt (Fig. 1und 3). Die Aufdruck-Wiedergabe ist deutlich besser und die Umlaufbeständigkeit des Blattes ist nicht verschlechtert, sie ist sogar verbessert.

Beispiel 3

Auf einer Papiermaschine stellt man ein Blatt her aus einer Faserzusammensetzung gemäß Beispiel 1. Man beschichtet dieses Blatt mittels eines Meyer-Stabes Nr. 0,4 mit einer wäßrigen Zusammensetzung, die, bezogen auf das Trockengewicht der Gesamtzusammensetzung, enthält:

- ein elastomeres Bindemittel an ionische wäßrige Dispersion eines Acrylat-Copolymers ACRONAL S 360 D, vertriebenvon der Firma BASF 5,7 Teile

- mineralische Füllstoffe calciniertes Kaolin ALPHATEX des Beispiels 1 6,5 Teile

Bentonite COPISIL D4A10 des Beispiels 2 5 Teile

- einen Weichmacher Glycerin 4,5 Teile

Zur Einstellung der Viskosität gibt man ein rheologisches Modifizierungsmittel zu. Die Endviskosität beträgt 50 mPa.s bei Umgebungstemperatur, bestimmt mittels eines Brookfield-Viscosimeters, Spindel Nr. 1 bei 100 UpM. Das Trockengewicht der Schicht beträgt 9 g/m².

Man bedruckt das Blatt und führt die gleichen Tests wie in Beispiel 1 durch.

Im Vergleich zu dem Vergleichsblatt stellt man fest, daß die Aufdruck-Wiedergabe verbessert ist und daß die Umlaufbeständigkeit nicht verschlechtert ist.


Anspruch[de]

1. Bedruckbares Blatt (Folie, Bogen), das zur Herstellung von Sicherheitsdokumenten (fälschungssicheren Dokumenten) verwendbar ist und eine verbesserte Aufdruck-Wiedergabe sowie eine verbesserte Umlaufbeständigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine seiner Oberflächen mit einer Zusammensetzung behandelt worden ist, die einen oder mehr Füllstoffe, ausgewählt aus mineralischen Füllstoffen und/oder plastischen Beschichtungspigmenten, und mindestens ein elastomeres Bindemittel enthält, und daß das Bindemittel in einer Menge von mehr als 25 Teilen auf 100 Teile Füllstoffe, bezogen auf das Trockengewicht, vorliegt.

2. Blatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Bindemittel ausgewählt wird aus der Gruppe der wäßrigen Dispersionen von Polyurethan, Acrylat-Copolymeren, gegebenenfalls carboxylierten Styrol/Butadien-Copolymeren, Polymeren, in denen eines der Monomeren Acrylnitril oder Isopren oder Neopren ist, oder ihren Mischungen.

3. Zusammensetzung für die Behandlung mindestens einer Oberfläche eines Blattes (Folie, Bogen), welche diesem Blatt eine verbesserte Aufdruck-Wiedergabe sowie eine verbesserte Umlaufbeständigkeit verleiht, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein oder mehr Füllstoffe, ausgewählt aus mineralischen Füllstoffen oder plastischen Beschichtungs- Pigmenten, und mindestens ein elastomeres Bindemittel enthält, und daß das Bindemittel in einer Menge von mehr als 25 Teilen auf 100 Teile Füllstoffe, bezogen auf das Trockengewicht, vorliegt.

4. Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 3 zum Behandeln von Blättern Papier, die für die Herstellung von Banknoten bestimmt sind.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com