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Dokumentenidentifikation DE10021896C2 25.04.2002
Titel Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial in lichtdurchlässiger Ausführung und Verfahren zu seiner Herstellung
Anmelder Mitsubishi HiTec Paper Flensburg GmbH, 24941 Flensburg, DE
Erfinder Süßenbach, Karsten, 24941 Flensburg, DE
DE-Anmeldedatum 05.05.2000
DE-Aktenzeichen 10021896
Offenlegungstag 15.11.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 25.04.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.04.2002
IPC-Hauptklasse B41M 3/10
IPC-Nebenklasse B41M 5/40   B41M 5/00   D21H 21/40   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial in lichtdurchlässiger Ausführung, das ein Substrat und eine auf mindestens einer Seite des Substrates zur Aufnahme von Aufzeichnungen vorgesehene Aufzeichnungsschicht sowie eine zwischen Substrat und Aufzeichnungsschicht ausgebildete pigmentierte Markierung umfaßt. Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials.

Aufzeichnungsmaterialien bestimmen das tägliche Leben in der Gesellschaft und innerhalb des Berufslebens. Für den Einsatz von Aufzeichnungsmaterialien, deren berechtigte Verwendung allgemein durch eine spezifische Markierung des für diesen Zweck zugelassenen Materials nachzuweisen ist, wurden in der Vergangenheit bereits verschiedene Lösungen authentizitätsnachweisender Sicherheitsmerkmale vorgeschlagen.

Authentizitätsnachweise für Dokumente in Form passiver Untersuchungen werden beispielsweise ermöglicht durch Wasserzeichen. Dabei versteht man unter einem Wasserzeichen allgemein eine Zeichnung im Papier, die durch unterschiedliche Papierdicke hervorgerufen wird. Es wird unterschieden zwischen echten Wasserzeichen, die durch Verdrängung (sogenannte Licht-Wasserzeichen) oder durch Anreicherung (sogenannte Schatten-Wasserzeichen) der Fasermasse beispielsweise unter Verwendung eines Egoutteurs in der Siebpartie einer Papiermaschine hergestellt werden, halbechten, sogenannten Moletten-Wasserzeichen, die durch die Prägung des noch nassen Papiers in der Pressenpartie einer Papiermaschine erzeugt werden, und schließlich unechten Wasserzeichen, wobei letztere entweder durch das Bedrucken des fertiggestellten Papiers außerhalb der Papiermaschine mit einem farblosen Lack oder durch das Prägen des fertiggestellten Papiers außerhalb der Papiermaschine erstellt werden.

Vorschläge für unechte Wasserzeichen finden sich in der EP 0 203 499 B1, die eine Papierbahn vorsieht, die durch Zusatz geeigneter Stoffe mittels Wärme gegebenenfalls auch unter gleichzeitiger Anwendung von Druck verformbar ist, sowie in der DE 39 20 378 A1, gemäß der die Anordnung eines Wasserzeichens außerhalb der Papiermaschine durch Aufdruck eines Lackes offenbart wird. Die Nachteile dieser Vorschläge liegen darin, daß ihre Realisierung durch den Einsatz der erforderlichen kostenaufwendigen Rohstoffe auf Spezialgebiete beschränkt ist.

Einem Vorschlag der DE 690 01 677 T2 zufolge wird ein synthetischer Druckträger mit Pseudowasserzeichen zur Verfügung gestellt. Dieser bekannte Druckträger umfaßt ein Substrat aus Kunststoff, mindestens ein, bevorzugt mittels Tiefdruck aufgebrachtes, die Opazität des Druckträgers veränderndes Authentifikations- bzw. Sicherheitszeichen und mindestens eine das Zeichen abdeckende bedruckbare Pigmentbeschichtung. Das mono- oder polychrom ausgeführte Zeichen soll im reflektierten Licht kaum, im Durchlicht dagegen gut sichtbar sein. Auch für diesen bekannten Druckträger gilt der grundsätzliche Nachteil, daß das aufgedruckte Pseudowasserzeichen relativ leicht gefälscht werden kann, was auch durch darauf aufzubringende einfache Pigmentbeschichtungen nicht zu verhindern ist.

Die EP 0 844 097 A1 offenbart für ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial als ein erstes Sicherheitsmerkmal in Form eines unechten Wasserzeichens ein auf der Rückseite des Aufzeichnungsmaterials aufgedrucktes latentes Bild, das mittels einer ein fluoreszierendes Reagenz enthaltenden Sicherheitstinte hergestellt wird. Zur Ausbildung eines zweiten Sicherheitsmerkmals in Form eines wasserdichten Bildes auf der Rückseite des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials enthält die Sicherheitstinte ein wasserabweisendes Mittel. Die das als Pigment oder Farbstoff verwendete fluoreszierende Reagenz und das wasserabweisende Mittel enthaltende Sicherheitstinte ist in einem wäßrigen Träger enthalten bzw. dispergiert, der außer diesen Komponenten noch ein Bindemittel enthalten kann. Nachteilig bei diesem Vorschlag ist, daß der wasserabweisende Charakter der Sicherheitstinte die vielfach übliche Anordnung von Preprints mittels der üblichen Druckverfahren erschwert. Preprints sind z. B. mittels Offsetdruck aufgebrachte Formularfelder, deren Beschriftung bei der bestimmungsgemäßen Verwendung beispielsweise mittels Thermodrucker erfolgt.

Ein weiterer Nachteil grundsätzlich aller unechter Wasserzeichen liegt in deren nachträglichem Aufbringen auf das fertiggestellte Papier durch Prägung oder Aufdruck, weshalb ihre Fälschung einfacher zu realisieren ist als eine Fälschung von echten bzw. halbechten Wasserzeichen sowie von solchen Wasserzeichen-ähnlichen Sicherheitsmarkierungen, die während des Herstellungsprozesses in den Aufbau des Aufzeichnungspapiers integriert werden. Je näher die Schaffung eines Sicherheitsmerkmals in der Herstellungs- und Verarbeitungskette zum ursprünglichen Erzeugungspunkt gerückt wird, desto schwieriger wird die Nachahmung des Sicherheitsmerkmals in Fälschungsabsicht.

Aus der EP 0 611 664 B1 ist für ein mit wärmeempfindlicher Beschichtung versehenes bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial ein im Träger angebrachtes echtes Wasserzeichen bekannt. Die einwandfreie Erkennung des Wasserzeichens ist in der Durchsicht bei Tageslicht nicht immer möglich und erschwert damit die Identifizierung. Zudem sind die zur Herstellung erforderlichen Vorrichtungen, wie z. B. die markierungsspezifischen Egoutteure mit hohen Investitionskosten belastet.

Ausgehend von der beschriebenen Problematik sieht die Erfindung ihre Aufgabe in der Entwicklung eines ein authentizitätsnachweisendes Sicherheitsmerkmal aufweisenden bahnförmigen Aufzeichnungsmaterials, das

  • 1. kostengünstig herstellbar ist, und
  • 2. einen sicheren Authentizitätsnachweis auch unter der Voraussetzung ermöglicht, dass mit einer oder mehreren Beschichtungen versehen ist, wobei die Nachahmung bzw. Fälschung des Sicherheitsmerkmals nahezu unmöglich sein soll.

Die vorliegende Erfindung sieht ihre Aufgabe ferner darin, ein Verfahren zur Erzeugung eines bahnförmigen Aufzeichnungsmaterials mit authentizitätsnachweisendem Sicherheitsmerkmal entsprechend vorne stehender Ausführungen zur Verfügung zu stellen.

Die Lösung der vorstehend ausgeführten Aufgabe gelingt mit einem bahnförmigen Aufzeichnungsmaterial in lichtdurchlässiger Ausführung, das ein Substrat und eine auf mindestens einer Seite des Substrates zur Aufnahme von Aufzeichnungen vorgesehene Aufzeichnungsschicht sowie eine zwischen Substrat und Aufzeichnungsschicht ausgebildete pigmentierte Markierung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die pigmentierte Markierung durch einen in Form der Markierung lokal unterschiedlich dicken Auftrag mindestens einer zwischen dem Substrat und der mindestens einen Aufzeichnungsschicht angeordneten durchgängigen Zwischenschicht ausgebildet ist.

Es ist bevorzugt, daß die Markierungen des bahnförmigen Aufzeichnungsmaterials durch einen in Form der Markierungen lokal dickeren Auftrag der pigmentierten Zwischenschicht ausgebildet sind. Gute Ergebnisse hinsichtlich der zu lösenden, der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe können dabei erzielt werden, wenn die lokal dicker ausgeführten Markierungen eine Dickendifferenz gegenüber den unmarkierten Stellen der Zwischenschicht in einem Bereich zwischen 0,1 und 10 µm aufweisen, wobei eine Dickendifferenz in einem Bereich zwischen 0,1 und 5 µm besonders bevorzugt ist.

Die durchgängige pigmentierte Zwischenschicht des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials enthält mindestens einen Binder auf Basis eines synthetischen Polymers, wobei beispielsweise Styrol-Butadien-Latex besonders gute Ergebnisse liefert. Die Verwendung eines synthetischen Binders unter Beimischung mindestens eines natürlichen Polymers stellt eine besonders geeignete Ausführungsform dar.

Die vorliegende Erfindung greift bei der Herstellung der Zwischenschicht von wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien, ohne auf solche Aufzeichnungsmaterialien hier beschränkt zu sein, auf aus dem Stand der Technik wegen ihrer Ölabsorption von mindestens 50 ml je 100 g bekannte Pigmente zurück, die allein oder in Mischung einzusetzen sind. Hierzu gehören: kalzinierte oder unkalzinierte Diatomeenerde, Aluminiumoxidhydroxid, Magnesiumcarbonat, Siliziumdioxid, Kalziumcarbonat und gefälltes Kalziumcarbonat, Titandioxid sowie kalzinierter oder unkalzinierter Kaolin. Insbesondere die drei zuletzt genannten Pigmente ergeben besonders deutliche Markierungen, weshalb sie bevorzugt sind.

Ferner wurde im Rahmen zeitaufwendiger Versuche festgestellt, daß mit einem Bindemittel-Pigment-Verhältnis innerhalb der pigmentierten Zwischenschicht zwischen 1 : 10 und 1 : 20 eine besonders geeignete Ausführungsform vorliegt.

Die durchgängige pigmentierte Zwischenschicht findet bevorzugt bei solchen erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien Verwendung, die zumindest auf einer ihrer Seiten eine zur Aufnahme der Aufzeichnung vorgesehene Empfangsschicht für das Tintenstrahldruckverfahren aufweisen.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß das Aufzeichnungsmaterial zumindest auf seiner zur Aufnahme der Aufzeichnung vorgesehenen Seite eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufweist. Eine solche Aufzeichnungsschicht enthält neben den unter Einwirkung von Wärme miteinander reagierenden Farbbildnern und organischen Farbakzeptoren weitere übliche Zuschlagstoffe für wärmeempfindliche Aufzeichnungsschichten wie unter anderem Harze, Wachse und Stabilisatoren. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht ein solches wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einer auf die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufgetragenen Schutzschicht vor.

Als eine weitere Variante wird ein bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial vorgeschlagen, das auf der zur Aufnahme der Aufzeichnung vorgesehenen Seite eine druckempfindliche SC (selbstfärbende) Aufzeichnungsschicht aufweist. Solche SC- Aufzeichnungsschichten weisen neben anderen Zuschlagstoffen insbesondere Akzeptoren und Mikrokapseln mit darin eingekapselten Farbbildnern auf, wobei die Farbbildner mit den Akzeptoren auf Druck eine farbbildende Reaktion eingehen.

Sofern das Substrat in lichtdurchlässiger Form vorliegt, gibt es praktisch keine Beschränkungen hinsichtlich des zu verwendenden Substrats, für das sich beispielsweise verschiedene Folien anbieten. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform liegt vor, wenn das Substrat der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien aus Papier besteht. Ohne darauf beschränkt zu sein, liegt ein bevorzugter Bereich der flächenbezogenen Masse des Substrats zwischen 50 und 180 g/m2.

Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Erzeugung eines bahnförmigen erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials mit pigmentierter Zwischenschicht, in dem diese durchgängige Zwischenschicht mit einer, eine Gegenwalze aufweisenden Beschichtungsvorrichtung aufgebracht wird und die Gegenwalze Vertiefungen in Form der auszubildenden Markierungen aufweist. Während des Beschichtungsvorgangs zur Ausbildung der Zwischenschicht mit einer pigmentierten Streichmasse wird das Substrat unter dem Druck des Rakels in die eingravierte Vertiefung der Gegenwalze hineingedrückt, was zu einem dickeren Auftrag der pigmentierten Streichmasse führt. In einer bevorzugten Ausführungsform finden Beschichtungsvorrichtungen vom Bladetyp ihre Anwendung.

Die die in lokal unterschiedlicher Dicke ausgeführte durchgängige pigmentierte Zwischenschicht aufweisenden Aufzeichnungsmaterialien sind mit anderen bereits bekannten Sicherheitsmerkmalen, wie zum Beispiel mit in das Substrat eingetragenen fluoreszierenden Sicherheitsfasern oder in bzw. auf das Substrat ein- bzw. aufgebrachte Farbstoffe als authentizitätsnachweisende sowie gegebenenfalls Fälschungsversuche nachweisende Indikatorstoffe, die unter Farbbildung mit auf die Aufzeichnungsmaterialien aufzubringende Reagenzien reagieren, in geeigneter Weise kombinierbar.

Folgendes Beispiel wird die Erfindung weitergehend verdeutlichen:

Beispiel

Auf einer Langsieb-Papiermaschine wird als Substrat eine Papierbahn aus gebleichten und gemahlenen Laub- und Nadelholzzellstoffen unter Zugabe üblicher Beischlagstoffe in üblichen Mengen mit einer flächenbezogenen Masse von 160 g/m2 hergestellt. Frontseitig wird mit Hilfe eines Duo-Coaters® vom Bladetyp, dessen Gegenwalze Vertiefungen in Form von Sechsecken aufweist, eine kalziniertes Kaolin als Pigment, Styrol-Butadien-Latex als Bindemittel und Stärke als Cobinder neben anderen Hilfsmitteln aufweisende Zwischenschicht von 8 g/m2 aufgebracht, rückseitig wird gleichsam unter Verwendung des erwähnten Duo-Coaters® das Substrat mit einer Stärkepräparation von 0,3 g/m2 versehen. Zur Ausbildung eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wird in einer separaten Streichmaschine auf die Zwischenschicht eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht von 5,4 g/m2 aufgetragen. Das so hergestellte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial wird auf seiner die Aufzeichnungsschicht enthaltenden Seite mit einer Schutzschicht von 3,5 g/m2 versehen.

Die so hergestellten wärmeempfindlichen Aufzeichnungspapiere weisen eine im Durchlicht hervorragend zu erkennenden Markierung entsprechend den Vertiefungen in der Gegenwalze auf.


Anspruch[de]
  1. 1. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial in lichtdurchlässiger Ausführung, das ein Substrat und eine auf mindestens einer Seite des Substrates zur Aufnahme von Aufzeichnungen vorgesehene Aufzeichnungsschicht sowie eine zwischen Substrat und Aufzeichnungsschicht ausgebildete pigmentierte Markierung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die pigmentierte Markierung durch einen in Form der Markierung lokal unterschiedlich dicken Auftrag mindestens einer zwischen dem Substrat und der mindestens einen Aufzeichnungsschicht angeordneten durchgängigen Zwischenschicht ausgebildet ist.
  2. 2. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen durch einen in Form der Markierungen lokal dickeren Auftrag der pigmentierten Zwischenschicht ausgebildet sind.
  3. 3. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lokal dicker ausgeführten Markierungen eine Dickendifferenz gegenüber den unmarkierten Stellen der Zwischenschicht aufweisen, die zwischen 0,1 und 5 µm liegt.
  4. 4. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die pigmentierte Zwischenschicht mindestens einen Binder auf Basis eines synthetischen Polymers enthält.
  5. 5. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die pigmentierte Zwischenschicht mindestens ein Pigment mit der nach DIN 53199/JIS K 5101 bestimmten Ölabsorption von mindestens 50 ml/100 g enthält.
  6. 6. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die pigmentierte Zwischenschicht mindestens ein Pigment enthält, das aus der nachfolgend aufgeführten Gruppe ausgewählt ist:
    1. - Kaolin
    2. - kalziniertes Kaolin
    3. - Titandioxid
  7. 7. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel-Pigment-Verhältnis in der pigmentierten Zwischenschicht zwischen 1 : 10 und 1 : 20 liegt.
  8. 8. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial zumindest auf einer seiner Seiten eine zur Aufnahme der Aufzeichnung vorgesehene Empfangsschicht für das Tintenstrahldruckverfahren aufweist.
  9. 9. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial zumindest auf seiner zur Aufnahme der Aufzeichnung vorgesehenen Seite eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufweist.
  10. 10. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
  11. 11. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial auf der zur Aufnahme der Aufzeichnung vorgesehenen Seite eine druckempfindliche SC (selbstfärbende)- Aufzeichnungsschicht aufweist.
  12. 12. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial ein Substrat aus Papier aufweist.
  13. 13. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat des Aufzeichnungsmaterials eine flächenbezogene Masse zwischen 50 und 180 g/m2 aufweist.
  14. 14. Verfahren zur Erzeugung eines bahnförmigen Aufzeichnungsmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die pigmentierte Zwischenschicht mit einer, eine Gegenwalze aufweisenden Beschichtungsvorrichtung aufgebracht wird und diese Gegenwalze Vertiefungen in Form der auszubildenden Markierungen aufweist.
  15. 15. Verfahren zur Erzeugung eines bahnförmigen Aufzeichnungsmaterials nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsvorrichtung eine vom Blade-Typ ist.






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