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Dokumentenidentifikation DE102004026050A1 15.12.2005
Titel Sicherheitspapier
Anmelder Giesecke & Devrient GmbH, 81677 München, DE
Erfinder Hoffmüller, Winfried, Dr., 83646 Bad Tölz, DE;
Sander, Kerstin, 83661 Lenggries, DE;
Krombholz, Markus, Dr., 83607 Holzkirchen, DE;
Ruck, Jürgen, 83714 Miesbach, DE
DE-Anmeldedatum 25.05.2004
DE-Aktenzeichen 102004026050
Offenlegungstag 15.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.12.2005
IPC-Hauptklasse D21H 21/40
IPC-Nebenklasse B44F 1/12   B42D 15/10   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Sicherheitspapier mit transparent gefülltem Bereich für die Herstellung von Wertdokumenten, wie Banknoten, Schecks, Scheckkarten, Ausweisen, Aktien, aufweisend mindestens eine erste Lage (1) aus im Wesentlichen nicht transparentem Material, mindestens eine durch die erste Lage aus im Wesentlichen nicht transparentem Material hindurchgehende erste Öffnung (5), eine mindestens bereichsweise transparente Füllung in der ersten Öffnung (5) und Mittel (3, 9) zur in situ-Fixierung der Füllung. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung des Sicherheitspapiers, seine Verwendung für die Fälschungssicherung von Waren beliebiger Art sowie ein Wertdokument, das ein erfindungsgemäßes Sicherheitspapier aufweist.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sicherheitspapier und ein unter Verwendung des Sicherheitspapiers hergestelltes Wertdokument, wobei das Sicherheitspapier bzw. das Wertdokument einen transparent gefüllten Bereich aufweist. Unter Wertdokumenten sind Gegenstände, wie Banknoten, Schecks, Scheckkarten, Ausweise, Aktien, etc., zu verstehen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung des Sicherheitspapiers und seine Verwendung zur Fälschungssicherung von Waren beliebiger Art.

Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, Dokumente fälschungssicher zu machen, z. B. mithilfe von Wasserzeichen, Sicherheitsfäden, lumineszierenden Darstellungen, Hologramme, etc. All diese Sicherheitselemente erlauben einem geübten Betrachter, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme geeigneter Überprüfungsgeräte, eine weitgehend verlässliche Unterscheidung zwischen echten und gefälschten Dokumenten. Bei flüchtiger Betrachtung oder wenn die speziellen Sicherheitsmerkmale eines Wertdokuments dem Betrachter nicht genau bekannt sind, wie das z. B. bei Banknoten im normalen Zahlungsverkehr oder bei Fremdwährung typischerweise der Fall ist, können Fälschungen leicht unerkannt bleiben. Das Problem wird verschärft durch die modernen Farbkopierer, die Wertdokumente, wie z. B. Banknoten, in erstaunlicher Qualität kopieren. Systeminterne Sicherungen der Kopierer, die ein Kopieren von Banknoten verhindern sollen, sind ohne großen Aufwand zu umgehen.

Daher wurde versucht, Wertdokumente mit Sicherheitselementen auszustatten, die nicht kopierbar sind und deren Fälschung auch einem ungeübten oder flüchtigen Betrachter auffällt. Es wurde begonnen, Wertdokumente mit durchgehenden Öffnungen zu versehen, die mit einem transparenten Material verschlossen wurden. Wird ein derartiges Wertdokument kopiert, erscheint der transparente Bereich in der Kopie in der Farbe des Hintergrunds. Ein Fälscher muss diesen Bereich ausschneiden und neu verschließen. Dies ist schwierig, insbesondere dann, wenn zusätzliche Sicherheitselemente vorgesehen sind, die sich sowohl über den transparenten Bereich als auch über angrenzende, nicht transparente Bereiche erstrecken.

WO 95/10420 offenbart ein Wertdokument mit einer Durchbrechung, die mittels einer mindestens bereichsweise transparenten Abdeckfolie verschlossen ist. Die Abdeckfolie ist so angebracht, dass sie die Durchbrechung allseitig überragt. Bevorzugt weist der Träger in dem von der Folie bedeckten Bereich eine der Foliendicke entsprechende Vertiefung auf, so dass das Wertdokument überall im Wesentlichen die gleiche Dicke hat. Die Abdeckfolie kann zusätzliche Sicherheitsmerkmale, wie Diffraktionsstrukturen, aufweisen.

Bei der oben angeführten Druckschrift haben die Durchbrechungen im Trägermaterial glatte Ränder. Sie können leicht durch Schneiden oder Stanzen des Trägermaterials erzeugt werden. Ein derartiger Vorgang kann prinzipiell auch von einem Fälscher durchgeführt werden. Zur Erzielung einer besseren Fälschungssicherheit wird in WO 03/054297 vorgeschlagen, die Fensteröffnung während der Papierherstellung zu erzeugen, wobei ein Sicherheitspapier erhalten wird, bei dem der Randbereich der Fensteröffnung charakteristische Unregelmäßigkeiten aufweist, die am fertigen Papier nachträglich nicht herstellbar sind. Die Öffnung kann einseitig oder beidseitig mit einem die Öffnung überragenden Sicherheitselement, wie einer transparenten Kunststofffolie, versehen werden. Im Bereich der Auflagefläche des Sicherheitselements weist das Sicherheitspapier bevorzugt eine Vertiefung auf, so dass eine stufenlose Oberfläche erzielt wird.

Im Gegensatz zu den Wertdokumenten gemäß WO 03/054297 soll gemäß WO 03/097937 die Sichtbarkeit unregelmäßiger Randbereiche von Fensteröffnungen gerade vermieden werden. Daher weist das Produkt gemäß WO 03/097937 mindestens eine Lage eines Fasermaterials mit einer durchgehenden Öffnung auf, wobei die Öffnung auf mindestens einer Seite von einem nur teilweise transparenten Gebilde bedeckt ist. Das Gebilde ist beispielsweise ein bedrucktes Patch mit einem Kunststoff-Fenster oder eine transparente Kunststofffolie, die bereichsweise undurchsichtig machende Substanzen enthält. Die undurchsichtigen Bereiche des Patches oder der Folie verdecken die unregelmäßigen Ränder der Fensteröffnung. Das Gebilde kann mehrere Schichten aufweisen und zusätzliche Sicherheitselemente enthalten.

Sämtlichen Sicherheitspapieren mit durchgehender Öffnung im Substratmaterial ist gemeinsam, dass die Öffnung mittels eines mindestens teilweise transparenten Folienmaterials verschlossen wird. Das Verschließen erfolgt einseitig oder beidseitig; alternativ wird die Folie zwischen zwei Papierlagen eingebettet oder in die passenden Abmessungen gebracht und in die Öffnung eingesetzt.

Diese bekannten Lösungen zum Verschließen der durchgehenden Öffnungen stabilisieren zwar die Öffnungen, weisen jedoch Nachteile auf, die zum Teil bereits unmittelbar nach der Herstellung des Sicherheitspapiers und zum Teil nach kurzem Gebrauch des Sicherheitspapiers zu Tage treten.

Wird die Öffnung beidseitig durch Folien verschlossen, kann ein störender Lufteinschluss kaum vermieden werden. Außerdem erzeugen sich lokal berührende Folien unkontrollierbare optische Effekte und sie verschleißen vergleichsweise schnell. Der beschleunigte Verschleiß äußert sich in einem reibungsbedingten Verlust an Transparenz (blind werden) der Folien.

Wird die Öffnung nur einseitig durch eine Folie verschlossen oder wird die Folie zwischen zwei Papierlagen eingebettet, sind die Ränder der Öffnung zumindest an einer Oberfläche des Sicherheitspapiers exponiert und wirken als Schmutzfänger. Die Folge ist, dass die Nutzer des Sicherheitspapiers an den Rändern der Öffnung zupfen und sie beschädigen.

Wird die Folie in die Öffnung eingesetzt, so dass sie diese ausfüllt, ist zwar das Problem des Dickenunterschieds zwischen Folie und dem umgebenden Bereich gelöst, aber das Sicherheitspapier darf keiner wesentlichen Verformung mehr ausgesetzt werden. Rollen oder Knicken des Papiers, wie es bei einer Banknote unvermeidbar ist, führt rasch zu einem Ausbrechen des Folieneinsatzes.

Selbst wenn ein Ausbrechen des Folieneinsatzes verhindert werden kann, z. B. durch Aufkleben einer weiteren Folie auf den Einsatz und die den Einsatz umgebenden Papierbereiche, führen starke Verformungen des Sicherheitspapiers rasch zu Schäden und/oder Verschmutzung im Kontaktbereich zwischen Papierrand und Rand des Folieneinsatzes.

Unkontrollierbare optische Effekte und Erblindungserscheinungen im Bereich der transparenten Folie sowie Schäden an den Rändern der Öffnung machen eine durchgehende Öffnung mit Stabilisierung durch (eine) transparente Folie(n) als Sicherheitselement unbrauchbar, da in jedem Einzelfall nicht ohne weiteres feststellbar ist, ob Abweichungen vom „Ideal-Original" lediglich eine Folge einer mangelhaften Reproduzierbarkeit des Herstellungsverfahrens oder von gebrauchsbedingten Veränderungen des Sicherheitspapiers sind, oder ob sie einen Hinweis auf das Vorliegen einer Fälschung darstellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein für die Herstellung von Wertdokumenten geeignetes Sicherheitspapier mit einem transparent gefüllten Bereich bereitzustellen, wobei die oben aufgeführten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll die den transparenten Bereich bildende Füllung stabil und flexibel, d. h. biegsam, sein.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein unter Verwendung des Sicherheitspapiers hergestelltes Wertdokument bereitzustellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es außerdem, ein Verfahren zur Herstellung des Sicherheitspapiers bereitzustellen.

Ferner ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Fälschungssicherung von Waren beliebiger Art durch Verwendung des Sicherheitspapiers.

Diese Aufgaben werden gelöst durch die Gegenstände mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.

Das Sicherheitspapier bzw. das Wertdokument gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf

  • – mindestens eine erste Lage aus im Wesentlichen nicht transparentem Material (im Folgenden als „Basispapier" bezeichnet),
  • – mindestens eine durch die erste Lage aus im Wesentlichen nicht transparentem Material hindurchgehende erste Öffnung (im Folgenden auch als „Fenster" bezeichnet),
  • – eine mindestens bereichsweise transparente Füllung in der ersten Öffnung, und
  • – Mittel zur In-situ-Fixierung der Füllung.

Bedingt durch die mindestens bereichsweise transparente Füllung weist das Sicherheitspapier mindestens einen transparenten Bereich auf.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Sicherheitspapiers mit mindestens einem transparenten Bereich weist folgende Schritte auf:

  • – Bereitstellen mindestens einer ersten Lage aus im Wesentlichen nicht transparentem Material (Basispapier), das eine durch die erste Lage hindurchgehende erste Öffnung (Fenster) aufweist,
  • – Füllen der ersten Öffnung mit einer mindestens bereichsweise transparenten Füllung oder mit einem Füllungssystem, das eine mindestens bereichsweise transparente Füllung ergibt, und
  • – In situ-Fixieren der Füllung.

Gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Öffnung vor dem Einbringen der Füllung oder des Füllungssystems einseitig durch ein Öffnungsabdeckmittel verschlossen.

Die vorliegende Erfindung findet insbesondere Anwendung auf dem Gebiet von Sicherheitspapieren bzw. Wertdokumenten auf der Basis von Papier, vorzugsweise Banknoten. Der Begriff „Sicherheitspapier", wie er hierin verwendet wird, soll jedoch allgemein Produkte umfassen, die zur Herstellung von Wertdokumenten geeignet sind, beispielsweise Kartons oder Kunststoff-Flachmaterialien oder Kombinationen davon.

In der folgenden Beschreibung wird die mindestens eine Lage aus im Wesentlichen nicht transparentem Material gewöhnlich als „Basispapier" bezeichnet. Es versteht sich, dass diese Materiallage zwar bevorzugt aus Papier besteht, jedoch durchaus auch aus anderen Materialien bestehen kann, beispielsweise aus einem nicht transparenten Kunststoff. Das Sicherheitspapier kann auch weitere Lagen aus Papier oder aus einem anderen Material, transparent oder nicht transparent, und mit oder ohne durchgehende Öffnung(en), aufweisen.

Anordnung, Anzahl, Form und Größe der durchgehenden Öffnungen (Fenster) sind weitgehend beliebig, d. h. allenfalls durch die Handhabbarkeit des Basispapiers und ggf. der weiteren Sicherheitspapierlagen beschränkt.

Die Füllung eines Fensters füllt das Fenster vollständig aus, d. h., das Basispapier mit dem gefüllten Fenster weist Oberflächen ohne Stufen an den Fensterrändern auf. Die Füllung ist mindestens bereichsweise transparent. Sie kann auch nicht transparente Bereiche aufweisen, beispielsweise bedingt durch Einfügen von zusätzlichen Sicherheitselementen oder durch Aufdrucke. Die Füllung besteht also aus einem Material, das durchsichtig oder zumindest lichtdurchlässig ist. Materialien, die sowohl für sichtbares Licht als auch für Strahlungsarten, wie sie für Echtheitsprüfungen verwendet werden, hochtransparent sind, sind bevorzugt. Die Füllung sollte mit dem Basispapier kompatibel sein und sollte seine Verformungseigenschaften nicht negativ beeinflussen. Eine Banknote beispielsweise muss gerollt oder gefaltet werden können ohne dass die Füllung Widerstand leistet, beschädigt wird oder gar aus dem Fenster ausbricht.

Weitere wünschenswerte Eigenschaften der Füllung sind gute Bedruckbarkeit, Schmutz abweisende Eigenschaften, Beständigkeit gegen Versprödung, Verfärbung und gegen Feuchtigkeit, Alterungsbeständigkeit und Kratzfestigkeit. Bevorzugt sollte die Füllung auch die Einbringung optischer Merkmalsstoffe und/oder das Vorsehen taktiler Merkmale (Prägungen, Reliefs) erlauben.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die Füllung in situ in der Öffnung fixiert wird. In-situ-Fixierung im Sinne der Erfindung bedeutet, es sind Fixiermittel zum Fixieren der Füllung vorgesehen, und die Einbringung der Füllung in die Öffnung und ihre Fixierung erfolgen im Wesentlichen zeitgleich oder zumindest zeitnah, z. B. einander zeitlich überlappend.

Bei der In-situ-Fixierung erfährt das Füllmaterial während oder unmittelbar nach der Einbringung in das Fenster irgendeine Art von Veränderung dauerhafter oder temporärer Art, beispielsweise eine chemische Umsetzung oder eine teilweise oder vollständige Phasenumwandlung, wie z. B. Einschmelzen von Patches an den Rändern. Dadurch wird eine innige Verbindung des Sicherheitspapiers mit seiner Fensterfüllung gewährleistet.

Die Mittel zur In-situ-Fixierung können separat vorgesehen werden oder sie können mit der Füllung oder mit dem Basispapier, insbesondere wenn es sich dabei um eine Fasermateriallage handelt, eine Einheit bilden.

Im Folgenden wird die Erfindung am Beispiel einer Banknote erläutert. Die Erfindung soll jedoch nicht darauf beschränkt sein, sondern ist allgemein auf Artikel mit durchgehenden Öffnungen anwendbar, insbesondere auf jede Art von Sicherheitspapieren/Wertdokumenten.

Zur Herstellung der Banknote (oder eines anderen Gegenstands) wird zuerst ein Basispapier, typischerweise aus einem Fasermaterial, mit einer durchgehenden Öffnung, einem so genannten Fenster, bereitgestellt. Das Basispapier kann bereits mit dem Fenster hergestellt werden, oder das Fenster kann nachträglich eingeschnitten oder ausgestanzt werden. Durch Schneiden oder Stanzen erhält man glatte Ränder. Ränder ohne scharfe Begrenzungskanten können nach den in WO 03/054297 beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Dabei wird das Papier mit einer Papiermaschine hergestellt, bei der das Papiersieb mit wenigstens einem elastischen oder beweglich gelagerten Verschlusselement, das die Anlagerung von Papiermasse in diesem Bereich verhindert, versehen ist.

Abhängig von dem verwendeten Fensterfüllungssystem und von der Art der Einbringung der Füllung kann es zweckmäßig sein, das Fenster vor dem Einbringen der Füllung durch ein Abdeckmittel, beispielsweise eine heißsiegelfähige Folie, einseitig zu verschließen.

Als Folien eignen sich z.B. Polyolefinfolien (z.B. aus PE, PP, cycloolefinische Copolymere), deren Derivate, Polycarbonat, PMMA. Geeignete Klebstoffe zum Aufbringen der Folien sind z.B. Polyvinylacetate, Polyvinylchloridderivate, Acrylate, Polyurethane, Polyester, Copolymere dieser Gruppen sowie UV-Klebstoffe.

Wenn eine stufenlose Oberfläche erwünscht ist, wird ein Basispapier verwendet, das im Bereich der Auflagefläche des Abdeckmaterials eine Vertiefung aufweist, die im Wesentlichen der Dicke des Abdeckmaterials entspricht. Die Vertiefung kann durch Komprimieren des Basispapiers in diesem Bereich vor dem Aufbringen des Abdeckmaterials erzeugt werden. Die Vertiefung kann aber auch bereits während der Papierherstellung erzeugt werden, indem die Blattbildung in der direkten Umgebung der Öffnung behindert, aber nicht verhindert, wird und damit eine dünnere Stelle im Papier gebildet wird. Dies ist in WO 03/054297 beschrieben. Alternativ kann die Vertiefung auch durch Kalandrieren erzeugt werden.

Das Abdeckmaterial kann das Basispapier auch einseitig vollflächig bedecken.

Anschließend wird die Füllung eingebracht. Geeignete Füllungssysteme sind lösungsmittelarm oder bevorzugt lösungsmittelfrei, d. h. 100%-Systeme. Systeme, die lösungsmittelhaltig oder wässrig sind, lassen sich nur in begrenzter Schichtdicke aufbringen, da es bei der schnellen Trocknung zu Kochern (Bläschen) kommen kann, so dass die erreichbare Schichtdicke zur vollständigen Füllung des Fensters möglicherweise nicht ausreicht. 100%-Systeme jedoch können zuverlässig in der erforderlichen Schichtstärke aufgebracht werden.

Geeignete Verfahren zur Einbringung der Füllung sind Druckverfahren, insbesondere solche, mit denen gezielt eine größere Menge des Füllungssystems eingebracht werden kann, z. B. Siebdruck, oder Verfahren, die das Füllungssystem mittels einer Art von Dosierspritzen einbringen. Siebdruck ist besonders geeignet, da an laufender Bahn platziert eine erhebliche Füllungssystemmenge gedruckt werden kann. Auch Tiefdruck ist möglich, aber weniger vorteilhaft, da meist mehrere Druckgänge notwendig sind und die Näpfchenentleerung im Fensterbereich schwierig ist. Gut geeignet sind Inkjet-Verfahren. Im Rolle-zu-Rolle Prozess können Spritzdüsen, die z. B. auf einer Walze angeordnet sind, eingesetzt werden. Im Bogendruck muss für jedes zu füllende Fenster eine eigene Spritzdüse eingesetzt werden, die zur Nachjustierung zu der genauen Fensterposition bevorzugt zusätzlich über ein optisches Steuerungsverfahren verfügen sollte.

Auch alle gängigen Streichverfahren, wie z.B. alle Walzenstreich-, Rakelstreich-, Rollrakelstreich-, Luftbürste- oder Luftmesserstreich-, Curtainstreich-, Filmpressenauftrag- und Sprühstreichverfahren sowie Düsenauftrag, sind vorteilhaft einsetzbar. Beispielsweise können Rakel oder Blades benutzt werden, um das Füllungssystem vollflächig aufzubringen. Prinzipbedingt erhalten Bereiche der Banknote, die einen größeren Abstand zum Auftragswerkzeug aufweisen, d. h. die Fensterbereiche, eine höhere Schichtdicke. Allerdings wird hier die gesamte Banknote zumindest streifenweise beschichtet.

Die bei den oben genannten Einbringungsverfahren bzw. Auftragsverfahren eingesetzten Füllungssysteme müssen eine geeignete Rheologie besitzen, um gespritzt oder aufgestrichen werden zu können. Außerdem sollten sie zumindest im Falle der Druckverfahren einen guten Verlauf besitzen, da die exakte Position der Fenster produktionstechnischen Schwankungen unterliegt.

Es können sowohl Einkomponenten-Systeme als auch Mehrkomponenten-Systeme zur Anwendung kommen.

Geeignete Einkomponenten-Systeme sind beispielsweise Polymerschmelzen, Lacke (bevorzugt als 100%-Systeme) und feuchtigkeitsvernetzende Polyurethane.

Bei den Polymerschmelzen sind allgemein Thermoplaste und Elastomere zu erwähnen, insbesondere cycloolefinische Copolymere, Polymethylmethacrylat (PMMA), das sich durch hohe Farblosigkeit und ausgeprägte Transparenz auszeichnet, Copolymere von Methylmethacrylat, Polycarbonate (PC), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Kautschuk wie z. B. Butylkautschuk, Ethylen-Vinylacetat-Kautschuk.

Als Lacke kommen strahlenhärtende, insbesondere radikalisch oder kationisch durch UV (Ultraviolett-Härtung) oder ESH (Elektronenstrahlhärtung) härtende Lacke infrage, und außerdem radikalisch oder kationisch durch UV oder ESH härtbare Klebstoffe.

Geeignete Mehrkomponentensysteme sind insbesondere Zweikomponenten (2K)-Systeme. Bevorzugt sind Silikone wie z. B. transparentes „Badewannensilikon", Epoxidharze, z. B. amin- oder säurehärtende Epoxidharze, 2K-Kaschierkleber, und Polyurethane sind besonders vorteilhaft. Die Polyurethane werden beispielsweise durch ein Polyesterpolyol oder Polyetherpolyol als erste Komponente und eine Polyurethanpräpolymerlösung oder ein Oligomer mit zwei oder mehr Isocyonatgruppen als zweite Komponente erzeugt.

Die Füllungssysteme befinden sich während der Einbringung im flüssigen oder zumindest fließfähigen Zustand. Durch die gute Beweglichkeit der Füllungssysteme kommen diese in innigen Kontakt mit den Mitteln zur In-situ-Fixierung, d. h. der Abdeckfolie und den Fensterrändern. Mit dem gewählten Fensterfüllungsmaterial leicht verklebbare Folienmaterialien und unregelmäßige Fensterränder begünstigen eine starke In-situ-Fixierung der Füllung. Als leicht verklebbare Folienmaterialien eignen sich z.B. durch Ätzung, Primerung oder Corona vorbehandelte Folien, insbesondere aus PET, PE, PP oder Polyolefine. Alternativ eignen sich Folien, die z.B. durch das Füllungsmaterial anquellbar sind, z.B. Polycarbonat, PMMA, PVC.

Es ist wünschenswert, dass nach der Füllung des Fensters eine rasche Weiterbearbeitung stattfinden kann. Da die Produktionsprozesse mit sehr hoher Geschwindigkeit ablaufen, müssen die Füllungssysteme sehr schnell tackfrei werden, d. h. die Eigenschaft, an anderen Oberflächen zu haften, muss unmittelbar nach der Einbringung bzw. Aufbringung des Füllungssystems beseitigt werden. Ansonsten kann es zu einem Verblocken, d. h. einem Aneinanderhaften, der Materialien kommen. Strahlungshärtende Systeme und so genannte Dual Cure-Systeme, bei denen eine Strahlungshärtung und eine thermische Nachreaktion stattfindet, können üblicherweise tackfrei und nicht verblockend erhalten werden. Bei 2K-Systemen ist es jedoch sehr schwierig, unmittelbar nach der Fensterfüllungsstation Tackfreiheit zu erzielen. Grundsätzlich ist der Tack auch bei 2K-Systemen durch den Einsatz von Antiblockadditiven reduzierbar bzw. vermeidbar. 2K-Systeme haben jedoch andererseits den Vorteil einer hohen erzielbaren Flexibilität, was insbesondere bei Produkten wie Banknoten, die während des Gebrauchs regelmäßig starken Verformungen ausgesetzt sind, unverzichtbar ist.

Um auch bei nicht ausreichend rasch tackfrei werdenden Füllungssystemen eine Verblockung zu vermeiden, kann nach ihrer Anwendung ein blockfestes Material aufgetragen werden. Dies kann eine blockfeste Lackschicht sein, die auf die noch nicht tackfreie Fensterfüllung aufgetragen wird. Die Lackschicht kann auf beliebiger Basis aufgebaut sein, z.B. NC-basierende Lacke, Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymere (auch vernetzend möglich), wässrige Dispersionen, auch vernetzt und/oder strahlenhärtend, UV-Lacke, sofern sie transparent ist und das Härten oder Vernetzen der Füllung nicht beeinträchtigt. Alternativ kann auch eine Folie aufgebracht, beispielsweise ohne weiteren Klebstoff aufkaschiert, werden. Diese Folie kann später, wenn die Füllung tackfrei ist, wieder abgezogen werden oder auch auf der Banknote verbleiben.

Wenn die Folie wieder abgezogen werden soll, empfiehlt es sich, ein mit dem gewählten Füllungsmaterial nicht leicht verklebbares Folienmaterial, z. B. Polyethylen, Polypropylen oder Polyethylenterephthalat, zu verwenden. Alternativ oder zusätzlich kann die Folie mit Releaseschichten, wie z. B. Wachsen oder Silikonen, ausgestattet werden. Als Releaseschicht kann auch ein mit Silikonen versetzter UV-Lack verwendet werden. Die Folie darf die Reaktionen der Füllung nicht beeinträchtigen. Wenn sie nach Erzielung von Tackfreiheit wieder abgezogen wird, braucht sie nicht transparent zu sein.

Wenn die Folie nicht wieder abgezogen wird, dürfen ihre optischen Eigenschaften keine störenden Auswirkungen haben, insbesondere die Transparenz nicht verringern. Die Kombination Folie/Füllmaterial wird zweckmässigerweise so gewählt, dass eine gute Verbindung zwischen Folie und Füllung erzielt wird. Für die flexible Kaschierung von PET-Folien können beispielsweise 100%-Polyurethan-Kaschierklebstoffe (Rohm & Haas) eingesetzt werden. Die Folie wird so platziert, dass mindestens das gefüllte Fenster abgedeckt wird. Steht die Folie über den Rand des Fensters über, ist es bevorzugt, dass sie über eine heißsiegelfähige Ausstattung verfügt und unter Druck und Temperatureinwirkung mit dem Papier verklebt wird. Wenn eine stufenlose Oberfläche erwünscht ist, kann in dem Bereich der Auflagefläche der Folie eine Vertiefung im Papier vorgesehen werden, wie oben für die Abdeckfolie erläutert wurde.

Die Aufbringung einer Folie oder einer Lackschicht nach dem Aufbringen des Füllungssystems ist oft auch dann zweckmäßig, wenn das Füllungssystem blockfrei ist, beispielsweise bei weichen Systemen als kratzunempfindliche Schutzschicht oder um die Banknote mit zusätzlichen Merkmalen auszustatten, die in der Folie oder der Lackschicht vorgesehen werden können.

Die als Schutzschicht fungierende, kratzunempfindliche Lackschicht kann ein strahlenhärtendes 100%-System (z. B. radikalisch oder kationisch UV- oder ESH-härtbar) oder ein System auf Lösungsmittelbasis, beispielsweise Nitrocellulose, Polyamid, PVC-Copolymere, oder ein System auf Wasserbasis, beispielsweise allgemein Dispersionen, Emulsionen, insbesondere Acrylate, Styrolacrylate, Polyurethane, aber auch ein strahlungshärtendes System, sein. Auch PMMA- und PC-Systeme mit größerer Kettenlänge sind denkbar.

Die Fensterfüllung kann zur Einbringung zusätzlicher Sicherheitsmerkmale genutzt werden, die vor oder gegebenenfalls auch gleichzeitig mit dem Einbringen des Füllungssystems in dem Fenster angebracht werden. Infrage kommen beispielsweise Merkmalsstoffe, Lumineszenzstoffe, Lisa-Farbstoffe (lichtsammelnde Farbstoffe, die einen Lichtaustritt an besonders geprägten Strukturen des Fensters bewirken), eine thermochrome Ausstattung, fotochrome Farbstoffe, Melierfasern, Absorber für Röntgenstrahlung oder allgemein ionisierende Strahlen (für Maschinenlesbarkeit). Auch Polarisatoren, Hologramme, taktile Merkmale, wie beispielsweise Prägungen in Blindenschrift oder andere Prägungen, und Filter unterschiedlichster Wellenlängen können vorgesehen werden.

Ebenso können die Abdeckschicht und/oder die Schutzschicht mit derartigen Merkmalen ausgestattet werden.

Bei der Wahl des Füllungssystems und der die Füllung gegebenenfalls bedeckenden Schichten ist zu berücksichtigen, dass Transparenz für alle Strahlungsarten, die für die Erkennung des Fensters benutzt werden, sichergestellt ist. Die Härte muss so eingestellt werden, dass die Druckverfahren, die im Fensterbereich eingesetzt werden sollen, nicht gestört werden.

Alternativ zur oben ausgeführten Abdeckung des Fensters mit einer Folie vor dem Einbringen des Füllungssystems kann das Füllen des Fensters auch ohne Abdeckmittel oder mit einer Lackschicht als Abdeckmittel erfolgen. Eine Variante, bei der während der Füllung des Fensters ein Abdeckmittel vorhanden sein kann, aber nicht vorhanden sein muss, besteht darin, das Banknotenpapier mit einer Polymerfolie oder einer Transferfolie zu überlagern und aus der Polymerfolie oder Transferfolie mit einem heißen Stempel ein Polymerstück, dessen Ränder beim Patchen aufschmelzen oder zumindest so weit erweichen, dass eine gute In-situ-Verbindung zur Banknote und gegebenenfalls zu der Abdeckfolie erzielt wird, abzutrennen und als Fensterfüllung zu applizieren. Als Stempel kann auch eine geeignet geformte, beheizte Anpresswalze fungieren. Geeignete Füllungen hierfür sind insbesondere die Thermoplaste, wie z.B. EVA, Styrolacrylate, PET, PA, PUR, PP, PE, cycloolefinische Copolymere, die im erweichten Zustand eine gute Fließfähigkeit besitzen und daher eine gute In-situ-Fixierung gewährleisten.

Gemäß einer weiteren Variante wird das Papier mit dem zu füllenden Fenster auf einem Träger, z. B. einer Walze, angeordnet, das Fenster mit dem Füllungssystem gefüllt, und das Papier mit dem gefüllten Fenster nach Erreichen der erforderlichen Härte von dem Träger gelöst. Walze und Füllungssystem müssen so aufeinander abgestimmt sein, dass das Füllungssystem auf der Walze nur wenig haftet. Generell gut geeignet sind Walzen mit Teflonbeschichtung. Nach dem Ablösen von der Walze kann eine Lackschicht oder eine Folie, gewünschtenfalls mit Sicherheitselementen, aufgebracht werden.

Alternativ kann die Walze, oder allgemein der Träger, Teil eines Lackauftragswerks sein, wobei die Walze vollflächig, platziert oder mit Motiven, einen Lackfilm trägt, der parallel zur Fensterfüllung, aber von der Gegenseite her appliziert wird. Hierbei erfolgt die In-situ-Fixierung an den Rändern des Fensters und an dem Lackfilm.

Bei den bisher beschriebenen Varianten zur Füllung der Fensteröffnungen wird die korrekte Platzierung der Füllungssysteme in den Fensteröffnungen anlagentechnisch gelöst. Andere Verfahren erfordern keine örtlich möglichst präzise Durchführung der Fensterfüllung. Dazu gehören die folgenden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens:

Bei einer Ausführungsform wird die das Fenster einseitig verschließende Abdeckfolie im Bereich der Fensteröffnung selektiv elektrostatisch aufgeladen. Die Aufladung kann beispielsweise durch Reibung erfolgen oder durch Anlegen von Strom an die Auflagefläche, auf welcher das zu beflockende Substrat liegt, und die selektive Aufladung wird durch geeignete Abstimmung von Luftfeuchtigkeit und Papierfeuchte erzielt. Dann wird die Folie von der Papierseite her einem Beflockungsprozess mit dem Fensterfüllungssystem unterzogen, wobei das Fenster die Flocken, die gegebenenfalls einen Klebstoff aufweisen können, anzieht. Überschüssige Flocken werden entfernt, beispielsweise durch Abblasen. Dann wird zum Aufschmelzen der Beflockungsmasse Wärme erzeugt. Die Wärme kann durch einen beliebigen Trockner, bevorzugt einen Trockner, der wenig Turbulenz erzeugt, oder durch einen IR-Strahler oder einen Mikrowellentrockner erzeugt werden. Die Beflockungsmasse kann beispielsweise ein Pulverlack sein, insbesondere Expoxidharze, Polyesterharze, Mischung aus Epoxidharzen und Polyesterharzen, oder auch Acrylate, PUR, UV-härtende Pulverlacke.

Gelingt es nicht, die Folie elektrostatisch so aufzuladen, dass nur der Fensterbereich mit Beflockungsmasse gefüllt wird, muss der Aufschmelzprozess ortsabhängig stattfinden. Dann wird die Abdeckfolie für das einseitige Verschliessen des Fensters so gewählt, dass die für den Schmelzprozess und gegebenenfalls den Vernetzungsprozess benutzte Strahlung die Folie (nur die Folie) ungehindert durchdringt und die Beflockungsmasse im Fensterbereich aufschmilzt, so dass sie sich mit den Rändern der Fensteröffnung und mit der Abdeckfolie in situ verbindet. Alternativ kann eine sehr dünne Abdeckfolie verwendet werden, die sich wesentlich schneller als das dicke Banknotenpapier aufheizt und so ebenfalls zu einem ortsabhängigen Schmelzprozess führt. Wenn die Fenster gefüllt sind, wird die überschüssige Beflockungsmasse entfernt, beispielsweise durch Abblasen, Absaugen, Abwaschen oder durch elektrostatische oder mechanische Entfernung.

Anstelle einer Beflockung der die Fensteröffnung einseitig verschließenden Abdeckfolie kann auch eine beflockte Transferfolie eingesetzt werden. Der Transfer findet nur dort statt, wo die Beflockungsmasse aktiviert wird, beispielsweise durch Wärme. Die beflockte Transferfolie kann auch einen aktivierbaren Klebstoff an der Oberfläche der Beflockung aufweisen. Umgekehrt kann der Klebstoff auch auf der das Fenster einseitig verschließenden Abdeckfolie aufgebracht sein. Bei einer platziert im Fensterbereich beflockten Transferfolie kann der Transfer durch vollflächige Wärmeeinwirkung oder durch Wärmeeinwirkung nur im Fensterbereich bewirkt werden. Wenn die Transferfolie nicht platziert beflockt ist, sollte der Transfer durch selektive Wärmeeinwirkung nur im Fensterbereich bewirkt werden.

Anstelle einer Beflockung kann die Transferfolie auch schmelzbare Teilchen tragen, die entweder durch Strahlung oder durch einen Heizstempel oder durch eine geeignet geformte Anpresswalze aktivierbar sind und in das Fenster übertragen werden können.

Weitere Ausführungsformen verwenden aufgeschäumte oder aufschäumbare Folien. Im Falle einer geschäumten Folie wird diese zweckmäßigerweise analog einem Leadstreifen über dem Fenster appliziert. Dann wird die Folie flach zusammengedrückt, beispielsweise durch Kalandrieren unter Wärmeeinwirkung. Im Fensterbereich kann die Folie ausweichen und das Fenster voll ausfüllen, da sie hier nicht gepresst wird. Umgekehrt kann auch eine aufschäumbare Folie auf das Papier aufgebracht werden, die nur im Fensterbereich aufgeschäumt wird, beispielsweise durch Aktivierung durch Wärmestrahlung selektiv im Fensterbereich, und dann das Fenster ausfüllt. Die übrigen Bereiche der aufschäumbaren Folie können getrocknet werden, um ein unbeabsichtigtes Aufschäumen zu verhindern. Dies kann beispielsweise durch Kalandrieren geschehen.

Auch eine Extrusionsbeschichtung, die in die Fensteröffnung gepresst wird, ist denkbar. Z.B. wird eine Schmelze mit einer Schnecke durch eine Düse gepresst. Bei einer Schlitzdüse kann ein Film entsprechend einer Folie über das Substrat gelegt und mit ihm verbunden werden.

Bei den Ausführungsformen der Fensterfüllung, bei denen das Fenster nicht zwingend einseitig durch eine Abdeckung verschlossen ist, wie beim Ausstanzen der Füllung aus einer Polymerfolie oder einer Transferfolie, bei der Fensterfüllung auf einem Träger, von dem das Papier später wieder entfernt wird, bei der Fensterfüllung mittels einer beflockten Transferfolie oder einer schmelzbare Kügelchen oder andere schmelzbare Teilchen tragenden Transferfolie, empfiehlt es sich, zur sicheren Fixierung der Füllung in der Fensteröffnung entweder dennoch eine derartige einseitige Fensterabdeckung vorzunehmen oder nachträglich, d. h. nach dem Füllen der Fensteröffnung, zumindest einseitig eine Folie oder eine Lackschicht aufzubringen. Wenn keinerlei fixierende Folien oder Beschichtungen vorgesehen werden, muss die Fixierung in der Fensteröffnung selbst besonders stark und haltbar sein. Eine derartige zuverlässige Fixierung kann durch unregelmäßige Fensterränder, wie sie bei einer Fensterbildung während der Papierherstellung gemäß dem in WO 03/054297 offenbarten Verfahren entstehen, gewährleistet werden.

Das Sicherheitspapier kann mehrlagig sein, d. h. es kann aus dem Basispapier mit einem ersten Fenster und einer oder mehreren zusätzlichen Lagen aus demselben oder einem anderen Material wie das Basispapier, mit oder ohne Fenster, bestehen. Bevorzugt bestehen die weiteren Lagen aus demselben Material wie das Basispapier und weisen Fenster auf, die so angeordnet sind, dass sie gemeinsam mit dem ersten Fenster ein durch die erste und die weiteren Lagen hindurchgehendes Fenster bilden. Das zweite und ggf. weitere Fenster können eine andere Abmessung als das erste Fenster besitzen. Bei teilweiser Überlappung der Fenster entsteht eine Füllung, die teils völlig transparent und teils opak erscheint. Völlig oder stark überlappende Fenster werden bevorzugt in einem Arbeitsgang gefüllt. Bei nur wenig überlappenden Fenstern kann eine getrennte Einbringung der Füllung vorteilhafter sein.

Die erfindungsgemäße Fensterfüllung verhindert eine Verschmutzung im Fensterrandbereich, verhindert Lufteinschlüsse zwischen den ein Fenster abdeckenden Folien, schafft ebene Oberflächen und damit eine uneingeschränkte Überdruckbarkeit des Fensterbereichs, und sorgt für eine erhöhte Stabilität beim Knicken oder Biegen durch Belastungs- und Spannungsausgleich.

Um eine Versprödung der Füllungen zu verhindern können gegebenenfalls Weichmacher in die Füllungssysteme inkorporiert werden oder inhärent weiche Systeme, d. h. Systeme mit niedriger Glasübergangstemperatur, eingesetzt werden. Bei 2K-Systemen kann eine niedrige Glasübergangstemperatur beispielsweise durch Wahl von Systemen, die bevorzugt zu einer linearen Kettenverlängerung führen, z. B. Systeme mit zwei funktionellen Gruppen je Komponente, erzielt werden. Die in sich weichen Systeme sind allerdings häufig kratzempfindlich, insbesondere 2K-Systeme unmittelbar nach der Applikation. Dieses Problem kann leicht durch Überlackieren mit einer dünnen Lackschicht oder durch Aufkaschieren einer dünnen Folie, wobei die Fensterfüllung als Kaschierkleber fungieren kann, gelöst werden. Wenn die Füllungen nur kurzzeitig kratzempfindlich sind, kann die Folie später wieder abgezogen werden, also lediglich als temporäre Schutzfolie wirken. Stabilität gegen Feuchtigkeit kann beispielsweise durch Wahl eines unempfindlichen Füllungssystems (z.B. 100%-Systeme, wie Epoxid, Dual Cure, Silikon, Thermoplastenschmelze,) durch vollständige Reaktion reaktiver Gruppen oder durch eine zusätzliche Bariereschicht erreicht werden. Gute Überdruckbarkeit kann durch den Verzicht auf Additive, die die Oberflächenenergie stark absenken würden, erzielt werden. Außerdem kann die Bedruckbarkeit verbessert werden durch geeignete Primer, Corona, Corona in Verbindung mit Primern, Beflammung und durch den Einsatz geeigneter coextrudierter Folien. Die Füllungen sollten auch Schmutz abweisend sein, was im Gegensatz zur Forderung nach guter Bedruckbarkeit steht. Die Abstimmung von Bedruckbarkeit und Schmutz abweisenden Eigenschaften kann mit einer entsprechenden Beschichtung z.B. gemäß der WO 00/00697 gelöst werden. Um eventuellen Beschädigungen und Knicken wirkungsvoll zu begegnen können selbstheilende Systeme, d. h. weiche Systeme, die über längere Zeiträume wieder in die Ursprungsform fließen, eingesetzt werden Das erfindungsgemäße Sicherheitspapier kann zu beliebigen Wertdokumenten weiterverarbeitet werden. Es kann auch im Bereich der Produktsicherung zur Fälschungssicherung beliebiger Waren verwendet werden.

Eine Steigerung der Fälschungssicherheit wird erzielt, wenn der transparente Bereich mit weiteren Sicherheitselementen kombiniert wird, wenn er beispielsweise im Bereich eines Wasserzeichens angeordnet wird oder wenn er einfach mit einem Muster überdruckt wird, das auch angrenzende Papierbereiche bedeckt.

Die Erfindung wird nun anhand von Figuren und anhand spezieller Ausführungsbeispiele erläutert. Figuren und Beispiele sollen keinesfalls als die Erfindung beschränkend verstanden werden.

In den Zeichnungen zeigen:

1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitspapiers,

2 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines erfindungs gemäßen Sicherheitspapiers,

3 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitspapiers,

4 einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Wertdokument in Aufsicht,

5 einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitspapiers.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Sicherheitspapier, bestehend aus einem Basispapier 1 mit einer durchgehenden Öffnung 5 und einer Abdeckfolie 3. Die Öffnung 5 weist unregelmäßige Ränder 9 auf, die ein gutes in situ-Fixiermittel für die in der Öffnung befindliche Füllung darstellen. Zusätzlich fixiert ist die Füllung an der Abdecklage 3, die die Öffnung 5 abdeckt und auf die die Öffnung 5 umgebenden Randbereiche des Sicherheitspapiers 1 aufkaschiert ist.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitspapiers im Schnitt. Das Sicherheitspapier dieser Ausführungsform besteht aus einem Basispapier 1 mit einem Bereich geringerer Dicke 7, in dem sich eine durchgehende Öffnung 5 befindet. Bedingt durch den Bereich verringerter Dicke 7 befinden sich an beiden Oberflächen des Basispapiers 1 in dem die Öffnung umgebenden Bereich Vertiefungen. Eine Vertiefung nimmt die die Öffnung 5 einseitig bedeckende Abdecklage 3 auf, und die andere Vertiefung nimmt eine Schutzlage 4 auf. Die Dicken der Abdecklage 3 und der Schutzlage 4 entsprechen jeweils der Tiefe der Vertiefungen. Daher ergibt sich für das Sicherheitspapier beidseitig eine ebene Oberfläche.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitspapiers im Schnitt. Das Sicherheitspapier gemäß 3 ist zweilagig, d. h. es weist ein Basispapier 1 und eine weitere Papierlage 2 auf. Das Basispapier 1 hat eine erste Öffnung 5, und die weitere Papierlage 2 hat eine zweite Öffnung 6. Die erste Öffnung 5 ist größer als die zweite Öffnung 6 und hat unregelmäßige Ränder 9, wie sie durch Ausbilden der Öffnung während der Papierherstellung entstehen, während die zweite Öffnung 6 glatte Ränder hat, wie sie durch Ausstanzen entstehen. Ein derartiges „Kombinationsfenster" kann beispielsweise erhalten werden durch Vereinigen eines Basispapiers 1 mit einer ersten Öffnung 5 mit einer Papierlage ohne Öffnung, und Ausstanzen der zweiten Öffnung 6 nach dem Vereinigen der beiden Papierlagen. Die Papierlage 2 weist in der hier gezeigten Ausführungsform einen Bereich verringerter Dicke 8 auf, in dessen Mitte die zweite Öffnung 6 eingestanzt ist. Das „Kombinationsfenster" 5, 6 ist durch eine auflaminierte Abdecklage 3 abgedeckt, deren Abmessungen den Abmessungen der Vertiefung entsprechen, die durch den Bereich verringerter Dicke 8 erzeugt wird. Das Sicherheitspapier hat daher an der Seite der Papierlage 2 eine im Wesentlichen ebene Oberfläche. An der Seite des Basispapiers 1 weist die Oberfläche eine dünne Lackschicht 4 auf, die das Sicherheitspapier vollflächig bedeckt und schützt. Die Einbringung der Füllung erfolgt bei einem Fenster, das aus mehreren Einzelfenstern zusammengesetzt ist, bevorzugt in einem Arbeitsgang.

4 stellt einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Wertdokument in Aufsicht dar. Das Wertdokument weist sechs durchgehende Öffnungen 5a bis 5f auf, die in einem Sinnzusammenhang stehen (hier der Wert der Banknote). Ein Sicherheitsfaden 10 erstreckt sich sowohl durch das Basispapier 1 als auch durch fünf der sechs durchgehenden Öffnungen. Durch diese Kombination von Sicherheitselementen, den transparenten Fenstern einerseits und dem sowohl durch transparente als auch durch nicht transparente Bereiche hindurchgehenden Sicherheitsfaden andererseits, wird ein hohes Maß an Fälschungssicherheit erzielt.

5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitspapiers im Schnitt. Das Sicherheitspapier dieser Ausführungsform besteht aus einem ein- oder zweilagigem Basispapier 1, in das die Abdeckfolie 3 wie ein doppelseitiger Fensterfaden eingelagert ist. Die Folie ist sozusagen in das Basispapier eingelagert, wobei durchgehende Öffnungen 5 im Basispapier auf gegenüberliegenden Seiten der Folie vorhanden sind. Die durchgehenden Öffnungen sind beidseitig mit einer geeigneten Füllung (nicht gezeigt) verschlossen.

Nachfolgend werden Beispiele zur Herstellung von erfindungsgemäßem Banknotenpapier angegeben:

Beispiel 1:

Auf einer Rolle liegt Banknotenpapier mit Fenstern in bogenweise regelmäßigen Abständen (Fensterabstand von Bogen zu Bogen: 1,5 fach) vor. Die Fenster werden mit einer heißsiegelfähig ausgestatteten Folie, wie z.B. PET, PP, PE, Polyamid oder Polycarbonat, in Form eines Streifens verschlossen. Wenn quer zur Bahn z. B. 6 Fenster vorhanden sind, werden 6 Folienstreifen benötigt. Diese müssen jeweils geringfügig breiter sein, als das breiteste anzunehmende Fenster, um einen sicheren Verschluss zu ermöglichen.

Auf die Gegenseite der Bahn wird mit Siebdruck in die Fenster ein flexibler UV-Lack (Viskosität bei 20° C ca. 2000 mPas) gedruckt. (Menge für 1 cm2 Fenster ca. 10 mg). Der Siebdruckzylinder muss die geometrische Anordnung der Fenster auf der Bahn abbilden (einschließlich Bogensprung, siehe oben). Der UV-Lack wird nach einer angemessenen Verlaufsstrecke (temperiert ca. 80° C, ca. 3 m Länge, je nach Bahngeschwindigkeit und Viskosität zu dimensionieren) durch UV-Strahlung gehärtet. Bei geeigneter Formulierung erhält man sofort ein tackfreies Produkt. Die Lackformulierung enthält Photoinitiatoren, die nicht stark zur Vergilbung beitragen. Beispiele sind: Irgacure 184 (allg. Verbindungsklasse &agr;-Hydroxyketone) und Irgacure 819 (für dicke Schichten vorteilhaft; allg. Verbindungsklasse BAPO Bisacylphosphinoxid). In diesem Beispiel kommen als Präpolymere aminmodifizierte Polyesteracrylate zum Einsatz (relativ gute Flexibilität, wenig Sauerstoffinhibierung). Zusätzlich wird die erforderliche Viskosität durch Reaktivverdünner (meist eingesetzter Reaktivverdünner: TPGDA Tripropylenglycoldiacrylat) und Verdicker (z. B. Polyurethanverdicker, Aerosile...) eingestellt.

Beispiel 2

Auf einer Rolle liegt Banknotenpapier mit Fenstern in bogenweise regelmäßigen Abständen (Fensterabstand von Bogen zu Bogen: 1,5 fach) vor. Die Fenster werden mit einer heißsiegelfähig ausgestatteten Folie (Ausstattung, dass elektrostatische Aufladung möglich) in Form eines Streifens verschlossen (wenn quer zur Bahn z. B. 6 Fenster vorhanden sind, werden 6 Folienstreifen benötigt. Diese müssen jeweils geringfügig breiter sein, als das breiteste anzunehmende Fenster, um einen sicheren Verschluss zu ermöglichen.

Die Folie wird (z. B. durch Reibung) elektrostatisch aufgeladen. Die Luftfeuchtigkeit und Papierfeuchte werden so gewählt, dass die Folie selektiv aufgeladen wird. Die Bahn wird mit schmelzbaren Flocken, z.B. aus PE oder PA, beflockt (von der Gegenseite her, so dass das Fenster gefüllt wird). Diese Flocken können einen Klebstoff tragen. Die Flocken werden von den Fenstern angezogen; die Bahn wird durch vorsichtiges Abblasen von fehlgeleiteten Flocken befreit. Durch IR-Bestrahlung schmelzen die Flocken auf und bilden die Fensterfüllung. Diese Fensterfüllung wird mit einem Schutzlack (z. B. NC-Lack, UV-Lack) geschützt.

Die nach Beispiel 1 und 2 erhaltenen Papiere zeigen deutlich verringerte Verschmutzungsneigung an den Lochrändern. Die Folie ist nur extrem schwer abschälbar. Durch die konstante Schichtdicke der Papiere auch in den Lochbereichen gibt es keine bevorzugten Knickstellen für Beschädigungen, so dass die Papiere problemlos geknickt werden können. Zudem ergibt sich auch im Bereich des Loches eine verbesserte Planlage.


Anspruch[de]
  1. Sicherheitspapier mit transparent gefülltem Bereich für die Herstellung von Wertdokumenten, wie Banknoten, Schecks, Scheckkarten, Ausweisen, Aktien, aufweisend:

    – mindestens eine erste Lage (1) aus im Wesentlichen nicht transparentem Material,

    – mindestens eine durch die erste Lage (1) aus im Wesentlichen nicht transparentem Material hindurchgehende erste Öffnung (5),

    – eine mindestens bereichsweise transparente Füllung in der ersten Öffnung (5), und

    – Mittel (3, 9) zur In-situ-Fixierung der Füllung.
  2. Sicherheitspapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine weitere Lage (2) aus im Wesentlichen nicht transparentem Material mit einer zweiten Öffnung (6), die durch die weitere Lage hindurch geht und mit einer mindestens bereichsweise transparenten Füllung gefüllt ist, aufweist, wobei die erste und die zweite Öffnung einander überlappen und unterschiedlich groß und/oder unterschiedlich geformt sind.
  3. Sicherheitspapier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder gegebenenfalls die weitere Lage im Bereich der ersten und/oder gegebenenfalls der zweiten Öffnung einen Bereich (7, 8) verringerter Dicke aufweist.
  4. Sicherheitspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lage (1) und/oder gegebenenfalls die weitere Lage (2) aus Fasermaterial besteht.
  5. Sicherheitspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur In-situ-Fixierung der Füllung eine die erste oder gegebenenfalls die zweite Öffnung einseitig bedeckende transparente Abdecklage (3) sind.
  6. Sicherheitspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur In-situ-Fixierung der Füllung in die erste und/oder gegebenenfalls die zweite Öffnung hineinragende Fasern (9) der ersten Lage (1) und/oder gegebenenfalls der weiteren Lage (2) sind.
  7. Sicherheitspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es eine die erste oder gegebenenfalls die zweite Öffnung einseitig bedeckende, transparente Schutzlage (4) aufweist.
  8. Sicherheitspapier nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdecklage (3) und/oder die Schutzlage (4) eine Folie oder ein Lackfilm ist.
  9. Sicherheitspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung in der ersten Öffnung (5) und gegebenenfalls in der zweiten Öffnung (6) ein lösungsmittelfreies oder ein lösungsmittelarmes System ist.
  10. Sicherheitspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung in der ersten und gegebenenfalls in der zweiten Öffnung ein Einkomponenten-System ist.
  11. Sicherheitspapier nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung ein Thermoplast oder ein Elastomer ist.
  12. Sicherheitspapier nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Polymethylmethacrylat, Copolymeren von Methylmethacrylat, Polycarbonaten, Polypropylen, Polyethylen, Kautschuk und feuchtigkeitsvernetzendem Polyurethan.
  13. Sicherheitspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung ein Mehrkomponenten-System, bevorzugt ein Zweikomponenten-System, ist.
  14. Sicherheitspapier nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Zweikomponenten-Kaschierklebern, Epoxidharzen, bevorzugt amin- oder säurehärtenden Epoxidharzen, und Silikonen.
  15. Sicherheitspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung ein thermoplastischer, oder ein vernetzender oder nicht vernetzender, oder ein strahlungshärtbarer Pulverlack ist.
  16. Sicherheitspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung ein aufschäumbares oder ein aufgeschäumtes System ist.
  17. Sicherheitspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung und/oder gegebenenfalls die Abdecklage (3) und/oder gegebenenfalls die Schutzlage (4) optische Sicherheitselemente und/oder taktile Merkmale aufweist.
  18. Wertdokument, wie eine Banknote, ein Scheck, eine Scheckkarte, ein Ausweis, eine Aktie, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Sicherheitspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 17 aufweist.
  19. Verwendung eines Sicherheitspapiers nach einem der Ansprüche 1 bis 17 oder eines Wertdokuments nach Anspruch 18 für die Fälschungssicherung von Waren beliebiger Art.
  20. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers mit transparent gefülltem Bereich, folgende Schritte aufweisend:

    – Bereitstellen mindestens einer ersten Lage (1) aus im Wesentlichen nicht transparenten Material, die eine durch die erste Lage (1) hindurchgehende erste Öffnung (5) aufweist,

    – Füllen der ersten Öffnung (5) mit einem Füllungssystem, das eine mindestens bereichsweise transparente Füllung ergibt, und

    – in situ-Fixieren des Füllungssystems durch Fixiermittel (3, 9).
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine weitere Lage (2) aus im Wesentlichen nicht transparentem Material vorgesehen wird, wobei die weitere Lage (2) eine durch sie hindurchgehende zweite Öffnung (6) aufweist.
  22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder gegebenenfalls die zweite Öffnung vor dem Füllen mit dem Füllungssystem einseitig mit einer transparenten Abdecklage (3) abgedeckt wird.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zum einseitigen Abdecken der ersten oder gegebenenfalls zweiten Öffnung eine transparente Kunststofffolie verwendet wird.
  24. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Füllens so durchgeführt wird, dass die erste oder gegebenenfalls zweite Öffnung mindestens während des Füllungsvorgangs einseitig abgedeckt ist.
  25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das einseitig Abdecken durch einen temporären Träger, bevorzugt eine Walze, erfolgt, wobei der Träger nach dem Schritt des Füllens entfernt wird.
  26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der temporäre Träger mit einer transparenten Abdecklage (3) für die erste oder gegebenenfalls zweite Öffnung ausgestattet wird, wobei die transparente Abdecklage (3) nach dem Entfernen des temporären Trägers auf der ersten oder gegebenenfalls zweiten Öffnung verbleibt.
  27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass als transparente Abdecklage (3) eine Folie oder ein Lackfilm verwendet wird.
  28. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllungssystem durch ein Druckverfahren oder durch ein Streichverfahren, bevorzugt durch ein Siebdruck- oder Inkjet-Verfahren, in die erste und/oder gegebenenfalls die zweite Öffnung eingebracht wird.
  29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllungssystem ein Einkomponenten-System oder ein Mehrkomponenten-System verwendet wird.
  30. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllungssystem durch Auflegen einer Polymerfolie oder einer Transferfolie auf die erste oder gegebenenfalls die zweite Öffnung, Ausstanzen eines Polymerstücks passender Abmessungen und Einschmelzen des Polymerstücks in die erste und/oder gegebenenfalls zweite Öffnung eingebracht wird.
  31. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllungssystem durch Beflocken der Abdecklage (3) oder einer temporären Abdeckung der ersten oder gegebenenfalls zweiten Öffnung mit Füllungssystemmaterial im Inneren der ersten und/oder gegebenenfalls zweiten Öffnung, dann Aufschmelzen oder Härten des Füllungssystems durch Wärmeeinwirkung oder Strahleneinwirkung, gegebenenfalls gefolgt von Entfernen der temporären Abdeckung, eingebracht wird.
  32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Beflocken unselektiv erfolgt und das Aufschmelzen oder Härten des Füllungssystems ortsspezifisch nur im Bereich der ersten und/oder gegebenenfalls zweiten Öffnung erfolgt.
  33. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Beflocken selektiv im Wesentlichen nur im Inneren der ersten und/oder gegebenenfalls zweiten Öffnung erfolgt, und dass gewünschtenfalls das Aufschmelzen oder Härten des Füllungssystems ortsunspezifisch nicht nur im Bereich der ersten und/oder gegebenenfalls zweiten Öffnung erfolgt.
  34. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllungssystem durch Auflegen einer mit dem Füllungssystem beflockten oder schmelzbare Teilchen des Füllungssystems tragenden Transferfolie, und Aufschmelzen des Füllungssystems durch Wärmeeinwirkung oder Strahleneinwirkung eingebracht wird, wobei im Falle einer selektiv im Öffnungsbereich vorliegenden Beflockung oder Teilchenanordnung das Aufschmelzen gewünschtenfalls unspezifisch erfolgt.
  35. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllungssystem durch Auflegen einer geschäumten Folie auf die die erste oder gegebenenfalls zweite Öffnung aufweisende Sicherheitspapierlage aus nicht transparentem Material, gefolgt vom Kalandrieren der Folie, eingebracht wird.
  36. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllungssystem durch Auflegen einer aufschäumbaren Folie auf die die erste oder gegebenenfalls zweite Öffnung aufweisende Sicherheitspapierlage aus nicht transparentem Material, gefolgt vom Aufschäumen der Folie durch Wärmeeinwirkung oder Strahlungseinwirkung selektiv im Bereich der ersten und/oder gegebenenfalls zweiten Öffnung eingebracht wird.
  37. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllungssystem durch Extrusionsbeschichten eingebracht wird.
  38. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Füllen der ersten und/oder gegebenenfalls zweiten Öffnung eine Deckschicht (4), bevorzugt eine blockfeste Deckschicht (4), aufgetragen wird.
  39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass als Deckschicht (4) eine transparente tackschicht verwendet wird.
  40. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass als Deckschicht (4) eine transparente Folie verwendet wird, die bevorzugt ohne Klebstoff aufkaschiert wird.
  41. Verfahren nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (4) nach dem Erreichen von Tackfreiheit der Füllung entfernt wird.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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