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Die
Erfindung betrifft ein Sicherheitspapier zur Herstellung von Wertdokumenten
mit einem optisch variablen Sicherheitselement und einer Farbannahmeschicht
mit einer Aussparung, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen
Sicherheitspapiers und eine Vorrichtung zur Durchführung des
Herstellungsverfahrens sowie ein aus dem Sicherheitspapier hergestelltes
Wertdokument.
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Wertdokumente
im Sinne der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise Banknoten,
Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, Lotteriescheine,
hochwertige Eintrittskarten, Pässe,
Ausweise, Kreditkarten und andere flächige Wertgegenstände. Solche
Wertgegenstände
können
aber auch Verpackungen für gegebenenfalls
hochwertige Produkte sein. Der Begriff Sicherheitspapier umfasst
im Sinne der vorliegend Erfindung Vorstufen solcher Wertdokumente,
die beispielsweise nicht umlauffähig
sind. Das Sicherheitspapier kann dabei in quasi endloser Form vorliegen
und zu einem späteren
Zeitpunkt weiterverarbeitet werden.
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Solche
Wertdokumente werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen
versehen, die eine Überprüfung der
Echtheit der Wertdokumente gestatten und zugleich als Schutz vor
unerlaubter Reproduktion dienen. Zur Erhöhung der Fälschungssicherheit und um eine
Nachahmung zu erschweren, werden solche Sicherheitselemente umfassenden
Wertdokumente häufig
mit einem weiteren Druckbild überzogen.
Das optisch variable Sicherheitsele ment kann dabei bereits Teil
des zur Herstellung verwendeten Sicherheitspapiers sein.
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Als
Sicherheitselement werden dabei beispielsweise optisch variable
Elemente verwendet, wobei im Sinne der vorliegenden Erfindung unter
einem optisch variablen Sicherheitselement ein optisches Element
verstanden wird, dessen bei einem Betrachter erzeugter visueller
Eindruck von der Betrachtungsrichtung abhängt, das heißt dem Blickwinkel
des Betrachters auf das optische Element und gegebenenfalls auch
von der Einfallsrichtung eines Beleuchtungs-Lichtstrahles.
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Damit
der optisch variable Effekt erkennbar ist, das heißt von einem
Betrachter visuell wahrgenommen oder maschinell detektiert werden
kann, muss das optisch variable Element entweder unmittelbar auf
der Substratoberfläche
des Sicherheitspapiers angeordnet werden oder es darf nur von Schichten
mit ausreichend hoher Transparenz überzogen sein. Daher ist es
generell problematisch, wenn das Sicherheitspapier beispielsweise
zur Herstellung eines Wertdokuments oberhalb eines solchen optisch
variablen Sicherheitselementes mit einer oder mehreren weiteren
Druckschichten bedruckt werden soll, da dabei die Erkennbarkeit
des optisch variablen Effekts beeinträchtigt oder vollständig unterbunden
werden kann. Um die Erkennbarkeit des optisch variablen Effekts
dennoch zu gewährleisten,
könnte
in der weiteren Druckschicht eine Aussparung im Bereich des optisch
variablen Sicherheitselementes vorgesehen sein. Dies würde jedoch
zum einen die Gestaltungsfreiheit für das aufzubringende Druckbild
beeinträchtigen.
Zum anderen würde
dies zu einer deutlich sichtbaren Kante in dem zusätzlich aufzubringenden
Druckbild führen,
was den optischen Eindruck des Wertdokuments stören würde und daher unerwünscht ist.
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Dies
ist zusätzlich
problematisch, wenn die genaue Lage des optisch variablen Sicherheitselementes auf
der Substratoberfläche
variieren kann, wie dies beispielsweise bei Sicherheitsfäden der
Fall ist, welche durchaus beabsichtigte Registrierungsschwankungen
aufweisen. In einem solchen Fall müsste die Aussparung sämtliche
mögliche
Positionen des optisch variablen Sicherheitselementes umfassen um
eine Erkennbarkeit des optisch variablen Effekts zu gewährleisten,
was zu einer sehr großen
Aussparung in dem aufzubringenden Druckbild führen würde.
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Um
die Farbannahmefähigkeit
für eine,
ein solches Druckbild bildende Druckfarbe zu erhöhen, was beispielsweise bei
Folien-Verbundbanknoten vorteilhaft ist, oder um die Farbannahmefähigkeit
auf der Substratoberfläche
des Sicherheitspapiers einheitlich zu gestalten, was beispielsweise
bei Papier-Banknoten
mit auf- oder eingebrachtem optisch variablem Sicherheitselement
vorteilhaft ist, ist es weiterhin bekannt, auf der Substratoberfläche des
Sicherheitspapiers eine Farb- oder Druckannahmeschicht vorzusehen.
Um dabei eine Farbannahmefähigkeit
im gewünschten
Umfang zu erhalten, ist es dabei häufig notwendig, die Farbannahmeschicht
mit einer Schichtdicke vorzusehen, die eine mattierende Wirkung
hat. Diese mattierende Wirkung ist außerhalb von optisch variablen
Sicherheitselementen kaum störend.
Oberhalb von optisch variablen Sicherheitselementen kann dadurch
deren optisch variabler Effekt jedoch vermindert oder ganz unterdrücken werden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Sicherheitspapier anzugeben,
auf dem zur Herstellung eines Wertdokuments ein Druckbild vollflächig aufgebracht
werden kann, wobei zugleich eine ausreichende Erkennbarkeit des
optisch variablen Effekts eines in dem Sicherheitspapier angeordneten
optisch variablen Sicherheitselementes gewährleistet ist. Es ist weiterhin
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines
solchen Sicherheitspapiers, eine Vorrichtung zur Durchführung des
Herstellungsverfahrens sowie ein aus dem Sicherheitspapier hergestelltes
Wertdokument anzugeben.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Sicherheitspapier, ein Wertdokument, ein
Herstellungsverfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des
Herstellungsverfahrens mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die
abhängigen
Ansprüche
betreffen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
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Das
erfindungsgemäße Sicherheitspapier
für die
Herstellung von Wertdokumenten umfasst ein Substrat mit einem optisch
variablen Sicherheitselement, welches bei Betrachtung zumindest
einer ersten Seite des Substrats erkennbar ist, und eine Farbannahmeschicht,
welche auf der ersten Substratseite in Betrachtungsrichtung vor
dem optisch variablen Sicherheitselement angeordnet ist, wobei die
Farbannahmeschicht in einem ersten Bereich der Substratoberfläche, welcher
sich außerhalb
des Bereichs befindet, in dem das optisch variable Sicherheitselement
angeordnet ist, eine erste Schichtdicke aufweist und in einem zweiten
Bereich der Substratoberfläche,
welcher den Bereich beschreibt, in dem das optisch variable Sicherheitselement liegt
oder gegebenenfalls liegen kann, eine Aussparung oder eine gegenüber der
ersten Schichtdicke verringerte Schichtdicke aufweist.
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Im
Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter einem erkennbaren optisch
variablen Sicherheitselement ein optisches Element verstanden, dessen
optisch variabler Effekt maschinell detektierbar oder durch einen
Betrachter visuell wahrnehmbar ist. Beispiele solcher optisch variablen
Sicherheitselemente sind Beugungsstrukturen, die insbesondere durch
Rekonstruktion von optisch wahrnehmbaren Mustern einen Betrachtungswinkel-abhängigen vi suellen
Eindruck erzeugen, wie beispielsweise Präge- oder Volumenhologramme und
sonstige Kinegramme wie achromatische Mattstrukturen. Ein weiteres
Beispiel solcher optisch variablen Elemente sind optische Elemente,
die einen so genannten Farbkippeffekt zeigen, wie beispielsweise
ein- oder mehrlagige Dünnschicht-Interferenzschichten
oder Flüssigkristall-Schichten,
welche jeweils als durchgängige Schicht
oder in Pigmentform (sogenannte Effektpigmente, wie beispielsweise
Iriodine) vorliegen können.
Weitere Beispiele sind Linsen- oder Mikrospiegelstrukturen innerhalb
des optisch variablen Elementes.
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Als
Sicherheitspapier können
ein- oder mehrlagige Substrate verwendet werden. Im Fall von einlagigen
Substraten kommt jede Art von Papier oder Papier-artigem Material
in Betracht, insbesondere Baumwoll-Velin-Papier. Es kann auch Papier
eingesetzt werden, welches einen gewissen Anteil x eines polymeren Materials
im Bereich zwischen 0 und 100 Gew.-% enthält. Weiterhin kann als Substrat
eine Kunststoff-Folie, beispielsweise eine Polyester-Folie verwendet werden.
Diese Folie kann zusätzlich
monoaxial oder biaxial gereckt sein. Eine solche Reckung der Folie
führt unter
anderem dazu, dass sie polarisierende Eigenschaften erhält, die
als weiteres Sicherheitsmerkmal in dem optisch variablen Sicherheitselement
genutzt werden.
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Als
mehrlagiges Substrat kann ein mehrlagiger Verbund verwendet werden,
der beispielsweise eine Schicht aus Papier oder einem Papier-artigen
Material aufweist. Auf diese Schicht ist beispielsweise von beiden
Seiten eine transparente Kunststoff- oder Polymerschicht aufkaschiert,
wodurch ein solcher mehrlagiger Verbund eine außerordentlich große Stabilität und Haltbarkeit
aufweist. Dabei werden Sicherheitspapiere mit Kunststoff- oder Polymerbeschichteten
Papierschichten zur Herstellung von Folienverbund-Banknoten verwendet.
Umgekehrt kann der mehrlagige Verbund auch eine zentrale Schicht
aus einem Kunststoff- oder Polymermaterial aufweisen, welche beidseitig
mit jeweils einer Lage aus Papier oder einem Papier-artigen Material
beschichtet ist. Als mehrlagiges Substratmaterial kann auch ein
mehrschichtiges, papierfreies Kompositmaterial eingesetzt werden.
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Die
in solchen ein- oder mehrlagigen Substraten eingesetzten Materialien
können
Zusatzstoffe aufweisen, die als weiteres Echtheitsmerkmal dienen,
wie beispielsweise Lumineszenzstoffe, die im sichtbaren Wellenlängenbereich
vorzugsweise transparent sind und im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich
durch ein geeignetes Hilfsmittel, zum Beispiel eine UV- oder IR-Strahlung emittierende
Strahlungsquelle, angeregt werden können, um eine sichtbare oder
zumindest mit Hilfsmitteln detektierbare Lumineszenz zu erzeugen.
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Im
Falle einer Folienverbund-Banknote, dessen Oberfläche beispielsweise
durch eine Kunststoff- oder Polymerschicht gebildet wird, die eine
nur geringe Farbannahmefähigkeit
aufweist, kann durch die Verwendung einer zusätzlichen Druck- beziehungsweise
Farbannahmeschicht die Farbannahmefähigkeit verbessert werden oder
eine ausreichende Farbannahmefähigkeit
für die
Druckfarbe des zusätzlich
aufzubringenden Druckbildes überhaupt
erst geschaffen werden.
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Im
Sinne der vorliegenden Erfindung werden unter dem Begriff Farbannahmeschicht
auch Schichten verstanden, die eine verbesserte Haftung auf der
Substratoberfläche,
insbesondere auf der Kunststoff- oder Polymerschicht einer Folienverbund-Banknote,
vermitteln. Die Farbannahmeschicht kann auch aus mehreren Teilschichten
aufgebaut sein. Beispielsweise vermittelt eine direkt auf der Substratoberfläche angeordnete
Teilschicht vornehmlich eine erhöhte
Haftung einer weiteren Teilschicht auf dem Sicherheitspapier, während die weitere
Teilschicht vornehmlich die Farbannahmefähigkeit der das weitere Druckbild
bildenden Druckfarbe gewährleistet.
Dabei wird die direkt auf der Substratoberfläche angeordnete, eine Klebefähigkeit
aufweisende Teilschicht auch als Primerschicht bezeichnet. Die Druckfarbe
der Farbannahmeschicht und der gegebenenfalls vorhandenen Teilschichten
besteht vorzugsweise aus Kieselgel, einem Verlaufsadditiv, einem
Vernetzer und einem Bindemittel.
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Solche
Farbannahmeschichten sind im Wesentlichen farblos und zeigen häufig mit
zunehmender Schichtdicke eine mattierende Wirkung. Typischerweise
wird eine Farbannahmeschicht vollflächig auf die Substratoberfläche aufgebracht
und hat – zumindest
im ersten Substratbereich im Sinne der Erfindung – eine gleich
bleibende Schichtdicke. Idealerweise weist die Farbannahmeschicht
keine erkennbaren Strukturen auf und vermittelt dem Betrachter – im Gegensatz
zu sonstigen Farbschichten – keine
Informationen, beispielsweise in Form von Zeichen, graphischen Symbolen
oder Farben. Eine Farbannahmeschicht im Sinne der Erfindung bildet
vielmehr eine visuell unauffällige,
gleichförmige
Grundierung für
die Druckfarbe eines beispielsweise zur Herstellung eines Wertdokuments
aufzubringenden weiteren Druckbildes.
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Das
weitere Druckbild kann dabei mit Hilfe des Offset- oder eines anderen
geeigneten Druckverfahrens aufgebracht werden. Dabei kann es sich
auch um einen Untergrunddruck handeln.
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Im
Falle einer Papier-Banknote, welche aus einem einlagigen Substrat
aus Papier oder einem Papier-artigen Material besteht, ist das optisch
variable Sicherheitselement zumindest teilweise auf der Oberfläche des
Substrats angeordnet und umfasst beispielsweise ein Folienelement.
Somit weist die Sub stratoberfläche
des Sicherheitspapiers bereichsweise verschiedene Materialien und
entsprechend verschiedene Farbannahmefähigkeiten auf. Durch die Verwendung
einer Farbannahmeschicht kann somit eine einheitliche Farbannahmefähigkeit
der Substratoberfläche
einer Papier-Banknote gewährleistet
werden und gegebenenfalls dessen Farbannahmefähigkeit erhöht werden.
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Das
Sicherheitselement kann direkt auf dem Substrat eines Sicherheitspapiers
oder eines zu sichernden Wertdokuments erzeugt oder auf einem separaten
Träger
vorbereitet werden. Ein solcher separater Träger weist bevorzugt Kunststoff
oder ein Polymermaterial auf und kann beispielsweise ein Folienmaterial,
insbesondere ein Transfermaterial, sein oder aufweisen. Für das Folienmaterial
kommen Kunststoffe, wie PET (Polyethylenterephthalat), PBT (Polybutylenterephthalat),
PEN (Polyethylennaphthalat), PP (Polypropylen), PA (Polyamid) und
PE (Polyethylen) in Betracht. Diese Folie kann ferner monoaxial
oder biaxial gereckt sein.
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Das
Sicherheitselement bildet ein Transferelement und kann in Endlosform
auf einem Trägermaterial aufgebracht
sein. Die Befestigung des Sicherheitselements auf dem Substrat erfolgt
dabei mit Hilfe einer Klebstoffschicht, wobei hierfür vorzugsweise
ein Heißschmelzkleber
verwendet wird. Nach dem Übertrag
des Sicherheitselements auf das Substrat wird das Trägermaterial
gegebenenfalls wieder abgezogen, so dass lediglich das Sicherheitselement
auf dem Substrat verbleibt.
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Das
optisch variable Sicherheitselement kann als Patch oder Etikett
ausgebildet sein und beispielsweise eine flächige Form, mit vergleichbaren
Längenabmessungen
in allen Richtungen auf der Substratoberfläche, oder eine längliche
Form beispielsweise die Form eines Streifens aufweisen, wie dies
bei Sicherheitsfäden
der Fall ist. Ist ein solches optisch variables Sicherheitsele ment
als Transferelement, mit einer gegebenenfalls transparente Folie
als Trägerelement
ausgebildet, so wird es auch als Folienelement, Folienpatch oder Folienstreifen
bezeichnet. Ein solcher Streifen wird beispielsweise in Form eines
so genannten Leadstreifen auf die Oberfläche eines Substrats aufgebracht.
Folienelemente können
auch über
eine Aussparung in Form eines Lochs in dem Substrat hinweg aufgebracht
werden und somit als Lochabdeckung verwendet werden, was zugleich
eine Sichtbarkeit des optisch variablen Sicherheitselements von
beiden Substratseiten gewährleistet.
Andererseits kann das optisch variable Sicherheitselement auch teilweise
beispielsweise in Form eines Sicherheitsfadens in das Substratmaterial
eingebettet sein und nur bereichsweise an die Oberfläche treten, wie
dies beispielsweise bei so genannten Fenster-Sicherheitsfäden, bei
denen der Sicherheitsfaden auf nur einer Substratseite bereichsweise
und gegebenenfalls periodisch an die Oberfläche tritt, und so genannten Pendel-Sicherheitsfäden, bei
denen der Sicherheitsfaden auf beiden Substratseiten abwechselnd
an die Oberfläche
tritt, der Fall ist.
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Im
Falle von mehrlagigen Substraten, wie Folien-Verbundbanknoten, ist
das optisch variable Sicherheitselement auf der zentralen Schicht
aus Papier oder papierartigem Material angeordnet oder in dieser
eingebettet. Das optisch variable Sicherheitselement befindet sich
somit innerhalb der beiden beidseitig aufkaschierten Kunststoff-
oder Polymerschichten und ist durch diese geschützt. Dabei weisen diese beiden
aufkaschierten Kunststoff- oder Polymerschichten eine ausreichend
hohe Transparenz auf, die eine ausreichende Erkennbarkeit des optisch
variablen Effekts des optisch variablen Sicherheitselementes gewährleistet.
Somit ist das optisch variable Sicherheitselement in Betrachungsrichtung
hinter der transparenten Kunststoff- oder Polymerschicht angeordnet
und die Farbannahmeschicht wird in Betrachtungsrichtung vor der
transparenten Schicht angeordnet.
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Häufig ist
die genaue Position des optisch variablen Sicherheitselements in
dem Substrat des Sicherheitspapiers nicht genau festgelegt und/oder
weist Schwankungen auf. Solche Registrierungsschwankungen sind beispielsweise
im Fall von Sicherheitsfäden
durchaus beabsichtigt, da der Sicherheitsfaden eine Verdickung des
Substratmaterials verursacht. Zur Verbesserung der Stapelfähigkeit
von Wertdokumenten mit Sicherheitsfäden, beispielsweise Banknoten,
ist es daher vorteilhaft, wenn die Position des Sicherheitsfadens senkrecht
zur Längsrichtung
des Sicherheitsfadens variiert. Der Gesamtbereich, in dem der Sicherheitsfaden zum
Liegen kommen kann, wird auch als Wobbelbereich bezeichnet und dieser
Bereich wird als zweiter Substratbereich im Sinne der vorliegenden
Erfindung verstanden.
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Durch
die erfindungsgemäße Verwendung
einer verringerten Schichtdicke der Farbannahmeschicht in diesem
zweiten Substratbereich wird zum einen die Mattierung, die aus der
Verwendung der Farbannahmeschicht resultiert, verringert und bereits
damit die Erkennbarkeit des optisch variablen Effekts verbessert.
Zudem resultiert die verringerte Schichtdicke der Farbannahmeschicht
in dem zweiten Substratbereich in einer verringerten Farbannahmefähigkeit
der Substratoberfläche
des Sicherheitsfadens, womit auch der Deckungsgrad einer ein aufzubringendes
Druckbild bildenden Druckfarbschicht verringert wird und auch dadurch
die Erkennbarkeit des optisch Variablen Effekts des darunter liegenden
optisch variablen Sicherheitselements verbessert wird. Die Schichtdicke
innerhalb des zweiten Substratbereichs kann bis auf Null zurückgehen,
womit eine vollständige
Aussparung in der Farbannahmeschicht in dem zweiten Substratbereich
geschaffen wird. In diesem Fall hängt die Farbannahmefähigkeit
von den Oberflächeneigenschaften
des Substrats des Sicherheitspapiers ab, welche insbesondere bei
Folienver bund-Banknoten, deren Oberfläche durch eine Kunststoff- oder
Polymerschicht gebildet wird, sehr gering ist.
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Die
vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass der optisch
variable Effekt eines optisch variablen Sicherheitselements noch
erkennbar ist, wenn sich eine Farbannahmeschicht mit verminderter
Schichtdicke und eine Farbschicht mit entsprechend vermindertem
Deckungsgrad in Beobachtungsrichtung vor dem optisch variablen Element
befindet.
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Vorteilhafterweise
kann das bei der Herstellung des Wertdokuments aufzubringende weitere
Druckbild vollflächig,
ohne Beachtung der Position des optisch variablen Sicherheitselementes
in dem Substrat des Sicherheitspapiers gedruckt werden, wodurch
sich der Herstellungsprozess vereinfacht und die Gestaltungsfreiheit
für das
weitere Druckbild zunimmt.
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Vorteilhafterweise
wird die Farbannahmeschicht im Tiefdruck auf das Substrat des Sicherheitspapiers aufgebracht.
Die dazu verwendete Druckform, beispielsweise ein Druckzylinder
oder eine Druckplatte, weist einen ersten und einen zweiten Druckbereich
auf, welche während
des Tiefdrucks jeweils in dem ersten und zweiten Substratbereich
des Sicherheitspapiers zu liegen kommen. Dabei besitzt der zweite
Druckbereich der Druckform eine gegenüber dem ersten Druckbereich
verringerte Druckfarb-Aufnahmefähigkeit
für die
Druckfarbe, aus welcher die Farbannahmeschicht erzeugt wird.
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Die
Druckfarb-Aufnahmefähigkeit
wird anhand von Vertiefungen in der Druckform eingestellt. Diese Vertiefungen
können
gefräst
sein, beispielsweise mittels einer CNC-Maschine, wie dies im Stahltiefdruck üblich ist,
oder geätzt
werden, wie dies im Stichtiefdruck üblich ist.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
liegen die Vertiefungen in Form von Näpfchen vor und der zweite Druckbereich
besitzt eine gegenüber
dem ersten Druckbereich verringerte Näpfchengröße, einen erhöhten Näpfchenabstand
und/oder eine verringerte Näpfchentiefe.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherheitspapiers
weist die Schichtdicke der Farbannahmeschicht innerhalb des zweiten
Substratbereichs, ausgehend von der ersten Schichtdicke in dem ersten
Substratbereich, einen treppenförmig
oder stufenlos abnehmenden Verlauf auf, vorzugsweise mit einem konstanten
Gradienten.
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Der
treppenförmig
oder stufenlos abnehmende Verlauf der Schichtdicke der Farbannahmeschicht
in dem zweiten Substratbereich schlieft sich nahtlos an die erste
Schichtdicke in dem ersten Substratbereich an. Ein solcher, einen
räumlichen
Gradienten aufweisenden Verlauf hat den Vorteil, dass im Randbereich
zwischen dem ersten und dem zweiten Substratbereich keine störenden Kanten
auftreten, welche den optischen Eindruck des herzustellenden Wertdokuments
beeinträchtigen.
Im Fall eines treppenförmig
abnehmenden Verlaufs der Schichtdicke innerhalb des zweiten Substratbereichs
wird die Stufenhöhe
des treppenförmigen Verlaufs
vorzugsweise derart klein gewählt,
dass diese Stufen für
einen Betrachter nicht wahrnehmbar sind.
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Zur
Erzeugung eines solchen graduell abnehmenden Verlaufs der Schichtdicke
der Farbannahmeschicht innerhalb des zweiten Substratbereichs weist
die Druckform in ihrem zweiten Druckbereich einen entsprechenden
graduellen Verlauf in der Druckfarb-Aufnahmefähigkeit auf. Dies kann durch
eine entsprechende Ausgestaltung der Vertiefungen in der Druckform
gewährleistet
werden. Weist die Druckform Vertiefungen in Form von Näpfchen auf,
so wird die Näpfchengröße graduell
verringert, der Näpfchenabstand graduell
erhöht und/oder
die Näpfchentiefe
graduell verringert. Der graduelle Verlauf von Näpfchengröße, Näpfchenabstand und/oder Näpfchentiefe
kann kontinuierlich ausgestaltet werden. Die Herstellung der Druckform
vereinfacht sich, wenn der Verlauf der Druckfarb-Aufnahmefähigkeit
der Druckform einen konstanten Gradienten aufweist, in dem vorzugsweise
Näpfchengröße, Näpfchenabstand
und/oder Näpfchentiefe
mit einem konstanten Gradienten variiert werden.
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Die
Herstellung der Druckform vereinfacht sich auch, wenn zusätzlich oder
alternativ die Druckfarb-Aufnahmefähigkeit der Druckform einen
treppenförmigen,
und somit bereichsweise konstanten Verlauf zeigt. Dabei werden die
Vertiefungen in der Druckform derart ausgestaltet, dass bereichsweise
eine gleichförmige
Druckfarb-Aufnahmefähigkeit
erzielt wird, wobei Bereiche mit verschiedener, graduell abnehmender Druckfarb-Aufnahmefähigkeit
unmittelbar nebeneinander angeordnet sind. Dabei unterscheidet sich
die Druckfarb-Aufnahmefähigkeit
direkt aneinander grenzender Bereiche vorzugsweise nur geringfügig, so
dass die Stufenhöhe
des treppenförmigen
Verlaufs so klein ist, dass diese in der resultierenden Farbannahmeschicht
von einem Betrachter visuell nicht wahrgenommen werden können. Bei
einem treppenförmigen
Verlauf ergibt sich der Gradient aus den Positionen und Höhen der
Stufen.
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In
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird eine mehrschichtige
Farbannahmeschicht auf das Substrat des Sicherheitspapiers aufgedruckt,
indem mehrere Druckformen, vorzugsweise mehrere hintereinander angeordnete
Druckzylinder, jeweils eine Teilschicht der Farbannahmeschicht auf
das Substrat des Sicherheitspapiers aufdrucken. Dabei besitzt jede
Druckform den oben beschriebenen treppenförmigen Verlauf der Druckfarb-Aufnahmefähigkeit.
Die Position der Stufen der jeweiligen treppenförmigen Verläufe ist jedoch in den verschiedenen
Druckformen relativ zueinander versetzt, so dass auf dem Substrat
eine Farbannahmeschicht erzeugt wird, die eine hohe Anzahl von Stufen
mit jeweils geringer Stufenhöhe
aufweist. Dabei ist die Anzahl der Stufen der Schichtdicke der Farbannahmeschicht
auf dem Substrat des Sicherheitspapiers gleich der Summe der Stufen
des treppenförmigen
Verlaufs der Druckfarb-Aufnahmefähigkeit über alle
verwendeten Druckformen. Dies hat den Vorteil, dass mit nur wenigen
Abstufungen in der Druckfarb-Aufnahmefähigkeit in jeder der Druckformen
eine hohe Anzahl von Stufen in der Schichtdicke der Farbannahmeschicht
auf dem Substrat des Sicherheitspapiers erzeugt werden können, was
zum einen die Herstellung der Druckformen vereinfacht und zum anderen
die visuelle Wahrnehmbarkeit des treppenförmigen Verlaufs der Schichtdicke
der Farbannahmeschicht auf dem Substrat verringert oder vollständig unterdrückt. Mit
Hilfe einer solchen mehrschichtigen Farbannahmeschicht kann zudem,
insbesondere in dem ersten Substratbereich, eine verbesserte Homogenität der Farbannahmeschicht
und des aufzubringenden Druckbildes erzielt werden.
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Die
Schichtdicke der Farbannahmeschicht innerhalb des zweiten Substratbereichs
weist einen Minimalwert auf. Dieser Minimalwert kann Null sein oder
von Null verschieden sein und beispielsweise 25% der ersten Schichtdicke
in dem ersten Substratbereich betragen. Dieser Minimalwert kann
in einem flächigen
Bereich innerhalb des zweiten Substratbereichs angenommen werden.
Weist der zweite Substratbereich eine lang gestreckte Form auf,
wie dies beispielsweise im Fall eines Sicherheitsfadens als optisch
variablem Sicherheitselement der Fall ist, so wird der Minimalwert
der Schichtdicke innerhalb des zweiten Substratbereichs vorzugsweise
nur in einem linienförmigen
Bereich angenommen. Weist der zweite Substratbereich vergleichbare Längenabmessungen
in allen Richtungen auf der Substratoberfläche auf, wie dies beispielsweise
bei einem flächigen
Patch der Fall ist, so weist die Schichtdicke der Farbannahmeschicht
den Minimalwert vorzugsweise nur in einem punktförmigen Bereich auf. Vorteilhafterweise
ist der Verlauf der Schichtdicke der Farbannahmeschicht zu dem Bereich,
in dem der Minimalwert angenommen wird, symmetrisch. Dies hat den
Vorteil, dass die Wahrnehmbarkeit des graduellen Verlaufs der Schichtdicke
innerhalb des zweiten Substratbereichs weiter verringert wird.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung bildet das Sicherheitspapier die
Vorstufe einer Folienverbund-Banknote. Dabei ist auf eine zentrale
Schicht aus einem Papier oder einem Papier-artigen Material beidseitig
eine transparente Kunststoff- oder Polymerfolie aufkaschiert. Das
optisch variable Sicherheitselement ist dabei im Bereich der zentralen
Schicht aus Papier oder Papierartigem Material angeordnet und befindet
sich somit in Betrachtungsrichtung hinter der transparenten Kunststoff-
oder Polymerschicht. Die Farbannahmeschicht ist direkt auf dieser
transparenten Schicht angeordnet und befindet sich daher in Betrachtungsrichtung vor
der transparenten Schicht.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Dokuments ist das optisch
variable Sicherheitselement auch bei Betrachtung einer zweiten,
der ersten Substratseite gegenüberliegenden
Seite des Substrats visuell wahrnehmbar. Dies kann beispielsweise
durch einen Pendel-Sicherheitsfaden realisiert werden, welcher abschnittsweise
von Vorder- und Rückseite
eines Wertdokuments erkennbar ist oder auch durch ein Sicherheitselement,
das eine Lochabdeckung einer Aussparung in dem Substrat bildet.
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Weitere
Ausführungsbeispiele
und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend beispielhaft anhand
der begleitenden Figuren erläutert.
Die Beispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen dar, die die Erfindung
in keiner Weise beschränken.
Die gezeigten Figuren sind schematische Darstellungen, die die realen
Proportionen nicht widerspiegeln, sondern einer verbesserten Anschaulichkeit
der verschiedenen Ausführungsbeispiele dienen.
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Im
Einzelnen zeigen die Figuren:
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1 eine
Banknote mit optisch variablem Sicherheitselement;
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2 einen
Querschnitt durch eine erstes Ausführungsbeispiel eines Sicherheitspapiers
mit Farbannahmeschicht;
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3 einen
Querschnitt durch eine zweites Ausführungsbeispiel eines Sicherheitspapiers
mit Farbannahmeschicht; und
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4 einen
zylinderförmigen
Druckzylinder.
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In 1 ist
als Wertdokument eine Banknote 1 dargestellt, mit einem
Fenstersicherheitsfaden 2 als optisch variablem Sicherheitselement.
Der Sicherheitsfaden 2 weist eine Streifenbreite von 3
bis 5 mm auf und befindet sich infolge von Registrierungsschwankungen
an einer beliebigen Stelle innerhalb des so genannten Wobbelbereichs 3,
der eine Streifenbreite von ca. 1 cm aufweist.
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In 2 ist
ein erstes Ausführungsbeispiel
eines Sicherheitspapiers 7, das zur Herstellung einer Folienverbund-Banknote 1,
wie sie in 1 dargestellt ist, verwendet
wird, im Querschnitt entlang der Linie A-A' in 1, dargestellt.
Das Substrat 8 des Sicherheitspapiers 7 umfasst
eine zentrale Papierschicht 4 und beidseitig aufkaschierte
transparente PET-Folien 5. Weiterhin ist der Sicherheitsfaden 2 dargestellt,
welcher in der dargestellten Schnittzeichnung (entlang der Linie
A-A') an die Oberfläche der
Papierschicht 4 tritt und somit bei Betrachtung des Sicherheitspapiers 7 in 2 von
oben erkennbar ist. Der Sicherheitsfaden 2 zeigt einen
optisch variablen Effekt. Er ist in dem in 2 gezeigten
Ausführungsbeispiel
innerhalb des Wobbelbereichs 3 zentral angeordnet. Seine
Position variiert jedoch in dem Sicherheitspapier 7 und
somit von Banknote 1 zu Banknote 1 beliebig innerhalb
des Wobbelbereichs 3. Auf der Oberfläche der in 2 oben
gezeichneten PET-Folie 5 ist eine Farbannahmeschicht 6 aufgebracht.
Diese weist außerhalb
des Wobbelbereichs 3 eine erste gleichförmige Schichtdicke auf. Innerhalb
des Wobbelbereichs 3 nimmt die Schichtdicke der Farbannahmeschicht 6 ausgehend
vom Randbereich des Wobbelbereichs 3 kontinuierlich bis
auf einem Minimalwert ab. Eine solche Farbannahmeschicht kann beispielsweise
mit Hilfe eines Druckzylinders im Tiefdruck hergestellt werden,
dessen Druckfarb-Aufnahmefähigkeit
in einem Bereich, der beim Tiefdruck auf dem Wobbelbereich 3 des
Sicherheitspapiers 7 zu liegen kommt, einen entsprechend
kontinuierlichen Verlauf der Druckfarb-Aufnahmefähigkeit zeigt, geschaffen werden.
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Das
in 3 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem in 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel
durch einen treppenförmigen
anstelle eines kontinuierlichen Verlaufs der Schichtdicke der Farbannahmeschicht 6 innerhalb
des Wobbelbereichs 3. Eine derart ausgestaltete Farbannahmeschicht 6 kann
prinzipiell ebenfalls im Tiefdruck mit Hilfe eines Druckzylinders,
der einen entsprechend treppenförmigen
Verlauf der Druckfarb-Aufnahmefähigkeit
zeigt, erzeugt werden.
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In
dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die
Druckannahmeschicht 6 zumindest außerhalb des Wobbelbereichs 3 jedoch
aus drei Teilschichten 6a, 6b, 6c, welche
jeweils eine Schichtdicke von ca. einem Drittel der gesamten Schichtdicke
der Farbannahmeschicht 6 aufweisen. Innerhalb des Wobbelbereichs
weisen die Teilschichten 6b und 6c Aussparungen
auf, während
die Teilschicht 6a keine Aussparung aufweist und auf dem
Sicherheitspapier 7 vollflächig aufgetragen ist. Somit
wird in dem dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel innerhalb des
Wobbelbereichs ein Minimalwert der Schichtdicke der Farbannahmeschicht 6 angenommen,
die der Schichtdicke der Teilschicht 6a entspricht, das
heißt
von ca. einem Drittel der Schichtdicke außerhalb des Wobbelbereichs 3.
Die drei Teilschichten 6a, 6b und 6c werden
durch drei verschiedene Druckzylinder DW1, DW2, DW3 auf die Banknote 1 aufgebracht,
wobei der Druckzylinder, der die Teilschicht 6a druckt,
keine Aussparungen der Druckfarb-Aufnahmefähigkeit zeigt, der Druckzylinder,
der die Teilschicht 6b erzeugt, in einem Druckbereich,
welcher schmäler
ist als der Wobbelbereich 3 eine Druckfarb-Aufnahmefähigkeit
von Null aufweist und der Druckzylinder, der die Teilschicht 6c erzeugt,
in einem Druckbereich, dessen Breite der Breite des Wobbelbereichs 3 entspricht,
eine Druckfarb-Aufnahmefähigkeit
Null aufweist. Die drei Druckzylinder sind zueinander geeignet angeordnet,
so dass der in 2 dargestellte treppenförmige Verlauf
der Schichtdicke der Druckannahmeschicht 6 innerhalb des
Wobbelbereichs 3 entsteht. Die oberen Teilschichten 6b und 6c dienen
vornehmlich der Verbesserung der Aufnahme der das noch aufzubringende
Druckbild bildenden Druckfarbe. Sie werden auch als Druckannahmeschichten
bezeichnet. Die untere, unmittelbar auf der Oberfläche des
Substrats 8 angeordnete Teilschicht 6a dient vornehmlich
der Verbesserung der mechanischen Haftung der darüberliegenden
Teilschichten 6b und 6c auf der Substratoberfläche des Sicherheitspapiers.
Dazu zeigt die Teilschicht 6a eine geeignete Klebefähigkeit.
Sie wird auch als Primerschicht bezeichnet.
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In
einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
weist jeder der drei Druckzylinder eine treppenförmige Abstufung der Druckfarb-Aufnahmefähigkeit
auf. Die Druckfarb-Aufnahmefähigkeit
in zwei der drei Druckzylinder DW2, DW3 weist dabei fünf Abstufungen
mit 0, 25, 50, 75 oder 100% der maxima len Druckfarb-Aufnahmefähigkeit
auf, wodurch auf jedem dieser Druckzylinder vier Stufen beim Übergang
von 100% auf 0% Druckfarb-Aufnahmefähigkeit entstehen. In dem dritten
Druckzylinder DW1 weist die Druckfarb-Aufnahmefähigkeit nur vier Abstufungen
mit 25, 50, 75 oder 100% der maximalen Druckfarb-Aufnahmefähigkeit
auf, wodurch in diesem Druckzylinder drei Stufen beim Übergang
von 100% auf 25% Druckfarb-Aufnahmefähigkeit entstehen. Die Stufen
der treppenförmigen
Verläufe
der drei Druckzylinder sind relativ zueinander geeignet versetzt
angeordnet, so dass die resultierende gesamte Farbannahmeschicht
insgesamt elf, bezüglich
Höhe und
Position gleichförmige
Stufen aufweist. Dabei nimmt die Schichtdicke der Farbannahmeschicht
von einem Einheiten-freien Wert von 300 außerhalb des Wobbelbereichs
3 auf
einen Minimalwert von 25 graduell ab. Die daraus resultierende feine,
treppenförmige
Abstufung in der Schichtdicke kann von einem Betrachter nicht mehr
wahrgenommen werden, wodurch den visuellen Eindruck der resultierenden
Banknote
1 optisch störende
Kanten vermieden werden, gleichzeitig aber die Erkennbarkeit des
optisch variablen Effekts des Sicherheitsfaden
2 gewährleistet
ist. Der Verlauf der Druckfarb-Aufnahmefähigkeit
der drei Druckzylinder DW1, DW2 und DW3 sowie die resultierende
Gesamt-Schichtdicke der Farbannahmeschicht
6 sind in der
folgenden Tabelle numerisch wiedergegeben.
| DW3 | 100 | 100 | 100 | 75 | 75 | 75 | 50 | 50 | 50 | 25 | 25 | 25 | 0 | 0 |
| DW2 | 100 | 100 | 100 | 100 | 75 | 75 | 75 | 50 | 50 | 50 | 25 | 25 | 25 | 0 |
| DW1 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 75 | 75 | 75 | 50 | 50 | 50 | 25 | 25 | 25 |
| Gesamt | 300 | 300 | 300 | 275 | 250 | 225 | 200 | 175 | 150 | 125 | 100 | 75 | 50 | 25 |
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In 4 ist
ein Druckzylinder für
Tiefdruck perspektivisch dargestellt. Er enthält Vertiefungen in Form von
Näpfchen 9 zur
Aufnahme der die Farbannahmeschicht 6 bildenden Druckfarbe.
In einem Druckbereich 10 nimmt die Größe der Näpfchen 9 kontinuierlich
bis auf einen minimalen Wert ab und die Druckfarb-Aufnahmefähigkeit
des Druckzylinders zeigt einen entsprechenden räumlich graduellen Verlauf.
Beim Tiefdruck kommt der Druckbereich 10 auf dem Wobbelbereich 3 des
Sicherheitsfadens 2 des Sicherheitspapiers 7 zum Liegen.
Die Länge
des Druckbereichs 10 in Richtung der Achse Druckzylinders
ist kleiner oder gleich der Breite des Wobbelbereichs 3 auf
dem Substrat 8 des Sicherheitspapiers 7. Mit dem
dargestellten Druckzylinder lässt sich
somit eine Farbannahmeschicht 6 erzeugen, welche innerhalb
des Wobbelbereichs 3 eine verminderte Schichtdicke aufweist.
Insbesondere lassen sich dadurch in guter Näherung stufenlose Verläufe der
Schichtdicke der Farbannahmeschicht 6 innerhalb des Wobbelbereichs 3 realisieren.
Vorzugsweise werden mehrere Druckzylinder kombiniert, um mehrere
Teilschichten der Farbannahmeschicht 6 zu realisieren.
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In
einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
wird anstelle eines Druckzylinders eine Druckplatte mit einem entsprechend
graduellen Verlauf der Druckfarb-Aufnahmefähigkeit verwendet. Während bei
dem Druckzylinder der graduelle Verlauf der Druckfarb-Aufnahmefähigkeit
nur in axialer Richtung vorliegt, zeigt die Druckplatte einen solchen
graduellen Verlauf in verschiedenen Richtungen auf der Oberfläche der
Druckplatte, wobei die Gradienten in verschiedenen Richtungen verschieden
sein können.
Somit kann der Bereich, in dem auf der Druckplatte ein gradueller
Verlauf der Druckfarb-Aufnahmefähigkeit
vorliegt, an die Form des zu überdruckenden
optisch variablen Sicherheitselements angepasst werden. Dies gestattet
beispielsweise das Überdrucken
eines optisch variablen Sicherheitselements in Form eines flächigen Patches
oder eines Etiketts.
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In
einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die
Farbannahmeschicht insgesamt 4 Teilschichten, drei Druckannahmeschichten,
die vornehmlich der Verbesserung der Aufnahme (Wegschlagen) der
das aufzu bringende Druckbild bildenden Druckfarbe dienen, und eine
Primerschicht, die vornehmlich der Verbesserung der mechanischen
Haftung der Druckannahmeschichten auf der Substratoberfläche des
Sicherheitspapiers dienen, wobei die Substratoberfläche aus
einer PET-Folie besteht und die Primerschicht unmittelbar auf dieser
angeordnet ist.
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Die
drei Druckannahmeschichten weisen neben einem oder verschiedener
Kieselgele als Verlaufsadditiv einen längerkettigen Alkohol, beispielsweise
Dowanoltype oder tert.-Butoxypropanol, auf, als Vernetzer Penthaerythritglycidether
und als Bindemittel eine wässrige
Polyurethan- oder Polyacrylat- oder Urethanacrylatdispersion. Gegebenenfalls
können
weitere Additive wie Wachse, Oberflächen-, Antischaumadditive verwendet
werden. Die Druckannahmeschichten weisen 0–5% Vernetzer, 0–5% Verlaufsadditiv,
5–50%,
vorzugsweise 10–25%
Kieselgel und 40–80%,
vorzugsweise 65–75%
Bindemittel auf.
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Die
Zusammensetzung der drei Druckannahmeschichten kann variieren. Beispielsweise
weist die oberste Schicht auf dem Sicherheitspapier eine geringere
Menge Kieselgel als die darunter liegenden Schichten auf. Dies hat
den Vorteil, dass die oberste Druckannahmeschicht gegen Abrieb stabil
und zugleich noch ausreichend porös ist, um die Druckfarbe des
aufzubringenden Druckbildes zu den darunter liegenden Druckannahmeschichten
durchzulassen. Die darunter liegenden Druckannahmeschichten weisen
höhere
Kieselgel-Anteile auf und wirken daher wie ein Schwamm, wobei eine
gegebenenfalls geringere Stabilität gegen Abrieb nicht ins Gewicht
fällt.
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Die
Primerschicht weist neben einem oder verschiedender Kieselgele als
Verlaufsadditiv ebenfalls einen längerkettigen Alkohol, beispielsweise
Dowanoltype oder tert.-Butoxypropanol, auf, als Vernetzer polyfunktionelles
Aziridin und als Bindemittel eine wässrige Acrylat-, Stryolacrylat-
oder PU-Dispersion,
beispielsweise Alberdingk U 520. Die Primerschicht weist 0–5% Vernetzer,
0–10%
Verlaufsadditiv, 0–20%,
vorzugsweise 0–10%
Kieselgel und 80–100%,
vorzugsweise 85–90%
Bindemittel auf.
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Durch
eine geeignete, beispielsweise chemische Vorbehandlung der PET-Folie des Sicherheitspapiers
für eine
Folienverbund-Banknote kann eine ausreichende Haftung der Druckannahmeschichten
auch unmittelbar auf der PET-Folie erzielt werden, wodurch auf die
Primerschicht verzichtet werden kann.