DE102016010196A1 - Sicherheitselement, Verfahren zum Herstellen desselben und Wertdokument - Google Patents

Sicherheitselement, Verfahren zum Herstellen desselben und Wertdokument Download PDF

Info

Publication number
DE102016010196A1
DE102016010196A1 DE102016010196.2A DE102016010196A DE102016010196A1 DE 102016010196 A1 DE102016010196 A1 DE 102016010196A1 DE 102016010196 A DE102016010196 A DE 102016010196A DE 102016010196 A1 DE102016010196 A1 DE 102016010196A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polymer
security element
water
feature substance
element according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102016010196.2A
Other languages
English (en)
Inventor
Johann Kecht
Axel Schloßbauer
Stephan Steinlein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH filed Critical Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority to DE102016010196.2A priority Critical patent/DE102016010196A1/de
Priority to EP17758797.9A priority patent/EP3504066B1/de
Priority to PCT/EP2017/001003 priority patent/WO2018036652A1/de
Priority to ES17758797T priority patent/ES2805951T3/es
Priority to HUE17758797A priority patent/HUE050144T2/hu
Priority to US16/326,992 priority patent/US10576773B2/en
Publication of DE102016010196A1 publication Critical patent/DE102016010196A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/36Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D15/00Printed matter of special format or style not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/36Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
    • B42D25/369Magnetised or magnetisable materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/36Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
    • B42D25/378Special inks
    • B42D25/382Special inks absorbing or reflecting infrared light
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/36Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
    • B42D25/378Special inks
    • B42D25/387Special inks absorbing or reflecting ultraviolet light
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40Manufacture
    • B42D25/45Associating two or more layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40Manufacture
    • B42D25/475Cutting cards
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40Manufacture
    • B42D25/45Associating two or more layers
    • B42D25/455Associating two or more layers using heat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40Manufacture
    • B42D25/45Associating two or more layers
    • B42D25/46Associating two or more layers using pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Absicherung von Wertdokumenten, umfassend ein einen Merkmalsstoff enthaltendes erstes Polymer, das zumindest teilweise von einem zweiten Polymer umgeben ist, wobei das erste Polymer ein hydrophobes, wasserunlösliches Polymer ist, das bei erhöhtem pH-Wert und bei erhöhter Umgebungstemperatur bei einer Behandlungsdauer von weniger als 60 Minuten, bevorzugt weniger als 30 Minuten, in ein hydrophiles, wasserlösliches Polymer umwandelbar ist, und das zweite Polymer ein hydrophiles, wasserlösliches Polymer ist, wobei der erhöhte pH-Wert größer als 12, bevorzugt größer als 10, ist und die erhöhte Umgebungstemperatur größer als 90°C, bevorzugt größer als 60°C, ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Sicherheitselement zur Absicherung von Wertdokumenten, umfassend ein einen Merkmalsstoff enthaltendes erstes Polymer, das zumindest teilweise von einem zweiten Polymer umgeben ist, wobei das erste Polymer ein hydrophobes, wasserunlösliches Polymer ist, das bei erhöhtem pH-Wert und bei erhöhter Umgebungstemperatur bei einer Behandlungsdauer von mindestens 30 Minuten in ein hydrophiles, wasserlösliches Polymer umwandelbar ist, und das zweite Polymer ein hydrophiles, wasserlösliches Polymer ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren Verfahren zum Herstellen des Sicherheitselements und ein das Sicherheitselement aufweisende Wertdokument.
  • Papier-Recyclingprozesse, denen aus ökologischen Gründen idealerweise auch abgenutzte oder mit Produktionsmängeln behaftete Wertdokumente, insbesondere Banknoten, unterworfen werden sollten, finden üblicherweise bei erhöhter Temperatur und bei erhöhtem pH-Wert statt. Konventionelle Sicherheitselemente zur Absicherung von Wertdokumenten, z. B. Melierfasern oder Planchetten mit Merkmalseigenschaften. wie etwa UV-Lumineszenz, IR-Absorption oder Photochromie, sind allerdings so stabil, dass sie unter den Bedingungen der Papier-Recyclingprozesse nicht zerstört werden. Typischerweise werden dabei die konventionellen Sicherheitselemente nur beschädigt und bleiben somit als sichtbare, störende Bruchstücke in der Papiermasse zurück. Folglich können abgenutzte Wertdokumente, aber auch Sicherheitselemente enthaltendes Sicherheitspapier als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Banknöten, das z. B. infolge von Produktionsfehlern (z. B. falsche Papierdicke, Risse in der Papierbahn, falsche Konzentration an Sicherheitselementen) nicht die Spezifikation zur Weiterverarbeitung erfüllt, aus Gründen der Sicherheit nicht ohne Weiteres einem konventionellen Papier-Recyclingprozess unterworfen werden. Dem Papierhersteller entstehen auf diese Weise hohe Kosten bei der Entsorgung.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Sicherheitsmerkmal zur Absicherung von Wertdokumenten bereitzustellen. Wünschenswert ist insbesondere die Bereitstellung eines Sicherheitselements, das eine ausreichende Stabilität gegenüber Wasser und Feuchtigkeit besitzt, sodass das Sicherheitselement unter den Bedingungen der Papierherstellung nicht zerstört wird, jedoch gleichzeitig so instabil ist, dass das Sicherheitselement unter den drastischeren Bedingungen des Papier-Recyclingprozesses zerstört wird. Der Erfindung liegen des Weiteren die Bereitstellung von Herstellungsverfahren für ein solches Sicherheitselement und die Bereitstellung eines mit dem Sicherheitselement versehenen Wertdokuments zugrunde.
  • Diese Aufgaben werden durch die in den unabhängigen Ansprüchen definierten Merkmalskombinationen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Zusammenfassung der Erfindung
    • 1. (Erster Aspekt der Erfindung) Sicherheitselement zur Absicherung von Wertdokumenten, umfassend ein einen Merkmalsstoff enthaltendes erstes Polymer, das zumindest teilweise von einem zweiten Polymer umgeben ist, wobei das erste Polymer ein hydrophobes, wasserunlösliches Polymer ist, das bei erhöhtem pH-Wert und bei erhöhter Umgebungstemperatur bei einer Behandlungsdauer von weniger als 60 Minuten, bevorzugt weniger als 30 Minuten, in ein hydrophiles, wasserlösliches Polymer umwandelbar ist, und das zweite Polymer ein hydrophiles, wasserlösliches Polymer ist, wobei der erhöhte pH-Wert größer als 12, bevorzugt größer als 10, ist und die erhöhte Umgebungstemperatur größer als 90°C, bevorzugt größer als 60°C, ist.
    • 2. (Bevorzugte Ausgestaltung) Sicherheitselement nach Absatz 1, wobei das Sicherheitselement bei Einbringung in eine feuchte Papiermasse eine Melierfaser oder Planchette ergibt. Bei der Einbringung wird das wasserlösliche zweite Polymer angelöst und die Struktur des ersten Polymers ist als Planchette oder Melierfaser sichtbar.
    • 3. (Bevorzugte Ausgestaltung) Sicherheitselement nach Absatz 1 oder 2, wobei der Merkmalsstoff lumineszierende, magnetische oder photochrome Eigenschaften aufweist und bevorzugt ein IR-Absorber oder ein UV-anregbarer Leuchtstoff ist.
    • 4. (Bevorzugte Ausgestaltung) Sicherheitselement nach einem der Absätze 1 bis 3, wobei das erste Polymer durch Verseifung im basischen Milieu in ein wasserlösliches Polymer umwandelbar ist.
    • 5. (Bevorzugte Ausgestaltung) Sicherheitselement nach Absatz 4, wobei das erste Polymer Polyvinylacetat oder ein Polyester ist und bevorzugt Polyvinylacetat ist.
    • 6. (Bevorzugte Ausgestaltung) Sicherheitselement nach einem der Absätze 1 bis 5, wobei das zweite Polymer Polyvinylalkohol oder ein Polyvinylalkohol-Copolymer, insbesondere ein Polyvinylpyrrolidon-Polyvinylalkohol-Copolymer oder ein Polyvinylalkohol-Polyethylenglykol-Graft-Copolymer, ist und bevorzugt Polyvinylalkohol ist.
    • 7. (Bevorzugte Ausgestaltung) Sicherheitselement nach einem der Absätze 1 bis 6, wobei der Merkmalsstoff ein Kern-Hülle-Teilchen ist, wobei der Kern und die Hülle bevorzugt auf zwei unterschiedlichen Polymeren basieren, die Hülle weiter bevorzugt durch Einwirkung von wässrigen Basen angreifbar ist und die Hülle insbesondere bevorzugt auf einem Melamin-Formaldehyd-Kondensationspolymer basiert.
    • 8. (Bevorzugte Ausgestaltung) Sicherheitselement nach einem der Absätze 1 bis 7, wobei der Anteil des ersten, hydrophoben, wasserunlöslichen Polymers im Sicherheitselement weniger als 10 Gew.-% beträgt.
    • 9. (Bevorzugte Ausgestaltung) Sicherheitselement nach einem der Absätze 1 bis 8, wobei das Gewichtsverhältnis des Merkmalsstoffs bezogen auf das erste, hydrophobe, wasserunlösliche Polymer mindestens 1:1, bevorzugt mindestens 9:1, beträgt.
    • 10. (Bevorzugte Ausgestaltung) Sicherheitselement nach einem der Absätze 1 bis 9, wobei das erste, hydrophobe, wasserunlösliche Polymer ein Molekulargewicht in einem Bereich von 100000 g/mol bis 500000 g/mol aufweist.
    • 11. (Bevorzugte Ausgestaltung) Sicherheitselement nach einem der Absätze 1 bis 10, wobei das Sicherheitselement erhältlich ist durch ein Verfahren, umfassend den Schritt des Einbringen eines Merkmalsstoffs in ein erstes Polymer mittels Extrusion; und den Schritt des Umhüllen des so erhaltenen ersten Polymers mit einem zweiten Polymer.
    • 12. (Bevorzugte Ausgestaltung) Sicherheitselement nach einem der Absätze 1 bis 10, wobei das Sicherheitselement erhältlich ist durch ein Verfahren, umfassend den Schritt des Bereitstellens einer Schicht, insbesondere einer Folie, auf Basis eines zweiten Polymers; den Schritt des Auftragens einer einen Merkmalsstoff und ein erstes Polymer enthaltenden Lösung auf die Schicht auf Basis eines zweiten Polymers; und den Schritt des Aufbringens einer weiteren Schicht, insbesondere einer Folie, auf Basis eines zweiten Polymers auf die mit der Lösung des Merkmalsstoffs und des ersten Polymers versehene Schicht auf Basis eines zweiten Polymers.
    • 13. (Bevorzugte Ausgestaltung) Sicherheitselement nach Absatz 12, wobei die Schichten jeweils Folien mit einer Dicke im Bereich von 10 bis 100 Mikrometer, bevorzugt 15 bis 60 Mikrometer, sind.
    • 14. (Zweiter Aspekt der Erfindung) Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements zur Absicherung von Wertdokumenten nach einem der Absätze 1 bis 10, umfassend den Schritt des Einbringen eines Merkmalsstoffs in ein erstes Polymer mittels Extrusion; und den Schritt des Umhüllen des so erhaltenen ersten Polymers mit einem zweiten Polymer, wobei das erste Polymer ein hydrophobes, wasserunlösliches Polymer ist, das bei erhöhtem pH-Wert und/oder bei erhöhter Umgebungstemperatur in ein hydrophiles, wasserlösliches Polymer umwandelbar ist, und das zweite Polymer ein hydrophiles, wasserlösliches Polymer ist.
    • 15. (Dritter Aspekt der Erfindung) Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements zur Absicherung von Wertdokumenten nach einem der Absätze 1 bis 10, umfassend den Schritt des Bereitstellens einer Schicht, insbesondere einer Folie, auf Basis eines zweiten Polymers; den Schritt des Auftragens einer einen Merkmalsstoff und ein erstes Polymer enthaltenden Lösung auf die Schicht auf Basis eines zweiten Polymers; und den Schritt des Aufbringen einer weiteren Schicht, insbesondere einer Folie, auf Basis eines zweiten Polymers auf die mit der Lösung des Merkmalsstoffs und des ersten Polymers versehene Schicht auf Basis eines zweiten Polymers, wobei das erste Polymer ein hydrophobes, wasserunlösliches Polymer ist, das bei erhöhtem pH-Wert und/oder bei erhöhter Umgebungstemperatur in ein hydrophiles, wasserlösliches Polymer umwandelbar ist, und das zweite Polymer ein hydrophiles, wasserlösliches Polymer ist.
    • 16. (Bevorzugte Ausgestaltung) Verfahren nach Absatz 15, wobei der Schritt des Auftragens einer einen Merkmalsstoff und ein erstes Polymer enthaltenden Lösung auf die Schicht auf Basis eines zweiten Polymers durch Aufdrucken eines Lösungsmittel-basierenden, den Merkmalsstoff und das erste Polymer enthaltenden Lacks erfolgt und der Schritt des Aufbringen einer weiteren Schicht auf Basis eines zweiten Polymers nach dem Trocknen des aufgedruckten Lacks erfolgt.
    • 17. (Bevorzugte Ausgestaltung) Verfahren nach Absatz 15 oder 16, umfassend den zusätzlichen Schritt des Zerschneiden des erhaltenen Schichtaufbaus in einzelne Sicherheitselemente.
    • 18. (Vierter Aspekt der Erfindung) Wertdokument, insbesondere Banknote, umfassend ein Sicherheitselement nach einem der Absätze 1 bis 13.
    • 19. (Bevorzugte Ausgestaltung) Wertdokument nach Absatz 18, wobei der Merkmalsstoff ein IR-Absorber oder ein UV-anregbarer Leuchtstoff ist und die Intensität der IR-Absorption des IR-Absorbers bzw. die Intensität der Emission des UV-anregbaren Leuchtstoffs nach dem Aussetzen des Wertdokuments in einem Milieu mit einem pH-Wert größer als 12, bevorzugt größer als 10, und einer Umgebungstemperatur größer als 90°C, bevorzugt größer als 60°C, während einer Behandlungsdauer von weniger als 60 Minuten, bevorzugt weniger als 30 Minuten, um mehr als 50%, bevorzugt um mehr als 90% abnimmt.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Wertdokumente im Rahmen der Erfindung sind Gegenstände wie Banknoten, Schecks, Aktien, Wertmarken, Ausweise, Pässe, Urkunden und andere Dokumente sowie Etiketten. Bei dem Wertdokumentsubstrat muss es sich nicht zwangsläufig um ein Papiersubstrat handeln, es könnte insbesondere ein Kunststoffsubstrat sein oder ein Substrat, das sowohl Papier-Bestandteile, als auch Kunststoffbestandteile aufweist.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Bereitstellung von Sicherheitselementen, z. B. Melierfasern oder Planchetten, mit Merkmalseigenschaften wie UV-Lumineszenz, IR-Absorption oder Photochromie, die während der Papierherstellung in das Papier eingebracht oder auf das Papier aufgebracht werden können und gegenüber Wasser und Feuchtigkeit eine ausreichende Stabilität besitzen, um während der Papierherstellung nicht zerstört zu werden. Gleichzeitig sind die erfindungsgemäßen Sicherheitselemente so instabil, dass sie unter den drastischeren Bedingungen des Papier-Recyclingprozesses, d. h. bei erhöhter Temperatur und bei erhöhtem pH-Wert, zerstört werden. Für den Papierhersteller sind daher hohe Kosteneinsparungen möglich, darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung im Hinblick auf den ökologischen Gesichtspunkt besonders vorteilhaft. Mithilfe der erfindungsgemäßen Sicherheitselemente können z. B. fehlerhafte Sicherheitspapier-Bögen, mit Produktionsmängeln behaftete Wertdokumente oder abgenutzte Wertdokumente problemlos einem konventionellen Papier-Recyclingprozess unterworfen werden, weil die Sicherheitselemente im Recyclingprozess vollständig vernichtet werden. Erreicht wird dies insbesondere durch eine geeignete Kombination von wasserlöslichen Polymeren, z. B. Polyvinylalkohol (PVA), und wasserunlöslichen, Hydrolyse-instabilen Polymeren, z. B. Polyvinylacetat (PVAc). Es wird bevorzugt, dass das wasserunlösliche Polymer durch Verseifung im basischen Milieu in das wasserlösliche Polymer umgewandelt wird, sodass nur eine Polymerart vorliegt. Bei dem wasserlöslichen Polymer handelt es sich bevorzugt um Polyvinylalkohol. Polyvinylalkohol ist häufig in größeren Mengen Bestandteil der Papiermasse von Wertdokumenten, weil es z. B. bei der Verleimung eingesetzt wird und daher die Eigenschaften der beim Recycling gewonnenen Papiermasse nicht negativ beeinflusst.
  • Das Sicherheitselement basiert insbesondere auf einem Merkmalsstoffe enthaltenden ersten Polymer, welches ganz oder teilweise von einem wasserlöslichen zweiten Polymer umgeben ist. Das wasserlösliche zweite Polymer sorgt dabei für die Kompatibilität des Sicherheitselements mit dem Papier, weil es beim Kontakt mit der feuchten Papiermasse bzw. der Papierbahn ansatzweise gelöst wird und den festen Einbau des Sicherheitselements in die Papiermasse fördert.
  • Bevorzugt handelt es sich bei dem zweiten Polymer um Polyvinylalkohol oder um dessen Copolymere, wie z. B. Polyvinylpyrrolidon-Polyvinylalkohol-Copolymere oder Polyvinylalkohol-Polyethylenglykol-Graft-Copolymere. Obwohl Polyvinylalkohol die besten Eigenschaften für einen Einbau in die Papiermasse besitzt, sind andere wasserlösliche Polymere, wie z. B. Polyvinylpyrrolidon, ebenfalls geeignet.
  • Das die Merkmalsstoffe enthaltende erste Polymer ist zweckmäßigerweise ausreichend feuchtigkeitsstabil, um den Einbau in die Papiermasse unbeschadet zu überstehen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Polymer um ein hydrophobes, wasserunlösliches Polymer, beispielsweise Polyvinylacetat oder bestimmte Polyester. Das hydrophobe Polymer zeichnet sich jedoch dadurch aus, dass es durch einen erhöhten pH-Wert und/oder eine erhöhte Umgebungstemperatur in ein hydrophiles Polymer umgewandelt werden kann, z. B. durch Verseifung von Estergruppen. Beispielsweise kann Polyvinylacetat schrittweise zu Polyvinylalkohol verseift werden, welcher dann wasserlöslich ist. Weiterhin können bestimmte Polyester und andere Polymere durch Verseifung oder andere Reaktionen zu kleineren, niedermolekularen Einheiten gespalten werden, wodurch das Polymer zerstört wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wandelt sich das erste, wasserunlösliche Polymer im Recyclingprozess derart um, dass es dem zweiten (wasserlöslichen) Polymertyp entspricht.
  • Die Kombination aus Polyvinylalkohol (PVA) und Polyvinylacetat (PVAc) ist dabei besonders bevorzugt, da sich PVAc leicht zu PVA hydrolisieren lässt und somit neben dem unbedenklichen PVA keine weiteren Polymere bzw. Polymerabbauprodukte im Recyclingprozess auftauchen.
  • Erfindungsgemäße Sicherheitselemente können auf unterschiedliche Weise gebildet werden. Beispielsweise kann der Merkmalsstoff durch Extrusion in das erste Polymer eingebracht werden und anschließend mit dem zweiten Polymer umhüllt werden. Alternativ kann eine das erste Polymer und den Merkmalsstoff enthaltende Lösung auf das zweite Polymer aufgetragen werden, und anschließend durch eine weitere Schicht des zweiten Polymers bedeckt werden. Die vollständige Umhüllung des ersten Polymers durch das zweite Polymer ist vorteilhaft, da ansonsten kein ausreichender und homogener Einbau in das Papiersubstrat erfolgen kann. Beispielsweise erfolgt bei Zugabe von nicht beidseitig bedeckten Sicherheitselementen in die Papiermasse kein guter Einbau, wenn die zufällig verteilten Sicherheitselemente mit ihrer hydrophoben Seite das Papier berühren. Bei vollständiger Umhüllung sind beide Seiten des Sicherheitselements hydrophil, und bauen sich auch bei zufälliger Anordnung immer gut in die Papiermasse ein.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Sicherheitselement durch Bedrucken bzw. Beschichten einer PVA-Folie mit einem lösemittelbasierten Drucklack hergestellt, welcher PVAc und den Merkmalsstoff enthält. Bevorzugt wird die bedruckte Folie nach Trocknung des Drucklacks mit einer zweiten PVA-Folie laminiert, sodass keine freien PVAc-Oberflächen existieren. Dies erleichtert die Einbringung des späteren Sicherheitselements, da unbehandeltes PVAc im Gegensatz zu PVA keine gute Kompatibilität mit der Papiermasse hat und sich dadurch schlecht einbaut. Die Sicherheitselemente können dann z. B. durch Zerschneiden oder Ausstanzen der laminierten Folien gewonnen werden. Bevorzugt ist die PVAc-Oberfläche der vereinzelten Sicherheitselemente zu mehr als 80%, insbesondere bevorzugt zu mehr als 90% mit PVA abgedeckt.
  • Es zeigen:
  • 1: zwei Beispiele für die Herstellung erfindungsgemäßer Sicherheitselemente;
  • 2: ein weiteres Beispiel für die Herstellung erfindungsgemäßer Sicherheitselemente;
  • 3: ein weiteres Beispiel für die Herstellung erfindungsgemäßer Sicherheitselemente.
  • 1, Fall A, zeigt ein Beispiel für die Herstellung erfindungsgemäßer Sicherheitselemente. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird die PVA-Folie vollflächig bedruckt, das heißt für die Herstellung von z. B. Melierfasern kann die Folie in Streifen geschnitten werden, wobei Melierfasern mit den gleichen Dimensionen der Streifen gewonnen werden.
  • Besonders dünne Melierfasern oder andere, durch Schneiden oder Stanzen nur schwer erhältliche Muster, können so jedoch nicht einfach hergestellt werden. In diesem Fall ist die folgende Ausführungsform (siehe 1, Fall B) vorteilhafter:
  • 1, Fall B, zeigt ein weiteres Beispiel für die Herstellung erfindungsgemäßer Sicherheitselemente. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird die PVA-Folie mit einem Muster bedruckt, welches der Form des späteren Sicherheitselements entspricht. Beispielsweise kann ein Muster aus dünnen Streifen gedruckt werden, welche am Ende die Melierfasern darstellen, oder andere Motive, wie z. B. Wellen, Kreise oder Dreiecke. Diese können bei entsprechend gewähltem Abstand voneinander problemlos ausgeschnitten werden. Da bei Einbringung in die Papiermasse das PVA weitgehend aufgelöst wird, verbleibt somit nur noch das durch den Druckvorgang definierte PVAc-Motiv als sichtbares Sicherheitselement.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird beim Aufdrucken des Musters in zwei Richtungen ein Rand freigelassen (entspricht 1, Fall B). Dies bietet beispielsweise Vorteile; wenn mehrfarbige Muster oder komplexe Formen ausgeschnitten werden müssen, da dann die Schnittposition relativ zum Muster sichergestellt werden kann.
  • 2, Fall C, zeigt ein weiteres Beispiel für die Herstellung erfindungsgemäßer Sicherheitselemente. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird beim Aufdrucken des Musters nur in einer Richtung ein Rand freigelassen. Dies bietet beispielsweise Vorteile, wie weniger Materialverbrauch, wenn das gedruckte Muster derart gestaltet ist, dass es durchschnitten werden kann.
  • 3, Fall D, zeigt ein weiteres Beispiel für die Herstellung erfindungsgemäßer Sicherheitselemente. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform werden Linien oder andere Muster mit einem Schrägwinkel relativ zur Schneidrichtung aufgedruckt. Hierdurch wird erreicht, dass das Muster nicht ausgerichtet werden muss, oder anders gesagt, die Musterposition nicht an die Schneidposition angepasst werden muss. Es entsteht z. B. beim Schneiden einer Folie mit einem schräg aufgedruckten Linienmuster in mehrere Streifen gleicher Breite immer die gleiche Längenverteilung an Linien, auch wenn die Folie leicht versetzt in das Schneidewerkzeug eingelegt wird. Ein Beispiel für ein schräg aufgedrucktes Linienmuster ist als Fall D in der 3 dargestellt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird ein relativ zur Schneidbreite unsynchronisierter Musterabstand gewählt, beispielsweise beträgt der Abstand zwischen zwei aufgedruckten Linien 1,01 Mal die Schneidbreite. Hierdurch können z. B. kontrollierte Verteilungen an zufälligen Musterverteilungen erzeugt werden, oder es kann verhindert werden, dass durch eine unglückliche Positionierung des Schneidwerkzeugs beispielsweise alle aufgedruckten Linien genau mittig zerschnitten werden, wie es bei einer Übereinstimmung zwischen Musterabstand und Schneidbreite der Fall sein könnte.
  • Typische Bedingungen beim Papierrecycling sind erhöhte Temperaturen, wie z. B. mehr als 60°C, bevorzugt mehr als 90°C, und ein erhöhter pH-Wert, z. B. ein pH größer als 8, bevorzugt ein pH größer als 10, insbesondere bevorzugt ein pH größer als 12 bei gleichzeitig angewandten hohen Scherkräften. Typische Behandlungsdauern sind z. B. eine Behandlungsdauer von mehr als 30 min, bevorzugt mehr als 1 h. Um unter diesen Bedingungen eine vollständige Zerstörung des Sicherheitselements zu garantieren, sind spezielle Ausführungsformen vorteilhaft. Als „vollständige Zerstörung” wird dabei angesehen, dass bei erneutem Einsatz der Papiermasse keine größeren, mit dem Auge sichtbaren Bestandteile des Sicherheitselements verbleiben, sondern ein homogener Eindruck der Papiermasse erreicht wird. Insbesondere ist damit nicht gemeint, dass der Merkmalsstoff sich zersetzt.
  • Wird z. B. eine rot gefärbte, eisenoxidhaltige Melierfaser als magnetisches Sicherheitselement eingesetzt, so ist mit dem Begriff „vollständige Zerstörung” hierbei gemeint, dass das Eisenoxid-enthaltende Polymer sich im Wesentlichen vollständig aufgelöst hat und keine Melierfaser-Bruchstücke oder Ähnliches mehr erkennbar sind. Die Eisenoxidpartikel werden weiterhin vorhanden sein und sich homogen in der Papiermasse verteilen. Da üblicherweise jedoch nur sehr geringe Mengen an Sicherheitselementen relativ zur Papiermasse vorhanden sind, werden diese bei homogener Verteilung nicht mehr wahrgenommen. Nur an Stellen, an denen der Merkmalsstoff in höherer Konzentration vorliegt, wie im Polymer des ursprünglichen Sicherheitselements, ist eine erhöhte und damit nach dem Recycling störende Wahrnehmbarkeit gegeben.
  • In bestimmten Fällen kann es trotzdem vorteilhaft sein, Merkmalsstoffe einzusetzen, welche sich beim Recyclingprozess in ihrer Wahrnehmbarkeit abschwachen bzw. zersetzen. Hierdurch wird gewährleistet, dass das recycelte Papier z. B. auch bei einer forensischen Analyse mithilfe eines Mikroskops oder anderen Hilfsmitteln nicht bzw. kaum von „frischem” Papier unterscheidbar ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verringert sich die Intensität des eingesetzten Merkmalsstoffs (beispielsweise die Intensität der Emission eines UV-anregbaren Leuchtstoffes, oder die Intensität der IR-Absorption eines IR-Absorbers) während der Behandlung beim Papierrecycling um mehr als 50%, bevorzugt um mehr als 90%.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass in herkömmlichen, nicht-recycelbaren Sicherheitselementen der Merkmalsstoff durch das umgebende Substrat geschützt wird und somit selbst dann nicht im Recyclingprozess angegriffen wird, wenn der Merkmalsstoff eigentlich bei den Prozessbedingungen instabil sein sollte. Die Verwendung von sich auflösenden Sicherheitselementen ist somit inhärent notwendig, um den gewünschten Effekt zu erzielen.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem eingesetzten Merkmalsstoff um ein Kern-Hülle-Teilchen. Bevorzugt basiert das Kern-Hülle-Teilchen auf zwei unterschiedlichen Polymeren. Weiter bevorzugt ist das Polymer der Hülle durch Einwirkungen von Basen angreifbar. Bevorzugt wird die Art und Dicke der Hülle so gewählt, dass der Merkmalsstoff einerseits die notwendigen Kriterien zur Basenstabilität, welche für den Einsatz in Wertdokumenten notwendig sind, erfüllt, andererseits bei den härteren Bedingungen des Papierrecyclings größtenteils zerstört wird. Bevorzugt handelt es sich bei der Hülle um eine Schicht aus Melamin-Formaldehyd-Kondensationspolymer. Obwohl Melamin-Formaldehyd-Kondensationspolymere normalerweise chemisch sehr beständig sind, lässt sich die Stabilität der Hülle sehr gut über deren Dicke steuern, sodass hier eine kontrollierte Einstellung der Instabilität gegenüber heißen wässrigen Basen möglich ist.
  • Um eine vollständige Hydrolyse des Sicherheitsmerkmals zu gewährleisten, sind zusätzlich bestimmte Rahmenbedingungen notwendig. Insbesondere bei der Verwendung von wasserunlöslichen Polymeren, welche erst noch zersetzt oder umgewandelt werden müssen, können nicht beliebig große Mengen eingesetzt werden, da die Hydrolyse ansonsten einen zu hohen Zeitaufwand verursacht und nicht innerhalb des üblichen Papierrecyclingschrittes abgeschlossen wird.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsfall basieren weniger als 10 Gewichtsprozent des Sicherheitselements auf dem wasserunlöslichen Polymer, besonders bevorzugt weniger als 1 Gewichtsprozent.
  • In einem weiteren bevorzugten Ausführungsfall ist das Gewichtsverhältnis des eingesetzten Merkmalsstoffs (z. B. das eingesetzte lumineszierende Pigment) bezogen auf das wasserunlösliche Polymer, welches den Merkmalsstoff umgibt, insbesondere mindestens 99:1, bevorzugt mindestens 9:1, besonders bevorzugt mindestens 1:1.
  • Weiterhin hat die Kettenlänge des eingesetzten, den Merkmalsstoff umgebenden ersten Polymers einen Einfluss auf dessen Hydrolysegeschwindigkeit, jedoch auch auf die Verarbeitbarkeit des laminierten Folienverbundes.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das erste Polymer daher insbesondere ein Molekulargewicht von weniger als 100000 g/mol. Hierbei ist die Hydrolysegeschwindigkeit besonders hoch.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzt das erste Polymer ein Molekulargewicht von mehr als 500000 g/mol. Hierbei ist die Verarbeitbarkeit besonders gut.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzt das erste Polymer ein Molekulargewicht in einem Bereich von 100000 g/mol bis 500000 g/mol. Hierbei werden eine ausreichende Hydrolysegeschwindigkeit und eine gute Verarbeitbarkeit vereint. Für die meisten Anwendungsfälle ist diese dritte Ausführungsform technisch vorteilhaft, und daher gegenüber den anderen beiden Ausführungsformen besonders bevorzugt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die PVA-Folie eine Dicke im Bereich von 10 bis 100 μm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 15 bis 60 μm.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der PVA-Folie um sogenanntes heißwasserlösliches PVA, wobei es sich um ein PVA handelt, welches sich im Gegensatz zum sogenannten kaltwasserlöslichen PVA erst bei erhöhter Temperatur, z. B. oberhalb von 60°C, vollständig auflöst. Hierdurch wird es möglich, die Sicherheitselemente so einzustellen, dass sie durch direkte Zugabe in das Wasser der Papiermaschine in die Papierbahn eingebracht werden können, und sich das PVA erst im späteren Trocknungsprozess durch Erhitzen der Papierbahn vollständig auflöst.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Sicherheitselemente in das Wasser der Papiermaschine eingebracht.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Sicherheitselemente auf die feuchte Papierbahn gestreut, beispielsweise durch Verwenden einer Schüttelrinne.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird zur Beschichtung bzw. Bedruckung der PVA-Folie eine Mischung, die auf dem Merkmalsstoff und einer Lösung aus Polyvinylacetat in einem organischen Lösungsmittel basiert, verwendet. Bevorzugt handelt es sich bei dem organischen Lösungsmittel um Ethylacetat oder Aceton. Es können weitere Bestandteile bzw. Lösungsmittel vorhanden sein, um die Druckeigenschaften des Drucklacks zu verbessern, z. B. die Viskosität und Benetzbarkeit.
  • In einem bevorzugten Ausführungsfall werden die hier beschriebenen recyclefähigen Sicherheitselemente mit anderen, nicht-recycelfähigen Sicherheitselementen kombiniert bzw. derart gestaltet, dass sie nur teilweise recyclefähig sind. Beispielsweise können im Wertdokument erfindungsgemäße grüne Melierfasern mit nicht-erfindungsgemäßen roten Melierfasern gemischt werden. Alternativ können bei der Herstellung der Sicherheitselemente erste (z. B. grüne) Linien auf Basis eines hydrolysierbaren Polymers gedruckt werden und zweite (z. B. rote) Linien auf Basis eines hydrolysestabilen Drucklacks gedruckt werden. Es ist auf diese Weise auch möglich, Teile eines Sicherheitselements aus hydrolisierbaren bzw. hydrolysestabilen Bestandteilen aufzubauen. Beispielsweise können bei einer gedruckten Flagge mit drei Landesfarben zwei Landesfarben hydrolysierbar und eine Landesfarbe hydrolysestabil gestaltet werden.
  • Wird Papier bzw. ein Wertdokument mit einer entsprechenden Mischung aus recyclebaren und nicht-recyclebaren Sicherheitselementen recycelt, so verbleiben die nicht-recycelbaren Sicherheitselemente in der Papiermasse, bzw. es werden die Sicherheitselemente teilweise entfärbt oder verfärben sich. Auf diese Weise kann z. B. nachverfolgt werden, ob es sich bei der Papiermasse um recyceltes Material handelt. Dies ist vorteilhaft, um z. B. Plagiate auf Basis von gestohlenem Papierfabrik-Ausschuss, oder auf Basis von recycelter Papiermasse aus geshredderten Banknoten zu erkennen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben.
  • Ausführungsbeispiel 1: blau lumineszierende Melierfasern
  • Eine PVA-Folie mit einer Dicke von 25 μm wird mit einer Lösung aus 1 Gewichtsprozent Polyvinylacetat der Molmasse 140000 g/mol beschichtet, welche 10 Gewichtsprozent eines UV-anregbaren, blau lumineszierenden Sicherheitspigments auf Basis von Kern-Hülle-Teilchen enthält. Als Lösungsmittel wird Ethylacetat gewählt. Die Beschichtung hat dabei ein Flächengewicht von 5 Gramm pro Quadratmeter. Nach Verdampfen des Ethylacetats wird die aufgebrachte Schicht mit einer zweiten PVA-Folie mit einer Dicke von 25 μm bedeckt und durch Passieren einer heißen Metallwalze laminiert. Der laminierte Folienverbund wird anschließend zu Melierfasern der Größe 5 mm × 1 mm geschnitten und während der Papierherstellung in die Papiermasse eingebracht.
  • Man erhält ein Papier mit unter UV-Licht als blaue Streifen erkennbaren Melierfasern.
  • Das Papier wird anschließend recycelt (bei hohen Scherkräften; bei 80°C; bei einem pH-Wert von 11; Behandlungsdauer: 1 Stunde). Aus der resultierenden Papiermasse wird ein neues Papier hergestellt. Unter UV-Licht sind keine Melierfasern oder sonstige Auffälligkeiten mehr sichtbar.
  • Vergleichsbeispiel 1: blau lumineszierende Melierfasern
  • Eine Polyamidfaser mit dem gleichen Sicherheitspigment wie im Ausführungsbeispiel 1 wird hergestellt. Polyamidfasern sind als Melierfasern für Banknoten weit verbreitet, ihre Herstellung ist allgemein bekannt. Es handelt sich jedoch um nicht-recycelbare Fasern.
  • Man erhält ebenso wie im Ausführungsbeispiel 1 ein Papier mit unter UV-Licht als blaue Streifen erkennbaren Melierfasern.
  • Das Papier wird anschließend recycelt (hohe Scherkräfte; 80°C; pH 11; 1 Stunde). Aus der resultierenden Papiermasse wird ein neues Papier hergestellt.
  • Unter UV-Licht sind ganze Melierfasern und deren Bruchteile, d. h. beschädigte bzw. abgeknickte Melierfasern im Papier sichtbar.
  • Ausführungsbeispiel 2: grün lumineszierende Melierfasern
  • Eine PVA-Folie mit einer Dicke von 30 μm wird mit einem Muster aus 5 mm langen und 200 μm dicken Streifen bedruckt. Als Drucktinte wird dabei eine Mischung aus Aceton und 2 Gewichtsprozent Polyvinylacetat der Molmasse 200000 g/mol verwendet, welche 5 Gewichtsprozent eines UV-anregbaren, grün lumineszierenden Sicherheitspigments auf Basis von Kern-Hülle-Teilchen enthält.
  • Die Andruckstärke beträgt 5 Gramm pro Quadratmeter. Nach Trocknen des Andrucks wird dieser mit einer zweiten PVA-Folie mit einer Dicke von 30 μm bedeckt und durch Passieren einer heißen Metallwalze laminiert. Der laminierte Folienverbund wird anschließend in Stücke geschnitten, wobei jedes Stück einen Streifen des aufgedruckten Streifenmusters enthält, und während der Papierherstellung in die Papiermasse eingebracht.
  • Man erhält ein Papier mit unter UV-Licht als grüne Streifen erkennbaren Melierfasern.
  • Das Papier wird anschließend recycelt (hohe Scherkräfte; 80°C; pH 11; 1 Stunde). Aus der resultierenden Papiermasse wird ein neues Papier hergestellt. Unter UV-Licht sind keine Melierfasern oder sonstige Auffälligkeiten mehr sichtbar.
  • Ausführungsbeispiel 3: IR-Absorber-Planchetten
  • Eine PVA-Folie mit einer Dicke von 50 μm wird mit einer Lösung aus 1 Gewichtsprozent Polyvinylacetat der Molmasse 140000 g/mol beschichtet, welche 10 Gewichtsprozent eines IR-Absorberpigments auf Basis von Kern-Hülle-Teilchen enthält. Als Lösungsmittel dient Ethylacetat. Die Beschichtung hat dabei ein Flächengewicht von 5 Gramm pro Quadratmeter. Nach Verdampfen des Ethylacetats wird die aufgebrachte Schicht mit einer zweiten PVA-Folie mit einer Dicke von 50 μm bedeckt und durch Passieren einer heißen Metallwalze laminiert. Der laminierte Folienverbund wird anschließend in Planchetten der Größe 5 mm × 5 mm geschnitten und während der Papierherstellung in die Papiermasse eingebracht.
  • Man erhält ein Papier, welches bei Betrachtung mit geeigneten Geräten, z. B. mit einem IR-Sensor für Banknoten, entsprechende Stellen mit IR-Absorption aufzeigt.
  • Das Papier wird anschließend recycelt (hohe Scherkräfte; 80°C; pH 11; 1 Stunde). Aus der resultierenden Papiermasse wird ein neues Papier hergestellt. Bei erneuter Betrachtung sind keine Stellen mit IR-Absorption oder sonstige Auffälligkeiten mehr sichtbar.
  • Ausführungsbeispiel 4: rot lumineszierende Formen
  • Eine PVA-Folie mit einer Dicke von 25 μm wird mit einer Lösung aus 1 Gewichtsprozent Polyvinylacetat der Molmasse 140000 g/mol bedruckt, welche 10 Gewichtsprozent eines UV-anregbaren, rot lumineszierenden Sicherheitspigments auf Basis von Kern-Hülle-Teilchen enthält. Als Lösungsmittel dient Ethylacetat. Das Druckmuster beruht dabei auf einer Vielzahl an Objekten in Form kleiner Fische mit einer Größe von ca. 2 mm × 4 mm. Die Andruckstärke hat dabei ein Flächengewicht von 5 Gramm pro Quadratmeter. Nach Verdampfen des Ethylacetats wird der Andruck mit einer zweiten PVA-Folie mit einer Dicke von 25 μm bedeckt und durch Passieren einer heißen Metallwalze laminiert. Der laminierte Folienverbund wird anschließend in Stücke geschnitten, wobei jedes Stück eines der fischartigen Objekte enthält, und während der Papierherstellung in die Papiermasse eingebracht.
  • Man erhält ein Papier mit unter UV-Licht als kleine rote Fische erkennbaren Objekten.
  • Das Papier wird anschließend recycelt (hohe Scherkräfte; 80°C; pH 11; 1 Stunde). Aus der resultierenden Papiermasse wird ein neues Papier hergestellt. Unter UV-Licht sind keine lumineszierenden Objekte oder sonstige Auffälligkeiten mehr sichtbar.
  • Ausführungsbeispiel 5: teilweise recyclingfähige Planchetten
  • Eine PVA-Folie mit einer Dicke von 40 μm wird mit einem dreifarbigen Muster aus UV-Lumineszenzfarben bedruckt, beispielsweise eine Landesflagge der Größe 6 mm × 4 mm, welche die Farben blau, weiß und rot enthält. Die einzelnen aufgedruckten Landesflaggen weisen auf allen Seiten jeweils einen Abstand von 10 mm voneinander auf, sodass sie problemlos durch Schneiden der Folie voneinander getrennt werden können. Die blauen und weißen Anteile des Musters werden mit einem Drucklack gedruckt, welcher aus einer Kombination von Lumineszenzpigment, Ethylacetat und Polyvinylacetat besteht, und anschließend getrocknet. Die blauen und weißen Anteile lösen sich im Recyclingprozess auf. Die roten Anteile des Musters werden mit einem UV-härtenden Drucklack gedruckt, welcher das Lumineszenzpigment enthält, und durch UV-Bestrahlung ausgehärtet. UV-härtende Drucklacke werden oft zum Bedrucken von Wertdokumenten eingesetzt und zeigen im Allgemeinen eine sehr hohe Stabilität gegenüber Wasser und wässrigen Lösungen. Die roten Anteile sind stabil gegenüber dem Recyclingprozess und verbleiben somit unverändert.
  • Werden derartige Planchetten während der Papierherstellung in die Papiermasse eingebracht, erhält man ein Sicherheitspapier, welches unter UV-Licht mehrfarbige Landesflaggen aufzeigt. Das Papier kann darüber hinaus weitere (z. B. unsichtbare bzw. forensische) Merkmale enthalten oder spezielle Eigenschaften besitzen, z. B. haptische Eigenschaften oder optische Eigenschaften. Werden ein solches Papier oder Reste aus daraus hergestellten Wertdokumenten recycelt, z. B. um Fälschungen herzustellen, so verbleiben im recycelten Papier deutlich sichtbare rote Anteile des ursprünglichen mehrfarbigen Musters. Das Papier kann somit eindeutig als recyceltes Material des ursprünglichen Sicherheitspapieres identifiziert werden, selbst wenn die sonstigen Eigenschaften (andere Merkmale, haptische und optische Eigenschaften) mit denen des ursprünglichen Sicherheitspapieres übereinstimmen.

Claims (19)

  1. Sicherheitselement zur Absicherung von Wertdokumenten, umfassend ein einen Merkmalsstoff enthaltendes erstes Polymer, das zumindest teilweise von einem zweiten Polymer umgeben ist, wobei das erste Polymer ein hydrophobes, wasserunlösliches Polymer ist, das bei erhöhtem pH-Wert und bei erhöhter Umgebungstemperatur bei einer Behandlungsdauer von weniger als 60 Minuten, bevorzugt weniger als 30 Minuten, in ein hydrophiles, wasserlösliches Polymer umwandelbar ist, und das zweite Polymer ein hydrophiles, wasserlösliches Polymer ist, wobei der erhöhte pH-Wert größer als 12, bevorzugt größer als 10, ist und die erhöhte Umgebungstemperatur größer als 90°C, bevorzugt größer als 60°C, ist.
  2. Sicherheitselement nach Anspruch 1, wobei das Sicherheitselement bei Einbringung in eine feuchte Papiermasse eine Melierfaser oder Planchette ergibt.
  3. Sicherheitselement nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Merkmalsstoff lumineszierende, magnetische oder photochrome Eigenschaften aufweist und bevorzugt ein IR-Absorber oder ein UV-anregbarer Leuchtstoff ist.
  4. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Polymer durch Verseifung im basischen Milieu in ein wasserlösliches Polymer umwandelbar ist.
  5. Sicherheitselement nach Anspruch 4, wobei das erste Polymer Polyvinylacetat oder ein Polyester ist und bevorzugt Polyvinylacetat ist.
  6. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das zweite Polymer Polyvinylalkohol oder ein Polyvinylalkohol-Copolymer, insbesondere ein Polyvinylpyrrolidon-Polyvinylalkohol-Copolymer oder ein Polyvinylalkohol-Polyethylenglykol-Graft-Copolymer, ist und bevorzugt Polyvinylalkohol ist.
  7. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Merkmalsstoff ein Kern-Hülle-Teilchen ist, wobei der Kern und die Hülle bevorzugt auf zwei unterschiedlichen Polymeren basieren, die Hülle weiter bevorzugt durch Einwirkung von wässrigen Basen angreifbar ist und die Hülle insbesondere bevorzugt auf einem Melamin-Formaldehyd-Kondensationspolymer basiert.
  8. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Anteil des ersten, hydrophoben, wasserunlöslichen Polymers im Sicherheitselement weniger als 10 Gew.-% beträgt.
  9. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Gewichtsverhältnis des Merkmalsstoffs bezogen auf das erste, hydrophobe, wasserunlösliche Polymer mindestens 1:1, bevorzugt mindestens 9:1, beträgt.
  10. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das erste, hydrophobe, wasserunlösliche Polymer ein Molekulargewicht in einem Bereich von 100000 g/mol bis 500000 g/mol aufweist.
  11. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Sicherheitselement erhältlich ist durch ein Verfahren, umfassend den Schritt des Einbringen eines Merkmalsstoffs in ein erstes Polymer mittels Extrusion; und den Schritt des Umhüllen des. so erhaltenen ersten Polymers mit einem zweiten Polymer.
  12. Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Sicherheitselement erhältlich ist durch ein Verfahren, umfassend den Schritt des Bereitstellen einer Schicht, insbesondere einer Folie, auf Basis eines zweiten Polymers; den Schritt des Auftragens einer einen Merkmalsstoff und ein erstes Polymer enthaltenden Lösung auf die Schicht auf Basis eines zweiten Polymers; und den Schritt des Aufbringen einer weiteren Schicht, insbesondere einer Folie, auf Basis eines zweiten Polymers auf die mit der Lösung des Merkmalsstoffs und des ersten Polymers versehene Schicht auf Basis eines zweiten Polymers.
  13. Sicherheitselement nach Anspruch 12, wobei die Schichten jeweils Folien mit einer Dicke im Bereich von 10 bis 100 Mikrometer, bevorzugt 15 bis 60 Mikrometer, sind.
  14. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements zur Absicherung von Wertdokumenten nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend den Schritt des Einbringen eines Merkmalsstoffs in ein erstes Polymer mittels Extrusion; und den Schritt des Umhüllen des so erhaltenen ersten Polymers mit einem zweiten Polymer, wobei das erste Polymer ein hydrophobes, wasserunlösliches Polymer ist, das bei erhöhtem pH-Wert und/oder bei erhöhter Umgebungstemperatur in ein hydrophiles, wasserlösliches Polymer umwandelbar ist, und das zweite Polymer ein hydrophiles, wasserlösliches Polymer ist.
  15. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements zur Absicherung von Wertdokumenten nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend den Schritt des Bereitstellens einer Schicht, insbesondere einer Folie, auf Basis eines zweiten Polymers; den Schritt des Auftragens einer einen Merkmalsstoff und ein erstes Polymer enthaltenden Lösung auf die Schicht auf Basis eines zweiten Polymers; und den Schritt des Aufbringen einer weiteren Schicht, insbesondere einer Folie, auf Basis eines zweiten Polymers auf die mit der Lösung des Merkmalsstoffs und des ersten Polymers versehene Schicht auf Basis eines zweiten Polymers, wobei das erste Polymer ein hydrophobes, wasserunlösliches Polymer ist, das bei erhöhtem pH-Wert und/oder bei erhöhter Umgebungstemperatur in ein hydrophiles, wasserlösliches Polymer umwandelbar ist, und das zweite Polymer ein hydrophiles, wasserlösliches Polymer ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Auftragens einer einen Merkmalsstoff und ein erstes Polymer enthaltenden Lösung auf die Schicht auf Basis eines zweiten Polymers durch Aufdrucken eines Lösungsmittel-basierenden, den Merkmalsstoff und das erste Polymer enthaltenden Lacks erfolgt und der Schritt des Aufbringen einer weiteren Schicht auf Basis eines zweiten Polymers nach dem Trocknen des aufgedruckten Lacks erfolgt.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, umfassend den zusätzlichen Schritt des Zerschneiden des erhaltenen Schichtaufbaus in einzelne Sicherheitselemente.
  18. Wertdokument, insbesondere Banknote, umfassend ein Sicherheitselement nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
  19. Wertdokument nach Anspruch 18, wobei der Merkmalsstoff ein IR-Absorber oder ein UV-anregbarer Leuchtstoff ist und die Intensität der IR-Absorption des IR-Absorbers bzw. die Intensität der Emission des UV-anregbaren Leuchtstoffs nach dem Aussetzen des Wertdokuments in einem Milieu mit einem pH-Wert größer als 12, bevorzugt größer als 10, und einer Umgebungstemperatur größer als 90°C, bevorzugt größer als 60°C, während einer Behandlungsdauer von weniger als 60 Minuten, bevorzugt weniger als 30 Minuten, um mehr als 50%, bevorzugt um mehr als 90% abnimmt.
DE102016010196.2A 2016-08-23 2016-08-23 Sicherheitselement, Verfahren zum Herstellen desselben und Wertdokument Withdrawn DE102016010196A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016010196.2A DE102016010196A1 (de) 2016-08-23 2016-08-23 Sicherheitselement, Verfahren zum Herstellen desselben und Wertdokument
EP17758797.9A EP3504066B1 (de) 2016-08-23 2017-08-22 Sicherheitselement, verfahren zum herstellen desselben und wertdokument
PCT/EP2017/001003 WO2018036652A1 (de) 2016-08-23 2017-08-22 Sicherheitselement, verfahren zum herstellen desselben und wertdokument
ES17758797T ES2805951T3 (es) 2016-08-23 2017-08-22 Elemento de seguridad, procedimiento para su producción y documento de valor
HUE17758797A HUE050144T2 (hu) 2016-08-23 2017-08-22 Biztonsági elem, eljárás annak elõállítására és biztonsági okmányok elõállítására
US16/326,992 US10576773B2 (en) 2016-08-23 2017-08-22 Security element, method for producing the same and value document

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016010196.2A DE102016010196A1 (de) 2016-08-23 2016-08-23 Sicherheitselement, Verfahren zum Herstellen desselben und Wertdokument

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016010196A1 true DE102016010196A1 (de) 2018-03-01

Family

ID=59745246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016010196.2A Withdrawn DE102016010196A1 (de) 2016-08-23 2016-08-23 Sicherheitselement, Verfahren zum Herstellen desselben und Wertdokument

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10576773B2 (de)
EP (1) EP3504066B1 (de)
DE (1) DE102016010196A1 (de)
ES (1) ES2805951T3 (de)
HU (1) HUE050144T2 (de)
WO (1) WO2018036652A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016010196A1 (de) * 2016-08-23 2018-03-01 Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh Sicherheitselement, Verfahren zum Herstellen desselben und Wertdokument

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008049512A1 (de) 2008-09-29 2010-04-01 Giesecke & Devrient Gmbh Sicherheitsmerkmal zu Absicherung von Wertgegenständen
DE102009025019A1 (de) * 2009-06-10 2010-12-16 Giesecke & Devrient Gmbh Sicherheitsmerkmal und Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals
DE102009040747B3 (de) 2009-09-08 2011-07-21 Bundesdruckerei GmbH, 10969 Bilumineszente Melierfasern, eine diese aufweisende Folie, Dokument mit diesen sowie Verfahren zu ihrer Herstellung und ein Verfahren zur Herstellung eines Dokuments mit diesen
DE102010026627A1 (de) * 2010-07-09 2012-01-12 Giesecke & Devrient Gmbh Alkalimetall-und Erdalkalimetall-Niobate und -Tantalate als Sicherheitmerkmalsstoffe
DE102016010196A1 (de) * 2016-08-23 2018-03-01 Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh Sicherheitselement, Verfahren zum Herstellen desselben und Wertdokument

Also Published As

Publication number Publication date
EP3504066A1 (de) 2019-07-03
WO2018036652A1 (de) 2018-03-01
ES2805951T3 (es) 2021-02-16
US20190168530A1 (en) 2019-06-06
EP3504066B1 (de) 2020-06-24
HUE050144T2 (hu) 2020-11-30
US10576773B2 (en) 2020-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2271501B1 (de) Verfahren zur herstellung eines sicherheits- oder wertdokuments
EP0516790B1 (de) Magnetischer, metallischer sicherheitsfaden mit negativschrift
EP2379339B1 (de) Datenträger mit durchsichtsbereich
DE3533378C2 (de) Verfahren zum Anbringen von Sicherheitsmerkmalen innerhalb eines Papieres und seine Anwendung
EP0031161A1 (de) Gegen Fälschungen und Verfälschungen geschütztes Sicherheitspapier
EP0210619A2 (de) Mehrlagige Folie, insbesondere Heissprägefolie und Verfahren zu deren Herstellung
EP0330733A1 (de) Sicherheitselement in Form eines Fadens oder Bandes zur Einbettung in Sicherheitsdokumente sowie Verfahren zur Herstellung desselben
EP1525102A1 (de) Wertdokument
EP3105065A1 (de) Verfahren zum herstellen eines sicherheitselements mit negativschrift und daraus erhältliches sicherheitselement
EP2694296B1 (de) Optisch variables sicherheitsmerkmal
DE102009024987A1 (de) Folienverbundbanknote
EP1765587B1 (de) Verfahren zur herstellung einer bereichsweisen metallisierung sowie transferfolie und deren verwendung
EP2599637B1 (de) Datenträger mit taktilem Sicherheitsmerkmal
EP3504066B1 (de) Sicherheitselement, verfahren zum herstellen desselben und wertdokument
WO2014023523A1 (de) Mikropartikel, insbesondere mikropartikel zur fälschungssicheren kennzeichnung von produkten
EP1089882B1 (de) Verfahren zur markierung von papieren und kartons
DE3038178C1 (de) Gegen Radieren geschuetztes Sicherheitspapier
DE102013109002B4 (de) Anisotrope optische Elemente in cellulosebasierten Zusammensetzungen, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung derselben
EP3279006A1 (de) Verfahren zum herstellen eines sicherheitselementes
EP3279003B1 (de) Sicherheitselement und verfahren zur herstellung eines sicherheitselements
EP1857295B1 (de) Sicherheitselement
EP3789207B1 (de) Gegen spaltung geschütztes sicherheitspapier und wertdokument
WO2006002571A1 (de) Druckträger mit tarnfeld zum verstecken eines vertraulichen informationsmusters
EP3940031B1 (de) Pigment zum erzeugen einer druckfarbe und herstellverfahren für das pigment
DE102022001505A1 (de) Biologisch abbaubares Wertdokumentsubstrat

Legal Events

Date Code Title Description
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination