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Die
Erfindung betrifft ein flächiges
duales Sicherheitsmerkmal, welches zwei verschiedene Sicherheitskomponenten
umfasst, von denen eine im sichtbaren Spektralbereich und eine im
ultravioletten Spektralbereich des Lichtes verifizierbar ist. Des
weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
eines solchen Sicherheitsmerkmales sowie dessen Verwendung in Wertdokumenten.
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Wertdokumente
wie Banknoten, Schecks, Kreditkarten, Aktien, Pässe, Ausweisdokumente, Führerscheine,
Eintrittskarten, Wertmarken und dergleichen werden seit vielen Jahren
mit verschiedensten Sicherheitsmerkmalen ausgerüstet, um eine Fälschung
dieser Produkte zu erschweren oder im Idealfalle gänzlich unmöglich zu
machen.
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Da
sich in den letzten Jahren Fälle
von umfangreicher Produktpiraterie häufen, trifft dies auch in zunehmendem
Maße auf
andere Elemente der Produktsicherung, wie beispielsweise Etiketten,
Verpackungsmaterialien, Siegel etc. zu.
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Die
verwendeten Sicherheitsmerkmale werden dabei in verschiedene Stufen
eingeordnet. So sind die so genannten Humanmerkmale solche Sicherheitsmerkmale,
die vom ungeschulten Betrachter ohne Verwendung von Hilfsmitteln
und unter allgemeinen Lichtbedingungen wie natürlichem oder künstlichem
Tageslicht bei durchschnittlichem Sehvermögen als Sicherheitsmerkmale
optisch oder über
den Tastsinn wahrgenommen werden können. Diese Sicherheitsmerkmale
werden auch als first level feature bezeichnet.
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So
genannte second level features sind dagegen Sicherheitsmerkmale,
welche mit einfachen, weit verbreiteten Hilfsmitteln, wie beispielsweise UV- Lampen, UV-Dioden
oder optischen Vergrößerungsgeräten, leicht
erfaßbar
sind.
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Obwohl
inzwischen Spezialgeräte
entwickelt wurden, welche besonders ausgebildeten Experten die Untersuchung
und damit die Echtheitsprüfung von
Wertdokumenten aller Art ermöglichen,
sind die erstgenannten first und second level features die Merkmale,
die dem so genannten „Mann
auf der Straße" oder auch der Kassiererin
im Supermarkt schnell und kostengünstig die Echtheitsprüfung insbesondere
im Umlauf befindlicher Banknoten erlauben und zu einer hinreichenden
Sicherheit im üblichen
Geschäftsgebaren
führen
sollen. Aus diesem Grunde werden diese Merkmale besonders häufig eingesetzt.
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Es
ist offensichtlich, dass die Fälschung
von Wertdokumenten mit Sicherheitsmerkmalen durch Erhöhung der
Anzahl der Sicherheitsmerkmale und Verwendung von Sicherheitsmerkmalen
aus unterschiedlichen Stufen erschwert wird. Die Erfahrung zeigt,
dass die Sicherheit durch ein zweites Sicherheitsmerkmal nicht einfach
nur verdoppelt wird, sondern dass der Zugewinn an Sicherheit weit
höher liegen
kann, da potentielle Fälscher
zu Versuchen mit verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten gezwungen werden.
Aus diesem Grund werden in einem Wertdokument bevorzugt mehrere
verschiedenartige Sicherheitsmerkmale miteinander kombiniert. Diese liegen
in der Regel nebeneinander vor, so dass sich auf dem Wertdokument
mehrere voneinander unabhängige
Sicherheitsmerkmale befinden, deren Art und Lage von der untersuchenden
Person gekannt werden muss, um die vorhandenen Merkmale mit oder
ohne Hilfsmittel auffinden zu können.
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Das
ist ein zeitraubender Vorgang, wenn sich beispielsweise bei Banknoten
Sicherheitsmerkmale auf beiden Seiten der Banknote befinden. Außerdem führt das
Aufbringen mehrerer verschiedenartiger Sicherheitsmerkmale insbesondere
im Falle von Wertdokumenten, die wie Banknoten in hoher Auflage
im Umlauf sind, auch zu einer deutlichen Erhöhung der Herstellungskosten.
Dazu kommt, dass bei einer Kombination von Merkmalen die Effekte
verschiedener Sicherheitsmerkmale durch Farb- oder Metallicüberdrucke
vermindert oder verfälscht
werden können,
was Unsicherheiten bei der Beurteilung der Echtheit der Sicherheitsmerkmale
hervorrufen kann.
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Es
ist bekannt, als Humanmerkmale beispielsweise farbige Aufdrucke
verschiedener Formen zu verwenden, deren Farbgebung unter wechselnden
Betrachtungswinkeln veränderlich
ist. Dabei kann sich diese veränderliche
Farbigkeit auf Hell/Dunkel-Effekte, Metalliceffekte, irisierende
Effekte, „holographische" Effekte oder eine
sichtbare Farbänderung
bei Betrachtung des Merkmales innerhalb oder außerhalb des Glanzwinkels beziehen.
Um diese Wirkungen zu erzielen, ist unter anderem der Einsatz von
Effektpigmenten aller Art, beispielsweise von transparenten oder
deckenden, perlglänzenden oder
optisch variablen Pigmenten in diesen Merkmalen bekannt. Zur Herstellung
der Sicherheitsmerkmale werden diese Pigmente oft in Druckfarben
verwendet, mittels derer das Sicherheitsmerkmal aufgedruckt wird.
Die Pigmente können
jedoch auch in Kunststoffmaterialien eingearbeitet und dann bevorzugt
in Streifenform in oder auf dem Wertdokument aufgebracht werden.
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So
sind beispielsweise aus der
US
5,171,363 und der
US
5,279,657 optisch variable Druckfarben bekannt, welche
optisch variable plättchenförmige Pigmente
enthalten, die eine mehrlagige Dünnfilmstruktur
aufweisen und vorzugsweise aus einer zentralen Reflektorschicht
sowie dielektrischen Zwischenschichten und dünnen transparenten Absorptionsschichten
beiderseits der zentralen Absorptionsschicht bestehen. Diese Pigmente
weisen ein Aspektverhältnis
(Verhältnis
des mittleren Durchmessers zur mittleren Teilchendicke) von mindestens
2:1 sowie mittlere Durchmesser von 2–200 μm auf. Sie zeigen mit wechselndem
Betrachtungswinkel genau zwei verschiedene Farben. Dies kann durch
das Zugeben von absorbierenden Pigmenten oder Farbstoffen abgesichert werden,
die unerwünschte
Farbzwischentöne
ausfiltern sollen. Diese Druckfarben können zur Herstellung optisch
variabler flächiger
Sicherheitsmerkmale verwendet werden.
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Für den Einsatz
in Sicherheitsmerkmalen des second levels bieten sich insbesondere
im ultravioletten Spektralbereich lumineszierende, vorzugsweise
fluoreszierende Farbstoffe an, welche dort auch seit langer Zeit
in Form von Pigmenten, löslichen
Farbstoffen oder Fasern eingesetzt werden. Diese können entweder
direkt in den Basismaterialien wie Papier oder Kunststofffolien
eingearbeitet oder auf diesen in einer Beschichtung aufgebracht sein.
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So
ist aus der
DE 24 43 164 eine
thermoplastische Folie darin enthaltenen Partikeln bekannt, die eingestrahlte,
unsichtbare, elektromagnetische Strahlung in sichtbares Licht umwandeln,
in Form von Körnern,
Stäbchen
oder Fäden
vorliegen können und
eine Korngröße bzw.
Dicke von 0,3 bis 600 μm und
im Falle der Stäbchen
oder Fäden
eine Länge von
0,03 bis 20 mm aufweisen. Diese Partikel sind in der thermoplastischen
Folie gleichmäßig verteilt
und liegen in einer Konzentration von 0,03 bis 10 Gew. %, bezogen
auf das Gesamtgewicht, in der Folie vor.
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Bei
Bestrahlung kann der Leuchteffekt der Einzelpartikel ohne weitere
Hilfsmittel wahrgenommen werden.
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Hier
handelt es sich um ein second level feature, welches nur unter UV-Licht zu verifizieren
ist. Außerdem
sind die strahlungsverändernden
Partikel in der gesamten thermoplastischen Folie vorhanden, was
die Herstellungskosten daraus produzierter Wertdokumente erhöht. Ein
zusätzliches
Sicherheitsmerkmal, welches ohne jegliche Hilfsmittel erkennbar ist,
wird hier nicht beschrieben.
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Aus
der
FR 2 478 695 ist
ein Sicherheitspapier mit lumineszierenden Partikeln bekannt, welche aus
30 bis 50 μm
großen
Agglomeraten von 3 bis 5 μm
großen
lumineszierenden Partikeln bestehen und in der Papier masse gleichmäßig verteilt
sind, so dass sie voneinander getrennt sind und mit bloßem Auge nicht
unter Tageslicht, aber unter UV-Licht wahrnehmbar sind. Sie liegen
im Papier in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew. % vor.
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Dieses
Merkmal ist ebenfalls nicht neben einem weiteren, bei Tageslicht
sichtbaren Merkmal beschrieben worden. Das gesamte Papier enthält die lumineszierenden
Partikel. Wenn dieses später
mit weiteren Sicherheitsmerkmalen versehen werden sollte, kann die
Wirkung des im Papier befindlichen Sicherheitsmerkmals überlagert
und/oder abgeschwächt
werden.
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In
der
EP 226 367 wird ein
Sicherheitspapier beschrieben, welches ebenso wie das oben beschriebene
Sicherheitspapier unter bestimmter Beleuchtung sichtbare, einzeln
erkennbare Partikel enthält,
welche eine Größe von 30
bis 500 μm
aufweisen. Es können
Partikel verschiedener Farben miteinander gemischt werden. Die Partikel
liegen im Papier oder in einer Beschichtung auf dem Papier in einer
geringen Konzentration vor. Es ist kein weiteres Sicherheitsmerkmal
beschrieben worden, welches unter Tageslicht ohne Hilfsmittel erkennbar
ist.
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WO
02/078964 offenbart eine Farbcodierung zur Kennzeichnung von Gegenständen, welche
aus im sichtbaren Spektralbereich reflektierenden und streuenden
Farbpartikeln besteht, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind
und in einer solch geringen Konzentration vorliegen, dass die Farbkodierung
visuell nicht als Färbung
des Gegenstandes empfunden wird. Sie kann jedoch bei Betrachtung
mit einer optischen Vergrößerungsvorrichtung
erkannt werden. Es können
gleichzeitig maschinenlesbare Merkmale in Form von lumineszierenden
Stoffen vorliegen. Dabei handelt es sich sowohl bei dem visuell wahrnehmbaren
Merkmal als auch bei dem maschinenlesbaren Merkmal um second level
features, die zur Verifizierung ein Hilfsmittel, hier im einfachsten Falle
eine Lupe und eine UV-Lampe, benötigen.
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Aus
der
EP 971 008 ist eine
Zwei-Komponenten-Intaglio-Druckfarbe für den Sicherheitsdruck bekannt,
welche neben einem Firnis ein Metallicpigment enthält, welches
bevorzugt eine Größe von kleiner
als 18 μm
aufweist. Dieses kann auch durch ein Perlglanzpigment ersetzt werden.
Zusätzlich
können dieser
Druckfarbe noch geringe Mengen eines fluoreszierenden Pigmentes
zugegeben werden. Die Größe und Wirkung
des letztgenannten Pigmentes ist nicht offenbart. Intagliodruckfarben
sind jedoch hochviskos und hinterlassen unebene Drucklinien, so dass
eine Ausrichtung von Metallicpigmenten oder Perlglanzpigmenten parallel
zur bedruckten Fläche
in der ungetrockneten Farbe nur schwer möglich und die bedruckte Oberfläche nicht
glatt ist. Dies ist aber insbesondere bei Perlglanzpigmenten unabdingbare Voraussetzung
dafür,
dass die Pigmente durch Reflexion und Interferenz ihre volle Wirkung
erzielen und damit ein hoher Glanz sowie die erwünschten Farbeffekte erhalten
werden können.
Ein mit einer Intagliodruckfarbe hergestelltes Sicherheitselement
des first level Typs genügt
im Normalfall heute nicht mehr den Anforderungen an ein auch für Laien
eindeutig zu identifizierendes Sicherheitsmerkmal, da insbesondere
eine optisch variable Farbgestaltung nicht in guter Qualität erzielbar
sind. Des weiteren ist das Intaglio-Druckverfahren wirtschaftlich
ungünstig,
da etwa die Hälfte
der Druckfarbe verfahrensbedingt nicht genutzt werden kann und verworfen
werden muß.
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Es
bestand daher ein Bedarf an Sicherheitsmerkmalen für Wertdokumente,
die auf einer definierten Flächeneinheit
des Wertdokumentes gleichzeitig mehrere Sicherheitsstufen umfassen,
leicht zu verifizieren sind und auf einfache Art in guter Qualität hergestellt
werden können.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Sicherheitsmerkmal
für Wertdokumente
und zu sichernde Gegenstände
zur Verfügung zu
stellen, welches auf einer definierten Flächeneinheit des Wertdokumentes
oder Gegenstandes mindestens zwei Sicherheitskomponenten gleichzeitig umfaßt, von
denen eine im sichtbaren Spektralbereich und eine zweite im ultravioletten
Spektralbereich des Lichtes für
das menschliche Auge leicht erkenn- und unterscheidbar ist, wobei
sich diese Sicherheitskomponenten gegenseitig nicht in ihrer Wirksamkeit
behindern oder diese abschwächen.
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Eine
weitere Aufgabe besteht darin, ein einfaches, kostengünstiges
und für
die Massenproduktion geeignetes Verfahren zur Herstellung eines
solchen Sicherheitsmerkmales zur Verfügung zu stellen.
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Außerdem besteht
eine weitere Aufgabe darin, die Verwendung des oben genannten Sicherheitsmerkmales
aufzuzeigen.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch ein flächiges duales Sicherheitsmerkmal,
enthaltend mindestens ein plättchenförmiges Effektpigment
sowie mindestens ein im ultravioletten Spektralbereich lumineszierendes
Pigment mit einer mittleren Partikelgröße von 1–60 μm gelöst, wobei die lumineszierenden
Pigmente in einer derart geringen Konzentration vorliegen, dass
sie unter Einwirkung von UV-Licht mit bloßem Auge als Einzelpartikel
erkennbar sind.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch ein Verfahren zur Herstellung
eines Sicherheitsmerkmales gelöst,
wobei eine Beschichtungslösung,
welche mindestens ein plättchenförmiges Effektpigment
sowie mindestens ein im ultravioletten Spektralbereich lumineszierendes
Pigment mit einer mittleren Partikelgröße von 1–60 μm in einem Anteil von 0,01 bis
3 Gew. %, bezogen auf die Beschichtungslösung, sowie mindestens ein
geeignetes Bindemittel enthält,
auf mindestens eine Fläche
eines Wertdokumentes oder eines zu sichernden Gegenstandes vollflächig oder
partiell aufgetragen, getrocknet und gegebenenfalls verfestigt wird
und wobei das plättchenförmige Effektpigment
im wesentlichen parallel zu der beschichteten Fläche des Wertdokumentes oder
des zu sichernden Gegenstandes ausgerichtet ist.
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Zusätzlich wird
die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmales gelöst, wobei
eine polymere Schicht, welche zwei im wesentlichen parallel zueinander
liegende Oberflächen
aufweist und mindestens ein plättchenförmiges Effektpigment
sowie mindestens ein lumineszierendes Pigment mit einer mittleren
Partikelgröße von 1–60 μm in einem
Anteil von 0,001 bis 1 Gew. %, bezogen auf die polymere Schicht,
sowie mindestens ein Polymer enthält, vollflächig oder partiell auf oder in
ein Wertdokument oder einen zu sichernden Gegenstand auf- oder eingebracht
wird und wobei das plättchenförmige Effektpigment
im wesentlichen parallel zu den Oberflächen der polymeren Schicht
ausgerichtet ist.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird außerdem durch
die Verwendung des oben beschriebenen Sicherheitsmerkmales in Wertdokumenten
sowie auf zu sichernden Gegenständen
des alltäglichen
Gebrauchs gelöst.
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Unter
Wertdokumenten im Sinne der Erfindung sind Banknoten, Schecks, Kreditkarten,
Aktien, Pässe,
Ausweisdokumente, Führerscheine,
Eintrittskarten, Wertmarken, Etiketten, Verpackungsmaterialien,
Siegel und dergleichen zu verstehen.
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Zu
sichernde Gegenstände
des alltäglichen Gebrauchs
sind beispielsweise Bekleidung, Schuhe, Haushaltsartikel, Haushaltselektronikartikel
und dergleichen, welche unmittelbar auf dem Gegenstand das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal
aufweisen.
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Unter
einem dualen Sicherheitsmerkmal wird ein Sicherheitsmerkmal verstanden,
welches auf einer definierten Flächeneinheit
eines Wertdokumentes oder zu sichernden Gegenstandes zwei unterschiedliche
Sicherheitskomponenten unterschiedlicher Sicherheitsstufen enthält, von
denen vorzugsweise eine dem first level feature zugeordnet ist und bei
durchschnittlichem menschlichem Sehvermögen ohne jegliche Hilfsmittel bei
natürlichem
oder künstlichem
Tageslicht der Wellenlänge
380 bis 780 nm erkannt und unterschieden werden kann und die zweite vorzugsweise
dem second level feature zuzuordnen ist und bevorzugt unter der
Einwirkung von ultraviolettem Licht mit einer Wellenlänge von
50 bis 380 nm bei durchschnittlichem menschlichem Sehvermögen ohne
andere Hilfsmittel als eine UV-Lichtquelle erkannt und unterschieden
werden kann. Sehhilfen (Brillen etc.), welche individuelle Fehlsichtigkeiten ausgleichen
sollen, werden hier nicht als Hilfsmittel verstanden.
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Das
flächige
duale Sicherheitsmerkmal gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält
mindestens ein plättchenförmiges Effektpigment
sowie mindestens ein im ultravioletten Spektralbereich lumineszierendes
Pigment mit einer mittleren Partikelgröße von 1–60 μm, welches in einer sehr geringen
Konzentration vorliegt.
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Als
plättchenförmige Effektpigmente
werden plättchenförmige Perlglanzpigmente, überwiegend transparente
oder semitransparente Interferenzpigmente sowie Metalleffektpigmente
bezeichnet. Auch Flüssigkristallpigmente,
so genannte LCPs (Liquid Crystal Pigments), zählen hierzu. Diese plättchenförmigen Effektpigmente
sind aus einer oder mehreren Schichten aus gegebenenfalls unterschiedlichen
Materialien aufgebaut.
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Perlglanzpigmente
bestehen aus transparenten Plättchen
mit hoher Brechzahl und zeigen bei paralleler Orientierung durch
Mehrfachreflexion einen charakteristischen Perlglanz. Solche Perlglanzpigmente,
die zusätzlich
auch Interferenzfarben zeigen, werden als Interferenzpigmente bezeichnet.
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Obwohl
natürlich
auch klassische Perlglanzpigmente wie TiO2-Plättchen,
basisches Bleicarbonat, BiOCl-Pigmente oder Fischsilberpigmente
prinzipiell geeignet sind, werden als plättchenförmige Effektpigmente im Sinne
der Erfindung vorzugsweise Interferenzpigmente oder Metalleffektpigmente
eingesetzt, welche auf einem anorganischen plättchenförmigen Träger mindestens eine Beschichtung
aus einem Metall, Metalloxid, Metalloxidhydrat oder deren Gemischen,
einem Metallmischoxid, Metallsuboxid, Metalloxinitrid, Metallfluorid,
BiOCl oder einem Polymer aufweisen.
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Der
anorganische plättchenförmige Träger besteht
vorzugsweise aus natürlichem
oder synthetischem Glimmer, Kaolin oder anderen Schichtsilikaten,
aus Glas, SiO2, TiO2,
Al2O3, Fe2O3, Polymerplättchen,
Graphitplättchen
oder aus Metallplättchen,
wie beispielsweise aus Aluminium, Titan, Bronze, Silber, Kupfer,
Gold, Stahl oder diversen Metalllegierungen. Besonders bevorzugt
sind Träger
aus Glimmer, Glas, SiO2, TiO2 und
Al2O3 oder deren
Gemischen.
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Die
Größe dieser
Substrate ist an sich nicht kritisch. Die Substrate weisen in der
Regel eine Dicke zwischen 0,01 und 5 μm, insbesondere zwischen 0,05
und 4,5 μm
auf. Die Ausdehnung in der Länge bzw.
Breite beträgt üblicherweise
zwischen 1 und 250 μm,
vorzugsweise zwischen 2 und 200 μm
und insbesondere zwischen 2 und 100 μm. Sie besitzen in der Regel
ein Aspektverhältnis
(Verhältnis
des mittleren Durchmessers zur mittleren Teilchendicke) von 2:1 bis
25000:1, und insbesondere von 3:1 bis 2000:1.
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Bevorzugt
besteht eine auf dem Träger
aufgebrachte Beschichtung aus Metallen, Metalloxiden, Metallmischoxiden,
Metallsuboxiden oder Metallfluoriden und insbesondere aus einem
farblosen oder farbigen Metalloxid, ausgewählt aus TiO2,
Titansuboxiden, Titanoxinitriden, Fe2O3, Fe3O4,
SnO2, Sb2O3, SiO2, Al2O3, ZrO2,
B2O3, Cr2O3, ZnO, CuO, NiO
oder deren Gemischen.
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Beschichtungen
aus Metallen sind vorzugsweise aus Aluminium, Titan, Chrom, Nickel,
Silber, Zink, Molybdän,
Tantal, Wolfram, Palladium, Kupfer, Gold, Platin oder diese enthaltenden
Legierungen.
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Als
Metallfluorid wird bevorzugt MgF2 eingesetzt.
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Als
plättchenförmige Effektpigmente
werden besonders bevorzugt mehrschichtige Effektpigmente eingesetzt.
Diese weisen auf einem plättchenförmigen Träger, mehrere
Schichten auf, welche vorzugsweise aus den vorab genannten Materialien
bestehen und verschiedene Brechzahlen in der Art aufweisen, dass
sich jeweils mindestens zwei Schichten unterschiedlicher Brechzahl
abwechselnd auf dem Träger
befinden, wobei sich die Brechzahlen in den einzelnen Schichten
um wenigstens 0,1 und bevorzugt um wenigstens 0,3 unterscheiden.
Dabei können
die auf dem Träger
befindlichen Schichten sowohl nahezu transparent als auch farbig
oder semitransparent sein.
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Ebenso
können
die sogenannten LCPs, die aus vernetzten, orientierten, cholesterischen
Flüssigkristallen
bestehen, als plättchenförmige Effektpigmente
eingesetzt werden. Sie sind insbesondere als optisch variable Pigmente
bekannt.
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Die
vorab beschriebenen plättchenförmigen Pigmente
sind im dualen Sicherheitsmerkmal gemäß der vorliegenden Erfindung
einzeln oder im Gemisch vorhanden und werden vorzugsweise einzeln
eingesetzt. Sie können
jedoch auch mit anderen bekannten organischen oder anorganischen
Absorptionspigmenten oder Absorptionsfarbstoffen gemischt werden.
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Die
erfindungsgemäß eingesetzten
plättchenförmigen Effektpigmente
sind vorwiegend transparent oder semitransparent, d.h. sie transmittieren mindestens
10% des einfallenden Lichtes.
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Bei
den plättchenförmigen Effektpigmenten im
Sinne der Erfindung handelt es sich vorzugsweise um optisch variable
Pigmente, die unter mindestens zwei verschiedenen Beleuchtungs-
oder Betrachtungswinkeln mindestens zwei und höchstens vier, vorzugsweise
aber unter zwei verschiedenen Beleuchtungs- oder Betrachtungswinkeln
zwei oder unter drei verschiedenen Beleuchtungs- oder Betrachtungswinkeln
drei optisch klar unterscheidbare diskrete Farben zeigen. Dieses
Verhalten wird auch als Farbflop bezeichnet. Vorzugsweise liegen
jeweils nur die diskreten Farbtöne
und keine Zwischenstufen vor, das heißt, ein klarer Wechsel von
einer Farbe zu einer anderen Farbe ist beim Abkippen des Sicherheitsmerkmales,
welches die optisch variablen Pigmente enthält, erkennbar. Diese Eigenschaft
erleichtert dem Betrachter einerseits das Erkennen des Sicherheitsmerkmales
(first level feature) als solches und erschwert gleichzeitig die
Kopierbarkeit dieses Merkmales, da in den handelsüblichen
Farbkopierern Farbflopeffekte nicht kopiert und reproduziert werden können.
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Werden
die plättchenförmigen Effektpigmente
in eine Beschichtungslösung
eingebracht, sind sie dort in einem Anteil von 5–40 Gew. %, bezogen auf das
Gewicht der Beschichtungslösung,
und insbesondere in einem Anteil von 15 bis 30 Gew. %, enthalten.
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Wenn
die plättchenförmigen Effektpigmente dagegen
in eine polymere Schicht eingearbeitet werden, sind sie dort in
einem Anteil von 0,2 bis 10 Gew. %, bezogen auf das Gewicht der
polymeren Schicht, und insbesondere in einem Anteil von 0,3 bis
5 Gew. %, enthalten.
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Um
ihre volle optische Wirkung entfalten zu können, müssen die erfindungsgemäß eingesetzten plättchenförmigen Effektpigmente
im sie enthaltenden Sicherheitsmerkmal in orientierter Form vorliegen,
d.h. sie sind nahezu parallel zu den mit dem Sicherheitsmerkmal
versehenen Oberflächen
des Wertdokumentes oder des zu sichernden Gegenstandes ausgerichtet.
Auf welche Weise dies erfolgt, wird später genauer beschrieben werden.
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Als
plättchenförmige Effektpigmente
können die
im Handel erhältlichen
Interferenzpigmente, welche beispielsweise unter den Bezeichnungen Iriodin®,
Colorstream®,
Xirallic®,
Lustrepak®,
Colorcrypt®, Colorcode® und
Securalic® von
der Firma Merck KGaA angeboten werden, Mearlin® der
Firma Mearl, Metalleffektpigmente der Firma Eckhard sowie goniochromatische
(optisch variable) Effektpigmente wie beispielsweise Variochrom® der
Firma BASF, Chromafflair® der Firma Flex Products
Inc. oder Helicone® der Firma Wacker sowie
andere gleichartige im Handel erhältliche Pigmente eingesetzt
werden.
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Bei
den im ultravioletten Spektralbereich lumineszierenden Pigmenten
handelt es sich um Pigmente, welche unter Einwirkung von UV-Licht
eine sichtbare Strahlung abgeben.
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Vorzugsweise
handelt es sich dabei um unter UV-Licht mit einer Wellenlänge von
50 bis 380 nm fluoreszierende Pigmente.
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Diese
besitzen eine mittlere Partikelgröße von 1–60 μm und vorzugsweise von 2–40 μm. Dabei ist
es nicht kritisch, ob diese Pigmente aus Einzelpartikeln oder aus
Agglomeraten von Einzelpartikeln bestehen, sofern sie eine Gesamtpartikelgröße in den oben
angegebenen Grenzen zeigen.
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Die
lumineszierenden Pigmente können
entweder aus partikelförmigen
Lumineszenzfarbstoffen bestehen oder können auch beispielsweise partikelförmige Harze,
wie Melaminharze, sein, welche mit Lumineszenzfarbstoffen getränkt sind.
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Sie
liegen in unregelmäßiger Form
von Körnern,
Granulaten etc. oder aber auch in regelmäßigen Formen wie Kugeln, Quadern,
Würfeln
und dergleichen vor.
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Die
Lumineszenzfarbstoffe können
organische oder anorganische Farbstoffe sein. Diese und die sie
enthaltenden Partikel müssen
sich jedoch in Druckfarben, Drucklacken, Beschichtungslösungen, Polymeren
und der gleichen gut und gleichmäßig dispergieren
lassen, um eine gleichmäßige Verteilung im
Anwendungsmedium zu gewährleisten.
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Solche
Lumineszenzpigmente sind dem Fachmann bekannt. Es handelt sich hierbei
beispielsweise um Fluoreszenzpigmente der Firma Honeywell Speciality
Chemicals Seelze GmbH, welche unter den Produktnamen Lumilux® Rot
CD 340, Lumilux® gelb
CD 397, Lumilux® Grün CD 302
oder Lumilux® Blau
CD 329 vertrieben werden.
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Ebenso
sind Produkte wie Imperial Invisible® Lemon
UV-YG, Imperial Invisible® Red UV-R, Imperial Invisible® Blue
UVB-5 der Firma Imperial Materials Ltd. oder Produkte wie Luminescent
Pigment® L-142, L-174,
L-187, L-184, oder
L-212 der Firma Beaver Luminescens geeignet.
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Prinzipiell
geeignet sind auch besondere Lumineszenzfarbstoffe wie beispielsweise
die in der
EP 219 743 beschriebenen
kugelartigen Bläschen,
welche eine transparente Hülle
aufweisen und mit Fluoreszenzfarbstoffen gefüllt sind.
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Als
besonders geeignet haben sich jedoch plättchenförmige Pigmente mit mindestens
einer auf einem plättchenförmigen Träger befindlichen
Beschichtung erwiesen, welche zusätzlich in der Beschichtung
Fluoreszenzfarbstoffe enthalten und in der noch unveröffentlichten
Europäischen
Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen
EP 02022552.0 beschrieben sind.
Dabei kann sich die Beschichtung, welche den Fluoreszenzfarbstoff
enthält,
auf einem Träger
befinden, welcher als solcher ein plättchenförmiges Effektpigment, wie es
oben bereits beschrieben wurde, darstellt.
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Werden
diese eingesetzt, handelt es sich bei den Lumineszenzpigmenten um
plättchenförmige Einzelpartikel,
welche sich im Anwendungsmedium orientieren, d.h. parallel zu den
Oberflächen
des mit dem das Lumineszenzpigment enthaltenden Sicherheitsmerkmal
versehenen Wert dokumentes oder zu sichernden Gegenstandes oder den
Oberflächen
einer polymeren Schicht, die das Lumineszenzpigment enthält, ausrichten
können.
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Die
Partikelgröße ist ausschlaggebend
dafür, dass
die lumineszierenden Partikel über
eine genügend
große
Menge an Lumineszenzfarbstoff und damit über eine ausreichend große Leuchtkraft
verfügen,
um unter der Einwirkung von UV-Licht als Einzelpartikel erkannt
werden zu können.
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Die
lumineszierenden Pigmente können
im erfindungsgemäßen dualen
Sicherheitsmerkmal einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren verschieden
farbigen Pigmenten vorliegen. Dabei ist eine Mischung aus mindestens
zwei verschieden farbigen Pigmenten bevorzugt.
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Die
lumineszierenden Pigmente liegen im erfindungsgemäßen dualen
Sicherheitsmerkmal in einer derart geringen Konzentration vor, dass
sie unter Einwirkung von UV-Licht mit bloßem Auge als Einzelpartikel
erkennbar sind.
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Der
Ausdruck „mit
bloßem
Auge erkennbar" soll
sich hier auf das durchschnittliche Sehvermögen eines durchschnittlichen
Menschen beziehen, welcher keine Fehlsichtigkeit aufweist beziehungsweise eine
vorhandene Fehlsichtigkeit mit einer Sehhilfe (beispielsweise Brillen,
Kontaktlinsen, Vergrößerungsgläsern etc.)
ausgleichen kann. Individuelle Sehschwächen wie Farbblindheit etc.
werden hierunter nicht verstanden. Die oben genannten Sehhilfen gelten
nicht als Hilfsmittel, die zur Verifizierung eines second levels
features nötig
sind.
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Um
eine solch geringe Konzentration im Sicherheitsmerkmal erreichen
zu können,
muß eine Beschichtungslösung, mittels
welcher das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal
auf ein Wertdokument oder einen zu sichernden Gegenstand aufgebracht
wird und welche sowohl plättchen förmige Effektpigmente
als auch lumineszierende Partikel der mittleren Partikelgröße von 1–60 μm enthält, letztere in
einem Anteil von 0,01 bis 3 Gew. %, bezogen auf die Beschichtungslösung, und
insbesondere von 0,01 bis 2 Gew. %, enthalten. Wenn als lumineszierendes
Pigment eine Mischung aus verschieden farbigen Pigmenten eingesetzt
wird, bezieht sich dieser Gewichtsanteil jeweils auf die Gesamtmenge
der eingesetzten lumineszierenden Partikel.
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Wird
das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal
als polymere Schicht auf oder in ein Wertdokument oder einen zu
sichernden Gegenstand auf- oder eingebracht, sind neben den plättchenförmigen Effektpigmenten
die lumineszierenden Partikel in einem Anteil von 0,001 bis 1 Gew.
% und insbesondere von 0,01 bis 0,3 Gew. %, bezogen auf das Gewicht der
polymeren Schicht, in der polymeren Schicht enthalten. Auch hier
bezieht sich dieser Anteil auf die Gesamtmenge der eingesetzten
lumineszierenden Partikel, sofern eine Mischung aus verschieden
farbigen lumineszierenden Partikeln eingesetzt wird.
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Des
weiteren ist der Anteil des lumineszierenden Pigmentes in der Beschichtungslösung oder der
polymeren Schicht, aus welchen das Sicherheitsmerkmal gebildet wird,
davon abhängig,
welche Art des plättchenförmigen Effektpigmentes
eingesetzt wird. Je transparenter das plättchenförmige Effektpigment ist, um
so geringer kann der Gewichtsanteil der lumineszierenden Pigmente
sein. Werden beispielsweise als plättchenförmige Effektpigmente Interferenzpigmente
eingesetzt, welche auf einem farblosen transparenten Träger aus
Glimmer, SiO2, Al2O3 oder Glas lediglich farblose transparente
Schichten aus Metalloxiden, beispielsweise aus TiO2,
SiO2, Al2O3, ZrO2, ZnO etc.
enthalten, so ist eine Konzentration an lumineszierenden Pigmenten
im unteren Bereich der oben beschriebenen Gewichtsanteile möglich. Mit
farbigen, teiltransparenten Schichten auf den plättchenförmigen Trägermaterialien oder gar mit dem
Einsatz von Metalleffektpigmenten verringert sich jedoch die Transparenz
der Effektpigmente erheblich. Daher kann es sein, dass in diesen
Fällen zumindest
ein Teil der lumineszierenden Pigmente von den plättchenförmigen Effektpigmenten
im dualen Sicherheitsmerkmal verdeckt und damit überlagert wird. Aus diesem
Grunde ist mit abnehmender Transparenz der Effektpigmente eine höhere Konzentration
an lumineszierenden Pigmenten im dualen Sicherheitsmerkmal nötig, welche über Konzentrationen
in der Beschichtungslösung
oder in der polymeren Schicht eingestellt wird, die in den oberen
Bereichen der vorab angegebenen Gewichtsteile liegen.
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Wie
bereits vorab kurz beschrieben, kann das erfindungsgemäße duale
Sicherheitsmerkmal auf mindestens zwei verschiedene, bevorzugte
Arten auf dem Wertdokument oder dem zu sichernden Gegenstand aufgebracht
werden.
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Im
ersten Falle handelt es sich um ein Beschichtungsverfahren mit einer
Beschichtungslösung,
die neben einem gebräuchlichen
Bindemittel das oben beschriebene plättchenförmige Effektpigment sowie ein
lumineszierendes Pigment mit einer Partikelgröße von 1–60 μm in einer geringen Konzentration
enthält.
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Vorzugsweise
handelt es sich hierbei um eine Druckfarbe, welche neben den genannten
Pigmenten ein oder mehrere für
Druckfarben übliche Bindemittel
sowie gegebenenfalls gebräuchliche
Zusatzstoffe wie Lösemittel,
Haftvermittler, Trocknungsbeschleuniger, Fotoinitiatoren etc. enthält.
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Daher
besteht eine bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmales in
einer Beschichtung auf einem Wertdokument oder zu sichernden Gegenstand,
welche mittels einer Beschichtungslösung, vorzugsweise einer Druckfarbe, hergestellt
wird. Diese Beschichtung kann sich sowohl vollflächig als auch partiell auf
dem Wertdokument oder zu sichernden Gegenstand befinden.
-
Ist
das erfindungsgemäße duale
Sicherheitsmerkmal das einzige Sicherheitsmerkmal des Wertdokumentes,
liegt es bevorzugt vollflächig
auf diesem vor. Dabei handelt es sich bevorzugt um Wertdokumente,
welche einen niedrigeren Sicherheitsstandard gewährleisten müssen, wie beispielsweise Verpackungsmaterialien,
Etiketten, Siegel, Eintrittskarten und dergleichen. Die vollflächige Aufbringung
trifft jedoch auch dann zu, wenn weitere Sicherheitsmerkmale sich
ausschließlich
auf der der Beschichtung gegenüber
liegenden Seite des Wertdokumentes befinden. Sollen die Wertdokumente
aber auf beiden Seiten eine Vielzahl an verschiedenen Sicherheitsmerkmalen
aufweisen, wie es bei hohen Sicherheitsstandards der Fall ist, kommt
insbesondere eine partielle Beschichtung mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmal
in Betracht. In diesem Falle kann das Sicherheitsmerkmal in unterschiedlichen,
nicht beschränkten
Formen aufgebracht werden, beispielsweise in Streifen, Punkten,
Strichen, alphanumerischen Zeichen, bildhaften Darstellungen etc. Diese
Formgebung wird allein durch das Auftragsverfahren und die Erkennbarkeit
der beiden Sicherheitskomponenten im Sicherheitsmerkmal begrenzt.
Geeigneter Weise sollte daher eine hinreichend große Fläche mit
dem erfindungsgemäßen dualen
Sicherheitsmerkmal beschichtet sein, damit beide Sicherheitskomponenten
vom Betrachter klar und deutlich erkannt und bewertet werden können.
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Werden
zu sichernde Gebrauchsgegenstände
des täglichen
Bedarfs, wie Bekleidung, Schuhe, Haushaltsartikel oder dergleichen
mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmal
beschichtet, bietet sich aus praktischen Gründen ebenfalls eine teilweise
Beschichtung an. Die Form und Größe dieser
Beschichtung ist in keiner Weise limitiert und kann vorteilhaft
in die optische Gestaltung der Gebrauchsgegenstände einbezogen sein.
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Die
Beschichtungslösung
ist vorzugsweise von einer so geringen Viskosität, dass sich die darin befindlichen
plättchenförmigen Effekt pigmente
nach dem Aufbringen der Beschichtungslösung auf dem zu bedruckenden
Wertdokument oder zu sichernden Gegenstand in der noch feuchten
Beschichtungslösung
im wesentlichen parallel zur beschichteten Oberfläche des
Wertdokumentes oder Gegenstandes ausrichten können. Hierbei bedeutet der
Ausdruck „im
wesentlichen parallel",
dass die plättchenförmigen Effektpigmente
in ihrer überwiegenden Mehrheit
in der Beschichtungslösung
in einem Winkel zwischen 0 und 30 Grad zur Oberfläche des
beschichteten Wertdokumentes oder zu sichernden Gegenstandes liegen.
Diese Orientierung bleibt nach dem Trocknen der Beschichtungslösung erhalten. Nur
einzelne plättchenförmige Effektpigmente
weisen eine Lage auf, bei der eine Neigung zur beschichteten Oberfläche in einem
Winkel von größer als
30 Grad zu beobachten ist.
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Bestehen
auch die lumineszierenden Pigmente wie vorab beschrieben aus plättchenförmigen Pigmenten
mit einer Beschichtung, die einen Fluoreszenzfarbstoff enthält, können sich
auch diese lumineszierenden Pigmente in der noch feuchten Beschichtungslösung im
wesentlichen parallel zur bedruckten Oberfläche des Wertdokumentes oder
des zu sichernden Gegenstandes ausrichten.
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Da
diese Pigmente bedingt durch ihre Formgebung auch ansonsten in ihrem
Dispergier- und Absetzverhalten den eingesetzten plättchenförmigen Effektpigmenten
sehr ähnlich
sind, besteht weder in der frischen Beschichtungslösung noch
in der damit hergestellten Beschichtung die Gefahr der Entmischung
beider Komponenten und eine besonders gute und gleichmäßige Dispergierbarkeit
aller partikelförmigen
Komponenten ist gewährleistet.
Dies führt
zu dualen Sicherheitsmerkmalen gemäß der vorliegenden Erfindung,
welche die Sicherheitskomponenten sowohl im sichtbaren Spektralbereich
wie auch im ultravioletten Spektralbereich in einer besonders guten
Qualität
nebeneinander zur Geltung bringt, ohne dass eine gegenseitige Störung oder Qualitätsminderung
stattfindet.
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Es
hat sich jedoch überraschenderweise
herausgestellt, dass auch bei der Verwendung von lumineszierenden
Pigmenten, die die vorab beschriebene körnige, granulare, kugel- oder
würfelförmige etc. Gestalt
aufweisen, diese bei gleichzeitiger Verwendung von plättchenförmigen Effektpigmenten
in einer Beschichtungslösung
sich in feiner Verteilung gut dispergieren lassen sowie kein bemerkenswertes
Absetzverhalten aufweisen, so dass eine Entmischung der partikulären Komponenten
nicht festgestellt werden kann. Es ist nicht bekannt, weshalb eine
solche Entmischung, die bei der eingestellten relativ geringen Viskosität der Beschichtungslösungen zu
erwarten gewesen wäre,
nicht beobachtet wird. Von Vorteil ist jedoch, dass auch mit den
derart geformten lumineszierenden Pigmenten bei gleichzeitigem Vorhandensein
von plättchenförmigen Effektpigmenten
stabile Beschichtungslösungen
erhältlich
sind, die in allen modernen Druck- und Beschichtungsverfahren eingesetzt
werden können
und zu dualen Sicherheitsmerkmalen führen, die sowohl ein first
level feature als auch ein second level feature von guter Qualität und ohne
gegenseitige Beeinträchtigung
zeigen.
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Die
Viskosität
der Beschichtungslösung
muß dabei
so eingestellt werden, dass sie optimal an das anzuwendende Beschichtungsverfahren
und das zu beschichtende Material angepaßt ist. Insbesondere soll die
Beschichtungslösung,
die zur Erzeugung des erfindungsgemäßen dualen Sicherheitsmerkmales eingesetzt
wird, in Druckverfahren wie dem Offsetdruck, Offset-Coating, Flexodruckverfahren,
Siebdruckverfahren, Rastertiefdruckverfahren oder dem Overprint
Varnish Verfahren einsetzbar und zum Bedrucken von Materialien wie
Papieren aller gebräuchlichen
Arten, von textilen Materialien, von polymeren Materialien, insbesondere
polymeren Schichtmaterialien und Folien, sowie von Metallen geeignet
sein. Da insbesondere für
die Beschichtung von Gegenständen
aus Papier oder textilen Materialien auch Beschichtungsverfahren
wie beispielsweise Rakeln, Streichen, Stempeln, Gießverfahren,
Fließverfahren, Walzen-
oder Rasterantragsverfahren oder Auftragung mittels Luftbürste eingesetzt werden,
kann die Viskosität
der Beschichtungslösung
auch so eingestellt werden, dass sie für derartige Beschichtungsverfahren
geeignet ist.
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Des
weiteren kann das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal
in Form einer polymeren Schicht auf dem Wertdokument oder dem zu
sichernden Gegenstand auf- oder in dieses oder diesen eingebracht werden.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung ist daher eine polymere Schicht, welche das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal
darstellt und sich auf oder in einem Wertdokument oder zu sichernden
Gegenstand befindet. Diese polymere Schicht ist auf dem Wertdokument
oder zu sichernden Gegenstand entweder vollflächig oder partiell vorhanden.
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Dabei
kann es sich etwa um eine vollflächig auf
einem Wertdokument aufkaschierte, laminierte oder geklebte Folie
oder beispielsweise um eine mit anderen Polymerfolien (mit oder
ohne Sicherheitsmerkmale) coextrudierte Folie handeln. Auch starre Platten
aus polymeren Materialien sind geeignet, welche sowohl plättchenförmige Effektpigmente
als auch lumineszierende Pigmente enthalten und mit anderen, gegebenenfalls
informationstragenden Schichtmaterialien auf herkömmliche
Weise, beispielsweise durch Kleben, verbunden sind. Diese Folien
oder Platten können
sich sowohl auf der Oberfläche
des Wertdokumentes als auch in einer Zwischenschicht befinden, die
beidseitig von anderen Polymerschichten umgeben ist. Sie können jedoch
auch per se die Basis eines Wertdokumentes bilden. Dabei ist die
Dicke der Polymerschichten, das polymere Material, die Flexibilität sowie
die Art der Verbindung dieser Schichten mit anderen Schichten des
Wertdokumentes nicht beschränkend,
solange im sichtbaren Wellenlängenbereich
wie auch im ultravioletten Wellenlängenbereich die beiden Sicherheitskomponenten
des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmales vorteilhafterweise
eindeutig erkannt und bewertet werden können.
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Die
polymere Schicht kann ebenso partiell auf ein Wertdokument auf-
oder in dieses eingebracht werden. Hier wie beim Beschichten ist
jede denkbare Form geeignet, solange sich die beiden Sicherheitskomponenten
des Sicherheitsmerkmales vom Betrachter noch eindeutig erkennen
und bewerten lassen. Es kommen alle bereits für das Beschichtungsverfahren
aufgeführten
Formen in Betracht. Bevorzugt ist dabei das Auf- oder Einbringen
einer streifenförmigen
polymeren Schicht auf oder in ein Wertdokument.
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Wird
die polymere Schicht auf einen zu sichernden Gegenstand aufgebracht,
ist sie aus praktischen und ästhetischen
Gründen
vorzugsweise ebenfalls partiell auf dessen Oberfläche vorhanden.
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Die
Art der partiellen Auf- oder Einbringung in das Wertdokument oder
den zu sichernden Gegenstand ist nicht als beschränkend anzusehen.
Beispielsweise lassen sich hier Kleben, Kaschieren, Laminieren oder
andere gängige,
für polymere
Schichtmaterialien gebräuchliche
Verbindungsarten mit anderen Materialien nennen.
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Die
anderen Schichtmaterialien bestehen vorzugsweise aus Papieren verschiedener
Art oder polymeren Materialien, können jedoch auch textile Materialien
oder Metalle etc. sein.
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Besteht
das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal
aus einer polymeren Schicht, so weist das Sicherheitsmerkmal in
Form der polymeren Schicht zwei im wesentlichen parallel zueinander
liegende Oberflächen
auf und enthält
in der polymeren Schicht mindestens ein plättchenförmiges Effektpigment sowie
mindestens ein lumineszierendes Pigment sowie mindestens ein Polymer.
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Als
Polymere sind dabei alle thermoplastischen Kunststoffe einsetzbar,
die gegenüber
den lumineszierenden Pigmenten sowie den plättchenförmigen Effektpigmenten ein
inertes Verhalten zeigen. Dies trifft beispielsweise auf Polystyrol,
Polyvinylchlorid sowie deren Misch- und Pfropfpolymerisate, Polyvinylidenchlorid
und -fluorid, Polyamide, Polyolefine, Polyacryl- und -vinylester,
thermoplastische Polyurethane, Celluloseester und dergleichen zu.
Sie können
einzeln oder im Gemisch eingesetzt werden.
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Außerdem kann
die polymere Schicht zusätzlich
gebräuchliche
Hilfs- und Zusatzstoffe wie Füllstoffe,
UV-Stabilisatoren, Inhibitoren, Flammschutzmittel, Gleitmittel,
Weichmacher, Lösemittel, Dispergiermittel
und zusätzliche
Farbstoffe oder Farbpigmente enthalten.
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Die
polymeren Schichten werden vorzugsweise durch verschiedene geeignete
Verfahren wie Extrusionsverfahren, Kalandrierung oder Pressverfahren,
aber insbesondere durch Extrusionsverfahren oder über ein
Folienblasverfahren hergestellt. Dazu werden die verschiedenen Ausgangsstoffe
miteinander gemischt und in geeigneten, allgemein bekannten Anlagen
zu Polymerschichten in Form von Folien verschiedener Stärke oder
dünnen
Platten verarbeitet. Dabei werden die in der Polymermasse enthaltenen
plättchenförmigen Effektpigmente
bzw., falls vorhanden, die ebenfalls plättchenförmigen, vorab beschriebenen
Fluoreszenzpigmente, an den Oberflächen der Werkzeuge ausgerichtet
und sind daher in den entstehenden polymeren Schichten im wesentlichen
parallel zu den Oberflächen
der polymeren Schicht orientiert. Streck- und Zugvorgänge beim
Folienblasen oder als dem Extrudieren nachgeordneter Arbeitsschritt
verstärken
diese Orientierung der Pigmente zusätzlich.
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Bei
der nachfolgenden Abkühlung
wird diese Orientierung fixiert.
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Der
Ausdruck „im
wesentlichen parallel" kann
hier ebenso wie vorab bei der Orientierung der Pigmente in der Beschichtungslösung beschrieben definiert
werden.
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Ein
Entmischungs- oder Absetzverhalten des eingesetzten Pigmentgemisches
ist in den polymeren Schichten nicht festzustellen.
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Das
erfindungsgemäße duale
Sicherheitsmerkmal kann in Anbetracht der oben beschriebenen verschiedenen
Ausführungsformen
des Sicherheitsmerkmales wie folgt hergestellt werden.
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In
einem ersten Verfahren kann das Sicherheitsmerkmal gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt werden, indem eine Beschichtungslösung, welche
mindestens ein plättchenförmiges Effektpigment
sowie mindestens ein im ultravioletten Spektralbereich lumineszierendes
Pigment mit einer mittleren Partikelgröße von 1–60 μm in einem Anteil von 0,01 bis
3 Gew.%, bezogen auf die Beschichtungslösung, sowie mindestens ein
geeignetes Bindemittel enthält,
auf mindestens eine Fläche
eines Wertdokumentes oder eines zu sichernden Gegenstandes vollflächig oder
partiell aufgetragen, getrocknet und gegebenenfalls verfestigt wird,
wobei das plättchenförmige Effektpigment
im wesentlichen parallel zu der beschichteten Fläche des Wertdokumentes oder
des zu sichernden Gegenstandes ausgerichtet ist.
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Der
Anteil der plättchenförmigen Effektpigmente
in der Beschichtungslösung
beträgt
hierbei 5–40
und vorzugsweise 15–30
Gew. %, bezogen auf das Gewicht der Beschichtungslösung.
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Ein
bevorzugter Anteil des lumineszierenden Pigmentes in der Beschichtungslösung liegt
in einem Gewichtsanteil von 0,01 bis 2 Gew. %, bezogen auf die Beschichtungslösung, wobei
sich sowohl der oben angegebene Anteil als auch der hier genannte vorzugsweise
eingesetzte Anteil auf die Gesamtmenge an lumineszierenden Pigmenten
bezieht, sofern ein Gemisch aus zwei oder mehreren verschieden farbigen
Pigmenten dieser Art eingesetzt wird.
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Als
Bindemittel können
alle für
Beschichtungslösungen
gebräuchlichen
Bindemittel eingesetzt werden, beispielsweise Naturstoffe wie aufge schlossenes
Casein oder Stärke,
sowie synthetische Bindemittel wie Polymerdispersionen auf der Basis von
Acrylestern, Styrol, Butadien, sowie (Co-)Polymere auf der Basis
von beispielsweise Ethylen, (Meth)acrylaten, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid
oder Vinylacetat sowie Polyamide, Polyester, Polyurethane, deren
Gemische oder auch reaktive nematische und cholesterische Flüssigkristalle.
Diese können durch
den Zusatz von Harzen, Weichmachern, Füllstoffen oder Pigmenten und
dergleichen konfektioniert sein.
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Diese
Auswahl ist vom Fachmann jederzeit durch weitere gängige Bindemittel
erweiterbar.
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Des
weiteren können
der Mischung zur Herstellung der Beschichtungslösung gegebenenfalls weitere
gebräuchliche
Zusatzstoffe wie Lösemittel, Haftvermittler,
Trocknungsbeschleuniger, Fotoinitiatoren etc. zugegeben werden.
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Vorzugsweise
handelt es sich bei der Beschichtungslösung um eine Druckfarbe.
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Es
können
sowohl wasserhaltige, lösemittelhaltige
wie auch durch UV-Licht härtende
Druckfarben hergestellt werden, die in Form eines Aufdruckes auf
einem Wertdokument oder zu sichernden Gegenstand das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal bilden.
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Die
Beschichtungslösung
wird auf ein Wertdokument oder einen zu sichernden Gegenstand vollflächig oder
partiell über
ein Beschichtungsverfahren, vorzugsweise ein Druckverfahren aufgebracht.
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Hierbei
handelt es sich vorzugsweise um bekannte Druckverfahren wie den
Offsetdruck, das Offset-Coating, das Flexodruckverfahren, Siebdruckverfahren,
Rastertiefdruckverfahren oder das Overprint Varnish Verfahren.
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Es
können
jedoch auch andere Beschichtungsverfahren, wie beispielsweise Rakeln,
Streichen, Stempeln, Gießverfahren,
Fließverfahren,
Walzen- oder Rasterantragsverfahren oder Auftragung mittels Luftbürste eingesetzt
werden.
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Bei
den beschichteten Materialien handelt es sich beispielsweise um
Papiere aller gebräuchlichen Arten,
um textile Materialien sowie um polymere Materialien, insbesondere
polymere Schichtmaterialien und Folien, oder Metalle.
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Bezüglich der
vollflächigen
und partiellen Beschichtung wird hier auf die bereits vorab beim
beschichteten erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmal dargestellten
Möglichkeiten
verwiesen.
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Das
Trocknen und gegebenenfalls Verfestigen der aufgetragenen Beschichtung
kann mittels bekannter Hilfsmittel wie beispielsweise unter Einfluß von Druck,
Temperatur, Wasserdampf, UV-Initiatoren oder mittels Elektronenstrahlhärtung (electron
beam curing) erfolgen bzw. beschleunigt werden. Dabei trocknet die
aufgebrachte Beschichtung und es finden gegebenenfalls Vernetzungs-
oder Härtungsvorgänge statt.
Diese können
ebenso noch optimierend auf die angestrebte Orientierung der plättchenförmigen Partikel
in der getrockneten Beschichtung einwirken.
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Eine
weitere Möglichkeit
zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmales besteht in
einem Verfahren, wobei eine polymere Schicht, die zwei im wesentlichen
parallel zueinander liegende Oberflächen aufweist und mindestens
ein plättchenförmiges Effektpigment
sowie mindestens ein lumineszierendes Pigment mit einer mittleren
Partikelgröße von 1–60 μm in einem
Anteil von 0,001 bis 1 Gew. %, bezogen auf die polymere Schicht,
sowie mindestens ein Polymer enthält, vollflächig oder partiell auf oder
in ein Wertdokument oder einen zu sichernden Gegenstand auf- oder
eingebracht wird, wobei das plättchenförmige Effektpigment im
wesentlichen parallel zu den Oberflächen der polymeren Schicht
ausgerichtet ist.
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Die
Herstellung der polymeren Schicht erfolgt, wie bereits vorab beschrieben, über das
Vermischen des plättchenförmigen Effektpigmentes
sowie des lumineszierenden Pigmentes mit mindestens einem Polymer,
welches beispielsweise ein Polystyrol, Polyvinylchlorid sowie ein
Misch- und Pfropfpolymerisate
von diesen, ein Polyvinylidenchlorid oder -fluorid, ein Polyamid,
Polyolefin, Polyacryl- oder -vinylester, ein Polyurethan sowie ein
Celluloseester etc. oder ein Gemisch aus diesen sein kann. Es können weiterhin
in der Kunststoffverarbeitung übliche
Hilfs- und Zusatzstoffe, wie Füllstoffe,
UV-Stabilisatoren, Inhibitoren, Flammschutzmittel, Gleitmittel,
Weichmacher, Lösemittel,
Dispergiermittel und zusätzliche Farbstoffe
oder Farbpigmente oder dergleichen zugegeben werden. Diese Polymeren
und Zusatzstoffe sind dem Fachmann allgemein bekannt und können auf
einfache Art und Weise für
den konkreten Anwendungsfall ermittelt werden.
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Dieses
Gemisch wird in geeigneten, allgemein bekannten Anlagen, die zur
Herstellung von schichtförmigen
Polymermaterialien per Extrusion, Kalandrierung, durch Pressen oder
Folienblasverfahren geeignet sind, zu Polymerschichten verschiedener
Dicke und Flexibilität,
d.h. zu Folien oder dünnen Platten,
verarbeitet.
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Verfahrensbedingt
findet hierbei eine Orientierung der plättchenförmigen Pigmente in der Polymermasse
statt, die im wesentlichen parallel zu den erhaltenen Oberflächen der
Polymerschichten vorliegt. Diese Orientierung der Pigmente kann
durch nachgeschaltete oder während
der Schichtherstellung stattfindende Streck- und Zugvorgänge noch verstärkt werden
und wird beim Abkühlungsvorgang fixiert.
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Die
so erhaltene polymere Schicht kann gleichzeitig mit anderen Polymerfolien,
welche weitere Sicherheitsmerkmale aufweisen können, hergestellt und verbunden
werden, was zweckmäßigerweise über ein
Coextrusionsverfahren erfolgt.
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Sie
kann aber auch mit verschiedenen anderen Schichtmaterialien wie
Papieren verschiedener Art, textilen Materialien oder auch anderen
Kunststoffschichten mittels bekannter Kaschier-, Laminier-, Klebe-,
Press- oder Prägeverfahren
und dergleichen auf bekannte Art und Weise verbunden werden.
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Dabei
ist es unerheblich, ob sich die das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal
bildende polymere Schicht auf der Oberfläche des Gesamtverbundes befindet
oder eine Zwischenschicht bildet, solange die darüber liegenden
Schichten vorzugsweise mindestens auf einer Teilfläche so transparent
sind, dass die beiden Sicherheitskomponenten auf der von außen sichtbaren
Seite der polymeren Schicht im sichtbaren Wellenlängenbereich
sowie im ultravioletten Wellenlängenbereich
eindeutig erkannt und bewertet werden können. Bei vollflächigem Auftrag
befindet sich die polymere Schicht, welche das plättchenförmige Effektpigment
sowie das lumineszierende Pigment enthält, jedoch bevorzugt auf der
Oberfläche
eines damit hergestellten Wertdokumentes oder zu sichernden Gegenstandes
oder wird lediglich von einer vorzugsweise transparenten weiteren
Polymerschicht ohne zusätzliche
Sicherheitsmerkmale überdeckt.
Es besteht jedoch ebenfalls die Möglichkeit, dass die das plättchenförmige Effektpigment
sowie das lumineszierende Pigment enthaltende polymere Schicht per
se ein Substrat oder eine Basisschicht für die Herstellung eines Wertdokumentes
bildet, welche gegebenenfalls noch mit weiteren Sicherheitsmerkmalen
versehen werden kann. Diese Variante kommt insbesondere für Banknoten
in Betracht.
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Das
Auf- oder Einbringen der polymeren Schicht, die das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal
bildet, auf oder in einem Wertdokument, welches die oben angegebenen
verschiedenen Schichtmaterialien enthalten kann oder durch deren
Gesamtheit gebildet wird, kann auch partiell erfolgen.
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Hierzu
wird die polymere Schicht in geeignet große Stücke verschiedener geeigneter
Formen zerteilt und entweder mittels der oben beschriebenen Verfahren
in ein Wertdokument eingearbeitet, welches aus einem Schichtverbund
besteht, oder aber über
Klebe-, Präge-,
Press- oder andere geeignete Verfahren auf der äußeren Schicht eines Wertdokumentes
aufgebracht. Die dabei eingesetzte Form und Größe der zerkleinerten Polymerschicht
ist in keiner Weise limitiert und sollte zweckmäßigerweise so ausgestaltet
sein, dass die beiden Sicherheitskomponenten des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmales
noch eindeutig zu erkennen und zu bewerten sind.
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Insbesondere
ein partieller Auftrag auf einen zu sichernden Gegenstand wird auch
vorzugsweise eingesetzt, wenn es sich bei diesem Gegenstand um Gebrauchsgüter wie
Bekleidung, Schuhe, Haushaltsartikel, Haushaltselektronikartikel
oder andere Gegenstände
des alltäglichen
Gebrauchs handelt, welche das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal direkt
auf ihrer Oberfläche
aufweisen.
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Das
erfindungsgemäße duale
Sicherheitsmerkmal kann zur Sicherung von Wertdokumenten aller Art,
wie Banknoten, Schecks, Kreditkarten, Aktien, Pässen, Ausweisdokumenten, Führerscheinen, Eintrittskarten,
Wertmarken, Etiketten, Verpackungsmaterialien, Siegeln und dergleichen
verwendet werden.
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Ebenso
geeignet ist das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal
jedoch auch zur Sicherung von allgemeinen Gebrauchsgegenständen wie
Bekleidung, Schuhen, Haushaltsartikeln, Haushaltselektronikartikeln
etc.
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Das
Sicherheitsmerkmal gemäß der vorliegenden
Erfindung kann sich auf den vorab beschriebenen Wertdokumenten oder
zu sichernden Gegenständen
als alleiniges Sicherheitsmerkmal oder aber in Kombination mit einem
oder mehreren gleichartigen oder verschiedenen Sicherheitsmerkmalen,
gegebenenfalls aus verschiedenen Sicherheitsstufen, befinden, es
kann jedoch per se als polymere Schicht auch bereits als Wertdokument
eingesetzt werden.
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Das
erfindungsgemäße duale
Sicherheitsmerkmal weist auf einer begrenzten Fläche eines Wertdokumentes oder
zu sichernden Gegenstandes gleichzeitig und nebeneinander mindestens
zwei Sicherheitskomponenten auf, von denen mindestens eine im sichtbaren
Wellenlängenbereich
und mindestens eine zweite im ultravioletten Wellenlängenbereich
verifizierbar ist. Beide Sicherheitskomponenten stören oder
beeinträchtigen
sich gegenseitig nicht.
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Die
Sicherheitskomponente im sichtbaren Wellenlängenbereich umfaßt dabei,
je nach eingesetztem plättchenförmigen Effektpigment,
verschiedene mit dem bloßen
Auge bei natürlichem
oder künstlichem
Tageslicht ohne Hilfsmittel erkennbare Effekte.
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Beispielsweise
ist beim Einsatz von Metalleffektpigmenten zusätzlich zu einer „metallisch" wirkenden Farbe
wie Gold, Silber oder Bronze ein metallischer Glanz zu beobachten,
welcher sich bei Betrachtung unter verschiedenen Winkeln in Relation zum
einfallenden Licht erhöhen
oder abschwächen kann.
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Perlglanz-
oder Interferenzpigmente zeigen schimmernde Effekte und weisen eine
mit dem Betrachtungswinkel wechselnde Farbigkeit auf, die sanfte
oder auch kräftigere
Farbtöne
beinhaltet.
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Die
vorzugsweise eingesetzten optisch variablen Pigmente zeigen im Wechsel
von Betrachtungs- und Beleuchtungswinkel deutlich voneinander unterscheidbare
kräftige
Farben. Hier kann es sich um die bekannten Interferenz- und Komplementärfarben
handeln, welche in Verbindung mit einem bedruckten oder unbedruckten,
farbigen oder unbunten Substrat eine nahezu unbegrenzte Vielfalt
an optischen Effekten ermöglichen.
In der Regel handelt es sich um zwei bis vier verschiedene Farben,
die durch die optisch variablen Pigmente erzeugt werden. Bevorzugt
werden aber optisch variable Pigmente eingesetzt, die zwei oder
drei unterschiedliche Farben zeigen.
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Die
vorab beschriebenen Farbwechsel können ebenfalls mit Helligkeits- und/oder Glanzänderungen
verbunden sein.
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Durch
den Einsatz verschiedener plättchenförmiger Effektpigmente
können
mehrere der oben angegebenen Effekte miteinander kombiniert werden.
Ebenso können
durch Mischen der plättchenförmigen Effektpigmente
mit absorbierenden organischen oder anorganischen Farbstoffen und/oder Farbpigmenten
die oben beschriebenen Effekte optisch verändert werden.
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Von
der untersuchenden Person sind alle diese Änderungen durch einfaches Kippen
des Sicherheitsmerkmales in verschiedenen Winkeln gegen eine Lichtquelle
erkennbar.
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Des
weiteren weist das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal
eine Sicherheitskomponente auf, welche unter Einwirkung von UV-Licht
vom Betrachter ohne weitere Hilfsmittel erkennbar ist.
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Lumineszierende
Pigmente, welche über eine
ausreichende Größe und Leuchtkraft
verfügen, sind
im erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmal
in einer solch geringen Konzentration vorhanden, dass die Einzelpartikel
unter UV-Licht vom Betrachter als solche wahrgenommen werden können, d.h.
der Betrachter sieht einzelne leuchtende Punkte, welche eine definierte
Farbigkeit aufweisen, gleichmäßig verteilt
auf einer bestimmten Flächeneinheit.
-
Besonders
vorteilhaft ist es, wenn zwei oder mehrere verschieden farbige lumineszierende
Pigmente eingesetzt werden. Diese ergeben keine Mischfarbe, sondern
sind auf Grund ihrer geringen Konzentration als Einzelpartikel unterschiedlicher Farbe
im erfindungsgemäßen dualen
Sicherheitsmerkmal sichtbar.
-
Der
Hersteller des erfindungsgemäßen dualen
Sicherheitsmerkmales verfügt
auf diese Weise über
eine große
Vielfalt an individuellen Codierungsmöglichkeiten, welche sich sowohl
auf den Einsatz verschiedener plättchenförmiger Effektpigmente,
einzeln oder im Gemisch, als auch auf den Einsatz verschieden farbiger
lumineszierender Pigmente bezieht. Dies führt zu einer hohen Sicherheit
des damit ausgestatteten Wertdokumentes oder zu sichernden Gegenstandes
und erschwert die Fälschung
des dualen Sicherheitsmerkmales erheblich.
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Selbstverständlich kann
das erfindungsgemäße duale
Sicherheitsmerkmal mit jedem weiteren Sicherheitsmerkmal kombiniert
werden. So kann ein Wertdokument oder ein zu sichernder Gegenstand beispielsweise
noch mit anderen irisierenden, optisch variablen, metallischen,
farbigen, „holographischen", erhabenen (tastbaren)
oder anderen Sicherheitsmerkmalen ausgestattet sein; es können jedoch auch
zwei oder mehrere duale Sicherheitsmerkmale mit sowohl im sichtbaren
als auch im UV-Bereich gleichen
oder verschiedenen Effekten nebeneinander vorliegen.
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Die
räumliche
Anordnung dieser verschiedenen oder gleichen Sicherheitsmerkmale
auf dem Wertdokument oder dem zu sichernden Gegenstand ist nicht
beschränkt.
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Vorzugsweise
liegen beispielsweise zwei verschiedenartige Sicherheitsmerkmale
in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander vor, von denen mindestens
eines das erfindungsgemäße duale
Sicherheitsmerkmal ist. Letzteres kann beispielsweise ein- oder
beidseitig eines Metall- oder „holographischen" Streifens angeordnet
sein oder das Zentrum oder den Rand eines farbigen, irisierenden,
metallischen, „holographischen", optisch variablen,
unter UV-Licht sichtbaren oder andersartig gestalteten Sicherheitsmerkmales
mit bestimmter Formgebung bilden.
-
Diese
Gestaltungsformen sind hier nur beispielhaft genannt und sind für den Fachmann
leicht aufzufinden.
-
Ein
weiterer Vorteil des erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmales besteht
darin, dass beide Sicherheitskomponenten durch geeignete Detektionsverfahren
auch maschinell les- und verifizierbar sind. So können beispielsweise
in Banknotensortiermaschinen entsprechende Detektoren eingebaut
werden, welche die Echtheit der zu prüfenden Banknote an Hand des
dualen Sicherheitsmerkmales gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem einzigen Arbeitsdurchgang feststellen.
-
Darüber hinaus
sind mobile Kleingeräte
zur Untersuchung von Wertdokumenten bekannt, welche für eine maschinelle Überprüfung des
dualen Sicherheitsmerkmales adaptiert werden können, wodurch auch dezentrale
Vor-Ort-Prüfungen
an verschiedenen zu sichernden Gegenständen vorgenommen werden können.
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Obwohl
sich mit der Anzahl und Verschiedenartigkeit kombinierter Sicherheitsmerkmale
die Sicherheitsstufe des zu sichernden Gegenstandes oder Wertdokumentes
erhöht,
bewirkt das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal
auch bei alleiniger Anwendung bereits eine hohe Fälschungssicherheit
des damit versehenen Produktes, da es auf einer begrenzten Fläche zwei
Sicherheitskomponenten aus verschiedenen Sicherheitsstufen aufweist,
welche mit einfachen Mitteln und auf einfache Art und Weise sowie
ohne Spezialkenntnisse jeder Person mit durchschnittlichem Sehvermögen eine
Verifizierung sowohl im sichtbaren Wellenlängenbereich als auch im ultravioletten
Wellenlängenbereich
ermöglicht.
Gleichzeitig wird einem potentiellen Fälscher die Fälschung
eines einzigen Sicherheitsmerkmales bereits deutlich erschwert,
da Zusammensetzung und Wirkungsweise dieses Sicherheitsmerkmales weder
leicht zu analysieren noch leicht zu fälschen sind. Mit den gebräuchlichen
Farbkopiergeräten kann
beispielsweise keine der beiden Sicherheitskomponenten kopiert werden.
-
Die
folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung erläutern, ohne
sie jedoch zu beschränken:
-
Beispiel 1:
-
20
g eines Interferenzpigmentes der Firma Merck KGaA (Colorcrypt® D
Red-Gold, Glimmerpigment mit SiO2- und TiO2-Beschichtung) werden in 79,5 g Siebdruckbinder
der Firma Coates (CP50) dispergiert. Nachfolgend werden der Suspension
0,50 Gew. % Lumilux® Grün CD 302
zugegeben und ebenfalls dispergiert. Die Viskosität wird durch
Zugabe eines Verdünnungsmittels
der Firma Coates (CPV) eingestellt und die Suspension über ein
Sieb (77T) auf Papier verdruckt. Nach dem Trocknen der Druckfarbe
wird das entstandene Druckbild bei Tageslicht betrachtet. Es zeigt
im Glanzwinkel unter spitzem Winkel eine gut sichtbare Rotfärbung sowie im
Glanzwinkel unter flachem Winkel einen kräftigen Goldton, sowie außerhalb
des Glanzwinkels vorzugsweise auf hellem Papier einen grünen Farbton,
welcher bei Betrachtung im Durchlicht in einen hellgrünen bis
blaugrünen
Farbton übergeht.
Unter UV-Licht sind einzelne grüne
fluoreszierende Partikel auf der bedruckten Fläche gut zu erkennen.
-
Beispiel 2:
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20
g eines Interferenzpigmentes der Firma Merck KGaA (Colorcrypt® D Red-Gold,
Glimmerpigment mit SiO2 und TiO2-Beschichtung)
werden in 79,5 g Siebdruckbinder der Firma Coates (CP50) dispergiert.
Nachfolgend werden der Suspension 0,25 Gew. % Lumilux® Grün CD 302
sowie 0,25 Gew. % Lumilux® Rot CD 340 zugegeben
und ebenfalls dispergiert. Die Viskosität wird durch Zugabe eines Verdünnungsmittels
der Firma Coates (CPV) eingestellt und die Suspension über ein
Sieb (77T) auf Papier verdruckt. Nach dem Trocknen der Druckfarbe
wird das entstandene Druckbild bei Tageslicht betrachtet. Es zeigt
im Glanzwinkel unter spitzem Winkel eine gut sichtbare Rotfärbung sowie
im Glanzwinkel unter flachem Winkel einen kräftigen Goldton, sowie außerhalb
des Glanzwinkels vorzugsweise auf hellem Papier einen grünen Farbton,
welcher bei Betrachtung im Durchlicht in einen hellgrünen bis
blaugrünen Farbton übergeht.
Unter UV-Licht sind einzelne grüne
und einzelne rote fluoreszierende Partikel auf der bedruckten Fläche gut
zu erkennen.