DE69006759T2 - Carrier for security documents with a coating that can be transparent. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein neues blattförmiges Trägermaterial (Träger) mit einer Schicht, die transparent gemacht werden kann. Die Erfindung betrifft außerdem eine pigmentierte Beschichtungszusammensetzung zum Beschichten eines blattförmigen Trägermaterials (Trägers), wobei die darauf abgeschiedene Schicht opak ist und durch Aufbringen einer Flüssigkeit transparent gemacht werden kann. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines solchen beschichteten Trägermaterials (Trägers).The invention relates to a new sheet-shaped carrier material (carrier) with a layer that can be made transparent. The invention also relates to a pigmented coating composition for coating a sheet-shaped carrier material (carrier), the layer deposited thereon being opaque and capable of being made transparent by applying a liquid. The invention also relates to a process for producing such a coated carrier material (carrier).
Es sind bereits blattförmige Trägermaterialien bekannt, die eine opake mikroporöse Schicht aufweisen, die durch lokales Beaufschlagen mit Druck, Wärme oder einer Flüssigkeit dauerhaft oder vorübergehend transparent gemacht werden kann.Sheet-shaped carrier materials are already known that have an opaque microporous layer that can be made permanently or temporarily transparent by local application of pressure, heat or a liquid.
Eine solche Schicht kann ein Lack oder ein Firnis sein, wie er beispielsweise in den Patentschriften US-A-3 031 328 und US-A-3 508 344 beschrieben ist.Such a layer can be a lacquer or varnish, as described, for example, in patents US-A-3 031 328 and US-A-3 508 344.
Diese Schicht kann auch aus in einem Bindemittel dispergierten Pigmenten bestehen. Die Pigmente können Mineralien sein, wie in den Patentschriften US-A-2 854 350 und US-A-3 247 006 beschrieben oder sie können organische Materialien sein, wie in der Patentschrift FR-A-2 373 120 beschrieben.This layer can also consist of pigments dispersed in a binder. The pigments can be minerals, as described in patents US-A-2 854 350 and US-A-3 247 006 or they may be organic materials as described in patent FR-A-2 373 120.
Wenn man die mikroporöse Schicht lokal mit Druck oder mit Wärme beaufschlagt, werden die Mikroporen verschlossen, so daß die Schicht transparent wird. Wenn man eine Flüssigkeit auf die mikroporöse Schicht aufbringt, füllen sich die Mikroporen und man erzielt eine Transparenz, jedoch unter der Bedingung, daß der Brechungsindex der verwendeten Flüssigkeit und derjenige des Lacks oder der Pigmente und des Bindemittels der Schicht sich wenig voneinander unterscheiden und daß die Grenzflächenspannung zwischen der mikroporösen Schicht und der Flüssigkeit geringer ist als diejenige zwischen der mikroporösen Schicht und ihrer unmittelbaren gasförmigen Umgebung (EP-A-0 040 242).If the microporous layer is locally subjected to pressure or heat, the micropores are closed, making the layer transparent. If a liquid is applied to the microporous layer, the micropores fill up and transparency is achieved, but on the condition that the refractive index of the liquid used and that of the varnish or pigments and the binder of the layer differ little from one another and that the interfacial tension between the microporous layer and the liquid is lower than that between the microporous layer and its immediate gaseous environment (EP-A-0 040 242).
Es kann vorteilhaft sein, daß die mikroporöse Schicht durch Druck transparent wird, jedoch gegenüber Wärme beständig ist (US-A-3 247 006), oder daß sie durch Wärme und/oder Druck transparent wird, jedoch gegenüber Wasser beständig ist (US-A-3 031 328), oder auch, daß sie durch Aufbringen einer Flüssigkeit transparent wird, jedoch gegenüber Wärme und gegenüber Druck beständig ist (EP-A-0 040 242). Einer der Vorteile in dem zuletzt genannten Fall ist die Möglichkeit, das beschichtete Trägermaterial wiederzuverwenden, wobei die Transparenz vorübergehend ist und das Trägermaterial bei seiner Handhabung nicht beeinträchtigt wird.It may be advantageous for the microporous layer to become transparent by pressure but to be resistant to heat (US-A-3 247 006), or to become transparent by heat and/or pressure but to be resistant to water (US-A-3 031 328), or even to become transparent by applying a liquid but to be resistant to heat and pressure (EP-A-0 040 242). One of the advantages in the latter case is the possibility of reusing the coated substrate, the transparency being temporary and the substrate not being affected during handling.
Um eine gegenüber Druck und gegenüber Wärme beständige Schicht zu erzielen, wird nach den Angaben in der Patentschrift EP-A-0 040 242 eine Zusammensetzung aus wärmegehärteten Teilchen als Pigment und einem wärmehärtbaren Bindemittel in einem (nicht-wäßrigen) Lösungsmittelmedium verwendet; die Teilchen werden in einem pseudo-gesinterten Aggregat-Zustand gehalten und das Bindemittel wird wärmegehärtet durch eine Wärmebehandlung (nach dem Beschichten des Trägermaterials) bei 130ºC für eine Zeitdauer von 1 1/2 h. Die Teilchen bestehen vorzugsweise aus Siliciumdioxiden und sie sind im wesentlichen frei von inneren Poren. Bei diesen Siliciumdioxiden handelt es sich um pyrogene Siliciumdioxide, sie haben daher den Nachteil, daß sie auf eine spezielle und kostspielige Weise hergestellt worden sind. Die Wärmehärtung des Bindemittels bringt den Nachteil mit sich, daß zur Herstellung des beschichteten Trägermaterials eine zusätzliche und kostspielige Stufe eingeführt werden muß.In order to obtain a pressure and heat resistant layer, according to the information in the patent specification EP-A-0 040 242, a composition of thermoset particles as pigment and a thermosettable binder in a (non-aqueous) solvent medium is used; the particles are kept in a pseudo-sintered aggregate state and the binder is thermoset by a heat treatment (after coating of the carrier material) at 130ºC for a period of 1 1/2 hours. The particles preferably consist of silicon dioxides and are essentially free of internal pores. These silicon dioxides are pyrogenic silicon dioxides and therefore have the disadvantage of being produced in a special and expensive manner. The heat curing of the binder has the disadvantage that an additional and expensive step must be introduced to produce the coated carrier material.
Die Verwendung eines nicht-wäßrigen Lösungsmittels führt zu Mehrkosten bei der Herstellung und bringt Gefahren für die Sicherheit während dieser Herstellung mit sich.The use of a non-aqueous solvent leads to additional costs in production and poses risks to safety during this production.
Mit der Erfindung werden diese Probleme gelöst durch Bereitstellung eines einfachen und kostengünstigen beschichteten Trägermaterials, insbesondere auf dem Weg der Papierherstellung, dessen Schicht mikroporös ist, die durch eine Flüssigkeit transparent werden kann, jedoch gegenüber Druck und gegenüber Wärme beständig (resistent) ist.The invention solves these problems by providing a simple and inexpensive coated carrier material, in particular for use in papermaking, whose layer is microporous, can become transparent through a liquid, but is resistant to pressure and heat.
Die Anwendungsgebiete für solche Träger sind vielfältig (Beschriftung durch Bedrucken, Sichtbarmachung von verborgenen Zeichen (Beschriftungen) und dgl.). Die Erfindung stellt außerdem eine neue Anwendung für diese beschichteten Trägermaterialien, die transparent werden können, auf dem Gebiet der Sicherheitsdokumente zur Verfügung.The areas of application for such carriers are diverse (labeling by printing, making hidden characters (labels) visible, etc.). The invention also provides a new application for these coated carrier materials, which can become transparent, in the field of security documents.
Sicherheitsdokumente, wie z.B. Zahlungsbelege und amtliche Dokumente, insbesondere Schecks, Papiergeld, Kreditkarten, Sparkassen-Bons, Kontohefte, Buchungsbeleg-Hefte, Schriftstücke (Geschäftspapiere), frankierte Briefe, Notarurkunden, Transportpapiere und Eintrittbillets für kulturelle oder sportliche Veranstaltungen, enthalten bestimmte chemische Reagentien, die eine Sensibilisierung gegenüber chemischen Agentien mit sich bringen, die zum Fälschen dieser Dokumente verwendet werden können. Es wurden bereits Papiere vorgeschlagen, die Reagentien gegenüber Säuren, Alkalien, chlorierten Entfärbemitteln (FR-A-2 365 656, FR-A-2 399 505, FR-A-2 402 739 und FR-A-2 406 027) und gegenüber reduzierenden Oxidantien, wie sie in Korrekturbändern vom Typ Corector (EP-A-174 885) verwendet werden, enthalten.Security documents, such as payment receipts and official documents, in particular cheques, paper money, credit cards, savings bank vouchers, account books, accounting booklets, documents (business papers), stamped letters, notarial deeds, transport documents and entrance tickets for cultural or sporting events, contain certain chemical reagents that sensitize to chemical agents that can be used for counterfeiting. of these documents. Papers containing reagents resistant to acids, alkalis, chlorinated decolourants (FR-A-2 365 656, FR-A-2 399 505, FR-A-2 402 739 and FR-A-2 406 027) and to reducing oxidants such as those used in Corector type correction tapes (EP-A-174 885) have already been proposed.
Außerdem enthalten die Sicherheitsdokumente auch physikalische Wiedererkennungselemente (Fäden, Fasern, Brettchen, Wasserzeichen), die eine Authentisierung der Dokumente erlauben.In addition, the security documents also contain physical recognition elements (threads, fibers, tablets, watermarks) that allow the documents to be authenticated.
Die Einarbeitung von thermochromen Substanzen sind weitere Möglichkeiten zur Authentisierung dieser Dokumente (vgl. die Patentschriften DE-C-1 228 972, AT-C-362 658 und FR-A- 2 597 897 und die französische Patentanmeldung FR-A-2 620 146 der Anmelderin).The incorporation of thermochromic substances is another option for authenticating these documents (see patents DE-C-1 228 972, AT-C-362 658 and FR-A-2 597 897 and the applicant’s French patent application FR-A-2 620 146).
Die Verwendung solcher Mittel zur Authentisierung erfordert manchmal komplizierte Verfahren und/oder ist nicht immer verträglich mit einem Schutz gegen Fälschungen.The use of such means of authentication sometimes requires complicated procedures and/or is not always compatible with protection against counterfeiting.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist daher die Herstellung eines Trägermaterials in Form eines beschichteten Blattes (Folie), das insbesondere bestimmt ist zum Bedrucken und/oder zum Beschriften und verwendbar ist als Sicherheitsdokument, das mit Wasser reversibel authentisierbar ist aufgrund einer mikroporösen pigmentierten Schicht, die transparent werden kann, welche die Einarbeitung von Reagentien gegenüber Fälschungsmitteln und gegebenenfalls anderen Authentisierungsmitteln erlaubt. Die Reagentien gegenüber Fälschungsmitteln können in dein Trägermaterial oder in der mikroporösen Schicht vorhanden sein.Another aim of the invention is therefore to produce a support material in the form of a coated sheet (film) which is particularly intended for printing and/or writing and which can be used as a security document which can be reversibly authenticated with water by means of a microporous pigmented layer which can become transparent, which allows the incorporation of anti-counterfeiting reagents and, where appropriate, other means of authentication. The anti-counterfeiting reagents can be present in the support material or in the microporous layer.
Die Erfindung hat im Gegenatz zu dem, was aufgrund des Standes der Technik zu erwarten war, gefunden, daß die erfindungsgemäßen Ziele erreicht werden können durch Herstellung einer mikroporösen Schicht, die gegenüber Wärme und gegenüber Druck beständig (resistent) ist, aus einer wäßrigen Beschichtungszusammensetzung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie nicht-wärmegehärtete und mit inneren Poren versehene Teilchen, mindestens ein hydrophiles Bindemittel und mindestens ein hydrophobes Bindemittel sowie gegebenenfalls weitere Zusätze enthält. Die Beständigkeit der Schicht gegenüber Wärme und Druck wird erzielt, ohne daß das nach der Abscheidung der Schicht auf dem Trägermaterial erhaltene Produkt einer intensiven und lang anhaltenden Wärmebehandlung unterzogen werden muß.The invention has found, contrary to what was to be expected from the state of the art, that the The aims of the invention can be achieved by producing a microporous layer which is resistant to heat and pressure from an aqueous coating composition which is characterized in that it contains non-heat-cured particles provided with internal pores, at least one hydrophilic binder and at least one hydrophobic binder and optionally further additives. The resistance of the layer to heat and pressure is achieved without the product obtained after deposition of the layer on the carrier material having to be subjected to an intensive and long-lasting heat treatment.
Gegenstand der Erfindung ist ein blattförmiges Trägermaterial (Träger), das eine Schicht aufweist, die auf reversible Weise durch Wasser transparent werden kann und beständig (resistent) ist gegen eine Kennzeichnung (Markierung) durch lokale Beaufschlagung mit Druck und/oder Wärme, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es umfaßt:The invention relates to a sheet-shaped carrier material (carrier) which has a layer which can be reversibly made transparent by water and which is resistant to marking by local application of pressure and/or heat, which is characterized in that it comprises:
- mindestens ein flexibles, gefärbtes Blatt (Folie) aus Cellulose, Kunststoff oder einer Mischung davon,- at least one flexible, coloured sheet (film) made of cellulose, plastic or a mixture thereof,
- mindestens eine Schicht, die in wäßriger Form auf dem flexiblen Blatt (Folie) abgeschieden und dann getrocknet worden ist, wobei diese Schicht mikroporös und opak ist und mindestens nicht-wärmegehärtete Mineralteilchen, die innere Poren, eine mittlere Korngröße zwischen 0,1 und 100 um und einen Brechungsindex zwischen 1,2 und 2,2 aufweisen, sowie mindestens ein hydrophobes Bindemittel und mindestens ein hydrophiles Bindemittel enthält.- at least one layer deposited in aqueous form on the flexible sheet (foil) and then dried, said layer being microporous and opaque and containing at least non-thermosetting mineral particles having internal pores, an average grain size of between 0.1 and 100 µm and a refractive index of between 1.2 and 2.2, as well as at least one hydrophobic binder and at least one hydrophilic binder.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Sicherheitsdokument, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es auf der Oberfläche eine mikroporöse und opake Schicht aufweist, welche die Reaktionen mit Fälschungsmitteln und mit den üblicherweise für diesen Dokumenten-Typ verwendeten Authentisierungsmitteln nicht stört. Dieses Sicherheitsdokument ist bemerkenswert insofern, als es mit Wasser auf reversible Weise authentisierbar ist.The invention also relates to a security document, which is characterized in that it has a microporous and opaque layer on the surface, which inhibits the reactions with counterfeiting agents and with the usually authentication means used for this type of document. This security document is remarkable in that it can be authenticated reversibly using water.
Das hydrophile Bindemittel wird verwendet, um die Schicht gut haftend zu machen und die Füllstoffe zurückzuhalten, um ein Stauben beim Bedrucken zu vermeiden. Es erleichtert das Eindringen der Markierungsflüssigkeit in die Schicht und verbessert somit die Transparenz und den Kontrast.The hydrophilic binder is used to make the layer adhere well and to retain the fillers to avoid dusting during printing. It facilitates the penetration of the marking liquid into the layer and thus improves transparency and contrast.
Das hydrophobe Bindemittel erlaubt ein Beschriften mit Druckfarbe (Druckerschwärze bzw. Tinte) und vermeidet die Bildung von Aureolen, die nach dem Verschwinden der Transparenz auftreten können. Es trägt auch zu einer guten Haftung der Schicht an dem Trägermaterial bei.The hydrophobic binder allows writing with printing ink (printer's ink or ink) and avoids the formation of halos that can occur after the transparency disappears. It also contributes to good adhesion of the layer to the carrier material.
Das hydrohile Bindemittel kann beispielsweise sein Polyvinylalkohol (PVA), Stärke, ein Cellulosederivat wie Carboxymethylcellulose und dgl. Vorzugsweise verwendet man PVA.The hydrophilic binder can be, for example, polyvinyl alcohol (PVA), starch, a cellulose derivative such as carboxymethylcellulose and the like. Preferably, PVA is used.
Das hydrophobe Bindemittel kann ausgewählt werden unter den Klebemitteln, wie sie üblicherweise bei der Papierherstellung verwendet werden. Vorzugsweise verwendet man ein Acryl-Styrol-Polymer-Bindemittel in wäßriger Emulsion.The hydrophobic binder can be selected from the adhesives commonly used in papermaking. Preferably, an acrylic-styrene polymer binder in aqueous emulsion is used.
Die Mischung aus diesen beiden Bindemittel-Typen ist somit ein Kompromiß zwischen Hydrophilie und Hydrophobie, den der Fachmann entsprechend den vorgesehenen Anwendungen der Erfindung einstellt. Man verwendet diese beiden Bindemittel-Typen in einem Trockengewichtsverhältnis von vorzugsweise nahe bei 1.The mixture of these two types of binder is therefore a compromise between hydrophilicity and hydrophobicity, which the person skilled in the art adjusts according to the intended applications of the invention. These two types of binder are used in a dry weight ratio of preferably close to 1.
Die in der wäßrigen Zusammensetzung verwendeten Teilchen haben einen Brechungsindex zwischen 1,2 und 2,2 und vorzugsweise zwischen 1,3 und 1,6.The particles used in the aqueous composition have a refractive index between 1.2 and 2.2 and preferably between 1.3 and 1.6.
Die verwendeten Teilchen sind Mineralteilchen. Man verwendet vorzugsweise ein Siliciumdioxid, das innere Poren aufweist.The particles used are mineral particles. Preferably, a silicon dioxide with internal pores is used.
Die Größe der Teilchen liegt zwischen 0,1 und 100 um, vorzugsweise zwischen 1 und 10 um. Ein erhöhter Weißgrad kann erwünscht sein zur Verbesserung des Kontrasts und ein solcher wird erzielt durch Modifizieren der relativen Mengen der Teilchen und Bindemittel. Das Trägermaterial kann aus Cellulose, aus Kunststoff oder einer Mischung davon bestehen (z.B. aus Papier, einer einfach oder doppelt verstreckten Folie (oder Platte) beispielsweise aus Polyethylen, Polypropylen, PVC und Polyester).The size of the particles is between 0.1 and 100 µm, preferably between 1 and 10 µm. Increased whiteness may be desirable to improve contrast and is achieved by modifying the relative amounts of the particles and binder. The carrier material may consist of cellulose, plastic or a mixture thereof (e.g. paper, a singly or doubly stretched film (or sheet) of, for example, polyethylene, polypropylene, PVC and polyester).
Das Trägermaterial kann beispielsweise unterscheidende Markierungen (Beschriftungen) tragen und spezifische Verbindungen enthalten, wie sie weiter oben im speziellen Falle von Sicherheitsdokumenten angegeben worden sind. Die Zusätze, die gegebenenfalls der Zusammensetzung zugegeben werden können, sind beispielsweise Reagentien gegenüber Fälschungsmitteln und bestimmte Agentien zur Authentisierung eines Dokuments.The support material may, for example, bear distinctive markings (labels) and contain specific compounds as indicated above in the specific case of security documents. The additives that may optionally be added to the composition are, for example, anti-counterfeiting reagents and certain agents for authenticating a document.
Die wäßrige Zusammensetzung wird allgemein wie folgt hergestellt: man dispergiert die Teilchen in Wasser, gegebenenfalls unter Verwendung eines Dispergiermittels. Man gibt das hydrophile Bindemittel, das gegebenenfalls vorher gehärtet worden ist, und das hydrophobe Bindemittel, das bereits in Form einer wäßrigen Emulsion vorliegt, zu. Die Mengen werden vom Fachmann entsprechend dem angewendeten Beschichtungsverfahren und dem Verwendungszweck des angestrebten Produkts eingestellt.The aqueous composition is generally prepared as follows: the particles are dispersed in water, optionally using a dispersant. The hydrophilic binder, optionally previously hardened, and the hydrophobic binder, already in the form of an aqueous emulsion, are added. The amounts are adjusted by the person skilled in the art according to the coating process used and the intended use of the product.
Anschließend bringt man die Zusammensetzung auf das Trägermaterial auf unter Anwendung einer klassischen Beschichtungstechnik, wie sie bei der Papierherstellung angewendet wird, z.B. die Beschichtung mit einem Luftmesser, mit einem "Champion", mit einer "Rakel", mit einem Glättschaber, mit einer "Umkehrwalze" oder mit einer "Leimpresse".The composition is then applied to the substrate using a classic coating technique, such as that used in paper production is applied, e.g. coating with an air knife, with a "champion", with a "squeegee", with a smoothing scraper, with a "reverse roller" or with a "size press".
Nach dem Aufbringen der Schicht auf das Trägermaterial führt iian das Trägermaterial an der Trockeneinrichtung einer Streichanlage vorbei, ohne sie einer weiteren intensiven und lang andauernden thermischen Behandlung zu unterziehen.After applying the layer to the carrier material, iian guides the carrier material past the drying device of a coating system without subjecting it to any further intensive and lengthy thermal treatment.
Die verwendete Markierungsflüssigkeit muß einen Brechungsindex haben, der ziemlich nahe bei demjenigen der Teilchen liegt. Wenn eine schnell reversible Transparenz erwünscht ist, verwendet man eine Flüssigkeit, deren Siedepunkt niedrig ist. Wasser ist für die vorliegende Erfindung ausgezeichnet geeignet, es können aber auch andere Flüssigkeiten verwendet werden.The marking liquid used must have a refractive index that is fairly close to that of the particles. If rapidly reversible transparency is desired, a liquid with a low boiling point is used. Water is excellent for the present invention, but other liquids can also be used.
Die folgenden Beispiele dienen dem besseren Verständnis der Vorteile der vorliegenden Erfindung und ihrer Durchführung, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.The following examples serve to better understand the advantages of the present invention and its implementation, but are not limiting them thereto.
Teilchen in Trocken-Gew.-%Particles in dry weight %
Siliciumdioxid TIXOSIL 53, im Handel erhältlich von der Firma RHONE POULENC (Frankreich) 63,5Silicon dioxide TIXOSIL 53, sold commercially by RHONE POULENC (France) 63.5
mittlere Teilchengröße 2 um und versehen mit inneren Poren der Größe 20 Å (spezifische Oberflächengröße 275 m²/g), Brechungsindex 1,47average particle size 2 um and provided with internal pores of size 20 Å (specific surface area 275 m²/g), refractive index 1.47
- Bindemittel hydrophiles Bindemittel 17,3 PVA: KL 318, im Handel erhältlich von der Firma SEPPIC (Frankreich) hydrophobes Bindemittel 19,2 wäßrige Emulsion eines Acryl/Styrol-Polymers mit 46 % Trockenextrakt JONCRYL 537, im Handel erhältlich von der Firma SPECHEM (Niederlande)- Binder hydrophilic binder 17.3 PVA: KL 318, commercially available from SEPPIC (France) hydrophobic binder 19.2 aqueous emulsion of an acrylic/styrene polymer with 46% dry extract JONCRYL 537, commercially available from SPECHEM (Netherlands)
Man dispergiert das Siliciumdioxid in Wasser. Man gibt dazu den PVA, der vorher gehärtet (gekocht) worden ist, und das hydrophobe Bindemittel zu. Die Viskosität der dabei erhaltenen wäßrigen Zusammensetzung beträgt 570 mPa.s. Die Bestimmung der Viskosität erfolgt mit einem Brookfield-Viskosimeter. Der Läufer dreht sich mit 100 UpM. Die Nummer des Läufers hängt von der Größenordnung der Viskosität ab:The silicon dioxide is dispersed in water. The PVA, which has been previously hardened (cooked), and the hydrophobic binder are added. The viscosity of the resulting aqueous composition is 570 mPa.s. The viscosity is determined using a Brookfield viscometer. The rotor rotates at 100 rpm. The rotor number depends on the order of magnitude of the viscosity:
- Nr. 1 für eine maximale Viskosität von 100 mPa.s- No. 1 for a maximum viscosity of 100 mPa.s
- Nr. 2 für eine maximale Viskosität von 400 mPa.s- No. 2 for a maximum viscosity of 400 mPa.s
- Nr. 3 für eine maximale Viskosität von 1000 mPa.s- No. 3 for a maximum viscosity of 1000 mPa.s
Der Trockenextrakt beträgt 24,1 %. Im Labor scheidet man die Zusammensetzung mit Hilfe eines MEYER-Stabes auf einem Trägermaterial ab, bei dem es sich um ein blau gefärbtes Blatt Papier mit einem Gewicht von 120 g/m² handelt. Man trocknet dieses Blatt in einem Trockenschrank 5 min lang bei 110ºC.The dry extract is 24.1%. In the laboratory, the composition is deposited using a MEYER rod on a support material, which is a blue-coloured sheet of paper weighing 120 g/m². This sheet is dried in a drying cabinet for 5 minutes at 110ºC.
Das Trockengewicht der abgeschiedenen Schicht beträgt 17,8 g/m². Die Schicht ist weiß und opak.The dry weight of the deposited layer is 17.8 g/m². The layer is white and opaque.
Der Weißgrad, der mit einem Photovolt-Reflektometer auf einer Skala von 0 bis 100 bestimmt wird, beträgt 85. Die Schicht ist beständig gegenüber Druckfarbe Nr. 3808 in dem klassischen IGT-Rupftest, ihr Verhalten ist somit gut. Dieser Test wird nach dem Testverfahren Nr. 1 der "Méthodes d'Essais pour l'Etude et le Contrôle de l'Imprimabilite de papies et cartons" durchgeführt, wie es vom Centre Technique de l'Industrie des Papiers, Cartons et Cellulose (Frankreich-Grenoble) vorgeschlagen worden ist.The whiteness, determined with a photovoltaic reflectometer on a scale of 0 to 100, is 85. The layer is resistant to printing ink No. 3808 in the classic IGT plucking test, so their behaviour is good. This test is carried out according to test method no. 1 of the "Methodes d'Essais pour l'Etude et le Control de l'Imprimabilite de papies et cartons" as proposed by the Centre Technique de l'Industrie des Papier, Cartons et Cellulose (France-Grenoble).
Der Test dient dazu, den Oberflächenwiderstand von Papieren zu messen mit dem Ziel, ihr Verhalten beim Bedrucken vorherzusagen.The test is used to measure the surface resistance of papers with the aim of predicting their behavior during printing.
Die Proben werden in einer Richtung quer zu den Papieren (oder in Laufrichtung nach dem Druckverfahren) in 280 x 25 mm große Streifen geschnitten.The samples are cut into 280 x 25 mm strips in a direction across the paper (or in the grain direction after the printing process).
- Apparatur IGT AIC 2-5- Equipment IGT AIC 2-5
- Druckfarbe mit Meßstab von LORILLEUX- Printing ink with measuring stick from LORILLEUX
- in einem konditionierten Raum 20ºC + 1 und 65 % HR + 2- in a conditioned room 20ºC + 1 and 65% HR + 2
- Volumen der Druckfarbe 0,6 cm³- Volume of printing ink 0.6 cm³
- Dauer des Anfärbens mit 30 min (die Walzen den Walzen werden alle 2 min gedreht, um eine bessere Verteilung der Druckfarbe zu ermöglichen- Duration of dyeing with 30 min (the rollers the rollers are rotated every 2 min to enable a better distribution of the printing ink
Dauer des Anfärbens mit dem 2 cm-Aluminium-RöllchenDuration of staining with the 2 cm aluminum roller
erstes Röllchen 20 sfirst roll 20 s
zweites Röllchen 25 ssecond roll 25 s
drittes Röllchen 30 sthird roll 30 s
viertes Röllchen 35 sfourth roll 35 s
- Spannung der Feder 35 kgf/2 cm- Spring tension 35 kgf/2 cm
- Abdeckung des Sektors Gummi-Tuch- Covering the sector rubber cloth
- Bewegung Pendel (oder gegebenenfalls Beschleunigung)- Pendulum movement (or if applicable acceleration)
- Anzahl der Druckfarben-Aufnahmen pro Anfärbung 4- Number of ink shots per coloring 4
- Anzahl der Bestimmungen pro Papier 4- Number of determinations per paper 4
Der Oberflächenwiderstand der Papiere wird bestimmt durch die Nummer der Druckfarbe, die ein Rupfen hervorruft und durch die Geschwindigkeit in cm/s bei der das Rupfen sich manifestiert.The surface resistance of the paper is determined by the number of the printing ink that causes picking and the speed in cm/s at which the picking manifests itself.
Der Test wird mit einer von 0 bis 700 cm/s steigenden Geschwindigkeit durchgeführt. Die Nummer der Druckfarbe, die als Testergebnis angegeben ist, ist die maximale Nummer, bei der kein Rupfen festgestellt wurde.The test is carried out at a speed increasing from 0 to 700 cm/s. The number of the printing ink given as the test result is the maximum number at which no picking was observed.
Die Druckfarben mit einem Meßstab von LORILLEUX (Fankreich) sind die folgenden:The printing inks with a measuring stick from LORILLEUX (France) are the following:
- blau-violett 3802- blue-violet 3802
- blau 3803- blue 3803
- grün 3804- green 3804
- gelb 3805- yellow 3805
- orangefarben 3806- orange 3806
- rot 3807- red 3807
- braun 3808- brown 3808
Die Aggressivität der Druckfarbe nimmt mit der Nummer zu.The aggressiveness of the printing ink increases with the number.
Man benetzt einen Teil des beschichteten Papiers mit Wasser; die Schicht wird transparent und macht das Trägermaterial sichtbar. Die Transparenz verschwindet schnell beim Trocknen an der Luft und bei Umgebungstemperatur.A part of the coated paper is wetted with water; the layer becomes transparent and makes the supporting material visible. The transparency quickly disappears when drying in air and at ambient temperature.
Bei einem aufgebrchten Wassertropfen beträgt die Trocknungszeit 13 s.For an applied water drop, the drying time is 13 s.
Der Brechungsindex des Wassers beträgt 1,3.The refractive index of water is 1.3.
Wenn man das beschichtete Papier lokal auf 100ºC erwärmt, wird es nicht transparent, wenn man eine Beschriftung auf dem Papier simuliert (Beschreiben mit einem Kugelschreiber ohne Tinte) wird die Schicht nicht transparent. Sie ist somit gegen einen Druck beständig, der demjenigen entspricht, der beim Beschriften ausgeübt wird.If the coated paper is locally heated to 100ºC, it does not become transparent; if you simulate writing on the paper (writing with a ballpoint pen without ink) the layer does not become transparent. It is therefore resistant to a pressure equivalent to that exerted when writing.
Desgleichen wird die Schicht nicht transparent, wenn man das Papier faltet.Likewise, the layer does not become transparent when you fold the paper.
Man wiederholt das erfindungsgemäße Beispiel 1, jedoch unter Veränderung der relativen Mengen von Siliciumdioxid und Bindemitteln.Example 1 according to the invention is repeated, but changing the relative amounts of silicon dioxide and binders.
In Beispiel 3 verwendet man ein anderes hydrophobes Bindemittel, eine Acryl-Styrol-Polymer-Emulsion mit 45 % Trockenextrakt JONCRYL 8051, im Handel erhältlich von der Firma SPECHEM (Niederlande).In example 3, another hydrophobic binder is used, an acrylic-styrene polymer emulsion with 45% dry extract JONCRYL 8051, commercially available from the company SPECHEM (Netherlands).
In Beispiel 4 bringt man die wäßrige Zusammensetzung in Form einer Schicht auf mit einer Pilot-Streichanlage, das beschichtete Papier wird dann an der Trocknungsstation der Streichanlage getrocknet.In Example 4, the aqueous composition is applied in the form of a layer using a pilot coating system, the The coated paper is then dried at the drying station of the coating system.
In Beispiel 5 verwendet man zwei Arten von PVA, das KL 318 und das MOWIOL 4/98, im Handel erhältlich von der Firma HOECHST, im Verhältnis KL 3l8/M 4/98 = 3.In example 5, two types of PVA are used, KL 318 and MOWIOL 4/98, commercially available from the company HOECHST, in the ratio KL 318/M 4/98 = 3.
Man wiederholt das erfindungsgemäße Beispiel 1, wobei man jedoch Siliciumdioxid verwendet, das frei von inneren Poren ist. Dieses Siliciumdioxid ist im Handel erhältlich von der Firma DEGUSSA (Frankreich) unter dem Warenzeichen AEROSIL 200.Example 1 according to the invention is repeated, but using silica free of internal pores. This silica is commercially available from the company DEGUSSA (France) under the trademark AEROSIL 200.
Bei den fertigen Produkten stellt man fest, daß die Schicht den Träger schlecht maskiert und daß sie nicht transparent wird.In the finished products, it is found that the layer masks the substrate poorly and that it does not become transparent.
Diese Beispiele zeigen die Wichtigkeit der Verwendung von Teilchen, die innere Poren aufweisen.These examples demonstrate the importance of using particles that have internal pores.
Man wiederholt das erfindungsgemäße Beispiel 1, wobei jedoch die mittlere Größe der Siliciumdioxid-Teilchen 100 um beträgt. Dieses Siliciumdioxid wird im Handel vertrieben von der Firma RHONE POULENC unter dem Warenzeichen TIXOSIL 48A.Example 1 according to the invention is repeated, but the average size of the silica particles is 100 µm. This silica is sold commercially by the company RHONE POULENC under the trademark TIXOSIL 48A.
Die Teilchen werden in der Schicht schlecht gebunden, die dann schleifend wirkt. Die Schicht maskiert schlecht das Trägermaterial.The particles are poorly bound in the layer, which then has an abrasive effect. The layer does not mask the carrier material well.
In der Praxis ist es nicht von Vorteil, Teilchen zu verwenden, deren mittlere Teilchengröße über 100 um liegt. Tabelle 1 Beispiel hydrophiles Bindemittel PVA hydrophobes Teilchen Viskosität Trockenschichtdicke IGT-Rupf-Beständigkeit gegen die Druckfarbe Nr. Weißgrad Bedruckbarkeit gut mäßigIn practice, it is not advantageous to use particles with an average particle size greater than 100 µm. Table 1 Example Hydrophilic Binder PVA Hydrophobic Particle Viscosity Dry Film Thickness IGT Pick Resistance to Ink No. Whiteness Printability Good Fair
Man beschichtet ein Papier, das ein Wasserzeichen aufweist und fluoreszierende Fasern enthält, nach dem Verfahren und mit der Zusammensetzung, wie sie in Beispiel 1 beschrieben sind. Die opake Schicht beeinträchtigt nicht die Sichtbarkeit des Wasserzeichens des Trägermaterials im transparenten Zustand. Die fluoreszierenden Fasern bleiben unter ultravioletten Strahlen vollkommen sichtbar.A paper bearing a watermark and containing fluorescent fibers is coated using the process and composition described in Example 1. The opaque layer does not affect the visibility of the watermark of the substrate in the transparent state. The fluorescent fibers remain perfectly visible under ultraviolet rays.
Die Schicht wird transparent, wenn man sie mit Wasser benetzt, was auch ein Mittel zur Authentisierung des Dokuments darstellt.The layer becomes transparent when wetted with water, which also provides a means of authenticating the document.
Nach dem Verfahren und mit einer Zusammensetzung, wie sie in Beispiel 1 beschrieben sind, beschichtet man ein Papier-Trägermaterial, das Zusätze enthält, die mit Fälschungs-Versuchssubstanzen reagieren, mit starken und schwachen Säuren und Basen, Natriumhypochlorit, mit CORECTOR , mit SLOAN'S .According to the process and with a composition as described in Example 1, a paper carrier material containing additives that react with counterfeit test substances is coated with strong and weak acids and bases, sodium hypochlorite, with CORECTOR, with SLOAN'S.
Die Reaktionen mit den Auslöschungsmitteln und mit den Lösungsmitteln sind immer sichtbar. Die Reagentien "wandern" an die Oberfläche. Die Schicht wird auch transparent, wenn man sie mit Wasser benetzt, was ein zusätzliches Mittel zur Authentisierung des Dokuments darstellt.The reactions with the erasing agents and with the solvents are always visible. The reagents "migrate" to the surface. The layer also becomes transparent when it is wetted with water, which represents an additional means of authenticating the document.
Zu der in Beispiel 1 beschriebenen wäßrigen Zusammensetzung gibt man ein Reagens zu, das die Fälschung v_ erhindert (ein Farbstoff für einen Scheck, vertrieben von der Firma BAYER) in einem Gehalt von 0,01 % Trockenmasse, bezogen auf das Bad. Man bringt diese Zusammensetzung in Form einer Schicht auf ein Papier auf und man läßt sie wie in Beispiel 1 trocknen.To the aqueous composition described in Example 1 is added a reagent which prevents counterfeiting (a dye for a check, sold by BAYER) in a content of 0.01% dry matter, relative to the bath. This composition is applied in the form of a layer on a paper and is allowed to dry as in Example 1.
Man testet das erhaltene Papier mit Säuren und Basen. Man erhält die gleichen Reaktivitäten wie auf einem klassischen Papiergeldschein.The resulting paper is tested with acids and bases. The same reactivities are obtained as on a classic paper banknote.
Man benetzt die Oberfläche des erhaltenen Papiers mit Wasser, die Schicht wird transparent.The surface of the resulting paper is wetted with water and the layer becomes transparent.
Man wiederholt das Beispiel 10, wobei jedoch das Reagens in einem Gehalt von 0,1 % eingearbeitet wird. Man erhält den gleichen Effekt wie in Beispiel 10.Repeat Example 10, but add the reagent at a concentration of 0.1%. The same effect is obtained as in Example 10.
Man gibt 0,2 % Mangansulfat zu der wäßrigen Zusammensetzung des Beispiel 1 zu. Man beschichtet und trocknet ein Papier wie in Beispiel 1. Man testet das erhaltene Papier mit chemischen Auslöschungsagentien. Man erhält die gleichen Ergebnisse wie mit einem klassischen Papiergeldschein.0.2% manganese sulfate is added to the aqueous composition of Example 1. A paper is coated and dried as in Example 1. The paper obtained is tested with chemical erasing agents. The same results are obtained as with a classic paper banknote.
Zu der in Beispiel 1 beschriebenen wäßrigen Zusammensetzung gibt man 0,2 % Kobaltsalz zu. Man benetzt das erhaltene Papier mit Wasser, die Schicht wird transparent und schwach rosa. Man erwärmt das Dokument lokal, es wird blau.0.2% cobalt salt is added to the aqueous composition described in Example 1. The resulting paper is wetted with water; the layer becomes transparent and slightly pink. The document is heated locally; it turns blue.
Diese Zusammensetzung ist ein Mittel zur Authentisierung des Dokuments gleichzeitig mit Wasser und mit Wärme (die Authentisierung mit Wärme ist in der französischen Patentanmeldung FR-A-26 20 146 der Anmelderin beschrieben).This composition is a means of authenticating the document simultaneously with water and with heat (the Authentication with heat is described in the applicant’s French patent application FR-A-26 20 146).
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