EP0031161A1 - Gegen Fälschungen und Verfälschungen geschütztes Sicherheitspapier - Google Patents

Gegen Fälschungen und Verfälschungen geschütztes Sicherheitspapier Download PDF

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EP0031161A1
EP0031161A1 EP19800108071 EP80108071A EP0031161A1 EP 0031161 A1 EP0031161 A1 EP 0031161A1 EP 19800108071 EP19800108071 EP 19800108071 EP 80108071 A EP80108071 A EP 80108071A EP 0031161 A1 EP0031161 A1 EP 0031161A1
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security
color
security paper
microcapsules
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GAO Gesellschaft fuer Automation und Organisation mbH
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/40—Agents facilitating proof of genuineness or preventing fraudulent alteration, e.g. for security paper
    • D21H21/44—Latent security elements, i.e. detectable or becoming apparent only by use of special verification or tampering devices or methods
    • D21H21/46—Elements suited for chemical verification or impeding chemical tampering, e.g. by use of eradicators
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    • Y10T428/24802—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]
    • Y10T428/24835—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.] including developable image or soluble portion in coating or impregnation [e.g., safety paper, etc.]
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    • Y10T428/24802—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]
    • Y10T428/24851—Intermediate layer is discontinuous or differential
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    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31971—Of carbohydrate
    • Y10T428/31993—Of paper

Definitions

  • the invention relates to a security paper protected against counterfeiting and falsification, which is equipped with crushable microcapsules which contain a leuco dye and a color acceptor which reacts with the leuco dye to form or change color.
  • the invention also relates to a method for producing such security paper.
  • monetary values and claims to such monetary values are often represented by documents printed or written on paper.
  • documents can e.g. B. banknotes, checks or shares.
  • care must be taken to ensure that the content of such documents either does not change at all or only with great difficulty can be. This is usually achieved by tampering with such a document leaving visible traces that indicate the attempt to change it.
  • reagents that are added to the paper are also used. Such reagents respond well to many attempts at adulteration with chemical agents. However, there is often a lack of security against attempted changes by mechanical erasing.
  • Such security techniques can only be used to a limited extent, in particular in the case of machine-processable security prints, such as checks and the like, in the areas in which manipulations are preferably carried out (e.g. OCR line), since in many cases such background patterns make the legibility easier to read machine-processed data is disrupted.
  • microcapsules to protect securities and ID cards are described in DE-OS 23 23 076: the microcapsules are filled with liquid crystals which show a color change at certain temperatures that are reasonable for the security. These capsules only have the function of an authenticity feature; With its help, false certificates are to be distinguished from real securities. This is the value paper exposed to a corresponding temperature, whereby the otherwise invisible microcapsules become visible through their color change.
  • microcapsules are not crushed, so their shells can be made very stable.
  • the well-known paper coated with the microcapsules does not in any way protect against mechanical erasure attempts and these microcapsules should also be of little value as an authenticity feature because the color change is too slow compared to the requirements customary in the industry and the color contrasts that can be achieved are not sufficient.
  • Such security of securities is e.g. B. described in DE-PS 26 000 781.
  • tickets, plane tickets or tickets are included a coating, which consists of a printing ink and embedded microcapsules with leuco dye.
  • This coating covers only part of the surface of the security and also has the shape of a pattern, which preferably consists of stripes or wavy lines.
  • the pattern Is located at the place that is intended for the stamping or labeling of the security and does not cover it completely.
  • the microcapsules hit by the characters are destroyed in accordance with the pattern used, the leaking leuco dye reacts with the color acceptor present in the paper structure and becomes visible due to the subsequent color reaction. Subsequently, the information written can only be changed if the coating is completely removed.
  • the well-known paper does not fulfill all the wishes that are made of security paper that is protected against mechanical erasing.
  • the microcapsules are only on the surface of the paper and are therefore almost on the same level as the printed information. Therefore, falsifications are not made difficult enough. If one removes only a sufficiently thick layer of the surface, one removes the information at the same time and the image of this information in the surface coating which secures this by the microcapsules; nevertheless, the paper remains thick enough at this point to be followed by new, counterfeit information to be able to muster. If the surface coating can even be removed by chemical or mechanical means, the information printed over it is also removed with it, without the actual paper pulp being attacked. Because the specialist.
  • the object of the invention is to provide paper which is effectively secured against erasure by microcapsules.
  • the presence of the microcapsules should at the same time guarantee the authenticity of the security paper, that is, rule out total counterfeiting and the introduction of further authenticity features, such as, for example, B. watermarks.
  • the security paper should also be such that it is not inadvertently discolored by the stresses that occur during circulation.
  • this object is achieved in that the microcapsules and the color acceptor are present in the interior of the paper pulp.
  • the security paper according to the invention is produced in a manner known per se on a paper machine; Even before the sheet is formed, the paper stock is mixed with both microencapsulated leuco dyes and the reaction partner, i.e. H. Color acceptor at.
  • the latter can optionally also be microencapsulated.
  • the prerequisite for this production process is that the wall thickness and strength of the microcapsules are coordinated with the production devices which mechanically stress the paper so that the microcapsules are not destroyed during paper production (including the various pressing and drying processes).
  • the paper is produced on a twin-wire machine in such a way that the microencapsulated leuco dye is embedded in a web removed from a first screen, while the color acceptor is located in a further web removed from a second screen.
  • the webs are then combined and crumpled before they dry.
  • the security produced according to the preferred production method mentioned is distinguished by particular advantages.
  • the microcapsules under the characters are destroyed; the color reaction takes place mainly in the boundary plane, which is given by the two-layer manufacturing process. Only at this level are both reaction partners, at least one microencapsulated, present in close proximity.
  • an image of the information applied is created in an inner level of the document. Naturally, this cannot be removed without permanently and clearly recognizable destruction of the paper structure.
  • the introduction of the microcapsules in the manner described presupposes all the expenditure on equipment and the special know-how of security paper production, the color reaction in a certain inner level of the security paper is a reliable indicator of its authenticity, similar to this e.g. B. is also demonstrated by a security thread.
  • embedding the microcapsules in the paper also means mechanical protection for the capsules.
  • the outer layers which are naturally exposed to special loads, there are no reaction partners near the microcapsules with which the dye could react if the capsules are damaged unintentionally.
  • the reactive capsules inside the security are relatively well protected by the paper itself, the comparatively high pressure acting on them during the writing process reliably destroys the Microcapsules. If the information applied to a security according to the invention is removed by mechanical erasing, its image remains visible in the inner layer and thus clearly indicates a possible forgery.
  • Security paper produced in the manner described can be printed without destroying the microcapsules; with the exception of the steel gravure printing process, the printing processes usually used for the printing process are suitable.
  • the color reaction zone is more on the front or more on the back of the sheet. If, for example, the reaction zone is mainly placed on the back of the sheet, an attempt at forgery on the front will initially seem to succeed. Only an inspection of the back of the sheet would reveal the attempted forgery. On the other hand, placing the reaction layer on the front of the sheet would immediately reveal any attack of tampering.
  • water, 50% spruce sulfite pulp and 50% pine sulfate pulp are produced by pulping in the Dutch to a pulp pulp of 3% consistency and a freeness of 50 SR.
  • 5% titanium dioxide is added to this paper stock in the usual way.
  • 1% of an acidic silicate (for example Copisil from Süd-Chemie AG) and a microencapsulated leuco dye system are also added.
  • the microcapsule system is obtained in a known manner by z. B. dissolves a 10% solution of leukomalachite green in a substituted naphthalene hydrocarbon. Part of this solution is emulsified in three parts of water with the addition of a quarter part of skin glue.
  • the pH is then adjusted to neutral and a mixture of formalin and glyoxal is added in an amount of 3% based on the total add the mixture.
  • the mixture is first allowed to react at room temperature and finally heated to 50-60 ° C.
  • a sheet is formed from the stock suspension in a manner known per se on a wire screen, which is then vacuumed and dried. When quitting, make sure that the line pressure is not too high. This means that the sheet with an increased moisture content must run into the dryer section.
  • F ig. 1a schematically shows a security paper produced in this way before the inscription.
  • Both microencapsulated leuco dyes 1 and acidic pigment 2 are present as color receptors and reactants in the entire paper volume.
  • the acid silicate is added to one half, the microcapsule suspension prepared according to Example 1 to the other half.
  • a sheet 12 of about 30 g / m 2 area-based mass is produced on the screen 11 in a known manner from the paper material containing the acidic silicate. This sheet can be pulled off and processed further without any special precaution.
  • a sheet of 50 g / m 2 area-based mass is produced from the material which contains the microcapsules 1. Both sheets are brought together in a moist state and pressed together. After drying, a paper is obtained which, at about 3/8 of its thickness, contains a contact zone 5 between acidic silicate and microcapsules; this is shown schematically in cross section in FIG. 2.
  • the security pattern can be moved more to the labeled surface or more to the back of the security paper and thus appear conspicuously or less conspicuously on the paper front.
  • Example 2 paper is produced from two halves of paper stock on a twin-wire paper machine.
  • the microencapsulated leuco dye is not added to the pulp, but is injected between the two webs after scooping and before the two webs have been combined (7).
  • the micro Capsules are preferably suspended in a liquid and blown onto the paper web through nozzles. Similar devices are known as ink jet recorders. The spraying or inflating the unsuspen- d wholesome dry microcapsules ist'aber also conceivable.
  • the color acceptor or reaction partner is again mixed into half of the paper stock.
  • the security paper produced in this way is shown schematically in FIG. 3.
  • Paper according to this embodiment of the invention is characterized in that the reaction zone is even narrower than is the case with papers according to Example 2.
  • the increased equipment outlay in paper production is offset by two advantages, which are of particular importance for a number of applications.
  • this security is protected to a particularly high degree against unintended and disruptive color reactions because the microcapsules are actually only in the level mentioned;
  • only the device 8 allows the microcapsules to be brought into the paper in the form of patterns, be it strips, be it wavy lines or the like, under conditions appropriate for production.
  • Security paper with such patterns has the great advantage of being able to be devalued in a particularly secure and elegant manner.
  • the security paper is drawn between two press rollers; all microcapsules are destroyed and the pattern is clearly visible.
  • the fact that the pattern becomes visible is also an indication of the authenticity of the security paper. Attempts to undo this devaluation or to hide it by erasing are futile.
  • the limitation of the security means according to the invention to a partial area is also a very effective measure to maintain the aesthetic quality of the security paper even under more severe loads.
  • security paper is produced on a twin-wire paper machine, but the acidic reactive pigment is not added to half of the paper stock as in Example 3, but is sprayed through the device 8 between the two layers of paper, just like the microcapsules.
  • the paper produced in this way is shown schematically in FIG. 4.
  • the color reaction zone has become even narrower than in example 3, the advantages are the same, they only appear more pointedly. They are faced with a further increased outlay on equipment in the paper production.
  • M an can also fill the microcapsules with a substance which only exhibits fluorescence emission in the visible range of the optical spectrum after the reaction with its partner. This property can be used in addition to visible discoloration that, but you can also use it advantageously without further visible discoloration to secure securities. Suitable dyes and reactants are described in FR-PS 1,456,784.
  • Such a security is preferred to carry an invisible pattern of its lettering on an inner level, which z. B. is visually recognizable when illuminated with ultraviolet light.
  • the security means according to the invention not only serve to protect against falsification by mechanical erasing, but also ensure the authenticity of the security paper. This is particularly evident when one thinks of total counterfeits that are made using color copying machines and that are observed with increasing frequency when paper money is received. Such counterfeits are also easy to distinguish visually from originals that were produced according to Example 2, 3 or 4 and have a colored image of the information written down in an inner plane of the paper volume.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)
  • Color Printing (AREA)

Abstract

Es wird ein Sicherheitspapier beschrieben, das in seinem Inneren zerquetschbare Mikrokapseln enthält, die einen Leukofarbstoff (1) und gegebenenfalls einen Farbakzeptor (2) enthalten. Beim Zerquetschen der Leukokapseln reagiert der Leukofarbstoff mit dem Farbakzeptor unter Farbbildung oder- änderung. Ein Unterschriftszug kann auf diese Weise unverfälschbar im Inneren der Papiermasse sichtbar gemacht werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein gegen Fälschungen und Verfälschungen geschütztes Sicherheitspapier, das mit zerquetschbaren Mikrokapseln, die einen Leukofarbstoff enthalten und einem mit dem Leukofarbstoff unter Farbbildung oder -änderung reagierenden Farbakzeptor ausgerüstet ist. Die Erfindung betrifft darüberhinaus ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheitspapiers.
  • Im wirtschaftlichen Verkehr werden Geldwerte und Ansprüche auf solche Geldwerte oft durch auf Papier gedruckte oder geschriebene Dokumente dargestellt. Derartige Dokumente können z. B. Banknoten, Schecks oder Aktien sein. In diesen sowie in allen anderen Fällen, bei denen bedruckten oder geschriebenen Dokumenten erhöhte Bedeutung zukommt (Urkunden, Pässe, Fahrt- oder Flugausweise von hohem Wert), muß darauf geachtet werden, daß der Inhalt solcher Dokumente entweder gar nicht oder doch nur sehr schwer verändert werden kann. Man erreicht dies in der Regel dadurch, daß Manipulationen an einem solchen Dokument sichtbare Spuren hinterlassen, welche den Veränderungsversuch erkennen lassen. Zu diesem Zweck benutzt man auch Reagenzien, welche dem Papier zugesetzt werden. Solche Reagenzien sprechen auf viele Verfälschungsversuche mit chemischen Mitteln gut an. Es fehlt jedoch häufig eine Sicherung gegen Änderungsversuche durch mechanisches Radieren.
  • Es ist zwar bekannt, Wertdrucke mittels komplizierter Hintergrundmuster auch gegen mechanische Radierversuche abzusichern, wobei diese Hintergrundmuster so ausgebildet sind, daß sie durch Radierversuche irreversibel verändert oder zerstört werden. Manipulationen sind dadurch für jedermann ohne Hilfsmittel erkennbar.
  • Derartige Sicherungstechniken lassen sich aber insbesondere bei maschinell verarbeitbaren Wertdrucken, wie Schecks und dergleichen, in den Bereichen, in denen Manipulationen bevorzugt vorgenommen werden (z. B. OCR-Zeile), nur begrenzt einsetzen, da in vielen Fällen durch derartige Hintergrundmuster die Lesbarkeit der maschinell zu verarbeitenden Daten gestört wird.
  • Es ist außerdem bekannt, Papier gegen mechanisches Ra- . dieren dadurch zu sichern, daß man es aus drei verschieden gefärbten Lagen zusammenfügt. Radiert man auf der äußeren weißen Lage eines solchen Papiers, so tritt die Farbe der darunterliegenden Schicht deutlicher hervor, womit der Radierversuch offenkundig wird. Solche Papiere sind nur auf eigens dafür hergestellten Maschinen unter relativ hohem Aufwand zu fertigen. Nachteilig ist, daß durch die Färbung der Schichten und die damit verbundene Undurchsichtigkeit die Einbringung eines Wasserzeichens erschwert, wenn nicht völlig nutzlos gemacht wird.
  • Es ist ferner bekannt, ein Papier dadurch gegen Radieren zu sichern, daß man es mit möglichst geringer Dichte herstellt. Ein solches Papier besteht dann aus einem ziemlich lockeren Faserverband, in welchem Radierversuche größere Zerstörungen anrichten. Auf diese Weise ist zwar der Radierversuch sichtbar, doch hat ein derart voluminös gearbeitetes Papier in der Regel nicht die für die meisten Anwendungszwecke geforderten Festigkeitswerte.
  • Eine weitere Möglichkeit zum Schutz von Wertpapieren gegen mechanisches Radieren wird in der DE-PS 16 596 beschrieben. Danach ist bereits ein Sicherheitspapier für Schecks und ähnliche Anwendungen bekannt, welches aus zwei aufeinandergeklebten Papierschichten besteht und welches auf den Innenflächen einen Farbdruck trägt. Bei mechanischen Radierversuchen wird die entsprechende Papierschicht abgetragen und dadurch dünner; deshalb treten die Linien des Innendruckes deutlicher hervor und die Manipulation wird erkennbar. Weil der Innendruck auch mit empfindlichen Anilinfarben ausgeführt wird, welche bei Anwendung von Radierflüssigkeiten auslaufen, ist derartiges Sicherheitspapier auch gegen chemisches Radieren geschützt. Papier nach dieser Erfindung erfüllt allerdings keineswegs die Anforderungen, die heutzutage an Sicherheitspapier gestellt werden. Zusammengeklebtes Papier ist in seinen Schichten spaltbar und damit relativ leicht zu fälschen und zu verfälschen.
  • Die Verwendung von Mikrokapseln zum Schutz von Wertpapieren und Ausweisen ist in der DE-OS 23 23 076 beschrieben: Die Mikrokapseln sind dazu mit Flüssigkristallen gefüllt, welche bei bestimmten, dem Wertpapier zumutbaren Temperaturen einen Farbumschlag zeigen. Diese Kapseln haben dabei nur die Funktion eines Echtheitsmerkmals; mit seiner Hilfe sollen Falsifikate von echten Wertpapieren unterschieden werden. Dazu wird das Wertpapier einer entsprechenden Temperatur ausgesetzt, wobei die ansonsten unsichtbaren Mikrokapseln durch ihren Farbumschlag sichtbar werden.
  • Bei dieser Prüfung werden die Mikrokapseln nicht zerquetscht, ihre Hüllen können deshalb sehr stabil ausgeführt werden. Das bekannte mit den Mikrokapseln beschichtete Wertpapier schützt allerdings in keiner Weise gegen mechanische Radierversuche und auch als Echtheitsmerkmal dürften diese Mikrokapseln nur von geringem Wert sein, weil der Farbumschlag gemessen an den branchenüblichen Anforderungen zu langsam erfolgt und die erzielbaren Farbkontraste nicht ausreichend sind.
  • Es ist schließlich bekannt, ein Wertpapier oder Sicherheitspapier dadurch abzusichern, daß man auf seiner Oberfläche mikroverkapselte Leukofarbstoffe aufbringt, wie dies aus der Technik der Kopierpapiere bekannt ist. Das Aufbringen geschieht entweder vollflächig durch Aufstreichen oder aber mit geeigneten Druckmaschinen von sehr niedrigem Anpreßdruck. Radiert man an den so geschützten Stellen, so wird durch den mechanischen Druck das Mikrokapselgefüge zerstört, und der Farbstoff tritt aus. Durch Reaktion mit bestimmten Farbakzeptoren entsteht eine sichtbare Färbung, welche den Radierversuch nachweist.
  • Eine derartige Sicherung von Wertpapieren wird z. B. in der DE-PS 26 000 781 beschrieben. Danach werden Eintrittskarten, Flugtickets oder Fahrkarten mit einer Bechichtung versehen, welche aus einer Drucklackfarbe und eingebetteten Mikrokapseln mit Leukofarbstoff besteht. Diese Beschichtung bedeckt nur einen Teil der Oberfläche des Wertpapiers und hat zudem die Form eines Musters, das vorzugsweise aus Streifen oder Wellenlinien besteht. Das Muster.befindet sich an der Stelle, die für die Bestempelung oder die Beschriftung des Wertpapiers vorgesehen ist und bedeckt auch diese nicht vollständig. Bei der Beschriftung werden entsprechend dem verwendeten Muster die vom Schriftzeichen getroffenen Mikrokapseln zerstört, der auslaufende Leukofarbstoff reagiert mit dem im Papiergefüge vorhandenen Farbakzeptor und wird aufgrund der nachfolgenden Farbreaktion sichtbar. Anschließend ist eine Änderung der aufgeschriebenen Information nur möglich, wenn die Beschichtung vollständig abgetragen wird.
  • Das bekannte Papier erfüllt nicht alle Wünsche, die man an Sicherheitspapier stellt, das gegen mechanisches Radieren geschützt ist. Die Mikrokapseln befinden sich ausschließlich an der Oberfläche des Papiers und damit nahezu in derselben Ebene wie die aufgedruckte Information. Deshalb werden Verfälschungen nicht genügend erschwert. Wenn man nämlich nur eine genügend dicke Schicht der Oberfläche abträgt, so entfernt man gleichzeitig die Information und das diese sichernde durch die Mikrokapseln bewirkte Abbild dieser Information in der Oberflächenbeschichtung; trotzdem bleibt das Papier an dieser Stelle noch dick genug, um anschließend eine neue gefälschte Information aufbringen zu können. Gelingt es gar mit chemischen oder mechanischen Mitteln die Oberflächenbeschichtung abzulösen, so entfernt man mit ihr gleichzeitig auch die darüber gedruckte Information, ohne daß die eigentliche Papiermasse angegriffen wird. Da dem Fachmann . die Technologie der Herstellung und des Auftragens von Beschichtungen mit Mikrokapseln, die Leukofarbstoffe enthalten, bekannt ist, kann anschließend eine neue Beschichtung aufgebracht und danach die gefälschte Information eingeschrieben werden. Aus dem gleichen Grunde stellt die bekannte Sicherung keinen Schutz gegen Totalfälschungen dar. Ein weiterer Nachteil hängt ebenfalls mit der Anordnung der Mikrokapseln auf - der Papieroberfläche zusammen. Die Beschichtung liegt damit nicht nur.in der Ebene der größten mechanischen Belastungen, sondern sie ist auch den Einwirkungen von Oberflächenverletzungen, wie Kratzen etc.., besonders ausgesetzt. Alle diese Effekte führen zu unbeabsichtigten Verfärbungen des Sicherheitspapiers durch die Belastungen, denen es im Umlauf unterworfen ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein durch Mikrokapseln gegen Radieren wirkungsvoll gesichertes Papier zu schaffen. Dabei soll das Vorhandensein der Mikrokapseln gleichzeitig die Echtheit des Sicherheitspapiers gewährleisten, also Totalfälschungen ausschließen und die Einbringung weiterer Echtheitsmerkmale, wie z. B. Wasserzeichen, ermöglichen. Das Sicherheitspapier soll weiterhin so beschaffen sein, daß es durch die beim Umlauf auftretenden Belastungen nicht unbeabsichtigt verfärbt wird.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Mikrokapseln und der Farbakzeptor im Inneren der Papiermasse vorliegen.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Sicherheitspapiers sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Herstellung des erfindungsgemäßen Sicherheitspapiers erfolgt in an sich bekannter Art und Weise auf einer Papiermaschine; bereits vor der Blattbildung mischt man aber dem Papierstoff sowohl mikroverkapselte Leukofarbstoffe als auch den Reaktionspartner, d. h. Farbakzeptor bei. Letzterer kann gegebenenfalls auch mikroverkapselt vorliegen. Voraussetzung dieses Herstellungsverfahrens ist, daß Wandstärke und Festigkeit der Mikrokapseln mit den das Papier mechanisch belastenden Produktionsvorrichtungen so abgestimmt sind, daß während der Papierherstellung (einschließlich der - verschiedenen Preß- und Trockenvorgänge) die Mikrokapseln nicht zerstört werden.
  • Gemäß eines bevorzugten Verfahrens wird das Papier auf einer Doppelsiebmaschine derart hergestellt, daß der mikroverkapselte Leukofarbstoff in einer von einem ersten Sieb abgenommenen Bahn eingelagert ist, während sich der Farbakzeptor in einer weiteren, von einem zweiten Sieb abgenommenen Bahn befindet. Die Bahnen werden anschließend noch vor ihrer Trocknung vereinigt und zusammengegautscht.
  • Das nach dem genannten bevorzugten Herstellungsverfahren erzeugte Wertpapier zeichnet sich durch besondere Vorteile aus. Beim Beschriften des Papiers werden die Mikrokapseln zerstört, die sich unter den Schriftzeichen befinden; die Farbreaktion findet aber hauptsächlich in der Grenzebene statt, die durch den zweilagigen Herstellungsprozeß gegeben ist. Nur in dieser Ebene sind nämlich beide Reaktionspartner, davon mindestens einer mikroverkapselt, in enger Nachbarschaft vorhanden. Bei der Beschriftung entsteht deshalb ein Ebenbild der aufgetragenen Information in einer inneren Ebene des Dokumentes. Dieses ist naturgemäß nicht abzutragen, ohne das Papiergefüge nachhaltig und deutlich erkennbar zu zerstören. Weil das Einbringen der Mikrokapseln in der geschilderten Weise den ganzen apparativen Aufwand sowie das besondere know-how der Sicherheitspapierherstellung voraussetzt, ist schon die Farbreaktion in einer bestimmten inneren Ebene des Sicherheitspapiers ein zuverlässiges Kennzeichen für seine Echtheit, ähnlich wie diese z. B. auch durch einen Sicherheitsfaden nachgewiesen wird.
  • Ferner bedeutet die Einbettung der Mikrokapseln in das Papier gleichzeitig einen mechanischen Schutz für die Kapseln. In den äußeren Schichten, welche naturgemäß besonderen Belastungen ausgesetzt sind, befinden sich in der Nähe der Mikrokapseln keine Reaktionspartner, mit denen der Farbstoff bei unbeabsichtigtem Beschädigen der Kapseln reagieren könnte. Obwohl die reaktionsfähigen Kapseln im Inneren des Wertpapiers durch das Papier selbst relativ gut geschützt sind, bewirkt der während des Beschreibens auf sie einwirkende vergleichsweise hohe Druck die sichere Zerstörung der Mikrokapseln. Entfernt man an einem erfindungsgemäßen Wertpapier die aufgetragene Information durch mechanisches Radieren, so bleibt dessen Abbild in der inneren Schicht trotzdem sichtbar und weist damit auf eine eventuelle Fälschung deutlich hin.
  • Auf die geschilderte Weise hergestelltes Sicherheitspapier ist bedruckbar, ohne daß dabei die Mikrokapseln zerstört werden; es eignen sich die für den Wertdruck üblicherweise verwandten Druckverfahren mit Ausnahme des Stahltiefdruckverfahrens.
  • Durch passende Gestaltung der relativen Dicken beider Papierschichten kann schließlich erreicht werden, daß die Farbreaktionszone mehr auf der Vorderseite oder mehr auf der Rückseite des Blattes zu liegen kommt. Legt man beispielsweise die Reaktionszone hauptsächlich auf die Rückseite des Blattes, so wird ein Fälschungsversuch auf der Vorderseite zunächst scheinbar gelingen. Erst eine Inspektion der Blattrückseite ließe den Fälschungsversuch erkennen. Andererseits würde eine Verlegung der Reaktionsschicht auf der Vorderseite des Blattes jeden Verfälschungsangriff sofort sichtbar machen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen und der beigefügten Zeichnung näher erläutert.Darin zeigen:
    • Fig. 1a einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Sicherheitspapier, einlagig, mit gleichmäßiger Verteilung von mikroverkapseltem Leukofarbstoff und Farbakzeptor im Papiervolumen vor der Beschriftung,
    • Fig. 1b einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Sicherheitspapier, einlagig, mit gleichmäßiger Verteilung von Leukofarbstoff und Farbakzeptor im Papiervolumen nach der Beschriftung,
    • Fig. 2a einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Sicherheitspapier, zweilagig, mit gleichmäßiger Verteilung von mikroverkap- seltem Leukofarbstoff in der einem Teilvolumen des Sicherheitspapiers und gleichmäßiger Verteilung des Farbakzeptors in einem anderen Teilvolumen des Sicherheitspapiers vor der Beschriftung,
    • Fig. 2b einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Sicherheitspapier nach Fig.-2a, jedoch nach der Beschriftung,
    • Fig. 3a einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Sicherheitspapier, zweilagig, mit mikroverkapseltem Leukofarbstoff in der durch Zusammenfügung der beiden Lagen gekennzeichneten Ebene und mit dem Farbakzeptor in einem Teilvolumen des Sicherheitspapiers vor der Beschriftung,
    • Fig. 3b einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Sicherheitspapier nach Fig. 3a, jedoch nach der Beschriftung,
    • Fig. 4a einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Sicherheitspapier, zweilagig, mit mikroverkapseltem Leukofarbstoff und Farbakzeptor ausschließlich in der durch die Zusammenfügung der beiden Lagen gekennzeichneten Ebene vor der Beschriftung,
    • Fig. 4b einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Sicherheitspapier, nach Fig. 4a, jedoch nach der Beschriftung,
    • Fig. 5 eine Doppelsiebpapiermaschine.
    Beispiel 1:
  • Im einfachsten Falle stellt man aus Wasser, 50 % Fichtensulfitzellstoff und 50 % Kiefersulfatzellstoff (gebleicht) durch Mahlung im Holländer einen Faserstoffbrei von 3 % Stoffdichte und einem Mahlgrad von 50 SR her. Diesem Papierstoff wird in üblicher Weise 5 % Titandioxyd als Füllstoff zugesetzt. Ferner fügt man 1 % eines sauren Silikates (z. B. Copisil der Firma Süd-Chemie AG) und ein mikroverkapseltes Leukofarbstoffsystem zu. Das Mikrokapselsystem wird in bekannter Weise dadurch erhalten, daß man z. B. eine 10 %ige Lösung von Leukomalachitgrün in einem substituierten Naphtalinkohlenwasserstoff löst. Ein Teil dieser Lösung wird in drei Teilen Wasser unter Zusatz von einem viertel Teil Hautleim emulgiert. Nachfolgend stellt man den pH-Wert auf neutral und fügt ein Gemisch aus Formalin und Glyoxal in einer Menge von 3 % bezogen auf die Gesamtmasse der Mischung zu. Man läßt zunächst bei Zimmertemperatur reagieren und erwärmt schließlich auf 50 - 60° C.
  • Von der so erhaltenen Mikrokapselsuspension werden 3 % dem Faserstoff zugesetzt.
  • Man bildet aus der Stoffsuspension in an sich bekannter Weise auf einem Drahtsieb ein Blatt, welches anschließend abgegautscht und getrocknet wird. Beim Abgautschen ist darauf zu achten, daß der Liniendruck nicht zu hoch gewählt wird. Dies bedeutet, daß das Blatt mit erhöhtem Feuchtigkeitsgehalt in die Trockenpartie einlaufen muß.
  • Fig. 1a zeigt ein derart hergestelltes Sicherheitspapier schematisiert vor der Beschriftung. Im gesamten Papiervolumen sind sowohl mikroverkapselte Leukofarbstoffe 1 als auch saures Pigment 2 als Farbskzeptor und Reaktionspartner benachbart vorhanden.
  • Bei der Beschriftung bzw. Bestempelung werden unter dem Schriftzeichen 4 die Mikrokapseln zerquetscht, der Leukofarbstoff tritt aus und reagiert mit den sauren Pigmenten der Nachbarschaft. Fig. 1b zeigt schematisch die danach durch das gesamte Papiervolumen gehende Verfärbung 3.
  • Dies bedeutet, daß der Schriftzug quer durch die ganze Stoffmasse bis auf die Rückseite des Blattes sichtbar wird. Ein Radierversuch wäre also nur dann erfolgreich, wenn er die gesamte Papiermasse unter Hinterlassen eines Loches entfernen würde. Jeder andere Radierversuch führt ebenfalls zum Ansprechen der Sicherung und zu einer großflächigen grünen Verfärbung der verfälschten Stelle.
    • Beispiel 2:
  • Von Hand oder vorzugsweise auf einer Doppelsieb-Papiermaschine (Fig. 5) bildet man zwei Hälften Papierstoff 9, 10.
  • Der einen Hälfte setzt man das saure Silikat zu, der anderen Hälfte die nach Beispiel 1 hergestellte Mikrokapselsuspension. Zunächst wird auf diesem Sieb 11 in bekannter Weise aus dem das saure Silikat enthaltenden Papierstoff ein Blatt 12 von etwa 30 g/m2 flächenbezogener Masse hergestellt. Dieses Blatt kann ohne besondere Vorsichtsmaßnahme abgegautscht und weiter bearbeitet werden. Auf einem zweiten Sieb 13 stellt man ein Blatt von 50 g/m2 flächenbezogener Masse aus dem Stoff her, welcher die Mikrokapseln 1 enthält. Beide Blätter werden in feuchtem Zustand zusammengeführt und aufeinander gegautscht. Nach dem Trocknen erhält man ein Papier, welches bei etwa 3/8 seiner Dicke eine Berührungszone 5 zwischen saurem Silikat und Mikrokapseln enthält; dies ist in Fig. 2 schematisch im Querschnitt gezeigt.
  • Es ist der besondere Vorteil dieser Ausführung der Erfindung, daß bei der Beschriftung ein durch die Farbreaktion hervorgerufenes Bild der Beschriftung hier nur in einer bestimmten inneren Ebene 5 entsteht, daß die innere Ebene in weiten Grenzen durch entsprechende Wahl der Lagendicke bei der Papierherstellung im Papiervolumen verschiebbar ist und daß diese innere Ebene nicht durch Manipulation wie Spaltung etc. freigelegt werden kann.
  • Wegen der Unzugänglichkeit der im Papierinneren entstandenen Muster, die auch nicht durch eine Papierdurchfärbung simuliert werden können, dienen diese in gleicher Weise wie Sicherheitsfäden und ähnlicher Einlagerungen im Papiervolumen als wertvolles Echtheitskennzeichen.
  • Durch die spezielle Wahl der Lage der Reaktionszone im Papiervolumen kann das Sicherheitsmuster mehr an die beschriftete Oberfläche oder mehr an die Rückseite des Sicherheitspapiers gerückt werden und so auf der Papiervorderseite auffällig oder weniger auffällig in Erscheinung treten.
  • Ein Entfernen des Musters durch mechanisches Radieren ist ohne augenfällige Zerstörung des Papiers nicht möglich, das Muster wegen der umschließenden und damit schützenden Papiermasse nicht veränderbar.
    • Beispiel 3:
  • Auf-einer Doppelsiebpapiermaschine wird wie bei Beispiel 2 Papier aus zwei Hälften Papierstoff hergestellt. Im Gegensatz zu den Beispielen 1 und 2 wird der mikroverkapselte Leukofarbstoff jedoch nicht der Pulpe beigemischt, sondern nach dem Schöpfen und vor der Vereinigung der beiden Bahnen mittels einer geeigneten Vorrichtung 8 zwischen diese gespritzt (7). Die Mikrokapseln werden dabei vorzugsweise in einer Flüssigkeit suspendiert und durch Düsen auf die Papierbahn geblasen. Ähnliche Vorrichtungen sind als Tintenstrahlschreiber bekannt. Das Aufsprühen oder Aufblasen der unsuspen- dierten trockenen Mikrokapseln ist'aber ebenso denkbar. Der Farbakzeptor bzw. Reaktionspartner wird wie in Beispiel 2 wieder einer Hälfte des Papierstoffs beigemischt.
  • Das so hergestellte Sicherheitspapier ist in Fig. 3 schematisch dargestellt.
  • Papier nach dieser Ausführung der Erfindung ist dadurch charakterisiert, daß die Reaktionszone noch schmäler ausfällt als dies bei Papieren nach Beispiel 2 der Fall ist.
  • Der erhöhte apparative Aufwand bei der Papierherstellung wird durch zwei Vorzüge aufgewogen, welche für eine Reihe von Anwendungen besondere Bedeutung haben. Zum einen ist dieses Wertpapier in besonders hohem Maße gegen unbeabsichtigte und störende Farbreaktion geschützt, weil sich die Mikrokapseln tatsächlich nur in der genannten Ebene befinden; zum zweiten gestattet es nur die Vorrichtung 8 unter produktionsgerechten Bedingungen die Mikrokapseln in Form von Mustern, seien es Streifen, seien es Wellenlinien oder dergleichen in das Papier zu bringen. Sicherheitspapier mit derartigen Mustern hat den großen Vorzug in besonders sicherer und eleganter Weise entwertet werden zu können. Dazu wird das Sicherheitspapier zwischen zwei Preßwalzen hindurchgezogen; dabei werden alle Mikrokapseln zerstört und das Muster deutlich sichtbar. Das Sichtbarwerden des Musters ist gleichzeitig ein Indiz für die Echtheit des Sicherheitspapiers. Versuche, diese Entwertung rückgängig zu machen oder durch Radieren zu verbergen sind aussichtslos. Die Begrenzung der erfindungsgemäßen Sicherungsmittel auf eine Teilfäche ist ferner eine sehr wirksame Maßnahme, die ästhetische Qualität des Sicherheitspapiers auch bei härteren Belastungen zu erhalten.
    • Beispiel 4:
  • Ähnlich wie in Beispiel 3 wird auf einer Doppelsiebpapiermaschine Sicherheitspapier hergestellt, wobei allerdings das saure reaktionsfähige Pigment nicht wie in Beispiel 3 einer Hälfte des Papierstoffs zugesetzt wird, sondern ebenso wie die Mikrokapseln durch die Vorrichtung 8 zwischen die beiden Lagen des Papiers gespritzt wird.
  • Das so gefertigte Papier ist in Fig. 4 schematisch dargestellt. Die Farbreaktionszone ist gegenüber Beispiel 3 noch schmaler geworden, die Vorzüge sind die gleichen, sie treten nur noch pointierter in Erscheinung. Ihnen steht ein nochmals erhöhter apparativer Aufwand bei der Papierherstellung gegenüber.
  • Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Beispiele begrenzt.
  • Man kann die Mikrokapseln auch mit einem Stoff füllen, der erst nach der Reaktion mit seinem Partner eine Fluoreszenzemission im sichtbaren Bereich des optischen Spektrums aufweist. Diese Eigenschaft kann zusätzlich zu einer sichtbaren Verfärbung verwendet werden, man kann sie aber auch vorteilhaft ohne weitere sichtbare Verfärbung zur Sicherung von Wertpapieren benutzen. Geeignete Farbstoffe und Reaktionspartner sind in der FR-PS 1.456.784 beschrieben.
  • Ein derartig gesichertes Wertpapier besitzt den Vorzug in einer inneren Ebene ein unsichtbares Muster seiner Beschriftung zu tragen, welches z. B. bei Beleuchtung mit ultraviolettem Licht visuell erkennbar wird.
  • Die erfindungsgemäßen Sicherungsmittel dienen nicht nur zum Schutz gegen Verfälschungen durch mechanisches Radieren, sondern gewährleisten auch die Echtheit des Sicherheitspapiers. Dies wird besonders augenscheinlich, wenn man an Totalfälschungen denkt, die mittels Farbkopiergeräten vorgenommen werden und die mit zunehmender Häufigkeit beim Einlauf von geldwerten Papieren beobachtet werden. Derartige Fälschungen sind auch visuell leicht von Originalen zu unterscheiden, die nach Beispiel 2, 3 oder 4 hergestellt worden sind und ein farbiges Bild der aufgeschriebenen Information in einer inneren Ebene des Papiervolumens besitzen.

Claims (13)

1. Gegen Fälschungen und Verfälschungen geschütztes Sicherheitspapier, das mit zerquetschbaren Mikrokapseln, die einen Leukofarbstoff enthalten und einem mit dem Leukofarbstoff unter Farbbildung oder -änderung reagierenden Farbakzeptor ausgerüstet ist,.dadurch gekennzeichnet , daß die Mikrokapseln (1) ünd der Farbakzeptor (2) im Inneren der Papiermasse vorliegen.
2. Sicherheitspapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Farbakzeptor (2) mikroverkapselt ist.
3. Sicherheitspapier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Leukofarbstoffe (1) nur in einer bestimmten Schicht des Papiers vorliegen.
4. Sicherheitspapier nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß auch der Farbakzeptor (2) in einer bestimmten Schicht des Papiers vorliegt, die der die Leukofarbstoffe (1) enthaltenden Schicht benachbart ist.
5. Sicherheitspapier nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Leukofarbstoffe (1) und der Farbakzeptor (2) zusammen nur in einer bestimmten Schicht des Papiers vorliegen.
6. Sicherheitspapier nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Leukofarbstoffe (1) oder der Farbakzeptor (2) nur in bestimmten flächigen Teilbereichen des Papiers vorhanden sind (ist).
7. Sicherheitspapier nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Teilbereiche die Form geometrischer Muster aufweisen.
8. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der mikroverkapselte Leukofarbstoff und Farbakzeptor der Pulpe vor der Blattbildung zugesetzt wird.
9. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers auf einer Doppelsiebmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der mikroverkapselte Leukofarbstoff der Pulpe einer Bahn und der Farbakzeptor der Pulpe der anderen Bahn zugegeben wird.
10. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers auf einer Doppelsiebmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Leukofarbstoffe vor dem Vereinigen der zwei Bahnen zwischen diese eingebracht werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Leukofarbstoffe mittels Düsen zwischen die Bahnen gesprüht werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Leukofarbstoffe in einer Flüssigkeit suspendiert mittels Düsen zwischen die Bahnen gesprüht werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Leukofarbstoffe mittels der Düsen in Form von Mustern oder Linienzügen aufgebracht werden.
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