EP0072481A1 - Tamperproof paper - Google Patents
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- the fiber suspension was diluted to 0.3% with water, suctioned off on a laboratory sheet former and the paper sheets formed were dried at about 100.degree.
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Abstract
Fälschungssicheres Papier, das bei der Behandlung mit einem Oxidations- und gegebenenfalls Reduktionsmittel eine deutliche Färbung ergibt, enthält als Reagenz eine Verbindung der Formel <IMAGE> worin A für N oder C, B für NR, O oder S, R für Wasserstoff oder Alkyl, X und Y für Wasserstoff oder übliche Substituenten und n und m für die Zahlen 1 oder 2 stehen.Counterfeit-proof paper, which gives a clear color when treated with an oxidizing and possibly reducing agent, contains as reagent a compound of the formula <IMAGE> in which A for N or C, B for NR, O or S, R for hydrogen or alkyl, X and Y represent hydrogen or conventional substituents and n and m represent the numbers 1 or 2.
Description
Bei einer Reihe von Spezialpapieren, wie z.B. solchen für den Geldverkehr, Wertpapiere,.Ausweispapiere und Dokumente, besteht großes Interesse, sie vor Fälschungen zu schützen. Insbesondere sollen derartige Papiere davor geschützt werden, daß man Handschriftzüge, die z.B. mit Tinte ausgeführt worden sind, durch Radieren entfernt.For a range of specialty papers such as There is great interest in protecting money, securities, ID documents and documents from being counterfeited. In particular, such papers should be protected against the use of handwriting, e.g. inked away by erasing.
In der Patentliteratur ist eine größere Zahl von Möglichkeiten beschrieben worden, wie das Radieren mit Säuren, Laugen, Oxidationsmitteln, Reduktionsmitteln und organischen Lösungsmitteln dadurch erschwert werden kann, daß bei dieser Behandlung farbige Substanzen entstehen. Die meisten der vorgeschlagenen Substanzen reagieren auf Alkali, Säure oder Chlor (vgl. z.B. US 4 037 007, US 3 437 555 oder FR 2 365 656).A larger number of possibilities have been described in the patent literature as to how erasing with acids, bases, oxidizing agents, reducing agents and organic solvents can be made more difficult by the fact that colored substances are formed during this treatment. Most of the proposed substances react to alkali, acid or chlorine (see e.g. US 4 037 007, US 3 437 555 or FR 2 365 656).
Eine übliche Fälschungsmethode benutzt sowohl ein starkes Oxidationsmittel als auch ein Reduktionsmittel, wie beispielsweise das System Kaliumpermanganat/Natriumbisulfit - vorzugsweise im sauren Bereich. Kaliumpermanganat entfärbt Tinte schnell und vollständig; das dabei auf dem Papier entstehende Mangandioxid wird anschließend mit Bisulfit farblos.gemacht. Radierwässer auf dieser Basis sind in Form. von gebrauchsfertigen Lösungen in Tüpfelfläschchen im Handel (z.B. "Ink Eradicator Les Siamoises X 2", -I. Herbin S.A., Paris).A common counterfeiting method uses both a strong oxidizing agent and a reducing agent, such as the potassium permanganate / sodium bisulfite system - preferably in the acidic range. Potassium permanganate quickly and completely discolors ink; the manganese dioxide that forms on the paper then made colorless with bisulfite. Erasers based on this are in shape. of ready-to-use solutions in spotted vials in stores (eg "Ink Eradicator Les Siamoises X 2", -I. Herbin SA, Paris).
Ein Schutz. vor dieser Fälschungsmethode ist besonders schwierig, da eine Substanz erforderlich ist, die farblos ist und mit Permanganat deutlich farbig wird, sich jedoch mit Bisulfit nicht wieder entfärben läßt.Protection. This counterfeiting method is particularly difficult since a substance is required which is colorless and becomes clearly colored with permanganate, but which cannot be decolorized with bisulfite.
Es wurde nun gefunden, daß auch diese Fälschungsmethode keine Chance hat, unentdeckt zu bleiben, wenn man ein Papier verwendet, das als Reagenz eine farblose Verbindung der Formel
- A für N oder C,
- B für NR, O oder S,
- R für Wasserstoff oder Alkyl,
- X und Y für Wasserstoff oder in der Chemie der Papierfarbstoffe übliche Substituenten und
- n und m für die Zahlen 1 oder 2 stehen und wobei sich die Aminogruppe in m- oder p-Stellung zu A befindet.
- A for N or C,
- B for NR, O or S,
- R represents hydrogen or alkyl,
- X and Y for hydrogen or common substituents in the chemistry of paper dyes and
- n and m represent the numbers 1 or 2 and the amino group is in the m or p position to A.
Geeignete Salze sind insbesondere die Alkali-, und Erdalkalisalze, vorzugsweise die Na-, K-, Li-, Mg-, Ca- oder Ammoniumsalze.Suitable salts are in particular the alkali and alkaline earth salts, preferably the Na, K, Li, Mg, Ca or ammonium salts.
Geeignete Alkylreste R sind solche, die 1 - 4 C-Atome aufweisen und gegebenenfalls substituiert sind, z.B. durch OH, CN, Phenyl oder C1-C4-Alkoxy.Suitable alkyl radicals R are those which have 1-4 C atoms and are optionally substituted, for example by OH, CN, phenyl or C 1 -C 4 alkoxy.
Geeignete Substituenten X und Y sind - außer H - z.B. C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Cl, CF3 oder CN. Bevorzugt sind H, CH3' Cl und OCH3.Suitable substituents X and Y are - apart from H - for example C 1 -C 4 alkyl, C 1 -C 4 alkoxy, Cl, CF 3 or CN. H, CH 3 ' Cl and OCH 3 are preferred.
Bevorzugte Verbindungen sind solche der Formel I, worin
- A für C,
- B für NH, N-C1-C4-Alkyl oder S,
- X für H, Cl, CH3 oder OCH3'
- Y für H oder CH3 und
- n und m für 1 oder 2 stehen.
- A for C,
- B for NH, NC 1 -C 4 alkyl or S,
- X for H, Cl, CH3 or OCH 3 '
- Y for H or CH 3 and
- n and m stand for 1 or 2.
Beispielsweise seien genannt:
- 2-(4'-Aminophenyl)-6-methyl-benzothiazol-7-sulfonsäure
- (= "Dehydrothio-p-toluidinsulfonsäure"),
- 2-(4'-Amino-3'-sulfophenyl)-6-methyl-benzothiazol,
- 2-(4'-Amino-3'-sulfophenyl)-6-methyl-benzothiazol-7-sulfonsäure,
- 2-(4'-Amino-3'-tolyl)-4.6-dimethyl-benzothiazol-7-sulfonsäure, 5-Methyl-2-(4'-aminophenyl)-benzimidazol-6-sulfonsäure, 5-Methyl-2-(3'-aminophenyl)-benzimidazol-6-sulfonsäure, 2T(4'-Aminophenyl)-benztriazol-5-sulfon- . säure, 2-(3'-Sulfo-4-aminophenyl)-benztriazol.
- 2- (4'-aminophenyl) -6-methyl-benzothiazole-7-sulfonic acid
- (= "Dehydrothio-p-toluidine sulfonic acid"),
- 2- (4'-amino-3'-sulfophenyl) -6-methyl-benzothiazole,
- 2- (4'-amino-3'-sulfophenyl) -6-methyl-benzothiazole-7-sulfonic acid,
- 2- (4'-amino-3'-tolyl) -4.6-dimethyl-benzothiazole-7-sulfonic acid, 5-methyl-2- (4'-aminophenyl) benzimidazole-6-sulfonic acid, 5-methyl-2- ( 3'-aminophenyl) benzimidazole-6-sulfonic acid, 2T (4'-aminophenyl) benzotriazole-5-sulfone. acid, 2- (3'-sulfo-4-aminophenyl) benzotriazole.
Diese Verbindungen sind bekannt (vgl. z.B. DE 92 011, 270 861, 2 302 522, 2 329 126, 2 421 822 und 2 716 503) bzw. nach an sich bekannten Methoden leicht zugänglich.These compounds are known (cf. e.g. DE 92 011, 270 861, 2 302 522, 2 329 126, 2 421 822 and 2 716 503) or are easily accessible by methods known per se.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Papiere erfolgt.in der Weise, daß die Verbindungen der Formel (I) bei oder nach der Papierfabrikation durch Zugabe in die Papiermasse oder durch Auftrag auf die Papieroberfläche oder durch eine entsprechende Oberflächenbehandlung aufgebracht werden.The papers according to the invention are produced in such a way that the compounds of the formula (I) are applied during or after paper manufacture by adding them to the paper pulp or by application to the paper surface or by an appropriate surface treatment.
Der Einsatz dieser Verbindungen erfolgt im allgemeinen in Form der wäßrigen Lösungen ihrer leicht-löslichen Salze, insbesondere Alkalisalze.These compounds are generally used in the form of the aqueous solutions of their readily soluble salts, in particular alkali salts.
Diese Lösungen sind zwar in konzentrierter Form schwach gelb gefärbt, werden aber beim Verdünnen unter ca. 1 % praktisch farblos. Wenn man gemäß einer bevorzugten Herstellungsvariante die verdünnten Lösungen allein - oder in Kombination mit einem Bindemittel auf weißes Papier aufträgt, ändert sich das Aussehen des Papieres praktisch nicht.Although these solutions are pale yellow in concentrated form, they become practically colorless when diluted below approx. 1%. If, according to a preferred production variant, the diluted solutions are applied to white paper alone or in combination with a binder, the appearance of the paper practically does not change.
Als Bindemittel kommen z.B. Lösungen von Stärke oder Carboxymethylcellulose oder auch anionische KunststoffDispersionen, z.B. auf Basis von Polymeren aus Butadien und Styrol oder Acrylsäureester, sowie Polyvinylalkohollösungen in Betracht.As binders come e.g. Solutions of starch or carboxymethyl cellulose or also anionic plastic dispersions, e.g. based on polymers of butadiene and styrene or acrylic acid esters, as well as polyvinyl alcohol solutions.
Das Papier ist normalerweise in der Papiermasse geleimt, z.B. mit Barzleim. Man kann jedoch auch die Papiermasseleimung ganz oder teilweise weglassen und das Fälschungsschutz-Reagenz mit einem anionischen Oberflächenleimungsmittel kombinieren, evtl. 'auch unter gleichzeitiger Verwendung von Stärke. Hierdurch kann die Lösung des Reagenz tiefer in das Papier eindringen und es wird gleichzeitig mit der Ausrüstung die für das Beschreiben der Papiere notwendige Leimung erzielt. Als Oberflächenleimungsmittel kommen handelsübliche Produkte infrage, z.B. wäßrige Lösungen oder Dispersionen auf Basis von Copolymeren von Maleinsäureanhydrid bzw. deren Ammoniumsalzen.The paper is usually sized in the pulp, e.g. with wood glue. However, it is also possible to omit the paper pulp sizing in whole or in part and combine the anti-counterfeiting reagent with an anionic surface sizing agent, possibly also using starch at the same time. This allows the solution of the reagent to penetrate deeper into the paper and, at the same time as the equipment, the sizing required for writing on the paper is achieved. Commercially available products are suitable as surface sizing agents, e.g. aqueous solutions or dispersions based on copolymers of maleic anhydride or their ammonium salts.
Das mit den Verbindungen der Formel (I) behandelte Papier wird beim Betüpfeln mit einer verdünnten Kaliumpermanganat-Lösung deutlich gelb und bleibt auch gelb, wenn die auf dem Papier entstehenden dunkelbraunen Manganoxide mit einer verdünnten Lösung von Natriumbisulfit entfärbt werden.The paper treated with the compounds of the formula (I) becomes distinctly yellow when spotted with a dilute potassium permanganate solution and also remains yellow when the dark brown manganese oxides formed on the paper are decolorized with a dilute solution of sodium bisulfite.
Zur Erzielung einer deutlich sichtbaren Gelbfärbung ist je nach Aufnahmevermögen des Papieres eine Oberflächenbehandlung mit einer 0,01 bis 0,5 %igen Lösung des Fälschungsschutz-Reagenz nötig.Depending on the absorption capacity of the paper, there is a surface to achieve a clearly visible yellow color treatment with a 0.01 to 0.5% solution of the anti-counterfeiting reagent is necessary.
Prinzipiell kann das Reagenz auch der Papiermasse (d.h., der Papierfaser-Suspension) zugesetzt werden. Hierbei ist jedoch damit zu rechnen, daß ein Teil des Produktes während der Papierherstellung ins Abwasser geht. Durch Zusatz von Aluminiumsulfat oder von kationischen Retentions- oder Fixiermitteln (z.B. auf Basis von Polyacrylamid, Polyamidamin oder Dicyandiamid-Formaldehyd) läßt sich allerdings die Ausbeute im Papier verbessern. Im allgemeinen werden für diese Herstellungsvariante 0,1 - 5 % Reagenz (bezogen auf die Papiermasse) benötigt.In principle, the reagent can also be added to the paper pulp (i.e. the paper fiber suspension). However, it can be expected that some of the product will go into wastewater during paper production. However, by adding aluminum sulfate or cationic retention or fixing agents (e.g. based on polyacrylamide, polyamide amine or dicyandiamide formaldehyde) the yield in the paper can be improved. In general, 0.1 - 5% reagent (based on the paper pulp) is required for this production variant.
Ein in der Masse mit Harzleim und Aluminiumsulfat geleimtes Papier aus gebleichten Sulfatzellstoffen wurde in einer Laborleimpresse (System Werner Mathis AG, Niederhasli/Schweiz) mit einer 0,25 %igen wäßrigen Lösung von "Dehydrothio-p-toluidinsulfonsäure" behandelt. Diese Lösung wurde hergestellt, indem 0,25 g des Produktes in 100 ml Wasser eingerührt und durch Zutropfen von verdünnter Natronlauge in Lösung gebracht wurden. Anstelle von Natronlauge kann auch Kalilauge oder Lithiumhydroxid-Lösung verwendet werden.A paper made from bleached sulfate pulp, which had been sized with resin glue and aluminum sulfate, was treated in a laboratory size press (System Werner Mathis AG, Niederhasli / Switzerland) with a 0.25% aqueous solution of "dehydrothio-p-toluidinesulfonic acid". This solution was prepared by stirring 0.25 g of the product in 100 ml of water and dissolving it by adding dilute sodium hydroxide solution. Potassium hydroxide solution or lithium hydroxide solution can also be used instead of sodium hydroxide solution.
Das Papier wurde auf einem heißen Zylinder bei 100°C getrocknet. Es unterschied sich im Aussehen nicht von dem unbehandelten Papier.The paper was dried on a hot cylinder at 100 ° C. It did not differ in appearance from the untreated paper.
Beim Auftüpfeln einer verdünnten Lösung von Kaliumpermanganat und anschließendem Aufbringen-einer verdünnten Natriumbisulfit-Lösung auf das so ausgerüstete Papier entstand eine sehr deutliche, bleibende Gelbfärbung.When a dilute solution of potassium permanganate was spotted and then a dilute sodium bisulfite solution was applied to the paper so prepared, a very clear, permanent yellowing occurred.
Ein ungeleimtes Papier aus gebleichten Zellstoffen, bei dessen Herstellung 1 % Aluminiumsulfat der Papiermasse zugesetzt worden war, wurde in einer Laborleimpresse (System Werner Mathis AG, Niederhasli/Schweiz) in der Oberfläche mit einer 5 %igen Stärkelösung behandelt, welche 1 % eines handelsüblichen anionischen Oberflächenleimungsmittels auf Basis Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer enthielt. Dieser Leimpressenflotte wurden 0,2 % Dehydrothio-p-toluidinsulfonsäure in Form einer 1 %igen Lösung in verdünnter Natronlauge zugesetzteAn unsized paper made from bleached cellulose, in the manufacture of which 1% aluminum sulfate had been added to the pulp, was surface-treated in a laboratory size press (System Werner Mathis AG, Niederhasli / Switzerland) with a 5% starch solution, which was 1% of a commercially available anionic surfaces Sizing agent based on styrene-maleic anhydride copolymer contained. This size press liquor was added with 0.2% dehydrothio-p-toluenesulfonic acid in the form of a 1% solution in dilute sodium hydroxide solution
Das Papier wurde auf diese Weise gleichzeitig in der Oberfläche geleimt und mit dem Fälschungsschutz-Reagenz ausgerüstet.In this way, the paper was simultaneously glued to the surface and equipped with the anti-counterfeiting reagent.
Beim Auftüpfeln einer verdünnten Kaliumpermanganat-Lösung und anschließendem Aufbringen einer verdünnten Natriumbisulfit-Lösung auf das so ausgerüstete Papier entstand eine sehr deutliche, bleibende Gelbfärbung.When a dilute solution of potassium permanganate was spotted and then a dilute solution of sodium bisulfite was applied to the paper so prepared, a very clear, permanent yellow color resulted.
Einer Suspension von 1 % gebleichtem Sulfatzellstoff (Mahlgrad ca. 35 °SR) in Wasser wurde 1 % Dehydrothio-p-toluidinsulfonsäure (bezogen auf das Gewicht der trockenen Fasern) in Form einer 1 %igen Lösung in verdünnter Natronlauge unter Rühren zugesetzt. Anschließend wurden 2 % Harzleim und 3 .% Aluminiumsulfat zugegeben und 10 Min. gerührt.A suspension of 1% bleached sulfate pulp (freeness approx. 35 ° SR) in water was added with 1% dehydrothio-p-toluenesulfonic acid (based on the weight of the dry fibers) in the form of a 1% solution in dilute sodium hydroxide solution with stirring. Then 2% resin glue and 3.% aluminum sulfate were added and the mixture was stirred for 10 minutes.
Die Fasersuspension wurde auf 0,3 % mit Wasser verdünnt, auf einem Labor-Blattbildner abgesaugt und die gebildeten Papierblätter bei ca. 100°C getrocknet.The fiber suspension was diluted to 0.3% with water, suctioned off on a laboratory sheet former and the paper sheets formed were dried at about 100.degree.
Das Papier hatte einen leichten, für die Praxis kaum störenden Gelbstich und wurde beim Betüpfeln mit Permanganat- und anschließend Bisulfit-Lösung gelb.The paper had a slight yellow tinge, which was hardly disturbing in practice, and turned yellow when spotted with permanganate and then bisulfite solution.
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