EP1099024A1 - Sicherheitspapier - Google Patents

Sicherheitspapier

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EP1099024A1
EP1099024A1 EP99931205A EP99931205A EP1099024A1 EP 1099024 A1 EP1099024 A1 EP 1099024A1 EP 99931205 A EP99931205 A EP 99931205A EP 99931205 A EP99931205 A EP 99931205A EP 1099024 A1 EP1099024 A1 EP 1099024A1
Authority
EP
European Patent Office
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coating
paper
security paper
composition
security
Prior art date
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EP99931205A
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English (en)
French (fr)
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EP1099024B1 (de
Inventor
Reinhard Plaschka
Theo Burchard
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Giesecke and Devrient GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient GmbH
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Publication date
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Application filed by Giesecke and Devrient GmbH filed Critical Giesecke and Devrient GmbH
Priority to EP03017392A priority Critical patent/EP1365069A3/de
Priority to SI9930565T priority patent/SI1099024T1/xx
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Publication of EP1099024B1 publication Critical patent/EP1099024B1/de
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Revoked legal-status Critical Current

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    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40Manufacture
    • B42D25/405Marking
    • B42D25/43Marking by removal of material
    • B42D25/445Marking by removal of material using chemical means, e.g. etching
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H21/00Non-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
    • D21H21/14Non-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
    • D21H21/40Agents facilitating proof of genuineness or preventing fraudulent alteration, e.g. for security paper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
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    • B42D25/40Manufacture
    • B42D25/45Associating two or more layers
    • B42D25/465Associating two or more layers using chemicals or adhesives
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/10Coatings without pigments
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/10Coatings without pigments
    • D21H19/14Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
    • D21H19/20Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds

Definitions

  • the invention relates to a security paper for the production of documents of value, such as banknotes, passports, identity cards or the like, which is provided with a coating which ensures increased fitness for circulation, and a method for the production of such a security paper.
  • Banknotes are usually made from so-called security papers, which consist of cotton fibers and have special security features, such as a security thread at least partially incorporated into the paper and a watermark.
  • the duration of circulation of a banknote depends on the stress. Certain denominations are preferred in trade and therefore have a shorter orbital period due to the greater burden of environmental influences.
  • the main reason for the restricted circulation period of banknotes is early soiling. Since banknote paper is very porous, it has a large surface or a high surface roughness. Even if the resulting projections and cavities are of a magnitude that can no longer be resolved by the human eye, they offer ideal conditions for dirt deposits compared to a smooth surface.
  • Watermarks and window security thread are dispensed with, as well as the special properties such as the sound and grip of the banknote paper.
  • the object of the invention is therefore to produce a security paper which is dirt-repellent and therefore has a long circulation period and which remains unchanged in its other typical properties, such as printability, sound, color, etc.
  • the security paper is provided at least on one of its surfaces with a coating which consists of a composition which contains only a binder and no fillers.
  • a binder in the sense of the invention is formed by all substances which form films or structures which are insoluble in common solvents. It is essential that, unlike conventional coating materials, the binder does not contain any fillers, i.e. Contains pigments, such as titanium dioxide, in high concentrations. This composition wets the fibers in the surface area of the paper and forms a closed surface film over the fiber. This minimizes dirt access to the fiber.
  • the composition is applied in a layer thickness so that on the one hand a sufficiently smooth surface is created and there are as few possibilities for dirt accumulation as possible. On the other hand, the layer thickness is so small that the other properties of the paper, such as its grip and printability, are not impaired.
  • the basis weight of the coating here is preferably approximately 1 to 6 g / m 2 , in particular 2 to 3 g / m 2 .
  • the coating also has the advantage that the usual sizing of the paper can be dispensed with.
  • security papers that at least partially consist of plastic fibers, preferably polyamide fibers.
  • Polyamide coatings, acrylates or binder systems which contain a high percentage of acrylates are preferably used as binders. If the binder system has several polymer components, these can be present as a mixture or as copolymers. In principle, other binder systems are also conceivable. Compositions which can be crosslinked chemically or physically have proven particularly useful.
  • Acrylate systems in particular have a number of advantages over other, for example polyurethane-based, binder systems. They have better printing properties and generally contain fewer solvents, so that there is less environmental pollution during processing.
  • the acrylate coatings are also characterized by a higher surface hardness, so that the dirt-repellent effect is improved.
  • the acrylate systems have the advantage that they are considerably cheaper than other binder systems and can be mixed well with other polymers.
  • the binder composition is applied to the paper after it has been produced, or by a knife. This can be done directly after the paper production in the paper machine or in a separate work step, for example directly before printing on the security paper. If necessary, the smoothness of the surface can then be increased by means of an appropriate calendering.
  • the paper coated according to the invention offers an ideal printing surface for high printing resolution and very good printing ink adhesion in physical and / or chemical attack attempts.
  • the security paper according to the invention is then printed in accordance with the security to be produced and possibly further processed.
  • An imprint or embossing especially if it was created using the gravure printing process, leads to a new rough surface and therefore favors dirt deposits.
  • it is proposed according to the invention to print with a further binder layer e.g. to cover a layer of lacquer.
  • the composition of the lacquer layer is preferably matched to the substrate layer according to the invention in order to enable a good bond between the two layers.
  • the network can possibly be improved by an additional networking step. This can be done by exposure to heat or radiation (e.g. with UV radiation). Since the printing can be done using any printing method, e.g.
  • the binder composition according to the invention can be produced in steel gravure printing or with a laser printer, it may be necessary to adapt the binder composition according to the invention in accordance with the printing process used, in order to ensure, in addition to the low contamination, an improved adhesion of the printing inks to the substrate.
  • Another advantage of the invention can be seen in the fact that a further pretreatment of the security paper according to the invention can be dispensed with if optically variable security elements are to be provided on the paper.
  • Optically variable elements or printing inks that Due to light diffraction or interference, a play of colors depending on the viewing angle requires the smoothest possible surface for this effect to be visible.
  • Security elements of this type are, for example, holograms, kinegrams or other diffraction structures, but also printing inks which contain interference layer or liquid crystal pigments or other effect pigments, such as shiny metallic effect color pigments.
  • Liquid crystal pigments and interference layer pigments which consist only of mica platelets coated with titanium dioxide, are translucent, so that the color effect is influenced not only by the smoothness but also by the color of the substrate.
  • a black background absorbs the light transmitted by the pigments and in this way increases the brilliance of the colors reflected by the pigments.
  • security elements that are made up of several thin layers and also show a play of colors based on interference effects. For these and similar elements, it may therefore be necessary to provide the security paper with a further background layer in the area of the security element to be applied.
  • the security element can also be expedient to underlay the security element with a machine or visually verifiable authenticity feature, as is known, for example, from WO 97/35732.
  • the coating according to the invention also has an advantageous effect on other security elements.
  • Embossed structures for example, are becoming more distinctive because the embossing is more pronounced due to the smoother surface. step forward.
  • the embossing is also more durable because it is not only the paper fibers that are embossed.
  • the coating composition additionally contains in a low concentration at least one substance with a visually and / or machine-detectable physical property.
  • the substance can, for example, have magnetic, electrically conductive, light diffractive, light polarizing or light interfering properties and can be uniformly distributed over the entire surface or applied in the form of patterns.
  • a composition is preferably printed in the form of a specific pattern, which in small amounts in the manner of a doping ( ⁇ 1% by weight) contains at least one substance with at least one visually and / or machine-detectable physical property. Only in a second step is the register of the first part of the remaining part of the surface of the paper provided with the same composition, which, however, does not contain the detectable additive.
  • additives can be, for example, luminescent substances that can be excited with UV light and emit in the visual spectral range. In the case of a machine check, however, luminescent substances emitting in the invisible spectral range, preferably in the IR spectral range, can also be used. Photochromic or thermochromic additives are also conceivable.
  • chemically reacting additives can also be used.
  • a component of a color reaction system can be added to the binder composition and applied to the paper. If you bring it to a late When the second component of the color reaction system is reached, a colored area, pattern, lettering or the like becomes visible on the security paper. This can serve as an authenticity feature or also as a cancellation indicator for a check, ticket or the like.
  • any coding for example in the form of a bar code, can be generated very easily on the security paper.
  • This coding can, for example, represent an independent additional security feature or serve as a comparison feature for other data already provided on the security paper.
  • visually visible information such as the denomination, the name of a person represented in the portrait or the like, can be encoded on the banknote and stored on the paper in the form of the coding according to the invention invisible to the eye.
  • the coding is read, decrypted and checked for identity using the corresponding, visually visible information.
  • the binder compositions containing the respective additive are applied to the paper in the form of the desired codes at the same time or in succession.
  • the remaining part of the paper surface is printed or coated with the additive-free binder composition.
  • the different codes can also be arranged on different surfaces of the security paper.
  • a coating on both sides with the same additive is of course also possible.
  • the coating according to the invention can also have cutouts. These recesses can have any shape, for example a strip shape.
  • they are provided with an imprint which has certain effect colors. These effect colors can be interference layer pigments, liquid crystal pigments or other gloss pigments. This imprint can cover the recesses over the entire surface or only partially.
  • the security paper according to the invention can also be used advantageously, for example, for the production of identity cards and passports. Since it has increased tear resistance and dirt resistance, the usual lamination with plastic films can be dispensed with. If lamination is nevertheless carried out, the coating according to the invention ensures a firm, inseparable bond between paper and cover layer.
  • composition according to the invention are explained below:
  • a banknote paper made of 100% cotton with a filler content of 3.0% is used for the coating test.
  • the paper is adjusted to a wet strength of 50% relative to the dry strength using commercially available melamine resin (e.g. Madurit MW167).
  • the mixture is prepared by stirring and applied to the surface of the paper.
  • a rotating pair of rollers is used, the lower side of which is immersed in a bowl with the diluted Acronal dispersion.
  • the excess of the suspension is pressed out through the nip.
  • the paper is then dried using a commercially available photo dryer.
  • Neocryl-AC 72 (Zeneca) 900 ml
  • the paper can also be coated with the following binder composition:
  • the binder system according to the invention can also consist of a mixture of several polymers.
  • the following recipe is given as an example:
  • Fig. 2 shows a section along A - B through the Invention
  • Fig. 3 shows a further embodiment of an inventive
  • FIG. 1 shows a section of a security paper web 1 according to the invention, as is used, for example, for the production of banknotes.
  • security paper is usually made from cotton fibers or other fibers from annual plants. For some applications, however, it can also make sense to replace some of these natural fibers with plastic fibers, in particular polyamide fibers. Pure plastic fiber papers are also conceivable.
  • individual security elements are already embedded in the paper, such as a portrait watermark or the security thread 2 shown in FIG. 1.
  • This security thread 2 is quasi woven into the paper, so that it is directly attached to the areas 3 the surface of the paper treads while it is completely embedded in the paper mass in the areas shown in broken lines.
  • This thread 2 can be any security features, such as an electrically conductive, metallic layer, a hologram or the like.
  • FIG. 2 shows a section through the security paper 1 according to the invention along the dash-dotted line AB in FIG. 1.
  • the security paper 1 according to the invention consists of the base paper 4, as it usually leaves the paper machine, and the binder coating 5 according to the invention, which is shown in FIG Embodiment was doctored or printed over the entire surface of a surface of the security paper 1. Alternatively, however, the coating 5 can also be applied to the security paper 1 on both sides.
  • FIG. 3 and 4 show a further embodiment of the security paper 1 according to the invention.
  • FIG. 4 shows a section through this security paper 1 according to the invention along the line A - B drawn in broken lines in FIG. 3.
  • the security paper 1 also consists of a conventional paper web 4 which, according to the invention, is provided with a pure binder composition without fillers.
  • the binder layer is composed of different areas 6, 9.
  • the binder composition is doped with an additive that can be checked visually and / or by machine, while the remaining areas 9 of the binder vibrating composition contain no additive.
  • the area 6 represented by means of the doped binder composition forms visually readable information.
  • the areas 7 likewise represented with the doped agent composition form a code 8 in the form of a bar code.
  • the additive can be, for example, a luminescent substance which is transparent under normal lighting and which emits in the visual spectral range when irradiated with UV light and thus shows an intense color tone.
  • the information 6, 8, as shown in FIG. 3, is only visible under UV illumination.
  • the information 6 can be generated with the aid of a luminescent substance which emits in the visual spectral range, while the barcode 8 with the aid of a substance which can only be detected by machine, e.g. of a luminescent substance emitting in the IR spectral range.
  • the characters 6 that are visually visible under UV illumination can represent, for example, an image, pattern or legible information.
  • the machine-readable code 8, on the other hand, could represent certain information indicative of the individual value document, possibly in encrypted form. This information could be properties inherent in the paper material, such as the transmission properties, thickness distribution, etc., or other information that is essential for the respective value document, such as denomination or the like.

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Description

Sicherheitspapier
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitspapier zur Herstellung von Wertdokumenten, wie Banknoten, Pässen, Ausweiskarten oder dergleichen, das mit einer Beschichtung versehen ist, die eine erhöhte Umlauffähigkeit gewährleistet sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheitspapiers.
Banknoten werden üblicherweise aus sogenannten Sicherheitspapieren gefertigt, die aus Bauwollfasern bestehen und besondere Sicherheitsmerkmale, wie einen zumindest teilweise in das Papier eingearbeiteten Sicherheitsfaden und ein Wasserzeichen aufweisen. Die Umlauf dauer einer Banknote hängt von der Beanspruchung ab. Bestimmte Stückelungen werden im Handel bevorzugt benutzt und weisen damit aufgrund der stärkeren Belastung durch Umwelteinflüsse eine geringere Umlaufzeit auf. Als Hauptursache für die eingeschränkte Umlaufzeit von Banknoten gilt die frühzeitige Verschmutzung. Da Banknotenpapier sehr porös ist, besitzt es eine große Oberfläche bzw. eine hohe Oberflächenrauigkeit. Auch wenn die hieraus resultierenden Vorsprünge und Hohlräume in Größenordnungen liegen, die vom menschlichen Auge nicht mehr aufgelöst werden können, so bieten sie doch im Ver- gleich zu einer glatten Oberfläche ideale Verhältnisse für Schmutzablagerungen.
In der AU-PS 488,652 wurde daher bereits vorgeschlagen, Banknoten vollständig aus einem Kunststoffsubstrat zu fertigen. Allerdings muss in diesem Fall auf die üblichen und bewährten Sicherheitselemente, wie Portrait-
Wasserzeichen und Fenstersicherheitsfaden verzichtet werden, ebenso wie auf die besonderen Eigenschaften, wie Klang und Griffigkeit des Banknotenpapiers. Auch die im Banknotenbereich übliche Bedr ckung im Stahltiefdruck, der aufgrund des durch den Farbauftrag entstehenden Reliefs als zu- sätzliches taktiles Echtheitskennzeichen dient, führt auf Kunststoffsubstraten lediglich zu einem flachen, kaum spürbaren Relief. Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Sicherheitspapier herzustellen, das schmutzabweisend ist und daher eine hohe Umlaufdauer aufweist, und das in seinen übrigen typischen Eigenschaften, wie Bedruckbar- keit, Klang, Farbe etc. unverändert bleibt.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem unabhängigen Anspruch. Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung wird das Sicherheitspapier zumindest auf einer seiner Oberflächen mit einer Beschichtung versehen, die aus einer Zusammensetzung besteht, die lediglich ein Bindemittel und keine Füllstoffe enthält. Ein Bindemittel im Sinne der Erfindung bilden dabei alle Stoffe, die in gängigen Lösungsmitteln unlösliche Filme oder Strukturen bilden. Wesentlich ist, dass das Bindemittel im Gegensatz zu üblichen Beschichtungsmaterialien keiner- lei Füllstoffe, d.h. Pigmente, wie Titandioxid, in hohen Konzentrationen enthält. Diese Zusammensetzung benetzt die Fasern im Oberflächenbereich des Papiers und bildet einen geschlossenen Oberflächenfilm über der Faser. Damit wird der Schmutzzugang zur Faser minimiert.
Die Zusammensetzung wird hierbei in einer Schichtdicke aufgetragen, dass einerseits eine ausreichend glatte Oberfläche entsteht und so möglichst wenig Möglichkeiten für eine Schmutzanlagerung bestehen. Andererseits ist die Schichtdicke so gering, dass die übrigen Eigenschaften des Papiers, wie seine Griffigkeit und Bedruckbarkeit nicht beeinträchtigt werden. Das Flächen- gewicht der Beschichtung beträgt hierbei vorzugsweise ca. 1 bis 6 g/m2, insbesondere 2 bis 3 g/m2.
Auf rund der geringen Beschichtungsstärken bleiben die Transmissionseigenschaften des Papiers unverändert, so dass die Erkennbarkeit von even- tuellen Portrait- Wasserzeichen im Sicherheitspapier nicht beeinträchtigt wird. Die Beschichtung hat zusätzlich den Vorteil, dass auf die übliche Leimung des Papiers verzichtet werden kann. Auch an die Art des Sicherheitspapiers sind keine Bedingungen geknüpft, so dass übliche Sicher- heitspapiere aus Fasern von Einjahrespflanzen, insbesondere Baumwollfasern verwendet werden können, aber auch Sicherheitspapiere, die zumindest teilweise aus Kunststofffasern, vorzugsweise Polyamidfasern bestehen.
Als Bindemittel werden vorzugsweise Polyamidlacke, Acrylate oder Bin- demittelsysteme, die zu einem hohen Prozentsatz Acrylate enthalten, eingesetzt. Weist das Bindemittelsystem mehrere Polymerbestandteile auf, so können diese als Mischung oder als Copolymere vorliegen. Aber auch andere Bindemittelsysteme sind prinzipiell denkbar. Besonders bewährt haben sich chemisch oder physikalisch vernetzbare Zusammensetzungen.
Insbesondere Acrylatsysteme weisen eine Reihe von Vorteilen gegenüber anderen, beispielsweise auf Polyurethan basierenden Bindemittelsystemen auf. So weisen sie bessere Druckeigenschaften auf und enthalten grundsätzlich weniger Lösungsmittel, so dass bei der Verarbeitung eine geringere Umweltbelastung auftritt. Die Acrylatbeschichtungen zeichnen sich zudem durch eine höhere Oberflächenhärte aus, so dass der schmutzabweisende Effekt verbessert wird. Schließlich bieten die Acrylatsysteme noch den Vorteil, dass sie erheblich kostengünstiger sind als andere Bindemittelsysteme und sich mit anderen Polymeren gut mischen lassen.
Die Bindemittelzusammensetzung wird auf das Papier nach seiner Herstellung auf geräkelt oder aufgedruckt. Dies kann direkt im Anschluss an die Papierherstellung in der Papiermaschine oder in einem separaten Arbeitsgang, beispielsweise direkt vor dem Bedrucken des Sicherheitspapiers erfol- gen. Bei Bedarf kann die Glätte der Oberfläche anschließend über eine entsprechende Kalandrierung noch erhöht werden. Das erfindungsgemäß beschichtete Papier bietet eine ideale Druckoberfläche für hohe Druckauflösung und sehr gute Druckfarbenhaftung bei physikalischen und/ oder che- mischen Angriffsversuchen.
Anschließend wird das erfindungsgemäße Sicherheitspapier entsprechend dem herzustellenden Wertpapier bedruckt und eventuell weiterverarbeitet. Ein Aufdruck oder eine Prägung, insbesondere wenn er bzw. sie im Tief- druckverfahren erzeugt wurde, führen zu einer erneut rauhen Oberfläche und begünstigen daher Schmutzablagerungen. Um auch dies auszuschließen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, den Aufdruck mit einer weiteren Bindemittelschicht, z.B. einer Lackschicht abzudecken. Die Lackschicht wird hierbei vorzugsweise in ihrer Zusammensetzung auf die erfindungs- gemäße Untergrundschicht abgestimmt, um einen guten Verbund der beiden Schichten zu ermöglichen. Eventuell kann der Verbund durch einen zusätzlichen Vernetzungsschritt noch verbessert werden. Dies kann durch Wärmeeinwirkung oder Bestrahlung (z.B. mit UV-Strahlung) erfolgen. Da der Aufdruck mit einem beliebigen Druckverfahren, wie z.B. im Stahltief- druck oder mit einem Laserdrucker erzeugt werden kann, ist es unter Umständen notwendig, die erfindungsgemäße Bindemittelzusammensetzung entsprechend dem verwendeten Druckverfahren anzupassen, um neben der geringen Verschmutzung auch eine verbesserte Haftung der Druckfarben auf dem Substrat zu gewährleisten.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass auf eine weitere Vorbehandlung des erfindungsgemäßen Sicherheitspapiers verzichtet werden kann, wenn optisch variable Sicherheitselemente auf dem Papier vorgesehen werden sollen. Optisch variable Elemente bzw. Druckfarben, die auf- grund von Lichtbeugung oder -interferenz ein betrachtungswinkelabhängiges Farbspiel zeigen, benötigen für eine gute Sichtbarkeit dieses Effekts einen möglichst glatten Untergrund. Sicherheitselemente dieser Art sind beispielsweise Hologramme, Kinegramme oder andere Beugungsstrukturen, aber auch Druckfarben, die Interferenzschicht- oder Flüssigkristallpigmente oder andere Effektpigmente, wie glänzende Metalleffektfarbpigmente enthalten.
In besonderen Fällen kann es jedoch nach wie vor sinnvoll sein, im Bereich dieses Elements eine weitere Untergrundschicht vorzusehen. Flüssigkristallpigmente und Interferenzschichtpigmente, die lediglich aus mit Titandioxid beschichtete Glimmerplättchen bestehen, sind lichtdurchlässig, so dass der Farbeffekt nicht allein von der Glätte sondern auch von der Farbe des Untergrunds beeinflusst wird. Ein schwarzer Untergrund absorbiert das von den Pigmenten transmittierte Licht und erhöht auf diese Weise die Brillanz der von den Pigmenten reflektierten Farben. Das Gleiche gilt für Sicherheitselemente, die aus mehreren dünnen Schichten aufgebaut sind und ebenfalls ein auf Interferenzeffekten beruhendes Farbspiel zeigen. Für diese und ähnliche Elemente kann es daher notwendig sein, das Sicherheitspapier im Be- reich des aufzubringenden Sicherheitselementes mit einer weiteren Untergrundschicht zu versehen.
Alternativ kann es auch zweckmäßig sein, das Sicherheitselement mit einem maschinell oder visuell nachweisbaren Echtheitsmerkmal, wie es beispiels- weise aus der WO 97/35732 bekannt ist, zu unterlegen.
Die erfindungsgemäße Beschichtung wirkt sich zudem auch vorteilhaft auf andere Sicherheitselemente aus. Prägestrukturen beispielweise werden prägnanter, da aufgrund des glatteren Untergrunds die Prägungen stärker her- vortreten. Die Prägungen sind auch haltbarer, da nicht nur die Papierfasern geprägt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Beschichtungszu- sammensetzung zusätzlich in geringer Konzentration wenigstens einen Stoff mit einer visuell und/ oder maschinell nachweisbaren physikalischen Eigenschaft. Der Stoff kann beispielsweise magnetische, elektrisch leitfähige, lichtbeugende, lichtpolarisierende oder lichtinterferierende Eigenschaften aufweisen und kann vollflächig in der gesamten Beschichtung gleichmäßig ver- teilt vorliegen oder in Form von Mustern aufgebracht werden. Hierbei wird vorzugsweise in einem ersten Schritt eine Zusammensetzung in Form eines bestimmten Musters aufgedruckt, die in geringen Mengen in der Art einer Dotierung (< 1 Gew.%) zumindest einen Stoff mit wenigstens einer visuell und/ oder maschinell nachweisbaren physikalischen Eigenschaft enthält. Erst in einem zweiten Schritt wird registerhaltig zu dem ersten Muster der verbleibende Teil der Oberfläche des Papiers mit der gleichen Zusammensetzung, die allerdings den nachweisbaren Zusatzstoff nicht enthält, versehen.
Bei diesen Zusatzstoffen kann es sich beisielsweise um Lumineszenzstoffe handeln, die mit UV-Licht anregbar sind und im visuellen Spektralbereich emittieren. Im Falle einer maschinellen Überprüfung können jedoch auch im unsichtbaren Spektralbereich, vorzugsweise im IR-Spektralbereich emittierende Lumineszenzstoffe verwendet werden. Ebenso sind photochrome oder thermochrome Zusätze denkbar.
Statt physikalisch nachweisbaren Stoffen können allerdings auch chemisch reagierende Zusatzstoffe verwendet werden. Beispielsweise kann eine Komponente eines Farbreaktionssystems der Bindemittelzusammensetzung beigemischt und auf das Papier aufgebracht werden. Bringt man zu einem spä- teren Zeitpunkt die zweite Komponente des Farbreaktionssystems auf, so wird auf dem Sicherheitspapier ein farbiger Bereich, Muster, Schriftzug oder dergleichen sichtbar. Dies kann als Echtheitsmerkmal dienen oder auch als Entwertungskennzeichen eines Schecks, Tickets oder dergleichen.
Durch die Verwendung mehrerer Zusatzstoffe und/ oder eine Variation der Konzentration eines oder mehrerer Zusatzstoffe können sehr einfach beliebige Codierungen, beispielsweise in Form eines Barcodes, auf dem Sicherheitspapier erzeugt werden. Diese Codierung kann beispielsweise ein eigen- ständiges zusätzliches Sicherheitsmerkmal darstellen oder als Vergleichsmerkmal für andere bereits auf dem Sicherheitspapier vorgesehene Daten dienen. So können auf der Banknote visuell sichtbare Informationen, wie beispielsweise die Denomination, der Name einer im Portrait dargestellten Person oder dergleichen verschlüsselt und in Form der erfindungsgemäßen Codierung für das Auge unsichtbar auf dem Papier abgelegt werden. Bei einer maschinellen Überprüfung wird die Codierung gelesen, entschlüsselt und mit der entsprechenden, visuell sichtbaren Information auf Identität geprüft.
Nach dem erfindungsgemäßen Prinzip können selbstverständlich auch mehrere unterschiedliche Codierungen erzeugt werden. Hierbei werden beispielsweise gleichzeitig oder nacheinander die den jeweiligen Zusatzstoff enthaltenden Bindemittelzusammensetzungen auf das Papier in Form der gewünschten Codierungen aufgebracht. Der verbleibende Teil der Pa- pieroberfläche wird, wie bereits erläutert, mit der zusatzfreien Bindemittelzusammensetzung bedruckt oder beschichtet. Alternativ können die verschiedenen Codierungen auch auf unterschiedlichen Oberflächen des Sicherheitspapiers angeordnet werden. Eine beidseitige Beschichtung mit dem gleichen Zusatzstoff ist selbstverständlich ebenfalls möglich. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Beschichtung auch Aussparungen aufweisen. Diese Aussparungen können beliebige Form, z.B. Streifenform aufweisen. Sie werden vor oder nach dem Aufbringen der erfindungsgemäßen Beschichtung mit einem Aufdruck ver- sehen, der bestimmte Effektfarben aufweist. Bei diesen Effektfarben kann es sich um Interferenzschichtpigmente, Flüssigkristallpigmente oder auch andere Glanzpigmente handeln. Dieser Aufdruck kann die Aussparungen hierbei vollflächig oder auch nur teilweise bedecken.
Das erfindungsgemäße Sicherheitspapier kann beispielsweise auch vorteilhaft für die Herstellung von Ausweiskarten und Pässen verwendet werden. Da es eine erhöhte Reißfestigkeit und Schmutzbeständigkeit aufweist, kann unter Umständen auf die übliche Laminierung mit Kunststofffolien verzichtet werden. Sofern dennoch eine Laminierung erfolgt, sorgt die erfindungs- gemäße Beschichtung für einen festen, untrennbaren Verbund zwischen Papier und Abdeckschicht.
Im Folgenden werden einige Beispiele werden einige Beispiele für die erfindungsgemäße Zusammensetzung erläutert:
Beispiel 1
Ein Banknotenpapier aus 100 % Baumwolle mit einem Füllstoffgehalt von 3,0 % wird für den Beschichtungsversuch eingesetzt. Das Papier ist durch Einsatz von handelsüblichem Melaminharz (z.B. Madurit MW167) auf eine Nassfestigkeit von 50 % relativ bezogen auf die Trockenfestigkeit eingestellt.
Als Beschichtung wird folgende Rezeptur eingesetzt: Acronal 320D (BASF) 400 ml
- wässrige Dispersion eines Acrylharzes -
enthärtetes Wasser 600 ml.
Die Mischung wird durch Rühren aufbereitet und auf die Oberfläche des Papieres aufgebracht. Hierzu wird ein rotierendes Walzenpaar verwendet, dessen untere Seite in eine Schale mit der verdünnten Acronal-Dispersion eintaucht. Durch den Walzenspalt wird der Uberschuss der Suspension ab- gepresst. Das Papier wird anschließend mit einem handelsüblichen Fototrockner getrocknet.
Durch die Behandlung erhält das Papier folgende Eigenschaften:
Beispiel 2
In gleicher Weise, wie in Beispiel 1 dargelegt, wird ein Papier beschichtet mit nachstehender Rezeptur:
Neocryl-AC 72 (Zeneca) 900 ml
- wässrige Dispersion eines Acrylats
Wasser 80 ml Vernetzer CX 100 (Zeneca) 20 ml
Beispiel 3
Das Papier kann auch mit folgender Bindemittelzusammensetzung beschichtet werden:
Primal 1-545 (Rohm & Haas) 900 ml
- wässrige Dispersion eines Acrylats -
Wasser 80 ml
Zirkoniumcarbonat (Auer Remy) 20 ml.
Beispiel 4
Das erfindungsgemäße Bindemittelsystem kann auch aus einer Mischung mehrerer Polymere bestehen. Beispielhaft hierfür wird folgende Rezeptur angegeben:
Glascol LS 26 (Ciba) 700 ml
- wässrige Dispersion eines Acryl-Styrol-Copolymeren -
Polyurethan U 400 N (Alberdink Boley) 200 ml
Wasser 100 ml. Weitere Vorteile und Ausführungsformen werden anhand der Figuren näher erläutert. Es wird darauf hingewiesen, dass die Figuren lediglich schematisch den Schichtaufbau des erfindungsgemäßen Sicherheitspapiers darstellen. Dabei zeigt
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Sicherheitspapier in Aufsicht,
Fig. 2 einen Schnitt entlang A - B durch das erfindungs emäße
Sicherheitspapier gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Sicherheitspapiers in Aufsicht,
Fig. 4 Querschnitt entlang A - B durch das erfindungsgemäße Sicherheitspapier gemäß Fig. 3.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Sicherheitspapierbahn 1, wie sie beispielsweise für die Herstellung von Banknoten verwendet wird. Derartiges Sicherheitspapier wird üblicherweise aus Baum- wollfasern oder anderen Fasern von Einjahrespflanzen hergestellt. Für manche Anwendungen kann es jedoch auch sinnvoll sein, einen Teil dieser natürlichen Fasern durch Kunststofffasern, insbesondere Polyamidfasern zu ersetzen. Aber auch reine Kunststoff faserpapiere sind denkbar. Während der Herstellung der Papierbahn 1 werden bereits einzelne Sicherheitselemente in das Papier eingebettet, wie beispielsweise ein Portrait- Wasserzeichen oder der in Fig. 1 gezeigte Sicherheitsfaden 2. Dieser Sicherheitsfaden 2 wird quasi in das Papier eingewebt, so dass er in den Bereichen 3 direkt an die Oberfläche des Papiers tritt, während er in den strichliert gezeichneten Bereichen vollständig in die Papiermasse eingebettet ist. Dieser Faden 2 kann mit be- liebigen Sicherheitsmerkmalen, wie einer elektrisch leitenden, metallischen Schicht, einem Hologramm oder dergleichen versehen sein.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Sicherheitspapier 1 entlang der strichpunktierten Linie A - B in Fig. 1. Das erfindungsgemäße Sicherheitspapier 1 besteht aus dem Rohpapier 4, wie es die Papiermaschine üblicherweise verlässt, und der erfindungsgemäßen Bindemittelbeschichtung 5, die gemäß der gezeigten Ausführungsform vollflächig auf eine Oberfläche des Sicherheitspapiers 1 aufgerakelt oder aufgedruckt wurde. Alternativ kann die Beschichtung 5 jedoch auch beidseitig auf das Sicherheitspapier 1 aufgebracht werden.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitspapiers 1. In Fig. 4 ist ein Schnitt durch dieses erfindungsge- mäße Sicherheitspapier 1 entlang der in Fig. 3 strichpunktiert gezeichneten Linie A - B dargestellt.
Wie in Fig. 4 gezeigt, besteht das Sicherheitspapier 1 ebenfalls aus einer üblichen Papierbahn 4, die gemäß der Erfindung mit einer reinen Bindemittelzu- sammensetzung ohne Füllstoffe versehen ist. Die Bindemittelschicht setzt sich allerdings aus unterschiedlichen Bereichen 6, 9 zusammen. In den Bereichen 6 ist die Bindemittelzusammensetzung mit einem Zusatzstoff dotiert, der visuell und/ oder maschinell prüfbar ist, während die übrigen Bereiche 9 der Binderrüttelzusammensetzung keinen Zusatzstoff enthalten. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, bildet der mittels der dotierten Bindemittelzusammensetzung dargestellte Bereich 6 eine visuell lesbare Information. Die ebenfalls mit der dotierten Bmdernittelzusarnmerisetzung dargestellten Bereiche 7 bilden eine Codierung 8 in Form eines Barcodes. Bei dem Zusatzstoff kann es sich beispielsweise um einen unter normaler Beleuchtung transparenten Lumineszenzstoff handeln, der bei Bestrahlung mit UV-Licht im visuellen Spektralbereich emittiert und somit einen intensiven Farbton zeigt. In diesem Fall sind die Informationen 6, 8, wie in Fig. 3 dargestellt, lediglich unter UV-Beleuchtung sichtbar.
Es können allerdings auch mehrere Zusatzstoffe vorgesehen werden, die einzeln nachweisbar sind. Hierbei kann über das Mischungsverhältnis der Zusatzstoffe eine zusätzliche Codierung erzeugt werden. Ebenso ist es denk- bar, die Informationen 6, 8 mit unterschiedlichen Zusatzstoffen zu erzeugen. So kann die Information 6, wie bereits erläutert, mit Hilfe eines im visuellen Spektalbereichs emittierenden Lumineszenzstoffes erzeugt werden, während der Barcode 8 mit Hilfe eines lediglich maschinell nachweisbaren Stoffes, z.B. eines im IR-Spektralbereich emittierenden Lumineszenzstoffes, dargestellt wird. Die unter UV-Beleuchtung visuell sichtbaren Zeichen 6 können dabei beispielsweise ein Bild, Muster oder eine lesbare Information darstellen. Der maschinell lesbare Code 8 dagegen könnte bestimmte für das individuelle Wertdokument bezeichnende Informationen, gegebenenfalls in verschlüsselter Form repräsentieren. Es könnte sich bei diesen Informationen um dem Papiermaterial inhärente Eigenschaften, wie die Transmissionseigenschaften, Dickenverteilung etc. handeln oder um andere für das jeweilige Wertdokument wesentliche Information, wie die Denomination oder dergleichen.

Claims

Pa t e n t a n s p r ü c h e
1. Sicherheitspapier zur Herstellung von Wertdokumenten, wie Banknoten, Pässen, Ausweiskarten oder dergleichen, das zumindest teilweise mit einer Beschichtung versehen ist, die eine erhöhte Umlauffähigkeit gewährleistet, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung wenigstens auf einer der Oberflächen des Sicherheitspapiers vorgesehen ist, und dass die Beschichtung aus einer Zusammensetzung besteht, die lediglich ein Bindemittel und keine Füllstoffe enthält.
2. Sicherheitspapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung in einem Beschichtungsgewicht von 1 bis 6 g/m2, vorzugsweise 2 bis 3 g/m2 , auf dem Sicherheitspapier vorliegt.
3. Sicherheitspapier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung als Bindemittel Acrylate oder eine Mischung aus Polymeren bzw. Copolymeren mit einem hohen Acrylatanteil enthält.
4. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung in geringer Konzentration wenigstens einen Stoff mit einer visuell und/ oder maschinell nachweisbaren Eigenschaft enthält.
5. Sicherheitspapier nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff lumineszierende, magnetische, elektrisch leitfähige, lichtbeugende, lichtinterferierende oder lichtpolarisierende Eigenschaften aufweist.
6. Sicherheitspapier nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff oder die Stoffe nur partiell, vorzugsweise in Form eines Musters in der Beschichtung vorgesehen ist.
7. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitspapier aus Fasern von Einjahrespflanzen, insbesondere Baumwollfasern beseht.
8. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitspapier zumindest teilweise aus Kunststofffasern, vorzugsweise Polyamidfasern, besteht.
9. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitspapier ein ungelei tes Papier ist.
10. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung nur bereichsweise auf das Sicherheitspapier aufgebracht ist, und dass die beschichtungsfreien Bereiche mit einer Druckfarbe bedruckt sind, die Effektpigmente enthält.
11. Wertdokument, wie eine Banknote, Scheck, Ausweiskarte oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass das Wertdokument ein Sicherheitspapier gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist.
12. Wertdokument nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Wertdokument über der Beschichtung einen Aufdruck aufweist, der wiederum durch eine Beschichtung, z.B. eine Lackschicht abgedeckt ist.
13. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Papiermaschine eine Papierschicht hergestellt wird und anschließend eine Beschichtung auf wenigstens eine der Oberflächen des Papiers zumindest par- tiell aufgebracht wird, wobei die Beschichtung aus einer Zusammensetzung besteht, die lediglich ein Bindemittel und keine Füllstoffe enthält.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Papier vor dem Aufbringen der Beschichtung geleimt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aufgedruckt wird.
16. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Beschichtung in mehreren Schritten aufgebracht wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt eine Zusammensetzung in Form eines Musters aufgebracht wird, die in geringen Mengen zumindest einen Stoff mit wenigstens einer visuell und /oder maschinell nachweisbaren physikalischen Eigenschaft enthält, und dass in einem zweiten Schritt registerhaltig zu dem Muster der verbleibende Teil der Oberfläche des Papiers mit der gleichen Zusammensetzung ohne den nachweisbaren Stoff versehen wird.
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