EP1778499B1

EP1778499B1 - Sicherheitsmerkmal für aufzeichnungsmaterialien

Info

Publication number: EP1778499B1
Application number: EP20050759525
Authority: EP
Inventors: Takao Masuda
Original assignee: Mitsubishi HiTech Paper Flensburg GmbH; Stora Spezialpapiere GmbH
Current assignee: Mitsubishi HiTech Paper Flensburg GmbH; Stora Spezialpapiere GmbH
Priority date: 2005-06-22
Filing date: 2005-06-22
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2025-06-22
Also published as: US20080157517A1; WO2006136188A1; EP1778499A1; ATE398534T1; JP4751447B2; DE502005004468D1; ES2308516T3; US8524633B2; JP2008546566A

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsmerkmal in Form einer lumineszierenden Markierung zur Einbindung in ein Aufzeichnungsmaterial sowie ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, in das ein Sicherheitsmerkmal der vorgeschlagenen Art eingebunden ist.
Aufzeichnungsmaterialien bestimmen das tägliche Leben in der Gesellschaft und innerhalb des Berufslebens. Für den Einsatz von Aufzeichnungsmaterialien, deren berechtigte Verwendung allgemein durch eine spezifische Markierung des für diesen Zweck zugelassenen Materials nachzuweisen ist, wurden in der Vergangenheit bereits verschiedene Lösungen authentizitätsnachweisender Sicherheitsmerkmale vorgeschlagen.
Authentizitätsnachweise für Dokumente in Form passiver Untersuchungen werden beispielsweise ermöglicht durch Wasserzeichen. Dabei versteht man unter einem Wasserzeichen im ursprünglichen Sinne eine Zeichnung im Papier, die durch unterschiedliche Papierdicke hervorgerufen wird. Es wird unterschieden zwischen echten Wasserzeichen, die durch Verdrängung (so genannte Licht-Wasserzeichen) oder durch Anreicherung (so genannte Schatten-Wasserzeichen) der Fasermasse beispielsweise unter Verwendung eines Egoutteurs in der Siebpartie einer Papiermaschine hergestellt werden, halbechten, so genannten Moletten-Wasserzeichen, die durch die Prägung des noch nassen Papiers in der Pressenpartie einer Papiermaschine erzeugt werden, und schließlich unechten Wasserzeichen, wobei letztere gewöhnlich außerhalb der Papiermaschine entweder durch das Prägen oder durch das Bedrucken des fertig gestellten Papiers mit einem farblosen, gerne auch unter UV-Licht fluoreszierenden Lack erstellt werden. Im zuletzt beschriebenen Beispiel für ein unechtes Wasserzeichen wird selbstverständlich keine unterschiedliche Papierdicke mehr durch die Zeichnung im Papier hervorgerufen.
Aus dem hier zu diskutierendem Stand der Technik ist beispielsweise der DE 690 01 677 T2 der Vorschlag für einen synthetischen Druckträger mit Pseudowasserzeichen zu entnehmen, welcher ein Substrat aus Kunststoff, mindestens ein, bevorzugt mittels Tiefdruck aufgebrachtes, die Opazität des Druckträgers veränderndes Authentifikations- bzw. Sicherheitszeichen und mindestens eine das Zeichen abdeckende bedruckbare Pigmentbeschichtung umfasst. Das mono- oder polychrom ausgeführte Zeichen soll im reflektierten Licht kaum, im Durchlicht dagegen gut sichtbar sein. Nachteilig an dem bekannten Druckträger ist, dass das aufgedruckte Pseudowasserzeichen relativ leicht gefälscht werden kann, was auch durch darauf aufzubringende einfache Pigmentbeschichtungen nicht zu verhindern ist.
Grundsätzlich sind auch wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien mit authentizitätsnachweisenden Sicherheitsmerkmalen in Form unechter und fluoreszierender Wasserzeichen bekannt. So offenbart die EP 0 844 097 A1 für ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial als ein erstes Sicherheitsmerkmal ein auf der Rückseite des Aufzeichnungsmaterials aufgedrucktes latentes Bild, das mittels einer ein fluoreszierendes Reagenz enthaltenden Sicherheitstinte hergestellt wird. Zur Ausbildung eines zweiten Sicherheitsmerkmals in Form eines wasserdichten Bildes auf der Rückseite des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials enthält die Sicherheitstinte ein wasserabweisendes Mittel. Die derart aufgebaute Sicherheitstinte mit der fluoreszierenden Reagenz in Form von Pigment oder Farbstoff und mit dem wasserabweisenden Mittel ist in einem wässerigen Träger enthalten bzw. dispergiert, der außer diesen Komponenten noch ein Bindemittel enthalten kann. Nachteilig bei diesem Vorschlag ist zunächst, dass der wasserabweisende Charakter der Sicherheitstinte die vielfach übliche Anordnung von bildhaften Vorbedruckungen oder Beschriftungen mittels der üblichen Druckverfahren erschwert.
EP-A-854451 ist ein anderes Beispiel des Stands des Technik.
Ein weiterer Nachteil grundsätzlicher Art der aus dem Stand der Technik üblicherweise bekannten unechten Wasserzeichen, wie er auch gilt für die oben diskutierte Schrift, liegt in deren nachträglichem Aufbringen auf das fertig gestellte Papier durch Prägung oder einschichtigem Aufdruck, weshalb ihre Fälschung relativ problemlos zu realisieren ist.
Ausgehend von dem vorstehend wiedergegebenen Stand der Technik besteht die Aufgabe darin, ein möglichst universell einsetzbares Sicherheitsmerkmal zur Einbindung in ein Aufzeichnungsmaterial zu schaffen, das nur möglichst schwer zu fälschen ist. Eine weitere Aufgabe besteht darin, insbesondere ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem neuen Sicherheitsmerkmal zur Verfügung zu stellen, das möglichst universell einsetzbar und möglichst schwer zu fälschen ist.
Der Erfinder erkannte zunächst im Allgemeinen, dass grundsätzlich der vorstehend wiedergegebene Stand der Technik derart zusammengefasst werden kann, dass je näher die Schaffung eines Sicherheitsmerkmals in der Herstellungs- und Verarbeitungskette zum ursprünglichen Erzeugungspunkt gerückt wird, desto schwieriger wird die Nachahmung des Sicherheitsmerkmals in Fälschungsabsicht. Vor diesem Hintergrund erfüllt ein mit einer, idealerweise noch nachbehandelten, oder weiteren Beschichtungen überzogenes Sicherheitsmerkmal in einem ganz besonderen Maße das an das Sicherheitsmerkmal gestellte Anforderungsprofil einer möglichst nicht zu realisierenden Fälschung oder Imitation in Fälschungsabsicht.
Im Speziellen erkannte der Erfinder, dass die Aufgabe mit einem Sicherheitsmerkmal in Form einer lumineszierenden Markierung zur Einbindung in ein Aufzeichnungsmaterial gelöst werden kann, wobei das Sicherheitsmerkmal eine Strahlungsschicht mit lumineszierenden Bestandteilen und eine die Strahlungsschicht zumindest teilweise abdeckende Maskierungsschicht mit Hohlraumpigmenten aufweist, und wobei die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht durch lokal begrenzte Wärmebehandlung in Form einer Markierung verschmolzen sind bzw. verschmolzen werden können und an den wärmebehandelten Stellen die Maskierungschicht transparent werden kann.
Als lumineszierende Bestandteile im Sinne der Erfindung in allen vorgeschlagenen Ausführungsformen und Varianten gelten beispielsweise der Strahlungsschicht zugegebene Pigmente, Farben - wie beispielsweise optische Aufheller - und mit solchen Pigmenten oder Farben behandelte Partikel, wie zum Beispiel Fasern, die durch Energieabsorption zur Lichtemission angeregt werden können. In einem besonderen Maße sollen unter den lumineszierenden Bestandteilen solche verstanden werden, die durch Anregung mit UV-Licht zur Emission von sichtbarem Licht über einen Zeitraum von Sekundenbruchteilen bis hin zu mehr als einer halben Stunde anregbar sind. Solche Bestandteile werden als fluoreszierend im Sinne dieser Erfindung bezeichnet und gelten als in einem besonderen Maße als bevorzugt.
Die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht weisen eine unter starker Wärmezufuhr schmelzende Wandung aus Kunststoff, idealerweise aus thermoplasti-schem Harz auf. Dieser thermoplastische Harz bzw. die Hohlraumpigment-Außenwandung selbst weist bevorzugt (Meth)Acrylnitril-Copolymer, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol, Styrolacrylat, Styrol-(meth)Acrylat-Copolymer, Polyacrylnitril, Polyacrylsäureester oder auch die Mischung aus mindestens zwei der genannten Komponenten auf. Genauso sind auch Pigmentmischungen aus unterschiedlichen Hohlraumpigmenten für die Maskierungsschicht vorstellbar. Im Sinne der vorliegenden Erfindung gelten auch so genannte "Cup-shaped"-Pigmente als Hohlraumpigmente. Im Gegensatz zu den klassischen Hohlraumpigmenten, bei denen ein innerer Kern aus Gas, gewöhnlich aus Luft, vollständig umschlossen wird von einer Hülle aus organischen, gewöhnlich thermoplastischen Bestandteilen, weisen die "Cup-shaped"-Pigmente keine geschlossene Hülle auf und umgeben den inneren Kern nur in Form einer - möglichst weit geschlossenen - Schale bzw. Tasse (= "cup").
Eine Glasübergangstemperatur für den thermoplastischen Harz der Hohlraumpigment-Außenwandung in einem Bereich von 35 °C bis kleiner oder gleich 200 °C und bevorzugt in einem Bereich von 75 °C bis kleiner oder gleich 120 °C wurde als vorteilhaft erkannt, weil unterhalb von Temperaturen von 35 °C die Wandung der Hohlraumpigmente bei Zimmertemperatur nicht mehr ausreichend stabil ist. Oberhalb von Temperaturen von 200 °C gibt es Handhabungsprobleme hinsichtlich einer zu starken Aufheizung der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials. Der bevorzugte Temperaturbereich zwischen 75 °C bis kleiner oder gleich 120 °C liefert die einfachsten Bedingungen hinsichtlich Verarbeitungsqualität und -geschwindigkeit bei der Fertigstellung des vorgeschlagenen Sicherheitsmerkmals durch Verschmelzung der Hohlraumpigmente in Form eines Musters.
Zur Ausbildung des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals wird dessen Strahlungsschicht mit den lumineszierenden bzw. bevorzugt unter UV-Licht fluoreszierenden Bestandteilen zunächst undurchsichtig bedeckt durch die Maskierungsschicht mit den Hohlraumpigmenten. Wegen der durch die Hohlraumpigmente verursachten Opazität der Maskierungsschicht lässt sich somit keinerlei Lumineszenz bzw. Fluoreszenz der Strahlungsschicht feststellen. Durch lokal, bevorzugt scharf begrenzte, Wärmezufuhr in Form eines beliebigen Musters werden die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht beispielsweise mittels des Druckkopfes eines Thermodruckers verschmolzen. In der Maskierungsschicht liegen dann an den wärmebehandelten Stellen die Hohlraumpigmente nicht mehr in Form einzelner Partikel vor, die jeweils aus einer thermoplastischen Hülle und in ihrem Inneren aus einem von der Hülle umschlossenen Kern mit Luft bestehen, sondern in Form einer einheitlich, milchig durchscheinenden Schmelzschicht, die damit ihre Opazität verloren hat. Der Opazitätsverlust wird mit den unterschiedlichen Lichtbrechungskoeffizienten der Kunststoffwandung der Hohlraumpigmente und der Luft im Inneren der nicht verschmolzenen Hohlraumpigmente erklärt. Sofern die Maskierungsschicht nicht durch mindestens eine weitere, weiße oder andersfarbige Schicht abgedeckt wird, sollten die Strahlungsschicht und die Maskierungsschicht des vorgeschlagenen Sicherheitsmerkmals die gleiche Farbe aufweisen, da an den wärmebehandelten Stellen die Maskierungsschicht transparent wird und den Blick auf die unter ihr angeordnete Strahlungsschicht freigibt. Als Farbe für die Strahlungsschicht und für die Maskierungsschicht des vorgeschlagenen Sicherheitsmerkmals bietet sich insbesondere weiß an, da die Maskierungsschicht wegen der im nicht verschmolzenen Zustand weißen Hohlraumpigmente ohne Zugabe weiterer Pigmente oder Farben ohnehin weiß ist. Das vorgeschlagene Sicherheitsmerkmal ist jedoch ohne Einschränkung auch mit einer hellen Einfärbung von Strahlungsschicht und Maskierungsschicht einsetzbar und gilt infolgedessen als eine mögliche Form des vorgeschlagenen Sicherheitsmerkmals.
Ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals ist seine Fertigstellung in Form eines individuellen Musters unter Benutzung beispielsweise eines Thermodruckers erst nach abgeschlossener Produktion eines die beiden Schichten des vorgeschlagenen Sicherheitsmerkmals aufweisenden Aufzeichnungsmaterials. Damit kann einerseits ein Aufzeichnungsmaterial mit authentizitätsnachweisendem Sicherheitsmerkmal der Öffentlichkeit vorgeschlagen werden, das ohne Notwendigkeit individueller Werkzeuge ausgesprochen wirtschaftlich produziert werden kann, andererseits kann das Sicherheitsmerkmal so gut wie nicht mehr gefälscht werden, weil nunmehr selbst auf ein einzelnes Exemplar bezogene Sicherheitsmerkmale beispielsweise mit fortlaufender Nummer geschaffen werden können.
Figur 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals mit einer Strahlungsschicht (1) und einer die Strahlungsschicht (1) abdeckenden Maskierungsschicht (2). In der Figur sind die Bereiche (2-1) der Maskierungsschicht (2), bei denen die Hohlraumpigmente durch Wärmebehandlung verschmolzen sind und weshalb die Maskierungsschicht (2) an diesen Bereichen (2-1) milchig durchscheinend ist, schraffiert dargestellt, während die Bereiche (2-2) der Maskierungsschicht (2) mit nicht verschmolzenen Hohlraumpigmenten einheitlich geschwärzt - eine undurchsichtige Bedeckung kennzeichnend - dargestellt sind. In den folgenden Figuren wird auf eine unterschiedliche Darstellung von milchig durchscheinenden und undurchsichtigen Bereichen der Maskierungsschicht (2) verzichtet.
In einer ersten, sehr einfachen Ausführungsform der Erfindung umfasst ein das neue Sicherheitsmerkmal aufweisendes Aufzeichnungsmaterial ein mit lumineszierenden Bestandteilen versehenes, weißes Substrat als Strahlungsschicht. Auf das Substrat ist die Maskierungsschicht aufgetragen, für die grundsätzlich ein Bereich hinsichtlich der flächenbezogenen Masse zwischen 1 und 6 g/m² als bevorzugt gilt, als ganz besonders bevorzugt ist ein Bereich zwischen 2 und 3 g/m² zu betrachten. In verschiedenen Untersuchungsreihen wurde erkannt, dass bei einer flächenbezogenen Masse der Maskierungsschicht von unter 1 g/m² die Abdeckung der Strahlungsschicht oft nicht mehr ausreichend zu gewährleisten ist, während eine Ausbildung der Maskierungsschicht mit einer flächenbezogenen Masse von weit mehr als 6 g/m² aus wirtschaftlichen Gründen nicht sinnvoll ist. Die Maskierungsschicht weist in der Regel neben den Hohlraumpigmenten mit einem auf das Gesamtgewicht (atro) der Maskierungsschicht bezogenen prozentualen Gewichtsanteil in einem bevorzugten Bereich von 50 bis 95 Gew.-% nur noch Bindemittel in der notwendigen Menge auf. Die Hohlraumpigmente sind in Form eines Musters teilweise verschmolzen. Für den bevorzugten Fall, dass die lumineszierenden Bestandteile unter UV-Licht fluoreszierend sind, erscheint das Aufzeichnungsmaterial unter Tageslicht weiß, es gibt keinerlei Anzeichen eines eingearbeiteten Sicherheitsmerkmals. Wird hingegen das Aufzeichnungsmaterial unter UV-Licht betrachtet, werden die fluoreszierenden Bestandteile des Substrates an den Stellen durch die Maskierungsschicht hindurch sichtbar, wo die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht durch Wärmebehandlung verschmolzen sind.
Zur Verbesserung des äußeren Erscheinungsbilds eines Aufzeichnungsmaterials mit dem vorgeschlagenen Sicherheitsmerkmal kann auf die Maskierungsschicht eine Schutzschicht oder eine die Bedruckbarkeit - bei Bedarf auch im Inkjet-Verfahren - verbessernde Pigmentbeschichtung aufgetragen sein. Eine solche Schicht schwächt zwar die Erkennung des eingearbeiteten Sicherheitsmerkmals, jedoch bleibt bei einer weißen bzw. nicht zu dunkel eingefärbten Pigmentbeschichtung und erst recht bei einer bevorzugt farblos ausgestalteten Schutzschicht die an den verschmolzenen Stellen durch die Maskierungsschicht hindurch scheinende Fluoreszenz aus der Strahlungsschicht im ausreichenden Maße sichtbar.
Figur 2 zeigt ein Aufzeichnungsmaterial mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmal, wobei das Aufzeichnungsmaterial in einer seiner einfachsten Ausführungsformen gestaltet ist. Auf ein als Strahlungsschicht ausgebildetes Substrat (11) hier beispielsweise mit unter UV-Licht fluoreszierenden Fasern ist die Maskierungsschicht (2) aufgetragen, deren Hohlraumpigmente mittels Druckkopf eines Thermodruckers in Form eines Musters verschmolzen sind. Die Maskierungsschicht (2) deckt das unter ihr gelegene Substrat (11) vollständig ab. Die Maskierungsschicht (2) ist wiederum bedeckt durch eine Schutzschicht (40).
Sollen in das Substrat gewöhnlich aus produktionstechnischen Überlegungen keine lumineszierenden bzw. bevorzugt unter UV-Licht fluoreszierenden Bestandteile eingearbeitet sein, bietet es sich an, unterhalb der Maskierungsschicht eine separate erste Beschichtung als Strahlungsschicht mit den lumineszierenden / fluoreszierenden Bestandteilen auszubilden. Dabei gilt eine flächenbezogene Masse für die Strahlungsschicht in einem Bereich von 5 g/m² bis 20 g/m² als bevorzugt. Gleichzeitig liegt der auf das Gesamtgewicht (atro) der Strahlungsschicht bezogene prozentuale Gewichtsanteil an lumineszierenden / fluoreszierenden Bestandteilen in der Strahlungsschicht bevorzugt in einem Bereich von 0,2 bis 5 Gew.-% (atro). Weitere insbesondere egalisierende Beschichtungen, die zwischen Substrat und der Strahlungsschicht aufgebracht sein können, vermögen den notwendigen Bedarf an einzuarbeitenden lumineszierenden / fluoreszierenden Bestandteilen wegen der so nur noch mit sehr geringer flächenbezogener Masse aufzubringenden Strahlungsschicht gegebenenfalls in einem Bereich zwischen 1 g/m² und 5 g/m² zu reduzieren, wobei dann der Anteil an lumineszierenden / fluoreszierenden Bestandteilen in der Strahlungsschicht durchaus in einem Bereich von 1 bis 10 Gew.% (atro) liegen kann. Davon unabhängig kann zusätzlich oberhalb der Maskierungsschicht eine Schutzschicht oder eine die Bedruckbarkeit - bei Bedarf auch im Inkjet-Verfahren - verbessernde Pigmentbeschichtung aufgetragen sein.
Wegen der Fertigstellung des musterbeinhaltenden Sicherheitsmerkmals bevorzugt unter Verwendung des Druckkopfes einer Thermodruckers ist das vorgeschlagene Sicherheitsmerkmal in einem besonderen Maße geeignet zur Einbindung in ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial.
Erfindungsgemäß umfasst ein solches wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial eine Strahlungsschicht mit lumineszierenden, in einer bevorzugten Ausführung unter UV-Licht fluoreszierenden Bestandteilen und eine die Strahlungsschicht zumindest teilweise abdeckende Maskierungsschicht mit Hohlraumpigmenten, wobei die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht durch lokal begrenzte Wärmebehandlung in Form einer Markierung verschmolzen sind bzw. verschmolzen werden können. Die Strahlungsschicht mit den lumineszierenden, bevorzugt unter UV-Licht fluoreszierenden Bestandteilen und die Maskierungsschicht mit den Hohlraumpigmenten des vorgeschlagenen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials sollen bevorzugt die gleiche Farbe aufweisen.
In einer ersten, einfachen Ausführung sind in das Substrat als Strahlungsschicht des vorgeschlagenen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials lumineszierende bzw. bevorzugt unter UV-Licht fluoreszierende Bestandteile eingearbeitet. Auf das Substrat ist eine Maskierungsschicht mit Hohlraumpigmenten aufgetragen, die durch lokal begrenzte Wärmebehandlung in Form einer Markierung verschmolzen sind. Auf die Maskierungsschicht ist eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufgetragen, die mindestens einen Farbstoffvorläufer und mindestens einen Farbakzeptor aufweist, wobei Farbstoffvorläufer und Farbakzeptor unter Einwirkung von Hitze farbbildend miteinander reagieren. Die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht kann die unter ihr angeordnete Maskierungsschicht in einer ersten Variante vollständig und vollflächig abdecken. In einer weiteren Variante ist die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht nur in Form kleiner beispielsweise rechteckiger oder kreisrunder Flächenbereiche - so genannter "Spots" - von wenigen Zentimetern Ausdehnung auf die Maskierungsschicht aufgetragen, das bedeutet hier bevorzugt aufgedruckt. Dann liegen Bereiche, die durch die Maskierungsschicht bedeckt werden neben Bereichen vor, die von der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht mit darunter liegender Maskierungsschicht abgedeckt sind. Während die Bereiche mit der spotartig aufgetragenen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht zur Ausbildung von Individualfeldern, zum Beispiel mit Sitzplatznummem auf Eintrittskarten, besonders geeignet sind, können die verbleibenden Bereiche, die nicht mit der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht, sondern nur mit der Maskierungsschicht bedeckt sind, insbesondere Rahmeninformationen, zum Beispiel Ereigniskennzeichnung und Werbung auf Eintrittskarten, wiedergeben, indem sie entsprechend beispielsweise im Flexodruckverfahren bedruckt werden.
Alternativ zu dem oben dargestellten Aufbau kann auf das Substrat auch zunächst die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufgetragen sein, die wiederum durch die anschließend aufgetragene Maskierungsschicht mit den Hohlraumpigmenten zumindest teilweise abgedeckt wird. Bei dieser Variante kann entweder das Substrat als Strahlungsschicht mit den lumineszierenden bzw. bevorzugt unter UV-Licht fluoreszierenden Bestandteilen fungieren, wobei die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht möglichst transparent auszubilden ist, um die Lumineszenz- bzw. Fluoreszenzstrahlung des Substrates möglichst ungehindert durchscheinen zu lassen, oder die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht beinhaltet die lumineszierenden bzw. bevorzugt unter UV-Licht fluoreszierenden Bestandteile und fungiert als Strahlungsschicht. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass sowohl Substrat wie auch wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht die lumineszierenden bzw. bevorzugt unter UV-Licht fluoreszierenden Bestandteile aufweisen, genauso wie es generell für alle vorgeschlagenen Ausführungsformen und -varianten der vorliegenden Erfindung möglich ist, dass auch zwei übereinander angeordnete Schichten als Strahlungsschichten ausgebildet sind. Dabei ist es auch möglich, dass die dann zwei Strahlungsschichten unterschiedliche lumineszierende bzw. bevorzugt unter UV-Licht fluoreszierende Bestandteile, die beispielsweise Licht unterschiedlicher Farben emittieren, aufweisen, so wie unterschiedliche lumineszierende bzw. bevorzugt unter UV-Licht fluoreszierende Bestandteile auch in nur einer Strahlungsschicht gemäß aller Ausführungsformen und -varianten der vorgeschlagenen Erfindung möglich sind.
Aus produktionstechnischen Überlegungen verbietet sich mitunter die Einbringung lumineszierender Bestandteile sowohl in das Substrat wie auch in die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht. Deswegen umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform das vorgeschlagene wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial mit Substrat, wärmeempfindlicher Aufzeichnungsschicht und Maskierungsschicht mindestens eine zwischen Substrat und wärmeempfindlicher Aufzeichnungsschicht gelegenen Zwischenschicht, die als Strahlungsschicht fungiert. Ist die Zwischenschicht in einer bevorzugten Ausführungsform mit egalisierenden Beschichtungsvorrichtungen aufgetragen, wie sie beispielsweise Walzenstreichwerke, Streichmesser- oder (Roll-) Rakelstreichwerke darstellen, kann die Zwischenschicht ferner einen positiven Beitrag zur Egalisierung der Substratoberfläche leisten, womit sich die Menge an notwendigerweise aufzubringender Beschichtungsmasse für die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht reduziert. Für die flächenbezogene Masse der Zwischenschicht hat sich ein bevorzugter Bereich zwischen 5 und 20 g/m² und noch besser zwischen 6 und 10 g/m² bewährt. Der auf das Gesamtgewicht (atro) der Zwischenschicht bezogene prozentuale Gewichtsanteil an lumineszierenden / fluoreszierenden Bestandteilen liegt dabei bevorzugt in einem Bereich von 0,2 bis 5 % (atro).
Werden in die unterhalb der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht gelegene Zwischenschicht anorganische ölabsorbierende Pigmente eingebunden, können diese Pigmente die durch Hitzeeinwirkung des Thermokopfes verflüssigten Wachsbestandteile der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht bei der Schriftbildausbildung aufnehmen und begünstigen damit eine noch sichere und schnellere Funktionsweise der wärmeinduzierten Aufzeichnung, was wegen einer möglichen energieabsorbierenden, auf die Aufzeichnungsschicht aufgetragenen Maskierungsschicht lt. einer beanspruchten Ausführungsform von besonderer Bedeutung ist. Genauso ist ein Schichtenaufbau möglich, bei dem oberhalb der pigmentierten und als Strahlungsschicht ausgebildeten Zwischenschicht zunächst die Maskierungsschicht und dann die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufgetragen ist.
Als anorganische Pigmente der Zwischenschicht haben sich bevorzugt solche bewährt, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend natürliches wie kalziniertes Kaolin, Siliziumoxid, Bentonit, Kalziumkarbonat sowie Aluminiumoxid und hier besonders Böhmit. Auch Mischungen aus mehreren verschiedenartigen anorganischen Pigmenten sind vorstellbar.
Die als D₅₀-Wert bestimmte Teilchengröße der in der Zwischenschicht vorliegenden anorganischen Pigmente liegen bevorzugt in einem Bereich von kleiner 2 µm. Als vorteilhaft haben sich Pigmente erwiesen, bei denen eine Teilchengrößenverteilung von 34 bis 40 Gew.-% kleiner 1 µm und 57 bis 63 Gew.-% kleiner 2 µm vorliegt.
Neben den anorganischen Pigmenten enthält die pigmentierte Zwischenschicht mindestens einen Binder bevorzugt auf Basis eines synthetischen Polymers, wobei beispielsweise Styrol-Butadien-Latex besonders gute Ergebnisse liefert. Die Verwendung eines synthetischen Binders unter Beimischung mindestens eines natürlichen Polymers stellt eine besonders geeignete Ausführungsform dar. Im Rahmen von Versuchen wurde ferner festgestellt, dass mit einem Bindemittel-Pigment-Verhältnis innerhalb der pigmentierten Zwischenschicht zwischen 1:10 und 1:20 eine besonders geeignete Ausführungsform vorliegt.
Zur Verbesserung der Umweltresistenz, worunter hier insbesondere die Beständigkeit gegenüber Weichmachern, Ölen, Fetten und Feuchtigkeit im Allgemeinen und aufgespritztem Wasser im Speziellen zu verstehen ist, verfügt das vorgeschlagene wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial gemäß aller vorgeschlagener Ausführungsformen und -varianten bevorzugt über eine Schutzschicht, die das Aufzeichnungsmaterial auf der Seite mit der Aufzeichnungsschicht vollständig abdeckt. Je nach Ausführungsform mit einer auf der Maskierungsschicht - gegebenenfalls nur als "Spot"-Auftrag - aufgetragenen Aufzeichnungsschicht oder alternativ mit einer auf der Aufzeichnungsschicht aufgebrachten Maskierungsschicht kann die Schutzschicht sowohl auf die Aufzeichnungsschicht wie auch auf die Maskierungsschicht aufgetragen sein.
Die ein- oder mehrlagig ausgeführte Schutzschicht kann in einer ersten Ausführungsform eine klassisch in einer Streichmaschine mittels Vorhang- oder Sprühbeschichter, Luftbürste, Streichmesser- oder (Roll-) Rakelstreichwerk aufgetragene Beschichtung sein, wobei sich hier einer flächenbezogene Masse in einem Bereich von 1,5 bis 6 g/m² und besonders zwischen 1,8 und 4 g/m² bewährt hat.
Zur Steigerung der Bedruckung beinhaltet die Schutzschicht dabei zunächst ein oder mehrere anorganische Pigmente, wobei insbesondere die Einbindung eines hoch gereinigten alkalisch aufbereiteten Bentonit vorteilhaft ist. Weitere Pigmente sind insbesondere natürliches oder gefälltes Calciumcarbonat, Kaolin, Titanoxid und ganz besonders Aluminiumhydroxid und Kieselsäuren. Neben den Pigmenten enthält die Schutzschicht ein oder mehrere Bindemittel, beispielsweise ausgesucht aus der Liste umfassend wasserunlösliche, selbstvernetzende Acrylpolymere, Polyvinylalkohol und Polyvinylalkoholderivate wie insbesondere silanisierter Polyvinylalkohol, sowie gegebenenfalls und in Abhängigkeit von den gewählten Bindemitteln auch Vernetzungsmittel. Als Vernetzungsmittel bieten sich hier insbesondere zyklischer Harnstoff, Methylolharnstoff, Polyamidepichlorhydrinharz, Amoniumzirkoniumkarbonat und Glyoxal an.
Alternativ zu der oben beschriebenen, eher konservativen Schutzschicht kann das vorgeschlagene Aufzeichnungsmaterial auch bevorzugt eine unter dem Einfluss von UV-Strahlung vernetzbare Schutzschicht aufweisen, die wahlweise klassisch mittels Vorhang- oder Sprühbeschichter, Luftbürste, Streichmesser- oder (Roll-) Rakelstreichwerk aufgetragen oder aber in einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform aufgedruckt ist. Nach der Auftragung/Aufdruckung der Schutzschicht erfolgt deren Härtung mittels UV-Bestrahlung.
In Kombination mit den oben beschriebenen Ausführungsformen und -varianten bietet es sich unter anderem und in einem besonderen Maße an, auf ein Substrat mindestens eine als Strahlungsschicht ausgebildete pigmentierte Zwischenschicht mit bevorzugt unter UV-Licht fluoreszierenden Bestandteilen aufzutragen, auf die ihrerseits eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufgebracht ist. Zwischen der Aufzeichnungsschicht und der abschließenden Schutzschicht ist die Maskierungsschicht mit in Form eines Musters verschmolzenen Hohlraumpigmenten gelegen. Mit Blick auf ein ganz besonders konturenscharfes Thermo-Druckbild, das sich durch die Bestrahlung der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht mit dem Druckkopf eines Thermodruckers ausbildet, kann es auch vorteilhaft sein, wenn auf die als Strahlungsschicht fungierende mindestens eine Zwischenschicht zunächst die Maskierungsschicht, und darauf die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht mit der abschließenden Schutzschicht aufgetragen ist. Beide Ausführungsformen sind in einem ganz besonderen Maße geeignet, ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit großer Umweltresistenz und individuell erstellbarem, schwer zu fälschendem Sicherheitsmerkmal der Öffentlichkeit zur Verfügung zu stellen, weshalb sie auch in einem ganz besonderen Maße als bevorzugt gelten. Als Variante der zuletzt beschriebenen Ausführungsform mit auf die Strahlungsschicht aufgetragener Markierungsschicht ist auf diese Maskierungsschicht die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht nur in Form kleiner Flächenbereiche - so genannter "Spots" - aufgetragen, das bedeutet hier bevorzugt aufgedruckt. Dann liegen Bereiche, die durch die Maskierungsschicht bedeckt werden neben Bereichen vor, die von der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht mit darunter liegender Maskierungsschicht abgedeckt sind.
Figur 3 zeigt eine Ausführungsform des vorgeschlagenen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials mit Sicherheitsmerkmal, wobei das Aufzeichnungsmaterial in diesem Fall ein Polyolefin beschichtetes Papier als Substrat (10) aufweist, auf das eine als Strahlungsschicht mit hier beispielsweise unter UV-Licht fluoreszierenden Farben ausgebildete Zwischenschicht (21) aufgetragen ist. Die Zwischenschicht (21) wird vollflächig abgedeckt mit einer Maskierungsschicht (2), deren Hohlraumpigmente in Form eines Musters teilweise verschmolzen sind. Da auf die Maskierungsschicht (2) eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht (30) aufzutragen ist, kann die Maskierungsschicht (2) in diesem Falle neben den Hohlraumpigmenten zusätzlich noch anorganische ölabsorbierende Pigmente aufweisen, welche die durch Hitzeeinwirkung des Thermokopfes verflüssigten Wachsbestandteile der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht (30) bei der Schnftbildausbildung aufnehmen können. In diesem Fall wird ein Verhältnis von Hohlraumpigmenten zu anorganischen Pigmenten in der Maskierungsschicht (2) zwischen 5 : 1 und 2 : 1 als vorteilhaft erkannt. Die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht (30) ist hier nur in Form kleiner Flächenbereiche - so genannter "Spots" - auf die Maskierungsschicht (2) aufgeträgen. Abgedeckt wird das Aufzeichnungsmaterial auf der Seite mit der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht (30) mittels einer Schutzschicht (40), die wegen der "Spot"-artigen Ausbildung der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht (30) teilweise auf der Maskierungsschicht (2) und teilweise auf der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht (30) aufgebracht ist.
In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform des vorgeschlagenen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials mit Sicherheitsmerkmal dargestellt. Ein Substrat (10) in diesem Fall aus einem nicht oberflächenbehandelten Streichrohpapier weist eine erste egalisierend aufgetragene Zwischenschicht (20) und eine zweite, als Strahlungsschicht mit unter UV-Licht fluoreszierenden Pigmenten ausgebildete Zwischenschicht (21) auf. Da auf die zweite Zwischenschicht (21) eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht (30) aufzutragen ist, weist die zweite Zwischenschicht (21) neben den unter UV-Licht fluoreszierenden Pigmenten zusätzlich noch anorganische ölabsorbierende Pigmente auf, welche die durch Hitzeeinwirkung des Thermokopfes verflüssigten Wachsbestandteile der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht (30) bei der Schriftbildausbildung aufnehmen können. Die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht (30) ist in dem in Figur 4 dargestellten Fall vollflächig auf die zweite Zwischenschicht (21) aufgebracht. Auf die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht (30) sind zunächst eine Maskierungsschicht (2) mit in Form eines Musters teilweise verschmolzenen Hohlraum pigmenten und anschließend eine Schutzschicht (40) aufgetragen.
Zur teilweisen Verschmelzung der Hohlraumpigmente in Form eines Musters wird dem vorgeschlagenen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial beispielsweise mittels des Druckkopfes eines Thermodruckers lokal Wärme derart zugeführt, dass zwar das musterartige Sicherheitsmerkmal in der Maskierungsschicht ausgebildet wird, möglichst jedoch nicht das Schriftbild innerhalb der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht. Zu diesem Zweck ist es notwendig, dass insbesondere die Farbbildungstemperatur der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht heraufgesetzt wird auf eine Temperatur T₂, die oberhalb der Verschmelzungstemperatur T₁ der Hohlraumpigmente in der Maskierungsschicht liegt. Wegen T₂ > T₁ ist auch die Ausbildung der Maskierungsschicht oberhalb der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht in einer Ausführungsform ermöglicht. Soll ein solches erfindungsgemäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, dessen Hohlraumpigmente in der zum Sicherheitsmerkmal gehörenden Maskierungsschicht in Form eines Musters verschmolzen sind, mittels Thermodrucker bedruckt werden, bewirkt bei Zuführung des Aufzeichnungsmaterials in den Thermodrucker der Druckkopf zum einen die Ausbildung des Schriftbildes in der Aufzeichnungsschicht, zum anderen werden die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht an den Stellen, wo das Schriftbild in der Aufzeichnungsschicht hervorgerufen wird, zusätzlich zum ausgebildeten Sicherheitsmuster verschmolzen und geben so den Blick auf das in der Aufzeichnungsschicht ausgebildete Schriftbild frei.
Zur Erhöhung der Farbbildungstemperatur bzw. zur Verringerung der Farbbildungsempfindlichkeit besteht eine aus dem Stand der Technik gut bekannte, industriell genutzte und hier bevorzugte Möglichkeit für alle Ausführungsformen und -varianten des vorgeschlagenen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials in dem Inkorporieren zumindest einer Verbindung aus unter Einwirkung von Wärme farbbildend miteinander reagierendem Farbstoffvorläufer und Farbakzeptor in Mikrokapseln, welche in die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht eingebunden werden.
Insbesondere bei der Herstellung mehrfarbiger wärmeempfindlicher Aufzeichnungsmaterialien ist die Einkapselung von Farbstoffvorläufer und/oder Farbakzeptor üblich. Dabei haben sich verschiedene Arten von Methoden zur Herstellung der Farbstoffvorläufer bzw. Farbakzeptor beinhaltenden Mikrokaseln als besonders geeignet herausgestellt, zu denen unter anderem die Grenzflächenpolymerisationsmethode, eine Coacervationsmethode, eine Sprühtrocknungsmethode und die Emulsionsverdampfungs-Verfestigungsmethode gehören. Eine besonders geeignete Methode zur Einkapselung von Farbstoffvorläufer und/oder Farbakzeptor wird in der DE 198 54 866 A1 auf Seite 4 ab Zeile 5 bis Seite 13, Zeile 18, vorgeschlagen, weshalb diese Einkapselungsmethode auch als ganz besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung gilt.
Die Ausbildung einer die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht abdeckenden, gegebenenfalls mehrlagig ausgeführten Schutzschicht sowie gemäß einer Ausführungsvariante die Anordnung der Maskierungsschicht zwischen wärmeempfindlicher Aufzeichnungsschicht und Schutzschicht lässt die Entfernung zwischen der Aufzeichnungsschicht und dem das Druckbild hervorrufenden Druckkopf eines Thermodruckers anwachsen. Mit größer werdender Entfernung zwischen Aufzeichnungsschicht und Druckkopf des Thermodruckers wird zwangsläufig die Auflösung schlechter, wobei sich die Auflösung etwa umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung zwischen Aufzeichnungsschicht und Thermokopf verhält. Einer wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht, die diesem physikalischen Effekt wirkungsvoll entgegenwirkt, in dem sie eine optimierte Auflösung garantiert, kommt vor diesem Hintergrund eine besondere Bedeutung zu. Grundsätzlich kann die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht alle bekannten Farbstoffvorläufer sowie dazu im Einzelnen passende Farbakzeptoren, insbesondere organische Farbakzeptoren beinhalten. Ohne darauf beschränkt zu sein, sind jedoch besonders bevorzugt Farbstoffvorläufer ausgewählt aus der Gruppe umfassend
3-diethylamino-6-methyl-7-Anilinofluoran,
3-dibutylamino-6-methyl-7-Anilinofluoran,
3-(N-methyl-N-propyl)amino-6-methyl-7 Anilinofluoran,
3-(N-ethyl-N-isoamyl)amino-6-methyl-7-Anilinofluoran,
3-(N-methyl-N-cyclohexyl)amino-6-methyl-7-Anilinofluoran,
3-(N-ethyl-N-tolyl)amino-6-methyl-7-Anilinofluoran
und 3-(N-ethyl-N-tetrahydrofuryl)amino-6-methyl-7-Anilinofluoran,
sowie dazu im einzelnen passende organische Farbakzeptoren ausgewählt aus der Gruppe umfassend
2,2 bis (4-hydroxyphenyl)-Propan,
4-[(4-(1-methylethoxy)phenyl)sulfonyl]-Phenol,
4,4'-Dihydroxy-Diphenylsulfon,
N-(p-toluensulphonyl)-N'-(3-p-toluensulphonyl-Oxy-phenyl)-harnstoffe,
2,4'-Dihydroxy-Diphenylsulfon
und N-(2-hydroxyphenyl)-2-[(4-hydroxyphenyl)thio]-Acetamid,
freilich ohne auf die genannten Farbakzeptoren beschränkt zu sein. Für die Farbstoffvorläufer empfiehlt sich eine mittlere Teilchengröße in einem Bereich von größer 0,3 µm bis maximal 1,5 µm, insbesondere von 0,45 µm bis 0,9 µm. Die Grenzen werden nach oben durch eine zu geringe Empfindlichkeit und nach unten durch eine sonst zu starke Neigung des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials zur Vergrauung vorgegeben.
Als Beschichtungsvorrichtung zum Auftrag der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht bieten sich insbesondere Rollrakelstreichwerk, Messerstreichwerk, Vorhangbeschichter oder Luftbürste an. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ist die zur Ausbildung der Aufzeichnungsschicht genutzte Beschichtungsmasse wässerig. Die anschließende Trocknung der Beschichtungsmasse geschieht üblicherweise durch ein Verfahren, bei dem Wärme zugeführt wird, wie es durch Heißluft-Schwebetrockner oder auch Kontakttrockner geschieht. Bewährt ist auch eine Kombination aus den aufgeführten Trockenverfahren. Die flächenbezogene Masse der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht liegt bevorzugt zwischen 2 und 6 g/m² und noch besser zwischen 2,3 und 5,8 g/m².
Auch wenn nicht auf Papier als Substrat beschränkt, ist Papier und hier speziell ein nicht oberflächen behandeltes. Streich roh papier bevorzugt in einem Bereich für die flächenbezogene Masse zwischen 50 und 180 g/m² das Substrat, das sich am Markt auch mit Blick auf die gute Umweltverträglichkeit wegen der guten Recyclingfähigkeit durchgesetzt hat und das im Sinne der Erfindung bevorzugt ist. Unter einem nicht oberflächenbehandelten Streichrohpapier ist ein nicht in einer Leimpresse oder in einer Beschichtungsvorrichtung behandeltes Streichrohpapier zu verstehen. Für die Erfindung sind im gleichen Maße Folien beispielsweise aus Polyolefin und mit Polyolefin beschichtete Papiere als Substrat möglich, ohne dass eine solche Ausführung ausschließenden Charakter aufweist.
In einer besonderen Ausführungsform wird das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial als Etikett mit rückseitiger (Selbst)Klebeschicht ausgerüstet. Je nach Bedarf kann die Klebeschicht mit einem Releasematerial wie beispielsweise einem silikonhaltigen Releasepapier abgedeckt sein oder die äußere Schutzschicht des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials wird mit einer zusätzlichen Releaseschicht versehen, die bevorzugt aufgedruckt ist - idealerweise mittels Flexodruck. Die Releaseschicht weist dabei Trennmittel auf Basis von Silikonöl und/oder Silikonfett auf. Durch die Ausführung der Releaseschicht mit Silikonöl und/oder Silikonfett kann das vorgeschlagene Aufzeichnungsmaterial mit rückseitiger Selbstklebeschicht ohne Releasepapier in einer Rolle aufgewickelt werden, so dass in der Rolle die Selbstklebeschicht und die Releaseschicht in Kontakt kommen, ohne dass es zu einer dauerhaften Verklebung kommt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Releaseschicht unter dem Einfluss von energiereicher Strahlung, wie beispielsweise UV- oder Elektronenstrahlung, härt- bzw. vernetzbar. Sofern die Releaseschicht mittels UV-Strahlen gehärtet werden soll, müssen die zur Herstellung dieser Schicht verwendeten Monomere bzw. Prepolymere in bekannter Weise Zusätze von Photoinitiatoren enthalten. Durch Elektronenstrahlhärtung konnte eine über ihren Querschnitt besonders gleichmäßig ausgebildete, das bedeutet ausgehärtete Releaseschicht erzielt werden.
Die in Beschreibung und Patentansprüchen gemachten Angaben zur flächenbezogenen Masse, zu Gew.-% (Gewichts-%) und zu Gew.-Teilen (Gewichts-Teilen) beziehen sich jeweils auf das "atro"-Gewicht, d.h. absolut trockene Gewichtsteile. In den Ausführungen zu den Hohlraumpigmenten der Maskierungsschicht sind die diesbezüglichen Zahlenangaben berechnet aus dem "lutro"-Gewicht, d.h. lufttrockene Gewichtsteile, abzüglich des Gewichtsanteils von Wasser um und im Inneren der Pigmente in ihrer Lieferform.
Die Erfindung soll anhand der folgenden Beispiele weiter verdeutlicht werden.
Beispiel1:
Auf einer Langs.ieb-Papiermaschine wird als Substrat eine Papierbahn aus gebleichten und gemahlenen Laub- und Nadelholzzellstoffen mit einer flächenbezogenen Masse von 67 g/m² unter Zusatz üblicher Beischlagstoffe in üblichen Mengen hergestellt. Auf die eine Seite des Substrates wird mit einem Streichmesser eine hauptsächlich kalziniertes Kaolin als Pigment, Styrolbutadienlatex als Bindemittel und Stärke als Cobinder aufweisende Zwischenschicht von 8 g/m² aufgebracht und getrocknet. Zur Ausbildung der Zwischenschicht als Strahlungsschicht im Sinne der vorliegenden Erfindung enthält die Zwischenschicht unter UV-Licht fluoreszierende Farben in der Form optischer Aufheller in einer Menge von 2 Gew.-% (atro), bezogen auf das Gesamtgewicht der Zwischenschicht (atro). Auf die Zwischenschicht wird eine Maskierungsschicht unter Nutzung eines Rollrakelstreichwerks aufgetragen und getrocknet mit 16,67 Gew.-% (atro) Bindemittel und 83,33 Gew.-% Hohlraumpigmente. Dabei beziehen sich die Prozentangaben auf das Gesamtgewicht (atro) der fertig ausgebildeten Maskierungsschicht, deren flächenbezogene Masse 2,5 g/m² beträgt. Das so fertig gestellte Papier wird einem Thermodrucker zugeführt. Die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht werden gemäß eines vorbestimmten Karomusters durch den Druckkopf des Thermodruckers teilweise verschmolzen, so dass Bereiche in der Maskierungsschicht mit verschmolzenen Hohlraumpigmenten und Bereiche mit unverschmolzenen Hohlraumpigmenten entstehen. Unter Tageslicht erscheint das mit Strahlungs- und Maskierungsschicht bestrichene Papier einheitlich weiß. Unter UV-Licht ist eine starke Fluoreszenz an den Bereichen der Maskierungsschicht zu erkennen, in denen die Hohtraumpigmente durch die Wärmezufuhr des Druckkopfes des Thermodruckers miteinander verschmolzen sind. Die Fluoreszenz entstammt den fluoreszierenden Bestandteilen der Zwischenschicht, deren emittierte Lichtstrahlen durch die transparenten Bereiche der Maskierungsschicht mit den dort verschmolzenen Hohlraumpigmenten zu erkennen sind.
Beispiel 2:
Das in Beispiel 1 bereits benutzte Papier mit Substrat, der als Strahlungsschicht ausgebildeten Zwischenschicht und der darauf aufgetragenen Maskierungsschicht wird mit einer wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht versehen, die vollflächig mit einer flächenbezogenen Masse von 4 g/m² auf die Maskierungsschicht aufgetragen wird. Die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht weist zu 13,89 Gew.-% Bindemittel, zu 27,78 Gew.-% Farbakzeptor und zu 58,33 eingekapselten Farbstoffvorläufer auf. Dabei ist als Einkapselungsverfahren das in der DE 198 54 866 A1 beschriebene Verfahren benutzt worden. Auf die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht ist im Flexodruck eine unter UV-Strahlung härtbare Schutzschicht von 2 g/m² aufgetragen worden. Das so fertig gestellte wärmeempfindliche Aufzeichnungspapier wird einem Thermodrucker zugeführt. Die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht werden gemäß eines vorbestimmten Streifenmusters durch den Druckkopf des Thermodruckers mit einer Temperatur T₁ von 101 °C teilweise verschmolzen, so dass Bereiche in der Maskierungsschicht mit verschmolzenen Hohlraumpigmenten und Bereiche mit unverschmolzenen Hohlraumpigmenten entstehen. Unter Verwendung einer Temperatur T₂ von 145 °C wird in der wärmempfindlichen Aufzeichnungsschicht durch den Druckkopf des Thermodruckers ein vorbestimmtes Schriftbild erzeugt. Unter Tageslicht erscheint das wärmeempfindliche Aufzeichnungspapier einheitlich weiß mit ausgebildetem Thermoschriftbild. Unter UV-Licht ist eine starke Fluoreszenz an den Bereichen der Maskierungsschicht zu erkennen, in denen die Hohlraumpigmente durch die Wärmezufuhr des Druckkopfes des Thermodruckers miteinander verschmolzen sind. Die Fluoreszenz entstammt den fluoreszierenden Bestandteilen der Zwischenschicht, deren emittierte Lichtstrahlen durch die transparenten Bereiche der Maskierungsschicht mit den dort verschmolzenen Hohlraumpigmenten zu erkennen ist.

Begriffsliste:

(1) Strahlungsschicht
(2) Maskierungsschicht
- (2-1) milchig durchscheinende Bereiche der Maskierungsschicht
- (2-2) undurchsichtige Bereiche der Maskierungsschicht
(10) Substrat
- (11) Substrat als Strahlungsschicht
(20) Zwischenschicht
- (21) Zwischenschicht als Strahlungsschicht
(30) wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht
(40) Schutzschicht

Claims

Sicherheitsmerkmal in Form einer lumineszierenden Markierung zur Einbindung in ein Aufzeichnungsmaterial, wobei das Sicherheitsmerkmal eine Strahlungsschicht mit lumineszierenden Bestandteilen und eine die Strahlungsschicht zumindest teilweise abdeckende Maskierungsschicht mit Hohlraumpigmenten aufweist, wobei die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht durch lokal begrenzte Wärmebehandlung in Form einer Markierung verschmolzen werden können und an den Wärmebehandelten Stellen die Maskierungsschicht transparent werden kann.
Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht durch lokal begrenzte Wärmebehandlung in Form einer Markierung verschmolzen sind.
Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestandteile der Strahlungsschicht unter UV-Licht fluoreszierend sind.
Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht als "Cup-shaped"-Pigmente ausgebildet sind.
Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsschicht und die Maskierungsschicht gleichfarbig ausgebildet sind.
Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeictunet, dass das Aufzeichnungsmaterial ein Substrat aufweist, das als Strahlungsschicht des Sicherheitsmerkmals die lumineszierenden Bestandteile aufweist.
Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Maskierungsschicht mit einer Schutzschicht überzogen ist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem Sicherheitsmerkmal in Form einer lumineszierenden Markierung, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmerkmal eine Strahlungsschicht mit lumineszierenden Bestandteilen und eine die Strahlungsschicht zumindest teilweise abdeckende Maskierungsschicht mit Hohlraumpigmenten aufweist, wobei die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht durch lokal begrenzte Wärmebehandlung in Form einer Markierung verschmolzen werden können.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht durch lokal begrenzte Wärmebehandlung in Form einer Markierung verschmolzen sind.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestandteile der Strahlungsschicht unter UV-Licht fluoreszierend sind.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnungsmaterial ein Substrat aufweist, das als Strahlungsschicht die lumineszierenden Bestandteile aufweist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 1.1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnungsmaterial eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufweist, die in Form eines örtlich begrenzten "Spots" auf die Maskierungsschicht aufgebracht ist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnungsmaterial mindestens
- ein Substrat,

- eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht,

- eine zwischen dem Substrat und der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht gelegene, als Strahlungsschicht mit lumineszierenden Bestandteilen ausgebildete Zwischenschicht

- sowie eine Maskierungsschicht mit Hohlraumpigmenten aufweist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht anorganische Pigmente enthält, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend natürliches wie kalziniertes Kaolin, Siliziumoxid, Bentonit, Kalziumkarbonat, Aluminiumoxid und Böhmit.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Maskierungsschicht die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht zumindest teilweise abdeckt.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch geikennzeichnet, dass die Maskierungsschicht zwischen der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht und der als Strahlungsschicht ausgebildeten Zwischenschicht gelegen ist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht in Form eines örtlich begrenzten "Spots." auf die Maskierungsschicht aufgebracht ist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnungsmaterial mindestens eine Schutzschicht aufweist, die auf die Seite des Substrates mit der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht als vom Substrat weitest entfernte Schicht aufgetragen ist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnungsmaterial eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufweist, die mindestens einen Farbstoffvorläufer und mindestens einen Farbakzeptor enthält, wobei Farbstoffvorläufer und Farbakzeptor unter Einwirkung von Wärme farbbildend miteinander reagieren und wobei mindestens eine Komponente aus Farbstoffvorläufer und Farbakzeptor in Mikrokapseln vorliegen.