EP2892667A1 - Werkstück oder werkstoff mit inertem markersystem - Google Patents

Werkstück oder werkstoff mit inertem markersystem

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EP2892667A1
EP2892667A1 EP13782650.9A EP13782650A EP2892667A1 EP 2892667 A1 EP2892667 A1 EP 2892667A1 EP 13782650 A EP13782650 A EP 13782650A EP 2892667 A1 EP2892667 A1 EP 2892667A1
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EP
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marker
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carrier
markers
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EP13782650.9A
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French (fr)
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Thomas Baque
Jochen MOESSLEIN
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Polysecure GmbH
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Polysecure GmbH
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    • Y10T428/24926—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.] including ceramic, glass, porcelain or quartz layer

Definitions

  • the present invention relates to a workpiece or a material containing a marker center].
  • the prior art describes various optical markers, as well as metallic particles, ferrites and magnetic particles. These markers are incorporated as an additive in the entire mass of the material. For these markers, it is of great importance in the material or the workpiece that they do not migrate and are inert even at higher stresses of the material or the workpiece. This is of particular importance for consumer goods, toys, pharmaceuticals or pesticides.
  • markers known in the art meet these requirements only inadequately.
  • markers are known which are dissolved by acids, alkalis or solvents, so that the markers used in this labeling system can be easily dissolved out.
  • marking substances can act as catalysts, thereby triggering undesirable reactions, such as hardening of labeled reaction resins prior to intended use or premature aging of products.
  • the marking agent should be provided in the workpiece or the material safely and difficultly soluble, but not make the markers contained ineffective.
  • the markers contained therein should not be destroyed or dissolved and their security features should not be changed or made unreadable.
  • the marking agent in the production of the workpiece or material containing this should in no way be influenced in terms of its features.
  • This object is achieved by a workpiece or a material containing a marking agent which comprises a marker in a boric acid or borax-containing fused carrier.
  • the Mark istsmittei is homogeneously mixed in the workpiece or material.
  • a workpiece or material is preferably provided, wherein the marker is homogeneously mixed in the carrier.
  • the support is glass, ceramic or enamel.
  • the workpiece or the material is preferably characterized in that the marker contains an anti-Stokes pigment and / or Stokes pigment.
  • the workpiece or the material of metal, glass, ceramic, wood and / or plastic.
  • the weight ratio of marker: support is 1: 3 -1: 10, preferably 1: 2-1: 5.
  • a marking agent containing a boric acid or borax-based support can be successfully incorporated in the mass of a workpiece or a material, so that the marker contained in the support can, in some way, be fused with the support.
  • the support is particularly preferably an enamel or ceramic glaze frit and particularly preferably contains borax (sodium tetraborate).
  • the carriers to be selected according to the invention are commercially available.
  • the markers can be mixed into these carriers and then fused.
  • further adjuvants may be added in the preparation of the marker, such as adjuvants that change the melting point of the carrier or its viscosity.
  • excipients are, for example, fluorspar, borax, boric acid or alkali carbonates.
  • the melting for producing the marking agent can be carried out continuously or discontinuously in melting furnaces.
  • the corresponding ovens and any necessary crucibles are also known in the art.
  • the melts produced can be quenched by pouring them in water or passing them over cooled metal rollers.
  • the resulting cooled melts can then be further processed to a powder of suitable particle size for use.
  • Corresponding milling processes are likewise known to the person skilled in the art.
  • Yttrium oxysulfide which is known as terbium and ergo-dioxide, is an anti-Stokes pigment that can be used as a marker. This mark can be excited with radiation of suitable wavelength and its fluorescence effects can be detected with a suitable detector, such as a simple image camera.
  • this marker to acid, such as dilute hydrochloric acid, is limited, so there is a risk that the yttrium will turn into a bioavailable compound. This is not only undesirable from a medical point of view, but also for consumer goods and children's toys, see DIN EN 71, prohibited.
  • the above-described pigment was mixed with a boron frit such as M9358 (Ferro, Reimbold & Strick) in a ratio of 3: 2 to 1: 5.
  • a boron frit such as M9358 (Ferro, Reimbold & Strick) in a ratio of 3: 2 to 1: 5.
  • the mixture was melted at 1000 ° C and the resulting melt then quenched by pouring into water.
  • the resulting glass shows no solubility of the yttrium, while the anti-Stokes effect is retained.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkstück oder Werkstoff, enthaltend ein Markierungsmittel, das einen Marker in einem Borsäure- oder boraxhaltigen verschmolzenen Träger umfasst.

Description

Werkstück oder Werkstoff mit inertem Markensystem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkstück oder einen Werkstoff enthaltend ein Markierungsmitte] .
Es ist bekannt, dass technische und andere hochwertige Produkte häufig unerlaubt kopiert werden. Dabei entsteht den einzelnen Unternehmen sowie darüber hinaus der gesamten Wirtschaft ein hoher Schaden. Zudem sind die kopierten Produkte oft von minderer Qualität. Da dem Kunden die Fälschung nicht bewusst ist, projektiert er eventuelle Mängel auf die minderwertige Qualität der Marke, es entsteht mithin auch ein enormer Imageschaden bei den Herstellern.
Aufgrund der technischen Möglichkeiten können viele Serienprodukte, wie zum Beispiel. Kunststoffteile, Maschinenteile, Kleidungsstücke, heutzutage mindestens makroskopisch praktisch perfekt kopiert werden. Daher ist es häufig schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, Originalprodukte und Plagiate voneinander zu unterscheiden, so dass Originalprodukte zur Unterscheidung gezielt, wirksam und wirtschaftlich mit zusätzlichen Merkmalen gekennzeichnet werden müssen.
Dabei kann es erforderlich sein, diese Merkmale nicht nur an der Oberfläche eines Werkstücks oder Werkstoffs anzubringen, beispielsweise in Form von Etiketten, sondern entsprechende Merkmale in die im wesentlichen gesamte Masse eines Gegenstands einzubringen und durch verschiedene Messverfahren nachzuweisen. Es sind verschiedene Markierungsmittei bekannt, die in die Masse eines zu markierenden Werkstoffs eingemischt werden können, um daraus bevorzugt ein entsprechend markiertes Werkstück herzustellen.
Unter anderem werden im Stand der Technik verschiedene optische Marker beschrieben, darüber hinaus auch metallische Teilchen, Ferrite und magnetische Teilchen. Diese Marker werden als Zusatzstoff in die gesamte Masse des Werkstoffs eingemischt. Für diese Marker ist es in dem Werkstoff bzw. dem Werkstück von großer Bedeutung, dass sie nicht migrieren und sich auch bei höheren Beanspruchungen des Werkstoffs bzw. des Werkstücks inert verhalten. Dies ist insbesondere bei Bedarfsgegenständen, Spielzeugen, Pharmazeutika oder Pflanzenschutzmitteln von sehr großer Bedeutung.
Die im Stand der Technik bekannten Marker erfüllen diese Anforderungen jedoch nur unzureichend. Beispielsweise sind Marker bekannt, die durch Säuren, Laugen oder Lösungsmittel aufgelöst werden, so dass die in diesem Markierungssystem verwendeten Markierungsstoffe leicht herausgelöst werden können. In anderen Fällen können Markierungssubstanzen als Katalysatoren wirken und lösen dadurch unerwünschte Reaktionen aus, wie zum Beispiel das Aushärten von mit Markern versehenen Reaktionsharzen bereits vor der geplanten Anwendung oder eine vorzeitige Alterung von Produkten.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkstück bzw. einen Werkstoff bereitzustellen, das bzw. der ein Markierungsmittel enthält und die oben beschriebenen Nachteile aus dem Stand der Technik überwindet. Insbesondere soll das Markierungsmittel in dem Werkstück bzw. dem Werkstoff sicher und schwer löslich bereitgestellt werden, jedoch die enthaltenen Marker nicht unwirksam machen. Insbesondere sollen bei der Herstellung des Markierungsmittels die darin enthaltenen Marker nicht zerstört oder aufgelöst und deren Sicherheitsmerkmale nicht verändert oder unlesbar gemacht werden. Auch soll das Markierungsmittel bei der Herstellung des dies enthaltenden Werkstücks bzw. Werkstoffs in keiner Weise hinsichtlich seiner Merkmale beeinflusst werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Werkstück oder einen Werkstoff enthaltend ein Markierungsmittel, das einen Marker in einem Borsäure- oder boraxhaltigen verschmolzenen Träger umfasst.
Dabei ist bevorzugt, dass das Markierungsmittei homogen im Werkstück bzw. Werkstoff vermischt ist.
Desweiteren ist ein Werkstück oder Werkstoff, bevorzugt vorgesehen, wobei der Marker homogen im Träger vermischt ist. Erfindungsgemäß bevorzugt ist der Träger Glas, Keramik oder Emaille. in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Werkstück oder der Werkstoff bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass der Marker ein Anti-Stokes- Pigment und/oder Stokes-Pigment enthält.
Desweiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass das Werkstück oder der Werkstoff aus Metall, Glas, Keramik, Holz und/oder Kunststoff ist.
Schließlich ist erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, dass das Gewichtsverhältnis von Marker:Träger 1 : 3 -1 : 10, bevorzugt 1 :2-1 :5 beträgt.
Überraschenderweise wurde erfindungsgemäß gefunden, dass ein Markierungsmittel, das einen Träger auf Borsäure- oder Boraxbasis enthält, erfolgreich in der Masse eines Werkstücks oder eines Werkstoffs aufgenommen werden kann, so dass der in dem Träger enthaltende Marker in. gewisser Weise nach Verschmelzung mit dem Träger„verglast" im Träger vorliegt, so dass er nicht migriert und insgesamt inert ist, eine Detektion und Auslesung der Merkmale für die Markierung jedoch nicht verändert, zerstört, aufgelöst oder uniesbar gemacht werden.
Besonders bevorzugt ist der Träger eine Emaille- oder keramische Glasurfritte und enthält besonders bevorzugt Borax (Natriumtetraborat). Die erfindungsgemäß auszuwählenden Trägerstoffe sind kommerziell erhältlich. Die Marker können in diese Trägerstoffe eingemischt und anschließend verschmolzen werden. Je nach verwendetem Trägerstoff oder Marker können weitere Hilfsstoffe bei der Herstellung des Markierungsmitteis zugegeben werden, wie Hilfsstoffe, die den Schmelzpunkt des Trägerstoffs oder dessen Viskosität ändern. Bekannte Hilfsstoffe sind beispielsweise Flussspat, Borax, Borsäure oder Alkalicarbonate.
Das Schmelzen zum Herstellen des Markierungsmittels kann kontinuierlich oder diskontinuierlich in Schmelzöfen erfolgen. Die entsprechenden Öfen und eventuell erforderlichen Tiegel sind auf dem Fachgebiet ebenfalls bekannt. Die hergestellten Schmelzen können abgeschreckt werden, indem man diese in Wasser gießt oder über gekühlte Metallwalzen leitet.
Die erhaltenen abgekühlten Schmelzen können dann zu einem Pulver mit für die Anwendung geeigneter Korngröße weiter verarbeitet werden. Entsprechende Mahlverfahren sind dem Fachmann ebenfalls bekannt.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform.
Vergleichsbeispiel
Yttriumoxisulfid, doüert mit Terbium- und Erbiunioxid, ist ein Anti-Stokes-Pigment, welches als Marker verwendet werden kann. Dieser Mark er kann mit Strahlung geeigneter Wellenlänge angeregt und dessen Fluoreszenzeffekte können mit einem geeigneten Detektor, wie einer einfachen Bildkamera, detektiert werden.
Die Beständigkeit dieses Markers gegenüber Säure, beispielsweise verdünnter Salzsäure, ist nur bedingt gegeben, so dass die Gefahr besteht, dass das Yttrium in eine bioverfüghare Verbindung übergeht. Dies ist nicht nur aus medizinischer Sicht unerwünscht, sondern auch bei Bedarfsgegenständen und Kinderspielzeugen, siehe DIN EN 71 , verboten.
Beispiel
Das oben beschriebene Pigment wurde mit einer Borfritte, wie zum Beispiel M9358 (Ferro, Reimbold & Strick) im Verhältnis 3 :2 bis 1 :5 vermischt. Die Mischung wurde bei 1000°C aufgeschmolzen und die erhaltene Schmelze dann durch Gießen in Wasser abgeschreckt. Das erhaltene Glas zeigt keine Löslichkeit des Yttriums, während der Anti-Stokes-Effekt jedoch erhalten bleibt.
Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination, für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims

Ansprüche
1. Werkstück oder Werkstoff, enthaltend ein Markierungsmittel, das einen Marker in einem Borsäure- oder horaxhaltigen verschmolzenen Träger umfasst.
2. Werkstück oder Werkstoff nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Markierungsmitte ί homogen im Werkstück bzw. Werkstoff vermischt ist.
3. Werkstück oder Werkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Marker homogen im Träger vermischt ist.
4. Werkstück oder Werkstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger Glas, Keramik oder Emaille ist.
5. Werkstück oder Werkstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Marker ein Anti-Stokes-Pigment und/oder Stokes-Pigment enthält.
6. Werkstück oder Werkstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück oder der Werkstoff aus Metall, Glas, Keramik, Holz und/oder Kunststoff ist.
7. Werkstück oder Werkstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von Marker :Träger 1 : 1-1 : 10, bevorzugt. 1 :2- 1 :5 beträgt.
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