Wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien und Verfahren zur Authentizitätsprüfung
Die Erfindung betrifft wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien mit Sicherheitsmerkmalen, aufweisend ein Trägerpapier mit einer auf einer Seite angeordneten Aufzeichnungsschicht, die unter Einwirkung von Wärme miteinander reagierende Farbbildner und organische Farbakzeptoren enthält. Femer betrifft die Erfindung Verfahren zur Authentizitätsprüfung der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien.
Wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien sind seit längerer Zeit bekannt. Überwiegend werden diese Materialien zur Aufzeichnung von Fernkopien verwendet, die über öffentliche Fernsprechnetze - sogenanntes Telefaxverfahren - versandt werden. Sukzessive an Bedeutung gewinnen zusätzliche Einsatzgebiete für wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien durch ihre Verwendung als Überweisungsformulare oder Schecks, Diploma, Zertifikate, Beipackzettel für pharmazeutische Produkte, Belege für Glücksspiele aller Art, Wertzeichen, Kassenbons, Parkzettel von Parkautomaten sowie Eintritts- und Fahrkarten.
Zur Vermeidung bzw. Erkennung von Fälschungen wurden in der Vergangenheit bereits verschiedene Lösungen vorgeschlagen. Neben der Verwendung von Wasserzeichen wurde insbesondere der Einsatz von unter ultravioletter Bestrahlung fluoreszierenden Fasern vorgeschlagen, die dem Papierfaserstoff vor der Blattbildung in geringer Menge zugemischt werden. Entsprechende Vorschläge finden sich für nicht dem Gebiet der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien zuzurechnende Papiere in der AT E 37053 B und gemäß der DE 19501 289 A 1 für ein wärmeempfindliches Aufzeichnungspapier. Die Einarbeitung fluoreszierender Fasern in den Papierfaserstoff wirkt sich jedoch nachteilig in produktionstechnischer Hinsicht beispielsweise durch verlängerte Reinigungsstillstände an der Papiermaschine aus. Gleichzeitig kann der Ausschuß von so hergestelltem Papier nur sehr eingeschränkt recycelt werden aufgrund der mit bloßem Auge auffälligen Synthesefasern.
In der DE 2518871 A 1 wird für beschichtete Papiere als Sicherheitsmerkmal offenbart, daß zwei gleichgeartete Substanzen, die wenigstens einen Farbbildner als Azo-Verbindung und wenigstens einen Farbstoff oder ein Pigment enthalten, in bzw. auf das Trägerpapier aufgebracht sind. Zur Authentizitätsprüfung wird ein Reagenz mittels Stempel, Filzstift oder
Walzeneinrichtung auf das Papier aufgebracht, wobei die Substanz in bzw. auf dem Trägerpapier zusammen mit dem Reagenz in Form von Farbbildung reagiert. Das so beschriebene Sicherheitsmerkmal kann entsprechend dieser Schrift mit anderen Sicherheitsmerkmalen, wie Wasserzeichen, kombiniert werden.
Sicherheitsmerkmale in der Art zugegebener Farbstoffe in der Papiermasse oder auf der Papieroberfläche werden femer in der DE 296 17 106 U 1 hinsichtlich der Zugabe von Pigmenten auf Anthrachinonbasis sowie in der EP 0072481 B 1 hinsichtlich einer Beimischung von 2-{4'-Amino-3'-sulfophenyl)-6-methyl-benzthiazol-7-sulfonsäure oder deren Salzen offenbart. Die zuletzt genannten Vorschläge beziehen sich allesamt nicht auf das Gebiet der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien. Die Verwendung von Azinfarbstoff als Sicherheitsmerkmal wird nicht offenbart.
Als alleiniges Sicherheitsmerkmal offenbart die DE 2747349 C 2 für fälschungssichere Papiere, die insbesondere als für von Hand auszufüllende Zahlungsanweisungen eingesetzt werden sollen, die Verwendung von Pyrensulfonsäuren oder deren Metallsalzen, die entweder der Papiermasse zugegeben werden oder mit denen die Papierbahn imprägniert wird, woraus eine voilflächige Einfärbung der Papieroberfläche resultiert.
Aus der EP 0844097 A 1 ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial bekannt, bei dem als ein erstes Sicherheitsmerkmal stellenweise ein latentes Bild mitteis einer ein fluoreszierendes Reagenz enthaltenden Sicherheitstinte auf die Rückseite aufgedruckt ist. Zur Ausbildung eines zweiten Sicherheitsmerkmals in Form eines wasserdichten Bildes auf der Rückseite des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials enthält die Sicherheitstinte ein wasserabweisendes Mittel. Die das als Pigment oder Farbstoff verwendete fluoreszierende Reagenz und das wasserabweisende Mittel enthaltende Sicherheitstinte ist in einem wässri- gen Träger enthalten bzw. dispergiert, der außer diesen Komponenten noch Bindemittel, wie thermoplastische Harze, enthält, die zur Verbesserung der Bildbeständigkeit dienen sollen. Nachteilig bei diesem Vorschlag ist die kostenaufwendige Herstellung mittels Drucktechnik und die Tatsache, daß durch den wasserabweisenden Charakter der Sicherheitstinte die Anordnung von Preprints mittels der üblichen Druckverfahren erschwert wird.
Die vorliegende Erfindung will nun wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien zur Verfügung stellen, bei denen mit Hilfe einfacher und überall verfügbarer Einrichtungen mehrere Untersuchungsmöglichkeiten hinsichtlich der Authentizität des eingesetzten Papiers möglich sind. Eine weitere Aufgabe sieht die Erfindung in der Entwicklung eines Sicherheitsmerk-
mals, das weitaus deutlicher als eine vollflächige Präparation eine Prüfung auf Authentizität des eingesetzten Papiers ermöglicht. Gleichzeitig will die Erfindung einen wirksamen Schutz vor Fälschungsversuchen schaffen. Die Erfindung sieht auch eine Aufgabe darin, bei der Herstellung eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials auf solche der Papiermasse zuzugebende Komponenten zu verzichten, die wie beispielsweise fluoreszierende Fasern die eingangs erwähnten Probleme innerhalb des Produktionsprozesses zur Folge haben können. Ein weiterer wichtiger Aufgabenaspekt besteht schließlich darin, daß im Bedarsfall sogenannte Preprints problemlos auf die Rückseite der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien aufgebracht werden können, ohne daß durch in einer rückseitig aufgetragenen Präparation vorliegende Komponenten, wie z.B. Binde - oder Hydrophobierungsmittel, Störungen des Druckprozesses zu befürchten sind.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung gemäß ihrer ersten und besonders einfachen Ausführungsform ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit Sicherheitsmerkmal vor, das ein Trägerpapier mit einer auf einer Seite angeordneten Aufzeichnungsschicht umfaßt, die unter Einwirkung von Wärme miteinander reagierende Farbbildner und organische Farbakzeptoren enthält. Gekennzeichnet ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial dadurch, daß als Sicherheitsmerkmal ein unter UV-Bestrahlung fluoreszierender wasserlöslicher Farbstoff ohne Bindemittel in einem regelmäßigen oder unregelmäßigen, bei Tageslicht unsichtbaren Muster so auf die gesamte Oberfläche der Seite, die der mit einer Aufzeichnungsschicht versehenen Seite gegenüberliegt, i.e. die Rückseite, aufgebracht ist, daß die gesamte Oberfläche das Muster aufweist.
Im Gegensatz zu den bisher bekannten Ausführungsformen von Sicherheitspapieren, bei denen entweder durch den Eintrag entsprechender Farbstoffe in die Faserstoffmasse oder durch Präparation eine vollflächig wirksame Fluoreszenz erreicht wurde, bietet das wärmeempfindliche Aufzeichnungspapier der vorliegenden Erfindung durch die Art seiner Musterung eine über das im Rahmen einer Authentizitätsprüfung mit einer aufzubringenden alkalischen Substanz nachzuweisende Sicherheitsmerkmal hinausgehende und nicht ohne weiteres nachzuahmende Sicherheitskomponente.
Eine unregelmäßige Musterbildung im Sinne der vorliegenden Erfindung entspricht vorzugsweise einer feinkörnigen Struktur, die, anders ausgedrückt, als Sprenkelung bezeichnet werden kann, während ein regelmäßiges Muster vorzugsweise einer streifenförmigen Struktur entspricht. Im sauren oder neutralen pH-Bereich sieht die mit dem Farbstoff beaufschlagte Rückseite mit bloßem Auge bei Tageslicht betrachtet leicht gefärbt aus.
Der Vorteil des wasserlöslichen, ohne Bindemittel aufgebrachten Farbstoffes gemäß der vorstehenden Ausführungsform besteht darin, daß die Anbringung von Preprints nicht auf die Probleme stößt, wie sie bei den aus dem Stand der Technik bekannten bindemittelhalti- gen oder Hydrophobierungsmittel enthaltenden Beschichtungen bekannt sind.
Unter Preprints sind in der vorliegenden Beschreibung beispielsweise mittels Flexo- oder Offsetdruck, - insbesondere Trocken- oder Wateriess-Offsetdruck - aufgebrachte Aufdrucke, wie zum Beispiel Formularbeschriftungen zu verstehen, bei denen bei der späteren bestimmungsgemäßen Verwendung die Ausfüllung der Formularfelder mittels Thermodrucker erfolgt.
Als geeignet hinsichtlich der o.a. Ausführungsformen der Erfindung haben sich insbesondere solche Farbstoffe gezeigt, die im Rahmen einer Sicherheitsprüfung durch Aufbringung einer alkalischen Substanz auf die Rückseite des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials zu einer auch bei Tageslicht fluoreszierenden, insbesondere auch beständigen Farbe führen. Als besonders bevorzugte Farbstoffklasse sind dabei Farbstoffe auf Pyrensulfonat- basis anzuführen.
Vorzugsweise ist der unter UV-Bestrahlung fluoreszierende wasserlösliche Farbstoff mit einer flächenbezogenen Masse von 0,01 bis 40 mg/m2, ganz besonders bevorzugt mit einer flächenbezogenen Masse von 0,05 bis 7,5 mg/m2 auf die Seite, die der mit einer Aufzeichnungsschicht versehenen Seite gegenüberliegt, aufgebracht.
Als weitere und besonders fälschungssichere Ausführungsform sieht die Erfindung ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit Sicherheitsmerkmalen vor, das ein Trägerpapier mit einer auf einer Seite angeordneten Aufzeichnungsschicht umfaßt, die unter Einwirkung von Wärme miteinander reagierende Farbbildner und organische Farbakzeptoren enthält und das dadurch gekennzeichnet ist, daß als erstes Sicherheitsmerkmal ein mit bloßem Auge unsichtbarer wasserunlöslicher Azinfarbstoff in das Trägerpapier eingearbeitet ist, der bei einer Oberflächenbenetzung der der Aufzeichnungsschicht gegenüberliegenden Seite des Aufzeichnungsmaterials mit einem organischen Lösungsmittel oder einer Säure eine auffällige Färbung bewirkt, und daß als zweites Sicherheitsmerkmal auf die der Aufzeichnungsschicht gegenüberliegende Seite des Trägerpapiers, also auf die Rückseite eine Schicht aufgebracht ist mit einem im sauren oder neutralen pH-Bereich nur schwach sichtbaren Farbstoff auf Pyrensulfonatbasis. Der Farbstoff auf Pyrensulfonatbasis geht im Kontakt mit einer alkalischen Substanz eine Farbreaktion ein, die zu einer bei Tageslicht fluoreszierenden beständigen Farbe führt.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung kann der Pyrensulfonat- farbstoff, wenn es um die Vermeidung von Bedruckbarkeitsproblemen geht, ohne Bindemittel aufgebracht werden, jedoch ist auch ein gemeinsamer Auftrag mit einem Bindemittel, z.B. mittels eines Stärkestriches möglich.
Vorzugsweise ist der Azinfarbstoff in einer Menge von 0,005 bis 0,1 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt in einer Menge von 0,01 bis 0,03 Gew.-% in das Trägerpapier eingearbeitet.
Unter den Azinfarbstoffen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind durch den Pyrazin-Ring (Paradiazin-Ring) mit angelagerten aromatischen Kernen gekennzeichnete Farbstoffe zu verstehen.
Hinsichtlich der sowohl in den vorstehenden Absätzen wie auch im nachfolgenden Absatz als besonders fälschungssicher beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung wird weiterhin bevorzugt, daß die flächenbezogene Masse des Farbstoffes in der Schicht, die auf die der Aufzeichnungsschicht gegenüberliegende Seite des Trägerpapiers aufgebracht ist, zwischen 0,01 und 40 mg/m2 und besonders bevorzugt zwischen 0,05 und 7,5 mg/m2 liegt.
Ganz besonders bevorzugt als fälschungssicherste Ausführungsform sieht die Erfindung ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit Sicherheitsmerkmalen vor, das ein Trägerpapier mit einer auf einer Seite angeordneten Aufzeichnungsschicht umfaßt, die unter Einwirkung von Wärme miteinander reagierende Farbbildner und organische Farbakzeptoren enthält und das dadurch gekennzeichnet ist, daß als erstes Sicherheitsmerkmal ein mit bloßem Auge unsichtbarer wasserunlöslicher Azinfarbstoff in das Trägerpapier eingearbeitet ist, der bei einer Oberflächenbenetzung der der Aufzeichnungsschicht gegenüberliegenden Seite des Aufzeichnungsmaterials mit einem organischen Lösungsmittel oder einer Säure eine auffällige Färbung bewirkt, und daß als zweites Sicherheitsmerkmal ein unter UV-Bestrahlung fluoreszierender wasserlöslicher Farbstoff ohne Bindemittel in einem regelmäßigen oder unregelmäßigen, bei Tageslicht unsichtbaren Muster so auf die Oberfläche der Seite, die der mit einer Aufzeichnungsschicht versehenen Seite gegenüberliegt, aufgebracht ist, daß die gesamte Oberfläche das Muster aufweist.
Auch hier besteht der Vorteil des wasserlöslichen, ohne Bindemittel aufgebrachten Farbstoffes darin, daß die Anbringung von Preprints nicht auf die vorstehend erläuterten Be- druckbarkeitsprobleme stößt.
Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Aufzeichnungspapiere gemäß der Ansprüche 1 und 11, die auf der Seite, die der zur Aufzeichnung vorgesehenen Seite gegenüberliegt, einen unter UV-Bestrahlung fluoreszierenden wasserlöslichen Farbstoff aufweisen, ist die Durchführung einer ersten Authentizitätsprüfung derart möglich, indem die der zur Aufzeichnung vorgesehenen Seite gegenüberliegende Seite unter UV-Bestrahlung betrachtet wird, wobei das bei Tageslicht nicht sichtbare Muster zu erkennen ist. Wird bei dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungspapier gemäß Anspruch 6 der Farbstoff auf Pyrensulfonatbasis auf die Seite, die der zur Aufzeichnung vorgesehenen Seite gegenüberliegt, in einem regelmäßigen oder unregelmäßigen Muster aufgebracht, so ist dieses Muster unter UV-Bestrahlung zu erkennen.
Ein besonders bevorzugtes Verfahren zur Authentizitätsprüfung aller erfindungsgemäßen Aufzeichnungspapiere sieht die Oberflächenbenetzung der Seite, die der zur Aufzeichnung vorgesehenen Seite gegenüberliegt, insbesondere unter Benutzung eines Teststiftes oder einer vergleichbaren einfachen Vorrichtung mit einer alkalischen Substanz vor, wodurch eine bei Tageslicht sichtbare fluoreszierende beständige Farbe entsteht. Da in den üblichen Tintenlöschstiften alkalische Substanzen enthalten sind, werden auf diese Weise auch versuchte Fälschungsversuche erkennbar.
Ein weiteres Verfahren zur Authentizitätsprüfung hinsichtlich der Aufzeichnungspapiere gemäß der Ansprüche 6 und 11 sieht vor, daß eine Oberflächenbenetzung der Schicht, die der Aufzeichnungsschicht gegenüberliegt, mit einer Mischung aus einem primären Alkohol, einem sekundären Alkohol und einer Säure mittels eines Teststiftes, Schwammes, Stempels oder einer vergleichbaren einfachen technischen Vorrichtung in möglichst geringer Menge vorgenommen wird. Eine auffällige Färbung der benetzten Oberfläche läßt auf die Echtheit des untersuchten wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials schließen, wobei möglichst eine der Farbreaktion des Azinfarbstoffes mit dem organischen Lösungsmittel oder der Säure entsprechende Farbreaktion in der Aufzeichnungsschicht zu vermeiden ist.
Die in Beschreibung und Patentansprüchen gemachten Angaben zur flächenbezogenen Masse und zu Gew.-% beziehen sich auf das „atroα-Gewicht, d. h. absolut trockene Gewichtsanteile.
Als Trägerpapiere werden vorzugsweise holzfreie Papiere mit beliebiger flächenbezogener Masse eingesetzt. Die Aufzeichnungsschicht wird gegebenenfalls auf einen Vorstrich aufgebracht. Eine auf die der Aufzeichnungsschicht gegenüberliegende Seite des Trägerpapieres aufgebrachte Schicht besteht vorzugsweise aus einer Stärke.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel 1 :
Ein handelsübliches holzfreies Papier, das zur Herstellung von Sicherheitsbelegen, wie Fahrtausweisen oder Quittungsbelegen, vorgesehen ist, und eine flächenbezogene Masse von 65 g/m2 aufweist, wird rückseitig mit einer Stärkepräparation und vorderseitig mit einer zum Auftrag der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht vorgesehenen, im wesentlichen aus ölabsorbierendem Pigment und Bindemittel bestehenden Zwischenschicht versehen. Auf die getrocknete Stärkepräparation wird anschließend mittels einer wässerigen Lösung eines Farbstoffes auf Pyrensulfonatbasis ein unregelmäßiges Muster in der Art einer fein- kömigen Struktur aufgebracht. Die flächenbezogene Masse des aufgebrachten Farbstoffes beträgt 2,8 mg/m2. Unter UV-Bestrahlung von 254 nm zeigt das Muster eine grünliche Farbe, unter UV-Bestrahlung von 360 nm ist das Muster in bläulicher Farbe zu erkennen. Bei Tageslicht weisen die Papiere rückseitig eine mit bloßem Auge schwach sichtbare Färbung auf.
Beispiel 2: im Rahmen eines Produktionsversuchs wird in den Zellstoffeintrag für ein auf einer Langsieb - Papiermaschine herzustellendes Trägerpapier mit einer flächenbezogenen Masse von 80 g/m2 Azinfarbstoff mit einer Menge von 0,015 Gew.-% Handeisware bezogen auf das „atro"- Gewicht des Trägerpapiers eingegeben. Der auf die Rückseite des Trägerpapiers aufzubringende Stärkestrich enthält ein Pyrensulfonat, das im rückseitigen Stärkestrich mit einer flächenbezogenen Masse von 7 mg/m2 vorliegt. Auf einen vorderseitig aufgebrachten Pigmentvorstrich wird eine wämeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufgetragen.
Beispiel 3:
Auf ein für ein handelsübliches Ticketpapier vorgesehenes Trägerpapier, das dem vorstehend beschriebenen Trägerpapier entspricht, jedoch eine flächenbezogene Masse von 67 g/m2 aufweist, wird rückseitig ein Stärkestrich und vorderseitig ein Pigment-Vorstrich aufgebracht. Auf den Pigment-Vorstrich wird zunächst eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufgetragen und anschließend getrocknet. Auf dem rückseitig aufgetragen Stärkestrich wird abschließend eine Beschichtung mit einem Pyrensulfonat mit einer flächenbezogenen Masse von 2,9 mg/m2 aufgebracht.
Beispiel 4:
Zwecks Authentizitätsprüfung der Aufzeichnungsmaterialien nach den Beispielen 2 und 3 wird ein Filzstift hergestellt, der als Prüfsubstanz eine Mischung aus 70% Milchsäure, 15% Ethanol und 15% Isopropylalkohol enthält. Mit Hilfe dieser Prüfsubstanz ist es möglich, durch Oberflächenbenetzung der der Aufzeichnungsschicht gegenüberliegenden Seite des Aufzeichnungsmaterials eine Färbung durch Anlösen des Azinfarbstoffes zu bewirken. Dabei bleibt eine entsprechende Farbreaktion der Aufzeichnungsschicht aus. Diese würde sich bei der Verwendung von Lösungsmittel genauso einstellen wie bei einem zu starkem Auftrag der Prüfsubstänz.
Unter Benutzung eines handelsüblichen Tintenkillers wird anschließend eine alkalische Substanz auf die der Aufzeichnungsschicht gegenüberiiegenden Seite des Aufzeichnungsmaterials aufgebracht. Die Reaktion der Farbstoffe auf Pyrensulfonat-Basis mit der alkalischen Substanz führt augenblicklich zu einer bei Tageslicht fluoreszierenden beständigen Farbe.