WO2010037456A1 - Infrared-absorbent printing inks - Google Patents

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WO2010037456A1
WO2010037456A1 PCT/EP2009/006328 EP2009006328W WO2010037456A1 WO 2010037456 A1 WO2010037456 A1 WO 2010037456A1 EP 2009006328 W EP2009006328 W EP 2009006328W WO 2010037456 A1 WO2010037456 A1 WO 2010037456A1
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boride
infrared
security
cards
tickets
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PCT/EP2009/006328
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Inventor
Reinhold Rueger
Matthias Kuntz
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Merck Patent Gmbh
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    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
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    • B42D25/378—Special inks
    • B42D25/382—Special inks absorbing or reflecting infrared light

Definitions

  • the present invention relates to infrared-absorbing inks and security elements and security products containing such security elements.
  • security products are provided with security elements, also called security features, to protect against counterfeiting.
  • visible security elements are used, which can be detected without technical aids with the naked eye, e.g. Angle-dependent colors, but also hidden elements that can not be detected without technical aids.
  • visible and hidden security elements are shared.
  • Invisible security features play a major role in machine detection and capture of value and ID documents. Examples of this are the recognition of banknotes in ATMs or the automatic detection and authenticity of ID cards using testers. Such devices use electrical or magnetic properties or even hidden optical effects, e.g. UV or IR absorption or luminescence in different wavelength ranges.
  • GB 1534403 describes a security product which is printed with two colors which appear identical in the visible spectral range and differ in their IR absorption. As an IR absorber soot is used. A disadvantage of this process is the black color of carbon black, which causes the ink to gray, especially at higher carbon black concentrations. The method is therefore limited useful.
  • WO 98/28374 describes a printing ink for security elements with graphite as IR-absorbing additive.
  • graphite By using graphite, the desired color of the printed image should be less affected than by soot. Nevertheless, with red or orange base colors, as stated in the examples of WO 98/28374, only "dirty" Obtained shades. Bright colors or even transparent colors with good IR absorption are not feasible.
  • EP 1790701 describes a printing ink for steel intaglio printing which contains 5-70% by weight of a transition metal compound as IR-absorbing
  • the IR-absorbing component has to be added in relatively high concentrations.
  • a first subject of the invention is thus an infrared-absorbing printing ink containing at least one boride, which absorbs radiation in the wavelength range from 800 to 2500 nm.
  • infrared images with good contrast and high authenticity can be obtained, which have no or only a very low intrinsic color and are preferably well suited as a hidden security element.
  • infrared-absorbing inks for the purposes of the invention, both colorant-containing and colorant-free inks, such. B. flexographic, gravure and offset inks, and inks, such. As ink-jet inks to understand.
  • infrared-absorbing, IR-absorbing or infrared-absorbing agents are referred to in the present invention, those materials that absorb radiation in the wavelength range of 800 - 2500 nm (near infrared / NIR).
  • the infrared-absorbing printing ink is preferably recognizable by means of an IR detector or an IR camera. Such detectors and cameras are known to those skilled in the art and are commercially available.
  • the printing ink according to the invention preferably has a strong absorption in the wavelength range from 800 to 1500 nm.
  • the printing ink of the invention preferably exhibits a high transparency for visible light (380-780 nm). For the human eye, it is thus preferably invisible.
  • the component of the present inks essential to the invention is at least one boride which absorbs radiation in the wavelength range from 800 to 2500 nm and which is used as the infrared absorber of the printing ink.
  • Borides are, as known to those skilled in the art, non-stoichiometric compounds of boron and a metal. You can powder metallurgically or by reaction of the metal oxides with
  • Boron carbide are produced.
  • borides according to the invention are z.
  • commercially available compounds such as aluminum boride, magnesium boride, europium boride, calcium boride, lanthanum boride, cerium boride, samarium boride, yttrium boride, molybdenum boride, silicon boride, zirconium boride, titanium boride, vanadium boride or chromium bromide or mixtures thereof.
  • lanthanum hexaboride (LaB 6 ), cerium hexaboride (CeB 6 ), samarium hexaboride (SmB 6 ), yttrium hexaboride (YB 6 ), molybdenum boride (Mo 2 B 5 ), silicon hexaboride (SiB 6 ), silicon tetraboride (SiB 4 ), zirconium diboride (ZrB 2 ) , Titanium boride (TiB 2 ), vanadium boride (VB 2 ) or chromium diboride (CrB 2 ) or mixtures thereof are suitable.
  • Hexaborides are preferably used. Particularly preferred is the lanthanum hexaboride (LaB 6 ).
  • a particular advantage of the borides according to the invention is that they have a strong absorption in the wavelength range from 800 to 2500 nm, preferably from 800 to 1500 nm, and no or only a small intrinsic color.
  • the commercially available borides usually have mean particle sizes significantly> 50 microns, so that they are before use as an IR absorber in printing inks with a suitable grinding machine, e.g. a bead mill, ball mill or air jet mill, must be milled to the appropriate particle sizes.
  • a suitable grinding machine e.g. a bead mill, ball mill or air jet mill
  • the grinding is carried out in aqueous suspensions.
  • the preferred grinding process for the Feinstvermahlung is grinding in the bead mill. This allows the borides to be ground in suspension up to average particle sizes of 50 nm.
  • the grinding is preferably carried out in aqueous suspension in the presence of dispersing aids.
  • the aqueous suspensions can be added directly to aqueous printing inks.
  • the borides can be finely ground in a solvent or solvent system suitable for the printing ink and then added to the printing ink.
  • a solvent or solvent system suitable for the printing ink it is also possible to convert the finely ground borides from the aqueous suspension into a hydrophobic preparation with the aid of suitable emulsifiers or protective colloids.
  • the resulting hydrophobic preparation of the boride can then be redispersed in solvents and added to the non-aqueous printing ink.
  • the borides are added in concentrations of from 0.01 to 5% by weight, preferably from 0.01 to 2% by weight, and in particular from 0.05 to 0.5% by weight, based on the total weight of the printing ink.
  • the borides can be used in very small amounts without the detectability being adversely affected.
  • the printing inks according to the invention usually contain in addition to the boride one or more binders and a solvent or a
  • Solvent mixture optionally one or more wetting or leveling agents, optionally one or more thickeners or other rheological additives, waxes, antioxidants, drying accelerators, photoinitiators and optionally one or more colorants.
  • compositions of printing inks, applications, properties and basic principles of the formulation of printing inks are known in the art and z. B. in "The Printing Ink Manual”, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Netherlands, 5th edition, reprint 1999 described.
  • binders for the printing inks according to the invention come z.
  • alkyd resins rosins, nitrocellulose, polyvinyl butyrals, vinyl chloride-acrylate copolymers, polyvinyl alcohol, casein, polyacrylates, melamine resins, melamine acrylates, epoxy acrylates, or Urethanacrylate in question.
  • UV-curable inks still contain photoinitiators, such.
  • Examples of UV-curable inks are in the o. Textbook "The Printing Ink Manual" in Chapter 11.
  • solvents in printing inks are water, mineral oils, alcohols, methyl ethyl ketone or toluene, which is used especially in printing inks for gravure printing.
  • the printing ink contains only at least one radiation in the wavelength range from 800 to 2500 nm absorbing boride as a pigment and no further colorants.
  • the ink is transparent and hardly colored, the print image is not or only slightly visible to the naked eye.
  • an infrared camera if necessary in conjunction with a suitable filter / filter combination or an infrared detector, the printed image can be easily recognized. For use as a non-visible security element, this picture may already be sufficient. But it can easily be with a single or multi-colored, overprinted in the near infrared transparent image. The color image is then visible with the eye and the infrared image with the detector.
  • the transparent infrared-absorbing image may be printed over the color image.
  • halftone dots or lines of the individual color separations of the printed image as usual in multicolor printing, can be present next to one another.
  • the printing ink in addition to the infrared-absorbing boride pigment, also contains one or more near-infrared non-absorbing colored pigments and / or one or more near-infrared non-absorbing dyes.
  • the use of partial images has significant advantages, since with little effort both the visible wavelength range and the IR range can be checked and set to one another in a logical combination (on-off).
  • barcodes can also be invisibly integrated into single- or multi-color images.
  • the present invention also has the advantage that the properties of the printing ink are not or only slightly influenced, so that conventional application methods can be used.
  • the printing inks according to the invention can be applied by conventional techniques such as printing, embossing and stamping or else by inkjet printing.
  • the borides can be used in all common printing inks, e.g. in flexographic, gravure, gravure, offset, pad, screen, and inkjet inks. They are preferably well compatible with the usual printing ink systems. In addition, they are resistant to light, temperature and chemical influences.
  • a second subject of the invention is a process for producing an infrared-absorbing printing ink according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that at least one boride which absorbs radiation in the wavelength range from 800 to 2500 nm, preferably from 800 to 1500 nm , having an average particle size of 0.01 to 2 ⁇ m, preferably 0.05 to 0.5 ⁇ m, in particular 0.05 to 0.1 ⁇ m, and this boride with one or more binders, a solvent or a solvent mixture, optionally one or more Wetting or leveling agents, optionally mixed with one or more thickeners and optionally one or more colorants.
  • infrared images with good contrast and high fastness are available, which have no or only very little intrinsic color and are well suited as hidden security elements.
  • Suitable printing methods are all methods known in the art such. B. flexographic, gravure, pad printing, screen printing, off-set printing or ink-jet printing.
  • a third object of the invention is thus the use of the infrared-absorbing ink according to one or more of claims 1 to 6 for producing a security element for security products.
  • a fourth object of the invention is the use of the infrared-absorbing inks for the brand protection of high quality branded articles.
  • Another object of the invention is an infrared-absorbing security element for security products containing at least one boride as an infrared absorber
  • Such security elements can preferably be detected and read out easily and reliably by means of an IR detector or an IR camera. For the human eye, however, they are preferably invisible.
  • Security elements are preferably used in security products.
  • Another object of the invention is thus a security product comprising at least one security element produced with at least one infrared-absorbing ink according to one or more of claims 1 to 6.
  • Preferred security products according to the invention are banknotes, checks, bank and credit cards, check cards, securities and objects, passports, identity documents, chip cards, certificates, test certificates, driver's licenses, entrance tickets, stamps and stamps, identification cards, tickets, rail and airline tickets, Entrance tickets, telephone cards, labels, packaging materials, test marks, seals and objects to be protected.
  • the security products preferably have at least one further security element.
  • Preferred additional security elements are watermarks
  • the present invention can also be used to advantage for the marking of production goods. So z. B. production data,
  • Batch numbers, expiration dates, barcodes, company logos, serial numbers, etc. are applied as a hidden feature on packages that can be detected by an infrared reader.
  • the invention can also be used advantageously for the purpose of trademark protection of high quality goods or branded goods, for. B. by applying an invisible infrared readable barcode, a 2-D-Datamatrixcodes or any other recognizable in the infrared image mark on the objects to be marked such.
  • ACBR Lanthanum hexaboride
  • Inks are divided into 3 parts. One part is mixed with 1 wt .-% of the ground LaB 6 dispersion. A yellow ink absorbing in the near IR is obtained.
  • Fine graphite from the company Graphit Kropfmühl and homogenized in a planetary mixer. This gives a yellow-gray printing ink.
  • the original aqueous flexographic ink and the LaB 6- containing flexographic ink are printed side by side over the entire surface.
  • the printed carton is viewed with an infrared-enhanced retrofitted camera with filter (Canon EOS 450D).
  • An infrared-enhanced retrofitted camera with filter Canon EOS 450D.
  • Example 2 Preparation of a preparation for solvent printing inks and use in a gravure ink
  • a commercially available solvent-based yellow gravure ink from Siegwerke is divided. One half is used without addition, to the other half 1 wt .-% (based on the finished ink) of the pasty LaB 6 preparation is added and stirred. From both inks, a raster pattern is printed on a white paper strip with a Saueressig hand-held printing machine. Both prints are hardly distinguishable visually. Under the infrared sensitive
  • the yellow print appears without camera LaB 6 -Zusatz bright, with LaB 6 - addition dark.

Abstract

The present invention relates to infrared-absorbing printing inks for producing security elements, comprising at least one boride absorbing radiation in the wavelength range from 800 – 2500 nm as an infrared absorber.

Description

Infrarotabsorbierende Druckfarben Infrared absorbing inks
Die vorliegende Erfindung betrifft infrarotabsorbierende Druckfarben und damit hergestellte Sicherheitselemente und Sicherheitserzeugnisse enthaltend solche Sicherheitselemente.The present invention relates to infrared-absorbing inks and security elements and security products containing such security elements.
Wertgegenstände und Wert- und Ausweisdokumente, so genannte Sicherheitserzeugnisse, werden zum Schutz vor Fälschungen mit Sicherheitselementen, auch Sicherheitsmerkmale genannt, versehen. Dabei kommen sichtbare Sicherheitselemente zum Einsatz, die ohne technische Hilfsmittel mit bloßem Auge erkannt werden können, z.B. winkelabhängige Farben, aber auch verborgene Elemente, die ohne technische Hilfsmittel nicht erkannt werden können. Oft werden sichtbare und verborgene Sicherheitselemente gemeinsam verwendet.Valuables and security documents, so-called security products, are provided with security elements, also called security features, to protect against counterfeiting. In this case, visible security elements are used, which can be detected without technical aids with the naked eye, e.g. Angle-dependent colors, but also hidden elements that can not be detected without technical aids. Often, visible and hidden security elements are shared.
Unsichtbare Sicherheitselemente spielen eine große Rolle bei der maschinellen Erkennung und Erfassung von Wert- und Ausweisdokumenten. Beispiele hierfür sind die Erkennung von Banknoten in Geldautomaten oder die automatische Erkennung und Echtheitsprüfung von Ausweiskarten mit Hilfe von Prüfautomaten. Solche Geräte nutzen elektrische bzw. magnetische Eigenschaften oder auch verborgene optische Effekte, z.B. UV- oder IR-Absorption oder Lumineszenz in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen.Invisible security features play a major role in machine detection and capture of value and ID documents. Examples of this are the recognition of banknotes in ATMs or the automatic detection and authenticity of ID cards using testers. Such devices use electrical or magnetic properties or even hidden optical effects, e.g. UV or IR absorption or luminescence in different wavelength ranges.
GB 1534403 beschreibt ein Sicherheitserzeugnis, das mit zwei im sichtbaren Spektralbereich identisch erscheinenden Farben bedruckt ist, die sich in ihrer IR-Absorption unterscheiden. Als IR-Absorber wird Ruß verwendet. Nachteilig bei diesem Verfahren ist die schwarze Farbe von Ruß, wodurch die Druckfarbe vergraut, insbesondere bei höheren Rußkonzentrationen. Das Verfahren ist deshalb nur begrenzt brauchbar.GB 1534403 describes a security product which is printed with two colors which appear identical in the visible spectral range and differ in their IR absorption. As an IR absorber soot is used. A disadvantage of this process is the black color of carbon black, which causes the ink to gray, especially at higher carbon black concentrations. The method is therefore limited useful.
WO 98/28374 beschreibt eine Druckfarbe für Sicherheitselemente mit Graphit als IR-absorbierendem Additiv. Durch die Verwendung von Graphit soll die gewünschte Farbe des Druckbilds weniger beeinträchtigt werden als durch Ruß. Dennoch werden mit roten oder orangenen Basisfarben, wie in den Beispielen der WO 98/28374 ausgeführt wird, nur „schmutzige" Farbtöne erhalten. Helle Farben oder gar transparente Farben mit guter IR-Absorption sind so nicht machbar.WO 98/28374 describes a printing ink for security elements with graphite as IR-absorbing additive. By using graphite, the desired color of the printed image should be less affected than by soot. Nevertheless, with red or orange base colors, as stated in the examples of WO 98/28374, only "dirty" Obtained shades. Bright colors or even transparent colors with good IR absorption are not feasible.
EP 1790701 beschreibt eine Druckfarbe für den Stahlstichtiefdruck, die 5 - 70 Gew.-% einer Übergangsmetallverbindung als IR-absorbierendeEP 1790701 describes a printing ink for steel intaglio printing which contains 5-70% by weight of a transition metal compound as IR-absorbing
Komponente enthält, wobei die IR-Absorption auf einen Elektronenübergang in der d-Schale des Übergangsmetallatoms oder -ions beruht. Wie der EP 1790701 zu entnehmen ist, muss die IR-absorbierende Komponente in relativ hohen Konzentrationen zugesetzt werden.Component, wherein the IR absorption is based on an electron transfer in the d-shell of the transition metal atom or ion. As can be seen from EP 1790701, the IR-absorbing component has to be added in relatively high concentrations.
Boride wurden bisher zur Lasermarkierung von Polymeren (WO 2006/029677) oder zur Herstellung von Schutzfolien gegen Wärmestrahlung (US 6,277,187; EP 1319683; US 2004/0071957) verwendet.Borides have hitherto been used for the laser marking of polymers (WO 2006/029677) or for the production of protective films against thermal radiation (US Pat. No. 6,277,187, EP 1319683, US 2004/0071957).
Es besteht weiterhin Bedarf an unter Infrarotlicht erkennbaren Sicherheitselementen für Sicherheitserzeugnisse.There is still a need for infrared security detectable security elements for security products.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass mit Druckfarben, die mindestens ein infrarotabsorbierendes Borid enthalten, solche Sicherheitselemente hergestellt werden können.Surprisingly, it has now been found that printing inks containing at least one infrared-absorbing boride can be used to produce such security elements.
Ein erster Gegenstand der Erfindung ist somit eine infrarotabsorbierende Druckfarbe enthaltend mindestens ein Borid, das Strahlung im Wellenlängenbereich von 800 - 2500 nm absorbiert.A first subject of the invention is thus an infrared-absorbing printing ink containing at least one boride, which absorbs radiation in the wavelength range from 800 to 2500 nm.
Mit den erfindungsgemäßen Druckfarben können Infrarotbilder mit gutem Kontrast und hoher Echtheit erhalten werden, die keine oder nur eine sehr geringe Eigenfarbe aufweisen und sich bevorzugt gut als verdecktes Sicherheitselement eignen.With the printing inks of the invention, infrared images with good contrast and high authenticity can be obtained, which have no or only a very low intrinsic color and are preferably well suited as a hidden security element.
Als infrarotabsorbierende Druckfarben im Sinne der Erfindung sind sowohl farbmittelenthaltende als auch farbmittelfreie Druckfarben, wie z. B. Flexodruck-, Tiefdruck- und Offset-Druckfarben, und Tinten, wie z. B. Ink- Jet-Tinten, zu verstehen. AIs infrarotabsorbierend, IR-absorbierend oder Infrarotabsorber werden in der vorliegenden Erfindung solche Materialien bezeichnet, die Strahlung im Wellenlängenbereich von 800 - 2500 nm (Nahes Infrarot/NIR) absorbieren. Bevorzugt ist die infrarotabsorbierende Druckfarbe mittels eines IR-Detektors oder einer IR-Kamera erkennbar. Solche Detektoren und Kameras sind dem Fachmann bekannt und sind kommerziell erhältlich.As infrared-absorbing inks for the purposes of the invention, both colorant-containing and colorant-free inks, such. B. flexographic, gravure and offset inks, and inks, such. As ink-jet inks to understand. As infrared-absorbing, IR-absorbing or infrared-absorbing agents are referred to in the present invention, those materials that absorb radiation in the wavelength range of 800 - 2500 nm (near infrared / NIR). The infrared-absorbing printing ink is preferably recognizable by means of an IR detector or an IR camera. Such detectors and cameras are known to those skilled in the art and are commercially available.
Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Druckfarbe eine starke Absorption im Wellenlängenbereich von 800 - 1500 nm auf. Bevorzugt zeigt die erfindungsgemäße Druckfarbe außerdem eine hohe Transparenz für sichtbares Licht (380 - 780 nm). Für das menschliche Auge ist sie somit bevorzugt unsichtbar.The printing ink according to the invention preferably has a strong absorption in the wavelength range from 800 to 1500 nm. In addition, the printing ink of the invention preferably exhibits a high transparency for visible light (380-780 nm). For the human eye, it is thus preferably invisible.
Die erfindungswesentliche Komponente der vorliegenden Druckfarben ist mindestens ein Borid, das Strahlung im Wellenlängenbereich von 800 - 2500 nm absorbiert, und das als Infrarotabsorber der Druckfarbe verwendet wird. Boride sind, wie dem Fachmann geläufig ist, nichtstöchiometrische Verbindungen aus Bor und einem Metall. Sie können pulvermetallurgisch oder durch Reaktion der Metalloxide mitThe component of the present inks essential to the invention is at least one boride which absorbs radiation in the wavelength range from 800 to 2500 nm and which is used as the infrared absorber of the printing ink. Borides are, as known to those skilled in the art, non-stoichiometric compounds of boron and a metal. You can powder metallurgically or by reaction of the metal oxides with
Borcarbid hergestellt werden. Als erfindungsgemäße Boride eignen sich z. B. kommerziell erhältliche Verbindungen wie Aluminiumborid, Magnesiumborid, Europiumborid, Calciumborid, Lanthanborid, Cerborid, Samariumborid, Yttriumborid, Molybdänborid, Siliziumborid, Zirkonborid, Titanborid, Vanadiumborid oder Chromborid oder deren Gemische. Insbesondere Lanthanhexaborid (LaB6), Cerhexaborid (CeB6), Samariumhexaborid (SmB6), Yttriumhexaborid (YB6), Molybdänborid (Mo2B5), Siliziumhexaborid (SiB6), Siliziumtetraborid (SiB4), Zirkondiborid (ZrB2), Titanborid (TiB2), Vanadiumborid (VB2) oder Chromdiborid (CrB2) oder deren Gemische sind geeignet. Bevorzugt werden Hexaboride verwendet. Besonders bevorzugt ist das Lanthanhexaborid (LaB6).Boron carbide are produced. As borides according to the invention are z. For example, commercially available compounds such as aluminum boride, magnesium boride, europium boride, calcium boride, lanthanum boride, cerium boride, samarium boride, yttrium boride, molybdenum boride, silicon boride, zirconium boride, titanium boride, vanadium boride or chromium bromide or mixtures thereof. In particular, lanthanum hexaboride (LaB 6 ), cerium hexaboride (CeB 6 ), samarium hexaboride (SmB 6 ), yttrium hexaboride (YB 6 ), molybdenum boride (Mo 2 B 5 ), silicon hexaboride (SiB 6 ), silicon tetraboride (SiB 4 ), zirconium diboride (ZrB 2 ) , Titanium boride (TiB 2 ), vanadium boride (VB 2 ) or chromium diboride (CrB 2 ) or mixtures thereof are suitable. Hexaborides are preferably used. Particularly preferred is the lanthanum hexaboride (LaB 6 ).
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Boride ist, dass sie eine starke Absorption im Wellenlängenbereich von 800 - 2500 nm, bevorzugt von 800 - 1500 nm, und keine oder nur eine geringe Eigenfarbe aufweisen. - A -A particular advantage of the borides according to the invention is that they have a strong absorption in the wavelength range from 800 to 2500 nm, preferably from 800 to 1500 nm, and no or only a small intrinsic color. - A -
Bevorzugt werden Boride verwendet, die eine mittlere Partikelgröße (d50, gemessen mittels dynamischer Lichtstreuung in Suspension) im Bereich von 0.01 - 2 μm, vorzugsweise von 0,05 - 0.5 μm, insbesondere von 0,05 - 0.1 μm, besitzen.Preference is given to using borides which have an average particle size (d 50, measured by means of dynamic light scattering in suspension) in the range from 0.01 to 2 μm, preferably from 0.05 to 0.5 μm, in particular from 0.05 to 0.1 μm.
Die kommerziell erhältlichen Boride besitzen meist mittlere Partikelgrößen deutlich > 50 μm, so dass sie vor dem Einsatz als IR-Absorber in Druckfarben mit einem geeigneten Mahlgerät, z.B. einer Perlmühle, Kugelmühle oder Luftstrahlmühle, zu den entsprechenden Partikelgrößen vermahlt werden müssen. Bevorzugt erfolgt die Vermahlung in wässrigen Suspensionen. Das bevorzugte Mahlverfahren für die Feinstvermahlung ist die Mahlung in der Perlmühle. Damit lassen sich die Boride in Suspension bis zu mittleren Partikelgrößen von 50 nm vermählen.The commercially available borides usually have mean particle sizes significantly> 50 microns, so that they are before use as an IR absorber in printing inks with a suitable grinding machine, e.g. a bead mill, ball mill or air jet mill, must be milled to the appropriate particle sizes. Preferably, the grinding is carried out in aqueous suspensions. The preferred grinding process for the Feinstvermahlung is grinding in the bead mill. This allows the borides to be ground in suspension up to average particle sizes of 50 nm.
Die Mahlung wird vorzugsweise in wässriger Suspension in Gegenwart von Dispergierhilfsmitteln durchgeführt. Auf diesem Weg sind wässrige Suspensionen mit einer Konzentration der Boride im Bereich von 1 - 50 Gew.-%, bevorzugt 10 - 40 Gew.-%, zugänglich. Insbesondere ca. 20 - 35%ige wässrige Suspensionen der Boride werden verwendet. Die wässrigen Suspensionen können wässrigen Druckfarben direkt zugesetzt werden.The grinding is preferably carried out in aqueous suspension in the presence of dispersing aids. In this way, aqueous suspensions with a concentration of borides in the range of 1 - 50 wt .-%, preferably 10 - 40 wt .-%, accessible. In particular, about 20-35% aqueous suspensions of borides are used. The aqueous suspensions can be added directly to aqueous printing inks.
Im Falle nicht wässriger Druckfarben können die Boride in einem für die Druckfarbe geeigneten Lösemittel oder Lösemittelsystem feingemahlen werden und anschließend der Druckfarbe zugesetzt werden. Alternativ ist auch die Überführung der feingemahlenen Boride aus der wässrigen Suspension in eine hydrophobe Zubereitung mit Hilfe geeigneter Emulgatoren oder Schutzkolloide möglich. Die erhaltene hydrophobe Zubereitung des Borids kann dann in Lösemitteln redispergiert und der nichtwässrigen Druckfarbe zugesetzt werden.In the case of non-aqueous printing inks, the borides can be finely ground in a solvent or solvent system suitable for the printing ink and then added to the printing ink. Alternatively, it is also possible to convert the finely ground borides from the aqueous suspension into a hydrophobic preparation with the aid of suitable emulsifiers or protective colloids. The resulting hydrophobic preparation of the boride can then be redispersed in solvents and added to the non-aqueous printing ink.
Die Boride werden in Konzentrationen von 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 2 Gew.-%, und insbesondere 0,05 bis 0.5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Druckfarbe, zugesetzt. Vorteilhafterweise können die Boride in sehr geringen Mengen eingesetzt werden ohne dass die Detektierbarkeit negativ beeinflusst wird.The borides are added in concentrations of from 0.01 to 5% by weight, preferably from 0.01 to 2% by weight, and in particular from 0.05 to 0.5% by weight, based on the total weight of the printing ink. Advantageously, the borides can be used in very small amounts without the detectability being adversely affected.
Die erfindungsgemäßen Druckfarben enthalten üblicherweise neben dem Borid ein oder mehrere Bindemittel und ein Lösemittel oder einThe printing inks according to the invention usually contain in addition to the boride one or more binders and a solvent or a
Lösemittelgemisch, ggf. ein oder mehrere Netz- bzw. Verlaufsmittel, ggf. ein oder mehrere Verdicker oder sonstige rheologische Additive, Wachse, Antioxidantien, Trocknungsbeschleuniger, Photoinitiatoren und ggf. ein oder mehrere Farbmittel.Solvent mixture, optionally one or more wetting or leveling agents, optionally one or more thickeners or other rheological additives, waxes, antioxidants, drying accelerators, photoinitiators and optionally one or more colorants.
Zusammensetzungen von Druckfarben, Anwendungen, Eigenschaften und Grundprinzipien der Formulierung von Druckfarben sind dem Fachmahn bekannt und z. B. in „The Printing Ink Manual", Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Niederlande, 5. Auflage, Reprint 1999 beschrieben.Compositions of printing inks, applications, properties and basic principles of the formulation of printing inks are known in the art and z. B. in "The Printing Ink Manual", Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Netherlands, 5th edition, reprint 1999 described.
Als Bindemittel für die erfindungsgemäßen Druckfarben kommen z. B. Alkydharze, Kollophoniumharze, Nitrocellulose, Polyvinylbutyrale, Vinylchlorid-Acrylat-Copolymere, Polyvinylalkohol, Casein, Polyacrylate, Melaminharze, Melaminacrylate, Epoxyacrylate, oder Urethanacrylate in Frage. UV-härtbare Druckfarben enthalten noch Fotoinitiatoren, wie z. B. Benzophenone, Acetophenonderivate, Benzoinetherderivate oder Thioxoxanthone. Beispiele für UV- härtbare Druckfarben sind in dem o. g. Fachbuch „The Printing Ink Manual" in Kapitel 11 beschrieben. Beispiele für Lösemittel in Druckfarben sind Wasser, Mineralöle, Alkohole, Methylethylketon oder Toluol, das besonders in Druckfarben für den Tiefdruck verwendet wird.As binders for the printing inks according to the invention come z. As alkyd resins, rosins, nitrocellulose, polyvinyl butyrals, vinyl chloride-acrylate copolymers, polyvinyl alcohol, casein, polyacrylates, melamine resins, melamine acrylates, epoxy acrylates, or Urethanacrylate in question. UV-curable inks still contain photoinitiators, such. As benzophenones, acetophenone derivatives, Benzoinetherderivate or Thioxoxanthone. Examples of UV-curable inks are in the o. Textbook "The Printing Ink Manual" in Chapter 11. Examples of solvents in printing inks are water, mineral oils, alcohols, methyl ethyl ketone or toluene, which is used especially in printing inks for gravure printing.
In einer Erfindungsvariante enthält die Druckfarbe nur mindestens ein Strahlung im Wellenlängenbereich von 800 - 2500 nm absorbierendes Borid als Pigment und keine weiteren Farbmittel. In diesem Fall ist die Druckfarbe transparent und kaum gefärbt, das Druckbild ist mit bloßem Auge nicht oder nur schwach sichtbar. Mit Hilfe einer Infrarotkamera, ggf. in Verbindung mit einem/r geeigneten Filter/Filterkombination oder eines Infrarotdetektors lässt sich das Druckbild aber leicht erkennen. Zur Verwendung als nicht sichtbares Sicherheitselement reicht dieses Bild ggf. schon aus. Es kann aber ohne weiteres mit einem ein- oder mehrfarbigen, im nahen Infrarot transparenten Bild überdruckt werden. Mit dem Auge ist dann das farbige Bild zusehen, mit dem Detektor das Infrarotbild.In one variant of the invention, the printing ink contains only at least one radiation in the wavelength range from 800 to 2500 nm absorbing boride as a pigment and no further colorants. In this case, the ink is transparent and hardly colored, the print image is not or only slightly visible to the naked eye. With the help of an infrared camera, if necessary in conjunction with a suitable filter / filter combination or an infrared detector, the printed image can be easily recognized. For use as a non-visible security element, this picture may already be sufficient. But it can easily be with a single or multi-colored, overprinted in the near infrared transparent image. The color image is then visible with the eye and the infrared image with the detector.
Alternativ kann das transparente infrarotabsorbierende Bild über das Farbbild gedruckt sein. Ferner können Rasterpunkte oder Linien der einzelnen Farbauszüge des Druckbilds, wie beim Mehrfarbendruck üblich, nebeneinander vorliegen.Alternatively, the transparent infrared-absorbing image may be printed over the color image. Furthermore, halftone dots or lines of the individual color separations of the printed image, as usual in multicolor printing, can be present next to one another.
In einer weiteren Ausführungsform enthält die Druckfarbe neben dem infrarotabsorbierenden Borid-Pigment noch ein oder mehrere im nahen Infrarot nicht absorbierende Buntpigmente und/oder einen oder mehrere im nahen Infrarot nicht absorbierende Farbstoffe.In a further embodiment, in addition to the infrared-absorbing boride pigment, the printing ink also contains one or more near-infrared non-absorbing colored pigments and / or one or more near-infrared non-absorbing dyes.
Man kann beim Druck auch zwei Teilbilder drucken, eines mit einer Druckfarbe, die eine Pigment- bzw. Farbstoffzusammensetzung enthält aber kein Borid, und eines mit Druckfarbe, die dieselbe Pigment- bzw. Farbstoffzusammensetzung enthält und zusätzlich ein Borid. Beim Betrachten geben die Teilbilder ein einheitliches Gesamtbild. Unter der Infrarotkamera ist jedoch nur das Teilbild sichtbar, das mit der boridhaltigen Druckfarbe gedruckt wurde. Es kann auch umgekehrt verfahren werden, so dass nur ein Teilbild mit bloßem Auge sichtbar ist, mit der Infrarotkamera aber das Gesamtbild. Die beiden Teilbilder können auch auf verschiedene Seiten des Sicherheitserzeugnisses aufgebracht werden und das Gesamtbild somit nur im Durchlicht Sichtbar werden (IR- Simultanmerkmal).It is also possible to print two partial images during printing, one with a printing ink which contains a pigment or dye composition but no boride, and one with printing ink which contains the same pigment or dye composition and additionally a boride. When viewed, the drawing files give a uniform overall picture. Under the infrared camera, however, only the partial image that was printed with the boride-containing printing ink is visible. It can also be reversed so that only a partial image is visible to the naked eye, with the infrared camera but the overall picture. The two partial images can also be applied to different sides of the security product and the overall image can therefore only be seen in transmitted light (IR simultaneous feature).
Für die Maschinenlesbarkeit des Sicherheitselement hat die Verwendung von Teilbildern signifikante Vorteile, da mit geringem Aufwand der sowohl sichtbare Wellenlängenbereich als auch der IR-Bereich geprüft und zueinander in eine logische Kombination (on-off) gesetzt werden kann.For the machine readability of the security element, the use of partial images has significant advantages, since with little effort both the visible wavelength range and the IR range can be checked and set to one another in a logical combination (on-off).
Beispielsweise lassen sich auch Barcodes in ein - oder mehrfarbige Bilder unsichtbar integrieren.For example, barcodes can also be invisibly integrated into single- or multi-color images.
Die vorliegende Erfindung hat außerdem den Vorteil, dass die Eigenschaften der Druckfarbe nicht oder nur geringfügig beeinflusst werden, so dass übliche Auftragsverfahren angewandt werden können. Die erfindungsgemäßen Druckfarben können mit konventionellen Techniken wie Drucken, Prägen und Stempeln oder auch im Tintenstrahldruck aufgebracht werden.The present invention also has the advantage that the properties of the printing ink are not or only slightly influenced, so that conventional application methods can be used. The printing inks according to the invention can be applied by conventional techniques such as printing, embossing and stamping or else by inkjet printing.
Die Boride können in allen gängigen Druckfarben eingesetzt werden, z.B. in Flexodruck-, Tiefdruck-, Stahlstichtiefdruck-, Offset-Druck-, Tampondruck-, Siebdruck- und Inkjet-Druckfarben. Sie sind bevorzugt mit den gebräuchlichen Druckfarbensystemen gut verträglich. Außerdem sind sie beständig gegenüber Licht-, Temperatur- und Chemikalieneinflüssen.The borides can be used in all common printing inks, e.g. in flexographic, gravure, gravure, offset, pad, screen, and inkjet inks. They are preferably well compatible with the usual printing ink systems. In addition, they are resistant to light, temperature and chemical influences.
Ein zweiter Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer infrarotabsorbierenden Druckfarbe gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens ein Borid, das Strahlung im Wellenlängenbereich von 800 - 2500 nm, bevorzugt von 800 - 1500 nm, absorbiert, mit einer mittleren Partikelgröße von 0.01 - 2 μm, vorzugsweise von 0,05 - 0.5 μm, insbesondere von 0,05 - 0.1 μm, herstellt und dieses Borid mit einem oder mehreren Bindemitteln, einem Lösemittel oder einem Lösemittelgemisch, ggf. einem oder mehreren Netz- bzw. Verlaufsmitteln, ggf. einem oder mehreren Verdickem und ggf. einem oder mehreren Farbmitteln vermischt.A second subject of the invention is a process for producing an infrared-absorbing printing ink according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that at least one boride which absorbs radiation in the wavelength range from 800 to 2500 nm, preferably from 800 to 1500 nm , having an average particle size of 0.01 to 2 μm, preferably 0.05 to 0.5 μm, in particular 0.05 to 0.1 μm, and this boride with one or more binders, a solvent or a solvent mixture, optionally one or more Wetting or leveling agents, optionally mixed with one or more thickeners and optionally one or more colorants.
Mit den erfindungsgemäßen Druckfarben sind Infrarotbilder mit gutem Kontrast und hoher Echtheit erhältlich, die keine oder nur sehr geringe Eigenfarbe aufweisen und sich gut als verdeckte Sicherheitselemente eignen. Als Druckverfahren eignen sich alle dem Fachmann bekannten Verfahren wie z. B. Flexodruck, Tiefdruck, Tampondruck, Siebdruck, Off- Set-Druck oder Ink-Jet-Druck.With the printing inks of the invention infrared images with good contrast and high fastness are available, which have no or only very little intrinsic color and are well suited as hidden security elements. Suitable printing methods are all methods known in the art such. B. flexographic, gravure, pad printing, screen printing, off-set printing or ink-jet printing.
Ein dritter Gegenstand der Erfindung ist somit die Verwendung der infrarotabsorbierenden Druckfarbe gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung eines Sicherheitselements für Sicherheitserzeugnisse.A third object of the invention is thus the use of the infrared-absorbing ink according to one or more of claims 1 to 6 for producing a security element for security products.
Ein vierter Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der infrarotabsorbierenden Druckfarben für den Markenschutz hochwertiger Markenartikel. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein infrarotabsorbierendes Sicherheitselement für Sicherheitserzeugnisse enthaltend mindestens ein Borid als InfrarotabsorberA fourth object of the invention is the use of the infrared-absorbing inks for the brand protection of high quality branded articles. Another object of the invention is an infrared-absorbing security element for security products containing at least one boride as an infrared absorber
Solche Sicherheitselemente können bevorzugt mittels eines IR-Detektors oder einer IR-Kamera leicht und sicher erkannt und ausgelesen werden. Für das menschliche Auge sind sie aber bevorzugt unsichtbar.Such security elements can preferably be detected and read out easily and reliably by means of an IR detector or an IR camera. For the human eye, however, they are preferably invisible.
Die mit der erfindungsgemäßen Druckfarbe herstellbarenThe producible with the ink of the invention
Sicherheitselemente werden bevorzugt in Sicherheitserzeugnissen verwendet.Security elements are preferably used in security products.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist somit ein Sicherheitserzeugnis umfassend mindestens ein Sicherheitselement hergestellt mit mindestens einer infrarotabsorbierenden Druckfarbe gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6.Another object of the invention is thus a security product comprising at least one security element produced with at least one infrared-absorbing ink according to one or more of claims 1 to 6.
Bevorzugte Sicherheitserzeugnisse gemäß der Erfindung sind Banknoten, Schecks, Bank- und Kreditkarten, Scheckkarten, Wertpapiere und -gegenstände, Pässe, Ausweisdokumente, Chipkarten, Zertifikate, Prüfbescheinigungen, Führerscheine, Eintrittskarten, Wert- und Briefmarken, Identifikationskarten, Fahrscheine, Bahn- und Flugtickets, Eintrittskarten, Telefonkarten, Etiketten, Verpackungsmaterialien, Prüfmarken, Siegel und zu schützende Gebrauchsgegenstände.Preferred security products according to the invention are banknotes, checks, bank and credit cards, check cards, securities and objects, passports, identity documents, chip cards, certificates, test certificates, driver's licenses, entrance tickets, stamps and stamps, identification cards, tickets, rail and airline tickets, Entrance tickets, telephone cards, labels, packaging materials, test marks, seals and objects to be protected.
Bevorzugt weisen die Sicherheitserzeugnisse mindestens ein weiteres Sicherheitselement auf.The security products preferably have at least one further security element.
Bevorzugte zusätzliche Sicherheitselemente sind Wasserzeichen,Preferred additional security elements are watermarks,
Planchetten, Fasern, Sicherheitsfäden, Fluoreszenzfarbstoffe, Infrarotoder UV-aktive Farbstoffe, magnetische Partikel, elektrisch leitfähige Partikel, optisch variable Pigmente, optisch variable Schichten, optisch variable Drucke, flüssigkristalline Beschichtungen, Hologramme, Kinegramme, diffraktive Pigmente, RFID-Elemente, Lasermarkierungen, chemische Zusatzstoffe, die unter Beleuchtung bei bestimmten Wellenlängen oder bei Manipulation Sichtbar werden, Mikrotexte, Guillochen und dergleichen.Planchettes, fibers, security threads, fluorescent dyes, infrared or UV-active dyes, magnetic particles, electrically conductive particles, optically variable pigments, optically variable layers, optically variable prints, liquid crystalline coatings, holograms, kinegrams, diffractive pigments, RFID elements, laser markings, chemical Additives that under certain lighting Wavelengths or manipulation, microtexts, guilloches and the like.
Die vorliegende Erfindung kann auch vorteilhaft zur Kennzeichnung von Produktionsgütern verwendet werden. So können z. B. Produktionsdaten,The present invention can also be used to advantage for the marking of production goods. So z. B. production data,
Chargennummern, Verfallsdaten, Barcodes, Firmenlogos, Seriennummern, etc., als verborgenes Merkmal auf Verpackungen aufgebracht werden, die mittels eines Infrarotlesegeräts ermittelt werden können. Die Erfindung kann auch vorteilhaft zum Zwecke des Markenschutzes hochwertiger Güter oder Markenartikel eingesetzt werden, z. B. durch Aufbringen eines unsichtbaren infrarotlesbaren Barcodes, eines 2-D-Datamatrixcodes oder einer sonstigen im Infrarotbild erkennbaren Markierung auf die zu markierenden Gegenstände wie z. B. Textilien, Lederartikel, Kunststoffteilen, oder Elektronik-, Pharma- oder Kosmetikverpackungen.Batch numbers, expiration dates, barcodes, company logos, serial numbers, etc. are applied as a hidden feature on packages that can be detected by an infrared reader. The invention can also be used advantageously for the purpose of trademark protection of high quality goods or branded goods, for. B. by applying an invisible infrared readable barcode, a 2-D-Datamatrixcodes or any other recognizable in the infrared image mark on the objects to be marked such. As textiles, leather articles, plastic parts, or electronics, pharmaceutical or cosmetic packaging.
Die Herstellung weiterer erfindungsgemäßer Druckfarben kann analog den angeführten Formulierungen erfolgen und/oder nach anderen dem Fachmann an sich aus der Literatur bekannten Methoden.The preparation of further printing inks according to the invention can be carried out analogously to the cited formulations and / or according to other methods known per se from the literature to the person skilled in the art.
Außer den in der Beschreibung genannten bevorzugten Verbindungen undExcept in the description mentioned preferred compounds and
Formulierungen, deren Verwendung, Mitteln und Verfahren sind weitere bevorzugte Kombinationen der erfindungsgemäßen Gegenstände in denFormulations, their use, compositions and methods are further preferred combinations of the articles of the invention in the
Ansprüchen offenbart.Claims disclosed.
Die Offenbarungen in den zitierten Literaturstellen gehören hiermit ausdrücklich auch zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung.The disclosures in the cited references are hereby also expressly incorporated into the disclosure of the present application.
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung näher, ohne den Schutzbereich zu beschränken. Insbesondere sind die in den Beispielen beschriebenen Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der den betreffenden Beispielen zugrunde liegenden Verbindungen und Formulierungen auch auf andere nicht im Detail aufgeführte, aber unter den Schutzbereich fallende Stoffe und Verbindungen anwendbar, sofern an anderer Stelle nicht Gegenteiliges gesagt wird. Im Übrigen ist die Erfindung im gesamten beanspruchten Bereich ausführbar und nicht auf die hier genannten Beispiele beschränkt.The following examples further illustrate the present invention without limiting the scope of protection. In particular, the features, properties and advantages of the compounds and formulations underlying the examples in question are also applicable to other substances and compounds which are not detailed but are covered by the scope of protection, provided that elsewhere not otherwise stated. Incidentally, the invention is embodied in the entire claimed area and is not limited to the examples mentioned here.
BeispieleExamples
Beispiel 1 a) Lanthanhexaborid (Fa. ACBR) wird in einer Perlmühle (Planetenmikromühle der Firma Fritsch) mit Zirkonoxid-Mahlperlen mit einem mittleren Durchmesser von ca. 1 mm in wässriger Suspension (20 Gew.-% LaBβ) gemahlen. Es wird so lange gemahlen bis die mittlere Teilchengröße (gemessen mit einem Malvern Mastersizer 2000) 60 nm beträgt. Die feinteilige Dispersion wird abfiltiert.Example 1 a) Lanthanum hexaboride (ACBR) is ground in a bead mill (planetary micro mill from Fritsch) with zirconium oxide grinding beads having an average diameter of about 1 mm in aqueous suspension (20% by weight of LaBβ). It is ground until the average particle size (measured with a Malvern Mastersizer 2000) is 60 nm. The finely divided dispersion is filtered off.
Eine handelsübliche wässrige gelbe Flexodruckfarbe der Firma HartmannA commercially available aqueous yellow flexographic ink from Hartmann
Druckfarben wird in 3 Teile geteilt. Ein Teil wird mit 1 Gew.-% der gemahlenen LaB6-Dispersion versetzt. Es wird eine gelbe im nahen IR absorbierende Druckfarbe erhalten.Inks are divided into 3 parts. One part is mixed with 1 wt .-% of the ground LaB 6 dispersion. A yellow ink absorbing in the near IR is obtained.
Zum Vergleich wird der zweite Teil der Druckfarbe mit 1 Gew.-%For comparison, the second part of the printing ink with 1 wt .-%
Feinstgraphit der Firma Graphit Kropfmühl versetzt und in einem Planetenmischer homogenisiert. Man erhält eine gelbgraue Druckfarbe.Fine graphite from the company Graphit Kropfmühl and homogenized in a planetary mixer. This gives a yellow-gray printing ink.
Auf einem weißen Karton werden die ursprüngliche wässrige Flexodruckfarbe und die LaB6-enthaltende Flexodruckfarbe nebeneinander vollflächig aufgedruckt. Der bedruckte Karton wird mit einer auf Infrarotempfindlichkeit nachgerüsteten Kamera mit Filter (Canon EOS 450D) betrachtet. Man erkennt ein kontrastreiches Infrarotbild, bei dem die mit der IR-absorbierenden Farbe bedruckte Fläche dunkel, der Rest des Bildes hell erscheint.On a white board, the original aqueous flexographic ink and the LaB 6- containing flexographic ink are printed side by side over the entire surface. The printed carton is viewed with an infrared-enhanced retrofitted camera with filter (Canon EOS 450D). One sees a high-contrast infrared image, in which the surface printed with the IR-absorbing ink appears dark and the rest of the image appears bright.
Sogar bei Auflage eines Geldscheins auf den bedruckten Karton ist durch den Geldschein hindurch im Infrarotbild die mit der IR-absorbierenden Farbe bedruckte Fläche zu erkennen. b) (Vergleich) Die wässrigen Druckfarben aus Beispiel 1 ohne Zusatz und mit Graphitzusatz werden nebeneinander auf weißen Karton vollflächig aufgedruckt. Das Druckbild mit der graphithaltigen Farbe erscheint visuell deutlich dunkler als die Vergleiche ohne Zusatz und das erfindungsgemäße Beispiel mit LaB6. Der Farbeindruck ist gelblich grau.Even when a bill is placed on the printed carton, the area printed with the IR-absorbing ink can be recognized by the bill in the infrared image. b) (Comparison) The aqueous printing inks from Example 1 without addition and with graphite additive are printed side by side on white cardboard over the entire surface. The printed image with the graphite-containing color appears visibly much darker than the comparisons without additive and the example according to the invention with LaB 6 . The color impression is yellowish gray.
Bei der Betrachtung mit der infrarotempfindlichen Kamera ist das Druckbild mit der graphithaltigen Farbe zwar klar erkennbar, das visuelle Ergebnis ist aber unbrauchbar.When viewed with the infrared-sensitive camera, the print image with the graphite-containing color is clearly visible, but the visual result is useless.
Beispiel 2: Herstellung einer Zubereitung für Lösungsmitteldruckfarben und Verwendung in einer TiefdruckfarbeExample 2: Preparation of a preparation for solvent printing inks and use in a gravure ink
Lanthanhexaborid (Fa. ABCR, Teilchengröße ca. 5 mm) wird in einer Perlmühle mit Zirkonperlen in schwach saurer wässriger Suspension (pH=2) feinstgemahlen. Die durchschnittliche Teilchengröße beträgt 0,07 μm. 100 ml der 20 %igen Suspension werden mit 20 g polymerem Schutzkolloid aus einem statistischen Laurylmethacrylat-Hydroxymethyl methacrylat-Copolymer, Molmasse ca. 5000, versetzt und mit Ultraschall homogenisiert. Das Wasser wird im Vakuum abgezogen, der verbleibende Rückstand in 1 I Toluol aufgenommen und filtriert. Das Toluol wird imLanthanum hexaboride (ABCR company, particle size about 5 mm) is finely ground in a bead mill with zirconium beads in a slightly acidic aqueous suspension (pH = 2). The average particle size is 0.07 μm. 100 ml of the 20% suspension are mixed with 20 g of polymeric protective colloid from a random lauryl methacrylate hydroxymethyl methacrylate copolymer, molecular weight about 5000, and homogenized with ultrasound. The water is removed in vacuo, the remaining residue is taken up in 1 l of toluene and filtered. The toluene is in the
Vakuum vollständig abgezogen. Man erhält einen dunkelgrünen pastösen Rückstand, der 50 Gew.-% LaB6 enthält und leicht in Toluol und Isopropanol redispergierbar ist.Vacuum completely removed. This gives a dark green pasty residue containing 50 wt .-% LaB 6 and is slightly redispersible in toluene and isopropanol.
Eine handelsübliche gelbe Tiefdruckfarbe auf Lösungsmittelbasis der Firma Siegwerke wird geteilt. Die eine Hälfte wird ohne Zusatz verwendet, zu der anderen Hälfte wird 1 Gew.-% (bezogen auf die fertige Druckfarbe) der pastösen LaB6-Zubereitung zugesetzt und eingerührt. Von beiden Druckfarben wird mit einer Handdruckmaschine der Firma Saueressig ein Rasterverlauf auf einen weißen Papierstreifen aufgedruckt. Beide Drucke sind visuell kaum zu unterscheiden. Unter der infrarotempfindlichenA commercially available solvent-based yellow gravure ink from Siegwerke is divided. One half is used without addition, to the other half 1 wt .-% (based on the finished ink) of the pasty LaB 6 preparation is added and stirred. From both inks, a raster pattern is printed on a white paper strip with a Saueressig hand-held printing machine. Both prints are hardly distinguishable visually. Under the infrared sensitive
Kamera erscheint der gelbe Aufdruck ohne LaB6-Zusatz hell, der mit LaB6- Zusatz dunkel. The yellow print appears without camera LaB 6 -Zusatz bright, with LaB 6 - addition dark.

Claims

Patentansprüche claims
1. Infrarotabsorbierende Druckfarbe enthaltend mindestens ein Borid, das Strahlung im Wellenlängenbereich von 800 - 2500 nm absorbiert.1. Infrared absorbing ink containing at least one boride which absorbs radiation in the wavelength range of 800 - 2500 nm.
2. Infrarotabsorbierende Druckfarbe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Borid um Lanthanhexaborid (LaB6), Cerhexaborid (CeB6), Samariumhexaborid (SmB6), Yttriumhexaborid (YB6), Molybdänborid (M02B5), Siliziumhexaborid (SiB6), Siliziumtetraborid (SiB4), Zirkondiborid (ZrB2), Titanborid (TiB2),2. Infrared absorbing ink according to claim 1, characterized in that the boride is lanthanum hexaboride (LaB 6 ), cerium hexaboride (CeB 6 ), samarium hexaboride (SmB 6 ), yttrium hexaboride (YB 6 ), molybdenum boride (M0 2 B 5 ), Silicon hexaboride (SiB 6 ), silicon tetraboride (SiB 4 ), zirconium boride (ZrB 2 ), titanium boride (TiB 2 ),
Vanadiumborid (VB2) oder Chromdiborid (CrB2) oder deren Gemische handelt.Vanadium boride (VB 2 ) or chromium diboride (CrB 2 ) or mixtures thereof.
3. Infrarotabsorbierende Druckfarbe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Borid3. Infrared absorbing ink according to one or more of claims 1 to 2, characterized in that the boride
Lanthanhexaborid (LaB6) ist.Lanthanum hexaboride (LaB 6 ) is.
4. Infrarotabsorbierende Druckfarbe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Borid in Konzentrationen von 0,01 bis 5 Gew.-% bezogen auf das4. Infrared absorbing ink according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the boride in concentrations of 0.01 to 5 wt .-% based on the
Gesamtgewicht der Druckfarbe vorliegt.Total weight of the ink is present.
5. Infrarotabsorbierende Druckfarbe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Borid Partikelgrößen von 0.01 - 2 μm aufweist.5. Infrared absorbing ink according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the boride particle sizes of 0.01 - 2 microns.
6. Infrarotabsorbierende Druckfarbe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfarbe neben dem Borid ein oder mehrere Bindemittel und ein Lösemittel oder ein Lösemittelgemisch, ggf. ein oder mehrere Netz- bzw. Verlaufsmittel, ggf. ein oder mehrere Verdicker und ggf. ein oder mehrere Farbmittel enthält.6. Infrared absorbing ink according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the ink in addition to the boride one or more binders and a solvent or a solvent mixture, optionally one or more wetting or leveling agents, optionally one or more Thickener and optionally contains one or more colorants.
7. Verfahren zur Herstellung einer infrarotabsorbierenden Druckfarbe gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens ein Borid, das Strahlung im Wellenlängenbereich von 800 - 2500 nm absorbiert, mit einer mittleren Partikelgröße von 0.01 - 2 μm herstellt und dieses Borid mit einem oder mehreren Bindemitteln, einem Lösemittel oder einem Lösemittelgemisch, ggf. einem oder mehreren Netz- bzw. Verlaufsmitteln, ggf. einem oder mehreren Verdickern und ggf. einem oder mehreren Farbmitteln vermischt.7. A method for producing an infrared-absorbing ink according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that at least one boride, the radiation in the Wavelength range of 800 - 2500 nm absorbed, produced with an average particle size of 0.01 - 2 microns and this boride with one or more binders, a solvent or a solvent mixture, optionally one or more wetting or leveling agents, optionally one or more thickeners and optionally one or more colorants mixed.
8. Verwendung der infrarotabsorbierenden Druckfarbe gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung eines infrarotabsorbierenden Sicherheitselements für Sicherheitserzeugnisse und für den Markenschutz.8. Use of the infrared-absorbing ink according to one or more of claims 1 to 6 for the production of an infrared-absorbing security element for security products and for trademark protection.
9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement mittels eines IR-Detektors oder einer IR-Kamera erkannt und ausgelesen wird.9. Use according to claim 8, characterized in that the security element is detected and read by means of an IR detector or an IR camera.
10. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Sicherheitserzeugnis um Banknoten, Schecks, Bank- und Kreditkarten, Scheckkarten, Wertpapiere und -gegenstände, Pässe, Ausweisdokumente,10. Use according to one or more of claims 8 to 9, characterized in that the security product comprises banknotes, checks, bank and credit cards, check cards, securities and objects, passports, identity documents,
Chipkarten, Zertifikate, Prüfbescheinigungen, Führerscheine, Eintrittskarten, Wert- und Briefmarken, Identifikationskarten, Fahrscheine, Bahn- und Flugtickets, Eintrittskarten, Telefonkarten, Etiketten, Verpackungsmaterialien, Prüfmarken, Siegel und zu schützende Gebrauchsgegenstände wie Textilien, Lederwaren,Chip cards, certificates, test certificates, driver's licenses, entrance tickets, stamps and stamps, identification cards, tickets, train and air tickets, entrance tickets, telephone cards, labels, packaging materials, test marks, seals and articles of daily wear such as textiles, leather goods,
Verpackungen oder Elektronikartikel handelt.Packaging or electronic goods.
11. Infrarotabsorbierendes Sicherheitselement für Sicherheitserzeugnisse enthaltend mindestens ein Borid, das Strahlung im Wellenlängenbereich von 800 - 2500 nm absorbiert.11. Infrared-absorbing security element for security products containing at least one boride which absorbs radiation in the wavelength range from 800 to 2500 nm.
12. Sicherheitserzeugnis umfassend mindestens ein Sicherheitselement hergestellt mit mindestens einer infrarotabsorbierenden Druckfarbe gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6. 12. A security product comprising at least one security element produced with at least one infrared-absorbing ink according to one or more of claims 1 to 6.
13. Sicherheitserzeugnis nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein weiteres Sicherheitselement aufweist.13. Safety product according to claim 12, characterized in that it comprises at least one further security element.
14. Sicherheitserzeugnis gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zusätzlichen14. Safety product according to one or more of claims 12 to 13, characterized in that it is in the additional
Sicherheitselement um Wasserzeichen, Planchetten, Fasern, Sicherheitsfäden, Fluoreszenzfarbstoffe, Infrarot- oder UV-aktive Farbstoffe, magnetische Partikel, elektrisch leitfähige Partikel, optisch variable Pigmente, optisch variable Schichten, optisch variable Drucke, flüssigkristalline Beschichtungen, Hologramme, Kinegramme, diffraktive Pigmente, RFID-Elemente, Lasermarkierungen, chemische Zusatzstoffe, die unter Beleuchtung bei bestimmten Wellenlängen oder bei Manipulation sichtbar werden, Mikrotexte, Guillochen und dergleichen handelt.Security element around watermarks, planchettes, fibers, security threads, fluorescent dyes, infrared or UV-active dyes, magnetic particles, electrically conductive particles, optically variable pigments, optically variable layers, optically variable prints, liquid crystalline coatings, holograms, kinegrams, diffractive pigments, RFID Elements, laser markings, chemical additives that are visible under illumination at certain wavelengths or manipulation, microtexts, guilloches, and the like.
15. Sicherheitserzeugnis gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um Banknoten, Schecks, Bank- und Kreditkarten, Scheckkarten, Wertpapiere und -gegenstände, Pässe, Ausweisdokumente, Chipkarten, Zertifikate, Prüfbescheinigungen, Führerscheine, Eintrittskarten, Wert- und15. A security product according to one or more of claims 12 to 14, characterized in that it comprises banknotes, checks, bank and credit cards, check cards, securities and objects, passports, identity documents, chip cards, certificates, test certificates, driving licenses, tickets, Value and
Briefmarken, Identifikationskarten, Fahrscheine, Bahn- und Flugtickets, Eintrittskarten, Telefonkarten, Etiketten, Verpackungsmaterialien, Prüfmarken, Siegel und zu schützende Gebrauchsgegenstände handelt. Stamps, identification cards, tickets, rail and air tickets, tickets, telephone cards, labels, packaging materials, test marks, seals and objects to be protected.
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