WO2014180548A1 - Wertdokumentsubstrat, wertdokument und verfahren zum herstellen eines wertdokuments - Google Patents

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WO2014180548A1
WO2014180548A1 PCT/EP2014/001181 EP2014001181W WO2014180548A1 WO 2014180548 A1 WO2014180548 A1 WO 2014180548A1 EP 2014001181 W EP2014001181 W EP 2014001181W WO 2014180548 A1 WO2014180548 A1 WO 2014180548A1
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Patrick Renner
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Giesecke & Devrient Gmbh
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    • B42D25/382—Special inks absorbing or reflecting infrared light

Definitions

  • the invention relates to a substrate for producing value documents, in particular banknotes, to a value document which has such a substrate and to a method for producing a value document.
  • value documents are understood to mean, for example, banknotes, shares, bonds, certificates, vouchers, checks, lottery tickets, high-quality admission tickets, passports, identity cards, credit cards and other flat valuables
  • value document also includes precursors of the named value documents which, for example, are not yet capable of circulation.
  • Paper substrates are made of fibrous material, preferably cotton fibers.
  • paper is understood as meaning any kind of paper or paper-like material (or nonwovens) Besides paper made of cotton or cellulose (or polysaccharide), “paper” also includes substrates understood which
  • Fibers of an artificial polymer material eg polyethylene terephthalate, polyethylene, polyamide.
  • a paper-like material containing 100% synthetic fibers is, for example, the non-woven fabric with the trade name "Tyvek”.
  • Tyvek the trade name "Tyvek”.
  • a layer structure consisting of two such hot-laminated films therefore has the layer sequence LLDPE / BOPP / LLDPE / LLDPE / BOPP / LLDPE.
  • multi-layer substrates so-called hybrid substrates, have been proposed in the prior art.
  • WO 2004/028825 describes a layer structure in which a paper layer is covered on both sides with film, preferably over the entire surface.
  • Foil composite substrates with a paper core tend to blister on sudden and intense heat. Blistering occurs, for example, when the composite substrate is abruptly heated with an iron (i.e., at a temperature above 140 ° C) or with a lighter. This is attributed to a sudden evaporation of moisture in the substrate.
  • Single or multi-ply plastic film substrates e.g. are based on polypropylene or polyethylene, under these conditions show a strong format change, or are destroyed by shrinkage.
  • the invention has for its object to provide a value document substrate with increased stability to heat.
  • the invention is in particular the object of providing a value document substrate with increased security against counterfeiting.
  • a further object of the invention is to provide a method for producing a value document that is improved over the prior art.
  • substrate for producing documents of value comprising a substrate core with at least two plastic layers arranged one above the other, wherein the substrate has an IR radiation-reflecting layer on at least one of its two main surfaces.
  • the IR radiation-reflecting layer has IR radiation-reflecting pigments.
  • the IR-reflective core is based on a metal selected from the group consisting of aluminum, copper, zinc, iron, silver, and alloys, one or more of the foregoing. 5.
  • the white coating is based on a compound selected from the group consisting of titanium dioxide, zinc oxide, magnesium oxide, zinc sulfide, calcium fluoride, lithium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, calcium carbonate, lithopone, magnesium carbonate. nat, barium sulfate, barium titanate and barium ferrite.
  • the substrate core has a film-like security element, namely a security strip, a security thread or a patch-shaped security element, and the IR radiation-reflecting layer over its entire surface on at least one of the two main surfaces of the Substrate is formed.
  • the substrate core has a film-like security element, namely a security strip, a security thread or a patch-shaped security element, and the IR radiation-reflecting layer on part of at least one of the two main surfaces of the substrate is formed and covers the sheet-like security element.
  • each polyolefin which independently of each other, e.g. from the group consisting of polyethylene, polypropylene, low density polyethylene (LDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), medium density polyethylene (MDPE), high density polyethylene (HDPE) and biaxially oriented polypropylene (BOPP) ,
  • LDPE low density polyethylene
  • LLDPE linear low density polyethylene
  • MDPE medium density polyethylene
  • HDPE high density polyethylene
  • BOPP biaxially oriented polypropylene
  • three superimposed plastic layers e.g. two PET layers with a layer of biaxially oriented polypropylene (BOPP) embedded therebetween
  • BOPP biaxially oriented polypropylene
  • IR radiation reflecting layers which can be used for the substrate according to the invention are known in the art and commercially available, for example, from ECKART under the trade name IReflex®. Such layers can be applied, for example by printing, to the substrate.
  • IR radiation reflecting pigments are suitable.
  • an IR-reflecting core is coated substantially uniformly with a substance which covers in the optical wavelength range and is substantially IR-transparent.
  • the IR-reflecting core is a particulate, preferably spherical or platelet-shaped, substrate.
  • the substrate has a platelet-like shape, because in this form, the largest IR reflection is given at the same time the lowest material consumption.
  • the coating preferably has essentially IR-transparent pigment particles (or white pigments) and a matrix material.
  • the essentially IR-transparent pigment particles can be fixed on the surface of the IR-reflecting core by being incorporated and / or deposited, for example, in and / or on an optically transparent matrix.
  • the matrix preferably envelops the core uniformly. Due to the uniform coating of the IR-reflecting core with covering in the optical wavelength range and thereby largely IR-transparent pigment-like particles receives the IR radiation-reflecting pigment as a whole, a largely white appearance.
  • the white pigments preferably have an average primary grain size of from 180 nm to 400 nm, more preferably from 250 nm to 350 nm and particularly preferably from 270 nm to 330 nm.
  • the white pigments can be selected from the group consisting of titanium dioxide, zinc oxide, magnesium oxide, zinc sulfide , Calcium fluoride, lithium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, calcium carbonate, lithopone, magnesium carbonate, barium sulfate, barium titanate and barium ferrite, and mixtures thereof.
  • the matrix is preferably a colorless matrix. It comprises or consists preferably of metal oxides and / or organic polymers. Suitable metal oxides are, for example, titanium dioxide, silicon dioxide, aluminum oxide / hydroxide, boron oxide / hydroxide, zirconium oxide or mixtures thereof. Silica is particularly preferred. As organic polymers, those are preferably used which are also used as binders in paints, emulsion paints or printing inks. Examples of these are polyurethanes, polyesters, polyacrylates and / or polymethacrylates.
  • the IR-reflecting core used is preferably metal powder and / or platelet-shaped metal pigments and / or suitable pearlescent pigments. Platelet-shaped metal pigments are particularly preferred in view of their high IR reflectance. It is preferred that the IR-reflecting core is based on a metal selected from the group consisting of aluminum, copper, zinc, iron, silver and alloys, one or more of the aforementioned elements.
  • the dimensions of the length and width of the platelet-shaped pigments, preferably metal pigments or metallic effect pigments are preferably between 3 ⁇ and 200 ⁇ , more preferably between 12 ⁇ and 90 ⁇ , even more preferably between 20 ⁇ and 75 ⁇ and particularly preferably between 40 ⁇ and 70 ⁇ .
  • the average thickness of the platelet-shaped pigments, preferably metal pigments or metallic effect pigments is preferably between 3 ⁇ and 200 ⁇ , more preferably between 12 ⁇ and 90 ⁇ , even more preferably between 20 ⁇ and 75 ⁇ and particularly preferably between 40 ⁇ and 70 ⁇ .
  • 0.04 ⁇ and 4 ⁇ more preferably between 0.1 ⁇ and 3 ⁇ and particularly preferably between 0.3 ⁇ and 2 ⁇ .
  • the substrate according to the invention can be designed in particular according to one of the following advantageous embodiment variants. All variants are of course combinable bar.
  • Embodiment 1 Embodiment of the IR radiation-reflecting layer in the form of a visually invisible IR coding or in the form of an invisible IR motif print.
  • the IR radiation-reflecting layer in particular in the form of a one-dimensional or two-dimensional bar code or in the form of a mark, e.g. in the form of patterns, letters, numbers or pictures.
  • the IR radiation-reflecting layer can have regions with differently high IR radiation reflectivity. These areas can be visualized by means of an IR radiation source and a thermal imaging camera based on their different levels of IR reflection or IR intensity in the form of a gray scale.
  • the IR radiation-reflecting layer is provided as a flat layer and partially provided with an IR radiation absorbing layer.
  • the IR radiation-reflecting layer can be present as a full-surface, the entire substrate covering layer.
  • the IR radiation-reflecting layer can be present as a partial, partially covering the substrate layer.
  • the IR-absorbing layer provided above the IR radiation layer can be present in particular in the form of a mark, for example in the form of patterns, letters, numbers or images. More particularly, the IR radiation absorbing layer may have regions of different levels of IR radiation absorption.
  • the IR-absorbing component is in particular a compound with a transition element which is selected from the group consisting of Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni and Cu.
  • the transition element may more preferably be an ion from the group of ions consisting of Ti 3+ , VO 2+ , Cr 5+ , Fe 2+ , Ni 2+ , Co 2+ and Cu 2+ .
  • the IR-absorbing component containing the IR-absorbing transition element or the IR-absorbing transition element ions can be in particular in the form of a glass, for example in the form of a glass containing phosphate and / or fluoride, in which a coordination of the transition element ions or the transition element ions the phosphate and / or fluoride anions are present in the glass.
  • the infrared-absorbing component containing the IR-absorbing transition element or the IR-absorbing transition element ions may be, for example, a crystalline compound consisting of one or more cations and one or more anions.
  • the infrared-absorbing component is selected from the group of compounds consisting of copper (II) fluoride (CUF 2), copper hydroxide fluoride (CuFOH), copper hydroxide (Cu (OH) 2), copper phosphate (Cu 3 (PO 4 ) 2 * 2H 2 O). , anhydrous copper phosphate (CU3 ( ⁇ 4) 2), the basic copper (II) phosphates Cu 2 P0 4 (OH) (libethenitol), Cu 3 (PO 4) (OH) 3 (cornetite), Cu 5 (P0 4 ) 3 ( OH) 4
  • FeF2 * H20 anhydrous iron (II) fluoride (FeF 2 ), iron (II) phosphate (Fe 3 (PO 4 ) 2 * 8H 2 O, Vivianit), lithium iron (II) phosphate (LiFeP0 4 , triphylite) , Ferric iron (II) phosphate (NaFePO 4 / maricite), iron (II) silicates (Fe 2 SiO 4 , fayalite, Fe x Mg 2- x SiO 4 , olivine), iron (II) carbonate (FeCo 3, anchorite , Siderite); Nickel (II) phosphate (Ni 3 (PO 4 ) 2 * 8H 2 O), titanium (III) metaphosphate (Ti (P 3 O 9 )),
  • the infrared-absorbing component may further be an IR-absorbing transition element atom or ion attached to a component of the polymer binder of the ink.
  • the polymer binder of the printing ink may in particular contain specific binding sites for transition element ions , preferably for Cu 2+ and / or for Fe 2+ .
  • the binding sites may be, in particular, phosphate groups which are crosslinked into a polymer main chain or grafted onto a polymer main chain.
  • the infrared-absorbing component is an IR-absorbing complex of a transition element atom or ion and a binding site contained in the polymer, preferably an organic thiourea-copper (II) complex dissolved in the binder.
  • the IR radiation-reflecting layer can be present as a full-surface, the entire substrate covering layer. Furthermore, the IR radiation-reflecting layer can be present as a partial, partially covering the substrate layer. This embodiment is particularly suitable for multicolor or gray scale visualization by thermography and sensory authentication in banknote processing machines.
  • the IR-radiation-reflecting layer is formed over the entire surface or essentially over its full area on at least one of the two main surfaces of the substrate and is suitable for improving the stability of the substrate against sudden high heat exposure.
  • Multilayer substrates having a substrate core with at least two superimposed plastic layers can be cleaved (for example as part of a counterfeit attack) at elevated temperature into two equivalent or approximately equivalent substrate halves.
  • LLDPE / BOPP / LLDPE is the thermal lamination between the two central, adjacent LLDPE layers the weak spot for cleavage.
  • a PET / BOPP / PET substrate consisting of two PET layers with a central layer of biaxially oriented polypropylene (BOPP), a laminating adhesive layer being arranged in each case between the central BOPP layer and the two outer PET layers, The lamination forms the weak point for the split.
  • BOPP biaxially oriented polypropylene
  • the two substrate halves consisting of front and back, differ in extreme cases only by the imprint and the security features on the respective side. Therefore, it would be possible to combine an original page with a spoofed page and to bring the value document thus obtained into circulation.
  • Security element namely a security strip, a security thread or a patch-shaped security element, and the IR radiation-reflecting layer either a) is formed over its entire surface on at least one of the two main surfaces of the substrate, or b) the IR radiation reflecting layer on at least part one of the two main surfaces of the substrate is formed and covers the sheet-like security element.
  • This embodiment solves, for example, the problem of blistering in multilayer plastic film substrates or film / paper / film substrates with embedded security thread. Blistering in the filament region occurs especially at too high process temperatures and can be attributed to a weakness of the heat-seal adhesive, and in part to a weakness in the layer structure of the thread.
  • the IR radiation-reflecting layer is formed over the entire surface or essentially over the entire area on at least one of the two main surfaces of the substrate and thus improves the drying of the subsequent color layers or lacquer layers by means of thermal radiation. The improved drying is based on the favoring of the heat input through the reflection.
  • the IR-radiation-reflecting layer may be formed in particular in the form of a dye-accepting layer or primer layer.
  • the IR radiation-reflecting layer is formed over the entire surface or essentially over the whole area on at least one of the two main surfaces of the substrate and thus improves the opacity of the plastic layer-based substrate.
  • the increase in opacity is due in particular to the metallic core of the IR radiation-reflecting pigment.
  • the IR-radiation-reflecting layer may be formed in particular in the form of a dye-accepting layer or primer layer.
  • the use of such an ink-receptive layer having IR-reflecting white pigments ensures increased opacity and, at the same time, sufficient transmission in the UV range, in particular in the case of a film / paper / film substrate.
  • the value document substrate according to the first embodiment when viewed with an IR irradiation source and a thermal imaging camera;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a value document substrate according to a second embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a value document substrate according to a third embodiment.
  • Fig. 1 shows a value document substrate 1, in this case a banknote substrate, which when viewed with the naked eye appears to be wholly white, i. for the viewer no motives are recognizable.
  • the substrate 1 is provided with various security features that reflect IR radiation to varying degrees.
  • the extent of IR reflection depends on the proportion or concentration of the IR radiation.
  • flexing pigments which are present in the respective IR radiation reflecting layer.
  • IR reflectivity of the different subject areas will be described in the following description with the formulations "100% IR Reflecting Pigment Area”, “75% IR Reflective Pigment Area”, “50% IR Reflecting Pigment Area “and” area with 25% IR-reflective pigment "circumscribed.
  • the percentages are not to be understood as absolute values in the form of "weight percent” or the like, but merely indicate the IR reflectance of the individual regions relative to each other.
  • the printed value "50" with the reference number 2 represents a region with 100% IR-reflecting pigment.
  • the printed value "50" with the reference number 3 shows a region with 50% IR-reflecting pigment.
  • the reference numeral 4 designates an IR-reflecting panel additionally provided with an IR-absorbing print having the typeface "50 50 50".
  • the value document substrate 1 also contains fields 5, 6, 7 and 8 with different levels of IR reflectance (field 5 shows a region of 100% IR-reflective pigment, area 6 shows a region of 75% IR-reflective pigment, area 7 shows a region with 50% IR-reflective pigment, panel 8 shows a region with 25% IR-reflective pigment).
  • the reference number 9 indicates the background of the value document substrate with 0% IR-reflecting pigment.
  • Fig. 2 schematically shows the appearance of the value document substrate 1 when viewed with an IR irradiation source and a thermal imager.
  • the areas with the reference numbers 5, 6, 7, 8 and 9 are distinguishable to the viewer in the form of a gray scale, the area 5 appears brightest and the area 9 appears darkest.
  • the "50 50 50" typeface provided with IR-absorbing printing ink can be seen in high contrast in the IR-reflecting field 4. Moreover, the area 2 formed with 100% IR-reflecting pigment and the area 3 formed with 50% IR-reflecting pigment 3 produce the value "50" in the form of an interesting text effect, in which the viewer perceives area 2 as a bright foreground and area 3 as a dark shadow.
  • the substrate may, for example, be a foil / paper / foil composite in which an IR-reflecting white print is integrated in a white ink accepting layer.
  • areas with different IR Reflectance or different IR intensity are generated by the fact that, depending on the area, a different pigmentation with IR-reflecting pigment is selected.
  • the IR reflectance can also be adjusted by overprinting an IR-reflective area with IR-absorbing ink.
  • FIG 3 shows a cross-sectional view of a value document substrate 10 according to a second embodiment.
  • the substrate core comprises a central paper layer 11, which is coated on both sides with a respective film 12.
  • a multilayer substrate is known from WO 2004/028825 A2.
  • a primer layer 13 applied to the film 12 has partially an IR
  • the IR reflective layer 16 may be e.g. drucktechnisch by using a color with those from the
  • EP 1 963 440 Bl known IR radiation-reflecting pigments are produced.
  • the printing layer 15 may be formed in the form of several partial layers, for example in the form of a background printing, which is at least partially provided with a gravure printing.
  • the printing layer 15 may optionally have a protective coating.
  • the IR radiation 18 emanating from an IR radiation source and impinging on the value document substrate 10 is partially absorbed by the substrate 10, partially diffusely reflected, and partially passes through the substrate (see the IR radiation designated by the reference numeral 19).
  • the IR radiation impinging on the IR-reflecting layer 16 is reflected by the layer 16, preferably directionally reflected, whereby the reflected IR radiation is absorbed in part by the pressure-absorbing layer 17 which is formed in the region of the layer 16 (see FIGS designated by the reference numeral 20 IR radiation).
  • the IR radiation absorbed by the substrate, the IR radiation transmitted by the substrate and the reflected IR radiation result in a visually recognizable motif when viewing the value document substrate 10 with a thermal imaging camera.
  • the central paper layer 11 of the substrate core may alternatively be a plastic layer or a foil.
  • the IR radiation reflecting layer 16 may alternatively or additionally be provided in another layer, e.g. in the ink accepting layer 14.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of a value document substrate 23 according to a third embodiment.
  • the one described in this example Wertdocumentsubstrat has due to the reflected IR radiation on improved color drying and improved protection of the layer composite and embedded therein security thread.
  • the substrate core comprises a central paper layer 11, which is coated on both sides with a respective film 12.
  • a security thread 22 was embedded before the lamination of the films 12.
  • a film 12 there is a full-surface IR radiation-reflecting primer layer or ink-accepting layer 21.
  • a layer can be produced by additionally subjecting conventional compositions for the production of primer layers or ink-accepting layers to the IR methods known from EP 1 963 440 B1. Radiation reflecting pigments mixed.
  • a layer can be produced by printing a conventional primer layer or ink-accepting layer in a subsequent step over its entire surface with a printing ink which contains the pigments reflecting the IR radiation known from EP 1 963 440 B1.
  • a printing layer 15 may be formed in the form of several partial layers, e.g. in the form of a background print, which is at least partially provided with a gravure printing.
  • the printing layer 15 may optionally have a protective coating.
  • the IR radiation 18 emanating from an IR radiation source and impinging on the value document substrate 23 is reflected by the layer IR reflecting the entire surface, preferably predominantly GE. reflected (see the designated with the reference numeral 20 IR radiation).
  • Temperature sensitive substrates e.g. based on polypropylene or polyethylene layers, or composite substrates containing such layers can be protected from critical heat exposure during the manufacturing process by the IR-reflecting layer 21.
  • the IR-reflecting layer 21 prevents excessive temperatures occurring in the region of the security thread 22. In this way damages in the thread area, e.g. due to a weakening of the heat seal adhesive or damage to the layer structure of the thread can be avoided.
  • the heat radiation reflected by the IR-reflecting layer 21 leads to an improved drying of the subsequent paint and varnish layers, because the heat input is promoted by the reflection.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Substrat zur Herstellung von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, umfassend einen Substratkern mit mindestens zwei übereinander angeordneten Kunststoffschichten, wobei das Substrat zumindest auf einer seiner beiden Hauptflächen eine IR-Strahlung reflektierende Schicht aufweist.

Description

Wertdokumentsubstrat, Wertdokument und Verfahren zum Herstellen eines
Wertdokuments
Die Erfindung betrifft ein Substrat zur Herstellung von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, ein Wertdokument, das ein solches Substrat aufweist und ein Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments. Unter„Wertdokumenten" im Sinne der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, Lotteriescheine, hochwertige Eintrittskarten, Pässe, Ausweise, Kreditkarten und andere flächige Wertgegenstände zu verstehen. Solche Wertgegenstände können aber auch Verpackungen für gegebenenfalls hochwertige Produkte sein. Der Begriff„Wertdokument" umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung auch Vorstufen der genannten Wertdokumente, die beispielsweise noch nicht umlauf fähig sind.
Zur Herstellung solcher Wertdokumente, insbesondere Banknoten, wird häufig ein papierbasiertes Substrat eingesetzt. Papiersubstrate werden aus faserartigem Material, bevorzugt Baumwollfasern, hergestellt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter„Papier" jede Art von Papier oder papierartigem Material (bzw. Vliesstoffen) verstanden. Neben Papier aus Baumwolle bzw. Zellulose (bzw. Polysaccharid) werden im Rahmen der vor- liegenden Anmeldung unter„Papier" auch Substrate verstanden, welche
Fasern aus einem künstlichen Polymermaterial (z.B. Polyethylentherephtha- lat, Polyethylen, Polyamid) enthalten. Ein papierartiges Material, das zu 100% Kunststofffasern enthält, ist z.B. der Vliesstoff mit dem Handelsnamen „Tyvek". Im Bestreben nach Sicherheitspapieren mit Reißfestigkeit und höherer Resistenz gegenüber Verschmutzung wurde in der WO 98/15418 vorgeschlagen, eine Banknote vollständig aus einem Kunststoffsubstrat zu fertigen. In der jüngeren Vergangenheit wurden mehrlagige Kunststofffoliensubstrate zur Herstellung von Wertdokumenten entwickelt, die aus zwei oder drei heißlaminierten LLDPE / BOPP / LLDPE-Filmen bestehen (LLDPE = lineares Polyethylen niederer Dichte; BOPP = biaxial orientiertes Polypropylen). Ein Schichtaufbau bestehend aus zwei solchen heißlaminierten Filmen hat demnach die Schichtfolge LLDPE/ BOPP/ LLDPE/ LLDPE/ BOPP/ LLDPE. Um die Vorteile von Papiersubstraten mit denen von Foliensubstraten zu kombinieren, sind im Stand der Technik Mehrschichtsubstrate, sogenannte hybride Substrate, vorgeschlagen worden. Die WO 2004/ 028825 z.B. beschreibt einen Schichtaufbau, bei dem eine Papierschicht beidseitig mit Folie, vorzugsweise vollflächig, abgedeckt ist.
Folienverbundsubstrate mit einem Papierkern neigen bei plötzlicher und intensiver Hitzeeinwirkung zu Blasenbildung. Eine Blasenbildung tritt beispielsweise dann auf, wenn das Verbundsubstrat mit einem Bügeleisen (d.h. bei einer Temperatur oberhalb von 140°C) oder mit einem Feuerzeug abrupt erhitzt wird. Zurückgeführt wird dies auf ein schlagartiges Verdampfen der Feuchtigkeit im Substrat.
Ein- oder mehrlagige Kunststofffoliensubstrate, die z.B. auf Polypropylen oder Polyethylen basieren, zeigen unter diesen Bedingungen eine starke Formatänderung, bzw. werden durch Schrumpf zerstört.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wertdokumentsubstrat mit erhöhter Stabilität gegenüber Hitzeeinwirkung bereitzustellen. Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein Wertdokumentsubstrat mit erhöhter Fälschungssicherheit bereitzustellen.
Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments bereitzustellen.
Diese Aufgaben werden durch die in den Hauptansprüchen definierten Merkmalskombinationen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Ge- genstand der Unteransprüche.
Zusammenfassung der Erfindung
1. (Erster Aspekt) Substrat zur Herstellung von Wertdokumenten, insbeson- dere Banknoten, umfassend einen Substratkern mit mindestens zwei übereinander angeordneten Kunststoffschichten, wobei das Substrat zumindest auf einer seiner beiden Hauptflächen eine IR-Strahlung reflektierende Schicht aufweist. 2. (bevorzugt) Substrat nach Absatz 1, wobei die IR-Strahlung reflektierende Schicht IR-Strahlung reflektierende Pigmente aufweist.
3. (bevorzugt) Substrat nach Absatz 2, wobei die Pigmente jeweils einen IR- Strahlung reflektierenden Kern und eine Weißbeschichtung aufweisen.
4. (bevorzugt) Substrat nach Absatz 3, wobei der IR-reflektierende Kern auf einem Metall basiert, das von der Gruppe, bestehend aus Aluminium, Kupfer, Zink, Eisen, Silber und Legierungen, eines oder mehrerer der vorstehend genannten Elemente gewählt ist. 5. (bevorzugt) Substrat nach Absatz 3 oder 4, wobei die Weißbeschichtung auf einer Verbindung basiert, die von der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Zinkoxid, Magnesiumoxid, Zinksulfid, Calciumfluorid, Lithiumfluorid, Nat- riumfluorid, Kaliumfluorid, Calciumcarbonat, Lithopone, Magnesiumcarbo- nat, Bariumsulfat, Bariumtitanat und Bariumferrit, gewählt ist.
6. (bevorzugt) Substrat nach einem der Absätze 1 bis 5, wobei die IR- Strahlung reflektierende Schicht in Form eines Kennzeichens, insbesondere in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern, bereitgestellt ist.
7. (bevorzugt) Substrat nach einem der Absätze 1 bis 6, wobei die IR- Strahlung reflektierende Schicht Bereiche mit unterschiedlich hohem IR- Strahlungsreflexionsgrad aufweist. 8. (bevorzugt) Substrat nach einem der Absätze 1 bis 5, wobei die IR- Strahlung reflektierende Schicht teilweise mit einer IR-Strahlung absorbierenden Schicht versehen ist.
9. (bevorzugt) Substrat nach Absatz 8, wobei die IR-Strahlung absorbierende Schicht in Form eines Kennzeichens, insbesondere in Form von Mustern,
Buchstaben, Zahlen oder Bildern, bereitgestellt ist.
10. (bevorzugt) Substrat nach einem der Absätze 1 bis 5, wobei der Substratkern ein folienartiges Sicherheitselement, nämlich einen Sicherheitsstreifen, einen Sicherheitsfaden oder ein Patch-förmiges Sicherheitselement, aufweist und die IR-Strahlung reflektierende Schicht vollflächig auf zumindest einer der beiden Hauptflächen des Substrats gebildet ist. 11. (bevorzugt) Substrat nach einem der Absätze 1 bis 5, wobei der Substratkern ein folienartiges Sicherheitselement, nämlich einen Sicherheitsstreifen, einen Sicherheitsfaden oder ein Patch-f örmiges Sicherheitselement, aufweist und die IR-Strahlung reflektierende Schicht teilflächig auf zumindest einer der beiden Hauptflächen des Substrats gebildet ist und das folienartige Sicherheitselement abdeckt.
12. (bevorzugt) Substrat nach einem der Absätze 1 bis 11, wobei die mindestens zwei übereinander angeordneten Kunststoffschichten des Substratkerns jeweils Polyolefin, das unabhängig voneinander z.B. von der Gruppe, bestehend aus Polyethylen, Polypropylen, Polyethylen niederer Dichte (LDPE), lineares Polyethylen niederer Dichte (LLDPE), Polyethylen mittlerer Dichte (MDPE), Polyethylen hoher Dichte (HDPE) und biaxial orientiertes Polypropylen (BOPP), gewählt ist, aufweisen.
13. (bevorzugt) Substrat nach einem der Absätze 1 bis 11, wobei der Substratkern drei übereinander angeordnete Kunststoff schichten, z.B. zwei PET- Schichten mit einer dazwischen eingebetteten Schicht aus biaxial orientiertem Polypropylen (BOPP), oder zwei übereinander angeordnete Kunststoff- schichten, z.B. PET-Schichten, mit einer dazwischen eingebetteten Papierschicht, aufweist.
14. (bevorzugt) Substrat nach einem der Absätze 1 bis 13, wobei die IR- Strahlung reflektierende Schicht vollflächig oder im Wesentlichen vollflächig auf zumindest einer der beiden Hauptflächen des Substrats gebildet ist.
15. (bevorzugt) Substrat nach Anspruch 14, wobei die IR-Strahlung reflektierende Schicht dazu geeignet ist, die Stabilität des Substrats gegenüber Hitzeeinwirkung zu verbessern. 16. (Zweiter Aspekt) Wertdokument, insbesondere eine Banknote, das ein Substrat nach einem der Absätze 1 bis 15 aufweist.
17. (Dritter Aspekt) Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments, umfas- send das Bedrucken eines Substrats nach Absatz 14 mit Druckfarbe und das
Behandeln des bedruckten Substrats mit IR-Strahlung.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung IR-Strahlung reflektierende Schichten, die für das erfindungsgemäße Substrat verwendet werden können, sind im Stand der Technik bekannt und z.B. kommerziell von der Firma ECKART unter dem Handelsnamen IReflex® erhältlich. Solche Schichten können z.B. drucktechnisch auf das Substrat aufgebracht werden. Zur Herstellung eignen sich beispielsweise die in der EP 1 963 440 Bl beschriebenen, weißen, IR-Strahlung reflektierenden Pigmente. Zur Herstellung eines solchen Pigments wird ein IR-reflektierender Kern mit einem im optischen Wellenlängenbereich deckenden und dabei weitgehend IR-transparenten Stoff im Wesentlichen gleichmäßig beschichtet. Der IR-reflektierende Kern ist ein partikuläres, vorzugsweise sphärisches oder plättchenförmiges, Substrat. Es wird bevorzugt, dass das Substrat eine plättchenförmige Form besitzt, weil bei dieser Form die größte IR-Reflexion bei gleichzeitig geringstem Materialverbrauch gegeben ist. Die Beschichtung weist bevorzugt im Wesentlichen IR-transparente Pigmentpartikel (bzw. Weißpigmente) und ein Matrixmaterial auf. Die im Wesentlichen IR-trans- parenten Pigmentpartikel können auf der Oberfläche des IR-reflektierenden Kerns fixiert sein, indem diese z.B. in und/ oder auf einer optisch transparenten Matrix ein- und/ oder angelagert sind. Die Matrix umhüllt dabei den Kern vorzugsweise gleichmäßig. Durch die gleichmäßige Beschichtung des IR-reflektierenden Kerns mit im optischen Wellenlängenbereich deckenden und dabei weitgehend IR-transparenten pigmentartigen Partikeln erhält das IR-Strahlung reflektierende Pigment insgesamt ein weitgehend weißes Aussehen. Der vom IR-reflektierenden Kern herrührende optische Effekt wird dabei weitgehend unterdrückt. Aufgrund der weitgehenden IR-Transparenz der pigmentartigen Partikel wird das IR-Reflexionsvermögen des Kerns nicht wesentlich beeinträchtigt. Die Weißpigmente besitzen vorzugsweise eine mittlere Primärkorngröße von 180 ran bis 400 nm, weiter bevorzugt von 250 nm bis 350 nm und insbesondere bevorzugt von 270 nm bis 330 nm. Die Weißpigmente können z.B. aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Zin- koxid, Magnesiumoxid, Zinksulfid, Calciumfluorid, Lithiumfluorid, Natri- umfluorid, Kaliumfluorid, Calciumcarbonat, Lithopone, Magnesiumcarbo- nat, Bariumsulfat, Bariumtitanat und Bariumferrit und deren Mischungen gewählt werden. Die Matrix ist bevorzugt eine farblose Matrix. Sie umfasst oder besteht vorzugsweise aus Metalloxiden und/ oder organischen Polyme- ren. Geeignete Metalloxide sind z.B. Titandioxid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid/ -hydroxid, Boroxid/ -hydroxid, Zirkonoxid oder deren Mischungen. Siliciumdioxid wird insbesondere bevorzugt. Als organische Polymere werden bevorzugt diejenigen verwendet, die auch als Bindemittel in Lacken, Dispersionsfarben oder Druckfarben eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Polyurethane, Polyester, Polyacrylate und/ oder Polymethacrylate.
Als IR-reflektierender Kern werden vorzugsweise Metallpulver und/ oder plättchenförmige Metallpigmente und/ oder geeignete Perlglanzpigmente verwendet. Plättchenförmige Metallpigmente sind angesichts ihrer hohen IR- Reflexion besonders bevorzugt. Es wird bevorzugt, dass der IR-reflektieren- de Kern auf einem Metall basiert, das von der Gruppe, bestehend aus Aluminium, Kupfer, Zink, Eisen, Silber und Legierungen, eines oder mehrerer der vorstehend genannten Elemente, gewählt ist. Die Dimensionen der Länge und Breite der plättchenf örmigen Pigmente, bevorzugt Metallpigmente oder Metalleffektpigmente, liegen vorzugsweise zwischen 3 μιη und 200 μηη, weiter bevorzugt zwischen 12 μιη und 90 μιη, noch weiter bevorzugt zwischen 20 μιη und 75 μηι und insbesondere bevorzugt zwischen 40 μιτι und 70 μπι. Die mittlere Dicke der plättchenförmigen Pigmente, bevorzugt Me- tallpigmente oder Metalleffektpigmente, liegt vorzugsweise zwischen
0.04 μιη und 4 μιη, weiter bevorzugt zwischen 0,1 μπι und 3 μιη und insbesondere bevorzugt zwischen 0,3 μιη und 2 μιη.
Das erfindungsgemäße Substrat kann insbesondere gemäß einer der folgen- den vorteilhaften Ausführungs Varianten ausgestaltet sein. Sämtliche Ausführungsvarianten sind selbstverständlich miteinander kombinier bar.
1. Ausführungsvariante Ausgestaltung der IR-Strahlung reflektierenden Schicht in Form einer visuell unsichtbaren IR-Codierung oder in Form eines unsichtbaren IR-Motivdrucks. Hierfür kann die IR-Strahlung reflektierende Schicht insbesondere in Form eines eindimensionalen oder zweidimensionalen Barcodes oder in Form eines Kennzeichens, z.B. in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bil- dern, bereitgestellt sein. Insbesondere kann die IR-Strahlung reflektierende Schicht Bereiche mit unterschiedlich hohem IR-Strahlungsreflexionsgrad aufweisen. Diese Bereiche lassen sich mittels einer IR-Bestrahlungsquelle und einer Wärmebildkamera anhand ihrer unterschiedlich hohen IR- Reflexion bzw. IR-Intensität in Form einer Grauabstufung visualisieren.
2. Ausführungs Variante
Eine visuell unsichtbare IR-Codierung oder ein unsichtbarer IR-Motivdruck lässt sich, wie nachfolgend beschrieben wird, auch auf alternative Weise er- zeugen. Hierfür wird die IR-Strahlung reflektierende Schicht als flächige Schicht bereitgestellt und teilweise mit einer IR-Strahlung absorbierenden Schicht versehen. Dabei kann die IR-Strahlung reflektierende Schicht als vollflächige, das gesamte Substrat bedeckende Schicht vorliegen. Des Weiteren kann die IR-Strahlung reflektierende Schicht als teilflächige, das Substrat zum Teil bedeckende Schicht vorliegen. Die oberhalb der IR-Strahlung reflektierenden Schicht bereitgestellte IR-absorbierende Schicht kann insbesondere in Form eines Kennzeichens, z.B. in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern, vorliegen. Weiter im Besonderen kann die IR-Strahlung absorbierende Schicht Bereiche mit unterschiedlich hohem IR-Strahlungs- absorptionsgrad aufweisen.
IR-absorbierende Druckfarben zur Erzeugung der IR-Strahlung absorbierenden Schicht, die im sichtbaren Wellenlängenbereich transparent sind, sind z.B. in der EP 1 790 701 AI beschrieben. Die IR-absorbierende Komponente ist dabei insbesondere eine Verbindung mit einem Übergangselement, das aus der Gruppe, bestehend aus Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni und Cu, gewählt ist. Bei dem Übergangselement kann es sich weiter bevorzugt um ein Ion aus der Gruppe von Ionen, bestehend aus Ti3+, V02+, Cr5+, Fe2+, Ni2+, Co2+ und Cu2+, handeln. Die das IR-absorbierende Übergangselemention bzw. die IR-absor- bierenden Übergangselementionen enthaltende IR-absorbierende Komponente kann insbesondere in Form eines Glases, z.B. in Form eines phosphat- und/ oder fluoridhaltigen Glases, in dem eine Koordination des Übergangselementions bzw. der Übergangselementionen an die Phosphat- und/ oder Fluoridanionen in dem Glas vorhanden ist, vorliegen. Des Weiteren kann es sich bei der das IR-absorbierende Übergangselemention bzw. die IR-absor- bierenden Übergangselementionen enthaltenden infrarotabsorbierenden Komponente z.B. um eine kristalline Verbindung, die aus einem oder mehreren Kationen und einem oder mehreren Anionen besteht, handeln. Das Ani- on kann dabei insbesondere aus der Gruppe bestehend aus Phosphat (PO43")/ Hydrogenphosphat (HPO42-) , Pyrophosphat (P2O74-)/ Metaphosphat (P3O93-)/ Polyphosphat, Silicat (S1O44-), den kondensierten Polysilicaten, Titanat (T1O32" ) , den kondensierten Polytitanaten, Vanadat (V04 3_), den kondensierten Po- lyvanadaten, Molybdat (Mo04 2"), den kondensierten Polymolybdaten, Wolf- ramat (WO42"), den kondensierten Polywolframaten, Fluorid (F-) , Oxid (O2-) und Hydroxid (OH-) ausgewählt sein. Insbesondere wird bevorzugt, dass die infrarotabsorbierende Komponente aus der Gruppe von Verbindungen bestehend aus Kupfer(II)-fluorid (CUF2), Kupferhydroxidfluorid (CuFOH), Kupferhydroxid (Cu(OH)2), Kupferphosphat (Cu3(P04)2*2H20), wasserfreiem Kupferphosphat (CU3 (Ρθ4)2), den basischen Kupfer (Il)-phosphaten Cu2P04(OH) (Libethenit), Cu3 (PO4) (OH)3 (Cornetit) , Cu5(P04)3(OH)4
(Pseudomalachit), CuAl6 (P04)4 (OH)8*5H20 (Türkis), Kupfer(II)-pyro- phosphat (CU2 (P2O7 *3Η2θ), wasserfreiem Kupfer (Il)-pyrophosphat
(Cu2(P207)), Kupfer(II)-metaphosphat (Cu3 (P309)2), Eisen (Il)-fluorid
(FeF2* H20), wasserfreiem Eisen(II)-fluorid (FeF2), Eisen(II)-phosphat (Fe3 (P04)2* 8H2O, Vivianit), Lithiumeisen(II)-phosphat (LiFeP04, Triphylit), Nat- riumeisen(II)-phosphat (NaFeP04/ Maricit), Eisen(II)-silicaten (Fe2Si04, Faya- lit; FexMg2-xSi04, Olivin), Eisen(II)-carbonat (FeCo3, Ankerit, Siderit); Nickel (Il)-phosphat (Ni3 (P04)2*8H20), Titan(III)-metaphosphat (Ti(P309)),
Ca2Fe(P04)2*4H20 (Anapait) und MgFe (PO4) F (Wagnerit) gewählt ist. Bei der infrarotabsorbierenden Komponente kann es sich des Weiteren um ein IR-absorbierendes Übergangselementatom oder -ion, das an eine Komponente des Polymerbindemittels der Druckfarbe gebunden ist, handeln. Das Polymerbindemittel der Druckfarbe kann insbesondere spezifische Bindungsstellen für Übergangselementionen, vorzugsweise für Cu2+ und/ oder für Fe2+, enthalten. Bei den Bindungsstellen kann es sich insbesondere um Phosphatgruppen, die in eine Polymerhauptkette einvernetzt oder auf eine Polymerhauptkette aufgepfropft sind, handeln. Vorzugsweise handelt es sich bei der infrarotabsorbierenden Komponente um einen IR-absorbierenden Komplex eines Übergangselementatoms oder -ions und einer in dem Polymer enthaltenen Bindungsstelle, vorzugsweise einen in dem Bindemittel gelösten organischen Thioharnstoff-Kupfer(II)-Komplex.
3. Ausführungs Variante
Bereitstellung der IR-Strahlung reflektierenden Schicht in der Weise, dass sie Bereiche mit unterschiedlich hohem IR-Strahlungsreflexionsgrad aufweist. Dabei kann die IR-Strahlung reflektierende Schicht als vollflächige, das gesamte Substrat bedeckende Schicht vorliegen. Des Weiteren kann die IR- Strahlung reflektierende Schicht als teilflächige, das Substrat zum Teil bedeckende Schicht vorliegen. Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere für die mehrfarbige oder graustufige Visualisierung durch Thermographie und die sensorische Echtheitserkennung in Banknotenbearbeitungsmaschinen.
4. Ausführungsvariante
Die IR-Strahlung reflektierende Schicht wird vollflächig oder im Wesentli- chen vollflächig auf zumindest einer der beiden Hauptflächen des Substrats ausgebildet und ist dazu geeignet, die Stabilität des Substrats gegenüber unvermittelt hoher Hitzeeinwirkung zu verbessern.
Mehrlagige Substrate, die einen Substratkern mit wenigstens zwei überei- nander angeordneten Kunststoffschichten aufweisen, können (z.B. im Zuge eines Fälschungsangriffs) bei erhöhter Temperatur in zwei gleichwertige oder annähernd gleichwertige Substrathälften gespalten werden. Im Falle einer Polymerbanknote mit der Schichtfolge LLDPE / BOPP / LLDPE /
LLDPE/BOPP/LLDPE ist die Thermolaminierung zwischen den beiden zentralen, angrenzenden LLDPE-Schichten die Schwachstelle für die Spaltung. Bei einem PET/BOPP/PET-Substrat, bestehend aus zwei PET-Schich- ten mit einer zentralen Schicht aus biaxial orientiertem Polypropylen (BOPP), wobei zwischen der zentralen BOPP-Schicht und den beiden äußeren PET- Schichten jeweils eine Kaschierkleberschicht angeordnet ist, bildet die Kaschierung die Schwachstelle für die Spaltung.
Die Gefahr des Aufspaltens infolge von Hitzeeinwirkung besteht auch bei dem in der WO 2004/028825 beschriebenen Schichtaufbau, bei dem eine Pa- pierschicht beidseitig mit Folie, vorzugsweise vollflächig, abgedeckt ist.
Die beiden Substrathälften, bestehend aus Vorder- und Rückseite, unterscheiden sich im Extremfall nur durch den Aufdruck und die Sicherheitsmerkmale auf der jeweiligen Seite. Daher wäre es möglich, eine Originalseite mit einer gefälschten Seite zu kombinieren und das so erhaltene Wertdokument in Umlauf zu bringen.
5. Ausführungs Variante Der Substratkern wird in der Weise bereitgestellt, dass er ein folienartiges
Sicherheitselement, nämlich einen Sicherheitsstreifen, einen Sicherheitsfaden oder ein patchförmiges Sicherheitselement, aufweist und die IR-Strahlung reflektierende Schicht entweder a) vollflächig auf zumindest einer der beiden Hauptflächen des Substrats gebildet ist, oder b) die IR-Strahlung reflektie- rende Schicht teilflächig auf zumindest einer der beiden Hauptflächen des Substrats gebildet ist und das folienartige Sicherheitselement abdeckt.
Diese Ausführungsvariante löst z.B. das Problem der Blasenbildung bei mehrlagigen Kunststoff foliensubstraten oder Folie/ Papier/ Folie-Substraten mit eingebettetem Sicherheitsfaden. Blasenbildung im Faden-Bereich tritt vor allem bei zu hohen Prozesstemperaturen auf und kann auf eine Schwäche des Heißsiegelklebstoffs, zum Teil auch auf eine Schwäche im Schichtaufbau des Fadens zurückgeführt werden.
6. Ausführungsvariahte
Die IR-Strahlung reflektierende Schicht wird vollflächig oder im Wesentlichen vollflächig auf zumindest einer der beiden Hauptflächen des Substrats gebildet und verbessert auf diese Weise das Trocknen der nachfolgenden Farbschichten oder Lackschichten mittels Wärmestrahlung. Die verbesserte Trocknung geht dabei auf die Begünstigung des Wärmeeintrags durch die Reflexion zurück. Die IR-Strahlung reflektierende Schicht kann insbesondere in Form einer Farbannahmeschicht oder Primerschicht gebildet sein.
7. Ausführungsvariante
Die IR-Strahlung reflektierende Schicht wird vollflächig oder im Wesentlichen vollflächig auf zumindest einer der beiden Hauptflächen des Substrats gebildet und verbessert auf diese Weise die Opazität des auf Kunststoffschichten basierenden Substrats. Die Opazitätserhöhung geht insbesondere auf den metallischen Kern des IR-Strahlung reflektierenden Pigments zurück. Die IR-Strahlung reflektierende Schicht kann insbesondere in Form einer Farbannahmeschicht oder Primerschicht gebildet sein. Der Einsatz einer solchen, IR-reflektierende Weißpigmente aufweisenden Farbannahmeschicht gewährleistet insbesondere bei einem Folie/ Papier/ Folie-Substrat eine erhöhte Opazität bei gleichzeitig ausreichender Transmission im UV-Bereich. Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den Figuren 1 bis 4 anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.
In den Figuren zeigen
Fig. 1 den Aufbau eines Wertdokumentsubstrats gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel , das Wertdokumentsubstrat gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel bei Betrachtung mit einer IR-Bestrahlungsquelle und einer Wärmebildkamera;
Fig. 3 die Querschnittansicht eines Wertdokumentsubstrats gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
Fig. 4 die Querschnittansicht eines Wertdokumentsubstrats gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
< Ausführungsbeispiel 1 >
Fig. 1 zeigt ein Wertdokumentsubstrat 1, in diesem Fall ein Banknotensubstrat, das bei Betrachtung mit bloßem Auge vollflächig weiß erscheint, d.h. für den Betrachter sind keinerlei Motive erkennbar.
Das Substrat 1 ist mit verschiedenen Sicherheitsmerkmalen versehen, die IR- Strahlung in unterschiedlich hohem Ausmaß reflektieren. Das Ausmaß der IR-Reflexion hängt vom Anteil bzw. der Konzentration der IR-Strahlung re- flektierenden Pigmente ab, die in der jeweiligen IR-Strahlung reflektierenden Schicht vorhanden sind.
Des besseren Verständnisses halber wird das IR-Reflexionsvermögen der unterschiedlichen Motivbereiche in der nachfolgenden Beschreibung mit den Formulierungen„Bereich mit 100% IR-reflektierendem Pigment",„Bereich mit 75% IR-reflektierendem Pigment",„Bereich mit 50% IR-reflektierendem Pigment" und„Bereich mit 25% IR-reflektierendem Pigment" umschrieben. Die Prozentangaben sind nicht als Absolutwerte in der Form von„Ge- wichtsprozent" oder dergleichen zu verstehen, sondern sie bezeichnen lediglich das IR-Reflexionsvermögen der einzelnen Bereiche relativ zueinander.
Die gedruckte Wertzahl„50" mit der Bezugsnummer 2 stellt einen Bereich mit 100% IR-reflektierenden Pigment dar. Die gedruckte Wertzahl„50" mit der Bezugsnummer 3 zeigt einen Bereich mit 50% IR-reflektierendem Pigment.
Die Bezugsnummer 4 bezeichnet ein IR-reflektierendes Feld, das zusätzlich mit einem IR-absorbierenden Druck mit dem Schriftbild„50 50 50" versehen ist.
Das Wertdokumentsubstrat 1 enthält darüber hinaus Felder 5, 6, 7 und 8 mit unterschiedlich hohem IR-Reflexionsgrad (Feld 5 zeigt einen Bereich mit 100% IR-reflektierendem Pigment; Feld 6 zeigt einen Bereich mit 75% IR- reflektierendem Pigment; Feld 7 zeigt einen Bereich mit 50% IR-reflektierendem Pigment; Feld 8 zeigt einen Bereich mit 25% IR-reflektierendem Pigment). Mit der Bezugsnummer 9 wird der Hintergrund des Wertdokumentsubstrats mit 0% IR-reflektierendem Pigment angegeben.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist keiner der Motivbereiche mit den Bezugsnummern 2 bis 9 Farbbestandteile auf, die bei Betrachtung im reinen Tageslicht sichtbar sind. Mit anderen Worten, das Wertdokumentsubstrat 1 erscheint bei Betrachtung mit bloßem Auge vollflächig weiß.
Fig. 2 zeigt schematisch das Erscheinungsbild des Wertdokumentsubstrats 1 bei Betrachtung mit einer IR-Bestrahlungsquelle und einer Wärmebildkamera.
Die Bereiche mit den Bezugsnummern 5, 6, 7, 8 und 9 sind für den Betrachter unterscheidbar in Form einer Grauabstufung erkennbar, wobei der Bereich 5 am hellsten erscheint und der Bereich 9 am dunkelsten erscheint.
Das mit IR-absorbierender Druckfarbe versehene Schriftbild„50 50 50" ist kontrastreich im IR-reflektierenden Feld 4 zu erkennen. Darüber hinaus erzeugen der mit 100% IR-reflektierendem Pigment gebildete Bereich 2 und der mit 50% IR-reflektierendem Pigment gebildete Bereich 3 die Wertzahl„50" in Form eines interessanten Texteffekts, bei dem der Betrachter den Bereich 2 als hellen Vordergrund und den Bereich 3 als dunklen Schatten wahrnimmt.
Das Substrat kann beispielsweise ein Folie/ Papier/ Folie- Verbund sein, bei dem ein IR-reflektierender Weißdruck in einer weißen Farbannahmeschicht integriert ist. Dabei können Bereiche mit unterschiedlichem IR- Reflexionsgrad bzw. unterschiedlicher IR-Intensität dadurch erzeugt werden, dass je nach Bereich eine unterschiedlich starke Pigmentierung mit IR- Strahlung reflektierendem Pigment gewählt wird.
Der IR-Reflexionsgrad lässt sich darüber hinaus durch Überdruckung eines IR-reflektierenden Bereichs mit IR-absorbierender Druckfarbe einstellen.
< Ausführungsbeispiel 2>
Fig. 3 zeigt eine Querschnittansicht eines Wertdokumentsubstrats 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Der Substratkern umfasst eine zentrale Papierschicht 11, die auf beiden Seiten mit jeweils einer Folie 12 beschichtet ist. Ein solches mehrschichtiges Substrat ist aus der WO 2004/028825 A2 bekannt.
Eine auf die Folie 12 aufgebrachte Primerschicht 13 weist teilweise eine IR-
Strahlung reflektierende Schicht 16 auf. Die IR-reflektierende Schicht 16 kann z.B. drucktechnisch durch Verwendung einer Farbe mit den aus der
EP 1 963 440 Bl bekannten IR-Strahlung reflektierenden Pigmenten erzeugt werden.
Oberhalb der Primerschicht 13 und der IR-reflektierenden Schicht 16 befindet sich eine Farbannahmeschicht 14, die mit einer Druckschicht 15 versehen ist. Die Druckschicht 15 kann in Form mehrerer Teilschichten gebildet sein, z.B. in Form eines Untergrunddrucks, der mindestens zum Teil mit einem Stichtiefdruck versehen ist. Die Druckschicht 15 kann optional eine Schutzlackie- rung aufweisen. Im vorliegenden Beispiel weist die Druckschicht 15 im Bereich der IR- reflektierenden Schicht 16 zum Teil eine IR-Strahlung absorbierende Druckschicht 17 auf. Die von einer IR-Strahlungsquelle ausgehende und auf das Wertdokumentsubstrat 10 auftreffende IR-Strahlung 18 wird vom Substrat 10 teilweise absorbiert, teilweise diffus reflektiert und tritt teilweise durch das Substrat hindurch (siehe die mit der Bezugsnummer 19 bezeichnete IR-Strahlung). Die auf die IR-reflektierende Schicht 16 auftreffende IR-Strahlung wird von der Schicht 16 reflektiert, vorzugsweise gerichtet reflektiert, wobei die reflektierte IR-Strahlung zum Teil von der im Bereich der Schicht 16 gebildeten IR- Strahlung absorbierenden Druckschicht 17 absorbiert wird (siehe die mit der Bezugsnummer 20 bezeichnete IR-Strahlung).
Die vom Substrat absorbierte IR-Strahlung, die vom Substrat hindurchgelassene IR-Strahlung und die reflektierte IR-Strahlung führen bei Betrachtung des Wertdokumentsubstrats 10 mit einer Wärmebildkamera zu einem visuell erkennbaren Motiv.
Die zentrale Papierschicht 11 des Substratkerns kann alternativ eine Kunststoffschicht oder eine Folie sein. Des Weiteren kann die IR-Strahlung reflektierende Schicht 16 alternativ oder zusätzlich in einer anderen Schicht, z.B. in der Farbannahmeschicht 14, gebildet sein.
<Ausführungsbeispiel 3>
Fig. 4 zeigt eine Querschnittansicht eines Wertdokumentsubstrats 23 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Das in diesem Beispiel beschriebene Wertdokumentsubstrat weist infolge der reflektierten IR-Strahlung eine verbesserte Farbtrocknung und einen verbesserten Schutz des Schichtverbunds und des darin eingebetteten Sicherheitsfadens auf. Der Substratkern umfasst eine zentrale Papierschicht 11, die auf beiden Seiten mit jeweils einer Folie 12 beschichtet ist. In die Papierschicht 11 wurde vor dem Aufkaschieren der Folien 12 ein Sicherheitsfaden 22 eingebettet.
Oberhalb einer Folie 12 befindet sich eine vollflächige IR-Strahlung reflektie- rende Primerschicht oder Farbannahmeschicht 21. Eine solche Schicht kann erzeugt werden, indem man konventionelle Zusammensetzungen für die Herstellung von Primerschichten oder Farbannahmeschichten zusätzlich mit den aus der EP 1 963 440 Bl bekannten IR-Strahlung reflektierenden Pigmenten vermischt. Alternativ kann eine solche Schicht hergestellt werden, indem man eine konventionelle Primerschicht oder Farbannahmeschicht in einem nachfolgenden Schritt vollflächig mit einer Druckfarbe, die die aus der EP 1 963 440 Bl bekannten IR-Strahlung reflektierenden Pigmente enthält, bedruckt. Oberhalb einer eventuell vorhandenen weiteren Farbannahmeschicht 14 befindet sich eine Druckschicht 15. Die Druckschicht 15 kann in Form mehrerer Teilschichten gebildet sein, z.B. in Form eines Untergrunddrucks, der mindestens zum Teil mit einem Stichtiefdruck versehen ist. Die Druckschicht 15 kann optional eine Schutzlackierung aufweisen.
Die von einer IR-Strahlungsquelle ausgehende und auf das Wertdokumentsubstrat 23 auftreffende IR-Strahlung 18 wird von der vollflächigen IR-Strahlung reflektierenden Schicht 21 reflektiert, vorzugsweise überwiegend ge- richtet reflektiert (siehe die mit der Bezugsnummer 20 bezeichnete IR- Strahlung).
Temperaturempfindliche Substrate, die z.B. auf Polypropylen- oder Po- lyethylen-Schichten basieren, oder solche Schichten beinhaltende Verbundsubstrate können während ihres Herstellungsprozesses durch die IR- reflektierende Schicht 21 vor kritischer Hitzeeinwirkung geschützt werden.
Des Weiteren wird durch die IR-reflektierende Schicht 21 vermieden, dass im Bereich des Sicherheitsfadens 22 zu hohe Temperaturen auftreten. Auf diese Weise können Beschädigungen im Faden-Bereich, z.B. infolge einer Schwächung des Heißsiegelklebstoffes oder einer Beschädigung des Schichtaufbaus des Fadens, vermieden werden. Darüber hinaus führt die von der IR-reflektierenden Schicht 21 reflektierte Wärmestrahlung zu einer verbesserten Trocknung der nachfolgenden Farb- und Lackschichten, weil der Wärmeeintrag durch die Reflexion begünstigt wird.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Substrat zur Herstellung von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, umfassend einen Substratkern mit mindestens zwei übereinander angeord- neten Kunststoffschichten, wobei das Substrat zumindest auf einer seiner beiden Hauptflächen eine IR-Strahlung reflektierende Schicht aufweist.
2. Substrat nach Anspruch 1, wobei die IR-Strahlung reflektierende Schicht IR-Strahlung reflektierende Pigmente aufweist.
3. Substrat nach Anspruch 2, wobei die Pigmente jeweils einen IR-Strahlung reflektierenden Kern und eine Weißbeschichtung aufweisen.
4. Substrat nach Anspruch 3, wobei der IR-reflektierende Kern auf einem Me- tall basiert, das von der Gruppe, bestehend aus Aluminium, Kupfer, Zink,
Eisen, Silber und Legierungen, eines oder mehrerer der vorstehend genannten Elemente gewählt ist.
5. Substrat nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Weißbeschichtung auf einer Verbindung basiert, die von der Gruppe, bestehend aus Titandioxid, Zinkoxid, Magnesiumoxid, Zinksulfid, Calciumfluorid, Lithiumfluorid, Natri- umfluorid, Kaliumfluorid, Calciumcarbonat, Lithopone, Magnesiumcarbo- nat, Bariumsulfat, Bariumtitanat und Bariumferrit, gewählt ist.
6. Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die IR-Strahlung reflektierende Schicht in Form eines Kennzeichens, insbesondere in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern, bereitgestellt ist.
7. Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die IR-Strahlung reflektierende Schicht Bereiche mit unterschiedlich hohem IR-Strahlungs- reflexionsgrad aufweist.
8. Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die IR-Strahlung reflektierende Schicht teilweise mit einer IR-Strahlung absorbierenden Schicht versehen ist.
9. Substrat nach Anspruch 8, wobei die IR-Strahlung absorbierende Schicht in Form eines Kennzeichens, insbesondere in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern, bereitgestellt ist.
10. Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Substratkern ein folienartiges Sicherheitselement, nämlich einen Sicherheitsstreifen, einen Si- cherheitsfaden oder ein Patch-förmiges Sicherheitselement, aufweist und die IR-Strahlung reflektierende Schicht vollflächig auf zumindest einer der beiden Hauptflächen des Substrats gebildet ist.
11. Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Substratkern ein folienartiges Sicherheitselement, nämlich einen Sicherheitsstreifen, einen Si- · cherheitsfaden oder ein Patch-förmiges Sicherheitselement, aufweist und die IR-Strahlung reflektierende Schicht teilflächig auf zumindest einer der beiden Hauptflächen des Substrats gebildet ist und das folienartige Sicherheitselement abdeckt.
12. Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die mindestens zwei übereinander angeordneten Kunststoff schichten des Substratkerns jeweils Polyolefin, das unabhängig voneinander z.B. von der Gruppe, bestehend aus Polyethylen, Polypropylen, Polyethylen niederer Dichte (LDPE), lineares Po- lyethylen niederer Dichte (LLDPE), Polyethylen mittlerer Dichte (MDPE), Polyethylen hoher Dichte (HDPE) und biaxial orientiertes Polypropylen (BOPP), gewählt ist, aufweisen.
13. Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Substratkern drei übereinander angeordnete Kunststoffschichten, z.B. zwei PET-Schichten mit einer dazwischen eingebetteten Schicht aus biaxial orientiertem Polypropylen (BOPP), oder zwei übereinander angeordnete Kunststoffschichten, z.B. PET-Schichten, mit einer dazwischen eingebetteten Papierschicht, aufweist.
14. Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die IR-Strahlung reflektierende Schicht vollflächig oder im Wesentlichen vollflächig auf zumindest einer der beiden Hauptflächen des Substrats gebildet ist.
15. Substrat nach Anspruch 14, wobei die IR-Strahlung reflektierende Schicht dazu geeignet ist, die Stabilität des Substrats gegenüber Hitzeeinwirkung zu verbessern.
16. Wertdokument, insbesondere eine Banknote, das ein Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 15 aufweist.
17. Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments, umfassend das Bedrucken eines Substrats nach Anspruch 14 mit Druckfarbe und das Behandeln des bedruckten Substrats mit IR-Strahlung.
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