DE10021896A1

DE10021896A1 - Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial in lichtdurchlässiger Ausführung

Info

Publication number: DE10021896A1
Application number: DE2000121896
Authority: DE
Inventors: Karsten Suesenbach
Original assignee: Mitsubishi HiTech Paper Flensburg GmbH
Current assignee: Mitsubishi HiTec Paper Europe GmbH
Priority date: 2000-05-05
Filing date: 2000-05-05
Publication date: 2001-11-15
Anticipated expiration: 2020-05-06
Also published as: DE10021896C2

Abstract

Die Erfindung betrifft bahnförmige Aufzeichnungsmaterialien in lichtdurchlässiger Ausführung, die ein Substrat umfassen, welches auf mindestens einer Seite mit einer zur Aufnahme von Aufzeichnungen vorgesehenen Aufzeichnungsschicht versehen ist, wobei zwischen dem Substrat und der Aufzeichnungsschicht mindestens eine pigmentierte Zwischenschicht angeordnet ist, die zur Ausbildung von Markierungen in lokal unterschiedlicher Dicke ausgeführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial in lichtdurchlässiger Ausführung, das ein Substrat umfaßt, welches auf mindestens einer Seite mit einer zur Aufnahme von Aufzeichnungen vorgesehene Aufzeichnungsschicht versehen ist. Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Auf zeichnungsmaterials.

Aufzeichnungsmaterialien bestimmen das tägliche Leben in der Gesellschaft und in nerhalb des Berufslebens. Für den Einsatz von Aufzeichnungsmaterialien, deren be rechtigte Verwendung allgemein durch eine spezifische Markierung des für diesen Zweck zugelassenen Materials nachzuweisen ist, wurden in der Vergangenheit bereits verschiedene Lösungen authentizitätsnachweisender Sicherheitsmerkmale vorge schlagen.

Authentizitätsnachweise für Dokumente in Form passiver Untersuchungen werden bei spielsweise ermöglicht durch Wasserzeichen. Dabei versteht man unter einem Was serzeichen allgemein eine Zeichnung im Papier, die durch unterschiedliche Papierdic ke hervorgerufen wird. Es wird unterschieden zwischen echten Wasserzeichen, die durch Verdrängung (sogenannte Licht-Wasserzeichen) oder durch Anreicherung (so genannte Schatten-Wasserzeichen) der Fasermasse beispielsweise unter Verwendung eines Egoutteurs in der Siebpartie einer Papiermaschine hergestellt werden, halbech ten, sogenannten Moletten-Wasserzeichen, die durch die Prägung des noch nassen Papiers in der Pressenpartie einer Papiermaschine erzeugt werden, und schließlich unechten Wasserzeichen, wobei letztere entweder durch das Bedrucken des fertigge stellten Papiers außerhalb der Papiermaschine mit einem farblosen Lack oder durch das Prägen des fertiggestellten Papiers außerhalb der Papiermaschine erstellt werden.

Vorschläge für unechte Wasserzeichen finden sich in der EP 0 203 499 B1, die eine Papierbahn vorsieht, die durch Zusatz geeigneter Stoffe mittels Wärme gegebenenfalls auch unter gleichzeitiger Anwendung von Druck verformbar ist, sowie in der DE 39 20 378 A1, gemäß der die Anordnung eines Wasserzeichens außerhalb der Papierma schine durch Aufdruck eines Lackes offenbart wird. Die Nachteile dieser Vorschläge liegen darin, daß ihre Realisierung durch den Einsatz der erforderlichen kostenaufwen digen Rohstoffe auf Spezialgebiete beschränkt ist.

Die EP 0 844 097 A1 offenbart für ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial als ein erstes Sicherheitsmerkmal in Form eines unechten Wasserzeichens ein auf der Rückseite des Aufzeichnungsmaterials aufgedrucktes latentes Bild, das mittels einer ein fluoreszierendes Reagenz enthaltenden Sicherheitstinte hergestellt wird. Zur Aus bildung eines zweiten Sicherheitsmerkmals in Form eines wasserdichten Bildes auf der Rückseite des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials enthält die Sicherheitstinte ein wasserabweisendes Mittel. Die das als Pigment oder Farbstoff verwendete fluores zierende Reagenz und das wasserabweisende Mittel enthaltende Sicherheitstinte ist in einem wäßrigen Träger enthalten bzw. dispergiert, der außer diesen Komponenten noch ein Bindemittel enthalten kann. Nachteilig bei diesem Vorschlag ist, daß der was serabweisende Charakter der Sicherheitstinte die vielfach übliche Anordnung von Pre prints mittels der üblichen Druckverfahren erschwert. Preprints sind z. B. mittels Offsetdruck aufgebrachte Formularfelder, deren Beschriftung bei der bestimmungsge mäßen Verwendung beispielsweise mittels Thermodrucker erfolgt.

Ein weiterer Nachteil grundsätzlich aller unechter Wasserzeichen liegt in deren nach träglichem Aufbringen auf das fertiggestellte Papier durch Prägung oder Aufdruck, weshalb ihre Fälschung einfacher zu realisieren ist als eine Fälschung von echten bzw. halbechten Wasserzeichen sowie von solchen Wasserzeichen-ähnlichen Sicherheits markierungen, die während des Herstellungsprozesses in den Aufbau des Aufzeich nungspapiers integriert werden. Je näher die Schaffung eines Sicherheitsmerkmals in der Herstellungs- und Verarbeitungskette zum ursprünglichen Erzeugungspunkt ge rückt wird, desto schwieriger wird die Nachahmung des Sicherheitsmerkmals in Fäl schungsabsicht.

Aus der EP 0 611 664 B1 ist für ein mit wärmeempfindlicher Beschichtung versehenes bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial ein im Träger angebrachtes echtes Wasserzei chen bekannt. Die einwandfreie Erkennung des Wasserzeichens ist in der Durchsicht bei Tageslicht nicht immer möglich und erschwert damit die Identifizierung. Zudem sind die zur Herstellung erforderlichen Vorrichtungen, wie z. B. die markierungsspezifischen Egoutteure mit hohen Investitionskosten belastet.

Ausgehend von der beschriebenen Problematik sieht die Erfindung ihre Aufgabe in der Entwicklung eines ein authentizitätsnachweisendes Sicherheitsmerkmal aufweisenden bahnförmigen Aufzeichnungsmaterials, das

1. kostengünstig herstellbar ist, und
2. einen sicheren Authentizitätsnachweis auch unter der Voraussetzung ermög licht, das es mit einer oder mehreren Beschichtungen versehen ist, wobei die Nachahmung bzw. Fälschung des Sicherheitsmerkmals nahezu unmöglich sein soll.

Die vorliegende Erfindung sieht ihre Aufgabe ferner darin, ein Verfahren zur Erzeugung eines bahnförmigen Aufzeichnungsmaterials mit authentizitätsnachweisendem Sicher heitsmerkmal entsprechend vorne stehender Ausführungen zur Verfügung zu stellen.

Die Lösung der vorstehend ausgeführten Aufgabe gelingt mit einem bahnförmigen Auf zeichnungsmaterial in lichtdurchlässiger Ausführung, das ein Substrat umfaßt, welches auf mindestens einer Seite mit einer zur Aufnahme von Aufzeichnungen vorgesehenen Aufzeichnungsschicht versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sub strat und der Aufzeichnungsschicht mindestens eine pigmentierte Zwischenschicht angeordnet ist, die zur Ausbildung von Markierungen in fokal unterschiedlicher Dicke ausgeführt ist.

Es ist bevorzugt, daß die Markierungen des bahnförmigen Aufzeichnungsmaterials durch einen in Form der Markierungen lokal dickeren Auftrag der pigmentierten Zwi schenschicht ausgebildet sind. Gute Ergebnisse hinsichtlich der zu lösenden, der Er findung zugrundeliegenden Aufgabe können dabei erzielt werden, wenn die lokal dic ker ausgeführten Markierungen eine Dickendifferenz gegenüber den unmarkierten Stellen der Zwischenschicht in einem Bereich zwischen 0,1 und 10 µm aufweisen, wo bei eine Dickendifferenz in einem Bereich zwischen 0,1 und 5 µm besonders bevorzugt ist.

Die pigmentierte Zwischenschicht des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials enthält mindestens einen Binder auf Basis eines synthetischen Polymers, wobei bei spielsweise Styrol-Butadien-Latex besonders gute Ergebnisse liefert. Die Verwendung eines synthetischen Binders unter Beimischung mindestens eines natürlichen Poly mers stellt eine besonders geeignete Ausführungsform dar.

Die vorliegende Erfindung greift bei der Herstellung der Zwischenschicht von wär meempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien, ohne auf solche Aufzeichnungsmaterialien hier beschränkt zu sein, auf aus dem Stand der Technik wegen ihrer Ölabsorption von mindestens 50 ml je 100 g bekannte Pigmente zurück, die allein oder in Mischung ein zusetzen sind. Hierzu gehören: kalzinierte oder unkalzinierte Diatomeenerde, Alumini umoxidhydroxid, Magnesiumcarbonat, Siliziumdioxid, Kalziumcarbonat und gefälltes Kalziumcarbonat, Titandioxid sowie kalzinierter oder unkalzinierter Kaolin. Insbeson dere die drei zuletzt genannten Pigmente ergeben besonders deutliche Markierungen, weshalb sie bevorzugt sind.

Ferner wurde im Rahmen zeitaufwendiger Versuche festgestellt, daß mit einem Bin demittel-Pigment-Verhältnis innerhalb der pigmentierten Zwischenschicht zwischen 1 : 10 und 1 : 20 eine besonders geeignete Ausführungsform vorliegt.

Die pigmentierte Zwischenschicht findet bevorzugt bei solchen erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien Verwendung, die zumindest auf einer ihrer Seiten eine zur Aufnahme der Aufzeichnung vorgesehene Empfangsschicht für das Tintenstrahldruck verfahren aufweisen.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß das Aufzeichnungsmaterial zumindest auf seiner zur Aufnahme der Aufzeichnung vorgesehenen Seite eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufweist. Eine solche Aufzeichnungsschicht enthält neben den unter Einwirkung von Wärme miteinander reagierenden Farbbildnern und organischen Farbakzeptoren weitere übliche Zuschlagstoffe für wärmeempfindliche Aufzeichnungs schichten wie unter anderem Harze, Wachse und Stabilisatoren. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht ein solches wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einer auf die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufgetragenen Schutzschicht vor.

Als eine weitere Variante wird ein bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial vorgeschlagen, das auf der zur Aufnahme der Aufzeichnung vorgesehenen Seite eine druckempfindli che SC (self-colouring)-Aufzeichnungsschicht aufweist. Solche SC- Aufzeichnungsschichten weisen neben anderen Zuschlagstoffen insbesondere Akzeptoren und Mikrokapseln mit darin eingekapselten Farbbildnern auf, wobei die Farb bildner mit den Akzeptoren auf Druck eine farbbildende Reaktion eingehen.

Sofern das Substrat in lichtdurchlässiger Form vorliegt, gibt es praktisch keine Be schränkungen hinsichtlich des zu verwendenden Substrats, für das sich beispielsweise verschiedene Folien anbieten. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform liegt vor, wenn das Substrat der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien aus Papier be steht. Ohne darauf beschränkt zu sein, liegt ein bevorzugter Bereich der flächenbezo genen Masse des Substrats zwischen 50 und 180 g/m².

Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Erzeugung eines bahnförmigen erfin dungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials mit pigmentierter Zwischenschicht, in dem diese Zwischenschicht mit einem, eine Gegenwalze aufweisenden Coater aufgebracht wird und die Gegenwalze Vertiefungen in Form der auszubildenden Markierungen auf weist. Während des Beschichtungsvorgangs zur Ausbildung der Zwischenschicht mit einer pigmentierten Streichmasse wird das Substrat unter dem Druck des Rakels in die eingravierte Vertiefung der Gegenwalze hineingedrückt, was zu einem dickeren Auftrag der pigmentierten Streichmasse führt. In einer bevorzugten Ausführungsform finden Coater vom Bladetyp ihre Anwendung.

Die die in fokal unterschiedlicher Dicke ausgeführte pigmentierte Zwischenschicht auf weisenden Aufzeichnungsmaterialien sind mit anderen bereits bekannten Sicherheits merkmalen, wie zum Beispiel mit in das Substrat eingetragenen fluoreszierenden Si cherheitsfasern oder in bzw. auf das Substrat ein- bzw. aufgebrachte Farbstoffe als authentizitätsnachweisende sowie gegebenenfalls Fälschungsversuche nachweisende Indikatorstoffe, die unter Farbbildung mit auf die Aufzeichnungsmaterialien aufzubrin gende Reagenzien reagieren, in geeigneter Weise kombinierbar.

Folgendes Beispiel wird die Erfindung weitergehend verdeutlichen:

Beispiel

Auf einer Langsieb-Papiermaschine wird als Substrat eine Papierbahn aus gebleichten und gemahlenen Laub- und Nadelholzzellstoffen unter Zugabe üblicher Beischlagstoffe in üblichen Mengen mit einer flächenbezogenen Masse von 160 g/m² hergestellt. Frontseitig wird mit Hilfe eines Duo-Coaters vom Bladetyp, dessen Gegenwalze Ver tiefungen in Form von Sechsecken aufweist, eine kalziniertes Kaolin als Pigment, Sty rol-Butadien-Latex als Bindemittel und Stärke als Cobinder neben anderen Hilfsmitteln aufweisende Zwischenschicht von 8 g/m² aufgebracht, rückseitig wird gleichsam unter Verwendung des erwähnten Duo-Coaters das Substrat mit einer Stärkepräparation von 0,3 g/m² versehen. Zur Ausbildung eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wird in einer separaten Streichmaschine auf die Zwischenschicht eine wärmeempfindli che Aufzeichnungsschicht von 5,4 g/m² aufgetragen. Das so hergestellte wärmeemp findliche Aufzeichnungsmaterial wird auf seiner die Aufzeichnungsschicht enthaltenden Seite mit einer Schutzschicht von 3,5 g/m² versehen.

Die so hergestellten wärmeempfindlichen Aufzeichnungspapiere weisen eine im Durchlicht hervorragend zu erkennenden Markierung entsprechend den Vertiefungen in der Gegenwalze auf.

Claims

1. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial in lichtdurchlässiger Ausführung, das ein Substrat umfaßt, welches auf mindestens einer Seite mit einer zur Aufnahme von Aufzeichnungen vorgesehenen Aufzeichnungsschicht versehen ist, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen dem Substrat und der Aufzeichnungsschicht min destens eine pigmentierte Zwischenschicht angeordnet ist, die zur Ausbildung von Markierungen in lokal unterschiedlicher Dicke ausgeführt ist.

2. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Markierungen durch einen in Form der Markierungen lokal dickeren Auftrag der pigmentierten Zwischenschicht ausgebildet sind.

3. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß die lokal dicker ausgeführten Markierungen eine Dickendifferenz gegenüber den unmarkierten Stellen der Zwischenschicht auf weisen, die zwischen 0,1 und 5 µm liegt.

4. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die pigmentierte Zwischenschicht mindestens einen Binder auf Basis eines synthetischen Polymers enthält.

5. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die pigmentierte Zwischenschicht mindestens ein Pigment mit der nach DIN 53199/JIS K 5101 bestimmten Ölabsorption von min destens 50 ml/100 g enthält.

6. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die pigmentierte Zwischenschicht mindestens ein Pigment enthält, das aus der nachfolgend aufgeführten Gruppe ausgewählt ist:

- Kaolin
- kalziniertes Kaolin
- Titandioxid

7. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß das Bindemittel-Pigment-Verhältnis in der pigmen tierten Zwischenschicht zwischen 1 : 10 und 1 : 20 liegt.

8. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial zumindest auf einer seiner Seiten eine zur Aufnahme der Aufzeichnung vorgesehene Empfangs schicht für das Tintenstrahldruckverfahren aufweist.

9. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial zumindest auf seiner zur Aufnahme der Aufzeichnung vorgesehenen Seite eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufweist.

10. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, daß auf die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.

11. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial auf der zur Aufnahme der Aufzeichnung vorgesehenen Seite eine druckempfindliche SC (self- colouring)-Aufzeichnungsschicht aufweist.

12. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da durch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial ein Substrat aus Papier aufweist.

13. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da durch gekennzeichnet, daß das Substrat des Aufzeichnungsmaterials eine flä chenbezogene Masse zwischen 50 und 180 g/m² aufweist.

14. Verfahren zur Erzeugung eines bahnförmigen Aufzeichnungsmaterials nach ei nem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die pigmentierte Zwischenschicht mit einem, eine Gegenwalze aufweisenden Coater aufgebracht wird und diese Gegenwalze Vertiefungen in Form der auszubildenden Markie rungen aufweist.

15. Verfahren zur Erzeugung eines bahnförmigen Aufzeichnungsmaterials nach An spruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Coater einer vom Blade-Typ ist.