WO2004072378A1 - Sicherheitspapier und verfahren zur herstellung desselben - Google Patents

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WO2004072378A1
WO2004072378A1 PCT/EP2004/000973 EP2004000973W WO2004072378A1 WO 2004072378 A1 WO2004072378 A1 WO 2004072378A1 EP 2004000973 W EP2004000973 W EP 2004000973W WO 2004072378 A1 WO2004072378 A1 WO 2004072378A1
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lacquer
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Klaus Habik
Christoph Mengel
Jörg Langer
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Giesecke & Devrient Gmbh
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    • Y10T428/273—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified weight per unit area [e.g., gms/sq cm, lbs/sq ft, etc.] of coating

Definitions

  • the invention relates to a security paper for the production of documents of value, such as banknotes, passports, identification documents or the like, with a flat substrate which is at least partially provided with a dirt-repellent protective layer to extend the service life and the fitness for circulation.
  • the invention further relates to a value document with such a security paper and a method for producing such a security paper.
  • Security and security prints such as banknotes, shares, bonds, certificates and vouchers, checks, high-quality admission tickets, but also other papers that are susceptible to counterfeiting, such as passports or other identification documents, are often provided with complex printed images to increase their security against counterfeiting.
  • Technically demanding printing processes such as intaglio printing, for example, are used for at least some of the image elements.
  • security elements are difficult to imitate and also enable a layperson to check the authenticity of the print or document.
  • security elements can be, for example, window security threads that are partially visible on the surface of the security, foil applications that have a transparent or metallized embossing hologram, blind embossing, so-called “latent images” produced using printing technology or printing and embossing technology, which differ from different viewing angles Reproduce information, imprints that contain optically variable pigments and produce different color impressions depending on the viewing angle, or print ke from metallic effect paint, which shine metallic, for example in a gold, silver or bronze tone.
  • An important component of documents of value is their flat substrate, which preferably consists predominantly of cotton paper and whose typical feel is also influenced by the one-sided or two-sided calendering in steel engraving printing.
  • the haptic character of a banknote is mainly expressed by its grip and bending stiffness, and it also has a characteristic sound when deformed and creased.
  • the known protective layers have in common that there is no particularly high wear protection.
  • Conventional protective layers made of water-based paints usually never quite meet a demanding requirement profile. For example, very good dirt repellency and quality of adhesion are detrimental to the resistance to the penetration of liquids and vice versa. For this reason, water-based paints currently only meet the high requirements for a protective layer in securities and in particular in banknote printing if a second component in the form of a crosslinking agent is added. Since such crosslinking agents are highly reactive themselves, the operating personnel must be made aware of the dangers and appropriate protective measures must be taken.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a security paper and a method for its production which avoids the disadvantages of the prior art.
  • the security paper should have a longer lifespan due to good dirt repellency and high resistance to the penetration of liquid. This task is solved by the security paper with the features of the main claim.
  • a security document and a method for producing a security paper are the subject of the subordinate claims.
  • Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • the protective layer comprises at least two layers of lacquer, a first lower lacquer layer being formed by a physically drying lacquer layer applied to the substrate, which makes contact with the underlying substrate and closes its pores, and wherein a second upper lacquer layer is present, which Protects substrate from physical and chemical influences and ensures good protection against the penetration of liquids and ink penetration.
  • UV lacquer Radiation-curing and in particular UV-drying lacquers
  • UV lacquer have the disadvantage that, as a rule, after the radiation curing, depending on the substrate quality, the radiation output, the initiator system and the monomer system, residual monomers and free photoinitiators are very reactive Components remain in the depressions and pores of the substrate (UV: ultraviolet).
  • the flat substrate of the security paper is formed in particular by an unprinted or printed cotton paper.
  • the cotton paper of security and value documents such as banknotes, has a high porosity and surface roughness with microscopic projections and cavities in which residual monomers and photoinitiators of the radiation-curing lacquer layer are incorporated without the use of a lower lacquer layer according to the invention.
  • the lower lacquer layer is advantageously formed by a water-based dispersion lacquer layer. It is expediently applied to the substrate in a layer thickness such that it forms a smooth and coherent layer on the substrate.
  • the lower lacquer layer is advantageously elastic, so that cracks in the lacquer layer due to mechanical movements or swelling of the fiber, for example due to moisture absorption, are avoided. This has the advantage that the haptics typical of banknotes, i.e. the flexural rigidity and the sound, are retained longer when used. This has a positive effect particularly in the case of extreme climatic and mechanical stress.
  • the elastic lacquers preferably comprise polyurethane systems which give the lacquer its elasticity.
  • they are water-based dispersions of aliphatic polyester-polyurethanes or acrylic-styrene-polyurethanes. It goes without saying that the amount of coating required is, inter alia, that used Lacquer, the substrate material used and its roughness and pore size and number of pores depends.
  • the upper lacquer layer is preferably a radiation-curing and / or physically drying lacquer layer and particularly preferably comprises silicones and / or waxes to improve the dirt-repellent properties.
  • the radiation-curing lacquer layer is a UN-crosslinking lacquer layer (hereinafter referred to as "UV lacquer").
  • UV lacquer UN-crosslinking lacquer layer
  • a UN varnish offers a multitude of options for specifically influencing the feel of a security paper, in particular a banknote.
  • Setting the parameters brittleness, gloss and smoothness of the top protective layer allows in a variety of ways to have a direct influence on the haptic properties of the coated paper, in particular on its flexural rigidity, smoothness and sound.
  • the composition of the UV varnish layer is advantageously chosen particularly with regard to brittleness and surface tension in such a way that a predetermined feel of the security paper, in particular a predetermined smoothness, flexural rigidity and / or a predetermined sound, is achieved.
  • cationic crosslinking varnish systems can also be used for the radiation-curing varnish layer.
  • the physically drying layer as the top lacquer layer is alternatively water-based dispersions, preferably without a polyurethane component, for example based on acrylic styrene.
  • the upper lacquer layer can contain a hybrid lacquer which contains both physically drying components, such as a water-based dispersion lacquer component, and a radiation-curing lacquer component.
  • a hybrid lacquer which contains both physically drying components, such as a water-based dispersion lacquer component, and a radiation-curing lacquer component.
  • the hybrid lacquer dries, it is physically, e.g. by heat, the water content is removed and then e.g. the radiation-curing paint portion is cured by means of UV radiation.
  • Suitable hybrid coatings are, for example, aqueous dispersions based on aliphatic urethane acrylates and suitable monomers or reactive oligomers, in particular acrylates with photoinitiators.
  • the top lacquer layer is applied directly to the bottom lacquer layer.
  • a further layer of water-based dispersion lacquer can be provided between the upper and the lower lacquer layer.
  • the adhesion properties of the lacquer layers of the protective layer are expediently coordinated with one another in such a way that they form a highly resistant composite.
  • the composition of the lower lacquer layer is selected such that optimal adhesion of the radiation-curing lacquer applied subsequently is ensured.
  • an optimization of the wettability of the lower. Paint layer achieved by lowering the glass transition temperature of the paint system. This results in both higher adhesion and improved adhesion.
  • the top lacquer layer or the bottom lacquer layer is transparent and colorless.
  • both lacquer layers can advantageously also be transparent and colorless.
  • the protective effect and the adjustability of the feel of the security paper are retained in full.
  • the value document can advantageously be provided with a slight color tint without having to store different substrate materials.
  • At least the upper lacquer layer has an antibacterial fungicide finish.
  • the lower lacquer layer is present on the substrate in a coating weight of 1 to 6 g / m 2 , preferably of 2 to 4 g / m 2 .
  • this corresponds to an amount of approx. 5 to 10 g / m 2 in the undried, wet state (eg aqueous dispersion lacquer with a solids content of 40%).
  • the layer thicknesses must be sufficient to close the irregular depressions and pores of the flat substrate.
  • the upper lacquer layer it is sufficient if it is present on the substrate with a somewhat lower coating weight of 0.5 to 3 g / m 2 , preferably of 1 to 2 g / m 2 .
  • the substrate is printed with characters or patterns and the protective layer is applied to the printed substrate. This also protects the print.
  • the protective layer can also contain cutouts, for example in the form of characters or patterns, into which optically variable elements or other security elements are introduced or can be introduced at a later time.
  • the protective layer is applied to the entire surface of the substrate.
  • the flat substrate of the security paper is provided with the dirt-repellent protective layer on its two main surfaces.
  • the invention also includes a document of value, such as a banknote, a voucher, a certificate, a passport, an identification document or the like, which has a security paper of the type described.
  • a document of value such as a banknote, a voucher, a certificate, a passport, an identification document or the like, which has a security paper of the type described.
  • a flat substrate is provided in step a) and a dirt-repellent protective layer is applied to the substrate in step b).
  • the protective layer is applied by first applying a physically drying lacquer layer to the substrate as the lower layer of the protective layer in a step bi) in order to make contact with the underlying substrate and to close its pores, and in step b 2 ) as above -
  • a layer of lacquer is applied to the right layer of the protective layer, which protects the substrate from physical and chemical influences.
  • dryers are preferably used which have a hot air blower and / or an infrared radiator.
  • the invention offers particularly great advantages if printed or unprinted cotton paper is provided as the flat substrate.
  • a printed image is printed on the substrate before the protective layer is applied.
  • a print image can be printed on the lower layer of lacquer.
  • the upper layer of lacquer is then applied to the lower layer of lacquer and to the typically non-full-surface print image.
  • the upper lacquer layer is also printed.
  • the lower, the upper, or both layers of lacquer are advantageously applied using a flexographic printing process.
  • the lacquer layers are expediently applied in a coating amount of 1 to 8 g / m 2 .
  • the lower, the upper, or both lacquer layers are applied using a screen printing process.
  • the lacquer layers are expediently applied in a coating amount of 5 to 15 g / m 2 .
  • the lower and / or the upper lacquer layer is applied in the offset printing process, in dry offset or in the indirect high-pressure process.
  • a sheet of securities is provided as a flat substrate in step a), which comprises a multiplicity of individual uses, for which steps b), bi) and b 2 ) are carried out simultaneously.
  • the lower and upper lacquer layers are applied to the substrate inline, ie in one pass, with particular advantage in a sheet coating machine.
  • the device for carrying out the described method preferably comprises a first lacquer module for applying the lower, physically drying lacquer layer to the substrate, an intermediate dryer for drying the lower lacquer layer, a second lacquer module for applying the upper lacquer layer and an end dryer for curing and / or Drying the top coat of paint.
  • the first and / or second coating module is formed by a flexographic printing unit with a doctor blade, anilox roller and printing form cylinder.
  • the anilox roller advantageously has small cells, the volume and / or density of which the amount of lacquer applied is determined.
  • the chamber doctor blade lies against the anilox roller, fills the cells and at the same time scrapes off excess varnish.
  • the anilox roller transfers the varnish to the printing form cylinder, which is preferably formed by a rubber blanket.
  • the rubber blanket finally transfers the lacquer to the flat substrate, in particular a sheet of paper or a paper web.
  • a varnish preparation device is preferably provided for adjusting the viscosity of the varnish and the crosslinker concentration.
  • the paint preparation device expediently has a temperature control device for adjusting the viscosity. and the flow behavior of the paint. Since there are thus only two influencing variables for the amount of coating applied, namely the cell volume or the scooping volume and the viscosity of the coating, such a flexographic printing unit with a doctor blade can be used to implement a coating process which is reproducible and can be used over a very long period of time A uniform, homogeneous and closed lacquer film can be applied.
  • the intermediate dryer is advantageously a controllable IR-hot air combination dryer (IR: infrared). It is also expedient if two dryer modules are used in the intermediate dryer, so that adequate drying is ensured even at high speed.
  • the final dryer preferably has power-controlled UV drying modules which are matched to the wavelength required for curing the upper lacquer layer and the layer thickness thereof.
  • the lower elastic lacquer layer is applied dry on a cotton paper with a 20 ccm / m 2 roller in the coating unit 1 in an application quantity of approx. 2.0 g / m 2 .
  • the elastic varnish is an aqueous dispersion based on acrylic-styrene-polyurethane (name: L51073 from Pröll).
  • the upper, second varnish view is applied dry in varnish unit 2 with a 9 ccm / m 2 roller in an application quantity of approx. 1.8 g / m 2 over the first varnish layer.
  • the second varnish is a UV varnish (designation: UV L50733 + UV L50734, mixing ratio 3: 2 from Pröll).
  • Example 2
  • the two-layer coating is produced as described in Example 1, with the exception that a 20 ccm / m 2 roller is used 5 in the coating unit 2 and the coating is applied dry in an application amount of approximately 2.0 g / m 2 .
  • the second paint is a hybrid paint (designation: L50807 + L50806, mixing ratio 1: 1 from Pröll).
  • the lower elastic lacquer layer is applied to a cotton paper in a coating quantity of approx. 1.3 g / m 2 dry with a 13 ccm / m 2 roller in coating unit 1.
  • the elastic varnish is an aqueous dispersion based on acrylic-styrene-polyurethane (designation 5 drawing L51073 from Pröll).
  • the upper second lacquer layer is applied dry in the coating unit 2 with a 13 ccm / m 2 roller in an application quantity of approx. 1.3 g / m 2 over the first lacquer layer.
  • the second lacquer is an aqueous dispersion based on acrylic styrene.
  • FIG. 1 shows a detail from a cross section through a banknote with a two-layer protective layer according to an embodiment of the invention
  • Fig. 2 shows the layer structure of the banknote of Fig. 1 in a schematic
  • Fig. 5 is a schematic representation of a sheet coating machine for
  • Figures 1 and 2 show the structure of a banknote 10 with a two-layer protective layer 14 according to an embodiment of the invention in cross section.
  • the protective layer 14 applied to the paper fiber composite 12 of the cotton paper contains a lower lacquer layer 16 made of a water-based dispersion lacquer and an upper lacquer layer 18 made of a UV-hardening lacquer applied thereon.
  • the lower lacquer layer 16 makes the necessary contact with the paper fiber composite 12 and at the same time closes its capillaries.
  • the lacquer layer 16 is applied in such a coating quantity that it forms a smooth and closed surface which ensures optimal adhesion of the UV lacquer applied subsequently.
  • the composition of the UV varnish 18 is selected so that the desired haptic and dirt-repellent properties of the bank note are achieved.
  • the brittleness of the UV varnish is set so that the desired feel and sound of the banknote result.
  • the dirt-repellent properties of the banknote are essentially determined by the choice of the surface tension of the UV varnish.
  • the high physical and chemical resistance of the UV varnishes give Banknote 10 a high level of abrasion resistance and a high level of resistance to the penetration of water vapor and liquids. Thanks to the variability in the choice of material parameters for UV varnish, it is also possible to achieve new properties in terms of the feel and sound of banknotes that have so far been difficult to achieve in security printing.
  • the water-based dispersion lacquer 14 is applied to the cotton paper 12 in a coating weight of 3 g / m 2 , the UN lacquer 18 in a coating weight of 1.5 g / m 2 .
  • the water-based dispersion lacquer 14 has a styrene-acrylic polymer and the UV lacquer 18 has an acrylate system.
  • FIG. 3 shows the protective layer 14 on an unprinted paper, it goes without saying that the substrate 12 can also already be printed.
  • a printed image 20 made of characters or patterns is printed on the cotton paper 12 of a banknote 10 and the protective layer 14 is applied to the printed image 20 and the substrate 12.
  • a printed image 22 can also be arranged between the lower lacquer layer 14 and the upper UV lacquer layer 16, as shown in the illustration in FIG. 4.
  • the sheet coating machine 30 comprises a paint preparation device (not shown), two coating units 32 and 36, an intermediate dryer 34 and an end dryer 38.
  • the paint preparation device is used to adjust the viscosity of the paint and the crosslinker concentration.
  • a temperature control device adjusts the viscosity and flow behavior of the UV varnish.
  • the first and second coating units 32 and 36 are each formed by a modern flexographic printing unit with a doctor blade, anilox roller and printing form cylinder.
  • the anilox roller has tiny cells, the volume of which determines the amount of paint applied.
  • the chamber doctor blade lies against the anilox roller, fills the cells and at the same time scrapes off excess varnish.
  • the anilox roller transfers the lacquer to the printing form cylinder, which in the exemplary embodiment is formed by a rubber blanket. The rubber blanket finally transfers the varnish to the security sheets to be coated.
  • the protective layer can also be applied to a continuous web. This is particularly preferred for unprinted paper webs.
  • the IR-hot air combination dryer 34 used as an intermediate dryer has two dryer modules in order to ensure adequate drying even at a high painting speed.
  • the UV lacquer layer is hardened by irradiation with intensive UV light and the protective layer is additionally dried with infrared radiation and hot air.
  • the power and wavelength of the drying modules of the final dryer 38 are matched to the required wavelength of the UV varnish and to the layer thickness on the security sheet.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitspapier zur Herstellung von Wertdokumenten, wie Banknoten, Pässen, Ausweisdokumenten oder dergleichen, mit einem flächigen Substrat (12), das zumindest teilweise mit einer Schmutz abweisenden Schutzschicht (14) zur Verlängerung der Lebensdauer und der Umlauffähigkeit versehen ist. Erfindungsgemäß umfasst die Schutzschicht (14) zumindest zwei Lackschichten (16,18), wobei eine erste untere Lackschicht (16) durch eine auf das Substrat (12) aufgebrachte, physikalisch trocknende Lackschicht gebildet ist, die Kontakt zum darunter liegenden Substrat (12) herstellt und dessen Poren schließt, und wobei eine zweite obere Lackschicht (18) vorliegt, die das Substrat (12) vor physikalischen und chemischen Einflüssen schützt.

Description

Sicherheitspapier und Verfahren zur Herstellung desselben
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitspapier zur Herstellung von Wertdoku- menten, wie Banknoten, Pässen, Ausweisdokumenten oder dergleichen, mit einem flächigen Substrat, das zumindest teilweise mit einer Schmutz abweisenden Schutzschicht zur Verlängerung der Lebensdauer und der Umlauffähigkeit versehen ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Wertdokument mit einem derartigen Sicherheitspapier und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sicherheitspapiers.
Wert- und Sicherheitsdrucke, wie beispielsweise Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden und Gutscheine, Schecks, hochwertige Eintrittskarten, aber auch andere fälschungsgefährdete Papiere, wie Pässe oder sonstige Aus- weisdokumente, werden zur Erhöhung ihrer Fälschungssicherheit oft mit aufwändigen Druckbildern versehen. Dabei werden zumindest für einige der Bildelemente technisch anspruchsvolle und nicht jedermann zugängliche Druckverfahren, wie beispielsweise Stichtiefdruck, eingesetzt.
Zusätzlich werden die Sicherheitsdrucke häufig mit so genannten Sicherheitselementen ausgestattet, die schwierig nachzuahmen sind und auch für einen Laien eine Überprüfung der Echtheit des Drucks bzw. des Dokuments ermöglichen. Solche Sicherheitselemente können beispielsweise Fenstersicherheitsfäden sein, die bereichsweise an der Oberfläche des Wertpapiers sichtbar sind, Folienapplikationen, die ein transparentes oder metallisiertes Prägehologramm aufweisen, Blindprägungen, drucktechnisch oder druck- und prägetechnisch hergestellte, so genannte "Latent Images", die unter verschiedenen Betrachtungswinkeln eine unterschiedliche Information wiedergeben, Aufdrucke, die optisch variable Pigmente enthalten und je nach Be- trachtungswinkeln unterschiedliche Farbeindrücke erzeugen, oder Auf druk- ke aus Metalleffektfarbe, die beispielsweise in einem Gold-, Silber- oder Bronzeton metallisch glänzen.
Ein wichtiger Bestandteil von Wertdokumenten, wie Banknoten, ist deren flächiges Substrat, das vorzugsweise überwiegend aus Baumwollpapier besteht und dessen typische Haptik auch durch die einseitige oder zweiseitige Kalandrierung beim Stahlstichdruck beeinflusst wird. Der haptische Charakter einer Banknote drückt sich hauptsächlich durch ihre Griffigkeit und ihre Biegesteifigkeit aus, außerdem weist sie beim Verf ormen und Knittern einen charakteristischen Klang auf.
Es ist bekannt, Wertpapiere zur Verlängerung der Lebensdauer und Umlauffähigkeit mit einer Schmutz abweisenden Schutzschicht zu versehen. Beispielsweise wird in der Druckschrift EP 0256 170 B2 vorgeschlagen, be- druckte Geldscheine mit einer Schutzschicht zu versehen, die zum größeren Teil Celluloseester oder Celluloseether und zu einem geringeren Teil mikro- nisiertes Wachs enthält und die vollflächig auf die Geldscheine aufgebracht wird. Das mikronisierte Wachs wird dabei durch Kneten oder Mischen mit Öl, einem Farbbindemittel oder einer Mischung daraus dispergiert. Die mit der Schutzschicht frisch bedruckten Bögen können ohne Schwierigkeiten gestapelt werden, ohne dass schwarze Farbe von einem Bogen auf den darunter liegenden Bogen abfärbt.
Aus der Druckschrift WO 00/00697 ist ein Sicherheitspapier für Banknoten mit einer Schmutz abweisenden Beschichtung bekannt, das in seinen typischen Eigenschaften, wie Bedruckbarkeit, Klang und Farbe, gegenüber einem unbeschichteten Papier trotz der Beschichtung weit gehend unverändert bleibt. Auf dem Banknotenpapier, welches aufgrund seiner Porosität eine große Oberfläche bzw. eine hohe Oberflächenrauigkeit besitzt, wird dabei eine Beschichtungszusammensetzung aufgebracht, die lediglich ein Bindemittel und keine Füllstoffe enthält. Die Zusammensetzung wird in einer solchen Schichtdicke aufgetragen, dass einerseits eine glatte Oberfläche und somit wenig Möglichkeiten zur Schmutzanlagerung entstehen, und dass an- dererseits die Beschichtung dünn genug ist, um die übrigen genannten Eigenschaften des Papiers nicht zu beeinträchtigen.
Den bekannten Schutzschichten ist gemein, dass kein besonders hoher Verschleißschutz besteht. Herkömmliche Schutzschichten aus Lacken auf wäss- riger Basis werden einem anspruchsvollen Anforderungsprofil meist nie ganz gerecht. So geht etwa eine sehr gute Schmutzabweisung und Haftungsqualität zu Lasten der Beständigkeit gegen das Eindringen von Flüssigkeit und umgekehrt. Wasserbasierte Lacke werden daher zur Zeit den hohen Anforderungen an eine Schutzschicht im Wertpapier- und insbesondere im Banknotendruck nur gerecht, wenn eine zweite Komponente in Form eines Vernetzungsmittels beigefügt wird. Da solche Vernetzungsmittel selbst hochreaktiv sind, müssen das Bedienpersonal für Gefährdungen sensibili- siert und entsprechende Schutzmaßnahmen ergriffen werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitspapier und ein Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere soll das Sicherheitspapier eine längere Lebensdauer durch gute Schmutzabweisung und hohe Beständigkeit gegen das Eindringen von Flüssigkeit aufweisen. Diese Aufgabe wird durch das Sicherheitspapier mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Ein Wertdokument und ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers sind Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß der Erfindung umfasst die Schutzschicht zumindest zwei Lackschichten, wobei eine erste untere Lackschicht durch eine auf das Substrat aufgebrachte, physikalisch trocknende Lackschicht gebildet ist, die Kontakt zum darunter liegenden Substrat herstellt und dessen Poren schließt, und wobei eine zweite obere Lackschicht vorliegt, die das Substrat vor physikalischen und chemischen Einflüssen schützt und einen guten Schutz gegen das Eindringen von Flüssigkeiten und Tintenpenetration gewährleistet.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die vorteilhaften Eigenschaften strahlungshärtender Lacke auch für Sicherheitspapiere genutzt werden können, wenn die Vertiefungen, Unebenheiten und Poren der Substrate zuvor durch eine physikalisch trocknende Lackschicht geschlossen werden. Strahlungshärtende und insbesondere UV-trocknende Lacke (im Folgenden „UV-Lack") haben den Nachteil, dass in der Regel nach der Strahlungshärtung in Abhängigkeit von der Substratqualität, der Strahlungsleistung, dem Initiatorsystem und dem Monomersystem Restmonome- re und freie Photoinitiatoren als sehr reaktive Komponenten in den Vertiefungen und Poren des Substrats zurückbleiben (UV: Ultraviolett).
Dieses Problem tritt verstärkt dann auf, wenn der UV-Lack in einen Papierfaserverbund etwa eines Sicherheitspapiers eindringt. Eine vollständige Polymerisation des UV-Lacks ist dann nicht mehr möglich. Es wurde nun gefunden, dass die positiven Eigenschaften der UV-Lackierung für Sicher- heitspapiere voll genutzt werden können, wenn eine Kombinationsbe- schichtung aus zumindest zwei Lackschichten eingesetzt wird, bei der eine untere Lackschicht den Kontakt zum Substrat herstellt und dessen Poren schließt, und bei der als obere Lackschicht eine das Substrat vor physikali- sehen und chemischen Einflüssen schützende Schicht aufgebracht wird.
Das flächige Substrat des Sicherheitspapiers ist insbesondere durch ein unbedrucktes oder bedrucktes Baumwollpapier gebildet. Das Baumwollpapier von Sicherheits- und Wertdokumenten, wie etwa Banknoten, besitzt eine ho- he Porosität und Oberflächenrauigkeit mit mikroskopischen Vorsprüngen und Hohlräumen, in denen sich ohne den erfindungsgemäßen Einsatz einer unteren Lackschicht Restmonomere und Photoinitiatoren der Strahlungshärtenden Lackschicht einlagern.
Die untere Lackschicht ist mit Vorteil durch eine wasserbasierte Dispersionslackschicht gebildet. Sie wird zweckmäßig in einer solchen Schichtdicke auf dem Substrat aufgetragen, dass sie eine glatte und zusammenhängende Schicht auf dem Substrat bildet. Vorteilhafterweise ist die untere Lackschicht elastisch, so dass Rissbildungen in der Lackschicht durch mechanische Be- wegungen oder Quellen der Faser, z.B. durch Feuchtigkeitsaufnahme, vermieden werden. Dies hat den Vorteil, dass die banknotentypische Haptik, also die Biegesteifigkeit und der Klang, bei Beanspruchung länger beibehalten wird. Dies wirkt sich insbesondere bei extremer klimatischer und mechanischer Beanspruchung positiv aus. Vorzugsweise umfassen die elastischen Lacke Polyurethansysteme, die dem Lack seine Elastizität verleihen. Insbesondere handelt es sich um wasserbasierte Dispersionen aliphatischer Polyester-Polyurethane oder Acryl-Styrol-Polyurethane. Es versteht sich, dass die benötigte Beschichtungsmenge dabei unter anderem von dem verwendeten Lack, dem verwendeten Substratmaterial und dessen Rauigkeit und Porengröße und Porenanzahl abhängt.
Die obere Lackschicht ist vorzugsweise eine Strahlungshärtende und/ oder physikalisch trocknende Lackschicht und umfasst besonders bevorzugt Silikone und/ oder Wachse zur Verbesserung der Schmutz abweisenden Eigenschaften. Insbesondere handelt es sich bei der Strahlungshärtenden Lackschicht um eine UN-vernetzende Lackschicht (im Folgenden „UV-Lack"). Deren extrem hohe physikalische und chemische Beständigkeit erlaubt eine entsprechende qualitative Steigerung und Anpassung des Anforderungsprofils. Die höhere physikalische Beständigkeit bewirkt insbesondere eine hohe Scheuerfestigkeit und eine Verlängerung der Lebensdauer des Sicherheitspapiers. Durch die höhere chemische Beständigkeit stellt die Schutzschicht darüber hinaus eine langzeitbeständige, wirkungsvolle Barriere ge- gen Wasserdampf und Flüssigkeiten, wie Tinte, dar.
Zusätzlich bietet die Verwendung eines UN-Lacks eine Vielzahl von Möglichkeiten, die Haptik eines Sicherheitspapiers, insbesondere einer Banknote, gezielt zu beeinflussen. Die Einstellung der Parameter Sprödigkeit, Glanz und Glätte der obersten Schutzschicht erlaubt auf eine vielfältige Weise, direkten Einfluss auf die haptischen Eigenschaften des beschichteten Papiers, insbesondere auf dessen Biegesteifigkeit, Glätte und Klang zu nehmen. Die Zusammensetzung der UV- Lackschicht ist besonders in Bezug auf Sprödigkeit und Oberflächenspannung mit Vorteil so gewählt, dass eine vorbe- stimmte Haptik des Sicherheitspapiers, insbesondere eine vorbestimmte Glätte, Biegesteifigkeit und/ oder ein vorbestimrnter Klang, erzielt wird.
Außer radikalisch vernetzenden UV-Lacken kommen für die strahlungshär- tende Lackschicht auch kationisch vernetzende Lacksysteme infrage. Bei der physikalisch trocknenden Schicht als obere Lackschicht handelt es sich alternativ um wasserbasierte Dispersionen, vorzugsweise ohne Polyurethananteil, z.B. auf Acryl-Styrol-Basis.
Ebenso denkbar kann die obere Lackschicht einen Hybridlack enthalten, der sowohl physikalisch trocknende Bestandteile, wie einen wasserbasierten Dispersionslackanteil, als auch einen Strahlungshärtenden Lackanteil enthält. Bei der Trocknung des Hybridlackes wird erst physikalisch, z.B. durch Wärme, der Wasseranteil entfernt und dann z.B. mittels UV-Strahlung der Strahlungshärtende Lackanteil ausgehärtet. Als Hybridlack eignen sich beispielsweise wässrige Dispersionen auf Basis von aliphatischen Urethanacry- laten und geeigneten Monomeren bzw. reaktiven Oligomeren, insbesondere Acrylate mit Photoinitiatoren.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die obere Lackschicht direkt auf die untere Lackschicht aufgebracht. Alternativ kann zwischen der oberen und der unteren Lackschicht eine weitere Lackschicht aus wasserbasiertem Dispersionslack vorgesehen sein.
Die Lackschichten der Schutzschicht sind in ihren Haftungseigenschaften zweckmäßig so aufeinander abgestimmt, dass sie einen hochwiderstandsfähigen Verbund bilden. Insbesondere ist, wenn die obere Lackschicht direkt auf die untere Lackschicht aufgebracht ist, die Zusammensetzung der unteren Lackschicht so gewählt, dass eine optimale Haftung des anschließend aufgebrachten Strahlungshärtenden Lacks gewährleistet ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Optimierung der Benetzbarkeit der unteren . Lackschicht durch eine Herabsetzung der Glasübergangstemperatur des Lacksystems erreicht. Dadurch wird sowohl eine höhere Adhäsion als auch eine verbesserte Haftvermittlung bewirkt. Nach weiteren zweckmäßigen Ausführungsformen ist die obere Lackschicht oder die untere Lackschicht transparent und farblos. Insbesondere wenn ein bedrucktes Substrat möglichst gut sichtbar bleiben soll, können auch beide Lackschichten mit Vorteil transparent und farblos ausgebildet sein. Die Schutzwirkung und die Einstellbarkeit der Haptik des Sicherheitspapiers bleiben dabei in vollem Umfang erhalten. Es ist aber auch möglich, zumindest eine der Lackschichten einzuf ärben. Dadurch kann das Wertdokument in vorteilhafter Weise mit einer leichten Farbtönung versehen werden, ohne unterschiedliche Substratmaterialien bevorraten zu müssen.
Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform weist zumindest die obere Lackschicht eine antibakterielle Fungizid- Ausrüstung auf.
Es hat sich weiter als vorteilhaft herausgestellt, wenn die untere Lackschicht in einem Beschichtungsgewicht von 1 bis 6 g/m2, bevorzugt von 2 bis 4 g/m2 auf dem Substrat vorliegt. Dies entspricht für den bevorzugten Bereich einer Menge von ca. 5 bis 10 g/m2 in ungetrocknetem, nassen Zustand (z.b. wäss- riger Dispersionslack mit 40 % Festkörperanteil). In jedem Fall müssen die Schichtdicken ausreichen, um die unregelmäßigen Vertiefungen und Poren des flächigen Substrats zu schließen. Für die obere Lackschicht genügt es, wenn sie mit einem etwas geringeren Beschichtungsgewicht von 0,5 bis 3 g/m2, bevorzugt von 1 bis 2 g/m2, auf dem Substrat vorliegt. Dies entspricht für den bevorzugten Bereich im unvernetzten Zustand einer Menge von ca. 1 bis 2 g/m2, da UV-Systeme so genannte „100%-Systeme" sind (100 % Fest- körperanteil). Bei Oberflächen, die durch einen vorhergehenden Stichtiefdruck bereits geglättet und/ oder verdichtet wurden, liegen die Werte dabei eher im unteren, bei Rohpapier oder den Rückseiten von Stichtiefdruckseiten eher im oberen Bereich. Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung ist das Substrat mit Zeichen oder Mustern bedrückt und die Schutzschicht wird auf das bedruckte Substrat aufgebracht. Dadurch wird auch der Aufdruck geschützt. Die Schutzschicht kann auch Aussparungen, beispielsweise in Form von Zeichen oder Mustern, enthalten, in die optisch variable Elemente oder andere Sicherheitselemente eingebracht sind oder zu einem späteren Zeitpunkt eingebracht werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Schutzschicht vollflächig auf dem Substrat aufgebracht. Es kann ebenfalls, wie beispiels- weise bei einer Banknote, zweckmäßig sein, wenn das flächige Substrat des Sicherheitspapiers auf seinen beiden Hauptflächen mit der Schmutz abweisenden Schutzschicht versehen ist..
Die Erfindung enthält auch ein Wertdokument, wie eine Banknote, einen Gutschein, eine Urkunde, einen Pass, ein Ausweisdokument oder dergleichen, das ein Sicherheitspapier der beschriebenen Art aufweist.
Zur Herstellung eines Sicherheitspapiers der geschilderten Art wird in einem Schritt a) ein flächiges Substrat bereitgestellt und in einem Schritt b) eine Schmutz abweisende Schutzschicht auf das Substrat aufgebracht. Dabei wird die Schutzschicht aufgebracht, indem zunächst in einem Schritt bi) als untere Schicht der Schutzschicht eine physikalisch trocknende Lackschicht auf das Substrat aufgebracht wird, um Kontakt zum darunter liegenden Substrat herzustellen und dessen Poren zu schließen, und in einem Schritt b2) als obe- re Schicht der Schutzschicht eine Lackschicht aufgebracht wird, die das Substrat vor physikalischen und chemischen Einflüssen schützt.
Sofern eine „Nass-in-nass"-Aufbringung der beiden Lackschichten nicht möglich ist, wird die untere Lackschicht getrocknet bevor die obere Lack- schicht aufgebracht wird. Die Trocknung kann einfach während einer ausreichend langen Wartezeit erfolgen, beispielsweise während des Transports eines Bogens über eine ausreichend lange Transportstrecke. In Hinblick auf eine schnelle Lackierung ist es unter produktionstechnischen und ökonomi- sehen Aspekten sinnvoll, die physikalische Trocknung durch zusätzliche Maßnahmen zu beschleunigen. Dafür werden bevorzugt Trockner eingesetzt, die ein Heißluftgebläse und/ oder einen Infrarotstrahler aufweisen.
Die Erfindung bietet besonders große Vorteile, wenn als flächiges Substrat ein bedrucktes oder unbedrucktes Baumwollpapier bereitgestellt wird.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird vor dem Aufbringen der Schutzschicht ein Druckbild auf das Substrat aufgedruckt. Alternativ oder zusätzlich kann nach dem Aufbringen der unteren Lackschicht auf das Sub- strat ein Druckbild auf die untere Lackschicht aufgedruckt werden. Die obere Lackschicht wird dann auf die untere Lackschicht und auf das typischerweise nicht vollflächige Druckbild aufgebracht. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass auch die obere Lackschicht bedruckt wird.
Die untere, die obere, oder beide Lackschichten werden mit Vorteil mit einem Flexodruckverfahren aufgebracht. Dabei werden die Lackschichten zweckmäßig in einer Beschichtungsmenge von 1 bis 8 g/m2 aufgebracht. Bei einer anderen vorteilhaften Ausführung werden die untere, die obere, oder beide Lackschichten mit einem Siebdruckverfahren aufgebracht. In diesem Fall werden die Lackschichten zweckmäßig in einer Beschichtungsmenge von 5 bis 15 g/m2 aufgebracht. Nach noch einer weiteren Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die untere und/ oder die obere Lackschicht im Offsetdruckverfahren, im Trockenoffset oder im indirekten Hochdruckverfahren aufgebracht wird. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird als flächiges Substrat in Schritt a) ein Wertpapierbogen bereitgestellt, der eine Vielzahl von Einzelnutzen umfasst, für welche die Schritte b), bi) und b2) gleichzeitig durchgeführt werden. Die untere und obere Lackschicht werden mit beson- derem Vorteil in einer Bogen-Lackiermaschine inline, d.h. in einem Durchlauf, auf das Substrat aufgebracht.
Die Vorrichtung zur Durchführung des geschilderten Verfahrens umfasst vorzugsweise ein erstes Lackmodul zum Aufbringen der unteren, physika- lisch trocknenden Lackschicht auf das Substrat, einen Zwischentrockner zum Trocknen der unteren Lackschicht, ein zweites Lackmodul zum Aufbringen der oberen Lackschicht und einen Endtrockner zum Härten und/ oder Trocknen der oberen Lackschicht.
Zur Sicherstellung gleich bleibender Schichtdicken ist das erste und/ oder zweite Lackmodul durch ein Flexodruckwerk mit Kammerrakel, Rasterwalze und Druckformzylinder gebildet. Die Rasterwalze weist dabei mit Vorteil kleine Näpfchen auf, über deren Volumen und/ oder Dichte die Lackauftragsmenge bestimmt wird. Die Kammerrakel liegt an der Rasterwalze an, befüllt die Näpfchen und räkelt überschüssigen Lack gleichzeitig ab. Die Rasterwalze übergibt den Lack an den Druckformzylinder, der bevorzugt durch ein Gummituch gebildet ist. Das Gummituch übergibt den Lack schließlich an das flächige Substrat, insbesondere einen Papierbogen oder eine Papierbahn.
Weiter ist bevorzugt eine Lackaufbereitungseinrichtung zur Einstellung der Viskosität des Lacks und der Vernetzerkonzentration vorgesehen. Für Lacke mit Strahlungshärtenden Komponenten weist die Lackaufbereitungseinrichtung zweckmäßig eine Temperiereinrichtung zur Einstellung der Visko- sität und des Fließverhaltens des Lacks auf. Da es somit nur zwei Einflussgrößen für die Lackauftragsmenge gibt, nämlich das Näpfchenvolumen bzw. das Schöpfvolumen und die Viskosität des Lacks, kann mit einem derartigen Flexodruckwerk mit Kammerrakel ein Lackierverfahren verwirklicht wer- den, mit dem reproduzierbar und über einen sehr langen Zeitraum auf dem ganzen Bogen ein gleichmäßiger, homogener und geschlossener Lackfilm aufgebracht werden kann.
Der Zwischentrockner ist vorteilhaft ein steuerbarer IR-Heißluft-Kombi- nationstrockner (IR: Infrarot). Ebenso ist es zweckmäßig, wenn im Zwischentrockener zwei Trocknermodule verwendet werden, so dass auch bei hoher Geschwindigkeit eine ausreichende Trocknung sichergestellt ist. Der Endtrockner weist vorzugsweise leistungsgesteuerte UV-Trockenmodule auf, die auf die zur Härtung der oberen Lackschicht benötigte Wellenlänge und die Schichtdicke derselben abgestimmt sind.
Beispiel 1
Mittels Flexodruck wird die untere elastische Lackschicht mit einer 20 ccm/m2 Walze im Lackwerk 1 in einer Auftragsmenge von ca. 2,0 g/m2 trocken auf ein Baumwollpapier aufgetragen. Bei dem elastischen Lack handelt es sich um eine wässrige Dispersion auf Acryl-Styrol-Poiyurethan-Basis (Bezeichnung: L51073 der Firma Pröll).
Die obere, zweite Lacksicht wird im Lackwerk 2 mit einer 9 ccm/m2- Walze in einer Auftragsmenge von ca. 1,8 g/m2 trocken über der ersten Lackschicht aufgetragen. Bei dem zweiten Lack handelt es sich um einen UV-Lack (Bezeichnung: UV L50733 + UV L50734, Mischungsverhältnis 3 : 2 der Firma Pröll). Beispiel 2
Die zweilagige Beschichtung wird wie unter Beispiel 1 beschrieben hergestellt, mit Ausnahme, dass im Lackwerk 2 eine 20 ccm/m2- Walze eingesetzt 5 wird und der Lack in einer Auftragsmenge von ca. 2,0 g/m2 trocken aufgetragen wird. Bei dem zweiten Lack handelt es sich um einen Hybrid-Lack (Bezeichnung: L50807 + L50806, Mischungsverhältnis 1 : 1 der Firma Pröll).
Beispiel 3 0
■ ■ . .- Mittels Flexodruck wird die untere elastische Lackschicht mit einer 13 ccm/m2-Walze in Lackwerk 1 in einer Auftragsmenge von ca. 1,3 g/m2 trok- ken auf ein Baumwollpapier aufgetragen. Bei dem elastischen Lack handelt es sich um eine wässrige Dispersion auf Acryl-Styrol-Polyurethan-Basis (Be- 5 Zeichnung L51073 der Firma Pröll). Die obere zweite Lackschicht wird im Lackwerk 2 mit einer 13 ccm/m2- Walze in einer Auftragsmenge von ca. 1,3 g/m2 trocken über der ersten Lackschicht aufgetragen. Bei dem zweiten Lack handelt es sich um eine wässrige Dispersion auf Acryl-Styrol-Basis.
0 Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Zur besseren Anschaulichkeit wird in den Figuren auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Darstellung verzichtet.
5 Es zeigen:
Fig. 1 einen Auschnitt aus einem Querschnitt durch eine Banknote mit einer zweischichtigen Schutzschicht nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 den Schichtaufbau der Banknote von Fig. 1 in schematischer
Darstellung,
Fig. 3 und 4 den Schichtaufbau weiterer Ausgestaltungen von Banknoten nach Ausführungsbeispielen der Erfindung, und
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Bogen-Lackieranlage zur
Ausführung der Erfindung.
Figuren 1 und 2 zeigen den Aufbau einer Banknote 10 mit einer zweischichtigen Schutzschicht 14 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt. Die auf dem Papierfaserverbund 12 des Baumwollpapiers aufgebrachte Schutzschicht 14 enthält eine untere Lackschicht 16 aus einem wasserbasierten Dispersionslack und eine auf diesem aufgebrachte obere Lackschicht 18 aus einem UV-härtenden Lack.
Die untere Lackschicht 16 stellt den nötigen Kontakt zum Papierfaserverbund 12 her und schließt gleichzeitig dessen Kapillaren. Die Lackschicht 16 ist in einer solchen Beschichtungsmenge aufgetragen, dass sie eine glatte und geschlossene Oberfläche bildet, die eine optimale Haftung des nachfolgend aufgebrachten UV-Lacks gewährleistet.
Die Zusammensetzung des UV-Lacks 18 ist so gewählt, dass die gewünschten haptischen und Schmutz abweisenden Eigenschaften der Banknote er- reicht werden. Insbesondere wird die Sprödigkeit des UV-Lacks so eingestellt, dass eine gewünschte Haptik und ein gewünschter Klang der Banknote resultieren. Die Schmutz abweisenden Eigenschaften der Banknote werden im Wesentlichen durch die Wahl der Oberflächenspannung des UV- Lacks bestimmt. Die hohe physikalische und chemische Beständigkeit des UV-Lacks verleiht der Banknote 10 eine hohe Scheuerfestigkeit und eine große Widerstandfähigkeit gegen die Penetration von Wasserdampf und Flüssigkeiten. Durch die Variabilität, die bei der Wahl der Materialparameter des UV-Lacks besteht, lassen sich auch neue, bisher im Wertpapierdruck kaum erreichbare Eigenschaften in Bezug auf Haptik und Klang der Banknoten verwirklichen.
Im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 ist der wasserbasierte Dispersionslack 14 in einem Beschichtungsgewicht von 3 g/m2, der UN-Lack 18 in einem Beschichtungsgewicht von 1,5 g/m2 auf das Baumwollpapier 12 aufgebracht. Der wasserbasierte Dispersionslack 14 weist im Ausführungsbeispiel ein Styrol-Acryl-Polymer und der UV-Lack 18 ein Acrylatsystem auf.
Während die Darstellung der Figuren 1 und 2 die Schutzschicht 14 auf einem unbedruckten Papier zeigen, versteht es sich, dass das Substrat 12 auch bereits bedruckt sein kann. Dies ist in der Fig. 3 schematisch dargestellt. Dort ist auf dem Baumwollpapier 12 einer Banknote 10 ein Druckbild 20 aus Zeichen oder Mustern aufgedruckt und die Schutzschicht 14 ist auf das Druckbild 20 und das Substrat 12 aufgebracht. Alternativ oder zusätzlich kann ein Druckbild 22 auch zwischen der unteren Lackschicht 14 und der oberen UV- Lackschicht 16 angeordnet sein, wie in der Darstellung der Fig. 4 gezeigt.
Fig. 5 zeigt eine Bogen-Lackiermaschine 30 für das Aufbringen einer erfindungsgemäßen Kombinationsbeschichtung aus zwei Lackschichten. Die Bo- gen-Lackiermaschine 30 umfasst eine nicht dargestellte Lackaufbereitungseinrichtung, zwei Lackwerke 32 und 36, einen Zwischentrockner 34 und einen Endtrockήer 38. Die Lackaufbereitungseinrichtung dient der Einstellung der Viskosität des Lacks und der Vernetzerkonzentration. Eine Temperiereinrichtung stellt die Viskosität und das Fließverhalten des UV-Lacks ein.
Das erste und zweite Lackwerk 32 bzw. 36 ist jeweils durch ein modernes Flexodruckwerk mit Kammerrakel, Rasterwalze und Druckformzylinder gebildet. Die Rasterwalze weist winzige Näpfchen auf, über deren Volumen die Lackauftragsmenge bestimmt wird. Die Kammerrakel liegt an der Rasterwalze an, befüllt die Näpfchen und räkelt überschüssigen Lack gleichzeitig ab. Die Rasterwalze übergibt den Lack an den Druckformzylinder, der im Ausführungsbeispiel durch ein Gummituch gebildet ist. Das Gummituch übergibt den Lack schließlich an die zu beschichtenden Wertpapierbogen.
Die Schutzschicht kann auch auf eine kontinuierliche Bahn aufgebracht wer- den. Dies wird insbesondere für unbedruckte Papierbahnen bevorzugt.
Der als Zwischentrockner eingesetzte IR-Heißluft-Kombinationstrockner 34 weist zwei Trocknermodule auf, um auch bei einer hohen Lackiergeschwindigkeit eine ausreichende Trocknung sicherzustellen. Im Endtrockner 38 wird die UV-Lackschicht durch Bestrahlung mit intensivem UV-Licht gehärtet und zusätzlich die Schutzschicht mit Infrarotstrahlung und Heißluft getrocknet. Die Leistung und Wellenlänge der Trockenmodule des Endtrockners 38 wird dabei auf die benötigte Wellenlänge des UV-Lacks und auf die Schichtdicke auf dem Wertpapierbogen abgestimmt.

Claims

Pa tentans prü c he
1. Sicherheitspapier zur Herstellung von Wertdokumenten, wie Banknoten, Pässen, Ausweisdokumenten oder dergleichen, mit einem flächigen Substrat (12), das zumindest teilweise mit einer Schmutz abweisenden Schutzschicht (14) zur Verlängerung der Lebensdauer und der Umlauffähigkeit versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (14) zumindest zwei Lackschichten (16, 18) umfasst, wobei eine erste untere Lackschicht (16) durch eine auf das Substrat (12) aufgebrachte, physikalisch trocknende Lack- Schicht gebildet ist, die Kontakt zum darunter liegenden Substrat (12) herstellt und dessen Poren schließt, und wobei eine zweite obere Lackschicht (18). das Substrat (12) vor physikalischen und chemischen Einflüssen schützt.
2. Sicherheitspapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat durch ein unbedrucktes (12) oder bedrucktes (12, 20) Baumwollpapier gebildet ist.
3. Sicherheitspapier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Lackschicht (16) eine glatte und zusammenhängende Schicht auf dem Substrat bildet.
4. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste untere Lackschicht elastisch ist.
5. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die untere Lackschicht (16) durch eine wasserbasierte Dispersionslackschicht gebildet ist.
6. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste untere Lackschicht ein Polyurethan umfasst.
7. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste untere Lackschicht auf einer wasserbasierten
Dispersion aliphatischer Polyester-Polyurethane oder Acryl-Styrol-Poly- urethane basiert.
8. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Lackschicht (18) durch eine strahlungshär- tende und/ oder physikalisch trocknende Lackschicht gebildet ist.
9. Sicherheitspapier nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschicht durch eine UV-verrietzte Lackschicht, eine wasserbasierte Dis- persionslackschicht oder Hybridlackschicht gebildet ist.
10. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite obere Lackschicht Silikone und/ oder Wachs umfasst.
11. Sicherheitspapier nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-vernetzte Lackschicht auf einem Acrylatsystem, die wasserbasierte Dispersionslackschicht auf einem Acryl-Styrol-System und die Hybridlackschicht auf einem System, umfassend aliphatische Urethanacrylate und Acrylate mit Photoinitiatoren, beruht.
12. Sicherheitspapier nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung der oberen Lackschicht (18) in Bezug auf Sprödigkeit und Oberflächenspannung gewählt ist, um eine vorbestimmte Haptik des Sicher- eitspapiers, insbesondere eine vorbestimmte Glätte, Klang und/ oder. Biegesteifigkeit, zu erzielen.
13. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, da- durch gekennzeichnet, dass die obere Lackschicht (18) unmittelbar auf der unteren Lackschicht (16) angeordnet ist.
14. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der oberen (18) und der unteren (16) Lackschicht eine weitere Lackschicht aus wasserbasiertem Dispersionslack angeordnet ist.
15. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschichten (16, 18) der Schutzschicht in ihren Haftungseigenschaften so aufeinander abgestimmt sind, dass sie einen hochwiderstandsfähigen Verbund bilden.
16. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Lackschicht (16) zur Erhöhung der Adhäsion und Haftvermittlung eine niedrige Glasübergangstemperatur aufweist.
17. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die obere (18) und/ oder die untere (16) Lack- schicht transparent und farblos ist.
18. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Lackschicht (18) eine antibakterielle Fungizid- Ausrüstung aufweist
19. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Lackschicht (16) in einem Beschichtungsgewicht von 1 bis 6 g/m2, bevorzugt von 2 bis 4 g/m2, auf dem Substrat (12) vorliegt.
20. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Lackschicht (18) in einem Beschichtungsgewicht von 0,5 bis 3 g/m2, bevorzugt von 1 bis 2 g/m2, auf dem Substrat (12) vorliegt.
21. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (12, 20) mit Zeichen oder Mustern (20) bedruckt ist, und die Schutzschicht (14) auf das bedruckte Substrat (12, 20) aufgebracht ist und/ oder die erste untere Lackschicht bedruckt ist, auf die die zweite obere Lackschicht aufgebracht ist, und/ oder die zweite obere Lackschicht bedruckt ist.
22. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (14) mindestens eine Ausspa- rung enthält.
23. Sicherheitspapier nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aussparung ein Sicherheitselement eingebracht ist.
24. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (14) vollflächig auf dem Substrat (12) aufgebracht ist.
25. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Substrat (12) auf seinen beiden Hauptflächen mit der Schmutz abweisenden Schutzschicht (14) versehen ist.
26. Wertdokument, wie Banknote, Pass, Ausweisdokument oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass das Wertdokument ein Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 25 aufweist.
27. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers insbesondere für ein Wertdokument, wie Banknote, Pass, Ausweisdokument oder dergleichen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) Bereitstellen eines flächigen Substrats; und
b) Aufbringen einer Schmutz abweisenden Schutzschicht auf das Substrat, wobei die Schutzschicht aufgebracht wird, indem
bi) als eine untere Schicht der Schutzschicht eine physikalisch trocknende Lackschicht auf das Substrat aufgebracht wird, um Kontakt zum darunter liegenden Substrat herzustellen und dessen Poren zu schließen; und
b2) eine obere Schicht der Schutzschicht aufgebracht wird, die das Substrat vor physikalischen und chemischen Einflüssen schützt.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass
b2) als obere Schicht eine Strahlungshärtende und/ oder physikalisch trocknende Schicht aufgebracht wird und c) die obere Schicht durch Bestrahlen mit elektromagnetischer Strahlung vernetzt, gehärtet und/ oder getrocknet wird.
29. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass als flächiges Substrat ein bedrucktes oder unbedrucktes Baumwollpapier bereitgestellt wird.
30. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass als untere Schicht eine elastische, insbesondere eine was- serbasierte Dispersionslackschicht aufgebracht wird.
31. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Lackschicht in einer Beschichtungsmenge aufgetragen wird, die die Poren des Substrats schließt und eine glatte und ge- schlossene Oberfläche auf dem Substrat bildet.
32. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Lackschicht in einer Menge von 2,5 bis
15 g/m2, bevorzugt von 5 bis 10 g/m2, auf das Substrat aufgebracht wird (Nassgewicht).
33. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 27 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Schicht vor dem Aufbringen der oberen Schicht getrocknet wird.
34. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 27 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass als obere Lackschicht eine UV-vernetzende Lackschicht, eine wasserbasierte Dispersionslackschicht oder ein Hybridlack aufgebracht wird.
35. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 27 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung der oberen Lackschicht in Bezug auf Sprödigkeit und Oberflächenspannung so gewählt wird, dass eine vorbestimmte Haptik des Sicherheitspapiers, insbesondere eine vorbestimmte Glätte, Klang und/ oder Biegesteifigkeit, erzielt wird.
36. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 27 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der Schutzschicht ein Druckbild auf das Substrat auf edruckt wird. ,
37. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 27 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufbringen der unteren Lackschicht ein Druckbild auf die untere Lackschicht und/ oder nach dem Aufbringen der oberen Lackschicht ein Druckbild auf die obere Lackschicht aufgedruckt wird.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass das unlackierte oder lackierte Substrat mit dem Stichtiefdruckverfahren bedruckt wird.
39. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 27 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die untere und/oder die obere Lackschicht mit einem Flexodruckverfahren aufgebracht wird.
40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einem Flexodruckverfahren aufgebrachten Lackschichten in einer Beschichtungsmenge von insgesamt 3 bis 12 g/m2 aufgebracht werden.
41. Verfahren nach wenigstens einem der Anspruch 27 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die untere und/ oder die obere Lackschicht mit einem Siebdruckverfahren aufgebracht wird.
42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einem Siebdruckverfahren aufgebrachten Lackschichten in einer Beschichtungsmenge von insgesamt 5 bis 15 g/m2 aufgebracht werden.
43.. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 27 bis 38, dadurch ge- kennzeichnet, dass die untere und/ oder obere Lackschicht im Offsetdruckverfahren oder im indirekten Hochdruckverfahren aufgebracht wird.
44. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 27 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht vollflächig auf das Substrat auf ge- bracht wird.
45. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 27 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Substrat auf seinen beiden Hauptflächen mit der Schmutz abweisenden Schutzschicht versehen wird.
46. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 27 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) als flächiges Substrat ein Wertpapierbogen bereitgestellt wird, der eine Mehrzahl von Einzelnutzen umfasst, für welche die Schritte b), bi) und b2) jeweils im gleichen Durchlauf durchgeführt wer- den.
47. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 27 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die untere und obere Lackschicht in einer Bogen- Lackiermaschine inline auf das Substrat auf ebracht werden.
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