[0001] Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsmerkmal in Form einer lumineszierenden Markierung
zur Einbindung in ein Aufzeichnungsmaterial sowie ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial,
in das ein Sicherheitsmerkmal der vorgeschlagenen Art eingebunden ist.
[0002] Aufzeichnungsmaterialien bestimmen das tägliche Leben in der Gesellschaft und innerhalb
des Berufslebens. Für den Einsatz von Aufzeichnungsmaterialien, deren berechtigte
Verwendung allgemein durch eine spezifische Markierung des für diesen Zweck zugelassenen
Materials nachzuweisen ist, wurden in der Vergangenheit bereits verschiedene Lösungen
authentizitätsnachweisender Sicherheitsmerkmale vorgeschlagen.
[0003] Authentizitätsnachweise für Dokumente in Form passiver Untersuchungen werden beispielsweise
ermöglicht durch Wasserzeichen. Dabei versteht man unter einem Wasserzeichen im ursprünglichen
Sinne eine Zeichnung im Papier, die durch unterschiedliche Papierdicke hervorgerufen
wird. Es wird unterschieden zwischen echten Wasserzeichen, die durch Verdrängung (so
genannte Licht-Wasserzeichen) oder durch Anreicherung (so genannte Schatten-Wasserzeichen)
der Fasermasse beispielsweise unter Verwendung eines Egoutteurs in der Siebpartie
einer Papiermaschine hergestellt werden, halbechten, so genannten Moletten-Wasserzeichen,
die durch die Prägung des noch nassen Papiers in der Pressenpartie einer Papiermaschine
erzeugt werden, und schließlich unechten Wasserzeichen, wobei letztere gewöhnlich
außerhalb der Papiermaschine entweder durch das Prägen oder durch das Bedrucken des
fertig gestellten Papiers mit einem farblosen, gerne auch unter UV-Licht fluoreszierenden
Lack erstellt werden. Im zuletzt beschriebenen Beispiel für ein unechtes Wasserzeichen
wird selbstverständlich keine unterschiedliche Papierdicke mehr durch die Zeichnung
im Papier hervorgerufen.
[0004] Aus dem hier zu diskutierendem Stand der Technik ist beispielsweise der
DE 690 01 677 T2 der Vorschlag für einen synthetischen Druckträger mit Pseudowasserzeichen zu entnehmen,
welcher ein Substrat aus Kunststoff, mindestens ein, bevorzugt mittels Tiefdruck aufgebrachtes,
die Opazität des Druckträgers veränderndes Authentifikations- bzw. Sicherheitszeichen
und mindestens eine das Zeichen abdeckende bedruckbare Pigmentbeschichtung umfasst.
Das mono- oder polychrom ausgeführte Zeichen soll im reflektierten Licht kaum, im
Durchlicht dagegen gut sichtbar sein. Nachteilig an dem bekannten Druckträger ist,
dass das aufgedruckte Pseudowasserzeichen relativ leicht gefälscht werden kann, was
auch durch darauf aufzubringende einfache Pigmentbeschichtungen nicht zu verhindern
ist.
[0005] Grundsätzlich sind auch wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien mit authentizitätsnachweisenden
Sicherheitsmerkmalen in Form unechter und fluoreszierender Wasserzeichen bekannt.
So offenbart die
EP 0 844 097 A1 für ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial als ein erstes Sicherheitsmerkmal
ein auf der Rückseite des Aufzeichnungsmaterials aufgedrucktes latentes Bild, das
mittels einer ein fluoreszierendes Reagenz enthaltenden Sicherheitstinte hergestellt
wird. Zur Ausbildung eines zweiten Sicherheitsmerkmals in Form eines wasserdichten
Bildes auf der Rückseite des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials enthält die
Sicherheitstinte ein wasserabweisendes Mittel. Die derart aufgebaute Sicherheitstinte
mit der fluoreszierenden Reagenz in Form von Pigment oder Farbstoff und mit dem wasserabweisenden
Mittel ist in einem wässerigen Träger enthalten bzw. dispergiert, der außer diesen
Komponenten noch ein Bindemittel enthalten kann. Nachteilig bei diesem Vorschlag ist
zunächst, dass der wasserabweisende Charakter der Sicherheitstinte die vielfach übliche
Anordnung von bildhaften Vorbedruckungen oder Beschriftungen mittels der üblichen
Druckverfahren erschwert.
EP-A-854451 ist ein anderes Beispiel des Stands des Technik.
[0006] Ein weiterer Nachteil grundsätzlicher Art der aus dem Stand der Technik üblicherweise
bekannten unechten Wasserzeichen, wie er auch gilt für die oben diskutierte Schrift,
liegt in deren nachträglichem Aufbringen auf das fertig gestellte Papier durch Prägung
oder einschichtigem Aufdruck, weshalb ihre Fälschung relativ problemlos zu realisieren
ist.
[0007] Ausgehend von dem vorstehend wiedergegebenen Stand der Technik besteht die Aufgabe
darin, ein möglichst universell einsetzbares Sicherheitsmerkmal zur Einbindung in
ein Aufzeichnungsmaterial zu schaffen, das nur möglichst schwer zu fälschen ist. Eine
weitere Aufgabe besteht darin, insbesondere ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial
mit einem neuen Sicherheitsmerkmal zur Verfügung zu stellen, das möglichst universell
einsetzbar und möglichst schwer zu fälschen ist.
[0008] Der Erfinder erkannte zunächst im Allgemeinen, dass grundsätzlich der vorstehend
wiedergegebene Stand der Technik derart zusammengefasst werden kann, dass je näher
die Schaffung eines Sicherheitsmerkmals in der Herstellungs- und Verarbeitungskette
zum ursprünglichen Erzeugungspunkt gerückt wird, desto schwieriger wird die Nachahmung
des Sicherheitsmerkmals in Fälschungsabsicht. Vor diesem Hintergrund erfüllt ein mit
einer, idealerweise noch nachbehandelten, oder weiteren Beschichtungen überzogenes
Sicherheitsmerkmal in einem ganz besonderen Maße das an das Sicherheitsmerkmal gestellte
Anforderungsprofil einer möglichst nicht zu realisierenden Fälschung oder Imitation
in Fälschungsabsicht.
[0009] Im Speziellen erkannte der Erfinder, dass die Aufgabe mit einem Sicherheitsmerkmal
in Form einer lumineszierenden Markierung zur Einbindung in ein Aufzeichnungsmaterial
gelöst werden kann, wobei das Sicherheitsmerkmal eine Strahlungsschicht mit lumineszierenden
Bestandteilen und eine die Strahlungsschicht zumindest teilweise abdeckende Maskierungsschicht
mit Hohlraumpigmenten aufweist, und wobei die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht
durch lokal begrenzte Wärmebehandlung in Form einer Markierung verschmolzen sind bzw.
verschmolzen werden können und an den wärmebehandelten Stellen die Maskierungschicht
transparent werden kann.
[0010] Als lumineszierende Bestandteile im Sinne der Erfindung in allen vorgeschlagenen
Ausführungsformen und Varianten gelten beispielsweise der Strahlungsschicht zugegebene
Pigmente, Farben - wie beispielsweise optische Aufheller - und mit solchen Pigmenten
oder Farben behandelte Partikel, wie zum Beispiel Fasern, die durch Energieabsorption
zur Lichtemission angeregt werden können. In einem besonderen Maße sollen unter den
lumineszierenden Bestandteilen solche verstanden werden, die durch Anregung mit UV-Licht
zur Emission von sichtbarem Licht über einen Zeitraum von Sekundenbruchteilen bis
hin zu mehr als einer halben Stunde anregbar sind. Solche Bestandteile werden als
fluoreszierend im Sinne dieser Erfindung bezeichnet und gelten als in einem besonderen
Maße als bevorzugt.
[0011] Die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht weisen eine unter starker Wärmezufuhr
schmelzende Wandung aus Kunststoff, idealerweise aus thermoplasti-schem Harz auf.
Dieser thermoplastische Harz bzw. die Hohlraumpigment-Außenwandung selbst weist bevorzugt
(Meth)Acrylnitril-Copolymer, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol, Styrolacrylat,
Styrol-(meth)Acrylat-Copolymer, Polyacrylnitril, Polyacrylsäureester oder auch die
Mischung aus mindestens zwei der genannten Komponenten auf. Genauso sind auch Pigmentmischungen
aus unterschiedlichen Hohlraumpigmenten für die Maskierungsschicht vorstellbar. Im
Sinne der vorliegenden Erfindung gelten auch so genannte "Cup-shaped"-Pigmente als
Hohlraumpigmente. Im Gegensatz zu den klassischen Hohlraumpigmenten, bei denen ein
innerer Kern aus Gas, gewöhnlich aus Luft, vollständig umschlossen wird von einer
Hülle aus organischen, gewöhnlich thermoplastischen Bestandteilen, weisen die "Cup-shaped"-Pigmente
keine geschlossene Hülle auf und umgeben den inneren Kern nur in Form einer - möglichst
weit geschlossenen - Schale bzw. Tasse (= "cup").
[0012] Eine Glasübergangstemperatur für den thermoplastischen Harz der Hohlraumpigment-Außenwandung
in einem Bereich von 35 °C bis kleiner oder gleich 200 °C und bevorzugt in einem Bereich
von 75 °C bis kleiner oder gleich 120 °C wurde als vorteilhaft erkannt, weil unterhalb
von Temperaturen von 35 °C die Wandung der Hohlraumpigmente bei Zimmertemperatur nicht
mehr ausreichend stabil ist. Oberhalb von Temperaturen von 200 °C gibt es Handhabungsprobleme
hinsichtlich einer zu starken Aufheizung der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials.
Der bevorzugte Temperaturbereich zwischen 75 °C bis kleiner oder gleich 120 °C liefert
die einfachsten Bedingungen hinsichtlich Verarbeitungsqualität und -geschwindigkeit
bei der Fertigstellung des vorgeschlagenen Sicherheitsmerkmals durch Verschmelzung
der Hohlraumpigmente in Form eines Musters.
[0013] Zur Ausbildung des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals wird dessen Strahlungsschicht
mit den lumineszierenden bzw. bevorzugt unter UV-Licht fluoreszierenden Bestandteilen
zunächst undurchsichtig bedeckt durch die Maskierungsschicht mit den Hohlraumpigmenten.
Wegen der durch die Hohlraumpigmente verursachten Opazität der Maskierungsschicht
lässt sich somit keinerlei Lumineszenz bzw. Fluoreszenz der Strahlungsschicht feststellen.
Durch lokal, bevorzugt scharf begrenzte, Wärmezufuhr in Form eines beliebigen Musters
werden die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht beispielsweise mittels des Druckkopfes
eines Thermodruckers verschmolzen. In der Maskierungsschicht liegen dann an den wärmebehandelten
Stellen die Hohlraumpigmente nicht mehr in Form einzelner Partikel vor, die jeweils
aus einer thermoplastischen Hülle und in ihrem Inneren aus einem von der Hülle umschlossenen
Kern mit Luft bestehen, sondern in Form einer einheitlich, milchig durchscheinenden
Schmelzschicht, die damit ihre Opazität verloren hat. Der Opazitätsverlust wird mit
den unterschiedlichen Lichtbrechungskoeffizienten der Kunststoffwandung der Hohlraumpigmente
und der Luft im Inneren der nicht verschmolzenen Hohlraumpigmente erklärt. Sofern
die Maskierungsschicht nicht durch mindestens eine weitere, weiße oder andersfarbige
Schicht abgedeckt wird, sollten die Strahlungsschicht und die Maskierungsschicht des
vorgeschlagenen Sicherheitsmerkmals die gleiche Farbe aufweisen, da an den wärmebehandelten
Stellen die Maskierungsschicht transparent wird und den Blick auf die unter ihr angeordnete
Strahlungsschicht freigibt. Als Farbe für die Strahlungsschicht und für die Maskierungsschicht
des vorgeschlagenen Sicherheitsmerkmals bietet sich insbesondere weiß an, da die Maskierungsschicht
wegen der im nicht verschmolzenen Zustand weißen Hohlraumpigmente ohne Zugabe weiterer
Pigmente oder Farben ohnehin weiß ist. Das vorgeschlagene Sicherheitsmerkmal ist jedoch
ohne Einschränkung auch mit einer hellen Einfärbung von Strahlungsschicht und Maskierungsschicht
einsetzbar und gilt infolgedessen als eine mögliche Form des vorgeschlagenen Sicherheitsmerkmals.
[0014] Ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals ist seine Fertigstellung
in Form eines individuellen Musters unter Benutzung beispielsweise eines Thermodruckers
erst nach abgeschlossener Produktion eines die beiden Schichten des vorgeschlagenen
Sicherheitsmerkmals aufweisenden Aufzeichnungsmaterials. Damit kann einerseits ein
Aufzeichnungsmaterial mit authentizitätsnachweisendem Sicherheitsmerkmal der Öffentlichkeit
vorgeschlagen werden, das ohne Notwendigkeit individueller Werkzeuge ausgesprochen
wirtschaftlich produziert werden kann, andererseits kann das Sicherheitsmerkmal so
gut wie nicht mehr gefälscht werden, weil nunmehr selbst auf ein einzelnes Exemplar
bezogene Sicherheitsmerkmale beispielsweise mit fortlaufender Nummer geschaffen werden
können.
[0015] Figur 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals
mit einer Strahlungsschicht (1) und einer die Strahlungsschicht (1) abdeckenden Maskierungsschicht
(2). In der Figur sind die Bereiche (2-1) der Maskierungsschicht (2), bei denen die
Hohlraumpigmente durch Wärmebehandlung verschmolzen sind und weshalb die Maskierungsschicht
(2) an diesen Bereichen (2-1) milchig durchscheinend ist, schraffiert dargestellt,
während die Bereiche (2-2) der Maskierungsschicht (2) mit nicht verschmolzenen Hohlraumpigmenten
einheitlich geschwärzt - eine undurchsichtige Bedeckung kennzeichnend - dargestellt
sind. In den folgenden Figuren wird auf eine unterschiedliche Darstellung von milchig
durchscheinenden und undurchsichtigen Bereichen der Maskierungsschicht (2) verzichtet.
[0016] In einer ersten, sehr einfachen Ausführungsform der Erfindung umfasst ein das neue
Sicherheitsmerkmal aufweisendes Aufzeichnungsmaterial ein mit lumineszierenden Bestandteilen
versehenes, weißes Substrat als Strahlungsschicht. Auf das Substrat ist die Maskierungsschicht
aufgetragen, für die grundsätzlich ein Bereich hinsichtlich der flächenbezogenen Masse
zwischen 1 und 6 g/m
2 als bevorzugt gilt, als ganz besonders bevorzugt ist ein Bereich zwischen 2 und 3
g/m
2 zu betrachten. In verschiedenen Untersuchungsreihen wurde erkannt, dass bei einer
flächenbezogenen Masse der Maskierungsschicht von unter 1 g/m
2 die Abdeckung der Strahlungsschicht oft nicht mehr ausreichend zu gewährleisten ist,
während eine Ausbildung der Maskierungsschicht mit einer flächenbezogenen Masse von
weit mehr als 6 g/m
2 aus wirtschaftlichen Gründen nicht sinnvoll ist. Die Maskierungsschicht weist in
der Regel neben den Hohlraumpigmenten mit einem auf das Gesamtgewicht (atro) der Maskierungsschicht
bezogenen prozentualen Gewichtsanteil in einem bevorzugten Bereich von 50 bis 95 Gew.-%
nur noch Bindemittel in der notwendigen Menge auf. Die Hohlraumpigmente sind in Form
eines Musters teilweise verschmolzen. Für den bevorzugten Fall, dass die lumineszierenden
Bestandteile unter UV-Licht fluoreszierend sind, erscheint das Aufzeichnungsmaterial
unter Tageslicht weiß, es gibt keinerlei Anzeichen eines eingearbeiteten Sicherheitsmerkmals.
Wird hingegen das Aufzeichnungsmaterial unter UV-Licht betrachtet, werden die fluoreszierenden
Bestandteile des Substrates an den Stellen durch die Maskierungsschicht hindurch sichtbar,
wo die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht durch Wärmebehandlung verschmolzen
sind.
[0017] Zur Verbesserung des äußeren Erscheinungsbilds eines Aufzeichnungsmaterials mit dem
vorgeschlagenen Sicherheitsmerkmal kann auf die Maskierungsschicht eine Schutzschicht
oder eine die Bedruckbarkeit - bei Bedarf auch im Inkjet-Verfahren - verbessernde
Pigmentbeschichtung aufgetragen sein. Eine solche Schicht schwächt zwar die Erkennung
des eingearbeiteten Sicherheitsmerkmals, jedoch bleibt bei einer weißen bzw. nicht
zu dunkel eingefärbten Pigmentbeschichtung und erst recht bei einer bevorzugt farblos
ausgestalteten Schutzschicht die an den verschmolzenen Stellen durch die Maskierungsschicht
hindurch scheinende Fluoreszenz aus der Strahlungsschicht im ausreichenden Maße sichtbar.
[0018] Figur 2 zeigt ein Aufzeichnungsmaterial mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmal,
wobei das Aufzeichnungsmaterial in einer seiner einfachsten Ausführungsformen gestaltet
ist. Auf ein als Strahlungsschicht ausgebildetes Substrat (11) hier beispielsweise
mit unter UV-Licht fluoreszierenden Fasern ist die Maskierungsschicht (2) aufgetragen,
deren Hohlraumpigmente mittels Druckkopf eines Thermodruckers in Form eines Musters
verschmolzen sind. Die Maskierungsschicht (2) deckt das unter ihr gelegene Substrat
(11) vollständig ab. Die Maskierungsschicht (2) ist wiederum bedeckt durch eine Schutzschicht
(40).
[0019] Sollen in das Substrat gewöhnlich aus produktionstechnischen Überlegungen keine lumineszierenden
bzw. bevorzugt unter UV-Licht fluoreszierenden Bestandteile eingearbeitet sein, bietet
es sich an, unterhalb der Maskierungsschicht eine separate erste Beschichtung als
Strahlungsschicht mit den lumineszierenden / fluoreszierenden Bestandteilen auszubilden.
Dabei gilt eine flächenbezogene Masse für die Strahlungsschicht in einem Bereich von
5 g/m
2 bis 20 g/m
2 als bevorzugt. Gleichzeitig liegt der auf das Gesamtgewicht (atro) der Strahlungsschicht
bezogene prozentuale Gewichtsanteil an lumineszierenden / fluoreszierenden Bestandteilen
in der Strahlungsschicht bevorzugt in einem Bereich von 0,2 bis 5 Gew.-% (atro). Weitere
insbesondere egalisierende Beschichtungen, die zwischen Substrat und der Strahlungsschicht
aufgebracht sein können, vermögen den notwendigen Bedarf an einzuarbeitenden lumineszierenden
/ fluoreszierenden Bestandteilen wegen der so nur noch mit sehr geringer flächenbezogener
Masse aufzubringenden Strahlungsschicht gegebenenfalls in einem Bereich zwischen 1
g/m
2 und 5 g/m
2 zu reduzieren, wobei dann der Anteil an lumineszierenden / fluoreszierenden Bestandteilen
in der Strahlungsschicht durchaus in einem Bereich von 1 bis 10 Gew.% (atro) liegen
kann. Davon unabhängig kann zusätzlich oberhalb der Maskierungsschicht eine Schutzschicht
oder eine die Bedruckbarkeit - bei Bedarf auch im Inkjet-Verfahren - verbessernde
Pigmentbeschichtung aufgetragen sein.
[0020] Wegen der Fertigstellung des musterbeinhaltenden Sicherheitsmerkmals bevorzugt unter
Verwendung des Druckkopfes einer Thermodruckers ist das vorgeschlagene Sicherheitsmerkmal
in einem besonderen Maße geeignet zur Einbindung in ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial.
[0021] Erfindungsgemäß umfasst ein solches wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial eine
Strahlungsschicht mit lumineszierenden, in einer bevorzugten Ausführung unter UV-Licht
fluoreszierenden Bestandteilen und eine die Strahlungsschicht zumindest teilweise
abdeckende Maskierungsschicht mit Hohlraumpigmenten, wobei die Hohlraumpigmente der
Maskierungsschicht durch lokal begrenzte Wärmebehandlung in Form einer Markierung
verschmolzen sind bzw. verschmolzen werden können. Die Strahlungsschicht mit den lumineszierenden,
bevorzugt unter UV-Licht fluoreszierenden Bestandteilen und die Maskierungsschicht
mit den Hohlraumpigmenten des vorgeschlagenen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials
sollen bevorzugt die gleiche Farbe aufweisen.
[0022] In einer ersten, einfachen Ausführung sind in das Substrat als Strahlungsschicht
des vorgeschlagenen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials lumineszierende bzw.
bevorzugt unter UV-Licht fluoreszierende Bestandteile eingearbeitet. Auf das Substrat
ist eine Maskierungsschicht mit Hohlraumpigmenten aufgetragen, die durch lokal begrenzte
Wärmebehandlung in Form einer Markierung verschmolzen sind. Auf die Maskierungsschicht
ist eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufgetragen, die mindestens einen
Farbstoffvorläufer und mindestens einen Farbakzeptor aufweist, wobei Farbstoffvorläufer
und Farbakzeptor unter Einwirkung von Hitze farbbildend miteinander reagieren. Die
wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht kann die unter ihr angeordnete Maskierungsschicht
in einer ersten Variante vollständig und vollflächig abdecken. In einer weiteren Variante
ist die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht nur in Form kleiner beispielsweise
rechteckiger oder kreisrunder Flächenbereiche - so genannter "Spots" - von wenigen
Zentimetern Ausdehnung auf die Maskierungsschicht aufgetragen, das bedeutet hier bevorzugt
aufgedruckt. Dann liegen Bereiche, die durch die Maskierungsschicht bedeckt werden
neben Bereichen vor, die von der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht mit darunter
liegender Maskierungsschicht abgedeckt sind. Während die Bereiche mit der spotartig
aufgetragenen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht zur Ausbildung von Individualfeldern,
zum Beispiel mit Sitzplatznummem auf Eintrittskarten, besonders geeignet sind, können
die verbleibenden Bereiche, die nicht mit der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht,
sondern nur mit der Maskierungsschicht bedeckt sind, insbesondere Rahmeninformationen,
zum Beispiel Ereigniskennzeichnung und Werbung auf Eintrittskarten, wiedergeben, indem
sie entsprechend beispielsweise im Flexodruckverfahren bedruckt werden.
[0023] Alternativ zu dem oben dargestellten Aufbau kann auf das Substrat auch zunächst die
wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufgetragen sein, die wiederum durch die anschließend
aufgetragene Maskierungsschicht mit den Hohlraumpigmenten zumindest teilweise abgedeckt
wird. Bei dieser Variante kann entweder das Substrat als Strahlungsschicht mit den
lumineszierenden bzw. bevorzugt unter UV-Licht fluoreszierenden Bestandteilen fungieren,
wobei die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht möglichst transparent auszubilden
ist, um die Lumineszenz- bzw. Fluoreszenzstrahlung des Substrates möglichst ungehindert
durchscheinen zu lassen, oder die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht beinhaltet
die lumineszierenden bzw. bevorzugt unter UV-Licht fluoreszierenden Bestandteile und
fungiert als Strahlungsschicht. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass sowohl
Substrat wie auch wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht die lumineszierenden bzw.
bevorzugt unter UV-Licht fluoreszierenden Bestandteile aufweisen, genauso wie es generell
für alle vorgeschlagenen Ausführungsformen und -varianten der vorliegenden Erfindung
möglich ist, dass auch zwei übereinander angeordnete Schichten als Strahlungsschichten
ausgebildet sind. Dabei ist es auch möglich, dass die dann zwei Strahlungsschichten
unterschiedliche lumineszierende bzw. bevorzugt unter UV-Licht fluoreszierende Bestandteile,
die beispielsweise Licht unterschiedlicher Farben emittieren, aufweisen, so wie unterschiedliche
lumineszierende bzw. bevorzugt unter UV-Licht fluoreszierende Bestandteile auch in
nur einer Strahlungsschicht gemäß aller Ausführungsformen und -varianten der vorgeschlagenen
Erfindung möglich sind.
[0024] Aus produktionstechnischen Überlegungen verbietet sich mitunter die Einbringung lumineszierender
Bestandteile sowohl in das Substrat wie auch in die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht.
Deswegen umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform das vorgeschlagene wärmeempfindliche
Aufzeichnungsmaterial mit Substrat, wärmeempfindlicher Aufzeichnungsschicht und Maskierungsschicht
mindestens eine zwischen Substrat und wärmeempfindlicher Aufzeichnungsschicht gelegenen
Zwischenschicht, die als Strahlungsschicht fungiert. Ist die Zwischenschicht in einer
bevorzugten Ausführungsform mit egalisierenden Beschichtungsvorrichtungen aufgetragen,
wie sie beispielsweise Walzenstreichwerke, Streichmesser- oder (Roll-) Rakelstreichwerke
darstellen, kann die Zwischenschicht ferner einen positiven Beitrag zur Egalisierung
der Substratoberfläche leisten, womit sich die Menge an notwendigerweise aufzubringender
Beschichtungsmasse für die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht reduziert. Für die
flächenbezogene Masse der Zwischenschicht hat sich ein bevorzugter Bereich zwischen
5 und 20 g/m
2 und noch besser zwischen 6 und 10 g/m
2 bewährt. Der auf das Gesamtgewicht (atro) der Zwischenschicht bezogene prozentuale
Gewichtsanteil an lumineszierenden / fluoreszierenden Bestandteilen liegt dabei bevorzugt
in einem Bereich von 0,2 bis 5 % (atro).
[0025] Werden in die unterhalb der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht gelegene Zwischenschicht
anorganische ölabsorbierende Pigmente eingebunden, können diese Pigmente die durch
Hitzeeinwirkung des Thermokopfes verflüssigten Wachsbestandteile der wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsschicht bei der Schriftbildausbildung aufnehmen und begünstigen damit
eine noch sichere und schnellere Funktionsweise der wärmeinduzierten Aufzeichnung,
was wegen einer möglichen energieabsorbierenden, auf die Aufzeichnungsschicht aufgetragenen
Maskierungsschicht lt. einer beanspruchten Ausführungsform von besonderer Bedeutung
ist. Genauso ist ein Schichtenaufbau möglich, bei dem oberhalb der pigmentierten und
als Strahlungsschicht ausgebildeten Zwischenschicht zunächst die Maskierungsschicht
und dann die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufgetragen ist.
[0026] Als anorganische Pigmente der Zwischenschicht haben sich bevorzugt solche bewährt,
ausgewählt aus der Gruppe, umfassend natürliches wie kalziniertes Kaolin, Siliziumoxid,
Bentonit, Kalziumkarbonat sowie Aluminiumoxid und hier besonders Böhmit. Auch Mischungen
aus mehreren verschiedenartigen anorganischen Pigmenten sind vorstellbar.
[0027] Die als D
50-Wert bestimmte Teilchengröße der in der Zwischenschicht vorliegenden anorganischen
Pigmente liegen bevorzugt in einem Bereich von kleiner 2 µm. Als vorteilhaft haben
sich Pigmente erwiesen, bei denen eine Teilchengrößenverteilung von 34 bis 40 Gew.-%
kleiner 1 µm und 57 bis 63 Gew.-% kleiner 2 µm vorliegt.
[0028] Neben den anorganischen Pigmenten enthält die pigmentierte Zwischenschicht mindestens
einen Binder bevorzugt auf Basis eines synthetischen Polymers, wobei beispielsweise
Styrol-Butadien-Latex besonders gute Ergebnisse liefert. Die Verwendung eines synthetischen
Binders unter Beimischung mindestens eines natürlichen Polymers stellt eine besonders
geeignete Ausführungsform dar. Im Rahmen von Versuchen wurde ferner festgestellt,
dass mit einem Bindemittel-Pigment-Verhältnis innerhalb der pigmentierten Zwischenschicht
zwischen 1:10 und 1:20 eine besonders geeignete Ausführungsform vorliegt.
[0029] Zur Verbesserung der Umweltresistenz, worunter hier insbesondere die Beständigkeit
gegenüber Weichmachern, Ölen, Fetten und Feuchtigkeit im Allgemeinen und aufgespritztem
Wasser im Speziellen zu verstehen ist, verfügt das vorgeschlagene wärmeempfindliche
Aufzeichnungsmaterial gemäß aller vorgeschlagener Ausführungsformen und -varianten
bevorzugt über eine Schutzschicht, die das Aufzeichnungsmaterial auf der Seite mit
der Aufzeichnungsschicht vollständig abdeckt. Je nach Ausführungsform mit einer auf
der Maskierungsschicht - gegebenenfalls nur als "Spot"-Auftrag - aufgetragenen Aufzeichnungsschicht
oder alternativ mit einer auf der Aufzeichnungsschicht aufgebrachten Maskierungsschicht
kann die Schutzschicht sowohl auf die Aufzeichnungsschicht wie auch auf die Maskierungsschicht
aufgetragen sein.
[0030] Die ein- oder mehrlagig ausgeführte Schutzschicht kann in einer ersten Ausführungsform
eine klassisch in einer Streichmaschine mittels Vorhang- oder Sprühbeschichter, Luftbürste,
Streichmesser- oder (Roll-) Rakelstreichwerk aufgetragene Beschichtung sein, wobei
sich hier einer flächenbezogene Masse in einem Bereich von 1,5 bis 6 g/m
2 und besonders zwischen 1,8 und 4 g/m
2 bewährt hat.
[0031] Zur Steigerung der Bedruckung beinhaltet die Schutzschicht dabei zunächst ein oder
mehrere anorganische Pigmente, wobei insbesondere die Einbindung eines hoch gereinigten
alkalisch aufbereiteten Bentonit vorteilhaft ist. Weitere Pigmente sind insbesondere
natürliches oder gefälltes Calciumcarbonat, Kaolin, Titanoxid und ganz besonders Aluminiumhydroxid
und Kieselsäuren. Neben den Pigmenten enthält die Schutzschicht ein oder mehrere Bindemittel,
beispielsweise ausgesucht aus der Liste umfassend wasserunlösliche, selbstvernetzende
Acrylpolymere, Polyvinylalkohol und Polyvinylalkoholderivate wie insbesondere silanisierter
Polyvinylalkohol, sowie gegebenenfalls und in Abhängigkeit von den gewählten Bindemitteln
auch Vernetzungsmittel. Als Vernetzungsmittel bieten sich hier insbesondere zyklischer
Harnstoff, Methylolharnstoff, Polyamidepichlorhydrinharz, Amoniumzirkoniumkarbonat
und Glyoxal an.
[0032] Alternativ zu der oben beschriebenen, eher konservativen Schutzschicht kann das vorgeschlagene
Aufzeichnungsmaterial auch bevorzugt eine unter dem Einfluss von UV-Strahlung vernetzbare
Schutzschicht aufweisen, die wahlweise klassisch mittels Vorhang- oder Sprühbeschichter,
Luftbürste, Streichmesser- oder (Roll-) Rakelstreichwerk aufgetragen oder aber in
einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform aufgedruckt ist. Nach der Auftragung/Aufdruckung
der Schutzschicht erfolgt deren Härtung mittels UV-Bestrahlung.
[0033] In Kombination mit den oben beschriebenen Ausführungsformen und -varianten bietet
es sich unter anderem und in einem besonderen Maße an, auf ein Substrat mindestens
eine als Strahlungsschicht ausgebildete pigmentierte Zwischenschicht mit bevorzugt
unter UV-Licht fluoreszierenden Bestandteilen aufzutragen, auf die ihrerseits eine
wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufgebracht ist. Zwischen der Aufzeichnungsschicht
und der abschließenden Schutzschicht ist die Maskierungsschicht mit in Form eines
Musters verschmolzenen Hohlraumpigmenten gelegen. Mit Blick auf ein ganz besonders
konturenscharfes Thermo-Druckbild, das sich durch die Bestrahlung der wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsschicht mit dem Druckkopf eines Thermodruckers ausbildet, kann es auch
vorteilhaft sein, wenn auf die als Strahlungsschicht fungierende mindestens eine Zwischenschicht
zunächst die Maskierungsschicht, und darauf die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht
mit der abschließenden Schutzschicht aufgetragen ist. Beide Ausführungsformen sind
in einem ganz besonderen Maße geeignet, ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial
mit großer Umweltresistenz und individuell erstellbarem, schwer zu fälschendem Sicherheitsmerkmal
der Öffentlichkeit zur Verfügung zu stellen, weshalb sie auch in einem ganz besonderen
Maße als bevorzugt gelten. Als Variante der zuletzt beschriebenen Ausführungsform
mit auf die Strahlungsschicht aufgetragener Markierungsschicht ist auf diese Maskierungsschicht
die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht nur in Form kleiner Flächenbereiche - so
genannter "Spots" - aufgetragen, das bedeutet hier bevorzugt aufgedruckt. Dann liegen
Bereiche, die durch die Maskierungsschicht bedeckt werden neben Bereichen vor, die
von der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht mit darunter liegender Maskierungsschicht
abgedeckt sind.
[0034] Figur 3 zeigt eine Ausführungsform des vorgeschlagenen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials
mit Sicherheitsmerkmal, wobei das Aufzeichnungsmaterial in diesem Fall ein Polyolefin
beschichtetes Papier als Substrat (10) aufweist, auf das eine als Strahlungsschicht
mit hier beispielsweise unter UV-Licht fluoreszierenden Farben ausgebildete Zwischenschicht
(21) aufgetragen ist. Die Zwischenschicht (21) wird vollflächig abgedeckt mit einer
Maskierungsschicht (2), deren Hohlraumpigmente in Form eines Musters teilweise verschmolzen
sind. Da auf die Maskierungsschicht (2) eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht
(30) aufzutragen ist, kann die Maskierungsschicht (2) in diesem Falle neben den Hohlraumpigmenten
zusätzlich noch anorganische ölabsorbierende Pigmente aufweisen, welche die durch
Hitzeeinwirkung des Thermokopfes verflüssigten Wachsbestandteile der wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsschicht (30) bei der Schnftbildausbildung aufnehmen können. In diesem
Fall wird ein Verhältnis von Hohlraumpigmenten zu anorganischen Pigmenten in der Maskierungsschicht
(2) zwischen 5 : 1 und 2 : 1 als vorteilhaft erkannt. Die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht
(30) ist hier nur in Form kleiner Flächenbereiche - so genannter "Spots" - auf die
Maskierungsschicht (2) aufgeträgen. Abgedeckt wird das Aufzeichnungsmaterial auf der
Seite mit der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht (30) mittels einer Schutzschicht
(40), die wegen der "Spot"-artigen Ausbildung der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht
(30) teilweise auf der Maskierungsschicht (2) und teilweise auf der wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsschicht (30) aufgebracht ist.
[0035] In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform des vorgeschlagenen wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterials mit Sicherheitsmerkmal dargestellt. Ein Substrat (10) in diesem
Fall aus einem nicht oberflächenbehandelten Streichrohpapier weist eine erste egalisierend
aufgetragene Zwischenschicht (20) und eine zweite, als Strahlungsschicht mit unter
UV-Licht fluoreszierenden Pigmenten ausgebildete Zwischenschicht (21) auf. Da auf
die zweite Zwischenschicht (21) eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht (30) aufzutragen
ist, weist die zweite Zwischenschicht (21) neben den unter UV-Licht fluoreszierenden
Pigmenten zusätzlich noch anorganische ölabsorbierende Pigmente auf, welche die durch
Hitzeeinwirkung des Thermokopfes verflüssigten Wachsbestandteile der wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsschicht (30) bei der Schriftbildausbildung aufnehmen können. Die wärmeempfindliche
Aufzeichnungsschicht (30) ist in dem in Figur 4 dargestellten Fall vollflächig auf
die zweite Zwischenschicht (21) aufgebracht. Auf die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht
(30) sind zunächst eine Maskierungsschicht (2) mit in Form eines Musters teilweise
verschmolzenen Hohlraum pigmenten und anschließend eine Schutzschicht (40) aufgetragen.
[0036] Zur teilweisen Verschmelzung der Hohlraumpigmente in Form eines Musters wird dem
vorgeschlagenen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial beispielsweise mittels des
Druckkopfes eines Thermodruckers lokal Wärme derart zugeführt, dass zwar das musterartige
Sicherheitsmerkmal in der Maskierungsschicht ausgebildet wird, möglichst jedoch nicht
das Schriftbild innerhalb der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht. Zu diesem Zweck
ist es notwendig, dass insbesondere die Farbbildungstemperatur der wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsschicht heraufgesetzt wird auf eine Temperatur T
2, die oberhalb der Verschmelzungstemperatur T
1 der Hohlraumpigmente in der Maskierungsschicht liegt. Wegen T
2 > T
1 ist auch die Ausbildung der Maskierungsschicht oberhalb der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht
in einer Ausführungsform ermöglicht. Soll ein solches erfindungsgemäßes wärmeempfindliches
Aufzeichnungsmaterial, dessen Hohlraumpigmente in der zum Sicherheitsmerkmal gehörenden
Maskierungsschicht in Form eines Musters verschmolzen sind, mittels Thermodrucker
bedruckt werden, bewirkt bei Zuführung des Aufzeichnungsmaterials in den Thermodrucker
der Druckkopf zum einen die Ausbildung des Schriftbildes in der Aufzeichnungsschicht,
zum anderen werden die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht an den Stellen, wo
das Schriftbild in der Aufzeichnungsschicht hervorgerufen wird, zusätzlich zum ausgebildeten
Sicherheitsmuster verschmolzen und geben so den Blick auf das in der Aufzeichnungsschicht
ausgebildete Schriftbild frei.
[0037] Zur Erhöhung der Farbbildungstemperatur bzw. zur Verringerung der Farbbildungsempfindlichkeit
besteht eine aus dem Stand der Technik gut bekannte, industriell genutzte und hier
bevorzugte Möglichkeit für alle Ausführungsformen und -varianten des vorgeschlagenen
wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials in dem Inkorporieren zumindest einer Verbindung
aus unter Einwirkung von Wärme farbbildend miteinander reagierendem Farbstoffvorläufer
und Farbakzeptor in Mikrokapseln, welche in die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht
eingebunden werden.
[0038] Insbesondere bei der Herstellung mehrfarbiger wärmeempfindlicher Aufzeichnungsmaterialien
ist die Einkapselung von Farbstoffvorläufer und/oder Farbakzeptor üblich. Dabei haben
sich verschiedene Arten von Methoden zur Herstellung der Farbstoffvorläufer bzw. Farbakzeptor
beinhaltenden Mikrokaseln als besonders geeignet herausgestellt, zu denen unter anderem
die Grenzflächenpolymerisationsmethode, eine Coacervationsmethode, eine Sprühtrocknungsmethode
und die Emulsionsverdampfungs-Verfestigungsmethode gehören. Eine besonders geeignete
Methode zur Einkapselung von Farbstoffvorläufer und/oder Farbakzeptor wird in der
DE 198 54 866 A1 auf Seite 4 ab Zeile 5 bis Seite 13, Zeile 18, vorgeschlagen, weshalb diese Einkapselungsmethode
auch als ganz besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung gilt.
[0039] Die Ausbildung einer die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht abdeckenden, gegebenenfalls
mehrlagig ausgeführten Schutzschicht sowie gemäß einer Ausführungsvariante die Anordnung
der Maskierungsschicht zwischen wärmeempfindlicher Aufzeichnungsschicht und Schutzschicht
lässt die Entfernung zwischen der Aufzeichnungsschicht und dem das Druckbild hervorrufenden
Druckkopf eines Thermodruckers anwachsen. Mit größer werdender Entfernung zwischen
Aufzeichnungsschicht und Druckkopf des Thermodruckers wird zwangsläufig die Auflösung
schlechter, wobei sich die Auflösung etwa umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung
zwischen Aufzeichnungsschicht und Thermokopf verhält. Einer wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht,
die diesem physikalischen Effekt wirkungsvoll entgegenwirkt, in dem sie eine optimierte
Auflösung garantiert, kommt vor diesem Hintergrund eine besondere Bedeutung zu. Grundsätzlich
kann die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht alle bekannten Farbstoffvorläufer
sowie dazu im Einzelnen passende Farbakzeptoren, insbesondere organische Farbakzeptoren
beinhalten. Ohne darauf beschränkt zu sein, sind jedoch besonders bevorzugt Farbstoffvorläufer
ausgewählt aus der Gruppe umfassend
3-diethylamino-6-methyl-7-Anilinofluoran,
3-dibutylamino-6-methyl-7-Anilinofluoran,
3-(N-methyl-N-propyl)amino-6-methyl-7 Anilinofluoran,
3-(N-ethyl-N-isoamyl)amino-6-methyl-7-Anilinofluoran,
3-(N-methyl-N-cyclohexyl)amino-6-methyl-7-Anilinofluoran,
3-(N-ethyl-N-tolyl)amino-6-methyl-7-Anilinofluoran
und 3-(N-ethyl-N-tetrahydrofuryl)amino-6-methyl-7-Anilinofluoran,
sowie dazu im einzelnen passende organische Farbakzeptoren ausgewählt aus der Gruppe
umfassend
2,2 bis (4-hydroxyphenyl)-Propan,
4-[(4-(1-methylethoxy)phenyl)sulfonyl]-Phenol,
4,4'-Dihydroxy-Diphenylsulfon,
N-(p-toluensulphonyl)-N'-(3-p-toluensulphonyl-Oxy-phenyl)-harnstoffe,
2,4'-Dihydroxy-Diphenylsulfon
und N-(2-hydroxyphenyl)-2-[(4-hydroxyphenyl)thio]-Acetamid,
freilich ohne auf die genannten Farbakzeptoren beschränkt zu sein. Für die Farbstoffvorläufer
empfiehlt sich eine mittlere Teilchengröße in einem Bereich von größer 0,3 µm bis
maximal 1,5 µm, insbesondere von 0,45 µm bis 0,9 µm. Die Grenzen werden nach oben
durch eine zu geringe Empfindlichkeit und nach unten durch eine sonst zu starke Neigung
des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials zur Vergrauung vorgegeben.
[0040] Als Beschichtungsvorrichtung zum Auftrag der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht
bieten sich insbesondere Rollrakelstreichwerk, Messerstreichwerk, Vorhangbeschichter
oder Luftbürste an. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform ist die zur Ausbildung
der Aufzeichnungsschicht genutzte Beschichtungsmasse wässerig. Die anschließende Trocknung
der Beschichtungsmasse geschieht üblicherweise durch ein Verfahren, bei dem Wärme
zugeführt wird, wie es durch Heißluft-Schwebetrockner oder auch Kontakttrockner geschieht.
Bewährt ist auch eine Kombination aus den aufgeführten Trockenverfahren. Die flächenbezogene
Masse der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht liegt bevorzugt zwischen 2 und 6
g/m
2 und noch besser zwischen 2,3 und 5,8 g/m
2.
[0041] Auch wenn nicht auf Papier als Substrat beschränkt, ist Papier und hier speziell
ein nicht oberflächen behandeltes. Streich roh papier bevorzugt in einem Bereich für
die flächenbezogene Masse zwischen 50 und 180 g/m
2 das Substrat, das sich am Markt auch mit Blick auf die gute Umweltverträglichkeit
wegen der guten Recyclingfähigkeit durchgesetzt hat und das im Sinne der Erfindung
bevorzugt ist. Unter einem nicht oberflächenbehandelten Streichrohpapier ist ein nicht
in einer Leimpresse oder in einer Beschichtungsvorrichtung behandeltes Streichrohpapier
zu verstehen. Für die Erfindung sind im gleichen Maße Folien beispielsweise aus Polyolefin
und mit Polyolefin beschichtete Papiere als Substrat möglich, ohne dass eine solche
Ausführung ausschließenden Charakter aufweist.
[0042] In einer besonderen Ausführungsform wird das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial
als Etikett mit rückseitiger (Selbst)Klebeschicht ausgerüstet. Je nach Bedarf kann
die Klebeschicht mit einem Releasematerial wie beispielsweise einem silikonhaltigen
Releasepapier abgedeckt sein oder die äußere Schutzschicht des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials
wird mit einer zusätzlichen Releaseschicht versehen, die bevorzugt aufgedruckt ist
- idealerweise mittels Flexodruck. Die Releaseschicht weist dabei Trennmittel auf
Basis von Silikonöl und/oder Silikonfett auf. Durch die Ausführung der Releaseschicht
mit Silikonöl und/oder Silikonfett kann das vorgeschlagene Aufzeichnungsmaterial mit
rückseitiger Selbstklebeschicht ohne Releasepapier in einer Rolle aufgewickelt werden,
so dass in der Rolle die Selbstklebeschicht und die Releaseschicht in Kontakt kommen,
ohne dass es zu einer dauerhaften Verklebung kommt.
[0043] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Releaseschicht unter dem Einfluss
von energiereicher Strahlung, wie beispielsweise UV- oder Elektronenstrahlung, härt-
bzw. vernetzbar. Sofern die Releaseschicht mittels UV-Strahlen gehärtet werden soll,
müssen die zur Herstellung dieser Schicht verwendeten Monomere bzw. Prepolymere in
bekannter Weise Zusätze von Photoinitiatoren enthalten. Durch Elektronenstrahlhärtung
konnte eine über ihren Querschnitt besonders gleichmäßig ausgebildete, das bedeutet
ausgehärtete Releaseschicht erzielt werden.
[0044] Die in Beschreibung und Patentansprüchen gemachten Angaben zur flächenbezogenen Masse,
zu Gew.-% (Gewichts-%) und zu Gew.-Teilen (Gewichts-Teilen) beziehen sich jeweils
auf das "atro"-Gewicht, d.h. absolut trockene Gewichtsteile. In den Ausführungen zu
den Hohlraumpigmenten der Maskierungsschicht sind die diesbezüglichen Zahlenangaben
berechnet aus dem "lutro"-Gewicht, d.h. lufttrockene Gewichtsteile, abzüglich des
Gewichtsanteils von Wasser um und im Inneren der Pigmente in ihrer Lieferform.
[0045] Die Erfindung soll anhand der folgenden Beispiele weiter verdeutlicht werden.
[0047] Auf einer Langs.ieb-Papiermaschine wird als Substrat eine Papierbahn aus gebleichten
und gemahlenen Laub- und Nadelholzzellstoffen mit einer flächenbezogenen Masse von
67 g/m
2 unter Zusatz üblicher Beischlagstoffe in üblichen Mengen hergestellt. Auf die eine
Seite des Substrates wird mit einem Streichmesser eine hauptsächlich kalziniertes
Kaolin als Pigment, Styrolbutadienlatex als Bindemittel und Stärke als Cobinder aufweisende
Zwischenschicht von 8 g/m
2 aufgebracht und getrocknet. Zur Ausbildung der Zwischenschicht als Strahlungsschicht
im Sinne der vorliegenden Erfindung enthält die Zwischenschicht unter UV-Licht fluoreszierende
Farben in der Form optischer Aufheller in einer Menge von 2 Gew.-% (atro), bezogen
auf das Gesamtgewicht der Zwischenschicht (atro). Auf die Zwischenschicht wird eine
Maskierungsschicht unter Nutzung eines Rollrakelstreichwerks aufgetragen und getrocknet
mit 16,67 Gew.-% (atro) Bindemittel und 83,33 Gew.-% Hohlraumpigmente. Dabei beziehen
sich die Prozentangaben auf das Gesamtgewicht (atro) der fertig ausgebildeten Maskierungsschicht,
deren flächenbezogene Masse 2,5 g/m
2 beträgt. Das so fertig gestellte Papier wird einem Thermodrucker zugeführt. Die Hohlraumpigmente
der Maskierungsschicht werden gemäß eines vorbestimmten Karomusters durch den Druckkopf
des Thermodruckers teilweise verschmolzen, so dass Bereiche in der Maskierungsschicht
mit verschmolzenen Hohlraumpigmenten und Bereiche mit unverschmolzenen Hohlraumpigmenten
entstehen. Unter Tageslicht erscheint das mit Strahlungs- und Maskierungsschicht bestrichene
Papier einheitlich weiß. Unter UV-Licht ist eine starke Fluoreszenz an den Bereichen
der Maskierungsschicht zu erkennen, in denen die Hohtraumpigmente durch die Wärmezufuhr
des Druckkopfes des Thermodruckers miteinander verschmolzen sind. Die Fluoreszenz
entstammt den fluoreszierenden Bestandteilen der Zwischenschicht, deren emittierte
Lichtstrahlen durch die transparenten Bereiche der Maskierungsschicht mit den dort
verschmolzenen Hohlraumpigmenten zu erkennen sind.
[0049] Das in Beispiel 1 bereits benutzte Papier mit Substrat, der als Strahlungsschicht
ausgebildeten Zwischenschicht und der darauf aufgetragenen Maskierungsschicht wird
mit einer wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht versehen, die vollflächig mit einer
flächenbezogenen Masse von 4 g/m
2 auf die Maskierungsschicht aufgetragen wird. Die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht
weist zu 13,89 Gew.-% Bindemittel, zu 27,78 Gew.-% Farbakzeptor und zu 58,33 eingekapselten
Farbstoffvorläufer auf. Dabei ist als Einkapselungsverfahren das in der
DE 198 54 866 A1 beschriebene Verfahren benutzt worden. Auf die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht
ist im Flexodruck eine unter UV-Strahlung härtbare Schutzschicht von 2 g/m
2 aufgetragen worden. Das so fertig gestellte wärmeempfindliche Aufzeichnungspapier
wird einem Thermodrucker zugeführt. Die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht werden
gemäß eines vorbestimmten Streifenmusters durch den Druckkopf des Thermodruckers mit
einer Temperatur T
1 von 101 °C teilweise verschmolzen, so dass Bereiche in der Maskierungsschicht mit
verschmolzenen Hohlraumpigmenten und Bereiche mit unverschmolzenen Hohlraumpigmenten
entstehen. Unter Verwendung einer Temperatur T
2 von 145 °C wird in der wärmempfindlichen Aufzeichnungsschicht durch den Druckkopf
des Thermodruckers ein vorbestimmtes Schriftbild erzeugt. Unter Tageslicht erscheint
das wärmeempfindliche Aufzeichnungspapier einheitlich weiß mit ausgebildetem Thermoschriftbild.
Unter UV-Licht ist eine starke Fluoreszenz an den Bereichen der Maskierungsschicht
zu erkennen, in denen die Hohlraumpigmente durch die Wärmezufuhr des Druckkopfes des
Thermodruckers miteinander verschmolzen sind. Die Fluoreszenz entstammt den fluoreszierenden
Bestandteilen der Zwischenschicht, deren emittierte Lichtstrahlen durch die transparenten
Bereiche der Maskierungsschicht mit den dort verschmolzenen Hohlraumpigmenten zu erkennen
ist.
Begriffsliste:
[0050]
(1) Strahlungsschicht
(2) Maskierungsschicht
(2-1) milchig durchscheinende Bereiche der Maskierungsschicht
(2-2) undurchsichtige Bereiche der Maskierungsschicht
(10) Substrat
(11) Substrat als Strahlungsschicht
(20) Zwischenschicht
(21) Zwischenschicht als Strahlungsschicht
(30) wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht
(40) Schutzschicht
1. Sicherheitsmerkmal in Form einer lumineszierenden Markierung zur Einbindung in ein
Aufzeichnungsmaterial, wobei das Sicherheitsmerkmal eine Strahlungsschicht mit lumineszierenden
Bestandteilen und eine die Strahlungsschicht zumindest teilweise abdeckende Maskierungsschicht
mit Hohlraumpigmenten aufweist, wobei die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht
durch lokal begrenzte Wärmebehandlung in Form einer Markierung verschmolzen werden
können und an den Wärmebehandelten Stellen die Maskierungsschicht transparent werden
kann.
2. Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht durch lokal begrenzte Wärmebehandlung
in Form einer Markierung verschmolzen sind.
3. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestandteile der Strahlungsschicht unter UV-Licht fluoreszierend sind.
4. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht als "Cup-shaped"-Pigmente ausgebildet
sind.
5. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsschicht und die Maskierungsschicht gleichfarbig ausgebildet sind.
6. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeictunet, dass das Aufzeichnungsmaterial ein Substrat aufweist, das als Strahlungsschicht
des Sicherheitsmerkmals die lumineszierenden Bestandteile aufweist.
7. Sicherheitsmerkmal nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Maskierungsschicht mit einer Schutzschicht überzogen ist.
8. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem Sicherheitsmerkmal in Form einer
lumineszierenden Markierung, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmerkmal eine Strahlungsschicht mit lumineszierenden Bestandteilen
und eine die Strahlungsschicht zumindest teilweise abdeckende Maskierungsschicht mit
Hohlraumpigmenten aufweist, wobei die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht durch
lokal begrenzte Wärmebehandlung in Form einer Markierung verschmolzen werden können.
9. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlraumpigmente der Maskierungsschicht durch lokal begrenzte Wärmebehandlung
in Form einer Markierung verschmolzen sind.
10. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestandteile der Strahlungsschicht unter UV-Licht fluoreszierend sind.
11. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnungsmaterial ein Substrat aufweist, das als Strahlungsschicht die lumineszierenden
Bestandteile aufweist.
12. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 1.1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnungsmaterial eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufweist, die
in Form eines örtlich begrenzten "Spots" auf die Maskierungsschicht aufgebracht ist.
13. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnungsmaterial mindestens
- ein Substrat,
- eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht,
- eine zwischen dem Substrat und der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht gelegene,
als Strahlungsschicht mit lumineszierenden Bestandteilen ausgebildete Zwischenschicht
- sowie eine Maskierungsschicht mit Hohlraumpigmenten aufweist.
14. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht anorganische Pigmente enthält, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend
natürliches wie kalziniertes Kaolin, Siliziumoxid, Bentonit, Kalziumkarbonat, Aluminiumoxid
und Böhmit.
15. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Maskierungsschicht die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht zumindest teilweise
abdeckt.
16. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch geikennzeichnet, dass die Maskierungsschicht zwischen der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht
und der als Strahlungsschicht ausgebildeten Zwischenschicht gelegen ist.
17. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht in Form eines örtlich begrenzten "Spots."
auf die Maskierungsschicht aufgebracht ist.
18. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnungsmaterial mindestens eine Schutzschicht aufweist, die auf die Seite
des Substrates mit der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht als vom Substrat weitest
entfernte Schicht aufgetragen ist.
19. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnungsmaterial eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufweist, die
mindestens einen Farbstoffvorläufer und mindestens einen Farbakzeptor enthält, wobei
Farbstoffvorläufer und Farbakzeptor unter Einwirkung von Wärme farbbildend miteinander
reagieren und wobei mindestens eine Komponente aus Farbstoffvorläufer und Farbakzeptor
in Mikrokapseln vorliegen.
1. Safety feature in the form of a luminescent marker for incorporation into a recording
material by bonding, wherein the safety feature has a radiation layer having luminescent
components and has a masking layer having hollow pigments, which masking layer covers
the radiation layer at least partially, it being possible for the hollow pigments
of the masking layer to be fused together in the form of a marker by locally delimited
heat treatment and for the masking layer to be transparent at the heat-treated sites.
2. Safety feature according to claim 1, characterised in that the hollow pigments of the masking layer are fused together in the form of a marker
by locally delimited heat treatment.
3. Safety feature according to claim 1 or 2, characterised in that the components of the radiation layer are fluorescent under UV light.
4. Safety feature according to any one of claims 1 to 3, characterised in that the hollow pigments of the masking layer are formed as "cup-shaped" pigments.
5. Safety feature according to any one of claims 1 to 4, characterised in that the radiation layer and the masking layer are the same colour.
6. Safety feature according to any one of claims 1 to 5, characterised in that the recording material has a substrate which, as radiation layer of the safety feature,
contains the luminescent components.
7. Safety feature according to any one of claims 1 to 6, characterised in that the masking layer is coated with a protective layer.
8. Heat-sensitive recording material having a safety feature in the form of a luminescent
marker, characterised in that the safety feature has a radiation layer having luminescent components and has a
masking layer having hollow pigments, which masking layer covers the radiation layer
at least partially, it being possible for the hollow pigments of the masking layer
to be fused together in the form of a marker by locally delimited heat treatment.
9. Heat-sensitive recording material according to claim 8, characterised in that the hollow pigments of the masking layer are fused together in the form of a marker
by locally delimited heat treatment.
10. Heat-sensitive recording material according to claim 8 or 9, characterised in that the components of the radiation layer are fluorescent under UV light.
11. Heat-sensitive recording material according to any one of claims 8 to 10, characterised in that the recording material has a substrate which, as radiation layer, contains the luminescent
components.
12. Heat-sensitive recording material according to any one of claims 8 to 11, characterised in that the recording material has a heat-sensitive recording layer which is applied in the
form of a locally delimited "spot" to the masking layer.
13. Heat-sensitive recording material according to any one of claims 8 to 10,
characterised in that the recording material has at least
- a substrate,
- a heat-sensitive recording layer,
- an intermediate layer, formed as a radiation layer having luminescent components,
which is located between the substrate and the heat-sensitive recording layer
- and a masking layer having hollow pigments.
14. Heat-sensitive recording material according to claim 13, characterised in that the intermediate layer contains inorganic pigments selected from the group comprising
natural, such as calcined, kaolin, silicon dioxide, bentonite, calcium carbonate,
aluminium oxide and boehmite.
15. Heat-sensitive recording material according to claim 13 or 14, characterised in that the masking layer covers the heat-sensitive recording layer at least partially.
16. Heat-sensitive recording material according to claim 13 or 14, characterised in that the masking layer is located between the heat-sensitive recording layer and the intermediate
layer formed as radiation layer.
17. Heat-sensitive recording material according to claim 16, characterised in that the heat-sensitive recording layer is applied in the form of a locally delimited
"spot" to the masking layer.
18. Heat-sensitive recording material according to any one of claims 8 to 17, characterised in that the recording material has at least one protective layer, which is applied as the
layer the most remote from the substrate to the side of the substrate having the heat-sensitive
recording layer.
19. Heat-sensitive recording material according to any one of claims 8 to 18, characterised in that the recording material has a heat-sensitive recording layer, which contains at least
one colour precursor and at least one colour acceptor, wherein colour precursor and
colour acceptor react with one another under the action of heat to form colour, and
wherein at least one component from colour precursor and colour acceptor is present
in microcapsules.
1. Caractéristique de sécurité sous forme d'un marquage luminescent à incorporer dans
un matériau d'enregistrement, où la caractéristique de sécurité présente une couche
de rayonnement avec des constituants luminescents et une couche de masquage avec des
pigments creux, recouvrant au moins partiellement la couche de rayonnement, et où
les pigments creux de la couche de masquage peuvent être fondus par traitement thermique
localement limité sous forme d'un marquage et sur les sites traités thermiquement,
la couche de masquage peut devenir transparente.
2. Caractéristique de sécurité selon la revendication 1, caractérisée en ce que les pigments creux de la couche de masquage sont fondus par traitement thermique
localement limité sous forme d'un marquage.
3. Caractéristique de sécurité selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les constituants de la couche de rayonnement sont fluorescents sous la lumière UV.
4. Caractéristique de sécurité selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les pigments creux de la couche de masquage sont formés comme des pigments « cup-shaped
».
5. Caractéristique de sécurité selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la couche de rayonnement et la couche de masquage sont formées de la même couleur.
6. Caractéristique de sécurité selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le matériau d'enregistrement présente un substrat, qui présente comme couche de rayonnement
de la caractéristique de sécurité, les constituants luminescents.
7. Caractéristique de sécurité selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la couche de masquage est recouverte d'une couche protectrice.
8. Matériau d'enregistrement thermosensible avec une caractéristique de sécurité sous
forme d'un marquage luminescent, caractérisé en ce que la caractéristique de sécurité présente une couche de rayonnement avec des constituants
luminescents et une couche de masquage avec des pigments creux, recouvrant au moins
partiellement la couche de rayonnement, et où les pigments creux de la couche de masquage
peuvent être fondus par traitement thermique localement limité sous forme d'un marquage.
9. Matériau d'enregistrement thermosensible selon la revendication 8, caractérisé en ce que les pigments creux de la couche de masquage sont fondus par traitement thermique
localement limité sous forme d'un marquage.
10. Matériau d'enregistrement thermosensible selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les constituants de la couche de rayonnement sont fluorescents sous la lumière UV.
11. Matériau d'enregistrement thermosensible selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le matériau d'enregistrement présente un substrat, qui présente les constituants
luminescents comme couche de rayonnement.
12. Matériau d'enregistrement thermosensible selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que le matériau d'enregistrement présente une couche d'enregistrement thermosensible,
qui est appliquée sous la forme de « spots » localement limités sur la couche de masquage.
13. Matériau d'enregistrement thermosensible selon l'une des revendications 8 à 10,
caractérisé en ce que le matériau d'enregistrement présente au moins
- un substrat,
- une couche d'enregistrement thermosensible,
- une couche intermédiaire formée comme couche de rayonnement avec des constituants
luminescents, disposée entre le substrat et la couche d'enregistrement thermosensible,
- ainsi qu'une couche de masquage avec des pigments creux.
14. Matériau d'enregistrement thermosensible selon la revendication 13, caractérisé en ce que la couche intermédiaire contient des pigments inorganiques, choisis parmi le groupe
comprenant le kaolin naturel, comme calciné, l'oxyde de silicium, la bentonite, le
carbonate de calcium, l'oxyde d'aluminium et la boehmite.
15. Matériau d'enregistrement thermosensible selon l'une des revendications 13 et 14,
caractérisé en ce que la couche de masquage couvre au moins partiellement la couche d'enregistrement thermosensible.
16. Matériau d'enregistrement thermosensible selon l'une des revendications 13 et 14,
caractérisé en ce que la couche de masquage est disposée entre la couche d'enregistrement thermosensible
et la couche intermédiaire formée comme couche de rayonnement.
17. Matériau d'enregistrement thermosensible selon la revendication 16, caractérisé en ce que la couche d'enregistrement thermosensible est appliquée sous la forme de « spots
» localement limités sur la couche de masquage.
18. Matériau d'enregistrement thermosensible selon l'une des revendications 8 à 17, caractérisé en ce que le matériau d'enregistrement présente au moins une couche protectrice, qui est appliquée
sur la face du substrat avec la couche d'enregistrement thermosensible comme couche
la plus distante du substrat.
19. Matériau d'enregistrement thermosensible selon l'une des revendications 8 à 18, caractérisé en ce que le matériau d'enregistrement présente une couche d'enregistrement thermosensible,
qui contient au moins un précurseur de colorant et au moins un accepteur de couleur,
où le précurseur de colorant et l'accepteur de couleur réagissent l'un avec l'autre
sous l'action de la chaleur en formant de la couleur, et où au moins un composant
des précurseur de colorant et accepteur de couleur est présent dans des microcapsules.