DE29909561U1

DE29909561U1 - Sicherheitspapier mit elektrisch anregbaren Pigmenten

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Publication number: DE29909561U1
Application number: DE29909561U
Authority: DE
Original assignee: Bundesdruckerei GmbH
Current assignee: Bundesdruckerei GmbH
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 2000-10-12
Anticipated expiration: 2009-06-02

Description

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12640.9-B1530N-58 03. Juli 2000

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Sicherheitspapier mit elektrisch anregbaren Pigmenten

Die Neuerung betrifft ein Sicherheitspapier mit elektrisch anregbaren Pigmenten nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Es sind Sicherheitspapiere der eingangs genannten Art bekannt geworden, bei denen elektrisch anregbare Pigmente auf der Oberfläche aufgebracht werden, z.B. durch einen Druckvorgang oder dergleichen.

Herkömmliche Phosphoreszenz- oder Fluoreszenzpigmente sind sichtbar, wenn sie im Druckvorgang aufgebracht werden. Sie können im übrigen leicht von dem Sicherheitspapier entfernt werden oder geändert werden, was unerwünscht ist.

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Mit der DE-OS 29 09 731 A1 ist ein Sicherheitspapier mit elektrisch erwärmbaren thermochromatischem Pigmentfarbstoff bekanntgeworden, welcher Pigmentfarbstoff mittels eines elektromagnetischen Wechselfeldes derart erwärmbar ist, daß er durch die Erwärmung durch das eingestrahlte elektromagnetische Wechselfeld seine Farbe reversibel ändert. Hierbei können die Farbpigmente auch innerhalb des Sicherheitspapieres verteilt vorliegen.

Nachteil hierbei ist, daß nur die Farbänderungen der Farbpigmente im Bereich der Oberfläche des Sicherheitspapieres für eine Prüfung herangezogen werden

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können, was wiederum die Fälschungssicherheit des Sicherheitspapieres verringert.

Weiterhin ist durch die Trägheit der Wandlung der eingestrahlten elektromagnetischen Energie in Wärme und anschließenden Farbumschlag der Farbpigmente eine rationelle Automatisierung der Prüfung der Sicherheitspapiere mit hoher Geschwindigkeit kaum möglich.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitspapier der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Fälschungssicherheit dadurch erhöht wird, daß die für eine Prüfung benötigten, elektrisch anregbaren Pigmente nicht ohne weiteres ohne Zerstörung des Sicherheitspapieres entfernt werden können und eine rasche und sichere automatisierte Prüfung des Sicherheitspapieres mittels eines entsprechenden Prüfgerätes möglich ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Neuerung dadurch gekennzeichnet, daß die durch ein elektromagnetisches Wechselfeld anregbaren Elektroluminsezenz-Pigmente in die Papierstruktur selbst integriert sind und bei entsprechender Anregung elektromagnetische Strahlung, insbesondere im sichtbaren Bereich 0 aussenden.

Vorteil hierbei ist, daß nicht nur die im Bereich der Oberfläche des Sicherheitspapieres befindlichen Elektroluminsezenz- Pigmente für eine Prüfung herangezogen werden können, sondern auch die im Material des 5 Sicherheitspapieres selbst befindlichen Elektroluminsezenz- Pigmente, was die Fälschungssicherheit des Sicherheitspapieres stark erhöht.

Weiterer Vorteil ist, daß durch den raschen Vorgang der Wandlung der eingestrahlten elektromagnetischen Energie des Wechselfeldes in eine meßbare, charakteristische, elektromagnetische Strahlung, insbesondere in sichtbares Licht, eine rationelle Automatisierung der Prüfung der Sicherheitspapiere mit hoher Geschwindigkeit nun erstmals in dieser Form möglich ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Neuerung ist es vorgesehen, daß diese Pigmente während der Papierherstellung eingebracht werden. Bei der Papierherstellung erfolgt die Einbringung derart, daß in die Pulpe die Pigmente

eingebracht werden. Hierbei ist es z.B. möglich, die Pigmente in das flüssige Trägermedium einzubringen und dort gleichmässig zu dispergieren. Es werden dann die Papierfasern aus dem Sieb geschöpft und sind dann damit mit der Verfestigung auf dem Sieb in die Struktur des Papiers eingebaut. 5

Damit besteht also der wesentliche Vorteil, daß sie voll integral in die Papierstruktur eingebaut sind und deshalb nicht ohne wesentliche Zerstörungen des Papierkörpers aus dem Papier entfernt werden können.

&iacgr;&ogr; In einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung ist es vorgesehen, daß mehrere Rohpapierlagen zusammen verbunden werden und daß zwischen die Rohpapierlagen die elektrisch anregbaren Pigmente eingebracht werden.

Das Einbringen dieser Pigmente kann mit allen möglichen Auftragsverfahren erfolgen, z.B. Aufsprühen, Aufdrucken, Aufstreuen, Aufspritzen und dgl. mehr.

Diese Rohpapierlagen, die zwischen sich die elektrisch anregbaren Pigmente tragen, werden dann zu einem endgültigen Papierkörper verbunden, so daß also diese Pigmente in der Papierstruktur eingebunden sind und nur noch durch &ogr; Zerstörung des Rohpapiers entfernbar sind.

Es ist zwar bekannt, sogenannte Melierfasern und Planchetten mit entsprechenden lumineszierenden Pigmenten auszustatten und derartige ausgestaltete Körper bei der Papierherstellung in das Papier einzubringen. Hierbei ist es lediglich bekannt, diese Substanzen phosphoriszierend oder fluoreszierend auszubilden und hiermit besteht der Nachteil, daß die Pigmente ja nur durch Licht angeregt werden können und dann naturgemäss nur die obersten an der Sichtseite liegenden Fasern überhaupt sichtbar sind, da der meiste Teil der Strahlung durch das Papier absorbiert wird.

Derartige Papiere enthalten im übrigen Titandioxid oder vergleichbare Substanzen, welche UV-absorbierende Eigenschaften aufweisen, so daß durch das Vorhandensein dieser Substanzen bereits schon die Anregung der innenliegenden Fasern im wesentlichen unterbunden wird. Hier setzt die Neuerung ein, die vorsieht, statt der ansich bekannten fluoreszierenden oder phosphoreszierenden Pigmente elektrolumineszierende Pigmente zu verwenden,

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welche durch ein extern angelegtes, elektrisches Wechselfeld angeregt werden können.

Es hat sich überraschender Weise gezeigt, daß auch selbst die in tiefen Schichten des Papiers liegenden elektrisch anregbaren Pigmente wegen der Durchsetzung eines von aussen angelegten elektrischen Wechselfeldes angeregt werden und in die Papierstruktur hineinleuchten, was zu einem starken Aufhellungseffekt in der Papierstruktur führt. Dieser Effekt ist ein sehr stark wahrnehmbarer Lumineszenzeffekt, wie er vorher nicht bekannt war. Es wird also mit der &iacgr;&ogr; Neuerung ein völlig neuartiges Sicherheitspapier beschrieben, welches nicht ohne Zerstörung seiner Sicherheitseigenschaften beraubt werden kann.

Aufgrund der Möglichkeit, in das Papier unterschiedliche graphische Gestaltungen einzubringen, ist es möglich, diese graphischen Gestaltungen (z.B. ein Druckbild oder dgl. mehr, auch intensiv leuchtend der Aussenseite sichtbar zu machen). Insbesondere wenn unterschiedlich elektrisch anregbare Pigmente verwendet werden kommt es zu einer unterschiedlichen Farbaussendung, was zu einer eindrucksvollen Signeaussendung an der Oberfläche führt.

0 Man kann von einem leuchtenden Wasserzeichen sprechen.

Wichtig ist vor allem, daß der Effekt von beiden Seiten auf das Papier sichtbar ist, was bei dem vorher genannten, zum Stand der Technik gehörenden Sicherheitspapier nicht der Fall war.

Ein derartiges Sicherheitspapier kann insbesondere als Briefmarke ausgebildet werden, als Banknote, als Aktie oder als anderes Wertpapier.

Die Anregung derartiger elektrisch anregbarer Pigmente erfolgt in ansich &ogr; bekannter Weise durch ein elektromagnetisches Wechselfeld im Bereich von bspw. 50 bis 50.000 Hz.

Die verwendeten Spannungen zwischen den Kondensatorplatten liegen im Bereich zwischen 50 Volt und einigen Kilovolt.

An Papierarten können sämtliche bekannten Papiersorten verwendet werden wie z.B. Zellulosepapier, Baumwollpapier, Papiere mit Kunstfasern, Kunstfasern und Naturgemischen und dgl. mehr.

Als elektrisch anregbare Pigmente werden vor allem zinksulfidische EL-Phosphore verwendet, die in feinstkörniger Verteilung vorliegen. Derartige Phosphore sind z.B. Kupfer, wahlweise aber auch mit Kupfer und/oder Gold, sowie mit Kupfer und Mangan dotiert und enthalten darüber hinaus einen oder mehrere Co-Aktivatoren, wobei zu diesem Zwecke zumeist Halogenit-Ionen (Cl, &iacgr;&ogr; Br, J) oder bestimmte dreiwertige Kationen (z.B. Al, Ga, In) in das ZnS-Gitter eingebaut werden.

Es werden Pigmente vorzugsweise im Größenbereich von Korngrößendurchmessern von 1 Mikrometer bis 100 Mikrometern verwendet.

Es können auch Pigmente unterschiedlicher Dotierungen gemischt verwendet werden, um unterschiedliche Farbaussendungen zu erreichen, wie obenstehend bereits schon erläutert wurde (farbiges, leuchtendes Wasserzeichen).

0 Bei der Einbettung derartiger EL-Pigmente in die Papierstruktur spielt auch die Papierfarbe selbst eine Rolle, weil hierdurch ein Filtereffekt stattfindet. Der Effekt der in die Papierstruktur eingebetteten EL-Pigmente kann auch zur weiteren Absicherung des Sicherheitspapieres an sich verwendet werden. Weil nämlich die Pigmente nur in einem bestimmten Wellenbereich emittieren, muß es nicht notwendig sein, daß die Emission im sichtbaren Licht erfolgt. Es kann die Emission auch am Rande des sichtbaren Bereiches erfolgen und das Sicherheitsdokument mit derartigen Tageslichtfarben bedruckt werden, daß die Tageslichtfarben selbst von den leuchtenden Pigmenten angeregt werden und in einer anderen Farbe als die Pigmente selbst leuchten.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Neuerung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Schutzansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Schutzansprüche untereinander. Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in der Zeichnung dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Neuerung anhand von einer lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnung näher erläutert. Hierbei gehen aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

In der Abbildung ist ein Wert- und Sicherheitsdokument 1 im Querschnitt dargestellt, in dessen Struktur EL-Pigmente 2 integriert sind. Die EL-Pigmente 2 sind im Beispiel direkt in das Papiermaterial 1 eingebettet. Alternativ können in &iacgr;&ogr; dem Wert- und Sicherheitsdokument Fasern aus Papier, Kunststoff oder anderen geeigneten Materialien eingebettet sein, in denen die EL-Pigmente vorhanden sind. Die EL-Pigmente können in den Faser z.B. in einer Polymer-Matrix eingebettet sein.

Durch Anlegen eines elektrischen Wechselfeldes werden die EL-Pigmente 2 angeregt und senden nach allen Richtungen gehende Lichtstrahlen 3 aus.

Es kann in einer weiteren Ausführungsform vorgesehen sein, daß in Bereichen des Wert- und Sicherheitsdokuments eine Schicht 4 angeordnet ist, die aus einer Druckfarbe besteht. Diese Druckfarbe kann ganz oder teilweise lichtdurchlässig sein

Durch die Wechselwirkung der von den EL-Pigmenten 2 emittierten Strahlung 3 mit der Druckfarbe der Schicht 4 kann das ausgesendete elektromagnetische Spektrum der Strahlung 3 entsprechend modifiziert und/oder verändert werden. Zum Beispiel kann die auf die Schicht 4 auftreffende Strahlung eines bestimmten Wellenlängenbereichs von der Schicht in einem anderen Wellenlängenbereich reemmitiert werden. Dies ist ein weiterer Beitrag zur Erhöhung der Fälschungssicherheit eines derartigen Wert- und Sicherheitsdokuments, weil &ogr; diese Schicht 4 als Filterschicht oder Transformationsschicht dienen kann.

Claims

1. Sicherheitspapier mit elektrisch anregbaren Pigmenten (2), welche Pigmente (2) als Elekrolumineszenz-Pigmente ausgebildet sind und durch ein elektromagnetisches Wechselfeld derart anregbar sind, daß sie Lumineszenzeffekte zeigen und hierbei eine charakteristische, elektromagnetische Strahlung, insbesondere Licht (3) im sichtbaren Wellenlängenbereich, aussenden, dadurch gekennzeichnet, daß die anregbaren Pigmente (2) in das Papiermaterial (1) des Sicherheitspapieres integriert sind.

2. Sicherheitspapier mit elektrisch anregbaren Pigmenten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmente (2) innerhalb einer einzigen Rohpapierlage des Papiermateriales (1) integriert sind.

3. Sicherheitspapier mit elektrisch anregbaren Pigmenten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anregbare Pigmente (2) sich innerhalb mehrerer untereinander verbundener Rohpapierlagen des Papiermateriales (1) befinden, und sich jeweils auf den inneren Rohpapierlagen und/oder der Sichtseite abgewandten Seite der aussenliegenden Rohpapierlagen befinden.

4. Sicherheitspapier mit elektrisch anregbaren Pigmenten nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmente (2) elektrisch im wesentlichen gleich anregbar sind oder elektrisch unterschiedlich anregbar sind.

5. Sicherheitspapier mit elektrisch anregbaren Pigmenten nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Pigmente (2) zinksulfidische EL-Phosphore verwendet werden.

6. Sicherheitspapier mit elektrisch anregbaren Pigmenten nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zinksulfidischen EL-Phosphore Kupfer und/oder Gold beinhalten und mit Kupfer und/oder Mangan dotiert sind und einen oder mehrere Co-Aktivatoren beinhalten.

7. Sicherheitspapier mit elektrisch anregbaren Pigmenten nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Co-Aktivatoren aus Halogenit-Ionen oder dreiwertigen Kationen bestehen, welche in das ZnS-Gitter eingebaut sind.

8. Sicherheitspapier mit elektrisch anregbaren Pigmenten nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halogenit-Ionen aus Chlor und/oder Brom und/oder Jod sind und die dreiwertigen Kationen aus Aluminium und/oder Gallium und/oder Indium sind.

9. Sicherheitspapier mit elektrisch anregbaren Pigmenten nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmente (2) einen Korngrößendurchmesser von 1 bis 100 Mikrometer besitzen.

10. Sicherheitspapier mit elektrisch anregbaren Pigmenten nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf/in dem Sicherheitspapier (1) die durch die elektrische Anregung emittierte Strahlung (3) modifizierende oder filternde Schichten (4) auf- oder eingebracht sind.

11. Sicherheitspapier mit elektrisch anregbaren Pigmenten nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitspapier (1) als Briefmarke, Banknote, Aktie oder als anderes Wertpapier ausgebildet ist.

12. Sicherheitspapier mit elektrisch anregbaren Pigmenten nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anregung der Pigmente (2) durch ein elektromagnetisches Wechselfeld im Frequenzbereich von 50 bis 50.000 Hz und einer Wechselspannung zwischen 50 Volt und einigen Kilovolt erfolgt.

13. Sicherheitspapier mit elektrisch anregbaren Pigmenten nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohpapier selbst mit verschiedenen Farben und Bedruckungen mit Tageslichtfarben versehen ist.