DE4236143A1 - Gegen unbefugtes Kopieren geschützte Substrate und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft gegen unbefugtes. Kopieren ge­ schützte Substrate und Verfahren zu ihrer Herstellung.

Schon lange besteht der Wunsch, einen wirksamen Schutz gegen unbefugtes Kopieren zu bekommen. So gibt es in der Literatur eine ganze Reihe verschiedener Vorschläge. Die meisten von ihnen beruhen darauf, den Untergrund der Vorlage einzufärben, um den Kontrast herabzusetzen. Da das Auge und der Sensor in der Maschine verschiedene Empfindlichkeiten für die Hellwerte der Farben haben, wurde versucht, den Hintergrund beim Kopieren für den Sensor relativ stärker zu verdunkeln als für das Auge. Hierfür sind sowohl remittierende Farbstoffe, insbe­ sondere Rotnuancen, als auch fluoreszierende Farbstoffe genannt worden. Einen anderen Weg beschreibt beispiels­ weise die US-Patentschrift 4 427 627. Hier wird die Vorlage mit einer photoelektrisch schaltbaren Schicht überzogen, die beim Belichten dunkel wird. Der Nachteil hiervon ist jedoch der, daß sich die Vorlage im hellen Licht nicht mehr lesen läßt. Alle diese Vorschläge haben sich nicht durchsetzen können, wohl deshalb, weil alles Sehen auf der Wahrnehmung von Kontrasten beruht, wes­ wegen es immer schwierig sein wird, die Lesbarkeit der Vorlage und ihre Kopiersicherheit durch die Verminderung des Kontrasts in Übereinstimmung zu bekommen. Letztlich ist nur eine unlesbare Vorlage auch kopiersicher.

Mit der Einführung der Farbkopierer hat sich das Problem weiter verschärft. Farben vermitteln schnell erkennbare Informationen und werden deswegen zur Kennzeichnung, Identifikation, Sicherung von Gegenständen usw. vielfach verwendet. Ein besonderes Problem ist die Nachahmung von Wertpapieren, Ausweisen o. ä. durch Farbkopien.

Erfindungsgemäß wird nun ein neues Verfahren zum Ko­ pierschutz farbiger Vorlagen vorgestellt, das den Unter­ schied in der Empfindlichkeit des Auges und des in der Maschine befindlichen Sensors in einer überraschenden Weise ausnutzt. Während das Auge Remissions- und Emis­ sionsstrahlung nicht unterscheidet, und beide als Ge­ samt-Farbeindruck wahrnimmt, mißt der Sensor nur die Absorption und ist blind gegenüber der Emissionsstrah­ lung. Dies führt zu einem Unterschied in der Farbortbe­ stimmung gegenüber dem augenoptischen Eindruck und dem überraschenden Effekt der Farbidentität für das Auge oder den Sensor.

Da man den brillanten Farbeindruck einer Fluoreszenz­ farbe nicht durch Mischen von Remissionsfarben nachstel­ len kann, bleibt dieser Unterschied auch dann erhalten, wenn man das Bild örtlich korrigiert, beispielsweise durch Korrektur der Filtereinstellungen. Er ließe sich nur durch einen Toner ausgleichen, der einen fluores­ zenzfähigen Farbstoff enthält. Dazu bedürfte es aber eines Sensorsystemes, das zwischen emittierenden und remittierenden Farben unterscheidet.

Die Wahrnehmbarkeit einer Farbortänderung mit dem Auge ist relativ. Gegen einen Vergleich mit der Ausgangs­ nuance können sehr kleine Änderungen noch sicher erkannt werden, während man beim Fehlen vergleichbarer Nuancen selbst relativ große Änderungen, insbesondere in der Helligkeit, nicht mehr sicher sieht.

Die Erfindung ist nun darauf gerichtet, ein emittieren­ des und einen remittierendes Farbmittel so auszuwählen, daß die Nuance beim Betrachten bei nicht wahrgenommener Fluoreszenz ähnlich oder gleich ist.

Die Erfindung betrifft Substrate mit darauf angebrachten sichtbaren Informationen, die gegen unbefugtes Kopieren geschützt sind, die dadurch gekennzeichnet sind, daß man zur Anbringung der Informationen eine solche Farbmittel­ kombination aus mindestens einem emittierenden und min­ destens einem remittierenden Farbmittel einsetzt, deren Farbnuance beim Betrachten bei nicht wahrgenommener Fluoreszenz ähnlich oder gleich ist, wobei die Informa­ tion so durch die Farbmittelkombination aufgebracht ist, daß die verschiedenen Farbfelder sich berühren oder nahe beieinander liegen.

Die Erfindung betrifft weiter Verfahren zum Schutz von Substraten mit darauf angebrachten sichtbaren Informa­ tionen gegen unbefugtes Kopieren, das dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß zur Anbringung der Informationen eine solche Farbmittelkombination aus mindestens einem emit­ tierenden und mindestens einem remittierenden Farbmittel eingesetzt wird, deren Farbnuance beim Betrachten bei nicht wahrgenommenen Fluoreszenz ähnlich oder gleich ist, wobei die Information so durch die Farbmittelkombi­ nation aufgebracht ist, daß die verschiedenen Farbfelder sich berühren oder nahe beieinander liegen.

Bei einem erfindungsgemäßen Substrat erscheint ein aus einer erfindungsgemäßen Farbmittelkombination gefertig­ tes Muster, wenn im Original erkennbar, in der Kopie als monochromer Fleck. Man kann hierzu mehrere Farbmittel­ kombinationen gleichzeitig verwenden, um komplexe Farb­ muster herzustellen.

Das Remissionsfarbmittel kann aus mehreren Farbmitteln zusammengesetzt sein, woraus sich die Möglichkeit einer exakten Anpassung der Nuance an das Retroreflexions­ spektrum des emissiven Partner ergibt.

Geeignete Farbmittel für Kombinationen sind in der Regel so beschaffen, daß ihre Absorptionsspektren in Lage und Bandenform ähnlich aussehen. Die Absorptionsmaxima sol­ len nicht mehr als 30 nm, vorzugsweise nicht mehr 20 nm auseinander liegen. Die Halbwellenbreite der Farbstoffe in Lösung, d. h. die spektrale Breite der längstwelligen Bande bei halber Maximalextinktion (ε/2 bei λ_max.) soll­ te <150 nm, bevorzugt <100 nm betragen.

Auch das Fluoreszenzfarbmittel kann aus Mischungen be­ stehen, die allerdings so aufgebaut sein müssen, daß innerhalb der Emissionsbande keine Absorption eintritt. Vorzugsweise wird es sich um Farbmittel handeln, die ähnlich wie das Emissionsfarbmittel absorbieren.

Eine Anwendungsform der Erfindung besteht darin, auf Papier mit dem emittierenden und dem remittierenden Farbmittel ein Muster zu drucken, wobei die mit den verschiedenen Farbmitteln bedruckten Flächen sich be­ rühren oder nahe beieinander liegen sollen. Die Druck­ farbe enthält die Farbmittel als Farbpigmente oder als mit Farbstoffen eingefärbte Kunststoffpulver oder Poly­ merdispersionen in für Druckfarben üblichen Bindemit­ teln. Die Druckfarbe kann auch die Farbstoffe in ge­ löster Form enthalten.

Geeignete Kunststoffpulver sind beispielsweise Poly­ acrylnitril, Polyester, Polycarbonat, Epoxi-Harze, Melamin-Fomaldehyd-Harze; geeignete Dispersionen sind beispielsweise Styrolacrylate, Polyurethane oder Poly­ harnstoffe.

Geeignete Pigmente sind alle Farbpigmente, vorzugsweise organische Farbpigmente. Eine besondere Form sind die Salze kationischer Farbstoffe mit schwerlöslich machen­ den Säuren wie Molybdatophosphat, Wolframatophosphat, Molybdatosilikat, Wolframatosilikat oder geeigneten organischen Carbon- oder Sulfonsäuren.

Geeignete Farbstoffe zum Einfärben der Kunststoffpulvern oder Polymerdispersionen sind alle neutralen oder katio­ nischen Farbstoffe, die sich in diesen Medien lösen oder sie durch Salzbildung gut anfärben oder die über reak­ tive Gruppen in das Polymer eingebaut werden können.

Eine andere Form der Anwendung der Erfindung besteht darin, daß man Papier mit dem einen Farbstoff einfärbt und mit dem anderen ein Muster aufdruckt. Vorzugsweise wird zur Färbung des Papieres der remittierende Farb­ stoff verwendet. Die Druckfarbe kenn wie oben beschrie­ ben aufgebaut sein. Ebenso kann als Druckfarbe eine Lösung des Farbstoffs in mikroverkapselter Form einge­ setzt werden.

Geeignete Farbstoffe vom Färben des Papiers sind alle kationischen oder anionischen Farbstoffe, die eine Affi­ nität zur Cellulosefaser haben. Geeignete Farbstoffe für Mikrokapseln sind alle neutralen Farbstoffe, die sich in den zur Mikroverkapselung üblichen Lösungsmitteln, wie aliphatischen, aromatischen und chlorierten Koh­ lenwasserstoffen, ausreichend lösen. Neben Papier kommen alle papierähnlichen Stoffe, wie Fliese, aber auch Kunststoffolien, in Frage. Bevorzugt ist Papier.

Beispiel 1

• a) 20 g Polyacrylnitrilpulver wurden in Wasser bei pH=4 mit 150 mg des Farbstoffs der Formel bei 90°C gefärbt und anschließend getrocknet.
• b) Analog verfuhr man unter Verwendung von 110 mg des Farbstoffs der Formel
• c) 1 g des unter b) gefärbten Pulvers wurden in 6 g 5%iger wäßriger Polyvinylalkohollösung disper­ giert. Mit einem Pinsel wurde auf Papier die Zahl "10" geschrieben.
• d) Mit einer wie unter c) hergestellten Dispersion des Pulvers aus a) wurde mit einem Pinsel ein vier­ eckiges Feld um die Zahl "10" und der Innenraum der "0" so bemalt, daß dieses Feld unmittelbar an die Ziffern anstieß.
• e) Das Auge konnte die "10" deutlich grünstichig gelb fluoreszierend in der gelben Umgebung lesen.
• f) Auf einem Farbkopierer wurde eine Farbkopie dieser Vorlage hergestellt. Das ganze Feld inklusive der Zahl "10" wurde in einem einheitlichen Gelb wie­ dergegeben, so daß die "10" nicht mehr erkannt werden konnte.

Beispiel 2

Die Zahl "10" wurde mit der Dispersion aus c) des Bei­ spiels 1, das umgebende Feld mit der Dispersion aus d) des Beispiels 1 gemalt. Auch hier konnte das Auge die Zahl klar lesen, sie verschwand aber auf der Farbkopie.

Beispiel 3-7

Die Vorgehensweise entsprach den Beispielen 1 und 2. Es wurden folgende Farbstoffpaare eingesetzt:

Beispiel 8

• a) 100 mg des Farbstoffs der Formel wurden in 100 ml einer 5%igen Lösung von Polyvinylacetat in Aceton gelöst. Mit einem Pinsel wurde auf Papier die Zahl "10" gemalt.
• b) Entsprechend wurde mit einer Lösung des Farbstoffs der Formel der Innenraum der "0" und ein viereckiges Feld um die "10" so angemalt, daß kein Zwischenraum zwischen den bemalten Flächen entstand.
• c) Das Auge konnte die gelbe "10" deutlich in dem grünstichig gelb fluoreszierenden Umfeld lesen.
• d) Eine auf einem Farbkopierer hergestellte Farbkopie dieser Vorlage zeigte jedoch nur ein einheitlich gelbes Feld, in dem die "10" nicht zu erkennen war.

Analog können die in den Beispielen 3-7 verwendeten Farbstoffe eingesetzt werden.

Beispiel 9

• a) 20 g Polyesterpulver wurden in Wasser mit 120 mg des Farbstoffs der Formel bei 100°C gefärbt und anschließend getrocknet.
• b) Analog verfuhr man mit 250 mg des Farbstoffs der Formel
• c) 1 g des unter a) gefärbten Pulvers wurden in 6 g 5%igem wäßrigem Polyvinylalkohol dispergiert. Mit einem Pinsel wurde auf Papier eine "2" gemalt.
• d) Mit einer wie unter c) hergestellten Dispersion des Pulvers aus b) wurde um die Zahl "2" ein viereckiges Feld gemalt, so daß die beiden farbigen Flächen ohne Zwischenraum aneinander stießen.
• e) Mit dem Auge konnte eine grünstich-gelbflureszie­ rende "2" in der gelben Umgebung deutlich erkannt werden.
• f) Eine auf einem Farbkopierer hergestellte Farbkopie zeigte ein einheitlich gelbes Feld, in dem die "2" nicht mehr zu sehen war.

Claims (9)

1. Substrate mit darauf angebrachten sichtbaren Infor­ mationen, die gegen unbefugtes Kopieren geschützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Anbrin­ gung der Informationen eine solche Farbmittelkombi­ nation aus mindestens einem emittierenden und min­ destens einem remittierenden Farbmittel einsetzt, deren Farbnuance beim Betrachten bei nicht wahrge­ nommener Fluoreszenz ähnlich oder gleich ist, wobei die Information so durch die Farbmittelkombination aufgebracht ist, daß die verschiedenen Farbfelder sich berühren oder nahe beieinander liegen.

2. Verfahren zum Schutz von Substraten mit darauf an­ gebrachten sichtbaren Informationen gegen unbefug­ tes Kopieren, dadurch gekennzeichnet, daß zur An­ bringung der Informationen eine solche Farbmittel­ kombination aus mindestens einem emittierenden und mindestens einem remittierenden Farbmittel ein­ gesetzt wird, deren Farbnuance beim Betrachten bei nicht wahrgenommener Fluoreszenz ähnlich oder gleich ist, wobei die Information so durch die Farbmittelkombination aufgebracht ist, daß die verschiedenen Farbfelder sich berühren oder nahe beieinander liegen.

3. Substrate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als ein Remissionsfarbstoff eingesetzt wird.

4. Substrate nach Anspruch 1, bestehend aus Papier oder papierähnlichen Stoffen.

5. Substrate nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Remissionsfarbstoff(e) durch di­ rekte Einfärbung und der oder die Emissionsfarb­ stoff(e) in mikroverkapselter Form aufgebracht werden.

6. Substrate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen durch Beschreiben oder Be­ drucken angebracht werden.

7. Substrate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbstoffe als Pigmente oder gefärbte Kunststoffpulver oder Polymerdispersion aufgebracht werden.

8. Substrate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsmaxima der Farbmittel einer Kom­ bination nicht mehr als 30 nm auseinander liegen.

9. Substrate nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsmaxima nicht mehr als 20 nm auseinander liegen.