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Patent Searching and Data


Title:
AUTHENTICITY FEATURE COMBINATION FOR VALUABLE DOCUMENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/039397
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a valuable document, such as a banknote, identification card, or the like, comprising a first machine-verifiable, physical or chemical feature and comprising a second machine-verifiable, physical or chemical feature, whereby the first and second verifiable features can be machine-verified separately. The valuable document loses the first verifiable feature at a first temperature, and the valuable document loses the second verifiable feature at a second temperature which differs from the first temperature. To this end, the invention provides a solution with which the unequivocal identification of a valuable document should be able to be carried out both using the valued document itself as well as using the ashes thereof without, however, making it possible to illegally recover the authenticity feature for reproducing valuable documents.

Inventors:
KAULE WITTICH (DE)
STENZEL GERHARD (DE)
SCHWENK GERHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP1999/009974
Publication Date:
July 06, 2000
Filing Date:
December 15, 1999
Export Citation:
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Assignee:
GIESECKE & DEVRIENT GMBH (DE)
KAULE WITTICH (DE)
STENZEL GERHARD (DE)
SCHWENK GERHARD (DE)
International Classes:
B41M3/14; B42D15/00; B42D25/29; D21H21/40; D21H21/44; G03G21/00; G07D7/00; (IPC1-7): D21H21/40; B41M3/14; B42D15/10; C09K11/00; G07D7/00
Foreign References:
GB2300596A1996-11-13
EP0608078A11994-07-27
US4874188A1989-10-17
DE3048734A11982-07-15
FR2471633A11981-06-19
US4208300A1980-06-17
US4707297A1987-11-17
EP0033994A11981-08-19
DE3020652A11981-12-10
Other References:
DATABASE PAPERCHEM [online] THE INSTITUTE OF PAPER SCIENCE AND TECHNOLOGY, ATLANTA, GA, US; KIYAJIMA, K. ET AL: "Image-Bearing Security Paper", XP002136916, retrieved from DIALOG
Attorney, Agent or Firm:
Klunker, Schmitt-nilson Hirsch (Winzererstrasse 106 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Wertdokument, wie Banknote, Ausweiskarte oder dergleichen, mit wenigstens einer ersten maschinell prüfbaren physkalischen oder chemischen Eigenschaft und mit wenigstens einer zweiten maschinell prüfbaren physikalischen oder chemischen Eigenschaft, wobei beide physikalische oder chemische Eigenschaften von wenigstens einem Merkmalsstoff sind, sich die erste und zweite prüfbare Eigenschaft voneinander getrennt maschinell prüfen lassen, der Merkmalsstoff die erste prüfbare Eigenschaft bei einer ersten Temperatur verliert oder sich die Eigenschaft messbar verändert, und der Merkmalsstoff die zweite prüfbare Eigenschaft bei der ersten Temperatur behält und sie gegebenenfalls bei einer zweiten Tempera tur verliert, die sich von der ersten Temperatur deutlich unterschei det.
2. Wertdokument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste und zweite prüfbare Eigenschaft am gleichen Ort, aber ge trennt voneinander maschinell prüfen lassen.
3. Wertdokument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die prüfbaren Eigenschaften auf demselben physikalischen Effekt beruhen.
4. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wertdokument wenigstens einen ersten und zwei ten Merkmalsstoff aufweist, die jeweils die ersten und zweiten physikali schen Eigenschaften besitzen.
5. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Temperatur kleiner oder gleich der Eigen brenntemperatur des Wertdokuments ist.
6. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Temperatur größer als die Eigenbrenntemperatur des Wertdokuments ist.
7. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Temperatur größer als die Eigenbrenntemperatur des Wertdokuments, aber kleiner als eine Vernich tungstemperatur sind.
8. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Temperatur größer als eine Vernich tungstemperatur des Wertdokuments ist.
9. Wertdokument nach wenigtens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, dass die Eigenbrenntemperatur des Wertdokuments 400°C bis 600°C, vorzugsweise ca. 500°C beträgt.
10. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vernichtungstemperatur 1000°C oder mehr be trägt.
11. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Merkmalsstoff ein anorganischer und der zweite Merkmalsstoff ein organischer Lumineszenzstoff ist.
12. Wertdokument nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Lumineszenzstoff Methylenblau ist.
13. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Merkmalsstoff jeweils ein anorganischer Lumineszenzstoff sind.
14. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganischen Lumineszenzstoffe seltenerddotier te Wirtsgitter enthalten.
15. Wertdokument nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn zeichnet, dass wenigstens eine der prüfbaren Eigenschaften auf oder in ei nem Sicherheitsfaden oder Melierfasern angeordnet ist.
16. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der prüfbaren Eigenschaften in we nigstens einer Druckfarbe enthalten ist, die auf dem Wertdokument aufge druckt ist.
17. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der prüfbaren Eigenschaften in dem Grundmaterial des Wertdokuments enthalten ist.
18. Wertdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmaterial des Wertdokuments im Wesentli chen aus Papier, vorzugsweise Baumwollpapier besteht.
19. Wertdokument nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekenn zeichnet, dass das Grundmaterial des Wertdokuments im Wesentlichen aus einem Kunststoffmaterial besteht.
20. Stoffkombination für die Echtheitssicherung von Wertdokumenten mit einem ersten Merkmalsstoff mit einer ersten prüfbaren physikalischen Eigenschaft, und einem zweiten Merkmalsstoff mit einer zweiten prüfbaren physikali schen Eigenschaft, wobei sich die erste und die zweite prüfbare Eigenschaft voneinander ge trennt prüfen lassen, der erste Merkmalsstoff die erste prüfbare Eigenschaft bei einer ersten Temperatur verliert, und der zweite Merkmalsstoff die zweite prüfbare Eigenschaft bei derer sten Temperatur unverändert behält aber gegebenenfalls bei einer zweiten Temperatur verliert, die von der ersten Temperatur deutlich verschieden ist.
21. Stoffkombination nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite prüfbare Eigenschaft auf demselben physikalischen Phä nomen beruhen.
22. Stoffkombination nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Merkmalsstoff ein anorganischer und der zweite Merkmals stoff ein organischer Lumineszenzstoff sind.
23. Stoffkombination nach Anspruch 22, wobei der organische Lumineszenz stoff Methylenblau ist.
24. Stoffkombination nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Merkmalsstoff und der zweite Merkmalsstoff ein anorgani scher Lumineszenzstoff sind.
25. Stoffkombination nach wenigstens einem der Ansprüche 22 bis 24, da durch gekennzeichnet, dass der anorganische Lumineszenzstoff seltenerd dotierte Wirtsgitter umfasst.
26. Stoffkombination nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Seltenerde ausgewählt ist aus der Gruppe der Stoffe Neodym, Ytterbium, Praseodym, Erbin und Holmium.
27. Stoffkombination nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirtsgitter Stoffe enthält, die aus der Gruppe Chrom und Eisen ausgewählt sind.
28. Stoffkombination nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Lumineszenzstoff ZnS : CuCl und der erste Lumineszenzstoff Y3Al5012 : Tb ist.
29. Verwendung einer Stoffkombination nach wenigstens einem der Ansprü che 20 bis 28 zur Echtheitssicherung von Wertdokumenten.
30. Verfahren zur Herstellung von Wertdokumenten, gemäß wenigstens ei nem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite prüfbare Eigenschaft mit dem Wertdokument fest verbunden wer den.
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Wert dokument mit einem ersten und zweiten Merkmalsstoff versehen wird, die jeweils die erste und zweite prüfbare Eigenschaft aufweisen.
32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Merkmalsstoffe als Zusatz in einen Sicherheitsfaden, in Melierfa sern oder das Wertdokumentenmaterial eingebracht wird.
33. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Merkmalsstoffe einer Druckfarbe beigemischt und auf das Wertdo kument aufgedruckt wird.
34. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch ge kennzeichnet, dass der erste und zweite Merkmalsstoff als Stoffgemisch verarbeitet werden.
35. Verfahren zur Prüfung von verkohltem oder verbranntem Material, wel ches mutmaßlich von einem Wertdokument gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19 stammt, gekennzeichnet durch folgende Schritte : Bestimmen der Temperatur, welcher das Wertdokument ausgesetzt war, Überprüfung der physikalischen Eigenschaften, Abrufen gespeicherter Referenzwerte, abhängig von der Temperatur, der das Wertdokument ausgesetzt war, Vergleich der Referenzwerte mit den gemessenen Werten.
Description:
Echtheitsmerkmalskombination für Wertdokumente Die Erfindung betrifft eine Stoffkombination mit zwei maschinell prüfbaren Eigenschaften für die Echtheitssicherung von Wertdokumenten, die Ver- wendung dieser Stoffkombination zur Echtheitssicherung von Wertdoku- menten, ein Wertdokument mit zwei Echtheitsmerkmalen mit jeweils ma- schinell prüfbarer physikalischer Eigenschaft und ein Verfahren zur Herstel- lung solcher Wertdokumente sowie ein Verfahren zur Echtheitsprüfung von verkohltem Material oder Asche.

Wertdokumente im Sinne dieser Erfindung können alle Dokumente sein, die vor Nachahmung geschützt werden müssen. Insbesondere fallen darunter Banknoten, Aktienpapiere, Ausweispapiere, aber auch Ausweiskarten, Chipkarten und dergleichen. Sie können sowohl auf Basis von Zellulose-, Baumwollmaterial oder auf Basis von Kunststoffmaterial oder aus einer Kombination mehrerer dieser Materialien hergestellt sein.

Zur Absicherung der Wertdokumente gegen Nachahmung sind die Wertdo- kumente mit nicht oder nur unter unverhältnismäßig hohem Aufwand nachahmbaren Echtheitsmerkmalen versehen. Als Echtheitsmerkmale kön- nen z. B. Fluoreszenzstoffe, magnetische Partikel und andere anhand ihrer spezifischen physikalischen Eigenschaften nachweisbare Stoffe eingesetzt werden. Als maschinell nachweisbare Echtheitsmerkmale werden solche Merkmale bezeichnet, die insbesondere dazu bestimmt sind, maschinell ge- prüft zu werden, im Gegensatz zu human, insbesondere visuell zu prüfen- den Merkmalen. Derartige Humanmerkmale sind z. B. Wasserzeichen, Guil- lochen, im Stichtiefdruck hergestellte Druckbilder und dergleichen. Für eine maschinelle Prüfung eignen sich beispielsweise magnetische Materialien sehr gut. Sie können dem Wertpapier während der Herstellung in Form von magnetischen Partikeln zugesetzt werden. Solche Magnetpartikel können hartmagnetisch sein, d. h. nach ihrer Magnetisierung ein permanentes Ma-

gnetfeld erzeugen, oder sie können weichmagnetisch sein, d. h. nur unter Einwirkung eines äußeren erregenden Magnetfelds eine Magnetisierung aufweisen.

Aber auch die Verwendung von lumineszierenden Markierungen als ma- schinell nachweisbares Echtheitsmerkmal ist aus dem Stand der Technik vielfach bekannt. Dabei unterscheidet man zwischen Fluoreszenzstoffen, die nur unter Anregungsstrahlung eine charakteristische Emissionsstrahlung emittieren, und Phosphoreszenzstoffen, die auch nach Abschalten der Anre- gungstrahlung über einen längeren Zeitraum Strahlung emittieren. Ver- schiedene Eigenschaften der Lumineszenzstoffe können als Echtheitsnach- weis verwendet werden, so beispielsweise Anregungs-und Emissionsspek- tren, Sichtbarkeit/Unsichtbarkeit der Emission, eine eventuelle Nachleucht- dauer und deren Halbwertzeit, Schmal-/Breitbandigkeit der Emission. Auf- grund dieser vielen Bewertungskriterien wird die Fälschungssicherheit zu- sätzlich erhöht, da dem Fälscher nicht bekannt ist, welche Eigenschaft aus- gewertet wird und daher von ihm nachzustellen ist.

Häufig werden Lumineszenzstoffe verwendet, die lediglich in einem sehr schmalen Wellenlängenbereich emittieren, wie beispielsweise Seltenerdver- bindungen. Sie haben gegenüber breitbandig emittierenden Lumineszenz- stoffen den Vorteil, dass deren Emissionsspektren charakeristischer als die von anderen Stoffen sind, weshalb ihnen für die maschinelle Echtheitserken- nung ein höherer Sicherheitswert zuerkannt werden kann. Um den Sicher- heitswert breitbandig emittierender Stoffe zu erhöhen, kann deren Emissi- onsspektrum in charakteristischer Weise abgewandelt werden, wie dies bei- spielsweise in DE 30 20 652 beschrieben ist.

Für kriminalistische Zwecke ist es hilfreich, wenn für die Absicherung von Dokumenten Merkmalsstoffe verwendet werden, die selbst nach der Ver- brennung des Dokuments noch nachweisbar sind, um sicherstellen zu kön- nen, dass ein unkenntlicher Verbrennungsrückstand tatsächlich von echten Dokumenten stammt. Andererseits muss verhindert werden, dass die in der Asche von verbrannten Wertdokumenten enthaltenen Merkmalsstoffe nicht rückgewonnen und zur Erstellung von Fälschungen verwendet werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Lösung vorzuschla- gen, mit der die eindeutige Identifikation eines Wertdokumentes sowohl anhand des Wertdokumentes selbst als auch anhand seiner Asche durch- führbar sein soll, ohne allerdings eine illegale Wiedergewinnung des Echt- heitsmerkmals zur Neuherstellung von Wertdokumenten zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der nebengeordneten Patentan- sprüche gelöst. Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die gegenläufigen Zielsetzun- gen durch Vorsehen unterschiedlicher physikalischer oder chemischer Ei- genschaften erreicht werden können, die getrennt voneinander prüfbar sind und sich bei unterschiedlichen Temperaturen verändern bzw. verschwinden.

Dementsprechend weist das erfindungsgemäße Wertdokument mindestens zwei maschinell prüfbare physikalische oder chemische Eigenschaften auf, die voneinander getrennt nachweisbar sind, wobei das Wertdokument min- destens eine maschinell prüfbare Eigenschaft bei einer ersten Temperatur verliert und gegebenenfalls auch die andere prüfbare Eigenschaft bei einer zweiten Temperatur, die sich von der ersten deutlich unterscheidet.

Vorzugsweise befinden sich die prüfbaren Eigenschaften am gleichen Ort und/oder beruhen auf dem gleichen physikalischen oder chemischen Phä- nomen. Sofern es sich um Eigenschaften handelt, die nicht auf dem gleichen physikalischen Phänomen beruhen, können sie unterschiedliche Eigenschaf- ten eines einzigen Merkmalsstoffes sein, die bei unterschiedlichen Tempera- turen zumindest teilweise verschwinden oder sich messbar verändern. Im Übrigen werden vorzugsweise zwei Merkmalsstoffe verwendet, die jeweils eine der prüfbaren Eigenschaften aufweisen.

Bei der Auswahl der prüfbaren Eigenschaften ist gemäß der Erfindung fer- ner zu berücksichtigen, dass im Zusammenhang mit der Verbrennung von Wertdokumenten zwei Temperaturbereiche zu beachten sind. Zum einen die Eigenbrenntemperatur, d. h. die Temperatur, bei welcher das Wertdokument, beispielsweise eine durch ein Feuerzeug in Brand gesetzte Banknote, unter atmosphärischen Bedingungen verbrennt, und andererseits die übliche Ver- nichtungstemperatur der Wertdokumente in Hochtemperaturöfen. Denn Wertdokumente werden, wenn sie aufgrund des Verschmutzungsgrades oder von Beschädigungen nicht länger umlauffähig sind, von den ausgeben- den Stellen in Hochtemperaturöfen mit Sauerstoffunterstützung oder der- gleichen vernichtet. Die übliche Vernichtungstemperatur liegt bei etwa 1000°C und mehr. Die Eigenbrenntemperatur dagegen liegt mit Werten zwi- schen 400°C und 500°C deutlich unter der Vernichtungstemperatur.

Da die Vernichtung von Wertdokumenten in großen Mengen erfolgt, muss gemäß der Erfindung in jedem Fall sichergestellt werden, dass Unbefugte aus den Verbrennungsrückständen der vernichteten Wertdokumente keine Echtheitsmerkmale rückgewinnen können, die eine Nachahmung echter Wertdokumente erlauben.

Demnach müssen die im Rahmen der Erfindung verwendbaren prüfbaren Eigenschaften (El, E2 usw.) eine der folgenden Bedingungen erfüllen, wobei T, die Eigenbrenntemperatur und T2 die Vernichtungstemperatur bezeich- net : 1.Möglichkeit Das Wertdokument verliert die erste Eigenschaft El unter Tl und be- hält die Eigenschaft E2 oberhalb Tl und T2.

Bei dieser Konstellation kann anhand der temperaturstabilen prüfba- ren Eigenschaft E2 nachgewiesen werden, dass die Asche von einem echten Wertdokument stammt. Über die Art der Verbrennung-Ver- brennung unter atmosphärischen Bedingungen oder Vernichtung- lassen sich jedoch keine Aussagen machen.

2. Möglichkeit Das Wertdokument behält die Eigenschaften El und E2 oberhalb der Temperatur Ti und verliert die Eigenschaft El unterhalb der Tempera- tur T2 während es die Eigenschaft E2 auch oberhalb T2 beibehält.

In diesem Fall ist es nicht nur möglich, anhand der Eigenschaft E2 festzustellen, dass die Asche von einem echten Wertdokument stammt, sondern auch auf welche Art und Weise das Wertdokument verbrannt wurde. Denn weist die Asche noch beide Eigenschaften E und Ez auf, so wurde das Wertdokument unter atmosphärischen Be- dingungen verbrannt, weist die Asche dagegen lediglich die Eigen-

schaft E2 auf, so wurde das Wertdokument zumindest der Vernich- tungstemperatur ausgesetzt.

3.Möglichkeit Das Wertdokument verliert die Eigenschaft El unter Tl und die Eigen- schaft E2 unter T2.

In diesem Fall weist die Asche eines Wertdokuments, das über die Vernichtungstemperatur verbrannt wurde, weder die Eigenschaft E noch die Eigenschaft E2 auf. Die bei der offiziellen Vernichtung ent- stehende Asche ist somit bezüglich der Merkmalseigenschaften neu- tral. Weist die Asche nach wie vor die Eigenschaft E2 auf, so gilt dies als Nachweis der Verbrennung unter atmosphärischen Bedingungen.

4.Möglichkeit Das Wertdokument behält die Eigenschaften El und E2 oberhalb Ti und verliert beide Eigenschaften unter T2.

Auch hier ist der Nachweis der Verbrennung unter atmosphärischen Bedingungen möglich, so dass versehentlich verbrannte Dokumente nach wie vor als echte Wertdokumente erkannt werden und unter Umständen gegen unversehrte Dokumente ausgetauscht werden können. Weist die Asche weder Eigenschaft El noch Eigenschaft E2 auf, so sind in diesem Fall keinerlei Aussagen darüber möglich, ob es sich ursprünglich um ein echtes Wertdokument handelte.

Für den erfindungsgemäßen Zweck sind die verschiedensten Effekte, wie z. B. Lumineszenz, Magnetismus, Leitfähigkeit, chemische Reaktionen ein- setzbar. Wesentlich für die Erfindung ist nur, dass mindestens zwei physi- kalische oder chemische Eigenschaften auswertbar sind, von denen minde- stens eine oberhalb einer bestimmten ersten Temperatur irreversibel verän- dert wird oder völlig verschwindet und die zweite Eigenschaft oberhalb der ersten Temperatur erhalten bleibt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Wertdokument mit zwei Lumineszenzstoffen versehen werden, die ihre lumineszierenden Ei- genschaften bei unterschiedlichen Temperaturen verlieren. Besonders geeig- net sind Kombinationen aus organischen und anorganischen Lumineszenz- stoffen, da organische Lumineszenzstoffe ihre Lumineszenzeigenschaft be- reits bei niedrigen Temperaturen verlieren, während eine Vielzahl von anor- ganischen Lumineszenzstoffen temperaturstabil sind.

Als instabile organische Lumineszenzstoffe kommen verschiedene Farbstof- fe, wie Methylenblau, Rodamin, Anthrazin, Chinazolon, Benzozazin oder dergleichen in Betracht, aber auch Seltenerd-Chelate oder Seltenerd- Acetonate. Anorganische stabile Lumineszenzstoffe, die im Rahmen der Er- findung Anwendung finden können, sind seltenerddotierte Wirtsgitter. Als Wirtsgitter werden dabei bevorzugt Calciumwolframat, Yttriumgranat, Yt- triumvanadat, Yttriumoxisulfid oder dergleichen verwendet. Für unsichtba- re Codierungen, deren Emissionswellenlänge im IR-Bereich liegt, werden die seltenen Erden Neodym, Ytterbium, Praseodym, Erbium oder Holmium be- vorzugt in chrom-oder eisenhaltige Wirtsgitter eingesetzt.. Die seltene Er- den enthaltenden Verbindungen werden dabei bevorzugt eingesetzt, da ihre Emissionsbanden sehr schmal sind und sich daher sehr gut für eine maschi- nelle Prüfung eignen.

Anstelle der instabilen organischen Lumineszenzstoffe können jedoch auch anorganische instabile Lumineszenzstoffe, wie silber-oder kupfer/cerdotier- tes Zinksulfid verwendet werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können auch unterschiedliche ma- gnetische Materialien verwendet werden, die bei bestimmten Temperaturen ihr magnetisches Verhalten entweder irreversibel verändern oder vollstän- dig verlieren. Eisenoxid (Fe304), schwarzes Chromoxid sowie Bariumferrite sind Beispiele für temperaturstabile Magnetstoffe mit mittelharten bis hart- magnetischen Eigenschaften.

Wenig temperaturbeständig dagegen sind metallische Magnetstoffe, wie Ei- sen oder Cobalt in Pulverform oder in Form dünner Schichten. Sie zeigen weich-bis hartmagnetische Eigenschaften. Ebenfalls weichmagnetisch und leicht brennbar sind Cobalt-Eisen-oder Nickel-Eisen-Legierungen. Ein wei- teres Beispiel für ein sehr hartmagnetisches, aber dennoch leicht brennbares Material ist Cobaltsamarium (SmCos).

Die leicht brennbaren Magnetmaterialien verlieren bereits bei niedrigen Temperaturen ihre magnetischen Eigenschaften völlig oder ändern ihr ma- gnetisches Verhalten in sehr charakteristischer Weise. Die magnetischen Ei- genschaften der temperaturstabilen Magnetstoffe dagegen bleiben unverän- dert.

Handelt es sich bei den Wertdokumenten um Dokumente einer Serie, denen jedoch jeweils unterschiedliche Gegenwerte zugeordnet sind-wie z. B.

Banknoten mit unterschiedlichen Denominationen-so kann es auch vorteil- haft sein, die unterschiedlichen Stückelungen mit unterschiedlichen Eigen- schaftspaaren zu versehen, so dass eine Überprüfung der Verbrennungs-

rückstände nicht nur Aussagen über"echt"oder"falsch"zulässt, sondern auch über die spezielle Kategorie, z. B. Denomination des Wertdokuments.

Dies wäre insbesondere für Banknoten sinnvoll, da an den Verbrennungs- rückständen häufig nicht mehr zu erkennen ist, um welche Denomination es sich ursprünglich handelte, der Eigentümer aber nachweisen möchte, dass die Asche von bestimmten Banknoten stammt.

Die Einbringung der Merkmalsstoffe kann auf verschiedene Weisen erfol- gen. Besteht das Wertdokument aus Papier oder weist eine Papierlage auf, so können die Merkmalsstoffe während der Papierherstellung der Papiermasse gleichmäßig zugemischt oder auf die fertige, noch nasse Papierbahn in be- stimmten Bereichen aufgesprüht, aufgedruckt oder sonstwie auf-oder ein- gebracht werden.

Weist das Wertdokument Kunststoffmaterial auf, so können die Merkmals- stoffe dem Kunststoffmaterial auch bei der Kunststoffaufbereitung beige- mengt und mit diesem zu Folien oder Fasern verarbeitet werden. Diese Foli- en oder Fasern können anschließend direkt als Wertdokument oder für die Herstellung von Wertdokumenten verwendet werden. Dabei ist es auch möglich, die Folie beispielsweise in Streifen geschnitten als Sicherheitsfaden während der Papierherstellung in das Papier einzubetten. Es ist auch mög- lich, Melierfasern oder Planchetten mit den Merkmalsstoffen zu versehen.

Auch hier, so wie beim Sicherheitsfaden, können die Stoffe in das Material der Melierfasern oder Planchetten selbst im Volumen eingebracht oder auf die Oberfläche aufgedruckt oder in einem Färbebad mit diesen eingefärbt sein.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Kunststofffolien als Deckfolie für eine Ausweiskarte oder einen Pass zu verwenden.

Alternativ kann das Wertdokument auch mit einer den bzw. die Merkmals- stoff/e enthaltenden Druckfarbe bedruckt sein. Die Merkmalsstoffe können jedoch auch in verschiedenen Druckfarben enthalten sein. Dabei kann jedes beliebige Druckverfahren eingesetzt werden, insbesondere Tiefdruckverfah- ren, Thermotransferdruckverfahren, Heißprägeverfahren, Siebdruckverfah- ren.

Mit den folgenden Beispielen soll die Palette der Möglichkeiten kurz ange- deutet werden.

Beispiel 1 Der Papiermasse für die Herstellung von Sicherheitspapier werden vor der Blattbildung zwei Lumineszenzstoffe beigemischt, die ein un- terschiedliches Emissionsspektrum aufweisen. Bei dem gemäß der Erfindung temperaturstabilen Lumineszenzstoff handelt es sich um Y3Al5O12 : Tb, der ein sehr charakteristisches Emissionsspektrum im grünen Wellenlängenbereich zeigt. Für den weniger stabilen Lumi- neszenzstoff wird ZnS : CuCl verwendet, dessen ebenfalls im grünen Spektralbereich liegende Emission aber bereits bei Temperaturen von 700°C verschwindet. Die Emissionsspektren der beiden Lumineszenz- stoffe liegen zwar beide im grünen Spektralbereich, sie unterscheiden sich hinsichtlich des Verlaufs ihrer Emissionsspektren jedoch so stark, dass sie getrennt voneinander messtechnisch nachgewiesen werden können.

Wird das fertige Papier angezündet und unter normalen atmosphäri- schen Bedingungen verbrannt, so bleiben beide Lumineszenzstoffe nachweisbar. Erst bei der Verbrennung des Papiers in einem Verbren-

nungsofen bei über 1000°C wird der weniger temperaturstabile ZnS- Leuchtstoff zerstört. Der anorganische, terbiumdotierte Lumineszenz- stoff dagegen übersteht auch diese Temperaturen unbeschadet, so dass die Asche anhand des charakteristischen Spektrums des Y3AI5012 : Tb als von echten Dokumenten stammend erkannt werden kann, in der aber auch nachweisbar ist, dass sie nicht unter normalen atmosphärischen Bedingungen entstanden ist.

Beispiel 2 Einer Druckfarbe werden zwei Lumineszenzstoffe beigemischt, die unterschiedliches Emissionsspektrum aufweisen. Bei dem tempera- turstabilen Lumineszenzstoff handelt es sich um ein Zinksilicat : Man- gan (CD 112 der Firma Allied Signal), das im grünen Wellenlängenbe- reich emittiert. Für den instabilen Lumineszenzstoff wird eine Euro- pium-Chelatverbindung aus der Klasse der Thenoyltrifluoracetonate (CD 335 der Firma Allied Signal) eingesetzt, das im roten Wellenlän- genbereich fluoresziert.

Wird die Farbe auf einen beliebigen Träger appliziert, erhält man als visuellen Eindruck die Mischfarbe von beiden Fluoreszenzpigmenten.

Wird der Träger in einem Verbrennungsofen Temperaturen über 800°C ausgesetzt, wird die Europium-Chelatverbindung zerstört. Der anorganische Fluoreszenzstoff übersteht dagegen diese Temperatur unbeschadet, so dass die Asche anhand ihres charakteristischen Fluo- reszenzspektrums als von echten Dokumenten erkannt werden kann.

Gleichzeitig lässt sich aber auch nachweisen, dass sie nicht unter nor- malen atmosphärischen Bedingungen entstanden ist.

Beispiel 3 Einer Kunstharzmatrix, z. B. basierend auf der Polyaddition von mehr- funktionellen Isocyanaten, Melamin und Benzamid wird ein anorga- nischer Fluoreszenzstoff, Yttriumoxid : Europium (CD 106 der Firma Allied Signal) zusammen mit einem organischen Fluoreszenzstoff aus der Klasse der Benzothiazole (CD 333 der Firma Allied Signal) mit gelbgrüner Fluoreszenz während der Kunststoffsynthese beigemischt.

Man erhält so einen Merkmalsstoff in Form eines Pulvers, der unter UV-Anregung eine orange Fluoreszenz aufweist. Wird das so herge- stellte Lumineszenzpigment einer Druckfarbe beigemischt und diese auf Papier appliziert, erhält man ein Papier mit oranger Fluoreszenz.

Wird das Papier in einem Verbrennungsofen Temperaturen über 800°C ausgesetzt, wird der organische Fluoreszenzstoff zerstört. Der anorganische Fluoreszenzstoff übersteht dagegen diese Temperatur unbeschadet, so dass die Asche anhand ihres charakteristischen Fluo- reszenzspektrums als von echten Dokumenten erkannt werden kann.

Auch hier kann aber nachgewiesen werden, dass die Asche nicht un- ter normalen atmosphärischen Bedingungen entstanden ist. Die Asche weist in diesem Fall eine rote Fluoreszenz auf.

Beispiel 4 Zwei verschiedene Offsetfarben werden einmal mit einem anorgani- schen Fluoreszenzpigment, Calciumsilicat : Mangan : Blei (CD 110 der Firma Allied Signal), das eine orange Fluoreszenz aufweist bzw. mit einem organischen Pigment auf der Basis Anthranilsäure (CD 329 der Firma Allied Signal), das eine blaue Fluoreszenz aufweist, abgemischt.

Die so erhaltenen Druckfarben werden abwechselnd in Form einer

Codierung auf eine Folie aufgebracht, diese anschließend in feine Streifen geschnitten und in Form eines Sicherheitsfadens bei der Pa- pierherstellung eingesetzt. Wird das so gekennzeichnete Wertpapier in einem Verbrennungsofen Temperaturen über 800°C ausgesetzt, wird der organische Fluoreszenzstoff zerstört. Der anorganische Fluo- reszenzstoff übersteht dagegen diese Temperatur unbeschadet, so dass die Asche anhand ihres charakteristischen Fluoreszenzspektrums als von echten Dokumenten erkannt werden kann. Gleichzeitig lässt sich aber auch nachweisen, dass sie nicht unter normalen atmosphäri- schen Bedingungen entstanden ist. Die Asche weist in diesem Fall eine orange Fluoreszenz auf.

Beispiel 5 Die in Beispiel 4 verwendeten Fluoreszenzstoffe werden in diesem Fall einmal in einer Druckfarbe und zum anderen im Papier, wie in Beispiel 1 beschrieben, zugemischt. Nach der Applikation der Druck- farbe auf das so hergestellte Papier erhält man ein Dokument, das eine orange Fluoreszenz im Druck und eine blaue Fluoreszenz im Papier aufweist. Wird das so gekennzeichnete Wertpapier in einem Verbren- nungsofen Temperaturen über 800°C ausgesetzt, wird der organische Fluoreszenzstoff zerstört. Der anorganische Fluoreszenzstoff über- steht dagegen diese Temperatur unbeschadet, so dass die Asche an- hand ihres charakteristischen Fluoreszenzspektrums als von echten Dokumenten erkannt werden kann. Die Asche weist in diesem Fall ei- ne orange Fluoreszenz auf.

Beispiel 6 Es wird eine Druckfarbe für den Tief-, Tampon-oder Siebdruck mit Cobaltsamarium-Pulver (SmCos) hergestellt. Hierfür wird 1 Teil Vinylite als Bindemittel mit 1 bis 2 Teilen Magnetpigment und 0,5 bis 3 Teilen Ethylacetat als Lösungsmittel gemischt. Die Menge des Lö- sungsmittels hängt vom verwendeten Druckverfahren ab. Wird die Farbe im Tiefdruck verdruckt, so wird mehr Lösungsmittel benötigt, für die Herstellung einer Siebdruckfarbe dagegen weniger.

Es wird eine zweite Druckfarbe der oben genannten Zusammenset- zung mit Carbonyl-Eisenpulver (99 % Fe) hergestellt. Beide Druckfar- ben werden, gegebenenfalls unter Beimischung weiterer Farbpigmen- te, als Barcode auf einer Kunststofffolie verdruckt, die anschließend in Sicherheitsfäden geschnitten wird. Diese Fäden werden bei der Pa- pierherstellung vollständig in das Papier eingebettet.

Diese Kombination aus Cobaltsamarium und Carbonyleisen bietet eine hohe Fälschungssicherheit, da sie kommerziell nicht erhältlich ist und sehr charakteristische magnetische Eigenschaften aufweist.

Cobaltsamarium ist mit einer Remanenz im Bereich von 40 000 Oe ex- trem hartmagnetisch, während Carbonyleisen lediglich eine Rema- nenz von weniger als 10 Oe aufweist.

Beim Verbrennen des Wertpapiers unter atmosphärischen Bedingun- gen wird das Cobaltsamarium in vollständig unmagnetische Oxide umgesetzt und das Carbonyleisen wird zu Eisenoxiden Fe203 und Fe304 mit einer im Vergleich zu Carbonyleisen wesentlich höheren Remanenz von ca. 200 Oe bis 400 Oe.

Die hartmagnetischen Eigenschaften gehen damit durch die Verbren- nung verloren, während die weichmagnetischen, wenn auch in etwas veränderter Form, erhalten bleiben.

Beispiel 7 Die im Beispiel 6 genannten Magnetpigmente Cobaltsamarium und Carbonyleisen können auch Offset-Buchdruck-oder Stahlstichfarben beigemischt werden. Hierfür werden 0,3 bis 1 Teil Magnetpigment und 1 Teil Leinölfirnis gemischt. Der Firnis wird dabei je nach Druck- verfahren mit mehr oder weniger Leinöl dünner (Offset) oder fester (Stahlstich) angerieben.

Mit diesen Druckfarben wird ein Wertpapier entweder am gleichen Ort oder an verschiedenen Stellen in beliebigen Zeichen oder Mustern bedruckt.

Die Prüfung von verkohltem oder verbranntem Material, das mutmaßlich von einem erfindungsgemäßen Wertdokument stammt, erfolgt anhand der prüfbaren physikalischen oder chemischen Eigenschaften des Merkmals- stoffs. Dabei wird die prüfbare Eigenschaft maschinell ausgewertet und mit gespeicherten Referenzwerten verglichen. Soll ein Wertdokument angeblich versehentlich unter atmosphärischen Bedingungen verbrannt worden sein, so werden die gemessenen Werte der prüfbaren Eigenschaft mit den zu er- wartenden Referenzwerten für den Temperaturbereich oberhalb ca. 400 bis 500°C und unterhalb ca. 1000°C verglichen. Nur wenn die gemessenen Werte und die Referenzwerte übereinstimmen, handelt es sich um ein echtes Wert- dokument.

Gleichzeitig lässt sich auch nachweisen, ob das vermeintliche Wertdokument tatsächlich unter atmosphärischen Bedingungen verbrannt wurde. Stimmen die gemessenen Werte nämlich mit den Referenzwerten oberhalb der Ver- nichtungstemperatur von ca. 1000°C überein, so kann dies ein Hinweis dar- auf sein, dass Asche in betrügerischer Absicht aus einem Vernichtungsvor- gang entfernt und als versehentlich verbranntes Wertdokument deklariert wurde, um diese gegen ein unversehrtes Wertdokument bei der ausgeben- den Stelle einzutauschen.

Um die Identifikation der Asche noch sicherer zu gestalten, können die Merkmalsstoffe bzw. charakteristische Bestandteile der Merkmalsstoffe mit Hilfe spurenanalytischer Verfahren nachgewiesen und deren Konzentration bestimmt werden. Hierfür eignen sich beispielsweise Verfahren, wie Atomabsorptionsspektroskopie (AAS), Atomemissionsspektroskopie (AES) im Entladungsspektrum, elektronenstrahlangeregte Röntgenemissionsspek- troskopie (EBMA).

Bei diesen spurenanalytischen Verfahren werden insbesondere die Merk- malsstoffe nachgewiesen, die in der Asche von nicht erfindungsgemäß ab- gesicherten Dokumenten nicht enthalten sind. Im oben beschriebenen Bei- spiel 1 werden hierbei die Materialien Yttrium, Terbium, Zink und Kupfer sowie das Konzentrationsverhältnis dieser Stoffe ausgewertet. In Beispiel 7 dagegen wird das Vorhandensein der Stoffe Eisen, Cobalt und Samarium überprüft sowie das Konzentrationsverhältnis dieser Stoffe untereinander ausgewertet.