DE102005031825A1

DE102005031825A1 - Identifizierungselement

Info

Publication number: DE102005031825A1
Application number: DE102005031825A
Authority: DE
Inventors: Claus Richter
Original assignee: H Hauptner und Richard Herberholz & Co KG GmbH; HAUPTNER und RICHARD HERBERHOL
Current assignee: H Hauptner und Richard Herberholz & Co KG GmbH; HAUPTNER und RICHARD HERBERHOL
Priority date: 2005-07-06
Filing date: 2005-07-06
Publication date: 2007-01-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Identifizierungselement, insbesondere für Sachen und Lebewesen aus Kunststoffen mit langer Gebrauchsdauer. Die vielfältigen Identifizierungselemente für Sachen und Lebewesen aus petrochemischen Kunststoffen und Plastikmaterialien dienen zur Identifizierung, Kennzeichnung und Sammlung von Informationen. Sie enthalten Informationen in Schrift, Bild, Magnetstreifen und anderen elektronischen Bauteilen zur Speicherung von Daten. Die über den gesamten Benutzungszeitraum erhalten bleiben müssen. Um ein umweltfreundliches Identifizierungselement zu erhalten, das eine lange Gebrauchsdauer garantiert und das außerdem nach seiner gewöhnlichen Benutzungsdauer biologisch abbaubar ist, wird vorgeschlagen, dass das Identifizierungselement Kunststoffe enthält, die aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Identifizierungselement, insbesondere für Sachen und Lebewesen aus Kunststoffen mit langer Gebrauchsdauer.
Solche vielfältigen Identifizierungselemente für Sachen und Lebwesen aus petrochemischen Kunststoffen und Plastikmaterialien wie beispielsweise Polyvinylchlorid und/oder Vinylharz und/oder PET-Plastik und/oder Polycarbonat und/oder Polyurethan und/oder Polyethylen und/oder Polypropylen dienen zur Identifizierung, Kennzeichnung und Sammlung von Informationen. Sie enthalten Informationen in Schrift, Bild, Magnetstreifen und anderen elektronischen Bauteilen zur Speicherung von Daten. Die über den gesamten Benutzungszeitraum bzw. Lebensdauer der Identifizierungselemente erhalten bleiben müssen.
Beispiele für Identifizierungselemente für Sachen und Lebewesen sind Tierohrmarken mit Beschriftung und ggf. elektronischen Baugruppen, Bankkarten und Kreditkarten mit Beschriftung und Chip, Clubkarten mit Beschriftung, Bild und Chip, Türöffnungskarten, Schlüsselkarten für Automobile und Hotelzimmer, Preisschilder, Mitgliedskarten von Vereinen, Krankenkassen, Schulen, Universitäten und Hochschulen, Bahnkarten, Luftfahrtgesellschaften, Personalkarten in Unternehmen mit vielfältigen Funktionen zur Identifizierung, Zugangsberechtigung, Zeiterfassung, Kostenerfassung in Kantinen und anderen gastronomischen Einrichtungen, Dienstausweise, Garantiekarten, Callingkarten, Zeiterfassungskarten, Zutrittskontrollkarten. Optional können Plastikkarten neben den gedruckten Angaben auch Fotos, Magnetstreifen, Chipmodule, Hologramme und Unterschriftsfelder enthalten. Transponder in Miniaturgrößen in Plastikkarten und Kunststoffidentifizierungselementen tauschen durch induktive Kopplung Daten mit einem Empfänger aus, wie beispielsweise bei Wegfahrsperren, Funkfernbedienungen, Keyless-Car-Systeme und dergleichen. Plastikkarten sind in unterschiedlichen Größen gebräuchlich und haben vorzugsweise eine Schichtdicke von 0,3 mm bis 1,0 mm. Transparentes PVC ist bei Plastikkarten der bevorzugte Folienwerkstoff.

Die ISO 7810/7813 gibt in Ihrem Merkblatt Hinweise für die Layout-Datenerstellung und -Übermittlung zur Produktion von Plastikkarten am Beispiel von Kreditkarten. Plastikkartendrucker beispielsweise der Marken Zebra, Datacard, Evolis und Fargo bedrucken und produzieren Plastikkarten, vorzugsweise aus PVC mit einer Laminatfolie mit oder ohne Hologramm. Plastikkarten werden im Wesentlichen folgendermaßen hergestellt: Folien und Folienblätter aus petrochemischem Plastikmaterial werden bedruckt, geprägt, laminiert und in Kartenform geschnitten.

Zum Stand der Technik von Plastikkarten sei beispielsweise verwiesen auf die Patentschriften DE 32 16 430 , DE 297 03 548 U1 , DE 197 55 568 , DE 197 13 218 sowie WO 1997 008645.

Die EU-Verordnung 820/97 regelt die Kennzeichnung und Registrierung von Rindern, Schweinen, Schafen und Ziegen mit Ohrmarken zur Bekämpfung von Tierseuchen sowie zum Verbraucherschutz, die durch nationale Verordnungen (für Deutschland ist das die Viehverkehrsverordnung – VVVO) untersetzt sind. So müssen die Tiere nach der Geburt lebenslang mit Tierkennzeichnungsmarken zuverlässig und fälschungssicher gekennzeichnet sein. Vor diesem Hintergrund sind die hohen Qualitätsanforderungen an solche Tierkennzeichnungs-Ohrmarken aus Kunststoffen zu verstehen, da sie einen lückenlosen Nachweis des europaweiten Lebensweges eines Tieres ermöglichen müssen und nicht verloren gehen dürfen. Die Tragezeiten der Kunststoff-Ohrmarken liegen zwischen 6 Monaten bei Schlachtschweinen und ca. 10 Jahren bei Milchkühen.

Derzeit werden im Stand der Technik zur Herstellung von Ohrmarken Kunststoffe aus der Gruppe der thermoplastischen Elastomere (TPE) verwendet. TPE vereinen die gummielastischen Eigenschaften vernetzter Elastomere mit den Vorteilen der thermoplastischen Verarbeitbarkeit. Aus der Gruppe der thermoplastischen Elastomere (TPE) werden bevorzugt thermoplastische Polyurethane (TPU) verwendet, weil TPU besonders abriebfest und hervorragend alterungsbeständig sind. Auch TPE Kunststoffe wie hochflexible Polymerblends auf der Basis von PE und PP kommen für die Herstellung von Ohrmarken zum Einsatz. Dagegen werden nur noch selten Ohrmarken aus Metall verwendet. Zum allgemeinen Stand der Technik von Tierohrmarken sei beispielsweise verwiesen auf die Druckschriften DE 299 29 134 , DE 31 16 972 , EP 754 406 A1 , US 2002 146265 .

Auch Sachen und Waren werden mit Kunststoff-Labels (z.B. Preisanhänger) gekennzeichnet und ggf. durch elektronische Bauteile zusätzlich kenntlich gemacht, wie beispielsweise bei Diebstahletiketten. Das erleichtert das Erfassen des Warenbestandes und schützt auch vor unberechtigter Entnahme oder Wegnahme von Waren und Sachen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, umweltfreundliche Identifizierungselemente bereitzustellen, die eine lange Gebrauchsdauer garantieren und die außerdem nach ihrer gewöhnlichen Benutzungsdauer weitgehend CO₂ neutral thermisch entsorgt werden können. Diese scheinbar widersprüchliche Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1.

Die erfindungsgemäßen Identifizierungselemente enthalten zu diesem Zweck Kunststoffe, die aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt sind. Somit ist gewährleistet, dass die Identifizierungselemente nach ihrer normalen Benutzung umweltschonend entsorgt werden können. Trotzdem sollen sich die erfindungsgemäßen Identifizierungselemente in ihrer Art und Weise der Benutzung nicht von Identifizierungselementen aus dem Stand der Technik unterscheiden. So können beispielsweise diese Identifizierungselemente ebenfalls wassertest und flexibel sein, eine abriebsfeste Oberfläche aufweisen und ein gefälliges Aussehen ermöglichen. Davon profitiert die Umwelt, denn aus Pflanzen gewonnene Werkstoffe setzen nach ihrem Gebrauch nur soviel CO₂ frei wie sie während ihrer Wachstumsphase aus der Atmosphäre entnommen haben. Im Gegensatz zu fossilen Rohstoffen sind sie weitgehend CO₂-neutral und besitzen einen geschlossenen Stoff- und Energiekreislauf. Hinzu kommt die positive Wirkung auf die CO₂-Bilanz durch die thermische Verwertung am Ende der Verwendung. Eine eng mit natürlichen Kreisläufen verwandte Kreislaufwirtschaft mit gravierenden ökologischen Vorteilen wird ermöglicht. Das hat zur Folge, dass der Treibhauseffekt als Folge der zurzeit immer noch ansteigenden CO₂ Emissionen, abgebremst wird. Klimaschutzmaßnahmen und die Schonung fossiler Rohstoffe werden mit dieser Innovation gleichzeitig unterstützt. Die Erfindung unterstützt damit ebenfalls die Ziele des Kyoto-Protokolls zum internationalen Klimaschutz, das am 16. Februar 2005 in Kraft getreten ist. Das internationale Abkommen verpflichtet die Unterzeichnerstaaten im Verpflichtungszeitraum von 2008 bis 2012 die Gesamtemissionen an Treibhausgasen um mindestens 5% unter das Niveau von 1900 zu senken.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüche 2 bis 18 offenbart. In den Ansprüchen 2 bis 7 werden besonders hochwertige Kunststoffmischungen aus nachwachsenden Rohstoffen beansprucht, durch die erreicht wird, dass die Identifizierungselemente garantiert über ihre Benutzungsdauer von ca. 5 bis 10 Jahren uneingeschränkt nutzbar sind, indem sie ihre nachfolgend beschriebenen Eigenschaften in dieser Zeit beibehalten. Hierzu werden den beanspruchten biobasierenden Kunststoffen die in den Ansprüchen 2 bis 7 erwähnten Zusatzstoffe und Additive beigemischt. Die Ansprüche 8 bis 10 offenbaren, durch welche Fertigungsverfahren oder -schritte die erfindungsgemäßen Identifizierungselemente erreicht werden können. Zusätzliche Varianten der Erfindungen werden in den Ansprüchen 11 bis 18 dargestellt. Dabei sind die Ansprüche 13 bis 15 auf Tierkennzeichnungsmarken gerichtet. Der Anspruch 18 bezieht sich auf ein Gehäuse für elektrische und/oder elektronische Bauteile. Wobei in der vorliegenden Beschreibung die beiden Begriffe „elektrisch" bzw. „elektronisch" als Synonyme verstanden werden sollen. In den Ansprüchen 17 und 18 wird eine Kunststoff-Karte als besondere Ausgestaltung der Erfindung beansprucht.

Das auf den ersten Blick scheinbar triviale Kunststoff-Erzeugnis Tierkennzeichnungsmarke (folgend teilweise auch nur Tierohrmarke oder Ohrmarke genannt), dessen Produktion im Spritzgussverfahren erfolgt, muss während der ganzen Tragezeit extremen Belastungen standhalten und über den gesamten Lebensdauer des Nutztieres dieses fälschungssicher sowie eindeutig kennzeichnen. Nur thermoplastische Polyurethan-Kunststoffe (TPU) als Rohstoff aus der Gruppe der thermoplastischen Elastomere (TPE – formfest aber elastisch) haben bisher die hohen Qualitätsanforderungen, die der Gesetzgeber für Tierkennzeichnungsmarken festgelegt hat, erfüllt. Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Tierkennzeichnungsmarken soll sich dieses nunmehr ändern.

Das bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Tierkennzeichenmarken eingesetzte Spritzgießen umfasst das Plastifizieren des Kunststoffgranulates unter Beimischung der erforderlichen Additive (z.B. für Farbe, Laserbeschriftung) und seine Überführung unter hohem Druck und hoher Geschwindigkeit in die kalte Werkzeugform, in der er durch Abkühlung erstarrt, so dass ein Formteil aus der Form entnommen werden kann. Das Aufschmelzen des Kunststoffs erfolgt in 4 Temperaturzonen. Der Einzugszone, Kompressionszone, Aufschmelzzone und der Düse. Hierbei muss das Temperaturprofil so gewählt werden, dass einerseits während der Verweilzeit die Kunststoffschmelze nicht thermisch geschädigt wird, aber andererseits die Polymerschmelze so heiß ist, dass gute Fließeigenschaften gegeben sind. Im üblichen Fall können die Additive durch präzise arbeitende gravimetrische Dosiereinrichtungen automatisch mit in die Einzugszone dosiert werden. Eine Vielzahl von reproduzierbaren Modifizierungen und Optimierungen an Bio-Kunststoffen kann daher vor Ort durchgeführt werden. Auch im Angusskanal des Werkzeuges muss eine optimale Temperatur gehalten werden, um die gewünschten Fliess- und Produkteigenschaften zu erhalten. Dazu ist dieser in mehrere Heizzonen aufgeteilt, die durch elektronisch arbeitende Steuergeräte gradgenau temperiert werden können.

Ein optimales Zusammenspiel von beheizten und gekühlten Bereichen im Werkzeug selbst ist ausschlaggebend für die Qualität der Formlinge. Für die Endqualität von Ohrmarken aus Kunststoffen ist eine unmittelbare Nacharbeitung der noch heißen Teile durch qualifiziertes Personal von großer Wichtigkeit, damit sie während der noch plastischen Phase unmittelbar nach dem Ausformen formstabil aushärten können.

Ohrmarken für Rinder sind die am meisten beanspruchte und am längsten am Ohr befindliche Markenart. Sie bestehen aus zwei dauerhaft beschrifteten (bedruckten oder gelaserten) Teilen (den so genannten Plaketten), der „amtlichen" Vorderseite (Lochplatte) die mit der Rückseite (Dornplatte) nach dem Einziehen in das Ohr formschlüssig verbunden ist. Diese Plaketten können vorzugsweise aus den beanspruchten Bio-Kunststoffen bestehen und selbst als Träger von Informationen dienen. Der Dorn besitzt zum leichteren Einziehen und zur Gewährleistung der Fälschungssicherheit eine Spitze aus Hart-Kunststoff oder Metall. Diese löst sich beim Versuch des gewaltsamen Trennens beider Teile und verbleibt im Topf der Lochplatte. Somit kann die Marke kein zweites Mal verwendet werden. Tierkennzeichenmarken der beschriebenen Art sind beispielsweise im Gebrauchsmuster DE 299 20 134 U1 offenbart, die einen so genannte Tamper-Proof-Effekt aufweisen. Es ist auch denkbar, den Dorn aus Bio-Kunststoffen herzustellen.

Dorn und Lochteil werden durch eine spezielle Formgebung in einem festen Abstand im Ohr gehalten. Sie sind über die gesamte Lebenszeit des Tieres entweder Wind und Wetter oder einer aggressiven Stallatmosphäre ausgesetzt. Sie müssen dem Angriff organischer und anorganischer, insbesondere ammoniakhaltiger Verbindungen, Hydrolyse, Mikroorganismen und UV-Strahlung sowie den von dem Tier verursachten mechanischen Beanspruchungen standhalten. Darüber hinaus dürfen die Tierkennzeichnungsmarken nicht verloren gehen oder unleserlich werden, weil sonst das Tier nicht mehr eindeutig zuzuordnen ist und damit illegal und wertlos wird. Die am Ohr zusammengefügten Plaketten der Marken müssen bei gewaltsamen Belastungen Kräfte von mindestens 300 N aushalten, damit sie nicht ohne weiteres wieder getrennt werden können oder durch Materialbruch verloren gehen. Diese Anforderungen werden durch die beanspruchten Kunststoffe, welche auf nachwachsenden Rohstoffen basieren, erfüllt.

Zusätzlich können die erfindungsgemäßen Tierohrmarken elektronische Bauteile enthalten, um beispielsweise individuelle Daten des Tiers über einen Transponder mit einem Computer berührungslos auszutauschen bzw. auszulesen. Hierdurch kann zum Beispiel bei Kühen die Milchleistung und der Futterbedarf erfasst und beeinflusst werden.

Nachfolgend werden die gewünschten Materialeigenschaften von Kunststoff-Ohrmarken für Rinder aufgeführt:

Ebenfalls werden nachfolgend die gewünschten Materialeigenschaften von Kunststoff-Ohrmarken für Schweine aufgeführt:

Die zuvor aufgeführten Materialeigenschaften können auch von Tierohrmarken auf der Basis von Kunststoffen aus nachwachsenden Rohstoffen eingehalten werden, indem die erwähnten Zusatzstoffe und/oder Additive aus den Patentansprüchen verwendet werden.

Die erfindungsgemäßen Tierkennzeichnungsmarken und/oder Plastikkarten und/oder Kunststofflabel und/oder Kunststoffbaugruppen mit und ohne eingebetteten elektronischen Informationsträgern sind aus nachfolgend aufgeführten Biopolymeren herstellbar:

– Thermoplastische Werkstoffe, die auf natürlichen Polymeren basieren und deren Syntheseleistung von der Natur erbracht werden, beispielsweise Stärke, Gelatine, Lignin, Cellulose
– Thermoplastische Werkstoffe, die auf natürliche Monomere basieren und biochemisch oder fermentativ polymerisiert werden, beispielsweise Polylactide und deren Copolymere, Polyhydroxyalkonate wie Polyhydroxybuttersäure und deren Copolymere
– thermoplastische Werkstoffe, die aus Mischungen, Blends und/oder Reaktionsprodukte der vorgenannten Rohstoffgruppen und/oder weiteren Thermoplasten bestehen
– thermoplastische Polyurthanpolymere, deren Polyolgruppen am Start mindestens teilweise aus natürlichen Polyolen bestehen, beispielsweise aus Sorbitol oder Mannitol
– Exoxidkunststoffe auf der Basis von natürlichen Ölen und Fetten, vorzugsweise aus natürlichen Fettsäuren mit ungesättigten Doppelbindungen, wie beispielsweise high oleic Leinöl. Leinöl enthält sehr reaktive, mehrfach ungesättigte Fettsäuren wie Linolensäure (57%) und Linolsäure (16%), außerdem noch die einfach ungesättigte Ölsäure (19%).

Stärkebasierende Bio-Kunststoffe sind als TPS (thermoplastische Stärke) Zubereitungen bzw. Blends bekannt. Gemäß EP 0 397 819 wird native Stärke mit einen Plastifizierungsmittel, das den Schmelzpunkt der Stärke unter den Zersetzungspunkt senkt, unter Zufuhr von Wärme bei gleichzeitigem Entzug von Wasser gemischt und in eine thermoplastisch verarbeitbare, homogene Masse überführt. Aus TPS werden beispielsweise – gemäß EP 0 542 155 , EP 0 596 437 , EP 0 799 335 , EP 0 906 367 – Bio-Kunststoff-Blends mit breiten Anwendungsspektren hergestellt. Für die Herstellung von Tierkennzeichnungsmarken sind besonders geeignet Bio-Kunstoff-Blends auf Stärkebasis mit Verarbeitungseigenschaften für die Spritzgussanwendung und guter Alterungsbeständigkeit, beschrieben in US 5,280,055 , US 5,844,023 und US 6,235,816 .

Kunststoffe auf Cellulosebasis sind bereits lange bekannt. Als thermoplastische Cellulose-Derivate werden Celluloseacetate CA, Cellulosepropionate CP bzw. CAP und Cellulose-Acetobutyrate CAB vorgeschlagen. Sie lassen sich prinzipiell nach allen für Thermoplaste üblichen Verfahren verarbeiten, sind aber in ihren werkstofflichen Eigenschaften keine thermoplastischen Elastomere. Die Eigenschaften von CA, CAB und CP lassen sich durch den Gehalt und die Art des Weichmachers für die Verwendung als Tierkennzeichnungsmarken erfindungsgemäß variieren. Compounds mit weiteren elastifizierenden Kunststoffkomponenten wie beispielsweise EVAC optimieren thermoplastische Cellulosederivate und führen zu den verlangten Eigenschaften.

Bei den erfindungsgemäßen Identifizierungselementen können auch technisch verfügbaren Biokunststoffe enthalten sein, die biochemisch aus thermoplastischen Bio-Kunststoffe wie Polylactide (PLA, PLLA) und Polyhydroxyalkonate wie Polyhydroxybuttersäure und deren Copolyester aus der Gruppe der Biopolyester/Polyglykolsäuren herstellbar sind.

Polylactide (PLA, PLLA) aus Milchsäure sind thermoplastische, aliphatische Polyester, die aus stärkehaltigen Rohstoffen über die Zwischenstufen Glukose und Milchsäure zugänglich sind. Die Herstellung erfolgt durch Ringöffnungspolymerisation von D-Lactid, oder L-Lactid oder D- und L- Lactiden, die durch Fermentation aus nachwachsenden Rohstoffen wie Getreide erzeugt wurden. Reine Poly-L-Lactide (PLLA) sind biologisch kaum abbaubar. Nur oberhalb der Glastemperatur von 55°C hydrolysiert PLLA autokatalytisch zu Milchsäure. Diese Bedingungen kommen bei Tierkennzeichnungsmarken aber nicht vor. Die Kunststoffeigenschaften von PLA können durch Copolymere und Variationen in den Polymerisationsbedingungen in weiten Bereichen nach den jeweiligen Anforderungskriterien eingestellt werden.

PLA-Kunststoffteile sind Bio-Kunststoffe mit einer langen Lebensdauer, nur mit anderen Eigenschaftskriterien als die für thermoplastische Elastomere – TPE – geforderten. Es zeigt aber, dass die Forderung einer langfristigen Verwendung von diesen vorgeschlagenen Bio-Kunststoffen aus nachwachsenden Rohstoffen erreichbar ist.

Epoxidierte Fettsäurederivate führen zu natürlichen Epoxidkunststoffen mit hoher Flexibilität und Wetterbeständigkeit. Bei Tierkennzeichnungsmarken können durch Nachreaktionen an den Kontaktstellen der Dorn- und Lochplatten diese unlösbar miteinander verbunden werden. Folien und Formteile aus nativen Epoxidharzen sind zähelastisch, durchsichtig, (gen)toxisch unbedenklich und sehr hochohmige Materialien. Sie eignen sich u. a. für Spezialfolien und Klebstoffe im nativen Bereich, für die Herstellung von Tierkennzeichnungsmarken zur Identifizierung von Tieren und als Gehäuse für elektronische und optische Identifizierungselemente. Fälschungssicherheit dieser Tierkennzeichnungsmarken kann man dadurch erreichen, dass beim Öffnen und Entfernen der Marke elektronisch der implantierte Code gelöscht bzw. verstellt wird und mit dem Klartextcode und/oder Klartextaufdruck nicht mehr übereinstimmt. Damit ist eine illegale Entfernung der Marke beweiskräftig.

Die vorgenannten Bio-Kunststoffe können weitere Additive enthalten, die die Gebrauchs-Eigenschaften und -Dauer verbessern, beispielsweise UV-Stabilisatoren wie substituierte Benzophenone, Salicylsäureester oder Hydroxyphenylbenztriazole und beispielsweise Materialschutzkomponeten wie Biozide, Bakterizide, Konservierungsmittel und Fungizide gegen Mikrobenbefall, sowie Repellents als Verbiss-Schutz.

Die erfindungsgemäßen Identifizierungselemente aus biobasierenden Kunststoffen für Menschen umfasst die Gruppe der Ausweise, Kundenkarten, Bankkarten, Kreditkarten, Clubkarten, Versicherungskarten, Dienstausweise, Zutrittskarten, personalisierten Türöffnungskarten und Schlüsselanhänger.

Die erfindungsgemäßen Identifizierungselemente aus biobasierenden Kunststoffen für Sachen umfasst die Gruppe der Preisschilder und Kennzeichnungslabels, Sicherungsetiketten, Informationsanhänger und -schilder, Garantiekarten, Türöffnungskarten und mit einer Sache verbundene Chipgehäuse wie sie beispielsweise an einer Mülltonne zur Kennzeichnung befestigt sind.

Die erfindungsgemäßen Identifizierungselemente aus biobasierenden Kunststoffen für Tiere sind die amtlichen Tiermarken zur Kennzeichnung und Registrierung von Rindern, Schweinen, Schafen und Ziegen und zur Bekämpfung von Tierseuchen sowie zum Verbraucherschutz. Erfindungsgemäße weitere Identifizierungssystem für Tiere sind Ringe, Halsbänder, Anhänger, Plaketten und sonstige Schilder, die mit dem Tier verbunden sind und der Kennzeichnung und Informationsvorhaltung dienen.

Alle erfindungsgemäßen Identifizierungselemente können optional ausgerüstet sein mit Fotos, biometrischen Daten, Magnetstreifen, Chipmodule, Transponder, Hologrammen und Unterschriftsfeldern.

Geeignete, auf biologischen Rohstoffen basierende Werkstoffe zur Herstellung von Identifizierungselementen für Sachen und Lebewesen wie beispielsweise Tierkennzeichnungsmarken zur amtlichen Tierkennzeichnung, Ausweise, Bankkarten, Preisschilder und Türöffnungskarten sind Stärke-Kunststoffe und Polymermischungen auf der Basis des nachwachsenden Rohstoffes Stärke, Polylactide aus natürlichen, landwirtschaftlichen Rohstoffen wie Zucker, Polyhydroxyalkonate wie Polyhydroxybuttersäure aus Kohlenhydraten biotechnologisch hergestellt und modifizierte Cellulosederivate wie Celluloseester, Polyurethan-Kunststoffe, die natürliche Polyolgruppen enthalten, Epoxidkunststoffe aus natürlichen Fettsäuren wie Leinöl, Sojaöl und das Öl der Drachenkopfpflanze.

Die erfindungsgemäßen Identifizierungselemente enthalten im Wesentlichen Werkstoffe, die aus nachwachsenden Rohstoffen stammen. Das Image von Kunststoffprodukten kann durch Verwendung von Bio-Kunststoffen wesentlich aufgewertet werden. In landwirtschaftlichen Anwendungen wie Tierkennzeichnungsmarken verbessert sich die Zukunftsperspektive für alle Beteiligten vom Rohstoffhersteller (Landwirt, Kunststoff-Erzeuger, -Verarbeiter) über den Verbraucher bis zur Umwelt. Bio-Kunststoff-Anwendungen, die nachhaltigen Zielen folgen, sind ökologisch vorteilhaft, ressourcen- und klimaschonend.

Nachfolgende Beispiele offenbaren verschiedene Zusammenstellungen und/oder Mischungen von Bio-Kunststoffen, auf die die Erfindung gerichtet ist.
Beispiel 1
Ein Bio-Polymer-Blend, bestehend aus 38% TPS (Thermoplastische Stärke gemäß EP 0 397 819 hergestellt), 49% Cellulosediacetat (DS = 2,5), 12% BASF Ecoflex Polyester und 1% Kaliumsorbat wird compoundiert und granuliert. Das Granulat wird im Spritzgußprozess zur erfindungsgemäßen Tierkennzeichnungsmarke verarbeitet, die die gewünschten Gebrauchseigenschaften hat.
Beispiel 2
Ein Bio-Polymer-Blend, bestehend aus 70% TPS (Thermoplastische Stärke gemäß EP 0 397 819 hergestellt), 29,2% Polyesterurethan (Degranil DLN, Bayer AG) und 0,8% Salizylsäure wird compoundiert und granuliert. Das Granulat wird im Spritzgußprozess zur erfindungsgemäßen Tierkennzeichnungsmarke verarbeitet, die die gewünschten Gebrauchseigenschaften besitzt.
Beispiel 3
Dracowol EP-10/1 des Herstellers Dracosa AG ist ein Bio-Polymer-Kunststoff bestehend aus einer epoxidierten Fettsäure mit einer Jodzahl > 185 und 6–7 Oxyrangruppen, ein so genanntes high oleic Leinöl. Die Tierkennzeichnungsmarke wird im Giessverfahren mit einem eingebetteten elektronischen Bauteil hergestellt. Durch eine Nachreaktion werden nach dem Zusammenfügen von Lochplatte und Dornplatte die beiden Hälften unlösbar verklebt.
Die Tierkennzeichnungsmarken aus dem natürlichen Epoxid des Leinöls besitzen die gewünschten Gebrauchseigenschaften. Clips aus nativen Epoxidharzen sind zähelastisch, durchsichtig, (gen)toxisch unbedenklich und sehr hochohmige Materialien.
Fälschungssicherheit dieser Marken wird dadurch erreichen, dass beim Öffnen und Entfernen der Marke elektronisch der implantierte Code gelöscht bzw. verstellt wird und mit dem Klartextaufdruck nicht mehr übereinstimmt. Damit ist eine illegale Entfernung der Marke beweiskräftig.
Beispiel 4
Dracowol EP-10/1 des Herstellers Dracosa AG ist ein Bio-Polymer-Kunststoff bestehend aus einer epoxidierten Fettsäure mit einer Jodzahl > 185 und 6–7 Oxyrangruppen, ein so genanntes high oleic Leinöl. Die Tierkennzeichnungsmarke wird im Giessverfahren hergestellt und ein Transponder eingegossen. Durch eine Nachreaktion werden nach dem Zusammenfügen von Lochplatte und Dornplatte die beiden Hälften unlösbar verklebt. Die Tierkennzeichnungsmarken aus dem natürlichen Epoxid des Leinöls besitzen die gewünschten Gebrauchseigenschaften.
Beispiel 5
Dracowol EP-10/1 des Herstellers Dracosa AG ist ein Bio-Polymer-Kunststoff bestehend aus einer epoxidierten Fettsäure mit einer Jodzahl > 185 und 6–7 Oxyrangruppen, ein so genanntes high oleic Leinöl. Das Gehäuse für ein elektronisches Bauteil wird im Giessverfahren hergestellt und dabei der Transponder in das Gehäuse aus dem nativen Exoxidharz eingegossen und unlösbar darin verklebt, so dass es nicht zerstörungsfrei entnommen werden kann. Die Gehäuse aus dem natürlichen Epoxid des Leinöls sind witterungsbeständig und besitzen robuste, schockabsorbierende Gebrauchseigenschaften.
Beispiel 6
Dracowol EP-10/1 des Herstellers Dracosa AG ist ein Bio-Polymer-Kunststoff bestehend aus einer epoxidierten Fettsäure mit einer Jodzahl > 185 und 6–7 Oxyrangruppen, ein so genanntes high oleic Leinöl. Die Kunststoff-Karte auf Basis des nativen Epoxydharzes wird im Giessverfahren hergestellt und dabei ein Transponder und ein bedrucktes Papierlabel eingegossen.
Beispiel 7
Eine laminierte Karte aus Cellulose-Propionat-Folien der Marke Worblex-CP wird hergestellt aus einer transparenten Cellulose-Propionat-Folie mit einer Schichtdicke von 300 μm und einer bedruckten Cellulose-Propionat-Folie mit einer Schichtdicke von 500 μm. Die laminierte Karte besteht erfindungsgemäß aus biobasierenden Kunststoffen.
Beispiel 8
Eine laminierte Karte aus Cellulose-Propionat-Folien der Marke Worblex-CP wird hergestellt aus einer transparenten Cellulose-Propionat-Folie mit einer Schichtdicke von 300 μm und einer bedruckten Cellulose-Propionat-Folie mit einer Schichtdicke von 500 μm und einem Magnetstreifen auf der Rückseite. Die laminierte Karte besteht erfindungsgemäß aus biobasierenden Kunststoffen.
Beispiel 9
Ein CAB (Cellulose Acetate Butyrate) vom Typ Tenite 565-23 des Herstellers Eastman mit einem Weichmachergehalt von 23% wird als Granulat im Spritzgussverfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Tierohrmarken verwendet. Die Tierkennzeichnungsmarke besteht erfindungsgemäß aus biobasierenden Kunststoffen und besitzt die gewünschten Gebrauchseigenschaften.
Beispiel 10
Ein Cellulosetriacetat vom Typ Setilithe 35E des Herstellers Mazzucchelli wird als Granulat zur Herstellung von Tierohrmarken im Spritzguss verwendet. Die erhaltenen Tierkennzeichnungsmarken bestehen erfindungsgemäß aus biobasierenden Kunststoffen und besitzen die gewünschten Gebrauchseigenschaften.
Beispiel 11
Ein Cellulosetriacetat vom Typ Plastiloid 30MGP des Herstellers Mazzucchelli wird als Granulat zur Herstellung von Tierohrmarken im Spritzguss verwendet. Die erhaltenen Tierkennzeichnungsmarken bestehen erfindungsgemäß aus biobasierenden Kunststoffen und besitzen die gewünschten Gebrauchseigenschaften.
Beispiel 12
Eine laminierte Karte aus Cellulosefolien, die nach dem Giessverfahren aus Cellulose-Triacetat und Weichmachern der Marke TACPHAN hergestellt werden, wird erhalten durch Verschweißen mit dem Wärmeimpulsverfahren. Die laminierte Karte besteht aus 3 TACPHAN Folien von 190 mm Dicke, von denen die obere transparent, die mittlere bedruckt ist und ein Foto enthält und die untere einen Magnetstreifen auf der Rückseite besitzt. Die laminierte Karte besteht erfindungsgemäß aus biobasierenden Kunststoffen.
Beispiel 13
Bio - Flex 219F ist ein Compound der Firma FKUR und im Wesentlichen bestehend aus PLA (Polylactid) und einem Polyester (BASF Ecoflex) zur Herstellung von transparenten Folien und weichelastischen Spritzgussartikeln. Zusammen mit dem Materialschutzmaterial Preventol (0,3%) wurden Tierkennzeichnungsmarken nach dem üblichen Verfahren im Spritzguss hergestellt. Die erfindungsgemäßen Tierkennzeichnungsmarken basieren auf dem Bio-Kunststoff Polylactid und haben die erforderlichen Gebrauchseigenschaften.
Beispiel 14
Bio - Flex 482Cf ist ein Compound der Firma FKUR und im Wesentlichen bestehend aus PLA (Polylactid) und einem Polyester zur Herstellung von transparenten Folien, die im Flachfolien-Extrusionsverfahren zusammen mit dem Materialschutzmaterial Preventol (0,25%) hergestellt wurden. Es wurden zwei 400 μm dicke Folien zu einem Laminat verschweißt, wobei die untere Folie bedruckt war. Das erhaltene Laminat wurde in ein übliches Kartenformat geschnitten und ein erfindungsgemäßes Identifizierungssystem unter Verwendung eines Kunststoffes erhalten, der aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt wurde.
Beispiel 15
Ein CAB (Cellulose Acetate Butyrate) vom Typ Cellidor 501-20 des Herstellers Albis Plastics mit einem Weichmachergehalt von 20% auf Ölbasis wird als Granulat zur Herstellung der erfindungsgemäßen Tierohrmarken durch Spritzgussherstellung verwendet. Die Tierkennzeichnungsmarke besteht erfindungsgemäß aus biobasierenden Kunststoffen und besitzt die gewünschten Gebrauchseigenschaften.
Beispiel 16
Biomer^® P226 ist ein Polyester aus der Gruppe der Polyhydroxyalkonate, speziell eine Polyhydroxybuttersäure (PHB), zur Herstellung von hochwertigen Spritzgussteilen aus nachwachsenden Rohstoffen. Die daraus erfindungsgemäß hergestellten Tierkennzeichnungsmarken für Schweine haben ein ansprechendes Aussehen, sind wärmebeständig und wassertest. Während des Spritzgußprozesses wird 1% Kaliumsorbat in die flüssigkristalline PHB-Schmelze zudosiert zur vorbeugenden Konservierung gegen mikrobielle Angriffe während der Trage-Dauer am Tier.

Claims

Identifizierungselement, insbesondere für Sachen und Lebewesen, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizierungselement Kunststoffe enthält, die aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt sind.
Identifizierungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein verwendetes Kunststoffpolymer mindestens eine Polymerkomponente aufweist, welche auf nachwachsenden Rohstoffen basiert.
Identifizierungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der nachwachsende Rohstoffe folgende Stoffe enthält: Stärke, Gelatine, Lignin, Cellulose, Öle, Fette, Fettsäurederivate wie eine epoxidierte Fettsäure, Polyurethan mit natürlichen Polyolkomponenten, Derivate der vorgenannten Stoffe und/oder Mischungen davon.
Identifizierungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffpolymer bzw. ein entsprechender Kunststoff-Blend auf natürlichen Monomeren basiert und erhältlich ist durch biochemische Polymerisation wie Polylactide, sowie deren Copolymere und/oder fermentativ hergestellten Polyester wie Polyhydroxyalkonate und Thermoplasten.
Identifizierungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffpolymer bzw. der Kunststoff-Blend Stärke, insbesondere thermoplastische Stärke enthält und/oder ein Celluloseacetat, -propionat und/oder -butyrat, und/oder Celluloseester in Form eines Mischesters, bei dessen Herstellung als Veresterungskomponente ein Säuregemisch, mindestens zwei der nachfolgenden Karbonsäuren enthaltend, verwendet wird: – Essigsäure – Propansäure – Buttersäure – Valeriansäure
Identifizierungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffpolymer bzw. der Kunststoff-Blend wenigstens einen nachwachsenden Rohstoffe enthält sowie mindestens eine weitere Komponente, wie ein Additiv, Zuschlagstoff oder Füllstoff, wie ein Weichmacher, ein Stabilisator, ein Antiflamm-Mittel, und/oder wenigstens ein weiteres Biopolymer, wie ein Celluloseester, Cellulose, Polyhydroxybuttersäure, ein hydrophobes Protein, Polyvinylalkohol, Gelatine, Zein, Polysaccharid, Polylactide, Polyvinylacetat, Polyacrylat, ein Zuckeralkohol, Schellack, Kasein, ein Fettsäurederivat, Pflanzenfasern, Lecithin oder Chitosan.
Identifizierungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffpolymer bzw. der Kunststoff-Blend mindestens teilweise auf nachwachsenden Rohstoffen basiert sowie mindestens eine weitere Komponente, wie Fasern und/oder Füllstoffe wie Kreide, Pigmente und Pigmentpasten, Titandioxid, Kaolin, Kalk, Repellents als Verbissschutz und/oder weiter Hilfsstoffe wie Alterungsschutzmittel gegen Photooxidation und Hydrolyse, Konservierungsmittel, Biozide, Fungizide, Stabilisatoren, UV-Schutz, Antistatika, und/oder die Oberflächenstruktur- und Eigenschaften verändernde Hilfsmittel und/oder Beschichtungen enthält.
Identifizierungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizierungselement oder Teile davon erhältlich sind mittels Spritzgiessen eines Kunststoff-Polymers oder einer Kunststoff-Polymermischung, definiert in einem der Ansprüche 1 bis 7.
Identifizierungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizierungselement oder Teile davon erhältlich sind mittels Laminieren von Folien aus mindestens zwei Lagen, wobei mindestens eine Lage einen biobasierenden Kunststoff-Polymer oder einer Kunststoff-Polymermischung, definiert in einem der Ansprüche 1 bis 7, enthält.
Identifizierungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizierungselement oder Teile davon erhältlich sind mittels Giessen von Folien und/oder Formteilen, die einen biobasierenden Kunststoff-Polymer oder eine Polymermischung enthält, definiert in einem der Ansprüche 1 bis 7.
Identifizierungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizierungselement optische und/oder elektronische Information aufweist, die in oder an dem Identifizierungselement vorgesehen sind.
Identifizierungselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen berührungslos ablesbar und/oder elektronisch erfassbar sind.
Tierkennzeichnungsmarke, insbesondere Ohrmarke für Tiere, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teile der Tierkennzeichnungsmarke biobasierende Kunststoffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthalten.
Tierkennzeichnungsmarke nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fälschungssicherheit der Marke erreichbar ist, indem die Marke einen elektronischen Code enthält, der beim Öffnen und Entfernen der Marke der elektronisch implantierte Code gelöscht bzw. verstellt wird und mit dem Klartextcode nicht mehr übereinstimmt, und so eine illegale Entfernung der Marke verhinderbar ist.
Tierkennzeichnungsmarke nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Marke zwei Plaketten enthält, die bei der Benutzung der Marke unlösbar miteinander verbunden sind, und die einen biobasierenden Kunststoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7 enthalten.
Gehäuse für elektrische und/oder elektronische Bauteile, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse biobasierende Kunststoffe nach einem der Ansprüche 1 bis 7 enthält und in dem ein elektrisches oder elektronisches Bauteil eingegossen und/oder eingebettet ist, wobei diese nicht unzerstörbar entnehmbar ist.
Kunststoff-Karte, insbesondere ID-Karte, Kreditkarte oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass die Karte biobasierende Kunststoffe nach einem der Ansprüche 1 bis 7 enthält.
Kunststoff-Karte nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fälschungssicherheit der Karte erreichbar ist, indem die Karte einen elektronischen Code enthält, der beim Fälschungsversuch und/oder illegalem Gebrauch der Karte der elektronisch implantierte Code gelöscht bzw. verstellt wird und mit dem Klartextcode nicht mehr übereinstimmt und so eine illegale Nutzung der Karte verhinderbar ist.