DE19631283C2 - Verfahren zur Herstellung einer Datenträgerkarte in Form eines Kunststoff-Kartenlaminats sowie nach dem Verfahren hergestellte Datenträgerkarte - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Datenträgerkarte in Form eines Kunststoff-Kartenlaminats. Derartige Karten haben als Ausweiskarten, Bankkarten, Kreditkarten, Zugangsberechtigungskarten für Mobilfunknetze (GSM- Karten), Krankenversichertenkarten, Telefonkarten eine große Verbreitung gefunden. Ein großer Teil der Datenträgerkarten ist dabei als Chip- und/oder Magnetstreifenkarte ausgebildet. Bestimmte Daten (Name des Karteninhabers, Photo, Kartennummer, Name des Kartenherausgebers etc.) werden oftmals auf Datenträgerkarten aufgedruckt. Neben der Bedruckung mit Daten weisen die meisten Datenträgerkarten auf der Vorder- und/oder Rückseite aufwendige Druckmotive auf. Viele Karten, insbesondere Kreditkarten, weisen zur Darstellung von karteninhaberbezogenen Daten eine Hochprägung auf, wobei diese Daten von der Kartenrückseite zur Kartenvorderseite hin reliefartig durchgeprägt werden. Derartige Hochprägungen werden verwendet, um die karteninhaberbezogenen Daten mit Hilfe eines Abdruckvorganges z. B. auf einen Zahlungsbeleg zu übertragen. Dies geschieht mit speziellen Geräten, sogenannten Irrprintern.

Eine derartige Datenträgerkarte in Form eines mehrschichtigen Kunststoff- Kartenlaminats ist bspw. aus der DE 39 05 790 A1 oder der DE 42 43 987 A1 bekannt, wobei die aus der DE 42 43 987 A1 bekannte Datenträgerkarte eine zusätzliche Lackschicht mit Laseradditiven für eine Laserbeschriftung aufweist.

Derartige Datenträgerkarten bestehen aus einem ein oder mehrschichtigen Kartenkern, der auf der Vorder- und/oder Rückseite ganz oder teilweise bedruckt ist. Zum Schutz des Druckes und des Kartenkörpers selbst vor schädlichen Umwelteinflüssen (z. B. Feuchtigkeit) und zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Karte befindet sich auf der Vorder- und/oder Rückseite des Kartenkerns eine transparente Deckschicht - eine sogenannte Overlay-Folie, die auf den Kartenkern auflaminiert (kaschiert) wird.

Ein Problem hierbei ist die Haftung der Overlay-Folie auf dem Kartenkern, insbesondere auf einem bedruckten Kartenkern. Um die Haftung der Overlay-Folien zu erhöhen, werden bekannterweise häufig Overlay-Folien eingesetzt, die eine Klebebeschichtung aufweisen, mit der die Overlay-Folie auf dem Kartenkern haftet. Allerdings werden zur Herstellung von Klebebeschichtungen auf Overlay-Folien organische Lösungsmittel eingesetzt, was jedoch aus ökologischen Gründen bedenklich ist.

Darüber hinaus ist es aus der DE 39 05 790 A1 bekannt, eine Druckfarbschicht zu verwenden, die gleichzeitig auch eine Kleberfunktion übernimmt, um die Haftung der Overlay-Folie zu ermöglichen. Die Verwendung einer Druckfarbschicht, die gleichzeitig auch Klebeschicht ist, hat jedoch den entscheidenden Nachteil, daß die Overlay-Folie nur auf den bedruckten Stellen klebend auf dem Kartenkern fixiert ist. Da jedoch eine Kartenkernseite oftmals nur teilweise und nicht vollständig bedruckt ist, ist die Overlay- Folie auf den nicht bedruckten Stellen nicht klebend fixiert.

Ferner ist es aus der DE 39 05 790 A1 bekannt, auf die bedruckte Kartenkernschicht eine austrocknende Klebebeschichtung in flüssiger Form aufzubringen. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß mit dem Aufbringen der Overlay-Folie gewartet werden muß, bis die Klebebeschichtung getrocknet ist. Hierdurch wird der Herstellungsprozeß in nachteiliger Weise verlangsamt.

Ein weiteres Problem bei der Haftung von Overlay-Folien auf Kartenkernen besteht in der Wahl der Materialien für die Overlay-Folien und den Kartenkern. Bisher wird als Kartenkern material überwiegend PVC eingesetzt. Als Overlay-Folien werden dabei PVC oder PC-Folien (Polycarbonat) verwandt. Die Vorteile von PVC sind der geringe Preis und die gute Bedruckbarkeit. Nachteilig ist jedoch die problematische Entsorgung von PVC- Karten, insbesondere in Anbetracht der ständig steigenden Zahl der Karten. Bei der Verbrennung (thermische Entsorgung) von PVC-Karten können Dioxine entstehen.

Aus diesem Grunde wird beispielsweise in der DE 195 07 144 A1 vorgeschlagen, statt PVC ein thermisch nicht rekristallisierendes Polyester für den Kartenkern und für die Deckfolien zu verwenden. Insbesondere chemisch modifiziertes Polyethylenterephthalat (PETG, PCTG), dessen Struktur mit Glykol und Cyclohexan-Dimethanol so modifiziert wurde, daß eine thermische Kristallisation des Polyethylenterephthalats verhindert wird, hat sich für die Herstellung von Kunststoffkarten als günstig erwiesen. Diese Material verliert seine Transparenz bei thermischen Verarbeitungsprozessen nicht. Damit eignet sich thermisch nicht rekristallisierendes Polyethylenterephthalat einerseits sehr gut als Material für transparente Kartendeckschichten, während es andererseits durch Zugabe von Farbstoffen und Pigmenten leicht in gezielter Weise eingefärbt werden kann und sich somit ebenfalls sehr gut als Material für z. B. weiß eingefärbte Kartenkerne eignet. Kunststoffkarten aus diesem Material haben darüber hinaus sehr gute mechanische Eigenschaften (z. B. hohe Belastbarkeit gegenüber Biegebeanspruchungen).

Bzgl. der Haftung der Kartendeckschicht aus Polyester auf einem Kartenkern aus Polyester wird in der DE 195 07 144 A1 lediglich angegeben, die Kartendeckschicht aufzurauhen. Eine geeignete Klebebeschichtung für die Verbindung von Polyester- Overlay-Folien mit Kartenkernen aus Polyester ist in der DE 195 07 144 A1 nicht angegeben.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung von Datenträgerkarten in Form eines Kunststoff-Kartenlaminats unter Verwendung einer umweltverträglich hergestellten Klebebeschichtung für die transparente Kartendeckschicht zu schaffen, wobei eine gute und dauerhafte Haftung der Kartendeckschicht auf dem Kartenkern zu gewährleisten ist, und eine möglichste kurze Herstellungszeit ermöglicht werden soll. Darüber hinaus soll mit dem Verfahren insbesondere eine gute Haftung von Kartendeckschichten aus Polyester auf Kartenkernschichten aus Polyester erreicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird eine transparente Folie bereitgestellt und auf diese Folie zur Ausbildung einer Klebebeschichtung eine Schicht einer wäßrigen Dispersion eines Polyester-Polyurethan-Elastomers und/oder eines Acrylatcopolymers z. B. mit einem Rakel aufgebracht. Die haftvermittelnden Eigenschaften der Klebebeschichtung lassen sich durch Zugabe eines polyfunktionalen Isocyanat-Vernetzers erheblich verbessern. Um die Viskosität der wäßrigen Dispersion zu erhöhen, und damit die Verarbeitungseigenschaften zu verbessern, wird dieser ein Verdickungsmittel beigemengt. Nach dem Aushärten der wäßrigen Dispersionsschicht werden aus der so beschichteten Folie Bögen oder Einzel-Kartendeckschichten hergestellt.

Anschließend werden die Bögen oder Einzel-Kartendeckschichten in einer Laminatpresse unter dem Einfluß von Druck und Wärme über die Klebebeschichtung mit den bedruckten Kartenkernbögen oder Einzel-Kartenkernen verbunden. Im Falle der Bögen werden diese zu Einzelkarten weiterverarbeitet (z. B. durch Stanzen).

Das erfindungsgemäße Verfahren ist einerseits umweltfreundlich, da auf organische Lösungsmittel verzichtet wird, andererseits erbringt die so hergestellte Klebebeschichtung insbesondere für die Haftung von Polyester-Overlay-Folien auf Polyester-Kartenkernen sehr gute Resultate. Selbst unter dem Einfluß widrigster Umwelteinflüsse, wie beispielsweise in einem Bewitterungstest, wo die erfindungsgemäß hergestellten Karten mehrere Tage lang mit einer Salzlösung besprüht wurden, war die Haftung der Overlay-Folie anschließend immer noch ausreichend gut. Dies ist umso bemerkenswerter, wenn man bedenkt, daß die Außenkante der Karte offen ist, womit die Klebebeschichtung dort freiliegt. Auch nach tagelanger, intensiver UV-Bestrahlung war die Haftung der Kartendeckschichten immer noch gut, lediglich eine geringe Abnahme der Haftung infolge photochemischer Zersetzung konnte registriert werden.

Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Verfahren zeitmäßig optimiert, da - im Unterschied zur DE 39 05 790 A1 - die Klebebeschichtung nicht auf den zuvor bedruckten Kartenkern aufgebracht wird, wo sie erst noch trocknen müßte, bevor die Overlay-Folie aufgebracht werden könnte. Vielmehr wird die Overlay-Folie im erfindungsgemäßen Verfahren mit der Klebebeschichtung als separates Zwischenerzeugnis hergestellt.

An Hand der beigefügten Zeichnungen soll die Erfindung nachfolgend verdeutlicht werden.

In Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Datenträgerkarte (1); hier eine mit Kontakten (14) versehene Chipkarte, wie sie beispielsweise in Mobilfunktelefonen eingesetzt werden, dargestellt. Der Schichtaufbau dieser als Kartenlaminat ausgebildeten Datenträgerkarte (1) ist in Fig. 2 dargestellt. Der Kartenkern (10) besteht in der hier gezeigten Ausführungsform seinerseits aus 4 Schichten (10A, B, C, D). Diese Schichten bestehen bevorzugt aus thermisch nicht rekristallisierendem Polyester (PETG bzw. PCTG) Folien. Zu beiden Seiten des Kartenkerns (10) befindet sich jeweils eine transparente Kartendeckschicht (11A, 11B), die ebenfalls bevorzugt aus einem thermisch nicht rekristallisierenden Polyester besteht. Die Haftung der Kartendeckschichten (11A, 11B) auf dem Kartenkern (10) geschieht jeweils über Klebeschichten (12A, 12B). Fig. 3 zeigt einen stark vergrößerten Ausschnitt ("A") aus dem Schichtaufbau, in dem die Klebebeschichtung (12A) zwischen der Kartendeckschicht (11A) und dem Kartenkern sichtbar ist. Auf der Schicht (10A) des Kartenkerns (10) sind die Druckbilddaten (13) aufgebracht.

Die Haftung der Kartendeckschichten (11A, 11B) wurde jeweils mit einem Schältest durchgeführt. Dabei wird die Kartendeckschicht (11A, 11B) unter einem Winkel von 180° vom Kartenkern (11A) abgezogen, wobei die dazu notwendige Kraft gemessen wird. So ergab sich beispielsweise für die Haftung einer PCTG-Kartendeckschicht (11A), die eine aus einer wäßrigen Polyester-Polyurethan-Elastomer-Dispersion mit einem polyfunktionalen Isocyant-Vernetzer hergestellte Klebebeschichtung (12A) aufwies, auf einer PCTG-Kartenkernschicht (11A) ein äußerst guter Haftwert von ca. 25 N/cm.

Für die Haftung einer PCTG-Kartendeckschicht (11A), die eine aus einer wäßrigen Dispersion eines Acrylatcopolymers mit einem polyfunktionalen Isocyant-Vernetzer hergestellte Klebebeschichtung (12A) aufwies, ergab sich auf einer PCTG- Kartenkernschicht (10A) ebenfalls ein sehr guter Haftwert von ca. 15 N/cm.

Selbst nach einem 10 Tage dauernden Salzsprühtest betrug die Haftung noch 10 N/cm, wobei 10 N/cm bereits ein typischer Wert für die Haftung unter normalen Bedingungen von Kartendeckschichten mit den bisher bekannten Klebeschichten auf der Basis organischer Lösungsmittel ist.

In Versuch hat sich gezeigt, daß die auf Basis wäßriger Dispersionen hergestellten Klebebeschichtungen (12A, 12B) für Kartendeckschichten (11A, 11B) auch zur Verbindung von Kartenkernen (10) aus PVC oder PC mit Kartendeckschichten (11A, 11B) aus PVC, PC oder Polyester geeignet sind.

Neben dem Bedrucken der Kartenkernschicht (10, 10A) - vgl. Fig. 3 - werden aus Gründen der Fälschungssicherheit und Haltbarkeit oftmals bestimmte Daten beispielsweise eine Kartennummer mit Hilfe der Laserbeschriftung aufgebracht. Wird die Laserbeschriftung beispielsweise auf der Kartenkernschicht (10, 10A) und durch die transparente Kartendeckschicht (11A) hindurch aufgebracht, so wird dem Material, das für die Kartenkernschicht (10, 10A) verwandt wird ein Laseradditiv beigemengt. Soll die Laserbeschriftung in der Kartendeckschicht (11A) erfolgen, so enthält diese ein die Laserstrahlung absorbierendes Laseradditiv. Darüber hinaus ist es vorgesehen, auch der Klebebeschichtung (12A) ein Laseradditiv beizumengen, damit eine Beschriftung auch in diesem Bereich erfolgen kann.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung einer Datenträgerkarte in Form eines Kunststoff- Kartenlaminats, bestehend aus einem ein- oder mehrschichtigen Kartenkern (10), welcher auf der Vorder- und/oder Rückseite bedruckt ist, und jeweils auf der bedruckten Seite des Kartenkerns (10) eine transparente Kartendeckschicht (11A, 11B) angeordnet ist, wobei zwischen dem Kartenkern (10) und der Kartendeckschicht (11A, 11B) eine diese dauerhaft verbindende Klebeschicht (12A, 12B) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß

• 1. eine transparente Folie bereitgestellt wird und auf diese Folie zur Ausbildung einer Klebebeschichtung (12A, 12B) eine Schicht einer wäßrigen Dispersion eines Polyester-Polyurethan-Elastomers und/oder eines Acrylatcopolymers
  • 1. mit einem polyfunktionalen Isocyanat-Vernetzer
  • 2. und einem Verdickungsmittel aufgebracht wird,
• 2. nach dem Aushärten der wäßrigen Dispersionsschicht aus der so beschichteten Folie Bögen oder Einzel-Kartendeckschichten (11A, 11B) hergestellt werden,
• 3. die Bögen oder Einzel-Kartendeckschichten (11A, 11B) in einer Laminatpresse unter dem Einfluß von Druck und Wärme mit Kartenkernbögen oder Einzel- Kartenkernen (10) verbunden werden und im Falle der Bögen zu Einzelkarten weiterverarbeitet werden.

2. Datenträgerkarte, welche nach dem Verfahren von Patentanspruch 1 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebeschicht (12A, 12B) eine Polyester-Polyurethan-Komponente und/oder Acrylatcopolymerkomponente, eine polyfunktionelle Isocyanat-Komponente und ein Verdickungsmittel aufweist.

3. Datenträgerkarte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kartenkern (10) aus thermisch nicht rekristallisierendem Polyethylenterephthalat besteht.

4. Datenträgerkarte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kartenkern (10) aus PVC besteht.

5. Datenträgerkarte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kartendeckschicht(en) (11A, 11B) aus thermisch nicht rekristallisierendem Polyethylenterephthalat besteht(en).

6. Datenträgerkarte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kartendeckschicht(en) (11A, 11B) aus Polycarbonat (PC) besteht(en).

7. Datenträgerkarte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kartendeckschicht(en) (11A, 11B) aus Polyvinylclorid (PVC) besteht(en).

8. Datenträgerkarte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kartenkernmaterial und/oder das Material der Kartendeckschicht (en) ein Laseradditiv enthält.

9. Datenträgerkarte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebebeschichtung zwischen dem Kartenkern und der Kartendeckschicht ein Laseradditiv enthält.