EP1049588B1 - Verfahren zur herstellung einer mehrschichtigen ausweiskarte aus kunststoff - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer mehrschichtigen ausweiskarte aus kunststoff Download PDF

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EP1049588B1
EP1049588B1 EP99963250A EP99963250A EP1049588B1 EP 1049588 B1 EP1049588 B1 EP 1049588B1 EP 99963250 A EP99963250 A EP 99963250A EP 99963250 A EP99963250 A EP 99963250A EP 1049588 B1 EP1049588 B1 EP 1049588B1
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card
layer
core layer
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    • B42D25/46Associating two or more layers using pressure

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a multilayered Identification card.
  • Identification cards are as check and bank cards or as Access authorization cards for mobile systems widely used. They consist of at least one card core layer printed on at least one side and one on the printed side of the card core layer applied topcoat. These Map layers are bonded together using the lamination process.
  • the cover layer which is usually transparent, adheres via an adhesive coating on the printed card core layer, and serves i.a. the protection of the pressure as well as Carrier for additional information, e.g. applied by thermal transfer printing become.
  • the card layers - card core layers as well as cover layers - come various materials: e.g. Polyvinyl chloride (PVC), polycarbonate (PC), Acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyethylene terephthalate (PET, PETG, PETF).
  • PVC Polyvinyl chloride
  • PC polycarbonate
  • ABS Acrylonitrile butadiene styrene
  • PET polyethylene terephthalate
  • PETG PETF
  • PETF polyethylene terephthalate
  • the materials and thus the card structure depends on various factors. These Factors are, for example: the desired mechanical properties of the produced ID card, the behavior at high and low temperatures, the issue of Printability, the question of laser inscribability as well as economic and ecological Requirements.
  • the object of the invention is to provide a multilayer identity card of the kind described in the introduction Manufacture type so that the delay described above does not occur.
  • adhesive coatings which contain at least one additive which increases the friction between the cover layer and the card core layer, whereby the formation of a sliding film is prevented.
  • the additives silica (SiO 2 ), silicates and calcium carbonate (CaCO 3 ) have proved to be particularly effective for this purpose.
  • the flow behavior of the adhesive coating can be favorably influenced during further use under pressure and temperature in the lamination process.
  • the adhesive coatings themselves are preferably a thermoplastic adhesive, for example based on polyamides, polyesters or polyurethanes or their copolymers.
  • only silica or only silicate or only calcium carbonate as additive is added to the adhesive formulations.
  • it is intended to incorporate into the adhesive formulations a mixture of two or more additives.
  • the surfaces of the additives used can also be chemically modified, which, for example, the embedding of the additives is improved in the material of the adhesive coating.
  • silica SiO 2
  • silica silica with different silane coatings.
  • silica the naturally occurring silica, such as sand, quartz or quartzite, or the synthetic silica come into consideration.
  • silicate talc is preferably used.
  • calcium carbonate come natural calcium carbonates, such as chalk or limestone, or the synthetically precipitated ones Calcium carbonates into consideration.
  • the percentage by weight of the additives in the adhesive coatings is at least 0.1% and highest 60%.
  • the additives used have a comparatively large surface area based on it Weight.
  • the chain molecules of the adhesive coatings are protected by the additives in impaired their mobility.
  • the card layers to be laminated are spaced apart for clarity from each other - between the lamination sheets (2) of a lamination press shown.
  • the Card construction consists of two adhesive layers, each printed on one side Card core layers (1A, 1A *) and two adhesive-coated cover layers (1B, 1B *), the sandwich the printed card core (1) sandwiched between them.
  • the in terms of the problem underlying the invention critical interface (Cover layer / card core layer) is here twice.
  • the inventively laminated card body For the production of the inventively laminated card body is in a known manner prefers the so-called multiple-use production - in contrast to Single card production - used, whereby the throughput opposite the Single card production is much larger.
  • the multi-benefit manufacturing are for each Card Layer Multi-Benefit Sheet (Printed Card Core Sheet Sheet, adhesive-coated cover sheet) each having a plurality of individual elements for Production of a variety of laminated card bodies used.
  • the printed card core layer sheets have a multiplicity of identical printed images on them, After lamination, the individual card bodies are punched out of the sheet receive. Both in the single card production as well as in the Mehrfachnutzen production are superimpose the layers or sheets precisely before the lamination.
  • the inventive method makes it no difference whether single-card production or Multiple benefit manufacturing is performed.
  • FIG. 2 the detail (A) of FIG. 1 is shown enlarged.
  • Adhesive coatings (1B0, 1A0) are now the additives (Z), which prevent that during lamination between the cover layer (1B0) and the card core layer (1A) forms a lubricating film.
  • the thickness of the ink layer (1A01) is, for example, between 2 .mu.m and 10 .mu.m.
  • the fat the cover layer (1B) - without adhesive coating (1B0) - is, for example, between 40 .mu.m and 50 .mu.m.
  • the thickness of the adhesive coating (1B0) on the cover layer (1B) is between 0.1 to 20 ⁇ m.
  • the thickness of the adhesive coating (1A0) is on the card core layer (1A) between 0.1 and 10 ⁇ m.
  • the thickness of the card core layer (1A) itself is about 300 ⁇ m.
  • the procedure for producing the multi-layered ID card is now as follows: In a first step, the unprinted card core layer (1A) is provided. Then it will be in a second step on this card core layer (1A), the adhesive coating (1) with the Additives (Z) applied over the entire surface.
  • the adhesive coating (1A0) is thereby preferably in liquid form by rolling evenly on the card core layer (1A) distributed. After drying and curing of the adhesive coating (1A) is then in a third step, the printing of this adhesive-coated card core layer (1A) in the digital Printing process. Then, in a fourth step, the outer layer (1B) which also has an adhesive coating (1B0) with additives (Z). located.
  • the Adhesive coating (1B0) preferably in liquid form by means of rollers evenly on the Cover layer (1B) distributed and then dried and cured.
  • the card layers (1B, 1A, 1B *, 1A *) are superimposed exact position and finally brought into a lamination press in the last step, where they are under pressure and Heat are connected with each other.
  • the already printed on Card core layer also in a separate step only an adhesive coating Additives (Z) are applied and then then a topcoat without Adhesive coating can be applied.
  • the application of the Adhesive coating preferably in liquid form (for example as solvent-containing Klebforumiltechnik or as an aqueous dispersion) by means of rolling evenly on the printed card core layer.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Ausweiskarte. Derartige Ausweiskarten sind als Scheck- und Bankkarten oder als Zugangsberechtigungskarten für Mobilfunksysteme stark verbreitet. Sie bestehen aus mindestens einer Kartenkernschicht, die wenigstens auf einer Seite bedruckt ist, und einer auf der bedruckten Seite der Kartenkernschicht aufgebrachten Deckschicht. Diese Kartenschichten werden im Laminationsverfahren miteinander verbunden.
Die Deckschicht, die meistens transparent ausgebildet ist, haftet über eine Klebebeschichtung auf der bedruckten Kartenkernschicht, und dient u.a. dem Schutz des Druckes sowie als Träger für zusätzliche Informationen, die z.B. im Thermotransferdruckverfahren aufgebracht werden.
Für die Kartenschichten - Kartenkernschichten wie auch Deckschichten - kommen verschiedene Materialien in Betracht: z.B. Polyvinylchlorid (PVC), Polycarbonat (PC), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyethylenterephthalat (PET, PETG, PETF). Die Wahl der Materialien und damit der Kartenaufbau hängt von verschiedenen Faktoren ab. Diese Faktoren sind bspw.: die gewünschten mechanischen Eigenschaften der herzustellenden Ausweiskarte, das Verhalten bei hohen und niedrigen Temperaturen, die Frage der Bedruckbarkeit, die Frage der Laserbeschriftbarkeit sowie wirtschaftliche und ökologische Vorgaben.
Je nachdem, welcher Kartenaufbau gewählt wurde, sind unterschiedliche Laminationsparameter (Temperatur und Druck, Zeit) erforderlich. Diese hängen insbesondere davon ab, welches Material für die Kartenkernschichten verwendet wird.
Nun ist es bekannt, auf die zu bedruckende Kartenkernschicht vor dem Bedrucken eine Klebebeschichtung (Haftvermittler, Haftgrund) aufzubringen, die eine bessere Haftung der Druckfarbe bewirken soll, d.h. das Bedrucken erfolgt auf einer klebebeschichteten Kartenkernschicht und nicht unmittelbar auf der Kartenkernschicht. Diese Vorgehensweise - das Bedrucken auf einer klebebeschichteten Kartenkernschicht - ist insbesondere beim sogennanten digitalen Druckverfahren auf Kunststoffolien notwendig. Beim digitalen Druckverfahren wird das auf die zu bedruckende Kunststoffolie aufzubringende Druckbild mit der Druckfarbe temporär, z.B. mit Hilfe von selektiven elektrostatischen Aufladungen, auf die Druckwalze aufgebracht. Dieses bspw. von Laserdruckern bekannte digitale Druckverfahren ist für die Bedruckung von Kunststoffolien für die Ausweiskartenherstellung erst seit kurzer Zeit bekannt. Die hierbei verwendeten Druckfarben und Druckparameter sind von den bisher klassischer Weise verwendeten Druckverfahren (Offset- und Siebdruck) in diesem Bereich verschieden, worin die Notwendigkeit für das Bedrucken auf einer klebebeschichteten Kartenkernschicht begründet liegt.
Bei der Lamination einer derart aufgebauten mehrschichtigen Ausweiskarte tritt nun insbesondere bei höheren Laminationstemperaturen (> 120° C) folgendes Problem auf: Und zwar kommt es oberhalb einer bestimmten Laminationstemperatur in unverwünschter Weise zu einem Verzug (Verschiebung, Verschwimmen) der Klebebeschichtungen einschließlich der zwischen diesen eingeschlossenen Druckschicht gegenüber der Deckschicht und der Kartenkernschicht. Die herkömmlicherweise verwendeten Klebebeschichtungen bilden quasi einen Gleitfilm zwischen der Kartenkernschicht und der Deckschicht. Dieses Phänomen läßt sich auf die rheologischen Eigenschaften der verwendeten Materialien zurückführen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine mehrschichtige Ausweiskarte der einleitend beschriebenen Art so herzustellen, daß der vorstehend beschriebene Verzug nicht auftritt.
Erfindungsgemäß werden Klebstoffbeschichtungen verwendet, die mindestens einen Zusatzstoff enthalten, der die Reibung zwischen der Deckschicht und der Kartenkernschicht erhöht, wodurch die Ausbildung eines Gleitfilms verhindert wird. Als hierfür besonders wirksam haben sich die Zusatzstoffe Silica (SiO2), Silikate und Calciumcarbonat (CaCO3) erwiesen. Das Fließverhalten der Klebebeschichtung läßt sich so bei der weiteren Verwendung unter Druck und Temperatur im Laminationsverfahren günstig beeinflussen.
Bei den Klebstoffbeschichtungen selbst handelt es sich vorzugsweise um einen thermoplastischen Klebstoff, z.B. auf der Basis von Polyamiden, Polyestern oder Polyurethanen oder deren Copolymeren. Dabei wird in einer Ausführungsform den Klebstofformulierungen nur Silica oder nur Silikat oder nur Calciumcarbonat als Zusatzstoff beigement. In einer alternativen Ausführungsform ist es vorgesehen, in die Klebstofformulierungen ein Gemisch aus zwei oder mehreren Zusatzstoffen einzuarbeiten. Die Oberflächen der verwendeten Zusatzstoffe können außerdem chemisch modifiziert sein, wodurch bspw. die Einbettung der Zusatzstoffe in das Material der Klebstoffbeschichtung verbessert wird. So ist es bspw. bei der Verwendung von Silica (SiO2) als Zusatzstoff vorgesehen, Silica mit unterschiedlichen Silanbeschichtungen einzusetzen.
Als Silica kommen die natürlich vorkommenden Silica, wie Sand, Quarz oder Quarzit, oder die synthetischen Silica in Betracht.
Als Silikat wird vorzugsweise Talkum verwendet. Als Calciumcarbonat kommen die natürlichen Calciumcarbonate, wie Kreide oder Kalkstein, oder die synthetisch gefällten Calciumcarbonate in Betracht.
Der Gewichtsprozentanteil der Zusatzstoffe an den Klebstoffbeschichtungen beträgt mindestens 0,1% und höchsten 60%.
Die verwendeten Zusatzstoffe haben eine vergleichsweise große Oberfläche bezogen auf ihr Gewicht. Die Kettenmoleküle der Klebstoffbeschichtungen werden durch die Zusatzstoffe in ihrer Beweglichkeit beeinträchtigt. Außerdem kommt es zu einer Anlagerung von Polymersegmenten der Klebstoffbeschichtung an die Oberfläche der Zusatzstoffe, wodurch auch benachbarte Polymersegmente der Klebstoffbeschichtung hinsichtlich ihrer Beweglichkeit eingeschränkt werden. Insgesamt kann man sagen, daß durch die Anwesenheit der Zusatzsoff die Rheologie der Klebebeschichtung mit Blick auf die Laminationstemperatur dahingehend verändert wird, daß die Viskosität der Klebstoffbeschichtung in für den vorliegenden Verwendungsfall positiver Weise erhöht wird.
Anhand der beiden Zeichnungen soll die Erfindung nachfolgend veranschaulicht werden. Es zeigt:
Fig.1
die zu laminierenden Kartenschichten in Explosionsdarstellung zwischen den Laminationsblechen einer Laminationspresse,
Fig.2
einen vergrößerten Ausschnitt im Bereich Deckschicht/Kartenkernschicht.
In Fig. 1 sind die zu laminierenden Kartenschichten - zur Verdeutlichung beabstandet voneinander - zwischen den Laminationsblechen (2) einer Laminationspresse dargestellt. Der Kartenaufbau besteht aus zwei jeweils einseitig bedruckten, klebebeschichten Kartenkernschichten (1A,1A*) und zwei klebstoffbeschichteten Deckschichten (1B,1B*), die den bedruckten Kartenkern (1) in "Sandwich-Bauweise" zwischen sich einschließen. Die hinsichtlich dem der Erfindung zugrunde liegenden Problem kritische Grenzfläche (Deckschicht/Kartenkernschicht) ist hier also zweimal vorhanden.
Zur Herstellung des erfindungsgemäß laminierten Kartenkörpers wird in bekannter Weise bevorzugt die sogenannte Mehrfachnutzenfertigung - im Unterschied zur Einzelkartenfertigung - eingesetzt, wodurch der Durchsatz gegenüber der Einzelkartenfertigung sehr viel größer ist. Bei der Mehrfachnutzen-Fertigung werden für jede Kartenschicht Mehrfachnutzen-Bogen (bedruckte Kartenkernschicht-Bogen, klebstoffbeschichtete Deckschicht-Bogen) mit jeweils einer Vielzahl von Einzelelementen zur Herstellung einer Vielzahl von laminierten Kartenkörpern eingesetzt. Für diesen Zweck weisen die bedruckten Kartenkernschicht-Bogen eine Vielzahl identischer Druckbilder auf - Nach der Lamination werden die Einzelkartenkörper durch Ausstanzen aus dem Bogen erhalten. Sowohl in der Einzelkartenfertigung als auch in der Mehrfachnutzen-Fertigung sind die Schichten bzw. Bogen passgenau vor der Lamination übereinanderzulegen. Für das erfindungsgemäße Verfahren macht es keinen Unterschied, ob Einzelkartenfertigung oder Mehrfachnutzen-Fertigung durchgeführt wird.
In Fig. 2 ist der Ausschnitt (A) aus Fig. 1 vergrößert dargestellt. Man erkennt die Klebstoffbeschichtung (1B0) auf der Deckschicht (1B) sowie die Klebstoffbeschichtung (1A0) und die Druckfarbschicht (1A1) auf der Kartenkernschicht (1A). In den Klebstoffbeschichtungen (1B0, 1A0) befinden sich nun die Zusatzstoffe (Z), die verhindern, daß sich während der Lamination zwischen der Deckschicht (1B0) und der Kartenkernschicht (1A) ein Gleitfilm ausbildet.
Die Dicke der Druckfarbschicht (1A01) beträgt bspw. zwischen 2µm und 10 µm. Die Dicke der Deckschicht (1B) - ohne Klebstoffbeschichtung (1B0) - beträgt bspw. zwischen 40µm und 50µm. Die Dicke der Klebstoffbeschichtung (1B0) auf der Deckschicht (1B) liegt zwischen 0,1 bis 20 µm. Die Dicke der Klebebeschichtung (1A0) auf der Kartenkernschicht (1A) liegt zwischen 0,1 und 10 µm. Die Dicke der Kartenkernschicht (1A) selbst beträgt ca. 300 µm.
Der Verfahrensablauf zur Herstellung der mehrschichtigen Ausweiskarte ist nun wie folgt: In einem 1. Schritt wird die unbedruckte Kartenkernschicht (1A) bereitgestellt. Dann wird in einem 2. Schritt auf diese Kartenkernschicht (1A) die Klebebeschichtung (1) mit den Zusatzstoffen (Z) vollflächig aufgebracht. Dabei wird die Klebebeschichtung (1A0) vorzugsweise in flüssiger Form mittels Walzen gleichmäßig auf der Kartenkernschicht (1A) verteilt. Nach dem Trocknen und Aushärten der Klebebeschichtung (1A) erfolgt dann in einem 3. Schritt das Bedrucken dieser klebebeschichteten Kartenkernschicht (1A) im digitalen Druckverfahren. Anschließend wird dann in einem 4. Schritt die Deckschicht (1B) bereitgestellt, auf der sich ebenfalls eine Klebebeschichtung (1B0) mit Zusatzstoffen (Z) befindet. Dabei wird zur Herstellung dieser klebebeschichteten Deckschicht (1B) die Klebebeschichtung (1B0) vorzugsweise in flüssiger Form mittels Walzen gleichmäßig auf der Deckschicht (1B) verteilt und anschließend getrocknet und ausgehärtet. In einem 5. Schritt werden die Kartenschichten (1B, 1A, 1B*, 1A*) positionsgenau übereinandergelegt und schließlich im letzten Schritt in eine Laminationspresse gebracht, wo sie unter Druck und Wärme miteinander verbunden werden.
Anstatt eine klebebeschichtete Deckschicht zu verwenden, kann auf die bereits bedruckte Kartenkernschicht auch in einem separaten Schritt nur eine Klebebeschichtung mit Zusatzstoffen (Z) aufgebracht werden und anschließend darauf dann eine Deckschicht ohne Klebebeschichtung aufgebracht werden. Auch in diesem Fall erfolgt das Aufbringen der Klebebeschichtung vorzugsweise in flüssiger Form (z.B. als lösungsmittelhaltige Klebstofforumilierung oder als wäßrige Dispersion) mittels Walzen gleichmäßig auf die bedruckte Kartenkernschicht.

Claims (7)

  1. Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Ausweiskarte aus Kunststoff, wobei die herzustellende Karte mindestens eine wenigstens einseitig bedruckte Kartenkernschicht (1A) aufweist, wobei auf der bedruckten Seite der Kartenkernschicht (1A) eine Deckschicht (1B) aufgebracht ist,
    bestehend aus den folgenden Verfahrensschritten:
    a) Bereitstellung der unbedruckten Kartenkernschicht (1A)
    b) Aufbringen einer Klebebeschichtung (1A0) auf die Kartenkernschicht (1A)
    c) das Bedrucken der klebebeschichteten Kartenkernschicht (1A),
    d) das Bereitstellen einer Deckschicht (1B) auf der sich eine Klebebeschichtung (1B0) befindet,
    e) das positionsgenaue Übereinanderlegen der Kartenschichten (1A, 1B),
    f) das Einbringen der positionsgenau übereinandergelegten Kartenschichten (1A, 1B) in eine Laminationspresse, wo die Kartenschichten (1A, 1B) unter Druck und Wärme miteinander verbunden werden,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    Klebebeschichtungen (1A0,1B0) verwendet werden, die mindestens einen Zusatzstoff (Z) aufweisen, der die Reibung zwischen der Deckschicht (1B) und der Kartenkernschicht (1A) erhöht.
  2. Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Ausweiskarte aus Kunststoff, wobei die herzustellende Karte mindestens eine wenigstens einseitig bedruckte Kartenkernschicht (1A) aufweist, wobei auf der bedruckten Seite der Kartenkernschicht (1A) eine Deckschicht (1B) aufgebracht ist,
       bestehend aus den folgenden Verfahrensschritten:
    a) die Bereitstellung der unbedruckten Kartenkernschicht (1A)
    b) Aufbringen einer Klebebeschichtung (1A0) auf die Kartenkernschicht (1A)
    c) das Bedrucken der klebebeschichteten Kartenkernschicht (1A),
    d) das Aufbringen einer zweiten Klebebeschichtung (1B0) auf die bedruckte Kartenkernschicht (1A),
    e) das Bereitstellen einer Deckschicht (1B),
    f) das positionsgenaue Übereinanderlegen der Kartenschichten (1A, 1B),
    g) das Einbringen der positionsgenau übereinandergelegten Kartenschichten (1A, 1B) in eine Laminationspresse, wo die Kartenschichten (1A, 1B) unter Druck und Wärme miteinander verbunden werden,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    Klebebeschichtungen (1A0, 1A1) verwendet werden, die mindestens einen die Reibung zwischen der Deckschicht (1B) und dem Kartenkern erhöhenden Zusatzstoff (Z) aufweisen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Klebstoffbeschichtungen (1A0, 1B0) als Zusatzstoff (Z) Silica (SiO2) aufweisen.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    daddurch gekennzeichnet, daß
    die Klebstoffbeschichtungen (1A0, 1B0) als Zusatzstoff (Z) Silikat aufweisen.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Klebstoffbeschichtungen (1A0, 1B0) als Zusatzstoff (Z) Calciumcarbonat aufweisen.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Gewichtsprozentanteil der Zusatzstoffe (Z) an den Klebstoffbeschichtungen (1A0, 1B0) zwischen 0,1% und 60% beträgt.
  7. Mehrschichtige Ausweiskarte aus Kunststoff
    bestehend aus
    mindestens einer Kartenkernschicht (1A) mit wenigstens einer einseitig aufgebrachten Klebebeschichtung (1A0), auf der sich eine Druckschicht (1A1) befindet,
    einer weiteren Klebebeschichtung (1B0), die zwischen der Druckschicht (1A1) und einer Deckschicht (1B) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Klebebeschichtungen (1A0, 1B0) mindestens einen Zusatzstoff (Z) aufweisen, der die Reibung der Klebebeschichtungen (1A0, 1B0) bei hohen Temperaturen erhöht.
EP99963250A 1998-11-21 1999-11-16 Verfahren zur herstellung einer mehrschichtigen ausweiskarte aus kunststoff Expired - Lifetime EP1049588B1 (de)

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