EP1805033A1 - Substrate mit elektrisch leitfähigen schichten - Google Patents

Substrate mit elektrisch leitfähigen schichten

Info

Publication number
EP1805033A1
EP1805033A1 EP04790663A EP04790663A EP1805033A1 EP 1805033 A1 EP1805033 A1 EP 1805033A1 EP 04790663 A EP04790663 A EP 04790663A EP 04790663 A EP04790663 A EP 04790663A EP 1805033 A1 EP1805033 A1 EP 1805033A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrically conductive
layer
film material
substrates
layers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04790663A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Friedrich Kastner
Martin Bergsmann
Evelyne Wagner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hueck Folien GmbH
Original Assignee
Hueck Folien GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hueck Folien GmbH filed Critical Hueck Folien GmbH
Publication of EP1805033A1 publication Critical patent/EP1805033A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29—Securities; Bank notes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/043—Improving the adhesiveness of the coatings per se, e.g. forming primers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/044—Forming conductive coatings; Forming coatings having anti-static properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/052—Forming heat-sealable coatings
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/40—Agents facilitating proof of genuineness or preventing fraudulent alteration, e.g. for security paper
    • D21H21/44—Latent security elements, i.e. detectable or becoming apparent only by use of special verification or tampering devices or methods
    • D21H21/48—Elements suited for physical verification, e.g. by irradiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
    • H01B1/124—Intrinsically conductive polymers
    • H01B1/127—Intrinsically conductive polymers comprising five-membered aromatic rings in the main chain, e.g. polypyrroles, polythiophenes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/14—Security printing
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/40—Agents facilitating proof of genuineness or preventing fraudulent alteration, e.g. for security paper
    • D21H21/42—Ribbons or strips
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/02—Testing electrical properties of the materials thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0393—Flexible materials
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03—Conductive materials
    • H05K2201/032—Materials
    • H05K2201/0329—Intrinsically conductive polymer [ICP]; Semiconductive polymer

Definitions

  • the polyethylenedioxythiophenemethanol prepared in situ exhibits IR-reflecting properties
  • support substrates are for example carrier films, preferably flexible transparent plastic films, for example, from PI, PP 1 MOPP, PE, PPS, PEEK, PEK, PEI, PAEK, LCP, PEN, PBT, PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC , PTFE, ETFE, CTFE in question.
  • carrier films preferably flexible transparent plastic films, for example, from PI, PP 1 MOPP, PE, PPS, PEEK, PEK, PEI, PAEK, LCP, PEN, PBT, PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC , PTFE, ETFE, CTFE in question.
  • woven or nonwovens such as continuous fiber webs, staple fiber webs and the like, which may optionally be needled mechanically or hydrodynamically and / or calendered, may be used as carrier substrates.
  • fabrics or webs of plastics such as PP, PET, PA, PPS and the like, but it can also be woven or nonwovens made of natural, optionally treated fibers, such as viscose fibers are used.
  • the nonwovens or fabrics used have a weight per unit area of about 20 g / m 2 to 500 g / m 2 . If necessary, the nonwovens or fabrics must be surface-treated.
  • the dip cylinder now takes the polymer dispersion from the inner tub and transfers it to the transfer cylinder.
  • the excess mixture which is not absorbed by the transfer cylinder, now runs over the outside of the inner tub into the outer tub 21.
  • that portion which has not been applied to the application tool via the squeegee 4 (not shown in FIG. 5) returns to the outer sump.
  • the drying of the applied layer then takes place through the drying devices 5 or the washing process in the washing station 6 for the removal of solvent residues (FIG.
  • the preferred embodiment of the application device has, as shown in Fig. 5a, in addition to the elements shown in Fig. 5 each have a reservoir for the monomer and a separate reservoir for the initiator and / or catalyst or the initiator and / or catalyst or additional catalyst mixture and for the optionally additionally metered in solvent.
  • the solvent is metered in via a viscosity regulator.
  • the initiator and / or catalyst ie in particular Fe (III) -toluenesulfonate, for example Baytron ® CB 40, Fa. Bayer respectively in large excess compared to the monomer.
  • the weight ratio of monomer or prepolymer to initiator and / or catalyst is about 1: 5 - 1: 100, preferably 1: 8 to 1: 80.
  • the excess initiator and / or catalyst ensures complete and safe reaction of the entire monomer even during shorter available reaction times, thus ensuring that no deleterious residues remain. Furthermore, optimum film formation is achieved by this excess of initiator and / or catalyst.
  • the washing process is preferably carried out by applying the selected washing liquid by means of one or more nozzle bars, wherein preferably pressure and angle of the washing liquid impinging on the coating are adjustable.
  • the electrically conductive polymers can also be pigmented, all known pigments being suitable. If the transparency is not to be significantly influenced, however, highly opaque or coloring pigments such as graphite, TiO 2 or carbon black are not suitable.
  • Line-shaped or analogous structures have a conductivity directed in a preferred direction according to the orientation of the structures.
  • these structures provide additional security against destruction by transverse cracks in this and possibly above and / or underlying layer, since they are prevented from tearing at the interstices. If such an electrically conductive layer by an additional layer, such as a lacquer layer or by laminating protected, the gaps or recesses ensure improved sealing of the conductive polymer layer.
  • the full-surface polymeric conductive base layer is made, for example, by a corresponding depth-variable gravure cylinder, in different thickness, thereby angle-dependent conductivities are achieved.
  • the ink or lacquer used can be soluble in a solvent, preferably in water, but it can also be a dye soluble in any solvent, for example in alcohol, esters and the like become.
  • the color or the colored lacquer can be customary compositions based on natural or artificial macromolecules.
  • the color may be pigmented or unpigmented.
  • pigments all known pigments can be used. Particularly suitable are TiO 2 , ZnS, kaolin and the like.
  • the film thus produced has a conductivity of 800 ⁇ / square, the conductive layer has a transparency of 62%.
  • Example 3 When heated to about 100 0 C, the layer shows a color change from non-fluorescent violet to fluorescent yellow.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft Substrate mit elektrisch leitfähigen Schichten, wobei die elektrisch leitfähigen Schichten aus elektrisch leitfähigen Polymeren bestehen. Die elektrisch leitfähigen Polymeren können gegebenenfalls in Gegenwart anderer elektrisch leitfähiger und/oder funktioneller und/oder dekorativer Schichten auf dem Substrat vorhanden sein. Die Substrate werden insbesondere unter anderem als Sicherheitselemente, als Bauelemente in der Elektronikindustrie und als dekorative Elemente verwendet.

Description

Substrate mit elektrisch leitfähigen Schichten
Die Erfindung betrifft Substrate mit elektrisch leitfähigen Schichten, Verfahren und eine Vorrichtung zu deren Herstellung und deren Verwendung.
Bei der Herstellung von beschichteten Substraten werden üblicherweise leitfähige Farben oder Lacke zum Drucken elektrisch leitfähiger Schichten verwendet. Den Farben oder Lacken werden dabei im allgemeinen elektrisch leitfähige Pigmente, beispielsweise Russ, Graphit, Silber und dergleichen zugemischt. Allerdings sind die mit diesen Pigmenten versehenen Farben und Lacke nach dem Drucken, insbesondere auch auf transparenten Substraten deutlich sichtbar.
Bei verschiedenen Anwendungen ist es jedoch unerwünscht, dass die aufgebrachten elektrisch leitfähigen Schichten sofort erkennbar sind. Dies trifft insbesondere auf die Verwendung in Sicherheitsmerkmalen für Datenträger, Wertdokumente und Produkte aller Art zu.
Aus EP 0 426 801 B sind beispielsweise Sicherheitselemente für Sicherheitsdokumente bekannt, die Zeichen aufweisen, die im Auflicht verborgen sind, im Durchlicht erkennbar werden und die außerdem elektrisch leitend ausgeführt sind, wobei das elektrisch leitende Material vollflächig über mindestens eine Oberfläche des Sicherheitselementes vorhanden ist und zumindest in Teilbereichen transparent oder semitransparent ausgeführt ist und über und/oder unter den Zeichen angeordnet ist. Das elektrisch leitfähige Material befindet sich immer an der Oberfläche des Sicherheitsmerkmals. Dabei wird das transparente bzw. semitransparente Material entweder durch eine Indium-Zinn-Oxidschicht oder durch Aufsputtern einer Metallschicht, insbesondere einer Aluminiumschicht realisiert.
Insbesondere für Sicherheitsanwendungen sind aber für eine sichere Funktion und Identifizierbarkeit der elektrisch leitenden Merkmale gewisse Anforderungen an die elektrisch leitende Schicht zu stellen, insbesondere was den elektrischen Widerstand, die mechanische Beständigkeit, die Flexibilität, die Dehnbarkeit, die Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit betrifft, die mit den bekannten Lösungen nicht zufriedenstellend erreicht werden kann. Insbesondere bei der Verwendung als RF-Antennen für Transponder, in Diebstahlschutzetiketten, SmartCards und dergleichen muss auch eine sichere Funktion gewährleistet sein.
Aus der EP 1 185 422 B1 ist ein optisch variables Sicherheitsmerkmal mit diffraktiven Strukturen bekannt, bestehend aus einem elektrisch leitfähigen Polymer und mindestens einer Trägerfolie, einer Schutzschicht, einer Lackschicht und einer Reflexionsschicht, wobei das elektrisch leitfähige Polymer ein an unterschiedlichen Lagen angeordnetes Polyethylendioxythiophen-Polystyrolsulfonat ist.
Aus der WO 99/66128 sind elektrische Merkmalsstoffe zur Integration in Papierstoffbahnen bekannt, wobei als elektrisch leitendes transparentes Polymer Polyethylendioxythiophen-Polystyrolsulfonat Verwendung findet.
Die erhältlichen Formulierungen des Polyethylendioxythiophens im Matrixpolymer Polystyrolsulfonat weisen allerdings nur definierte Viskositäten aufweisen, die bei der Anwendung nicht verändert werden können, ohne gravierende Nachteile bei der Verarbeitung und Aufbringung des Polymers bzw. negative Einflüsse auf die Güte der Beschichtung in Kauf zu nehmen. Die Änderung bzw. Einstellung einer definierten Viskosität ist aber besonders beim partiellen Aufbringen des leitfähigen Polymers von entscheidender Bedeutung. Je nach Druckmotiv, gewünschter Schichtdicke, Leitfähigkeit und Transparenz führt eine andere Viskosität zum optimalen Ergebnis. Z.B. zum Drucken feiner Raster, also feiner Strukturen im Druckbild sind niedrige Viskositäten erforderlich, um exakte Konturen und kanten zu erhalten.
Ferner ist bekannt, Polyethylendioxythiophen drucktechnisch durch in situ Polymerisation des Monomers, beispielsweise Baytron M mit einem Katalysator, beispielsweise Fe-(lll)toluolsulfonat drucktechnisch aufzubringen. Auch bei diesem Verfahren ist die Einstellung einer definierten Viskosität zur Erzielung eines Druckbildes mit hoher Kantenschärfe kaum möglich, da dabei gravierende Nachteile bei der in situ-Polymerisiation (ungenügende Polymerisation und daher geringe Leitfähigkeit und deutliche Färbung der Schicht) in Kauf genommen werden müssen.
Ferner ist es wünschenswert, dass Sicherheitsmerkmale neben der Leitfähigkeit eine zusätzliche, vorzugsweise maschinell auslesbare Eigenschaft aufweist, um erhöhte Fälschungssicherheit zu gewährleisten. Die derzeit bekannten und verwendeten elektrisch leitfähigen Polymere sind meist transparent, weisen aber außer der Leitfähigkeit per se keine zusätzliche Eigenschaft auf, die diese Erfordernisse erfüllen würden. Zusätzliche, vorzugsweise maschinell auslesbare Eigenschaften können derzeit nur durch geeignete Zusätze (beispielsweise Farbstoffe und dergleichen) erzielt werden.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung von Substraten mit elektrisch leitfähigen polymeren Schichten, die zusätzlich die oben genannten gewünschten Eigenschaften, nämlich ein zusätzliches maschinell auslesbares Merkmal sowie hohe Kantenschärfe des Druckbildes unabhängig von der Strichstärke aufweisen.
Gegenstand der Erfindung sind daher Substrate mit mindestens einer elektrisch leitenden Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende(n) Schicht(en) aus Thiophen-derivaten oder einer Mischung von Thiophen- derivaten besteht(en), die mindestens eine zur Leitfähigkeit zusätzliche, physikalische, maschinell auslesbare Eigenschaft besitzt(en) und unabhängig von der Strichstärke mit hoher Kantenschärfe verdruckbar ist (sind).
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Substraten mit mindestens einer elektrisch leitenden Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass ein Monomer oder Vorpolymer auf das Trägersubstrat aufgebracht und in situ polymerisiert wird, wobei der Initiator und/oder Katalysator ebenfalls in situ entfernt werden kann oder die Polymere als Dispersion auf das Trägersubstrat aufgebracht werden.
Geeignete Poly-thiophenderivate sind Alkyl-, Urethan-, Sulfonsäure-, Ether-, Ester-, Benzo- und Aza-(Poly)-thiophene, beispielsweise Polymere der bzw. die Monomere Ethylendioxythiophenmethanol; Benzoethylendioxythiophen; (PoIy)- 3-hexylthiophen; Thieno(3,4-b)-1,4-dioxin-2-methanol,2)3-dihydro-; oder 2H- thieno(3,4-b)(1 ,4)dioxepin-3-d,3,4-dihydro-.
Diese polymeren leitfähigen Beschichtungen weisen außer der Leitfähigkeit jeweils eine zusätzliche visuell erkennbare oder maschinenlesbare Eigenschaft auf.
So zeigt zum Beispiel das in situ hergestellte Polyethylendioxythiophenmethanol IR-reflektierende Eigenschaften,
Polythiophenether thermisch induzierte thermochrome und fluoreszierende Eigenschaften. Poly-3-hexylthiophen zeigt VIS-Reflexion, ähnlich einem metallischen Glanz. In Verbindung mit einem Dielektrikum zeigen Ethylendioxythiophenmethanol und Ethylendioxythiophen und deren Derivate reversible elektrochrome Eigenschaften.
Diese Eigenschaften können beispielsweise durch Mischungen mit anderen Poly-thiophenderivaten modifiziert und erweitert werden. Dabei können beispielsweise gezielte IR, diffuse oder metallisch glänzende VIS oder UV- Eigenschaften in definierten Bandbereichen eingestellt werden. Ferner trägt eine entsprechende Modifikation zu Erhöhung der Langzeitbeständigkeit bei.
Die flüssigen Beschichtungen zeigen eine gute Löslichkeit in Lösungsmitteln, wie Wasser, in Alkoholen und Aromaten, beispielsweise in IPA, Butanol, oder Ethanol. Daher kann beim Aufbringen der Beschichtung die Viskosität der Beschichtungszusammensetzung definiert durch Anpassung des Festkörpergehalts und Lösungsmittelmenge eingestellt werden. Dadurch ist das Drucken sowohl feiner als auch gröberer Raster und/oder Linienstrukturen mit entsprechender Kantenschärfe (Strichstärkentoleranz besipielweise. ± 0.01 mm) möglich.
Die Polymere können in Form einer Dispersion oder vorzugsweise in Form ihre Monomere bzw. Vorpolymere mit nachfolgender Aufbringung eines Initiator und/oder Katalysator oder bereits in Mischung mit einem Initiator und/oder Katalysator auf ein Trägersubstrat aufgebracht werden.
Die Aufbringung der elektrisch leitfähigen Monomeren bzw. Polymere kann auf jede bekannte konventionelle Weise erfolgen, beispielsweise durch Spin- Coating, Aufstreichen, Aufdampfen, durch Drucken, (Tiefdruck, Flexodruck, Siebdruck, Offsetdruck, Digitaldruck und dergleichen) durch Aufsprühen, Sputtern oder Walzenauftragstechniken.
Als Trägersubstrate kommen beispielsweise Trägerfolien, vorzugsweise flexible transparente Kunststofffolien, beispielsweise aus PI, PP1 MOPP, PE, PPS, PEEK, PEK, PEI, PAEK, LCP, PEN, PBT, PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC, PTFE, ETFE, CTFE in Frage.
Die Trägerfolien weisen vorzugsweise eine Dicke von 5 - 700 μm, bevorzugt 5 - 200 μm, besonders bevorzugt 5 - 50 μm auf.
Ferner können als Trägersubstrat auch Metallfolien, beispielsweise AI-, Cu-, Sn-, Ni-, Fe- oder Edelstahlfolien mit einer Dicke von 5 - 200 μm, vorzugsweise 10 bis 80 μm, besonders bevorzugt 20 - 50 μm dienen. Die Folien können auch oberflächenbehandelt, beschichtet oder kaschiert beispielsweise mit Kunststoffen oder lackiert sein. Ferner können als Trägersubstrate auch Papier oder Verbünde mit Papier, beispielsweise Verbünde mit Kunststoffen mit einem Flächengewicht von 20 - 500 g/m2, vorzugsweise 40 - 200 g/m2, verwendet werden.
Ferner können als Trägersubstrate Gewebe oder Vliese, wie Endlosfaservliese, Stapelfaservliese und dergleichen, die gegebenenfalls mechanisch oder hydrodynamisch vernadelt und/oder kalandriert sein können, verwendet werden. Vorzugsweise bestehen solche Gewebe oder Vliese aus Kunststoffen, wie PP, PET, PA, PPS und dergleichen, es können aber auch Gewebe oder Vliese aus natürlichen, gegebenenfalls behandelten Fasern, wie Viskosefasern eingesetzt werden. Die eingesetzten Vliese oder Gewebe weisen ein Flächengewicht von etwa 20 g/m2 bis 500 g/m2 auf. Gegebenenfalls müssen die Vliese oder Gewebe oberflächenbehandelt werden.
In Fig.1 ist eine spezielle Anordnung zur Aufbringung der leitfähigen Polymere als Mischung von Monomer und Initiator und/oder Katalysator und/oder Katalysator) dargestellt. In Fig.2 ist eine weitere Möglichkeit der Aufbringung des Monomeren und des Initiator und/oder Katalysator und/oder Katalysator dargestellt, in Fig.3 eine Möglichkeit zur Aufbringung zweier aufeinanderfolgender Schichten des elektrisch leitfähigen Polymers, in Fig. 4 ein Schema zur Aufbereitung der Waschflüssigkeit und in Fig. 5 und Fig. 5a eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Aufbringungsvorrichtung mit Vorratsbehälter und getrennten auch als Zudosiereinheiten vorgesehenen Vorratsbehältern.
In den Fig. 1 bis 3 bedeutet 1 das Trägersubstrat, 2 ein Vorratsgefäß für die Mischung des Monomeren mit dem Katalysator oder des Monomeren, 2a die Aufbringungsvorrichtung für den Katalysator (wenn im Vorratsgefäß 2 nur das Monomer bereitgestellt wird), 2b das Vorratsgefäß für die Aufbringung der zweiten Polymerschicht, 3 eine Übertragswalze, 4 eine Rakel, 5 eine Trocknereinrichtung (IR-, UV- oder Konvektionstrockner), 6 den Waschbereich mit folgenden gleichzeitig oder alternativ verwendbaren Einheiten 6a Spritzdüsen, 6b eine Bürste oder ein Filz und 6c ein Luftrakel und 7 eine optionale Blasleiste oder einen Trockner.
In Fig. 4 bedeutet 8 die Wasseraufbereitung (auch Zudosieren von Ionen in
Form von Salzen), 9 eine Drucksteuerung, 10 eine Pumpe, 11 den
Waschprozess, 12 einen Filter, 13 - 17 lonentauscher, 18 die
Abwasserentsorgung.
In den Fig. 5 und 5a ist eine bevorzugte Auftragsvorrichtung (2 bzw. 2b, und 3 wie in den Fig. 1 - 3 dargestellt) mit zugehörigem im Folgenden näher beschriebenen zusätzlichen Tauchzylinder 3a dargestellt. In der bevorzugten Auftragsvorrichtung besteht das Vorratsgefäß 2 bzw. 2b aus einer Außenwanne 21 und einer Innenwanne 22 mit einem Rücklaufblech 22a. 23 bedeutet den Zulauf der Monomer/Initiator und/oder Katalysator und/oder Katalysatormischung aus einem Vorrats(misch)behälter 23a über eine Pumpe 23b und einen Filter 23 c, 24 bedeutet den Abfluss der Monomer/Initiator und/oder Katalysator und/oder Katalysatormischung aus der Außenwanne 22 in den Vorratsbehälter. 3a bedeutet einen Tauchzylinder und 3 den Übertragszylinder. 25 bedeutet einen Verteilertunnel für die Monomer/Initiator und/oder Katalysator und/oder Katalysatormischung, 26 das Verteilerblech des Verteilertunnels.
In Fig. 5a bedeutet 27 den Vorratsbehälter für das Monomer und 28 den Vorratsbehälter für den Initiator und/oder Katalysator und 29 den Vorratsbehälter für das Lösungsmittel.
Dabei wird vorzugsweise wie in Fig. 5 dargestellt aus einem Vorratsbehälter 23a, der vorzugsweise doppelwandig ausgeführt und temperaturgeregelt ist um eine entsprechende Temperatur einzustellen, über eine Pumpe 23 b und einen Filter 23c in die temperaturkontrollierte Innenwanne 22 des Vorratsbehälters 2 (aus Fig. 1) gefördert. In der Innenwänne wird aufzubringende Mischung über einen Verteilertunnel 25 und das Verteilerblech 26, das mit regelmäßig angeordneten Öffnungen versehen ist, gleichmäßig verteilt. Die Inπenwanne hat an der inneren Oberfläche die Form eines etwa Halbzylinders, wobei diese Oberfläche so dimensioniert ist, dass der Tauchzylinder 3a in einem definierten konstanten Abstand zur Innenoberfläche des Vorratsbehälters 2 eingreifen kann. Je nach Höhe der Füllung in der Innenwanne 22 greift der Tauchzylinder 3a mit etwa 1/3-1/2 seines Umfangs in die in die Innenwanne geförderte Mischung ein. Die temperaturkontrollierte Innenwanne ist dabei so dimensioniert, dass sie auf der vom Abfluss 24 der umgebenden temperaturgeregelten Außenwanne abgewandten Seite in über die Dimension eines Halbzylinders, allerdings dessen Form im wesentlichen fortsetzendes Rücklaufblech bis zu einen Höhe von zumindest der Hälfte des Durchmessers bis zu etwa 2/3 des Durchmessers des Tauchzylinders aufweist.
Der Tauchzylinder nimmt nun die Polymerdispersion aus der Innenwanne und überträgt sie auf den Übertragszylinder. Dabei läuft nun die überschüssige Mischung, die nicht vom Übertragszylinder aufgenommen wird, über die Außenseite der Innenwanne in die Außenwanne 21 zurück. Ebenso läuft jener Anteil, der über die Rakel 4 (in Fig.5 nicht dargestellt) nicht auf das Auftragswerkzeug aufgebracht wurde, in die Außenwanne zurück.
Aufgrund der Ausrichtung der Außenwanne nicht plan in einer Ebene, sondern mit einem leichten Gefälle von der dem Abfluss abgewandten Seite der Wanne zu der Seite, auf der der Abfluss situiert ist, wird die in der Außenwanne 21 aufgefangene Mischung aus dem gesamten Lackauftragswerk wieder zurück in den Vorratsbehälter 23a geführt. In der Innenwanne befindet sich also immer nur aus dem Vorratsbehälter unter definierter Temperatur und mit der über die Pumpe 23 b definierten Zuflussgeschwindigkeit eingebrachte Mischung.
Durch die Vermeidung des Rücklaufs von nicht über die folgenden Zylinder und die Rakel aufgebrachter Mischung in die Innenwanne wird dabei die Temperatur Mischung in der Innenwanne korrekt konstant gehalten auch Lufteintrag vermieden. Ferner kann die Temperatur der Mischung in der Innenwanne ständig über einen Temperatursensor (in Fig.5 nicht dargestellt) kontrolliert werden.
Anschließend erfolgt die Trocknung der aufgebrachten Schicht durch die die Trocknereinrichtungen 5 bzw. der Waschvorgang in der Waschstation 6 zur Entfernung von Lösungsmittelresten (Fig.1)
Es werden aber bevorzugt die Monomere bzw. Vorpolymere zur Bildung der elektrisch leitfähigen Polymere aufgebracht und in situ polymerisiert (Fig. 2, 3, und 5a).
Dabei können als Initiator und/oder Katalysator sowohl radikalische, als auch Redox- oder Photo-Initiator und/oder Katalysatoren, beispielsweise UV-, verwendet werden.
Sowohl Monomer als auch Initiator und/oder Katalysator und/oder Katalysator werden bevorzugt in einem Lösungs- bzw. Dispersionsmittel bereitgestellt, beispielsweise in einem Alkohol, wie Propanol oder n-Butanol.
Gegebenenfalls kann zusätzlich ein Katalysator zur Beschleunigung der Reaktion zugesetzt werden, beispielsweise ein Ziegler-Natta- Katalysator, oder ein Pt - Katalysator, wobei dann gegebenenfalls die zugesetzte Menge an Initiator und/oder Katalysator geringer sein kann.
In einer Ausführungsform kann, wie in Fig.2 dargestellt, das Monomer im Vorratsgefäß 2 bereitgestellt und ggf. analog der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Auftragsvorrichtung auf das Trägersubstrat aufgebracht werden. Der Initiator und/oder Katalysator bzw. ggf. der zusätzliche Katalysator wird in Vorratsgefäß 2a bereitgestellt und auf das auf dem Trägersubstrat befindliche Monomer aufgetragen, wobei vorzugsweise ein Überschuss an Initiator und/oder Katalysator aufgetragen wird um eine vollständige Polymerisation des Polymers zu erzielen, wie in der nachfolgenden besonders bevorzugten Ausführungsform näher beschrieben. Nach der Polymerisation erfolgt wiederum der Trocknungsvorgang, der Waschvorgang und ggf. ein weiterer Trocknungsvorgang (wie in der nachfolgenden besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens näher beschrieben)
In der besonders bevorzugten Ausführungsform wird das entsprechende Monomer bzw. Vorpolymer vorzugsweise mit dem Initiator und/oder Katalysator (und gegebenenfalls mit einem zusätzlichen Katalysator) gemischt und auf das Trägersubstrat aufgetragen (analog Fig. 1, wobei im Vorratsgefäß 2 die Monomer/Initiator und/oder Katalysatormischung bereitgestellt wird).
Die bevorzugte Ausführungsform der Auftragsvorrichtung weist dabei, wie in Fig. 5a dargestellt, zusätzlich zu den in Fig. 5 dargestellten Elementen jeweils einen Vorratsbehälter für das Monomer und einen getrennten Vorratsbehälter für den Initiator und/oder Katalysator bzw. die Initiator- und/oder Katalysator bzw. zusätzliche Katalysatormischung und für das ggf. zusätzlich zuzudosierende Lösungsmittel auf. Vorzugsweise wird das Lösungsmittel über einen Viskositätsregler zudosiert.
Es ist auch möglich in einem Vorratsbehälter eine Lösung von Monomer bzw. Vorpolymer und Initiator und/oder Katalysator bereitzustellen und in einem zweiten Vorratsbehälter das ggf. zuzudosierende Lösungsmittel. Die Monomer/Initiator- und/oder Katalysatormischung liegt dann in diesem Fall in (stark) verdünnter Lösung vor.
Besonders bevorzugt wird als Initiator/Katalysator Fe(lll)toluolsulfonat verwendet. Fe(lll)toluolsulfonat ist ein radikalischer Initiator bzw. Katalysator, der zugleich eine Redoxreaktion bei der Polymerisation initiiert. Das Fe(lll)-Ion wirkt als Initiator und das Toluolsolfonat bildet im leitfähigen Polymer die Matrix.
Wird also Ethylendioxythiophen-methanol als Monomer, beispielsweise Baytron® -OH der Fa. Bayer, und Fe(lll)toluolsulfonat, beispielsweise Baytron® C- Typen, beispielsweise Baytron® CB-40 der Fa Bayer, als Initiatorund/oder Katalysator verwendet, ist das auf dem Trägersubstrat nach der Polymerisation vorhandene Polymer Polyethylendioxythiophen-methanol/Toluolsulfonat.
Um eventuelle Rückstände in der leitfähigen Schicht zu vermeiden wird der Initiator und/oder Katalysator, also insbesondere Fe(lll)toluolsulfonat, z.B. Baytron® CB 40, der Fa. Bayer in großem Überschuss im Vergleich zum Monomer resp. Vorpolymer eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis von Monomer bzw. Vorpolymer zu Initiator und/oder Katalysator beträgt dabei etwa 1 :5 - 1 :100, bevorzugt 1:8 bis 1 :80. Der Überschuss an Initiator und/oder Katalysator gewährleistet eine vollkommene und sichere Umsetzung des gesamten Monomers auch während kürzerer verfügbarer Reaktionszeiten, womit sichergestellt ist, dass keine gesundheitsschädlichen Reste zurückbleiben. Weiters wird durch diesen Überschuss an Initiator und/oder Katalysator eine optimale Filmbildung erreicht.
Die Polymerisation erfolgt in Abhängigkeit vom verwendeten Lösungsmitte! bereits zu dem Zeitpunkt, in dem eine Temperatur erreicht wird, die ein Abdampfen des Lösungsmittels bewirkt. Um eine vorzeitige bzw. zu starke Polymerisation vor der Aufbringung auf das Trägersubstrat in den Vorratsgefäßen, bzw. eine zu rasche Polymerisation unmittelbar nach der Aufbringung auf das Trägersubstrat zu vermeiden, wird in Abhängigkeit von der in den Vorratsgefäßen herrschenden Temperatur vorteilhafterweise aus den vorgesehenen Vorratsbehältern Monomer bzw. Lösungsmittel je nach Bedarf über eine Pumpe nachdosiert, wobei bei der Zudosierung des Lösungsmittels (beispielsweise ein Alkohol, wie Propanol oder n-Butanol) darauf geachtet werden sollte, dass nach der Polymerisation nicht große Mengen an Lösungsmittel in der Schicht verbleiben, die anschließend entfernt werden müssen, also eine ausgeglichene Zudosierung erfolgt. Vorzugsweise wird die unerwünschte Polymerisation aber durch Zudosieren des im Lösungsmittel stark verdünnt vorliegenden Monomers gesteuert. Durch die Anpassung des Festkörpergehalts und der Lösungsmittelmenge, sowie der Temperatur bzw. durch gezielte Vorpolymerisation in der Lackwanne wird die Viskosität manuell oder automatisch definiert eingestellt.
Durch ein bekanntes Fallviskosimeter mit automatischer
Lösungsmittelanpassung kann die Viskosität eingestellt und konstant gehalten werden.
Alternativ kann eine frühzeitige Polymerisation auch durch die exakte Kontrolle der Temperatur in den Vorratsbehältern und im Auftragswerk verhindert werden, wobei Tauchzylinder bzw. Übertrags- und Auftragszylinder ggf. gekühlt bzw. beheizt werden sollten.
In einem entsprechend den Fig. 5 und 5a ausgestalteten Auftragswerk wird daher durch Einstellung der Verhältnisse der Mischungskomponenten bzw. der Temperatur die Reaktionskinetik gesteuert und gleichzeitig ein gleichmäßiger homogener Auftrag der Polymerdispersion bzw. der Monomerlösung bzw. der Monomer/Initiator- und/oder Katalysatormischung erreicht.
Je nach verwendetem Lösungsmittel findet die Polymerisation bei Temperaturen von 50 - 15O0C, bevorzugt bei 80 - 13O0C statt.
Initiator- und/oder Katalysatorüberschuss und ggf. Katalysatorreste und andere verunreinigende Reaktionsprodukte können dabei ebenfalls in situ entfernt werden oder gegebenenfalls anschließend durch Behandlung mit einem Lösungsmittel, beispielsweise Wasser, entsalztes Wasser, entionisiertes Wasser, Alkohole, wie Ethanol, Propanole, Butanole und dergleichen oder Wasser/Lösungsmittelgemische aus der Schicht entfernt werden.
Bevorzugt wird der Initiator und/oder Katalysatorüberschuss durch Wasser entfernt, das beispielsweise durch Umkehrosmose, lonentauscher, Destillation oder physikalische Wasseraufbereitungsanlagen aufbereitet wird. Die Reaktion kann während des Waschprozesses durch eine definierte Einstellung des lonengehalts des Wassers, insbesondere des Gehalts an Alkali- und/oder Erdalkali-Ionen noch beeinflusst werden. Durch Anlagerung der im Wasser vorhandenen Ionen an die O-Atome der Ethylendioxythiophen- methanol - Einheiten bilden sich Komplexe, wodurch die Konfiguration der Makromoleküle verändert wird und damit die Bandlücke im Absorptionsspektrum und somit das Absorptionsmaximum verschoben wird. Gleichzeitig ist durch diese Komplexbildung auch die Leitfähigkeit veränderbar und kann daher durch den Gehalt an Ionen im Wasser definiert eingestellt werden.
Das wie oben beschrieben aufbereitete Wasser wird daher gegebenenfalls durch Zugabe von Alkali- und/oder Erdalkali-Ionen in Form von Salzen, beispielsweise Na-salzen, beispielsweise NaCI oder Erdalkalisalzen wie Mg- Salzen, wie beispielsweise MgCI2 auf einen definierten lonengehalt eingestellt.
Der Waschvorgang erfolgt vorzugsweise durch Aufbringen der gewählten Waschflüssigkeit mittels eines oder mehrerer Düsenbalken, wobei vorzugsweise Druck und Winkel der auf die Beschichtung auftreffenden Waschflüssigkeit einstellbar sind.
Das überschüssige Wasser auf der Polymerbeschichtung wird durch abquetschen, abwischen, abtrocknen, durch geeignete Vorrichtungen, wie Abquetschvorrichtungen, Trockenvorrichtungen, Luftrakel, oder
Absaugeinheiten entfernt und in einen Recyclierungskreislauf geführt.
Das aus dem Prozess abfließende Wasser wird vorzugsweise im Kreis geführt, wobei je nach Bedarf gegebenenfalls Frischwasser zudosiert werden kann. Mit Initiator bzw. Initiator und Katalysator gesättigtes Abwasser wird über ein Filtersystem und anschließend über Ionenaustauscher und/oder durch Destillation aufbereitet. Um einen kontinuierlichen Betrieb zu gewährleisten, kann weiters bevorzugt eine Gruppe vom mehreren, bevorzugt 1 - 5 lonentauschern verwendet werden, wobei beispielsweise mindestens ein lonentauscher in Betrieb ist, ein weiterer im Stand-by-Modυs und ein weiterer im Regenerationsmodus.
Gegebenenfalls kann abschließend ein Waschvorgang mit reinem, wie oben beschrieben aufbereitetem, Frischwasser angeschlossen werden.
Leicht flüchtige Bestandteile können im Anschluss gegebenenfalls auch durch Trocknen mit einem IR-Trockner, einem Konvektionstrockner und dergleichen entfernt werden.
Die elektrisch leitfähigen Polymerschichten können je nach Verwendung jeweils eine Dicke von 0,1 - 50 μm, vorzugsweise 0,5 - 10 μm aufweisen. Für bestimmte Verwendungen sind dünnere Schichten von 0,001 - 50 μm, bevorzugt 0,05 - 10 μm ohne weiteres herstellbar.
Ferner sind die erfindungsgemäßen Schichten ausgezeichnet leitfähig. Die Dehnbarkeit der Schicht kann in Abhängigkeit vom Polymerisationsverfahren und durch Zugabe eines Bindemittels, wie beispielweise von Polyvinylalkoholen, gegebenenfalls mit Melaminharzen vernetzt, variabel gesteuert werden. Die feinere Morphologie der Poly-thiophenderivate, beispielsweise insbesondere auch des Pblyethylendioxythiophen-Methanols im Vergleich zu bekannten Thiophenen gewährleistet zusätzlich eine gleichbleibende Leitfähigkeit unter Dehnung.
Die elektrisch leitfähigen polymeren Schichten sind im Allgemeinen temperaturbeständig, es können ggf. Temperaturbeständigkeiten von >100° C, im speziellen bis etwa 2000C, erreicht werden.
Mit den erfindungsgemäßen elektrisch leitenden Polymerschichten kann gewünschtenfalls eine Transparenz von > 80% erreicht werden, bzw. in Abhängigkeit vom erzeugten Polymeren oder der erzeugten mischung eine gezielte Reflexion eingestellt werden.
Die elektrisch leitfähigen Polymere können auch pigmentiert sein, wobei alle bekannten Pigmente geeignet sind, Soll die Transparenz nicht deutlich beeinflusst werden, sind allerdings stark deckende bzw. färbende Pigmente wie Graphit, TiO2 oder Ruß nicht geeignet.
Der Anteil an Pigmenten im Festkörper kann bis zu 40% betragen.
Die Haftung der Polymerbeschichtung am Trägersubstrat ist im allgemeinen sehr gut, besonders gute Haftung wird bei der Verwendung von Polyethylendioxythiophen - methanol durch die höhere Polarität erreicht. Die elektrisch leitfähigen Polymere können sowohl vollflächig als auch partiell auf dem Trägermaterial vorhanden sein.
Die Aufbringung der elektrisch leitfähigen Polymeren nach einer der beschriebenen Ausfϋhrungsformen des Verfahrens in Form von Zeichen und Mustern, flächigen oder linienförmigen, wellenförmigen oder zickzackförmigen und ähnlichen oder analogen Strukturen, wie beispielsweise Guillochen, längs und/oder quer zur Maschinenrichtung des Substrats erfolgen. Ferner können die leitfähigen Polymeren auch Aussparungen in Form von Zeichen, Mustern, flächigen, linien-, wellen-, zickzackförmigen Strukturen und/oder Guillochen auf dem Substrat bilden.
Linienförmige oder analoge Strukturen haben eine in einer Vorzugsrichtung entsprechend der Ausrichtung der Strukturen gerichtete Leitfähigkeit. Außerdem gewährleisten diese Strukturen eine zusätzliche Sicherheit gegenüber Zerstörung durch Querrisse in dieser und ggf. darüber- und/oder darunter liegenden Schicht, da diese an den Zwischenräumen am Weiterreißen gehindert werden. Wird eine derartige elektrisch leitfähige Schicht durch eine zusätzliche Schicht, beispielsweise eine Lackschicht oder durch Kaschieren geschützt, gewährleisten die Zwischenräume bzw. Aussparungen eine verbesserte Versieglung der leitfähigen Polymerschicht.
Diese Strukturen stellen gegebenenfalls auch eine 2-dimensionale Codierung dar.
Da die elektrisch leitfähigen polymeren Schichten zwar mechanisch und thermisch sehr beständig sind, aber ggf. feuchtigkeitsempfindlich sein können, liegen diese Schichten bevorzugt nicht direkt an der Oberfläche des Substrats.
In einer Ausführungsform können beispielsweise linien- wellenförmige oder zickzackförmige Strukturen oder Guillochen zur Erhöhung des Leitungsquerschnitts über Querverbindungen, die unterschiedliche Breiten oder Formen aufweisen können und ggf. auch in unterschiedlichen Winkeln zur Grundstruktur angeordnet sein können, verbunden sein.
Die Breiten der Linien, Wellen oder zickzackförmigen Strukturen oder Guillochen können beispielsweise 0,05 - 10 mm, bevorzugt 0,1 - 0,3 mm, die der Querverbindungen 0,5 bis 100 mm, bevorzugt 1 bis 10 mm betragen.
Die Aufbringung der elektrisch leitfähigen Monomeren bzw. Polymere kann auf jede bekannte konventionelle Weise erfolgen, beispielsweise durch Spin- Coating, Aufstreichen, Aufdampfen, durch Drucken, (Tiefdruck, Flexodruck, Siebdruck, Offsetdruck, Digitaldruck und dergleichen) durch Aufsprühen, Sputtern oder Walzenauftragstechniken.
Zur partiellen Aufbringung kann eine in einem Lösungsmittel lösliche Farbe oder ein löslicher Lack auf das Trägersubstrat oder etwaige bereits darauf befindliche Schichten aufgebracht werden. Anschließend wird das leitfähige Polymer auf diese Schicht aufgebracht, worauf die lösliche Farbe in den nicht beschichteten Bereichen mit Hilfe des geeigneten Lösungsmittels, gegebenenfalls mit mechanischer Unterstützung entfernt wird. Es kann aber auch zuerst ein entsprechender Haftvermittler partiell in der gewünschten Form auf das Trägersubstrat aufgebracht werden, anschließend vollflächig das elektrisch leitfähige Polymer aufgetragen werden, worauf das Polymer in jenen Bereichen, in denen kein Haftvermittler vorhanden ist, durch entsprechende Maßnahmen, die auf die Grundhaftfähigkeit des elektrisch leitfähigen Polymers abgestimmt sind, wieder abgelöst werden kann.
Weiters kann die partielle Aufbringung auch nach dem in der DE 100 25 522 A1 beschriebenen Verfahren erfolgen.
Die elektrisch leitfähige Polymerschicht kann aber auch haftend oder releasefähig eingestellt werden.
Um die Leitfähigkeit zu erhöhen ist es auch möglich, vorerst eine Schicht aus dem elektrisch leitfähigen Polymer aufzubringen und anschließend eine weitere Schicht des elektrisch leitfähigen Polymers beispielsweise durch in-situ Polymerisation aufzubringen. Femer können die erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Polymerschichten auch in Verbindung mit einer anorganischen vorzugsweise metallischen oder pigmentierten leitfähigen Schicht besonders vorteilhaft aufgebracht werden. Dabei erfolgt nicht nur eine Verbesserung der elektrischen leitenden Eigenschaften des beschichteten Substrats sondern auch eine zusätzliche Sicherung der einwandfreien Funktion und Identifizierbarkeit.
Aufgrund der besseren Dehnbarkeit der elektrisch leitfähigen Polymere können Funktionsstörungen, die durch feine und feinste Risse in der anorganischen leitfähigen Schicht auftreten können, durch die elektrisch leitfähige Polymerschicht überbrückt werden.
Ein Mehrschichtaufbau einer vollflächigen oder partiellen Schicht eines leitfähigen Polymeren mit darüber gedruckten linienförmigen, wellenförmigen und dergleichen Strukturen desselben Polymers führt zu unterschiedlichen Leitfähigkeiten in den verschiedenen Richtungen, beispielsweise parallel oder quer zur Maschinenrichtung, aber auch in jedem beliebigen Winkel zur Maschinenrichtung.
Wird die vollflächige polymere leitfähige Grundschicht beispielsweise durch einen entsprechenden tiefenvariablen Tiefdruckzylinder, in unterschiedlicher Dicke ausgeführt, werden dabei winkelabhängige Leitfähigkeiten erreicht.
Die polymere leitfähige Grundschicht und die zweite darüber aufgebrachte polymere leitfähige Schicht können gegebenenfalls auch durch eine Isolatorschicht getrennt sein.
Es sind aber auch Aufbauten aus mehr als 2 jeweils vollflächigen und/oder partiellen polymeren elektrisch leitfähigen Schichten, die ggf. durch Isolatorschicht(en) getrennt sein können denkbar.
Bevorzugt liegt/liegen die elektrisch leitfähige(n) (polymere(n)) Schicht(en) nicht in direktem Kontakt zu metallischen Schichten und wird (werden) von diesen durch eine Isolatorschicht getrennt.
Ferner können die elektrisch leitfähigen Polymerschichten, wie auch gegebenenfalls die zusätzlichen anorganischen metallischen und/oder pigmentierten elektrisch leitfähigen Schichten als Patches codiert und damit auch maschinenlesbar und/oder strukturiert aufgebracht werden. Ferner können die elektrisch leitfähigen Polymerschichten anschließend inline oder offline geprägt, perforiert oder microperforiert werden.
Das Trägersubstrat kann bereits funktionelle oder dekorative Schichten aufweisen, oder es können nach Aufbringen der leitfähigen Schicht weitere Schichten aufgebracht werden. Die Trägersubstrate können zusätzlich eine Lackschicht aufweisen, die unstrukturiert oder strukturiert, beispielsweise geprägt sein kann. Die Lackschicht kann beispielsweise eine releasefähige Transferlackschicht sein, sie kann durch Strahlung, beispielsweise UV-Strahlung vernetzt oder vernetzbar sein und kratzfest und/oder antistatisch ausgerüstet sein. Geeignet sind sowohl wässrige als auch feste Lacksysteme, insbesondere auch Lacksysteme auf Basis Polyester-Acrylat oder Epoxyacrylat Kolophonium-, Acrylat-, Alkyd-, Melamin-, PVA-, PVC-, Isocyanat-, Urethansysteme, die konventionell und/oder reaktiv härtend und/oder strahlungshärtend sein können.
Als Färb- bzw. Lackschichten können jeweils verschiedenste Zusammensetzungen verwendet werden. Die Zusammensetzung der einzelnen Schichten kann insbesondere nach deren Aufgabe variieren, also ob die einzelnen Schichten ausschließlich Dekorationszwecken dienen oder eine funktionelle Schicht sein sollen oder ob die Schicht sowohl eine Dekorations¬ ais auch eine funktionelle Schicht sein soll.
Diese Schichten können pigmentiert oder nicht pigmentiert sein. Als Pigmente können alle bekannten Pigmente, wie beispielsweise Titandioxid, Zinksulfid, Kaolin, ITO, ATO, FTO, Aluminium, Chrom- und Siliciumoxide als auch farbige Pigmente verwendet werden. Dabei sind lösungsmittelhaltige Lacksysteme als auch Systeme ohne Lösungsmittel verwendbar.
Als Bindemittel kommen verschiedene natürliche oder synthetische Bindemittel in Frage.
Die funktionellen Schichten beispielsweise können bestimmte magnetische, chemische, physikalische und auch optische Eigenschaften aufweisen.
Zur Einstellung der magnetischen Eigenschaften können paramagnetische, diamagnetische und auch ferromagnetische Stoffe, wie Eisen, Nickel und Cobalt oder deren Verbindungen oder Salze (beispielsweise Oxide oder Sulfide) verwendet werden.
Besonders geeignet zur Verwendung in Verbindung mit den erfindungsgemäßen elektrisch leitenden Polymerschichten sind Magnetpigmentfarben mit Pigmenten auf Basis von Fe-oxiden, Eisen, Nickel Cobalt und deren Legierungen, Barium oder Cobalt-ferrite, hart- und weich magnetische Eisen- und Stahlsorten in wässrigen bzw. lösungsmittelhaltigen Dispersionen. Als Lösungsmittel kommen beispielsweise i-Propanol, Ethylacetat, Methylethylketon, Methoxypropano! und deren Mischungen in Frage.
Vorzugsweise sind die Pigmente in Acrylat- Polymerdispersionen mit einem Molekulargewicht von 150.000 bis 300.000, in Nitrocellulose, Acrylat-Urethan- Dispersionen, Acrylat- Styrol oder PVC-haltigen Dispersionen oder in lösemittelhaltige derartige Dispersionen eingebracht.
Die optischen Eigenschaften der Schicht lassen sich durch sichtbare Farbstoffe bzw. Pigmente, lumineszierende Farbstoffe bzw. Pigmente, die im sichtbaren, im UV-Bereich oder im IR-Bereich fluoreszieren bzw. phosphoreszieren, Effektpigmente, wie Flüssigkristalle, Perlglanz, Bronzen und/oder Multilayer- Farbumschlagpigmente und wärmeempfindliche Farben bzw. Pigmente beeinflussen. Diese sind in allen möglichen Kombinationen einsetzbar. Zusätzlich können auch phosphoreszierende Pigmente allein oder in Kombination mit anderen Farbstoffen und/oder Pigmenten eingesetzt werden.
Es können auch verschiedene Eigenschaften durch Zufügen verschiedener oben genannter Zusätze kombiniert werden. So ist es möglich angefärbte und/oder leitfähige Magnetpigmente zu verwenden. Dabei sind alle genannten leitfähigen Zusätze verwendbar.
Speziell zum Anfärben von Magnetpigmenten lassen sich alle bekannten löslichen und nicht löslichen Farbstoffe bzw. Pigmente verwenden. So kann beispielsweise eine braune Magnetfarbe durch Zugabe von Metallen in ihrem Farbton metallisch, z.B. silbrig eingestellt werden.
Zum Drucken löslicher Schichten auch zur Aufbringung partieller erfindungsgemäßer leitfähiger Schichten kann die verwendete Farbe bzw. der verwendete Farblack in einem Lösungsmittel, vorzugsweise in Wasser löslich sein, es kann jedoch auch eine in jedem beliebigen Lösungsmittel, beispielsweise in Alkohol, Estern und dergleichen lösliche Farbe verwendet werden. Die Farbe bzw. der Farblack können übliche Zusammensetzungen auf Basis von natürlichen oder künstlichen Makromolekülen sein. Die Farbe kann pigmentiert oder nicht pigmentiert sein. Als Pigmente können alle bekannten Pigmente verwendet werden. Besonders geeignet sind TiO2, ZnS, Kaolin und dergleichen.
Bei Verwendung einer löslichen Farbschicht kann diese gegebenenfalls nach Aufbringung einer weiteren Schicht im erfindungsgemäßen Verfahren durch ein geeignetes Lösungsmittel, das auf die Zusammensetzung der Farbschicht abgestimmt ist, entfernt werden, um Codierungen in Form von Zeichen und/oder Mustern jeder möglichen Art herstellen zu können. Anschließend wird die Farbschicht durch ein geeignetes Lösungsmittel, das auf die Zusammensetzung der Farbschicht abgestimmt ist, entfernt. Bevorzugt ist der Farbauftrag wasserlöslich. Gegebenenfalls kann die Ablösung durch mechanische Einwirkung unterstützt werden.
Ferner können beispielsweise Isolatorschichten aufgebracht werden. Als Isolatoren sind beispielsweise organische Substanzen und deren Derivate und Verbindungen, beispielsweise Färb- und Lacksysteme, z.B. Epoxy-, Polyester-, Kolophonium-, Acrylat-, Alkyd-, Melamin-, PVA-, PVC-, Isocyanat-, Urethansysteme, die strahlungshärtend sein können, beispielsweise durch Wärme- oder UV-Strahlung, geeignet.
Derartige Schichten können insbesondere bei der Herstellung von Multilayer- Aufbauten, beispielsweise für Leiterplatten zwischen 2 oder mehreren elektrisch leitfähigen Polymerschichten und/oder elektrisch leitfähigen metallischen und/oder pigmentierten Schichten , die voneinander getrennt werden müssen, verwendet werden.
Diese Schichten können durch bekannte Verfahren, beispielsweise durch Bedampfen, Sputtem, Drucken (beispielsweise Tief-, Flexo-, Sieb-, Offset-, Digitaldruck und dergleichen), Sprühen, Galvanisieren und dergleichen aufgebracht werden. Die Dicke der funktionellen Schichten beträgt im allgemeinen etwa 0,001 bis 50 μm, vorzugsweise 0,1 bis 20 μm.
Ferner können auf dem Trägersubstrat partielle oder vollflächige metallische Schichten vorhanden sein oder anschließend aufgebracht werden. Diese Schicht besteht aus einem Metall, einer Metallverbindung oder einer Legierung wobei diese metallischen Schichten auch anorganische elektrisch leitende Schichten darstellen können. Als Metallschicht sind Schichten aus AI, Cu, Fe, Ag, Au, Cr, Ni, Zn und dergleichen geeignet. Als Metallverbindungen sind beispielsweise Oxide oder Sulfide von Metallen, insbesondere TiO2, Cr- Oxide, ZnS, ITO, ATO, FTO, ZnO, AI2O3 oder Siliciumoxide geeignet. Geeignete Legierungen sind beispielsweise Cu-Al Legierungen, Cu-Zn Legierungen und dergleichen.
Alle diese Schichten können sowohl vollflächig als auch partiell, passer- und registergenau, gegebenenfalls auch zumindest teilweise überlappend mit den bereits vorhandenen Schichten auf bekannte Weise, beispielsweise in eine Metallsierungs- oder Demetallisierungsverfahren, durch Drucken und dergleichen aufgebracht werden.
Das Produkt ist gegebenenfalls nach entsprechender Konfektionierung daher als Sicherheitselement in Datenträgern, insbesondere Wertdokumenten wie Ausweisen, Karten, Banknoten oder Etiketten, Siegeln und dergleichen geeignet, aber auch als Verpackungsmaterial beispielsweise in der pharmazeutischen und Lebensmittelindustrie, beispielsweise in Form Blisterfolien, Faltschachteln, Abdeckungen, Folienverpackungen und dergleichen geeignet. Besonders geeignet sind derartige Produkte auch für Anwendungen in der Elektronikindustrie, beispielsweise als Leiterplatten, RF- Antennen für Transponder und dergleichen, Displays, flexible Schaltungen, medizinische Einrichtungen, Elektrodenaufbauten, als heizbare Folien, beispielsweise für Windschutzscheiben, als transparente Reflexionsschicht unter Hologrammen und/oder strukturierten Schichten und dergleichen. Ferner können sie wegen ihrer ausgezeichneten optischen Eigenschaften, als „high refractive index" Schicht, als dekorative oder optische Elemente, beispielsweise in der Architektur und dergleichen eingesetzt werden. Für die Anwendung als Sicherheitsmerkmale werden die Substrate bzw. Folienmaterialien bevorzugt in Streifen und Fäden geschnitten, wobei die Breite der Streifen oder Fäden vorzugsweise 0,05 - 10 mm betragen kann.
Beispiele:
Beispiel 1 :
Auf eine Trägerfolie aus PET mit einer Dicke von 50 μm, die bereits partiell mit einer optisch aktiven Schicht beschichtet ist, und auf die ein handelsüblicher
Haftvermittler (A 1120, Fa. OSI) aufgebracht ist, wird aus einem Vorratsgefäß über eine Übertragswalze eine Mischung aus Ethylendioxythiophenmethanol und Eisen(lll)Toluolsulfonat und Polyvinylalkohol im Verhältnis 1:10:10 aufgebracht und in situ bei 1200C polymerisiert und in situ gewaschen
Die so hergestellte Folie weist eine Leitfähigkeit von 800Ω/square auf, die leitfähige Schicht weist eine Transparenz von 62 % auf.
Die Schicht ist 100% tesafest und 40% dehnbar und damit auch tiefziehfähig mit geringem Leitfähigkeitsverlust.
Neben der Leitfähigkeit reflektiert die Schicht 30% der eingestrahlten IR-
Intensität im nahen IR und zeigt so eine zusätzliche maschinenlesbare
Eigenschaft.
Beispiel 2:
Auf eine Trägerfolie aus PET mit einer Dicke von 50 μm, die bereits partiell mit einer optisch aktiven Schicht beschichtet ist, und auf die ein handelsüblicher
Haftvermittler ( A 1120, Fa. OSI) aufgebracht ist, wird aus einem Vorratsgefäß über eine Übertragswalze eine Mischung aus 4-Metyhl-3-Oktoxythiophen und
Eisen(lll)Toluolsulfonat im Verhältnis 1:10aufgebracht und in situ bei 1200C polymerisiert und in situ gewaschen.
Die so hergestellte Folie weist eine Leitfähigkeit von 1500Ω/square auf. Die
Schicht weist eine violette Färbung auf.
Bei Erwärmung auf etwa 1000C zeigt die Schicht einen Farbumschlag von nicht fluoreszierendem violett auf fluoreszierenden gelb. Beispiel 3:
Die gemäß Beispiel 1 hergestellte Folie wird mit einer 10 μm PET - Folie mit einer 0,5 μm partiellen Schicht bestehend aus einer magnetischen Druckfarbe auf Basis von Fβ3θ4 in einer Acrylat-Polymerdispersion und einer 0,2 μm Schicht aus einer fluoreszierenden Druckfarbe mittels eines handelsüblichen Kaschierklebers kaschiert.
Anschließend wurden die Oberflächen mit einem Heißsiegellack versehen.
Die Leitfähigkeit betrug 215 Ω/square, die magnetischen Eigenschaften wurden mit 330 nW/m bei einer Koerzitivät von 250 Oerstedt bestimmt.
Beispiel 4:
In Fig. 6 ist ein erfindungemäßes Substrat mit mehreren zusätzlichen funktionellen Merkmalen dargestellt.
Darin bedeuten 1 ein transparentes flexibles Trägersubstrat, 2 eine Beschichtung mit fluoreszierenden Eigenschaften, 4 eine Haftvermittlerschicht, 5 die strukturierte polymere leitfähige Schicht und 6 eine Schutzlack- oder Klebeschicht, beispielsweise eine Heißsiegelklebeschicht, 7 eine Kaschierklebeschicht und 8 eine opake Schicht mit Aussparungen.

Claims

Patentansprüche:
1) Substrate mit mindestens einer elektrisch leitenden Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende(n) Schicht(en) aus Thiophen- derivaten oder einer Mischung von Thiophen-derivaten besteht(en), die mindestens eine zur Leitfähigkeit zusätzliche, physikalische, maschinell auslesbare Eigenschaft besitzt(en) und unabhängig von der Strichstärke mit hoher Kantenschärfe verdruckbar ist (sind).
2) Substrate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht(en) aus Alkyl-Urethan-, Sulfonsäure-, Ether-, Ester-, Benzo und Aza-(Poly)-thiophenen, wie (Poly)ethylendioxythiophen- methanol Benzoethylendioxythiophen; (Poly)-3-hexylthiophen; (PoIy)- Thieno(3,4-b)-1 ,4-dioxin-2-methanol,2,3-dihydro-; oder (Poly)-2H- thieno(3,4-b)(1,4)dioxepin-3-d,3,4-dihydro-; oder Mischungen dieser Polymere oder Mischungen dieser Polymere mit anderen PoIy- thiophenderivaten besteht(en).
3) Substrate nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht(en) aus elektrisch leitfähigen Polymeren partiell oder vollflächig auf dem Substrat vorhanden sind.
4) Substrate nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht(en) aus elektrisch leitfähigen Polymeren in Form von Zeichen, Mustern, flächigen, linien-, wellen-, zickzackförmigen Strukturen und/oder Guillochen auf dem Substrat vorhanden ist/sind.
5) Substrate nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Polymeren Aussparungen in Form von Zeichen, Mustern, flächigen, linien-, wellen-, zickzackförmigen Strukturen und/oder Guillochen bilden. 6) Substrate nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht(en) aus elektrisch leitfähigen Polymeren in Form von linien-, wellen-, zickzackförmigen Strukturen und/oder Guillochen eine in Vorzugsrichtung gerichtete Leitfähigkeit aufweist/aufweisen.
7) Substrate nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen längs oder quer oder in einem beliebigen Winkel zur Maschinenrichtung vorliegen.
8) Substrate nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen eine 2-dimensionale Codierung darstellen.
9) Substrate nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähigen Schichten nicht an der Oberfläche der Substrate liegen.
10) Substrate nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Polymerschichten eine weitere maschinenlesbare Eigenschaft aufweisen.
11) Substrate nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Polymerschicht IR-reflektierend ist.
12) Substrate nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Polymerschicht thermochrome Eigenschaften aufweist.
13) Substrate nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Polymerschicht elektrochrome Eigenschaften aufweist. 14) Substrate nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, das die elektrisch leitfähige Polymerschicht eine diffuse oder metallisch glänzende VIS- Reflexion aufweist.
15) Substrate nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, das die leitfähige(n) Polymerschicht(en) eine definierte einstellbare Leitfähigkeit aufweist/aufweisen.
16) Substrate nach einem der Ansprüche 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige(n) Polymerschicht(en) in Korrelation zur einstellbaren Leitfähigkeit eine definierte Färbung aufweisen.
17) Substrate nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich weitere Färb-, Lack-, metallische Schichten und/oder Oberflächenstrukturen vorhanden sind, wobei metallische und leitfähige Schichten direkt oder nicht direkt aneinander grenzen.
18) Substrate nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche anorganische metallische und/oder pigmentierte elektrisch leitfähige Schichten aufgebracht sind.
19) Substrate nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische leitfähige(n) Schicht(en) als Patches codiert, maschinenlesbar und/oder strukturiert aufgebracht sind.
20) Substrate nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Polymerschichten anschließend inline oder offline geprägt, perforiert, microperforiert sind.
21) Folienmaterial mit mindestens einer elektrisch leitenden Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Schicht(en) aus Thiophen- derivaten oder einer Mischung von Thiophen-derivaten besteht(en), die mindestens eine zur Leitfähigkeit zusätzliche, physikalische, maschinell auslesbare Eigenschaft besitzt(en) und unabhängig von der Strichstärke mit hoher Kantenschärfe verdruckbar ist (sind).
22) Folienmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht(en) aus Alkyl-Urethan-, Sulfonsäure-, Ether-, Ester-, Benzo und Aza-(Poly)-thiophenen, wie (Poly)ethylendioxythiophen- methanol Benzoethylendioxythiophen; (Poly)-3-hexylthiophen; (PoIy)- Thieno(3,4-b)-1 ,4-dioxin-2-methanol,2,3-dihydro-; oder (Poly)-2H- thieno(3,4-bχi,4)dioxepin-3-d,3,4-dihydro-; oder Mischungen dieser Polymere oder Mischungen dieser Polymere mit anderen PoIy- thiophenderivaten besteht(en).
23) Folienmaterial nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht(en) aus elektrisch leitfähigen Polymeren partiell oder vollflächig auf dem Substrat vorhanden sind.
24) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht(en) aus elektrisch leitfähigen Polymeren in Form von Zeichen, Mustern, flächigen, linien-, wellen-, zickzackförmigen Strukturen und/oder Guillochen auf dem Substrat vorhanden ist/sind.
25) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht(en) aus elektrisch leitfähigen Polymeren Aussparungen in Form von Zeichen, Mustern, flächigen, linien-, wellen-, zickzackförmigen Strukturen und/oder Guillochen auf dem Substrat bilden.
26) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht(en) aus elektrisch leitfähigen Polymeren in Form von linien-, wellen-, zickzackförmigen Strukturen und/oder Guillochen eine in Vorzugsrichtung gerichtete Leitfähigkeit aufweist/aufweisen.
27) Folienmaterial nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen längs oder quer oder in einem beliebigen Winkel zur Maschinenrichtung vorliegen.
28) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 21 bis 27 dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturen eine 2-dimensionale Codierung darstellen.
29) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähigen Schichten nicht an der Oberfläche der Substrate liegen.
30) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 21 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Polymerschichten eine weitere maschinenlesbare Eigenschaft aufweisen.
31) Folienmaterial nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Polymerschicht IR-reflektierend ist.
32) Folienmaterial nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Polymerschicht thermochrome Eigenschaften aufweist.
33) Folienmaterial nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Polymerschicht elektrochrome Eigenschaften aufweist. 34) Folienmaterial' nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, das die elektrisch leitfähige Polymerschicht eine diffuse oder metallisch glänzende VIS-Reflexion aufweist.
35) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 21 bis 34, dadurch gekennzeichnet, das die leitfähige(n) Polymerschicht(en) eine definierte einstellbare Leitfähigkeit aufweist/aufweisen.
36) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 21 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige(n) Polymerschicht(en) in Korrelation zur einstellbaren Leitfähigkeit eine definierte Färbung aufweisen.
37) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 21 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich weitere Färb-, Lack-, metallische Schichten und/oder Oberflächenstrukturen vorhanden sind, wobei metallische und leitfähige Schichten nicht direkt aneinander grenzen.
38) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 21 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche anorganische metallische und/oder pigmentierte elektrisch leitfähige Schichten aufgebracht sind.
39) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 22 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische leitfähige(n) Schicht(en) als Patches codiert, maschinenlesbar und/oder strukturiert aufgebracht ist (sind).
40) Folienmaterial nach einem der Ansprüche 20 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Polymerschichten anschließend inline oder offline geprägt sind.
41) Sicherheitselemente in Form eines Fadens, Streifens, Bandes, Patches oder anderen Formats, insbesondere zur zumindest partiellen Einbettung in oder zur Applikation auf Sicherheitspapiere, Wertdokumente, Datenträger, Banknoten, Verpackungen, und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass sie ggf. nach Konfektionierung aus einem der Substrate gemäß den Ansprüchen 1 - 20 oder dem Folienmaterial gemäß den Ansprüchen 21 - 41 hergestellt wurden.
42) Sicherheitspapiere, Wertdokumente, Datenträger, Banknoten, Verpackungsmaterialien, Verpackungen, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens ein Sicherheitselement gemäß Anspruch 41 aufweisen.
43) Verfahren zur Herstellung von Substraten mit elektrisch leitenden Schichten, dadurch gekennzeichnet, dass die Monomere oder Vorpolymer auf das Trägersubstrat aufgebracht werden und in situ polymerisiert werden.
44) Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass bei der in situ-Polymerisation Katalysatorrückstände in situ entfernt werden.
45) Verfahren nach einem der Ansprüche 43 oder 44, dadurch gekennzeichnet, dass Monomer zu Initiator und/oder Katalysator in einem Gewichtsverhältnis von 1:5 bis 1:100 vorgelegt bzw. aufgebracht werden.
46) Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass als Monomer Baytron® Typen und als Initiator und/oder Katalysator Baytron® C Typen verwendet werden.
47) Verfahren nach einem der Ansprüche 41 - 46, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Katalysator verwendet wird.
48) Verfahren nach einem der Ansprüche 41 - 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbringung des Monomeren und des Initiators und/oder Katalysators oder der Monomer/Initiator und/oder Katalysatormischung temperaturkontrolliert erfolgt.
49) Verfahren nach einem der Ansprüche 41 - 48, dadurch gekennzeichnet, dass Initiator und/oder Katalysatorreste und/oder andere unerwünschte Reaktionsprodukte durch Waschen mit einem geeigneten Lösungsmittel entfernt werden.
50) Verfahren nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass Initiator und/oder Katalysatorreste und/oder andere unerwünschte Reaktionsprodukte durch Waschen mit durch Umkehrosomose, lonentauscher, Destillation und/oder physikalische Aufbreitungsanlagen aufbereitetes Wasser mit einem definierten Gehalt an Alkali- und/oder Erdalkali-Ionen entfernt werden.
51) Verfahren nach einem der Ansprüche 41- 50, dadurch gekennzeichnet, dass das zum Waschen verwendete Wasser im Kreislauf geführt wird und mittels Filtration, lonentauscher und/oder Destillation aufbereitet wird.
52) Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass je nach Bedarf durch Umkehrosomose, lonentauscher, Destillation und/oder physikalische Aufbreitungsanlagen aufbereitetes Frischwasser dem Waschwasserkreislauf zugeführt wird.
53) Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass ein abschließender Waschschritt mit durch Umkehrosomose, lonentauscher, Destillation und/oder physikalische Aufbreitungsanlagen aufbereitetem Frischwasser durchgeführt wird.
54) Verfahren nach einem der Ansprüche 41 - 53, dadurch gekennzeichnet, dass der Waschvorgang inline oder out of line durchgeführt wird. 55) Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 54, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Trägersubstrat bereits funktionelle und/oder dekorative Schichten vorhanden sind und/oder anschließend aufgebracht werden.
56) Verwendung der Substrate gemäß einem der Ansprüche 1 - 20 und/oder Foüenmaterialien gemäß einem der Ansprüche 21 - 41 gegebenenfalls nach Konfektionierung als Sicherheitselement in Datenträgern, insbesondere Wertdokumenten wie Ausweisen, Karten, Banknoten oder Etiketten, Siegeln, als Verpackungsmaterial in der pharmazeutischen und Lebensmittelindustrie, für dekorative Anwendungen oder optische Elemente, in der Architektur, in der Elektronikindustrie, als Leiterplatten, RF-Antennen für Transponder und dergleichen, für Displays, flexible Schaltungen, medizinische Einrichtungen, Elektrodenaufbauten, als heizbare Folien, beispielsweise für Windschutzscheiben, als transparente Reflexionsschichten unter Hologrammen und/oder strukturierten Schichten, und als high refractive index Schicht.
EP04790663A 2004-10-20 2004-10-20 Substrate mit elektrisch leitfähigen schichten Withdrawn EP1805033A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2004/011855 WO2006042568A1 (de) 2004-10-20 2004-10-20 Substrate mit elektrisch leitfähigen schichten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1805033A1 true EP1805033A1 (de) 2007-07-11

Family

ID=34959206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04790663A Withdrawn EP1805033A1 (de) 2004-10-20 2004-10-20 Substrate mit elektrisch leitfähigen schichten

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1805033A1 (de)
WO (1) WO2006042568A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2224795A1 (de) * 2009-02-26 2010-09-01 ZYRUS Beteiligungsgesellschaft mbH & Co. Patente I KG Verfahren zur Herstellung einer Metallstruktur auf einem Substrat

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3915638B4 (de) 1989-05-12 2006-06-08 Giesecke & Devrient Gmbh Sicherheitsdokument mit darin eingebettetem Sicherheitselement mit visuell und maschinell prüfbaren Kennzeichen und Sicherheitselement für ein Sicherheitsdokument
IT1275558B (it) * 1995-07-14 1997-08-07 Mantegazza A Arti Grafici Foglio di sicurezza in particolare del tipo incorporante un elemento conduttore dell'elettricita'
WO1999066128A1 (de) 1998-06-16 1999-12-23 WHD elektronische Prüftechnik GmbH Merkmalsstoffe und sicherheitsmerkmale und verfahren zur integration dieser in die papierstoffbahn sowie verfahren zur prüfung
DE19915440A1 (de) * 1998-06-16 2000-09-28 Whd Elektron Prueftech Gmbh Elektrisch leitender Merkmalsstoff
DE19928060A1 (de) 1999-06-15 2000-12-21 Whd Elektron Prueftech Gmbh Optisch variables Sicherheitsmerkmal und Verfahren zu seiner Herstellung
JP2003509869A (ja) * 1999-09-10 2003-03-11 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ポリ−３，４−アルケンジオキシチオフェン（ｐｅｄｏｔ）およびポリスチレンスルホン酸（ｐｓｓ）に基づく導電構造
DE10025522B4 (de) 2000-05-18 2004-05-13 Technische Universität Dresden Verfahren zur strukturierten Abscheidung leitfähiger Polymerer
DE10111851B4 (de) * 2001-03-01 2007-10-25 WHD elektronische Prüftechnik GmbH Sicherheitsmerkmale
DE50312962D1 (de) * 2002-04-22 2010-09-23 Hueck Folien Gmbh Substrate mit elektrisch leitfähigen Schichten
GB0305606D0 (en) * 2003-03-12 2003-04-16 Univ The Glasgow Security labelling

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2006042568A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006042568A1 (de) 2006-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2034039B1 (de) Metallisierte Folie und Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Anwendung
AT413360B (de) Verfahren zur herstellung von fälschungssicheren identifikationsmerkmalen
DE10204281A1 (de) Bedruckte Materialbahnen, insbesondere mit fluoreszierendem Material bedruckte Materialbahnen
WO2016096086A1 (de) Sicherheitselement mit farbkippeffekt und fluoreszierenden merkmalen, verfahren zu dessen herstellung und dessen verwendung
EP1516957A1 (de) Sicherheitselement mit farbigen Codierungen
EP1357226B1 (de) Substrate mit elektrisch leitfähigen Schichten
AT502319B1 (de) Substrate mit vorzugsweise transferierbaren schichten und/oder oberflächenstrukturen, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung
WO2006111358A2 (de) Sicherheitselement mit räumlich aufgelöster magnetischer codierung, verfahren und vorrichtung zu dessen herstellung und dessen verwendung
AT500289A1 (de) Substrate mit elektrisch leitfähigen schichten für technische anwendungen
EP1584647B1 (de) Folienmaterial mit optischen merkmalen
AT412681B (de) Substrate mit unsichtbaren elektrisch leitfähigen schichten
AT500871B1 (de) Sicherheitselemente mit visuell erkennbaren und maschinenlesbaren merkmalen
EP1805033A1 (de) Substrate mit elektrisch leitfähigen schichten
EP1386754B1 (de) Datenträger und Sicherheitselement mit visuell sichtbarem und/oder maschinenlesbarem Manipulationsnachweis
AT504538B1 (de) Substrate mit elektrisch leitfähigen schichten
AT501320B1 (de) Passives aktivierbares sicherheitsmerkmal
AT412267B (de) Uv-kaschierter sicherheitsfaden
WO2005075215A2 (de) Sicherheitselement mit farbigem und/oder lumineszierendem und/oder opakem druck
DE10256832A1 (de) Sicherheitsfolie und Verfahren zur Herstellung derselben
EP1500521A2 (de) Sicherheitselemente mit maschinenlesbaren Merkmalen und Farbeffekten
AT504631B1 (de) Folienmaterial insbesondere für sicherheitselemente
AT500908A1 (de) Sicherheitselement mit magnetischer codierung, verfahren und vorrichtung zu dessen herstellung und dessen verwendung
EP1746531A1 (de) Maschinenlesbares Folienmaterial mit optisch aktiver Struktur, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
WO2004049268A1 (de) Sicherheitselemente mit kombinierten maschinell erkennbaren merkmalen

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20070410

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20070726

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: WAGNER, EVELYNE

Inventor name: KASTNER, FRIEDRICH

Inventor name: BERGSMANN, MARTIN

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20140603