EP3475099A1 - Verfahren zur herstellung eines sicherheits- oder wertprodukts mit einem diffraktiven sicherheitselement - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines sicherheits- oder wertprodukts mit einem diffraktiven sicherheitselement

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EP3475099A1
EP3475099A1 EP17777503.8A EP17777503A EP3475099A1 EP 3475099 A1 EP3475099 A1 EP 3475099A1 EP 17777503 A EP17777503 A EP 17777503A EP 3475099 A1 EP3475099 A1 EP 3475099A1
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EP
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adhesive
latent
security
reactive
hot melt
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Michael Knebel
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Bundesdruckerei GmbH
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    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/14—Security printing

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a security or value product with a carrier substrate made of paper and a diffractive security element, which is connected via an adhesive layer directly to the carrier substrate. Furthermore, the invention relates to a safety or value product produced by the method.
  • Security or value products such as personal documents, access control cards, motor vehicle documents, banknotes, stamps, tax stamps, VISA, tickets or bank cards, usually have defined security features that make it difficult to counterfeit or even impossible.
  • the human-recognizable security features can be divided into visual, haptic and acoustic security features.
  • the security or value documents relevant in connection with the present invention have an optical security feature. Specifically, the security or value documents carry diffractive security elements.
  • the microstructures include gratings, mostly in the form of surface reliefs which diffract incident light by diffraction. This produces various effects such as two-dimensional or three-dimensional images, kinematic effects or color changes.
  • the different types of DOVID differ by their image resolution, brightness, and animation properties. Examples include holograms and kinegrams.
  • diffractive security elements such as holograms, kinegrams and alphagrams
  • a hot melt adhesive on a carrier substrate made of paper.
  • an indicator can be incorporated into the adhesive (for example rhodamine), which triggers a color reaction when manipulated with solvents, such as ethanol and acetone. This chemical reaction produces a colored reaction product which penetrates into the carrier substrate, usually paper, and / or discolors the security element.
  • solvents such as ethanol and acetone
  • DE 10 2008 052 572 A1 describes a security or value document with a core layer which contains electronic components or diffractive security elements embedded in a polymer matrix. Laminated layers of polymer are applied to the top and bottom of the security or value document. In order to prevent damage to the functional elements of the core layer during lamination, a protective layer of a polymeric material is provided between the polymer layers and the core layer. The core layer, the protective layers and the outer polymer layers are adhesively bonded together using a latent reactive adhesive which enables a material bond between the respective polymeric materials of the layers.
  • a security or value product in particular a security or value document
  • a substrate preferably of paper
  • a diffractive security element which by means of an adhesive layer directly connected to the substrate, remedy or at least reduce.
  • the invention is based on the finding that a connection of security element and substrate by means of a latent-reactive adhesive can prevent manipulation by detachment of the security element.
  • the latent-reactive adhesive is introduced into the hot-melt adhesive matrix or is present in sections separately therefrom.
  • the latent-reactive adhesive is activated during the application process and creates an insoluble chemical bond between the substrate and the security element. A full-surface detachment is made difficult or completely prevented, since manipulation of the security element, a cohesive destruction of paper and security element is caused, which makes a reconstruction of the security feature almost impossible.
  • the process sequence according to the invention is in principle designed such that the joining process is subject to a differentiated temperature regime, in which temperatures prevail in a first phase, which only allow dedicated processing of the hotmelt adhesive. Only when the security element is fixed in the intended area of the substrate with the aid of the hotmelt adhesive, the temperature is increased in a second phase so that the latent-reactive adhesive activated and the desired (additional) chemical connection takes place.
  • the temperature in the second phase must always be set in such a way that the hot melt adhesive actually used in the application is not thermally damaged.
  • application temperature is understood to mean the processing temperature of the adhesive recommended by the manufacturer. If the manufacturer specifies a temperature range, the lower limit is decisive.
  • the application temperature is the lowest temperature specification. If there is no indication of the processing temperatures of the hot melt adhesive, the application temperature for hot melt adhesive is the glass transition temperature of the base polymer. If there is no indication of the processing temperatures of the latent-reactive adhesives, the application temperature for latent-reactive adhesives, the temperature at which at least 90% of the functionalities required for curing the adhesive are consumed within a time window of 15 minutes. In the case of a latent-reactive adhesive based on a surface-deactivated di- or polyisocyanate and at least one isocyanate-reactive polymer, for example, the degradation of the isocyanate functionality would be decisive.
  • the application temperature T a1 of the hot melt adhesive is in the range of 45 to 245 ° C, in particular in the range of 55 to 145 ° C, and the application temperature T a2 of the latent-reactive adhesive in the range of 50 to 250 ° C. , in particular in the range of 60 to 150 ° C. If the application temperatures T a i and T a 2 are within the stated range, it is ensured that neither the substrate material nor the diffractive security element are thermally damaged during the joining step. Independently or in combination thereof, it is preferred if the application temperature T a2 of the latent-reactive adhesive is at least 5 ° C. above the application temperature T a1 of the hotmelt adhesive.
  • the application temperature T a2 of the latent-reactive adhesive is 5 ° C. to 40 ° C., more preferably 10 to 20 ° C. above the application temperature T a1 of the hot-melt adhesive. This ensures that a material-locking connection between the carrier substrate and security element by the latent-reactive adhesive takes place only after placement and the adhesive properties of the latent-reactive adhesive previously did not hinder the processing process.
  • Latent-reactive adhesives for the purposes of the invention are adhesive compositions which are storable at room temperature and cure at higher temperatures on their own by the formation of covalent bonds.
  • an adhesive composition based on a combination of a surface-deactivated di- or polyisocyanate and at least one isocyanate-reactive polymer is preferably used as the latent-reactive adhesive. It may also be a latent-reactive hot-melt adhesive, especially when a mixture with the (not latently reactive) hot melt adhesive is used. Examples of latent-reactive adhesives suitable for the purposes of the invention can be found in EP 2 712 879 A1.
  • the latent-reactive hotmelt adhesive composition described therein comprises a mixture of polymers which differ in the melting temperature and in the number of functionalities present, which in principle can react with an isocyanate group. Further, the composition contains a surface-deactivated di- or polyisocyanate.
  • EP 0 598 973 B1 describes a process for the preparation of reactive hotmelts. These consist of room temperature solid but fusible polymer with isocyanate-reactive groups and a premix of a solid isocyanate and a deactivator. The melt is coated on carrier materials in layers so that the deactivated isocyanate and polymer layers are not mixed. Above 40 ° C, these layers can be liquefied and reshaped. They harden between 100 and 120 ° C.
  • EP 1 231 232 B1 describes a reactive one-component hot melt adhesive which is solid at room temperature and comprises an isocyanate which is liquid or solid at room temperature, an isocyanate-reactive polymer which is solid at room temperature and a polymer which is inert toward isocyanate groups.
  • This adhesive is included Room temperature non-sticking before and is only when heated to temperatures between 60 ° C and 160 ° C adheres.
  • a suitable latent-reactive adhesive can be found in EP 0 922 720 A1. It describes the use of an aqueous dispersion containing at least one surface-deactivated polyisocyanate and at least one isocyanate-reactive polymer for the preparation of storage-stable, latent-reactive layers or powders.
  • Hotmelt adhesives also known as hotmelt adhesives, hotmelt or hotmelt, are solvent-free and more or less solid at room temperature, which are applied to the adhesive surface when hot and produce a firm bond on cooling. Hot melt adhesives are purely physically setting adhesives, that is, the already finished adhesive is introduced into the adhesive joint, which was converted by heating into a processable form and solidifies again on cooling.
  • a hot melt adhesive is preferably an adhesive composition comprising a base polymer selected from the group comprising polyamides (PA), polyethylene (PE), amorphous polyalphaolefins (APAO), ethylene-vinyl acetate copolymers (EVAC), polyester elastomers (TPE-E), polyurethane elastomers ( TPE-U), copolyamide elastomers (TPE-A) and vinylpyrrolidone / vinyl acetate copolymers, especially when a mixture with the latent-reactive adhesive is used.
  • PA polyamides
  • PE polyethylene
  • APAO amorphous polyalphaolefins
  • EVAC ethylene-vinyl acetate copolymers
  • TPE-E polyester elastomers
  • TPE-U polyurethane elastomers
  • TPE-A copolyamide elastomers
  • vinylpyrrolidone / vinyl acetate copolymers especially when a mixture
  • hot melt adhesive and latent-reactive adhesive preferably 100 parts by weight of the hot melt adhesive is mixed with 5 to 50 parts by weight of the latent-reactive adhesive.
  • the hot-melt adhesive and the latent-reactive adhesive are present separately in sections and sections with the latent-reactive adhesive are applied before sections with the hot-melt adhesive. Since the application temperature of the hot melt adhesive is lower than the application temperature of the latent-reactive adhesive, the subsequent application of the hot melt adhesive does not activate the adhesion of the latent-reactive adhesive. As a result, more functionalities for the subsequent covalent attachment to the substrate and the security element are available.
  • the ratio of the total area of all portions of the hotmelt adhesive to the total area of all portions of the latent-reactive adhesive is 20: 1 to 2: 1.
  • the application of the latent-reactive adhesive is preferably carried out by screen printing.
  • a further aspect of the invention is the provision of a security or value product, in particular a security or value document, with a substrate, preferably of paper, and a diffractive security element, which is connected directly to the carrier substrate by means of an adhesive layer, wherein the security device or desired product is prepared by the method described above. Accordingly, the latent-reactive adhesive is cured and covalently bonded to the substrate and security element.
  • Value and / or security products in the sense of the invention include, for example, passports, identity cards, driving licenses, access control cards or other ID cards, vehicle registration documents, vehicle registration documents, visas, checks, means of payment, in particular banknotes, company identity cards, credentials, membership cards, gift or shopping vouchers, consignment notes, Tax stamps, postage stamps, tickets, tokens, certificates or adhesive labels (for example for product security).
  • Figure 1 is a schematic sectional view through a security or
  • Figure 2 is a schematic sectional view through a security or
  • FIG. 1 shows-very schematically-a sectional view through an inventive security or value product 100, for example a banknote, according to a first variant.
  • the security product or valuable product 100 comprises a carrier substrate 10 made of paper.
  • a diffractive security element 20, for example a kinegram is applied by means of an adhesive layer 30.
  • the security or value product 100 can be manufactured as follows:
  • a mixture of the following components is applied: a) 100 parts by weight of a hot melt adhesive with an application temperature of about 60 ° C; and b) 20 parts by weight of a latent-reactive adhesive having an application temperature of about 80 ° C.
  • the application of the mixture takes place at a temperature which corresponds to the application temperature of the hotmelt adhesive.
  • a kinegram applied on the back of aluminum foil is quickly placed on the hot adhesive mixture in the adhesive joint, and then the temperature is raised to the application temperature of the latent-reactive adhesive.
  • FIG. 2 also represents a highly sectional view of a further variant of the security product 100 of the invention.
  • a diffractive security element 20, for example a kinegram is fastened to the carrier substrate 10 made of paper by means of an adhesive layer 30.
  • the security or value product 100 can be manufactured as follows:
  • first sections 34 of the joining area are screen-printed with a latent-reactive adhesive having an application temperature of about 80 ° C. In this case, about 15% of the total surface of the adhesive joint is coated.
  • the remaining second sections 32 are filled with a hot-melt adhesive having an application temperature of about 60 ° C, the temperature corresponding to the manufacturer's recommended processing temperature.
  • a kinegram applied on the back of aluminum foil is applied quickly and the temperature is raised to the application temperature of the latent-reactive adhesive.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheits- oder Wertprodukts, insbesondere eines Sicherheits- oder Wertdokumentes, mit einem Substrat und einem diffraktiven Sicherheitselement, das mittels einer Klebstoffschicht direkt mit dem Substrat verbunden ist. Ferner betrifft die Erfindung ein nach dem Verfahren hergestelltes Sicherheitsoder Wertprodukt. Das Verfahren umfasst dazu die Schritte: (i) Auftragen eines Schmelzklebstoffs und eines latent-reaktiven Klebstoffs a) auf einem Bereich des Substrats, der für das Sicherheitselement vorgesehen ist, und/oder b) auf dem Sicherheitselement, wobei entweder ein Gemisch aus Schmelzklebstoff und latent-reaktivem Klebstoff oder der Schmelzklebstoff und der latent-reaktive Klebstoff abschnittsweise voneinander getrennt aufgetragen werden und wobei eine Applikationstemperatur Ta1 des Schmelzklebstoffs niedriger ist als eine Applikationstemperatur Ta2 des latent-reaktiven Klebstoffs und für eine Temperatur T1 während des Auftragens gilt Ta1 ≤ T1 ≤ Ta2; (ii) Platzieren des Sicherheitselements auf dem Substrat; und (iii) Erwärmen auf eine Temperatur T2, wobei T2 ≥ Ta2 ist.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Sicherheits- oder Wertprodukts mit einem
diffraktiven Sicherheitselement
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheits- oder Wertprodukts mit einem Trägersubstrat aus Papier und einem diffraktiven Sicherheitselement, das über eine Klebstoffschicht direkt mit dem Trägersubstrat verbunden ist. Ferner betrifft die Erfindung ein nach dem Verfahren hergestelltes Sicherheits- oder Wertprodukt.
Technologischer Hintergrund
Sicherheits- oder Wertprodukte, wie beispielsweise Personaldokumente, Zutrittskontrollausweise, Kraftfahrzeugdokumente, Banknoten, Briefmarken, Steuerzeichen, VISA, Tickets oder Bankkarten, weisen in der Regel definierte Sicherheitsmerkmale auf, die das Fälschen erschweren oder gar unmöglich machen sollen. Bei den von Menschen erkennbaren Sicherheitsmerkmalen kann man in optische, haptische und akustische Sicherheitsmerkmale unterteilen. Die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung relevanten Sicherheits- oder Wertdokumente weisen ein optisches Sicherheitsmerkmal auf. Speziell tragen die Sicherheits- oder Wertdokumente diffraktive Sicherheitselemente.
Diffraktive Sicherheitselemente besitzen beugungsoptisch wirksame Mikrostrukturen (auch als DOVID = Diffractive Optically Variable Image Devices bezeichnet). Die Mikrostrukturen umfassen Gitter, zumeist in Form von Oberflächenreliefs, die einfallendes Licht durch Beugung verändern. Damit werden verschiedene Effekte wie zwei- oder dreidimensionale Bilder, kinematische Effekte oder Farbveränderungen erzeugt. Die verschiedenen Arten von DOVID unterscheiden sich durch ihre Bildauflösung, Helligkeit und Animationseigenschaften. Beispiele umfassen Hologramme und Kinegramme.
Derzeit werden bei der Herstellung der genannten Sicherheits- oder Wertprodukte zur Erhöhung der Fälschungssicherheit (zumeist metallisierte) diffraktive Sicherheitselemente, wie Hologramme, Kinegramm und Alphagramme, eingesetzt, die mit einem Schmelzkleber auf einem Trägersubstrat aus Papier verklebt werden. Es ist bekannt, dass es bei diesen Sicherheitsmerkmalen immer wieder zu Fälschungen kommt, bei denen beispielsweise Kinegramme vollflächig durch Erwärmen des Schmelzklebers oder Einsatz von Lösungsmitteln abgelöst und für Fälschungen wiederverwendet werden. Um Manipulationen zu vermeiden oder zumindest zu erschweren, kann ein Indikator in den Klebstoff eingebracht werden (zum Beispiel Rhodamin), der bei Manipulation mit Lösemitteln, wie Ethanol und Aceton, eine Farbreaktion auslöst. Durch diese chemische Reaktion entsteht ein farbiges Reaktionsprodukt, das in das Trägersubstrat, in der Regel Papier, eindringt und/oder das Sicherheitselement verfärbt. Allerdings werden Rhodamine als potentiell karzinogen, mutagen und ökotoxisch eingestuft.
DE 10 2008 052 572 A1 beschreibt ein Sicherheits- oder Wertdokument mit einer Kernschicht, die in eine polymere Matrix eingebettete elektronische Bauteile oder diffraktive Sicherheitselemente enthält. An Ober- und Unterseite des Sicherheits- oder Wertdokuments werden durch Laminieren Polymerschichten aufgetragen. Zur Vermeidung einer Beschädigung der funktionellen Elemente der Kernschicht während des Laminierens ist zwischen den Polymerschichten und der Kernschicht jeweils eine Schutzschicht aus einem polymeren Werkstoff vorgesehen. Die Kernschicht, die Schutzschichten und die äußeren Polymerschichten werden im Verbund miteinander verklebt, wobei ein latentreaktiver Klebstoff verwendet wird, der eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den jeweiligen polymeren Werkstoffen der Schichten ermöglicht.
Es besteht jedoch ein anhaltender Bedarf nach zumindest alternativen Maßnahmen, die eine Manipulation von Sicherheits- oder Wertprodukten mit einem Trägersubstrat aus Papier und einem diffraktiven Sicherheitselement, das über eine Klebstoffschicht direkt mit dem Trägersubstrat verbunden ist, unterbinden.
Zusammenfassung der Erfindung
Zumindest einige der Limitierungen des Standes der Technik lassen sich mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Sicherheits- oder Wertprodukts, insbesondere eines Sicherheits- oder Wertdokumentes, mit einem Substrat, vorzugsweise aus Papier, und einem diffraktiven Sicherheitselement, das mittels einer Klebstoffschicht direkt mit dem Substrat verbunden ist, beheben oder zumindest mindern. Das Verfahren umfasst dazu die Schritte:
(i) Auftragen eines Schmelzklebstoffs und eines latent-reaktiven Klebstoffs a) auf einem Bereich des Substrats, der für das Sicherheitselement vorgesehen ist, und/oder b) auf dem Sicherheitselement, wobei entweder ein Gemisch aus Schmelzklebstoff und latent-reaktivem Klebstoff oder der Schmelzklebstoff und der latent-reaktive Klebstoff abschnittsweise voneinander getrennt aufgetragen werden und wobei eine Applikationstemperatur Tai des Schmelzklebstoffs niedriger ist als eine Applikationstemperatur Ta2 des latent-reaktiven Klebstoffs und für eine
Temperatur T-i während des Auftragens gilt Ta1 < T-i < Ta2;
(ii) Aufbringen des Sicherheitselements auf dem Substrat; und (iii) Erwärmen auf eine Temperatur T2, wobei T2 ä Ta2 ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Anbindung von Sicherheitselement und Substrat mittels eines latent-reaktiven Klebstoffs eine Manipulation durch Ablösen des Sicherheitselements unterbinden kann. Der latent-reaktive Klebstoff ist dabei in die Schmelzklebstoffmatrix eingebracht oder liegt abschnittsweise getrennt dazu vor. Der latent-reaktive Klebstoff wird während des Applikationsprozesses aktiviert und stellt eine unlösbare chemische Bindung zwischen Substrat und Sicherheitselement her. Ein vollflächiges Ablösen wird dadurch erschwert beziehungsweise völlig unterbunden, da bei Manipulation am Sicherheitselement eine kohäsive Zerstörung von Papier und Sicherheitselement hervorgerufen wird, die eine Rekonstruktion des Sicherheitsmerkmals nahezu unmöglich macht.
Der erfindungsgemäße Verfahrensablauf ist dabei grundsätzlich so ausgestaltet, dass der Fügeprozess einem differenzierten Temperaturregime unterliegt, bei dem in einer ersten Phase Temperaturen herrschen, die nur eine zweckgebundene Verarbeitung des Schmelzklebstoffs ermöglichen. Erst wenn das Sicherheitselement in dem vorgesehenen Bereich des Substrats unter Zuhilfenahme des Schmelzklebers fixiert ist, wird in einer zweiten Phase die Temperatur derart erhöht, dass der latent-reaktive Klebstoff aktiviert wird und die gewünschte (zusätzliche) chemische Anbindung erfolgt. Die Temperatur in der zweiten Phase ist dabei immer so vorzugeben, dass der konkret in der Anwendung genutzte Schmelzklebstoff nicht thermisch geschädigt wird. Unter Applikationstemperatur wird vorliegend die vom Hersteller empfohlene Verarbeitungstemperatur des Klebstoffs verstanden. Ist vom Hersteller ein Temperaturbereich angegeben, so ist die Untergrenze maßgeblich. Sind voneinander abweichende Temperaturangaben eines Herstellers für ein und denselben Klebstoff bekannt, so ist die zeitlich letzte Angabe dieses Herstellers maßgeblich. Für den Fall, dass verschiedene Hersteller für exakt dieselbe Klebstoffzusammensetzung abweichende Verarbeitungstemperaturen angeben, ist die Applikationstemperatur die niedrigste Temperaturangabe. Fehlt jedwede Angabe zu den Verarbeitungstemperaturen der Schmelzkleber, so ist die Applikationstemperatur für Schmelzkleber die Glasübergangstemperatur des Basispolymers. Fehlt jedwede Angabe zu den Verarbeitungstemperaturen der latent-reaktiven Klebstoffe, so ist die Applikationstemperatur für latent-reaktive Klebstoffe, die Temperatur, bei der innerhalb eines Zeitfensters von 15 Minuten mindestens 90 % der zur Aushärtung des Klebstoffs benötigen Funktionalitäten verbraucht sind. Im Falle eines latent-reaktiven Klebstoffs auf Basis eines oberflächendesaktivierten Di- oder Polyisocyanat und zumindest einem mit Isocyanat reaktiven Polymers wäre beispielsweise der zeitliche Abbau der Isocyanat- Funktionalität maßgeblich.
Gemäß einer bevorzugten Variante des Verfahrens liegt die Applikationstemperatur Ta1 des Schmelzklebstoffs im Bereich von 45 bis 245 °C, insbesondere im Bereich von 55 bis 145 °C, und die Applikationstemperatur Ta2 des latent-reaktiven Klebstoffs im Bereich von 50 bis 250 °C, insbesondere im Bereich von 60 bis 150 °C. Wenn die Applikationstemperaturen Tai und Ta2 in den genannten Bereich liegen, ist sichergestellt, dass weder das Substratmaterial noch das diffraktive Sicherheitselement beim Fügeschritt thermisch beschädigt werden. Unabhängig oder in Kombination hiervon ist bevorzugt, wenn die Applikationstemperatur Ta2 des latent-reaktiven Klebstoffs um mindestens 5°C über der Applikationstemperatur Ta1 des Schmelzklebstoffs liegt. Insbesondere liegt die Applikationstemperatur Ta2 des latent-reaktiven Klebstoffs um 5°C bis 40°C, besonders bevorzugt um 10 bis 20°C über der Applikationstemperatur Ta1 des Schmelzklebstoffs. Hierdurch ist sichergestellt, dass eine stoffschlüssige Anbindung zwischen Trägersubstrat und Sicherheitselements durch den latent-reaktiven Klebstoff erst nach dem Platzieren erfolgt und die Klebeeigenschaften des latent-reaktiven Klebstoffs vorher nicht den Verarbeitungsprozess behindern.
Latent-reaktive Klebstoffe im Sinne der Erfindung sind Klebstoffzusammensetzungen, die bei Raumtemperatur lagerfähig sind und bei höheren Temperaturen aus sich heraus durch Bildung kovalenter Bindungen aushärten. Bevorzugt wird vorliegend als latent-reaktiver Klebstoff eine Klebstoffzusammensetzung auf Basis einer Kombination aus einem oberflächendesaktivierten Di- oder Polyisocyanat und zumindest einem mit Isocyanat reaktiven Polymer verwendet. Es kann sich ferner auch um einen latent-reaktiven Schmelzklebstoff handeln, insbesondere dann, wenn ein Gemisch mit dem (nicht latentreaktiven) Schmelzklebstoff zum Einsatz kommt. Beispiele für im Sinne der Erfindung geeignete latent-reaktive Klebstoffe lassen sich EP 2 712 879 A1 entnehmen. Die dort beschriebene latent-reaktive Schmelzklebstoffzusammensetzung umfasst ein Gemisch aus Polymeren, die sich in der Schmelztemperatur und in der Anzahl der vorhandenen Funktionalitäten unterscheiden, die prinzipiell mit einer Isocyanat-Gruppe reagieren können. Ferner enthält die Zusammensetzung ein oberflächendesaktiviertes Di- oder Polyisocyanat.
EP 0 598 973 B1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von reaktiven Schmelzmassen. Diese bestehen aus bei Raumtemperatur festem, aber schmelzbarem Polymer mit isocyanat-reaktiven Gruppen und einer Vormischung aus einem festen Isocyanat und einem Desaktivierungsmittel. Die Schmelzmasse wird auf Trägermaterialien schichtweise aufgetragen, so dass die desaktivierten Isocyanat- und die Polymerschichten nicht vermischt sind. Oberhalb von 40°C lassen sich diese Schichten verflüssigen und umformen. Zwischen 100 und 120°C härten sie aus. EP 1 231 232 B1 beschreibt einen bei Raumtemperatur festen, reaktiven Einkomponenten-Schmelzklebstoff, welcher ein bei Raumtemperatur flüssiges oder festes Isocyanat, ein bei Raumtemperatur festes isocyanat-reaktives Polymer sowie ein gegenüber Isocyanat-Gruppen inertes Polymer umfasst. Dieser Klebstoff liegt bei Raumtemperatur nichtklebend vor und wird erst bei Erwärmung auf Temperaturen zwischen 60°C und 160°C haftend.
Ein weiteres Beispiel für einen geeigneten latent-reaktiven Klebstoff lässt sich EP 0 922 720 A1 entnehmen. Es wird die Verwendung einer wässrigen Dispersion, die wenigstens ein oberflächendesaktiviertes Polyisocyanat und wenigstens ein mit Isocyanat reaktives Polymer enthält, zur Herstellung von lagerstabilen, latent-reaktiven Schichten oder Pulvern beschrieben. Schmelzklebstoffe, auch Heißklebestoffe, Heißkleber, oder Hotmelt genannt, sind lösungsmittelfreie und bei Raumtemperatur mehr oder weniger feste Produkte, die im heißen Zustand auf die Klebefläche aufgetragen werden und beim Abkühlen eine feste Verbindung herstellen. Schmelzklebstoffe sind rein physikalisch abbindende Klebstoffe, das heißt es wird der bereits fertige Klebstoff in die Klebefuge eingebracht, der durch Erhitzen in eine verarbeitbare Form überführt wurde und sich beim Abkühlen wieder verfestigt. Diese Gruppe von Klebstoffen basiert auf verschiedenen chemischen Grundstoffen. Bevorzugt wird als Schmelzklebstoff eine Klebstoffzusammensetzung mit einem Basispolymer ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polyamide (PA), Polyethylen (PE), amorphe Polyalphaolefine (APAO), Ethylenvinylacetat-Copolymere (EVAC), Polyester-Elastomere (TPE-E), Polurethan-Elastomere (TPE-U), Copolyamid-Elastomere (TPE-A) und Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymere verwendet, insbesondere dann, wenn ein Gemisch mit dem latent-reaktiven Klebstoff Einsatz findet.
Sofern ein Gemisch aus Schmelzklebstoff und latent-reaktivem Klebstoff eingesetzt wird, werden vorzugsweise 100 Gewichtsteile des Schmelzklebstoffs mit 5 bis 50 Gewichtsteilen des latent-reaktiven Klebstoffs versetzt.
Gemäß einer bevorzugten Verfahrensvariante liegen der Schmelzkleber und der latentreaktive Klebstoff abschnittsweise voneinander getrennt vor und Abschnitte mit dem latent-reaktiven Klebstoff werden vor Abschnitten mit dem Schmelzklebstoff aufgetragen. Da die Applikationstemperatur des Schmelzklebstoffs niedriger ist als die Applikationstemperatur des latent-reaktiven Klebstoffs, aktiviert das nachträgliche Auftragen des Schmelzklebstoffs nicht die Adhäsion des latent-reaktiven Klebstoffs. Hierdurch stehen mehr Funktionalitäten für die spätere kovalente Anbindung an das Substrat und das Sicherheitselement zur Verfügung. Vorzugsweise ist das Verhältnis der Gesamtfläche aller Abschnitte des Schmelzklebstoffs zur Gesamtfläche aller Abschnitte des latent-reaktiven Klebstoffs 20:1 bis 2:1. Das Auftragen des latent-reaktiven Klebstoffs erfolgt vorzugsweise mittels Siebdruck.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Sicherheits- oder Wertprodukts, insbesondere eines Sicherheits- oder Wertdokumentes, mit einem Substrat, vorzugsweise aus Papier, und einem diffraktiven Sicherheitselement, das mittels einer Klebstoffschicht direkt mit dem Trägersubstrat verbunden ist, wobei das Sicherheits- oder Wertprodukt nach dem vorab beschriebenen Verfahren hergestellt ist. Dementsprechend ist der latent-reaktive Klebstoff ausgehärtet und kovalent an Substrat und Sicherheitselement gebunden. Wert- und/oder Sicherheitsprodukte im erfindungsgemäßem Sinne umfassen beispielsweise Reisepässe, Personalausweise, Führerscheine, Zugangskontrollausweise oder andere ID-Karten, Fahrzeugscheine, Fahrzeugbriefe, Visa, Schecks, Zahlungsmittel, insbesondere Banknoten, Firmenausweise, Berechtigungsnachweise, Mitgliedsausweise, Geschenk- oder Einkaufsgutscheine, Frachtbriefe, Steuerzeichen, Postwertzeichen, Tickets, (Spiel-)Jetons, Urkunden oder Haftetiketten (beispielsweise zur Produktsicherung).
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung lassen sich der nachfolgenden Beschreibung oder den Unteransprüchen entnehmen.
Kurzbeschreibung der Figuren
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung durch ein Sicherheits- oder
Wertprodukt gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung durch ein Sicherheits- oder
Wertprodukt gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Ausführungsbeispiel 1
Figur 1 stellt - stark schematisiert - eine Schnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Sicherheits- oder Wertprodukt 100, beispielsweise einer Banknote, gemäß einer ersten Variante dar. Das Sicherheits- oder Wertprodukt 100 umfasst ein Trägersubstrat 10 aus Papier. Auf dem Trägersubstrat 10 ist ein diffraktives Sicherheitselement 20, beispielsweise ein Kinegramm, mittels einer Klebstoffschicht 30 aufgebracht. Das Sicherheits- oder Wertprodukt 100 kann wie folgt hergestellt werden:
Auf ein Trägersubstrat 10 aus Papier wird ein Gemisch der folgenden Komponenten aufgetragen: a) 100 Gewichtsteile eines Schmelzklebers mit einer Applikationstemperatur von etwa 60°C; und b) 20 Gewichtsteile eines latent-reaktiven Klebstoffs mit einer Applikationstemperatur von etwa 80°C. Das Auftragen des Gemischs erfolgt bei einer Temperatur, die der Applikationstemperatur des Schmelzklebers entspricht. Auf das in der Klebefuge befindliche heiße Klebergemisch wird zügig ein rückseitig auf Aluminiumfolie aufgetragenes Kinegramm aufgesetzt und anschließend die Temperatur auf die Applikationstemperatur des latent-reaktiven Klebstoffs erhöht.
Ausführunqsbeispiel 2 Figur 2 stellt - ebenfalls stark schematisiert - eine Schnittansicht durch eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Sicherheits- oder Wertprodukt 100 dar. Auf dem Trägersubstrat 10 aus Papier ist wiederum ein diffraktives Sicherheitselement 20, beispielweise ein Kinegramm, mittels einer Klebstoffschicht 30 befestigt. Das Sicherheits- oder Wertprodukt 100 kann wie folgt hergestellt werden:
Auf ein Trägersubstrat 10 aus Papier werden im einem ersten Teilschritt mittels Siebdruck erste Abschnitte 34 des Fügebereichs mit einem latent-reaktiven Klebstoffsmit einer Applikationstemperatur von etwa 80°C beschichtet. Dabei wird ca. 15 % der Gesamtfläche der Klebefuge beschichtet.
In einem zweiten Teilschritt werden die verbleibenden zweiten Abschnitte 32 mit einem Schmelzklebermit einer Applikationstemperatur von etwa 60°C befüllt, wobei die Temperatur der vom Hersteller empfohlenen Verarbeitungstemperatur entspricht.
Anschließend wird zügig ein rückseitig auf Aluminiumfolie aufgetragenes Kinegramm aufgesetzt und die Temperatur auf die Applikationstemperatur des latent-reaktiven Klebstoffs erhöht.
Bezugszeichenliste
10 Substrat
20 diffraktives Sicherheitselement
30 Klebeschicht
32 Abschnitte mit Schmelzkleber
34 Abschnitte mit latent-reaktivem Klebstoff
100 Sicherheits- oder Wertprodukt

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheits- oder Wertprodukts (100), insbesondere eines Sicherheits- oder Wertdokumentes, mit einem Substrat (10) aus Papier und einem diffraktiven Sicherheitselement (20), das mittels einer Klebstoffschicht (30) direkt mit dem Substrat (10) verbunden ist, umfassend die Schritte:
(i) Auftragen eines Schmelzklebstoffs und eines latent-reaktiven Klebstoffs a) auf einem Bereich des Substrats (10), der für das Sicherheitselement (20) vorgesehen ist, und/oder b) auf dem Sicherheitselement (20), wobei entweder ein Gemisch aus Schmelzklebstoff und latent-reaktivem Klebstoff oder der Schmelzklebstoff und der latent-reaktive Klebstoff abschnittsweise voneinander getrennt aufgetragen werden und wobei eine Applikationstemperatur Ta1 des Schmelzklebstoffs niedriger ist als eine Applikationstemperatur Ta2 des latent-reaktiven Klebstoffs und für eine Temperatur T-i während des Auftragens gilt Ta1 < T-i < Ta2;
(ii) Aufbringen des Sicherheitselements (20) auf dem Substrat (10); und
(iii) Erwärmen auf eine Temperatur T2, wobei T2 > Ta2 ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem die Applikationstemperatur Ta1 des Schmelzklebstoffs im Bereich von 45 bis 245 °C und die Applikationstemperatur Ta2 des latent-reaktiven Klebstoffs im Bereich von 50 bis 250 °C liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Applikationstemperatur Ta2 des latentreaktiven Klebstoffs um mindestens 5°C oberhalb der Applikationstemperatur Ta1 des Schmelzklebstoffs liegt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als latent-reaktiver Klebstoff eine Klebstoffzusammensetzung auf Basis einer Kombination aus einem oberflächendesaktivierten Di- oder Polyisocyanat und zumindest einem mit Isocyanat reaktiven Polymer verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als Schmelzklebstoff eine Klebstoffzusammensetzung mit einem Basispolymer ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polyamide (PA), Polyethylen (PE), amorphe Polyalphaolefine (APAO), Ethylenvinylacetat-Copolymere (EVAC), Polyester-Elastomere (TPE-E), Polurethan- Elastomere (TPE-U), Copolyamid-Elastomere (TPE-A) und Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymere verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schmelzkleber und der latent-reaktive Klebstoff abschnittsweise voneinander getrennt vorliegen und Abschnitte (34) mit dem latent-reaktiven Klebstoff vor Abschnitten (32) mit dem Schmelzklebstoff aufgetragen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das Auftragen des latent-reaktiven Klebstoffs mittels Siebdruck erfolgt.
8. Sicherheits- oder Wertprodukt (100), insbesondere Sicherheits- oder Wertdokument, mit einem Substrat (10) aus Papier und einem diffraktiven Sicherheitselement (20), das mittels einer Klebstoffschicht (30) direkt mit dem Substrat (10) verbunden ist, hergestellt nach einem Verfahren gemäß Anspruch 1.
9. Sicherheits- oder Wertprodukt (100) nach Anspruch 8, bei dem das Substrat (10) aus Papier geformt ist.
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