EP3475099B1 - Verfahren zur herstellung eines sicherheits- oder wertprodukts mit einem diffraktiven sicherheitselement - Google Patents

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

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EP3475099B1
EP3475099B1 EP17777503.8A EP17777503A EP3475099B1 EP 3475099 B1 EP3475099 B1 EP 3475099B1 EP 17777503 A EP17777503 A EP 17777503A EP 3475099 B1 EP3475099 B1 EP 3475099B1
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EP
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adhesive
latent
hot
reactive
security
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Per KRÜGER
Michael Knebel
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Bundesdruckerei GmbH
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Bundesdruckerei GmbH
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a security or valuable product with a carrier substrate made of paper and a diffractive security element which is connected directly to the carrier substrate via an adhesive layer.
  • the invention also relates to a security product or product of value produced by the method.
  • Security or value products such as personal documents, access control cards, vehicle documents, banknotes, postage stamps, tax codes, VISA, tickets or bank cards, usually have defined security features that are intended to make counterfeiting difficult or even impossible.
  • the security features that can be recognized by humans can be subdivided into optical, haptic and acoustic security features.
  • the security or value documents relevant in connection with the present invention have an optical security feature.
  • the security or value documents carry diffractive security elements.
  • the microstructures include grids, mostly in the form of surface reliefs, which change incident light through diffraction. This creates various effects such as two or three-dimensional images, kinematic effects or color changes.
  • the different types of DOVID differ in their image resolution, brightness and animation properties. Examples include holograms and kinegrams.
  • diffractive security elements such as holograms, kinegrams and alphagrams are used, which are glued to a paper carrier substrate with a hot melt adhesive.
  • forgeries occur time and again with these security features, in which, for example, kinegrams are completely detached by heating the hot melt adhesive or the use of solvents and are used for forgeries can be reused.
  • an indicator can be incorporated into the adhesive (e.g. rhodamine), which triggers a color reaction when manipulated with solvents such as ethanol and acetone. This chemical reaction creates a colored reaction product that penetrates the carrier substrate, usually paper, and / or discolors the security element.
  • rhodamines are classified as potentially carcinogenic, mutagenic and ecotoxic.
  • 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.
  • Polymer layers are applied by lamination to the top and bottom of the security or value document.
  • a protective layer made 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 bonded to one another as a composite, a latently reactive adhesive being used, which enables a material bond between the respective polymeric materials of the layers.
  • a security element for bonding to a substrate such as a value document having at least one bonding surface coated with at least one adhesive layer and the adhesive containing at least one powdery antiblocking agent as a component, the antiblocking agent being exposed to heat and / or radiation and / or mechanical action can be activated and, after activation, is able to enter into a chemical reaction with a component of the adhesive and / or with itself.
  • thermoplastic plastic film on the side of the thermoplastic plastic film on which the electromechanical transducer or transducers are located, a further thermoplastic plastic film is placed on or one or more further thermoplastic plastic films are placed under the film stack and the film stack is then laminated.
  • the WO 2010/072339 A2 teaches a method for producing a security element and a transfer film, in particular a hot stamping film, for transferring one or more multilayer bodies onto a target substrate.
  • the DE 10 2010 035 889 A1 relates to a method for producing a security element, in which a stack of foils is laminated to a laminate by means of pressure and heat and the security document is separated from the laminate, the third foil having no printing layer and at least one security thread over before the foils are brought together to form a stack of foils a Holtmelt adhesive is applied to the third film.
  • the invention is based on the knowledge that a connection of the security element and substrate by means of a latently reactive adhesive can prevent manipulation by detaching the security element.
  • the latently reactive adhesive is introduced into the hot melt adhesive matrix or is present separately in sections.
  • the latently reactive adhesive is activated during the application process and creates a permanent chemical bond between the substrate and the security element. A full-surface detachment is made more difficult or completely prevented because manipulation of the security element causes cohesive destruction of the paper and security element, which makes reconstruction of the security feature almost impossible.
  • the process sequence according to the invention is basically designed in such a way that the joining process is subject to a differentiated temperature regime, in which temperatures prevail in a first phase which only enable the hot melt adhesive to be processed for a specific purpose. Only when the security element is fixed in the intended area of the substrate with the aid of the hot melt adhesive is the temperature increased in a second phase in such a way that the latently reactive adhesive is activated and the desired (additional) chemical bond takes place. The temperature in the second phase must always be specified so that the hot melt adhesive used in the application is not thermally damaged.
  • the 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. If different temperature specifications from one manufacturer are known for one and the same adhesive, the most recent specification from this manufacturer is decisive. In the event that different manufacturers specify different processing temperatures for exactly the same adhesive composition, the application temperature is the lowest temperature specification. If there is no information about the processing temperatures of the hot melt adhesives, the application temperature for hot melt adhesives is the glass transition temperature of the base polymer. Anything is missing Information on the processing temperatures of the latent-reactive adhesives, the application temperature for latent-reactive adhesives is the temperature at which at least 90% of the functionalities required to cure the adhesive are consumed within a time window of 15 minutes. In the case of a latently reactive adhesive based on a surface-deactivated di- or polyisocyanate and at least one isocyanate-reactive polymer, for example, the degradation of isocyanate functionality over time would be decisive.
  • the application temperature T a1 of the hot melt adhesive is in the range from 45 to 245 ° C, in particular in the range from 55 to 145 ° C
  • the application temperature T a2 of the latent reactive adhesive is in the range from 50 to 250 ° C , especially in the range from 60 to 150 ° C. If the application temperatures T a1 and T a2 are in the range mentioned, 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 hot-melt adhesive.
  • the application temperature T a2 of the latently reactive adhesive is 5 ° C. to 40 ° C., particularly preferably 10 ° C. to 20 ° C., above the application temperature T a1 of the hot melt adhesive. This ensures that a material connection between the carrier substrate and the security element by the latent-reactive adhesive does not take place until after it has been placed and that the adhesive properties of the latent-reactive adhesive do not hinder the processing beforehand.
  • Latent-reactive adhesives for the purposes of the invention are adhesive compositions which can be stored at room temperature and which cure by themselves at higher temperatures through 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 latently reactive adhesive. It can also be a latently reactive hot melt adhesive, in particular if a mixture with the (non-latently reactive) hot melt adhesive is used.
  • latently reactive adhesives suitable for the purposes of the invention can be found EP 2 712 879 A1 remove.
  • the latently reactive hot melt adhesive composition described there comprises a mixture of polymers which are in the melting temperature and the number of functionalities present that can in principle react with an isocyanate group.
  • the composition also contains a surface-deactivated di- or polyisocyanate.
  • EP 0 598 973 B1 describes a process for the production of reactive enamel masses. These consist of a polymer that is solid at room temperature but meltable with isocyanate-reactive groups and a premix of a solid isocyanate and a deactivating agent. The melt is applied in layers to carrier materials 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 ° C and 120 ° C.
  • EP 1 231 232 B1 describes a reactive one-component hot-melt adhesive which is solid at room temperature and which 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 towards isocyanate groups.
  • This adhesive is non-adhesive at room temperature and only becomes adhesive when heated to temperatures between 60 ° C and 160 ° C.
  • a suitable latent-reactive adhesive can be EP 0 922 720 A1 remove.
  • the use of an aqueous dispersion which contains at least one surface-deactivated polyisocyanate and at least one isocyanate-reactive polymer for the production of storage-stable, latently reactive layers or powders is described.
  • Hotmelts also known as hotmelts
  • Hotmelts are solvent-free and more or less solid products at room temperature that are applied to the adhesive surface when they are hot and create a firm bond when they cool down.
  • Hotmelt adhesives are purely physically setting adhesives, i.e. the already finished adhesive is introduced into the adhesive joint, which has been converted into a workable form by heating and solidifies again when it cools. This group of adhesives is based on various basic chemicals.
  • the preferred hot melt adhesive is an adhesive composition with 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 are used, especially when a mixture with the latently reactive adhesive is used.
  • 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 are used
  • hot melt adhesive and latently reactive adhesive preferably 100 parts by weight of the hot melt adhesive are mixed with 5 to 50 parts by weight of the latently reactive adhesive.
  • the hot melt adhesive and the latently reactive adhesive are present separately from one another 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 are available for the later covalent attachment to the substrate and the security element.
  • the ratio of the total area of all sections of the hot-melt adhesive to the total area of all sections of the latent-reactive adhesive is preferably 20: 1 to 2: 1.
  • the latent-reactive adhesive is preferably applied by means of screen printing.
  • a further aspect of the invention lies in the provision of a security or valuable product, in particular a security or valuable document, with a substrate, preferably made of paper, and a diffractive security element that is connected directly to the carrier substrate by means of an adhesive layer, the security or product of value is produced by the process described above. Accordingly, the latently reactive adhesive is cured and covalently bonded to the substrate and security element.
  • Valuable and / or security products in the sense of the invention include, for example, passports, identity cards, driver's licenses, access control cards or other ID cards, vehicle registration documents, vehicle documents, visas, checks, means of payment, in particular banknotes, company IDs, credentials, membership cards, gift or shopping vouchers, waybills, Tax stamps, postage stamps, tickets, (game) chips, certificates or adhesive labels (e.g. for product security).
  • the mixture is applied at a temperature that corresponds to the application temperature of the hot melt adhesive.
  • the hot glue mixture in the glue joint is quickly applied to the back of aluminum foil applied kinegram and then increased the temperature to the application temperature of the latent-reactive adhesive.
  • FIG. 2 represents a sectional view through a further variant of the security or valuable product 100 according to the invention - likewise in a highly schematic manner.
  • the security or valuable product 100 can be produced as follows: In a first partial step, first sections 34 of the joining area are coated on a carrier substrate 10 made of paper by means of screen printing with a latent-reactive adhesive with an application temperature of about 80 ° C. Approx. 15% of the total area of the adhesive joint is coated.
  • the remaining second sections 32 are filled with a hot-melt adhesive with an application temperature of approximately 60 ° C., the temperature corresponding to the processing temperature recommended by the manufacturer.
  • a kinegram is then quickly applied to the back of the aluminum foil and the temperature is increased to the application temperature of the latent-reactive adhesive.

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Description

  • 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 latent-reaktiver Klebstoff verwendet wird, der eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den jeweiligen polymeren Werkstoffen der Schichten ermöglicht.
  • Aus der DE 10 2009 031 877 A1 ist ein Sicherheitselement zur Verklebung mit einem Substrat wie einem Wertdokument bekannt, wobei das Sicherheitselement mindestens eine Verklebungsfläche, die mit mindestens einer Klebstoffschicht beschichtet ist, aufweist und der Klebstoff als eine Komponente mindestens ein pulverförmiges Antiblockmittel enthält, wobei das Antiblockmittel durch Wärme und/oder Strahlung und/oder mechanische Einwirkung aktiviert werden kann und nach der Aktivierung in der Lage ist, mit einer Komponente des Klebstoffs und/oder mit sich selbst eine chemische Reaktion einzugehen.
  • Aus der WO 2009/062602 A1 ist ein Identifikationsdokument bekannt, das zwei thermoplastische Schichten und eine Schicht hergestellt aus einem lagerstabilen und latent reaktiven Klebstoff aufweist.
  • Aus der EP 2 455 228 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsdokuments bekannt, bei dem wenigstens ein elektromechanischer Wandler auf eine thermoplastische Kunststofffolie aufgebracht wird, auf die Seite der thermoplastischen Kunststofffolie, auf der sich der oder die elektromechanischen Wandler befinden, eine weitere thermoplastische Kunststofffolie aufgelegt wird, auf oder unter den Folienstapel eine oder mehrere weitere thermoplastische Kunststofffolien gelegt werden und der Folienstapel anschließend laminiert wird.
  • Die WO 2010/072339 A2 lehrt ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements sowie eine Transferfolie, insbesondere eine Heißprägefolie, zum Transfer eines oder mehrerer Mehrschichtkörper auf ein Zielsubtrat.
  • Die DE 10 2010 035 889 A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements, bei dem ein Folienstapel mittels Druck und Wärme zu einem Laminat laminiert wird und das Sicherheitsdokument aus dem Laminat vereinzelt wird, wobei die dritte Folie keine Druckschicht aufweist und vor dem Zusammenführen der Folien zu einem Folienstapel wenigstens einen Sicherheitsfaden über einen Holtmeltkleber auf die dritte Folie aufgebracht wird.
  • 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:
    1. (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;
    2. (ii) Aufbringen des Sicherheitselements auf dem Substrat; und
    3. (iii) Erwärmen auf eine Temperatur T2, wobei T2 ≥ 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 Ta1 und Ta2 in dem 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 °C bis 20 °C über der Applikationstemperatur Ta1 des Schmelzklebstoffs. Hierdurch ist sichergestellt, dass eine stoffschlüssige Anbindung zwischen Trägersubstrat und Sicherheitselement 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 latent-reaktiven) 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 °C 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), Polyurethan-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 latent-reaktive 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:
    1. a) 100 Gewichtsteile eines Schmelzklebers mit einer Applikationstemperatur von etwa 60°C; und
    2. 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.
    • Ausführungsbeispiel 2
  • Figur 2 stellt ― ebenfalls stark schematisiert - eine Schnittansicht durch eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Sicherheits- oder Wertprodukts 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 in einem ersten Teilschritt mittels Siebdruck erste Abschnitte 34 des Fügebereichs mit einem latent-reaktiven Klebstoff mit 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 Schmelzkleber mit 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 (8)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheits- oder Wertprodukts (100), 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 T1 während des Auftragens gilt Ta1 ≤ T1 < 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 latent-reaktiven 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), Polyurethan-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), 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.
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