EP3902678A1 - Verfahren und vorrichtung zur bereitstellung einer schichtenanordnung und schichtenanordnung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur bereitstellung einer schichtenanordnung und schichtenanordnung

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EP3902678A1
EP3902678A1 EP19832688.6A EP19832688A EP3902678A1 EP 3902678 A1 EP3902678 A1 EP 3902678A1 EP 19832688 A EP19832688 A EP 19832688A EP 3902678 A1 EP3902678 A1 EP 3902678A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
layers
data page
layer arrangement
coextrusion
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.)
Pending
Application number
EP19832688.6A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Riedl
Prafulla TOKE
Andreas Pawlik
Martin Wielpütz
Jochen Fritz
Florian HERMES
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.)
Evonik Operations GmbH
Giesecke and Devrient ePayments GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Mobile Security GmbH
Evonik Operations 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 Giesecke and Devrient Mobile Security GmbH, Evonik Operations GmbH filed Critical Giesecke and Devrient Mobile Security GmbH
Publication of EP3902678A1 publication Critical patent/EP3902678A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B32B2425/00—Cards, e.g. identity cards, credit cards

Definitions

  • the present invention is directed to a method for providing a layer arrangement for the stable introduction of a data page into a document of value as well as to the layer arrangement itself and to an apparatus for performing the proposed method or for providing the layer arrangement. Furthermore, the present invention is directed to a data page, having the layer arrangement, and to a document of value, into which the data page is inserted. Furthermore, a computer program product is proposed with control commands which carry out the proposed method or operate the proposed device. According to the invention, a possibility is proposed to provide a layer which allows a data page to be inserted flexibly and stably in a value document.
  • a data page for movable fastening in a data carrier in particular for incorporation in a value document.
  • a data sheet which contains the actual information such as B. has the passport holder and a flexible layer for securing the data page in the data carrier.
  • the data carrier is typically a document of value, which may or may not be available as a passport book.
  • the person skilled in the art recognizes further value documents, which are book-like and have a corresponding data sheet.
  • layer arrangements which are either co-extruded or laminated.
  • Various layers are stacked on top of one another and either hot pressed, ie laminated, or provided by means of a starting material which is melted and molded under pressure, that is to say is coextruded.
  • this layer arrangement has a flexible area which is designed as a hinge, also called hinge, and stiffer layers which make up the actual data page.
  • textile hinge areas are known which make it possible, owing to the flexible textile area, to insert the data page into the value document in such a way that it can be browsed in the book.
  • PC polycarbonate
  • PC is a very hard, stiff material that is not chemically stable and leads to microcracks under tension. This means that long-term stability can only be achieved through appropriate aid measures, such as B. Crack prevention in the module area and / or coatings of the films.
  • the fabrics for the hinge always mean a foreign body for the laminate and disturb the design image.
  • the introduction of a fabric strip is always associated with high process costs.
  • the tissue Striping is also very expensive compared to the film material and the tear resistance is low. PC foils cannot therefore be used as a hinge.
  • PA Polyamide
  • an intermediate layer which acts as an adhesive layer between the PC and the PA.
  • an intermediate layer which acts as an adhesive layer between the PC and the PA. Only polymers that can withstand the high extrusion temperatures of PC and PA and have similar melt viscosities can be used as the adhesion promoter layer.
  • a method for providing a layer arrangement for stably inserting a data page into a document of value comprising molding at least one outer layer comprising polycarbonate, molding at least one inner layer, which comprises a composition which contains at least one polyether block amide wherein the at least one outer layer and the at least one inner layer are co-extruded, the shaped layers being permanently connected by means of setting co-extrusion parameters.
  • the person skilled in the art recognizes that the individual method steps in some cases have further sub-steps and can be carried out simultaneously.
  • the first molding and the second molding can be carried out by coextruding and adjusting the coextrusion parameters accordingly.
  • Multi-layer film produced by coextrusion composed of a) at least one outer layer A, consisting of a polycarbonate or a mixture of PC and thermoplastic elastomers TPE plus the usual processing aids, stabilizers and additives b) at least one inner layer C containing a composition comprising at least one polyether block amide,
  • Polyether block amide has the advantage that the inner layer is particularly advantageous because it is flexible but nevertheless stable and can therefore be used particularly as a hinge area for a data page.
  • the outer layers are made of PC, the same printing and laminating processes can be used as with PC.
  • the film properties of A and C can be used to influence the film properties. H. the thinner the layer A, the more flexible the film becomes.
  • the properties of the film can also be changed by the recipes of the layers. That is, e.g. B.
  • a blend of PC + TPE in the A-layer also increases the elasticity.
  • the elasticity values can also be changed by selecting the PEBA in the C layer.
  • a specially developed formulation of the PEBA component ensures a sufficiently good bond between the PC and PEBA layers.
  • Coextrusion parameters are, for example, the regulation of a temperature development when melting granules in such a way that the individual layers can be shaped.
  • a starting material is typically provided, which is melted in a coextruder and liquefied in such a way that it can be pressed through a mold and the liquefied starting material is coextruded into a layer arrangement.
  • the coextrusion parameters describe which zones of a coextruder are heated to what extent.
  • a coextruder has different areas which, according to the invention, can be subjected to heat differently. Areas can thus be created within a co-extruder that have different levels of heat.
  • a layer of polycarbonate and polyamide can also be formed, which is provided as a layer arrangement.
  • the proposed layer arrangement can thus also simply be referred to as a layer or a film which has polycarbonate and polyether block amide.
  • This layer arrangement or this film can then directly form the data page or can form the data page in cooperation with other layers.
  • the proposed layer arrangement is flexible but not brittle, so that this layer arrangement does not only provide one layer, but rather that this layer arrangement provides an area that can act as a hinge area.
  • the proposed layer arrangement corresponds approximately to the size of a book page of the value document or is somewhat larger than a book page, so that the flexible area protrudes from the data page.
  • the data page can be inserted into the value document in a flexible and scrollable manner.
  • the value document is generally a book-like value document which has a data page which consists of the layer arrangement alone or the layer arrangement together with further layers.
  • the document of value is therefore preferably a passport book, the person skilled in the art also being familiar with other documents of value which are book-like.
  • setting coextrusion parameters in accordance with one aspect of the present invention includes controlling the extruder in such a way that different heat ranges for melting and pressing the starting material.
  • the setting of coextrusion parameters can, however, also be carried out in such a way that a certain mixing ratio between polycarbonate and polyether block amide is provided in such a way that the corresponding granulate can be provided according to the mixing ratio.
  • at least two foils or layers are provided and co-extruded at the same time in such a way that a single layer arrangement is created.
  • further layers can be provided, in particular it is optionally possible to separate between the layers To arrange the inner layer and the at least one outer layer at least one further layer.
  • the outer layer can, for example, be designed as a protective layer or can also act as a carrier for a further protective layer.
  • the present layer arrangement is not to be understood as final, or the proposed layer arrangement can have further layers, such that the layer arrangement is only provided as a starting product for a further laminate. According to the invention, it is thus possible to connect the layer arrangement provided with other foils and, if necessary, to press them hot.
  • the present layer arrangement is particularly stable in a value document, since the combination of polycarbonate and polyether block amide is particularly advantageous in the present application scenario.
  • the proposed connection has the required flexibility, which makes it possible to turn a data page, as well as a certain robustness, which makes it possible to provide a stable document of value which is not damaged even if the data page is turned many times.
  • the shaping of the at least one outer layer, comprising polycarbonate, and the shaping of the at least one inner layer, having a composition comprising polyether block amide, is carried out according to the invention by means of coextrusion in such a way that the two layers are permanently bonded.
  • the proposed outer layer and the inner layer can thus be referred to as partial layers of a film which forms a data page or at least part of the data page. It is particularly advantageous here that the layer arrangement created is strengthened by means of further layers, the outer layer comprising polycarbonate also being able to be varied in such a thickness that an advantageous rigidity of the outer layer is achieved.
  • there is the inner layer which can be flexibly introduced into a value document or connected to it. According to the invention, it is therefore possible for the data page to be provided by means of the inner layer and the outer layer, or for other layers to be provided in addition to the inner layer and the outer layer, which provide the data side.
  • the outer layer has polycarbonate, which can also mean that it has a mixture of polycarbonate with other thermoplastic elastomers TPE. In addition, other processing aids, stabilizers and additives can be used.
  • the inner layer comprises a composition containing polyether block amide.
  • the polyether blockamide-containing composition may further contain polyamides.
  • a further intermediate layer can be arranged between the inner layer and the outer layer, which has polyether block amide.
  • Polyether block amides are block copolymers which are obtained by polycondensation of polyamides, in particular acid-regulated polyamides, with alcohol- or amine-terminated polyethers. Acid-regulated polyamides have an excess of carboxylic acid end groups.
  • the person skilled in the art refers to the polyamide blocks as hard blocks and the polyether blocks as soft blocks.
  • Suitable polyamides (PA) in PEBA are selected, for example, from PA6, PA66, PA11, PA12, PA613, PA610, PA612, PA106, PA1012, PA1010, PA 1013. They can be prepared from lactams or w-aminocarboxylic acids or from the reaction of diamines with dicarboxylic acids.
  • Suitable polyether diols are, for example, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,3-propanediol or ethylene glycol.
  • Mixed polyether diol blocks with statistical or block-wise distribution can also be used. They generally have a number average molecular weight of approximately 230 to 4000.
  • Suitable polyether diamines can be obtained by converting the corresponding polyether diols by reductive amination or coupling to acrylonitrile with subsequent hydrogenation (for example EP-A-0434244; EP-A-0296852). They generally have a number average molecular weight of approximately 230 to 4000.
  • Commercially available polyether diamines starting from propylene glycol are commercially available as Elastamine® from Huntsman (for example Elastamine RP405, RP2005, RE900, RE2003, RTP 542).
  • the proportion of polyether in the PEBA is preferably at least 35% by weight, preferably at least 40% by weight and particularly preferably at least 50% by weight, in each case based on the total weight of PEBA. It is preferred that the polyether not exceed 70% by weight.
  • Suitable PEBAs can have a Shore hardness D of 20 to 50, preferably 30 to 45.
  • the Shore hardness D is measured according to ISO 868.
  • the composition comprising at least one polyether block amide preferably further comprises at least one amine-regulated polyamide.
  • This has amino end groups.
  • the combination of polyether block amide and amine-regulated polyamide shows particularly good adhesion to polycarbonate.
  • Suitable amine-regulated polyamides are, for example selected from PA6, PA66, PA610, PA88, PA612, PA810, RA108, PA9, PA613, PA614, PA812, PA128, PA1010, PA10, PA814, PA148, PA1012, PA11, PA1014, PA1212 and PA12. Mixtures of different polyamides can also be used, provided they are sufficiently compatible.
  • Compatible polyamide combinations are known to the person skilled in the art; For example, the combination PA6 / PA66, PA12 / PA1012, PA12 / PA1212, PA612 / PA12, PA613 / PA12, PA1014 / PA12 and PA610 / PA12 as well as corresponding combinations with PA11 are listed here. In case of doubt, compatible combinations can be determined through routine tests. Copolyamides based thereon can also be used.
  • the amine-regulated polyamide preferably has an excess of 20 to 600 mmol of amino end groups per kg of polyamide, preferably 100 to 400 mmol / kg and particularly preferably 150 to 350 mmol / kg.
  • Amine-regulated polyamides are described, for example, in EP-A-1642923.
  • Amine-regulated polyamide can be produced from a combination of diamine and dicarboxylic acid, from a w-aminocarboxylic acid or the corresponding lactam.
  • the layer arrangement is laminated together with further foils in a further method step.
  • further layers or foils can be introduced which are necessary for the provision of a data page.
  • Either protective layers or layers that can be personalized can be introduced.
  • the rigidity of the data side can thus also be set, since further layers can be laminated on that have polycarbonate.
  • the layer arrangement is introduced into a value document in such a way that the coextruded layers represent a hinge area.
  • the hinge area is present as a flexible area that can be easily bent or that introduces the layer arrangement into the value document in such a flexible manner that the layer arrangement can be bent or turned within the value document without destruction.
  • the layer arrangement is stiffened by means of further layers.
  • This has the advantage that not only can the data side be provided by the choice of the individual layer thicknesses, but rather layers can be provided around the proposed layer arrangement, for example in a so-called sandwich arrangement, which the layers a - Protect the arrangement and impart such rigidity to the layer arrangement that the data side is designed to be stable per se and only the layer arrangement is flexible at those points at which the layer arrangement is introduced into the value document.
  • the layer arrangement is introduced into a value document, and the layers are shaped such that they essentially have the area of the value document.
  • the proposed layer arrangement essentially has the area of a data page and thus either provides a data page per se, or together with it provides a data page for further layers.
  • a disadvantage of the prior art is overcome, namely that an effect on further layers is to be feared at a point at which a fabric band is introduced into the value document, which is overcome according to the invention in that the proposed layer arrangement or film extends over the entire area of the data page. This is known as a so-called swim-off effect.
  • starting materials undergo different heat phases before coextruding, depending on the set coextrusion parameters.
  • This has the advantage that it is ensured by means of such coextrusion parameters that the polyether block amides bond with the polycarbonate and thus a permanent layer model can be provided.
  • the coextrusion parameters are individual values by means of which the starting materials can be heated in certain areas. However, this can also be a mixing ratio between polyether block amide and polycarbonate.
  • an outer layer with a thickness of 5-0.0 mm and an inner layer with a thickness of 60-80 mm are formed.
  • This has the advantage that, for example with a layer thickness of 100 mm, a particularly advantageous layer arrangement is created, the outer layer and an optional intermediate layer being made as thin as possible.
  • the intermediate layer and the inner layer have different materials and the intermediate layer is 5 to 10 mm thick.
  • the intermediate layer and the inner layer it is also possible for the intermediate layer and the inner layer to be produced from the same material, and thus the thickness ratios of less relevance.
  • the intermediate layer is optionally arranged between the outer layer and the inner layer.
  • a device for providing a layer arrangement for the stable introduction of a data page into a document of value comprising a means configured to form at least one outer layer, comprising a polycarbonate, another means configured to form at least one inner layer , comprising a composition comprising at least one polyether block amide, a coextrusion device being provided for coextruding the at least one outer layer and the at least one inner layer, the shaped layers being permanently connected by means of setting coextrusion parameters.
  • the object is also achieved by a layer arrangement for the stable introduction of a data page into a document of value, having at least one outer layer, having polycarbonate, at least one inner layer, having a composition comprising at least one polyether block amide, the at least one outer layer and the at least one inner layer is co-extruded, the shaped layers being permanently connected by setting co-extrusion parameters.
  • the result of the setting of coextrusion parameters can be seen in the end product in such a way that the two layers are connected with polycarbonate and polyether block amide in such a way that they form a single film. This film is then available as the proposed layer model or the proposed layer arrangement.
  • the object is also achieved by a data page for incorporation in a value document, having a layer arrangement as proposed will. Furthermore, the task is solved by a document of value, comprising a data page. In addition, the object is achieved by a computer program product with control commands which execute the method according to the aspects described or operate the proposed device.
  • the proposed method has method steps which can be simulated as structural features of the device. Furthermore, the method can be carried out by means of the structural features of the device. Furthermore, structural features of the proposed layer arrangement can be provided by means of the method. Thus, all process steps in the proposed layer arrangement can be provided in such a way that the features of the method correspond to structural features of the layer arrangement. Furthermore, the proposed device is suitable for providing the layer model.
  • FIG. 1 shows a cross section through a layer arrangement according to an aspect of the present invention
  • 2B a data page in cross section according to an aspect of the present invention
  • 3A an apparatus or a coextruder according to an aspect of the present invention
  • 3B a further device or a coextruder for providing a layer arrangement according to a further aspect of the present invention.
  • FIG. 4 shows a schematic flowchart of a method for providing a layer arrangement for the stable introduction of a data page into a value document according to a further aspect of the present invention.
  • FIG. 1 shows a layer arrangement according to the invention, having at least one outer layer A, having polycarbonate, at least one inner layer C, having a composition comprising at least one polyether block amide, the at least one outer layer A and the at least one inner layer C being co-extruded, wherein by means of a Setting coextrusion parameters that form layers A and C, and optionally B, are permanently connected.
  • the optional intermediate layer B is provided, which is always arranged between an inner layer C and an outer layer A.
  • a fabric tape is provided in accordance with conventional methods, which is suitable for inserting the data page into a value document.
  • an upper polycarbonate (PC) layer is provided, which is designed to be transparent, and underneath a second polycarbonate (PC) layer, which is designed to be opaque. Consequently it is therefore a data page that has a conventional structure and has a data layer and a transparent protective layer.
  • the so-called Fabric Tape FT is used to insert the data page into the value document.
  • the fabric tape FT is encased in a sandwich arrangement on the data side.
  • FIG. 2B shows the film according to the invention, which consists of polyether block amide PEBA and polycarbonate PC.
  • the film is arranged in the center and surrounded by further films.
  • the film is laminated as part of the structure. This does not represent a foreign body, but on the contrary reinforces the structure even further and acts as a hinge for sewing into the value document.
  • the middle of the five layers is the layer arrangement according to the contribution according to the invention.
  • the size of this central film is chosen in such a way that it approximately corresponds to the size of the value document or stands beyond it. Thus, it essentially has the area of the other layers.
  • the feature with respect to the area of the layer arrangement is “essentially” immediately optional and can therefore be deleted.
  • the layer arrangement corresponds approximately to the other layers, so that it can be introduced over the entire surface into the further layers.
  • this structure differs from the structure as shown in FIG. 2A.
  • the so-called swim-off effect is avoided.
  • FIG. 2B the disadvantage does not occur as indicated in FIG. 2A, namely that there is a fear of an effect of the fabric tape FT on the two surrounding layers. This is shown in the present case by the two curved arrows, which cause the adjacent layers to thicken the data page at one point.
  • the following advantages arise in production.
  • the polyether block amide polycarbonate film can be processed like an ordinary polycarbonate film in production in an automated process.
  • the current process comprises laminating sheets with inlays for data page production, which can be used unchanged according to the invention.
  • the process unit for the hinge application is eliminated, which in turn represents a cost saving.
  • an adhesion promoter layer between polycarbonate and polyether block amide is no longer necessary.
  • the intermediate layer is optional or can be used for other purposes.
  • 3A shows the device according to the invention for providing a layer arrangement, which in the present case is designed as an extruder.
  • three extruder units are provided which have different zones Z1-Z5, by means of which the starting materials are melted. This is therefore an application of the so-called coextrusion parameters.
  • an optional intermediate layer is introduced, which can be provided by means of the lower extruder.
  • the upper extruder can, for example, provide the outer layer A and the middle extruder the inner layer C.
  • a so-called feed block and a die unit are arranged in the center.
  • the following coextrusion parameters are particularly advantageous, or heat development in the individual zones, as shown in FIG. 3A:
  • 3B shows an analog device and shows an extruder for the outer layer A at the top and an extruder for the inner layer C at the bottom.
  • the optional layer is not to be provided here, and it is therefore sufficient to provide two extruders instead of the one three extruders which would be necessary according to the state of the art.
  • the feed zone is the first zone Z1.
  • the second zone is designated Z2, etc. until Zone 5, which is designated Z5.
  • FIG. 1 The feed zone is the first zone Z1.
  • the second zone is designated Z2, etc. until Zone 5, which is designated Z5.
  • FIG. 4 shows a schematic diagram of a method for providing a layer arrangement for the stable introduction of a data page into a document of value, having a molding 100 of at least one outer layer A, having polycarbonate PC, a molding 101 of at least one inner layer C, having polyether block amide PEBA , wherein a coextrusion 102 of the at least one outer layer and the at least one inner layer C is provided, the formed 100, 101 layers A, C being permanently connected by means of creating 102A of coextrusion parameters. It is also provided that the layer arrangement is laminated together with further foils in a further method step 103.
  • the person skilled in the art recognizes that the method steps can be carried out iteratively and / or in a different order. In particular, it is possible to mold the individual layers simultaneously and to do this by means of coextrusion.
  • PC polycarbonate
  • PEBA polyether block amide
  • the adhesion of the layer arrangements obtained was then examined.
  • the composite was measured according to FCD ISO / IEC 10373-1: 2005-05.
  • a - VESTAMID E40 (Evonik): polyether ester amide with PA12 hard block and polytetrahydofuran, polyether content approx. 50% by weight; Shore D hardness: 40.
  • b - VESTAMID L1600 nf 9.004 (Evonik): Amine-regulated PA12 with an excess of amino end groups of approx. 120 mmol / kg and a relative solution viscosity 1.6.
  • c - VESTAMID Z9029 (Evonik): Amine-regulated PA12 with an excess of amino end groups of approx. 300 mmol / kg and a rel. Solution viscosity 1.3.
  • a layer arrangement consisting of PC and a mixture of PEBA a and amine-regulated polyamide b or c show good or very good adhesion to one another.
  • the higher proportion of amino end groups in polyamide c has a positive effect on the adhesion.
  • the sole use of PEBA a without amine-regulated polyamide b shows at least satisfactory adhesion (example 3).
  • a mixture of PEBA a and acid-regulated polyamide e does not result in any adhesion to PC layers, just as amine-regulated polyamide b (comparative example 3) or a mixture of different amine-regulated polyamides d + c (comparative example 1).

Abstract

Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf ein Verfahren zur Bereitstellung einer Schichtenanordnung zur stabilen Einbringung einer Datenseite in ein Wertdokument sowie auf die Schichtenanordnung an sich und auf eine Vorrichtung zum Durchführen des vorgeschlagenen Verfahrens bzw. zum Bereitstellen der Schichtenanordnung. Ferner ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf eine Datenseite, aufweisend die Schichtenanordnung, sowie auf ein Wertdokument, in welches die Datenseite eingebracht wird. Ferner wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen mit Steuerbefehlen, welche das vorgeschlagene Verfahren durchführen bzw. die vor geschlagene Vorrichtung betreiben.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR BEREITSTELLUNG EINER SCHICHTENANORDNUNG UND SCHICHTENANORDNUNG
Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf ein Verfahren zur Bereitstellung einer Schichtenanordnung zur stabilen Einbringung einer Datenseite in ein Wertdokument sowie auf die Schichtenanordnung an sich und auf eine Vorrichtung zum Durchführen des vorgeschlagenen Verfahrens bzw. zum Bereitstellen der Schichtenanordnung. Ferner ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf eine Datenseite, aufweisend die Schichtenanordnung, sowie auf ein Wertdokument, in welches die Datenseite eingebracht wird. Ferner wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen mit Steuerbefehlen, welche das vorgeschlagene Verfahren durchführen bzw. die vorgeschlage- ne Vorrichtung betreiben. Erfindungsgemäß wird eine Möglichkeit vorge- schlagen, eine Schicht bereitzustellen, welche es erlaubt, eine Datenseite fle- xibel und stabil in ein Wertdokument einzubringen.
Bekannt ist es, eine Datenseite zur beweglichen Befestigung in einem Da- tenträger, insbesondere zur Einbindung in einem Wertdokument, bereitzu- stellen. Hierzu ist ein Datenblatt vorgesehen, welches die eigentliche Infor- mation wie z. B. den Passinhaber aufweist und eine flexible Schicht zur Be- festigung der Datenseite in dem Datenträger. Bei dem Datenträger handelt es sich typischerweise um ein Wertdokument, das als Passbuch vorliegen kann, aber nicht muss. Hierbei erkennt der Fachmann weitere Wertdoku- mente, welche buchartig ausgestaltet sind und ein entsprechendes Daten- blatt aufweisen.
Ferner ist es bekannt, Schichtenanordnungen bereitzustellen, welche ent- weder koextrudiert oder laminiert werden. Hierbei werden diverse Schich- ten aufeinandergestapelt und entweder heiß verpresst, also laminiert, oder mittels eines Ausgangsmaterials bereitgestellt, welches aufgeschmolzen und unter Druck ausgeformt wird, also koextrudiert wird. Somit entsteht eine dauerhaft verbundene Schichtenanordnung, welche sich beispielsweise als Datenseite in einem Wertdokument eignet. Hierbei weist diese Schich- tenanordnung einen flexiblen Bereich auf, der als Scharnier ausgestaltet wird, auch Hinge genannt, sowie steifere Schichten, welche die eigentliche Datenseite ausmachen. Hierbei sind beispielsweise textile Hinge-Bereiche bekannt, die es ermöglichen, dass aufgrund des flexiblen Textilbereichs die Datenseite derart in das Wertdokument eingebracht werden kann, dass die- se in dem Buch blätterbar ist.
Typischerweise werden solche Datenseiten aus Polycarbonat (PC) herge- stellt, welches sich jedoch in der Praxis oft als nachteilig erweist. So ist Poly- carbonat oftmals sehr starr ausgeformt und somit anfällig für Krafteinwir- kungen.
Derzeit werden alle ID-Karten und Datenseiten für Wertdokumente fast ausschließlich aus PC hergestellt. Als Scharniermaterial (Hinge) verwendet man üblicherweise Gewebe; entweder unbeschichtet, beschichtet oder mit Folien zusammenlaminiert.
PC ist ein sehr hartes, steifes Material, das chemisch nicht sehr beständig ist und unter Spannung zu Mikrorissen führt. Das heißt, eine Langzeitstabilität ist nur durch entsprechende Hilfsmaßnahmen, wie z. B. Crack Prevention im Modulbereich und/ oder Beschichtungen der Folien gegeben.
Die Gewebe für das Scharnier bedeuten für das Laminat immer einen Fremdkörper und stören das Designbild. Zudem ist die Einbringung eines Gewebestreifens immer mit hohen Prozesskosten verbunden. Der Gewebe- streifen ist zudem sehr teuer gegenüber dem Folienmaterial und die Wei- terreißfestigkeit ist gering. PC-Folien können daher nicht als Scharnier ver- wendet werden.
Somit ist es ein Nachteil des Stands der Technik, dass der flexible Bereich der Datenseiten, der als Scharnier dient, oftmals entweder nicht flexibel o- der aber zumindest nicht flexibel genug ausgestaltet ist. Ist dieser Schar- nierbereich zu starr ausgestaltet, so kann es zu Brüchen kommen, und der Benutzerkomfort eines solchen Wertdokuments ist eingeschränkt. Ferner ist es gemäß dem Stand der Technik problematisch, dass zwar diverse Mate- rialien bekannt sind, mit denen man einen solchen Hinge-Bereich zufrie- denstellend ausgestalten könnte, diese Materialien jedoch in der Praxis schwer verbindbar sind, derart, dass weitere Hilfsmittel, wie z. B. Klebe- schichten bzw. Haftvermittlerschichten, notwendig sind. Hierbei sind je- doch entsprechende Haftvermittlerschichten besonders nachteilig, da diese einen weiteren Koextruder benötigen und zudem mehr Rohmaterialien verwendet werden müssen.
Polyamid (PA) ist ein Polymer, dass es in vielfachen Facetten gibt. Fast allen PA-Typen ist jedoch gemein, dass sie sehr flexibel sind und hohe Wechsel- biegefestigkeit haben (z. B. wird das Material als Scharnier in der Möbelin- dustrie verwendet). Jedoch verbindet es sich schlecht mit Polycarbonat, d. h. beim Laminieren erhält man keinen geeigneten Verbund.
Nur durch Zuhilfenahme von Klebern lässt sich ein mittelmäßiger Verbund erzeugen, der aber für eine Langlebenskarte nicht ausreichend ist. Abhilfe kann hier eine Koextrusion von PA mit PC (also eine Verbindung in der Schmelze) schaffen. Aber selbst diese Verbindung der beiden Materialien im Schmelzezustand reicht nicht aus, um eine sichere Langzeitstabilität zu gewährleisten.
Abhilfe kann hier auch eine Zwischenschicht schaffen, die als Haftvermitt- lerschicht zwischen PC und PA wirkt. Als Haftvermittlerschicht können nur Polymere verwendet werden, die auch die hohen Extrusionstemperatu- ren von PC und PA überstehen und ähnliche Schmelzviskositäten haben.
Dafür kommen u. a. folgende Polymere in Frage: Anhydrid- oder säure- funktionierte Homo- oder Copolymere aus Ethylen und/ oder Acrylaten sowie Styrol-Maleinsäureanhydrid Copolymere und ähnliche. Allerdings gibt es dazu auch Nachteile bei der Herstellung der Folien.
Einfacher ist es, eine Polyetherblockamidrezeptur zu verwenden, die keine Haftvermittlerschichten benötigt. Dies hat den Vorteil, dass man das Pro- dukt einfacher und kostengünstiger produzieren kann. Man braucht nur einen Koextruder mit zwei statt drei Extrudern. Man braucht nur zwei Rohmaterialien und deren Steuerung in der Produktion anstatt drei.
Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Bereitstellung einer Schichtenanordnung vorzuschlagen, welches es ermög- licht, dass keine Haftvermittlerschicht verwendet werden muss und ferner geeignet ist, einen flexiblen Bereich auszuformen, der als ein sogenannter Scharnierbereich eines buchartig ausgestalteten Wertdokuments fungiert.
Es ist ferner eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung vorzuschlagen, welche das vorgeschlagene Verfahren ausführt, sowie eine Datenseite und ein Wertdokument mit dem Merkmal der vorgeschlagenen Schichtenanordnung. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfin- dung, ein Computerprogrammprodukt bereitzustellen, mit Steuerbefehlen, welche das Verfahren ausführen bzw. die Vorrichtung betreiben.
Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weite- re vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Demgemäß wird ein Verfahren zur Bereitstellung einer Schichtenanord- nung zur stabilen Einbringung einer Datenseite in ein Wertdokument vor- geschlagen, aufweisend ein Ausformen von mindestens einer Außenschicht aufweisend Polycarbonat, ein Ausformen mindestens einer Innenschicht, welche eine Zusammensetzung umfasst, die mindestens ein Polyetherblo- ckamid enthält, wobei ein Koextrudieren der mindestens einen Außen- schicht und der mindestens einen Innenschicht vorgesehen ist, wobei mit- tels eines Einstellens von Koextrusionsparametern die ausgeformten Schichten dauerhaft verbunden werden. Hierbei erkennt der Fachmann, dass die einzelnen Verfahrensschritte teilweise weitere Unterschritte auf- weisen und gleichzeitig ausgeführt werden können. So kann beispielsweise das erste Ausformen und das zweite Ausformen durch Koextrudieren und entsprechendes Einstellen der Koextrusionsparameter erfolgen.
Somit wird also vorliegend eine Schichtenanordnung bzw. eine mehr- schichtige Folie vorgeschlagen. Erfindungsgemäß ist die folgende mehr- schichtige Folie vorgesehen:
Durch Koextrusion hergestellte, mehrschichtige Folie, aufgebaut aus a) mindestens einer Außenschicht A, bestehend aus einem Polycarbonat oder einer Mischung aus PC und thermoplastischen Elastomeren TPE plus den üblichen Verarbeitungshilfsmitteln, Stabilisatoren und Additiven b) mindestens einer Innenschicht C, enthaltend eine Zusammensetzung um- fassend mindestens ein Polyetherblockamid,
c) optimal einer Zwischenschicht B, enthaltend eine Zusammensetzung um- fassend mindestens ein Polyetherblockamid.
Polyetherblockamid hat den Vorteil, dass die Innenschicht besonders vor- teilhaft ausgestaltet wird, da diese flexibel und dennoch stabil ist und somit besonders als ein Scharnierbereich für eine Datenseite verwendet werden kann.
Dadurch, dass die Außenschichten aus PC bestehen, können gleiche Druck- und Laminierprozesse wie bei PC verwendet werden. Durch die Schichtde- cken von A und C lassen sich die Folieneigenschaften beeinflussen, d. h. je dünner die Schicht A, desto flexibler wird die Folie. Durch die Rezepturen der Schichten können die Eigenschaften der Folie ebenfalls verändert wer- den. Das heißt, z. B. ein Blend aus PC + TPE in der A-Schicht erhöht eben- falls die Elastizität. Durch die Auswahl des PEBA in der C-Schicht können die Elastizitätswerte ebenfalls verändert werden. Durch eine speziell entwi- ckelte Rezeptur der PEBA-Komponente wird ein ausreichend guter Ver- bund zwischen den PC- und PEBA-Schichten erreicht.
Bei Koextrusionsparametern handelt es sich beispielsweise um das Regeln einer Temperaturentwicklung bei einem Aufschmelzen von Granulat, der- art, dass die einzelnen Schichten ausgeformt werden können. Zum Bereit- stellen der einzelnen Schichten wird typischerweise ein Ausgangsmaterial bereitgestellt, welches in einem Koextruder aufgeschmolzen wird und der- art verflüssigt wird, dass es durch eine Form hindurchgepresst werden kann und das verflüssigte Ausgangsmaterial zu einer Schichtenanordnung koextrudiert wird. Somit kann es erfindungsgemäß vorgesehen werden, dass die Koextrusi- onsparameter beschreiben, welche Zonen eines Koextruders wie stark er- hitzt werden. So weist ein Koextruder unterschiedliche Bereiche auf, die er- findungsgemäß unterschiedlich mit Hitze beaufschlagt werden können. Somit können also Bereiche innerhalb eines Koextruders geschaffen wer- den, die eine unterschiedliche Hitzeentwicklung aufweisen. Hierdurch wird es erfindungsgemäß möglich, dass auch eine Schicht aus Polycarbonat und Polyamid gebildet werden kann, welche als eine Schichtenanordnung be- reitgestellt wird. Somit kann die vorgeschlagene Schichtenanordnung auch einfach als eine Schicht bezeichnet werden oder eine Folie, welche Polycar- bonat und Polyetherblockamid aufweist. Dies ist deshalb möglich, da sich das mindestens eine Außenschicht aufweisende Polycarbonat und das min- destens eine Innenschicht aufweisende Polyetherblockamid derart mitei- nander verbinden, dass sie aneinander haften. Diese Schichtenanordnung bzw. diese Folie kann dann direkt die Datenseite ausformen oder kann im Zusammenwirken mit weiteren Schichten die Datenseite ausformen. Hier- bei ist es besonders vorteilhaft, dass die vorgeschlagene Schichtenanord- nung flexibel ist, aber dennoch nicht brüchig, so dass diese Schichtenanord- nung nicht lediglich eine Schicht bereitstellt, sondern vielmehr dass diese Schichtenanordnung einen Bereich bereitstellt, der als Scharnierbereich fungieren kann.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass die vorgeschlagene Schichtenan- ordnung in etwa der Größe einer Buchseite des Wertdokuments entspricht bzw. derart etwas größer ist als eine Buchseite, so dass der flexible Bereich aus der Datenseite heraussteht. Somit kann mittels des flexiblen Bereichs, der durch die vorliegende Schichtenanordnung geschaffen wird, die Daten- seite flexibel und blätterbar in das Wertdokument eingebracht werden. Hierbei ist es jedoch auch möglich, die vorgeschlagene Schichtenanordnung derart auszugestalten, dass diese zwei Datenseiten eines Wertdokuments ausformt und somit mittig an einem Falz derart in das Wertdokument ein- gebracht werden kann, dass die vorgeschlagene Schichtenanordnung zwei Seiten des Wertdokuments darstellt.
Bei dem Wertdokument handelt es sich generell um ein buchartiges Wert- dokument, welches eine Datenseite aufweist, die aus der Schichtenanord- nung alleine oder der Schichtenanordnung mitsamt weiterer Schichten be- steht. Bevorzugt handelt es sich somit bei dem Wertdokument um ein Pass- buch, wobei der Fachmann auch weitere Wertdokumente kennt, die buch- artig ausgestaltet sind.
Erfindungsgemäß wurde überraschenderweise erkannt, dass sich entgegen der bekannten Hürden Polycarbonat und Polyetherblockamid derart ver- binden lassen, dass diese allein mittels Einstellen der Koextrusionsparame- ter verbunden werden können. Wie bereits beschrieben, umfasst ein Einstel- len von Koextrusionsparametern gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung das Ansteuern des Extruders derart, dass sich unterschiedliche Hitzebereiche zum Einschmelzen und Verpressen des Ausgangsmaterials einstellen. Das Einstellen von Koextrusionsparametern kann aber auch der- art durchgeführt werden, dass ein bestimmtes Mischverhältnis zwischen Polycarbonat und Polyetherblockamid bereitgestellt wird, derart, dass das entsprechende Granulat gemäß dem Mischverhältnis bereitgestellt werden kann. Somit werden also mindestens zwei Folien bzw. Schichten bereitge- stellt und gleichzeitig derart koextrudiert, dass eine einzige Schichtenano- rdnung entsteht. Hierbei erkennt der Fachmann, dass weitere Schichten vorgesehen sein können, insbesondere ist es optional möglich, zwischen der Innenschicht und der mindestens einen Außenschicht mindestens eine wei- tere Schicht anzuordnen.
Die Außenschicht kann beispielsweise als eine Schutzschicht ausgestaltet sein oder aber auch als Träger einer weiteren Schutzschicht fungieren. So- mit ist die vorliegende Schichtenanordnung nicht als abschließend zu ver- stehen bzw. es kann die vorgeschlagene Schichtenanordnung noch weitere Schichten aufweisen, derart, dass die Schichtenanordnung lediglich als Ausgangsprodukt für ein weiteres Laminat bereitgestellt wird. So ist es er- findungsgemäß möglich, die bereitgestellte Schichtenanordnung mit weite- ren Folien zu verbinden und ggf. heiß zu verpressen.
Die vorliegende Schichtenanordnung ist insbesondere deshalb stabil in ein Wertdokument einzubringen, da gerade die Verbindung von Polycarbonat und Polyetherblockamid im vorliegenden Anwendungsszenario besonders vorteilhaft ist. So weist die vorgeschlagene Verbindung die geforderte Fle- xibilität auf, die es ermöglicht, eine Datenseite umzublättern, als auch eine gewisse Robustheit, die es ermöglicht, ein beständiges Wertdokument be- reitzustellen, welches auch bei einem vielfachen Umblättern der Datenseite nicht beschädigt wird.
Das Ausformen der mindestens einen Außenschicht, aufweisend Polycar- bonat, sowie das Ausformen der mindestens einen Innenschicht, aufwei- send eine Zusammensetzung umfassend Polyetherblockamid, erfolgt erfin- dungsgemäß mittels eines Koextrudierens, derart, dass beide Schichten dauerhaft verbunden werden. Somit können die vorgeschlagene Außen- schicht und die Innenschicht als Teilschichten einer Folie bezeichnet wer- den, die eine Datenseite oder zumindest einen Teil der Datenseite ausformt. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, dass die geschaffene Schichtenanord- nung mittels weiterer Schichten verstärkt wird, wobei hierzu auch die Au- ßenschicht, aufweisend Polycarbonat, derart in ihrer Dicke variiert werden kann, dass eine vorteilhafte Steifigkeit der Außenschicht erreicht wird. Hierzu besteht danach die Innenschicht, welche sich flexibel in ein Wertdo- kument einbringen lässt bzw. sich mit diesem verbinden lässt. Erfindungs- gemäß ist es also möglich, dass die Datenseite mittels der Innenschicht und der Außenschicht bereitgestellt wird, oder aber dass neben der Innenschicht und der Außenschicht weitere Schichten vorgesehen sind, die die Datensei- te bereitstellen.
Die Außenschicht weist Polycarbonat auf, was auch bedeuten kann, dass sie eine Mischung aus Polycarbonat mit weiteren thermoplastischen Elastome- ren TPE aufweist. Zudem können weitere Verarbeitungshilfsmittel, Stabi- lisatoren und Additive verwendet werden. Die Innenschicht umfasst eine Zusammensetzung, die Polyetherblockamid enthält. Die Polyetherblocka- mid-haltige Zusammensetzung kann weiterhin Polyamide enthalten. Opti- onal kann auch eine weitere Zwischenschicht zwischen der Innenschicht und der Außenschicht angeordnet werden, welche Polyetherblockamid aufweist.
Polyetherblockamide (PEBA) sind Blockcopolymere, welche durch Poly- kondensation von Polyamiden, insbesondere säuregeregelten Polyamiden, mit alkohol- oder aminterminierten Polyethern erhalten werden. Säurege- regelte Polyamide weisen Carbonsäureendgruppen im Überschuss auf. Die Polyamidblöcke bezeichnet der Fachmann als Hartblöcke und die Po- lyetherblöcke als Weichblöcke.
Geeignete Polyamide (PA) in PEBA sind beispielsweise ausgewählt aus PA6, PA66, PA11, PA12, PA613, PA610, PA612, PA106, PA1012, PA1010, PA 1013. Sie können aus Lactamen bzw. w-Aminocarbonsäuren oder aus der Reaktion von Diaminen mit Dicarbonsäuren hergestellt werden.
Geeignete Polyetherdiole sind beispielsweise 1,4-Butandiol, 1,3-Butandiol, 1,3-Propandiol oder Ethylenglycol. Auch Mischpolyetherdiolblöcke mit sta- tistischer oder mit blockweiser Verteilung können eingesetzt werden. Sie besitzen in der Regel eine zahlenmittlere Molmasse von ca. 230 bis 4000.
Geeignete Polyetherdiamine sind durch Konversion der entsprechenden Polyetherdiole durch reduktive Aminierung oder Kupplung an Acrylnitril mit nachfolgender Hydrierung zugänglich (z. B. EP-A-0434244; EP-A- 0296852). Sie besitzen in der Regel eine zahlenmittlere Molmasse von ca. 230 bis 4000. Kommerziell verfügbare Polyetherdiamine ausgehend von Propylenglykol sind als Elastamine® bei der Fa. Huntsman kommerziell erhältlich (bspw. Elastamine RP405, RP2005, RE900, RE2003, RTP 542).
Der Anteil an Polyether im PEBA beträgt vorzugsweise mindestens 35 Gew-%, bevorzugt mindestens 40 Gew.-% und besonders bevorzugt min- destens 50 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht an PEBA. Es ist bevorzugt, dass der Polyether einen Anteil von 70 Gew.-% nicht übersteigt.
Geeignete PEBA können eine Shore-Härte D von 20 bis 50 aufweisen, vor- zugsweise von 30 bis 45. Die Shore-Härte D wird gemessen nach ISO 868.
Vorzugsweise enthält die Zusammensetzung umfassend mindestens ein Polyetherblockamid weiterhin mindestens ein amingeregeltes Polyamid. Dieses weist Aminoendgruppen auf. Die Kombination aus Polyetherblo- ckamid und amingeregeltem Polyamid zeigt eine besonders gute Haftung zu Polycarbonat. Geeignete amingeregelte Polyamide sind beispielsweise ausgewählt aus PA6, PA66, PA610, PA88, PA612, PA810, RA108, PA9, PA613, PA614, PA812, PA128, PA1010, PA10, PA814, PA148, PA1012, PA11, PA1014, PA1212 und PA12. Ebenso können auch Mischungen verschiede- ner Polyamide, ausreichende Verträglichkeit vorausgesetzt, verwendet werden. Verträgliche Polyamidkombinationen sind dem Fachmann be- kannt; beispielsweise seien hier die Kombination PA6/PA66, PA12/PA1012, PA12/PA1212, PA612/PA12, PA613/PA12, PA1014/PA12 und PA610/PA12 sowie entsprechende Kombinationen mit PA11 aufge- führt. Im Zweifelsfall können verträgliche Kombinationen durch Routine- versuche ermittelt werden. Weiterhin können auch hierauf basierende Co- polyamide eingesetzt werden.
Vorzugsweise weist das amingeregelte Polyamid einen Überschuss von 20 bis 600 mmol Aminoendgruppen pro kg Polyamid auf, bevorzugt 100 bis 400 mmol / kg und besonders bevorzugt 150 bis 350 mmol / kg. Aminge- regelte Polyamide werden beispielsweise in EP-A-1642923 beschrieben. Amingeregeltes Polyamid ist herstellbar aus einer Kombination von Diamin und Dicarbonsäure, aus einer w-Aminocarbonsäure oder dem entsprechen- den Lactam.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Schichtenan- ordnung in einem weiteren Verfahrensschritt mit weiteren Folien zusam- menlaminiert. Dies hat den Vorteil, dass weitere Schichten bzw. Folien ein- gebracht werden können, die zur Bereitstellung einer Datenseite notwendig sind. So können entweder Schutzschichten oder Schichten, die personali- sierbar sind, eingebracht werden. Insbesondere lässt sich somit auch die Steifigkeit der Datenseite einstellen, da weitere Schichten auflaminiert wer- den können, die Polycarbonat auf weisen. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Schichtenanordnung derart in ein Wertdokument eingebracht, dass die koextrudierten Schichten einen Scharnierbereich darstellen. Dies hat den Vorteil, dass mindestens ein Teil der koextrudierten Schichten derart aus der Datenseite herausstehen kann, dass dieser herausstehende Bereich mit dem Wertdokument derart verbunden werden kann, dass die Datenseite innerhalb des Wertdokuments umblätterbar ist. Der Scharnierbereich liegt hierbei als ein flexibler Bereich vor, der sich leicht biegen lässt bzw. der die Schichtenanordnung derart flexibel in das Wertdokument einbringt, so dass die Schichtenanordnung innerhalb des Wertdokuments zerstörungsfrei umgebogen bzw. umgeblättert werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Schichtenanordnung mittels weiterer Schichten versteift. Dies hat den Vor- teil, dass nicht nur durch die Wahl der einzelnen Schichtdicken die Daten- seite bereitgestellt werden kann, sondern vielmehr können um die vorge- schlagene Schichtenanordnung herum, beispielsweise in einer sogenannten Sandwich-Anordnung, Schichten bereitgestellt werden, die die Schichtena- nordnung schützen und der Schichtenanordnung eine derartige Steifigkeit verleihen, dass die Datenseite an sich stabil ausgestaltet ist und lediglich die Schichtenanordnung an denjenigen Stellen, an denen die Schichtenanord- nung in das Wertdokument eingebracht ist, flexibel ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Schichtenanordnung in ein Wertdokument eingebracht, und die Schichten werden derart ausgeformt, dass diese im Wesentlichen die Fläche des Wertdokuments aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass die vorgeschlagene Schichtenanordnung im Wesentlichen die Fläche einer Datenseite aufweist und somit entweder an sich eine Datenseite bereitstellt, oder aber mitsamt weiterer Schichten eine Datenseite bereitstellt. Hierbei wird ein Nachteil des Stands der Technik überwunden, nämlich dass an einer Stelle, an der ein Gewebeband in das Wertdokument eingebracht wird, eine Auswirkung auf weitere Schichten zu befürchten ist, was erfindungsgemäß dadurch über- wunden wird, dass die vorgeschlagene Schichtenanordnung bzw. Folie sich über die gesamte Fläche der Datenseite erstreckt. Dies wird als ein soge- nannter Swim-off-Effekt bezeichnet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung durchlaufen vor dem Koextrudieren Ausgangsmaterialien in Abhängigkeit von eingestellten Koextrusionsparametern unterschiedliche Hitzephasen. Dies hat den Vor- teil, dass mittels solcher Koextrusionsparametern sichergestellt wird, dass sich die Polyetherblockamide mit dem Polycarbonat verbinden und somit ein dauerhaftes Schichtenmodell bereitgestellt werden kann. Somit handelt es sich also bei den Koextrusionsparametern um einzelne Werte, anhand derer die Ausgangsmaterialien bereichsweise erhitzt werden können. Hier- bei kann es sich jedoch auch um ein Mischverhältnis zwischen Polyether- blockamid und Polycarbonat handeln.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Au- ßenschicht mit einer Dicke von 5 - Ί0 mm und eine Innenschicht mit einer Dicke von 60 - 80 mm ausgeformt. Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise bei einer Schichtendicke von 100 mm eine besonders vorteilhafte Schichten- anordnung entsteht, wobei die Außenschicht und eine optionale Zwischen- schicht möglichst dünn ausgestaltct werden. Hierbei ist es vorteilhaft, dass die Zwischenschicht und die Innenschicht unterschiedliche Materialien aufweisen und die Zwischenschicht 5 - 10 mm stark ist. Hierbei ist es jedoch auch möglich, dass die Zwischenschicht und die Innenschicht aus gleichem Material hergestellt werden, und somit sind die Dickenverhältnisse von weniger Relevanz. Die Zwischenschicht wird optional zwischen der Au- ßenschicht und der Innenschicht eingeordnet.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Vorrichtung zur Bereitstellung einer Schichtenanordnung zur stabilen Einbringung einer Datenseite in ein Wertdokument, aufweisend ein Mittel, eingerichtet zum Ausformen min- destens einer Außenschicht, aufweisend ein Polycarbonat, ein weiteres Mit- tel, eingerichtet zum Ausformen mindestens einer Innenschicht, aufweisend eine Zusammensetzung umfassend mindestens ein Polyetherblockamid, wobei eine Koextrusionseinrichtung, eingerichtet zum Koextrudieren der mindestens einen Außenschicht und der mindestens einen Innenschicht vorgesehen ist, wobei mittels eines Einstellens von Koextrusionsparametern die ausgeformten Schichten dauerhaft verbunden sind.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Schichtenanordnung zur stabilen Einbringung einer Datenseite in ein Wertdokument, aufweisend mindes- tens eine Außenschicht, aufweisend Polycarbonat, mindestens eine Innen- schicht, aufweisend eine Zusammensetzung umfassend mindestens ein Po- lyetherblockamid, wobei die mindestens eine Außenschicht und die min- destens eine Innenschicht koextrudiert sind, wobei mittels eines Einstellens von Koextrusionsparametern die ausgeformten Schichten dauerhaft ver- bunden sind. Das Ergebnis des Einstellens von Koextrusionsparametern ist im Endprodukt derart ersichtlich, dass die beiden Schichten mit Polycarbo- nat und Polyetherblockamid derart verbunden sind, dass sie eine einzige Folie ausformen. Diese Folie liegt dann als das vorgeschlagene Schichten- modell bzw. die vorgeschlagene Schichtenanordnung vor.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Datenseite zur Einbindung in ein Wertdokument, aufweisend eine Schichtenanordnung, wie sie vorgeschla- gen wird. Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Wertdokument, auf- weisend eine Datenseite. Außerdem wird die Aufgabe gelöst durch ein Computerprogrammprodukt mit Steuerbefehlen, welche das Verfahren gemäß der beschriebenen Aspekte ausführen bzw. die vorgeschlagene Vor- richtung betreiben.
Erfindungsgemäß ist es besonders vorteilhaft, dass das vorgeschlagene Ver- fahren Verfahrensschritte aufweist, welche als strukturelle Merkmale der Vorrichtung nachgebildet werden können. Ferner kann mittels der struktu- rellen Merkmale der Vorrichtung das Verfahren ausgeführt werden. Ferner können mittels des Verfahrens strukturelle Merkmale der vorgeschlagenen Schichtenanordnung bereitgestellt werden. Somit können also alle Verfah- rensschritte in der vorgeschlagenen Schichtenanordnung derart bereitge- stellt werden, dass die Merkmale des Verfahrens strukturellen Merkmalen der Schichtenanordnung entsprechen. Ferner ist die vorgeschlagene Vor- richtung geeignet, das Schichtenmodell bereitzustellen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden anhand der beigefügten Fi- guren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1: ein Querschnitt durch eine Schichtenanordnung gemäß einem As- pekt der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2A: ein Schichtenmodell bzw. eine Datenseite als Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung;
Fig. 2B: eine Datenseite im Querschnitt gemäß einem Aspekt der vorlie- genden Erfindung; Fig. 3A: eine Vorrichtung bzw. ein Koextruder gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3B: eine weitere Vorrichtung bzw. ein Koextruder zum Bereitstellen einer Schichtenanordnung gemäß einem weiteren Aspekt der vor- liegenden Erfindung; und
Fig. 4: ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bereit- stellung einer Schichtenanordnung zur stabilen Einbringung einer Datenseite in ein Wertdokument gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schichtenanordnung, aufweisend min- destens eine Außenschicht A, aufweisend Polycarbonat, mindestens eine Innenschicht C, aufweisend eine Zusammensetzung umfassend mindestens ein Polyetherblockamid, wobei die mindestens eine Außenschicht A und die mindestens eine Innenschicht C koextrudiert sind, wobei mittels eines Einstellens von Koextrusionsparametern die ausgeformten Schichten A und C, und optional B, dauerhaft verbunden sind. Im vorliegenden Beispiel ist die optionale Zwischenschicht B vorgesehen, welche stets zwischen einer Innenschicht C und einer Außenschicht A angeordnet ist.
Fig. 2A deutet mittels des Pfeils an, dass durch die Laminierung unter Druck und Temperatur ein sogenannter Swim-off-Effekt an der Stelle ent- steht, wo das Gewebeband aufhört. Vorliegend ist ein Gewebeband gemäß herkömmlicher Verfahren vorgesehen, welches geeignet ist, die Datenseite in ein Wertdokument einzubringen. Hierzu ist eine obere Polycarbonat- (PC)-Schicht vorgesehen, welche transparent ausgestaltet ist, und darunter eine zweite Polycarbonat-(PC)-Schicht, welche opak ausgestaltet ist. Somit handelt es sich also um eine Datenseite, die herkömmlich aufgebaut ist und eine Datenschicht aufweist sowie eine transparente Schutzschicht. Mittels des sogenannten Fabric Tape FT wird die Datenseite in das Wertdokument eingebracht. Hierbei wird das Fabric Tape FT gemäß einer Sandwich- Anordnung von der Datenseite umschlossen.
Im Gegensatz hierzu zeigt Fig. 2B die erfindungsgemäße Folie, welche aus Polyetherblockamid PEBA und Polycarbonat PC besteht. Hierbei ist die Fo- lie mittig angeordnet und von weiteren Folien umschlossen. Die Folie wird als Bestandteil des Aufbaus mit einlaminiert. Damit stellt diese keinen Fremdkörper dar, sondern verstärkt im Gegenteil den Aufbau noch zusätz- lich und wirkt als Hinge zum Einnähen ins Wertdokument. Vorliegend ist also die mittlere der fünf Schichten die Schichtenanordnung gemäß dem erfindungsgemäßen Beitrag. Die Größe dieser mittigen Folie wird derart gewählt, dass sie in etwa der Größe des Wertdokuments entspricht bzw. darüber hinaus steht. Somit hat sie im Wesentlichen die Fläche der weiteren Schichten. Hierbei erkennt der Fachmann, dass das Merkmal mit Bezug auf die Fläche der Schichtenanordnung als "im Wesentlichen" gleich optional ist und somit gestrichen werden kann. Hierbei ist lediglich zu beachten, dass die Schichtenanordnung in etwa den anderen Schichten entspricht, so dass diese vollflächig in die weiteren Schichten eingebracht werden kann. Somit unterscheidet sich dieser Aufbau von dem Aufbau, wie die Fig. 2A zeigt. Somit wird also erfindungsgemäß der sogenannte Swim-off-Effekt vermieden. Somit tritt also gemäß Fig. 2B nicht der Nachteil ein, wie er in Fig. 2A angezeigt ist, nämlich dass eine Auswirkung des Fabric Tape FT auf die beiden umliegenden Schichten zu befürchten ist. Die ist vorliegend durch die beiden geschwungenen Pfeile eingezeichnet, die dazu führen, dass die anliegenden Schichten die Datenseite an einer Stelle verdicken. Erfindungsgemäß stellen sich so die folgenden Vorteile in der Produktion ein. So wird das Einlegen des Gewebebandes per Hand vermieden. Das teure Bedrucken des Gewebebands von Rolle zu Rolle entfällt. Die Po- lyetherblockamid-Polycarbonat-Folie kann wie eine gewöhnliche Polycar- bonatfolie in der Produktion im automatisierten Prozess bearbeitet werden. Der derzeitige Prozess umfasst Laminierbleche mit Einlegern für Datensei- tenfertigung, was erfindungsgemäß unverändert weiterverwendet werden kann. In sogenannten Continuous-Production-Anlagen entfällt die Prozess- Einheit für die Hinge-Applikation, was wiederum eine Kostenersparnis darstellt.
Durch die Anpassung der Polyetherblockamidrezeptur und durch geeigne- te Prozessparameter bei der Folienherstellung ist eine Haftvermittlerschicht zwischen Polycarbonat und Polyetherblockamid nicht mehr nötig, d. h. die Zwischenschicht ist optional oder kann für andere Zwecke verwendet wer- den.
Fig. 3A zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bereitstellung einer Schichtenanordnung, welche vorliegend als Extruder ausgestaltet ist. Hier- bei sind drei Extrudereinheiten vorgesehen, welche unterschiedliche Zonen Z1 - Z5 aufweisen, anhand derer die Ausgangsmaterialien aufgeschmolzen werden. Hierbei handelt es sich also um ein An wenden der sogenannten Koextrusionsparameter. Vorliegend wird eine optionale Zwischenschicht eingebracht, welche mittels des unteren Extruders bereitgestellt werden kann. Der obere Extruder kann beispielsweise die Außenschicht A bereit- stellen, und der mittlere Extruder die Innenschicht C. Ferner ist mittig ein sogenannter Feed-Block angeordnet sowie eine Die-Einheit. Beispielsweise sind folgende Koextrusionsparameter besonders vorteilhaft, bzw. eine Hit- zeentwicklung in den einzelnen Zonen, wie sie in Fig. 3A gezeigt ist: Extruder für Außenschicht A:
• Feed-Zone: 100 °C
• Zweite Zone: 265 °C
• Dritte Zone: 270 °C
• Vierte Zone: 275 °C
• Fünfte Zone: 280 °C
• Adapter-Zone: 280 °C
• Feed-Block: 245 °C
• Die-Zone 245 °C
Extruder für die Schicht B:
• Feed-Zone: 80 °C
• Zweite Zone: 235 °C
• Dritte Zone: 235 °C
• Vierte Zone: 235 °C
• Fünfte Zone: 235 °C
• Adapter-Zone: 240 °C
• Feed-Block: 245 °C
• Die-Zone 245 °C
Extruder für die Schicht C:
• Feed-Zone: 80 °C
• Zweite Zone: 235 °C
• Dritte Zone: 240 °C
• Vierte Zone: 240 °C
• Fünfte Zone: 240 °C
• Adapter-Zone: 240 °C
• Feed-Block: 245 °C
• Die-Zone 245 °C Diese Werte haben sich als besonders vorteilhaft herausgestellt und sorgen dafür, dass sich die Innenschicht C, auf weisend eine Zusammensetzung umfassend ein Polyetherblockamid, besonders geeignet mit der Außen- schicht A, aufweisend ein Polycarbonat, verbinden lässt. Somit kann also das Koextrudieren in besonders vorteilhafter Weise ausgeführt werden.
Fig. 3B zeigt eine analoge Vorrichtung und zeigt oben einen Extruder für die Außenschicht A und unten einen Extruder für die Innenschicht C. Wie bereits erklärt, ist die optionale Schicht hier nicht vorzusehen, und somit genügt es eben auch, zwei Extruder bereitzustellen, anstatt der drei Extru- der, welche gemäß dem Stand der Technik notwendig wären.
Hierbei erkennt der Fachmann, dass die einzelnen Zonen Z1 - Z5 mittels der Koextrusionsparameter bezüglich ihrer Hitze eingestellt werden. Die oben aufgeführten Beispiele sind deshalb besonders vorteilhaft, da sich die vorgeschlagene Schichtenanordnung hierdurch überraschenderweise be- sonders gut bereitstellen lässt und die entsprechende Schichtenanordnung die geforderten Merkmale eines flexiblen Bereichs, der dennoch stabil ist, bereitstellt.
Ferner erkennt der Fachmann, dass die oben genannten Beispiele lediglich zur Demonstration dienen und keinesfalls einschränkend verstanden wer- den müssen. Vielmehr kann der Fachmann sich auch nur dem Wert der ers- ten Zone bis zur fünften Zone bedienen. Bei der Feed-Zone handelt es sich um die erste Zone Z1. Die zweite Zone ist mit Z2 bezeichnet, usw., bis Zone 5, welche mit Z5 bezeichnet ist. Fig. 4 zeigt ein schematisches Diagramm eines Verfahrens zur Bereitstel- lung einer Schichtenanordnung zur stabilen Einbringung einer Datenseite in ein Wertdokument, aufweisend ein Ausformen 100 mindestens einer Außenschicht A, aufweisend Polycarbonat PC, ein Ausformen 101 mindes- tens einer Innenschicht C, aufweisend Polyetherblockamid PEBA, wobei ein Koextrudieren 102 der mindesten einen Außenschicht und der mindestens einen Innenschicht C vorgesehen ist, wobei mittels eines Erstellens 102A von Koextrusionsparametern die ausgeformten 100, 101 Schichten A, C dauerhaft verbunden werden. Ferner ist vorgesehen, dass die Schichtenan- ordnung in einem weiteren Verfahrensschritt 103 mit weiteren Folien zu- sammen laminiert wird. Hierbei erkennt der Fachmann, dass die Verfah- rensschritte iterativ und/oder in anderer Reihenfolge ausgeftihrt werden können. Insbesondere ist es möglich, die einzelnen Schichten gleichzeitig auszuformen und dies mittels eines Koextrudierens zu veranlassen.
B e i s p i e l e
Es wurde die Verträglichkeit der erfindungsgemäß einzusetzenden Poly- mere Polycarbonat (PC) und Polyetherblockamid (PEBA) untersucht. Hier- zu wurde eine Mischung einer Innenschicht (C) und Polycarbonat als Au- ßenschicht (A) gemeinsam laminiert.
Laminierbedingungen
Laminator: Bürkle CHKRV 50/100
Heizen:
Temperatur: 175°C
Druck: 210 bar
Zeit: 26 Minuten
Kühlen:
Temperatur: 25°C
Druck: 160 bar
Zeit: 16 Minuten
Anschließend wurde die Haftung der erhaltenen Schichtanordnungen un- tersucht. Hierzu wurde der Verbund nach FCD ISO/IEC 10373-1:2005-05 gemessen.
Eingesetzte Materialien
a - VESTAMID E40 (Fa. Evonik): Polyetheresteramid mit PA12-Hartblock und Polytetrahydofuran, Polyetheranteil ca. 50 Gew.-%; Shore D-Härte: 40. b - VESTAMID L1600 nf 9.004 (Fa. Evonik): Amingeregeltes PA12 mit mit einem Überschuss an Aminoendgruppen von ca. 120 mmol / kg und einer relativer Lösungsviskosität 1,6. c - VESTAMID Z9029 (Fa. Evonik): Amingeregeltes PA12 mit einem Über- schuss an Aminoendgruppen von ca. 300 mmol / kg und einer rel. Lö- sungsviskosität 1,3.
d - VESTAMID ZA7295 (Fa. Evonik): Amingeregeltes PA12 mit einem Überschuss an Aminoendgruppen von ca. 50 mmol / kg und einer mit rel. Lösungsviskosität 2,1.
e - VESTAMID L2101 (Fa. Evonik): Säuregeregeltes PA12 mit einem Über- schuss an Carbonsäuregruppen von ca. 50 mmol / kg und einer mit rel. Lö- sungsviskosität 2,1.
POLYCARBONAT: Triseo CALIBRE 201-06 (Fa. Dow Chemical/ Styron):
Eine Schichtenanordnung, welche aus PC und einer Mischung aus PEBA a und amingeregeltem Polyamide b bzw. c besteht (Beispiele 1 und 2), zeigen eine gute bzw. sehr Haftung zueinander. Der höhere Anteil an Aminoend- gruppen in Polyamid c wirkt sich positiv auf die Haftung aus. Die alleinige Verwendung von PEBA a ohne amingeregeltes Polyamid b zeigt eine zu- mindest zufriedenstellende Haftung (Beispiel 3). Eine Mischung aus PEBA a und säuregeregeltem Polyamid e (Vergleichs- beispiel 2) ergibt ebenso wenig eine Haftung zu PC-Schichten wie aminge- regeltes Polyamid b (Vergleichsbeispiel 3) oder eine Mischung verschiede- ner amingeregelter Polyamide d + c (Vergleichsbeispiel 1).

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Bereitstellung einer Schichtenanordnung zur stabilen Einbringung einer Datenseite in ein Wertdokument, aufweisend:
Ausformen (100) mindestens einer Außenschicht (A) aufwei- send Polycarbonat (PC);
Ausformen (101) mindestens einer Innenschicht (C) aufwei- send eine Zusammensetzung umfassend mindestens Po- lyetherblockamid (PEBA), dadurch gekennzeichnet, dass ein Koextrudieren (102) der mindestens einen Außenschicht (A) und der mindestens einen Innenschicht (C) vorgesehen ist, wobei mittels eines Einstellens (102A) von Koextrusions- parametern die ausgeformten (100, 101) Schichten (A, C) dauerhaft verbunden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtenanordnung in einem weiteren Verfahrensschritt (103) mit weiteren Folien zusammenlaminiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtenanordnung derart in ein Wertdokument eingebracht wird, dass die koextrudierten Schichten (A, C) einen Scharnierbe- reich darstellen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Schichtenanordnung mittels weiterer Schichten versteift wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Schichtenanordnung in ein Wertdokument eingebracht wird und die Schichten (A, C) derart ausgeformt (100, 101) werden, dass diese im Wesentlichen die Fläche des Wertdokument aufweisen.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass vor dem Koextrudieren (102) Ausgangsmate- rialien in Abhängigkeit von eingestellten Koextrusionsparame- tern unterschiedliche Hitzephasen durchlaufen.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass eine Außenschicht (A) mit einer Dicke von 5 bis 10 mm und eine Innenschicht (C) mit einer Dicke von 60 bis 80 mm ausgeformt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Zusammensetzung der mindestens einen Innenschicht (C) weiterhin mindestens ein amingeregeltes Poly- amid (PA) enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das amingeregelte Polyamid (PA) 20 bis 600 mmol/ kg, vorzugsweise 100 bis 150 mmol/ kg, bevorzugt 150 bis 350 mmolg/kg Amino- endgruppen enthält.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Anteil an Polyether im PEBA mindestens 35 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 40 Gew.-%, bevorzugt mindestens 50 Gew.-%, beträgt, jeweils bezogen auf das Gesamt- gewicht an PEBA.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das PEBA eine Shore-Härte D von 20 bis 50, vorzugsweise 35 bis 45, aufweist.
12. Vorrichtung zur Bereitstellung einer Schichtenanordnung zur stabi- len Einbringung einer Datenseite in ein Wertdokument, aufwei- send:
ein Mittel eingerichtet zum Ausformen (100) mindestens einer Außenschicht (A) aufweisend Polycarbonat (PC);
ein weiteres Mittel eingerichtet zum Ausformen (101) mindes- tens einer Innenschicht (C) aufweisend mindestens ein Po- lyetherblockamid (PEBA), dadurch gekennzeichnet, dass eine Koextrusionseinrichtung eingerichtet zum Koextrudieren (102) der mindestens einen Außenschicht (A) und der mindes- tens einen Innenschicht (C) vorgesehen ist, wobei mittels eines Einstellens (102A) von Koextrusionsparametern die ausge- formten (100, 101) Schichten (A, C) dauerhaft verbunden sind.
13. Schichtenanordnung zur stabilen Einbringung einer Datenseite in ein Wertdokument, aufweisend:
- mindestens eine Außenschicht (A) aufweisend Polycarbonat
(PC);
mindestens eine Innenschicht (C) aufweisend Polyetherblo- ckamid (PEBA), dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Außenschicht (A) und die mindestens ei- ne Innenschicht (C) koextrudiert sind, wobei mittels eines Ein- stellens (102A) von Koextrusionsparametern die ausgeform- ten (100, 101) Schichten (A, C) dauerhaft verbunden sind.
14. Datenseite zur Einbindung in ein Wertdokument aufweisend eine Schichtenanordnung nach Anspruch 11.
15. Wertdokument aufweisend eine Datenseite nach Anspruch 12.
16. Computerprogrammprodukt mit Steuerbefehlen, welche das Ver- fahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ausführen, wenn sie auf einem Computer zur Ausführung gebracht werden.
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