EP4232297A1 - Layer structure with engraving as visible security element - Google Patents

Layer structure with engraving as visible security element

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Publication number
EP4232297A1
EP4232297A1 EP21794556.7A EP21794556A EP4232297A1 EP 4232297 A1 EP4232297 A1 EP 4232297A1 EP 21794556 A EP21794556 A EP 21794556A EP 4232297 A1 EP4232297 A1 EP 4232297A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
engraving
layer structure
further layer
overlapping area
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
EP21794556.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Georgios Tziovaras
Helge Kosthorst
Heinz Pudleiner
Theivanayagam Deivaraj
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.)
Covestro Deutschland AG
Original Assignee
Covestro Deutschland AG
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 Covestro Deutschland AG filed Critical Covestro Deutschland AG
Publication of EP4232297A1 publication Critical patent/EP4232297A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B42DBOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/24Passports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B42D25/351Translucent or partly translucent parts, e.g. windows
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    • B42D25/46Associating two or more layers using pressure

Definitions

  • the invention relates to a layer structure with an engraving that extends over an overlapping area of a layer a) and a further layer b).
  • Plastic-based security and/or valuable documents, in particular identification documents such as ID cards, are nowadays preferably produced without the use of adhesive layers as multi-layer composites by means of lamination at high temperatures and high pressure in order to subsequently separate the layer structures to exchange identification features to prevent.
  • the corresponding security features are introduced into these multi-layer composites before or during the lamination process, which must consequently be designed in such a way that they withstand the lamination process parameters without being destroyed.
  • the security features must not introduce any weak points into the multi-layer composite that would allow the composite to be subsequently opened again without destroying it.
  • security features which can be incorporated after the lamination process or in the finished ID document and which can be easily recognized as such if a forgery is present.
  • the security feature should also be able to be linked to the data of the document keeper or otherwise be personalized or made tamper-proof.
  • Security features in security and/or value documents are usually divided into three security levels:
  • Level 1 security features are those that can be perceived purely visually with the naked eye without the use of additional aids.
  • Level 2 security features are those that require tools (such as a magnifying glass, optical lifter, reader, etc.) to become visible.
  • Level 3 security features are those that can only be identified in a laboratory using forensic techniques.
  • the photo of the document holder For ID documents made of polymeric materials such as plastic, especially polycarbonate, the most important personalized security feature is the photo of the document holder. The reason for this is that once the blank document has been completed, it can be incorporated into the document by means of laser engraving, for example as a black and white photo.
  • laser engraving for example as a black and white photo.
  • processes have been developed that allow the laser engraving of the photo in color enable, as described in the European patent application with the application number EP 3 613 602 A1.
  • this process allows the photo to be partially structured, making it easier to distinguish it from a fake. For example, some areas of the photo can be engraved with more intense laser radiation in order to be able to create additional structures. With increased effort, however, counterfeiters can also create a structure on the photo, for example by partially applying a transparent varnish.
  • a popular security feature in polycarbonate ID documents are transparent windows.
  • the improved security against counterfeiting consists in the fact that the transparency of the window is disturbed in the event of a counterfeit attempt.
  • the destruction of transparency happens, for example, when a transparent film is stuck over an ID document, or when the document is split by mechanical means.
  • the photo or other personal information of the document holder is engraved in transparent windows by means of a laser in order to make an attempt at forgery even more difficult. A variant of this is described in WO 2014/151377 A2.
  • passport books in particular passport books with a data sheet in the form of a security form, for example made of polycarbonate
  • a data sheet in the form of a security form for example made of polycarbonate
  • a secure connection, in particular a forgery-proof connection, of the data sheet, also known as the security form, with the passport book via the passport flap is complicated and expensive from a manufacturing point of view.
  • Another object was to provide a method for producing a forgery-proof layer structure, or to provide a forgery-proof security document produced by means of the method.
  • a first subject matter of the invention which relates to a layered structure, preferably a hinge, particularly preferably a hinge formed between a security form and a book cover, for example via a flap, particularly preferably a hinge formed between a Security form and a book cover of an identification or security document, for example a passport, comprising at least a) a first radiation-engravable layer a) containing at least one polymeric material; and b) at least one further layer b) containing at least one polymeric material, preferably a thermoplastic elastomer, preferably a thermoplastic polyurethane with a hardness of >40 Shore A to ⁇ 95 Shore D, preferably >45 Shore A to ⁇ 90 Shore D, more preferably >50 Shore A to ⁇ 85 Shore D, particularly preferably >55 Shore A to ⁇ 80 Shore D, the Shore hardness being determined in accordance with DIN ISO 7619-1-2012-2; where the further layer b) overlaps the
  • the layer structure can be any layer structure that the person skilled in the art would construct as a layer structure in particular as a hinge, particularly preferably as a hinge, e.g. as a flap, between a security form and a book cover, very particularly preferably as a hinge between a security form and a book cover for identification or security documents would select.
  • a hinge is preferably understood to mean a connection, in particular a flexible connection, of two or more parts that make up an identification or security document such as passports or birth certificates.
  • layer b) represents the flap and layer a) represents the security form.
  • the coherent engraving introduced, for example by means of laser engraving, both in the overlapping area and in the area adjoining the overlapping area on the first layer a), offers the possibility of connecting the data sheet in the form of the first layer a) with the passport book, for example via a flap, in the form of the further layer b) individually and forgery-proof.
  • the engraving can be provided with the personal data of the passport owner.
  • the connection of these pages can be personalized by introducing the coherent engraving, for example by containing the personal data of the passport holder. This is also possible with glued-in visa forms or other passport book entries.
  • the layer structure is preferably designed as a hinge.
  • the layer structure as a hinge, in the form of a flap, between a security form and a book cover is particularly preferred educated. In particular, it is a cover of an identification or security document, such as a passport or birth certificate. In the following, however, only the layer structure is discussed, even if this can be designed as a hinge or as a hinge between the security form and a book cover. Consequently, all the properties and components of the layer structure mentioned below also apply to a hinge or a hinge between a security form and a book cover.
  • the part of a security document such as in a passport or ID card, which contains personal data is referred to as a security form.
  • security forms are referred to as data pages and are preferably connected to the cover of the identification or security document via a flap.
  • the flap is preferably sewn and/or glued to the book cover.
  • the layer structure preferably has a two-dimensional extent.
  • the area of the layer structure is preferably in a range from 1 cm 2 to 1 m 2 , more preferably in a range from 5 cm 2 to 0.8 m 2 , particularly preferably in a range from 10 cm 2 to 0.5 m 2 , very particularly preferably in a range from 50 cm 2 to 0.1 m 2 .
  • the layer structure preferably has a thickness in a range from 0.1 to 5 cm, particularly preferably in a range from 0.2 to 2 cm, very particularly preferably in a range from 0.5 to 1 cm.
  • the first layer a) can be any radiation engravable layer that includes a polymeric material.
  • the first layer a) is preferably made of a transparent, radiation-engravable polymeric material.
  • the first layer a) is preferably transparent and clear. According to the invention, transparent means that the layer is at least partially transparent to light in a wavelength range of 400 to 700 nm.
  • the first layer a), more preferably also the further layer b), preferably consists of a polymeric material with a radiation permeability, also referred to as transmission, for the selected radiation in the wavelength range from 400 to 700 nm of >10 to ⁇ 99.95%, preferably from >30 to ⁇ 95%, particularly preferably >40 to ⁇ 93%, determined by means of UV-VIS-NIR-MIR as described in the methods section.
  • a radiation permeability also referred to as transmission
  • the layer structure in particular the first layer a
  • "Clear" within the meaning of the application means that the layer structure or the first layer a) has a haze of ⁇ 20%, preferably ⁇ 15%, more preferably ⁇ 10%, particularly preferably ⁇ 5%, measured according to the ASTM standard DL 003:2013.
  • the layer structure is in the form of a hinge, in particular a hinge, preferably in the form of a flap, between a security form and a book cover, the first layer a) forms the security form and the further layer b) the flap.
  • the first layer a) and in particular also the further layer b) can consist of a single film or of a composite of at least two films.
  • the polymeric material of the first layer a) can be the same as the material of the further layer b).
  • the polymeric material of the first layer a) is different from the polymeric material of the further layer b).
  • the material of the first layer a) can be harder or softer than the material of the further layer b), it being preferred that the material of the first layer a) is harder than the material of the further layer b).
  • the polymeric material of the first layer a) preferably has an E modulus in a range from 1500 to 2500 MPa, more preferably from 1700 to 2200 MPa.
  • the polymeric material of the further layer b) preferably has a modulus of elasticity in a range from 10 to 150 MPa, more preferably from 20 to 130 MPa.
  • At least one of the at least one film of the first layer a) or the further layer b) has at least one polymeric material selected from the group consisting of a polycarbonate, a copolycarbonate, a polyester, a copolyester or mixtures of at least two of these .
  • the first layer a) and in particular also the further layer b) can have or consist of a thermoplastic material, in particular a thermoplastic elastomer.
  • the polycarbonate or the co-polycarbonate can be any poly carbonate or co-polycarbonate that the person skilled in the art would select for the production of the first layer a) or the further layer b), but particularly preferably the first layer a) of the layered composite.
  • Particularly suitable polycarbonates which are preferably contained in layer a) and preferably also in layer b), are preferably high-molecular, thermoplastic, aromatic polycarbonates with Mw (weight-average molecular weight determined by gel chromatography compared to a polystyrene standard in tetrahydrofuran at 23° C after prior calibration) of at least 10,000 g/mol, preferably from 20,000 to 300,000 g/mol, which contain bifunctional carbonate structural units of the formula (I), wherein
  • R 1 and R 2 are independently hydrogen, halogen, preferably chlorine or bromine, C i -Cs- alkyl, CS-C ⁇ -cycloalkyl, Ce-Cio-aryl, preferably phenyl, and Cv-Cn-aralkyl, preferably phenyl-Ci- C4-alkyl, in particular benzyl, m is an integer from 4 to 7, preferably 4 or 5, R 3 and R 4 can be selected individually for each X, independently of one another hydrogen or CI-C ⁇ -alkyl and
  • X is carbon, with the proviso that on at least one atom X, R 3 and R 4 are simultaneously alkyl.
  • thermoplastic polymers or thermoplastics are selected from the group consisting of one or more polycarbonates or copolycarbonates based on diphenols, for example as described above, poly- or copolyacrylate(s) and poly- or copolymethacrylate(s), for example and preferably polymethyl methacrylate or poly(meth)acrylate (PMMA), poly- or copolymer(s) with styrene, for example and preferably polystyrene (PS), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), or polystyrene acrylonitrile (SAN), thermoplastic polyurethane(s), and polyolefin(s), such as, for example and preferably, types of polypropylene or polyolefins based on cyclic olefins (e.g.
  • TOPAS®, Hoechst poly- or copolycondensate(s) of terephthalic acid, such as, for example and preferably, poly- or copolyethylene terephthalate (PET or CoPET) , glycol-modified PET (PETG), glycol-modified poly- or copolycyclohexanedimethylene terephthalate (PCTG), or poly- or C opolybutylene terephthalate (PBT or CoPBT)), polyamide (PA), poly- or copolycondensate(s) of naphthalene dicarboxylic acid, such as, for example and preferably, polyethylene glycol naphthalate (PEN), poly or copolycondensate(s) of at least one cycloalkyl dicarboxylic acid, such as, for example and preferably, polycyclohexanedimethanolcyclohexanedicarboxylic acid (PCCD ), polysulfones (PSU), mixture
  • Thermoplastic elastomers are materials that contain elastomeric phases in polymers that can be processed as thermoplastics, either physically mixed in or chemically bound. A distinction is made between polyblends in which the elastomeric phases are physically mixed and block copolymers in which the elastomeric phases are part of the polymeric structure. Due to the structure of the thermoplastic elastomers, there are hard and soft areas next to each other. The hard areas form a crystalline network structure or a continuous phase whose interstices are filled with elastomeric segments. Due to this structure, these materials have rubber-like properties.
  • thermoplastic elastomer is preferably selected from the group consisting of a thermoplastic copolyamide (TPE-A), in particular a polyether block amide, a thermoplastic polyurethane (TPE-U), a thermoplastic polyester elastomer (TPE-E), a styrene block copolymer (TPE-S) , TPE-V - Vulcanized (crosslinked) PP/EPDM compounds or a mixture of at least two of them.
  • TPE-A thermoplastic copolyamide
  • TPE-U thermoplastic polyurethane
  • TPE-E thermoplastic polyester elastomer
  • TPE-S styrene block copolymer
  • TPE-V - Vulcanized (crosslinked) PP/EPDM compounds or a mixture of at least two of them.
  • thermoplastic copolyamide can be any copolyamide that one skilled in the art would select for a layered construction, particularly polyether block amides (PEBA).
  • Preferred polyether Block amides are, for example, those that consist of polymer chains consisting of recurring
  • A is the polyamide chain derived from a polyamide having 2 carboxyl end groups by loss of the latter and
  • B is the polyoxyalkylene glycol chain derived from an OH-terminated polyoxyalkylene glycol by loss of the latter and n is the number of units forming the polymer chain.
  • the end groups are preferably OH groups or residues of compounds which terminate the polymerization.
  • the dicarboxylic acid polyamides with terminal carboxyl groups are obtained in a known manner, e.g. by polycondensation of one or more lactams and/or one or more amino acids, also by polycondensation of a dicarboxylic acid with a diamine, in each case in the presence of an excess of an organic dicarboxylic acid, preferably with terminal carboxyl groups .
  • These carboxylic acids become part of the polyamide chain during the polycondensation and accumulate in particular at the ends of the same, resulting in a p-dicarboxylic acid polyamide.
  • the dicarboxylic acid acts as a ketene terminating agent, which is why it is also used in excess.
  • the polyamide can be obtained starting from lactams and/or amino acids with a hydrocarbon chain consisting of 4-14 carbon atoms, such as caprolactam, oenantholactam, dodecalactam, undecanolactam, decanolactam, 11-aminoundecano or 12-aminododecanoic acid.
  • polyamides formed by polycondensation of a dicarboxylic acid with a diamine are the condensation products of hexamethylenediamine with adipic, azelaic, sebacic and 1,12-dodecanedioic acid, and the condensation products of nonamethylenediamine and adipic acid.
  • those with 4-20 carbon atoms are suitable, in particular alkanedioic acids such as succinic, adipic, cork -, azelaic, sebacic, undecanedioic or dodecanedioic acid, also cycloaliphatic or aromatic dicarboxylic acid, such as terephthalic or isphthalic or cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid.
  • the polyoxyalkylene glycols having terminal OH groups are unbranched or branched and have an alkylene radical having at least 2 carbon atoms.
  • these are polyoxyethylene, polyoxypropylene and polyoxytetramethylene glycol, and copolymers thereof.
  • the average molecular weight of these OH-group-terminated polyoxyalkylene glycols can vary within a wide range; it is advantageously between 100 and 6000 g/mol, in particular between 200 and 3000 g/mol.
  • the proportion by weight of the polyoxyalkylene glycol based on the total weight of the polyoxyalkylene glycol and dicarboxylic acid polyamide used to prepare the PEBA polymer is preferably 5-85% by weight, preferably 10-50% by weight.
  • PEBA polymers Processes for the synthesis of such PEBA polymers are known from FR-PS 7 418 913, DE-OS 28 02 989, DEOS 28 37 687, DE-OS 25 23 991, EP-A 095 893, DE-OS 27 12 987 and DEOS 27 16 004 known.
  • polyamide-forming compounds from the group of -aminocarboxylic acids or lactams with at least 10 carbon atoms
  • At least one organic dicarboxylic acid in a weight ratio of 1:(2+3) between 30:70 and 98:2, wherein in (2+3) hydroxyl and carbonyl groups are present in equivalent amounts, in the presence of 2 bis 30 wt further treated up to 280°C.
  • Such preferably suitable PEBA polymers are described, for example, in DE-OS 27 12 987.
  • Preferred PEBA polymers are, for example, under the trade names PEBAX from Atochem, Pebax® 5010, Pebax® 5020, Pebax® 5030, Pebax® 5040, Pebax® 5070 from Arkema (Germany), Vestamid from Hüls AG, Grilamid from EMS-Chemie and Kellaflex from DSM.
  • the polyether block amides can also contain the additives customary for polymers or plastics.
  • Customary additives are, for example, pigments, stabilizers, plasticizers, lubricants, mold release agents.
  • thermoplastic copolyamides are products such as Pebax® 5010, Pebax® 5020, Pebax® 5030, Pebax® 5040, Pebax® 5070 from Arkema (Germany). Examples of thermoplastic polyurethanes will be given later.
  • thermoplastic polyester elastomer can be any polyester elastomer that one skilled in the art would select for a layered construction, preferably the polyester elastomers are copolyesters.
  • Suitable copolyesters are, for example, from a A plurality of recurring short chain ester units and long chain ester units united by ester linkages, the short chain ester units making up 15-65% by weight of the copolyester and having the formula (III-a). in which
  • R stands for a divalent residue of a dicarboxylic acid with a molecular weight of ⁇ 350 g/mol
  • D stands for a divalent radical of an organic diol with a molecular weight of ⁇ 250 g/mol; the long chain ester units make up 35-85% by weight of the copolyester according to formula III-b in which
  • R is a divalent residue of a dicarboxylic acid with a molecular weight of ⁇ 350 g/mol
  • G is a divalent residue of a long-chain glycol with an average molecular weight of 350 to 6000 g/mol.
  • the preferred copolyesters can be prepared by polymerizing together a) one or more dicarboxylic acids, b) one or more linear, long-chain glycols and c) one or more low molecular weight diols.
  • the dicarboxylic acids for the production of the copolyester are preferably the aromatic acids having 8-16 carbon atoms, in particular phenylenedicarboxylic acids such as phthalic, terephthalic and isophthalic acid.
  • the low molecular weight diols for the reaction to form the short-chain ester units of the copolyesters preferably belong to the classes of acyclic, alicyclic and aromatic dihydroxy compounds.
  • the preferred diols have 2-15 carbon atoms, such as ethylene, propylene, tetramethylene, isobutylene, pentamethylene, 2,2-dimethyltrimethylene, hexamethylene and decamethylene glycols, dihydroxycyclohexane, cyclohexanedimethanol, resorcinol, hydroquinone and the like.
  • Bisphenols for the present purpose include bis(p-hydroxy)diphenyl, bis(p-hydroxyphenyl)methane, bis(p-hydroxyphenyl)ethane and bis(p-hydroxyphenyl)propane.
  • the long-chain glycols used to make the soft segments of the copolyesters preferably have molecular weights of 600 to 3000 g/mol. They include poly(alkylene ether) glycols in which the alkylene groups have 2-9 carbon atoms. Glycol esters of poly(alkylene oxide) dicarboxylic acids or polyester glycols can also be used as the long-chain glycol.
  • the long-chain glycols also include polyformals, which are obtained by reacting formaldehyde with glycols.
  • Polythioether glycols are also suitable. Polybutadiene and polyisoprene glycols, interpolymers thereof and saturated hydrogenation products of these materials make satisfactory long chain polymeric glycols. Methods for synthesizing such copolyesters are known from DE-OS 2,239,271, DE-OS 2,213,128, DE-OS 2,449,343 and US-A 3 023 192 known.
  • Typical additives are, for example, lubricants such as fatty acid esters, their metal soaps, fatty acid amides and silicone compounds, antiblocking agents, inhibitors, stabilizers against hydrolysis, light, heat and discoloration, flame retardants, dyes, pigments, inorganic or organic fillers and reinforcing agents.
  • Reinforcing agents are, in particular, fibrous reinforcing materials, such as inorganic fibers, which are produced according to the prior art and can also be coated with a size.
  • the radiation-engravable, polymeric material can preferably be changed in terms of its coloring by means of a laser in the presence of a dye.
  • its coloring can be changed by means of a laser means that in the polymeric material of the first layer a) with an input of energy of >1 watt in continuous radiation or >5 watts in pulsed radiation, coloring with a dye can be realized by means of a laser, so that the resulting coloring can be seen with the naked eye.
  • the method for introducing a colored engraving is described in EP 3 613 602 A1.
  • Radiation-engravable first layer a means in the context of the invention that the layer contains a material with light in a wavelength range of> 0.1 to ⁇ 1000 pm, preferably from> 1.0 to ⁇ 50 pm, particularly preferably from > 1.0 to ⁇ 2.5 pm interacts in such a way that a color change occurs when irradiated with light of sufficient energy in this wavelength range.
  • This color change can either be changed by radiation-sensitive materials that are located in the first layer a) and their color can be changed by irradiation in the above-mentioned wavelength range, or can be produced by the first layer a) being brought into contact with a colorant, the penetrate into the first layer a) when the first layer a) is irradiated in the abovementioned wavelength range and thereby produce a color change in the first layer a).
  • the layer structure in the first layer a) preferably contains at least one additive which has an absorption maximum in the wavelength range of the focused non-ionizing electromagnetic radiation used.
  • the first layer a) can be coated with at least one additive in the form of a coating agent which has an absorption maximum in the wavelength range of focused non-ionizing electromagnetic radiation. Details on the additives will be given later in connection with other embodiments.
  • the first layer a) preferably has at least one, particularly preferably all of the following properties:
  • (El) Has a radiation transmittance of >2 to ⁇ 99.95%, preferably from >4 to ⁇ 90%, particularly preferably from >5 to ⁇ 85%, for the selected radiation, in particular in the wavelength range from 950 to 1200 nm in the wavelength range from 1000 to 1150 nm, determined using UV-VIS-NIR-MIR as described in the methods section;
  • (E2) a thickness in a range from 0.01 to 20 mm, particularly preferably in a range from 0.02 to 10 mm, very particularly preferably in a range from 0.05 to 5 mm, more preferably in a range from 0 , 1 to 1 mm;
  • the first layer preferably has a) the combination of properties selected from the group consisting of (E1); (E2); (E1) and (E2) on.
  • the layer thickness of layer a) can be achieved either by a single film of the appropriate layer thickness or by laminating several thin films to form layer a).
  • the further layer b) preferably has at least one, more preferably at least two, particularly preferably all of the following properties:
  • (Bl) has a radiation transmittance of >2 to ⁇ 99.95%, preferably from >4 to ⁇ 90%, particularly preferably from >5 to ⁇ 85%, for the selected radiation, determined by means of UV-VIS-NIR-MIR, as described in the methods section;
  • (B2) a thickness in a range from 0.05 to 10 mm, particularly preferably in a range from 0.1 to 2 mm, very particularly preferably in a range from 0.15 to 1 mm, more preferably in a range from 0 .2 to 0.8 mm;
  • (B3) a transmission, also called radiation transmittance, of light in a wavelength range from 950 to 1200 nm in a range from >0 to ⁇ 50%, preferably from >1 to ⁇ 40%, particularly preferably from >5 to ⁇ 30%, very particularly preferably from >7 to ⁇ 20% for the radiation selected in each case, determined by means of UV-VIS-NIR-MIR as described in the methods section;
  • the further layer b) preferably has the combination of properties selected from the group consisting of (B1); (B2); (B3); (B4); (B1) and (B2); (B1) and (B3); (B1) and (B4); (B2) and (B3); (B2) and (B4); (B3) and (B4); (B1) and (B2) and (B3); (B1) and (B2) and (B4); (B1) and (B3) and (B4); (B2) and (B3) and (B4); (B1) and (B2) and (B3) and (B4); (B1) and (B2) and (B3) and (B4); (B1) and (B2) and (B3) and (B4) on.
  • Preferred IR absorbers for achieving property (B3) or (B4) are described below.
  • the layer structure preferably has at least one, preferably at least two, particularly preferably all of the following properties:
  • (51) Has a radiation transmittance of >2 to ⁇ 99.95%, preferably from >4 to ⁇ 90%, particularly preferably from >5 to ⁇ 85%, for the selected radiation, determined by means of UV-VIS-NIR-MIR such as described in the methods section;
  • the layer structure preferably has the combination of properties selected from the group consisting of (SI); (S2); (S3); (S4); (S1) and (S2); (S1) and (S3); (S1) and (S4); (S2) and (S3); (S2) and (S4); (S3) and (S4); (S1) and (S2) and (S3); (S1) and (S2) and (S4); (S1) and (S3) and (S4); (S2) and (S3) and (S4); (Sl) and (S2) and (S3) and (S4).
  • the further layer b) overlaps the first layer a) in part, forming an overlapping area.
  • a step can be formed from the further layer b) to the first layer a).
  • a continuous engraving extends partly on layer a) outside the overlapping area. This part of the engraving is referred to below as the first part engraving.
  • the other part of the connected engraving, which is located in the overlapping area, is referred to below as a further partial engraving.
  • This further partial engraving is preferably introduced exclusively into the further layer b).
  • the step preferably has an extent which corresponds to the thickness of the further layer b) ⁇ 10%.
  • the step preferably has an extent in a range from 1 to 1000 ⁇ m, more preferably from 2 to 500 ⁇ m, particularly preferably from 10 to 100 ⁇ m.
  • the overlapping area is the area of the layer structure in which a part of the surface of the first layer a) is overlapped by a part of the surface of the further layer b).
  • the overlapping area preferably extends over an area of the first layer a) in a range from 1 to 90%, more preferably in a range from 2 to 80%, particularly preferably in a range from 3 to 70%, very particularly preferably in a range from 4 to 60%, more preferably in a range from 5 to 30%, based on the area of one side of the first layer a).
  • the further layer b) overlays the first layer a), preferably over the complete extension area of the further layer b).
  • the further layer b) preferably overlaps the first layer a) in a range from 10 to 90%, more preferably in a range from 20 to 80%, particularly preferably in a range from 30 to 70%, very particularly preferably in a range of 40 to 60%, based on the area of one side of the first layer b).
  • the further layer b) preferably extends outside the overlapping area beyond the first layer a), in particular in a range of 20 to 60%, based on the area of one side of the first layer a).
  • the overlapping area preferably extends over the entire length of the further layer b) and preferably also over the entire length of the first layer a).
  • the overlapping area preferably has a length in a range from 1 to 1000 mm, more preferably from 2 to 500 mm, particularly preferably from 5 to 200 mm, very particularly preferably from 10 to 100 mm.
  • the overlapping area preferably has a length in a range from 0.1 to 1000 mm, more preferably from 1 to 500 mm, particularly preferably from 5 to 200 mm, very particularly preferably from 10 to 100 mm.
  • the engraving that is located in the overlapping area at least in a part of the further layer b) and on a part of the first layer a) outside of the overlapping area can be any engraving that the person skilled in the art would select for this purpose.
  • the engraving is preferably a laser engraving.
  • the engraving preferably has a width in a range of 0.005 to 5 mm, more preferably in a range of 0.01 to 1 mm, particularly preferably in the overlapping area, preferably both for the first partial engraving and for the further partial engraving a range of 0.02 to 0.1 mm.
  • the engraving which is located in the part of the layer structure that consists exclusively of the first layer a), i.e. the first partial engraving, preferably has a width in a range from 0.005 to 5 mm, more preferably in a range from 0. 01 to 1 mm, particularly preferably in a range from 0.02 to 0.1 mm.
  • the engraving preferably extends over the entire length of the overlapping area.
  • the engraving preferably extends over an area in a range from 0.1 to 100 cm 2 , particularly preferably from 1 to 80 cm 2 , very particularly preferably from 5 to 50 cm 2 of the layer structure.
  • the overlapping area ends at least at one point, preferably on two sides, or preferably on all sides of the overlapping area in a step that can have at most the thickness of the further layer b).
  • the two layers, the first layer a) and the further layer b) can also be joined together in such a way that there is no step in the transition from the overlapping area to the first layer a) outside the overlapping area, but rather a smooth transition from the first layer a).
  • the further layer b) is guaranteed in the overlapping area.
  • the continuous engraving appears as flowing.
  • the first layer a) extends further at least at one point beyond the overlapping area.
  • the engraving extends from the further layer b) in the overlapping area, optionally across the step, preferably continuously on the first layer a).
  • Coherent or continuous within the meaning of the invention means that at least part of the engraving in the overlapping area at least on the further layer b) merges smoothly into the part of the engraving on the first layer a) that goes beyond the overlapping area.
  • This smooth transition of the engraving from the overlapping area to the first layer a) outside of the overlapping area is preferably formed without an offset between the two areas. This means that no misalignment in the engraving can be seen with the naked eye.
  • the part of the engraving that is in the overlapping area on the further layer b) covers the further layer b) at least partially in a range from 0.1 mm to 1 cm, more preferably in a range from 0.2 mm to 0, 5 cm, particularly preferably in a range from 0.5 mm to 0.1 cm, based on the extent of the overlapping area following the first layer a) outside the overlapping area.
  • the part of the engraving that is outside of the overlapping area on the first layer a) preferably has an area of 0.1 mm to 1 cm, more preferably an area of 0.2 mm to 0.5 cm, particularly preferably in one area from 0.5 mm to 0.1 cm based on the distance on the first layer a) relative to the overlap area.
  • the coherent engraving is preferably in the form of lettering or a number with one or more digits or a combination thereof.
  • the continuous engraving is preferably designed in the form of personal data selected from the group consisting of name, date of birth, passport number and other personal data or a combination of at least two of these.
  • further engravings can also be located either on the further layer b) or on the first layer a).
  • the area of overlap can take any form or configuration that one skilled in the art would choose.
  • the overlapping area preferably has a shape selected from the group consisting of a circle, an ellipse, a square, a rectangle, an irregular polygon, a regular polygon or a combination of at least two of these.
  • the overlapping area preferably has a rectangular shape.
  • the overlapping area is preferably arranged on the first layer a) in such a way that it is >20%, more preferably >50%, particularly preferably >80%, very particularly preferably 100%, adjacent to or from the first layer a). the first layer a) is surrounded.
  • the engraving in the overlapping area can assume a different shape than on the first layer a) outside of the overlapping area.
  • the engraving can be in the overlapping area either only in the further Layer b) can be introduced or it can be introduced both into a part of the first layer a) and into a part of the further layer b).
  • the engraving in the overlapping area is preferably introduced only into a part of the further layer b).
  • the engraving in the overlapping area preferably has a different shape than the engraving on the first layer a).
  • the different shape is preferably selected from the group consisting of a different color, a different thickness and a different intensity or a combination of at least two of these.
  • the color of the engraving is preferably white or milky in the overlapping area and black in the area on the first layer a) outside the overlapping area.
  • the engraving in the layer structure in the area of the first layer a) outside the overlapping area preferably has at least one, preferably at least two, particularly preferably all of the following properties:
  • Ga)l a depth in a range from 10 to 100%, more preferably from 20 to 95%, particularly preferably from 30 to 90%, very particularly preferably from 50 to 80%, based on the thickness of the first layer a);
  • the engraving in the layer structure in the area of the first layer a) outside the overlapping area has the combination of properties selected from the group consisting of Ga)E; Ga)2.; Ga)3.; Ga)l. and Ga)2.; Ga)l. and Ga)3.; Ga)2. and Ga)3.; Ga)l. and Ga)2. and Ga)3. on.
  • the partial engraving in the first layer a) outside the overlapping area is preferably lighter than the engraving in layer b), specifically by at least 2 units in the L values, measured according to Cielab DIN 5033-3: 1992-07.
  • the engraving in the layer structure in the area of the overlapping area preferably has at least one, preferably at least two, more preferably at least three in any combination, particularly preferably all of the following properties:
  • Gb)l a depth in a range from 10 to 100%, more preferably from 20 to 95%, particularly preferably from 30 to 90%, very particularly preferably from 50 to 80%, based on the thickness of the further layer b);
  • the engraving in the layer structure in the area of the overlapping area preferably has the combination of properties selected from the group consisting of Gb)E; Gb)2.; Gb)3.; Gb)4.; Gb)l. and Gb)2.; Gb)l. and Gb)3.; Gb)l. and Gb)4.; GB)2. and Gb)3.; GB)2. and Gb)4.; GB)3. and Gb)4.; Gb)l. and Gb)2. and Gb3); Gb)l. and Gb)2. and Gb)4.; Gb)l. and Gb)3. and Gb)4.; GB)2. and Gb)3. and Gb)4.; Gb)l. and Gb)2. and Gb)3. and Gb)4.; GB)2. and Gb)3. and Gb)4.; Gb)l. and Gb)2. and Gb)3. and Gb)4.; Gb)l. and Gb)2. and Gb)3. and Gb)4. on.
  • the layer structure can comprise at least one further layer c).
  • the first layer a) is preferably directly adjacent to one of the further layers b).
  • Further layers b) and further layers c) are preferably located on both sides symmetrically around the adjacent first layers a) and a further layer b) in the layer structure.
  • the further layer c) differs from the further layers b) at least in one material component.
  • the at least one further layer b) can consist of a single film or of a composite of at least two films. At least one of the films preferably has at least one thermoplastic elastomer, very particularly preferably at least two or all of the films.
  • the film in layer b), which contains the thermoplastic elastomer, is preferably the outermost film in the layer structure.
  • thermoplastic elastomer is preferably selected from the group consisting of a thermoplastic copolyamide (TPE-A), in particular a polyether block amide, a thermoplastic polyurethane (TPE-U), a thermoplastic polyester elastomer (TPE-E), a styrene block copolymer (TPE-S), TPE-V - Vulcanized (crosslinked) PP/EPDM compounds or a mixture of at least two of them.
  • TPE-A thermoplastic copolyamide
  • TPE-U thermoplastic polyurethane
  • TPE-E thermoplastic polyester elastomer
  • TPE-S styrene block copolymer
  • TPE-V - Vulcanized (crosslinked) PP/EPDM compounds or a mixture of at least two of them.
  • the preferred thermoplastic elastomers have been described above in connection with the first layer a). All statements regarding these thermoplastic elastomers also apply in particular to the additional layer b
  • the polymeric materials and other components of layers a) and layer b) are preferably different, but they can also be identical.
  • layer a) can be identical to layer b) in the selection of the polymeric materials.
  • layers a) and b) preferably have different thicknesses. So it is preferred that the further layer b) is thinner than the layer a).
  • the further layer b) should be designed to be particularly flexible, for example in the form of a flap on the one hand with a book cover to be sewn together and, on the other hand, to be able to join at least part of the bending of the book cover together with the book cover without tearing or preventing the book cover from bending as desired or being damaged in any other way.
  • the first layer a) can be designed as a security form, which is connected to a book cover of an identification or security document via layer b) in the form of a strap.
  • the copolyesters can also contain the additives customary for polymers or plastics.
  • Typical additives are, for example, lubricants such as fatty acid esters, their metal soaps, fatty acid amides and silicone compounds, antiblocking agents, inhibitors, stabilizers against hydrolysis, light, heat and discoloration, flame retardants, dyes, pigments, inorganic or organic fillers and reinforcing agents.
  • Reinforcing agents are, in particular, fibrous reinforcing materials, such as inorganic fibers, which are produced according to the prior art and can also be coated with a size. Further information on the auxiliaries and additives mentioned can be found in the specialist literature, for example J.H. Saunders, K.C.
  • thermoplastic styrenic block copolymer can be any styrenic block copolymer that one skilled in the art would select for a layered construction.
  • the styrene-butylene block copolymers which can be used with preference consist of a polyethylene-butylene rubber mid-block with a polystyrene end-block chemically coupled at both ends.
  • the polystyrene content is less than 30%.
  • the polystyrene end blocks are evenly distributed as spherical polystyrene domains in the ethylene rubber matrix. Processes for synthesizing suitable styrenic block copolymers are known, for example, from U.S. Patents 3,485,787, 4,006,116 and 4,039,629.
  • the styrene block copolymers can also contain the additives customary for polymers or plastics.
  • Customary additives are, for example, pigments, stabilizers, plasticizers, lubricants, mold release agents.
  • TPE-S examples include Elastron G, such as Elaston Gl 00 and G101, Elastron D, such as Elaston DL 00 and D101 from Elastron (Turkey) and KratonTM D SIBS from Kraton Polymers (USA), SeptonTM, in particular Septon TM Q1250 or SeptonTM V9461 from Kuraray (Japan), Styroflex® 2G66 from Ineos Styrolution Group GmbH (Germany), Thermolast® K from Kraiburg TPE (Germany) and Saxomer® TPE-S from PCW GmbH (Germany).
  • Other suitable styrene-butylene block copolymers are available, for example, under the trade names Kraton G and Elexar from Shell Chemie GmbH.
  • thermoplastic, vulcanized (crosslinked) PP/EPDM compound can be any PP/EPDM compound that one skilled in the art would select for a layered construction.
  • PP/EPDM compounds are Santoprene (from Exxon Mobil) or Sarlink (from DSM). Properties and the low-temperature flexibility contribute to the material properties of the TPU.
  • the TPU-E or TPU for short can have an aliphatic or aromatic character, depending on the organic diisocyanates used. TPU usually have a block or segment structure. A basic distinction is made between hard segments and soft segments.
  • Hard segments are formed from the organic diisocyanates used for the reaction and short-chain compounds having two to three hydroxyl, amino, thiol or carboxyl groups, preferably compounds having two hydroxyl, amino, thiol or carboxyl groups, particularly preferably diols, with a middle Molecular weight from 60 to 500 g/mol.
  • Soft segments are formed from the organic diisocyanates used for the reaction and long-chain compounds having two to three hydroxyl, amino, thiol or carboxyl groups, preferably compounds having two hydroxyl, amino, thiol or carboxyl groups, particularly preferably diols, with a middle Molecular weight of > 500 and ⁇ 5000 g/mol.
  • Hard segments contribute the strength and the upper usage temperatures to the TPU property profiles, soft segments contribute the elastic properties.
  • Aromatic, aliphatic, araliphatic, heterocyclic and cycloaliphatic diisocyanates or mixtures of these diisocyanates can be used as organic diisocyanates for both the hard segments and the soft segments (cf. HOUBEN-WEYL "Methods of Organic Chemistry", Volume E20 “Macromolecular Substances” , Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York 1987, pp. 1587-1593 or Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, pages 75 to 136).
  • aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI)
  • cycloaliphatic diisocyanates such as isophorone diisocyanate (IPDI), 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1-methyl -2, 4-cyclohexane diisocyanate and 1-methyl -2, 6-cyclohexane diisocyanate and the corresponding isomer mixtures
  • aromatic diisocyanates such as 2,4-tolylene diisocyanate , mixtures of 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-dip
  • the diisocyanates mentioned can be used individually or in the form of mixtures with one another.
  • polyisocyanates for example triphenylmethane-4,4',4"-triisocyanate or polyphenyl-polymethylene-polyisocyanates
  • preferred organic diisocyanates are, for example, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate.
  • the preferred short-chain diols with a molecular weight of 60 to 500 g/mol are preferably aliphatic diols having 2 to 14 carbon atoms, for example ethanediol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol , 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol and dipropylene glycol.
  • diesters of terephthalic acid with glycols having 2 to 4 carbon atoms e.g.
  • ethoxylated bisphenols for example 1,4-di( ⁇ -hydroxyethyl)bisphenol A, (cyclo)aliphatic diamines such as isophoronediamine, ethylenediamine, 1,2-propylenediamine, 1,3-propylenediamine, N-methyl-1,3-propylene - diamine, N,N'-dimethylethylenediamine and aromatic diamines such as 2,4-tolylenediamine, 2,6-tolylenediamine, 3,5-diethyl-2,4-tolylenediamine or 3,5-diethyl-2,6-tolylenediamine or primary mono-, di-, tri- or tetra-alkyl substituted 4,4'-diaminodiphenylmethanes.
  • cyclo)aliphatic diamines such as isophoronediamine, ethylenediamine, 1,2-propylenediamine, 1,3-propylenediamine, N-methyl-1,3-propy
  • the long-chain compounds with two to three hydroxyl, amino, thiol or carboxyl groups preferably compounds with two hydroxyl, amino, thiol or carboxyl groups, particularly preferably diols, with a number average molecular weight of >500 and ⁇ 5000 g/mol
  • polyether dioie based, for example, on polytetrahydrofuran, polyethylene oxide and polypropylene oxide and mixtures thereof.
  • the polyester diols are typically based on adipates such as 1,4-butanediol adipate and 1,6-hexanediol adipate and caprolactone. Co-condensates are also possible.
  • catalysts known from the prior art can be used in the production of the TPU.
  • These can be tertiary amines such as triethylamine, dimethylcyclohexylamine, N-methylmorpholine, N,N'-dimethylpiperazine, 2-(dimethylamino-ethoxy)ethanol, diazabicyclo[2.2.2]octane and the like, and in particular organic metal compounds such as titanic acid esters, Iron compounds or tin compounds such as tin diacetate, tin dioctoate, tin dilaurate or the tin dialkyl salts of aliphatic carboxylic acids such as dibutyltin diacetate or dibutyltin dilaurate or the like.
  • Preferred catalysts are organic metal compounds, especially titanic acid esters, iron and tin compounds.
  • the total amount of catalysts in the TPU is preferably 0 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 2% by weight, based on the total amount of TPU.
  • the TPU can contain auxiliaries and additives up to ⁇ 20% by weight, based on the total amount of TPU.
  • auxiliaries and additives are pigments, dyes, flame retardants, Stabilizers against the effects of aging and weathering, plasticizers, lubricants and mold release agents, substances with a fungistatic and bacteriostatic effect, as well as fillers and mixtures thereof.
  • lubricants such as fatty acid esters, their metal soaps, fatty acid amides, fatty acid ester amides and silicone compounds, antiblocking agents, inhibitors, stabilizers against hydrolysis, light, heat and discoloration, flame retardants, dyes, pigments, inorganic and/or organic fillers, for example polycarbonates, and plasticizers and reinforcing agents.
  • Reinforcing agents are, in particular, fibrous reinforcing materials such as, for example, inorganic fibers, which are produced according to the prior art and can also be coated with a size. More detailed information about the auxiliaries and additives mentioned can be found in the specialist literature, for example the monograph by J.H. Saunders and K.C.
  • Suitable TPUs are available on the market, for example, under the trade names DesmopanTM, ElastollanTM, PellethaneTM, EstaneTM, MorthaneTM, ElasthaneTM or TexinTM.
  • the TPU of the at least one outer layer a) which can be used with preference or according to the invention can be produced continuously in the so-called extruder process, e.g. in a multi-screw extruder, or in the so-called belt process.
  • the TPUs described above, if appropriate with the auxiliaries and additives described above, can be metered in simultaneously, i.e. in a one-shot process, or in succession, i.e. according to a prepolymer process.
  • the prepolymer method is particularly preferred.
  • the prepolymer can be introduced in batches or continuously in part of the extruder or in a separate upstream prepolymer unit, e.g. a static mixer reactor, e.g. Sulzer mixer.
  • the at least one further layer b) is preferably in the form of a single-layer or multi-layer TPU film and can be produced by melting the preferred or inventive TPU granules in a melting extruder and forming a film with a thickness of > 20 to ⁇ 1000 ⁇ m, preferably from> 50 to ⁇ 800 ⁇ m, particularly preferably from> 100 to ⁇ 450 ⁇ m.
  • the at least one further layer b) can be produced by the melt extrusion processes known to those skilled in the art, the blow extrusion process and/or the cast extrusion process.
  • the corresponding TPU granules of the individual layers described above are melted in a melting extruder and extruded through a die to form a film in the appropriate layer thicknesses.
  • the material of the at least one further layer b), in particular when it is the outer layer, is preferably translucent or transparent; the material of the at least one further layer b) is particularly preferably transparent.
  • the layer structure is preferably characterized in that the color, grain and feel of the outer layer can be individually implemented.
  • the layer structure after lamination preferably has not only high bond strength but also very good mechanical stability with regard to tear strength and abrasion resistance.
  • the layer structure also exhibits these properties over a period of several years.
  • the layer structure has a self-closing function after lamination and folding.
  • the layer structure can give off odors, such as the smell of leather, preferably through the addition of aromatic substances in the further layer b).
  • the further layer b) preferably contains flavorings such as LEATHER WOODY from Drom or SUEDERAL IFF from Ventos in an amount in the range from 0.1 to 1% by weight, preferably in the range from 0.2% to 0.8% by weight, particularly preferably in a range from 0.3 to 0.7% by weight, based on the total weight of the further layer b).
  • the first layer a), preferably also the further layer b), comprises at least one additive which has an absorption maximum in the wavelength range of the focused non-ionizing electromagnetic radiation used to produce the engraving, or the first layer a), preferably also the further layer b), is coated with at least one additive in the form of a coating agent which has an absorption maximum in the wavelength range of the focused non-ionizing electromagnetic radiation used.
  • laser-sensitive additives are suitable as additives, so-called laser marking additives, i.e. those consisting of an absorber in the wavelength range of the radiation (C) used to create the engraving.
  • the additive preferably comprises at least one or more organic and/or inorganic IR absorbers, preferably inorganic IR absorbers.
  • Such additives and their use in molding compositions are described, for example, in WO-A 2004/50766 and WO-A 2004/50767 and are commercially available from DSM under the brand name MicabsTM.
  • the first layer a) or preferably the further layer b) and optionally also further layers c) preferably have an IR absorber in an amount of >0.5 to ⁇ 10% by weight, preferably >0.6 to ⁇ 7% by weight, particularly preferably >0.7 to ⁇ 5% by weight, very particularly preferably >0.75 to ⁇ 2% by weight, based on the total amount of the respective layer a), b) or c) .
  • the further layer b) preferably has an IR absorber in an amount of >0.5 to ⁇ 8% by weight, particularly preferably >0.6 to ⁇ 6% by weight, based on the total amount of the further layer b) on.
  • Infrared absorbers from the substance classes of the azo, azomethine, methine, anthraquinone, indanthrene, pyranthrone, flavanthrone, benzanthrone, phthalocyanine, perylene, dioxazine, thioindigo, isoindoline, isoindolinone, Quinacridone, pyrrolopyrrole or quinophthalone pigments and metal complexes of azo, azomethine or methine dyes or metal salts of azo compounds.
  • phthalocyanines and naphthalocyanines are particularly suitable. Because of the improved solubility in thermoplastics, phthalocyanines and naphthalocyanines with bulky side groups are preferable.
  • Suitable inorganic IR absorbers are, for example, mixed oxides of metals such as phosphorus-containing tin-copper mixed oxides, such as described in WO-A 2006/042714, those from the group of borides and/or tungstates and mixtures thereof, preferably at least one or more IR absorbers from the group of borides and/or tungstates, and mixtures thereof, particularly preferably at least one or more IR absorbers from the group of tungstates.
  • M La, Ce, Pr, Nd, Tb, Dy, Ho, Y, Sm, Eu, ER, Tm, Yb, Lu, Sr, Ti , Zr, Hf, V, Ta, Cr, Mo, W and Ca; and Ca; and x and y are an integer from 1
  • Dysprosium boride (DyB ( ,). Holmium boride (HoB ( ,). Yttrium boride (YB ( ,). Samarium boride (SmB ( ,). Europium boride (EuB ( ,). Erbium boride ( ErB ( ,). Thulium boride (TmB ( ,). Ytterbium boride (YbB ( ,). Lutetium boride (LuB ( ,). Strontium boride (SrB ( ,). Calcium boride (CaB ( ,). Titanium boride (TiB 2 ).
  • Ban WO' are particularly preferred.
  • TI033WO3, K033WO3, Rb (l 33WO3, CS033WO3, Nao.33WO3, Nao.7sWO3, and mixtures thereof.
  • the sole use of CS033WO3 as inorganic IR absorber is very particularly preferred.
  • Cs/W ratios of 0.20 and 0.25.
  • the woframates are preferable to the borides because of their low inherent color, in particular on layers, preferably on layer a), which has a radiation transmittance of >10 to ⁇ 99%, preferably from >30 to ⁇ 95%, particularly preferably > 40 to ⁇ 93% for the selected radiation, determined using UV-VIS-NIR-MIR as described in the methods section.
  • tungsten trioxide, tungsten dioxide, a hydrate of a tungsten oxide, tungsten hexachloride, ammonium tungstate or tungstic acid and optionally other salts containing the element M, such as cesium carbonate are mixed in certain stoichiometric ratios, so that the molar ratios of the individual components are given by the formula MxWyOz, to be played.
  • This mixture is then treated at temperatures between 100 and 850 °C in a reducing atmosphere, e.g. an argon hydrogen atmosphere, and finally the powder obtained is tempered at temperatures between 550 and 1200 °C under an inert gas atmosphere.
  • a reducing atmosphere e.g. an argon hydrogen atmosphere
  • the IR absorber can be mixed with the dispersants described below and other organic solvents, such as toluene, benzene or similar aromatic hydrocarbons, and in suitable mills, such as ball mills, with the addition of zirconium oxide (e.g. with a diameter of 0.3 mm) can be ground to produce the desired particle size distribution.
  • the nanoparticles are obtained in the form of a dispersion. After grinding, further dispersing agents can optionally be added.
  • the solvent is removed at elevated temperatures and reduced pressure. Preference is given to nanoparticles which have an average size of less than 200 nm, particularly preferably less than 100 nm.
  • the size of the particles can be determined using transmission electron spectroscopy (TEM).
  • TEM transmission electron spectroscopy
  • the particles thus obtained are dispersed in an organic matrix, for example in an acrylate, and optionally as described above in a mill using suitable auxiliaries such as zirconium dioxide and optionally ground using organic solvents such as toluene, benzene or similar hydrocarbons.
  • suitable polymer-based dispersants are, in particular, dispersants which have high transmission, such as, for example, polyacrylates, polyurethanes, polyethers, polyesters or polyester urethanes and polymers derived therefrom.
  • Polyacrylates, polyethers and polyester-based polymers are preferred as dispersants, polyacrylates such as polymethyl methacrylate and polyesters being particularly preferred as dispersants which are stable at high temperatures. Mixtures of these polymers or also copolymers based on acrylate can also be used. Such dispersing aids and methods for producing tungstate dispersions are described, for example, in JP 2008214596 and in Adachi et al. J.Am. ceram. society 2007, 90 4059-4061. Suitable dispersants are commercially available.
  • polyacrylate-based dispersants are suitable.
  • suitable dispersing agents are available, for example, under the trade names EFKATM, e.g., EFKATM 4500 and EFKATM 4530 from Ciba Specialty Chemicals.
  • Polyester-containing dispersants are also suitable. They are available, for example, under the trade names SolsperseTM, e.g., SolsperseTM 22000, 24000SC, 26000, 27000 from Avecia.
  • polyether-containing dispersing agents are known, for example, under the trade names DisparlonTM DA234 and DA325 from Kusumoto Chemicals.
  • Polyurethane-based systems are also suitable. Polyurethane based systems are available under the trade names EFKATM 4046, EFKATM 4047 from Ciba Specialty Chemicals. TexaphorTM P60 and P63 are corresponding trade names of Cognis.
  • the additive preferably comprises at least one or more organic and/or inorganic IR absorbers.
  • the additive is preferably introduced via a dispersing agent, such as an organic solvent, into the polymeric material in the first layer a) or the further layer b) and further layers c), if present.
  • the amount of IR absorber in the dispersant may be 0.2 to 50% by weight, preferably 1.0 to 40% by weight, more preferably 5.0 to 35% by weight, most preferably 10 to 30% by weight. -%, based on the dispersion used in each case of the inorganic IR absorber.
  • the overall composition of the ready-to-use IR absorber formulation can also contain other auxiliaries such as zirconium dioxide and residual solvents such as toluene, benzene or similar aromatic hydrocarbons.
  • the IR absorber is preferably used as a solid.
  • the inorganic IR absorbers in particular the tungstates, can usually be present in an amount of >0.5 to ⁇ 10% by weight, preferably >0.6 to ⁇ 2% by weight and particularly preferably >0.7 to ⁇ 1 5 wt.
  • the further layer b) preferably has an inorganic IR absorber in an amount of >0.5 to ⁇ 10% by weight, preferably >0.6 to ⁇ 7% by weight, particularly preferably >0.7 to ⁇ 5 % by weight, very particularly preferably >0.75 to ⁇ 2% by weight, based on the total amount of the further layer b).
  • Solids content of inorganic IR absorber means in this context the inorganic IR absorber, in particular tungstate, as a pure substance and not a dispersion, suspension or other preparation containing the pure substance, with the following information for IR content -Absorber as an additive, in particular the tungstate content, always relate to this solids content, unless explicitly stated otherwise.
  • IR absorbers can optionally be used as IR absorbers, but their proportion in terms of quantity in such a mixture is in each case below that of the tungstates described above. In the case of mixtures, preference is given here to compositions which contain two up to and including five and particularly preferably two or three different IR absorbers.
  • the further IR absorber is preferably selected from the group of borides and tin oxides, in particular tin oxide doped with lass or antimony or indium tin oxide.
  • the part of the engraving on the further layer b) differs in terms of color or structure, in particular in terms of color, from the part of the engraving on the first layer a).
  • the part of the engraving on the further layer b) preferably differs in color from the part of the engraving on the first layer a).
  • the part of the engraving on the further layer b), ie the further partial engraving particularly preferably has a color selected from the group consisting of white, black, red, yellow, blue or a mixture of at least two of these colors.
  • the part of the engraving on the first layer a), ie the first partial engraving preferably has a gray or black color.
  • the first partial engraving can also be colored, preferably colored blue, yellow or red.
  • the part of the engraving on the further layer b) preferably has a white or translucent milky color, later also referred to as cloudy. This white or translucent milky color preferably covers all structures located under the engraving, ie also colored or black structures.
  • the structural difference of the part of the engraving on the further layer b) from the part of the engraving on the first layer a) is preferably selected from the group consisting of the width of the engraving, the depth of the engraving, the sharpness of the engraving or a combination of at least two of these.
  • the engraving on the first layer a) is preferably narrower than the engraving on the further layer b).
  • the difference in width between the engraving on the first layer a) and the engraving on layer b) is preferably in a range from 1 to 100%, more preferably in a range from 2 to 80%, particularly preferably in a range from 5 to 50% , very particularly preferably in a range from 10 to 40%, based on the width of the engraving on the first layer a).
  • the part of the coherent engraving that is applied exclusively to the first layer a) has a colored or black finish.
  • embossing preferably a black expression.
  • the part of the coherent engraving that is introduced exclusively on the first layer a) is very particularly preferably black, with every brightness level of black, ie all shades of gray from light gray to black, also being included.
  • the part of the engraving that extends in the overlapping area and is introduced into the further layer b), the further partial engraving is characterized by a colourless, altered structure of the polymeric material.
  • the altered structure preferably has a cloudy or milky appearance.
  • the areas of the layer structure, in particular the engraving on the further layer b), which contain the changed structure preferably have a turbidity of >20%, preferably >50%, more preferably >80%, measured with a device from the company BYK-Gardner, model haze gard plus, according to the ASTM D1003:2013 standard.
  • this colorless, altered structure in the further layer b also referred to below as cloudy engraving, is caused by the fact that the polymeric material stores air at the points heated by the radiation, which breaks the naturally incident light differently than the locations of the further layer b) in the non-engraved area.
  • the further layer b) has a layer thickness at the points with the changed structure which is >0.001 mm, more preferably >0.005 mm, particularly preferably >0.01 mm thicker than at the points without changing the structure.
  • the first layer a) is joined to the further layer b) via a joining zone at least at the points of the engraving in the overlapping area.
  • the joining zone is understood to mean the part of the layer structure that is created by the merging of the materials of the first layer a) with the further layer b) through the engraving.
  • the continuous engraving is separated at least in the overlapping area.
  • the first layer a) and the further layer b) are connected to one another in the overlapping area in the joining zone at least at the points where the engraving is located in such a way that they can only be separated with a force of at least 1 N/cm at a peel angle of 90° can be separated according to the DIN 11339:2010-06 standard. Attempting to separate the two layers a) and b) from one another also causes a separation of the continuous engraving in the areas of the overlapping area and the partial engraving located on the overlapping area on the first layer a).
  • the partial engravings i.e. the first partial engraving
  • the partial engravings are separated from the further partial engraving in such a way that only the first partial engraving remains on the first layer a) and the further partial engraving on the further layer b).
  • a meaningful joining of the separated section of the first layer a) containing the first partial engraving with a further layer b) that contains a different partial engraving than the original further layer b) is not possible while obtaining a meaningful joined engraving.
  • a security form of a passport which is represented by the first layer a), cannot be separated from the book cover at this predetermined breaking point between the first layer a) and the further layer b) in order to be connected to another book cover over another further layer b ) to be merged.
  • the separated further partial engraving on the further layer b) cannot be combined with another first partial engraving of another first layer a) in order to produce a meaningful engraving.
  • This can prevent security documents, such as passports, from being forged, as is usually done by exchanging book covers or parts of the security form in the event of attempts at forgery.
  • security documents such as passports
  • the complete engraving can also be destroyed.
  • the structure of the engraving is preferably changed in such a way that it does not can be reassembled in such a way that the engraving results in the original structure, i.e. the original appearance, before the further layer b) is removed from the first layer a).
  • the engraving no longer runs cohesively or continuously.
  • the part of the engraving that is located in the overlapping area can only be read on the further layer b).
  • the engraving in the overlapping area extends only into the further layer b).
  • the engraving in the overlapping area is preferably ⁇ 99%, more preferably ⁇ 90%, more preferably ⁇ 80%, particularly preferably ⁇ 70%, very particularly preferably ⁇ 50%, based on the thickness of the further layer b). the further layer b) inside.
  • the engraving, ie the additional partial engraving preferably does not extend into the first layer a) of the overlapping area.
  • the additional partial engraving preferably has a different color than the first layer a) outside of the overlapping area.
  • the first layer a) comprises at least one dye and/or at least one pigment.
  • the layered structure or the first layer a) additionally comprises a printed layer which is applied over the whole and/or part of the area.
  • the layer structure or the first layer a) preferably has the pigment in a concentration of from 5 to 1000 ppm, more preferably from 10 to 800 ppm, particularly preferably from 15 to 500 ppm.
  • the first layer a) preferably contains at least one thermoplastic and/or at least one black pigment, preferably carbon black.
  • the further layer b) has a thickness in a range from >20 to ⁇ 1000 ⁇ m, preferably from >50 to ⁇ 800 ⁇ m, particularly preferably from >100 to ⁇ 450 ⁇ m.
  • the first layer a) preferably has a thickness in a range from >20 to ⁇ 1000 ⁇ m, preferably from >50 to ⁇ 800 ⁇ m, particularly preferably from >100 to ⁇ 450 ⁇ m.
  • All layers a), b) and c) preferably have a thickness in a range from >20 to ⁇ 1000 ⁇ m, preferably from >50 to ⁇ 800 ⁇ m, more preferably from >100 to ⁇ 450 ⁇ m.
  • the further layer b) contains at least one thermoplastic polyurethane.
  • thermoplastic polyurethane examples of preferred polyurethanes have already been mentioned above in connection with TPUs that can be used.
  • the polyurethane is particularly preferably produced from the components of a linear polyol, in particular a diol, such as polyester, polyether or polycarbonate diols, and an organic diisocyanate, in particular an aliphatic diisocyanate, preferably HDI or IPDI, and short-chain, mostly bifunctional alcohols (chain extenders). Examples of bifunctional alcohols have already been described above in connection with the description of TPU and are to be used with particular preference here.
  • Another subject matter of the invention relates to a method for producing a layer structure with a joining zone, including at least the following steps:
  • an engraving preferably a laser engraving, in the layer structure, with part of the engraving, also called the first partial engraving, being located on a part of the first layer a) that is not covered by layer b) and another part the engraving, also further partial engraving, is at least on a part of the further layer b) and optionally on a part of the first layer a), which is overlaid by the further layer b), forming a joining zone, with connect the two layers a) and b) inseparably with each other in the joining zone.
  • the first layer a) can be made of any material that can be engraved by radiation, in particular by laser.
  • radiation-engravable first layer a means that the layer contains a material that can be treated with light in a wavelength range from >0.1 to ⁇ 1000 ⁇ m, preferably from >1.0 to ⁇ 50 ⁇ m. particularly preferably from >1.0 to ⁇ 2.5 pm interacts in such a way that irradiation with light having sufficient energy in this wavelength range causes a Larbandung.
  • This Lar change can be generated in different ways:
  • an IR absorber can be used, as has already been described above for the layer structure according to the invention.
  • Carbon black can be used as an alternative or in addition to the IR absorber.
  • Carbon black is preferably used.
  • Carbon black is preferred in an amount in a range from 0.1 to 10% by weight, more preferably in a range from 0.2 to 8% by weight, particularly preferably in a range from 0.5 to 6% by weight. %, very particularly preferably in a range from 1 to 5% by weight, based on the total mass of the first layer a).
  • the variant S2. is, if a colored engraving is desired on or in the first layer a), preferably in addition to one of steps S1. or S3.
  • the carbonization represents a structural change in the polymers due to the energy input of the laser radiation.
  • the procedure is preferably as follows: By varying the frequency of the laser beam used, the engraving on layer a) can be adjusted to gray levels. At low frequencies, the pulse duration is long enough to allow in-layer carbonization of organic materials, which is variant S3. As a result, the engraving appears in a dark color. This occurs at frequencies less than 30 KHz for a laser with a nominal power of 60 watts. At frequencies above 30 KHz, the pulse duration is particularly short. This means that a structural change in the material can be seen and felt, while carbonization in organic materials only takes place to a limited extent. The engraving appears gray to white.
  • the laser engraving is preferably produced with a laser which emits at a wavelength of 950 to 1500 nm, preferably at a wavelength of 1064 nm.
  • a diode laser is preferably used. Particularly short pulse durations can be achieved with a diode laser in order to generate high energy peaks.
  • This can in the further layer b) a special clear and light partial engraving can be produced, which preferably appears as a dark partial engraving in the part not belonging to the overlapping area in the adjoining first layer a).
  • the polymeric material of the first layer a) or of the further layer b) is preferably selected from the materials for these layers as have been described in connection with the layer structure according to the invention. To avoid repetition, reference is made below to the above explanations of the polymeric material with regard to preferred embodiments, materials, amounts, composition and additives, as described in connection with the layer structure according to the invention, which also apply here.
  • the engraving in step III) is preferably produced by irradiating the layer structure with focused non-ionizing electromagnetic radiation.
  • the irradiation in step III) is preferably carried out with laser radiation with a wavelength in the range from >0.1 pm to ⁇ 1000 pm, preferably from >1.0 pm to ⁇ 50 pm, particularly preferably from >1.0 pm to ⁇ 2 .5 p.m.
  • Pulsed laser radiation is particularly preferably used for irradiating the layered structures or for vector images or rasterized images.
  • a pulse frequency of 0.5 KHz to 1000 KHz is preferably used, pulse frequencies of 5 KHz to 100 KHz are preferably used, particularly preferably pulse frequencies of 15 KHz to 50 KHz.
  • the intensity of the coloring at the lasered areas can be influenced, depending on the requirements placed on the desired application. The higher the laser power used, the more intense the black color will be on the lasered areas of the first layer a), as already mentioned.
  • the radiation used in step III) to produce the engraving produces the engraving or the further partial engraving in the overlapping area at least on the further layer b).
  • the engraving produced in the further layer b) appears as a light engraving. This light engraving is due to structural changes in the polymeric material of the further layer b).
  • the further layer b) contains an IR absorber. This IR absorber has already been described above in connection with the layer structure according to the invention, as have the preferred amounts used for this purpose. This selection and amount of IR absorber also apply to the process described here.
  • the use of the IR absorber also allows the energy input from the radiation source to be kept as low as possible in order to change the structure of the polymeric material, which creates the appearance of the engraving. Since the IR absorber absorbs part of the energy of the radiated radiation and converts it into heat, which then leads to the changed structure of the polymeric material taking place, which leads to the colorless, cloudy engraving, almost none gets through Radiation more on the first layer a) lying under the further layer b) in the overlapping area. It is assumed that this cloudy engraving in the further layer b) is caused by the fact that the polymeric material stores air at the points heated by the radiation, which refracts the naturally incident light differently than in the non-engraved area.
  • the areas of the layer structure, in particular the engraving on the further layer b), which contain the changed structure, preferably have a turbidity of >20%, preferably >50%, more preferably >80%, measured with a device from Pirma BYK-Gardner, model haze gard plus, according to the ASTM D1003:2013 standard.
  • the laser is continuously applied from the area in which only the first layer a) is located to the overlapping area on the further layer b) out or vice versa.
  • a first partial engraving is thus produced on the first layer a) outside the overlapping area, which preferably has a black coloration.
  • another partial engraving occurs on layer b), which preferably has a cloudy or milky appearance.
  • a joint zone is formed in the overlapping area at the points where the laser is guided.
  • the two layers a) and b) are inseparably connected to one another in the joining zone.
  • Inseparable is intended to mean that when trying to separate the two layers a) and b) from one another, the continuous engraving in the areas of the overlapping area and the partial engraving in the overlapping area on the first layer a) separate.
  • a security form for a passport cannot be separated from the book cover at this predetermined breaking point between the first layer a) and the further layer b) in order to be joined with another security form, as is usually the case with counterfeit attempts.
  • at least one of the layers a) or b) or the complete engraving can also be destroyed.
  • One of the two materials of the two layers a) and b) is preferably also at least partially destroyed, so that layers a) and b) can no longer be combined to form a layered structure with an intact engraving.
  • An NdYAG laser (neodymium-doped yttrium aluminum garnet laser) is preferably used in the method for producing the engraving in step III).
  • Laser types that are suitable for engraving and welding plastic parts, such as layered structures, can also be used for colored laser engraving of layered structures.
  • a CO2 laser can also be used.
  • a laser is preferably used which emits at a wavelength of 950 to 1500 nm, preferably at a wavelength of 1064 nm.
  • a diode laser is preferably used. With a diode laser, particularly short pulse durations can be achieved, with which high energy peaks can be generated. So in the further layer b) a special clear and light partial engraving can be produced, which preferably appears as a dark partial engraving in the part in the adjoining first layer a) that does not belong to the overlapping area.
  • the two superimposed layers a) and b) in step III) can be irradiated either from the side of the layer structure, with the radiation hitting the first layer a) first, or alternatively from the other side, i.e. from the side, with the radiation first meets the further layer b), take place.
  • the superimposed layers a) and b) from step II) in step III) are preferably irradiated from the side of the further layer b), the radiation hitting the further layer b) first.
  • the irradiation can be chosen such that the further partial engraving is either only present in the further layer b) or at least partly also in the first layer a) below the further layer b).
  • At least the first layer a), and preferably also the further layer b), contains a thermoplastic selected from the group consisting of polymers of ethylenically unsaturated monomers, polycondensates of bifunctional reactive compounds and polyaddition products of bifunctional reactive compounds or combinations of at least two of these.
  • a thermoplastic selected from the group consisting of polymers of ethylenically unsaturated monomers, polycondensates of bifunctional reactive compounds and polyaddition products of bifunctional reactive compounds or combinations of at least two of these. Examples and preferred thermoplastics have been described in connection with the layer structure according to the invention and are also valid and transferable for the thermoplastic in the process.
  • thermoplastic with regard to preferred embodiments, materials, amounts, composition and additives, as described in connection with the layer structure according to the invention.
  • the laminate preferably has exactly one first layer a) and one further layer b) including the previously described overlapping area of the two layers a) and b) and an engraving, as described in connection with the layer structure according to the invention.
  • the laminate can also contain at least one further layer c).
  • the at least one further layer c) preferably has a polymeric material.
  • the polymeric material of the at least one further layer c) is also preferably selected from the group of materials described for the first layer a) and the materials described for the further layer b).
  • a further object of the invention relates to the use of the layer structure according to the invention or the laminate according to the invention for the production of a security document containing a security form, preferably a security form in a multi-layer book cover, particularly preferably a security form in a book cover for security and identification documents. All embodiments, materials, amounts, composition and additives as described in connection with the layer structure according to the invention can also be used here.
  • Another subject matter of the invention relates to a method for producing a multi-layer laminate, comprising at least the steps: i) providing a layer structure according to the invention; ii) Lamination of the layer structure from step i) at a temperature of >80°C to ⁇ 220°C, preferably at a temperature of >100°C to ⁇ 200°C, particularly preferably at a temperature of >110°C to ⁇ 190 ° C, and a pressure of> 2 N / cm 2 to ⁇ 500 N / cm 2 , preferably at a pressure of> 10 N / cm 2 to ⁇ 400 N / cm 2 , particularly preferably at a pressure of> 20 N /cm 2 to ⁇ 300 N/cm 2 , preferably lamination with an engraved laminating sheet, particularly preferably with an engraved laminating sheet comprising an anti-stick coating; iii) optionally folding the layered construction, preferably along a central line of the layered construction, so that the layered construction as well as
  • step i) can be any provision of the layer structure that the person skilled in the art would select for this purpose.
  • the layer structure can be described before and/or after lamination by means of laser radiation at other points of the layer structure or the laminate with a black, white or colored engraving, as described above.
  • Transmission/radiation transmittance To measure the radiation transmittance, also known as transmittance [%], a method was used that works in the spectral ranges UV-VIS-NIR- MIR took place.
  • a UV-VIS-NIR spectrometer from Jasco (V-670) (Japan) was used for the spectral range from -2600 nm to 200 nm.
  • the standard program with the following settings was selected here, unless otherwise specified; UV/VIS bandwidth 1.0nm; NIR bandwidth 4.0nm; scan speed 400nm/min; Light Score 340nm; Grating/detector 850nm.
  • the masterbatch for the production of a further layer b) in the form of a TPU film was compounded using a conventional twin-screw compounding extruder, at processing temperatures of 175° C. to 200° C. which are customary for TPU.
  • thermoplastic polyurethane ElastolanTM 1185A from BASF
  • YMDS 874 IR absorber from Sumitomo, (cesium tungsten oxide in toluene).
  • TPU film was produced by mixing the masterbatch granules from Example 1) with TPU granules in the following concentration:
  • thermoplastic polyurethane 90% by weight thermoplastic polyurethane, ElastolanTM 1185A from BASF
  • a film was produced on a blown film extrusion line in a thickness of 200 ⁇ m.
  • a film with a thickness of 20 to 800 ⁇ m can also be extruded through a die by melting the mixture in a melting extruder and extruding it through a die to form a film. Transmission values of this further layer b) are shown in FIGS. 5 and 6.
  • the TPU film was produced by mixing the masterbatch granules with TPU granules in the following concentration:
  • thermoplastic polyurethane ElastolanTM 1185A from BASF
  • a film was produced on a blown film extrusion line in a thickness of 200 ⁇ m.
  • a film with a thickness of 20 to 800 ⁇ m can also be extruded through a die by melting the mixture in a melting extruder and extruding it through a die to form a film. Transmission values of this further layer b) are shown in FIGS. 5 and 6.
  • the passport data pages corresponding to a first layer a) of the layer structure according to the invention were produced from polycarbonate films from Covestro.
  • the data pages or the security form were produced in the following structure: 100 ⁇ m Makrofol® ID6-2 000000; 100 ⁇ m Makrofol® ID6-2 750061; 200 ⁇ m Makrofol® ID4-4 010207; 200 ⁇ m Makrofol® ID4-4 010207; 100 ⁇ m Makrofol® ID6-2 750061; 100 ⁇ m Makrofol® ID6-2 000000.
  • the foils were formed into a monolithic composite with a total thickness of 800 ⁇ m under pressure and heat.
  • the lamination was carried out on a Bürkle type 50/100 press. First, the foils were pressed in the heating press at 190° C. for 6 minutes at a pressure of 60 N/cm 2 , the pressure was finally increased to 200 N/cm 2 and maintained for a further 60 seconds. Subsequently, the laminates were cooled under a pressure of 200 N/cm 2 up to a temperature of 35°C, then the laminates were removed from the press. The laminates were then cut to the size of a passport, approx. 92 mm x 125 mm.
  • a further layer b) in the form of a TPU film from example 2 or 3 was placed on one of the 125 mm long sides of the laminate.
  • the overlapping area of the TPU film (further layer b) with the polycarbonate laminate (first layer a) had a width of 6 mm.
  • Joining the materials the first layer a) and the further layer b) to form a layer structure according to the invention was carried out by thermal pulse welding on a WISG device from Heinz Schirraum GmbH. Welded in 4 seconds at a pressure of 2 bar and a temperature of 140°C. The subsequent cooling time had a duration of 20 seconds.
  • the data pages or the security form were produced in the following layer structure: 100 ⁇ m Makrofol® ID6-2 000000; 100 ⁇ m Makrofol® ID6-2 750061; 200 ⁇ m Makrofol® ID4-4 010207; 200 ⁇ m Makrofol® ID4-4 010207; 100 ⁇ m Makrofol® ID6-2 750061; 100 ⁇ m Makrofol® ID6-2 000000.
  • the foils were formed into a monolithic composite with a total thickness of 800 ⁇ m under pressure and heat.
  • the lamination was carried out on a Bürkle type 50/100 press. First, the foils were pressed in the heating press at 190° C. for 6 minutes at a pressure of 60 N/cm 2 , the pressure was finally increased to 200 N/cm 2 and maintained for a further 60 seconds. Subsequently, the laminates were cooled under a pressure of 200 N/cm 2 up to a temperature of 35°C, then the laminates were removed from the press. The laminates were then cut to the size of a passport, approx. 92 mm x 125 mm.
  • a further layer b) in the form of a TPU film from example 2 or 3 was placed on one of the 125 mm long sides of the laminate.
  • the overlapping area of the TPU film (further layer b) with the polycarbonate laminate (first layer a) had a width of 6 mm.
  • the materials of the first layer a) and the further layer b) were joined to form a layer structure according to the invention by lamination on a type 50/100 press from Bürkle. First, the materials were pressed in the hot press at 160°C for 60 seconds at a pressure of 30 N/cm 2 .
  • the materials were cooled under a pressure of 50N/cm 2 up to a temperature of 35°C, then the laminates were removed from the press.
  • Laminating sheets with a non-stick coating were used for the lamination to prevent the TPU film from sticking to the laminating sheet.
  • Laminating sheets from the company 4-Plate with a non-stick coating from the company Plascotec were used.
  • the joined materials from example 4) and 5) produced with the further layer b) in the form of the TPU film from example 3) were sealed at the joint edge by means of a laser engraving.
  • the TPU-PC composites were placed on the workpiece carrier of a laser engraving system.
  • a laser engraving system from Foba, type D84S, was used. It was laser engraved with a current of 30 amps and a frequency of 8 KHz, at a travel speed of 100 mm/s. Both letters and numbers as shown in Figures 1 and 2 were engraved.
  • the engraving was created parallel to and over the joining edge PC to TPU in such a way that the upper half of the letters and numbers in the TPU were engraved in the overlapping area (further partial engraving) and the lower half in the PC outside of the overlapping area (first part -Engraving).
  • the engraving appeared in two colors. In the TPU portion (further partial engraving) this appeared as a white raised engraving.
  • the engraving in the PC portion (first partial engraving) outside the overlap area appeared as a black raised engraving.
  • the joined materials from example 4) and 5) produced with the further layer b) in the form of the TPU film from example 2) were sealed at the joining edge by means of laser engraving to obtain a layer structure according to the invention.
  • the joined materials of the further layer b) made of TPU and the first layer a) made of PC separate, it is almost impossible to join them again in an exact manner. This makes it easy to identify attempts to forge passports.
  • the TPU-PC composites were placed on the workpiece carrier of a laser engraving system.
  • the TPU film was produced with a thermoplastic polyurethane, ElastolanTM 1185 A from BASF, on a blown film extrusion line, with a thickness of 200 ⁇ m.
  • a film with a thickness of 20 to 800 ⁇ m can also be extruded through a die by melting the thermoplastic polyurethane in a melting extruder and extruding it through a die to form a film.
  • the film was then coated with a transparent infrared absorbing liquid by brush application and air dried.
  • An infrared-absorbing liquid from Clearweld, type LD920C which contains organic IR-absorbing dyes, was used.
  • the infrared-absorbing liquid from Clearweld, type LD920C can also be incorporated directly into the thermoplastic polyurethane before extrusion.
  • the passport data pages corresponding to a first layer a) of the layer structure according to the invention were produced from polycarbonate films from Covestro.
  • the data pages or the security form were produced in the following structure: 100 ⁇ m Makrofol® ID6-2 000000; 100 ⁇ m Makrofol® ID6-2 750061; 200 ⁇ m Makrofol® ID4-4 010207; 200 ⁇ m Makrofol® ID4-4 010207; 100 ⁇ m Makrofol® ID6-2 750061; 100 ⁇ m Makrofol® ID6-2 000000.
  • the foils were formed into a monolithic composite with a total thickness of 800 ⁇ m under pressure and heat.
  • the lamination was carried out on a Bürkle type 50/100 press. First, the foils were pressed in the heating press at 190° C. for 6 minutes at a pressure of 60 N/cm 2 , the pressure was then increased to 200 N/cm 2 and maintained for a further 60 seconds. Subsequently, the laminates were cooled under a pressure of 200 N/cm 2 up to a temperature of 35°C, then the laminates were removed from the press. The laminates were then cut to the size of a passport, approx. 92 mm x 125 mm.
  • a further layer b) in the form of a TPU film from Example 8 was placed on one of the 125 mm long sides of the laminate.
  • the overlapping area of the TPU film (further layer b) with the polycarbonate laminate (first layer a) had a width of 6 mm.
  • Joining the materials the first layer a) and the further layer b) to form a layer structure according to the invention was carried out by thermal pulse welding on a WISG device from Heinz Schirraum GmbH. Welded in 4 seconds at a pressure of 2 bar and a temperature of 140°C. The subsequent cooling time had a duration of 20 seconds.
  • the joined materials from example 8) and 9) produced with the further layer b) in the form of the TPU film from example 8) were sealed at the joint edge by means of laser engraving to obtain a layer structure according to the invention.
  • the joined materials of the further layer b) made of TPU and the first layer a) made of PC separate, it is almost impossible to join them again in an exact manner. This makes it easy to identify attempts to forge passports.
  • the TPU-PC composites were placed on the workpiece carrier of a laser engraving system.
  • FIG. 1 an illustration of a layer structure in the form of a passport with a personalized engraving on the first layer a) in black and on the further layer b) in the overlapping area in milky to white;
  • Figure 2 A close-up of the depiction of the security document from Figure 1 in the form of a passport with a personalized engraving on the first layer a) in black (first part engraving) and on the other layer b) in the overlapping area in cloudy or white (further part -Engraving);
  • FIG. 3 a layer structure according to the invention, in which the personalized engraving cannot be detached without being destroyed;
  • FIG. 4a a schematic representation of the method for producing a layer structure according to the invention with a joining zone
  • FIG. 4b a schematic representation of the process for producing a multilayer laminate containing the layer structure according to the invention
  • FIG. 5 a diagram of the transmission values of two further layers b) from examples 2) and 3) with different proportions of IR absorber in the wavelength range from 200 to 2700 nm;
  • FIG. 1 shows a layer structure 10 according to the invention in the form of a passport, which represents a security document.
  • the layer structure 10 was produced according to example 7.
  • the layer structure 10 includes at least a first layer a) 14 consisting of a poly carbonate and a further layer b) 12 consisting of a thermoplastic polyurethane.
  • the further layer b) 12 overlaps the first layer a) 14 in the overlapping area 17.
  • the white part of the engraving 16 is in the overlapping area 17 and the black part of the engraving 18 is exclusively on the first layer a) 14.
  • the two parts 16 and 18 of the engraving are connected to one another by a joining zone in which the black part of the engraving , namely the first part-engraving 18, directly to the cloudy or white part of the engraving, the other part-engraving 16 encounters.
  • FIG. 2 is an enlargement of the middle part of the layered structure 10 from FIG ) 14 are clearly visible.
  • FIG. 3 shows an attempt to forge a layer structure according to the invention, as shown in FIG. 2, produced according to Example 6. It can be seen that the continuous engraving 13 cannot be separated in such a way that the engraving 13 could be restored or read on one of the layers, layer a) 14 or layer b) 12. It is therefore not possible to detach the further layer b) 12 from the first layer a) 14 without destroying it. From the remaining partial engraving 18, it is difficult or impossible to draw conclusions about the information that was contained in the continuous engraving 13 before the further layer b) 12 was peeled off.
  • step I) 20 the first layer a) was provided.
  • step II) 22 the first layer a) was at least partially superimposed by the further layer b) and laminated together by lamination on a Bürkle type 50/100 press.
  • the materials of the first layer a) and the further layer b) were pressed at least in the overlapping area in the stated press at 160° C. for 60 seconds at a pressure of 30 N/cm 2 .
  • the materials were then cooled under a pressure of 50N/cm 2 to a temperature of 35°C. Then the laminates were removed from the press.
  • Laminating sheets with an anti-stick coating were used for laminating to prevent the TPU film from sticking to the laminating sheet.
  • Laminating sheets from the company 4-Plate were used with a non-stick coating from the company Plascotec of layers a) and b) to form a joining zone and also in the part of the first layer a) which is not covered by the further layer b).
  • step i) 30 the layer structure 10 according to the invention was provided.
  • step ii) 32 the layer structure 10 from step i) 30 was laminated at a temperature of 180° C. and a pressure of 100 N/cm 2 in a commercially available press, as described above in connection with FIG. 4a.
  • step iii) 34 which is optional, the laminated layup 10 from step ii) 32 was folded along a line running through the layup 10 centrally.
  • step iv) 36 which is optional, the layered structure 10 from step iii) 34 was pressed between two rollers at a temperature of 250° C. for 5 seconds. The laminate was then removed from the press in step v) 38 .
  • FIG. 5 shows the transmission values of the further layers b) from Examples 2) and 3) in the wavelength range from 200 to 2700 nm, as measured using the measurement method described above.
  • the transmission at the wavelength of 1064 nm, at which the engraving 13 is introduced into the layer structure 10 did not decrease linearly but significantly more.
  • the transmission did not decrease by half but by 1/3, namely from 45 % to 15%.
  • FIG. 6 shows a layer structure 10 according to the invention in the form of a passport, which represents a security document.
  • the layer structure 10 was produced according to example 10.
  • the layer structure 10 includes at least a first layer a) 14 consisting of a poly carbonate and a further layer b) 12 consisting of a thermoplastic polyurethane.
  • the first layer a) 14 overlaps the other layer b) 12 in the overlapping area 17.
  • the white part of the engraving 16 is on the further layer b) 12 and the black part of the engraving 18 is in the overlapping area 17 on the first layer a) 14.
  • the two parts 16 and 18 of the engraving are connected to one another by a joining zone, in which the black part of the engraving, namely the first partial engraving 18, lies directly on the cloudy or white part of the engraving, the further partial engraving

Abstract

The invention relates to a layer structure, preferably a security form in a book cover, particularly preferably a security form in a book cover for identification or security documents, comprising at least a) a first radiation-engravable layer a) containing at least one polymeric material; and b) at least one further layer b) containing at least one polymeric material, preferably a thermoplastic elastomer, preferably a thermoplastic polyurethane with a hardness of ≥ 40 Shore A according to DIN ISO 7619-1-2012-2 to ≤ 95 Shore D according to DIN ISO 7619-1-2012-2; wherein the further layer b) overlies the first layer a) at least partly to form an overlapping region, and wherein a contiguous engraving is located partly in the overlapping region, preferably in the further layer b), and partly in the part of the layer a) that extends outside the overlapping region, and also relates to a method for producing this layer structure and to a laminate comprising such a layer structure and to the use of the layer structure in a security document.

Description

Schichtaufbau mit Gravur als sichtbares Sicherheitselement Layer structure with engraving as a visible security element
Die Erfindung betrifft einen Schichtaufbau mit einer Gravur, die sich über einen Überlappungsbereich von einer Schicht a) und einer weiteren Schicht b) erstreckt. The invention relates to a layer structure with an engraving that extends over an overlapping area of a layer a) and a further layer b).
Sicherheits- und/oder Wertdokument auf Kunststoffbasis, insbesondere Identifikations-Dokumente, wie z.B. ID-Karten, werden heutzutage vorzugsweise ohne den Einsatz von Klebstoffschichten als Mehrschichtverbunde mittels Lamination bei hohen Temperaturen und hohem Druck hergestellt, um ein nachträgliches Auftrennen der Schichtaufbauten zum Austausch von Identifikationsmerkmaien zu verhindern. In diese Mehrschichtverbunde werden vor oder während des Laminationsprozess die entsprechenden Sicherheitsmerkmale eingebracht, die folglich derart gestaltet sein müssen, dass sie den Laminationsprozessparametem zerstörungsfrei standhaften. Zudem dürfen durch die Sicherheitsmerkmale keine Schwachstellen in den Mehrschichtverbund eingebracht werden, die ein zerstörungsfreies nachträgliches Öffnen des Verbundes wieder ermöglichen würden. Von besonderem Interesse sind Sicherheitsmerkmale welche nach dem Laminationsprozess bzw. in das fertige Ausweisdokument eingebracht werden können und wenn eine Eälschung vorliegt als solche leicht erkannt werden kann. Idealerweise soll das Sicherheitsmerkmal noch mit den Daten des Dokumentenhafters in Verbindung gebracht werden können oder anderweitig personalisiert oder fälschungssicher gemacht werden. Plastic-based security and/or valuable documents, in particular identification documents such as ID cards, are nowadays preferably produced without the use of adhesive layers as multi-layer composites by means of lamination at high temperatures and high pressure in order to subsequently separate the layer structures to exchange identification features to prevent. The corresponding security features are introduced into these multi-layer composites before or during the lamination process, which must consequently be designed in such a way that they withstand the lamination process parameters without being destroyed. In addition, the security features must not introduce any weak points into the multi-layer composite that would allow the composite to be subsequently opened again without destroying it. Of particular interest are security features which can be incorporated after the lamination process or in the finished ID document and which can be easily recognized as such if a forgery is present. Ideally, the security feature should also be able to be linked to the data of the document keeper or otherwise be personalized or made tamper-proof.
Sicherheitsmerkmale in Sicherheits- und/oder Wertdokumenten werden üblicherweise in drei Sicherheitsstufen eingeteilt: Security features in security and/or value documents are usually divided into three security levels:
- Bei Sicherheitsmerkmalen der Stufe 1 handelt es sich um solche, die ohne Verwendung von zusätzlichen Hilfsmitteln rein visuell mittels bloßen Auges wahrnehmbar sind. - Level 1 security features are those that can be perceived purely visually with the naked eye without the use of additional aids.
- Bei Sicherheitsmerkmalen der Stufe 2 handelt es sich um solche, die Hilfsmittel (wie z.B. eine Lupe, einen optischen Lifter, ein Lesegerät etc.) benötigen, um sichtbar zu werden. - Level 2 security features are those that require tools (such as a magnifying glass, optical lifter, reader, etc.) to become visible.
- Bei Sicherheitsmerkmalen der Stufe 3 handelt es sich um solche, die nur in einem Labor durch forensische Verfahren identifiziert werden können. - Level 3 security features are those that can only be identified in a laboratory using forensic techniques.
Dabei geht in der Regel eine zumindest teilweise Zerstörung des Dokuments mit der Analyse einher. Es besteht daher vermehrt der Bedarf nach Sicherheitsmerkmalen der Stufe 1, welche schnell bevorzugt visuell oder taktil wahrgenommen werden können, bevorzugt personenbezogene Daten des Dokumentenhafters beinhalten und wenn eine Fälschung vorliegt diese schnell und ohne Hilfsmittel bzw. mit wenigen Hilfsmitteln als solche erkannt werden kann. Im Folgenden werden solche Sicherheitsmerkmale auch personalisierte Sicherheitsmerkmale genannt. At least partial destruction of the document usually accompanies the analysis. There is therefore an increasing need for security features of level 1, which can be perceived quickly, preferably visually or tactilely, preferably contain personal data of the document keeper and if a forgery is present, it can be recognized as such quickly and without tools or with few tools. Such security features are also referred to below as personalized security features.
Bei Ausweisdokumenten aus polymeren Materialien wie Kunststoff, insbesondere aus Polycarbonat, ist das wichtigste personalisierte Sicherheitsmerkmal das Foto des Dokumentenhalters. Der Grund dafür ist, dass es nach der Fertigstellung des Blanko-Dokumentes mittels Lasergravur, z.B. als schwarz-weiß Foto in das Dokument eingebracht werden kann. Um die Fälschungssicherheit von Lasergravierten Fotos zu verbessern, wurden Verfahren entwickelt, welche die Lasergravur des Fotos in Farbe ermöglichen, wie in der europäischen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer EP 3 613 602 Al beschrieben. Außer der Lasergravur in Farbe ermöglicht dieses Verfahren das Foto teilweise mit einer Struktur zu versehen, um es von einer Fälschung einfacher unterscheiden zu können. So können z.B. einige Bereiche des Fotos mit intensiverer Laserstrahlung graviert werden, um damit zusätzliche Strukturierungen erzeugen zu können. Mit erhöhtem Aufwand können jedoch Fälscher auch eine Struktur auf dem Foto erzeugen, z.B. mit partiellem Aufbringen eines transparenten Lacks. For ID documents made of polymeric materials such as plastic, especially polycarbonate, the most important personalized security feature is the photo of the document holder. The reason for this is that once the blank document has been completed, it can be incorporated into the document by means of laser engraving, for example as a black and white photo. In order to improve the protection against counterfeiting of laser-engraved photos, processes have been developed that allow the laser engraving of the photo in color enable, as described in the European patent application with the application number EP 3 613 602 A1. In addition to color laser engraving, this process allows the photo to be partially structured, making it easier to distinguish it from a fake. For example, some areas of the photo can be engraved with more intense laser radiation in order to be able to create additional structures. With increased effort, however, counterfeiters can also create a structure on the photo, for example by partially applying a transparent varnish.
Ein beliebtes Sicherheitsmerkmal in Ausweisdokumenten aus Polycarbonat sind transparente Fenster. Die verbesserte Sicherheit gegen Fälschungen besteht darin, dass bei einem Fälschungsversuch die Transparenz des Fensters gestört wird. Die Zerstörung der Transparenz passiert beispielsweise, wenn ein Ausweisdokument mit einer transparenten Folie überklebt wird, oder wenn das Dokument mit mechanischen Mitteln gespalten wurde. Teilweise wird in transparenten Fenstern mittels Laser das Foto oder eine andere personenspezifische Information des Dokumentenhalters graviert, um einen Fälschungsversuch weiter zu erschweren. Eine Variante hiervon ist in WO 2014/151377 A2 beschrieben.A popular security feature in polycarbonate ID documents are transparent windows. The improved security against counterfeiting consists in the fact that the transparency of the window is disturbed in the event of a counterfeit attempt. The destruction of transparency happens, for example, when a transparent film is stuck over an ID document, or when the document is split by mechanical means. In some cases, the photo or other personal information of the document holder is engraved in transparent windows by means of a laser in order to make an attempt at forgery even more difficult. A variant of this is described in WO 2014/151377 A2.
Beim Herstellen von Reisepassbüchem, insbesondere von Passbüchem mit einem Datenblatt, in Form eines Sicherheitsformulares, beispielsweise aus Polycarbonat, besteht der Bedarf für eine fälschungssichere Verbindung des Datenblatts mit dem Passbuch bzw. der Passbuchdecke, also dem restlichen Teil des Reisepasses. When producing passport books, in particular passport books with a data sheet in the form of a security form, for example made of polycarbonate, there is a need for a forgery-proof connection of the data sheet with the passport book or the passport book cover, i.e. the remaining part of the passport.
Eine sichere Verbindung, insbesondere eine fälschungssichere Verbindung, des Datenblatts, auch Sicherheitsformular genannt, mit dem Passbuch über die Passlasche stellt sich aus fertigungstechnischer Sicht als kompliziert und teuer dar. A secure connection, in particular a forgery-proof connection, of the data sheet, also known as the security form, with the passport book via the passport flap is complicated and expensive from a manufacturing point of view.
Daher besteht ein Bedarf, das Verfahren zur sicheren Verbindung des Datenblatts in den Reisepässen, zum Beispiel in Form des Lasergravierens oder Schweißens weiter gegen Fälschungen zu verbessern bzw. wenigstens Teile von Sicherheitsdokumenten möglichst fälschungssicher zu gestalten. There is therefore a need to further improve the method for securely connecting the data sheet in the passport, for example in the form of laser engraving or welding, against counterfeiting or to make at least parts of security documents as counterfeit-proof as possible.
Daher war es eine Aufgabe der Erfindung einen Schichtaufbau mit verbesserten fälschungssicheren Elementen, insbesondere fälschungssicherer Gravur in dem Schichtaufbau bereitzustellen, bzw. ein hieraus gefertigtes fälschungssichereres Sicherheitsdokument bereitzustellen. Insbesondere war es eine Aufgabe der Erfindung ein fälschungssicheres Scharnier, also eine fälschungssichere Verbindung zwischen einem Datenblatt, bspw. in Form eines Sicherheitsformulars und einer Passlasche eines Reisepasses bereitzustellen. Weiterhin bestand eine Aufgabe darin, ein Verfahren zur Herstellung eines fälschungssichereren Schichtaufbaus bereitzustellen, bzw. ein mittels des Verfahrens erzeugtes fälschungssichereres Sicherheitsdokument bereitzustellen. It was therefore an object of the invention to provide a layer structure with improved forgery-proof elements, in particular forgery-proof engraving in the layer structure, or to provide a more forgery-proof security document made therefrom. In particular, it was an object of the invention to provide a forgery-proof hinge, ie a forgery-proof connection between a data sheet, for example in the form of a security form, and a passport flap of a passport. Another object was to provide a method for producing a forgery-proof layer structure, or to provide a forgery-proof security document produced by means of the method.
Überraschenderweise konnte mindestens eine der Aufgaben gelöst werden durch einen ersten Gegenstand der Erfindung, der einen Schichtaufbau betrifft, vorzugsweise ein Scharnier, besonderes bevorzugt ein Scharnier ausgebildet zwischen einem Sicherheitsformular und einer Buchdecke, beispielsweise über eine Lasche, ganz besonders bevorzugt ein Scharnier ausgebildet zwischen einem Sicherheitsformular und einer Buchdecke eines Identifikations- oder Sicherheitsdokumentes, beispielsweise einem Reisepass, umfassend wenigstens a) eine erste strahlungs-gravierbare Schicht a) enthaltend wenigstens ein polymeres Material; und b) wenigstens eine weitere Schicht b) enthaltend wenigstens ein polymeres Material, bevorzugt ein thermoplastisches Elastomer, vorzugsweise ein thermoplastisches Polyurethan mit einer Härte von > 40 Shore A bis < 95 Shore D, bevorzugt > 45 Shore A bis < 90 Shore D, mehr bevorzugt > 50 Shore A bis < 85 Shore D, besonders bevorzugt > 55 Shore A bis < 80 Shore D, wobei die Shore Härte gemäß DIN ISO 7619-1-2012-2 ermittelt wird; wobei die weitere Schicht b) die erste Schicht a) zu einem Teil unter Ausbildung eines Überlappungsbereiches überlagert, und wobei sich eine zusammenhängende Gravur zum Teil in dem Überlappungsbereich, bevorzugt in der weiteren Schicht b), ganz besonders bevorzugt ausschließlich in der weiteren Schicht b), und zu einem Teil in dem Teil der Schicht a), der sich außerhalb des Überlappungsbereiches erstreckt.Surprisingly, at least one of the objects could be achieved by a first subject matter of the invention, which relates to a layered structure, preferably a hinge, particularly preferably a hinge formed between a security form and a book cover, for example via a flap, particularly preferably a hinge formed between a Security form and a book cover of an identification or security document, for example a passport, comprising at least a) a first radiation-engravable layer a) containing at least one polymeric material; and b) at least one further layer b) containing at least one polymeric material, preferably a thermoplastic elastomer, preferably a thermoplastic polyurethane with a hardness of >40 Shore A to <95 Shore D, preferably >45 Shore A to <90 Shore D, more preferably >50 Shore A to <85 Shore D, particularly preferably >55 Shore A to <80 Shore D, the Shore hardness being determined in accordance with DIN ISO 7619-1-2012-2; where the further layer b) overlaps the first layer a) in part, forming an overlapping area, and where a coherent engraving is partly in the overlapping area, preferably in the further layer b), very particularly preferably exclusively in the further layer b) , and to a part in the part of layer a) extending outside the overlap area.
Der Schichtaufbau kann jeder Schichtaufbau sein, den der Fachmann als Schichtaufbau insbesondere als Scharnier, besonderes bevorzugt als Scharnier, bspw. als Lasche ausgebildet, zwischen einem Sicherheitsformular und einer Buchdecke, ganz besonders bevorzugt als Scharnier zwischen einem Sicherheitsformular und einer Buchdecke für Identifikations- oder Sicherheitsdokumente auswählen würde. Als Scharnier wird bevorzugt eine Verbindung, insbesondere eine flexible Verbindung von zwei oder mehr Teilen, aus welchen ein Identifikations- oder Sicherheitsdokument wie Reisepässe oder Geburtsurkunden besteht, verstanden. Handelt es sich um ein Scharnier zwischen einem Sicherheitsformular und einer Buchdecke, so repräsentiert die Schicht b) die Lasche und die Schicht a) das Sicherheitsformular. The layer structure can be any layer structure that the person skilled in the art would construct as a layer structure in particular as a hinge, particularly preferably as a hinge, e.g. as a flap, between a security form and a book cover, very particularly preferably as a hinge between a security form and a book cover for identification or security documents would select. A hinge is preferably understood to mean a connection, in particular a flexible connection, of two or more parts that make up an identification or security document such as passports or birth certificates. In the case of a hinge between a security form and a book cover, layer b) represents the flap and layer a) represents the security form.
Durch die, beispielsweise mittels Lasergravieren, eingebrachte, zusammenhängende Gravur sowohl in dem Überlappungsbereich als auch in dem sich an den Überlappungsbereich anschließenden Bereich auf der ersten Schicht a), bietet sich die Möglichkeit, die Verbindung des Datenblatts, in Form der ersten Schicht a) mit dem Passbuch, beispielsweise über eine Lasche, in Form der weiteren Schicht b) individuell und fälschungssicher auszugestalten., Beispielsweise kann die Gravur mit den persönlichen Daten des Passbuchbesitzers versehen werden. The coherent engraving introduced, for example by means of laser engraving, both in the overlapping area and in the area adjoining the overlapping area on the first layer a), offers the possibility of connecting the data sheet in the form of the first layer a) with the passport book, for example via a flap, in the form of the further layer b) individually and forgery-proof. For example, the engraving can be provided with the personal data of the passport owner.
Bei einer möglichen Auslegung des Reisepasses in welchem die Datenseite mit weiteren Seiten des Passbuchs verbunden sein kann, wie z.B. in EP 2433810, kann die Verbindung dieser Seiten durch das Einbringen der zusammenhängenden Gravur personalisiert werden, beispielsweise in dem sie persönliche Daten des Passbesitzers enthält. Das ist ebenfalls möglich bei eingeklebten Visaformularen oder sonstigen Passbucheinträgen. In a possible interpretation of the passport in which the data page can be connected to other pages of the passport book, as e.g. in EP 2433810, the connection of these pages can be personalized by introducing the coherent engraving, for example by containing the personal data of the passport holder. This is also possible with glued-in visa forms or other passport book entries.
Bevorzugt ist der Schichtaufbau als Scharnier ausgebildet. Besonders bevorzugt ist der Schichtaufbau als Scharnier, in Form einer Lasche, zwischen einem Sicherheitsformular und einer Buchdecke ausgebildet. Insbesondere handelt es sich um eine Buchdecke eines Identifikations- oder Sicherheitsdokumentes, wie Reisepässe oder Geburtsurkunde. Im Folgenden wird jedoch lediglich von Schichtaufbau gesprochen, auch, wenn diese als Scharnier oder als Scharnier zwischen Sicherheitsformular und einer Buchdecke ausgestaltet sein kann. Alle nachfolgend genannten Eigenschaften und Bestandteile des Schichtaufbaus gelten folglich auch für ein Scharnier oder ein Scharnier zwischen einem Sicherheitsformular und einer Buchdecke. The layer structure is preferably designed as a hinge. The layer structure as a hinge, in the form of a flap, between a security form and a book cover is particularly preferred educated. In particular, it is a cover of an identification or security document, such as a passport or birth certificate. In the following, however, only the layer structure is discussed, even if this can be designed as a hinge or as a hinge between the security form and a book cover. Consequently, all the properties and components of the layer structure mentioned below also apply to a hinge or a hinge between a security form and a book cover.
Als Sicherheitsformular wird gemäß der Erfindung der Teil eines Sicherheitsdokumentes, wie in einem Reisepass oder Personalausweis, bezeichnet, der personenbezogene Daten enthält. Solche Sicherheitsformulare werden Datenseiten bezeichnet und sind bevorzugt über eine Lasche mit der Buchdecke des Identifikations- oder Sicherheitsdokumentes verbunden. Die Lasche ist bevorzugt an die Buchdecke angenäht und/oder angeklebt. According to the invention, the part of a security document, such as in a passport or ID card, which contains personal data is referred to as a security form. Such security forms are referred to as data pages and are preferably connected to the cover of the identification or security document via a flap. The flap is preferably sewn and/or glued to the book cover.
Der Schichtaufbau weist bevorzugt eine flächige Ausdehnung auf. Die Fläche des Schichtaufbaus liegt bevorzugt in einem Bereich von 1 cm2 bis 1 m2, weiterhin bevorzugt in einem Bereich von 5 cm2 bis 0,8 m2, besonders bevorzugt in einem Bereich von 10 cm2 bis 0,5 m2, ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 50 cm2 bis 0,1 m2. Der Schichtaufbau weist bevorzugt eine Dicke in einem Bereich von 0,1 bis 5 cm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,2 bis 2 cm, ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,5 bis 1 cm. The layer structure preferably has a two-dimensional extent. The area of the layer structure is preferably in a range from 1 cm 2 to 1 m 2 , more preferably in a range from 5 cm 2 to 0.8 m 2 , particularly preferably in a range from 10 cm 2 to 0.5 m 2 , very particularly preferably in a range from 50 cm 2 to 0.1 m 2 . The layer structure preferably has a thickness in a range from 0.1 to 5 cm, particularly preferably in a range from 0.2 to 2 cm, very particularly preferably in a range from 0.5 to 1 cm.
Die erste Schicht a) kann jede strahlungs-gravierbare Schicht sein, die ein polymeres Material beinhaltet. Die erste Schicht a) ist bevorzugt aus einem transparenten, strahlungs-gravierbaren polymeren Material. Die erste Schicht a) ist bevorzugt transparent und klar. Unter transparent wird gemäß der Erfindung verstanden, dass die Schicht mindestens zu einem Teil durchlässig für Licht in einem Wellenlängenbereich von 400 bis 700 nm ist. Bevorzugt besteht die erste Schicht a), weiterhin bevorzugt auch die weitere Schicht b) aus einem polymeren Material mit einer Strahlungsdurchlässigkeit, auch Transmission genannt, für die gewählte Strahlung im Wellenlängenbereich von 400 bis 700 nm von > 10 bis < 99,95 %, bevorzugt von > 30 bis < 95 %, besonders bevorzugt > 40 bis < 93 %, bestimmt mittels UV-VIS-NIR-MIR wie im Methodenteil beschrieben. The first layer a) can be any radiation engravable layer that includes a polymeric material. The first layer a) is preferably made of a transparent, radiation-engravable polymeric material. The first layer a) is preferably transparent and clear. According to the invention, transparent means that the layer is at least partially transparent to light in a wavelength range of 400 to 700 nm. The first layer a), more preferably also the further layer b), preferably consists of a polymeric material with a radiation permeability, also referred to as transmission, for the selected radiation in the wavelength range from 400 to 700 nm of >10 to <99.95%, preferably from >30 to <95%, particularly preferably >40 to <93%, determined by means of UV-VIS-NIR-MIR as described in the methods section.
Bevorzugt ist der Schichtaufbau, insbesondere die erste Schicht a) vor der Behandlung mit einem Laser klar. „Klar“ im Sinne der Anmeldung bedeutet, dass der Schichtaufbau oder die erste Schicht a) eine Trübung von < 20 %, bevorzugt von < 15 %, mehr bevorzugt von < 10 %, besonders bevorzugt von < 5 %, gemessen entsprechend der Norm ASTM Dl 003:2013 aufweist. The layer structure, in particular the first layer a), is preferably clear before treatment with a laser. "Clear" within the meaning of the application means that the layer structure or the first layer a) has a haze of <20%, preferably <15%, more preferably <10%, particularly preferably <5%, measured according to the ASTM standard DL 003:2013.
Ist der Schichtaufbau in Form eines Scharniers, insbesondere eines Scharniers, bevorzugt in Form einer Lasche, zwischen einem Sicherheitsformular und einer Buchdecke ausgebildet, so bildet die erste Schicht a) das Sicherheitsformular und die weitere Schicht b) die Lasche aus. If the layer structure is in the form of a hinge, in particular a hinge, preferably in the form of a flap, between a security form and a book cover, the first layer a) forms the security form and the further layer b) the flap.
Die erste Schicht a) und insbesondere auch die weitere Schicht b) kann aus einer einzelnen Folie bestehen oder aus einem Verbund von mindestens zwei Folien. Das polymere Material der ersten Schicht a) kann das gleiche sein wie das Material der weiteren Schicht b). Alternativ ist das polymere Material der ersten Schicht a) verschieden von dem polymeren Material der weiteren Schicht b). Das Material der ersten Schicht a) kann härter oder weicher sein als das Material der weiteren Schicht b), wobei es bevorzugt ist, dass das Material der ersten Schicht a) härter ist als das Material der weiteren Schicht b). Das polymere Material der ersten Schicht a) weist bevorzugt einen E- Modul in einem Bereich von 1500 bis 2500 MPa, weiter bevorzugt von 1700 bis 2200 MPa auf. Das polymere Material der weiteren Schicht b) weist bevorzugt einen E-Modul in einem Bereich von 10 bis 150 MPa, weiter bevorzugt von 20 bis 130 MPa auf. The first layer a) and in particular also the further layer b) can consist of a single film or of a composite of at least two films. The polymeric material of the first layer a) can be the same as the material of the further layer b). Alternatively, the polymeric material of the first layer a) is different from the polymeric material of the further layer b). The material of the first layer a) can be harder or softer than the material of the further layer b), it being preferred that the material of the first layer a) is harder than the material of the further layer b). The polymeric material of the first layer a) preferably has an E modulus in a range from 1500 to 2500 MPa, more preferably from 1700 to 2200 MPa. The polymeric material of the further layer b) preferably has a modulus of elasticity in a range from 10 to 150 MPa, more preferably from 20 to 130 MPa.
Bevorzugt weist mindestens eine der mindestens einen Folien der ersten Schicht a) oder der weiteren Schicht b) mindestens ein polymeres Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Polycarbonat, einem Co-Polycarbonat, einem Polyester, einem Co-Polyester oder Mischungen aus mindestens zwei hiervon. Die erste Schicht a) und insbesondere auch die weitere Schicht b) kann ein thermoplastisches Material, insbesondere ein thermoplastisches Elastomer aufweisen oder daraus bestehen.Preferably, at least one of the at least one film of the first layer a) or the further layer b) has at least one polymeric material selected from the group consisting of a polycarbonate, a copolycarbonate, a polyester, a copolyester or mixtures of at least two of these . The first layer a) and in particular also the further layer b) can have or consist of a thermoplastic material, in particular a thermoplastic elastomer.
Das Polycarbonat oder das Co-Polycarbonat kann jedes Poly carbonat oder Co-Polycarbonat sein, das der Fachmann für die Herstellung der ersten Schicht a) oder der weiteren Schicht b), aber besonders bevorzugt der ersten Schicht a) des Schichtverbundes auswählen würde. Besonders geeignete Polycarbonate, die bevorzugt in der Schicht a) und bevorzugt auch in der Schicht b) enthalten sind, sind bevorzugt hochmolekulare, thermoplastische, aromatische Polycarbonate mit Mw (Gewichtsmittel des Molekulargewichts ermittelt durch Gelchromatographie gegenüber Polystyrol-Standard in Tetrahydrofüran bei 23 °C nach vorheriger Eichung) von mindestens 10 000 g/mol, vorzugsweise von 20 000 bis 300 000 g/mol, die bifünktionelle Carbonatstruktureinheiten der Formel (I) enthalten, worin The polycarbonate or the co-polycarbonate can be any poly carbonate or co-polycarbonate that the person skilled in the art would select for the production of the first layer a) or the further layer b), but particularly preferably the first layer a) of the layered composite. Particularly suitable polycarbonates, which are preferably contained in layer a) and preferably also in layer b), are preferably high-molecular, thermoplastic, aromatic polycarbonates with Mw (weight-average molecular weight determined by gel chromatography compared to a polystyrene standard in tetrahydrofuran at 23° C after prior calibration) of at least 10,000 g/mol, preferably from 20,000 to 300,000 g/mol, which contain bifunctional carbonate structural units of the formula (I), wherein
R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Halogen, bevorzugt Chlor oder Brom, C i -Cs- Alkyl, CS-CÖ -Cycloalkyl, Ce-Cio-Aryl, bevorzugt Phenyl, und Cv-Cn-Aralkyl, bevorzugt Phenyl-Ci-C4-Alkyl, insbesondere Benzyl, m eine ganze Zahl von 4 bis 7, bevorzugt 4 oder 5, R3 und R4 für jedes X individuell wählbar, unabhängig voneinander Wasserstoff oder CI-CÖ- Alkyl und R 1 and R 2 are independently hydrogen, halogen, preferably chlorine or bromine, C i -Cs- alkyl, CS-CÖ -cycloalkyl, Ce-Cio-aryl, preferably phenyl, and Cv-Cn-aralkyl, preferably phenyl-Ci- C4-alkyl, in particular benzyl, m is an integer from 4 to 7, preferably 4 or 5, R 3 and R 4 can be selected individually for each X, independently of one another hydrogen or CI-CÖ-alkyl and
X Kohlenstoff bedeuten, mit der Maßgabe, dass an mindestens einem Atom X, R3 und R4 gleichzeitig Alkyl bedeuten. X is carbon, with the proviso that on at least one atom X, R 3 and R 4 are simultaneously alkyl.
Besonders geeignete thermoplastische Polymere oder thermoplastische Kunststoffe sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus ein oder mehreren Polycarbonaten oder Copolycarbonaten auf Basis von Diphenolen, beispielsweise wie oben beschrieben, Poly- oder Copolyacrylat(e) und Poly- oder Copolymethacrylat(e) wie beispielhaft und vorzugsweise Polymethylmethacrylat bzw. Poly(meth)acrylat (PMMA), Poly- oder Copolymer(e) mit Styrol wie beispielhaft und vorzugsweise Polystyrol (PS), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), oder Polystyrolacrylnitril (SAN), thermoplastische Polyurethan(e), sowie Polyolefm(e), wie beispielhaft und vorzugsweise Polypropylentypen oder Polyolefine auf der Basis von cyclischen Olefmen (z.B. TOPAS®, Hoechst), Poly- oder Copolykondensat(e) der Terephthalsäure, wie beispielhaft und vorzugsweise Poly- oder Copolyethylenterephthalat (PET oder CoPET), glycol-modifiziertes PET (PETG), glycol-modifiziertes Poly- oder Copolycyclohexandimethylenterephthalat (PCTG) oder Poly- oder Copolybuty- lenterephthalat (PBT oder CoPBT)), Polyamid (PA), Poly- oder Copolykondensat(e) der Naphthalindicarbonsäure, wie beispielhaft und vorzugsweise Polyethylenglykolnaphthalat (PEN), Polyoder Copolykondensat(e) wenigstens einer Cycloalkyldicarbonsäure, wie beispielhaft und vorzugsweise Polycyclohexandimethanolcyclohexandicarbonsäure (PCCD), Polysulfone (PSU), Mischungen aus mindestens zwei der vorangehend genannten oder Blends aus mindestens zwei der vorangehend genannten. Particularly suitable thermoplastic polymers or thermoplastics are selected from the group consisting of one or more polycarbonates or copolycarbonates based on diphenols, for example as described above, poly- or copolyacrylate(s) and poly- or copolymethacrylate(s), for example and preferably polymethyl methacrylate or poly(meth)acrylate (PMMA), poly- or copolymer(s) with styrene, for example and preferably polystyrene (PS), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), or polystyrene acrylonitrile (SAN), thermoplastic polyurethane(s), and polyolefin(s), such as, for example and preferably, types of polypropylene or polyolefins based on cyclic olefins (e.g. TOPAS®, Hoechst), poly- or copolycondensate(s) of terephthalic acid, such as, for example and preferably, poly- or copolyethylene terephthalate (PET or CoPET) , glycol-modified PET (PETG), glycol-modified poly- or copolycyclohexanedimethylene terephthalate (PCTG), or poly- or C opolybutylene terephthalate (PBT or CoPBT)), polyamide (PA), poly- or copolycondensate(s) of naphthalene dicarboxylic acid, such as, for example and preferably, polyethylene glycol naphthalate (PEN), poly or copolycondensate(s) of at least one cycloalkyl dicarboxylic acid, such as, for example and preferably, polycyclohexanedimethanolcyclohexanedicarboxylic acid (PCCD ), polysulfones (PSU), mixtures of at least two of the aforementioned or blends of at least two of the aforementioned.
Thermoplastische Elastomere sind Werkstoffe, die elastomere Phasen in thermoplastisch verarbeitbaren Polymeren entweder physikalisch eingemischt oder chemisch eingebunden enthalten. Man unterscheidet Polyblends in denen die elastomeren Phasen physikalisch eingemischt vorliegen und Block-Copolymere in denen die elastomeren Phasen Bestandteil des polymeren Gerüsts sind. Durch den Aufbau der thermoplastischen Elastomere liegen harte und weiche Bereiche nebeneinander vor. Die harten Bereiche bilden dabei eine kristalline Netzstruktur oder eine kontinuierliche Phase deren Zwischenräume von elastomeren Segmenten ausgefullt sind. Aufgrund dieses Aufbaus haben diese Werkstoffe kautschukähnliche Eigenschaften. Thermoplastic elastomers are materials that contain elastomeric phases in polymers that can be processed as thermoplastics, either physically mixed in or chemically bound. A distinction is made between polyblends in which the elastomeric phases are physically mixed and block copolymers in which the elastomeric phases are part of the polymeric structure. Due to the structure of the thermoplastic elastomers, there are hard and soft areas next to each other. The hard areas form a crystalline network structure or a continuous phase whose interstices are filled with elastomeric segments. Due to this structure, these materials have rubber-like properties.
Das thermoplastische Elastomer, ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem thermoplastischen Copolyamid (TPE-A), insbesondere einem Polyetherblockamid, einem thermoplastischen Polyurethan (TPE-U), einem thermoplastischen Polyesterelastomer (TPE-E), einem Styrolblockcopolymere (TPE-S), TPE-V - Vulkanisierte (vernetzte) PP/EPDM-Compoundsoder einer Mischung aus mindestens zwei hiervon. The thermoplastic elastomer is preferably selected from the group consisting of a thermoplastic copolyamide (TPE-A), in particular a polyether block amide, a thermoplastic polyurethane (TPE-U), a thermoplastic polyester elastomer (TPE-E), a styrene block copolymer (TPE-S) , TPE-V - Vulcanized (crosslinked) PP/EPDM compounds or a mixture of at least two of them.
Das thermoplastische Copolyamid (TPE-A) kann jedes Copolyamid sein, das der Fachmann für einen Schichtaufbau auswählen würde, insbesondere Polyether-B lockamide (PEBA). Bevorzugte Polyether- Blockamide sind beispielsweise solche, die aus Polymerketen bestehen, die aus wiederkehrendenThe thermoplastic copolyamide (TPE-A) can be any copolyamide that one skilled in the art would select for a layered construction, particularly polyether block amides (PEBA). Preferred polyether Block amides are, for example, those that consist of polymer chains consisting of recurring
Einheiten entsprechend der Formel (II) aufgebaut sind. in welcher Units corresponding to the formula (II) are constructed. in which
A die von einem Polyamid mit 2 Carboxylendgruppen durch Verlust der letzteren abgeleitete Polyamidkete ist und A is the polyamide chain derived from a polyamide having 2 carboxyl end groups by loss of the latter and
B die von einem Polyoxyalkylenglycol mit endständigen OH-Gruppen durch Verlust der letzteren abgeleitete Polyoxyalkylenglycolkete ist und n die Zahl der die Polymerkete bildenden Einheiten ist. Als Endgruppen stehen dabei bevorzugt OHGruppen oder Reste von Verbindungen die die Polymerisation abbrechen. B is the polyoxyalkylene glycol chain derived from an OH-terminated polyoxyalkylene glycol by loss of the latter and n is the number of units forming the polymer chain. The end groups are preferably OH groups or residues of compounds which terminate the polymerization.
Die Dicarbonsäurepolyamide mit den endständigen Carboxylgruppen werden auf bekannte Weise erhalten, so z.B. durch Polykondensation eines oder mehrerer Lactame oder/und einer oder mehrerer Aminosäure, ferner durch Polykondensation einer Dicarbonsäure mit einem Diamin, jeweils in Gegenwart eines Überschusses einer organischen Dicarbonsäure, vorzugsweise mit endständigen Carboxylgruppen. Diese Carbonsäuren werden während der Polykondensation Bestandteil der Polyamidkete und lagern sich insbesondere an den Ende derselben an, wodurch man ein p- dicarbonsaures Polyamid erhält. Ferner wirkt die Dicarbonsäure als Ketenabbruchmitel, weshalb sie auch im Überschuss eingesetzt wird. The dicarboxylic acid polyamides with terminal carboxyl groups are obtained in a known manner, e.g. by polycondensation of one or more lactams and/or one or more amino acids, also by polycondensation of a dicarboxylic acid with a diamine, in each case in the presence of an excess of an organic dicarboxylic acid, preferably with terminal carboxyl groups . These carboxylic acids become part of the polyamide chain during the polycondensation and accumulate in particular at the ends of the same, resulting in a p-dicarboxylic acid polyamide. Furthermore, the dicarboxylic acid acts as a ketene terminating agent, which is why it is also used in excess.
Das Polyamid kann erhalten werden, ausgehend von Lactamen und/oder Aminosäuren mit einer Kohlenwasserstoffkete bestehend aus 4-14 C-Atomen, wie z.B. von Caprolactam, Oenantholactam, Dodekalactam, Undekanolactam, Dekanolactam, 11-Amino-undekano oder 12-Aminododekansäure.The polyamide can be obtained starting from lactams and/or amino acids with a hydrocarbon chain consisting of 4-14 carbon atoms, such as caprolactam, oenantholactam, dodecalactam, undecanolactam, decanolactam, 11-aminoundecano or 12-aminododecanoic acid.
Als Beispiele für Polyamide, wie sie durch Polykondensation einer Dicarbonsäure mit einem Diamin entstehen, können genannt werden die Kondensationsprodukte aus Hexamethylendiamin mit Adipin-, Azelain-, Sebacin-, und 1,12-Dodecandisäure, sowie die Kondensationsprodukte aus Nonamethylendiamin und Adipinsäure. Examples of polyamides formed by polycondensation of a dicarboxylic acid with a diamine are the condensation products of hexamethylenediamine with adipic, azelaic, sebacic and 1,12-dodecanedioic acid, and the condensation products of nonamethylenediamine and adipic acid.
Bei den zur Synthese des Polyamids, das heißt, einerseits zur Fixierung jeweils einer Carboxylgruppe an jedem Ende der Polyamidkete und andererseits als Ketenabbruchmitel verwendeten Dicarbonsäure kommen solche mit 4-20 C-Atomen in Frage, insbesondere Alkandisäuren, wie Bernstein-, Adipin-, Kork-, Azelain-, Sebacin-, Undekandi- oder Dodekandisäure, ferner cycloaliphatische oder aromatische Dicarbonsäure, wie Terephthal- oder Isphthal- oder Cyclohexan- 1,4-dicarbonsäure. In the case of the dicarboxylic acid used for the synthesis of the polyamide, i.e. on the one hand for fixing a carboxyl group at each end of the polyamide kete and on the other hand as a ketene terminating agent, those with 4-20 carbon atoms are suitable, in particular alkanedioic acids such as succinic, adipic, cork -, azelaic, sebacic, undecanedioic or dodecanedioic acid, also cycloaliphatic or aromatic dicarboxylic acid, such as terephthalic or isphthalic or cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid.
Die endständigen OH-Gruppen aufweisenden Polyoxyalkylenglycole sind unverzweigt oder verzweigt und weisen einen Alkylenrest mit mindestens 2 C-Atomen auf. Insbesondere sind dies Polyoxyethylen- , Polyoxypropylen- und Polyoxytetramethylenglycol, sowie Copolymerisate davon. Das Durchschnitsmolekulargewicht dieser OH-Gruppen-terminierten Polyoxyalkylenglycole kann sich in einem großen Bereich bewegen, vorteilhaft liegt es zwischen 100 und 6000 g/mol, insbesondere zwischen 200 und 3000 g/mol. The polyoxyalkylene glycols having terminal OH groups are unbranched or branched and have an alkylene radical having at least 2 carbon atoms. In particular, these are polyoxyethylene, polyoxypropylene and polyoxytetramethylene glycol, and copolymers thereof. The average molecular weight of these OH-group-terminated polyoxyalkylene glycols can vary within a wide range; it is advantageously between 100 and 6000 g/mol, in particular between 200 and 3000 g/mol.
Der Gewichtsanteil des Polyoxyalkylenglycols, bezogen auf das Gesamtgewicht des zur Herstellung des PEBA-Polymeren verwendeten Polyoxyalkylenglycols und Dicarbonsäurepolyamids beträgt bevorzugt 5-85 Gew. -% vorzugsweise 10-50 Gew.-%. The proportion by weight of the polyoxyalkylene glycol based on the total weight of the polyoxyalkylene glycol and dicarboxylic acid polyamide used to prepare the PEBA polymer is preferably 5-85% by weight, preferably 10-50% by weight.
Verfahren zur Synthese derartiger PEBA-Polymerer sind aus FR-PS 7 418 913, DE-OS 28 02 989, DEOS 28 37 687, DE-OS 25 23 991, EP-A 095 893, DE-OS 27 12 987 beziehungsweise DEOS 27 16 004 bekannt. Processes for the synthesis of such PEBA polymers are known from FR-PS 7 418 913, DE-OS 28 02 989, DEOS 28 37 687, DE-OS 25 23 991, EP-A 095 893, DE-OS 27 12 987 and DEOS 27 16 004 known.
Bevorzugt geeignet sind solche PEBA-Polymere, die im Gegensatz zu den vorher beschriebenen, statistisch aufgebaut sind. Zur Herstellung dieser Polymere wird ein Gemisch aus Those PEBA polymers which, in contrast to those previously described, have a statistical structure are particularly suitable. To produce these polymers, a mixture of
1. einer oder mehrerer polyamidbildender Verbindungen aus der Gruppe der -Aminocarbonsäuren beziehungsweise Lactame mit mindestens 10 Kohlenstoffatomen, 1. one or more polyamide-forming compounds from the group of -aminocarboxylic acids or lactams with at least 10 carbon atoms,
2. einem a,a> -Dihydroxy-Polyoxyalkylenglycol, 2. an a,a>-dihydroxy polyoxyalkylene glycol,
3. mindestens einer organischen Dicarbonsäure, in einem Gewichtsverhältnis von 1 :(2+3) zwischen 30:70 und 98:2, wobei in (2+3) Hydroxyl- und Car- bonylgruppen in äquivalenten Mengen vorliegen, in Gegenwart von 2 bis 30 Gew.-% Wasser, bezogen auf die polyamidbildenden Verbindungen der Gruppe 1, unter dem sich einstellenden Eigendruck auf Temperaturen zwischen 23°C und 30°C erhitzt und anschließend nach Entfernen des Wassers unter Ausschluss von Sauerstoff bei Normaldruck oder unter vermindertem Druck bei 250 bis 280°C weiter behandelt werden. Solche bevorzugt geeignete PEBA-Polymere sind z.B. in DE-OS 27 12 987 beschrieben. 3. at least one organic dicarboxylic acid, in a weight ratio of 1:(2+3) between 30:70 and 98:2, wherein in (2+3) hydroxyl and carbonyl groups are present in equivalent amounts, in the presence of 2 bis 30 wt further treated up to 280°C. Such preferably suitable PEBA polymers are described, for example, in DE-OS 27 12 987.
Bevorzugte PEBA-Polymere sind z.B. unter den Handelsnamen PEBAX, der Fa. Atochem, Pebax® 5010, Pebax® 5020, Pebax® 5030, Pebax® 5040, Pebax® 5070 der Firma Arkema (Deutschland), Vestamid der Fa. Hüls AG, Grilamid der Fa. EMS-Chemie und Kellaflex der Fa. DSM erhältlich.Preferred PEBA polymers are, for example, under the trade names PEBAX from Atochem, Pebax® 5010, Pebax® 5020, Pebax® 5030, Pebax® 5040, Pebax® 5070 from Arkema (Germany), Vestamid from Hüls AG, Grilamid from EMS-Chemie and Kellaflex from DSM.
Die Polyetherblockamide können weiterhin die für Polymere oder Kunststoffe üblichen Additive enthalten. Übliche Additive sind beispielsweise Pigmente, Stabilisatoren, Fließmitel, Gleitmitel, Entformungsmitel . The polyether block amides can also contain the additives customary for polymers or plastics. Customary additives are, for example, pigments, stabilizers, plasticizers, lubricants, mold release agents.
Als thermoplastische Copolyamide seien beispielhaft die Produkte wie Pebax® 5010, Pebax® 5020, Pebax® 5030, Pebax® 5040, Pebax® 5070 der Firma Arkema (Deutschland) genannt. Beispiele für thermoplastische Polyurethane werden später genannt. Examples of thermoplastic copolyamides are products such as Pebax® 5010, Pebax® 5020, Pebax® 5030, Pebax® 5040, Pebax® 5070 from Arkema (Germany). Examples of thermoplastic polyurethanes will be given later.
Das thermoplastische Polyesterelastomer (TPE-E) kann jedes Polyesterelastomer sein, das der Fachmann für einen Schichtaufbau auswählen würde, bevorzugt sind die Polyesterelastomere Copolyester. Geeignete Copolyester (segmentierte Polyesterelastomere) sind beispielsweise aus einer Vielzahl wiederkehrender, kurzketiger Estereinheiten und langkettiger Estereinheiten, die durch Esterbindungen vereinigt sind, aufgebaut, wobei die kurzkettigen Estereinheiten 15-65 Gew.-% des Copolyesters ausmachen und die Formel (Ill-a) haben. in welcher The thermoplastic polyester elastomer (TPE-E) can be any polyester elastomer that one skilled in the art would select for a layered construction, preferably the polyester elastomers are copolyesters. Suitable copolyesters (segmented polyester elastomers) are, for example, from a A plurality of recurring short chain ester units and long chain ester units united by ester linkages, the short chain ester units making up 15-65% by weight of the copolyester and having the formula (III-a). in which
R für einen 2-wertigen Rest einer Dicarbonsäure steht, mit einem Molekulargewicht von < 350 g/mol,R stands for a divalent residue of a dicarboxylic acid with a molecular weight of <350 g/mol,
D für einen 2-wertigen Rest eines organischen Diols steht, mit einem Molekulargewicht von < 250 g/mol; die langkettigen Estereinheiten machen 35-85 Gew.-% des Copolyesters aus, gemäß der Formel Ill-b in welcher D stands for a divalent radical of an organic diol with a molecular weight of <250 g/mol; the long chain ester units make up 35-85% by weight of the copolyester according to formula III-b in which
R für einen 2-wertigen Rest einer Dicarbonsäure steht, mit einem Molekulargewicht von < 350 g/mol, G für einen 2-wertigen Rest eines langkettigen Glykols steht, mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 350 bis 6000 g/mol. R is a divalent residue of a dicarboxylic acid with a molecular weight of <350 g/mol, G is a divalent residue of a long-chain glycol with an average molecular weight of 350 to 6000 g/mol.
Die bevorzugten Copolyester sind herstellbar, indem man miteinander a) eine oder mehrere Dicarbonsäuren, b) ein oder mehrere lineare, langkettige Glykole und c) ein oder mehrere niedermolekulare Diole polymerisiert. The preferred copolyesters can be prepared by polymerizing together a) one or more dicarboxylic acids, b) one or more linear, long-chain glycols and c) one or more low molecular weight diols.
Die Dicarbonsäuren für die Herstellung des Copolyesters sind bevorzugt die aromatischen Säuren mit 8-16 C-Atomen, insbesondere Phenylendicarbonsäuren, wie Phthal-, Terephthal- und Isophthalsäure.The dicarboxylic acids for the production of the copolyester are preferably the aromatic acids having 8-16 carbon atoms, in particular phenylenedicarboxylic acids such as phthalic, terephthalic and isophthalic acid.
Die niedermolekularen Diole für die Umsetzung zur Bildung der kurzkettigen Estereinheiten der Copolyester gehören bevorzugt den Klassen der acyclischen, alicyclischen und aromatischen Dihydroxyverbindungen an. Die bevorzugten Diole haben 2-15 C-Atome, wie Ethylen-, Propylen-, Tetramethylen-, Isobutylen-, Pentamethylen-, 2,2-Dimethyltrimethylen-, Hexamethylen- und Decamethylenglykole, Dihydroxycyclohexan, Cyclohexandimethanol, Resorcin, Hydrochinon und dergleichen. Zu den Bisphenolen für den vorliegenden Zweck gehören Bis-(p-hydroxy)-diphenyl, Bis- (p-hydroxyphenyl)-methan, Bis-(p-hydroxyphenyl)-ethan und Bis-(p-hydroxyphenyl)-propan. The low molecular weight diols for the reaction to form the short-chain ester units of the copolyesters preferably belong to the classes of acyclic, alicyclic and aromatic dihydroxy compounds. The preferred diols have 2-15 carbon atoms, such as ethylene, propylene, tetramethylene, isobutylene, pentamethylene, 2,2-dimethyltrimethylene, hexamethylene and decamethylene glycols, dihydroxycyclohexane, cyclohexanedimethanol, resorcinol, hydroquinone and the like. Bisphenols for the present purpose include bis(p-hydroxy)diphenyl, bis(p-hydroxyphenyl)methane, bis(p-hydroxyphenyl)ethane and bis(p-hydroxyphenyl)propane.
Die langkettigen Glycole zur Herstellung der weichen Segmente der Copolyester haben vorzugsweise Molekulargewichte von 600 bis 3000 g/mol. Zu ihnen gehören Poly-(alkylenether)-glycole, bei denen die Alkylengruppen 2-9 Kohlenstoffatome aufweisen. Auch Glycolester von Poly-(alkylenoxid)- dicarbonsäuren oder Polyesterglycole können als langkettiges Glycol Verwendung finden. Zu den langkettigen Glycolen gehören auch Polyformale, die durch Umsetzung von Formaldehyd mit Glycolen erhalten werden. Auch Polythioetherglycole sind geeignet. Polybutadien- und Polyisoprenglycole, Mischpolymere derselben und gesättigte Hydrierungsprodukte dieser Materialien stellen zufriedenstellende langkettige polymere Glycole dar. Verfahren zur Synthese derartiger Copolyester sind aus DE-OS 2 239 271, DE-OS 2 213 128, DE-OS 2 449 343 und US-A 3 023 192 bekannt. The long-chain glycols used to make the soft segments of the copolyesters preferably have molecular weights of 600 to 3000 g/mol. They include poly(alkylene ether) glycols in which the alkylene groups have 2-9 carbon atoms. Glycol esters of poly(alkylene oxide) dicarboxylic acids or polyester glycols can also be used as the long-chain glycol. The long-chain glycols also include polyformals, which are obtained by reacting formaldehyde with glycols. Polythioether glycols are also suitable. Polybutadiene and polyisoprene glycols, interpolymers thereof and saturated hydrogenation products of these materials make satisfactory long chain polymeric glycols. Methods for synthesizing such copolyesters are known from DE-OS 2,239,271, DE-OS 2,213,128, DE-OS 2,449,343 and US-A 3 023 192 known.
Bevorzugt enthält das polymere Material der ersten Schicht a) oder das polymere Material, insbesondere das thermoplastische Elastomer der weiteren Schicht b), weiterhin die für Kunststoffe üblichen Additive. Übliche Additive sind beispielsweise Gleitmittel wie Fettsäureester, deren Metallseifen, Fettsäureamide und Siliconverbindungen, Antiblockmittel, Inhibitoren, Stabilisatoren gegen Hydrolyse, Licht, Hitze und Verfärbung, Flammschutzmittel, Farbstoffe, Pigmente, anorganische oder organische Füllstoffe und Verstärkungsmittel. Verstärkungsmittel sind insbesondere faserartige Verstärkungsstoffe wie anorganische Fasern, die nach dem Stand der Technik hergestellt werden und auch mit einer Schlichte beaufschlagt sein können. Nähere Angaben über die genannten Hilfs- und Zusatzstoffe sind der Fachliteratur zu entnehmen, beispielsweise J.H. Saunders, K.C. Frisch: "High Polymers", Band XVI, Polyurethane, Teil 1 und 2, Interscience Publishers 1962 bzw. 1964, R. Gächter, H. Müller (Ed.): Taschenbuch der Kunststoff- Additive, 3. Ausgabe, Hanser Verlag, München 1989, oder DE-A 29 01 774.The polymeric material of the first layer a) or the polymeric material, in particular the thermoplastic elastomer of the further layer b), preferably also contains the additives customary for plastics. Typical additives are, for example, lubricants such as fatty acid esters, their metal soaps, fatty acid amides and silicone compounds, antiblocking agents, inhibitors, stabilizers against hydrolysis, light, heat and discoloration, flame retardants, dyes, pigments, inorganic or organic fillers and reinforcing agents. Reinforcing agents are, in particular, fibrous reinforcing materials, such as inorganic fibers, which are produced according to the prior art and can also be coated with a size. Further information on the auxiliaries and additives mentioned can be found in the specialist literature, for example J.H. Saunders, K.C. Fresh: "High Polymers", Volume XVI, polyurethanes, part 1 and 2, Interscience Publishers 1962 and 1964, R. Gachter, H. Müller (ed.): Paperback of plastic additives, 3rd edition, Hanser Verlag, Munich 1989, or DE-A 29 01 774.
Das strahlungs-gravierbare, polymere Material ist bevorzugt mittels Laser bei Anwesenheit eines Farbstoffs in seiner Farbgebung veränderbar. Mittels Laser in seiner Farbgebung veränderbar bedeutet gemäß der Erfindung, dass in dem polymeren Material der ersten Schicht a) bei einem Eintrag einer Energie von > 1 Watt in Dauerstrahlung oder > 5 Watt in gepulster Strahlung mittels Laser eine Einfärbung mit einem Farbstoff realisierbar ist, sodass die entstehende Einfärbung mit dem bloßen Auge erkennbar ist. Für die gepulste Strahlung wird bevorzugt eine Pulsfrequenz in einem Bereich von 0,5 bis 1000 KHz, vorzugsweise von 5 bis 100 KHz, besonders bevorzugt von 15 bis 50 KHz verwendet. Auf diese Art und Weise kann die Gravur auf der ersten Schicht a) auch farbig ausgestaltet sein. Das Verfahren zur Einbringung einer farbigen Gravur ist in der EP 3 613 602 Al beschrieben. The radiation-engravable, polymeric material can preferably be changed in terms of its coloring by means of a laser in the presence of a dye. According to the invention, its coloring can be changed by means of a laser means that in the polymeric material of the first layer a) with an input of energy of >1 watt in continuous radiation or >5 watts in pulsed radiation, coloring with a dye can be realized by means of a laser, so that the resulting coloring can be seen with the naked eye. A pulse frequency in a range from 0.5 to 1000 KHz, preferably from 5 to 100 KHz, particularly preferably from 15 to 50 KHz, is preferably used for the pulsed radiation. In this way, the engraving on the first layer a) can also be colored. The method for introducing a colored engraving is described in EP 3 613 602 A1.
Strahlungs-gravierbare erste Schicht a) bedeutet im Sinne der Erfindung, dass die Schicht ein Material beinhaltet, das mit Licht in einem Wellenlängenbereich von > 0,1 bis < 1000 pm, vorzugsweise von > 1,0 bis < 50 pm, besonders bevorzugt von > 1,0 bis < 2,5 pm so interagiert, dass durch Bestrahlung mit Licht mit ausreichender Energie in diesem Wellenbereich eine Farbänderung stattfindet. Diese Farbänderung kann entweder durch strahlungssensitive Materialien, die sich in der ersten Schicht a) befinden und durch Bestrahlung in dem oben genannten Wellenlängenbereich in ihrer Farbe geändert werden oder dadurch erzeugt werden, dass die erste Schicht a) mit einem Farbmittel in Kontakt gebracht werden, die bei Bestrahlung der erste Schicht a) in dem oben genannten Wellenlängenbereich in die erste Schicht a) eindringen und dadurch eine Farbänderung der ersten Schicht a) erzeugt. Bevorzugt beinhaltet der Schichtaufbau in der ersten Schicht a) wenigstens ein Additiv, welches im Wellenlängenbereich der eingesetzten fokussierten nicht-ionisierenden elektromagnetischen Strahlung ein Absorptionsmaximum aufweist. Alternativ kann die erste Schicht a) mit wenigstens einem Additiv in Form eines Beschichtungsmittels beschichtet werden, welches im Wellenlängenbereich von fokussierter nicht-ionisierender elektromagnetischer Strahlung ein Absorptionsmaximum aufweist. Details zu den Additiven werden im Zusammenhang mit anderen Ausführungsformen später gegeben.Radiation-engravable first layer a) means in the context of the invention that the layer contains a material with light in a wavelength range of> 0.1 to <1000 pm, preferably from> 1.0 to <50 pm, particularly preferably from > 1.0 to < 2.5 pm interacts in such a way that a color change occurs when irradiated with light of sufficient energy in this wavelength range. This color change can either be changed by radiation-sensitive materials that are located in the first layer a) and their color can be changed by irradiation in the above-mentioned wavelength range, or can be produced by the first layer a) being brought into contact with a colorant, the penetrate into the first layer a) when the first layer a) is irradiated in the abovementioned wavelength range and thereby produce a color change in the first layer a). The layer structure in the first layer a) preferably contains at least one additive which has an absorption maximum in the wavelength range of the focused non-ionizing electromagnetic radiation used. Alternatively, the first layer a) can be coated with at least one additive in the form of a coating agent which has an absorption maximum in the wavelength range of focused non-ionizing electromagnetic radiation. Details on the additives will be given later in connection with other embodiments.
Die erste Schicht a) weist bevorzugt mindestens eine, besonders bevorzugt alle der folgenden Eigenschaften auf: The first layer a) preferably has at least one, particularly preferably all of the following properties:
(El) Eine Strahlungsdurchlässigkeit von > 2 bis < 99,95 %, bevorzugt von > 4 bis < 90 %, besonders bevorzugt von > 5 bis < 85 %, für die gewählte Strahlung aufweist, insbesondere im Wellenlängenbereich von 950 bis 1200 nm, bevorzugt im Wellenlängenbereich von 1000 bis 1150 nm, bestimmt mittels UV-VIS-NIR-MIR wie im Methodenteil beschrieben; (El) Has a radiation transmittance of >2 to <99.95%, preferably from >4 to <90%, particularly preferably from >5 to <85%, for the selected radiation, in particular in the wavelength range from 950 to 1200 nm in the wavelength range from 1000 to 1150 nm, determined using UV-VIS-NIR-MIR as described in the methods section;
(E2) eine Dicke in einem Bereich von 0,01 bis 20 mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,02 bis 10 mm, ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,05 bis 5 mm, mehr bevorzugt in einem Bereich von 0, 1 bis 1 mm; (E2) a thickness in a range from 0.01 to 20 mm, particularly preferably in a range from 0.02 to 10 mm, very particularly preferably in a range from 0.05 to 5 mm, more preferably in a range from 0 , 1 to 1 mm;
Bevorzugt weist die erste Schicht a) die Eigenschaftskombination ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (El); (E2); (El) und (E2) auf. The first layer preferably has a) the combination of properties selected from the group consisting of (E1); (E2); (E1) and (E2) on.
Die Schichtdicke der Schicht a) kann entweder durch eine einzige Folie der entsprechenden Schichtdicke oder durch Lamination von mehreren dünnen Folien zur Schicht a) erreicht werden.The layer thickness of layer a) can be achieved either by a single film of the appropriate layer thickness or by laminating several thin films to form layer a).
Die weitere Schicht b) weist bevorzugt mindestens eine, weiter bevorzugt mindestens zwei, besonders bevorzugt alle der folgenden Eigenschaften auf: The further layer b) preferably has at least one, more preferably at least two, particularly preferably all of the following properties:
(Bl) Eine Strahlungsdurchlässigkeit von > 2 bis < 99,95 %, bevorzugt von > 4 bis < 90 %, besonders bevorzugt von > 5 bis < 85 %, für die gewählte Strahlung aufweist, bestimmt mittels UV-VIS- NIR-MIR, wie im Methodenteil beschrieben; (Bl) has a radiation transmittance of >2 to <99.95%, preferably from >4 to <90%, particularly preferably from >5 to <85%, for the selected radiation, determined by means of UV-VIS-NIR-MIR, as described in the methods section;
(B2) eine Dicke in einem Bereich von 0,05 bis 10 mm , besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,1 bis 2 mm, ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,15 bis 1 mm, mehr bevorzugt in einem Bereich von 0,2 bis 0,8 mm; (B2) a thickness in a range from 0.05 to 10 mm, particularly preferably in a range from 0.1 to 2 mm, very particularly preferably in a range from 0.15 to 1 mm, more preferably in a range from 0 .2 to 0.8 mm;
(B3) eine Transmission, auch Strahlungsdurchlässigkeit genannt, von Licht in einem Wellenlängenbereich von 950 bis 1200 nm in einem Bereich von > 0 bis < 50 %, bevorzugt von > 1 bis < 40%, besonders bevorzugt von > 5 bis < 30%, ganz besonders bevorzugt von > 7 bis < 20%, für die jeweils gewählte Strahlung aufweist, bestimmt mittels UV-VIS-NIR-MIR wie im Methodenteil beschrieben; (B3) a transmission, also called radiation transmittance, of light in a wavelength range from 950 to 1200 nm in a range from >0 to <50%, preferably from >1 to <40%, particularly preferably from >5 to <30%, very particularly preferably from >7 to <20% for the radiation selected in each case, determined by means of UV-VIS-NIR-MIR as described in the methods section;
(B4) einen IR-Absorber mit einer Lichttransmission von < 20 % im Wellenlängenbereich 950 bis 1200 nm enhält. Bevorzugt weist die weitere Schicht b) die Eigenschaftskombination ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (Bl); (B2); (B3); (B4); (Bl) und (B2); (Bl) und (B3); (Bl) und (B4); (B2) und (B3); (B2) und (B4); (B3) und (B4); (Bl) und (B2) und (B3); (Bl) und (B2) und (B4); (Bl) und (B3) und (B4); (B2) und (B3) und (B4); (Bl) und (B2) und (B3) und (B4) auf. Bevorzugte IR-Absorber zur Erreichung der Eigenschaft (B3) oder (B4) werden nachfolgend beschrieben. (B4) contains an IR absorber with a light transmission of <20% in the wavelength range from 950 to 1200 nm. The further layer b) preferably has the combination of properties selected from the group consisting of (B1); (B2); (B3); (B4); (B1) and (B2); (B1) and (B3); (B1) and (B4); (B2) and (B3); (B2) and (B4); (B3) and (B4); (B1) and (B2) and (B3); (B1) and (B2) and (B4); (B1) and (B3) and (B4); (B2) and (B3) and (B4); (B1) and (B2) and (B3) and (B4) on. Preferred IR absorbers for achieving property (B3) or (B4) are described below.
Der Schichtaufbau weist bevorzugt mindestens eine, bevorzugt mindestens zwei, besonders bevorzugt alle der folgenden Eigenschaften auf: The layer structure preferably has at least one, preferably at least two, particularly preferably all of the following properties:
(51) Eine Strahlungsdurchlässigkeit von > 2 bis < 99,95 %, bevorzugt von > 4 bis < 90%, besonders bevorzugt von > 5 bis < 85 %, für die gewählte Strahlung aufweist, bestimmt mittels UV-VIS-NIR-MIR wie im Methodenteil beschrieben; (51) Has a radiation transmittance of >2 to <99.95%, preferably from >4 to <90%, particularly preferably from >5 to <85%, for the selected radiation, determined by means of UV-VIS-NIR-MIR such as described in the methods section;
(52) Fläche in einem Bereich von 1 cm2 bis 1 m2, weiterhin bevorzugt von 5 cm2 bis 0,8 m2, besonders bevorzugt von 10 cm2 bis 0,5 m2, ganz besonders bevorzugt von 50 cm2 bis 0,1 m2; (52) Area in a range from 1 cm 2 to 1 m 2 , more preferably from 5 cm 2 to 0.8 m 2 , particularly preferably from 10 cm 2 to 0.5 m 2 , very particularly preferably from 50 cm 2 to 0.1m2 ;
(53) eine Dicke in einem Bereich von 0,1 mm bis 2 cm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,2 mm bis 1,5 cm, ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,5 mm bis 1 cm, noch mehr bevorzugt in einem Bereich von 1 mm bis 0,5 cm; (53) a thickness in a range from 0.1 mm to 2 cm, more preferably in a range from 0.2 mm to 1.5 cm, most preferably in a range from 0.5 mm to 1 cm, more preferably preferably in a range from 1 mm to 0.5 cm;
(54) genau eine erste Schicht a) und eine weitere Schicht b). (54) exactly one first layer a) and one further layer b).
Bevorzugt weist der Schichtaufbau die Eigenschaftskombination ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (SI); (S2); (S3); (S4); (Sl) und (S2); (Sl) und (S3); (Sl) und (S4); (S2) und (S3); (S2) und (S4); (S3) und (S4); (Sl) und (S2) und (S3); (Sl) und (S2) und (S4); (Sl) und (S3) und (S4); (S2) und (S3) und (S4); (Sl) und (S2) und (S3) und (S4) auf. The layer structure preferably has the combination of properties selected from the group consisting of (SI); (S2); (S3); (S4); (S1) and (S2); (S1) and (S3); (S1) and (S4); (S2) and (S3); (S2) and (S4); (S3) and (S4); (S1) and (S2) and (S3); (S1) and (S2) and (S4); (S1) and (S3) and (S4); (S2) and (S3) and (S4); (Sl) and (S2) and (S3) and (S4).
Erfmdungsgemäß überlagert die weitere Schicht b) die erste Schicht a) zu einem Teil unter Ausbildung eines Überlappungsbereiches. Hierbei kann eine Stufe von der weiteren Schicht b) zu der ersten Schicht a) ausgebildet sein. Eine zusammenhängende Gravur erstreckt sich zum Teil auf der Schicht a) außerhalb des Überlappungsbereiches. Dieser Teil der Gravur wird im Folgenden als erste Teil-Gravur bezeichnet. Der andere Teil der zusammenhängenden Gravur, der sich in dem Überlappungsbereich befindet, wird im Folgenden als weitere Teil-Gravur bezeichnet. Diese weitere Teil-Gravur, ist bevorzugt ausschließlich in die weitere Schicht b) eingebracht. Im Fall, dass eine Stufe ausgebildet ist, hat die Stufe bevorzugt eine Ausdehnung, die der Dicke der weiteren Schicht b) ± 10 % entspricht. Bevorzugt hat die Stufe eine Ausdehnung in einem Bereich von 1 bis 1000 pm, mehr bevorzugt von 2 bis 500 pm, besonders bevorzugt von 10 bis 100 pm. According to the invention, the further layer b) overlaps the first layer a) in part, forming an overlapping area. In this case, a step can be formed from the further layer b) to the first layer a). A continuous engraving extends partly on layer a) outside the overlapping area. This part of the engraving is referred to below as the first part engraving. The other part of the connected engraving, which is located in the overlapping area, is referred to below as a further partial engraving. This further partial engraving is preferably introduced exclusively into the further layer b). If a step is formed, the step preferably has an extent which corresponds to the thickness of the further layer b) ±10%. The step preferably has an extent in a range from 1 to 1000 μm, more preferably from 2 to 500 μm, particularly preferably from 10 to 100 μm.
Der Überlappungsbereich ist der Bereich des Schichtaufbaus in dem ein Teil der Fläche der ersten Schicht a) durch einen Teil der Fläche der weiteren Schicht b) überlagert wird. Der Überlappungsbereich erstreckt sich bevorzugt über einen Ausdehnungsbereich der ersten Schicht a) in einem Bereich von 1 bis 90 %, weiterhin bevorzugt in einem Bereich von 2 bis 80 %, besonders bevorzugt in einem Bereich von 3 bis 70 %, ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 4 bis 60 %, mehr bevorzugt in einem Bereich von 5 bis 30 %, bezogen auf die Fläche einer Seite der ersten Schicht a). Die weitere Schicht b) überlagert die erste Schicht a) bevorzugt über die komplette Ausdehnungsfläche der weiteren Schicht b) hinaus. Bevorzugt überlagert die weitere Schicht b) die erste Schicht a) in einem Bereich von 10 bis 90 %, weiterhin bevorzugt in einem Bereich von 20 bis 80 %, besonders bevorzugt in einem Bereich von 30 bis 70 %, ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 40 bis 60 %, bezogen auf die Fläche einer Seite der ersten Schicht b). Die weitere Schicht b) erstreckt sich bevorzugt außerhalb des Überlappungsbereichs über die erste Schicht a), insbesondere in einem Bereich von 20 bis 60 %, bezogen auf die Fläche einer Seite der ersten Schicht a) hinaus. The overlapping area is the area of the layer structure in which a part of the surface of the first layer a) is overlapped by a part of the surface of the further layer b). The overlapping area preferably extends over an area of the first layer a) in a range from 1 to 90%, more preferably in a range from 2 to 80%, particularly preferably in a range from 3 to 70%, very particularly preferably in a range from 4 to 60%, more preferably in a range from 5 to 30%, based on the area of one side of the first layer a). The further layer b) overlays the first layer a), preferably over the complete extension area of the further layer b). The further layer b) preferably overlaps the first layer a) in a range from 10 to 90%, more preferably in a range from 20 to 80%, particularly preferably in a range from 30 to 70%, very particularly preferably in a range of 40 to 60%, based on the area of one side of the first layer b). The further layer b) preferably extends outside the overlapping area beyond the first layer a), in particular in a range of 20 to 60%, based on the area of one side of the first layer a).
Der Überlappungsbereich erstreckt sich bevorzugt über die gesamte Länge der weiteren Schicht b) und bevorzugt auch der gesamten Länge der ersten Schicht a). Bevorzugt hat der Überlappungsbereich eine Länge in einem Bereich von 1 bis 1000 mm, mehr bevorzugt von 2 bis 500 mm, besonders bevorzugt von 5 bis 200 mm, ganz besonders bevorzugt von 10 bis 100 mm. Bevorzugt hat der Überlappungsbereich eine Länge in einem Bereich von 0,1 bis 1000 mm, mehr bevorzugt von 1 bis 500 mm, besonders bevorzugt von 5 bis 200 mm, ganz besonders bevorzugt von 10 bis 100 mm.The overlapping area preferably extends over the entire length of the further layer b) and preferably also over the entire length of the first layer a). The overlapping area preferably has a length in a range from 1 to 1000 mm, more preferably from 2 to 500 mm, particularly preferably from 5 to 200 mm, very particularly preferably from 10 to 100 mm. The overlapping area preferably has a length in a range from 0.1 to 1000 mm, more preferably from 1 to 500 mm, particularly preferably from 5 to 200 mm, very particularly preferably from 10 to 100 mm.
Die Gravur die sich im Überlappungsbereich mindestens in einem Teil der weiteren Schicht b) und auf einem Teil der ersten Schicht a) außerhalb des Überlappungsbereiches befindet, kann jede Gravur sein, die der Fachmann hierfür auswählen würde. Bevorzugt ist die Gravur eine Laser-Gravur. The engraving that is located in the overlapping area at least in a part of the further layer b) and on a part of the first layer a) outside of the overlapping area can be any engraving that the person skilled in the art would select for this purpose. The engraving is preferably a laser engraving.
Die Gravur weist bevorzugt im Überlappungsbereich, bevorzugt sowohl für die erste Teil-Gravur als auch für die weitere Teil-Gravur eine Breite in einem Bereich von 0,005 bis 5 mm, weiterhin bevorzugt in einem Bereich von 0,01 bis 1 mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,02 bis 0,1 mm auf. Die Gravur, die sich in dem Teil des Schichtaufbaus befindet, der ausschließlich aus der ersten Schicht a) besteht, also die erste Teil-Gravur, weist bevorzugt eine Breite in einem Bereich von 0,005 bis 5 mm, weiterhin bevorzugt in einem Bereich von 0,01 bis 1 mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,02 bis 0, 1 mm auf. Die Gravur erstreckt sich bevorzugt über die gesamte Länge des Überlappungsbereiches. Die Gravur erstreckt sich bevorzugt über eine Fläche in einem Bereich von 0,1 bis 100 cm2, besonders bevorzugt von 1 bis 80 cm2, ganz besonders bevorzugt von 5 bis 50 cm2 des Schichtaufbaus. The engraving preferably has a width in a range of 0.005 to 5 mm, more preferably in a range of 0.01 to 1 mm, particularly preferably in the overlapping area, preferably both for the first partial engraving and for the further partial engraving a range of 0.02 to 0.1 mm. The engraving, which is located in the part of the layer structure that consists exclusively of the first layer a), i.e. the first partial engraving, preferably has a width in a range from 0.005 to 5 mm, more preferably in a range from 0. 01 to 1 mm, particularly preferably in a range from 0.02 to 0.1 mm. The engraving preferably extends over the entire length of the overlapping area. The engraving preferably extends over an area in a range from 0.1 to 100 cm 2 , particularly preferably from 1 to 80 cm 2 , very particularly preferably from 5 to 50 cm 2 of the layer structure.
Je nach Ausgestaltung des Überlappungsbereich endet dieser mindestens an einer Stelle, bevorzugt an zwei Seiten, oder bevorzugt an allen Seiten des Überlappungsbereiches in einer Stufe, die maximal die Dickenausdehnung der weiteren Schicht b) aufweisen kann. Die beiden Schichten, die ersten Schicht a) und die weitere Schicht b) können jedoch auch so aufeinander gefügt sein, dass keine Stufe im Übergang des Überlappungsbereichs zur ersten Schicht a) außerhalb des Überlappungsbereichs entsteht sondern ein fließender Übergang von der ersten Schicht a) auf die weitere Schicht b) im Überlappungsbereich gewährleistet ist. Besonders ohne eine Stufe erscheint die zusammenhängende Gravur als fließend. Die erste Schicht a) erstreckt sich zumindest an einer Stelle über den Überlappungsbereich hinaus weiter. Die Gravur erstreckt sich von der weiteren Schicht b) im Überlappungsbereich, gegebenenfalls über die Stufe hinweg, bevorzugt kontinuierlich auf der ersten Schicht a) weiter. Zusammenhängend oder kontinuierlich im Sinne der Erfindung bedeutet, dass wenigstens ein Teil der Gravur der sich im Überlappungsbereich mindestens auf der weiteren Schicht b) befindet fließend in den Teil der Gravur auf der ersten Schicht a), die über den Überlappungsbereich hinaus geht übergeht. Dieser fließende Übergang der Gravur von dem Überlappungsbereich auf die erste Schicht a) außerhalb des Überlappungsbereichs ist bevorzugt ohne einen Versatz zwischen den beiden Bereichen ausgebildet. Dies bedeutet, dass keinerlei Versatz in der Gravur mit dem bloßen Auge zu erkennen ist. Depending on the design of the overlapping area, it ends at least at one point, preferably on two sides, or preferably on all sides of the overlapping area in a step that can have at most the thickness of the further layer b). However, the two layers, the first layer a) and the further layer b) can also be joined together in such a way that there is no step in the transition from the overlapping area to the first layer a) outside the overlapping area, but rather a smooth transition from the first layer a). the further layer b) is guaranteed in the overlapping area. Especially without a step, the continuous engraving appears as flowing. The first layer a) extends further at least at one point beyond the overlapping area. The engraving extends from the further layer b) in the overlapping area, optionally across the step, preferably continuously on the first layer a). Coherent or continuous within the meaning of the invention means that at least part of the engraving in the overlapping area at least on the further layer b) merges smoothly into the part of the engraving on the first layer a) that goes beyond the overlapping area. This smooth transition of the engraving from the overlapping area to the first layer a) outside of the overlapping area is preferably formed without an offset between the two areas. This means that no misalignment in the engraving can be seen with the naked eye.
Der Teil der Gravur, der sich im Überlappungsbereich auf der weiteren Schicht b) befindet bedeckt die weitere Schicht b) zumindest zum Teil in einem Bereich von 0,1 mm bis 1 cm, weiterhin bevorzugt in einem Bereich von 0,2 mm bis 0,5 cm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,5 mm bis 0,1 cm, bezogen auf die Ausdehnung des Überlappungsbereichs im Anschluss an die erste Schicht a) außerhalb des Überlappungsbereichs. Der Teil der Gravur, der sich außerhalb des Überlappungsbereiches auf der ersten Schicht a) befindet weist bevorzugt einen Bereich von 0,1 mm bis 1 cm, weiterhin bevorzugt einem Bereich von 0,2 mm bis 0,5 cm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,5 mm bis 0,1 cm auf, bezogen auf die Distanz auf der ersten Schicht a) bezüglich des Überlappungsbereichs. The part of the engraving that is in the overlapping area on the further layer b) covers the further layer b) at least partially in a range from 0.1 mm to 1 cm, more preferably in a range from 0.2 mm to 0, 5 cm, particularly preferably in a range from 0.5 mm to 0.1 cm, based on the extent of the overlapping area following the first layer a) outside the overlapping area. The part of the engraving that is outside of the overlapping area on the first layer a) preferably has an area of 0.1 mm to 1 cm, more preferably an area of 0.2 mm to 0.5 cm, particularly preferably in one area from 0.5 mm to 0.1 cm based on the distance on the first layer a) relative to the overlap area.
Bevorzugt ist die zusammenhängende Gravur in Form eines Schriftzuges oder einer Zahl mit ein oder mehreren Ziffern oder einer Kombination daraus ausgebildet. Die kontinuierliche Gravur ist bevorzugt in Form von persönlichen Daten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Namen, dem Geburtsdatum, der Reisepassnummer und sonstiger personenbezogener Daten oder eine Kombination aus mindestens zwei hiervon ausgestaltet. Es können neben der Gravur, die sich über die Stufe vom Überlappungsbereich auf die erste Schicht a) hinaus befinden noch weitere Gravuren entweder auf der weiteren Schicht b) oder der ersten Schicht a) befinden. The coherent engraving is preferably in the form of lettering or a number with one or more digits or a combination thereof. The continuous engraving is preferably designed in the form of personal data selected from the group consisting of name, date of birth, passport number and other personal data or a combination of at least two of these. In addition to the engraving, which is located beyond the step from the overlapping area to the first layer a), further engravings can also be located either on the further layer b) or on the first layer a).
Der Überlappungsbereich kann jede Form oder Ausgestaltung annehmen, die der Fachmann hierfür auswählen würde. Bevorzugt weist der Überlappungsbereich eine Form ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Kreis, einer Ellipse, einem Quadrat, einem Rechteck, einem unregelmäßigen Polygon, einem regelmäßigen Polygon oder einer Kombination aus mindestens zwei hiervon auf. Bevorzugt weist der Überlappungsbereich eine rechteckige Form auf. The area of overlap can take any form or configuration that one skilled in the art would choose. The overlapping area preferably has a shape selected from the group consisting of a circle, an ellipse, a square, a rectangle, an irregular polygon, a regular polygon or a combination of at least two of these. The overlapping area preferably has a rectangular shape.
Der Überlappungsbereich ist bevorzugt so auf der ersten Schicht a) angeordnet, dass er zu > 20 %, mehr bevorzugt zu > 50 %, besonders bevorzugt zu > 80 %, ganz besonders bevorzugt zu 100 %, zu der ersten Schicht a) benachbart oder von der ersten Schicht a) umgeben ist. The overlapping area is preferably arranged on the first layer a) in such a way that it is >20%, more preferably >50%, particularly preferably >80%, very particularly preferably 100%, adjacent to or from the first layer a). the first layer a) is surrounded.
Aufgrund des unterschiedlichen Aufbaus des Schichtaufbaus im Überlappungsbereich und im Teil des Schichtaufbaus, der ausschließlich aus der ersten Schicht a) gebildet wird, kann die Gravur in dem Überlappungsbereich eine andere Gestalt annehmen als auf der ersten Schicht a) außerhalb des Überlappungsbereichs. Die Gravur kann in dem Überlappungsbereich entweder lediglich in der weiteren Schicht b) eingebracht sein oder sowohl in einen Teil der ersten Schicht a) als auch in einen Teil der weiteren Schicht b) eingebracht sein. Bevorzugt ist die Gravur im Überlappungsbereich lediglich in einen Teil der weiteren Schicht b) eingebracht. Due to the different structure of the layer structure in the overlapping area and in the part of the layer structure that is formed exclusively from the first layer a), the engraving in the overlapping area can assume a different shape than on the first layer a) outside of the overlapping area. The engraving can be in the overlapping area either only in the further Layer b) can be introduced or it can be introduced both into a part of the first layer a) and into a part of the further layer b). The engraving in the overlapping area is preferably introduced only into a part of the further layer b).
Die Gravur im Überlappungsbereich weist bevorzugt eine andere Gestalt auf als die Gravur auf der ersten Schicht a). Die andere Gestalt ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer anderen Farbe, einer anderen Dicke und einer anderen Intensität oder einer Kombination aus mindestens zwei hiervon. Bevorzugt ist die Farbe der Gravur im Überlappungsbereich weiß oder milchig und in dem Bereich auf der erstens Schicht a) außerhalb des Überlappungsbereichs schwarz. The engraving in the overlapping area preferably has a different shape than the engraving on the first layer a). The different shape is preferably selected from the group consisting of a different color, a different thickness and a different intensity or a combination of at least two of these. The color of the engraving is preferably white or milky in the overlapping area and black in the area on the first layer a) outside the overlapping area.
Die Gravur in dem Schichtaufbau in dem Bereich der ersten Schicht a) außerhalb des Überlappungsbereichs weist bevorzugt mindestens eine, bevorzugt mindestens zwei, besonders bevorzugt alle der folgenden Eigenschaften auf: The engraving in the layer structure in the area of the first layer a) outside the overlapping area preferably has at least one, preferably at least two, particularly preferably all of the following properties:
Ga)l. eine Tiefe in einem Bereich von 10 bis 100 %, mehr bevorzugt von 20 bis 95 %, besonders bevorzugt von 30 bis 90 %, ganz besonders bevorzugt von 50 bis 80 %, bezogen auf die Dicke der ersten Schicht a); Ga)l. a depth in a range from 10 to 100%, more preferably from 20 to 95%, particularly preferably from 30 to 90%, very particularly preferably from 50 to 80%, based on the thickness of the first layer a);
Ga)2. eine Tiefe in einem Bereich von 0,001 bis 2 mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,002 bis 1,5 mm, ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,005 bis 1 mm, noch mehr bevorzugt in einem Bereich von 0,005 bis 0,5 mm; Ga)2. a depth in a range from 0.001 to 2 mm, more preferably in a range from 0.002 to 1.5 mm, most preferably in a range from 0.005 to 1 mm, even more preferably in a range from 0.005 to 0.5 mm;
Ga)3. eine Teil-Gravur in der ersten Schicht a) außerhalb des Überlappungsbereiches, welche sich farblich zu der Teil-Gravur in der angrenzenden weiteren Schicht b) unterscheidet. Ga)3. a partial engraving in the first layer a) outside the overlapping area, which differs in color from the partial engraving in the adjoining further layer b).
Bevorzugt weist die Gravur in dem Schichtaufbau in dem Bereich der ersten Schicht a) außerhalb des Überlappungsbereichs die Eigenschaftskombination ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ga)E; Ga)2.; Ga)3.; Ga)l. und Ga)2.; Ga)l. und Ga)3.; Ga)2. und Ga)3.; Ga)l. und Ga)2. und Ga)3. auf.Preferably, the engraving in the layer structure in the area of the first layer a) outside the overlapping area has the combination of properties selected from the group consisting of Ga)E; Ga)2.; Ga)3.; Ga)l. and Ga)2.; Ga)l. and Ga)3.; Ga)2. and Ga)3.; Ga)l. and Ga)2. and Ga)3. on.
Bevorzugt ist die Teil-Gravur in der ersten Schicht a) außerhalb des Überlappungsbereiches heller als die Gravur in Schicht b) und zwar mindestens um 2 Einheiten im L-Werte, gemessen nach Cielab DIN 5033-3: 1992-07. The partial engraving in the first layer a) outside the overlapping area is preferably lighter than the engraving in layer b), specifically by at least 2 units in the L values, measured according to Cielab DIN 5033-3: 1992-07.
Die Gravur in dem Schichtaufbau in dem Bereich des Überlappungsbereichs weist bevorzugt mindestens eine, bevorzugt mindestens zwei, mehr bevorzugt mindestens drei in jeder beliebigen Kombination, besonders bevorzugt alle der folgenden Eigenschaften auf: The engraving in the layer structure in the area of the overlapping area preferably has at least one, preferably at least two, more preferably at least three in any combination, particularly preferably all of the following properties:
Gb)l. eine Tiefe in einem Bereich von 10 bis 100 %, mehr bevorzugt von 20 bis 95 %, besonders bevorzugt von 30 bis 90 %, ganz besonders bevorzugt von 50 bis 80 %, bezogen auf die Dicke der weiteren Schicht b); Gb)l. a depth in a range from 10 to 100%, more preferably from 20 to 95%, particularly preferably from 30 to 90%, very particularly preferably from 50 to 80%, based on the thickness of the further layer b);
Gb)2. eine Tiefe in einem Bereich von 5 bis 100 %, mehr bevorzugt von 10 bis 95 %, besonders bevorzugt von 30 bis 90 %, ganz besonders bevorzugt von 50 bis 80 %, bezogen auf die Dicke des Schichtaufbaus; Gb)3. eine Tiefe in einem Bereich von 0 bis 80 %, mehr bevorzugt von 10 bis 70 %, besonders bevorzugt von 20 bis 60 %, ganz besonders bevorzugt von 30 bis 50 %, bezogen auf die Dicke der ersten Schicht a); GB)2. a depth in a range from 5 to 100%, more preferably from 10 to 95%, particularly preferably from 30 to 90%, very particularly preferably from 50 to 80%, based on the thickness of the layer structure; GB)3. a depth in a range from 0 to 80%, more preferably from 10 to 70%, particularly preferably from 20 to 60%, very particularly preferably from 30 to 50%, based on the thickness of the first layer a);
Gb)4. eine Tiefe in einem Bereich von 0,001 bis 1 mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,002 bis 0,5 mm, ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,005 bis 0,01 mm, noch mehr bevorzugt in einem Bereich von 1 mm bis 0,5 cm. GB)4. a depth in a range from 0.001 to 1 mm, particularly preferably in a range from 0.002 to 0.5 mm, very particularly preferably in a range from 0.005 to 0.01 mm, even more preferably in a range from 1 mm to 0, 5 cm.
Bevorzugt weist die Gravur in dem Schichtaufbau in dem Bereich des Überlappungsbereichs die Eigenschaftskombination ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Gb)E; Gb)2.; Gb)3.; Gb)4.; Gb)l. und Gb)2.; Gb)l. und Gb)3.; Gb)l. und Gb)4.; Gb)2. und Gb)3.; Gb)2. und Gb)4.; Gb)3. und Gb)4.; Gb)l. und Gb)2. und Gb3); Gb)l. und Gb)2. und Gb)4.; Gb)l. und Gb)3. und Gb)4.; Gb)2. und Gb)3. und Gb)4.; Gb)l. und Gb)2. und Gb)3. und Gb)4. auf. The engraving in the layer structure in the area of the overlapping area preferably has the combination of properties selected from the group consisting of Gb)E; Gb)2.; Gb)3.; Gb)4.; Gb)l. and Gb)2.; Gb)l. and Gb)3.; Gb)l. and Gb)4.; GB)2. and Gb)3.; GB)2. and Gb)4.; GB)3. and Gb)4.; Gb)l. and Gb)2. and Gb3); Gb)l. and Gb)2. and Gb)4.; Gb)l. and Gb)3. and Gb)4.; GB)2. and Gb)3. and Gb)4.; Gb)l. and Gb)2. and Gb)3. and Gb)4. on.
Neben den Schichten der ersten Schicht a) und der mindestens einen weiteren Schicht b) kann der Schichtaufbau mindestens eine weitere Schicht c) umfassen. Bevorzugt ist die erste Schicht a) direkt benachbart zu einer der weiteren Schichten b). Weitere Schichten b), und weitere Schichten c) befinden sich bevorzugt auf beiden Seiten symmetrisch um die benachbarten der ersten Schichten a) und einer weiteren Schicht b) im Schichtaufbau. Die weiteren Schicht c) unterscheiden sich von den weiteren Schichten b) mindestens in einer Materialkomponente. In addition to the layers of the first layer a) and the at least one further layer b), the layer structure can comprise at least one further layer c). The first layer a) is preferably directly adjacent to one of the further layers b). Further layers b) and further layers c) are preferably located on both sides symmetrically around the adjacent first layers a) and a further layer b) in the layer structure. The further layer c) differs from the further layers b) at least in one material component.
Die mindestens eine weitere Schicht b) kann aus einer einzelnen Folie bestehen oder aus einem Verbund von mindestens zwei Folien. Bevorzugt weist mindestens eine der Folien mindestens ein thermoplastisches Elastomer auf, ganz besonders bevorzugt mindestens zwei oder alle Folien. Bevorzugt ist die Folie in der Schicht b), die das thermoplastische Elastomer enthält die äußerste Folie in dem Schichtaufbau. The at least one further layer b) can consist of a single film or of a composite of at least two films. At least one of the films preferably has at least one thermoplastic elastomer, very particularly preferably at least two or all of the films. The film in layer b), which contains the thermoplastic elastomer, is preferably the outermost film in the layer structure.
Das thermoplastische Elastomer ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem thermoplastischen Copolyamid (TPE-A), insbesondere einem Polyetherblockamid, einem thermoplastischen Polyurethan (TPE-U), einem thermoplastischen Polyesterelastomer (TPE-E), einem Styrolblockcopolymere (TPE-S), TPE-V - Vulkanisierte (vernetzte) PP/EPDM-Compoundsoder einer Mischung aus mindestens zwei hiervon. Die bevorzugten thermoplastischen Elastomere wurden zuvor im Zusammenhang mit der ersten Schicht a) beschrieben. Sämtliche Ausführungen zu diesen thermoplastischen Elastomeren gelten insbesondere auch für die weitere Schicht b) und wo gegeben auch für die mindestens eine weitere Schicht c). Bevorzugt sind die polymeren Materialien und sonstigen Bestandteile der Schichten a) und der Schicht b) unterschiedlich, sie können aber auch identisch sein. So kann in einer bevorzugten Ausführungsform die Schicht a) in der Auswahl der polymeren Materialien identisch zu der Schicht b) sein. Bevorzugt weisen die Schichten a) und b) aber eine unterschiedliche Dicke auf. So ist es bevorzugt, dass die weitere Schicht b) dünner ausgestaltet ist als die Schicht a). Dies hat vor allem den Grund, dass die weitere Schicht b) besonders flexibel ausgestaltet sein soll, um beispielsweise in Form einer Lasche zum einen mit einer Buchdecke zusammengenäht zu werden und zum anderen mit der Buchdecke zusammen auch mindestens einen Teil der Biegung der Buchdecke mitmachen zu können ohne dabei zu reißen oder die Buchdecke an einer gewollten Biegung zu hindern oder sonstigen Schaden zu nehmen. Wie bereits zuvor erwähnt, kann die erste Schicht a) als ein Sicherheitsformular ausgebildet sein, die über die Schicht b) in Form einer Lasche mit einer Buchdecke eines Identifikations- oder Sicherheitsdokumentes verbunden ist.The thermoplastic elastomer is preferably selected from the group consisting of a thermoplastic copolyamide (TPE-A), in particular a polyether block amide, a thermoplastic polyurethane (TPE-U), a thermoplastic polyester elastomer (TPE-E), a styrene block copolymer (TPE-S), TPE-V - Vulcanized (crosslinked) PP/EPDM compounds or a mixture of at least two of them. The preferred thermoplastic elastomers have been described above in connection with the first layer a). All statements regarding these thermoplastic elastomers also apply in particular to the additional layer b) and, where applicable, also to the at least one additional layer c). The polymeric materials and other components of layers a) and layer b) are preferably different, but they can also be identical. Thus, in a preferred embodiment, layer a) can be identical to layer b) in the selection of the polymeric materials. However, layers a) and b) preferably have different thicknesses. So it is preferred that the further layer b) is thinner than the layer a). The main reason for this is that the further layer b) should be designed to be particularly flexible, for example in the form of a flap on the one hand with a book cover to be sewn together and, on the other hand, to be able to join at least part of the bending of the book cover together with the book cover without tearing or preventing the book cover from bending as desired or being damaged in any other way. As already mentioned above, the first layer a) can be designed as a security form, which is connected to a book cover of an identification or security document via layer b) in the form of a strap.
Die Copolyester können weiterhin die für Polymere oder Kunststoffe üblichen Additive enthalten. Übliche Additive sind beispielsweise Gleitmittel wie Fettsäureester, deren Metallseifen, Fettsäureamide und Siliconverbindungen, Antiblockmittel, Inhibitoren, Stabilisatoren gegen Hydrolyse, Licht, Hitze und Verfärbung, Flammschutzmittel, Farbstoffe, Pigmente, anorganische oder organische Füllstoffe und Verstärkungsmittel. Verstärkungsmittel sind insbesondere faserartige Verstärkungsstoffe wie anorganische Fasern, die nach dem Stand der Technik hergestellt werden und auch mit einer Schlichte beaufschlagt sein können. Nähere Angaben über die genannten Hilfs- und Zusatzstoffe sind der Fachliteratur zu entnehmen, beispielsweise J.H. Saunders, K.C. Frisch: "High Polymers", Band XVI, Polyurethane, Teil 1 und 2, Interscience Publishers 1962 bzw. 1964, R.Gächter, H.Müller (Ed.): Taschenbuch der Kunststoff- Additive, 3.Ausgabe, Hanser Verlag, München 1989, oder DE-A 29 01 774.The copolyesters can also contain the additives customary for polymers or plastics. Typical additives are, for example, lubricants such as fatty acid esters, their metal soaps, fatty acid amides and silicone compounds, antiblocking agents, inhibitors, stabilizers against hydrolysis, light, heat and discoloration, flame retardants, dyes, pigments, inorganic or organic fillers and reinforcing agents. Reinforcing agents are, in particular, fibrous reinforcing materials, such as inorganic fibers, which are produced according to the prior art and can also be coated with a size. Further information on the auxiliaries and additives mentioned can be found in the specialist literature, for example J.H. Saunders, K.C. Fresh: "High Polymers", Volume XVI, Polyurethane, Part 1 and 2, Interscience Publishers 1962 and 1964, R. Gächter, H. Müller (ed.): Paperback of plastic additives, 3rd edition, Hanser Verlag, Munich 1989, or DE-A 29 01 774.
Das thermoplastische Styrolblockcopolymer (TPE-S) kann jedes Styrolblockcopolymere sein, das der Fachmann für einen Schichtaufbau auswählen würde. Die bevorzugt verwendbaren Styrol-Butylen- Blockcopolymere bestehen aus einem Polyethylenbutylen-Kautschuk-Mittelblock mit einem an beiden Enden chemisch gekoppelten Polystyrol-Endblock. Der Polystyrolanteil beträgt weniger als 30 %. Die Polystyrolendblöcke verteilen sich gleichmäßig als sphärische Polystyroldomänen in der Ethylenkautschuk-Matrix. Verfahren zur Synthese geeigneter Styrol-Block-Copolymerer sind z.B. aus den US-P 3 485 787, 4 006 116 und 4 039 629 bekannt. The thermoplastic styrenic block copolymer (TPE-S) can be any styrenic block copolymer that one skilled in the art would select for a layered construction. The styrene-butylene block copolymers which can be used with preference consist of a polyethylene-butylene rubber mid-block with a polystyrene end-block chemically coupled at both ends. The polystyrene content is less than 30%. The polystyrene end blocks are evenly distributed as spherical polystyrene domains in the ethylene rubber matrix. Processes for synthesizing suitable styrenic block copolymers are known, for example, from U.S. Patents 3,485,787, 4,006,116 and 4,039,629.
Die Styrol-Block-Copolymerere können weiterhin die für Polymere oder Kunststoffe üblichen Additive enthalten. Übliche Additive sind beispielsweise Pigmente, Stabilisatoren, Fließmittel, Gleitmittel, Entformungsmittel . The styrene block copolymers can also contain the additives customary for polymers or plastics. Customary additives are, for example, pigments, stabilizers, plasticizers, lubricants, mold release agents.
Beispiele für Styrolblockcopolymere (TPE-S) sind Elastron G, wie Elaston Gl 00 und G101, Elastron D, wie Elaston Dl 00 und D101 von Elastron (Türkei) sowie Kraton™ D SIBS von Kraton Polymers (USA), Septon™, insbesondere Septon™ Q1250 oder Septon™ V9461 von Kuraray (Japan), Styroflex® 2G66 von Ineos Styrolution Group GmbH (Deutschland), Thermolast® K von Kraiburg TPE (Deutschland) und Saxomer® TPE-S von PCW GmbH (Deutschland). Weitere geeignete Styrol- Butylen-Block-Copolymere sind z.B. unter den Handelsnamen Kraton G und Elexar der Fa. Shell Chemie GmbH erhältlich. Examples of styrene block copolymers (TPE-S) are Elastron G, such as Elaston Gl 00 and G101, Elastron D, such as Elaston DL 00 and D101 from Elastron (Turkey) and Kraton™ D SIBS from Kraton Polymers (USA), Septon™, in particular Septon ™ Q1250 or Septon™ V9461 from Kuraray (Japan), Styroflex® 2G66 from Ineos Styrolution Group GmbH (Germany), Thermolast® K from Kraiburg TPE (Germany) and Saxomer® TPE-S from PCW GmbH (Germany). Other suitable styrene-butylene block copolymers are available, for example, under the trade names Kraton G and Elexar from Shell Chemie GmbH.
Das thermoplastische, vulkanisierte (vernetzte) PP/EPDM-Compound kann jedes PP/EPDM- Compound sein, das der Fachmann für einen Schichtaufbau auswählen würde. Beispiele für PP/EPDM- Compounds sind Santoprene (der Firma Exxon Mobil) oder Sarlink (der Firma DSM). Eigenschaften und die Kälteflexibilität zu den Materialeigenschaften der TPU bei. Die TPU-E oder kurz TPU können in Abhängigkeit der eingesetzten organischen Diisocyanate aliphatischen oder aromatischen Charakter besitzen. TPU haben üblicherweise einen Block- oder Segmentaufbau. Grundsätzlich unterscheidet man Hartsegmente und Weichsegmente. Hartsegmente werden gebildet aus den zur Reaktion eingesetzten organischen Diisocyanaten und kurzkettigen Verbindungen mit zwei bis drei Hydroxyl-, Amino-, Thiol- oder Carboxylgruppen, vorzugweise Verbindungen mit zwei Hydroxyl-, Amino-, Thiol- oder Carboxylgruppen, besonders bevorzugt Diole, mit einem mittleren Molekulargewicht von 60 bis 500 g/mol. Weichsegmente werden gebildet aus den zur Reaktion eingesetzten organischen Diisocyanaten und langkettigen Verbindungen mit zwei bis drei Hydroxyl-, Amino-, Thiol- oder Carboxylgruppen, vorzugsweise Verbindungen mit zwei Hydroxyl-, Amino-, Thiol- oder Carboxylgruppen, besonders bevorzugt Diole, mit einem mittleren Molekulargewicht von > 500 und < 5000 g/mol. The thermoplastic, vulcanized (crosslinked) PP/EPDM compound can be any PP/EPDM compound that one skilled in the art would select for a layered construction. Examples of PP/EPDM compounds are Santoprene (from Exxon Mobil) or Sarlink (from DSM). Properties and the low-temperature flexibility contribute to the material properties of the TPU. The TPU-E or TPU for short can have an aliphatic or aromatic character, depending on the organic diisocyanates used. TPU usually have a block or segment structure. A basic distinction is made between hard segments and soft segments. Hard segments are formed from the organic diisocyanates used for the reaction and short-chain compounds having two to three hydroxyl, amino, thiol or carboxyl groups, preferably compounds having two hydroxyl, amino, thiol or carboxyl groups, particularly preferably diols, with a middle Molecular weight from 60 to 500 g/mol. Soft segments are formed from the organic diisocyanates used for the reaction and long-chain compounds having two to three hydroxyl, amino, thiol or carboxyl groups, preferably compounds having two hydroxyl, amino, thiol or carboxyl groups, particularly preferably diols, with a middle Molecular weight of > 500 and < 5000 g/mol.
Hartsegmente steuern die Festigkeit und die oberen Nutzungstemperaturen zu den TPU Eigenschaftsprofilen bei, Weichsegmente steuern die elastischen Eigenschaften bei. Hard segments contribute the strength and the upper usage temperatures to the TPU property profiles, soft segments contribute the elastic properties.
Sowohl für die Hardsegmente als auch für die Weichsegmente können als organische Diisocyanate aromatische, aliphatische, araliphatische, heterocyclische und cycloaliphatische Diisocyanate oder Gemische dieser Diisocyanate verwendet werden (vgl. HOUBEN-WEYL ’’Methoden der organischen Chemie”, Band E20 ’’Makromolekulare Stoffe”, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York 1987, S. 1587-1593 oder Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, Seiten 75 bis 136). Aromatic, aliphatic, araliphatic, heterocyclic and cycloaliphatic diisocyanates or mixtures of these diisocyanates can be used as organic diisocyanates for both the hard segments and the soft segments (cf. HOUBEN-WEYL "Methods of Organic Chemistry", Volume E20 "Macromolecular Substances" , Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York 1987, pp. 1587-1593 or Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, pages 75 to 136).
Im Einzelnen seien beispielhaft genannt: aliphatische Diisocyanate, wie Hexamethylendiisocyanat (HDI), cycloaliphatische Diisocyanate, wie Isophorondiisocyanat (IPDI), 1,4-Cyclohexan-diisocyanat, 1 -Methyl -2, 4-cyclohexan-diisocyanat und 1 -Methyl -2, 6-cyclohexan-diisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, 4,4'-Dicyclohexylmethan-diisocyanat, 2,4'-Dicyclohexylmethan- diisocyanat und 2,2'-Dicyclohexylmethan-diisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, aromatische Diisocyanate, wie 2,4-Toluylendiisocyanat, Gemische aus 2,4-Toluylendiisocyanat und 2,6-Toluylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat und 2,2'- Diphenylmethandiisocyanat, Gemische aus 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat und 4,4'-Diphenylmethan- diisocyanat, urethanmodifizierte flüssige 4,4'-Diphenylmethandiisocyanate und 2,4'-Diphenylmethan- diisocyanate, 4,4'-Diisocyanatodiphenyl-ethan-(l,2) und 1,5-Naphthylendiisocyanat. Vorzugsweise verwendet werden 1,6-Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Dicyclohexylmethan-4,4'- diisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat-Isomerengemische mit einem 4,4'-Diphenylmethandiiso- cyanatgehalt von > 96 Gew.-% und insbesondere 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat und 1,5- Naphthylendiisocyanat. Die genannten Diisocyanate können einzeln oder in Form von Mischungen untereinander zur Anwendung kommen. Sie können auch zusammen mit bis zu 15 Gew.-% (berechnet auf die Gesamtmenge an Diisocyanat) eines Polyisocyanates verwendet werden, beispielsweise Triphenylmethan-4,4',4"-triisocyanat oder Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanaten. Besonders bevorzugte organische Diisocyanate sind beispielsweise 4,4‘-Diphenylmethandiisocyanat, hydriertes 4,4‘-Diphenylmethandiisocyanat, 2,4-Toluoldiisocyanat und Hexamethylendiisocyanat. Specific examples include: aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI), cycloaliphatic diisocyanates such as isophorone diisocyanate (IPDI), 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1-methyl -2, 4-cyclohexane diisocyanate and 1-methyl -2, 6-cyclohexane diisocyanate and the corresponding isomer mixtures, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, 2,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate and 2,2'-dicyclohexylmethane diisocyanate and the corresponding isomer mixtures, aromatic diisocyanates such as 2,4-tolylene diisocyanate , mixtures of 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate and 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, mixtures of 2,4'-diphenylmethane diisocyanate and 4,4'- Diphenylmethane diisocyanate, urethane modified liquid 4,4'-diphenylmethane diisocyanates and 2,4'-diphenylmethane diisocyanates, 4,4'-diisocyanatodiphenyl-ethane-(1,2) and 1,5-naphthylene diisocyanate. Preference is given to using 1,6-hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate isomer mixtures with a 4,4'-diphenylmethane diisocyanate content of >96% by weight and in particular 4,4'-diphenylmethane diisocyanate and 1 ,5-naphthylene diisocyanate. The diisocyanates mentioned can be used individually or in the form of mixtures with one another. They can also be used together with up to 15% by weight (calculated on the total amount of diisocyanate) of a polyisocyanate, for example triphenylmethane-4,4',4"-triisocyanate or polyphenyl-polymethylene-polyisocyanates preferred organic diisocyanates are, for example, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate.
Die bevorzugten kurzkettigen Diole mit einem Molekulargewicht von 60 bis 500 g/mol sind vorzugsweise aliphatische Diole mit 2 bis 14 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Ethandiol, 1,2- Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, Diethylenglykol und Dipropylenglykol. Geeignet sind jedoch auch Diester der Terephthalsäure mit Glykolen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, z.B. Terephthalsäure-bis-ethylenglykol oder Terephthalsäure-bis-1,4- butandiol, Hydroxyalkylenether des Hydrochinons, z.B. l,4-Di(ß-hydroxyethyl)-hydrochinon, ethoxylierte Bisphenole, z.B. l,4-Di(ß-hydroxyethyl)-bisphenol A, (cyclo)aliphatische Diamine, wie Isophorondiamin, Ethylendiamin, 1,2-Propylendiamin, 1,3 -Propylendiamin, N-Methyl-propylen-1,3- diamin, N,N'-Dimethylethylendiamin und aromatische Diamine, wie 2,4-Toluylendiamin, 2,6- Toluylendiamin, 3,5-Diethyl-2,4-toluylendiamin oder 3,5-Diethyl-2,6-toluylendiamin oder primäre mono-, di-, tri- oder tetraalkylsubstituierte 4,4'-Diaminodiphenylmethane. Besonders bevorzugt sind Ethandiol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, Ethylenglycol, Diethylenglycol, l,4-Di(ß-hydroxyethyl)-hydrochinon oder l,4-Di(ß-hydroxyethyl)-bisphenol A verwendet. Es können auch Gemische der oben genannten Verbindungen eingesetzt werden. Daneben können auch kleinere Mengen an Trioien zugesetzt werden. The preferred short-chain diols with a molecular weight of 60 to 500 g/mol are preferably aliphatic diols having 2 to 14 carbon atoms, for example ethanediol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol , 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol and dipropylene glycol. Also suitable, however, are diesters of terephthalic acid with glycols having 2 to 4 carbon atoms, e.g. ethoxylated bisphenols, for example 1,4-di(β-hydroxyethyl)bisphenol A, (cyclo)aliphatic diamines such as isophoronediamine, ethylenediamine, 1,2-propylenediamine, 1,3-propylenediamine, N-methyl-1,3-propylene - diamine, N,N'-dimethylethylenediamine and aromatic diamines such as 2,4-tolylenediamine, 2,6-tolylenediamine, 3,5-diethyl-2,4-tolylenediamine or 3,5-diethyl-2,6-tolylenediamine or primary mono-, di-, tri- or tetra-alkyl substituted 4,4'-diaminodiphenylmethanes. Ethanediol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-di(β-hydroxyethyl)hydroquinone or 1,4- Di(ß-hydroxyethyl)bisphenol A used. Mixtures of the abovementioned compounds can also be used. In addition, smaller amounts of trioia can also be added.
Die langkettigen Verbindungen mit zwei bis drei Hydroxyl-, Amino-, Thiol- oder Carboxylgruppen, vorzugsweise Verbindungen mit zwei Hydroxyl-, Amino-, Thiol- oder Carboxylgruppen, besonders bevorzugt Diole, mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von > 500 und < 5000 g/mol, können in zwei Hauptgruppen eingeteilt werden: Polyetherdioie und Polyesterdioie. Die Polyetherdioie basieren beispielsweise auf Polytetrahydrofuran, Polyethylenoxid sowie Polypropylenoxid und deren Gemische. Die Polyesterdioie basieren typischerweise auf Adipaten, wie z.B. 1,4-Butandioladipat und 1,6-Hexan- dioladipat und Caprolacton. Cokondensate sind ebenfalls möglich. The long-chain compounds with two to three hydroxyl, amino, thiol or carboxyl groups, preferably compounds with two hydroxyl, amino, thiol or carboxyl groups, particularly preferably diols, with a number average molecular weight of >500 and <5000 g/mol , can be divided into two main groups: polyether dioie and polyester dioie. The polyether diols are based, for example, on polytetrahydrofuran, polyethylene oxide and polypropylene oxide and mixtures thereof. The polyester diols are typically based on adipates such as 1,4-butanediol adipate and 1,6-hexanediol adipate and caprolactone. Co-condensates are also possible.
Bei der Herstellung des TPU können nach dem Stand der Technik bekannte und übliche Katalysatoren eingesetzt werden. Dies können tertiären Amine, wie z.B. Triethylamin, Dimethylcyclohexylamin, N- Methylmorpholin, N,N'-Dimethylpiperazin, 2-(Dimethylamino-ethoxy)ethanol, Diazabicyclo- [2,2,2]octan und ähnliche sowie insbesondere organische Metallverbindungen wie Titansäureester, Eisenverbindungen oder Zinnverbindungen wie Zinndiacetat, Zinndioctoat, Zinndilaurat oder die Zinndialkylsalze aliphatischer Carbonsäuren wie Dibutylzinndiacetat oder Dibutylzinndilaurat oder ähnliche. Bevorzugte Katalysatoren sind organische Metallverbindungen, insbesondere Titansäureester, Eisen- und Zinnverbindungen. Die Gesamtmenge an Katalysatoren in dem TPU beträgt bevorzugt 0 bis 5 Gew.-%, mehr bevorzugt 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an TPU. Conventional catalysts known from the prior art can be used in the production of the TPU. These can be tertiary amines such as triethylamine, dimethylcyclohexylamine, N-methylmorpholine, N,N'-dimethylpiperazine, 2-(dimethylamino-ethoxy)ethanol, diazabicyclo[2.2.2]octane and the like, and in particular organic metal compounds such as titanic acid esters, Iron compounds or tin compounds such as tin diacetate, tin dioctoate, tin dilaurate or the tin dialkyl salts of aliphatic carboxylic acids such as dibutyltin diacetate or dibutyltin dilaurate or the like. Preferred catalysts are organic metal compounds, especially titanic acid esters, iron and tin compounds. The total amount of catalysts in the TPU is preferably 0 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 2% by weight, based on the total amount of TPU.
Weiterhin können die TPU Hilfs- und Zusatzstoffe bis zu < 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an TPU, enthalten. Typische Hilfs- und Zusatzstoffe sind Pigmente, Farbstoffe, Flammschutzmittel, Stabilisatoren gegen Alterungs- und Witterungseinflüsse, Weichmacher, Gleit- und Entformungsmittel, fungistatisch und bakteriostatisch wirkende Substanzen sowie Füllstoffe und deren Mischungen. Furthermore, the TPU can contain auxiliaries and additives up to <20% by weight, based on the total amount of TPU. Typical auxiliaries and additives are pigments, dyes, flame retardants, Stabilizers against the effects of aging and weathering, plasticizers, lubricants and mold release agents, substances with a fungistatic and bacteriostatic effect, as well as fillers and mixtures thereof.
Beispiele für weitere Zusatzstoffe sind Gleitmittel, wie Fettsäureester, deren Metallseifen, Fettsäureamide, Fettsäureesteramide und Siliconverbindungen, Antiblockmittel, Inhibitoren, Stabilisatoren gegen Hydrolyse, Licht, Hitze und Verfärbung, Flammschutzmittel, Farbstoffe, Pigmente, anorganische und/oder organische Füllstoffe, beispielsweise Polycarbonate, sowie Weichmacher und Verstärkungsmittel. Verstärkungsmittel sind insbesondere faserartige Verstärkungsstoffe wie z.B. anorganische Fasern, die nach dem Stand der Technik hergestellt werden und auch mit einer Schlichte beaufschlagt sein können. Nähere Angaben über die genannten Hilfs- und Zusatzstoffe sind der Fachliteratur, beispielsweise der Monographie von J.H. Saunders und K.C. Frisch "High Polymers", Band XVI, Polyurethane, Teil 1 und 2, Verlag Interscience Publishers 1962 bzw. 1964, dem Taschenbuch für Kunststoff- Additive von R.Gächter u. H.Müller (Hanser Verlag München 1990) oder der DE-A 29 01 774 zu entnehmen. Examples of other additives are lubricants, such as fatty acid esters, their metal soaps, fatty acid amides, fatty acid ester amides and silicone compounds, antiblocking agents, inhibitors, stabilizers against hydrolysis, light, heat and discoloration, flame retardants, dyes, pigments, inorganic and/or organic fillers, for example polycarbonates, and plasticizers and reinforcing agents. Reinforcing agents are, in particular, fibrous reinforcing materials such as, for example, inorganic fibers, which are produced according to the prior art and can also be coated with a size. More detailed information about the auxiliaries and additives mentioned can be found in the specialist literature, for example the monograph by J.H. Saunders and K.C. Frisch "High Polymers", Volume XVI, Polyurethane, Parts 1 and 2, Verlag Interscience Publishers 1962 and 1964, the paperback for plastic additives by R. Gächter and H. Müller (Hanser Verlag Munich 1990) or the DE-A 29 01 774.
Geeignete TPU sind beispielsweise auf dem Markt unter den Handelsnamen Desmopan™, Elastollan™, Pellethane™, Estane™, Morthane™ , Elasthane™ oder Texin™ erhältlich. Suitable TPUs are available on the market, for example, under the trade names Desmopan™, Elastollan™, Pellethane™, Estane™, Morthane™, Elasthane™ or Texin™.
Die bevorzugt oder erfmdungsgemäß verwendbaren TPU der wenigstens einen äußeren Schicht a) können kontinuierlich im sogenannten Extruderverfahren, z.B. in einem Mehrwellenextruder, oder im sogenannten Bandverfahren hergestellt werden. Die Dosierung der vorstehend beschriebenen TPU gegebenenfalls mit den vorstehend beschrieben Hilfs- und Zusatzstoffen kann gleichzeitig, d.h. im one- shot-Verfahren, oder nacheinander, d.h. nach einem Prepolymer-Verfahren, erfolgen. Besonders bevorzugt ist das Prepolymer-Verfahren. Dabei kann das Prepolymer sowohl batch-weise vorgelegt, als auch kontinuierlich in einem Teil des Extruders oder in einem separaten vorgeschalteten Prepolymeraggregat, z.B. einem Statikmischer-Reaktor, z.B. Sulzer-Mischer, hergestellt werden.The TPU of the at least one outer layer a) which can be used with preference or according to the invention can be produced continuously in the so-called extruder process, e.g. in a multi-screw extruder, or in the so-called belt process. The TPUs described above, if appropriate with the auxiliaries and additives described above, can be metered in simultaneously, i.e. in a one-shot process, or in succession, i.e. according to a prepolymer process. The prepolymer method is particularly preferred. The prepolymer can be introduced in batches or continuously in part of the extruder or in a separate upstream prepolymer unit, e.g. a static mixer reactor, e.g. Sulzer mixer.
Vorzugsweise liegt die wenigstens eine weitere Schicht b) in Form einer ein- oder mehrschichtigen TPU-Folie vor und kann dadurch hergestellt werden, dass die bevorzugten oder erfmdungsgemäßen TPU-Granulate in einem Aufschmelzextruder aufgeschmolzen und über eine Düse zu einer Folie in einer Dicke von > 20 bis < 1000 pm, vorzugsweise von > 50 bis < 800 pm, besonders bevorzugt von > 100 bis < 450 pm extrudiert werden. The at least one further layer b) is preferably in the form of a single-layer or multi-layer TPU film and can be produced by melting the preferred or inventive TPU granules in a melting extruder and forming a film with a thickness of > 20 to <1000 μm, preferably from> 50 to <800 μm, particularly preferably from> 100 to <450 μm.
Die Herstellung der wenigstens einen weiteren Schicht b) kann nach den dem Fachmann bekannten Schmelzextrusionsverfahren, dem Blasextrusionsverfahren und/oder dem Cast-Extrusionsverfahren hergestellt werden. Hierzu werden die entsprechenden vorstehend beschriebenen TPU-Granulate der einzelnen Schichten in einem Aufschmelzextruder aufgeschmolzen und über eine Düse zu einer Folie in entsprechenden Schichtdicken extrudiert werden. Bevorzugt ist das Material der mindestens einen weiteren Schicht b), insbesondere dann, wenn sie die äußere Schicht ist, transluzent oder transparent, besonders bevorzugt ist das Material der mindestens einen weiteren Schicht b) transparent. The at least one further layer b) can be produced by the melt extrusion processes known to those skilled in the art, the blow extrusion process and/or the cast extrusion process. For this purpose, the corresponding TPU granules of the individual layers described above are melted in a melting extruder and extruded through a die to form a film in the appropriate layer thicknesses. The material of the at least one further layer b), in particular when it is the outer layer, is preferably translucent or transparent; the material of the at least one further layer b) is particularly preferably transparent.
Der Schichtaufbau zeichnet sich bevorzugt dadurch aus, dass sich Farbe, Narbung und Haptik der Außenschicht individuell realisieren lässt. Zudem weist der Schichtaufbau nach der Laminierung bevorzugt neben einer hohen Verbundhaftung auch sehr gute mechanische Stabilitäten hinsichtlich Reißfestigkeit und Abriebfestigkeit auf. Diese Eigenschaften weist der Schichtaufbau auch über einen Zeitraum von mehreren Jahren auf. Weiterhin weist der Schichtaufbau nach der Lamination und Faltung eine selbst-schließende Funktion auf. The layer structure is preferably characterized in that the color, grain and feel of the outer layer can be individually implemented. In addition, the layer structure after lamination preferably has not only high bond strength but also very good mechanical stability with regard to tear strength and abrasion resistance. The layer structure also exhibits these properties over a period of several years. Furthermore, the layer structure has a self-closing function after lamination and folding.
Weiterhin kann der Schichtaufbau bevorzugt durch Zusätze von Aromastoffen in der weiteren Schicht b) Gerüche, wie Ledergeruch, ausströmen. Bevorzugt weist die weitere Schicht b) Aromastoffe, wie LEATHER WOODY von der Fa. Drom oder SUEDERAL IFF von der Fa. Ventos in einer Menge in einem Bereich von 0,1 bis 1 Gew.-%, bevorzugt in einem Bereich von 0,2 bis 0,8 Gew.-%, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,3 bis 0,7 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der weiteren Schicht b) auf. Furthermore, the layer structure can give off odors, such as the smell of leather, preferably through the addition of aromatic substances in the further layer b). The further layer b) preferably contains flavorings such as LEATHER WOODY from Drom or SUEDERAL IFF from Ventos in an amount in the range from 0.1 to 1% by weight, preferably in the range from 0.2% to 0.8% by weight, particularly preferably in a range from 0.3 to 0.7% by weight, based on the total weight of the further layer b).
In einer bevorzugten Ausführungsform des Schichtaufbaus umfasst die erste Schicht a), bevorzugt auch die weitere Schicht b), wenigstens ein Additiv, welches im Wellenlängenbereich der für die Erzeugung der Gravur eingesetzten fokussierten nicht-ionisierenden elektromagnetischen Strahlung ein Absorptionsmaximum aufweist, oder wobei die erste Schicht a), bevorzugt auch die weitere Schicht b), mit wenigstens einem Additiv in Form eines Beschichtungsmittels beschichtet ist, welches im Wellenlängenbereich der eingesetzten fokussierten nicht-ionisierenden elektromagnetischen Strahlung ein Absorptionsmaximum aufweist. In a preferred embodiment of the layer structure, the first layer a), preferably also the further layer b), comprises at least one additive which has an absorption maximum in the wavelength range of the focused non-ionizing electromagnetic radiation used to produce the engraving, or the first layer a), preferably also the further layer b), is coated with at least one additive in the form of a coating agent which has an absorption maximum in the wavelength range of the focused non-ionizing electromagnetic radiation used.
Prinzipiell sind als Additiv alle lasersensitiven Additive geeignet, sogenannte Laser-Markier-Additive, d.h. solche aus einem Absorber im Wellenlängenbereich der zur Erzeugung der Gravur verwendeten Strahlung (C). Vorzugsweise umfasst das Additiv mindestens einen oder mehrere organische und/oder anorganische IR-Absorber, vorzugsweise anorganische IR-Absorber. Solche Additive und deren Verwendung in Formmassen sind beispielsweise in WO-A 2004/50766 und WO-A 2004/50767 beschrieben und werden von der Fa. DSM unter dem Markennamen Micabs™ kommerziell angeboten. In principle, all laser-sensitive additives are suitable as additives, so-called laser marking additives, i.e. those consisting of an absorber in the wavelength range of the radiation (C) used to create the engraving. The additive preferably comprises at least one or more organic and/or inorganic IR absorbers, preferably inorganic IR absorbers. Such additives and their use in molding compositions are described, for example, in WO-A 2004/50766 and WO-A 2004/50767 and are commercially available from DSM under the brand name Micabs™.
Bevorzugt weist die erste Schicht a) oder bevorzugt die weitere Schicht b), sowie optional auch weitere Schichten c), einen IR-Absorber in einer Menge von > 0,5 bis < 10 Gew.-%, bevorzugt > 0,6 bis < 7 Gew.-%, besonders bevorzugt > 0,7 bis < 5 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt > 0,75 bis < 2 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der jeweiligen Schicht a), b) oder c). Bevorzugt weist die weitere Schicht b) einen IR-Absorber in einer Menge von > 0,5 bis < 8 Gew.-%, besonders bevorzugt > 0,6 bis < 6 Gew.- %, bezogen auf die Gesamtmenge der weiteren Schicht b) auf. Geeignete organische IR- Absorber sind beispielsweise Verbindungen, welche zwischen 700 und 2500 nm (Nahes Infrarot = NIR) eine möglichst hohe Absorption aufweisen. Geeignet sind beispielsweise literaturbekannte Infrarot- Absorber, wie sie z. B. in M. Matsuoka, Infrared Absorbing Dyes, Plenum Press, New York, 1990 stoffklassenmäßig beschrieben sind. Besonders geeignet sind Infrarot- Absorber aus den Stoffklassen der Azo-, Azomethin-, Methin- Anthrachinon-, Indanthren-, Pyranthron-, Flavanthron-, Benzanthron-, Phtalocyanin-, Perylen-, Dioxazin-, Thioindigo- Isoindolin-, Isoindolinon- , Chinacridon-, Pyrrolopyrrol- oder Chinophtalonpigmente sowie Metallkomplexe von Azo-, Azomethin- oder Methinfarbstoffen oder Metallsalzen von Azoverbindungen. Davon sind ganz besonders Phthalocyanine und Naphthalocyanine geeignet. Aufgrund der verbesserten Löslichkeit in thermoplastischen Kunststoffen sind Phthalocyanine und Naphthalocyanine mit sperrigen Seitengruppen vorzuziehen. The first layer a) or preferably the further layer b) and optionally also further layers c) preferably have an IR absorber in an amount of >0.5 to <10% by weight, preferably >0.6 to < 7% by weight, particularly preferably >0.7 to <5% by weight, very particularly preferably >0.75 to <2% by weight, based on the total amount of the respective layer a), b) or c) . The further layer b) preferably has an IR absorber in an amount of >0.5 to <8% by weight, particularly preferably >0.6 to <6% by weight, based on the total amount of the further layer b) on. Suitable organic IR absorbers are, for example, compounds which have the highest possible absorption between 700 and 2500 nm (near infrared=NIR). Infrared absorbers known from the literature are suitable, for example, as are described, for. B. in M. Matsuoka, Infrared Absorbing Dyes, Plenum Press, New York, 1990 are described in terms of substance classes. Infrared absorbers from the substance classes of the azo, azomethine, methine, anthraquinone, indanthrene, pyranthrone, flavanthrone, benzanthrone, phthalocyanine, perylene, dioxazine, thioindigo, isoindoline, isoindolinone, Quinacridone, pyrrolopyrrole or quinophthalone pigments and metal complexes of azo, azomethine or methine dyes or metal salts of azo compounds. Of these, phthalocyanines and naphthalocyanines are particularly suitable. Because of the improved solubility in thermoplastics, phthalocyanines and naphthalocyanines with bulky side groups are preferable.
Geeignete anorganische IR- Absorber sind beispielsweise Mischoxide von Metallen wie z.B. phosphorhaltige Zinn-Kupfer-Mischoxide, wie z.B. in WO-A 2006/042714 beschrieben, solche aus der Gruppe der Boride und/oder der Wolframate sowie deren Mischungen, vorzugsweise mindestens einen oder mehrere IR-Absorber aus der Gruppe der Boride und/oder Wolframate, sowie deren Mischungen, besonders bevorzugt mindestens einen oder mehrere IR-Absorber aus der Gruppe der Wolframate.Suitable inorganic IR absorbers are, for example, mixed oxides of metals such as phosphorus-containing tin-copper mixed oxides, such as described in WO-A 2006/042714, those from the group of borides and/or tungstates and mixtures thereof, preferably at least one or more IR absorbers from the group of borides and/or tungstates, and mixtures thereof, particularly preferably at least one or more IR absorbers from the group of tungstates.
Als anorganische IR-Absorber aus der Gruppe der Boride sind beispielsweise Verbindungen vom Typ MxBy (M= La, Ce, Pr, Nd, Tb, Dy, Ho, Y, Sm, Eu, ER, Tm, Yb, Lu, Sr, Ti, Zr, Hf, V, Ta, Cr, Mo, W und Ca; und x und y einer ganzen Zahl von 1 bis 6) wobei Lanthanhexaborid (Laße), Praseodymiumborid (PrB(,). Neodymiumborid (NdB(,). Ceriumborid (CcB(,). Terbiumborid (TbB(,). Dysprosiumborid (DyB(,). Holmiumborid (HoB(,). Yttriumborid (YB(,). Samariumborid (SmB(,). Europiumborid (EuB(,). Erbiumborid (ErB(,). Thuliumborid (TmB(,). Ytterbiumborid (YbB(,). Lutetiumborid (LuB(,). Strontiumborid (SrB(,). Calciumborid (CaB(,). Titaniumborid (TiB2). Zirconiumborid (ZrB2). Hafhiumborid (HfB2), Vanadiumborid (VB2). Tantalumborid (TaB2). Chromborid (CrB and CrB2), Molybdänborid (MoB2, Mo2B5 and MoB), Wolframborid (W2ß5), oder Kombinationen dieser Boride geeignet. Examples of inorganic IR absorbers from the boride group are compounds of the MxBy type (M= La, Ce, Pr, Nd, Tb, Dy, Ho, Y, Sm, Eu, ER, Tm, Yb, Lu, Sr, Ti , Zr, Hf, V, Ta, Cr, Mo, W and Ca; and x and y are an integer from 1 to 6) where lanthanum hexaboride (Lasse), praseodymium boride (PrB ( ,), neodymium boride (NdB ( ,), cerium boride (CcB ( ,). Terbium boride (TbB ( ,). Dysprosium boride (DyB ( ,). Holmium boride (HoB ( ,). Yttrium boride (YB ( ,). Samarium boride (SmB ( ,). Europium boride (EuB ( ,). Erbium boride ( ErB ( ,). Thulium boride (TmB ( ,). Ytterbium boride (YbB ( ,). Lutetium boride (LuB ( ,). Strontium boride (SrB ( ,). Calcium boride (CaB ( ,). Titanium boride (TiB 2 ). Zirconium boride (ZrB 2 ), hafhium boride (HfB2), vanadium boride (VB 2 ), tantalum boride (TaB 2 ), chromium boride (CrB and CrB 2 ), molybdenum boride (MoB 2 , Mo 2 B5 and MoB), tungsten boride (W 2 ß5), or combinations of these borides suitable.
Als anorganische IR-Absorber aus der Gruppe der Wolframate sind beispielsweise auch solche aus der Gruppe der Wolframverbindungen vom Typ WyOz (W = Wolfram, O = Sauerstoff; z/y = 2,20 - 2,99) und/oder MxWyOz (M = H, He, Alkalimetall, Erdalkalimetall, Metall aus der Gruppe der Seltenen Erden, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, TI, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi; x/y = 0,001-1,000; z/y = 2, 2-3,0), wobei als M die Elemente H, Cs, Rb, K, TI, In, Ba, Li, Ca, Sr, Fe und Sn bevorzugt sind, wobei hiervon Cs ganz besonders bevorzugt ist. Besonders bevorzugt sind Ban WO’,. TI033WO3, K033WO3, Rb(l 33WO3, CS033WO3, Nao.33W03, Nao.7sW03, sowie deren Gemische. In einer besonderen Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung ist die alleinige Verwendung von CS033WO3 als anorganischem IR-Absorber ganz besonders bevorzugt. Ebenfalls bevorzugt sind Cs/W-Verhältnisse von 0,20 und 0,25. Examples of inorganic IR absorbers from the group of tungstates are those from the group of tungsten compounds of the WyOz type (W=tungsten, O=oxygen; z/y=2.20-2.99) and/or MxWyOz (M= H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth metal, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, TI, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi; x/y = 0.001-1.000; z/y = 2.2-3.0), where M is the elements H, Cs, Rb, K, TI, In, Ba, Li, Ca, Sr, Fe and Sn are preferred, of which Cs is particularly preferred. Ban WO', are particularly preferred. TI033WO3, K033WO3, Rb (l 33WO3, CS033WO3, Nao.33WO3, Nao.7sWO3, and mixtures thereof. In a particular embodiment of the present invention, the sole use of CS033WO3 as inorganic IR absorber is very particularly preferred. Also preferred are Cs/W ratios of 0.20 and 0.25.
Unter den anorganischen IR-Absorbem sind die Woframate den Boriden aufgrund ihrer geringen Eigenfärbung vorzuziehen, insbesondere auf Schichten, bevorzugt auf Schicht a), die eine Strahlungsdurchlässigkeit von > 10 bis < 99 %, bevorzugt von > 30 bis < 95 %, besonders bevorzugt > 40 bis < 93 % für die gewählte Strahlung aufweisen, bestimmt mittels UV-VIS-NIR-MIR wie im Methodenteil beschrieben. Among the inorganic IR absorbers, the woframates are preferable to the borides because of their low inherent color, in particular on layers, preferably on layer a), which has a radiation transmittance of >10 to <99%, preferably from >30 to <95%, particularly preferably > 40 to < 93% for the selected radiation, determined using UV-VIS-NIR-MIR as described in the methods section.
Zur Herstellung derartiger Wolframate werden z.B. Wolframtrioxid, Wolframdioxid, ein Hydrat eines Wolframoxids, Wolframhexachlorid, Ammoniumwolframat oder Wolframsäure und gegebenenfalls weitere Salze enthaltend das Element M, wie z.B. Cäsiumcarbonat, in bestimmten stöchiometrischen Verhältnisse gemischt, so dass die molaren Verhältnisse der einzelnen Komponenten durch die Formel MxWyOz, wiedergegeben werden. Diese Mischung wird anschließend bei Temperaturen zwischen 100 und 850 °C in einer reduzierenden Atmosphäre, z.B. einer Argon Wasserstoff-Atmosphäre, behandelt und abschließend das erhaltene Pulver bei Temperaturen zwischen 550 und 1200 °C unter Inertgasatmosphäre getempert. Zur Herstellung der erfmdungsgemäßen anorganischen IR-Absorber-Nano- partikel kann der IR-Absorber mit den unten beschriebenen Dispergiermitteln und weiteren organischen Lösemitteln, wie z.B. Toluol, Benzol oder ähnlichen aromatischen Kohlenwasserstoffen vermischt und in geeigneten Mühlen, wie z.B. Kugelmühlen, unter Zugabe von Zirkoniumoxid (z.B. mit einem Durchmesser von 0,3 mm) gemahlen werden, um die gewünschte Partikelgrößenverteilung herzustellen. Man erhält die Nanopartikel in Form einer Dispersion. Nach Mahlung können gegebenenfalls weitere Dispergiermittel zugesetzt werden. Das Lösungsmittel wird bei erhöhten Temperaturen und reduziertem Druck entfernt. Bevorzugt sind Nanopartikel, die eine mittlere Größe kleiner als 200 nm, besonders bevorzugt kleiner als 100 nm, aufweisen. Die Größe der Partikel kann mit Hilfe der Transmissionselektronenspektroskopie (TEM) bestimmt werden. Derartige Messungen an IR-Absorber-Nanopartikeln sind z.B. in Adachi et al., J. Am. Ceram. Soc. 2008, 91, 2897-2902, beschrieben. To produce such tungstates, e.g. tungsten trioxide, tungsten dioxide, a hydrate of a tungsten oxide, tungsten hexachloride, ammonium tungstate or tungstic acid and optionally other salts containing the element M, such as cesium carbonate, are mixed in certain stoichiometric ratios, so that the molar ratios of the individual components are given by the formula MxWyOz, to be played. This mixture is then treated at temperatures between 100 and 850 °C in a reducing atmosphere, e.g. an argon hydrogen atmosphere, and finally the powder obtained is tempered at temperatures between 550 and 1200 °C under an inert gas atmosphere. To produce the inorganic IR absorber nanoparticles according to the invention, the IR absorber can be mixed with the dispersants described below and other organic solvents, such as toluene, benzene or similar aromatic hydrocarbons, and in suitable mills, such as ball mills, with the addition of zirconium oxide (e.g. with a diameter of 0.3 mm) can be ground to produce the desired particle size distribution. The nanoparticles are obtained in the form of a dispersion. After grinding, further dispersing agents can optionally be added. The solvent is removed at elevated temperatures and reduced pressure. Preference is given to nanoparticles which have an average size of less than 200 nm, particularly preferably less than 100 nm. The size of the particles can be determined using transmission electron spectroscopy (TEM). Such measurements on IR absorber nanoparticles are described, for example, in Adachi et al., J. Am. ceram. society 2008, 91, 2897-2902.
Die Herstellung der beschriebenen Wolframate ist z.B. in EP-A 1 801 815 genauer beschrieben und sie sind kommerziell z.B. bei der Firma Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. (Japan) unter der Bezeichnung YMDS 874 erhältlich. The preparation of the tungstates described is described in more detail, for example, in EP-A 1 801 815 and they are commercially available, for example, from Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. (Japan) under the designation YMDS 874.
Beispielsweise für deren Einsatz in Schichtaufbauten mit mindestens einer ersten Schicht a) umfassend transparente Polymere, insbesondere transparente Thermoplaste, mit einer Strahlungsdurchlässigkeit für die gewählte Strahlung von > 10 bis < 99 %, bevorzugt > 30 bis < 95 %, besonders bevorzugt > 40 bis < 93 %, bestimmt mittels UV-VIS-NIR-MIR wie im Methodenteil beschrieben, werden die so erhaltenen Partikel in einer organischen Matrix dispergiert, z.B. in einem Acrylat, und ggf. wie oben beschrieben in einer Mühle unter Verwendung geeigneter Hilfsstoffe wie z.B. Zirkoniumdioxid und ggf. unter Verwendung von organischen Lösungsmitteln wie zum Beispiel Toluol, Benzol oder ähnlichen Kohlenwasserstoffen gemahlen. Geeignete Polymer-basierte Dispergiermittel sind vor allem Dispergiermittel, die eine hohe Transmission aufweisen, wie z.B. Polyacrylate, Polyurethane, Polyether, Polyester oder Polyesterurethane sowie davon abgeleitete Polymere. For example, for their use in layer structures with at least one first layer a) comprising transparent polymers, in particular transparent thermoplastics, with a radiation permeability for the selected radiation of >10 to <99%, preferably >30 to <95%, particularly preferably >40 to < 93%, determined by means of UV-VIS-NIR-MIR as described in the methods section, the particles thus obtained are dispersed in an organic matrix, for example in an acrylate, and optionally as described above in a mill using suitable auxiliaries such as zirconium dioxide and optionally ground using organic solvents such as toluene, benzene or similar hydrocarbons. Suitable polymer-based dispersants are, in particular, dispersants which have high transmission, such as, for example, polyacrylates, polyurethanes, polyethers, polyesters or polyester urethanes and polymers derived therefrom.
Als Dispergiermittel bevorzugt sind Polyacrylate, Polyether und Polyester-basierte Polymere, wobei als hochtemperaturstabile Dispergiermittel Polyacrylate wie z.B. Polymethylmethacrylat und Polyester besonders bevorzugt sind. Es können auch Mischungen dieser Polymere oder auch Copolymere auf Acrylat-basis eingesetzt werden. Derartige Dispergierhilfsmittel und Methoden zur Herstellung von Wolframatdispersionen sind z.B. in der JP 2008214596 sowie in Adachi et al. J. Am. Ceram. Soc. 2007, 90 4059- 4061, beschrieben. Geeignete Dispergiermittel sind kommerziell erhältlich. Polyacrylates, polyethers and polyester-based polymers are preferred as dispersants, polyacrylates such as polymethyl methacrylate and polyesters being particularly preferred as dispersants which are stable at high temperatures. Mixtures of these polymers or also copolymers based on acrylate can also be used. Such dispersing aids and methods for producing tungstate dispersions are described, for example, in JP 2008214596 and in Adachi et al. J.Am. ceram. society 2007, 90 4059-4061. Suitable dispersants are commercially available.
Insbesondere sind Dispergiermittel auf Polyacrylat-Basis geeignet. Derart geeignete Dispergiermittel sind z.B. unter den Handelsnamen EFKATM, z.B. EFKATM 4500 und EFKATM 4530 bei Ciba Specialty Chemicals erhältlich. Polyesterhaltige Dispergiermittel sind ebenfalls geeignet. Sie sind beispielsweise unter den Handelsnamen SolsperseTM, z.B. SolsperseTM 22000, 24000SC, 26000, 27000 von Avecia erhältlich. Ferner sind polyetherhaltige Dispergiermittel z.B. unter den Handelsnamen DisparlonTM DA234 und DA325 der Firma Kusumoto Chemicals bekannt. Auch Polyurethan basierte Systeme sind geeignet. Polyurethan-basierte Systeme sind unter dem Handelsnamen EFKATM 4046, EFKATM 4047 von Ciba Specialty Chemicals erhältlich. TexaphorTM P60 und P63 sind entsprechende Handelsnamen der Cognis. In particular, polyacrylate-based dispersants are suitable. Such suitable dispersing agents are available, for example, under the trade names EFKA™, e.g., EFKA™ 4500 and EFKA™ 4530 from Ciba Specialty Chemicals. Polyester-containing dispersants are also suitable. They are available, for example, under the trade names Solsperse™, e.g., Solsperse™ 22000, 24000SC, 26000, 27000 from Avecia. Furthermore, polyether-containing dispersing agents are known, for example, under the trade names Disparlon™ DA234 and DA325 from Kusumoto Chemicals. Polyurethane-based systems are also suitable. Polyurethane based systems are available under the trade names EFKA™ 4046, EFKA™ 4047 from Ciba Specialty Chemicals. Texaphor™ P60 and P63 are corresponding trade names of Cognis.
Bevorzugt umfasst das Additiv mindestens einen oder mehrere organische und/oder anorganische IR- Absorber. Das Additiv wird bevorzugt über ein Dispergiermittel, wie ein organisches Lösungsmittel in das polymere Material in die erste Schicht a) oder die weitere Schicht b) sowie weitere Schichten c), wenn vorhanden, eingebracht. Die Menge des IR-Absorbers im Dispergiermittel kann 0,2 bis 50 Gew.- %, bevorzugt 1,0 bis 40 Gew.-%, mehr bevorzugt 5,0 bis 35 Gew.-%, am stärksten bevorzugt 10 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die jeweils eingesetzte Dispersion des anorganischen IR-Absorbers betragen. In der Gesamtzusammensetzung der gebrauchsfertigen IR-Absorberformulierung können neben dem IR- Absorber-Reinstoff und dem Dispergiermittel noch weitere Hilfsstoffe wie zum Beispiel Zirkoniumdioxid sowie Restlösemittel wie zum Beispiel Toluol, Benzol oder ähnliche aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten sein. Bevorzugt wird der IR-Absorber als Feststoff eingesetzt. The additive preferably comprises at least one or more organic and/or inorganic IR absorbers. The additive is preferably introduced via a dispersing agent, such as an organic solvent, into the polymeric material in the first layer a) or the further layer b) and further layers c), if present. The amount of IR absorber in the dispersant may be 0.2 to 50% by weight, preferably 1.0 to 40% by weight, more preferably 5.0 to 35% by weight, most preferably 10 to 30% by weight. -%, based on the dispersion used in each case of the inorganic IR absorber. In addition to the pure IR absorber substance and the dispersing agent, the overall composition of the ready-to-use IR absorber formulation can also contain other auxiliaries such as zirconium dioxide and residual solvents such as toluene, benzene or similar aromatic hydrocarbons. The IR absorber is preferably used as a solid.
Hinsichtlich der Menge der anorganischen IR-Absorbem, besonders bevorzugt solche aus der Gruppe der Wolframate, in den Polymer-Zusammensetzungen der Schichtaufbauten liegen keinerlei Beschränkungen vor. Üblicherweise können die anorganischen IR-Absorber, insbesondere die Wolframate in einer Menge von > 0,5 bis < 10 Gew.-%, bevorzugt > 0,6 bis < 2 Gew.-% und besonders bevorzugt > 0,7 bis < 1,5 Gew.-% berechnet als Feststoffanteil an anorganischem IR-Absorber, in der Polymer-Gesamtzusammensetzung der jeweiligen Schicht, wie der Schicht a) oder der Schicht b) eingesetzt werden. Bevorzugt weist die weitere Schicht b) einen anorganischen IR-Absorber in einer Menge von > 0,5 bis < 10 Gew.-%, bevorzugt > 0,6 bis < 7 Gew.-%, besonders bevorzugt > 0,7 bis < 5 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt > 0,75 bis < 2 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der weiteren Schicht b) auf. There are no restrictions whatsoever with regard to the amount of inorganic IR absorbers, particularly preferably those from the group of tungstates, in the polymer compositions of the layer structures. The inorganic IR absorbers, in particular the tungstates, can usually be present in an amount of >0.5 to <10% by weight, preferably >0.6 to <2% by weight and particularly preferably >0.7 to <1 5 wt. The further layer b) preferably has an inorganic IR absorber in an amount of >0.5 to <10% by weight, preferably >0.6 to <7% by weight, particularly preferably >0.7 to <5 % by weight, very particularly preferably >0.75 to <2% by weight, based on the total amount of the further layer b).
Feststoffanteil an anorganischem IR-Absorber, insbesondere Wolframat, meint in diesem Zusammenhang den anorganischen IR-Aborber, insbesondere das Wolframat, als Reinstoff und nicht eine Dispersion, Suspension oder andere Zubereitung, enthaltend den Reinstoff, wobei sich auch die folgenden Angaben für Gehalt an IR-Absorber als Additiv, insbesondere den Wolframatgehalt, immer auf diesen Feststoffanteil beziehen, soweit nicht explizit anders angegeben. Solids content of inorganic IR absorber, in particular tungstate, means in this context the inorganic IR absorber, in particular tungstate, as a pure substance and not a dispersion, suspension or other preparation containing the pure substance, with the following information for IR content -Absorber as an additive, in particular the tungstate content, always relate to this solids content, unless explicitly stated otherwise.
Bevorzugt können optional neben den Wolframaten als IR-Absorber zusätzlich weitere IR-Absorber verwendet werden, wobei deren Anteil bezüglich Menge in einer derartigen Mischung aber jeweils unterhalb derer der oben beschriebenen Wolframate liegt. Bei Mischungen sind hierbei Zusammensetzungen bevorzugt, die zwei bis einschließlich fünf und besonders bevorzugt zwei oder drei unterschiedliche IR-Absorber enthalten. Der weitere IR-Absorber ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Boride und Zinnoxide, insbesondere Laße oder Antimon dotiertes Zinnoxid oder Indiumzinnoxid.In addition to the tungstates, further IR absorbers can optionally be used as IR absorbers, but their proportion in terms of quantity in such a mixture is in each case below that of the tungstates described above. In the case of mixtures, preference is given here to compositions which contain two up to and including five and particularly preferably two or three different IR absorbers. The further IR absorber is preferably selected from the group of borides and tin oxides, in particular tin oxide doped with lass or antimony or indium tin oxide.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Schichtaufbaus unterscheidet sich der Teil der Gravur auf der weiteren Schicht b) farblich oder strukturell, insbesondere farblich, von dem Teil der Gravur auf der ersten Schicht a). In a preferred embodiment of the layer structure, the part of the engraving on the further layer b) differs in terms of color or structure, in particular in terms of color, from the part of the engraving on the first layer a).
Bevorzugt unterscheidet sich der Teil der Gravur auf der weiteren Schicht b) farblich von dem Teil der Gravur auf der ersten Schicht a). Besonders bevorzugt weist der Teil der Gravur auf der weiteren Schicht b), also die weitere Teil-Gravur, eine Farbe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus weiß, schwarz, rot, gelb, blau oder einer Mischung aus mindestens zwei dieser Farben auf. Bevorzugt weist der Teil der Gravur auf der ersten Schicht a), also die erste Teil-Gravur, eine graue oder schwarze Farbe auf. Die erste Teil-Gravur kann jedoch ebenfalls farbig, bevorzugt blau, gelb oder rot gefärbt sein. Bevorzugt weist der Teil der Gravur auf der weiteren Schicht b) eine weiße oder transluzent milchige Farbe, später auch als trübe bezeichnet, auf. Bevorzugt überdeckt diese weiße oder transluzent milchige Farbe alle unter der Gravur befindlichen Strukturen also auch farbige oder schwarze Strukturen. The part of the engraving on the further layer b) preferably differs in color from the part of the engraving on the first layer a). The part of the engraving on the further layer b), ie the further partial engraving, particularly preferably has a color selected from the group consisting of white, black, red, yellow, blue or a mixture of at least two of these colors. The part of the engraving on the first layer a), ie the first partial engraving, preferably has a gray or black color. However, the first partial engraving can also be colored, preferably colored blue, yellow or red. The part of the engraving on the further layer b) preferably has a white or translucent milky color, later also referred to as cloudy. This white or translucent milky color preferably covers all structures located under the engraving, ie also colored or black structures.
Der strukturelle Unterschied des Teils der Gravur auf der weiteren Schicht b) von dem Teil der Gravur auf der ersten Schicht a) ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus der Breite der Gravur, der Tiefe der Gravur, der Schärfe der Gravur oder einer Kombination aus mindestens zwei hiervon. Bevorzugt ist die Gravur auf der ersten Schicht a) schmaler als die Gravur auf der weiteren Schicht b). Bevorzugt liegt der Breitenunterschied der Gravur auf der ersten Schicht a) zu der Gravur auf der Schicht b) in einem Bereich von 1 bis 100 %, mehr bevorzugt in einem Bereich von 2 bis 80 %, besonders bevorzugt in einem Bereich von 5 bis 50 %, ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 10 bis 40 %, bezogen auf die Breite der Gravur auf der ersten Schicht a). The structural difference of the part of the engraving on the further layer b) from the part of the engraving on the first layer a) is preferably selected from the group consisting of the width of the engraving, the depth of the engraving, the sharpness of the engraving or a combination of at least two of these. The engraving on the first layer a) is preferably narrower than the engraving on the further layer b). The difference in width between the engraving on the first layer a) and the engraving on layer b) is preferably in a range from 1 to 100%, more preferably in a range from 2 to 80%, particularly preferably in a range from 5 to 50% , very particularly preferably in a range from 10 to 40%, based on the width of the engraving on the first layer a).
In einer bevorzugten Ausführungsform des Schichtaufbaus weist der Teil der zusammenhängenden Gravur, der ausschließlich auf der ersten Schicht a) eingebracht ist eine farbige oder schwarze Aus- prägung, bevorzugt eine schwarze Ausprägung, auf. Ganz besonders bevorzugt ist der Teil der zusammenhängenden Gravur, der ausschließlich auf der ersten Schicht a) eingebracht ist schwarz, wobei jede Helligkeitsstufe von schwarz also alle Graustufung von hellgrau bis schwarz mit umfasst sind. In a preferred embodiment of the layer structure, the part of the coherent engraving that is applied exclusively to the first layer a) has a colored or black finish. embossing, preferably a black expression. The part of the coherent engraving that is introduced exclusively on the first layer a) is very particularly preferably black, with every brightness level of black, ie all shades of gray from light gray to black, also being included.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Schichtaufbaus ist der Teil der Gravur, der sich im Überlappungsbereich erstreckt und in die weitere Schicht b) eingebracht ist, die weitere Teil-Gravur, durch eine farblose, veränderte Struktur des polymeren Materials gekennzeichnet. Bevorzugt weist die veränderte Struktur ein trübes oder milchiges Erscheinungsbild. Bevorzugt weisen die Bereiche des Schichtaufbaus, insbesondere die Gravur auf der weiteren Schicht b), die die veränderte Struktur beinhalten eine Turbidität von > 20 %, bevorzugt von > 50 %, mehr bevorzugt von > 80 % auf, gemessen mit einem Gerät von der Firma BYK-Gardner, Model haze gard plus, entsprechend der Norm ASTM D1003:2013. Es wird angenommen, dass diese farblose, veränderte Struktur in der weiteren Schicht b), im Folgenden auch als trübe Gravur bezeichnet, dadurch entsteht, dass das polymere Material an der durch die Strahlung erwärmten Stellen Luft einlagert, die das natürlich einfallende Licht anders bricht als die Stellen der weiteren Schicht b) in dem nicht gravierten Bereich. In a preferred embodiment of the layer structure, the part of the engraving that extends in the overlapping area and is introduced into the further layer b), the further partial engraving, is characterized by a colourless, altered structure of the polymeric material. The altered structure preferably has a cloudy or milky appearance. The areas of the layer structure, in particular the engraving on the further layer b), which contain the changed structure, preferably have a turbidity of >20%, preferably >50%, more preferably >80%, measured with a device from the company BYK-Gardner, model haze gard plus, according to the ASTM D1003:2013 standard. It is assumed that this colorless, altered structure in the further layer b), also referred to below as cloudy engraving, is caused by the fact that the polymeric material stores air at the points heated by the radiation, which breaks the naturally incident light differently than the locations of the further layer b) in the non-engraved area.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Schichtaufbaus weist die weitere Schicht b) an den Stellen mit der veränderten Struktur eine Schichtdicke auf, die um > 0,001 mm, mehr bevorzugt um > 0,005 mm, besonders bevorzugt um > 0,01 mm dicker ist als an den Stellen ohne veränderte Struktur.In a preferred embodiment of the layer structure, the further layer b) has a layer thickness at the points with the changed structure which is >0.001 mm, more preferably >0.005 mm, particularly preferably >0.01 mm thicker than at the points without changing the structure.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Schichtaufbaus ist die erste Schicht a) mit der weiteren Schicht b) mindestens an den Stellen der Gravur im Überlappungsbereich über eine Füge- Zone zusammengefügt. Unter der Füge-Zone wird der Teil des Schichtaufbaus verstanden, der durch die Verschmelzung der Materialien der ersten Schicht a) mit der weiteren Schicht b) durch die Gravur entsteht. Durch die Gravur, bevorzugt die Lasergravur, im Überlappungsbereich , werden in dem Bereich der Füge-Zone die Materialien der ersten Schicht a) und der weiteren Schicht b) so miteinander zusammengefügt oder zusammengeschweißt, dass sie nicht ohne Zerreißen der Füge-Zone voneinander getrennt werden können. Durch das Verschweißen werden die Materialien der ersten Schicht a) zumindest zu einem Teil mit dem Material der weiteren Schicht b) in dem Bereich wo sie sich kontaktieren durch die Gravur miteinander untrennbar verschmolzen. In a preferred embodiment of the layer structure, the first layer a) is joined to the further layer b) via a joining zone at least at the points of the engraving in the overlapping area. The joining zone is understood to mean the part of the layer structure that is created by the merging of the materials of the first layer a) with the further layer b) through the engraving. By engraving, preferably laser engraving, in the overlapping area, the materials of the first layer a) and the further layer b) are joined or welded together in the area of the joining zone in such a way that they cannot be separated from one another without tearing the joining zone be able. As a result of the welding, the materials of the first layer a) are inseparably fused at least in part with the material of the further layer b) in the area where they make contact with one another through the engraving.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Schichtaufbaus wird bei Entfernen der weiteren Schicht b) von der ersten Schicht a) die zusammenhängende Gravur mindestens im Überlappungsbereich getrennt. Die erste Schicht a) und die weitere Schicht b) sind in dem Überlappungsbereich in der Füge-Zone mindestens an den Stellen in dem sich die Gravur befindet so miteinander verbunden, dass sie nur mit einer Kraft von mindestens 1 N/cm bei einem Schälwinkel von 90° voneinander trennbar sind entsprechend der Norm DIN 11339:2010-06. Beim Versuch die beiden Schichten a) und b) voneinander zu trennen, wird auch eine Trennung der kontinuierlichen Gravur in den Bereichen des Überlappungsbereichs und der sich an den Überlappungsbereich auf der ersten Schicht a) befindlichen Teil-Gravur hervorgerufen. Bei der Trennung der Schichten a) und b) in dem Überlappungsbereich werden die Teil-Gravuren, also die erste Teil-Gravur von der weiteren Teil-Gravur so getrennt, dass lediglich die erste Teil-Gravur auf der ersten Schicht a) verbleibt und die weitere Teil-Gravur auf der weiteren Schicht b). Ein sinnvolles Zusammenfugen des abgetrennten Teilstückes der ersten Schicht a) enthaltend die erste Teil-Gravur mit einer weiteren Schicht b), die eine andere Teil-Gravur enthält als die ursprüngliche weitere Schicht b) ist nicht unter Erhalt einer sinnvollen zusammengefügten Gravur möglich. So kann ein Sicherheitsformular eines Reisepasses, das durch die erste Schicht a) repräsentiert wird, nicht aus der Buchdecke an dieser Sollbruchstelle zwischen der ersten Schicht a) und der weiteren Schicht b) getrennt werden, um mit einer anderen Buchdecke über eine andere weitere Schicht b) zusammengefügt zu werden. Umgekehrt kann die abgetrennte weitere Teil-Gravur auf der weiteren Schicht b) nicht sinnvoll mit einer anderen ersten Teil-Gravur einer anderen ersten Schicht a) zusammengefügt werden, um eine sinnstiftende Gravur zu ergeben. Dadurch kann eine Fälschung von Sicherheitsdokumenten, wie Reispässen, wie dies üblicherweise durch Austausch von Buchdecken oder Teilen des Sicherheitsformulars bei Fälschversuchen gemacht wird verhindert werden. Bei der Trennung kann auch eine Zerstörung mindestens einer der Schichten, entweder der ersten Schicht a) oder der weiteren Schicht b) oder der kompletten Gravur erfolgen. In a preferred embodiment of the layer structure, when the further layer b) is removed from the first layer a), the continuous engraving is separated at least in the overlapping area. The first layer a) and the further layer b) are connected to one another in the overlapping area in the joining zone at least at the points where the engraving is located in such a way that they can only be separated with a force of at least 1 N/cm at a peel angle of 90° can be separated according to the DIN 11339:2010-06 standard. Attempting to separate the two layers a) and b) from one another also causes a separation of the continuous engraving in the areas of the overlapping area and the partial engraving located on the overlapping area on the first layer a). When separating layers a) and b) in the overlapping area the partial engravings, i.e. the first partial engraving, are separated from the further partial engraving in such a way that only the first partial engraving remains on the first layer a) and the further partial engraving on the further layer b). A meaningful joining of the separated section of the first layer a) containing the first partial engraving with a further layer b) that contains a different partial engraving than the original further layer b) is not possible while obtaining a meaningful joined engraving. A security form of a passport, which is represented by the first layer a), cannot be separated from the book cover at this predetermined breaking point between the first layer a) and the further layer b) in order to be connected to another book cover over another further layer b ) to be merged. Conversely, the separated further partial engraving on the further layer b) cannot be combined with another first partial engraving of another first layer a) in order to produce a meaningful engraving. This can prevent security documents, such as passports, from being forged, as is usually done by exchanging book covers or parts of the security form in the event of attempts at forgery. During the separation, at least one of the layers, either the first layer a) or the further layer b) or the complete engraving can also be destroyed.
Bei der Trennung der beiden Schichten a) und b), insbesondere durch Entfernen der weiteren Schicht b) von der ersten Schicht a), in dem Überlappungsbereich, insbesondere in der Füge-Zone, wird bevorzugt die Struktur der Gravur so verändert, dass sie nicht wieder so zusammengefügt werden kann, dass die Gravur die ursprüngliche Struktur also das ursprüngliche Erscheinungsbild vor Entfernen der weiteren Schicht b) von der ersten Schicht a) ergibt. Dies bedeutet, dass die Gravur nach Entfernen der weiteren Schicht b) von der ersten Schicht a) nicht mehr zusammenhängend oder kontinuierlich verläuft. Bei Entfernen der weiteren Schicht b) von der ersten Schicht a) ist es bevorzugt, dass die Gravur auf der ersten Schicht a), der nicht im Überlappungsbereich liegt unversehrt bleibt. Unversehrt bedeutet insbesondere, dass die Form, Tiefe, Breite und Schärfe sowie die Farbe gegenüber dem Zustand vor dem Entfernen der weiteren Schicht b) unverändert ist. When the two layers a) and b) are separated, in particular by removing the further layer b) from the first layer a), in the overlapping area, in particular in the joining zone, the structure of the engraving is preferably changed in such a way that it does not can be reassembled in such a way that the engraving results in the original structure, i.e. the original appearance, before the further layer b) is removed from the first layer a). This means that after removing the further layer b) from the first layer a), the engraving no longer runs cohesively or continuously. When removing the further layer b) from the first layer a), it is preferred that the engraving on the first layer a) that is not in the overlapping area remains intact. In particular, intact means that the shape, depth, width and sharpness as well as the color are unchanged compared to the state before the further layer b) was removed.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Schichtaufbaus ist der Teil der Gravur, der sich in dem Überlappungsbereich befindet nur auf der weiteren Schicht b) lesbar. Bevorzugt reicht die Gravur im Überlappungsbereich nur in die weitere Schicht b) hinein. Bevorzugt reicht die Gravur im Überlappungsbereich zu < 99 %, weiterhin bevorzugt zu < 90 %, mehr bevorzugt zu < 80 %, besonders bevorzugt zu < 70 %, ganz besonders bevorzugt zu < 50 %, bezogen auf die Dicke der weiteren Schicht b) in die weitere Schicht b) hinein. Bevorzugt reicht die Gravur, also die weitere Teil-Gravur nicht in die erste Schicht a) des Überlappungsbereiches. Falls die Gravur doch in die erste Schicht a) im Überlappungsbereich hineinragen sollte, so weist die weitere Teil-Gravur bevorzugt eine andere Färbung auf als die erste Schicht a) außerhalb des Überlappungsbereiches. In einer bevorzugten Ausführungsform des Schichtaufbaus umfasst die erste Schicht a) mindestens einen Farbstoff und/oder mindestens ein Pigment. Bevorzugt umfasst der Schichtaufbau oder die erste Schicht a) zusätzlich noch eine Druckschicht, die voll- und/oder teilflächig aufgebracht ist. In a preferred embodiment of the layer structure, the part of the engraving that is located in the overlapping area can only be read on the further layer b). Preferably, the engraving in the overlapping area extends only into the further layer b). The engraving in the overlapping area is preferably <99%, more preferably <90%, more preferably <80%, particularly preferably <70%, very particularly preferably <50%, based on the thickness of the further layer b). the further layer b) inside. The engraving, ie the additional partial engraving, preferably does not extend into the first layer a) of the overlapping area. If the engraving does protrude into the first layer a) in the overlapping area, the additional partial engraving preferably has a different color than the first layer a) outside of the overlapping area. In a preferred embodiment of the layer structure, the first layer a) comprises at least one dye and/or at least one pigment. Preferably, the layered structure or the first layer a) additionally comprises a printed layer which is applied over the whole and/or part of the area.
Bevorzugt weist der Schichtaufbau bzw. die erste Schicht a) das Pigment in einer Konzentration von 5 bis 1000 ppm, mehr bevorzugt von 10 bis 800 ppm, besonders bevorzugt von 15 bis 500 ppm auf.The layer structure or the first layer a) preferably has the pigment in a concentration of from 5 to 1000 ppm, more preferably from 10 to 800 ppm, particularly preferably from 15 to 500 ppm.
Bevorzugt beinhaltet die erste Schicht a) wenigstens einen thermoplastischen Kunststoff und/oder wenigstens ein Schwarzpigment, bevorzugt Ruß. The first layer a) preferably contains at least one thermoplastic and/or at least one black pigment, preferably carbon black.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform des Schichtaufbaus weist die weitere Schicht b) eine Dicke in einem Bereich von > 20 bis < 1000 pm, vorzugsweise von > 50 bis < 800 pm, besonders bevorzugt von > 100 bis < 450 pm, auf. Bevorzugt weist die erste Schicht a) eine Dicke in einem Bereich von > 20 bis < 1000 pm, vorzugsweise von > 50 bis < 800 pm, besonders bevorzugt von > 100 bis < 450 pm, auf. Bevorzugt weisen alle Schichten a), b) und c) eine Dicke in einem Bereich von > 20 bis < 1000 pm, vorzugsweise von > 50 bis < 800 pm, mehr bevorzugt von > 100 bis < 450 pm, auf. In a preferred embodiment of the layer structure, the further layer b) has a thickness in a range from >20 to <1000 μm, preferably from >50 to <800 μm, particularly preferably from >100 to <450 μm. The first layer a) preferably has a thickness in a range from >20 to <1000 μm, preferably from >50 to <800 μm, particularly preferably from >100 to <450 μm. All layers a), b) and c) preferably have a thickness in a range from >20 to <1000 μm, preferably from >50 to <800 μm, more preferably from >100 to <450 μm.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform des Schichtaufbaus enthält die weitere Schicht b) wenigstens ein thermoplastisches Polyurethan. Beispiele für bevorzugte Polyurethane wurden bereits zuvor im Zusammenhang mit verwendbaren TPU erwähnt. Besonders bevorzugt ist das Polyurethan hergestellt aus den Komponenten eines linearen Polyolen, insbesondere einem Diol, wie Polyester-, Polyether- oder Polycarbonatdiolen sowie einem organischen Diisocyanat, insbesondere einem aliphatischen Diisocyanat, bevorzugt HDI oder IPDI, und kurzkettigen, zumeist bifunktionellen Alkoholen (Kettenverlängerem). Beispiele für bifünktionelle Alkohole wurden bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung von TPU zuvor beschrieben und sind hier besonders bevorzugt einzusetzen. In a preferred embodiment of the layer structure, the further layer b) contains at least one thermoplastic polyurethane. Examples of preferred polyurethanes have already been mentioned above in connection with TPUs that can be used. The polyurethane is particularly preferably produced from the components of a linear polyol, in particular a diol, such as polyester, polyether or polycarbonate diols, and an organic diisocyanate, in particular an aliphatic diisocyanate, preferably HDI or IPDI, and short-chain, mostly bifunctional alcohols (chain extenders). Examples of bifunctional alcohols have already been described above in connection with the description of TPU and are to be used with particular preference here.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schichtaufbaus mit einer Füge-Zone, beinhaltend mindestens die Schritte: Another subject matter of the invention relates to a method for producing a layer structure with a joining zone, including at least the following steps:
I) Bereitstellen einer ersten Schicht a) enthaltend wenigstens ein Material, das lasergravierbar ist;I) providing a first layer a) containing at least one material that can be laser engraved;
II) Zumindest teilweises Überlagern der ersten Schicht a) mit mindestens einem Teil einer weiteren Schicht b), enthaltend wenigstens ein polymeres Material, bevorzugt ein thermoplastisches Polyurethan unter Ausbildung eines Überlappungsbereiches der weiteren Schicht b) auf der erste Schicht a); II) at least partially overlaying the first layer a) with at least part of a further layer b) containing at least one polymeric material, preferably a thermoplastic polyurethane, with the formation of an overlap region of the further layer b) on the first layer a);
III) Erzeugen einer Gravur, bevorzugt einer Lasergravur in dem Schichtaufbau, wobei sich ein Teil der Gravur, auch erste Teil-Gravur genannt, auf einem Teil der ersten Schicht a) befindet, die nicht von der Schicht b) überlagert ist und ein weiterer Teil der Gravur, auch weitere Teil- Gravur, sich mindestens auf einem Teil der weiteren Schicht b) und optional auf einem Teil der ersten Schicht a) befindet, die von der weiteren Schicht b) überlagert ist, unter Ausbildung einer Füge-Zone, wobei sich die beiden Schichten a) und b) in der Füge-Zone untrennbar miteinander verbinden. Die erste Schicht a) kann aus jedem Material sein, das strahlungs-gravierbar, insbesondere lasergravierbar ist. Strahlungs-gravierbare erste Schicht a) bedeutet im Sinne der Erfindung, dass die Schicht ein Material beinhaltet, das mit Licht in einem Wellenlängenbereich von > 0,1 bis < 1000 pm, vorzugsweise von > 1,0 bis < 50 pm. besonders bevorzugt von > 1,0 bis < 2,5 pm so interagiert, dass durch Bestrahlung mit Licht mit ausreichender Energie in diesem Wellenlängenbereich eine Larbänderung stattfindet. Diese Larbänderung kann auf unterschiedliche Weise erzeugt werden: III) Creation of an engraving, preferably a laser engraving, in the layer structure, with part of the engraving, also called the first partial engraving, being located on a part of the first layer a) that is not covered by layer b) and another part the engraving, also further partial engraving, is at least on a part of the further layer b) and optionally on a part of the first layer a), which is overlaid by the further layer b), forming a joining zone, with connect the two layers a) and b) inseparably with each other in the joining zone. The first layer a) can be made of any material that can be engraved by radiation, in particular by laser. In the context of the invention, radiation-engravable first layer a) means that the layer contains a material that can be treated with light in a wavelength range from >0.1 to <1000 μm, preferably from >1.0 to <50 μm. particularly preferably from >1.0 to <2.5 pm interacts in such a way that irradiation with light having sufficient energy in this wavelength range causes a Larbandung. This Lar change can be generated in different ways:
51. entweder durch strahlungssensitive Materialien, die sich in der ersten Schicht a) befinden und durch Bestrahlung in dem oben genannten Wellenlängenbereich in ihrer Farbe geändert werden, oder 51. either by radiation-sensitive materials which are located in the first layer a) and whose color is changed by irradiation in the above-mentioned wavelength range, or
52. dadurch erzeugt werden, dass die erste Schicht a) mit einem Farbmittel in Kontakt gebracht wird, das bei Bestrahlung der ersten Schicht a) in dem oben genannten Wellenlängenbereich in die erste Schicht a) eindringt und dadurch eine Farbänderung in der ersten Schicht a) erzeugt, oder 52. be produced by bringing the first layer a) into contact with a colorant which, when the first layer a) is irradiated in the above-mentioned wavelength range, penetrates into the first layer a) and thereby causes a color change in the first layer a) generated, or
53. durch eine Karbonisierung des polymeren Materials der ersten Schicht a) selbst. 53. by carbonizing the polymeric material of the first layer a) itself.
In der Variante Sl. kann beispielsweise ein IR-Absorber, wie er bereits zuvor für den erfindungsgemäßen Schichtaufbau beschrieben wurde eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich zum IR-Absorber kann Ruß verwendet werden. Bevorzugt wird Ruß eingesetzt. Bevorzugt wird Ruß in einer Menge in einem Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-%, mehr bevorzugt in einem Bereich von 0,2 bis 8 Gew.-%, besondere bevorzugt in einem Bereich von 0,5 bis 6 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der ersten Schicht a). In the variant Sl. For example, an IR absorber can be used, as has already been described above for the layer structure according to the invention. Carbon black can be used as an alternative or in addition to the IR absorber. Carbon black is preferably used. Carbon black is preferred in an amount in a range from 0.1 to 10% by weight, more preferably in a range from 0.2 to 8% by weight, particularly preferably in a range from 0.5 to 6% by weight. %, very particularly preferably in a range from 1 to 5% by weight, based on the total mass of the first layer a).
Die Variante S2. wird, wenn eine farbige Gravur auf bzw. in der ersten Schicht a) gewünscht ist, bevorzugt zusätzlich zu einem der Schritte Sl. oder S3, vorgenommen werden. The variant S2. is, if a colored engraving is desired on or in the first layer a), preferably in addition to one of steps S1. or S3.
Das Karbonisieren stellt eine Strukturveränderung der Polymere durch den Energieeintrag der Laserstrahlung dar. Um eine schwarze oder graue Lasergravur zu erzeugen wird bevorzugt wie folgt vorgegangen: Durch Variation der Frequenz des eingesetzten Laserstrahls kann die Gravur auf der Schicht a) in Graustufen angepasst werden. Bei niedrigen Frequenzen, ist die Pulsdauer lang genug um bei organischen Materialien ein Karbonisieren in der Schicht zu ermöglichen, was die Variante S3, darstellt. Dadurch erscheint die Gravur in einer dunklen Farbe. Das geschieht bei Frequenzen von weniger als 30 KHz, bei einem Laser mit einer nominellen Leistung von 60 Watt. Bei Frequenzen ab 30 KHz ist die Pulsdauer besonders kurz. Damit wird eine Strukturveränderung des Materials sichtbar und fühlbar, eine Karbonisierung bei organischen Materialien erfolgt nur begrenzt. Damit erscheint die Gravur grau bis weiß. Die Lasergravur wird bevorzugt mit einem Laser erzeugt, welcher bei einer Wellenlänge von 950 bis 1500 nm emittiert, bevorzugt bei einer Wellenlänge von 1064 nm. Bevorzugt wird ein Dioden-Laser eingesetzt. Mit einem Dioden-Laser lassen sich besonders kurze Pulsdauem erreichen, um hohe Energiespitzen zu erzeugen. Damit kann in der weiteren Schicht b) eine besonders deutliche und helle Teil- Gravur erzeugt werden, welche bevorzugt in dem nicht zum Überlappungsbereich gehörenden Teil in der angrenzenden ersten Schicht a) als dunkle Teil-Gravur erscheint. The carbonization represents a structural change in the polymers due to the energy input of the laser radiation. To produce a black or gray laser engraving, the procedure is preferably as follows: By varying the frequency of the laser beam used, the engraving on layer a) can be adjusted to gray levels. At low frequencies, the pulse duration is long enough to allow in-layer carbonization of organic materials, which is variant S3. As a result, the engraving appears in a dark color. This occurs at frequencies less than 30 KHz for a laser with a nominal power of 60 watts. At frequencies above 30 KHz, the pulse duration is particularly short. This means that a structural change in the material can be seen and felt, while carbonization in organic materials only takes place to a limited extent. The engraving appears gray to white. The laser engraving is preferably produced with a laser which emits at a wavelength of 950 to 1500 nm, preferably at a wavelength of 1064 nm. A diode laser is preferably used. Particularly short pulse durations can be achieved with a diode laser in order to generate high energy peaks. This can in the further layer b) a special clear and light partial engraving can be produced, which preferably appears as a dark partial engraving in the part not belonging to the overlapping area in the adjoining first layer a).
Das polymere Material der ersten Schicht a) oder der weiteren Schicht b) ist bevorzugt aus den Materialien für diese Schichten ausgewählt, wie sie im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schichtaufbau beschrieben wurden. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Folgenden auf die vorstehenden Ausführungen des polymeren Materials hinsichtlich bevorzugter Ausführungsformen, Materialien, Mengen, Zusammensetzung und Additiven, wie im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schichtaufbau beschrieben, verwiesen, die hier ebenfalls Anwendung finden.The polymeric material of the first layer a) or of the further layer b) is preferably selected from the materials for these layers as have been described in connection with the layer structure according to the invention. To avoid repetition, reference is made below to the above explanations of the polymeric material with regard to preferred embodiments, materials, amounts, composition and additives, as described in connection with the layer structure according to the invention, which also apply here.
Das Erzeugen der Gravur in Schritt III) erfolgt bevorzugt durch Bestrahlung des Schichtaufbaus mit fokussierter nicht-ionisierender elektromagnetischer Strahlung. Bevorzugt erfolgt die Bestrahlung in Schritt III) mit Laserstrahlung, mit einer Wellenlänge im Bereich von > 0,1 pm bis < 1000 pm, vorzugsweise von > 1,0 pm bis < 50 pm, besonders bevorzugt von > 1,0 pm bis < 2,5 pm. The engraving in step III) is preferably produced by irradiating the layer structure with focused non-ionizing electromagnetic radiation. The irradiation in step III) is preferably carried out with laser radiation with a wavelength in the range from >0.1 pm to <1000 pm, preferably from >1.0 pm to <50 pm, particularly preferably from >1.0 pm to <2 .5 p.m.
Sofern die Bestrahlung mit dem Laser erfolgt, kann dies im Dauerstrichbetrieb (CW-Laser) erfolgen insbesondere für die Gravur von Pixel- Dateien oder Graustufendateien. Besonders bevorzugt wird gepulste Laserstrahlung für die Bestrahlung der Schichtaufbauten eingesetzt oder für Vektor-Bilder, bzw. gerasterte Bilder. Es wird bevorzugt eine Pulsfrequenz von 0,5 KHz bis 1000 KHz eingesetzt, vorzugsweise werden Pulsfrequenzen von 5 KHz bis 100 KHz eingesetzt, besonders bevorzugt Pulsfrequenzen von 15 KHz bis 50 KHz. If the laser is used for irradiation, this can be done in continuous wave mode (CW laser), in particular for engraving pixel files or greyscale files. Pulsed laser radiation is particularly preferably used for irradiating the layered structures or for vector images or rasterized images. A pulse frequency of 0.5 KHz to 1000 KHz is preferably used, pulse frequencies of 5 KHz to 100 KHz are preferably used, particularly preferably pulse frequencies of 15 KHz to 50 KHz.
Durch Variation der Leistung des eingesetzten Laserstrahls für die Bestrahlung in Schritt III) kann die Intensität der Einfärbung an den gelaserten Stellen beeinflusst werden, je nachdem welche Anforderung an die gewünschte Anwendung gestellt wird. Je höher die eingesetzte Laserleistung ist, desto intensiver wird die Schwarzfarbung an den gelaserten Stellen der ersten Schicht a), wie bereits erwähnt. By varying the power of the laser beam used for the irradiation in step III), the intensity of the coloring at the lasered areas can be influenced, depending on the requirements placed on the desired application. The higher the laser power used, the more intense the black color will be on the lasered areas of the first layer a), as already mentioned.
Die Strahlung, die in Schritt III) zur Erzeugung der Gravur eingesetzt wird, erzeugt im Überlappungsbereich mindestens auf der weiteren Schicht b) die Gravur bzw. die weitere Teil-Gravur. Die in der weiteren Schicht b) erzeugte Gravur erscheint als eine helle Gravur. Diese helle Gravur entsteht aufgrund von Strukturveränderungen in dem polymeren Material der weiteren Schicht b). Eine Variante, um zu verhindern, dass auch der unter der weiteren Schicht b) hegende Teil der ersten Schicht a) im Überlappungsbereich mit graviert wird, beinhaltet die weitere Schicht b) einen IR-Absorber. Dieser IR-Absorber wurde bereits im Zusammenhang mit dem erfmdungsgemäßen Schichtaufbau zuvor beschrieben, genauso wie die bevorzugten Mengen, die hierfür zum Einsatz kommen. Diese Auswahl und Menge an IR-Absorber gelten auch für das hier beschriebene Verfahren. Durch den Einsatz des IR- Absorbers kann zudem der Energieeintrag durch die Strahlungsquelle so gering wie möglich gehalten werden, um zu einer veränderten Struktur des polymeren Materials zu gelangen, der das Erscheinungsbild der Gravur erzeugt. Da der IR-Absorber einen Teil der Energie der eingestrahlten Strahlung absorbiert und in Wärme umsetzt, die dann dazu führt, dass die veränderte Struktur des polymeren Materials stattfindet, die zu der farblosen, trüben Gravur führt, gelangt nahezu keinerlei Strahlung mehr auf die unter der weiteren Schicht b) im Überlappungsbereich hegenden ersten Schicht a). Es wird angenommen, dass diese trübe Gravur in der weiteren Schicht b) dadurch entsteht, dass das polymere Material an der durch die Strahlung erwärmten Stellen Luft einlagert, die das natürlich einfallende Licht anders bricht als in dem nicht gravierten Bereich. Bevorzugt weisen die Bereiche des Schichtaufbaus, insbesondere die Gravur auf der weiteren Schicht b), die die veränderte Struktur beinhalten eine Turbidität von > 20 %, bevorzugt von > 50 %, mehr bevorzugt von > 80 % auf, gemessen mit einem Gerät von der Pirma BYK-Gardner, Model haze gard plus, entsprechend der Norm ASTM D1003:2013. The radiation used in step III) to produce the engraving produces the engraving or the further partial engraving in the overlapping area at least on the further layer b). The engraving produced in the further layer b) appears as a light engraving. This light engraving is due to structural changes in the polymeric material of the further layer b). In a variant to prevent that part of the first layer a) located under the further layer b) from being engraved in the overlapping area, the further layer b) contains an IR absorber. This IR absorber has already been described above in connection with the layer structure according to the invention, as have the preferred amounts used for this purpose. This selection and amount of IR absorber also apply to the process described here. The use of the IR absorber also allows the energy input from the radiation source to be kept as low as possible in order to change the structure of the polymeric material, which creates the appearance of the engraving. Since the IR absorber absorbs part of the energy of the radiated radiation and converts it into heat, which then leads to the changed structure of the polymeric material taking place, which leads to the colorless, cloudy engraving, almost none gets through Radiation more on the first layer a) lying under the further layer b) in the overlapping area. It is assumed that this cloudy engraving in the further layer b) is caused by the fact that the polymeric material stores air at the points heated by the radiation, which refracts the naturally incident light differently than in the non-engraved area. The areas of the layer structure, in particular the engraving on the further layer b), which contain the changed structure, preferably have a turbidity of >20%, preferably >50%, more preferably >80%, measured with a device from Pirma BYK-Gardner, model haze gard plus, according to the ASTM D1003:2013 standard.
Um zumindest einen kontinuierlichen Bereich der Gravur zwischen dem Überlappungsbereich und dem Bereich zu erzielen, der nur durch die erste Schicht a) gebildet wird, wird der Laser kontinuierlich von dem Bereich, in dem sich nur die erste Schicht a) befindet in den Überlappungsbereich auf die weitere Schicht b) geführt oder umgekehrt. So entsteht auf der ersten Schicht a) außerhalb des Überlappungsbereiches eine erste Teil-Gravur, die bevorzugt eine schwarze Färbung aufweist. Weiterhin entsteht eine weitere Teil-Gravur auf der Schicht b), die bevorzugt ein trübes oder milchiges Erscheinungsbild aufweist. Hierbei wird in dem Überlappungsbereich an den Stellen, wo der Laser entlang geführt wird eine Füge-Zone gebildet. Wie bereits zuvor für den Schichtaufbau beschrieben, werden in der Füge- Zone die beiden Schichten a) und b) untrennbar miteinander verbunden. Untrennbar soll bedeuten, dass beim Versuch die beiden Schichten a) und b) voneinander zu trennen, eine Trennung der kontinuierlichen Gravur in den Bereichen des Überlappungsbereichs und der sich an den Überlappungsbereich auf der ersten Schicht a) befindlichen Teil-Gravur erfolgt. Durch die Trennung der Schichten a) und b) in dem Bereich der Gravur wird erreicht, dass jeder der beiden Teile, die einen Teil der Gravur beinhalten nicht mit einem anderen Teil, die eine andere Gravur enthält sinnvoll zusammengefügt werden kann. So kann ein Sicherheitsformular eines Reisepasses nicht aus der Buchdecke an dieser Sollbruchstelle zwischen der ersten Schicht a) und der weiteren Schicht b) getrennt werden, um mit einem anderen Sicherheitsformular zusammengefügt zu werden, wie dies üblicherweise bei Fälschversuchen gemacht wird. Bei der Trennung kann auch eine Zerstörung mindestens einer der Schicht a) oder b) oder der kompletten Gravur erfolgen. Bevorzugt wird ebenfalls eines der beiden Materialien der beiden Schichten a) und b) mindestens teilweise zerstört, sodass ein Zusammenfügen der Schichten a) und b) zu einem Schichtaufbau mit einer intakten Gravur nicht mehr möglich ist.In order to achieve at least one continuous area of engraving between the overlapping area and the area formed only by the first layer a), the laser is continuously applied from the area in which only the first layer a) is located to the overlapping area on the further layer b) out or vice versa. A first partial engraving is thus produced on the first layer a) outside the overlapping area, which preferably has a black coloration. Furthermore, another partial engraving occurs on layer b), which preferably has a cloudy or milky appearance. A joint zone is formed in the overlapping area at the points where the laser is guided. As already described for the layer structure, the two layers a) and b) are inseparably connected to one another in the joining zone. Inseparable is intended to mean that when trying to separate the two layers a) and b) from one another, the continuous engraving in the areas of the overlapping area and the partial engraving in the overlapping area on the first layer a) separate. By separating layers a) and b) in the area of the engraving, it is achieved that each of the two parts that contain part of the engraving cannot be sensibly joined to another part that contains a different engraving. A security form for a passport cannot be separated from the book cover at this predetermined breaking point between the first layer a) and the further layer b) in order to be joined with another security form, as is usually the case with counterfeit attempts. During the separation, at least one of the layers a) or b) or the complete engraving can also be destroyed. One of the two materials of the two layers a) and b) is preferably also at least partially destroyed, so that layers a) and b) can no longer be combined to form a layered structure with an intact engraving.
Vorzugsweise wird im Verfahren für die Erzeugung der Gravur in Schritt III) ein NdYAG-Laser (Neodym-dotierte Yttrium-Aluminium-Granat-Laser) eingesetzt. Es können für das farbige Lasergravieren von Schichtaufbauten auch solche Lasertypen eingesetzt werden, die für das Gravieren und Schweißen von Kunststoffteilen, wie Schichtaufbauten, geeignet sind. So kann beispielsweise auch ein CO2-Laser eingesetzt werden. Bevorzugt wird ein Laser eingesetzt welcher bei einer Wellenlänge von 950 bis 1500 nm emittiert, bevorzugt bei einer Wellenlänge von 1064 nm. Bevorzugt wird ein Dioden- Laser eingesetzt. Mit einem Dioden-Laser lassen sich besonders kurze Pulsdauem erreichen, mit denen hohe Energiespitzen erzeugt werden können. So kann in der weiteren Schicht b) eine besonders deutliche und helle Teil-Gravur erzeugt werden, welche bevorzugt in dem nicht zum Überlappungsbereich gehörenden Teil in der angrenzenden ersten Schicht a) als dunkle Teil-Gravur erscheint. An NdYAG laser (neodymium-doped yttrium aluminum garnet laser) is preferably used in the method for producing the engraving in step III). Laser types that are suitable for engraving and welding plastic parts, such as layered structures, can also be used for colored laser engraving of layered structures. For example, a CO2 laser can also be used. A laser is preferably used which emits at a wavelength of 950 to 1500 nm, preferably at a wavelength of 1064 nm. A diode laser is preferably used. With a diode laser, particularly short pulse durations can be achieved, with which high energy peaks can be generated. So in the further layer b) a special clear and light partial engraving can be produced, which preferably appears as a dark partial engraving in the part in the adjoining first layer a) that does not belong to the overlapping area.
Die Bestrahlung der beiden überlagerten Schichten a) und b) in Schritt III) kann entweder von der Seite des Schichtaufbaus erfolgen, wobei die Strahlung zuerst auf die erste Schicht a) trifft oder alternativ von der anderen Seite, also von der Seite, wobei die Strahlung zuerst auf die weitere Schicht b) trifft, erfolgen. In einer bevorzugten Ausfiihrungsform des Verfahrens erfolgt die Bestrahlung der überlagerten Schichten a) und b) aus Schritt II) in Schritt III) bevorzugt von der Seite der weiteren Schicht b), wobei die Strahlung zuerst auf die weitere Schicht b) trifft. Beim Bestrahlen in Schritt III) kann die Bestrahlung so gewählt werden, dass die weitere Teil-Gravur entweder nur in der weiteren Schicht b) vorliegt oder mindestens zu einem Teil auch in die erste Schicht a) unterhalb der weiteren Schicht b). Wird mindestens in dem Überlappungsbereich abwechselnd mal von der ersten Seite a) und mal von der weiteren Seite b) bestrahlt, so erhält man abwechselnd schwarze und trübe Bereiche in dem Überlappungsbereich. Auf diese Weise können bevorzugt im Überlappungsbereich Muster in die Gravur eingebracht werden, die weiße und schwarze Abschnitte abwechselnd erscheinen lassen. The two superimposed layers a) and b) in step III) can be irradiated either from the side of the layer structure, with the radiation hitting the first layer a) first, or alternatively from the other side, i.e. from the side, with the radiation first meets the further layer b), take place. In a preferred embodiment of the method, the superimposed layers a) and b) from step II) in step III) are preferably irradiated from the side of the further layer b), the radiation hitting the further layer b) first. When irradiating in step III), the irradiation can be chosen such that the further partial engraving is either only present in the further layer b) or at least partly also in the first layer a) below the further layer b). If, at least in the overlapping area, radiation is alternately irradiated from the first side a) and from the other side b), then alternating black and cloudy areas are obtained in the overlapping area. In this way, patterns can be introduced into the engraving, preferably in the overlapping area, which allow white and black sections to appear alternately.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens beinhaltet mindestens die erste Schicht a), und bevorzugt auch die weitere Schicht b), einen thermoplastischen Kunststoff, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polymerisaten von ethylenisch ungesättigten Monomeren, Polykondensaten von bifunktionellen reaktiven Verbindungen und Polyadditionsprodukten von bifunktionellen reaktiven Verbindungen oder Kombinationen aus mindestens zwei hiervon. Beispiele und bevorzugte thermoplastische Kunststoffe wurden im Zusammenhang mit dem erfmdungsgemäßen Schichtaufbau beschrieben und sind ebenfalls für den thermoplastischen Kunststoff in dem Verfahren gültig und übertragbar. In a preferred embodiment of the method, at least the first layer a), and preferably also the further layer b), contains a thermoplastic selected from the group consisting of polymers of ethylenically unsaturated monomers, polycondensates of bifunctional reactive compounds and polyaddition products of bifunctional reactive compounds or combinations of at least two of these. Examples and preferred thermoplastics have been described in connection with the layer structure according to the invention and are also valid and transferable for the thermoplastic in the process.
Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Folgenden auf die vorstehenden Ausführungen des thermoplastischen Kunststoffs hinsichtlich bevorzugter Ausführungsformen, Materialien, Mengen, Zusammensetzung und Additiven, wie im Zusammenhang mit dem erfmdungsgemäßen Schichtaufbau beschrieben, verwiesen. To avoid repetition, reference is made below to the above statements on the thermoplastic with regard to preferred embodiments, materials, amounts, composition and additives, as described in connection with the layer structure according to the invention.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Laminat umfassend einen erfmdungsgemäßen Schichtaufbau. Bevorzugt weist das Laminat genau eine erste Schicht a) und eine weitere Schicht b) inklusive dem zuvor beschriebenen Überlappungsbereich der beiden Schichten a) und b) sowie einer Gravur, wie im Zusammenhang mit dem erfmdungsgemäßen Schichtaufbau beschrieben, auf. Das Laminat kann neben den beiden Schichten a) und b) des Schichtaufbaus noch mindestens eine weitere Schicht c) beinhalten. Bevorzugt weist die mindestens eine weitere Schicht c) ein polymeres Material auf. Weiterhin bevorzugt ist das polymere Material der mindestens einen weiteren Schicht c) ausgewählt aus der Gruppe der für die erste Schicht a) beschriebenen Materialien und der weiteren Schicht b) beschriebenen Materialien. Another object of the invention relates to a laminate comprising a layer structure according to the invention. The laminate preferably has exactly one first layer a) and one further layer b) including the previously described overlapping area of the two layers a) and b) and an engraving, as described in connection with the layer structure according to the invention. In addition to the two layers a) and b) of the layer structure, the laminate can also contain at least one further layer c). The at least one further layer c) preferably has a polymeric material. The polymeric material of the at least one further layer c) is also preferably selected from the group of materials described for the first layer a) and the materials described for the further layer b).
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Verwendung des erfmdungsgemäßen Schichtaufbaus oder des erfmdungsgemäßen Laminats zur Herstellung eines Sicherheitsdokumentes enthaltend ein Sicherheitsformular, vorzugsweise eines Sicherheitsformulars in einer mehrschichtigen Buchdecke, besonders bevorzugt eines Sicherheitsformulars in einer Buchdecke für Sicherheits- und Identifikationsdokumente. Alle Ausführungsformen, Materialien, Mengen, Zusammensetzung und Additiven, wie im Zusammenhang mit dem erfmdungsgemäßen Schichtaufbau beschrieben, sind hier ebenfalls anwendbar. A further object of the invention relates to the use of the layer structure according to the invention or the laminate according to the invention for the production of a security document containing a security form, preferably a security form in a multi-layer book cover, particularly preferably a security form in a book cover for security and identification documents. All embodiments, materials, amounts, composition and additives as described in connection with the layer structure according to the invention can also be used here.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Laminats umfassend wenigstens die Schritte: i) Bereitstellung eines erfmdungsgemäßen Schichtaufbaus; ii) Laminierung des Schichtaufbaus aus Schritt i) bei einer Temperatur von > 80 °C bis < 220 °C, bevorzugt bei einer Temperatur von > 100 °C bis < 200 °C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur von > 110 °C bis < 190 °C, und einem Druck von > 2 N/cm2 bis < 500 N/cm2, bevorzugt bei einem Druck von > 10 N/cm2 bis < 400 N/cm2, besonders bevorzugt bei einem Druck von > 20 N/cm2 bis < 300 N/cm2, vorzugsweise Laminierung mit einem graviertem Laminierblech, besonders bevorzugt mit einem gravierten Laminierblech umfassend eine Anti-Haft-Beschichtung; iii) Optional Balten des Schichtaufbaus, bevorzugt entlang einer mittigen Linie des Schichtaufbaus, sodass der Schichtaufbau sowie das Laminat symmetrisch gefaltet wird; iv) Optional Pressen des Schichtaufbaus nach Schritt iii) entlang der mittigen Linie, vorzugsweise Pressen zwischen zwei Walzen, Rollen und/oder Platten, bei einer Temperatur, welche > 0,5 °C bis < 150 °C, bevorzugt > 1 °C bis < 50 °C besonders bevorzugt > 1°C bis < 20°C, über der Erweichungstemperatur der äußersten Schicht liegt, für eine Dauer von 2 bis 20 Sekunden, bevorzugt von 2 bis 10 Sekunden, besonders bevorzugt von 2 bis 5 Sekunden. v) Optional Entnahme des Laminats beinhaltend den Schichtaufbau aus der Presse. Another subject matter of the invention relates to a method for producing a multi-layer laminate, comprising at least the steps: i) providing a layer structure according to the invention; ii) Lamination of the layer structure from step i) at a temperature of >80°C to <220°C, preferably at a temperature of >100°C to <200°C, particularly preferably at a temperature of >110°C to < 190 ° C, and a pressure of> 2 N / cm 2 to <500 N / cm 2 , preferably at a pressure of> 10 N / cm 2 to <400 N / cm 2 , particularly preferably at a pressure of> 20 N /cm 2 to <300 N/cm 2 , preferably lamination with an engraved laminating sheet, particularly preferably with an engraved laminating sheet comprising an anti-stick coating; iii) optionally folding the layered construction, preferably along a central line of the layered construction, so that the layered construction as well as the laminate is folded symmetrically; iv) Optional pressing of the layered structure after step iii) along the central line, preferably pressing between two rolls, rolls and/or plates, at a temperature of > 0.5 °C to <150 °C, preferably > 1 °C to <50°C, particularly preferably >1°C to <20°C, is above the softening point of the outermost layer for a period of 2 to 20 seconds, preferably 2 to 10 seconds, particularly preferably 2 to 5 seconds. v) Optional removal of the laminate including the layer structure from the press.
Das Bereitstellen in Schritt i) kann jedes Bereitstellten des Schichtaufbaus sein, die der Fachmann hierfür auswählen würde. The provision in step i) can be any provision of the layer structure that the person skilled in the art would select for this purpose.
Für das Laminieren in Schritt ii) wurden hochglänzende Laminierbleche verwendet, so erhielt das Laminat beidseitig hochglänzende Oberflächen und hatte dadurch eine glasklare ErscheinungHigh-gloss laminating sheets were used for the lamination in step ii), so the laminate was given high-gloss surfaces on both sides and thus had a crystal-clear appearance
Zur Vermeidung von Wiederholungen wird hinsichtlich der Ausführungsformen und Vorzugsbereiche der einzelnen Schichten des Schichtaufbaus auf das Vorstehende verwiesen. To avoid repetition, reference is made to the above with regard to the embodiments and preferred ranges of the individual layers of the layer structure.
In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Schichtaufbau vor und/oder nach der Laminierung mittels Laserstrahlung an weiteren Stellen des Schichtaufbaus oder des Laminats mit einer schwarzen, weißen oder bunten Gravur, wie zuvor beschrieben, beschrieben werden. In another embodiment of the method according to the invention, the layer structure can be described before and/or after lamination by means of laser radiation at other points of the layer structure or the laminate with a black, white or colored engraving, as described above.
Methoden methods
Transmission/Strahlungsdurchlässigkeit: Zur Messung der Strahlungsdurchlässigkeit, auch Transmission [%] genannt, wurde eine Methode verwendet, die in den Spektralbereichen UV-VIS-NIR- MIR stattfand. Es wurde für den Spektralbereich von -2600 nm - 200 nm ein UV-VIS-NIR Spektrometer der Firma Jasco (V-670) (Japan) verwendet. Hier wurde das Standardprogramm mit folgenden Einstellungen gewählt, wenn nicht anders angegeben; UV/VIS bandwidth 1,0 nm; NIR bandwidth 4,0 nm; Scan speed 400 nm/min; Lightscore 340 nm; Grating/detector 850 nm. Transmission/radiation transmittance: To measure the radiation transmittance, also known as transmittance [%], a method was used that works in the spectral ranges UV-VIS-NIR- MIR took place. A UV-VIS-NIR spectrometer from Jasco (V-670) (Japan) was used for the spectral range from -2600 nm to 200 nm. The standard program with the following settings was selected here, unless otherwise specified; UV/VIS bandwidth 1.0nm; NIR bandwidth 4.0nm; scan speed 400nm/min; Light Score 340nm; Grating/detector 850nm.
Für den Spektralbereich von -2500 nm - 28000 nm (Wellenzahl: 350 bis 4000 cm"1) wurde ein FTIR- Spektrometer der Firma Thermo Fisher Scientific Inc., USA, Typ Nicolet™ iS™l 0 FT-IR verwendet.An FTIR spectrometer from Thermo Fisher Scientific Inc., USA, type Nicolet™ iS™1 0 FT-IR was used for the spectral range from -2500 nm-28000 nm (wave number: 350 to 4000 cm" 1 ).
Die Ergebnisse im Wellenlängenbereich von 200 bis 2700 nm sind in Figur 5 dargestellt, da dies der Spektralbereich ist in dem die Gravur bei 1064 nm durch den Dioden-Laser später in den Schichtaufbau eingebracht wurde. Für das Spektrometer Jasco (V-670) wurden folgende Einstellungen vorgehommen: The results in the wavelength range from 200 to 2700 nm are shown in FIG. 5, since this is the spectral range in which the engraving at 1064 nm was later introduced into the layer structure by the diode laser. The following settings were made for the spectrometer Jasco (V-670):
SPEKTROMETER BESCHREIBUNG SPECTROMETER DESCRIPTION
Beispiele examples
Beispiel 1) Example 1)
Herstellung eines hoch konzentrierten IR-Masterbatches. Production of a highly concentrated IR masterbatch.
Die Compoundierung des Masterbatches für die Herstellung einer weiteren Schicht b) in Form einer TPU Folie erfolgte mit einem herkömmlichen Zweischnecken-Compoundierextruder, bei für TPU üblichen Verarbeitungstemperaturen von 175°C bis 200°C. The masterbatch for the production of a further layer b) in the form of a TPU film was compounded using a conventional twin-screw compounding extruder, at processing temperatures of 175° C. to 200° C. which are customary for TPU.
Es wurde ein Master-Batch mit folgender Zusammensetzung compoundiert und anschließend granuliert: A master batch with the following composition was compounded and then granulated:
92.5 Gew.-% thermoplastisches Polyurethan, Elastolan™ 1185A der Firma BASF 92.5% by weight of thermoplastic polyurethane, Elastolan™ 1185A from BASF
7.5 Gew.-% YMDS 874 IR-Absorber der Fa. Sumitomo, (Cäsium Wolfram Oxid in Toluol). 7.5% by weight of YMDS 874 IR absorber from Sumitomo, (cesium tungsten oxide in toluene).
Beispiel 2) example 2)
Herstellung eines Typ a) Folientyps als weitere Schicht b) auf Basis von TPU Die TPU-Folie wurde hergestellt indem das Masterbatch-Granulat aus Beispiel 1) mit einem TPU Granulat gemischt wurde, in folgender Konzentration: Production of a type a) film type as a further layer b) based on TPU The TPU film was produced by mixing the masterbatch granules from Example 1) with TPU granules in the following concentration:
10 Gew.-% Masterbatch 10% by weight masterbatch
90 Gew.-% thermoplastisches Polyurethan, Elastolan™ 1185A der Firma BASF 90% by weight thermoplastic polyurethane, Elastolan™ 1185A from BASF
Es wurde eine Folie auf einer Blasfolien- Extrusionsanlage hergestellt, in einer Dicke von 200 pm. Alternativ kann eine solche Folie in einer Dicke von 20 bis 800 pm auch über eine Düse extrudiert werden indem die Mischung in einem Aufschmelzextruder aufgeschmolzen und über eine Düse zu einer Folie extrudiert. Transmissionswerte dieser weiteren Schicht b) sind in Fig. 5 und 6 dargestellt. A film was produced on a blown film extrusion line in a thickness of 200 μm. Alternatively, such a film with a thickness of 20 to 800 μm can also be extruded through a die by melting the mixture in a melting extruder and extruding it through a die to form a film. Transmission values of this further layer b) are shown in FIGS. 5 and 6.
Beispiel 3) example 3)
Herstellung eines Typ b) Folientyps als weitere Schicht b) auf Basis von TPU Production of a type b) film type as a further layer b) based on TPU
Die TPU-Folie wurde hergestellt indem das Masterbatch-Granulat mit einem TPU Granulat gemischt wurde, in folgender Konzentration: The TPU film was produced by mixing the masterbatch granules with TPU granules in the following concentration:
20 Gew.-% Masterbatch 20% by weight masterbatch
80 Gew.-% thermoplastisches Polyurethan, Elastolan™ 1185A der Firma BASF 80% by weight thermoplastic polyurethane, Elastolan™ 1185A from BASF
Es wurde eine Folie auf einer Blasfolien- Extrusionsanlage hergestellt, in einer Dicke von 200 pm. Alternativ kann eine solche Folie in einer Dicke von 20 bis 800 pm auch über eine Düse extrudiert werden indem die Mischung in einem Aufschmelzextruder aufgeschmolzen und über eine Düse zu einer Folie extrudiert. Transmissionswerte dieser weiteren Schicht b) sind in Fig. 5 und 6 dargestellt. A film was produced on a blown film extrusion line in a thickness of 200 μm. Alternatively, such a film with a thickness of 20 to 800 μm can also be extruded through a die by melting the mixture in a melting extruder and extruding it through a die to form a film. Transmission values of this further layer b) are shown in FIGS. 5 and 6.
Beispiel 4) Example 4)
Überlagern und Fügen der Folien aus Beispiel 2) bzw. Beispiel 3) an Reisepassdatenseiten aus Polycarbonat in Form von einer ersten Schicht a) durch Vibrationsschweißen. Overlaying and joining the films from example 2) or example 3) to passport data pages made of polycarbonate in the form of a first layer a) by vibration welding.
Die Reisepassdatenseiten entsprechend einer ersten Schicht a) des erfindungsgemäßen Schichtaufbaus wurden aus Polycarbonatfolien der Firma Covestro hergestellt. Die Herstellung der Datenseiten oder des Sicherheitsformulars erfolgte in folgendem Aufbau: 100 pm Makrofol® ID6-2 000000; 100 pm Makrofol® ID6-2 750061; 200 pm Makrofol® ID4-4 010207; 200 pm Makrofol® ID4-4 010207; 100 pm Makrofol® ID6-2 750061; 100 pm Makrofol® ID6-2 000000. The passport data pages corresponding to a first layer a) of the layer structure according to the invention were produced from polycarbonate films from Covestro. The data pages or the security form were produced in the following structure: 100 μm Makrofol® ID6-2 000000; 100 µm Makrofol® ID6-2 750061; 200 µm Makrofol® ID4-4 010207; 200 µm Makrofol® ID4-4 010207; 100 µm Makrofol® ID6-2 750061; 100 µm Makrofol® ID6-2 000000.
Die Folien wurden unter Druck und Wärme zu einem monolithischen Verbund mit einer Gesamtdicke von 800 pm geformt. Die Lamination wurde auf einer Presse der Firma Bürkle der Type 50/100 durchgeführt. Zuerst wurden die Folien in der Heizpresse bei 190°C für 6 Minuten bei einem Druck von 60 N/cm2 gepresst, der Druck wurde schließend auf 200 N/cm2 erhöht und für weitere 60 Sekunden aufrechterhalten. Anschließend wurden die Laminate unter einem Druck von 200 N/cm2 abgekühlt, bis zu einer Temperatur von 35°C, dann wurden die Laminate von der Presse entnommen. Anschließend wurden die Laminate in der Größe eines Reisepasses geschnitten, ca. 92 mm x 125 mm. Als nächstes wurde an einer der 125 mm langen Seiten des Laminats eine weitere Schicht b) in Form einer TPU- Folie aus Beispiel 2 oder 3 gelegt. Der Überlappungsbereich der TPU Folie (weitere Schicht b) mit den Laminaten aus Poly carbonat (erste Schicht a) hatte eine Breite von 6 mm. Das Fügen der Materialien der ersten Schicht a) und der weiteren Schicht b) zu einem erfindungsgemäßen Schichtaufbau erfolgte durch Wärmeimpulsschweißen auf einem Gerät der Type WISG von der Firma Heinz Schirmacher GmbH. Geschweißt wurde in 4 Sekunden bei einem Druck von 2 Bar und einer Temperatur von 140°C. Die anschließende Kühlzeit hatte eine Dauer von 20 Sekunden. The foils were formed into a monolithic composite with a total thickness of 800 μm under pressure and heat. The lamination was carried out on a Bürkle type 50/100 press. First, the foils were pressed in the heating press at 190° C. for 6 minutes at a pressure of 60 N/cm 2 , the pressure was finally increased to 200 N/cm 2 and maintained for a further 60 seconds. Subsequently, the laminates were cooled under a pressure of 200 N/cm 2 up to a temperature of 35°C, then the laminates were removed from the press. The laminates were then cut to the size of a passport, approx. 92 mm x 125 mm. Next, a further layer b) in the form of a TPU film from example 2 or 3 was placed on one of the 125 mm long sides of the laminate. The overlapping area of the TPU film (further layer b) with the polycarbonate laminate (first layer a) had a width of 6 mm. Joining the materials the first layer a) and the further layer b) to form a layer structure according to the invention was carried out by thermal pulse welding on a WISG device from Heinz Schirmacher GmbH. Welded in 4 seconds at a pressure of 2 bar and a temperature of 140°C. The subsequent cooling time had a duration of 20 seconds.
Beispiel 5) Example 5)
Überlagern und Fügen der Folien aus Beispiel 2) bzw. Beispiel 3) an Reisepassdatenseiten aus Polycarbonat in Form von einer ersten Schicht a) durch Lamination. Die Reisepassdatenseiten wurden aus Polycarbonatfolien der Firma Covestro hergestellt. Overlaying and joining the films from example 2) or example 3) to passport data pages made of polycarbonate in the form of a first layer a) by lamination. The passport data pages were made from polycarbonate films from Covestro.
Die Herstellung der Datenseiten oder des Sicherheitsformulars erfolgte in folgendem Schichtaufbau: 100 pm Makrofol® ID6-2 000000; 100 pm Makrofol® ID6-2 750061; 200 pm Makrofol® ID4-4 010207; 200 pm Makrofol® ID4-4 010207; 100 pm Makrofol® ID6-2 750061; 100 pm Makrofol® ID6-2 000000.The data pages or the security form were produced in the following layer structure: 100 μm Makrofol® ID6-2 000000; 100 µm Makrofol® ID6-2 750061; 200 µm Makrofol® ID4-4 010207; 200 µm Makrofol® ID4-4 010207; 100 µm Makrofol® ID6-2 750061; 100 µm Makrofol® ID6-2 000000.
Die Folien wurden unter Druck und Wärme zu einem monolithischen Verbund in einer Gesamtdicke von 800 pm geformt. Die Lamination wurde auf einer Presse der Firma Bürkle der Type 50/100 durchgeführt. Zuerst wurden die Folien in der Heizpresse bei 190°C für 6 Minuten bei einem Druck von 60 N/cm2 gepresst, der Druck wurde schließend auf 200 N/cm2 erhöht und für weitere 60 Sekunden aufrechterhalten. Anschließend wurden die Laminate unter einem Druck von 200 N/cm2 abgekühlt, bis zu einer Temperatur von 35°C, dann wurden die Laminate von der Presse entnommen. Anschließend wurden die Laminate in der Größe eines Reisepasses geschnitten, ca. 92 mm x 125 mm. Als nächstes wurde an einer der 125 mm langen Seiten des Laminats eine weitere Schicht b) in Form einer TPU- Folie aus Beispiel 2 oder 3 gelegt. Der Überlappungsbereich der TPU Folie (weitere Schicht b) mit den Laminaten aus Polycarbonat (erste Schicht a) hatte eine Breite von 6 mm. Das Fügen der Materialien der ersten Schicht a) und der weiteren Schicht b) zu einem erfindungsgemäßen Schichtaufbau erfolgte durch Lamination auf einer Presse der Firma Bürkle der Type 50/100. Zuerst wurden die Materialien in der Heizpresse bei 160°C für 60 Sekunden bei einem Druck von 30 N/cm2 gepresst. Anschließend wurden die Materialien unter einem Druck von 50N/cm2 abgekühlt, bis zu einer Temperatur von 35 °C, dann wurden die Laminate von der Presse entnommen. Für das Laminieren wurde Laminierbleche mit einer Anti-Haft-Beschichtung verwendet, um das Haften der TPU-Folie am Laminierblech zu vermeiden. Es wurden Laminierbleche der Firma 4-Plate verwendet mit einer Antihaft-Beschitung der Firma Plascotec. The foils were formed into a monolithic composite with a total thickness of 800 μm under pressure and heat. The lamination was carried out on a Bürkle type 50/100 press. First, the foils were pressed in the heating press at 190° C. for 6 minutes at a pressure of 60 N/cm 2 , the pressure was finally increased to 200 N/cm 2 and maintained for a further 60 seconds. Subsequently, the laminates were cooled under a pressure of 200 N/cm 2 up to a temperature of 35°C, then the laminates were removed from the press. The laminates were then cut to the size of a passport, approx. 92 mm x 125 mm. Next, a further layer b) in the form of a TPU film from example 2 or 3 was placed on one of the 125 mm long sides of the laminate. The overlapping area of the TPU film (further layer b) with the polycarbonate laminate (first layer a) had a width of 6 mm. The materials of the first layer a) and the further layer b) were joined to form a layer structure according to the invention by lamination on a type 50/100 press from Bürkle. First, the materials were pressed in the hot press at 160°C for 60 seconds at a pressure of 30 N/cm 2 . Subsequently, the materials were cooled under a pressure of 50N/cm 2 up to a temperature of 35°C, then the laminates were removed from the press. Laminating sheets with a non-stick coating were used for the lamination to prevent the TPU film from sticking to the laminating sheet. Laminating sheets from the company 4-Plate with a non-stick coating from the company Plascotec were used.
Beispiel 6) Example 6)
Versiegeln der Fügestelle durch Einbringen einer Gravur unter Erhalt einer Füge-Zone. Sealing of the joint by introducing an engraving while preserving a joint zone.
Die gefügten Materialien aus Beispiel 4) und 5) hergestellt mit der weiteren Schicht b) in Form der TPU- Folie aus Beispiel 3) wurden an der Fügekante mittels einer Lasergravur versiegelt. Damit ist bei Trennung der gefügten Materialien der weiteren Schicht b) aus TPU und der ersten Schicht a) aus PC, ein erneutes Fügen in exakter Art und Weise nahezu unmöglich. So können Fälschungsversuche von Reisepässen einfach identifiziert werden. Dazu wurden die TPU-PC Verbünde auf dem Werkstückträger einer Lasergravieranlage platziert. Verwendet wurde eine Lasergravieranlage der Firma Foba, Type D84S. Es wurde mit einer Stromstärke von 30 Ampere und einer Frequenz von 8 KHz, bei einer Verfahrgeschwindigkeit von 100 mm/s lasergraviert. Es wurden sowohl Buchstaben als auch Zahlen, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, graviert. Dabei wurde die Gravur parallel zur und über die Fügekante PC zu TPU erstellt und zwar so, dass die obere Hälfte der Buchstaben und Zahlen im TPU im Überlappungsbereich graviert wurden (weitere Teil-Gravur) und die untere Hälfte im PC außerhalb des Überlappungsbereiches (erste Teil-Gravur). Dabei erschien die Gravur zweifarbig. Im TPU- Anteil (weitere Teil-Gravur) erschien diese als weiße erhabene Gravur. Die Gravur im PC-Anteil (erste Teil- Gravur) außerhalb des Überlappungsbereiches erschien als schwarze erhabene Gravur. The joined materials from example 4) and 5) produced with the further layer b) in the form of the TPU film from example 3) were sealed at the joint edge by means of a laser engraving. Thus, when the joined materials of the further layer b) made of TPU and the first layer a) made of PC separate, it is almost impossible to join them again in an exact manner. So counterfeit attempts by Passports are easily identified. To do this, the TPU-PC composites were placed on the workpiece carrier of a laser engraving system. A laser engraving system from Foba, type D84S, was used. It was laser engraved with a current of 30 amps and a frequency of 8 KHz, at a travel speed of 100 mm/s. Both letters and numbers as shown in Figures 1 and 2 were engraved. The engraving was created parallel to and over the joining edge PC to TPU in such a way that the upper half of the letters and numbers in the TPU were engraved in the overlapping area (further partial engraving) and the lower half in the PC outside of the overlapping area (first part -Engraving). The engraving appeared in two colors. In the TPU portion (further partial engraving) this appeared as a white raised engraving. The engraving in the PC portion (first partial engraving) outside the overlap area appeared as a black raised engraving.
Bei einem Versuch mit Hilfe von Werkzeugen und Erhitzen der weiteren Schicht b) in Form der TPU- Folie, konnte diese von der ersten Schicht a) in Form der PC-Datenseite entfernt werden. Dabei sind jedoch die gravierten Buchstaben und Zahlen zerstört worden. Die Gravur in der weiteren Schicht b), im TPU-Anteil war nach Entfernen der weiteren Schicht b) TPU- Folie von der ersten Schicht a) in Form der PC-Schicht, in der darunter liegenden PC-Schicht nicht mehr zu erkennen, wie in Figur 3 zu erkennen ist. Je nach Wahl der Menge an IR-Absorber ist es möglich bei gleichbleibender Laserleistung im Überlappungsbereich die weitere Teil-Gravur nur in die weitere Schicht b) einzubringen oder auch in die darunterliegende erste Schicht a). Bevorzugt ist es, wenn die weitere Teil-Gravur ausschließlich auf der weiteren Schicht b) vorliegt. In an experiment using tools and heating the further layer b) in the form of the TPU film, this could be removed from the first layer a) in the form of the PC data page. However, the engraved letters and numbers were destroyed. After removing the further layer b) TPU film from the first layer a) in the form of the PC layer, the engraving in the further layer b), in the TPU portion, was no longer recognizable in the underlying PC layer, as can be seen in FIG. Depending on the amount of IR absorber selected, it is possible to introduce the further partial engraving only into the further layer b) or also into the underlying first layer a) while the laser power remains the same in the overlapping area. It is preferred if the further partial engraving is present exclusively on the further layer b).
Beispiel 7) Example 7)
Versiegeln der Fügestelle durch Einbringen einer Gravur unter Erhalt einer Füge-Zone. Sealing of the joint by introducing an engraving while preserving a joint zone.
Die gefügten Materialien aus Beispiel 4) und 5) hergestellt mit der weiteren Schicht b) in Form der TPU- Folie aus Beispiel 2) wurden an der Fügekante mittels einer Lasergravur versiegelt unter Erhalt eines erfindungsgemäßen Schichtaufbaus. Damit ist bei Trennung der gefügten Materialien der weiteren Schicht b) aus TPU und der ersten Schicht a) aus PC, ein erneutes Fügen in exakter Art und Weise nahezu unmöglich. So können Fälschungsversuche von Reisepässen einfach identifiziert werden. Dazu wurden die TPU-PC Verbünde auf dem Werkstückträger einer Lasergravieranlage platziert. The joined materials from example 4) and 5) produced with the further layer b) in the form of the TPU film from example 2) were sealed at the joining edge by means of laser engraving to obtain a layer structure according to the invention. Thus, when the joined materials of the further layer b) made of TPU and the first layer a) made of PC separate, it is almost impossible to join them again in an exact manner. This makes it easy to identify attempts to forge passports. To do this, the TPU-PC composites were placed on the workpiece carrier of a laser engraving system.
Verwendet wurde eine Lasergravieranlage der Firma Foba, Type D84S, dessen Laser bei einer Wellenlänge von 1064 nm arbeitet. Es wurde mit einer Stromstärke von 30 Ampere und einer Frequenz von 8 KHz, bei einer Verfahrgeschwindigkeit von 100 mm/s lasergraviert. Es wurden Buchstaben, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, graviert. Dabei wurde die Gravur parallel zur und über die Fügekante PC zu TPU erstellt und zwar so, dass die obere Hälfte der Buchstaben und Zahlen im Überlappungsbereich ins TPU graviert wurden (weitere Teil-Gravur) und die untere Hälfte im PC außerhalb des Überlappungsbereiches (erste Teil-Gravur). Dabei erschien die Gravur sowohl im TPU- Anteil als auch im PC-Anteil als schwarze erhabene Gravur. Bei einem Versuch mit Hilfe von Werkzeugen und Erhitzen der TPU-Folie, konnte diese von der PC- Datenseite entfernt werden. Die Gravur im TPU-Anteil war nach Entfernen der TPU- Folie auch in der darunter hegenden PC-Schicht zu erkennen. Eine Fälschung ist damit nahezu ausgeschlossen. A laser engraving system from Foba, type D84S, was used, the laser of which operates at a wavelength of 1064 nm. It was laser engraved with a current of 30 amps and a frequency of 8 KHz, at a travel speed of 100 mm/s. Letters as shown in Figures 1 and 2 were engraved. The engraving was created parallel to and over the joining edge PC to TPU in such a way that the upper half of the letters and numbers in the overlapping area were engraved in the TPU (further partial engraving) and the lower half in the PC outside of the overlapping area (first part -Engraving). The engraving appeared as a black raised engraving both in the TPU portion and in the PC portion. In an attempt using tools and heating the TPU film, it could be removed from the PC data page. After removing the TPU film, the engraving in the TPU portion was also visible in the PC layer underneath. A forgery is almost impossible.
Beispiel 8) Example 8)
Herstellung eines Typ b) Folientyps als weitere Schicht b) auf Basis von TPU mit alternativem UV- Absorber Production of a type b) film type as a further layer b) based on TPU with an alternative UV absorber
Die TPU-Folie wurde hergestellt mit einem thermoplastisches Polyurethan, Elastolan™ 1185 A der Firma BASF, auf einer Blasfolien- Extrusionsanlage , in einer Dicke von 200 pm. Alternativ kann eine solche Folie in einer Dicke von 20 bis 800 pm auch über eine Düse extrudiert werden indem das thermoplastisches Polyurethan in einem Aufschmelzextruder aufgeschmolzen und über eine Düse zu einer Folie extrudiert wird. Anschließend wurde die Folie mit einer transparenten Infrarotabsorbierenden Flüssigkeit mittels Pinselauftrag beschichtet und an der Luft getrocknet. Verwendet wurde eine Infrarot-absorbierende Flüssigkeit von der Firma Clearweld, Type LD920C, die organische IR-absorbierende Farbstoffe enthält. Alternativ kann die Infrarot-absorbierende Flüssigkeit von der Firma Clearweld, Type LD920C auch direkt in des thermoplastische Polyurethan vor der Extrusion eingearbeitet werden. The TPU film was produced with a thermoplastic polyurethane, Elastolan™ 1185 A from BASF, on a blown film extrusion line, with a thickness of 200 μm. Alternatively, such a film with a thickness of 20 to 800 μm can also be extruded through a die by melting the thermoplastic polyurethane in a melting extruder and extruding it through a die to form a film. The film was then coated with a transparent infrared absorbing liquid by brush application and air dried. An infrared-absorbing liquid from Clearweld, type LD920C, which contains organic IR-absorbing dyes, was used. Alternatively, the infrared-absorbing liquid from Clearweld, type LD920C, can also be incorporated directly into the thermoplastic polyurethane before extrusion.
Beispiel 9) Example 9)
Überlagern und Fügen der Folien aus Beispiel 8) an Reisepassdatenseiten aus Polycarbonat in Form von einer ersten Schicht a) durch Vibrationsschweißen. Superimposing and joining the films from example 8) to passport data pages made of polycarbonate in the form of a first layer a) by vibration welding.
Die Reisepassdatenseiten entsprechend einer ersten Schicht a) des erfindungsgemäßen Schichtaufbaus wurden aus Polycarbonatfolien der Firma Covestro hergestellt. Die Herstellung der Datenseiten oder des Sicherheitsformulars erfolgte in folgendem Aufbau: 100 pm Makrofol® ID6-2 000000; 100 pm Makrofol® ID6-2 750061; 200 pm Makrofol® ID4-4 010207; 200 pm Makrofol® ID4-4 010207; 100 pm Makrofol® ID6-2 750061; 100 pm Makrofol® ID6-2 000000. The passport data pages corresponding to a first layer a) of the layer structure according to the invention were produced from polycarbonate films from Covestro. The data pages or the security form were produced in the following structure: 100 μm Makrofol® ID6-2 000000; 100 µm Makrofol® ID6-2 750061; 200 µm Makrofol® ID4-4 010207; 200 µm Makrofol® ID4-4 010207; 100 µm Makrofol® ID6-2 750061; 100 µm Makrofol® ID6-2 000000.
Die Folien wurden unter Druck und Wärme zu einem monolithischen Verbund mit einer Gesamtdicke von 800 pm geformt. Die Lamination wurde auf einer Presse der Firma Bürkle der Type 50/100 durchgeführt. Zuerst wurden die Folien in der Heizpresse bei 190°C für 6 Minuten bei einem Druck von 60 N/cm2 gepresst, der Druck wurde anschließend auf 200 N/cm2 erhöht und für weitere 60 Sekunden aufrechterhalten. Anschließend wurden die Laminate unter einem Druck von 200 N/cm2 abgekühlt, bis zu einer Temperatur von 35°C, dann wurden die Laminate von der Presse entnommen. Anschließend wurden die Laminate in der Größe eines Reisepasses geschnitten, ca. 92 mm x 125 mm. Als nächstes wurde an einer der 125 mm langen Seiten des Laminats eine weitere Schicht b) in Form einer TPU- Folie aus Beispiel 8 gelegt. Der Überlappungsbereich der TPU Folie (weitere Schicht b) mit den Laminaten aus Poly carbonat (erste Schicht a) hatte eine Breite von 6 mm. Das Fügen der Materialien der ersten Schicht a) und der weiteren Schicht b) zu einem erfindungsgemäßen Schichtaufbau erfolgte durch Wärmeimpulsschweißen auf einem Gerät der Type WISG von der Firma Heinz Schirmacher GmbH. Geschweißt wurde in 4 Sekunden bei einem Druck von 2 Bar und einer Temperatur von 140°C. Die anschließende Kühlzeit hatte eine Dauer von 20 Sekunden. The foils were formed into a monolithic composite with a total thickness of 800 μm under pressure and heat. The lamination was carried out on a Bürkle type 50/100 press. First, the foils were pressed in the heating press at 190° C. for 6 minutes at a pressure of 60 N/cm 2 , the pressure was then increased to 200 N/cm 2 and maintained for a further 60 seconds. Subsequently, the laminates were cooled under a pressure of 200 N/cm 2 up to a temperature of 35°C, then the laminates were removed from the press. The laminates were then cut to the size of a passport, approx. 92 mm x 125 mm. Next, a further layer b) in the form of a TPU film from Example 8 was placed on one of the 125 mm long sides of the laminate. The overlapping area of the TPU film (further layer b) with the polycarbonate laminate (first layer a) had a width of 6 mm. Joining the materials the first layer a) and the further layer b) to form a layer structure according to the invention was carried out by thermal pulse welding on a WISG device from Heinz Schirmacher GmbH. Welded in 4 seconds at a pressure of 2 bar and a temperature of 140°C. The subsequent cooling time had a duration of 20 seconds.
Beispiel 10) example 10)
Versiegeln der Fügestelle durch Einbringen einer Gravur unter Erhalt einer Füge-Zone Sealing of the joint by introducing an engraving while preserving a joint zone
Die gefügten Materialien aus Beispiel 8) und 9) hergestellt mit der weiteren Schicht b) in Form der TPU- Folie aus Beispiel 8) wurden an der Fügekante mittels einer Lasergravur versiegelt unter Erhalt eines erfindungsgemäßen Schichtaufbaus. Damit ist bei Trennung der gefügten Materialien der weiteren Schicht b) aus TPU und der ersten Schicht a) aus PC, ein erneutes Fügen in exakter Art und Weise nahezu unmöglich. So können Fälschungsversuche von Reisepässen einfach identifiziert werden. Dazu wurden die TPU-PC Verbünde auf dem Werkstückträger einer Lasergravieranlage platziert. Verwendet wurde eine Lasergravieranlage der Firma Trumpf, Type 3130, dessen Laser bei einer Wellenlänge von 1064 nm arbeitet. Es wurde mit einer Leistung von 80% und einer Frequenz von 12 KHz, bei einer Verfahrgeschwindigkeit von 400 mm/s lasergraviert. Es wurden sowohl Buchstaben als auch Zahlen, wie in Figurö gezeigt, graviert. Dabei wurde die Gravur parallel zur und über die Fügekante PC zu TPU erstellt und zwar so, dass die obere Hälfte der Buchstaben und Zahlen im TPU im Überlappungsbereich graviert wurden (weitere Teil-Gravur) und die untere Hälfte im PC außerhalb des Überlappungsbereiches (erste Teil-Gravur). Dabei erschien die Gravur zweifarbig. Im TPU- Anteil (weitere Teil-Gravur) erschien diese als weiße erhabene Gravur. Die Gravur im PC-Anteil (erste Teil- Gravur) außerhalb des Überlappungsbereiches erschien als schwarze erhabene Gravur. The joined materials from example 8) and 9) produced with the further layer b) in the form of the TPU film from example 8) were sealed at the joint edge by means of laser engraving to obtain a layer structure according to the invention. Thus, when the joined materials of the further layer b) made of TPU and the first layer a) made of PC separate, it is almost impossible to join them again in an exact manner. This makes it easy to identify attempts to forge passports. To do this, the TPU-PC composites were placed on the workpiece carrier of a laser engraving system. A laser engraving system from Trumpf, type 3130, was used, the laser of which operates at a wavelength of 1064 nm. It was laser engraved with a power of 80% and a frequency of 12 KHz, at a travel speed of 400 mm/s. Both letters and numbers were engraved, as shown in Figurö. The engraving was created parallel to and over the joining edge PC to TPU in such a way that the upper half of the letters and numbers in the TPU were engraved in the overlapping area (further partial engraving) and the lower half in the PC outside of the overlapping area (first part -Engraving). The engraving appeared in two colors. In the TPU portion (further partial engraving) this appeared as a white raised engraving. The engraving in the PC portion (first partial engraving) outside the overlap area appeared as a black raised engraving.
Figuren characters
In den Figuren 1-4 werden bevorzugte Ausführungsformen für den Schichtaufbau und das Verfahren zu dessen Herstellung beschrieben, die nicht einschränkend zu lesen sind. Die Figuren zeigen inIn the figures 1-4 preferred embodiments for the layer structure and the method for its production are described, which are not to be read restrictively. The figures show in
Figur 1 : eine Darstellung eines Schichtaufbaus in Form eines Reisepasses mit einer personalisierten Gravur auf der ersten Schicht a) in schwarz und auf der weiteren Schicht b) im Überlappungsbereich in milchig bis weiß; FIG. 1: an illustration of a layer structure in the form of a passport with a personalized engraving on the first layer a) in black and on the further layer b) in the overlapping area in milky to white;
Figur 2: eine Nahaufnahme der Darstellung des Sicherheitsdokumentes aus Figur 1 in Form eines Reisepasses mit einer personalisierten Gravur auf der ersten Schicht a) in schwarz (erste Teil-Gravur) und auf der weiteren Schicht b) im Überlappungsbereich in trüb oder weiß (weitere Teil-Gravur);Figure 2: A close-up of the depiction of the security document from Figure 1 in the form of a passport with a personalized engraving on the first layer a) in black (first part engraving) and on the other layer b) in the overlapping area in cloudy or white (further part -Engraving);
Figur 3 : ein erfindungsgemäßer Schichtaufbau, bei dem die personalisierte Gravur nicht zerstörungsfrei ablösbar ist; FIG. 3: a layer structure according to the invention, in which the personalized engraving cannot be detached without being destroyed;
Figur 4a: eine schematische Darstellung des Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schichtaufbaus mit Füge-Zone; Figur 4b: eine schematische Darstellung des Verfahrens zur Herstellung eines mehrschichtigen Laminats enthaltend den erfindungsgemäßen Schichtaufbau; FIG. 4a: a schematic representation of the method for producing a layer structure according to the invention with a joining zone; FIG. 4b: a schematic representation of the process for producing a multilayer laminate containing the layer structure according to the invention;
Figuren 5 : ein Diagramm der Transmissionswerte zweier weiterer Schichten b) aus den Beispielen 2) und 3) mit unterschiedlichen Anteilen an IR-Absorber im Wellenlängenbereich 200 bis 2700 nm;FIG. 5: a diagram of the transmission values of two further layers b) from examples 2) and 3) with different proportions of IR absorber in the wavelength range from 200 to 2700 nm;
In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Schichtaufbau 10 in Form eines Reisepasses, der ein Sicherheitsdokument darstellt gezeigt. Der Schichtaufbau 10 wurde gemäß Beispielen 7 hergestellt. Der Schichtaufbau 10 beinhaltet mindestens eine erste Schicht a) 14, bestehend aus einem Poly carbonat sowie eine weitere Schicht b) 12, bestehend aus einem thermoplastischen Polyurethan. Die weitere Schicht b) 12 überlappt im Überlappungsbereich 17 die erste Schicht a) 14. Weiterhin befinden sich mehrere zusammenhängende Gravuren 13, die jeweils aus einem weißen bzw. fast durchsichtigen Teil 16 und einem schwarzen Teil 18 bestehen in dem Schichtaufbau 10. Der weiße Teil der Gravur 16 befindet sich im Überlappungsbereich 17 und der schwarze Teil der Gravur 18 befindet sich ausschließlich auf der ersten Schicht a) 14. Die beiden Teile 16 und 18 der Gravur sind durch eine Füge- Zone miteinander verbunden, in dem der schwarze Teil der Gravur, nämlich die erste Teil-Gravur 18, unmittelbar auf den trüben bzw. weißen Teil der Gravur, der weiteren Teil-Gravur 16 stößt. FIG. 1 shows a layer structure 10 according to the invention in the form of a passport, which represents a security document. The layer structure 10 was produced according to example 7. The layer structure 10 includes at least a first layer a) 14 consisting of a poly carbonate and a further layer b) 12 consisting of a thermoplastic polyurethane. The further layer b) 12 overlaps the first layer a) 14 in the overlapping area 17. There are also several connected engravings 13, each consisting of a white or almost transparent part 16 and a black part 18 in the layer structure 10. The white part of the engraving 16 is in the overlapping area 17 and the black part of the engraving 18 is exclusively on the first layer a) 14. The two parts 16 and 18 of the engraving are connected to one another by a joining zone in which the black part of the engraving , namely the first part-engraving 18, directly to the cloudy or white part of the engraving, the other part-engraving 16 encounters.
Figur 2 ist eine Vergrößerung des mittleren Teils des Schichtaufbaus 10 aus Figur 1. Der Überlappungsbereich 17 und die Gravur 13 mit ihren Teilbereichen der weißen Teil-Gravur 16 auf der weiteren Schicht b) 12 und der schwarzen Teil-Gravur 18 auf der ersten Schicht a) 14 sind gut zu erkennen.FIG. 2 is an enlargement of the middle part of the layered structure 10 from FIG ) 14 are clearly visible.
In Figur 3 ist der Versuch einer Fälschung an einem erfmdungsgemäßen Schichtaufbau, wie er in Figur 2 dargestellt wurde, hergestellt gemäß Beispiel 6, gezeigt. Es ist zu erkennen, dass die zusammenhängende Gravur 13 nicht so zu trennen ist, dass die Gravur 13 wieder herstellbar wäre oder auf einer der Schichten, der Schicht a) 14 oder der Schicht b) 12 zu lesen wäre. Es ist also keine zerstörungsfreie Ablösung der weiteren Schicht b) 12 von der ersten Schicht a) 14 möglich. Aus der übriggebliebenen Teil-Gravur 18 kann auf die Information, die in der zusammenhängenden Gravur 13 vor Abziehen der weiteren Schicht b) 12 enthalten war, nicht oder nur schwer rückgeschlossen werden.FIG. 3 shows an attempt to forge a layer structure according to the invention, as shown in FIG. 2, produced according to Example 6. It can be seen that the continuous engraving 13 cannot be separated in such a way that the engraving 13 could be restored or read on one of the layers, layer a) 14 or layer b) 12. It is therefore not possible to detach the further layer b) 12 from the first layer a) 14 without destroying it. From the remaining partial engraving 18, it is difficult or impossible to draw conclusions about the information that was contained in the continuous engraving 13 before the further layer b) 12 was peeled off.
In Figur 4a ist schematisch das Verfahren zur Herstellung eines Schichtaufbaus 10 mit Füge-Zone dargestellt. In Schritt I) 20 wurde die erste Schicht a) bereitgestellt. In Schritt II) 22 wurde die erste Schicht a) durch die weitere Schicht b) zumindest zu einem Teil überlagert und durch Lamination auf einer Presse der Firma Bürkle der Type 50/100 zusammenlaminiert. Hierbei wurden die Materialien der ersten Schicht a) und der weiteren Schicht b) mindestens im Überlappungsbereich in der genannten Presse bei 160°C für 60 Sekunden bei einem Druck von 30 N/cm2 gepresst. Anschließend wurden die Materialien unter einem Druck von 50N/cm2 abgekühlt, bis zu einer Temperatur von 35°C. Dann wurden die Laminate von der Presse entnommen. Für das Laminieren wurden Laminierbleche mit einer Anti- Haft-Beschichtung verwendet, um das Haften der TPU-Folie am Laminierblech zu vermeiden. Es wurden Laminierbleche der Firma 4-Plate verwendet mit einer Antihaft-Beschichtung der Firma Plascotec.. In Schritt III) 24 wurde die Gravur mittels eines Lasers sowohl in dem Überlappungsbereich von Schicht a) und b) unter Ausbildung einer Füge-Zone als auch in dem Teil der ersten Schicht a) erzeugt, die nicht von der weiteren Schicht b) überlagert ist. In FIG. 4a, the method for producing a layer structure 10 with a joining zone is shown schematically. In step I) 20 the first layer a) was provided. In step II) 22, the first layer a) was at least partially superimposed by the further layer b) and laminated together by lamination on a Bürkle type 50/100 press. Here, the materials of the first layer a) and the further layer b) were pressed at least in the overlapping area in the stated press at 160° C. for 60 seconds at a pressure of 30 N/cm 2 . The materials were then cooled under a pressure of 50N/cm 2 to a temperature of 35°C. Then the laminates were removed from the press. Laminating sheets with an anti-stick coating were used for laminating to prevent the TPU film from sticking to the laminating sheet. Laminating sheets from the company 4-Plate were used with a non-stick coating from the company Plascotec of layers a) and b) to form a joining zone and also in the part of the first layer a) which is not covered by the further layer b).
In Figur 4b ist schematisch das Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Laminats gezeigt. In Schritt i) 30 wurde der erfindungsgemäße Schichtaufbau 10 bereitgestellt. In Schritt ii) 32 wurde der Schichtaufbau 10 aus Schritt i) 30 bei einer Temperatur von 180 °C und einem Druck von 100 N/cm2 in einer handelsüblichen Presse, wie oben um Zusammenhang mit Figur 4a beschrieben laminiert. In Schritt iii) 34, der optional ist, wurde der laminierte Schichtaufbau 10 aus Schritt ii) 32 entlang einer Linie, die mittig durch den Schichtaufbau 10 läuft, gefaltet. In Schritt iv) 36, der optional ist, wurde der Schichtaufbau 10 aus Schritt iii) 34 zwischen zwei Walzen bei einer Temperatur von 250 °C für 5 Sekunden gepresst. Anschließend wurde das Laminat in Schritt v) 38 aus der Presse genommen.In FIG. 4b, the process for producing a multi-layer laminate is shown schematically. In step i) 30 the layer structure 10 according to the invention was provided. In step ii) 32, the layer structure 10 from step i) 30 was laminated at a temperature of 180° C. and a pressure of 100 N/cm 2 in a commercially available press, as described above in connection with FIG. 4a. In step iii) 34, which is optional, the laminated layup 10 from step ii) 32 was folded along a line running through the layup 10 centrally. In step iv) 36, which is optional, the layered structure 10 from step iii) 34 was pressed between two rollers at a temperature of 250° C. for 5 seconds. The laminate was then removed from the press in step v) 38 .
In Figur 5 sind die Transmissionswerte der weiteren Schichten b) aus den Beispielen 2) und 3) in dem Wellenlängenbereich von 200 bis 2700 nm aufgetragen, wie sie anhand der Messmethode wie oben beschrieben gemessen wurden. Unerwarteter Weise nahm die Transmission bei der Wellenlänge 1064 nm, bei der die Gravur 13 in den Schichtaufbau 10 eingebracht wird nicht linear sondern deutlich stärker ab. So nahm bei Verdoppelung der IR-Absorber Konzentration, von 0,75 Gew.-% in Beispiel 2) auf 1,5 Gew.- in Beispiel 3), die Transmission nicht auf die Hälfte sondern auf 1/3 ab, nämlich von 45 % auf 15 %. FIG. 5 shows the transmission values of the further layers b) from Examples 2) and 3) in the wavelength range from 200 to 2700 nm, as measured using the measurement method described above. Unexpectedly, the transmission at the wavelength of 1064 nm, at which the engraving 13 is introduced into the layer structure 10, did not decrease linearly but significantly more. Thus, when the IR absorber concentration was doubled, from 0.75% by weight in example 2) to 1.5% by weight in example 3), the transmission did not decrease by half but by 1/3, namely from 45 % to 15%.
In Figur 6 ist ein erfindungsgemäßer Schichtaufbau 10 in Form eines Reisepasses, der ein Sicherheitsdokument darstellt gezeigt. Der Schichtaufbau 10 wurde gemäß Beispiel 10 hergestellt. Der Schichtaufbau 10 beinhaltet mindestens eine erste Schicht a) 14, bestehend aus einem Poly carbonat sowie eine weitere Schicht b) 12, bestehend aus einem thermoplastischen Polyurethan. Die erste Schicht a) 14 überlappt im Überlappungsbereich 17 die weitere Schicht b) 12. Weiterhin befinden sich mehrere zusammenhängende Gravuren 13, die mindestens zu einem Teil aus einem weißen bzw. fast durchsichtigen Teil 16 und einem schwarzen Teil 18 bestehen zum Teil auf der ersten Schicht a) 14 und zum Teil auf der weiteren Schicht b) 12. Der weiße Teil der Gravur 16 befindet sich auf der weiteren Schicht b) 12 und der schwarze Teil der Gravur 18 befindet sich im Überlappungsbereich 17 auf der ersten Schicht a) 14. Die beiden Teile 16 und 18 der Gravur sind durch eine Füge-Zone miteinander verbunden, in dem der schwarze Teil der Gravur, nämlich die erste Teil-Gravur 18, unmittelbar auf den trüben bzw. weißen Teil der Gravur, der weiteren Teil-Gravur 16 stößt. FIG. 6 shows a layer structure 10 according to the invention in the form of a passport, which represents a security document. The layer structure 10 was produced according to example 10. The layer structure 10 includes at least a first layer a) 14 consisting of a poly carbonate and a further layer b) 12 consisting of a thermoplastic polyurethane. The first layer a) 14 overlaps the other layer b) 12 in the overlapping area 17. There are also several connected engravings 13, which at least partly consist of a white or almost transparent part 16 and a black part 18, partly on the first Layer a) 14 and partly on the further layer b) 12. The white part of the engraving 16 is on the further layer b) 12 and the black part of the engraving 18 is in the overlapping area 17 on the first layer a) 14. The two parts 16 and 18 of the engraving are connected to one another by a joining zone, in which the black part of the engraving, namely the first partial engraving 18, lies directly on the cloudy or white part of the engraving, the further partial engraving 16 bumps.

Claims

42 Ein Schichtaufbau, vorzugsweise ein Scharnier, besonderes bevorzugt ein Scharnier ausgebildet zwischen einem Sicherheitsformular und einer Buchdecke, beispielsweise über eine Lasche, ganz besonders bevorzugt ein Scharnier ausgebildet zwischen einem Sicherheitsformular und einer Buchdecke eines Identifikations- oder Sicherheitsdokumentes, umfassend wenigstens a) eine erste strahlungs-gravierbare Schicht a) enthaltend wenigstens ein polymeres Material; und b) wenigstens eine weitere Schicht b) enthaltend wenigstens ein polymeres Material, bevorzugt ein thermoplastisches Elastomer, vorzugsweise ein thermoplastisches Polyurethan mit einer Härte von > 40 Shore A gemäß DIN ISO 7619-1-2012-2 bis < 95 Shore D gemäß DIN ISO 7619-1-2012-2; wobei die weitere Schicht b) die erste Schicht a) zu einem Teil unter Ausbildung eines Überlappungsbereiches überlagert, und wobei sich eine zusammenhängende Gravur zum Teil in dem Überlappungsbereich, bevorzugt in der weiteren Schicht b), und zu einem Teil in dem Teil der Schicht a), der sich außerhalb des Überlappungsbereiches erstreckt. Der Schichtaufbau gemäß Anspruch 1, wobei die erste Schicht a), bevorzugt auch die weitere Schicht b), wenigstens ein Additiv umfasst, welches im Wellenlängenbereich der für die Erzeugung der Gravur eingesetzten fokussierten nicht-ionisierenden elektromagnetischen Strahlung ein Absorptionsmaximum aufweist, oder wobei die erste Schicht a), bevorzugt auch die weitere Schicht b), mit wenigstens einem Additiv in Form eines Beschichtungsmittels beschichtet ist, welches im Wellenlängenbereich der eingesetzten fokussierten nicht-ionisierenden elektromagnetischen Strahlung ein Absorptionsmaximum aufweist. Der Schichtaufbau gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die weitere Schicht b) einen IR-Absorber mit einer Lichttransmission von < 20 % im Wellenlängenbereich 950 bis 1200 nm, bevorzugt in einer Menge von > 0,5 bis < 10 Gew.-%, mehr bevorzugt > 0,6 bis < 7 Gew.- %, besonders bevorzugt > 0,7 bis < 5 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt > 0,75 bis < 2 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Schicht b) enthält. Der Schichtaufbau gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der Teil der Gravur auf der weiteren Schicht b) farblich oder strukturell, insbesondere farblich, von dem Teil der Gravur auf der ersten Schicht a) unterscheidet. Der Schichtaufbau gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Teil der zusammenhängenden Gravur, der ausschließlich auf der ersten Schicht a) eingebracht ist eine farbige oder schwarze Ausprägung, bevorzugt eine schwarze Ausprägung, aufweist. 43 Der Schichtaufbau gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Teil der Gravur, der sich im Überlappungsbereich erstreckt und in die weitere Schicht b) eingebracht ist durch eine farblose, veränderte Struktur des polymeren Materials gekennzeichnet ist. Der Schichtaufbau gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei Entfernen der weiteren Schicht b) von der ersten Schicht a) die zusammenhängende Gravur mindestens im Überlappungsbereich getrennt wird. Der Schichtaufbau gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Teil der Gravur, der sich in dem Überlappungsbereich befindet nur auf der weiteren Schicht b) lesbar ist. Der Schichtaufbau gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das polymere Material der ersten Schicht a) einen thermoplastischen Kunststoff ausgewählt aus Polymerisaten von ethylenisch ungesättigten Monomeren und/oder Polykondensaten von bifunktionellen reaktiven Verbindungen und/oder Polyadditionsprodukten von bifunktionellen reaktiven Verbindungen, enthält. Der Schichtaufbau gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Schicht a) mindestens einen Farbstoff und/oder mindestens ein Pigment umfasst. Der Schichtaufbau gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die weitere Schicht b) wenigstens ein thermoplastisches Polyurethan enthält. Ein Verfahren zur Herstellung eines Schichtaufbaus mit einer Füge-Zone, beinhaltend mindestens die Schritte: 42 A layer structure, preferably a hinge, particularly preferably a hinge formed between a security form and a book cover, for example via a flap, very particularly preferably a hinge formed between a security form and a book cover of an identification or security document, comprising at least a) a first radiation- engravable layer a) containing at least one polymeric material; and b) at least one further layer b) containing at least one polymeric material, preferably a thermoplastic elastomer, preferably a thermoplastic polyurethane with a hardness of >40 Shore A according to DIN ISO 7619-1-2012-2 to <95 Shore D according to DIN ISO 7619-1-2012-2; wherein the further layer b) overlaps the first layer a) in part, forming an overlapping area, and wherein a coherent engraving is partly in the overlapping area, preferably in the further layer b), and partly in the part of layer a ) that extends outside the overlap area. The layer structure according to claim 1, wherein the first layer a), preferably also the further layer b), comprises at least one additive which has an absorption maximum in the wavelength range of the focused non-ionizing electromagnetic radiation used to produce the engraving, or wherein the first Layer a), preferably also the further layer b), is coated with at least one additive in the form of a coating agent which has an absorption maximum in the wavelength range of the focused non-ionizing electromagnetic radiation used. The layer structure according to any one of the preceding claims, wherein the further layer b) an IR absorber with a light transmission of <20% in the wavelength range 950 to 1200 nm, preferably in an amount of >0.5 to <10% by weight, more preferably >0.6 to <7% by weight, particularly preferably >0.7 to <5% by weight, very particularly preferably >0.75 to <2% by weight, based on the total amount of layer b) contains. The layer structure according to one of the preceding claims, wherein the part of the engraving on the further layer b) differs in color or structure, in particular in color, from the part of the engraving on the first layer a). The layer structure according to one of the preceding claims, wherein the part of the coherent engraving which is introduced exclusively on the first layer a) has a colored or black characteristic, preferably a black characteristic. 43 The layer structure according to one of the preceding claims, wherein the part of the engraving that extends in the overlapping area and is introduced into the further layer b) is characterized by a colourless, altered structure of the polymeric material. The layer structure according to one of the preceding claims, wherein when removing the further layer b) from the first layer a), the coherent engraving is separated at least in the overlapping area. The layer structure according to one of the preceding claims, wherein the part of the engraving that is located in the overlapping area can only be read on the further layer b). The layer structure according to one of the preceding claims, wherein the polymeric material of the first layer a) contains a thermoplastic material selected from polymers of ethylenically unsaturated monomers and/or polycondensates of bifunctional reactive compounds and/or polyaddition products of bifunctional reactive compounds. The layer structure according to any one of the preceding claims, wherein the first layer a) comprises at least one dye and/or at least one pigment. The layer structure according to any one of the preceding claims, wherein the further layer b) contains at least one thermoplastic polyurethane. A method for producing a layer structure with a joining zone, including at least the steps:
I) Bereitstellen einer ersten Schicht a) enthaltend wenigstens ein Material, das lasergravierbar ist; I) providing a first layer a) containing at least one material that can be laser engraved;
II) Zumindest teilweises Überlagern der ersten Schicht a) mit mindestens einem Teil einer weiteren Schicht b), enthaltend wenigstens ein polymeres Material, bevorzugt ein thermoplastisches Polyurethan unter Ausbildung eines Überlappungsbereiches von der weiteren Schicht b) auf die erste Schicht a); II) At least partial overlaying of the first layer a) with at least part of a further layer b) containing at least one polymeric material, preferably a thermoplastic polyurethane, with the formation of an overlap region from the further layer b) to the first layer a);
III) Erzeugen einer Gravur, bevorzugt einer Lasergravur, in dem Schichtaufbau, wobei sich ein Teil der Gravur auf einem Teil der ersten Schicht a) befindet, die nicht von der Schicht b) überlagert ist und ein weiterer Teil der Gravur sich mindestens auf einem Teil der Schicht b) und optional auf einem Teil der ersten Schicht a) befindet, die von der weiteren Schicht b) überlagert ist, unter Ausbildung einer Füge-Zone, wobei sich die beiden Schichten a) und b) in der Füge-Zone untrennbar miteinander verbunden haben. Ein Laminat umfassend einen Schichtaufbau gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11. 44 Die Verwendung des Schichtaufbaus gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 oder hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 12 oder des Laminats gemäß Anspruch 13 zur Herstellung eines Sicherheitsdokumentes, bevorzugt eines Sicherheitsformulars in einer mehrschichtigen Buchdecke, besonders bevorzugt eines Sicherheitsformulars in einer Buchdecke für Sicherheitsund Identifikationsdokumente. Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Laminats umfassend wenigstens die Schritte i) Bereitstellung eines Schichtaufbaus gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 oder hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 12; ii) Laminierung des Schichtaufbaus aus Schritt i) bei einer Temperatur von > 80 °C bisIII) Creating an engraving, preferably a laser engraving, in the layer structure, with part of the engraving being on part of the first layer a) that is not covered by layer b) and another part of the engraving being on at least one part of layer b) and optionally on a part of the first layer a), which is overlaid by the further layer b), forming a joining zone, the two layers a) and b) being inseparable with one another in the joining zone have connected. A laminate comprising a layer structure according to any one of claims 1 to 11. 44 The use of the layer structure according to one of claims 1 to 11 or produced by the method according to claim 12 or the laminate according to claim 13 for the production of a security document, preferably a security form in a multi-layer book cover, particularly preferably a security form in a book cover for security and identification documents. Process for producing a multi-layer laminate comprising at least the steps i) providing a layer structure according to any one of claims 1 to 11 or produced by the process according to claim 12; ii) Lamination of the layer structure from step i) at a temperature of> 80 ° C to
< 220 °C und einem Druck von > 2 N/cm2 bis < 500 N/cm2, vorzugsweise Laminierung mit einem graviertem Laminierblech, besonders bevorzugt mit einem gravierten Laminerblech umfassend eine Anti-Haft-Beschichtung; iii) Optional Falten des Schichtaufbaus, bevorzugt entlang einer mittigen Linie des Schichtaufbaus, sodass der Schichtaufbau sowie das Laminat symmetrisch gefaltet wird; iv) Optional Pressen des Schichtaufbaus nach Schritt iii) entlang der mittigen Linie, vorzugsweise Pressen zwischen zwei Walzen, Rollen und/oder Platten, bei einer Temperatur, welche > 0,5 °C bis < 150 °C, bevorzugt > 1 °C bis < 50 °C besonders bevorzugt > 1°C bis<220° C. and a pressure of >2 N/cm 2 to <500 N/cm 2 , preferably lamination with an engraved laminating sheet, particularly preferably with an engraved laminating sheet comprising a non-stick coating; iii) optionally folding the layered construction, preferably along a central line of the layered construction, so that the layered construction as well as the laminate is folded symmetrically; iv) Optional pressing of the layered structure after step iii) along the central line, preferably pressing between two rolls, rolls and/or plates, at a temperature of > 0.5 °C to <150 °C, preferably > 1 °C to <50°C, more preferably >1°C to
< 20°C, über der Erweichungstemperatur der äußersten Schicht liegt, für eine Dauer von 2 bis 20 Sekunden, bevorzugt von 2 bis 10 Sekunden, besonders bevorzugt von 2 bis 5 Sekunden. v) Optional Entnahme des Laminats beinhaltend den Schichtaufbau aus der Presse. <20°C, above the softening point of the outermost layer, for a period of 2 to 20 seconds, preferably 2 to 10 seconds, particularly preferably 2 to 5 seconds. v) Optional removal of the laminate including the layer structure from the press.
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