ES3040141T3

ES3040141T3 - Method of manufacturing laminate and the laminate

Info

Publication number: ES3040141T3
Application number: ES14725351T
Authority: ES
Inventors: Tomas Tethal
Original assignee: IQS Group AS
Current assignee: IQS Group AS
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2014-04-23
Publication date: 2025-10-28
Anticipated expiration: 2034-04-23
Also published as: EP3134249A1; PL3134249T3; WO2015161834A1; EP3134249B1; US20170043546A1; US10105920B2

Abstract

Un método de fabricación de laminados que comprende al menos dos capas (1, 5) de materiales termoplásticos con un elemento óptico difractivo incorporado entre ellas. En este método, se coloca una capa (2) de material termoplástico con un índice de refracción diferente al de la capa portadora (1) y/o al de la capa de recubrimiento (5) sobre la capa portadora (1) y se cubre con esta última. La capa (2) con un índice de refracción diferente se coloca solo en algunas zonas de la capa portadora (1). Posteriormente, se imprime o estampa un sello (4) con relieve óptico difractivo (6) en la capa (2) con un índice de refracción diferente. A continuación, se coloca la capa de recubrimiento (5) de material termoplástico sobre la capa (2) con un índice de refracción diferente y el laminado se calienta a una temperatura que permite la unión de la capa de recubrimiento (5) y la capa portadora (1). Un laminado, que comprende al menos dos capas (1, 5) de materiales termoplásticos, con un elemento de difracción óptica incorporado entre ellas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método de fabricación de laminado y el laminado

Campo técnico

La invención se refiere a un método de fabricación de un laminado que tiene al menos dos capas de material termoplástico, con un elemento óptico difractivo incorporado entre ellas. El método comprende cubrir una capa portante de material termoplástico con una capa que tiene un índice de refracción diferente al de la capa portante y/o una capa de recubrimiento de material termoplástico que se aplica sobre la capa portante. La invención también se refiere a un laminado que tiene al menos dos capas de material termoplástico con un elemento óptico difractivo incorporado entre estas capas.

Estado de la técnica

Existen varios laminados que comprenden al menos dos capas de termoplásticos, que son transparentes al menos en algunos lugares, y tienen un elemento óptico difractivo entre estas capas. El elemento óptico difractivo sirve de protección contra la falsificación. Ejemplos del mismo incluyen tarjetas de identificación, tarjetas de crédito/débito, pasaportes, etc.

La incorporación del elemento óptico difractivo entre dos capas de material termoplástico protege el elemento contra daños mecánicos, destrucción por agentes químicos, humedad y también elimina la influencia de la radiación UV.

En primer lugar, se coloca un elemento óptico difractivo en la superficie de una lámina termoplástica que posteriormente se coloca entre otras láminas termoplásticas y el producto final se fabrica por laminación de las láminas a temperatura elevada.

Existen varias opciones para colocar el elemento óptico difractivo en la superficie de la lámina termoplástica.

Por ejemplo, una opción es mediante un proceso de estampado en caliente, donde se aplica una lámina de polímero delgada que tiene un grosor de varias micras sobre la superficie de la lámina termoplástica que lleva el elemento óptico difractivo.

Otra opción es colocar o pegar una lámina portante delgada, normalmente que tiene un grosor de varias micras, sobre la que se aplica una capa de polímero que tiene un grosor de varias micras y que contiene el elemento óptico difractivo.

Sin embargo, los dos métodos anteriores requieren que ambos lados de las capas poliméricas incorporadas o aplicadas de cualquier otra manera sean tratadas con un adhesivo adecuado para su posterior laminación con el material termoplástico del que se compone la estructura final, o alternativamente el material de estas capas incorporadas o aplicadas debe ser fácil de laminar con otras capas termoplásticas en el curso de la laminación final.

Generalmente, el laminado de estructuras termoplásticas se realiza a temperaturas de hasta 200°C. Los materiales del laminado final no deben verse afectados en términos de resistencia, colores, etc. una vez finalizado el proceso de laminado. Por lo tanto, la selección de materiales adecuados utilizados para la producción de elementos de protección es limitada. Por este motivo, algunos fabricantes utilizan elementos de protección de materiales resistentes a las condiciones de laminación (por ejemplo, metal) para sus productos termoplásticos. Además, la estructura de elemento de protección no es compacta, es decir, está hecha con agujeros o canales en su interior. Durante el laminado final de la estructura, el material termoplástico fundido fluye a través de estos orificios en el elemento de protección, por lo que toda la estructura queda bien fijada dentro del producto termoplástico, sin necesidad de adhesivos adicionales. Este procedimiento se describe, por ejemplo, en los documentos EP2331323A, WO2008/060918, US4313984, FR2638120 y US3802101.

Para aumentar la seguridad, los elementos ópticos difractivos de protección pueden fabricarse de tal manera que toda la superficie del elemento de protección esté formada por pequeños segmentos colocados tan cerca unos de otros que el impacto visual de todo el elemento de protección no se vea afectado significativamente y, al mismo tiempo, el espacio entre los segmentos proporcione canales para que el material termoplástico fluya durante el proceso de laminación. De este modo, el elemento de protección final queda debidamente fijado dentro de la estructura final y no puede quitarse, sustituirse o manipularse sin sufrir daños.

Los elementos de protección de este tipo se describen en el documento EP2393653A. Según esta descripción, todo el patrón de un elemento de protección difractivo se imprime en una capa de una lámina termoplástica y, a continuación, sólo las pequeñas superficies de los segmentos individuales se cubren con material de fijación (por ejemplo, metal). En consecuencia, la estructura de difracción del elemento de protección sólo se conserva en pequeñas superficies de segmentos individuales, con material termoplástico que fluye a través de espacios entre los segmentos, proporcionando así la fijación del elemento de protección.

Sin embargo, la estructura de difracción del elemento de protección resulta dañada en los espacios entre los segmentos, lo que reduce el valor óptico del elemento de protección, en particular su brillo y sus contornos nítidos. Los contornos del elemento de protección se ven más o menos afectados visualmente por los espacios entre los segmentos, que también pueden afectar negativamente al tamaño de los detalles del elemento de protección y, por lo tanto, imponen mayores requisitos a la calidad de la observación visual, por ejemplo, se necesita una luz más intensa. El tamaño y la posición de los espacios entre los segmentos también deben tenerse en cuenta en la composición del elemento de protección para que su imagen pueda identificarse fácilmente.

El efecto de deterioro visual puede suprimirse reduciendo los espacios entre los segmentos. Sin embargo, este efecto no puede eliminarse por completo, debido a la segmentación del elemento de protección.

En otro estado de la técnica: El documento WO 83/00653 A1 divulga la producción y el uso de una lámina de transferencia en relieve, en la que un laminado que comprende una película termoplástica delgada que se va a grabar en relieve se apoya en una lámina de soporte flexible y se pone en contacto bajo calor y presión con una tira de material polimérico que lleva el diseño o patrón en relieve que se va a transferir. El documento DE 102010 034039 A1 divulga un método de fabricación de una película en el que una capa de recubrimiento de pintura que comprende un aglutinante reticulable se aplica sobre una capa de sustrato polimérico, las capas combinadas de sustrato y recubrimiento de pintura se someten a un secado o a un primer paso de reticulación, un proceso de estampado opcional imprime una topografía en la capa de recubrimiento de pintura y, a continuación, se lleva a cabo un segundo paso de reticulación.

El objeto de esta invención es diseñar un procedimiento de fabricación mejorado para un laminado termoplástico con un elemento óptico difractivo que elimine los inconvenientes de la tecnología existente.

Breve descripción de la invención

El objeto especificado anteriormente se consigue mediante un método de fabricación de un laminado que tiene al menos dos capas de material termoplástico unidas entre sí, con un elemento óptico difractivo incorporado entre ellas. El método de este primer aspecto de la invención se define en la reivindicación 1 adjunta. El método comprende cubrir una superficie de una capa portante de material termoplástico con una capa cuyo índice de refracción difiere del de la capa portante y/o una capa de recubrimiento de material termoplástico. La capa con un índice de refracción diferente se coloca sólo en algunas zonas de la capa portante. A continuación, se imprime un sello con relieve óptico difractivo en la capa con un índice de refracción diferente, de manera que se formen una o varias de las siguientes a), b) o c): a) microfisuras, b) perforaciones en la capa con un índice de refracción diferente, o c) desprendimiento de parte de la capa con un índice de refracción diferente, y después se coloca la capa de recubrimiento de material termoplástico sobre la capa con un índice de refracción diferente. Por último, el material se calienta a una temperatura que permite unir la capa de recubrimiento y la capa portante.

En esta aplicación, la capa cuyo índice de refracción difiere del de la capa portante y/o de la capa de recubrimiento de material termoplástico se designa como "capa con un índice de refracción diferente". Tras la impresión por el sello, esta capa con un índice de refracción diferente proporciona el elemento óptico difractivo.

Una ventaja de esta invención es la eliminación del requisito de colocar un elemento óptico difractivo prefabricado entre las capas portantes y de recubrimiento, ya que este elemento podría resultar dañado por las altas temperaturas necesarias para la posterior unión de ambas capas (es decir, las capas portantes y de recubrimiento). Otra ventaja de las realizaciones de esta invención es una mejora de la calidad visual del elemento óptico difractivo, a pesar de la segmentación de su superficie.

Con el fin de lograr una mejor fijación del elemento óptico difractivo estampado, es deseable en algunas realizaciones si el relieve óptico difractivo en el sello impreso en la capa con un índice de refracción diferente es, al menos en algunos lugares, lo suficientemente alto como para producir microfisuras en la capa con un índice de refracción diferente, en el paso de impresión por el sello.

Otra realización ventajosa es aquella en la que la capa con un índice de refracción diferente está perforada (al menos en algunos lugares) por la impresión del sello con relieve óptico difractivo, de acuerdo con el relieve del sello, permitiendo así una mejor fijación del elemento óptico difractivo final.

Otra realización ventajosa es aquella en la que una parte del material con un índice de refracción diferente se separa de la capa con un índice de refracción diferente y se estampa un relieve difractivo óptico mediante la impresión con el sello con relieve difractivo óptico, y este material separado de la capa con un índice de refracción diferente se presiona más profundamente en la capa portante que las partes no separadas de la capa con un índice de refracción diferente.

La segmentación en altura del elemento óptico difractivo resultante no puede apreciarse a simple vista una vez finalizado el proceso de laminación. Sin embargo, una estructura multinivel de elementos ópticos difractivos de este tipo es ventajosa, ya que puede distinguirse en el producto final al mirarlo de cerca, por lo que puede utilizarse como elemento de protección adicional.

Otra realización ventajosa es aquella en la que el estampado de la capa con un índice de refracción diferente se realiza en una pluralidad de pasos, utilizando una pluralidad de estampas diferentes.

El objeto como especificado anteriormente también puede lograrse mediante la producción de un laminado que comprende al menos dos capas termoplásticas unidas entre sí, con una capa intermedia entre ellas que tiene un índice de refracción diferente del de la capa portante y/o la capa de recubrimiento de material termoplástico, constituyendo la capa con un índice de refracción diferente un elemento óptico difractivo, donde la capa con un índice de refracción diferente se aplica sólo sobre algunas áreas de la capa portante, y donde la capa con un índice de refracción diferente está formada con una o más de las siguientes: (a) microfisuras, (b) perforaciones, o (c) una parte desprendida resultante de la impresión mediante al menos un sello con relieve óptico difractivo, permitiendo así que el material termoplástico de la capa de recubrimiento haya fluido a través de la capa con un índice de refracción diferente con la una o más características (a), (b) o (c) para unir la capa de recubrimiento y la capa portante. Este laminado, que constituye otro aspecto de la invención, se define en la reivindicación 6 adjunta.

Breve descripción de los dibujos

En los dibujos adjuntos.

Las Figuras 1 a 3 muestran los pasos individuales en la producción de un laminado según una realización de la invención;

La Figura 4 muestra un paso de impresión mediante un sello dispuesto para la perforación de la capa con un índice de refracción diferente, de acuerdo con otra realización de la invención;

La Figura 5 muestra un paso de impresión mediante un sello dispuesto para hacer que partes de la capa con un índice de refracción diferente se desprendan y se escalonen, de acuerdo con otra realización de la invención; y

La Figura 6 muestra un ejemplo del laminado producido de acuerdo con la realización ilustrada en la Figura 5.

Descripción de realizaciones preferidas

Las Figuras 1, 2 y 3 muestran pasos individuales en la producción de un laminado final que comprende dos capas 1, 5 de material termoplástico con un elemento óptico difractivo fijado entre ellas.

En primer lugar, la capa 2, cuyo índice de refracción difiere del de la capa 1 y/o de la capa 5 de material termoplástico, se aplica sobre zonas preseleccionadas de la capa 1, como se muestra en la Figura 1 (por razones de simplificación, en la Figura 1 sólo se muestra una de estas zonas). En esta aplicación, esta capa 2 se designa como "capa 2 con un índice de refracción diferente".

La capa 2 con un índice de refracción diferente se crea mediante la deposición selectiva de capas finas de material con un índice de refracción diferente al de las láminas termoplásticas, como metales (por ejemplo, plata, aluminio, cobre, cromo, oro, etc.), aleaciones metálicas o materiales no metálicos (por ejemplo, ZnS, T O<2>, etc.).

A continuación, el sello 4 con relieve óptico difractivo 6 en áreas correspondientes a las de la capa 2 con un índice de refracción diferente se imprime en la capa 2 con un índice de refracción diferente y en la capa portante 1. Al imprimir el sello 4, su relieve se transfiere a la capa 2 con un índice de refracción diferente (véase la Figura 2), creándose así un elemento óptico difractivo cuyo perfil corresponde al del relieve óptico difractivo 6 de la cara inferior del sello 4.

En la siguiente etapa, la capa portante 1 con la capa configurada 2 que tiene un índice de refracción diferente se cubre con una capa de recubrimiento 5 de material termoplástico y el laminado resultante se calienta a 190°C, uniendo así la capa de recubrimiento 5 de material termoplástico con la capa portante 1 de material termoplástico.

Según una realización ventajosa, puede utilizarse un sello 4 cuyo relieve óptico difractivo 6 sea, al menos en algunos lugares, lo suficientemente alto como para producir microfisuras 3 (véase la Figura 2) mediante la impresión del sello 4 en la capa 2 con un índice de refracción diferente. Una vez colocada la capa de recubrimiento 5 y calentada toda la estructura laminar, las microfisuras 3 permiten que el material termoplástico fluya a través de ellas, uniendo así la capa de recubrimiento 5 con la capa portante 1 (véase la Figura 3).

Según otra realización, puede utilizarse tal sello 4 cuyo relieve óptico difractivo 6 tenga, al menos en algunos lugares, rebajes para producir perforaciones 8 en la capa 2 con un índice de refracción diferente, permitiendo así una unión más fácil del material termoplástico de la capa de recubrimiento 5 con el material de la capa portante 1 (véase la Figura 4).

Según otra realización, se puede utilizar tal sello 4 cuyo relieve óptico difractivo 6 tiene la forma adecuada para separar la parte 7 del material de la capa 2 que tiene un índice de refracción diferente y con relieve óptico difractivo impreso de la capa 2 impresa con un índice de refracción diferente en algunos lugares de la capa 2, y para presionar esta parte 7 del material de la capa 2 más profundamente en la capa portante 1 que las partes no separadas de la capa 2 con un índice de refracción diferente (véase la Figura 5). Debido a las diferentes alturas de la capa 2 con diferente índice de difracción que constituye el relieve difractivo óptico resultante, el material termoplástico de la capa de recubrimiento 5 y de la capa portante 1 (véase la Figura 6) fluye a través de ellas durante el laminado. La segmentación en altura del elemento óptico difractivo resultante no puede apreciarse a simple vista una vez finalizado el proceso de laminación. Además, dado que las superficies se encuentran a diferentes alturas tras la laminación, se acercarán ligeramente entre sí, produciendo así una homogeneización óptica de la imagen holográfica resultante, que no se segmenta ópticamente, evitando así la fragmentación visible de la imagen del elemento óptico difractivo. En consecuencia, la calidad visual máxima de los elementos ópticos difractivos individuales fijados en puntos seleccionados entre la capa portante 1 y la capa de recubrimiento 5 no se ve afectada. No obstante, la estructura multinivel de tal elemento óptico difractivo puede distinguirse al observarlo de cerca, por lo que puede utilizarse como elemento de protección adicional. Este procedimiento es ventajoso, por ejemplo, en la fabricación de páginas de datos de policarbonato de pasaportes.

Como apreciarán los expertos en la materia, el procesamiento de la capa 2 que tiene un índice de refracción diferente puede efectuarse utilizando un sello 4 en un paso o utilizando varios sellos 4 diferentes en varios pasos. Varios sellos y varios pasos permiten, en particular, la realización de perforaciones 8 en la capa 2 con un índice de refracción diferente, o partes desprendidas de la misma, así como efectuar el prensado de partes 7 del material de la capa 2 con un índice de refracción diferente más profundamente en la capa portante 1 que las partes no desprendidas de la misma.

En la Figura 6 se muestra un ejemplo del laminado fabricado según el método descrito anteriormente. Este laminado consiste en al menos dos capas 1, 5 de materiales termoplásticos con una capa intermedia 2 con un índice de refracción diferente, cuya capa 2 crea un elemento óptico difractivo. La capa 2 con un índice de refracción diferente tiene microfisuras 3, perforaciones 8 y una parte separada 7 formada por impresión mediante un sello con forma 4 con relieve óptico difractivo 6. Las microfisuras 3, las perforaciones 8 y la parte desprendida 7 permiten que el material termoplástico de la capa 5 fluya a través de ellas, uniendo así los materiales termoplásticos de la capa de recubrimiento 5 y la capa portante 1.

Aplicación industrial

El procedimiento de fabricación para hacer un laminado de acuerdo con la invención, así como la estructura laminar resultante, pueden utilizarse para la producción de diversas tarjetas de identificación con elementos de protección provistos como elementos ópticos difractivos, tarjetas de crédito y débito, billetes de banco, páginas de datos de policarbonato de pasaportes, entre otros ejemplos.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método de fabricación de un laminado que comprende al menos dos capas (1, 5) de material termoplástico unidas entre sí con un elemento óptico difractivo incorporado entre ellas, donde una capa (2) con un índice de refracción diferente del de una capa portante (1) y/o del de una capa de recubrimiento (5), cada una de material termoplástico, se coloca sobre la capa portante (1) y se cubre con la capa de recubrimiento (5),

caracterizado porqueel método comprende los siguientes pasos:

(i) la capa (2) con un índice de refracción diferente se coloca sobre la capa portante (1), pero se coloca en algunas áreas de la capa portante (1);

(ii) a continuación, se imprime en la capa (2) un sello (4) con relieve óptico difractivo (6) con un índice de refracción diferente, de manera que se forma una o varias de las siguientes a), b) o c):

(a) microfisuras (3),

(b) perforaciones (8) en la capa (2) con un índice de refracción diferente, o

(c) desprendimiento de una parte (7) de la capa (2) con un índice de refracción diferente; y a continuación

(iii) la capa de recubrimiento (5) de material termoplástico se coloca sobre la capa (2) con un índice de refracción diferente; y a continuación

(iv) el laminado se calienta a una temperatura a la que se produce la unión de la capa de recubrimiento (5) y la capa portante (1).

2. El método de fabricación de un laminado según la reivindicación 1, donde, en el paso (ii) de imprimir el sello (4) con relieve difractivo óptico (6) en la capa (2) con un índice de refracción diferente, la característica (a) se forma en virtud de que el relieve difractivo óptico (6) del sello (4) es, al menos en algunos lugares, lo suficientemente alto como para producir dichas microfisuras (3) en la capa (2) con un índice de refracción diferente.

3. El método de fabricación de un laminado según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde, en el paso (ii) de imprimir el sello (4) con relieve óptico difractivo (6) en la capa (2) con un índice de refracción diferente, se forma la característica (b) en virtud de que la capa (2) con un índice de refracción diferente está perforada, al menos en algunos lugares.

4. El método de fabricación de un laminado según una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, donde, en el paso (ii) de imprimir el sello (4) con relieve óptico difractivo (6) en la capa (2) con un índice de refracción diferente, la característica (c) se forma en virtud de que una parte (7) del material de la capa (2) con un índice de refracción diferente se desprende de la capa impresa (2) con un índice de refracción diferente, y esta parte desprendida (7) con un índice de refracción diferente se presiona más profundamente en la capa portante (1) que las partes no desprendidas de la capa (2) con un índice de refracción diferente.

5. El método de fabricación de un laminado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la capa (2) con un índice de refracción diferente se prensa en una pluralidad de pasos, utilizando diferentes sellos (4).

6. Un laminado que comprende al menos dos capas (1, 5) de materiales termoplásticos con una capa intermedia (2) incorporada entre ellas, teniendo la capa (2) un índice de refracción diferente al de la capa portante (1) y/o de la capa de recubrimiento (5) de material termoplástico, la capa (2) con un índice de refracción diferente crea un elemento óptico difractivo,caracterizado pormicrofisuras (3) y/o perforaciones (8) en la capa (2) con un índice de refracción diferente y/o desprendimiento de parte (7) de la capa (2) producido por la impresión de al menos un sello (4) con relieve óptico difractivo (6), permitiendo así que el material termoplástico fluya a través y una la capa de recubrimiento (5) con la capa portante (1).