WO2009106105A1 - Polymerschichtverbund für ein sicherheits- und/oder wertdokument und verfahren zu dessen herstellung sowie sicherheits- und/oder wertdokument (veränderung der oberflächenenergie) - Google Patents

Polymerschichtverbund für ein sicherheits- und/oder wertdokument und verfahren zu dessen herstellung sowie sicherheits- und/oder wertdokument (veränderung der oberflächenenergie) Download PDF

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André LEOPOLD
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    • B42D25/40Manufacture
    • B42D25/45Associating two or more layers

Definitions

  • the present invention relates to a polymer layer composite for a security and / or value document and to a method for its production. Furthermore, the invention relates to a security and / or value document which can be produced from the polymer layer composite according to the invention, for example by welding the composite into transparent protective films. Moreover, the invention relates to the use of the security or value document as a credit card, bank card, cash card, customer card, visa card, ID card, identity card, passport or driver's license.
  • Card-shaped data carriers are used, for example, for the identification of persons and / or objects and / or for cashless payment transactions. You have u.a. visually identifiable features that clearly assign them to a person and / or an item and / or a cash or securities account and only allow the owner to identify himself or to dispose of the item or account and arrange for money transfers. For this reason, these data carriers must have security features that make it virtually impossible for unauthorized persons to falsify or falsify the cards, so that abuse can be prevented as much as possible. In addition, a fake should therefore be easily recognizable.
  • Essential security features in the card-shaped data carriers are personalized and / or individualized features that are stored in the data carrier.
  • Personalized features are, for example, passport photos and data of the person to whom the card is associated, such as date of birth, address or identification number in a company, as well as biometric data such as a digitized record of fingerprints or the size, or the person's eye color or affiliation health insurance.
  • Individualized features are data associated with a particular device such as a motor vehicle, a bank account, or a security.
  • Such personalized and / or individualized features are applied individually to the card-shaped data carriers for the person using them. Therefore, the process for their generation must be flexible.
  • methods and apparatus for applying such data to card-shaped media are described in US 6,022,429 A, US 6,264,296 B1, US 6,685,312 B2, US 6,932,527 B2, US 6,979,141 B1 and US 7,037,013 B2, the disclosure of which is hereby incorporated in full in the disclosure of this description , wherein the personalized and / or individualized features include can be applied to the cards by means of inkjet printing technology.
  • High-quality card-shaped data carriers today consist in particular of polycarbonate.
  • Personalization and / or customization of polycarbonate-based cards typically takes place by laser engraving.
  • a laser beam is focused into the material and guided over the material.
  • the laser beam produces pungencies in the interior through pyrolysis, which vary in intensity depending on the laser intensity and duration at the respective points.
  • an image or other graphics or even a lettering or a number and / or letter combination can be generated.
  • it is not possible with this method to produce colored images or graphics and font or number sequences, but only black / white representations. At most, it is also possible to some extent to produce gray tones / levels. Therefore, there has been no lack of further attempts to produce colored representations by means of printing techniques in the maps.
  • the present invention is therefore initially based on the problem that a layer composite with personalized and / or individualized features which have been produced by printing technology can possibly be delaminated or split by unauthorized manipulations, so that it is desirable to find a method , with which this is reliably prevented.
  • the term "pattern” is used in the description and in the claims, this is to be understood as meaning both structured printing in any manner and full-surface printing reproduction graphic print reproduction, such as guilloches or background screening, or alphanumeric characters or a one-dimensional or two-dimensional barcode or emblem, coats of arms, national emblems or any other print reproduction.
  • surface energy means the tendency of the surface in question (the polymer layer surface) to interact with a liquid, such as a printing ink, and the surface energy is low, if only When there are many bonds, the surface of the liquid is not or not readily wettable, and at high surface energy, the surface is well wetted by the liquid ,
  • a polymer layer composite for a security and / or valuable document for example for a credit card, bank card, cash card, customer card, visa card, ID card, identity card, passport or driving license, is proposed at least two cohesively interconnected layers, wherein formed on at least one surface of at least one of the layers by respective application of a (primary) visible printing layer in a printing area pattern.
  • the patterns of these primary visible print layers are modified by modifying the surface energy of the polymer layers in the print areas prior to the application of the visible print layers in subregions of the surfaces, these subregions likewise forming a pattern (secondary pattern) ,
  • Such a polymer layer composite is produced according to the invention using the following method steps: (a) providing the layers for the polymer layer composite, (b) modifying the surface energy of the layers in the print areas in partial areas of the surfaces of these print areas to form respective secondary patterns, (c) forming (c ') optionally further modifying the surface energy such that another layer of the composite adheres firmly to the further modified surface regions; and (d) optionally, further modifying the surface energy; cohesive bonding of the layers together.
  • the starting point of the present invention is the recognition that novel security elements can be generated in security and / or value documents, if
  • personalized and / or individualized features produced by printing technology can be modified by modifying the surface energy of the layers in the form of a secondary pattern on the printable surface.
  • personalized and / or individualized features are printed in a grid, for example in a grid as in the case of printing by an ink-jet printing method, the individual grid areas of this primary print are changed by the structure of the surface partial areas modified with respect to their surface energy.
  • the printed image of the primary visible pressure is superimposed by the pattern of the surface sub-areas modified with respect to their surface energy: Where the modified surface areas are located, the material of the layer composite does not absorb any printing ink.
  • the surface modification is preferably an increase or decrease in the hydrophilicity or hydrophobicity of the surface in the print areas.
  • the surface areas thus modified have more hydrophilic or hydrophobic properties than the unmodified surfaces. If, for example, a surface region which has essentially hydrophobic properties, thus also assumes a printing ink predominantly water-immiscible, containing solvent, and is therefore printable by this, by increasing the hydrophilicity modified, the absorption capacity for this printing ink is reduced or completely eliminated. Printing ink striking such a portion is diverted to adjacent surface portions.
  • the modified portions of the surfaces can provide secondary latent visible information and the visible print layers provide primary visible information, and the secondary latent visible and primary visible information are superimposed according to the present invention.
  • the modification of the first information takes place in such a way that the entirety of the first information appears unchanged to a first approximation, for example that a photograph has no discernible quality loss.
  • the present invention relates to a composite of polymer layers, which may optionally contain layers of other materials, such as cardboard, paper, textiles, fabrics, knitted fabrics, or so-called prepregs, for the production of security and / or value documents.
  • These layers preferably have a thickness of from about 20 ⁇ m to about 250 ⁇ m, more preferably from about 50 ⁇ m to about 150 ⁇ m.
  • a stack formed after lamination, including any cover films is 760 ⁇ m ⁇ 80 ⁇ m.
  • the polymer layers can, identically or differently, be based on a polymer material from the group comprising PC (polycarbonate, in particular bisphenol A polycarbonate), PET (polyethylene glycol terephthalate), PMMA (polymethyl methacrylate), TPU (thermoplastic polyurethane elastomers), PE (polyethylene) , PP (polypropylene), PI (polyimide or poly-trans-isospore), PVC (polyvinyl chloride) and copolymers of such polymers. Furthermore, coextruded films of these materials can be used.
  • PC polycarbonate, in particular bisphenol A polycarbonate
  • PET polyethylene glycol terephthalate
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • TPU thermoplastic polyurethane elastomers
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • PI polyimide or poly-trans-isospore
  • PVC polyvinyl chloride
  • low T g polycarbonate-based materials are used, in particular for a polymer layer on which a print layer is applied, and / or for a polymer layer, which with a Polymer layer, which carries a print layer, is connected, on the side with the print layer.
  • Low-T g -Materials are polymers whose glass transition temperature is below 140 0 C.
  • the polymer layers can be filled or unfilled.
  • the filled polymer layers contain in particular color pigments or other fillers.
  • the polymer layers can also be dyed with dyes or colorless and transparent, translucent or opaque.
  • the base polymer of at least one of the polymer layers to be joined contains identical or different mutually reactive groups, wherein react at a laminating temperature of less than 200 0 C reactive groups of a first polymer layer with each other and / or with reactive groups of a second polymer layer.
  • the lamination temperature can be lowered without jeopardizing the intimate bond of the laminated layers.
  • this is due to the fact that the various polymer layers can no longer be readily delaminated due to the reaction of the respective reactive groups. Because between the polymer layers takes place a reactive coupling, as it were a reactive lamination.
  • the glass transition temperature T 9 of the at least one polymer layer before thermal lamination is less than 12O 0 C (or less than 110 0 C or less than 100 0 C), wherein the glass transition temperature of this polymer layer after the thermal Lamination by reaction of reactive groups of the base polymer of the polymer layer with each other by at least 5 ° C, preferably at least 20 0 C, higher than the glass transition temperature before the thermal lamination. In this case, not only is a reactive coupling of the layers to be laminated together.
  • the lamination temperature is preferably the use of such polymeric materials is less than 180 0 C, more preferably less than 15O 0 C.
  • the selection of suitable reactive groups is possible for a person skilled in the art of polymer chemistry without problems.
  • the reactive groups may be attached directly to the base polymer or linked to the base polymer via a spacer group.
  • Suitable spacer groups are all spacer groups known to the person skilled in the art of polymer chemistry.
  • the spacer groups may also be oligomers or polymers which impart elasticity, thereby reducing the risk of breakage of the security and / or value document. Such elasticity-promoting spacer groups are known to the person skilled in the art and therefore need not be further described here.
  • base polymer in the context of the above statements refers to a polymer structure which does not bear any groups reactive under the lamination conditions used these may be homopolymers or copolymers, and they are also opposite the polymers mentioned n modified polymers.
  • the present invention serves to produce security features in security and / or value documents, which consist in that this security feature relates in particular to personalized and / or individualized features. This means that, in particular, the primary visible information, ie the visible print pattern, represents a personalized and / or individualized feature.
  • this primary visible pattern may consist in a printed image representing the personalized and / or individualized feature, this print image then being altered by the secondary latent visible information, ie, a secondary latent visible pattern.
  • the secondary latent visible pattern can also be used to represent the personalized and / or individualized feature, or both the secondary pattern and the primary pattern represent personalized and / or individualized features.
  • Such structures designated as watermarks are out of the art However, the technique is generally known by means of a modification of the first information prior to its incorporation into the document.
  • the personalized feature may in particular be a passport photograph.
  • this passport picture is reproduced by the primary visible print layer.
  • a personalized feature which is preferably represented by the primary visible print layer, may also include data of the person to whom the security and / or value document is assigned, for example the date of birth, the address or identification number in a company, and biometric data, such as reproduce a digitized record of fingerprints, or the size, eye color of the person or their affiliation to a health insurance.
  • an individualized feature may represent data associated with a particular item or device, such as a bank account or security.
  • the secondary latent visible pattern can in particular represent guilloches or also a surface grid with grid areas.
  • the primary visible print image itself is screened and thus printing pixels are present, they are changed by the secondary latent visible pattern, for example by cutting off parts of the print pixels, cutting them or omitting them altogether or the pixels also take the form of the screening of the secondary latent visible pattern , If the secondary latent visible pattern is imaged, for example, in the form of guilloches, this can be shown in the primary visible printed image in the form of these guilloches, namely where there are unprinted areas where these guilloches are located, which overlay the primary visible printed image.
  • the effect of this type of surface modification on the primary visible print image depends on whether the screen areas formed by the surface screening are larger or smaller than areas of the primary visual print pixels print layer:
  • this change in the primary print image can only be detected with a suitable optical magnification.
  • This change then consists in the shape of the print pixels taking the form of the secondary grid areas in the grid: the individual print pixels are "forced" into the grid areas of the secondary surface grid.
  • the print pixels within the grid areas can still be recognized again; only lying on the edges of the grid areas printing pixels may be truncated, cut through or completely eliminated.
  • the grays or hues of the primary printed image can also be changed: for there are no sufficiently wide areas of the secondary screening Printing pixel, and incident in these areas printing ink for the production of the primary printed image is redirected to the other areas.
  • the gray or hues deepen in the latter areas, while where there is already a deep black or full hue should be formed due to the template, a further gray or hue depression is no longer possible.
  • the alteration of the primary visible information by the secondary latent visible information can lead to an illustration of the primary visible information, which may be difficult to recognize or difficult to reproduce. Therefore, the combined primary and secondary information represents a novel security feature.
  • the primary printing layer is formed by printing pixels
  • a further particular embodiment of the invention can be realized: If the grid areas of the modified partial areas have different size and / or different shape, a further security feature is made possible Grid areas are smaller than the areas of the print pixels of the primary print layer, these print pixels - as described above - take on the shape of the grid surfaces. If print pixels of different shape (circle, triangle, square,...) And / or different size are assigned to particular colors in which the respective print pixels are actually printed, it can subsequently be recognized in a document whether this document has such a coding adheres to the colors over the shape and / or size of the color pixels. If this is not the case, then a forgery must be assumed.
  • the grid areas with a triangular shape can be assigned the color cyan, the grid areas with a square shape the color magenta and the grid areas with a circular shape the color yellow. If it is then found in a document that the screen areas are filled with triangular form with printing pixels with the color yellow, it must be assumed that a falsification of the document.
  • the grid surfaces receive a plurality of printing pixels, which are optionally printed in different colors. This is possible if the grid areas are larger than the areas of the print pixels. In this case, it is possible to give each shape and / or size of a grid area a agreed to assign color, wherein the printing pixels printed in the respective grid areas are either printed in a uniform color, as already shown, or it can also print pixels of different colors are printed in a grid area. These different colors of the printing pixels in a grid area with a specific size and / or shape then together produce an optical color impression which is coded by the size and / or shape of the grid area, for example a red tone.
  • the security features mentioned can in principle be formed on a single surface of a layer of the laminate, or several primary pressure layers can be formed on different surfaces in the laminate, these multiple surfaces separated by at least one polymer layer and thus spaced from each other can and wherein the layers of the composite layer are joined together so that the representations of all primary printing layers, such as color separations of a photo, preferably on the different surfaces are exactly superimposed.
  • polymer layers which are colorless, transparent or translucent in order to be able to visually visually recognize the printed layers in the different layers of the layer composite from the outside.
  • the polymer layers in this case can also be colored transparent or translucent. However, printed colors then appear changed.
  • a suitable screening of one and the same (primary) representation can be made by dividing the representation approximately into checkerboard-like fields and distributing the fields onto the different surfaces of the laminar structure such that the fields alternate on successive ones Surfaces are located.
  • a division of the fields on two surfaces can be such that the first, third, fifth ... field of in a series of consecutive fields in the representation on a first surface and the second, fourth, sixth, ... field a second surface and the corresponding fields of further rows, for example offset from the adjacent rows, can be distributed to the two surfaces in the same way.
  • the fact that the different surfaces on which the partial images are located, are spaced from each other, there is a spatial impression of the presentation, which is the stronger the more print layers on different surfaces in the layer composite are included in this representation.
  • the primary visible information may be formed with satellite-printing pixels, or a further visible printing layer may be applied in a further printing area, which is different from the printing area in which the surfaces are partially modified, on some other polymer layer, and having print pixels with satellites.
  • the two pressure ranges can overlap if the two polymer layers are stacked one above the other in register.
  • the exit direction of the satellite drops is changed in relation to the main drops so that the satellite drops do not "land" in the main pixels but next to them, satellite pixels form specifically and not only in the direction of relative movement between the print head and the print medium.
  • the exit angle and also the orientation of the direction (in the printing plane) under which the satellite drops emerge can be adjusted by adjusting the relative position of the nozzle openings on the front of the print head relative to the exit openings also be used to generate a security feature.
  • the primary visible print image is to be printed with satellites
  • the secondary latent visible information results in a surface rastering with raster areas that are larger than the areas of the print pixels.
  • the satellites are visible at the print pixels, because the print pixels in the grid areas are substantially completely contained, so that their presence represents another security feature.
  • this further printing area may preferably be located on a surface in the layer composite which is separated from the first printing area in which the surfaces are modified in subregions by at least one layer of the composite ,
  • this additional print area may at least partially overlap with the first print area, so that overlapping partial pictures result in a common representation, for example in a passport picture.
  • the above embodiments may instead of colored representations on a black / white representation, possibly with gray tones, as well as on normal conditions not visible representations, for example Lumineszenzdar einen, special UV excitable photoluminescence representations or detectable by IR representations , Respectively.
  • These embodiments represent additional security features to the security features according to the invention and can be combined with these.
  • the above embodiments may be arbitrarily combined, i. Prints on different levels or on the same level and each with different security features, whereby the prints are printed on the same level or on different levels in registration with each other or not on one another.
  • the invention can in principle be realized with any printing method, for example with a high-pressure method, a gravure printing method, planographic printing method, through-printing method or a digital printing method (non-impact printing).
  • the latter are to be understood as printing processes in which the data required for image production are generated digitally and used for printing directly, as in the ink-jet printing process, or indirectly, as in the case of a xerographic printing process, to produce the printed image without an explicit printing form is needed.
  • both printing methods can be used in which the printed image is rasterized, as well Printing processes in which non-screened areas are formed.
  • Preferred for the introduction of the first information are digital printing methods, since these are more flexible and in particular suitable for the production of personalized and / or individualized information. Especially suitable is ink jet printing.
  • customary inks can be used, as long as they are chemically compatible with polycarbonate and have a minimum affinity or minimum adhesion.
  • customary inks include, for example, solvent-based inks which dry both via evaporation of the solvent and also systems in which the solvent chemically reacts, for example by crosslinking, crosslinking, polymerization, etc.
  • a preparation comprising: A) 0.1 to 20% by weight of a binder with a polycarbonate derivative, B) 30 to 99.9% by weight of a preferably organic solvent or solvent mixture, C) 0 to 10% by weight of a colorant or colorant mixture (% by weight based on its dry weight), D) 0 to 10% by weight of a functional material or a mixture of functional materials, E) 0 to 30% by weight of additives and / or auxiliaries, or a mixture of such substances, wherein the sum of components A) to E) always yields 100% by weight, as Printing ink.
  • polycarbonate derivatives are highly compatible with polycarbonate materials, in particular with polycarbonates based on bisphenol A, such as, for example, Makrofol® films.
  • polycarbonate derivative used is stable to high temperatures and shows no discoloration at lamination typical temperatures up to 200 0 C and more, whereby the use of the above-described low-T g - materials is not necessary.
  • the polycarbonate derivative may contain functional carbonate structural units of the formula (I),
  • R 1 and R 2 independently of one another are hydrogen, halogen, preferably chlorine or bromine, C 1 -C 8 -alkyl, C 3 -C 6 -cycloalkyl, C 6 -C 10 -alkyl, preferably phenyl, and C 7 -C 12 -aralkyl Phenyl-C 1 -C 4 alkyl, especially benzyl; m is an integer from 4 to 7, preferably 4 or 5; R 3 and R 4 are individually selectable for each X, independently of one another is hydrogen or C 1 -C 6 -alkyl; X carbon and n are an integer greater than 20, with the proviso that at least one atom X, R 3 and R 4 are simultaneously alkyl.
  • X, R 3 and R 4 may be simultaneously alkyl at 1 to 2 atoms, in particular only at one atom.
  • R 3 and R 4 may be in particular methyl.
  • the X atoms in the ⁇ -position to the diphenyl-substituted C atom (C1) may not be dialkyl substituted.
  • the X atoms in the ⁇ -position to C1 can be disubstituted with alkyl.
  • m 4 or 5.
  • the polycarbonate derivative can be prepared, for example, on the basis of monomers, such as 4,4 ' - (3,3,5-trimethylcyclohexane-1,1-diyl) diphenol, 4,4 ' - (3, 3-dimethylcyclohexane-1, 1-diyl) diphenol or 4,4 ' - (2,4,4-trimethylcyclopentane-1, 1-diyl) diphenol.
  • Such a polycarbonate derivative can be prepared, for example, according to the document DE-A 38 32 396 from diphenols of the formula (Ia), the disclosure content of which is hereby incorporated in full in the disclosure of this description. Both a diphenol of the formula (Ia) with the formation of homopolycarbo and several diphenols of the formula (Ia) are used to form copolycarbonates (meaning of radicals, groups and parameters, as in formula I).
  • diphenols of the formula (Ia) can also be mixed with other diphenols, for example with those of the formula (Ib)
  • thermoplastic thermoplastic
  • aromatic Polycarbonatde- derivatives thermoplastic, aromatic Polycarbonatde- derivatives
  • Suitable other diphenols of the formula (Ib) are those in which Z is an aromatic radical having 6 to 30 C atoms, which may contain one or more aromatic nuclei, may be substituted, and aliphatic radicals or cycloaliphatic radicals other than those of the formula (II) Ia) or heteroatoms may contain as bridge members.
  • diphenols of the formula (Ib) are hydroquinone, resorcinol, dihydroxydiphenyls, bi- (hydroxyphenyl) alkanes, bis (hydroxyphenyl) -cycloalkanes, bis (hydroxyphenyl) sulfides, bis (hydroxyphenyl) ethers , Bis (hydroxyphenyl) ketones, bis (hydroxyphenyl) sulfones, bis (hydroxyphenyl) sulfoxides, ⁇ , ⁇ '-bis (hydroxyphenyl) -diisopropylbenzenes and their kernalkyltechnisches and their kernalkyltechnisches and their kernalkyltechnisches.
  • Preferred other diphenols are, for example: 4,4'-dihydroxydiphenyl, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,4-bis (4-hydroxyphenyl) -2-methylbutane, 1, 1-bis ( 4-hydroxyphenyl) cyclohexane, ⁇ , ⁇ -bis (4-hydroxyphenyl) -p-diisopropylbenzene, 2,2-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -propane, 2,2-bis (3-methyl) chloro-4-hydroxyphenyl) -propane, bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -methane, 2,2-bis- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -propane, bis (3, 5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) sulfone, 2,4-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -2-methylbutane, 1,1-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxy) phenyl)
  • diphenols of the formula (Ib) are, for example, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -propane, 2,2- Bis- (3,5-dichloro-4-hydroxyphenyl) -propane, 2,2-bis (3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl) -propane and 1,1-bis- (4-hydroxyphenyl ) cyclohexane.
  • 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane is preferred.
  • the other diphenols can be used both individually and in a mixture.
  • the molar ratio of diphenols of the formula (Ia) to the other diphenols of the formula (Ib) which may optionally be used should be between 100 mol% (Ia) to 0 mol% (Ib) and 2 mol% (Ia) 98 mol% (Ib), preferably between 100 mol% (Ia) to 0 mol% (Ib) and 10 mol% (Ia) to 90 mol% (Ib) and in particular between 100 mol% (Ia ) to 0 mol% (Ib) and 30 mol% (Ia) to 70 mol% (Ib).
  • the high molecular weight polycarbonate derivatives from the diphenols of the formula (Ia), if appropriate in combination with other diphenols, can be prepared by the known polycarbonate production processes.
  • the various diphenols can be linked together both statistically and in blocks.
  • the polycarbonate derivatives used can be branched in a manner known per se. If the branching is desired, this can in known manner by condensing small amounts, preferably amounts of 0.05 to 2.0 mol% (based on diphenols), of trifunctional or more than trifunctional compounds, especially those with three or more than three phenolic hydroxyl groups.
  • Some branching agents having three or more than three phenolic hydroxyl groups are phloroglucinol, 4,6-dimethyl-2,4,6-tri- (4-hydroxyphenyl) -heptene-2,4,6-dimethyl-2,4,6-tri - (4-hydroxyphenyl) heptane, 1, 3,5-tri (4-hydroxyphenyl) benzene, 1,1,1-tri (4-hydroxyphenyl) ethane, tri- (4-hydroxyphenyl) -phenyl - methane, 2,2-bis [4,4-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexyl] propane, 2,4-bis (4-hydroxyphenyl-isopropyl) -phenol, 2,6-bis (2,6-bis) 2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-methylphenol, 2- (4-hydroxyphenyl) -2- (2,4-dihydroxyphenyl) -propane, hexa- [4- (4-hydroxyphenyl-isopropyl
  • R represents a branched C 8 and / or C 9 alkyl radical.
  • the proportion of CH 3 protons is preferably between 47 and 89% and the proportion of CH and CH 2 protons between 53 and 11%; also preferably R is in the o- and / or p-position to the OH group, and more preferably the upper limit of the ortho-portion is 20%.
  • the chain terminators are generally used in amounts of 0.5 to 10, preferably 1, 5 to 8 mol%, based on diphenols used.
  • the polycarbonate derivatives may preferably be prepared according to the phase interface behavior (cf., H. Schnell, in Chemistry and
  • the reaction temperature is in the range of 0 0 C to 40 0 C.
  • the optionally used with branching agents (preferably 0.05 to 2.0 mol%) can be presented either with the diphenols in the aqueous alkaline phase or in the organic solvent ge - dissolves before phosgenation is added.
  • branching agents preferably 0.05 to 2.0 mol%
  • the amount of chain terminators and of branching agents then depends on the molar amount of diphenolate radicals corresponding to formula (Ia) and optionally formula (Ib); When using chloroformates the amount of phosgene can be reduced accordingly in a known manner.
  • Suitable organic solvents for the chain terminators and optionally for the branching agents and the chloroformates are, for example, methylene chloride, chlorobenzene and, in particular, mixtures of methylene chloride and chlorobenzene.
  • the chain terminators and branching agents used can be dissolved in the same solvent.
  • methylene chloride, chlorobenzene and mixtures of methylene chloride and chlorobenzene serve as the organic phase for the interfacial polycondensation.
  • the aqueous alkaline phase used is, for example, NaOH solution.
  • the preparation of the polycarbonate derivatives by the interfacial process can be catalyzed in a conventional manner by catalysts such as tertiary amines, in particular tertiary aliphatic amines such as tributylamine or triethylamine; the catalysts can be used in amounts of 0.05 to 10 mol%, based on moles of diphenols used.
  • the catalysts can be added before the beginning of the phosgenation or during or after the phosgenation.
  • the polycarbonate derivatives can be prepared by the known method in the homogeneous phase, the so-called "pyridine process” and by the known melt transesterification process using, for example, diphenyl carbonate instead of phosgene.
  • the polycarbonate derivatives may be linear or branched, they are homopolycarbonates or copolycarbonates based on the diphenols of the formula (Ia). By arbitrary composition with other diphenols, in particular with those of the formula (Ib), the polycarbonate properties can be varied favorably.
  • the diphenols of the formula (Ia) are present in amounts of from 100 mol% to 2 mol%, preferably in amounts of from 100 mol% to 10 mol% and in particular in amounts of from 100 mol% to 30 mol% %, based on the total amount of 100 mol% of diphenol units contained in polycarbonate derivatives.
  • the polycarbonate derivative may be a copolymer comprising, in particular consisting thereof, monomer units M1 based on the formula (Ib), preferably bisphenol A, and monomer units M2 based on the geminally disubstituted dihydroxydiphenylcycloalkane, preferably the 4,4 ' - (3,3 , 5-trimethylcyclohexane-1, 1-diyl) -diphenol, wherein the molar ratio M2 / M1 is preferably greater than 0.3, in particular greater than 0.4, for example greater than 0.5. It is preferred that the polycarbonate derivative has a weight average molecular weight of at least 10,000, preferably from 20,000 to 300,000.
  • component B may be substantially organic or aqueous.
  • Substantially aqueous means that up to 20% by weight of component B can be organic solvents.
  • Substantially organic means that up to 5% by weight of water may be present in component B.
  • the component B preferably contains one or consists of a liquid aliphatic, cycloaliphatic and / or aromatic hydrocarbon, a liquid organic ester and / or a mixture of such substances.
  • the organic solvents used are preferably halogen-free organic solvents.
  • aliphatic, cycloaliphatic, aromatic hydrocarbons such as mesitylene, 1, 2,4-trimethylbenzene, cumene and solvent naphtha, toluene, xylene, (organic) esters, such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methoxypropyl acetate, ethyl-3 -ethoxypropionat.
  • organic esters such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methoxypropyl acetate, ethyl-3 -ethoxypropionat.
  • mesitylene, 1, 2,4-trimethylbenzene, cumene and solvent naphtha, toluene, xylene methyl acetate, ethyl acetate, methoxypropyl acetate.
  • Ethyl 3-ethoxypropionate is particularly suitable.
  • a suitable solvent mixture comprises, for example, L1) 0 to 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight, in particular 2 to 3% by weight, mesitylene, L2) 10 to 50% by weight, preferably 25 to 50% by weight %, in particular 30 to 40% by weight, 1-methoxy-2-propanol acetate, L3) 0 to 20% by weight, preferably 1 to 20% by weight, in particular 7 to 15% by weight , 1, 2,4-trimethylbenzene, L4) 10 to 50 wt .-%, preferably 25 to 50 wt .-%, in particular 30 to 40 wt .-%, ethyl 3-ethoxypropionate, L5) 0 to 10 wt.
  • -% preferably 0.01 to 2 wt .-%, in particular 0.05 to 0.5 wt .-%, cumene, and L6) 0 to 80 wt .-%, preferably 1 to 40 wt .-%, in particular 15 to 25 wt .-%, solvent naphtha, wherein the sum of the components L1 to L6 always gives 100 wt .-%.
  • the preparation may contain in detail: A) 0.1 to 10% by weight, in particular 0.5 to 5% by weight, of a binder with a polycarbonate derivative based on a geminally disubstituted dihydroxydiphenylcycloalkane, B) 40 to 99, 9 wt .-%, in particular 45 to 99.5 wt .-%, of an organic solvent or solvent mixture, C) 0.1 to 6 wt .-%, in particular 0.5 to 4 wt .-%, of a colorant or colorant mixture, D) 0.001 to 6 wt .-%, in particular 0.1 to 4 wt .-%, of a functional material or a mixture of functional Materials, E) 0.1 to 30 wt .-%, in particular 1 to 20 wt .-%, additives and / or auxiliaries or a mixture of such substances.
  • colorant As component C, if a colorant is to be provided, basically any colorant or colorant mixture comes into question. Colorants are all colorants. This means that it can be both dyes (for a review of dyes, see Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Electronic Release 2007, Wiley Publishing, Chapter “Dyes, General Survey”) as well as Pigments (for an overview of organic and inorganic pigments are Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Electronic Release 2007, Wiley Publishing, chapter “Pigments, Organic” and “Pigments, Inorganic” act. Dyes should be soluble or (stably) dispersible or suspendible in the component B solvents. Furthermore, it is advantageous if the colorant at temperatures of 160 0 C and more for a period of more than 5 min.
  • colorant is subjected to a predetermined and reproducible color change under the processing conditions and is selected accordingly.
  • pigments must be present in particular in the finest particle size distribution. For inkjet printing, this means in practice that the particle size should not exceed 1 .mu.m, since otherwise blockages in the print head will result.
  • nanoscale solid-state pigments and dissolved dyes have proven their worth.
  • the colorants may be cationic, anionic or even neutral. Only examples of colorants which can be used in ink-jet printing are: Brilliant black Cl. No. 28440, Chromogen Black Cl. No. 14645, direct deep black E Cl. No. 30235, true black salt B Cl. No.
  • the colorants may be added either directly as a dye or pigment or as a paste, a mixture of dye and pigment together with another binder. This additional binder should be chemically compatible with the other components of the preparation. If such a paste is used as a colorant, the amount of component B refers to the colorant without the other components of the paste. These other components of the paste are then subsumed under the component E.
  • so-called colored pigments in the scale colors cyan-magenta-yellow and preferably also (soot) black solid color images are possible.
  • Component D comprises substances that can be seen directly by the human eye or by the use of suitable detectors using technical aids. This refers to the materials that are known to the person skilled in the art (see also van Renesse in: Optica / document secuhty, 3rd ed., Artech House, 2005), which are used to secure value and security documents. These include luminescent substances (dyes or pigments, organic or inorganic) such as photoluminophores, electroluminophores, Antistokes luminophores, fluorophores, but also magnetizable, photoacoustically addressable or piezoelectric materials. Furthermore, Raman-active or Raman-reinforcing materials can be used, as well as so-called barcode materials.
  • component E in inks for ink-jet printing includes conventionally prepared materials such as anti-foaming agents, modifiers, wetting agents, surfactants, flow agents, dryers, catalysts, (light) stabilizers, preservatives, biocides, surfactants, organic polymers for viscosity adjustment, buffer systems, etc.
  • suitable setting salts in question An example of this is sodium lactate.
  • Suitable surfactants are all commercially available surfactants which are used for inks. Preference is given to amphoteric or nonionic surfactants. Of course, it is also possible to use special anionic or cationic surfactants which do not alter the properties of the dyestuff. Examples of suitable surfactants are betaines, ethoxylated diols, etc. Examples are the product series Surfynol® and Tergitol®.
  • the amount of surfactants is chosen in particular when used for inkjet printing, for example, with the proviso that the surface tension of the ink in the range of 10 to 60 mN / m upstream, preferably 20 to 45 mN / m, measured at 25 0 C, is located.
  • a buffer system can be set up which stabilizes the pH in the range from 2.5 to 8.5, in particular in the range from 5 to 8. Suitable buffer systems are lithium acetate, borate buffer, triethanolamine or acetic acid / sodium acetate.
  • a buffer system will be considered in particular in the case of a substantially aqueous component B.
  • water-soluble polymers may be provided. Here all suitable for conventional ink formulations polymers come into question.
  • Examples are water-soluble starch, in particular with an average molecular weight of 3,000 to 7,000, polyvinylpyrrolidone, in particular with an average molecular weight of 25,000 to 250,000, polyvinyl alcohol, in particular with an average molecular weight of 10,000 to 20,000, xanthan gum, carboxymethyl cellulose, ethylene oxide / propylene oxide - Block copolymer, in particular with an average molecular weight of 1,000 to 8,000.
  • An example of the latter block copolymer is the product series Pluronic®.
  • the proportion of biocide, based on the total amount of ink may be in the range of 0 to 0.5% by weight, preferably 0.1 to 0.3% by weight.
  • the proportion of surfactant can range from 0 to 0.2 wt .-%.
  • the proportion of adjusting agents based on the total amount of ink, 0 to 1 wt .-%, preferably 0.1 to 0.5 wt .-%, amount.
  • the auxiliaries also include other components, such as, for example, acetic acid, formic acid or n-methyl-pyrrolidone or other polymers from the dye solution or paste used.
  • component E reference is additionally made, for example, to Ullmann's Encyclopedia of Chemical Industry, Electronic Release 2007, Wiley Verlag, chapter “Paints and Coatings", section “Paint Additives”.
  • the ink composition described above is particularly suitable for ink-jet printing, but can also be used for any other printing techniques, as long as the ratio of the individual components is adapted to the application.
  • Particularly advantageous in this context is that the composition described contains a polycarbonate derivative as a binder, if the polymer layers of the composite also consist of polycarbonate.
  • the area fraction of the modified subregions of a surface of a polymer layer in a printing area in the composite is at most 35%, preferably at most 30%, particularly preferably 20% and very particularly preferably at most 15%, of the total area of the polymer layer.
  • the area ratio of the modified portions does not provide the adhesive contact of adjacent polymer layers in the same manner as is possible with the above-described polycarbonate-based ink composition when applied to a polycarbonate composite layer.
  • the proportion of modified subregions may be even higher if the printing area in which the modified subregions are located does not lie on the edge of the layered composite. In the latter case, the area fraction of the modified subregions in the printing area on the total area of this printing area should even be significantly lower, preferably at most 15%, more preferably at most 10% and most preferably at most 7.5%.
  • the reagent may further contain a chemical functionality to remove at least the portions of the reagent, for example perfluorinated groups, from the surface which are responsible for the Modification of the surface energy and thus the influence of the pressure behavior in the formation of the primary visible print layer are responsible.
  • a chemical functionality to remove at least the portions of the reagent, for example perfluorinated groups, from the surface which are responsible for the Modification of the surface energy and thus the influence of the pressure behavior in the formation of the primary visible print layer are responsible.
  • All the protective groups familiar to the person skilled in the art and known methods for their removal can be used for this purpose. However, functionalities are particularly preferred allow removal at the drying conditions used in the introduction of the first information. These drying conditions generally provide thermal treatment and / or exposure to UV or IR radiation.
  • the groups responsible for the modification of the surface energy for example the perfluorinated groups, in such a case are bound via these functionalities to the remainder of the reactive reagent (spacer, reactive group for binding to the polymer layer surface) and become visible, for example, during drying of the primary Cleaved printing layer by means of UV or IR radiation.
  • groups are formed in the bound residual molecules of the reactive reagents, which form a sufficiently strong compound with the adjacent polymer layer.
  • the partial areas of the surfaces in the print areas may be modified to increase their hydrophilicity ie their tendency is increased to be wetted by water. This ensures that the ink is not absorbed during the printing process of the modified areas but rejected.
  • An increase in the hydrophilicity of the subregions can be achieved in particular by modifying by means of hydrophilic reagents.
  • Such reagents may be applied to the surface subregions by a secondary printing process or by an aerosol writing process or by a masking process.
  • the secondary printing process can be any printing process by which the reagent can be printed.
  • the viscosity of the reagent must be adjusted, for example with solvents and viscosity-adjusting agents (glycerol or the like).
  • the ink jet printing method is suitable for this purpose.
  • Particularly preferred is a high-pressure method, for example a Letterset method, very particularly preferably a Microcontact method. Ting method in which a silicone stamp is used with the desired pattern of secondary latent visible information.
  • the aerosol writing process is a maskless application process.
  • the M 3 D® method of Optomec®, US may be used, in which the reactive reagents are atomized with an atomizer, the generated aerosol is transported to a nozzle with a first gas stream and sprayed onto the surface subareas focused by a second gas stream becomes.
  • the masking method may be, for example, by applying a photomask to the surface of the polymer layer to be modified, such as a solder mask, which is commonly used in printed circuit board fabrication, exposing the photomask to the pattern of secondary latent visible information, and then developing it. The resulting exposed areas of the polymer layer are then contacted with the reactive reagent, such as by dipping. After hydrophilization, the mask can be removed by stripping, for example in dilute sodium hydroxide solution.
  • Such hydrophilic reagents may, in particular, be compounds which have at least one group reactive with the material of the polymer layers to be modified and at least one hydrophilic group.
  • Spacer groups may be provided between the reactive groups and the hydrophilic groups. In this respect, reference is made to the above description of spacer groups in the base polymer in the polymer layers, via which the reactive groups are bonded to the base polymer.
  • the spacer group may also contain a functionality described above for the removal of the reagent.
  • the reactive groups may, inter alia, be selected from the group comprising carboxylic acid chloride, carboxylic acid anhydride, oxirane and phthalimide groups.
  • suitable reaction conditions must be observed. These are known to those skilled in the art of organic synthesis so that they can select the appropriate conditions.
  • the hydrophilic reagents also contain hydrophilic groups that modify the subregions of the surfaces of the polymer layers to become hydrophilic and repel the hydrophobic printing ink.
  • hydrophilic groups are also known to those skilled in the art.
  • Preferred hydrophilic groups are selected from the group comprising carboxylic acid, sulfonic acid, ammonium, imidazolium, benzimidazolium, pyrazolium, amidinium, silanol, silanediol, silanetriol, sulfonium and phosphonium groups. Of course, other hydrophilic groups can be used. With this method, a substantially monomolecular layer (monolayer) is applied.
  • the partial areas of the surfaces of the polymer layers can also be modified by applying a hydrophilic layer.
  • a hydrophilic layer is applied to these subregions, for example with a secondary printing process.
  • an inkjet printing process or a microcontact printing process can be used.
  • the hydrophilic layer can be formed by applying a hydrophilic paste or a hydrophilic dispersion or a hydrophilic solution, wherein the paste or dispersion above all hydrophilic components, such as hydrophilic solvents, such as water, short-chain alcohols (for example, ethanol) or ethylene glycol ethers or ether esters, and hydrophilic fillers, such as cellulose, and thixotropic agents.
  • the paste or dispersion may also contain surfactants which allow wetting of the hydrophobic parts of the surfaces to be modified of a polymer layer.
  • the hydrophilic solution or dispersion may, for example, also contain polyvinyl alcohol.
  • the subregions of the surfaces can be modified by hydrophobing to make the secondary latent visible To form patterns.
  • hydrophobing is possible, for example, by fluorination or siliconization.
  • the fluorination of the surface areas can be carried out in particular in the presence of a plasma discharge or a corona discharge. Alternatively, the fluorination can also take place under the action of ultraviolet radiation.
  • fluorination in particular fluorocarbons can be used.
  • polymer surfaces can also be hydrophobized by applying a hydrophobic layer.
  • Such layers may, for example, be silicone-containing and / or contain fluorine compounds. In the latter case, it may, for example, contain fluorinated binders.
  • a layer may i.a. be applied to the surface with a printing process. For this purpose, for example, a UV-curing printing ink can be used.
  • Polycarbonate surfaces can be both hydrophilized and hydrophobized to modify their surface energy prior to creating the primary visible print layer.
  • Fig. 1 shows the superimposition of an ink jet printed primary visible pattern with a secondary latent visible pattern in the form of guilloches
  • Figure 2 shows the superposition of a primary visible pattern produced by ink-jet printing with a coarse secondary latent-visible pattern
  • Fig. 3 shows the superposition of an ink jet printed primary visible pattern having a secondary latent visible pattern in the form of a fine surface pattern
  • Fig. 4 shows the formation of satellites on a primary visible pattern produced by inkjet printing.
  • Example 1 Preparation of polycarbonate derivatives for an ink composition as a binder
  • the polycarbonate derivative shows a relative solution viscosity of 1.263.
  • the Glastempe- is temperature to 183 0 C. (DSC).
  • Example 2 Preparation of a liquid preparation suitable for the production of an ink-jet printing ink
  • a liquid preparation is prepared from 17.5 parts by weight of the polycarbonate derivative of Example 1 and 82.5 parts by weight of a solvent mixture according to Table I. Table I
  • the polycarbonate solution obtained is additionally admixed with about 2% of Pigment Black 28. With the resulting ink, black and white images can be printed on polycarbonate films.
  • Pigment Black 28 By an equivalent addition of other pigments or dyes can be prepared according to monochrome and / or colored inks.
  • a change in the resolution of a pixel pattern printed with the ink occurs in the
  • Example 4 Overlay of an Inkjet Primary Printed Primary Image with a Secondary Latent Visible Pattern in the Form of Guilloches
  • Another polycarbonate film is printed in the waterless offset process, the so-called Toray process, with a UV-curable and invisible to the human eye color.
  • This color is silicone-containing, without colorants and optionally provided with fluorinated binder proportions.
  • a print motif in the form of guilloche lines is copied onto a printing form and printed on a PC film.
  • the guilloche lines shown in FIG. 1B are printed on the surface, not visible to the human eye.
  • the treatment forms a non-visible pattern on the polycarbonate surface ( Figure 1B).
  • the thus pretreated surface is provided with an ink-jet printing as stated above.
  • the surface energy of the polymer film has been changed (hydrophobed) with the reagent, no printing pixels can be deposited, or the partially detected printing pixels are cut off in this area.
  • an image of the primary inkjet print results with the secondary latent visible pattern of the guilloches created with the reagent ( Figure 1C). This printed image with overlaid guilloches is perceptible to the naked eye.
  • Example 5 Overlay of a primary visible printed image produced by ink jet printing with a secondary latent visible pattern in the form of a coarse surface raster
  • the color used has the composition of Example 4.
  • the treatment in turn forms a non-visible pattern on the polycarbonate surface ( Figure 2B).
  • the surface pretreated as described above is provided with an ink-jet printing.
  • the silicone-containing ink At the points where the surface energy of the polymer film has been changed (hydrophilized) with the silicone-containing ink, no printing pixels can be deposited. Rather, the ink drops printed in the area of the raster lines converge in the raster areas and form diamond patterns within the raster areas. Thus, an image results with the secondary latent visible diamond pattern created with the silicone-containing ink ( Figure 2C). This printed image with diamond-shaped screening can be perceived by the naked eye.
  • Example 6 Overlay of a primary visible printed image produced by inkjet printing with a secondary latent visible pattern in the form of a fine surface raster
  • Example 3 With the ink jet printing ink prepared according to Example 3, a polycarbonate film is printed. The result is the pixel matrix according to FIG. 3A with circular print pixels in rows and columns (comparative experiment).
  • Another polycarbonate film is, as described above, printed with a silicone-containing ink in the Toray process.
  • the printing form has patterns in the form of a coarse surface raster, so that only the raster lines are printed when printing the polycarbonate film.
  • This surface grid forms diamond-shaped grid areas that are slightly smaller than the areas of the print pixels of the inkjet print.
  • the color used has the composition of Example 4.
  • the treatment again forms a non-visible pattern on the polycarbonate surface ( Figure 3B).
  • the surface pretreated as described above is provided with an ink-jet printing.
  • the surface pretreated as described above is provided with an ink-jet printing.
  • the surface energy of the polymer film has been changed (hydrophilized) with the silicone-containing ink, no printing pixels can be deposited. Rather, the ink droplets converge in the diamond-shaped grid areas formed by the grid lines, so that the generated print pixels assume the diamond shape of the grid (FIG. 3C).
  • This printed image with diamond-shaped screening can not be
  • Example 7 Formation of Satellites on a Primary Visible Pattern Generated by Inkjet Printing.
  • a printed by ink jet print color separation of the passport photograph of the person in yellow is printed in a printing area on a first polycarbonate film, which has been previously hydrophilized with the pattern of guilloche in subregions of this pressure range according to Example 4.
  • the ink composition used for this purpose corresponds to that of Example 3; however, Pigment Black 28 is replaced by a yellow pigment.
  • the inkjet printhead is controlled in all three cases so that when a drop is ejected, a long tail forms whose velocity is less than the drop-shaped head, forming another slower satellite drop.
  • the inkjet printhead is further modified in accordance with US Pat. No. 7,093,915 B2 in such a way that the slower satellite drop is ejected at an exit angle ⁇ 0 in relation to the discharge direction of the main drop to the polycarbonate film.
  • the modified print image shown in Fig. 4 is produced at each printing.
  • each color separation changes the angle at which the satellite drop in the printing plane is placed on the polycarbonate film position, set:
  • the position of the satellite pixels of the cyan color separation is set relative to that of the main pixels in a 12 o'clock position.
  • the position of the satellite pixels of the magenta color separation is set relative to that of the main pixels in a 4 o'clock position.
  • the position of the satellite pixels of the black color separation is set relative to that of the main pixels in an 8 o'clock position (as in Fig. 4).
  • the films are then stacked and laminated. This forms a monolithic composite of the films.
  • the printed color separations in the layer composite can be assigned to the individual layers of the layer composite: the yellow color separation can be recognized by the fact that it is broken by a guilloche pattern.
  • the other color separations can be recognized by the fact that the individual printing pixels have satellites protruding laterally from the main pixels.

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Abstract

Zur Erzeugung neuartiger Sicherheitsmerkmale in einem Polymerschichtverbund für ein Sicherheits- und/oder Wertdokument, das mindestens zwei stoffschlüssig miteinander verbundene Polymerschichten enthält, werden auf mindestens einer Oberfläche mindestens einer der Polymerschichten durch jeweiliges Aufbringen einer sichtbaren Druckschicht in einem Druckbereich Muster gebildet, wobei die Muster der sichtbaren Druckschichten dadurch verändert sind, dass die Oberflächenenergie der Polymerschichten in den Druckbereichen vor dem Aufbringen der sichtbaren Druckschichten in Teilbereichen der Oberflächen modifiziert ist.

Description

Polymerschichtverbund für ein Sicherheits- und/oder Wertdokument und Verfahren zu dessen Herstellung sowie Sicherheits- und/oder Wertdokument (Veränderung der Oberflächenenergie)
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Polymerschichtverbund für ein Sicherheits- und/oder Wertdokument sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Ferner betrifft die Erfindung ein Sicherheits- und/oder Wertdokument, das aus dem erfindungsgemäßen Polymerschichtverbund herstellbar ist, beispielsweise durch Einschweißen des Verbundes in transparente Schutzfolien. Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung des Sicherheits- oder Wertdokuments als Kreditkarte, Bankkarte, Barzahlungskarte, Kundenkarte, Visakarte, ID-Karte, Personalausweis, Reisepass oder Führerschein.
Stand der Technik und Hintergrund der Erfindung
Kartenförmige Datenträger dienen beispielsweise zur Identifikation von Personen und/oder Gegenständen und/oder zum bargeldlosen Zahlungsverkehr. Sie weisen u.a. visuell erkennbare Merkmale auf, die sie eindeutig einer Person und/oder einem Gegenstand und/oder einem Geld- oder Wertpapierkonto zuordnen und nur dem Eigentümer er- lauben, sich auszuweisen bzw. über den Gegenstand bzw. das Konto zu verfügen und Geldtransfers zu veranlassen. Aus diesem Grunde müssen diese Datenträger Sicherheitsmerkmale aufweisen, die es unbefugten Personen praktisch unmöglich machen, die Karten zu fälschen oder zu verfälschen, so dass Missbrauch weitestgehend unterbunden werden kann. Außerdem soll eine Fälschung somit auch leicht erkennbar sein.
Zur Sicherung gegen Fälschung oder Verfälschung ist für die bekannten kartenförmigen Datenträger bisher eine Vielzahl von unterschiedlichen Sicherheitsmerkmalen vorgeschlagen und auch verwirklicht worden, beispielsweise Guillochen, Wasserzeichen, Prägemarken, Durchlichtpasser, durch Lasergravur hergestellte Passbilder, Hologramme, Kippbilder, Fluoreszenzmarken und diverse andere Merkmale. Diese Merkmale sollen dazu dienen, eine Fälschung zu erschweren oder sogar praktisch unmöglich zu machen. Hierzu soll es äußerst schwierig sein, diese Merkmale zu reproduzieren.
Wesentliche Sicherheitsmerkmale in den kartenförmigen Datenträgern sind personalisierte und/oder individualisierte Merkmale, die in dem Datenträger gespeichert sind. Personalisierte Merkmale sind beispielsweise Passbilder und Daten der Person, der die Karte zugeordnet ist, beispielsweise das Geburtsdatum, die Adresse oder Identifikationsnummer in einem Unternehmen sowie biometrische Daten, wie ein digitalisierter Datensatz von Fingerabdrücken, oder die Größe, Augenfarbe der Person oder deren Zugehörigkeit zu einer Krankenkasse. Individualisierte Merkmale sind Daten, die einer bestimmten Einrichtung, wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug, einem Bankkonto oder einem Wertpapier, zugeordnet sind.
Derartige personalisierte und/oder individualisierte Merkmale werden auf den kartenförmigen Datenträgern für die sie benutzende Person individuell aufgebracht. Daher muss das Verfahren zu deren Erzeugung flexibel gestaltet sein. Beispielsweise sind Verfahren und Vorrichtungen zur Aufbringung derartiger Daten auf kartenförmige Datenträger in US 6,022,429 A, US 6,264,296 B1 , US 6,685,312 B2, US 6,932,527 B2, US 6,979,141 B1 und US 7,037,013 B2, deren Offenbarungsgehalt hiermit vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt dieser Beschreibung aufgenommen wird, beschrieben, wobei die personalisierten und/oder individualisierten Merkmale u.a. mittels Tintenstrahldrucktechnik auf die Karten aufgebracht werden können. In einigen der vorgenannten Dokumente wird zudem angegeben, dass diese Daten nach dem Aufbringen mit einer Schutzfolie überzogen wer- den.
Hochwertige kartenförmige Datenträger bestehen heutzutage insbesondere aus Polycar- bonat. Eine Personalisierung und/oder Individualisierung von Karten auf Polycarbonatba- sis findet typischerweise durch Lasergravur statt. Dabei wird ein Laserstrahl in das Mate- rial fokussiert und über das Material geführt. Der Laserstrahl erzeugt dabei im Inneren durch Pyrolyse Schwärzungen, die je nach Laserintensität und Dauer an den jeweiligen Stellen unterschiedlich intensiv sind. Somit kann ein Bild oder eine andere Graphik oder auch ein Schriftzug oder eine Zahlen- und/oder Buchstabenkombination erzeugt werden. Allerdings ist es mit diesem Verfahren nicht möglich, farbige Bilder oder Graphiken sowie Schrift- oder Zahlensequenzen zu erzeugen, sondern lediglich schwarz/weiße Darstellungen. Allenfalls ist es in gewissem Umfange auch möglich, Grau-Töne /-stufen zu erzeugen. Daher hat es nicht an weiteren Versuchen gefehlt, farbige Darstellungen mittels Drucktechniken in den Karten herzustellen. Allerdings hat sich dies als problematisch herausgestellt, da die verwendbaren Drucktinten für die Gestaltung der Karten nicht ausreichend geeignet sind. Denn ein auf einer Polymerfolie hergestellter Farbdruck führt bei nachfolgendem Zusammenfügen dieser Folie mit weiteren Folien bei innen liegendem Druck mitunter dazu, dass der so hergestellte laminierte oder anderweitig zusammenge- fügte Folienstapel durch Manipulationen in der Lage möglicherweise wieder delaminiert werden kann, in der die Druckschicht angeordnet ist. Je nach chemischer Beschaffenheit der Tinte zeigen sich Inkompatibilitäten, die sich in Form mangelnder Adhäsion bemerkbar machen. Insbesondere wasserbasierte Tinten können auf einer Vielzahl von Polymeren (z.B. Polyolefine, Polyester, Polycarbonate) einfach abgekratzt werden und somit be- reits vor dem Fügen Probleme bereiten. Eine derartige Schwachstelle in dem Sicherheits- und/oder Wertdokument ist jedoch nicht akzeptabel, da dadurch eine Verfälschung des Dokuments erleichtert wird.
Zur Herstellung eines organischen oder teilweise organischen Schaltungselements ist ein Verfahren in US 2005/0151820 A1 , dessen Offenbarungsgehalt hiermit vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt dieser Beschreibung aufgenommen wird, beschrieben, mit dem es möglich ist, Strukturen im μm- oder Sub-μm-Bereich zu erzeugen, um eine erste und eine zweite Region eines gedruckten Materials zu bilden. Dies beruht darauf, dass sich selbst ausrichtende („self-aligned") Strukturen erzeugt werden, indem ein erstes Material in einem gedruckten Muster hergestellt wird und eine Lösung eines zweiten Materials von dem Muster des ersten Materials abgestoßen wird. Dadurch werden schmale Spalte zwischen den Mustern der beiden Materialien gebildet. Beispielsweise werden zunächst eine Lösung eines ersten Materials und dann ein zweites Material, das von der ersten Lösung abgestoßen wird, auf eine Unterlage aufgebracht. In dem Dokument werden verschiedene Alternativen zur Auswahl der beiden Materialien angegeben, um den gewünschten Effekt hervorzurufen. Die Anwendungsbeispiele in diesem Dokument beziehen sich auf elektrisch leitfähige oder halbleitende organische Verbindungen. Weiterhin ist unter (http://gmwgroup.harvard.edu/research_surfacescience.html) am 8. Februar 2008 eine technische Mitteilung abgerufen worden, wonach Gold- oder andere Edelmetalloberflächen mittels eines Microcontact Printing-Verfahrens modifiziert werden können, um beispielsweise hydrophobe und hydrophile Monolagen auf einer Goldoberflä- che zu erzeugen. Hierzu wird ein Stempel unter Verwendung eines Soft Lithographie- Verfahrens hergestellt, mit einem Alkanthiol benetzt und mit der Goldoberfläche in Kontakt gebracht. Es können sich selbst organisierende („self-assembled") Monolagen mit hydrophoben und andere mit hydrophilen Molekülenden im μm-Maßstab gebildet werden.
Technisches Problem der Erfindung
Von daher liegt der vorliegenden Erfindung zunächst das Problem zugrunde, dass ein Schichtverbund mit personalisierten und/oder individualisierten Merkmalen, die drucktechnisch hergestellt worden sind, durch unbefugte Manipulationen möglicherweise delami- niert oder gespalten werden kann, so dass es wünschenswert ist, ein Verfahren zu finden, mit dem dies sicher verhindert wird.
Außerdem hat es in der Vergangenheit nicht an Versuchen gefehlt, Verfahren zu finden, die geeignet sind, neuartige Sicherheitsmerkmale zu schaffen, die in einem Polymer- schichtverbund, vor allem auf Polycarbonatbasis, enthalten sind. Daher liegt der vorliegenden Erfindung die weitere Aufgabe zugrunde, neuartige Sicherheitsmerkmale für Si- cherheits- und/oder Wertdokumente zu finden, deren Fälschung oder Verfälschung praktisch ausgeschlossen ist.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Soweit in der Beschreibung und in den Ansprüchen der Begriff „Muster" verwendet wird, ist darunter sowohl eine auf irgendeine Art und Weise strukturierte als auch eine ganzflächige Druckwiedergabe zu verstehen. Als strukturierte Druckwiedergabe kommen bei- spielsweise ein Bild, wie ein Passbild, oder eine graphische Druckwiedergabe, beispielsweise Guillochen oder eine Hintergrundrasterung, oder alphanumerische Zeichen oder ein eindimensionaler oder zweidimensionaler Barcode oder ein Emblem, Wappen, Hoheitszeichen oder irgendeine andere Druckwiedergabe in Betracht. Soweit in der Beschreibung und in den Ansprüchen der Begriff „Oberflächenenergie" verwendet wird, ist darunter die Neigung der betreffenden Oberfläche (der Polymerschichtoberfläche) zu verstehen, in Wechselwirkung mit einer Flüssigkeit zu treten, beispielsweise einer Drucktinte. Die Oberflächenenergie ist dann niedrig, wenn nur wenige Bindungen der Oberflächen zur Wechselwirkung mit der Flüssigkeit zur Verfügung stehen, und hoch, wenn viele Bindungen zur Verfügung stehen. Bei niedriger Oberflächenenergie ist die Oberfläche von der Flüssigkeit nicht oder nicht gut benetzbar, und bei hoher Oberflächenenergie wird die Oberfläche von der Flüssigkeit gut benetzt.
Zur Erzeugung neuartiger fälschungs- und verfälschungssicherer Sicherheitsmerkmale wird ein Polymerschichtverbund für ein Sicherheits- und/oder Wertdokument, beispielsweise für eine Kreditkarte, Bankkarte, Barzahlungskarte, Kundenkarte, Visakarte, ID-Kar- te, einen Personalausweis, Reisepass oder einen Führerschein, vorgeschlagen, der mindestens zwei stoffschlüssig miteinander verbundene Schichten aufweist, wobei auf min- destens einer Oberfläche mindestens einer der Schichten durch jeweiliges Aufbringen einer (primären) sichtbaren Druckschicht in einem Druckbereich Muster gebildet sind. In erfindungsgemäßer Art und Weise sind die Muster dieser primären sichtbaren Druckschichten dadurch verändert, dass die Oberflächenenergie der Polymerschichten in den Druckbereichen vor dem Aufbringen der sichtbaren Druckschichten in Teilbereichen der Ober- flächen modifiziert wird, wobei auch diese Teilbereiche ebenfalls ein Muster (sekundäres Muster) bilden.
Ein derartiger Polymerschichtverbund wird erfindungsgemäß unter Anwendung folgender Verfahrensschritte hergestellt: (a) Bereitstellen der Schichten für den Polymerschichtver- bund, (b) Modifizieren der Oberflächenenergie der Schichten in den Druckbereichen in Teilbereichen der Oberflächen dieser Druckbereiche unter Bildung jeweiliger sekundärer Muster, (c) Bilden von primären Mustern durch jeweiliges Aufbringen einer sichtbaren Druckschicht auf mindestens eine Oberfläche mindestens einer der Schichten in dem Druckbereich, (c') optional weiteres Modifizieren der Oberflächenenergie , so dass eine weitere Schicht des Schichtverbundes auf den weiter modifizierten Oberflächenbereichen fest haftet, und (d) stoffschlüssiges Verbinden der Schichten miteinander.
Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung ist die Erkenntnis, dass neuartige Sicherheitselemente in Sicherheits- und/oder Wertdokumenten erzeugt werden können, wenn auf drucktechnischem Wege hergestellte insbesondere personalisierte und/oder individualisierte Merkmale durch eine Modifizierung der Oberflächenenergie der Schichten in Form eines sekundären Musters auf der bedruckbaren Fläche verändert werden. Werden nämlich beispielsweise personalisierte und/oder individualisierte Merkmale in einem Raster gedruckt, etwa in einem Raster wie beim Drucken mit einem Tintenstrahl-Druckverfahren, so werden die einzelnen Rasterflächen dieses primären Drucks durch die Struktur der hinsichtlich ihrer Oberflächenenergie modifizierten Oberflächenteilbereiche verändert. Anders ausgedrückt: Das Druckbild des primären sichtbaren Druckes wird durch das Muster der hinsichtlich ihrer Oberflächenenergie modifizierten Oberflächenteilbereiche überlagert: Dort wo sich die modifizierten Oberflächenbereiche befinden, nimmt das Material des Schichtverbundes keine Drucktinte auf. Somit werden beispielsweise von kreisrunden Rasterflächen, die mit einem Tintenstrahl-Druckverfahren hergestellt werden, Bereiche ausgeblendet, beispielsweise seitlich Bereiche abgeschnitten, oder diese Flächen entfallen ganz, sofern sie beim Druckvorgang auf die modifizierten Teilbereiche treffen. Denn auf diese Teilbereiche auftreffende Drucktinte wird von diesen Teilbereichen durch die veränderte Oberflächenenergie abgestoßen und fließt in benachbarte Teilbereiche der Oberfläche ab, in denen die Oberflächenenergie nicht verändert ist und auf denen die Drucktinte haftet.
Durch diese Veränderung der Rasterflächen eines Druckes in dem Sicherheits- und/oder Wertdokument wird ein Sicherheitsmerkmal gebildet. Selbstverständlich ergeben sich derartige Überlagerungen des primären Druckes auch dann, wenn der primäre Druck nicht aus Rasterflächen besteht sondern ganzflächig ist. Durch die spezifische Veränderung des Druckbildes, die zumindest bei ausreichender optischer Vergrößerung sichtbar ge- macht werden kann, ist ohne weiteres verifizierbar/erkennbar, ob das Sicherheits- und/oder Wertdokument gefälscht wurde.
Die Oberflächenmodifizierung besteht vorzugsweise in einer Erhöhung oder Erniedrigung der Hydrophilie oder Hydrophobie der Oberfläche in den Druckbereichen. Darunter ist zu verstehen, dass die Oberflächenbereiche, die derart modifiziert sind, hydrophilere bzw. hydrophobere Eigenschaften aufweisen als die nicht modifizierten Oberflächen. Wird beispielsweise ein Oberflächenbereich, der im Wesentlichen hydrophobe Eigenschaften hat, somit auch eine mit Wasser überwiegend nicht mischbare, Lösungsmittel enthaltende Drucktinte annimmt und daher von dieser bedruckbar ist, durch Erhöhung der Hydrophilie modifiziert, so wird die Aufnahmefähigkeit für diese Drucktinte verringert bzw. vollständig aufgehoben. Auf einen derartigen Teilbereich auftreffende Drucktinte wird auf benachbarte Oberflächenbereiche abgeleitet. Entsprechendes gilt für den Fall, dass eine Oberfläche, die im Wesentlichen hydrophile Eigenschaften hat, somit eine mit Wasser überwiegend gut mischbare, Lösungsmittel enthaltende Drucktinte annimmt und daher von dieser bedruckbar ist, durch Erniedrigung der Hydrophilie modifiziert wird. In diesem Falle wird die Aufnahmefähigkeit für diese Drucktinte auf dieser Oberfläche verringert bzw. vollständig aufgehoben.
Somit können die modifizierten Teilbereiche der Oberflächen eine sekundäre latent sichtbare Information und die sichtbaren Druckschichten eine primäre sichtbare Information ergeben, und die sekundäre latent sichtbare und die primäre sichtbare Information werden erfindungsgemäß überlagert. Hierbei erfolgt die Modifikation der ersten Information derart, dass die Gesamtheit der ersten Information in erster Näherung unverändert erscheint, zum Beispiel dass ein Photo keinen erkennbaren Qualitätsverlust aufweist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbund aus Polymerschichten, der gegebenen- falls auch Schichten aus anderen Materialien, beispielsweise aus Pappe, Papier, Textilien, Gewebe, Gewirke, oder so genannte Prepregs zusätzlich enthalten kann, zur Herstellung von Sicherheits- und/oder Wertdokumenten. Diese Schichten haben vorzugsweise eine Dicke von etwa 20 μm bis etwa 250 μm, besonders bevorzugt von etwa 50 μm bis etwa 150 μm. Ein nach dem Laminieren gebildeter Stapel, einschließlich etwaiger Deckfo- lien, beträgt beispielsweise für ID-1 Karten nach ISO 7810 760 μm ± 80 μm.
Grundsätzlich sind als Werkstoffe für die Polymerschichten alle im Bereich der Sicherheits- und/oder Wertdokumente üblichen Werkstoffe einsetzbar. Die Polymerschichten können, gleich oder verschieden, auf Basis eines Polymerwerkstoffes aus der Gruppe, umfassend PC (Polycarbonat, insbesondere Bisphenol A Polycarbonat), PET (Polyethy- lenglykolterephthalat), PMMA (Polymethylmethacrylat), TPU (Thermoplastische Polyurethan Elastomere), PE (Polyethylen), PP (Polypropylen), PI (Polyimid oder Poly-trans-lso- pren), PVC (Polyvinylchlorid) und Copolymeren solcher Polymere, gebildet sein. Des Weiteren können koextrudierte Folien dieser Materialien eingesetzt werden. Bevorzugt ist der Einsatz von PC-Werkstoffen, wobei beispielsweise, aber keinesfalls notwendigerweise, auch sogenannte Nieder-Tg-Werkstoffe auf Polycarbonat-Basis einsetzbar sind, insbesondere für eine Polymerschicht, auf welcher eine Druckschicht aufgebracht ist, und/oder für eine Polymerschicht, welche mit einer Polymerschicht, die eine Druckschicht trägt, verbunden ist, und zwar auf der Seite mit der Druckschicht. Nieder-Tg-Werkstoffe sind Polymere, deren Glastemperatur unterhalb von 1400C liegt.
Die Polymerschichten können gefüllt oder ungefüllt eingesetzt werden. Die gefüllten Polymerschichten enthalten insbesondere Farbpigmente oder andere Füllstoffe. Die PoIy- merschichten können auch mit Farbstoffen gefärbt oder farblos sowie transparent, trans- luzent oder opak sein.
Bevorzugt ist es dabei, wenn das Grundpolymer zumindest einer der zu verbindenden Polymerschichten gleiche oder verschiedene miteinander reaktive Gruppen enthält, wobei bei einer Laminiertemperatur von weniger als 2000C reaktive Gruppen einer ersten Polymerschicht miteinander und/oder mit reaktiven Gruppen einer zweiten Polymerschicht reagieren. Dadurch kann die Laminiertemperatur herabgesetzt werden, ohne dass dadurch der innige Verbund der laminierten Schichten gefährdet wird. Dies liegt im Falle verschiedener Polymerschichten mit reaktiven Gruppen daran, dass die verschiedenen PoIy- merschichten auf Grund der Reaktion der jeweiligen reaktiven Gruppen nicht mehr ohne weiteres delaminiert werden können. Denn zwischen den Polymerschichten findet eine reaktive Kopplung statt, gleichsam ein reaktives Laminieren. Des Weiteren wird ermöglicht, dass wegen der niedrigeren Laminiertemperatur eine Veränderung einer farbigen Druckschicht, insbesondere eine Farbveränderung, verhindert wird. Vorteilhaft ist es da- bei, wenn die Glastemperatur T9 der zumindest einen Polymerschicht vor der thermischen Laminierung weniger als 12O0C (oder auch weniger als 1100C oder weniger als 1000C) beträgt, wobei die Glastemperatur dieser Polymerschicht nach der thermischen Laminierung durch Reaktion reaktiver Gruppen des Grundpolymers der Polymerschicht miteinander um zumindest 5°C, vorzugsweise zumindest 200C, höher als die Glastemperatur vor der thermischen Laminierung ist. Hierbei erfolgt nicht nur eine reaktive Kopplung der miteinander zu laminierenden Schichten. Vielmehr werden das Molekulargewicht und somit die Glastemperatur durch Vernetzung des Polymers innerhalb der Schicht und zwischen den Schichten erhöht. Dies erschwert ein Delaminieren zusätzlich, da beispielsweise die Drucktinten insbesondere bei einem Manipulationsversuch durch die hohen notwendigen Delaminationstemperaturen irreversibel beschädigt werden und das Dokument dadurch zerstört wird. Vorzugsweise beträgt die Laminiertemperatur beim Einsatz solcher Polymerwerkstoffe weniger als 1800C, besser noch weniger als 15O0C. Die Auswahl der geeigneten reaktiven Gruppen ist für einen Fachmann auf dem Gebiet der Polymerchemie ohne Probleme möglich. Beispielhafte reaktive Gruppen sind ausgewählt aus der Gruppe, umfassend -CN, -OCN, -NCO, -NC, -SH, -Sx, -Tos, -SCN, -NCS, -H, -Epoxy (-CHOCH2), -NH2, -NN+, -NN-R, -OH, -COOH, -CHO, -COOR, -HaI (-F, -Cl, -Br, -I), -Me-HaI (Me = zumindest zweiwertiges Metall, beispielsweise Mg), -Si(OR)3, -SiHaI3, -CH=CH2, und -COR", wobei R" eine beliebige reaktive oder nicht-reaktive Gruppe sein kann, beispielsweise H, HaI, Ci-C20-Alkyl, C3-C2o-Aryl, C4-C20-ArAI kyl, jeweils verzweigt oder linear, gesättigt oder ungesättigt, optional substituiert, oder korrespondierende Heterocyclen mit einem oder mehreren gleichen oder verschiedenen Heteroatomen N, O1 oder S. Andere reaktive Gruppen sind selbstverständlich möglich. Hierzu gehören die Reaktionspartner der Diels- Alder Reaktion oder einer Metathese.
Die reaktiven Gruppen können direkt an dem Grundpolymer gebunden oder über eine Spacergruppe mit dem Grundpolymer verbunden sein. Als Spacergruppen kommen alle dem Fachmann für Polymerchemie bekannten Spacergruppen in Frage. Dabei können die Spacergruppen auch Oligomere oder Polymere sein, welche Elastizität vermitteln, wo- durch eine Bruchgefahr des Sicherheits- und/oder Wertdokuments reduziert wird. Solche elastizitätsvermittelnden Spacergruppen sind dem Fachmann bekannt und brauchen daher hier nicht weiter beschrieben zu werden. Lediglich beispielhaft seien Spacergruppen genannt, welche ausgewählt sind aus der Gruppe, umfassend -(CH2)n-, -(CH2-CH2-O)n-, -(SiR2-O)n-, -(C6H4Jn-, -(C6H1O)n-, Ci-Cn-Alkyl, -C3-C(n+3rAryl, -C4-C(n+4)-ArAlkyl, jeweils ver- zweigt oder linear, gesättigt oder ungesättigt, optional substituiert, oder korrespondierende Heterocyclen mit einem oder mehreren, gleichen oder verschiedenen Heteroatomen O, N, oder S, wobei n = 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 10. Bezüglich weiterer reaktiver Gruppen oder Möglichkeiten der Modifikation wird auf die Literaturstelle "Ullmann's En- cyclopaedia of Industrial Chemistry", Wiley Verlag, elektronische Ausgabe 2006, verwie- sen. Der Begriff des Grundpolymers bezeichnet im Rahmen der vorstehenden Ausführungen eine Polymerstruktur, welche keine unter den eingesetzten Laminierbedingungen reaktiven Gruppen trägt. Es kann sich dabei um Homopolymere oder Copolymere handeln. Es sind auch gegenüber den genannten Polymeren modifizierte Polymere umfasst. Die vorliegende Erfindung dient zur Herstellung von Sicherheitsmerkmalen in Sicherheits- und/oder Wertdokumenten, die darin bestehen, dass dieses Sicherheitsmerkmal insbesondere personalisierte und/oder individualisierte Merkmale betrifft. Dies bedeutet, dass insbesondere die primäre sichtbare Information, d.h. das sichtbare Druckmuster, ein per- sonalisiertes und/oder individualisiertes Merkmal wiedergibt. In diesem Falle kann dieses primäre sichtbare Muster in einem Druckbild bestehen, dass das personalisierte und/oder individualisierte Merkmal darstellt, wobei dieses Druckbild dann durch die sekundäre latent sichtbare Information, d.h. ein sekundäres latent sichtbares Muster, verändert ist. D.h. das primäre Druckbild ist trotz dieser Veränderung mit bloßem Auge erkennbar, während beispielsweise bei entsprechender optischer Vergrößerung erkennbar ist, dass einzelne Rasterflächen des primären Druckbildes verändert sind. Bei entsprechender Wahl des sekundären latent sichtbaren Musters kann diese Veränderung des primären Druckbildes gegebenenfalls auch bereits mit bloßem Auge erkennbar sein. Grundsätzlich kann auch das sekundäre latent sichtbare Muster zur Darstellung des personalisierten und/oder indi- vidualisierten Merkmals genutzt werden, oder sowohl das sekundäre Muster als auch das primäre Muster stellen personalisierte und/oder individualisierte Merkmale dar. Derartige als Wasserzeichen bezeichnete Strukturen sind aus dem Stand der Technik bekannt, welche jedoch im Allgemeinen mittels einer Modifikation der ersten Information vor deren Einbringung in das Dokument erfolgt.
Das personalisierte Merkmal kann insbesondere ein Passbild sein. Vorzugsweise wird dieses Passbild durch die primäre sichtbare Druckschicht wiedergegeben. Grundsätzlich kann ein personalisiertes Merkmal, das vorzugsweise durch die primäre sichtbare Druckschicht wiedergegeben wird, auch Daten der Person, der das Sicherheits- und/oder Wert- dokument zugeordnet ist, beispielsweise das Geburtsdatum, die Adresse oder Identifikationsnummer in einem Unternehmen sowie biometrische Daten, wie einen digitalisierten Datensatz von Fingerabdrücken, oder die Größe, Augenfarbe der Person oder deren Zugehörigkeit zu einer Krankenkasse, wiedergeben. Grundsätzlich kann ein individualisiertes Merkmal Daten, die zu einem bestimmten Gegenstand oder zu einer bestimmten Ein- richtung, wie beispielsweise einem Bankkonto oder einem Wertpapier, gehören, wiedergeben.
Das sekundäre latent sichtbare Muster kann insbesondere Guillochen oder auch eine Oberflächenrasterung mit Rasterflächen darstellen. In diesem Falle durchschneiden die Guillochen oder Oberflächenrasterung das primäre sichtbare Druckbild. Dies kann sich in einer mit bloßem Auge erkennbaren sekundären Darstellung, eben beispielsweise in Guillochen oder einer Rasterung, zeigen. Falls das primäre sichtbare Druckbild selbst gerastert ist und somit Druckpixel vorliegen, werden diese durch das sekundäre latent sichtbare Muster verändert, indem beispielsweise Teile der Druckpixel abgeschnitten werden, durchgeschnitten werden oder gänzlich entfallen oder die Pixel auch die Form der Rasterung des sekundären latent sichtbaren Musters annehmen. Wird das sekundäre latent sichtbare Muster beispielsweise in Form von Guillochen abgebildet, so kann sich dies in dem primären sichtbaren Druckbild in Form dieser Guillochen zeigen, indem nämlich dort, wo sich diese Guillochen befinden, unbedruckte Bereiche erscheinen, die das primäre sichtbare Druckbild überlagern.
Wird das sekundäre latent sichtbare Muster andererseits beispielsweise in Form einer Oberflächenrasterung gebildet, so hängt die Auswirkung dieser Art der Oberflächenmodi- fizierung auf das primäre sichtbare Druckbild davon ab, ob die durch die Oberflächenrasterung gebildeten Rasterflächen größer oder kleiner sind als Flächen der Druckpixel der primären sichtbaren Druckschicht:
Sind nämlich die Rasterflächen der (sekundären) Oberflächenrasterung kleiner als die Flächen der Druckpixel der primären sichtbaren Druckschicht, so ist diese Veränderung des primären Druckbildes nur bei geeigneter optischer Vergrößerung erkennbar. Diese Veränderung besteht dann darin, dass die Form der Druckpixel die Form der sekundären Rasterflächen in der Rasterung annimmt: Die einzelnen Druckpixel werden in die Rasterflächen der sekundären Oberflächenrasterung hinein "gezwängt".
Sind die Rasterflächen der sekundären Oberflächenrasterung dagegen größer als die Flächen der Druckpixel des primären Druckbildes, so können die Druckpixel innerhalb der Rasterflächen noch wieder erkannt werden; lediglich an den Rändern der Rasterflächen liegende Druckpixel können angeschnitten sein, durchgeschnitten sein oder vollständig entfallen.
Je nach Breite der die Rasterung bildenden modifizierten Teilbereiche der Oberflächen können die Grau- oder Farbtöne des primären Druckbildes zudem verändert werden: Denn in ausreichend breiten Bereichen der sekundären Rasterung befinden sich keine Druckpixel, und in diesen Bereichen auftreffende Drucktinte zur Herstellung des primären Druckbildes wird in die übrigen Bereiche umgeleitet. Somit vertiefen sich die Grau- bzw. Farbtöne in letzteren Bereichen, während dort, wo bereits ein tiefer Schwarz- oder voller Farbton aufgrund der Vorlage gebildet werden sollte, eine weitere Grau- oder Farbtonver- tiefung nicht mehr möglich ist.
Somit kann die Veränderung der primären sichtbaren Information durch die sekundäre latent sichtbare Information zu einer gegebenenfalls nur schwierig erkennbaren oder nur schwierig reproduzierbaren Darstellung der primären sichtbaren Information führen. Daher stellt die kombinierte primäre und sekundäre Information ein neuartiges Sicherheitsmerkmal dar.
Für den vorstehenden Fall, dass die primäre Druckschicht aus Druckpixeln gebildet ist, kann eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung realisiert werden: Falls die Rasterflächen der modifizierten Teilbereiche unterschiedliche Größe und/oder unterschiedliche Form haben, wird ein weiteres Sicherheitsmerkmal ermöglicht: Insbesondere dann, wenn die Rasterflächen kleiner sind als die Flächen der Druckpixel der primären Druckschicht, nehmen diese Druckpixel — wie vorstehend beschrieben - die Form der Rasterflächen an. Werden Druckpixel mit unterschiedlicher Form (Kreis, Dreieck, Viereck, ...) und/oder unterschiedlicher Größe bestimmten Farben zugeordnet, in denen die jeweiligen Druckpixel auch tatsächlich gedruckt sind, so kann nachträglich in einem Dokument erkannt werden, ob dieses Dokument eine derartige Kodierung der Farben über die Form und/oder Größe der Farbpixel einhält. Ist dies nicht der Fall, so muss von einer Fälschung ausgegangen werden. Beispielsweise können den Rasterflächen mit einer Dreiecksform die Farbe Cyan, den Rasterflächen mit einer quadratischen Form die Farbe Magenta und den Rasterflächen mit einer kreisrunden Form die Farbe Yellow zugeordnet werden. Wird dann in einem Dokument gefunden, dass die Rasterflächen mit Dreiecksform mit Druckpixeln mit der Farbe Yellow ausgefüllt sind, so muss von einer Fälschung des Dokuments ausgegangen werden.
In einer weiteren Variante der vorstehenden Ausführungsform nehmen die Rasterflächen mehrere Druckpixel auf, die gegebenenfalls in unterschiedlichen Farben gedruckt sind. Dies ist dann möglich, wenn die Rasterflächen größer sind als die Flächen der Druckpixel. In diesem Falle ist es möglich, jeder Form und/oder Größe einer Rasterfläche eine be- stimmte Farbe zuzuordnen, wobei die in den jeweiligen Rasterflächen gedruckten Druckpixel entweder in einer einheitlichen Farbe gedruckt werden, wie dies bereits zuvor dargestellt ist, oder es können auch Druckpixel unterschiedlicher Farben in eine Rasterfläche gedruckt werden. Diese unterschiedlichen Farben der Druckpixel in einer Rasterfläche mit einer bestimmten Größe und/oder Form ergeben dann zusammen einen optischen Farbeindruck, der durch die Größe und/oder Form der Rasterfläche kodiert ist, beispielsweise einen Rot-Ton.
Die genannten Sicherheitsmerkmale können prinzipiell auf einer einzigen Oberfläche ei- ner Schicht des Schichtverbundes gebildet sein, oder es können auch mehrere primäre Druckschichten auf unterschiedlichen Oberflächen in dem Schichtverbund gebildet werden, wobei diese mehreren Oberflächen durch jeweils mindestens eine Polymerschicht voneinander getrennt und somit zueinander beabstandet sein können und wobei die Schichten des Schichtverbundes so zusammengefügt werden, dass die Darstellungen aller primären Druckschichten, beispielsweise Farbauszüge eines Photos, auf den unterschiedlichen Oberflächen vorzugsweise exakt übereinander liegen. In diesem Falle werden vorzugsweise Polymerschichten verwendet, die farblos transparent oder transluzent sind, um die Druckschichten in den unterschiedlichen Schichten des Schichtverbundes von außen visuell gut erkennen zu können. Grundsätzlich können die Polymerschichten in diesem Falle auch farbig transparent oder transluzent sein. Allerdings erscheinen gedruckte Farben dann verändert.
Beispielsweise kann eine geeignete Rasterung ein und derselben (primären) Darstellung, beispielsweise eines Passbildes, vorgenommen werden, indem die Darstellung etwa in schachbrettartig angeordnete Felder aufgeteilt und die Felder auf die verschiedenen Oberflächen des Schichtverbundes derart verteilt werden, dass sich die Felder alternierend auf aufeinander folgenden Oberflächen befinden. Beispielsweise kann eine Aufteilung der Felder auf zwei Oberflächen derart erfolgen, dass das erste, dritte, fünfte ... Feld von in einer Reihe aufeinander folgenden Feldern in der Darstellung auf einer ersten Oberfläche und das zweite, vierte, sechste, ... Feld auf einer zweiten Oberfläche und die entsprechenden Felder weiterer Reihen beispielsweise versetzt zu den benachbarten Reihen auf die gleiche Art und Weise auf die beiden Oberflächen verteilt werden. Dadurch dass die verschiedenen Oberflächen, auf denen sich die Teilbilder befinden, zueinander beabstandet sind, ergibt sich ein räumlicher Eindruck der Darstellung, der umso stärker ist je mehr Druckschichten auf unterschiedlichen Oberflächen im Schichtverbund in diese Darstellung einbezogen sind.
Weiterhin können auch unterschiedliche Farbauszüge der Darstellung hergestellt werden und die Farbauszüge auf unterschiedliche Oberflächen im Schichtverbund gedruckt werden, so dass sich beim Zusammenfügen der einzelnen Polymerschichten zu dem Schichtverbund die gewünschte farbige Darstellung ergibt.
Weiterhin kann die primäre sichtbare Information in einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit Druckpixeln mit Satelliten gebildet sein, oder es kann auch eine weitere sichtbare Druckschicht in einem weiteren Druckbereich aufgebracht sein, der von dem Druckbereich verschieden ist, in dem die Oberflächen in Teilbereichen modifiziert sind, etwa auf einer anderen Polymerschicht, und Druckpixel mit Satelliten aufweisen. In letzterem Falle können die beiden Druckbereiche überlappen, wenn die beiden Polymerschich- ten passergenau übereinander gestapelt sind.
Derartige Druckpixel mit Satelliten werden bei einem Druck zwar üblicherweise vermieden, um ein perfektes Druckbild zu erzeugen. Es ist darüber berichtet worden, dass bei der Tropfenbildung beim Tintenstrahldrucken oder einem anderen Verfahren, bei dem Tintentropfen auf das Druckmedium aufgetragen werden („drop-on-demand"-Verfahren), nicht nur ein einheitlicher Tropfen gebildet wird, sondern dass, abhängig von den Tinteneigenschaften und den Bedingungen, unter denen die Tropfen gebildet werden (zum Beispiel der Flankenform des den Tropfenausstoß aus der Druckdüse bestimmenden elektrischen Signals zum Ansteuern der Düse), mehr oder minder lange „Tropfenschwänze" entstehen, deren Geschwindigkeit kleiner ist als die der vorauseilenden Tropfen und aus denen sich daher weitere nachfolgende Satellitentropfen bilden können (H.Wijshoff in: „Drop formation mechanisms in piezo-acoustic inkjef , abgerufen unter http://www.flow3d.com/pdfs/tp/micro_tp/FloSci-Bib01 -07.pdf am 8.2.2008, deren Offenbarungsgehalt hiermit vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt dieser Beschreibung aufge- nommen wird). Diese Satellitentropfen treffen verzögert und wegen der Bewegung des Druckkopfes und des Druckmediums relativ zueinander mit einem Versatz gegenüber dem Zentrum des Haupttropfens auf das Druckmedium auf. Bei ausreichendem Versatz beider Tropfen bilden sich ein Hauptpixel und ein (meist kleinerer) Satellitenpixel auf dem Druckmedium. Diese Erzeugung von Satellitenpixeln zusätzlich zu den Hauptpixeln kann daher als weiteres Sicherheitsmerkmal eingesetzt werden, da deren Erzeugung üblicherweise vermieden wird.
Weiterhin ist in US 7,093,915 B2, deren Offenbarungsgehalt hiermit vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt dieser Beschreibung aufgenommen wird, angegeben worden, dass ein Satellitentropfen unter reproduzierbaren Erzeugungsbedingungen für die Satellitentropfen gegenüber der Hauptaustrittsrichtung für den Haupttropfen abgelenkt wird und zwar so, dass der Satellitentropfen unter Berücksichtigung der relativen Bewegung des Druckkopfes zum Druckmedium genau im Hauptpixel auf dem Druckmedium „landet", um einen zusätzlichen Satellitenpixel auf dem Druckmedium zu vermeiden. Dies wird gemäß US 7,093,915 B2 beispielsweise durch eine Düsenplatte mit Düsenöffnungen auf der Frontseite des Druckkopfes verwirklicht, wobei die Düsenöffnungen gegenüber den Austrittsöffnungen der Kanäle, aus denen die Tinte austritt, leicht versetzt sind und so die Satelliten- nicht aber die Haupttropfen abgelenkt werden. Die Satellitentropfen treten so- mit unter einem Winkel gegenüber der Austrittsrichtung des Haupttropfens aus. Durch geeignete Justage der Düsenöffnungen in der Düsenplatte gegenüber den Austrittsöffnungen kann der Austrittswinkel der Satellitentropfen eingestellt werden. Wird entgegen der Zielsetzung in US 7,093,915 B2 die Austrittsrichtung der Satellitentropfen gegenüber den Haupttropfen jedoch so verändert, dass die Satellitentropfen nicht in den Hauptpixeln „landen", sondern daneben, so bilden sich gezielt Satellitenpixel und zwar nicht nur in der Relativbewegungsrichtung zwischen Druckkopf und Druckmedium, sondern auch in dazu verschiedenen Richtungen. Der Austrittswinkel und außerdem auch die Orientierung der Richtung (in der Druckebene), unter der die Satellitentropfen austreten, können durch Justage der relativen Position der Düsenöffnungen auf der Frontseite des Druckkopfes gegenüber der der Austrittsöffnungen eingestellt werden. Dies kann ebenfalls zur Erzeugung eines Sicherheitsmerkmals herangezogen werden.
Soll das primäre sichtbare Druckbild mit Satelliten gedruckt werden, so ist es vorteilhaft, wenn die sekundäre latent sichtbare Information eine Oberflächenrasterung mit Rasterflä- chen, die größer sind als die Flächen der Druckpixel, ergibt. In diesem Falle sind die Satelliten an den Druckpixeln sichtbar, weil die Druckpixel in den Rasterflächen im Wesentlichen vollständig enthalten sind, so dass deren Vorhandensein ein weiteres Sicherheitsmerkmal darstellt. Dann, wenn die Druckpixel mit Satelliten in einem weiteren Druckbereich gebildet sind, kann sich dieser weitere Druckbereich vorzugsweise auf einer Oberfläche im Schichtverbund befinden, die von dem ersten Druckbereich, in dem die Oberflächen in Teilbereichen modifiziert sind, durch mindestens eine Schicht des Verbundes getrennt ist. Außerdem kann dieser weitere Druckbereich mit dem ersten Druckbereich zumindest teilweise überlappen, so dass sich überlappende Teilbilder in einer gemeinsamen Darstellung, beispielsweise in einem Passbild, ergeben. In den einzelnen Teilbildern sind in diesem Falle unterschiedliche Sicherheitsmerkmale verwirklicht: zum einen im ersten Druckbereich das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal, das durch die Modifizierung der Teilbereiche der Oberflächen verwirklicht wird, und zum anderen im weiteren Druckbereich das durch zusätzliche Satelliten an den Hauptpixeln gebildete Sicherheitsmerkmal.
Die vorstehenden Ausführungsformen können sich anstatt auf farbige Darstellungen auch auf eine schwarz/weiß-Darstellung, gegebenenfalls mit Grau-Tönen, sowie auf unter Nor- malbedingungen nicht sichtbare Darstellungen, zum Beispiel Lumineszenzdarstellungen, spezielle mittels UV anregbare Photolumineszenzdarstellungen oder mittels IR detektier- bare Darstellungen, beziehen. Diese Ausführungsformen stellen zusätzliche Sicherheitsmerkmale zu den erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmalen dar und können mit diesen kombiniert werden.
Die vorstehenden Ausführungsformen können zusätzlich auch beliebig kombiniert werden, d.h. Drucke auf verschiedenen Ebenen oder auch auf derselben Ebene und jeweils mit unterschiedlichen Sicherheitsmerkmalen, wobei die Drucke auf derselben Ebene oder auf verschiedenen Ebenen passergenau übereinander gedruckt sind oder auch nicht pas- sergenau übereinander.
Die Erfindung kann grundsätzlich mit jedem Druckverfahren realisiert werden, beispielsweise mit einem Hochdruckverfahren, einem Tiefdruckverfahren, Flachdruckverfahren, Durchdruckverfahren oder einem Digital-Druckverfahren (Non-Impact-Printing). Unter letz- terem sind Druckverfahren zu verstehen, bei denen die zur Bilderzeugung erforderlichen Daten digital erstellt und zum Drucken unmittelbar, wie beim Tintenstrahl-Druckverfahren, oder mittelbar, wie bei einem xerographischen Druckverfahren, zur Herstellung des Druckbildes verwendet werden, ohne dass eine explizite Druckform benötigt wird. Somit sind sowohl Druckverfahren einsetzbar, bei denen das Druckbild gerastert ist, als auch Druckverfahren, bei denen nicht gerasterte Flächen gebildet werden. Bevorzugt für die Einbringung der ersten Information sind Digital-Druckverfahren, da diese flexibler und insbesondere zur Herstellung personalisierter und/oder individualisierter Information geeignet sind. Ganz besonders geeignet ist der Tintenstrahldruck.
Das eingangs angegebene weitere Problem, dass herkömmliche kartenförmige Datenträger durch Manipulation relativ leicht delaminiert werden können, wenn durch drucktechnische Verfahren auf einer innen liegenden Schicht des Schichtverbundes ein Sicherheitsmerkmal aufgebracht ist, kann dadurch gelöst werden, dass die sichtbaren Druckschich- ten Bindemittel enthalten, die zumindest im Wesentlichen aus demselben Polymer bestehen wie das Material der Schichten des Schichtverbundes. In diesem Falle wird die Gefahr von Delaminationen praktisch ausgeschlossen, weil sich beim Laminieren ein monolithischer Verbund der einzelnen Schichten bildet. Besonders bevorzugt ist es, wenn die sichtbaren Druckschichten Bindemittel auf Polycarbonatbasis enthalten, wenn zumindest einige der Schichten des Verbundes ebenfalls aus Polycarbonat bestehen. In letzterem Falle werden die sichtbaren Druckschichten auf innen liegenden Schichten des Schichtverbundes gedruckt, wobei insbesondere alle an die Druckschichten angrenzenden Schichten des Schichtverbundes aus Polycarbonat gebildet sind.
Für den Druck auf Polycarbonat-Verbundschichten sind grundsätzlich alle fachüblichen Tinten einsetzbar, sofern sie chemisch mit Polycarbonat kompatibel sind und eine Mindestaffinität bzw. -Mindestadhäsion aufweisen. Dazu zählen beispielsweise Lösungsmittelbasierte Tinten, die sowohl über Verdunstung des Lösungsmittels trocknen, als auch solche Systeme, bei denen das Lösungsmittel chemisch reagiert, etwa durch Vernetzung, Crosslinking, Polymerisation etc.
Für den Druck auf Polycarbonat-Verbundschichten sind grundsätzlich alle fachüblichen Tinten einsetzbar. Bevorzugt ist die Verwendung einer Zubereitung, enthaltend: A) 0,1 bis 20 Gew.-% eines Bindemittels mit einem Polycarbonatderivat, B) 30 bis 99,9 Gew.-% ei- nes vorzugsweise organischen Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemischs, C) 0 bis 10 Gew.-% eines Farbmittels oder Farbmittelgemischs (Gew.-% bezogen auf dessen Trockenmasse), D) 0 bis 10 Gew.-% eines funktionalen Materials oder einer Mischung funktionaler Materialien, E) 0 bis 30 Gew.-% Additive und/oder Hilfsstoffe, oder einer Mischung solcher Stoffe, wobei die Summe der Komponenten A) bis E) stets 100 Gew.-% ergibt, als Drucktinte. Solche Polycarbonatderivate sind hochkompatibel mit Polycarbonatwerkstof- fen, insbesondere mit Polycarbonaten auf Basis Bisphenol A, wie beispielsweise Makro- fol® Folien. Zudem ist das eingesetzte Polycarbonatderivat hochtemperaturstabil und zeigt keinerlei Verfärbungen bei laminationstypischen Temperaturen bis zu 2000C und mehr, wodurch auch der Einsatz der vorstehend beschriebenen N ieder-Tg- Werkstoffe nicht notwendig ist. Im Einzelnen kann das Polycarbonatderivat funktionelle Carbonat- struktureinheiten der Formel (I) enthalten,
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(I)
worin R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Halogen, bevorzugt Chlor oder Brom, d-Cs-Alkyl, Cs-Cβ-Cycloalkyl, C6-C10-AIyI, bevorzugt Phenyl, und C7-C12-Aralkyl, bevorzugt Phenyl-d-C^Alkyl, insbesondere Benzyl, sind; m eine ganze Zahl von 4 bis 7, bevorzugt 4 oder 5 ist; R3 und R4 für jedes X individuell wählbar, unabhängig voneinander Wasserstoff oder Ci-C6-Alkyl ist; X Kohlenstoff und n eine ganze Zahl größer 20 bedeu- ten, mit der Maßgabe, dass an mindestens einem Atom X, R3 und R4 gleichzeitig Alkyl bedeuten. Bevorzugt ist es, wenn an 1 bis 2 Atomen X, insbesondere nur an einem Atom X, R3 und R4 gleichzeitig Alkyl sind. R3 und R4 können insbesondere Methyl sein. Die X- Atome in α-Stellung zu dem Diphenyl-substituierten C-Atom (C1 ) können nicht dialkyl- substituiert sein. Die X-Atome in ß-Stellung zu C1 können mit Alkyl disubstituiert sein. Be- vorzugt ist m = 4 oder 5. Das Polycarbonatderivat kann beispielsweise auf Basis von Monomeren, wie 4,4'-(3,3,5-Trimethylcyclohexan-1 ,1-diyl)diphenol, 4,4'-(3,3-Dimethylcyclo- hexan-1 ,1-diyl)diphenol oder 4,4'-(2,4,4-Trimethylcyclopentan-1 ,1-diyl)diphenol, gebildet sein. Ein solches Polycarbonatderivat kann beispielsweise gemäß der Literaturstelle DE-A 38 32 396 aus Diphenolen der Formel (Ia) hergestellt werden, deren Offenbarungsgehalt hiermit vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt dieser Beschreibung aufgenommen wird. Es können sowohl ein Diphenol der Formel (Ia) unter Bildung von Homopolycarbo- naten als auch mehrere Diphenole der Formel (Ia) unter Bildung von Copolycarbonaten verwendet werden (Bedeutung von Resten, Gruppen und Parametern, wie in Formel I).
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(Ia)
Außerdem können die Diphenole der Formel (Ia) auch im Gemisch mit anderen Dipheno- len, beispielsweise mit denen der Formel (Ib)
HO - Z - OH (Ib),
zur Herstellung von hochmolekularen, thermoplastischen, aromatischen Polycarbonatde- rivaten verwendet werden.
Geeignete andere Diphenole der Formel (Ib) sind solche, in denen Z ein aromatischer Rest mit 6 bis 30 C-Atomen ist, der einen oder mehrere aromatische Kerne enthalten kann, substituiert sein kann und aliphatische Reste oder andere cycloaliphatische Reste als die der Formel (Ia) oder Heteroatome als Brückenglieder enthalten kann. Beispiele der Diphenole der Formel (Ib) sind Hydrochinon, Resorcin, Dihydroxydiphenyle, Bi-(hydroxy- phenyl)-alkane, Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfide, Bis-(hy- droxyphenyl)-ether, Bis-(hydroxyphenyl)-ketone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone, Bis-(hy- droxyphenyl)-sulfoxide, σ,σ'-Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropylbenzole sowie deren kernal- kylierte und kernhalogenierte Verbindungen. Diese und weitere geeignete Diphenole sind beispielsweise in US-A 3,028,365, US-A 2,999,835, US-A 3,148,172, US-A 3,275,601 , US-A 2,991,273, US-A 3,271 ,367, US-A 3,062,781 , US-A 2,970,131 , US-A 2,999,846, DE-A 1 570 703, DE-A 2 063 050, DE-A 2 063 052, DE-A 2 211 956, FR-A 1 561 518 und in H. Schnell in: Chemistry and Physics of Polycarbonates, Interscience Publishers, New York 1964, beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hiermit vollumfänglich in den Offenba- rungsgehalt der vorliegenden Anmeldung aufgenommen werden. Bevorzugte andere Diphenole sind beispielsweise: 4,4'-Dihydroxydiphenyl, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, 2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 1 ,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, σ,σ-Bis- (4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol, 2,2-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-propan, 2,2- Bis-(3-chlor-4-hydroxyphenyl)-propan, Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-methan, 2,2- Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan, Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-sulfon, 2,4-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 1 ,1-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxy- phenyl)-cyclohexan, σ,σ-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol, 2,2-Bis- (3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan und 2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan. Besonders bevorzugte Diphenole der Formel (Ib) sind beispielsweise 2,2-Bis-(4-hydroxy- phenyl)-propan, 2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan, 2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hy- droxyphenyl)-propan, 2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan und 1 ,1-Bis-(4-hy- droxyphenyl)-cyclohexan. Insbesondere ist 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan bevorzugt. Die anderen Diphenole können sowohl einzeln als auch im Gemisch eingesetzt werden. Das molare Verhältnis von Diphenolen der Formel (Ia) zu den gegebenenfalls mit zu verwendenden anderen Diphenolen der Formel (Ib), soll zwischen 100 Mol-% (Ia) zu 0 Mol-% (Ib) und 2 Mol-% (Ia) zu 98 Mol-% (Ib), vorzugsweise zwischen 100 Mol-% (Ia) zu 0 Mol-% (Ib) und 10 Mol-% (Ia) zu 90 Mol-% (Ib) und insbesondere zwischen 100 Mol-% (Ia) zu 0 Mol-% (Ib) und 30 Mol-% (Ia) zu 70 Mol-% (Ib) liegen. Die hochmolekularen Po- lycarbonatderivate aus den Diphenolen der Formel (Ia), gegebenenfalls in Kombination mit anderen Diphenolen, können nach den bekannten Polycarbonat-Herstellungsverfah- ren hergestellt werden. Dabei können die verschiedenen Diphenole sowohl statistisch als auch blockweise miteinander verknüpft sein. Die eingesetzten Polycarbonatderivate können in an sich bekannter Weise verzweigt sein. Wenn die Verzweigung gewünscht wird, kann diese in bekannter Weise durch Einkondensieren geringer Mengen, vorzugsweise von Mengen von 0,05 bis 2,0 Mol-% (bezogen auf eingesetzte Diphenole), an drei- oder mehr als dreifunktionellen Verbindungen, insbesondere solchen mit drei oder mehr als drei phenolischen Hydroxylgruppen, erreicht werden. Einige Verzweiger mit drei oder mehr als drei phenolischen Hydroxylgruppen sind Phloroglucin, 4,6-Dimethyl-2,4,6-tri-(4- hydroxyphenyl)-hepten-2,4,6-Dimethyl-2,4,6-tri-(4-hydroxyphenyl)-heptan, 1 ,3,5-Tri-(4- hydroxyphenyl)-benzol, 1 ,1 ,1-Tri-(4-hydroxyphenyl)-ethan, Tri-(4-hydroxyphenyl)-phenyl- methan, 2,2-Bis-[4,4-bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexyl]-propan, 2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl- isopropyl)-phenol, 2,6-Bis-(2-hydroxy-5-methyl-benzyl)-4-methylphenol, 2-(4-hydroxyphe- nyl)-2-(2,4-dihydroxyphenyl)-propan, Hexa-[4-(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenyl]-ortho- terephthalsäureester, Tetra-(4-hydroxyphenyl)-methan, Tetra-[4-(4-hydroxyphenyl-isopro- pyl)phenoxy]-methan und 1 ,4-Bis-[4',4"-dihydroxytriphenyl)-methyl]-benzol. Einige der sonstigen dreifunktionellen Verbindungen sind 2,4-Dihydroxybenzoesäure, Trimesinsäure, Cyanurchlorid und 3,3-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-2-oxo-2,3-dihydroindol. Als Ketten- abbrecher zur an sich bekannten Regelung des Molekulargewichts der Polycarbonatderi- vate dienen monofunktionelle Verbindungen in üblichen Konzentraten. Geeignete Verbindungen sind z.B. Phenol, tert-Butylphenole oder andere Alkyl-substituierte Phenole. Zur Regelung des Molekulargewichts sind insbesondere kleine Mengen Phenole der Formel (Ic) geeignet
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(Ic)
worin R einen verzweigten C8- und/oder C9-Alkylrest darstellt. Bevorzugt ist im Alkylrest R der Anteil an CH3-Protonen zwischen 47 und 89 % und der Anteil der CH- und CH2-Proto- nen zwischen 53 und 11 %; ebenfalls bevorzugt ist R in o- und/oder p-Stellung zur OH- Gruppe, und besonders bevorzugt die obere Grenze des ortho-Anteils 20 %. Die Kettenabbrecher werden im allgemeinen in Mengen von 0,5 bis 10, bevorzugt 1 ,5 bis 8 Mol-%, bezogen auf eingesetzte Diphenole, eingesetzt. Die Polycarbonatderivate können vor- zugsweise nach dem Phasengrenzflächenverhalten (vgl. H. Schnell in. Chemistry and
Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, Vol. IX, Seite 33ff., Interscience Publ. 1964) in an sich bekannter Weise hergestellt werden. Hierbei werden die Diphenole der Formel (Ia) in wässrig alkalischer Phase gelöst. Zur Herstellung von Copolycarbonaten mit anderen Diphenolen werden Gemische von Diphenolen der Formel (Ia) und den anderen Di- phenolen, beispielsweise denen der Formel (Ib), eingesetzt. Zur Regulierung des Molekulargewichts können Kettenabbrecher z.B. der Formel (Ic) zugegeben werden. Dann wird in Gegenwart einer inerten, vorzugsweise Polycarbonat lösenden, organischen Phase mit Phosgen nach der Methode der Phasengrenzflächenkondensation umgesetzt. Die Reaktionstemperatur liegt im Bereich von 00C bis 400C. Die gegebenenfalls mit verwendeten Verzweiger (bevorzugt 0,05 bis 2,0 Mol-%) können entweder mit den Diphenolen in der wässrig alkalischen Phase vorgelegt werden oder in dem organischen Lösungsmittel ge- löst vor Phosgenierung zugegeben werden. Neben den Diphenolen der Formel (Ia) und gegebenenfalls anderen Diphenolen (Ib) können auch deren Mono- und/oder Bis-chlor- kohlensäureester mit verwendet werden, wobei diese in organischen Lösungsmitteln gelöst zugegeben werden. Die Menge an Kettenabbrechern sowie an Verzweigern richtet sich dann nach der molaren Menge von Diphenolat-Resten entsprechend Formel (Ia) und gegebenenfalls Formel (Ib); bei Mitverwendung von Chlorkohlensäureestern kann die Phosgenmenge in bekannter Weise entsprechend reduziert werden. Geeignete organische Lösungsmittel für die Kettenabbrecher sowie gegebenenfalls für die Verzweiger und die Chlorkohlensäureester sind beispielsweise Methylenchlorid, Chlorbenzol sowie insbe- sondere Mischungen aus Methylenchlorid und Chlorbenzol. Gegebenenfalls können die verwendeten Kettenabbrecher und Verzweiger im gleichen Solvens gelöst werden. Als organische Phase für die Phasengrenzflächenpolykondensation dienen beispielsweise Methylenchlorid, Chlorbenzol sowie Mischungen aus Methylenchlorid und Chlorbenzol. Als wässrige alkalische Phase dient beispielsweise NaOH-Lösung. Die Herstellung der Polycarbonatderivate nach dem Phasengrenzflächenverfahren kann in üblicher Weise durch Katalysatoren, wie tertiäre Amine, insbesondere tertiäre aliphatische Amine, wie Tributylamin oder Triethylamin, katalysiert werden; die Katalysatoren können in Mengen von 0,05 bis 10 Mol-%, bezogen auf Mole an eingesetzten Diphenolen, eingesetzt werden. Die Katalysatoren können vor Beginn der Phosgenierung oder während oder auch nach der Phosgenierung zugesetzt werden. Die Polycarbonatderivate können nach dem bekannten Verfahren in homogener Phase, dem sogenannten "Pyridinverfahren" sowie nach dem bekannten Schmelzeumesterungsverfahren unter Verwendung von beispielsweise Diphenylcarbonat anstelle von Phosgen hergestellt werden. Die Polycarbonatderivate können linear oder verzweigt sein, sie sind Homopolycarbonate oder Copolycarbona- te auf Basis der Diphenole der Formel (Ia). Durch die beliebige Komposition mit anderen Diphenolen, insbesondere mit denen der Formel (Ib) lassen sich die Polycarbonateigen- schaften in günstiger Weise variieren. In solchen Copolycarbonaten sind die Diphenole der Formel (Ia) in Mengen von 100 Mol-% bis 2 Mol-%, vorzugsweise in Mengen von 100 Mol-% bis 10 Mol-% und insbesondere in Mengen von 100 Mol-% bis 30 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge von 100 Mol-% an Diphenoleinheiten, in Polycarbonatderivaten enthalten. Das Polycarbonatderivat kann ein Copolymer sein, enthaltend, insbesondere hieraus bestehend, Monomereinheiten M1 auf Basis der Formel (Ib),vorzugsweise Bisphenol A, sowie Monomereinheiten M2 auf Basis des geminal disubstituierten Dihydroxy- diphenylcycloalkans, vorzugsweise des 4,4'-(3,3,5-trimethylcyclohexan-1 ,1-diyl)diphenols, wobei das Molverhältnis M2/M1 vorzugsweise größer als 0,3, insbesondere größer als 0,4, beispielsweise größer als 0,5 ist. Bevorzugt ist es, wenn das Polycarbonatderivat ein mittleres Molekulargewicht (Gewichtsmittel) von mindestens 10.000, vorzugsweise von 20.000 bis 300.000, aufweist.
Die Komponente B kann grundsätzlich im Wesentlichen organisch oder wässrig sein. Im Wesentlichen wässrig bedeutet dabei, dass bis zu 20 Gew.-% der Komponente B organische Lösungsmittel sein können. Im Wesentlichen organisch bedeutet, dass bis zu 5 Gew.-% Wasser in der Komponente B vorliegen können. Vorzugsweise enthält die Kom- ponente B einen bzw. besteht aus einem flüssigen aliphatischen, cycloaliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoff, einem flüssigen organischen Ester und/oder einer Mischung solcher Substanzen. Die eingesetzten organischen Lösungsmittel sind vorzugsweise halogenfreie organische Lösungsmittel. In Frage kommen insbesondere aliphatische, cycloaliphatische, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Mesitylen, 1 ,2,4- Trimethylbenzol, Cumol und Solvent Naphtha, Toluol, XyIoI, (organische) Ester, wie Me- thylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, Methoxypropylacetat, Ethyl-3-ethoxypropionat. Bevorzugt sind Mesitylen, 1 ,2,4-Trimethylbenzol, Cumol und Solvent Naphtha, Toluol, XyIoI, Essigsäuremethylester, Essigsäureethylester, Methoxypropylacetat. Ethyl-3-ethoxypropio- nat. Ganz besonders bevorzugt sind Mesitylen (1 ,3,5-Trimethylbenzol), 1 ,2,4-Trimethyl- benzol, Cumol (2-Phenylpropan), Solvent Naphtha und Ethyl-3-ethoxypropionat. Ein geeignetes Lösungsmittelgemisch umfasst beispielsweise L1) 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-%, insbesondere 2 bis 3 Gew.-%, Mesitylen, L2) 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 50 Gew.-%, insbesondere 30 bis 40 Gew.-%, 1 -Methoxy-2-propanolace- tat, L3) 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-%, insbesondere 7 bis 15 Gew.-%, 1 ,2,4-Trimethylbenzol, L4) 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 50 Gew.-%, insbesondere 30 bis 40 Gew.-%, Ethyl-3-ethoxypropionat, L5) 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 2 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 0,5 Gew.-%, Cumol, und L6) 0 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 40 Gew.-%, insbesondere 15 bis 25 Gew.-%, Solvent Naphtha, wobei die Summe der Komponenten L1 bis L6 stets 100 Gew.-% ergibt.
Die Zubereitung kann im Detail enthalten: A) 0,1 bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 5 Gew.-%, eines Bindemittels mit einem Polycarbonatderivat auf Basis eines geminal disub- stituierten Dihydroxydiphenylcycloalkans, B) 40 bis 99,9 Gew.-%, insbesondere 45 bis 99,5 Gew.-%, eines organischen Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemischs, C) 0,1 bis 6 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 4 Gew.-%, eines Farbmittels oder Farbmittelgemischs, D) 0,001 bis 6 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 4 Gew.-%, eines funktionales Materials oder einer Mischung funktionaler Materialien, E) 0,1 bis 30 Gew.-%, insbesondere 1 bis 20 Gew.-%, Additive und/oder Hilfsstoffe oder eine Mischung solcher Stoffe.
Als Komponente C, sofern ein Farbmittel vorgesehen sein soll, kommt grundsätzlich jedes beliebige Farbmittel oder Farbmittelgemisch in Frage. Unter Farbmittel sind alle farbge- benden Stoffe bezeichnet. Das bedeutet, es kann sich sowohl um Farbstoffe (einen Überblick über Farbstoffe gibt Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Electronic Re- lease 2007, Wiley Verlag, Kapitel „Dyes, General Survey") wie auch um Pigmente (einen Überblick über organische wie anorganische Pigmente gibt Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Electronic Release 2007, Wiley Verlag, Kapitel „Pigments, Organic" bzw. "Pigments, Inorganic") handeln. Farbstoffe sollten in den Lösungsmitteln der Komponente B löslich bzw. (stabil) dispergierbar oder suspendierbar sein. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Farbmittel bei Temperaturen von 1600C und mehr für einen Zeitraum von mehr als 5 min. stabil, insbesondere farbstabil ist. Es ist auch möglich, dass das Farbmittel einer vorgegebenen und reproduzierbaren Farbveränderung unter den Verarbeitungsbedingungen unterworfen ist und entsprechend ausgewählt wird. Pigmente müssen neben der Temperaturstabilität insbesondere in feinster Partikelgrößenverteilung vorlie- gen. Für einen Tintenstrahldruck bedeutet dies in der Praxis, dass die Teilchengröße nicht über 1 ,0 μm hinausgehen sollte, da sonst Verstopfungen im Druckkopf die Folge sind. In der Regel haben sich nanoskalige Festkörperpigmente und gelöste Farbstoffe bewährt. Die Farbmittel können kationisch, anionisch oder auch neutral sein. Lediglich als Beispiele für im Tintenstrahldruck verwendbare Farbmittel seien genannt: Brillantschwarz Cl. Nr. 28440, Chromogenschwarz Cl. Nr. 14645, Direkttiefschwarz E Cl. Nr. 30235, Echtschwarzsalz B Cl. Nr. 37245, Echtschwarzsalz K Cl. Nr. 37190, Sudanschwarz HB Cl. 26150, Naphtholschwarz Cl. Nr. 20470, Bayscript® Schwarz flüssig, Cl. Basic Black 11 , Cl. Basic Blue 154, Cartasol® Türkis K-ZL flüssig, Cartasol® Türkis K-RL flüssig (Cl. Basic Blue 140), Cartasol Blau K5R flüssig. Geeignet sind des Weiteren z.B. die im Han- del erhältlichen Farbstoffe Hostafine® Schwarz TS flüssig (vertrieben von Clariant GmbH Deutschland), Bayscript® Schwarz flüssig (Cl.-Gemisch, vertrieben von Bayer AG Deutschland), Cartasol® Schwarz MG flüssig (Cl. Basic Black 11 , Eingetragenes Markenzeichen der Clariant GmbH Deutschland), Flexonylschwarz® PR 100 (E Cl. Nr. 30235, vertrieben von Hoechst AG), Rhodamin B, Cartasol® Orange K3 GL, Cartasol® Gelb K4 GL, Cartasol® K GL, oder Cartasol® Rot K-3B. Des Weiteren können als lösliche Farbmittel Anthrachinon-, Azo-, Chinophthalon-, Cumarin-, Methin-, Perinon- und/oder Pyrazolfarbstoffe, z.B. unter dem Markennamen Macrolex® erhältlich, Verwendung finden. Weitere geeignete Farbmittel sind in der Literaturstelle Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Electronic Release 2007, Wiley Verlag, Kapitel "Colorants Used in Ink Jet Inks" beschrieben. Gut lösliche Farbmittel führen zu einer optimalen Integration in die Matrix bzw. das Bindemittel der Druckschicht. Die Farbmittel können entweder direkt als Farbstoff bzw. Pigment zugesetzt werden oder als Paste, einem Gemisch aus Farbstoff und Pigment zusammen mit einem weiteren Bindemittel. Dieses zusätzliche Binde- mittel sollte chemisch kompatibel mit den weiteren Komponenten der Zubereitung sein. Sofern eine solche Paste als Farbmittel eingesetzt wird, bezieht sich die Mengenangabe der Komponente B auf das Farbmittel ohne die sonstigen Komponenten der Paste. Diese sonstigen Komponenten der Paste sind dann unter die Komponente E zu subsumieren. Bei Verwendung von so genannten Buntpigmenten in den Skalenfarben Cyan-Magenta- Yellow und bevorzugt auch (Ruß)-Schwarz sind Volltonfarbabbildungen möglich.
Die Komponente D umfasst Substanzen, die unter Einsatz von technischen Hilfsmitteln unmittelbar durch das menschliche Auge oder durch Verwendung von geeigneten Detektoren ersichtlich sind. Hier sind die dem Fachmann einschlägig bekannten Materialien (vgl. auch van Renesse in: Optica/ document secuhty, 3rd Ed., Artech House, 2005) gemeint, die zur Absicherung von Wert- und Sicherheitsdokumenten eingesetzt werden. Dazu zählen Lumineszenzstoffe (Farbstoffe oder Pigmente, organisch oder anorganisch) wie z.B. Photoluminophore, Elektroluminophore, Antistokes Luminophore, Fluorophore, aber auch magnetisierbare, photoakustisch adressierbare oder piezoelektrische Materialien. Des Weiteren können Raman-aktive oder Raman-verstärkende Materialien eingesetzt werden, ebenso wie so genannte Barcode-Materialien. Auch hier gelten als bevorzugte Kriterien entweder die Löslichkeit in der Komponente B oder bei pigmentierten Systemen Teilchengrößen < 1 μm sowie eine Temperaturstabilität für Temperaturen > 1600C im Sinne der Ausführungen zur Komponente C. Funktionale Materialien können direkt zugege- ben werden oder über eine Paste, d.h. einem Gemisch mit einem weiteren Bindemittel, welches dann Bestandteil der Komponente E bildet, oder dem eingesetzten Bindemittel der Komponente A. Die Komponente E umfasst bei Tinten für einen Tintenstrahldruck üblicherweise eingerichtete Stoffe wie Antischaummittel, Stellmittel, Netzmittel, Tenside, Fließmittel, Trockner, Katalysatoren, (Licht-) Stabilisatoren, Konservierungsmittel, Biozide, Tenside, organische Polymere zur Viskositätseinstellung, Puffersysteme etc. Als Stellmittel kommen fachübli- che Stellsalze in Frage. Ein Beispiel hierfür ist Natriumlactat. Als Biozide kommen alle handelsüblichen Konservierungsmittel, welche für Tinten verwendet werden, in Frage. Beispiele hierfür sind Proxel® GXL und Parmetol® A26. Als Tenside kommen alle handelsüblichen Tenside, welche für Tinten verwendet werden, in Frage. Bevorzugt sind am- photere oder nichtionische Tenside. Selbstverständlich ist aber auch der Einsatz speziel- ler anionischer oder kationischer Tenside, welche die Eigenschaften des Farbstoffs nicht verändern, möglich. Beispiele für geeignete Tenside sind Betaine, ethoxylierte Diole usw. Beispiele sind die Produktreihen Surfynol® und Tergitol®. Die Menge an Tensiden wird insbesondere bei Anwendung für den Tintenstrahldruck beispielsweise mit der Maßgabe gewählt, dass die Oberflächenspannung der Tinte im Bereich von 10 bis 60 mN/m, vor- zugsweise 20 bis 45 mN/m, gemessen bei 250C, liegt. Es kann ein Puffersystem eingerichtet sein, welches den pH-Wert im Bereich von 2,5 bis 8,5, insbesondere im Bereich von 5 bis 8, stabilisiert. Geeignete Puffersysteme sind Lithiumacetat, Boratpuffer, Trietha- nolamin oder Essigsäure/Natriumacetat. Ein Puffersystem wird insbesondere im Falle einer im Wesentlichen wässrigen Komponente B in Frage kommen. Zur Einstellung der Vis- kosität der Tinte können (ggf. wasserlösliche) Polymere vorgesehen sein. Hier kommen alle für übliche Tintenformulierungen geeigneten Polymere in Frage. Beispiele sind wasserlösliche Stärke, insbesondere mit einem mittleren Molekulargewicht von 3.000 bis 7.000, Polyvinylpyrrolidon, insbesondere mit einem mittleren Molekulargewicht von 25.000 bis 250.000, Polyvinylalkohol, insbesondere mit einem mittleren Molekulargewicht von 10.000 bis 20.000, Xanthan-Gummi, Carboxy-Methylcellulose, Ethylenoxid/Propylenoxid- Blockcopolymer, insbesondere mit einem mittleren Molekulargewicht von 1.000 bis 8.000. Ein Beispiel für das letztgenannte Blockcopolymer ist die Produktreihe Pluronic®. Der Anteil an Biozid, bezogen auf die Gesamtmenge an Tinte, kann im Bereich von 0 bis 0,5 Gew-%, vorzugsweise 0,1 bis 0,3 Gew.-%, liegen. Der Anteil an Tensid, bezogen auf die Gesamtmenge an Tinte, kann im Bereich von 0 bis 0,2 Gew.-% liegen. Der Anteil an Stellmitteln kann, bezogen auf die Gesamtmenge an Tinte, 0 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gew.-%, betragen. Zu den Hilfsmitteln werden auch sonstige Komponenten gezählt, wie beispielsweise Essigsäure, Ameisensäure oder n-Methyl-Pyrrolidon oder sonstige Polymere aus der eingesetzten Farbstofflösung oder -Paste. Bezüglich Substanzen, welche als Komponente E geeignet sind, wird ergänzend beispielsweise auf Ullmann's Encyclopedia of Chemical Industry, Electronic Release 2007, Wiley Verlag, Kapitel „Paints and Coatings", Sektion „Paint Additives", verwiesen.
Die vorstehend beschriebene Tintenzusammensetzung ist insbesondere für den Tinten- strahldruck geeignet, kann aber auch für beliebige andere Drucktechniken eingesetzt werden, sofern das Verhältnis der einzelnen Komponenten an die Anwendung angepasst wird. Besonders vorteilhaft in diesem Zusammenhang ist, dass die beschriebene Zusammensetzung als Bindemittel ein Polycarbonatderivat enthält, wenn die Polymerschichten des Verbundes ebenfalls aus Polycarbonat bestehen.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der Flächenanteil der modifizierten Teilbereiche einer Oberfläche einer Polymerschicht in einem Druckbereich im Verbund maximal 35 %, vorzugsweise maximal 30 %, besonders bevorzugt 20 % und ganz besonders bevorzugt ma- ximal 15 %, der Gesamtfläche der Polymerschicht beträgt. Damit wird wirksam verhindert, dass die einzelnen Schichten voneinander getrennt werden können. Der Flächenanteil der modifizierten Teilbereiche vermittelt nämlich den haftfesten Kontakt aneinander angrenzender Polymerschichten nicht in der gleichen Weise wie dies mit der zuvor beschriebenen Tintenzusammensetzung auf Polycarbonatbasis bei Anwendung auf einem Polycar- bonat-Schichtverbund möglich ist. Grundsätzlich kann der Anteil der modifizierten Teilbereiche zwar noch höher sein, wenn der Druckbereich, in dem sich die modifizierten Teilbereiche befinden, nicht am Rand des Schichtverbundes liegt. In letzterem Falle sollte der Flächenanteil der modifizierten Teilbereiche in dem Druckbereich an der Gesamtfläche dieses Druckbereiches sogar noch deutlich geringer sein, vorzugsweise maximal 15 %, besonders bevorzugt maximal 10 % und ganz besonders bevorzugt maximal 7,5 %.
Um einen haftfesten Kontakt aneinander anliegender Polymerschichten bei beliebigem Anteil an modifizierter Gesamtfläche des Dokumentes zu gewährleisten, kann das Reagenz ferner eine chemische Funktionalität enthalten, um zumindest die Teile des Reagen- zes, beispielsweise perfluorierte Gruppen, wieder von der Oberfläche zu entfernen, die für die Modifizierung der Oberflächenenergie und somit die Beeinflussung des Druckverhaltens bei der Bildung der primären sichtbaren Druckschicht verantwortlich sind. Hierzu können alle dem Fachmann vertrauten Schutzgruppen und bekannten Methoden zu deren Entfernung Verwendung finden. Besonders bevorzugt sind jedoch Funktionalitäten, wel- che eine Entfernung bei den bei der Einbringung der ersten Information angewendeten Trocknungsbedingungen ermöglichen. Diese Trocknungsbedingungen sehen im Allgemeinen eine thermische Behandlung und/oder Beaufschlagung mit UV- oder IR-Strahlung vor. Geeignete chemische Funktionalitäten sind daher zum Beispiel Radikalstarterfunktio- nalitäten, die mittels dieser Strahlung gespalten werden, beispielsweise, aber nicht ausschließlich, Azo-Gruppen (-N=N-) (Beispiel Azobisisobutyronitril, AIBN) oder Peroxide (-O-O-) (Beispiel Dibenzoylperoxid, DBPO). Die für die Modifizierung der Oberflächenenergie verantwortlichen Gruppen, beispielsweise die perfluorierten Gruppen, sind in einem derartigen Falle über diese Funktionalitäten an das Restmolekül des reaktiven Rea- genzes (Spacer, reaktive Gruppe zum Binden an die Polymerschichtoberfläche) gebunden und werden beispielsweise beim Trocknen der primären sichtbaren Druckschicht mittels UV- oder IR-Strahlung abgespalten. Dabei bilden sich wiederum Gruppen in den gebundenen Restmolekülen der reaktiven Reagenzien, die mit der angrenzenden Polymerschicht eine ausreichend feste Verbindung eingehen. Durch Realisierung dieser Ausfüh- rungsform der Erfindung ist der Flächenanteil der sekundären latent sichtbaren Information auf der Oberfläche im Druckbereich nicht begrenzt.
Für den Fall, dass die Polymerschichten mit Wasser nicht benetzbar sind und die Tintenzusammensetzung im Wesentlichen mit Wasser nicht mischbar ist, etwa wenn die PoIy- merschicht aus Polycarbonat besteht, können die Teilbereiche der Oberflächen in den Druckbereichen dadurch modifiziert werden, dass deren Hydrophilie erhöht wird, d.h. deren Neigung erhöht wird, von Wasser benetzt zu werden. Dadurch wird erreicht, dass die Tinte beim Druckverfahren von den modifizierten Bereichen nicht aufgenommen sondern abgewiesen wird.
Eine Erhöhung der Hydrophilie der Teilbereiche kann insbesondere durch Modifizieren mittels hydrophiler Reagenzien erreicht werden. Derartige Reagenzien können mit einem sekundären Druckverfahren oder mit einem Aerosol-Schreibverfahren oder mit einem Maskenverfahren auf die Oberflächenteilbereiche aufgebracht werden. Das sekundäre Druckverfahren kann jedes Druckverfahren sein, mit dem das Reagenz verdruckt werden kann. Hierzu muss die Viskosität des Reagenzes, beispielsweise mit Lösungsmitteln und Viskositätseinstellmitteln (Glyzerin o.a.) eingestellt werden. Beispielsweise ist hierzu das Tintenstrahldruckverfahren geeignet. Besonders bevorzugt ist ein Hochdruckverfahren, beispielsweise ein Letterset-Verfahren, ganz besonders bevorzugt ein Microcontact Prin- ting-Verfahren, bei dem ein Silicon-Stempel mit dem gewünschten Muster der sekundären latent sichtbaren Information eingesetzt wird. Das Aerosol-Schreibverfahren ist ein maskenloses Auftragsverfahren. Beispielsweise kann das M3D®-Verfahren von Optomec®, US angewendet werden, bei dem die reaktiven Reagenzien mit einem Zerstäuber zer- stäubt, das erzeugte Aerosol mit einem ersten Gasstrom zu einer Düse transportiert und mittels eines zweiten Gasstromes fokussiert auf die Oberflächenteilbereiche gesprüht wird. Das Maskenverfahren kann beispielsweise darin bestehen, das auf die Oberfläche der zu modifizierenden Polymerschicht eine Photomaske aufgelegt wird, etwa eine Lötstopmaske, die üblicherweise bei der Leiterplattenherstellung eingesetzt wird, die Photo- maske mit dem Muster der sekundären latent sichtbaren Information belichtet und dann entwickelt wird. Die entstandenen frei gelegten Bereiche der Polymerschicht werden anschließend mit dem reaktiven Reagenz in Kontakt gebracht, etwa durch Eintauchen. Nach dem Hydrophilieren kann die Maske durch Strippen, etwa in verdünnter Natronlauge, wieder entfernt werden.
Derartige hydrophile Reagenzien können vor allem Verbindungen sein, die mindestens eine mit dem Material der zu modifizierenden Polymerschichten reaktive Gruppe sowie mindestens eine hydrophile Gruppe aufweisen. Zwischen den reaktiven Gruppen und den hydrophilen Gruppen können Spacergruppen vorgesehen sein. Insofern wird auf die vor- stehende Beschreibung zu Spacergruppen im Grundpolymer in den Polymerschichten, über die die reaktiven Gruppen an das Grundpolymer gebunden sind, Bezug genommen. Danach können derartige Spacergruppen u.a. -(CH2)n-, -(CH2-CH2-O)n-, -(SiR2-O)n-, -(C6H4Jn-, -(C6H1O)n-, -C1-Cn-AIkVl, -C3-C(n+3)-Aryl, -C4-C(n+4rArAlkyl, oder korrespondierende Heterocyclen mit Heteroatomen O, N, oder S, wobei n = 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 10, sein. Die Spacergruppe kann auch eine oben beschriebene Funktionalität zur Entfernung des Reagenzes enthalten.
Die reaktiven Gruppen können u.a. aus der Gruppe ausgewählt sein, umfassend Carbonsäurechlorid-, Carbonsäureanhydrid-, Oxiran- und Phthalimidgruppen. Derartige Reagen- zien sind insbesondere bei der Modifizierung von Oberflächen von Polymerschichten aus Polycarbonat geeignet, das -0-(C=O)-O- -Gruppen enthält, an denen diese reaktiven Gruppen durch nukleophile Substitution binden können, so dass die hydrophilen Reagenzien chemisch gebunden werden. Daraus ist zu erkennen, dass grundsätzlich auch andere nukleophile Reagenzien verwendbar sind, die in geeigneter Weise eine chemische Bindung mit dem Polycarbonat eingehen können. Zur Bindung der hydrophilen Reagenzien an die Oberflächenteilbereiche sind geeignete Reaktionsbedingungen einzuhalten. Diese sind dem Fachmann auf dem Gebiet der organischen Synthese bekannt, so dass dieser die geeigneten Bedingungen auswählen kann.
Die hydrophilen Reagenzien enthalten darüber hinaus hydrophile Gruppen, die die Teilbereiche der Oberflächen der Polymerschichten so modifizieren, dass diese hydrophil werden und die hydrophobe Drucktinte abweisen. Derartige hydrophile Gruppen sind dem Fachmann auf dem Fachgebiet ebenfalls bekannt. Bevorzugte hydrophile Gruppen sind ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Carbonsäure-, Sulfonsäure-, Ammonium-, Imida- zolium-, Benzimidazolium-, Pyrazolium-, Amidinium-, Silanol-, Silandiol-, Silantriol-, Sulfo- nium- und Phosphoniumgruppen. Selbstverständlich können auch andere hydrophile Gruppen angewendet werden. Mit diesem Verfahren wird eine im Wesentlichen monomolekulare Schicht (Monolage) aufgebracht.
In einer alternativen Verfahrensweise können die Teilbereiche der Oberflächen der Polymerschichten auch durch Aufbringen einer hydrophilen Schicht modifiziert werden. Hierzu wird eine hydrophile Schicht auf diese Teilbereiche, beispielsweise mit einem sekundären Druckverfahren, aufgebracht. Ebenso wie bei Verwendung eines reaktiven Reagenzes kann ein Tintenstrahl-Druckverfahren oder ein Microcontact Printing-Verfahren angewendet werden. Die hydrophile Schicht kann durch Aufbringen einer hydrophilen Paste oder einer hydrophilen Dispersion oder einer hydrophilen Lösung gebildet werden, wobei die Paste oder Dispersion vor allem hydrophile Bestandteile, wie hydrophile Lösungsmittel, etwa Wasser, kurzkettige Alkohole (beispielsweise Ethanol) oder Ethylenglykolether oder -etherester, sowie hydrophile Füllstoffe, wie Cellulose, und Thixotropiemittel enthalten kann. Außerdem kann die Paste oder Dispersion auch Tenside enthalten, die eine Benetzung der hydrophoben zu modifizierenden Teilbereiche der Oberflächen einer Polymerschicht ermöglichen. Die hydrophile Lösung oder Dispersion kann beispielsweise auch Polyvinylalkohol enthalten.
Falls die Polymerschichten andererseits im Wesentlichen ein hydrophiles Oberflächen- verhalten aufweisen, d.h. von Wasser benetzbar sind, und somit auch die Drucktinte im Wesentlichen hydrophil, d.h. mit Wasser mischbar ist, können die Teilbereiche der Oberflächen durch Hydrophobierung modifiziert werden, um das sekundäre latent sichtbare Muster zu bilden. Eine derartige Hydrophobierung ist beispielsweise durch Fluorierung oder Siliconierung möglich. Die Fluorierung der Oberflächenbereiche kann insbesondere in Gegenwart einer Plasmaentladung oder einer Koronaentladung durchgeführt werden. Alternativ kann die Fluorierung auch unter Einwirkung von Ultraviolettstrahlung stattfinden. Zur Fluorierung können insbesondere Fluorkohlenwasserstoffe eingesetzt werden. Diese werden durch die Plasma- oder Koronaentladung oder UV-Strahlung zersetzt und bilden freie Fluoratome, die die Teilbereiche unmittelbar fluorieren. Um diese Hydrophobierung selektiv nur in den Teilbereichen der zu modifizierenden Oberflächen durchzuführen, kann ein Maskenverfahren eingesetzt werden, das wie im Falle der Hydrophilierung der Ober- flächen durchgeführt wird.
Alternativ können Polymeroberflächen auch durch Aufbringen einer hydrophoben Schicht hydrophobiert werden. Derartige Schichten können beispielsweise silikonhaltig sein und/oder Fluorverbindungen enthalten. In letzterem Falle kann es sich beispielsweise um fluorierte Bindemittel enthalten. Eine derartige Schicht kann u.a. mit einem Druckverfahren auf die Oberfläche aufgebracht werden. Hierzu kann beispielsweise eine UV-härtende Druckfarbe verwendet werden.
Polycarbonatoberflächen können sowohl hydrophiliert als auch hydrophobiert werden, um deren Oberflächenenergie vor dem Erzeugen der primären sichtbaren Druckschicht zu modifizieren.
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von Beispielen beschrieben, die nicht beschränkend sind.
Fig. 1 zeigt die Überlagerung eines durch Tintenstrahldruck erzeugten primären sichtbaren Musters mit einem sekundären latent sichtbaren Muster in Form von Guillo- chen;
Fig. 2 zeigt die Überlagerung eines durch Tintenstrahldruck erzeugten primären sichtba- ren Musters mit einem sekundären latent sichtbaren Muster in Form einer groben
Oberflächenrasterung;
Fig. 3 zeigt die Überlagerung eines durch Tintenstrahldruck erzeugten primären sichtbaren Musters mit einem sekundären latent sichtbaren Muster in Form einer feinen Oberflächenrasterung; Fig. 4 zeigt die Bildung von Satelliten an einem mit einem Tintenstrahldruck erzeugten primären sichtbaren Muster.
Zur Herstellung eines mittels Tintenstrahldruck erzeugbaren primären sichtbaren Musters auf einer Polycarbonatfolie werden folgende Tintenzusammensetzungen hergestellt:
Beispiel 1 : Herstellung von Polycarbonatderivaten für eine Tintenzusammensetzung als Bindemittel
149,0 g (0,65 Mol) Bisphenol A (2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, 107,9 g (0,35 Mol) 1,1- Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan, 336,6 g (6 Mol) KOH und 2700 g Wasser werden in einer Inertgas-Atmosphäre unter Rühren gelöst. Dann wird eine Lösung von 1 ,88 g Phenol in 2500 ml Methylenchlorid zugefügt. In die gut gerührte Lösung werden bei pH 13 bis 14 und 21 bis 25°C 198 g (2 Mol) Phosgen eingeleitet. Danach wird 1 ml Ethyl- piperidin zugegeben und noch 45 min gerührt. Die bisphenolatfreie wässrige Phase wird abgetrennt, die organische Phase nach Ansäuern mit Phosphorsäure mit Wasser neutral gewaschen und vom Lösungsmittel befreit.
Das Polycarbonatderivat zeigt eine relative Lösungsviskosität von 1 ,263. Die Glastempe- ratur wird zu 1830C bestimmt (DSC).
Beispiel 2: Herstellung einer für die Herstellung einer Tintenstrahldrucktinte geeigneten flüssigen Zubereitung
Eine flüssige Zubereitung wird aus 17,5 Gew.-Teilen des Polycarbonatderivats aus Beispiel 1 und 82,5 Gew.-Teilen eines Lösungsmittel-Gemisches gemäß Tabelle I hergestellt. Tabelle I
Figure imgf000035_0001
Es wird eine farblose, hochviskose Lösung mit einer Lösungsviskosität bei Raumtemperatur von 800 mPa.s erhalten.
Beispiel 3: Herstellung einer erfindungsgemäß eingesetzten Tintenstrahldrucktinte
In einem 50 ml Weithalsgewindeglas werden 10 g Polycarbonatlösung aus Beispiel 2 und 32,5 g des Lösungsmittelgemisches aus Beispiel 2 mit einem Magnetrührer homogenisiert (4 %-ige PC-Lösung). Es wird eine farblose, niederviskose Lösung mit einer Lösungsviskosität bei 200C von 5,02 mPa.s erhalten.
Die erhaltene Polycarbonat-Lösung wird zusätzlich mit ca. 2 % Pigment Black 28 versetzt. Mit der sich dabei ergebenden Tinte können schwarz/weiß-Bilder auf Polycarbonatfolien gedruckt werden. Durch eine äquivalente Zugabe anderer Pigmente oder Farbstoffe lassen sich entsprechend monochrome und/oder farbige Tinten herstellen.
Eine Änderung der Auflösung eines mit der Tinte gedruckten Pixelmusters tritt bei dem
Fügevorgang, in dem die mit dem Pixelmuster bedrucke Substratschicht mit einer darüber angeordneten Substratschicht verbunden wird, nahezu nicht auf. Dies bedeutet, dass das Pixelmuster auch nach der Lamination in nahezu der gleichen Auflösung erhalten bleibt.
Eine optische Untersuchung des Verbundes ergibt ansonsten keinerlei erkennbare Phasengrenze. Der Verbund zeigt sich als monolithischer Block, der auch Delamination hervorragend widersteht. Beispiel 4: Überlagerung eines mittels Tintenstrahldruck hergestellten primären sichtbaren Druckbildes mit einem sekundären latent sichtbaren Muster in Form von Guillochen
Mit der gemäß Beispiel 3 hergestellten Tintenstrahldrucktinte wird eine Polycarbonatfolie bedruckt. Es ergibt sich eine Pixelmatrix gemäß Fig. 1A mit kreisrunden Druckpixeln in
Reihen und Spalten (Vergleichsversuch).
Eine weitere Polycarbonatfolie wird im wasserlosen Offset-Verfahren, dem sogenannten Toray-Verfahren, mit einer UV-härtenden und für das menschliche Auge unsichtbaren Farbe bedruckt. Diese Farbe ist silikonhaltig, ohne Farbmittel und gegebenenfalls mit fluorierten Binderanteilen versehen. Für die Bedruckung wird auf eine Druckform ein Druckmotiv in Form von Guillochenlinien kopiert und auf eine PC-Folie gedruckt. Dadurch wer- den die in Fig. 1 B dargestellten Guillochenlinien, für das menschliche Auge nicht sichtbar, auf die Oberfläche gedruckt. Durch die Behandlung wird ein nicht sichtbares Muster auf der Polycarbonatoberfläche gebildet (Fig. 1 B).
Anschließend wird die derart vorbehandelte Oberfläche mit einem Tintenstrahldruck wie zuvor angegeben versehen. An den Stellen, an denen die Oberflächenenergie der Polymerfolie mit dem Reagenz verändert (hydrophobiert) worden ist, können keine Druckpixel abgesetzt werden, bzw. die teilweise erfassten Druckpixel werden in diesen Bereich abgeschnitten. Somit ergibt sich ein Bild des primären Tintenstrahldrucks mit dem sekundären latent sichtbaren Muster der Guillochen, das mit dem Reagenz erzeugt worden ist (Fig. 1C). Dieses Druckbild mit überlagerten Guillochen ist mit bloßem Auge wahrnehmbar.
Beispiel 5: Überlagerung eines mittels Tintenstrahldruck hergestellten primären sichtbaren Druckbildes mit einem sekundären latent sichtbaren Muster in Form einer groben Oberflächenrasterung
Mit der gemäß Beispiel 3 hergestellten Tintenstrahldrucktinte wird eine Polycarbonatfolie bedruckt. Es ergibt sich die Pixelmatrix gemäß Fig. 2A mit kreisrunden Druckpixeln in
Reihen und Spalten (Vergleichsversuch). Eine weitere Polycarbonatfolie wird zunächst, wie zuvor geschildert, im Toray-Verfahren mit einer silikonhaltigen Farbe bedruckt. Die Druckform weist Muster in Form einer groben Oberflächenrasterung auf, so dass beim Bedrucken der Polycarbonatfolie lediglich die Rasterlinien gedruckt werden. Diese Oberflächenrasterung bildet rautenförmige Rasterflä- chen, die größer sind als die Flächen der Druckpixel des Tintenstrahldruckes.
Die verwendete Farbe hat die Zusammensetzung aus Beispiel 4. Durch die Behandlung wird wiederum ein nicht sichtbares Muster auf der Polycarbonatoberfläche gebildet (Fig. 2B).
Anschließend wird die derart vorbehandelte Oberfläche, wie zuvor angegeben, mit einem Tintenstrahldruck versehen. An den Stellen, an denen die Oberflächenenergie der Polymerfolie mit der silikonhaltigen Farbe verändert (hydrophiliert) worden ist, können keine Druckpixel abgesetzt werden. Vielmehr laufen die im Bereich der Rasterlinien gedruckten Tintentropfen in die Rasterflächen zusammen und bilden innerhalb der Rasterflächen Rautenmuster. Somit ergibt sich ein Bild mit dem sekundären latent sichtbaren Rautenmuster, das mit der silikonhaltigen Tinte erzeugt worden ist (Fig. 2C). Dieses Druckbild mit rautenförmiger Rasterung kann mit bloßem Auge wahrgenommen werden.
Beispiel 6: Überlagerung eines mittels Tintenstrahldruck hergestellten primären sichtbaren Druckbildes mit einem sekundären latent sichtbaren Muster in Form einer feinen Oberflächenrasterung
Mit der gemäß Beispiel 3 hergestellten Tintenstrahldrucktinte wird eine Polycarbonatfolie bedruckt. Es ergibt sich die Pixelmatrix gemäß Fig. 3A mit kreisrunden Druckpixeln in Reihen und Spalten (Vergleichsversuch).
Eine weitere Polycarbonatfolie wird, wie zuvor geschildert, mit einer silikonhaltigen Farbe im Toray-Verfahren bedruckt. Die Druckform weist Muster in Form einer groben Oberflä- chenrasterung auf, so dass beim Bedrucken der Polycarbonatfolie lediglich die Rasterlinien gedruckt werden. Diese Oberflächenrasterung bildet rautenförmige Rasterflächen, die etwas kleiner sind als die Flächen der Druckpixel des Tintenstrahldruckes. Die verwendete Farbe hat die Zusammensetzung aus Beispiel 4. Durch die Behandlung wird wiederum ein nicht sichtbares Muster auf der Polycarbonatoberfläche gebildet (Fig. 3B). Anschließend wird die derart vorbehandelte Oberfläche, wie zuvor angegeben, mit einem Tintenstrahldruck versehen. An den Stellen, an denen die Oberflächenenergie der Polymerfolie mit der silikonhaltigen Tinte verändert (hydrophiliert) worden ist, können keine Druckpixel abgesetzt werden. Vielmehr laufen die Tintentropfen in die durch die Rasterlinien gebildeten rautenförmigen Rasterflächen zusammen, so dass die erzeugten Druckpixel die Rautenform der Rasterung annehmen (Fig. 3C). Dieses Druckbild mit rautenförmiger Rasterung kann mit bloßem Auge nicht wahrgenommen werden.
Beispiel 7: Bildung von Satelliten an einem mit einem Tintenstrahldruck erzeugten primären sichtbaren Muster.
Zur Herstellung eines mehrfarbigen Passbildes einer Person werden mehrere Farbauszüge des Bildes in Magenta, Cyan, Yellow und Schwarz erstellt.
Ein mittels Tintenstrahldruck gedruckter Farbauszug des Passbildes der Person in Yellow wird in einem Druckbereich auf eine erste Polycarbonatfolie gedruckt, die zuvor mit dem Muster von Guillochen in Teilbereichen dieses Druckbereiches gemäß Beispiel 4 hydrophiliert worden ist. Die hierfür verwendete Tintenzusammensetzung entspricht der von Beispiel 3; allerdings wird Pigment Black 28 durch ein gelbes Pigment ersetzt.
Weitere Farbauszüge des Passbildes in Cyan, Magenta und Schwarz werden mittels Tintenstrahldruck auf weitere Polycarbonatfolien in einem dem Druckbereich der ersten Polycarbonatfolie entsprechenden Druckbereich gedruckt. Die Tintenzusammensetzungen sind die von Beispiel 3. Allerdings werden zum Drucken des Cyan- und des Magenta-
Farbauszuges geeignete Farbstoffe anstelle von Pigment Black 28 verwendet. Der Tinten- strahldruckkopf wird in allen drei Fällen so angesteuert, dass sich beim Ausstoßen eines Tropfens ein langer Schwanz bildet, dessen Geschwindigkeit kleiner ist als der tropfenförmige Kopf, so dass sich ein weiterer langsamerer Satellitentropfen bildet. Der Tinten- strahldruckkopf ist gemäß US 7,093,915 B2 ferner so modifiziert, dass der langsamere Satellitentropfen in einem Austrittswinkel ≠ 0 gegenüber der Austrittsrichtung des Haupttropfens zur Polycarbonatfolie ausgestoßen wird. Somit wird beim jeweiligen Druck das in Fig. 4 gezeigte modifizierte Druckbild erzeugt. Zusätzlich wird bei jedem Farbauszug ein anderer Winkel, unter dem der Satellitentropfen in der Druckebene auf die Polycarbonat- folie auftrifft, eingestellt: Die Lage der Satellitenpixel des Cyan-Farbauszuges wird relativ zu der der Hauptpixel in einer 12 Uhr-Position eingestellt. Die Lage der Satellitenpixel des Magenta-Farbauszuges wird relativ zu der der Hauptpixel in einer 4 Uhr-Position eingestellt. Und die Lage der Satellitenpixel des Schwarz-Farbauszuges wird relativ zu der der Hauptpixel in einer 8 Uhr-Position (wie in Fig. 4) eingestellt.
Die Folien werden dann übereinander gestapelt und laminiert. Dabei bildet sich ein monolithischer Verbund der Folien. Die gedruckten Farbauszüge im Schichtverbund können den einzelnen Lagen des Schichtverbundes zugeordnet werden: der Yellow-Farbauszug ist daran erkennbar, dass dieser durch ein Guillochenmuster durchbrochen ist. Die anderen Farbauszüge sind jeweils daran erkennbar, dass die einzelnen Druckpixel seitlich an den Hauptpixeln vorstehende Satelliten aufweisen.
Es versteht sich, dass die hier beschriebenen Beispiele und Ausführungsformen lediglich zur Veranschaulichung dienen und dass verschiedene Modifikationen und Änderungen der Beispiele und Ausführungsformen sowie Kombinationen von in dieser Anmeldung beschriebenen Merkmalen für einen Fachmann nahe liegend und in den Bereich der nachstehend angegebenen Patentansprüche einbezogen sowie in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung aufgenommen sind. Alle hier zitierten Veröffentlichungen, Patente und Patentanmeldungen sind hiermit ausdrücklich durch Referenzaufnahme in den Of- fenbarungsumfang der vorliegenden Anmeldung aufgenommen.

Claims

Patentansprüche
1. Polymerschichtverbund für ein Sicherheits- und/oder Wertdokument, umfassend mindestens zwei stoffschlüssig miteinander verbundene Polymerschichten, wobei auf mindestens einer Oberfläche mindestens einer der Polymerschichten durch jeweiliges Aufbringen einer sichtbaren Druckschicht in einem Druckbereich Muster gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Muster der sichtbaren Druckschichten dadurch verändert sind, dass die Oberflächenenergie der Polymerschichten in den Druckbereichen vor dem Aufbringen der sichtbaren Druckschichten in Teilbereichen der Oberflächen modifiziert ist.
2. Polymerschichtverbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ober- flächenmodifizierung in einer Erhöhung oder Erniedrigung der Hydrophilie der Oberfläche in den Druckbereichen besteht.
3. Polymerschichtverbund nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die modifizierten Teilbereiche der Oberflächen eine sekundäre latent sichtbare Information und die sichtbaren Druckschichten eine primäre sichtbare Information ergeben und dass die sekundäre latent sichtbare und die primäre sichtbare Information überlagert sind.
4. Polymerschichtverbund nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die primä- re sichtbare Information ein personalisiertes und/oder individualisiertes Merkmal ist.
5. Polymerschichtverbund nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das personalisierte Merkmal ein Passbild ist.
6. Polymerschichtverbund nach einem der Ansprüche 3 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre latent sichtbare Information durch Guillochen gebildet ist.
7. Polymerschichtverbund nach einem der Ansprüche 3 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre latent sichtbare Information durch eine Oberflächenrasterung mit Rasterflächen gebildet ist.
8. Polymerschichtverbund nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die sichtbare Druckschicht aus Druckpixeln besteht und dass die Rasterflächen der Oberflächenrasterung größer sind als die Flächen der Druckpixel.
9. Polymerschichtverbund nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die sicht- bare Druckschicht aus Druckpixeln besteht und dass die Rasterflächen der Oberflächenrasterung kleiner sind als die Flächen der Druckpixel.
10. Polymerschichtverbund nach einem der Ansprüche 7 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterflächen unterschiedliche Größe und/oder Form haben.
11. Polymerschichtverbund nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass den Rasterflächen mit gleicher Größe und/oder gleicher Form bestimmte Farben zugeordnet sind und dass die Druckpixel in den jeweiligen Rasterflächen in diesen bestimmten Farben gedruckt sind.
12. Polymerschichtverbund nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass den Rasterflächen mit gleicher Größe und/oder gleicher Form bestimmte Farben zugeordnet sind und dass in den jeweiligen Rasterflächen gemeinsam gedruckte Druckpixel zusammen einen optischen Eindruck in dieser bestimmten Farbe ergeben.
13. Polymerschichtverbund nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbereiche in dem Polymerschichtverbund auf innen liegenden Schichten des Verbundes angeordnet sind.
14. Polymerschichtverbund nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Schichten des Verbundes aus Polycarbonat bestehen.
15. Polymerschichtverbund nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sichtbaren Druckschichten Bindemittel auf Polycarbonatbasis enthalten.
16. Polymerschichtverbund nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächenanteil der modifizierten Teilbereiche einer Oberfläche einer Polymerschicht in einem Druckbereich maximal 35 % der Gesamtfläche der Polymerschicht beträgt.
17. Polymerschichtverbund nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die primäre sichtbare Information mit Druckpixeln mit Satelliten gebildet ist oder dass eine weitere sichtbare Druckschicht mit Druckpixeln mit Satelliten in einem weiteren Druckbereich aufgebracht ist, der von dem Druckbereich verschieden ist, in dem die Oberflächen in Teilbereichen modifiziert sind.
18. Polymerschichtverbund nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbereiche, in denen die Oberflächen in Teilbereichen modifiziert sind, erste Druckbereiche sind und dass sich die jeweils weiteren sichtbaren Druckschichten in den weiteren Druckbereichen auf Oberflächen befinden, die von den ersten Druck- bereichen durch jeweils mindestens eine Schicht des Verbundes getrennt sind, und dass die weiteren Druckbereiche mit den ersten Druckbereichen zumindest teilweise überlappen.
19. Polymerschichtverbund nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass er nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 20 - 43 hergestellt ist.
20. Verfahren zur Herstellung eines Polymerschichtverbundes für ein Sicherheits- und/oder Wertdokument, umfassend mindestens zwei stoffschlüssig miteinander verbundene Polymerschichten, umfassend die Verfahrensschritte: Bereitstellen der
Polymerschichten für den Polymerschichtverbund, Bilden von Mustern durch jeweiliges Aufbringen einer sichtbaren Druckschicht auf mindestens eine Oberfläche mindestens einer der Polymerschichten in einem Druckbereich und Verbinden der Polymerschichten miteinander, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenenergie der Polymerschichten in den Druckbereichen vor dem Aufbringen der sichtbaren Druckschichten in Teilbereichen modifiziert wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenmodifizierung in einer Erhöhung oder Erniedrigung der Hydrophilie der Oberfläche in den Druckbereichen besteht.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 und 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Teilbereiche der Oberflächen mittels hydrophiler Reagenzien modifiziert werden.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophilen Reagenzien Verbindungen sind, die mindestens eine mit dem Material der zu modifizierenden Polymerschichten reaktive Gruppe sowie mindestens eine hydrophile Grup- pe aufweisen.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophilen Gruppen ausgewählt sind aus der Gruppe, umfassend Carbonsäure-, Sulfonsäure-, Ammonium-, Imidazolium-, Benzimidazolium-, Pyrazolium-, Amidinium-, Silanol-, Silan- diol-, Silantriol-, Sulfonium- und Phosphoniumgruppen.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, dass die reaktiven Gruppen ausgewählt sind aus der Gruppe, umfassend Carbonsäurechlorid-, Carbonsäureanhydrid-, Oxiran- und Phthalimidgruppen.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 - 25, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophilen Gruppen durch eine Spacergruppe von den reaktiven Gruppen getrennt sind.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 und 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Teilbereiche der Oberflächen durch Aufbringen einer hydrophilen Schicht modifiziert werden.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 - 27, dadurch gekennzeichnet, dass die modifizierten Teilbereiche der Oberflächen unter Anwendung eines sekundären Druckverfahrens gebildet werden.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das sekundäre Druckverfahren ein Mikro-Contact-Printing-Verfahren ist.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 - 29, dadurch gekennzeichnet, dass die modifizierten Teilbereiche der Oberflächen eine sekundäre latent sichtbare Informa- tion und die sichtbaren Druckschichten eine primäre sichtbare Information ergeben und dass die sekundäre latent sichtbare und die primäre sichtbare Information überlagert werden.
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die primäre sichtbare Information ein personalisiertes und/oder individualisiertes Merkmal ist.
32. Verfahren nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, dass das personalisierte Merkmal ein Passbild ist.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 - 32, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre latent sichtbare Information Guillochen darstellt.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 - 32, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre latent sichtbare Information eine Oberflächenrasterung mit Rasterflächen darstellt.
35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die sichtbare Druckschicht aus Druckpixeln gebildet wird und dass die Rasterflächen größer sind als die Flächen der Druckpixel.
36. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die sichtbare Druckschicht aus Druckpixeln gebildet wird und dass die Rasterflächen kleiner sind als die Flächen der Druckpixel.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 34 - 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterflächen unterschiedliche Größe und/oder unterschiedliche Form haben.
38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass den Rasterflächen mit gleicher Größe und/oder gleicher Form bestimmte Farben zugeordnet werden und dass die in den jeweiligen Rasterflächen gedruckten Druckpixel in diesen bestimmten Farben gedruckt werden.
39. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass den Rasterflächen mit gleicher Größe und/oder Form bestimmte Farben zugeordnet werden und dass die in den jeweiligen Rasterflächen gedruckten Druckpixel jeweils gemeinsam einen optischen Eindruck in dieser bestimmten Farbe ergeben.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 - 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächenanteil der modifizierten Teilbereiche einer Oberfläche einer Polymerschicht in einem Druckbereich maximal 35 % der Gesamtfläche der Gesamtfläche der Polymerschicht beträgt.
41. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 - 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten des Polymerschichtverbundes derart miteinander verbunden werden, dass die Druckbereiche in dem Polymerschichtverbund auf innen liegenden Schichten des Verbundes angeordnet sind.
42. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 - 41 , dadurch gekennzeichnet, dass zu- mindest einige der Schichten des Polymerschichtverbundes aus Polycarbonat bestehen.
43. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 - 42, dadurch gekennzeichnet, dass die sichtbaren Druckschichten Bindemittel auf Polycarbonatbasis enthalten.
44. Sicherheits- und/oder Wertdokument, enthaltend einen Polymerschichtverbund nach einem der Ansprüche 1 - 19.
45. Verwendung des Sicherheits- und/oder Wertdokuments nach Anspruch 44 als Kreditkarte, Bankkarte, Barzahlungskarte, Kundenkarte, Visakarte, ID-Karte, Personalausweis, Reisepass oder Führerschein.
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