DE102008012437A1

DE102008012437A1 - Verfahren zur Herstellung eines Sicherheits- und/oder Wertdokuments mit geschützten personalisierten Informationen

Info

Publication number: DE102008012437A1
Application number: DE102008012437A
Authority: DE
Inventors: André Dr. Leopold; Per Dr. Krüger; Jens Ehreke
Original assignee: Bundesdruckerei GmbH
Current assignee: Bundesdruckerei GmbH
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2008-02-29
Publication date: 2009-09-03
Also published as: EP2244883A2; WO2009106036A3; WO2009106036A2; EP2244883B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheits- und/oder Wertdokumentes enthaltend einen Polymerschichtverbund, wobei der Polymerschichtverbund aus einem Polymerschichtbasisverbund und einer Polymerdeckschicht gebildet ist und zumindest die Polymerdeckschicht eine Bedruckungssubstratschicht aufweisen, welche für ein diffusionsfähiges Farbmittel aufnahmefähig ist, mit den folgenden Verfahrensschritten: A) auf der Bedruckungssubstratschicht des Polymerschichtbasisverbunds oder auf dem Polymerschichtbasisverbund wird ein erstes Druckbild durch Aufdrucken eines bei einer vorgegebenen Diffusionstemperatur sublimierenden Sublimationsfarbmittels mittels eines Druckverfahrens erzeugt, B) die Polymerdeckschicht wird mit ihrer Bedruckungssubstratschicht auf das erste Druckbild aufgelegt, C) der Stapel aus Polymerschichtbasisverbund und Polymerdeckschicht wird unter Erwärmung des Stapels auf eine vorgegebene Laminationstemperatur laminiert, D) zugleich mit der Stufe C) oder hieran anschließend wird der Stapel zumindest in Teilbereichen, bezogen auf eine Hauptfläche des Stapels, für eine vorgegebene Dauer auf eine Temperatur erwärmt, welche oberhalb der Diffusionstemperatur des diffusionsfähigen Farbmittels liegt, wobei zumindest eine Teilmenge des diffusionsfähigen Farbmittels des ersten Druckbildes in die Bedruckungssubstratschicht der Polymerdeckschicht hinein diffundiert.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheits- und/oder Wertdokuments enthaltend einen Polymerschichtverbund oder bestehend hieraus, wobei der Polymerschichtverbund aus einem Polymerschichtbasisverbund und einer Polymerdeckschicht gebildet ist und wobei der Polymerschichtbasisverbund eine Bedruckungssubstratschicht aufweist, welche für diffusionsfähiges Farbmittel aufnahmefähig ist, mit den folgenden Verfahrensschritten: A) auf der Bedruckungssubstratschicht des Polymerschichtbasisverbundes wird ein erstes Druckbild durch Aufdrucken zumindest eines bei einer vorgegebenen Diffusionstemperatur diffundierenden diffusionsfähigen Farbmittels erzeugt, B) die Polymerdeckschicht wird auf das erste Druckbild aufgelegt, und C) der Stapel aus Polymerschichtbasisverbund und Polymerdeckschicht wird unter Erwärmung des Stapels auf eine Laminationstemperatur laminiert.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein mittels eines solchen Verfahrens herstellbares Sicherheits- und/oder Wertdokument.
Stand der Technik und Hintergrund der Erfindung.
Als Personalisierung eines Sicherheits- und/oder Wertdokuments wird ein Vorgang bezeichnet, bei welchem personalisierte Informationen, i. e. für eine bestimmte Person, welche als Trägerin oder Inhaberin des Sicherheits- und/oder Wertdokuments bestimmt ist, individuelle Informationen, beispielsweise Bildinformationen, wie Passbild, Fingerabdruck etc., Zeichenfolgen, wie Namen, Adresse, Wohnort etc., auf bzw. in dem betreffenden Sicherheits- und/oder Wertdokument angebracht werden. Dies kann beispielsweise in Form von Bedruckungen erfolgen.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der Literaturstelle WO 00/73088 A1 bekannt. Dabei wird auf eine Polymerbasisschicht auf Basis PC zunächst eine Bedruckungssubstratschicht aus einem Siebdrucklack auf Basis PVC mit organischem Lösemittel aufgetragen. Dies dient dazu, die Oberfläche der PC Polymerschicht dergestalt chemisch zu modifizieren, dass eine in üblichen Thermosublimationsdruckverfahren verwendetes diffusionsfähiges Farbmittel zumindest teilweise in die Bedruckungssubstratschicht der Polymerbasisschicht eindringen bzw. eindiffundieren kann. Dann wird die Polymerbasisschicht mittels eines Thermo(sublimations)druckverfahrens bedruckt, wobei gleichsam eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Druckbild und der Polymerbasisschicht erzeugt wird. Zumindest auf den Bereich der Polymerbasisschicht mit dem Druckbild wird dann eine Schutzschicht aufgetragen.
Aus der Praxis ist es bekannt, eine personalisierte Information, beispielsweise ein Druckbild, wie ein Passbild, zumindest teilweise mit einer Schutzfolie mit einem Sicherheitselement, beispielsweise einem diffraktiven Sicherheitselement, abzudecken. Dabei ist das Sicherheitselement der Schutzfolie typischerweise nicht personalisiert und stellt beispielsweise ein Wappen oder dergleichen dar. Dies dient dazu, das Druckbild vor einem unauthorisierten Zugriff, insbesondere vor einer Manipulation, zu schützen. Dieser Aufbau birgt jedoch das Risiko, dass eine Person unbefugterweise das Sicherheitselement bzw. die Schutzfolie entfernt und auf einen gefälschten Polymerschichtbasisverbund, beispielsweise mit anderem Druckbild, überträgt und so eine Eindrucksfälschung erzeugt.
Ein weiterer Nachteil der insofern bekannten Herstellungsverfahren ist, dass im Laufe der Lebensdauer des Sicherheits- und/oder Wertdokuments das verwendete Farbmittel weiter diffundieren kann, sowohl in den Ebenen der Schichten als auch in Richtungen orthogonal zu den Hauptflächen des Sicherheits- und/oder Wertdokuments, wodurch die Qualität des Druckbildes mit der Zeit abnimmt.
Technisches Problem der Erfindung
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheits- und/oder Wertdokuments anzugeben, welches bei unerlaubter Entfernung eines ein Druckbild überlagernden Sicherheitselements das Sicherheitselement für eine anderweitige Verwendung unbrauchbar macht.
Grundzüge der Erfindung und bevorzugte Ausführungsformen
Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheits- und/oder Wertdokuments enthaltend einen Polymerschichtverbund oder bestehend hieraus, wobei der Polymerschichtverbund aus einem Polymerschichtbasisverbund und einer Polymerdeckschicht gebildet ist und zumindest die Polymerdeckschicht, vorzugsweise auch der Polymerschichtbasisverbund, jeweils eine Bedruckungssubstratschicht aufweisen (oder hieraus bestehen), welche für diffusionsfähiges Farbmittel aufnahmefähig ist, mit den folgenden Verfahrensschritten: A) auf der Bedruckungssubstratschicht des Polymerschichtbasisverbunds oder auf dem Polymerschichtbasisverbund oder auf die Bedruckungssubstratschicht der Polymerdeckschicht wird ein erstes Druckbild durch Aufdrucken zumindest eines bei einer vorgegebenen Diffusionstemperatur diffundierenden diffusionsfähigen Farbmittels erzeugt, optional erfolgt für eine vorgegebene Dauer, beispielsweise 0,5 bis 60 s, eine Erwärmung der bedruckten Bedruckungssubstratschicht des Polymerschichtbasisverbundes auf eine oberhalb der Diffusionstemperatur liegenden Temperatur, B) die Polymerdeckschicht wird mit ihrer Bedruckungssubstratschicht auf das erste Druckbild bzw. die Bedruckungssubstratschicht des Polymerschichtbasisverbundes oder auf den Polymerschichtbasisverbund aufgelegt, C) der Stapel aus Polymerschichtbasisverbund und Polymerdeckschicht wird unter Erwärmung des Stapels auf eine vorgegebene Laminationstemperatur laminiert, D) zugleich mit der Stufe C) oder hieran anschließend wird der Stapel zumindest in Teilbereichen, bezogen auf eine Hauptfläche des Stapels, für eine vorgegebene Dauer auf eine Temperatur oberhalb der Diffusionstemperatur erwärmt, wobei diese Temperatur oberhalb der Laminationstemperatur liegen aber auch mit dieser gleich sein kann, wobei zumindest eine Teilmenge des diffusionsfähigen Farbmittels des ersten Druckbildes in die Bedruckungssubstratschicht der Polymerdeckschicht hinein diffundiert.
Die Erfindung, mit anderen Worten ausgedrückt, besteht im Kern darin, dass ein mittels eines Druckverfahrens hergestelltes erstes Druckbild enthaltend zumindest ein diffusionsfähiges Farbmittel in beide Oberflächenschichten bzw. Bedruckungssubstratschichten des Polymerschichtbasisverbundes und der Polymerdeckschicht oder zumindest in die (vorzugsweise dem Polymerschichtbasisverbund zugewandte) Oberflächenschicht bzw. Bedruckungssubstratschicht der Polymerdeckschicht eindiffundiert wird. Mit der Erfindung wird erreicht, dass die Polymerdeckschicht im Falle der Entfernung von dem Polymerschichtbasisverbund nicht ohne Teile des ersten Druckbildes entfernbar ist und so für eine anderweitige Verwendung, insbesondere zu Zwecken der Herstellung einer Eindrucksfälschung, unbrauchbar wird, weil dann in der Polymerdeckschicht verbleibende Teile des Druckbildes das neue (verschiedene) Druckbild überdecken und als Fälschung erkenntlich machen.
Weitere Druckverfahren neben den Thermodruckverfahren bestehen in allen üblichen Digitaldruckverfahren, zum Beispiel Tintenstrahldruck. Bei allen Druckverfahren im Sinne der Erfindung können die jeweils üblichen Farbmittel eingesetzt werden, sofern diese eine Diffusionsfähigkeit in der Bedruckungssubstratschicht im Sinne folgender Definitionen aufweisen.
Grundsätzlich sind in der Stufe A) beliebige Druckverfahren einsetzbar. Insbesondere muss nicht notwendigerweise ein Thermodruckverfahren eingesetzt werden. Der Begriff des Druckens bzw. der Druckverfahren umfasst insofern auch beispielsweise Re-Transfer-Verfahren. Hierbei wird eine Transferfolie mit einem Bild bedruckt (im eigentlichen Sinne) und im Anschluss auf das Dokument aufgebracht.
Durch Erwärmung auf eine Temperatur oberhalb der Diffusionstemperatur erfolgt hier wiederum Diffusion des diffusionsfähigen Farbmittels in die Bedruckungssubstratschicht der Polymerbasisschicht und/oder der Polymerdeckschicht. Denn im Laufe des weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt zumindest einmal eine Erwärmung des Druckbildes auf eine Temperatur oberhalb der Diffusionstemperatur mit der Folge, dass das diffusionsfähige Farbmittel in die Bedruckungssubstratschicht der Polymerdeckschicht eindiffundiert. Im Falle der optionalen Erwärmung auf eine solche Temperatur in der Stufe A) erfolgt auch ein Eindiffundieren in den Polymerschichtbasisverbund, sofern dieser für das Farbmittel aufnahmefähig ist. Bevorzugt ist es allerdings, wenn als Druckverfahren der Stufe A) ein Thermodruckverfahren, insbesondere der Thermosublimationsdruck, eingesetzt wird. Dann erfolgt bereits beim Drucken ein Eindiffundieren zumindest einer Teilmenge des diffusionsfähigen Farbmittels in den Polymerschichtbasisverbund.
Eine Bedruckungssubstratschicht ist für ein diffusionsfähiges Farbmittel aufnahmefähig, wenn nach Aufbringung des diffusionsfähigen Farbmittels und gleichzeitiger oder anschließender Erwärmung auf die Diffusionstemperatur eine Diffusion der Farbe in die Oberflächenschicht stattfindet. Dies ist phänomenologisch daran zu erkennen, dass nach der Erwärmung eine vollständige Entfernung eines Druckbildes nur durch abrasive Entfernung oder Teilentfernung der Bedruckungssubstratschicht möglich ist. Bei nur oberflächlicher mechanischer Bearbeitung oder Bearbeitung mit einem die Bedruckungssubstratschicht nicht anlösenden Lösemittel bleibt stets ein zumindest blasses Druckbild zurück. Eine Bedruckungssubstratschicht soll insbesondere dann als aufnahmefähig bezeichnet werden, wenn ein nach Bedruckung mittels eines herkömmlichen Thermosublimationsdruckverfahrens erhaltenes Druckbild nicht mehr vollständig durch nicht-abrasive Verfahren entfernbar ist.
Im Einzelnen sind die Begriffe der Aufnahmefähigkeit des Materials bzw. der Bedruckungssubstratschicht, der Diffusionstemperatur und des diffusionsfähigen Farbmittels wie folgt definierbar. Ein Farbmittel ist in einem Material diffusionsfähig, wenn aus einer auf eine Oberfläche des Materials aufgebrachten Druckschicht bei der Diffusionstemperatur innerhalb eines Zeitraumes von weniger als 60 s, vorzugsweise weniger als 10 s, zumindest 0,1 Gew.-%, vorzugsweise zumindest 1 Gew.-%, höchstvorzugsweise zumindest 10 Gew.-%, des aufgedruckten Farbmittels in ein Volumenelement des Materials unterhalb der Druckschicht mit einer Erstreckung orthogonal zur Oberfläche des Materials von 0,1 nm bis 1 μm, gemessen ab der Oberfläche des Materials, eindiffundiert ist. Ein Material ist dagegen für das Farbmittel nicht aufnahmefähig bzw. wirkt als Sperrschicht, jedenfalls bei der gleichen Diffusionstemperatur, wenn bei gleicher Dauer und gleichem Volumenelement weniger an Menge des Farbmittels als die vorstehend angegebenen Untergrenzen eindiffundiert ist.
Beispiele für Materialien für geeignete Bedruckungssubstratschichten sind Polymerschichten auf Basis „ABS (Acrylonitril-Butadien-Styrol), PETG (Polyethylenterephthalat), PC (Polycarbonat, insbesondere Bisphenol A Polycarbonat), PET (Polyethylenglykolterephthalat), PMMA (Polymethylmethacrylat), TPE (Thermoplastische Elastomere), PE (Polyethylen), PP (Polypropylen), PI (Polyimid oder Poly-trans-Isopren), PVC (Polyvinylchlorid) und Copolymere solcher Polymere". Solche Schichten können durch Lamination aber auch als Lack oder dergleichen aufgebracht werden. Beispiele für Materialien, welche nicht für diffusionsfähiges Farbmittel aufnahmefähig sind, umfassen Polymerschichten auf Basis „PC (Polycarbonat, insbesondere Bisphenol A Polycarbonat), PMMA (Polymethylmethacrylat), PI (Polyimid oder Poly-trans-Isopren) und Copolymere und Mischungen solcher Polymere". Als diffusionsfähige Farbmittel kommen beispielsweise die üblichen Farbmittel, welche bei Thermodruckverfahren, direkt oder indirekt, eingesetzt werden, in Frage, wobei enthaltene Farbstoffe bei der Diffusionstemperatur, aber auch bei darüber liegenden Temperaturen, natürlich farbstabil sollten, i. e. sich nicht zersetzen.
Die Diffusionstemperatur kann unter 120°C liegen. Vorzugsweise liegt die Diffusionstemperatur des diffusionsfähigen Farbmittel im Bereich von 80°C bis 250°C. Besonders bevorzugt ist eine Diffusionstemperatur des diffusionsfähigen Farbmittels im Bereich von 200°C bis 250°C. Lediglich als Beispiele für im Rahmen der Erfindung einsetzbare diffusionsfähige Farbmittel seinen genannt Farbmittel von Farbbändern, wie CP-P340A-DN oder CY-P35KA-DN von der Firma Dai Nippon und K500 bzw. K550 von der Firma Kurz.
Ein Polymerschichtbasisverbund wird auch als Karten- oder Dokumentenrohling bezeichnet. Er ist in der Regel aus einer Mehrzahl von Polymerschichten gebildet, wobei zumindest eine der Polymerschichten, meist mehrere Polymerschichten, eine konventionelle Druckschicht, beispielsweise eine Guilloche, tragen kann bzw. können. Eine der Polymerschichten kann auch einen elektronischen Schaltkreis (engl. Integrated Circuit, IC), ein Displaymodul oder eine andere elektronische Schaltung tragen oder diese Komponente eingebettet enthalten. Die Polymerschichten des Polymerschichtbasisverbunds sind miteinander verbunden beispielsweise durch Kleben, oder auch durch thermische Lamination. Der Begriff des Polymerschichtbasisverbundes umfasst aber auch monolithisch hergestellte Kartenrohlinge, beispielsweise im Wege des Spritzguss oder Spritzpressen, reaktiv oder nicht reaktiv. Insofern muss ein Polymerschichtbasisverbund nicht notwendigerweise aus mehreren Polymerschichten hergestellt sein. Dies wird aber bei den meisten Sicherheits- und/oder Wertdokumenten der Fall sein.
Die thermische Lamination der Stufe C) kann bei Temperaturen zwischen 80 bis 270°C, vorzugsweise 120 bis 200°C, und Drucken (spezifischer Druck direkt am Werkstück) von 1 bis 10 bar, insbesondere 3 bis 7 bar erfolgen. In Frage kommt beispielsweise insbesondere die Rollenlamination.
Bevorzugt ist es, wenn die Polymerdeckschicht und/oder der Polymerschichtbasisverbund eine Polymerschicht aus einem Polycarbonatwerkstoff enthält (oder hieraus gebildet ist), welcher die Bedruckungssubstratschicht trägt, unmittelbar oder mit Zwischenschichten. Die Bedruckungssubstratschicht kann auch als eine Oberflächenschicht einer Polymerschicht ausgebildet sein, welche chemisch dahingehend modifiziert ist, dass die Oberflächenschicht für ein diffusionsfähiges Farbmittel aufnahmefähig ist. Dies kann beispielsweise auch durch Auftragen eines Lösemittels oder eines Lösemittelsgemisches, ggf. mit einem oder mehreren gelösten Polymeren, die verschieden von dem Polymer der Polyschicht ist, erfolgen.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich in verschiedenen Varianten weiterbilden.
Bei einer ersten enthält das Druckbild ein erstes diffusionsfähiges Farbmittel mit einer ersten Diffusionstemperatur, insbesondere unterhalb 160°C, vorzugsweise zwischen 80°C und 140°C, und ein zweites diffusionsfähiges Farbmittel mit einer von der ersten Diffusionstemperatur verschiedenen zweiten Diffusionstemperatur, insbesondere zumindest 100°C, vorzugsweise zwischen 100°C und 120°C, wobei das erste und das zweite diffusionsfähige Farbmittel unterschiedliche Farbabsorption und/oder -Reflexion aufweisen, wobei die Stufe A) optional bei einer Temperatur, die oberhalb beider Diffusionstemperaturen liegt, durchgeführt wird, und wobei die Stufe D), optional in allen Bereichen des Stapels, bei einer Temperatur, die zwischen beiden Diffusionstemperaturen liegt, erfolgt. Es werden also diffusionsfähige Farbmittel verschiedener Farben, beispielsweise aber nicht zwingend der Grundfarben cyan, magenta und gelb, eingesetzt, wobei die verschiedenen Farben bei verschiedenen Diffusionstemperaturen diffundieren. Wird in Stufe D) auf eine Temperatur erwärmt, welche zwischen den beiden Diffusionstemperaturen liegt, so wird nur das diffundierende diffusionsfähige Farbmittel in die Bedruckungssubstratschicht der Polymerdeckschicht aufgenommen. Dabei versteht sich, dass die Laminationstemperatur ebenfalls zwischen den beiden Diffusionstemperaturen oder unter beiden Diffusionstemperaturen liegen sollte. Erreicht wird, dass bei unbefugtem Ablösen der Polymerdeckschicht von dem Sicherheits- und/oder Wertdokument in der Bedruckungssubstratschicht der Polymerdeckschicht ausschließlich das diffusionsfähige Farbmittel niedriger Diffusionstemperatur enthalten ist (und daher für eine Weiterverwendung unbrauchbar wird), während diese Farbkomponente bei dem Druckbild des verbleibenden Polymerschichtbasisverbundes fehlt bzw. geschwächt ist und damit auch bei dem Druckbild des Polymerschichtbasisverbundes ein mit dem Auge und/oder mit maschinellen Mitteln erkennbaren Farbstich erzeugt, so dass auch der Polymerschichtbasisverbund für eine anderweitige Verwendung unbrauchbar wird.
Ein analoger Effekt wird erzeugt, wenn die Stufe D) lediglich in Teilbereichen des Stapels, bezogen auf Richtungen der Hauptflächen des Sicherheits- und/oder Wertdokumentes, bzw. teilflächig der Polymerdeckschicht erfolgt. Dabei versteht es sich, dass die Stufe C) bei einer Laminationstemperatur erfolgt, die unterhalb der Diffusionstemperatur des diffusionsfähigen Farbmittels liegt. Nur in den Teilbereichen erfolgt dann eine Sublimation des diffusionsfähigen Farbmittels und Aufnahme in der Bedruckungssubstratschicht der Polymerdeckschicht. Das Ergebnis ist eine Fragmentierung des Druckbildes, jedenfalls in Bezug auf die Farbe des diffusionsfähigen Farbmittels im Falle des unbefugten Ablösens der Polymerdeckschicht von dem Sicherheits- und/oder Wertdokument.
In einer weiteren Variante weist die Bedruckungssubstratschicht der Polymerdeckschicht oder die Polymerdeckschicht insgesamt Lücken auf, i. e. in Teilbereichen der Fläche der Bedruckungssubstratschicht ist kein Material der Bedruckungssubstratschicht vorhanden. Es entsteht dadurch eine Polymerdeckschicht, wobei das diffusionsfähige Farbmittel in Teilbereichen der Fläche bei Erwärmung über die Diffusionstemperatur aufgenommen wird, in anderen Teilbereichen, den Lücken, jedoch nicht. Wiederum erfolgt bei unbefugtem Ablösen der Polymerdeckschicht eine Fragmentierung des Druckbildes. Zudem läuft beim Laminieren Material der Polymerdeckschicht in die Lücken hinein, wodurch an der äußeren Oberfläche der Polymerdeckschicht Senken entstehen, die auch haptisch erfassbar sind und ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal bilden.
In allen Varianten entsteht zudem ein Druckbild, welches teilweise aus schärferen Teilbereichen, beispielsweise Pixeln, und weniger scharfen Teilbereichen, beispielsweise Pixeln, besteht. Dies liegt darin begründet, dass Pixel mit in Stufe D) diffundierendem diffusionsfähigen Farbmittel aufgrund der Diffusion in die Bedruckungssubstratschicht(en) verwaschen werden. Eine solche Mischung von scharfen und weniger scharfen Pixeln erzeugt einen charakteristischen Erwartungswert der Personalisierung des Sicherheits- und/oder Wertdokumentes.
Bevorzugt ist es, wenn die Bedruckungssubstratschicht des Polymerschichtbasisverbundes und der Polymerdeckschicht gleich oder verschieden und mittels einer Schicht auf Basis eines Polymers aus der Gruppe bestehend aus „PVC, ABS, PETG, und Copolymere und Mischungen solcher Polymere" gebildet sind und optional unmittelbar auf einer polymeren Sperrschicht, welche für das diffusionsfähige Farbmittel nicht aufnahmefähig ist, beispielsweise auf Basis PET oder PC, angeordnet sind. Hierdurch wird gewährleistet, dass eine weitere Diffusion des diffusionsfähigen Farbmittels während der Lebensdauer des Sicherheits- und/oder Wertdokumentes in Richtungen orthogonal zur Hauptfläche des Sicherheits- und/oder Wertdokumentes unterbunden wird, wodurch ein Verwaschen des Druckbildes reduziert wird. Das Druckbild ist folglich langzeitbeständiger als ohne Einrichtung der Sperrschicht.
Grundsätzlich sind als Werkstoffe für den Polymerschichtteilverbund und die Polymerdeckschicht alle im Bereich der Sicherheits- und/oder Wertdokumente üblichen Polymerwerkstoffe einsetzbar. Die Polymerwerkstoffe können, gleich oder verschieden, auf Basis eines Polymerwerkstoffes aus der Gruppe bestehend aus "PC (Polycarbonat, insbesondere Bisphenol A Polycarbonat), PET (Polyethylenglykolterephthalat), PMMA (Polymethylmethacrylat), TPE (Thermoplastische Elastomere), PE (Polyethylen), PP (Polypropylen), PI (Polyimid oder Poly-trans-Isopren), PVC (Polyvinylchlorid) und Copolymere solcher Polymere" gebildet sein. Bevorzugt ist der Einsatz von PC-Werkstoffen für zumindest eine Schicht des Polymerschichtbasisverbundes und/oder der Polymerdeckschicht, wobei in beiden Fällen, insbesondere im Falle der Polymerdeckschicht, vorzugsweise sogenannte nieder-T_g-Werkstoffe einsetzbar sind. Nieder-T_g-Werkstoffe sind Polymere, deren Glastemperatur unterhalb von 140°C liegt. Bevorzugt ist es dabei, wenn der Polymerschichtteilverbund und die Polymerdeckschicht aus gleichen oder verschiedenen Polymeren gebildet sind, wobei zumindest das Grundpolymer der Polymerdeckschicht, vorzugsweise auch das Grundpolymer des Polymerschichtteilverbundes, gleiche oder verschiedene miteinander reaktive Gruppen enthält, wobei bei einer Laminiertemperatur von weniger als 200°C reaktive Gruppen der Polymerdeckschicht miteinander und/oder mit reaktiven Gruppen des Polymerschichtteilverbundes reagieren und eine kovalente Bindung miteinander eingehen. Dadurch kann die Laminiertemperatur herabgesetzt werden, ohne dass dadurch der innige Verbund der laminierten Schichten gefährdet wird. Dies liegt daran, dass (bei reaktiven Gruppen sowohl im Polymerschichtbasisverbund als auch in der Polymerdeckschicht) die verschiedenen Polymerschichten auf Grund der Reaktion der jeweiligen reaktiven Gruppen nicht mehr ohne weiteres delaminiert werden können. Denn es findet zwischen den Schichten eine reaktive Kopplung statt, gleichsam ein reaktives Laminieren. Zum Zweiten wird ermöglicht, dass wegen der niedrigeren Laminiertemperatur eine Lamination unterhalb einer Diffusionstemperatur ermöglicht wird. Bevorzugt ist es dabei, wenn die Glastemperatur T_g der Polymerdeckschicht vor der thermischen Laminierung weniger als 120°C (oder auch weniger als 110°C oder als 100°C) 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 20°C, höher als die Glastemperatur vor der thermischen Laminierung ist. Hierbei erfolgt nicht (nur) eine reaktive Kopplung der miteinander zu laminierenden Schichten, vielmehr erfolgt eine Erhöhung des Molekulargewichts und somit der Glastemperatur durch Vernetzung des Polymers innerhalb der Schicht und zwischen den Schichten. Dies erschwert ein Delaminieren zusätzlich. Vorzugsweise beträgt die Laminationstemperatur in Stufe C) bei Einsatz solcher Polymerwerkstoffe weniger als 180°C, besser noch weniger als 150°C. Die Auswahl der geeigneten reaktiven Gruppen ist für den Fachmann für Polymerchemie unschwer möglich. Beispielhafte reaktiven Gruppen sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus "-CN, -OCN, -NCO, -NC, -SH, -S_x, -Tos, -SCN, -NCS, -H, Epoxy(-CHOCH₂), -NH₂, -NN⁺, -NN-R, -OH, -COOH, -CHO, -COOR, -Hal(-F, -Cl, -Br, -I), -Me-Hal (Me = zumindest zweiwertiges Metall, beispielsweise Mg), -Si(OR)₃, -SiHal₃, -CH=CH₂, und -COR", wobei R eine beliebige reaktive oder nicht-reaktive Gruppe sein kann, beispielsweise -H, -Hal, C₁-C₂₀-Alkyl, C₃-C₂₀-Aryl, C₄-C₂₀-ArAlkyl, jeweils verzweigt oder linear, gesättigt oder ungesättigt, optional substituiert, oder korrespondierende Heterozyklen mit einem oder mehreren gleichen oder verschiedenen Heteroatomen N, O, 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, wodurch eine Bruchgefahr des Sicherheits- und/oder Wertdokuments reduziert wird. Solche elastizitätsvermittelnde Spacergruppen sind dem Fachmann wohl vertraut und brauchen daher hier nicht weiter beschrieben zu werden. Lediglich beispielhaft seien Spacergruppen genannt, welche ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus "-(CH₂)_n-, -(CH₂-CH₂-O)_n-, -(SiR₂-O)_n-, -(C₆H₄)_n-, -(C₆H₁₀)_n-, C₁-C_n-Alkyl, C₃-C_(n+3)-Aryl, C₄-C_(n+4)-ArAlkyl, jeweils verzweigt oder linear, gesättigt oder ungesättigt, optional substituiert, oder korrespondierende Heterozyklen mit einem oder mehreren, gleichen oder verschiedenen Heteroatomen O, N, oder S'' mit n = 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 10. Bezüglich weiterer reaktiver Gruppen oder Möglichkeiten der Modifikation wird auf die Literaturstelle "Ullmann's Encyclopaedia of Industrial Chemistry", Wiley Verlag, elektronische Ausgabe 2007, verwiesen. Der Begriff des Grundpolymers bezeichnet im Rahmen der vorstehenden Ausführungen eine Polymerstruktur, welche keine unter den eingesetzten Laminierbedingungen reaktive Gruppen trägt. Es kann sich dabei um Homopolymere oder Copolymere handeln. Es sind auch gegenüber den genannten Polymere modifizierte Polymere umfasst.
Bevorzugt ist es, wenn die Polymerdeckschicht ein diffraktives Sicherheitselement, wie beispielsweise Prägestruktur, Prägehomogramm, Volumenhologramm, Kinegramm oder dergleichen, enthält, teilflächig oder vollflächig. Insbesondere kann das diffraktive Sicherheitselement in die Polymerdeckschicht integriert sein, i. e. das diffraktive Sicherheitselement ist zur Außenseite des Sicherheit- und/oder Wertdokumentes mit einer Oberflächenschicht abgedeckt. Vorteilhafterweise bildet die dem Polymerschichtbasisverbund zugewandte Seite des diffraktiven Elements selbst eine Bedruckungssubstratschicht bzw. besteht aus hierfür geeignetem Material.
Es ist aber auch möglich, dass zwischen dem Polymerschichtbasisverbund und der Polymerdeckschicht ein diffraktives Sicherheitselement angeordnet wird, wobei das diffraktive Sicherheitselement für das diffusionsfähige Farbmittel aufnahmefähig oder nicht aufnahmefähig sein kann, wobei das diffraktive Sicherheitselement teilflächig oder ganzflächig eine Bedruckungssubstratschicht, welche für das diffusionsfähige Farbmittel aufnahmefähig ist und dem ersten Druckbild zugewandt ist, aufweisen kann und ansonsten für das diffusionsfähige Farbmittel nicht aufnahmefähig ist und/oder wobei das diffraktive Sicherheitselement das erste Druckbild ganz oder teilweise abdecken kann.
Das heißt, ein voll- oder teilflächig mit einem ersten und/oder zweiten Druckbild überlappendes (in Betrachtung orthogonal zu einer Hauptfläche des Sicherheits- und/oder Wertdokumentes) diffraktives Element kann sich auch derart auf der Polymerdeckschicht befinden, dass es sich später innenliegend zwischen Polymerdeckschicht und Polymerschichtbasisverbund befindet, i. e. auf der Unterseite der Polymerdeckschicht. Insbesondere kann es voll oder teilflächig (bezogen auf die Überlappung zwischen diffraktivem Element und Druckschicht) die Diffusion von Farbstoffen aus der Bedruckungssubstratschicht des Polymerschichtbasisverbunds in die Bedruckungssubstratschicht der Polymerdeckschicht verhindern und insofern als Sperrschicht für ein diffusionsfähiges Farbmittel wirken.
Vor der Stufe C) kann auf die Bedruckungssubstratsschicht der Polymerdeckschicht ein zweites Druckbild, insbesondere mit zumindest einem (von vorstehend beschriebenem verschiedenen oder gleichen) diffusionsfähigen Farbmittel, aufgedruckt und die bedruckte Polymerdeckschicht optional zumindest teilweise auf eine Temperatur erwärmt werden, welche oberhalb der Diffusionstemperatur dieses diffusionsfähigen Farbmittels liegt. Das zweite Druckbild kann eine nicht-personalisierte Information darstellen, beispielsweise ein Wappen, aber auch eine individualisierte Information, wie beispielsweise eine Dokumentennummer. Dies vermeidet den Transport und die Handhabung ungekennzeichneter Polymerdeckschichten und erhöht somit die Sicherheit im Herstellungsprozess des Sicherheits- und/oder Wertdokumentes. Es ist aber auch (zusätzlich oder ersatzweise) die Anbringung eines zweiten Druckbildes mit einem konventionellen Farbmittel möglich, sofern das konventionelle Farbmittel bei den im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzuwendenden Temperaturen beständig ist.
Im Anschluss an das Bedrucken der Polymerdeckschicht kann die Applikation eines teilflächigen diffraktiven Elements auf die Polymerdeckschicht auf jener Seite der Polymerdeckschicht erfolgen, die dann später innenliegend wird.
Die Polymerdeckschicht kann die Gesamtfläche oder nur eine Teilfläche des Polymerschichtbasisverbundes bedecken. Insbesondere in letzterem Falle kann die Polymerdeckschicht vorgestanzt sein und vereinzelt auf den entweder ebenfalls vorgestanzten und vereinzelten oder als Bahnmaterial oder Bogenmaterial vorliegenden Polymerschichtbasisverbund aufgebracht werden.
Wie bereits angesprochen kann das erste Druckbild eine personalisierte Information und/oder das zweite Druckbild eine nicht-personalisierte Information oder eine individualisierte Information darstellen. Eine individualisierte Information unterscheidet sich von einer personalisierten Information dadurch, dass sie nicht einer einzelnen Person, sondern einem einzelnen Sicherheits- und/oder Wertdokument zugeordnet ist.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Schicht der Polymerdeckschicht und/oder des Polymerschichtbasisverbundes eine lasersensitive Komponente enthalten oder die Polymerdeckschicht und/oder der Polymerschichtbasisverbund kann insgesamt eine solche Komponente enthalten. Bevorzugt ist es, wenn (nur) der Polymerschichtbasisverbund eine lasersensitive Komponente enthält. Ein Manipulationsversuch wird dadurch erschwert, da die mittels Lasergravur hergestellte personalisierte Information tief im Polymerschichtbasisverbund enthalten bleibt, auch wenn die Polymerdeckschicht entfernt wird. Es ist aber auch möglich, dass (nur) die Polymerdeckschicht die lasersensitive Komponente enthält, dann bleibt die mittels Lasergravur angebrachte personalisierte Information auch nach dem (unbefugten) Entfernen der Polymerdeckschicht in dieser enthalten und macht sie für eine anderweitige Verwendung (zusätzlich) unbrauchbar. Bei der lasersensitiven Komponente kann es sich grundsätzlich um ein Polymer handeln, welches per se sich durch Lasereinstrahlung lokal pyrolysieren und so schwarz färben lässt. Die betreffende Polymerschicht kann auch aus einem solchen Polymer bestehen. Geeignete Polymere sind folgend im Zusammenhang mit lasersensitiven Pigmenten erläutert. Es kann sich bei der lasersensitiven Komponente aber auch um ein lasersensitives Pigment handeln, welches dem Polymerwerkstoff der betreffenden Polymerschicht beigemischt und hierin verteilt ist. Als lasersensitive Pigmente sind alle im technologischen Bereich der Sicherheits- und/oder Wertprodukte bekannte Pigmente einsetzbar. Sie können beispielsweise aus organischen Polymeren gebildet sein, welche eine hohe Absorption der Laserstrahlung aufweisen, beispielsweise PET, ABS, Polystyrol, PPO, Polyphenylensulfid, Polyphenylensulfon, Polyimidsulfon. Es kann sich aber auch beispielsweise um LCPs handeln. Besonders geeignet sind mikrovermahlene Thermoplaste mit einem sehr hohen Schmelzbereich von mehr als 300°C. Die Teilchengröße ist typischerweise im Bereich von 0,01 bis 100 μm, insbesondere 0,1 bis 50 μm, vorzugsweise 1 bis 20 μm. Die Polymerpartikel können des weiteren lichtsensitive Füllstoffe oder Pigmente enthalten, beispielsweise in einer Menge von 0,1 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das lasersensitive Pigment. Dabei kann es sich auch um elektrisch leitfähige Pigmente und/oder Effektpigmente und/oder Farbstoffe, wie vorstehend beschrieben handeln. Es kann sich aber auch um Oxide, Hydroxide, Sulfide, Sulfate oder Phosphate von Metallen, wie beispielsweise Cu, Bi, Sn, Zn, Ag, Sb, Mn, Fe, Ni, oder Cr handeln. Insbesondere basisches Cu(II)hydroxidphosphat ist einsetzbar. Speziell zu nennen ist ein Produkt der Erhitzung von blauem Cu(II)orthophosphat (Cu₃(PO₄)₂·3H₂O) auf 100 bis 200°C entsteht und eine Summenformel Cu₃(PO₄)₂·Cu(OH)₂ aufweist. Weitere geeignete Kupferphosphate sind: Cu₃(PO₄)₂·3Cu(OH)₂, Cu₃(PO₄)₂·2Cu(OH)₂·2H₂O, 4CuO·P₂O₅, 4CuO·P₂O₅·3H₂O, 4CuO·P₂O₅·1,5H₂O und 4CuO·P₂O₅·1,2H₂O.
Geeignete Laserstrahlung für die Lasergravur weist eine Wellenlänge im Bereich 150 nm bis 10600 nm, insbesondere 150 nm bis 1100 nm, auf. Einsetzbar sind beispielsweise CO₂-Laser (10600 nm), Nd:YAG-Laser (1064 nm bzw. 532 nm), und gepulste UV-Laser (Excimer-Laser. Die Energiedichte liegt im allgemeinen im Bereich von 0,3 mJ/cm² bis 50 J/cm², insbesondere im Bereich 0,3 mJ/cm² bis 10 J/cm².
Die Erfindung betrifft auch ein Sicherheits- und/oder Wertdokument, welches mit einem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist. Ein solches Sicherheits- und/oder Wertdokument enthält typischerweise einen Polymerschichtbasisverbund und eine Polymerdeckschicht, oder besteht hieraus, wobei zwischen dem Polymerschichtteilverbund und der Polymerdeckschicht eine erstes Druckbild und ggf. ein zweites Druckbild, enthaltend zumindest ein diffusionsfähiges Farbmittel, angeordnet ist, wobei optional eine erste Teilmenge des diffusionsfähigen Farbmittels in den Polymerschichtbasisverbund und eine zweite Teilmenge des diffusionsfähiges Farbmittels zwingend in die Polymerdeckschicht oder ausschließlich in die Polymerdeckschicht eindiffundiert ist. Ein erfindungsgemäßes Sicherheits- und/oder Wertdokument lässt sich leicht daran identifizieren, dass bei Ablösung der Polymerdeckschicht ein Teil des ersten Druckbildes in der Polymerdeckschicht erkennbar bleibt. Das verbleibende erste Druckbild auf dem Polymerschichtbasisverbund kann dabei einen Farbstich aufweisen. Bezüglich möglicher Varianten im Detail wird auf die Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen, welche analog Anwendung finden.
Typischerweise hat der Polymerschichtbasisverbund eine Dicke im Bereich von 200 bis 2000 μm, insbesondere von 400 bis 1500 μm, und/oder die Polymerdeckschicht weist eine Dicke im Bereich von 5 bis 300 μm, vorzugsweise von 10 bis 120 μm, höchstvorzugsweise 20 bis 120 μm auf.
Ein erfindungsgemäßes Sicherheits- und/oder Wertdokument kann zusätzlich eine Schicht oder mehrere Schichten auf Basis Papier, Teslin und anderen Verbundmaterialien enthalten, insbesondere im Falle des Polymerschichtbasisverbundes. Diese kann bzw. können in dem Polymerschichtbasisverbund integriert oder hiermit gestapelt verbunden sein.
Als Sicherheits- und/oder Wertdokumente seien lediglich beispielhaft genannt: Personalausweise, Reisepässe, ID-Karten, Zugangskontrollausweise, Visa, Tickets, Führerscheine, Kraftfahrzeugpapiere, personalisierte Wertpapiere, Bankkarten, Kreditkarten, und personalisierte Chipkarten. Solche Sicherheits- und/oder Wertdokumente weisen typischerweise zumindest ein Substrat, zumindest eine Druckschicht und optional eine transparente Deckschicht auf. Substrat und Deckschicht können ihrerseits aus einer Mehrzahl von Schichten bestehen. Ein Substrat ist eine Trägerstruktur, auf welche die Druckschicht mit Informationen, Bildern, Mustern und dergleichen aufgebracht wird. Als Materialien für ein Substrat kommen alle fachüblichen Werkstoffe auf Papier- und/oder (organischer) Polymerbasis in Frage. Ein solches Sicherheits- und/oder Wertdokument umfasst innerhalb des Gesamt-Schichtverbundes einen erfindungsgemäßen Polymerschichtverbund aus Polymerschichtbasisverbund und Polymerdeckschicht. Neben dem erfindungsgemäßen enthaltenen Polymerschichtverbund kann noch zumindest eine (zusätzliche) Druckschicht eingerichtet sein, welche auf einer äußeren Fläche des Polymerschichtverbundes oder auf einer mit dem Polymerschichtbasisverbund verbundenen weiteren Schicht angebracht sein kann.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsformen darstellenden Beispielen näher erläutert. Es zeigen:
1: eine erste Variante eines erfindungsgemäßen Sicherheits- und/oder Wertdokumentes,
2: eine zweite Variante eines erfindungsgemäßen Sicherheits- und/oder Wertdokumentes,
3: eine dritte Variante eines erfindungsgemäßen Sicherheits- und/oder Wertdokumentes,
4: eine vierte Variante eines erfindungsgemäßen Sicherheits- und/oder Wertdokumentes Aufbau eines fertigen Sicherheits- und/oder Wertdokuments und
5: eine fünfte Variante eines erfindungsgemäßen Sicherheits- und/oder Wertdokumentes Aufbau eines fertigen Sicherheits- und/oder Wertdokuments.
In der 1 erkennt man ein Sicherheits- und/oder Wertdokument 1, beispielsweise einen Personalausweis, mit einem Polymerschichtbasisverbund 2 und einer Polymerdeckschicht 3. Der Polymerschichtbasisverbund 2 kann seinerseits aus einer Mehrzahl von verschiedenen Schichten aufgebaut sein, welche der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind. Einsetzbare Teilschichten im Rahmen des Polymerschichtbasisverbundes 2 sind fachüblich und im Einzelnen für die Erfindung irrelevant. Ebenso kann die Polymerdeckschicht 3 auf mehreren Teilschichten gebildet sein, was ebenfalls nicht dargestellt ist. Die Polymerdeckschicht 3 kann insbesondere ein diffraktives Sicherheitselement 7 enthalten.
Der 1 entnimmt man weiterhin, dass in dieser Ausführungsform sowohl der Polymerschichtbasisverbund 2 als auch die Polymerdeckschicht 3 jeweils eine Bedruckungssubstratschicht 4, 5 aufweisen, welche aufnahmefähig für ein diffusionsfähiges Farbmittel 6 ist. In der Darstellung ist aus Gründen der Einfachheit ein einzelnes Pixel aus dem diffusionsfähigen Farbmittel 6 einer einzigen Farbe dargestellt. Man erkennt, dass das diffusionsfähige Farbmittel 6 sowohl in die Bedruckungssubstratschicht 4 des Polymerschichtbasisverbundes 2 als auch in die Bedruckungssubstratschicht 5 der Polymerdeckschicht 3 eindiffundiert ist. Dabei sind die Bedruckungssubstratschichten 4, 5 entweder durch chemische Modifikation der an sich für das diffusionsfähige Farbmittel 6 nicht aufnahmefähigen Werkstoffe des Polymerschichtbasisverbundes 2 und der Polymerdeckschicht 3 gebildet, oder als separate Schichten zuvor aufgebracht worden.
Wird nunmehr zum Zwecke des Missbrauchs versucht, die Polymerdeckschicht 3 mit dem diffraktiven Element 7 von dem Polymerschichtbasisverbund abzulösen, so wird dabei eine Teilmenge des diffusionsfähigen Farbmittels 6 und so des Pixels mit abgelöst und bleibt stoffschlüssig mit der Polymerdeckschicht 3 verbunden, wodurch die Polymerdeckschicht 3 mit dem diffraktiven Sicherheitselement 7 für eine weitere Verwendung unbrauchbar geworden ist.
Die Herstellung eines solchen Sicherheits- und/oder Wertdokuments erfolgt dadurch, dass zunächst bevorzugt auf der Bedruckungssubstratschicht 4 des Polymerschichtbasisverbunds 2 und/oder die Bedruckungssubstratschicht 5 der Polymerdeckschicht 3 ein erstes Druckbild bzw. Pixel 6 durch Aufdrucken des bei einer vorgegebenen Diffusionstemperatur diffundierenden diffusionsfähigen Farbmittels 6 mittels eines Druckverfahrens, beispielsweise dem Thermosublimationsdruckverfahren, erzeugt wird. Dabei oder in einer optionalen Erwärmungsstufe kann bereits eine Aufnahme des diffusionsfähigen Farbmittels 6 in die Bedruckungssubstratschicht des Polymerschichtbasisverbundes 2 bewirkt werden durch Erwärmung auf eine Temperatur, welche über der Diffusionstemperatur des diffusionsfähigen Farbmittels 6 liegt. Dann wird die Polymerdeckschicht 3 mit ihrer Bedruckungssubstratschicht 5 auf das erste Druckbild aufgelegt. Anschließend wird der Stapel aus Polymerschichtbasisverbund 2 und Polymerdeckschicht 3 unter Erwärmung des Stapels auf eine vorgegebene Laminationstemperatur laminiert. Hierbei oder in einer anschließenden Verfahrensstufe wird der Stapel zumindest in Teilbereichen, bezogen auf eine Hauptfläche des Stapels, für eine vorgegebene Dauer auf eine Temperatur erwärmt, welche oberhalb der Diffusionstemperatur des diffusionsfähigen Farbmittels 6 liegt, wobei, wie in der 1 ersichtlich, zumindest eine Teilmenge des diffusionsfähigen Farbmittels 6 des ersten Druckbildes in die Bedruckungssubstratschicht 5 der Polymerdeckschicht 3 hinein diffundiert.
Im Ausführungsbeispiel sind die Polymerdeckschicht 3 und die dargestellte Schicht des Polymerschichtbasisverbundes 2 aus einem Polycarbonatwerkstoff (PC) gebildet, vorzugsweise aus einem Nieder-T_g-Werkstoff.
In der 2 ist eine Variante eines erfindungsgemäßen Sicherheits- und/oder Wertdokumentes 1 gezeigt, welche sich von der Variante der 1 lediglich dadurch unterscheidet, dass der eingesetzte Polymerschichtbasisverbund 2 keine Bedruckungssubstratschicht 4 aufweist. Die Folge ist, dass das diffusionsfähige Farbmittel 6 nicht in dem Polymerschichtbasisverbund 2 aufgenommen ist, sondern ausschließlich in die Polymerdeckschicht 3. Wird die Polymerdeckschicht 3 unbefugt entfernt, so wird das erste Druckbild bzw. das Pixel praktisch vollständig mit entfernt und verbleibt stoffschlüssig mit der Polymerdeckschicht 3 verbunden. Die Herstellung erfolgt ganz entsprechend der Herstellung eines Sicherheits- und/oder Wertdokumentes 1 der 1, wobei natürlich die optionale Erwärmung vor dem Auflegen der Polymerdeckschicht 3 weniger sinnvoll ist.
In der 3 ist eine weitere Variante des Gegenstandes der 1 dargestellt. Der Unterschied besteht im Wesentlichen darin, dass das dargestellte Pixel mit zwei verschiedenen diffusionsfähigen Farbmitteln 6a, 6b gebildet ist. Die beiden diffusionsfähigen Farbmittel 6a, 6b haben verschiedene Farben und auch verschiedene Diffusionstemperaturen. Grundsätzlich ist die flächenmäßige Erstreckung von Pixeln der beiden diffusionsfähigen Farbmittel 6a, 6b in der Regel gleich, lediglich der besseren Darstellung halber sind die flächenmäßigen Erstreckungen der beiden diffusionsfähigen Farbmittel 6a, 6b unterschiedlich gezeichnet. Man erkennt, dass das erste diffusionsfähige Farbmittel 6a ausschließlich in der Bedruckungssubstratschicht 4 des Polymerschichtbasisverbundes 2 aufgenommen ist, während das zweite diffusionsfähige Farbmittel 6b sowohl in der Bedruckungssubstratschicht 4 des Polymerschichtbasisverbundes 2 als auch in der Bedruckungssubstratschicht 5 der Polymerdeckschicht 3 aufgenommen ist. Wird nunmehr die Polymerdeckschicht 3 unbefugt entfernt, so verbleiben sowohl im Polymerschichtbasisverbund 2 als auch in der Polymerdeckschicht 3 Darstellungen des ersten Druckbildes, jedoch jeweils mit im Wesentlichen komplementären Farbstichen, die augenscheinlich sind. Sowohl der Polymerschichtbasisverbund 2 als auch die Polymerdeckschicht 3 sind für eine weitere Verwendung unbrauchbar. Die Herstellung erfolgt analog dem Beispiel der 1, wobei jedoch beim Laminieren und/oder danach auf eine Temperatur erwärmt wird, welche zwischen den beiden Diffusionstemperaturen liegt. Daher verbleibt das diffusionsfähige Farbmittel 6a mit der höheren Diffusionstemperatur nahezu stationär, i. e. wird nicht bzw. nur in sehr geringen Umfang in die Bedruckungssubstratschicht 5 der Polymerdeckschicht 3 aufgenommen, während das diffusionsfähige Farbmittel 6b mit der niedrigen Diffusionstemperatur in beide Bedruckungssubstratschichten 4, 5 eindiffundiert.
In der 4 ist eine Variante der Erfindung dargestellt, in welcher die Bedruckungssubstratschicht 5 der Polymerdeckschicht 3 Lücken aufweist. Diese Lücken sind durch das für das diffusionsfähige Farbmittel 6 nicht aufnahmefähigen Werkstoff der Polymerdeckschicht 3 aufgefüllt. Folglich ist das diffusionsfähige Farbmittel 6 in einigen Bereichen in die Polymerdeckschicht 3 eindiffundiert und in anderen Bereichen nicht. Das aus den verschiedenen Pixeln zusammengesetzte Druckbild wird bei Ablösen der Polymerdeckschicht 3 fragmentiert, wobei ein Teilbild stoffschlüssig mit der Polymerdeckschicht 3 verbunden bleibt. Weiterhin erkennt man, dass oberhalb der Lücken in der Bedruckungssubstratschicht 5 Senken 8 angeordnet sind. Diese stellen ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal dar, das auf haptischem Wege detektierbar ist. Die Herstellung eines solchen Sicherheits- und/oder Wertdokuments 1 erfolgt im Wesentlichen analog der Herstellung des Beispiels der 2. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass vor dem Auflegen der Polymerdeckschicht 3 deren Bedruckungssubstratschicht 5 mit Lücken bzw. Löchern ausgestattet worden ist. Im Zuge des Laminierens läuft der Werkstoff der Polymerdeckschicht 3 in diese Lücken bzw. Löcher und füllt diese aus. Dadurch entstehen auch die Senken 8.
In der 5 ist schließlich eine Variante dargestellt, bei welcher ein diffraktives Sicherheitselement 7 nicht in die Polymerdeckschicht 3 integriert ist, sondern als diskretes separates Element zwischen den Polymerschichtbasisverbund 2 und die Polymerdeckschicht 3 angeordnet ist. Dabei kann dieses diffraktive Sicherheitselement 7 seinerseits eine Bedruckungssubstratschicht auf weisen, welche für das diffusionsfähige Farbmittel 6 aufnahmefähig ist, oder aus einem solchen aufnahmefähigen Material insgesamt bestehen. Dabei kann die Aufnahmefähigkeit teil- oder vollflächig im diffraktiven Sicherheitselement 7 vorgesehen sein. Auch kann das diffraktive Sicherheitselement 7 eine aufnahmefähige und eine nicht aufnahmefähige Schicht umfassen. Eine aufnahmefähige Schicht bzw. ein solcher Bereich wird dabei stets dem Druckbild zugewandt sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 00/73088 A1 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- "Ullmann's Encyclopaedia of Industrial Chemistry", Wiley Verlag, elektronische Ausgabe 2007 [0026]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Sicherheits- und/oder Wertdokuments (1) enthaltend einen Polymerschichtverbund oder bestehend hieraus, wobei der Polymerschichtverbund aus einem Polymerschichtbasisverbund (2) und einer Polymerdeckschicht (3) gebildet ist und zumindest die Polymerdeckschicht (3), vorzugsweise auch der Polymerschichtbasisverbund (2), eine Bedruckungssubstratschicht (4, 5) aufweisen, welche für ein diffusionsfähiges Farbmittel (6) aufnahmefähig ist, mit den folgenden Verfahrensschritten: A) auf der Bedruckungssubstratschicht (4) des Polymerschichtbasisverbunds (2) oder auf den Polymerschichtbasisverbund (2) oder auf die Bedruckungssubstratschicht (5) der Polymerdeckschicht wird ein erstes Druckbild durch Aufdrucken zumindest eines bei einer vorgegebenen Diffusionstemperatur diffundierenden diffusionsfähigen Farbmittels (6) mittels eines Druckverfahrens erzeugt, B) die Polymerdeckschicht (3) wird mit ihrer Bedruckungssubstratschicht (5) auf die Bedruckungssubstratschicht (4) des Polymerschichtbasisverbundes (2) oder auf den Polymerschichtbasisverbund (2) aufgelegt, C) der Stapel aus Polymerschichtbasisverbund (2) und Polymerdeckschicht (3) wird unter Erwärmung des Stapels auf eine vorgegebene Laminationstemperatur laminiert, D) zugleich mit der Stufe C) oder hieran anschließend wird der Stapel zumindest in Teilbereichen, bezogen auf eine Hauptfläche des Stapels, für eine vorgegebene Dauer auf eine Temperatur erwärmt, welche oberhalb der Diffusionstemperatur des diffusionsfähigen Farbmittels (6) liegt, wobei zumindest eine Teilmenge des diffusionsfähigen Farbmittels (6) des ersten Druckbildes in die Bedruckungssubstratschicht (5) der Polymerdeckschicht (3) hinein diffundiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Polymerdeckschicht (3) und/oder zumindest eine Polymerschicht des Polymerschichtbasisverbundes (2) aus einem Polycarbonatwerkstoff gebildet ist, welcher die Bedruckungssubstratschicht (4, 5) trägt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei als Druckverfahren in Stufe A) der Thermodruck, insbesondere der Thermosublimationsdruck, eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die wobei die Diffusionstemperatur des Sublimationsfarbmittels (6) im Bereich von 80°C bis 250°C liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Druckbild ein erstes diffusionsfähiges Farbmittel (6b) mit einer ersten Diffusionstemperatur, insbesondere unterhalb 160°C, vorzugsweise zwischen 80°C und 140°C, und ein zweites diffusionsfähiges Farbmittel (6a) mit einer von der ersten Diffusionstemperatur verschiedenen zweiten Diffusionstemperatur, insbesondere zumindest 100°C, vorzugsweise zwischen 100°C und 220°C, enthält, wobei das erste und das zweite diffusionsfähige Farbmittel (6a, 6b) unterschiedliche Farbabsorption und/oder -Reflexion aufweisen, und wobei die Stufe D), optional in allen Bereichen des Stapels, bei einer Temperatur, die zwischen beiden Diffusionstemperaturen liegt, erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Stufe D) lediglich in Teilbereichen des Stapels erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Bedruckungssubstratschicht (5) der Polymerdeckschicht (3) Lücken aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Stufe C) bei einer Laminationstemperatur im Bereich von 80°C bis 250°C erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Bedruckungssubstratschichten (4, 5) des Polymerschichtbasisverbundes (2) und der Polymerdeckschicht (3) gleich oder verschieden und auf Basis eines Polymers aus der Gruppe bestehend aus „PVC, ABS, PETG, und Copolymere und Mischungen solcher Polymere" gebildet sind und optional unmittelbar auf einer Sperrschicht, insbesondere einer polymeren Sperrschicht, beispielsweise auf Basis PET oder PC, angeordnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei zumindest eine Teilschicht des Polymerschichtbasisverbundes (2) und/oder der Polymerdeckschicht (3) auf Basis von PC, insbesondere nieder T_g PC, gebildet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Polymerdeckschicht (3) ein diffraktives Sicherheitselement (7) enthält, oder wobei zwischen dem Polymerschichtbasisverbund (2) und der Polymerdeckschicht (3) ein diffraktives Sicherheitselement (7) angeordnet wird, wobei das diffraktive Sicherheitselement (7) für das diffusionsfähige Farbmittel (6) aufnahmefähig oder nicht aufnahmefähig sein kann, wobei das diffraktive Sicherheitselement (7) teilflächig oder ganzflächig eine Bedruckungssubstratschicht, welche für das diffusionsfähige Farbmittel (6) aufnahmefähig ist und dem ersten Druckbild zugewandt ist, aufweisen kann und ansonsten für das diffusionsfähige Farbmittel nicht aufnahmefähig ist und/oder wobei das diffraktive Sicherheitselement (7) das erste Druckbild ganz oder teilweise abdecken kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei vor der Stufe C) auf die Bedruckungssubstratschicht (5) der Polymerdeckschicht (3) ein zweites Druckbild, insbesondere mit zumindest einem diffusionsfähigen Farbmittel (6), aufgedruckt und die bedruckte Polymerdeckschicht (3) optional zumindest teilweise auf eine Temperatur erwärmt wird, welche oberhalb der Diffusionstemperatur dieses diffusionsfähigen Farbmittels (6) liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Polymerdeckschicht (3) die Gesamtfläche oder nur eine Teilfläche des Polymerschichtbasisverbundes (2) bedeckt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das erste Druckbild eine personalisierte Information und/oder das zweite Druckbild eine nicht-personalisierte Information darstellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Polymerdeckschicht (3) und/oder der Polymerschichtbasisverbund (2) und/oder eine oder mehrere der Bedruckungssubstratschichten (4, 5) eine Polymerschicht mit einer lasersensitiven Komponente aufweist oder hieraus besteht.
Sicherheits- und/oder Wertdokument (1) erhältlich mit einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 15.
Sicherheits- und/oder Wertdokument (1), insbesondere nach Anspruch 16, enthaltend einen Polymerschichtbasisverbund (2) und eine Polymerdeckschicht (3), oder bestehend hieraus, wobei zwischen dem Polymerschichtbasisverbund (2) und der Polymerdeckschicht (3) eine erstes Druckbild und ggf. ein zweites Druckbild, enthaltend zumindest ein diffusionsfähiges Farbmittel (6), angeordnet ist, wobei optional eine erste Teilmenge des diffusionsfähigen Farbmittels (6) in den Polymerschichtbasisverbund (2) und eine zweite Teilmenge des diffusionsfähigen Farbmittels (6) zwingend in die Polymerdeckschicht (3) zumindest teilweise eindiffundiert ist.
Sicherheits- und/oder Wertdokument (1) nach einem der Ansprüche 16 oder 17, wobei der Polymerschichtbasisverbund (2) eine Dicke im Bereich von 200 bis 2000 μm, insbesondere von 400 bis 1500 μm, und/oder die Polymerdeckschicht (3) eine Dicke im Bereich von 5 bis 270 μm, vorzugsweise von 10 bis 120 μm, höchstvorzugsweise 20 bis 120 μm aufweist.
Sicherheits- und/oder Wertdokument (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, zusätzlich enthaltend eine Schicht oder mehrere Schichten auf Basis Papier, Teslin und anderen Verbundmaterialien.