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DE102015008817A1 - Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonat-Vliesstoffes und ein Polycarbonat-Vliesstoff - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonat-Vliesstoffes und ein Polycarbonat-Vliesstoff Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Polycarbonat-Vliesstoff (1) und dessen Herstellverfahren zur Verwendung als flexible Verbindung zwischen einem Verbund aus Polycarbonatfolien (2) und (3) und anderen Materialien. Dieser Polycarbonat-Vliesstoff (1) wird teilweise in einen Verbund von Polycarbonatfolien zum Beispiel unterschiedlicher Dicke einlaminiert. Der außerhalb der übereinander gestapelten Folien liegende Teil dient als flexibles Verbindungselement, üblicherweise als Lasche (4) bezeichnet, zu anderen Materialien.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonat-Vliesstoffes und einen Polycarbonat-Vliesstoff. Die Erfindung betrifft außerdem einen Polycarbonat-Vliesstoff, welcher vorzugsweise in buchförmigen Sicherheits- und/oder Wertdokumenten zum Einsatz kommt.
  • Unter buchförmigen Sicherheits- und oder Wertdokumenten werden beispielsweise Passe, buchartige Personalausweise und andere vergleichbare Dokumente verstanden. Üblicherweise bestehen diese aus einem Kunststoff-, Papp- oder Leinenumschlag und Datenseiten aus Papier und/oder Kunststoff.
  • Ein buchförmiges Dokument mit der Nutzung eines textilen Gewebes als Lasche bzw. Scharnier ist beispielsweise bekannt aus dem Dokument US 2008/0284155 A1 .
  • Die Datenseiten werden am Vorsatz, an einer inneren Umschlagseite, am Bucheinband oder dem gesamten Inhalt des Dokumentes befestigt. Regelmäßig erfolgt diese Befestigung durch Nähen.
  • Die Datenseiten, insbesondere für Reisepässe, haben unter anderem den Anforderungen der ICAO Doc 9303, Part 1 Vol. 1, 6th edition zu entsprechen. Daher müssen diese Datenseiten beispielsweise aus Polycarbonat-Werkstoffen hergestellt werden.
  • Weiterhin sollen die Datenseiten der Art befestigt werden, so dass die buchförmigen Sicherheits- und oder Wertdokumente nach deren Fertigstellung bzw. beim funktionsbedingten Gebrauch nicht „Aufsperren”. Außerdem ist es notwendig in dem Fall, wo die Datenseiten in einem Schichtverbund fest integriert sind, dass dieser nicht aufgelöst werden kann, um insbesondere an die Datenseite zu gelangen oder andere Manipulationen vornehmen zu können. Beispielsweise ist diesbezüglich jegliche potentielle Delaminierungsmöglichkeit wirksam zu unterbinden.
  • Üblicherweise werden Datenseiten für Sicherheits- und/oder Wertdokumente so hergestellt, dass diese unter anderem den Anforderungen der ICAO Doc 9303, Part 1 Vol. 1, 6th edition, entsprechen.
  • Bisher, so beispielsweise aus der DE 10 2013 00717 A1 bekannt, werden die biegeschlaffen textilen Schichten mit einem organischen Bindemittel versehen und in den Folienverbund einlaminiert oder aber Distanzelemente und textile Gebilde in Kombination unter Verwendung eines organischen Binders so beispielsweise aus der DE 10 2013 009 800 A1 bekannt, einlaminiert.
  • Es ist aus dem Dokument DE 10 2013 009 800 A1 auch bekannt, Einbandlaschen von buchförmigen aus einem Polycarbonat-Werkstoff und/oder einem Textil herzustellen. Auch ist grundsätzlich bekannt, dass dieses Textil ein Vliesstoff sein kann. Ein Nachteil dieser bekannten Vliesstoffe ist deren unzureichende Festigkeit für die Verwendung für Sicherheits- und/oder Wertdokumente.
  • Die Herstellung von Vliesstoffen nach unterschiedlichen Vliesbildungs- und Verfestigungsverfahren ist aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Auch auf dem Gebiet der Anlagentechnik und Technologie zur Herstellung von Spinnvliesstoffen existieren seit längerem zahlreiche technische Verfahrens- und Vorrichtungslösungen.
  • Trotz umfänglicher Versuche der Fachwelt ist es bisher nicht gelungen, einen solchen Vliesstoff aus einem Polycarbonat-Werkstoff bereit zu stellen, welcher die Nachteile des Standes der Technik überwindet.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonat-Vliesstoffes anzugeben, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Dieser Polycarbonat-Vliesstoff soll insbesondere eine solche Festigkeit aufweisen, so dass diese für die Verwendung für eine Einbandlasche eines buchförmigen Sicherheits- und/oder Wertdokumentes funktionsbedingt verwendet werden kann. Der Erfindung liegt liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Technologie zu entwickeln, mit der ein Polycarbonat-Vliesstoff hergestellt werden kann, der den Anforderungen für die Integration in eine Datenseite entspricht.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Erfindungswesentlich ist, dass der Polycarbonat-Vliesstoff im Spinnvliesverfahren erzeugt wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Polycarbonat-Vliesstoff erfolgt im Spinnvliesverfahren. Bei diesem Spinnvliesverfahren erfolgt ein diesbezüglich üblicher Schmelzprozess, bei dem das aufgeschmolzene Polycarbonat-Ausgangsmaterial durch eine geeignete Spinndüse in eine Blaskammer eingebracht wird. In der Blaskammer wird das Material durch Luft auf bis zu 5.000 m/min beschleunigt. Durch diese Beschleunigung erfährt das Material eine definierte Verformung. Die in der Schmelze noch ungeordneten Makromoleküle werden in Zugrichtung geordnet, bei der das Polycarbonat eine deutliche Erhöhung der Festigkeit im Vergleich zu dem bekannten Spinnverfahren, insbesondere dem Meltblown-Spinnverfahren, erfährt. Der im erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Spinnvliesstoff baut sich dabei ausschließlich aus Filamenten bzw. Endlosfasern auf. Das Polycarbonat-Ausgangsmaterial soll bei einer Schmelztemperatur von 200°C bis ca. 320°C eine Schmelze-Massefließrate (MFR melt flow rate) von 10 bis 50 g (nach EN ISO 1133-1:2011) aufweisen.
  • Die Ablage der gereckten Filamente erfolgt auf einem geschwindigkeitsgeregelten Transportband. Dabei entsteht die grundsätzlich bekannte Struktur von Wirrlage-Vliesstoffen. Dem Extrusionsprozeß können zum Produktschutz übliche Sicherheitspartikel und/oder Farbpartikel zugeführt werden.
  • Die Neuheit besteht insbesondere auch darin, dass ein materialidentischer Stoff, nämlich der Polycarbonat-Vliesstoff, in den Polycarbonat-Folien-Verbund ganz- oder teilflächig eingebracht und einlaminiert wird, so dass ein homogener Materialverbund entsteht. Die Filamente des Vliesstoffes können ganz oder teilweise eingefärbt und mit Sicherheitsmerkmalen dotiert werden.
  • Dieser materialidentische Stoff ist ein Polycarbonat-Vliesstoff bzw. eine Polycarbonat-Vliesstoff-Schicht, welcher als voll- oder teilflächige Lage in einen zu bildenden Verbund mit zumindest einer Polycarbonat-Folie eingebracht wird. Dieser Polycarbonat-Vliesstoff ragt, je nach Fertigungsverfahren für die Datenseite und deren Weiterverarbeitung zu einem Sicherheits- und/oder Wertdokument ein- oder mehrseitig über den Polycarbonat-Folien-Verbund hinaus.
  • Im bekannten Laminierprozess für Polycarbonat-Folienverbunde wird durch hohen Druck und Temperatur der Polycarbonat-Vliesstoff homogener Bestandteil des Polycarbonat-Folienverbundes. Die nunmehr aus dem homogenen Verbundstoff herausragende Vliesstofflage oder Gewebelage kann durch geeignete, zum Beispiel textile Fügeverfahren wie Nähen, mit anderen Werkstoffen verbunden werden.
  • Neu ist die Herstellung von Polycarbonat-Vliesstoff im Spinnvliesverfahren mit anschließender Verfestigung durch bekannte Technologien, wie Wasserstrahlverfestigung und/oder Reib- und Formschlussbindung durch mechanische Einwirkungen (Nadeln). Anschließend wird der Vliesstoff auf die nötigte Materialdicke von 50 bis 100 μm kalandriert.
  • Das Spinnvliesverfahren ist Stand der Technik, wurde jedoch bisher nicht für reine Polycarbonat-Vliesstoffe verwendet. Dem Extrusionsprozess können zum Produktschutz Sicherheitspartikel und/oder Farbpigmente zugeführt werden. Die Ablage der gereckten Filamente erfolgt auf einem geschwindigkeitsgeregelten Transportband. Dabei entsteht die bekannte und gewünschte Struktur von Wirrlage-Vliesstoffen. Mit der Geschwindigkeit des Transportbandes kann die Dichte des Vlieses definiert werden.
  • In einem anschließenden Verfahrensschritt erfolgt eine Verfestigung der Filamentstruktur durch einen ansich bekannten mechanischen Nadelprozess oder durch Verdichtung mittels eines bekannten Wasserstrahlverfahrens.
  • In weiteren Prozesschritten wird das Material geglättet und auf die gewünschte Materialdicke kalandriert.
  • Durch den Einsatz identischer Kunststoffe, hier Polycarbonat-Material, und damit durch die absolute Homogenität des Polycarbonat-Folien-Verbundes ist die Gefahr einer Manipulation, insbesondere im Bereich des als Lasche bezeichneten Verbindungselementes, nicht mehr gegeben.
  • Eventuelle Schwierigkeiten beim Einsatz anderer Kunststoffe, die sich aus den unterschiedlichen Oberflächenenergien an den Kontaktstellen ergeben könnten, werden komplett vermieden.
  • Bei der Verwendung von Geweben aus anderen Materialien als Polycarbonat können an den Kanten des fertigen Produkts, die regelmäßig durch Stanzen oder Schneiden entstehen, noch Filamente herausstehen und damit die Qualität der Polycarbonat-Verbunde erheblich beinträchtigt werden.
  • 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
    • US 2008/0284155 A1 [0003]
    • DE 10201300717 A1 [0008]
    • DE 102013009800 A1 [0008, 0009]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • ICAO Doc 9303, Part 1 Vol. 1, 6th edition [0005]
    • ICAO Doc 9303, Part 1 Vol. 1, 6th edition [0007]
    • EN ISO 1133-1:2011 [0015]

Claims (8)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonat-Vliesstoffes, dadurch gekennzeichnet, dass der Polycarbonat-Vliesstoff im Spinnvliesverfahren erzeugt wird.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nachfolgend eine Verfestigung, bevorzugt durch Wasserstrahlverfestigung und/oder Reib- und Formschlussbindung durch mechanische Einwirkungen (Nadeln), erfolgt.
  3. Polycarbonat-Vliesstoff hergestellt nach einem Verfahren gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Polycarbonat-Vliesstoff zumindest die Einbandlasche eines buchförmigen Sicherheits- und/oder Wertdokumentes ist.
  4. Polycarbonat-Vliesstoff gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieser zumindest mit einer oder zwei weiteren Polycarbonat-Schichten (Folien) verbindbar ist.
  5. Verbund aus einem Polycarbonat-Vliesstoff, hergestellt nach einem Verfahren gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 und 2, und zumindest einer Polycarbonat-Schicht oder Polycarbonatfolie, wobei dieser Polycarbonat-Vliesstoff die Polycarbonat-Schicht oder Polycarbonatfolie überragt und dieser Überstand ein flexibles Verbindungselement oder eine Einbandlasche eines buchförmigen Sicherheits- und/oder Wertdokumentes ist.
  6. Verbund, gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Polycarbonat-Vliesstoff mit zumindest einem Datenblatt verbindbar ist.
  7. Verbund, gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Polycarbonat-Vliesstoff zumindest eine Schicht eines buchförmigen Sicherheits- und/oder Wertdokumentes ist.
  8. Verwendung eines Polycarbonat-Vliesstoffes, hergestellt nach einem Verfahren gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 und 2, für Sicherheits- und/oder Wertdokumente.
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