DE19853755A1 - Making hot press-laminated multilayer card in plastic, involves additive in layers between covering and core which prevents sliding- or floating offset during lamination, by increase of friction - Google Patents
Making hot press-laminated multilayer card in plastic, involves additive in layers between covering and core which prevents sliding- or floating offset during lamination, by increase of frictionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Ausweiskarte. Derartige Ausweiskarten sind als Scheck- und Bankkarten oder als Zugangsberechtigungskarten für Mobilfunksysteme stark verbreitet. Sie bestehen aus mindestens einer Kartenkernschicht, die wenigstens auf einer Seite bedruckt ist, und einer auf der bedruckten Seite der Kartenkernschicht aufgebrachten Deckschicht. Diese Kartenschichten werden im Laminationsverfahren miteinander verbunden.The invention relates to a method for producing a multilayer ID card. Such ID cards are as check and bank cards or as Access authorization cards for mobile radio systems are widely used. they consist of at least one card core layer, which is printed on at least one side, and one on the printed side of the card core layer applied top layer. This Card layers are bonded together in the lamination process.
Die Deckschicht, die meistens transparent ausgebildet ist, haftet über eine Klebebeschichtung auf der bedruckten Kartenkernschicht, und dient u. a. dem Schutz des Druckes sowie als Träger für zusätzliche Informationen, die z. B. im Thermotransferdruckverfahren aufgebracht werden.The cover layer, which is usually transparent, adheres via an adhesive coating on the printed card core layer, and serves u. a. the protection of the pressure as well as Carrier for additional information, e.g. B. applied in thermal transfer printing become.
Für die Kartenschichten - Kartenkernschichten wie auch Deckschichten - kommen verschiedene Materialien in Betracht: z. B. Polyvinylchlorid (PVC), Polycarbonat (PC), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyethylenterephthalat (PET, PETG, PETF). Die Wahl der Materialien und damit der Kartenaufbau hängt von verschiedenen Faktoren ab. Diese Faktoren sind bspw.: die gewünschten mechanischen Eigenschaften der herzustellenden Ausweiskarte, das Verhalten bei hohen und niedrigen Temperaturen, die Frage der Bedruckbarkeit, die Frage der Laserbeschriftbarkeit sowie wirtschaftliche und ökologische Vorgaben.For the card layers - card core layers as well as cover layers - come different materials into consideration: e.g. B. polyvinyl chloride (PVC), polycarbonate (PC), Acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyethylene terephthalate (PET, PETG, PETF). The vote the materials and thus the map structure depends on various factors. This Factors are, for example: the desired mechanical properties of those to be manufactured ID card, behavior at high and low temperatures, the question of Printability, the question of laser markability as well as economical and ecological Requirements.
Je nachdem, welcher Kartenaufbau gewählt wurde, sind unterschiedliche Laminationsparameter (Temperatur und Druck, Zeit) erforderlich. Diese hängen insbesondere davon ab, welches Material für die Kartenkernschichten verwendet wird.Depending on the card structure chosen, there are different ones Lamination parameters (temperature and pressure, time) required. These depend in particular depending on what material is used for the card core layers.
Nun ist es bekannt, auf die zu bedruckende Kartenkernschicht vor dem Bedrucken eine Klebebeschichtung (Haftvermittler, Haftgrund) aufzubringen, die eine bessere Haftung der Druckfarbe bewirken soll, d. h. das Bedrucken erfolgt auf einer klebebeschichteten Kartenkernschicht und nicht unmittelbar auf der Kartenkernschicht. Diese Vorgehensweise - das Bedrucken auf einer klebebeschichteten Kartenkernschicht - ist insbesondere beim sogenannten digitalen Druckverfahren auf Kunststoffolien notwendig. Beim digitalen Druckverfahren wird das auf die zu bedruckende Kunststoffolie aufzubringende Druckbild mit der Druckfarbe temporär, z. B. mit Hilfe von selektiven elektrostatischen Aufladungen, auf die Druckwalze aufgebracht. Dieses bspw. von Laserdruckern bekannte digitale Druckverfahren ist für die Bedruckung von Kunststoffolien für die Ausweiskartenherstellung erst seit kurzer Zeit bekannt. Die hierbei verwendeten Druckfarben und Druckparameter sind von den bisher klassischer Weise verwendeten Druckverfahren (Offset- und Siebdruck) in diesem Bereich verschieden, worin die Notwendigkeit für das Bedrucken auf einer klebebeschichteten Kartenkernschicht begründet liegt.Now it is known to have one on the card core layer to be printed before printing Apply adhesive coating (adhesion promoter, primer), which better adhesion of the Ink should cause d. H. printing is done on an adhesive-coated Card core layer and not directly on the card core layer. This approach - that Printing on an adhesive-coated card core layer - is particularly the case with so-called digital printing process on plastic films necessary. With digital The printing process also includes the print image to be applied to the plastic film to be printed the printing ink temporarily, e.g. B. with the help of selective electrostatic charges on the Pressure roller applied. This digital printing method known, for example, from laser printers has only recently been used for printing plastic films for ID card production Time known. The printing inks and printing parameters used here are from the previous ones Traditionally used printing processes (offset and screen printing) in this area different, wherein the need for printing on an adhesive-coated Card core layer is justified.
Bei der Lamination einer derart aufgebauten mehrschichtigen Ausweiskarte tritt nun insbesondere bei höheren Laminationstemperaturen (< 120°C) folgendes Problem auf: Und zwar kommt es oberhalb einer bestimmten Laminationstemperatur in unverwünschter Weise zu einem Verzug (Verschiebung, Verschwimmen) der Klebebeschichtungen einschließlich der zwischen diesen eingeschlossenen Druckschicht gegenüber der Deckschicht und der Kartenkernschicht. Die herkömmlicherweise verwendeten Klebebeschichtungen bilden quasi einen Gleitfilm zwischen der Kartenkernschicht und der Deckschicht. Dieses Phänomen läßt sich auf die rheologischen Eigenschaften der verwendeten Materialien zurückführen.The lamination of a multilayer ID card constructed in this way now occurs especially at higher lamination temperatures (<120 ° C) the following problem: It happens above a certain lamination temperature in an undesirable way Way to warping (shifting, blurring) of the adhesive coatings including the pressure layer enclosed between them opposite the top layer and the card core layer. The commonly used adhesive coatings effectively form a sliding film between the card core layer and the cover layer. This Phenomenon can be attributed to the rheological properties of the materials used lead back.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine mehrschichtige Ausweiskarte der einleitend beschriebenen Art so herzustellen, daß der vorstehend beschriebene Verzug nicht auftritt.The object of the invention is to provide a multilayer identification card as described in the introduction Type so that the delay described above does not occur.
Erfindungsgemäß werden Klebstoffbeschichtungen verwendet, die mindestens einen Zusatzstoff enthalten, der die Reibung zwischen der Deckschicht und der Kartenkernschicht erhöht, wodurch die Ausbildung eines Gleitfilms verhindert wird. Als hierfür besonders wirksam haben sich die Zusatzstoffe Silica (SiO2), Silikate und Calciumcarbonat (CaCO3) erwiesen. Das Fließverhalten der Klebebeschichtung läßt sich so bei der weiteren Verwendung unter Druck und Temperatur im Laminationsverfahren günstig beeinflussen. According to the invention, adhesive coatings are used which contain at least one additive which increases the friction between the cover layer and the card core layer, as a result of which the formation of a sliding film is prevented. The additives silica (SiO 2 ), silicates and calcium carbonate (CaCO 3 ) have proven to be particularly effective for this. The flow behavior of the adhesive coating can thus be favorably influenced when used further under pressure and temperature in the lamination process.
Bei den Klebstoffbeschichtungen selbst handelt es sich vorzugsweise um einen thermoplastischen Klebstoff, z. B. auf der Basis von Polyamiden, Polyestern oder Polyurethanen oder deren Copolymeren. Dabei wird in einer Ausführungsform den Klebstofformulierungen nur Silica oder nur Silikat oder nur Calciumcarbonat als Zusatzstoff beigemengt. In einer alternativen Ausführungsform ist es vorgesehen, in die Klebstofformulierungen ein Gemisch aus zwei oder mehreren Zusatzstoffen einzuarbeiten. Die Oberflächen der verwendeten Zusatzstoffe können außerdem chemisch modifiziert sein, wodurch bspw. die Einbettung der Zusatzstoffe in das Material der Klebstoffbeschichtung verbessert wird. So ist es bspw. bei der Verwendung von Silica (SiO2) als Zusatzstoff vorgesehen, Silica mit unterschiedlichen Silanbeschichtungen einzusetzen. Als Silica kommen die natürlich vorkommenden Silica, wie Sand, Quarz oder Quarzit, oder die synthetischen Silica in Betracht.The adhesive coatings themselves are preferably a thermoplastic adhesive, e.g. B. on the basis of polyamides, polyesters or polyurethanes or their copolymers. In one embodiment, only silica or only silicate or only calcium carbonate is added to the adhesive formulations as an additive. In an alternative embodiment, a mixture of two or more additives is incorporated into the adhesive formulations. The surfaces of the additives used can also be chemically modified, which, for example, improves the embedding of the additives in the material of the adhesive coating. For example, when using silica (SiO 2 ) as an additive, it is intended to use silica with different silane coatings. The naturally occurring silica, such as sand, quartz or quartzite, or the synthetic silica can be considered as silica.
Als Silikat wird vorzugsweise Talkum verwendet. Als Calciumcarbonat kommen die natürlichen Calciumcarbonate, wie Kreide oder Kalkstein, oder die synthetisch gefüllten Calciumcarbonate in Betracht.Talc is preferably used as the silicate. They come as calcium carbonate natural calcium carbonates, such as chalk or limestone, or the synthetically filled Calcium carbonates into consideration.
Der Gewichtsprozentanteil der Zusatzstoffe an den Klebstoffbeschichtungen beträgt mindestens 0,1% und höchsten 60%.The percentage by weight of the additives in the adhesive coatings is at least 0.1% and maximum 60%.
Die verwendeten Zusatzstoffe haben eine vergleichsweise große Oberfläche bezogen auf ihr Gewicht. Die Kettenmoleküle der Klebstoffbeschichtungen werden durch die Zusatzstoffe in ihrer Beweglichkeit beeinträchtigt. Außerdem kommt es zu einer Anlagerung von Polymersegmenten der Klebstoffbeschichtung an die Oberfläche der Zusatzstoffe, wodurch auch benachbarte Polymersegmente der Klebstoffbeschichtung hinsichtlich ihrer Beweglichkeit eingeschränkt werden. Insgesamt kann man sagen, daß durch die Anwesenheit der Zusatzstoff die Rheologie der Klebebeschichtung mit Blick auf die Laminationstemperatur dahingehend verändert wird, daß die Viskosität der Klebstoffbeschichtung in für den vorliegenden Verwendungsfall positiver Weise erhöht wird. The additives used have a comparatively large surface area based on it Weight. The chain molecules of the adhesive coatings are caused by the additives in impaired mobility. There is also an accumulation of Polymer segments of the adhesive coating to the surface of the additives, thereby also neighboring polymer segments of the adhesive coating with regard to their Mobility can be restricted. Overall, one can say that by the presence the additive the rheology of the adhesive coating with a view to the lamination temperature is changed so that the viscosity of the adhesive coating in for present use case is increased in a positive manner.
Anhand der beiden Zeichnungen soll die Erfindung nachfolgend veranschaulicht werden. Es zeigt:The invention is illustrated below with the aid of the two drawings. It shows:
Fig. 1 die zu laminierenden Kartenschichten in Explosionsdarstellung zwischen den Laminationsblechen einer Laminationspresse, Fig. 1 to be laminated card layers in an exploded view between the Laminationsblechen a laminating press,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt im Bereich Deckschicht/Kartenkernschicht. Fig. 2 shows an enlarged detail in the area covering layer / card core layer.
In Fig. 1 sind die zu laminierenden Kartenschichten - zur Verdeutlichung beabstandet voneinander - zwischen den Laminationsblechen (2) einer Laminationspresse dargestellt. Der Kartenaufbau besteht aus zwei jeweils einseitig bedruckten, klebebeschichten Kartenkernschichten (1A, 1A*) und zwei klebstoffbeschichteten Deckschichten (1B, 1B*), die den bedruckten Kartenkern (1) in "Sandwich-Bauweise" zwischen sich einschließen. Die hinsichtlich dem der Erfindung zugrunde liegenden Problem kritische Grenzfläche (Deckschicht/Kartenkernschicht) ist hier also zweimal vorhanden.In Fig. 1, the card layers to be laminated - spaced from one another for clarity - between the Laminationsblechen (2) represented a laminating press. The card structure consists of two adhesive-coated card core layers ( 1 A, 1 A *) and two adhesive-coated cover layers ( 1 B, 1 B *), which enclose the printed card core ( 1 ) in a "sandwich construction" between them. The interface (cover layer / card core layer) critical with regard to the problem on which the invention is based is therefore present twice here.
Zur Herstellung des erfindungsgemäß laminierten Kartenkörpers wird in bekannter Weise bevorzugt die sogenannte Mehrfachnutzenfertigung - im Unterschied zur Einzelkartenfertigung - eingesetzt, wodurch der Durchsatz gegenüber der Einzelkartenfertigung sehr viel größer ist. Bei der Mehrfachnutzen-Fertigung werden für jede Kartenschicht Mehrfachnutzen-Bogen (bedruckte Kartenkernschicht-Bogen, klebstoffbeschichtete Deckschicht-Bogen) mit jeweils einer Vielzahl von Einzelelementen zur Herstellung einer Vielzahl von laminierten Kartenkörpern eingesetzt. Für diesen Zweck weisen die bedruckten Kartenkernschicht-Bogen eine Vielzahl identischer Druckbilder auf . Nach der Lamination werden die Einzelkartenkörper durch Ausstanzen aus dem Bogen erhalten. Sowohl in der Einzelkartenfertigung als auch in der Mehrfachnutzen-Fertigung sind die Schichten bzw. Bogen passgenau vor der Lamination übereinanderzulegen. Für das erfindungsgemäße Verfahren macht es keinen Unterschied, ob Einzelkartenfertigung oder Mehrfachnutzen-Fertigung durchgeführt wird.The laminated card body according to the invention is produced in a known manner prefers the so-called multiple-use production - in contrast to Single card production - used, whereby the throughput compared to the Single card manufacturing is much larger. In the case of multiple-use manufacturing, for each Multi-benefit card layer sheet (printed card core layer sheet, adhesive-coated top layer sheets), each with a large number of individual elements Manufacture of a variety of laminated card bodies used. For this purpose the printed card core layer sheets have a large number of identical printed images. After lamination, the individual card bodies are punched out of the sheet receive. Both in single card production and in multiple-use production lay the layers or sheets exactly on top of each other before lamination. For the The method according to the invention makes no difference whether single card production or Multiple-use manufacturing is carried out.
In Fig. 2 ist der Ausschnitt (A) aus Fig. 1 vergrößert dargestellt. Man erkennt die Klebstoffbeschichtung (1B0) auf der Deckschicht (1B) sowie die Klebstoffbeschichtung (1A0) und die Druckfarbschicht (1A1) auf der Kartenkernschicht (1A). In den Klebstoffbeschichtungen (1B0, 1A0) befinden sich nun die Zusatzstoffe (Z) die verhindern, daß sich während der Lamination zwischen der Deckschicht (1B0) und der Kartenkernschicht (1A) ein Gleitfilm ausbildet.In Fig. 2 the detail (A) from Fig. 1 is shown enlarged. It can be seen, the adhesive coating (1 B0) on the covering layer (1 B) and the adhesive coating (1 A0) and the ink layer (1 A1) on the card core layer (1A). In the adhesive coatings ( 1 B0, 1 A0) there are now the additives (Z) which prevent a lubricating film from forming between the cover layer ( 1 B0) and the card core layer ( 1 A) during the lamination.
Die Dicke der Druckfarbschicht (1A01) beträgt bspw. zwischen 2 µm und 10 µm. Die Dicke der Deckschicht (1B) - ohne Klebstoffbeschichtung (1B0) - beträgt bspw. zwischen 40 µm und 50 µm. Die Dicke der Klebstoffbeschichtung (1B0) auf der Deckschicht (1B) liegt zwischen 0,1 bis 20 µm. Die Dicke der Klebebeschichtung (1A0) auf der Kartenkernschicht (1A) liegt zwischen 0,1 und 10 µm. Die Dicke der Kartenkernschicht (1A) selbst beträgt ca. 300 µm.The thickness of the ink layer ( 1 A01) is, for example, between 2 µm and 10 µm. The thickness of the top layer ( 1 B) - without adhesive coating ( 1 B0) - is, for example, between 40 µm and 50 µm. The thickness of the adhesive coating ( 1 B0) on the cover layer ( 1 B) is between 0.1 to 20 µm. The thickness of the adhesive coating ( 1 A0) on the card core layer ( 1 A) is between 0.1 and 10 µm. The thickness of the card core layer ( 1 A) itself is approximately 300 µm.
Der Verfahrensablauf zur Herstellung der mehrschichtigen Ausweiskarte ist nun wie folgt: In einem 1. Schritt wird die unbedruckte Kartenkernschicht (1A) bereitgestellt. Dann wird in einem 2. Schritt auf diese Kartenkernschicht (1A) die Klebebeschichtung (1) mit den Zusatzstoffen (Z) vollflächig aufgebracht. Dabei wird die Klebebeschichtung (1A0) vorzugsweise in flüssiger Form mittels Walzen gleichmäßig auf der Kartenkernschicht (1A) verteilt. Nach dem Trocknen und Aushärten der Klebebeschichtung (1A) erfolgt dann in einem 3. Schritt das Bedrucken dieser klebebeschichteten Kartenkernschicht (1A) im digitalen Druckverfahren. Anschließend wird dann in einem 4. Schritt die Deckschicht (1B) bereitgestellt, auf der sich ebenfalls eine Klebebeschichtung (1B0) mit Zusatzstoffen (Z) befindet. Dabei wird zur Herstellung dieser klebebeschichteten Deckschicht (1B) die Klebebeschichtung (1B0) vorzugsweise in flüssiger Form mittels Walzen gleichmäßig auf der Deckschicht (1B) verteilt und anschließend getrocknet und ausgehärtet. In einem 5. Schritt werden die Kartenschichten (1B, 1A, 1B*, 1A*) positionsgenau übereinandergelegt und schließlich im letzten Schritt in eine Laminationspresse gebracht, wo sie unter Druck und Wärme miteinander verbunden werden.The procedure for preparing the multi-layer identity card is as follows: In a 1st step the unprinted card core layer (1A) is provided. Then, in a second step on this card core layer (1A) is applied over the entire surface, the adhesive coating (1) with the additives (Z). The adhesive coating ( 1 A0) is preferably evenly distributed in liquid form on the card core layer ( 1 A) by means of rollers. After drying and curing of the adhesive coating (1 A) the printing is then carried in a 3rd step of this adhesive coated card core layer (1A) in the digital printing process. Then, in a fourth step, the cover layer ( 1 B) is provided, on which there is also an adhesive coating ( 1 B0) with additives (Z). To produce this adhesive-coated cover layer ( 1 B), the adhesive coating ( 1 B0) is preferably distributed in liquid form by means of rollers evenly on the cover layer ( 1 B) and then dried and cured. In a 5th step, the card layers ( 1 B, 1 A, 1 B *, 1 A *) are placed on top of one another in the exact position and finally in the last step they are placed in a lamination press, where they are bonded together under pressure and heat.
Anstatt eine klebebeschichtete Deckschicht zu verwenden, kann auf die bereits bedruckte Kartenkernschicht auch in einem separaten Schritt nur eine Klebebeschichtung mit Zusatzstoffen (Z) aufgebracht werden und anschließend darauf dann eine Deckschicht ohne Klebebeschichtung aufgebracht werden. Auch in diesem Fall erfolgt das Aufbringen der Klebebeschichtung vorzugsweise in flüssiger Form (z. B. als lösungsmittelhaltige Klebstofforumilierung oder als wäßrige Dispersion) mittels Walzen gleichmäßig auf die bedruckte Kartenkernschicht.Instead of using an adhesive-coated top layer, you can use the already printed one Card core layer also in a separate step using only an adhesive coating Additives (Z) are applied and then then a top layer without Adhesive coating can be applied. In this case, too Adhesive coating preferably in liquid form (e.g. as solvent-based Adhesive filing or as an aqueous dispersion) by rolling evenly on the printed card core layer.
Claims (7)
- a) Bereitstellung der unbedruckten Kartenkernschicht (1A)
- b) Aufbringen einer Klebebeschichtung (1A0) auf die Kartenkernschicht (1A)
- c) das Bedrucken der klebebeschichteten Kartenkernschicht (1A),
- d) das Bereitstellen einer Deckschicht (1B) auf der sich eine Klebebeschichtung (1B0) befindet,
- e) das positionsgenaue Übereinanderlegen der Kartenschichten (1A, 1B),
- f) das Einbringen der positionsgenau übereinandergelegten Kartenschichten (1A, 1B) in eine Laminationspresse, wo die Kartenschichten (1A, 1B) unter Druck und Wärme miteinander verbunden werden,
- a) Provision of the unprinted card core layer ( 1 A)
- b) applying an adhesive coating ( 1 A0) to the card core layer ( 1 A)
- c) printing the adhesive-coated card core layer ( 1 A),
- d) providing a cover layer ( 1 B) on which there is an adhesive coating ( 1 B0),
- e) the exact positioning of the card layers ( 1 A, 1 B),
- f) the introduction of the card layers ( 1 A, 1 B), which are superimposed on one another in a precise position, into a lamination press, where the card layers ( 1 A, 1 B) are connected to one another under pressure and heat,
- a) die Bereitstellung der unbedruckten Kartenkernschicht (1A)
- b) Aufbringen einer Klebebeschichtung (1A0) auf die Kartenkernschicht (1A)
- c) das Bedrucken der klebebeschichteten Kartenkernschicht (1A),
- d) das Aufbringen einer zweiten Klebebeschichtung (1B0) auf die bedruckte Kartenkernschicht (1A),
- e) das Bereitstellen einer Deckschicht (1B),
- f) das positionsgenaue Übereinanderlegen der Kartenschichten (1A, 1B),
- g) das Einbringen der positionsgenau übereinandergelegten Kartenschichten (1A, 1B) in eine Laminationspresse, wo die Kartenschichten (1A, 1B) unter Druck und Wärme miteinander verbunden werden,
- a) the provision of the unprinted card core layer ( 1 A)
- b) applying an adhesive coating ( 1 A0) to the card core layer ( 1 A)
- c) printing the adhesive-coated card core layer ( 1 A),
- d) applying a second adhesive coating ( 1 B0) to the printed card core layer ( 1 A),
- e) providing a cover layer ( 1 B),
- f) the exact positioning of the card layers ( 1 A, 1 B),
- g) the introduction of the card layers ( 1 A, 1 B), one on top of the other, in a precise position, into a lamination press, where the card layers ( 1 A, 1 B) are connected to one another under pressure and heat,
- - mindestens einer Kartenkernschicht (1A) mit wenigstens einer einseitig aufgebrachten Klebebeschichtung (1A0), auf der sich eine Druckschicht (1A1) befindet,
- - einer weiteren Klebebeschichtung (1B0), die zwischen der Druckschicht (1A1) und einer Deckschicht (1B) angeordnet ist,
- - at least one card core layer ( 1 A) with at least one adhesive coating ( 1 A0) applied on one side, on which there is a printing layer ( 1 A1),
- - a further adhesive coating (1 B0), which is arranged between the print layer (1 A1) and a cover layer (1 B),
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1998
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