DE102014110587A1

DE102014110587A1 - Mehrschichtverbund für ein Sicherheits- und/oder Wertdokument sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102014110587A1
Application number: DE102014110587.7A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Seijo Bollin; Martin Siebert; Ulrike Lesche; Marlen Hennig; Arthur Mathea; Edward Springmann
Original assignee: Bundesdruckerei GmbH
Current assignee: Bundesdruckerei GmbH
Priority date: 2014-07-28
Filing date: 2014-07-28
Publication date: 2016-01-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mehrschichtverbund für ein Sicherheitund/oder Wertdokument, welches zumindest aus einem Datenblatt (13) mit einer Datenseite (16) und einer Titelseite (17) umfasst, mit zumindest einer Faserverbundschicht (12) und zumindest einer auf der Datenseite (16) und Titelseite (17) der Faserverbundschicht (12) aufgebrachten Schichten (14, 15) aus thermoplastischen Polymer, wobei die Faserverbundschicht (12) Perforationslöcher (26) umfasst, in denen beim Verbinden der Faserverbundschicht (12) mit den Schichten (14, 15) Verbindungsstege (27) ausgebildet sind, wobei die Dicke der Schicht (14, 15) dem 0,5 bis 1,5-fachen des Durchmessers des zumindest einen Perforationslochs (26) oder des Durchmessers des zumindest einen Verbindungssteges (27) in der Faserverbundschicht (12) entspricht

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrschichtverbund für ein Sicherheitsund/oder Wertdokument, welches zumindest aus einer Faserverbundschicht und beidseitig an der Faserverbundschicht aufgebrachten Schichten aus einem thermoplastischen Polymer besteht. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Mehrschichtverbundes.
Aus der EP 1 502 765 B1 ist ein Büchlein mit einem personalisierten Datenblatt bekannt. Dieses Datenblatt besteht aus einer flexiblen Schicht, welche beidseitig mit einem Datenträger verbunden ist. Die flexible Schicht wird durch ein Textil gebildet, wobei Maschenöffnungen des Textils Durchbrüche bilden, durch welche sich beim Laminieren die Datenträger durch Verbindungsstege miteinander verbinden und die flexible Schicht einbinden.
Aus der EP 1 592 565 B1 ist ein Datenblatt für ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument bekannt, bei welchem zwischen zwei sich überlappenden Blättern, die eine Datenseite bilden, eine Lasche eingebracht wird, wobei in der Lasche Öffnungen vorgesehen sind, so dass sich beim Laminieren der Blätter in den Öffnungen der Lasche Verbindungsstege bilden.
Bei diesen Datenblättern steht im Vordergrund, die beiden äußeren Schichten unter Zwischenschaltung einer einlaminierten Schicht dauerhaft und unlösbar zu verbinden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrschichtaufbau vorzuschlagen, bei welchem im Falle einer Manipulation des Mehrschichtaufbaus gezielte Sollbruchstellen auftreten. Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Mehrschichtaufbaus vorzuschlagen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Mehrschichtaufbau gelöst, bei welchem die Dicke der Schichten aus thermoplastischen Polymer, zwischen denen die zumindest eine Faserverbundschicht einlaminiert oder eingeklebt ist, der 0,5 bis 1,5-fachen des Durchmessers der Perforationslöcher in der Faserverbundschicht entsprechen. Durch diese spezifische Dimensionierung der Dicke der Schichten beziehungsweise Deckschichten zur Faserverbundschicht wird ermöglicht, dass bei einer Manipulation, die eine Abspaltung der Schicht aus thermoplastischen Polymer von der Faserverbundschicht vorsieht, unkontrollierte Bruchstellen in der Schicht entstehen. Durch die Größenverhältnisse des Durchmessers des Perforationslochs beziehungsweise des Durchmessers des darin gebildeten Verbindungsstegs zur Dicke der Schicht, werden im Übergangsbereich vom Verbindungssteg zur Schicht eine verstärkte Zone in der Schicht ausgebildet, so dass beim Ablösen der Schicht im daran angrenzenden Bereich aufgrund der Kerbwirkung sich eine Bruchstelle bildet, die darüber hinaus unkontrolliert bricht. Durch die Auswahl des Aspektverhältnisses zwischen dem Durchmesser des Perforationsloches, also der Dicke des Verbindungsstegs zur Dicke der Schicht aus thermoplastischem Polymer, wird auch erzielt, dass der Verbindungssteg in der Faserverbundschicht erhalten bleibt.
Bevorzugt ist zur Bildung einer Sollbruchstelle bei einer Manipulation des Mehrschichtverbundes vorgesehen, dass der Durchmesser des Perforationslochs wenigstens das 0,5-fache der Dicke der Faserverbundschicht aufweist. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser das 1- bis 4-fache der Dicke der Faserverbundschicht. Dadurch kann die Steifigkeit und Reißfestigkeit des Verbindungsstegs im Perforationsloch sichergestellt sein.
Die Geometrie der Perforationslöcher zur Ausbildung der Verbindungsstege kann rund, oval, eckig, linien- oder streifenförmig ausgebildet sein. Dadurch können in oder auf der Schicht vorgesehen Sicherheitsmerkmale zusätzlich verbessert abgesichert werden.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass Perforationslöcher mit dem gleichen Durchmesser in die Faserverbundschicht eingebracht werden. Dadurch kann eine gleichmäßige Absicherung über eine gesamte Daten- oder Titelseite erfolgen.
Für die Bildung des Mehrschichtverbundes wird bevorzugt eine Faserverbundschicht eingesetzt, welche aus einem Wirrfasersubstrat besteht, das aus Natur- und/oder Kunstfasern hergestellt ist.
Die zumindest eine auf der Faserverbundschicht gebrachte Schicht aus thermoplastischem Polymer ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polycarbonat, Polyethylenglykolterephthalat, Polymethylmethacrylat, thermoplastisches Polyurethan Elastomer, Polyethylen, insbesondere PET-G, Polypropylen, Polyimid oder Poly-trans-Isopren-, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyacrylat und Metacrylat, Vinylester, ABS und Copolymere solcher Polymere.
Die Perforationslöcher in der Faserverbundschicht werden bevorzugt an einen auf der Faserverbundschicht aufgebrachten Druckbild angrenzenden Bereich und/oder innerhalb des Druckbildes angeordnet. Dadurch können solche sicherheitsrelevanten Bereiche wie beispielsweise Portraits oder optisch aktive Sicherheitsmerkmale oder dergleichen zusätzlich abgesichert werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtaufbaus gelöst, bei welchem der Durchmesser der Perforationslöcher in der Faserverbundschicht in Abhängigkeit der Dicke der Schicht aus thermoplastischem Polymer bestimmt wird und die Dicke der Schicht das 0,5 bis 1,5-fache des Durchmessers der Perforationslöcher, beziehungsweise des Durchmessers der Verbindungsstege, beträgt.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Perforationslöcher mittels Laserbearbeitung oder Stanzen in die Faserverbundschicht eingebracht werden.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Faserverbundschicht vor dem Verbinden der Schichten aus thermoplastischem Polymer mit der Faserverbundschicht mit einem Binder getränkt oder durchtränkt werden oder dass ein Strich aufgebracht wird. Durch die Tränkung mit Bindemittel kann eine verbesserte Verbindung zwischen der Faserverbundschicht und Schichten ermöglicht sein. Durch das Aufbringen eines Striches kann eine verbesserte Bedruckbarkeit der Faserverbundschicht vor dem Aufbringen und Verbinden der Schichten mit der Faserverbundschicht ermöglicht werden.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht auf einen Mehrschichtverbund eines Sicherheits- und/oder Wertdokumentes,
2 eine schematische Schnittansicht des Mehrschichtverbundes gemäß 1,
3 eine perspektivische Ansicht des Mehrschichtverbundes gemäß 1 bei einer Manipulation,
4 eine schematische Ansicht eines Druckbereichs mit einem Druckbild zugeordneten Verbindungsstegen und
5 eine schematische Ansicht einer alternativen Ausführungsform zu 4.
In 1 ist schematisch eine Ansicht auf einen Mehrschichtverbund 11 dargestellt. Dieser Mehrschichtverbund 11 kann beispielsweise als eine Datenkarte, insbesondere als Ausweis- oder Bankkarte ausgebildet sein. Alternativ kann dieser Mehrschichtverbund auch als ein Einlageblatt mit einer Lasche ausgebildet sein.
In 2 ist eine schematische Schnittansicht des Aufbaus des Mehrschichtverbundes 11 dargestellt. Dieser umfasst zumindest eine Faserschicht 12, welche eine Kernlage bildet. Auf jeder Seite dieser Faserschicht 12 ist zumindest eine Schicht 14, 15 aus thermoplastischem Polymer vorgesehen und mit der Faserverbundschicht 12 verbunden. Auf einer Datenseite 16, welche in 1 dargestellt ist, kann ein Personalisierungsbereich vorgesehen sein, in dem beispielsweise der Name 18 des Inhabers sowie ein Druckbild 19 in einem Druckbereich 20 aufgebracht oder aufgedruckt ist. Des Weiteren können auf oder in der Schicht 14 weitere Sicherheitsmerkmale wie beispielsweise ein Kippbild 21 oder Hologramme aufgebracht sein, und/oder Guilloschen 22. Ergänzend kann ein weiteres Datenfeld 23 zur Einbringung einer Nummer einer Firmenkennzeichnung oder dergleichen vorgesehen sein.
Der Datenseite 16 gegenüberliegend ist die Titelseite 17 vorgesehen, welche ebenfalls mit Sicherheitsmerkmalen versehen sein kann. Beispielsweise kann ein Hologrammstreifen und/oder ein Sekundärbild oder weitere Sicherheitsmerkmale vorgesehen sein.
Die Faserverbundschicht 12 kann aus einer zufälligen Anordnung von Fasern aus Natur und/oder Kunstfasern bestehen wie beispielsweise einem flächigen Faserbündel, einem Fasernetzwerk, einer flächigen Faseranordnung. Bevorzugt ist ein Filz, ein Vlies, eine papier- oder cellulosehaltige Schicht vorgesehen. Alternativ kann die Faserverbundschicht auch aus einem Gewebe, Gewirke, Gestrick, Geflecht, einem Nähgewirke oder einem Textil bestehen. Bevorzugt besteht die Faserverbundschicht aus einem Wirrfasersubstrat, welches vorteilhafterweise mit einem Lösungsmittel oder Binder getränkt sein kann. Dabei wird bevorzugt ein organischer Binder eingesetzt, der ein Polycarbonat Derivat ist.
Die Schicht aus thermoplastischem Polymer ist bevorzug ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus PC (Polycarbonat), PET (Polyethylenglykolterephthalat), PMMA (Polymethylmethacrylat), TPU (Thermoplastische Polyurethan Elastomer), PE (Polyethylen), PP (Propylen), PI (Polyimyd) oder Polytrans-Isopren, PVC (Polyvinylchlorid), Polystyrol, Polyacrylat, Metacrylat, Vinylesther, ABS und Copolymere solcher Polymere.
Die Faserverbundschicht 12 umfasst Perforationslöcher 26, welche sich vollständig durch die Dicke der Faserverbundschicht 12 erstrecken. Diese Perforationslöcher 26 können in regelmäßigen Abständen oder unregelmäßig zueinander angeordnet sein oder bestimmte Muster oder Strukturen ausbilden und in der Faserverbundschicht 12 vorgesehen sein. Bevorzugt weisen alle Perforationslöcher 26 denselben Durchmesser auf.
Durch Laminieren der Schichten 14, 15 zur Faserverbundschicht 12 werden in den Perforationslöchern 26 durch die Schichten 14, 15 Verbindungsstege 27 gebildet, durch welche die Schichten 14, 15 miteinander verbunden sind. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Schichten 14, 15 zur Faserverbundschicht 12 verklebt werden und ebenso eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der oberen und unteren Schicht 14, 15 über die Verbindungsstege 27 auszubilden.
In 3 ist eine perspektivische Ansicht des Mehrschichtaufbaus 11 gemäß 1 und 2 dargestellt, bei welchem eine Manipulation vorgenommen wird, in dem die obere Schicht 14 durch Abschälung oder Abspaltung von der Faserverbundschicht 12 entfernt werden soll. Dabei werden gezielt Bruchstellen 29 in der abgeschälten Schicht 14 erzeugt, welche beispielsweise als Löcher mit einer unkontrollierten Umrandung die Bruchstelle 29 in der Schicht 14 bilden. Durch eine definierte Sollbruchstelle 31 im Übergangsbereich zwischen dem Verbindungssteg 27 und der Schicht 14, 15 wird ein maximaler Schaden beim Abschälen der Schicht 14, 15 erzeugt.
Diese definierte Bruchstelle 31 wird durch die Auswahl eines Aspektverhältnisses zwischen dem Durchmesser des Perforationsloches 26 beziehungsweise des Verbindungssteg 27 und der Dicke der Schicht 14, 15 erzielt. Bevorzugt trägt die Schichtdicke der Schicht 14, 15 das 0,5 bis 1,5-fache des Durchmessers des Verbindungsstegs 27 beziehungsweise des Perforationslochs 26. Des Weiteren kann diese definierte Sollbruchstelle 31 durch das Aspektverhältnis zwischen der Dicke der Faserverbundschicht 12 und dem Durchmesser des Perforationslochs 26 begünstigt sein. Der Durchmesser des Perforationslochs 26 beträgt wenigstens das 0,5-fache der Dicke der Faserverbundschicht 12.
In 3 ist beispielhaft der Druckbereich 20 des Mehrschichtaufbaus 11 dargestellt. Zur weiteren Absicherung von sicherheitsrelevanten Bereiche wie beispielsweise das Druckbild 19, können Perforationslöcher 26 als Umrandung des Druckbildes 19 vorgesehen sein, so dass beim Versuch des Herauslösen des Druckbildes 19 der gesamte Randbereich des Druckbildes 19 unkontrollierte Bruchstellen aufweist.
In 4 ist eine alternative Ausführungsform zu 3 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist beispielsweise vorgesehen, dass im gesamten Druckbereich 19 Perforationslöcher 26 gebildet sind, in denen sich nach dem Verbinden der Schichten 12, 14, 15 durch Laminieren und/oder Kleben Faserverbindungsstege 27 ausgebildet haben.
Des Weiteren kann alternativ vorgesehen sein, dass zur Verbindung der oberen und unteren Schicht 14, 15 die Faserverbundschicht 12 mit einem Haftvermittler getränkt wird und die Schichten 14, 15 miteinander zu verbinden und Verbindungsstege 27 der Faserverbundschicht 12 auszubilden. Die Verwendung eines Haftvermittlers weist den Vorteil auf, dass die Schichten 14, 15 auch voneinander abweichen können und dennoch eine formschlüssige Verbindung zwischen der oberen und unteren Schicht 14, 15 geschaffen werden kann.
Es versteht sich, dass die Schicht 14, 15 auch durch zwei oder mehrere Schichten gebildet sein kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1502765 B1 [0002]
EP 1592565 B1 [0003]

Claims

Mehrschichtverbund für ein Sicherheit- und/oder Wertdokument, welches zumindest aus einem Datenblatt (13) mit einer Datenseite (16) und einer Titelseite (17) umfasst, mit zumindest einer Faserverbundschicht (12) und zumindest einer auf der Datenseite (16) und Titelseite (17) der Faserverbundschicht (12) aufgebrachten Schichten (14, 15) aus thermoplastischen Polymer, wobei die Faserverbundschicht (12) Perforationslöcher (26) umfasst, in denen beim Verbinden der Faserverbundschicht (12) mit den Schichten (14, 15) Verbindungsstege (27) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Schicht (14, 15) dem 0,5 bis 1,5fachen des Durchmessers des zumindest einen Perforationslochs (26) oder des Durchmessers des zumindest einen Verbindungssteges (27) in der Faserverbundschicht (12) entspricht.
Mehrschichtaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Perforationslöcher (26) wenigstens das 0,5fache der Dicke der Faserverbundschicht (12), insbesondere das 1 bis 4-fache der Dicke der Faserverbundschicht (12) beträgt.
Mehrschichtaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforationslöcher (29) eine runde, eckige, ovale, linienförmige oder streifenförmige Geometrie aufweisen.
Mehrschichtverbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforationslöcher (26) im Durchmesser gleich groß ausgebildet sind.
Mehrschichtverbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserverbundschicht (12) aus einem Wirrfasersubstrat besteht, welches aus Natur- und/oder Kunstfasern hergestellt ist.
Mehrschichtverbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (14, 15) ausgewählt ist, aus der Gruppe bestehend aus Polycarbonat, Polyethylenglykolterephthalat, Polymethylmethacrylat, thermoplastisches Polyurethan Elastomer, Polyethylen, insbesondere PET-G, Polypropylen, Polyimid oder Poly-trans-Isopren-, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyacrylat und Metacrylat, Vinylester, ABS und Copolymere solcher Polymere besteht.
Mehrschichtverbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforationslöcher (26) in der Faserverbundschicht (12) an ein auf der Faserverbundschicht (12) aufgebrachtes Druckbild (19) angrenzend und/oder innerhalb des Druckbildes (19) vorgesehen sind.
Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtsaufbaus (11) für ein Sicherheits- und/oder Wertdokument, welches zumindest ein Datenblatt (13) mit einer Datenseite (16) und Titelseite (17) umfasst, – bei welchem in eine Faserverbundschicht (12) Perforationslöcher (26) eingebracht werden, welche die Faserverbundschicht (12) durchdringen, – bei welchem auf die Faserverbundschicht (12) innerhalb eines Druckbereichs (20) ein Druckbild (19) aufgebracht wird, – bei welchem auf einer Datenseite (16) und einer Titelseite (17) der Faserverbundschicht (12) jeweils zumindest eine Schicht (14, 15) zugeführt und gestapelt wird, – bei welchem die Schichten (14, 15) und die Faserverbundschicht (12) laminiert oder verklebt werden und in den Perforationslöchern (26) Verbindungsstege (27) gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Perforationslöcher (26) in der Faserverbundschicht (12) in Abhängigkeit der Dicke der Schichten (14, 15) bestimmt wird und dass die Dicke der Schicht (14, 15) das 0,5 bis 1,5-fache des Durchmessers des zumindest einen Perforationslochs (26) beträgt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforationslöcher (26) mittels Laserbearbeitung oder durch Stanzung eingebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserverbundschicht (12) mit einem Binder getränkt wird oder auf die Faserverbundschicht (12) ein Strich aufgebracht wird.