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Verfahren zur Herstellung fälschungssicherer Dokumente
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung fälschungssicherer
Dokumente durch ein- oder beidseitiges Laminieren eines Informationsträgers mit
Kunststoff-Folien.
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Fälschungssichere Dokumente gewinnen in zunehmendem Maße an Bedeutung.
Sie werden z.B. in Form von Kreditkarten von Banken, Einzelhandelsgeschäften, Ölgesellschaften,
Fluglinien oder Kreditgesellschaften zur Erleichterung des bargeldlosen Zahlungsverkehrs
verwendet. Solche Dokumente enthalten Informationen, die sich auf den Eigentümer
wie auch auf die das Dokument ausgebende Stelle beziehen und die in beider Interesse
vor Fälschungen zu sichern sind. Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, Informationsträger
der genannten Art fälschungssicher auszurüsten.
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Beispielsweise ist bekannt, eine mit Informationen bedruckte Karte
zwischen zwei Folien einzukaschieren.
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Die Kaschierfolie wird in diesem Falle stellenweise so präpariert,
daß sie an den präparierten Stellen
an der Papieroberfläche der
Folie nicht haftet. Ein Versuch, die Kaschierfolie nachträglich abzuziehen, hat
dann zur Folge, daß beim Erreichen der präparierten Bereiche der Abriß dem geringeren
Widerstand folgend zur Papieroberfläche ausweicht und die Papieroberfläche einreißt
(DT-OS 2 511 367).
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Nach einem anderen Vorschlag wird ein aus einer Papierkarte und einer
Folienumrandung bestehender bedruckter Informationsträger, ein sogenanntes "Verbundinlett",
zwischen 2 Klarsichtfolien verschweißt. Die Folienumrandung sorgt bei dieser Arbeitsweise
für eine die Kanten der Papierkarte umfassende Randverschweißung, welche das Aufspalten
der verschweißten Karte erschwert (DT-OS 2 756 691).
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Nachteilig an den bekannten Kaschierungsverfahren ist, daß sich die
hierfür verwendeten Folien bei der Verschweißung nur unvollkommen mit der Papieroberfläche
des Informationsträgers verbinden und damit einen nur bedingten Schutz gegen Fälschungen
bieten. Auch eine Randverschweißung bedeutet unter diesen Umstände keine wesentliche
Verbesserung, da sie sich mühelos entfernen und wieder erneuern läßt. Die bekannten
Kaschierungsverfahren haben darüber hinaus den Nachteil, daß sich die aufkaschierte
Folie von dem Papierträger durch Erwärmung oder durch chemische Mittel wieder trennen
läßt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Informationsträger,
z.B. in Form einer Kredit- oder Ausweiskarte, mit einem durchsichtigen Folienmaterial
so zu umhüllen, daß die gesamte Oberfläche des Informationsträgers mit dem Folienmaterial
unlösbar verbunden ist und die auf dem Informationsträger angebrachten Informationen
ohne Zerstörung des Informationsträgers nicht mehr zugänglich und damit vor nachträglichen
Änderungen verläßlich geschützt sind.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung
fälschungsicherer Dokumente durch ein-oder beidseitiges Laminieren eines Informationsträgers
mit Folien, von denen mindestens eine durchsichtig ist, gelöst, wobei das Verfahren
dadurch gekennzeichnet ist, daß die Folie mit einer Haftschicht versehen wird, die
aus einer strahlenhärtbaren Masse besteht und auf einer oder beiden Seiten des Informationsträgers
so auflaminiert wird, daß die Haftschicht mit dem Informationsträger in Kontakt
kommt, und daß das Laminat einer vernetzungsaktiven Strahlung ausgesetzt wird.
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Die erfindungsgemäß verwendete Haftschicht enthält als strahlenempfindliche
Substanzen ethylenisch ungesättigte, monomere, oligomere oder polymere Verbindungen,
vornehmlich Vinylgruppen enthaltende Verbindungen und insbesondere Verbindungen,
die Acrylat-und/oder Methacrylatgruppen enthalten. Wenn im folgenden auf Acrylverbindungen
verwiesen wird, so soll dieser Begriff auch Methacrylverbindungen umfassen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden strahlenempfindliche,
ethylenisch ungesättigte, oligomere oder polymere Verbindungen verwendet, insbesondere
solche auf der Basis von Polyestern, Polyethern, Polyepoxiden, Polyurethanen, urethanmodifizierten
Polyepoxiden, urethanmodifizierten Polyestern und urethanmodifizierten Polyethern.
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Als für das Verfahren der Erfindung besonders geeignete strahlenempfindliche
Verbindungen seien beispielsweise folgende genannt: I.
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Umsetzungsprodukte von Polyisocyanaten mit Hydroxyalkylacrylaten und
gegebenenfalls mit Polyolen, die 0,01 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Umsetzungsprodukt,
vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-%, organisch gebundenen Schwefel in Form von Thio- und/oder
Dithiogruppen enthalten können.
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Die Umsetzungsprodukte bestehen vorzugsweise aus: A) 1 Grammäquivalent
NCO eines Polyisocyanats mit mindestens 2, z.B. 2 bis 4, insbesondere 2 Isocyanatgruppen
pro Molekül,
B) 0 bis 0,7 Grammäquivalenten OH eines Polyols mit
mindestens 2, insbesondere 2 bis 6 OH-Gruppen pro Molekül (geeignete Polyole sind
in der DT-OS 2 737 406 beschrieben) C) 0,01 bis 1,0 Grammäquivalent OH eines Hydroxyalkylacrylats
mit mindestens 2, insbesondere 2 bis 4 C-Atomen in der Alkylgruppe und D) gegebenenfalls
0,01 bis 0,3 Grammäquivalente OH eines Thio- oder Dithio- bzw. Thio- und Dithiogruppen
enthaltenden Polyols mit mindestens 2, insbesondere 2 bis 4 OH-Gruppen pro Molekül;
wobei die Summe der OH-Grammäquivalente B bis D 1 bis 1,2 ist und der Gehalt an
organisch gebundenem Schwefel, herrührend aus den Thio- und Dithiogruppen 0 bis
10 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Umsetzungsprodukt, betragen
kann.
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Die Umsetzungsprodukte, einschließlich ihrer Herstellung, werden in
der DT-AS 1 644 797, GB-PS 743 514, US-PS 3 297 745 und der DT-OS 2 737 406 in allen
Einzelheiten beschrieben.
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Die Umsetzungsprodukte können im Gemisch mit mono-und/oder polyfunktionellen
Vinylmonomeren angewandt werden. Auch über diese Möglichkeit gibt die DT-OS 2 737
406 Auskunft.
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II.
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Umsetzungsprodukte von Polyepoxiden, die mehr als eine
Epoxidgruppe
(z.B. 2,3 Epoxipropylgruppe) pro Molekül, vorzugsweise 2 bis 6, insbesondere 2 bis
3, Epoxidgruppen enthalten, mit Acrylsäure bzw. Methacrylsäure.
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Die Herstellung erfolgt nach bekannten Methoden durch Umsetzung des
Polyepoxids mit (Meth)Acrylsäure oder deren Mischungen, beispielsweise bei 40 bis
1000C und gegebenenfalls in Gegenwart von etwa 0,01 bis 3 Gew.-%, bezogen auf Epoxid
+ Säure, an Katalysatoren, die die Umsetzung beschleunigen, wie tert. Amine, Alkalihydroxide,
Alkalisalze organischer Carbonsäuren (vgl. US-Patentschriften 2 456 408, 2 575 440
und 2 698 308).
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Eine ausführliche Beschreibung dieser Umsetzungsprodukte wird in der
DT-OS 2 349 979 gegeben.
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III.
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Urethanisierte Umsetzungsprodukte von Polyepoxiden sind z.B. in der
DT-OS 2 164 386 beschrieben. Beispiele für solche Verbindungen sind Vinyl- und gegebenenfalls
Carboxylgruppen enthaltende Urethanharze aus Polyepoxiden, mit mehr als einer 1,2-Epoxidgruppe
pro Molekül, <,B-monoolefinisch ungesättigten Carbonsäuren, Isocyanaten und gegebenenfalls
cyclischen Dicarbonsäureanhydriden.
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Man erhält die Urethanharze dadurch, daß das Polyepoxid zunächst mit
Acryl- und/oder Methacrylsäure umgesetzt wird, so daß 60 bis 100 % der vorhandenen
1,2-Epoxidgruppen in ß-Hydroxyacryl- bzw. -methacrylsäureestergruppen
überführt,
anschließend die entsprechenden Hydroxygruppen mit einem Isocyanat umgesetzt werden,
so daß 30 bis 90 % der Hydroxygruppen der B-Hydroxyacryl- bzw. B-Hydroxymethacrylsäureester
in die entsprechenden Urethane überführt werden und gegebenenfalls die noch vorhandenen
Hydroxygruppen mit einem cyclischen Dicarbonsäureanhydrid umgesetzt werden.
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Die Verbindungen und ihre Herstellung werden im einzelnen in der DT-OS
2 557 408 beschrieben.
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Weitere Beispiele für urethanisierte Umsetzungsprodukte von Polyepoxiden
sind solche aus 1,2-Polyepoxiden und olefinisch ungesättigten Carbonsäuren, die
aus A) einem Epoxyacrylat, erhalten durch Reaktion (1) eines Diglycidylesters einer
Hexahydrophthalsäure oder (2) eines Polyglycidilethers mehrwertiger Phenole, insbesondere
Bisphenol A, mit Acryl- oder Methacrylsäure oder deren Mischungen, wobei 90 bis
100 % der 1,2-Epoxidgruppen mit Methacrylsäure oder Acrylsäure verestert worden
sind, und B) Hexamethylendiisocyanat, Cyclohexan-1,4-diisocyanat, 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat
und deren Gemische, Isophorondiisocyanat (1 -Isocyanatomethyl-5-isocyanato-1,3,3-trimethyl-cyclohexan),
Phorondiisocyanat (2,2,4- bzw. 2,4,4-Trimethyl-hexamethylendiisocyanat-1,6), 1,5-Naphthalindiisocyanat,
1,3-Cyclopentylendiisocyanat, m- und p-Phenylendiisocyanat, 2,4,6-Toluylentriisocyanat,
4,4',4"-Triphenylmethantriisocyanat, 1,3- und 1,4-Xylylendiisocyanat,
3,3'-Dimethyl-4,4'-diphenylmethandiisocyanat,
4,4'-Diphenyl-methandiisocyanat, 3,3'-Dimethylbiphenylendiisocyanat, 4,4'-Bisphenylendiisocyanat,
Durendiisocyanat, 1-Phenoxy-2,4'-phenylendiisocyanat, 1-tert.-Butyl-2,4-phenylendiisocyanat,
Methylen-bis-4,4'-cyclohexyldiisocyanat, 1-Chlor-2,4-phenylendiisocyanat oder 4,4'-Diphenyletherdiisocyanat,
wobei 2 Grammäquivalente des Reaktionsproduktes A) mit 0,1 bis 0,9 Mol, vorzugsweise
0,5 bis 0,9 Mol Isocyanat zur Reaktion gebracht worden sind, bestehen.
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Die Umsetzungsprodukte und ihre Herstellung werden im einzelnen in
den DT-OS'en 2 841 880, 2 164 386 und 2 557 408 beschrieben.
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IV.
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Umsetzungsprodukte eines Polyepoxids mit mehr als einer Epoxidgruppe
pro Molekül, dessen Epoxidgruppen zu mindestens 60 % A) mit 0,01 bis 0,6 SH-Äquivalenten,
bezogen auf 1 Epoxidäquivalent, Schwefelwasserstoff, eines aliphatischen oder cycloaliphatischen,
aromatischen oder araliphatischen Dithiols oder Polythiols oder eines Gemisches
der vorgenannten Schwefelverbindungen und anschließend B) mit 0,99 bis 0,4 Carboxyl-Äquivalenten,
bezogen auf 1 Epoxidäquivalent, Acryl- oder Methacrylsäure oder eines Gemisches
aus Acryl- und Methacrylsäure umgesetzt worden sind.
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Unter Polyepoxiden werden im vorliegenden Zusammenhang Verbindungen
verstanden, die mehr als eine Epoxidgruppe (z.B. 2,3 Epoxypropylgruppe) pro Molekül,
vorzugsweise
1,6 bis 6, insbesondere 1,6 bis 3 Epoxidgruppen enthalten.
Weiter bedeutet ein Epoxidäquivalent die Menge einer Epoxidgruppen enthaltenden
Verbindung in Gramm, die eine Epoxidgruppe enthält.
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Die Umsetzungsprodukte und das Verfahren ihrer Herstellung werden
in ausführlicher Weise in der DT-OS 2 533 125 beschrieben.
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V.
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Umsetzungsprodukte eines Polyepoxids mit mehr als einer Epoxidgruppe
pro Molekül, dessen Epoxidgruppen zu mindestens 60 % A) mit 0,01 bis 0,5 NH-Xquivalenten,
bezogen auf 1 Epoxidäquivalent, Ammoniak oder eines aliphatischen oder cycloaliphatischen
primären oder sekundären Amins oder eines Gemisches der vorgenannten Stickstoffverbindungen
und anschließend B) mit 0,99 bis 0,5 Carboxyl-Äquivalenten, bezogen auf 1 Epoxidäquivalent,
Acryl- oder Methacrylsäure oder eines Gemisches aus Acryl- und Methacrylsäure umgesetzt
worden sind.
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Unter Polyepoxiden werden im vorliegenden Fall Verbindungen verstanden,
die mehr als eine Epoxidgruppe (z.B. 2,3 Epoxypropylgruppe) pro Molekül, vorzugsweise
1,6 bis 6, insbesondere 1,6 bis 3 Epoxidgrsuppen enthalten. Weiter bedeutet ein
Epoxidäquivalent die Menge eines Epoxids in Gramm, die eine Epoxidgruppe enthält.
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Bezüglich einer ins Einzelne gehenden Beschreibung der Umsetzungsprodukte
und ihrer Herstellung wird auf die DT-OS 2 429 527 verwiesen.
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Die unter IV. und V. beschriebenen modifizierten Polyepoxide können
auch gemäß III. urethanisiert werden.
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VI.
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Mit ethylenisch ungesättigten Gruppierungen veresterte Polyester und
Polyether.
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Beispiele hierfür sind Veresterungsprodukte hydroxylgruppenhaltiger
Polyester oder Polyether mit Acryl-und/oder Methacrylsäure.
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Geeignete hydroxylgruppen enthaltende Polyester und Polyether sind
in der DT-OS 2 607 998 beschrieben.
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Beispiele für mit ethylenisch ungesättigten Gruppen veresterte Polyester
finden sich in der DT-OS 2 838 691.
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Selbstverständlich können auch Mischungen der unter I.
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bis VI. genannten Verbindungen verwendet werden.
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Die erfindungsgemäß angewandte Haftschicht kann auch aus fotovernetzbaren
Monomeren bestehen, insbesondere solchen, die einen ausreichend hohen Siedepunkt
von etwa 1000C oder höher besitzen.
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Als strahlungsempfindliche Masse für die Haft schicht sind in diesem
Zusammenhang Gemische fotovernetzbarer Monomerer mit den weiter oben angegebenen
Oligo- oder Polymeren und/oder nichtstrahlungsempfindlichen Thermoplasten als Filmbildner
geeignet.
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Beispiele für geeignete Monomere, die sich für diesen Zweck eignen,
sind: 1) Ester der Acryl- oder Methacrylsäure mit aliphatischen C1-C8, cycloaliphatischen
C5-C6, araliphatischen C7-C8 Monoalkoholen, beispielsweise Methylacrylat, Ethylacrylat,
n-Propylacrylat, n-Butyl- o acrylat, Methylhexylacrylat, 2-Ethylacrylat und die
entsprechenden Methacrylsäureester; Cyclopentylacrylat, Cyclohexylacrylat oder die
entsprechenden Methacrylsäureester; Benzylacrylat, ß-Phenylethylacrylat und entsprechende
Methacrylsäureester; 2) Hydroxyalkylester der Acryl- oder Methacrylsäure mit 2 bis
4 C-Atomen in der Alkoholkomponente, wie Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat,
3-Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxybutylacrylat, 4-Hydroxybutylacrylat oder entsprechende
Methacrylsäureester; 3) Di- und Polyacrylate sowie Di- und Polymethacrylate von
Diolen und Polyolen mit 3 bis 4 Hydroxylgruppen, die gegebenenfalls alkoxyliert,
vorzugsweise ethoxyliert oder propoxyliert sein können, wie Ethylenglykoldiacrylat,
Propandiol-1,3-diacrylat, Butandiol-1,4-diacrylat, Hexandiol-1 ,6-diacrylat, Trimethylolpropantriacrylat,
Pentaerythrittri- und -tetraacrylat sowie entsprechende Methacrylate, ferner Di(meth)acrylate
von Polyetherglykolen des Glykols, Propandiol-1,3, Butandiol-1,4t
4)
aromatische Vinyl- und Divinylverbindungen, wie Styrol, Methylstyrol, Divinylbenzol;
5) N-Methylolacrylamid oder N-Methylolmethacrylamid sowie entsprechende N-Methylolalkylether
mit 1 bis 4 C-Atomen in der Alkylethergruppe bzw. entsprechende N-Methylolallylether,
insbesondere N-Methoxymethyl(meth)acrylamid, N-Butoxymethyl-(meth)acrylamid und
N-Allyloxymethyl(meth)acrylamid; 6) Vinylalkylether mit 1 bis 4 C-Atomen in der
Alkylgruppe, wie Vinylmethylether, Vinylethylether, Vinylpropylether, Vinylbutylether;
7) Trimethylolpropandiallylethermono(meth)acrylat, Vinylpyridin, N-Vinylcarbazol,
Triallylphosphat, Triallylisocyanurat, N-Vinylpyrrolidon und andere.
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Es können auch Gemische aus einem oder mehreren der vorgenannten
Monomeren eingesetzt werden.
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Mischungen der genannten Monomeren mit Oligo- oder Polymeren bzw.
filmbildenden Thermoplasten können hinsichtlich ihrer Eigenschaften durch das Verhältnis
der Einzelkomponenten beeinflußt werden. Dabei enthalten flüssige Mischungen einen
relativ hohen Anteil an Monomeren. Werden hochviskose gelartige oder feste strahlenempfindliche
Gemische gewünscht, wird man den Anteil an Monomeren entsprechend gering halten.
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Beispiele für geeignete Filmbildner sind:
1.
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Mischpolyester, nämlich solche, welche hergestellt sind aus dem Reaktionsprodukt
eines Polymethylenglykols der Formel HO(CH2)nOH, in welcher n den Wert von 2 bis
10 besitzt, und (1) Hexahydroterephthalsäure, Sebacinsäure und Terephthalsäure,
(2) Terephthalsäure, Isophthalsäure und Sebacinsäure, (3) Terephthalsäure und Sebacinsäure,
(4) Terephthalsäure und Isophthalsäure und (5) Gemischen der Mischpolyester, welche
aus den erwähnten Glykolen und (i) Terephthalsäure, Isophthalsäure und Sebacinsäure
und (ii) Terephthalsäure, Isophthalsäüre, Sebacinsäure und Adipinsäure hergestellt
sind; 2.
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Polyamide, wie beispielsweise N-Methoxymethylpolyhexamethylen-adipinsäureamid;
3.
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Vinylidenchloridmischpolymerisate, z.B. Vinylidenchlorid-Acrylnitril-,
Vinylidenchlorid-Methylacrylat- und Vinylidenchlòrid-Vinylacetat-Mischpolymerisate;
4.
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Ethylen-Vinylacetat-Mischpolymerisate; 5.
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Celluloseether, z.B. Methylcellulose, Ethylcellulose und Benzylcellulose;
6.
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Polyethylen; 7.
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synthetische Kautschukarten, z.B. Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisate
und Chlor-2-Butadien-1,3-Mischpolymerisate; 8.
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Celluloseester, z . B. Celluloseacetat, Celluloseacetatsuccinat und
Celluloseacetatbutyrat; 9.
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Polyvinylester, z.B. Polyvinylacetat-Acrylat, Polyvinylacetat-Methacrylat
und Polyvinylacetat; 10.
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Polyacrylat und zu -Alky Ipolyacrylates ter , z.B. Polymethylmethacrylat
und Polyethylmethacrylat; 11.
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hochmolekulare Polyethylenoxide oder Polyglykole mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von etwa 4000 bis 1 000 000;
12.
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Polyvinylchlorid und Vinylchloridmischpolymerisate, z.B.
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Polyvinylchlorid-Acetat; 13.
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Polyvinylacetale, z z.B. Polyvinylbutyrat, Polyvinylformal; 14.
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Polyformaldehyde; 15.
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Polyurethane; 16.
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Polycarbonate; 17.
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Polystyrole.
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Geeignete Mischungen sind z.B. in den US-PS'en 2 760 863, 3 060 026,
3 261 686 und 3 380 831 beschrieben.
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Die Vernetzung der erfindungsgemäßen Haftschicht kann mittels energiereicher
Strahlung, wie W-Licht, Elektronen- oder Gammastrahlen, erfolgen. Bei Verwendung
von Uv-Licht wird in Gegenwart von Fotoinitiatoren belichtet.
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Als Fotoinitiatoren sind die üblicherweise für diesen Zweck verwendeten
Verbindungen geeignet, beispielsweise Benzophenon sowie ganz allgemein aromatische
Ketonverbindungen, die sich vom Benzophenon ableiten, wie Alkylbenzophenone, halogenmethylierte
Benzophenone gemäß der Deutschen Offenlegungsschrift 1 949 010, Michlers Keton,
Anthron, halogenierte Benzophenone.
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Ferner eignen sich Benzoin und seine Derivate, etwa gemäß den Deutschen
Offenlegungsschriften 1 769 168, 1 769 853, 1 769 854, 1 807 297, 1 807 301, 1 919
678 und der Deutschen Auslegeschrift 1 694 149. Ebenfalls wirksame Fotoinitiatoren
stellen Anthrachinon und zahlreiche seiner Derivate dar, beispielsweise B-Methylanthrachinon,
tert.-Butylanthrachinon und Anthrachinoncarbonsäureester, ebenso Oximester gemäß
der Deutschen Offenlegungsschrift 1 795 089. Weiter geeignet sind Phenylglyoxylsäureester
gemäß DT-OS 2 825 955.
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Besonders geeignete Foto initiatoren sind Benzyldimethylketal, Benzoinisopropylether
und das System Benzophenon/Amin, entsprechend US-PS 3 759 807.
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Die für das jeweilige fotovernetzbare System am besten geeigneten
Foto initiatoren können durch wenige einfache Handversuche ermittelt werden.
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Um die strahlenhärtbaren polymerisierbaren Verbindungen der Erfindung
vor unerwünschter vorzeitiger Polymerisation zu bewahren, empfiehlt es sich, bereits
bei der Herstellung 0,001 bis 0,1 Gew.-*, bezogen auf die Gesamtmischung, Polymerisationsinhibitoren
oder Antioxydantien zuzusetzen.
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Geeignete Hilfsmittel dieser Art sind beispielsweise Phenole und Phenolderivate,
vorzugsweise sterisch gehinderte Phenole, die in beiden o-Stellungen zur phenolischen
Hydroxygruppe Alkylsubstituenten mit 1 bis 6 C-Atomen enthalten, Amine, vorzugsweise
sekundäre Acrylamine und ihre Derivate, Chinone, Kupfer-I-Salze organischer Säuren
oder Anlagerungsverbindungen von Kupfer(I)halogeniden an Phosphite.
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Namentlich seien genannt: 4,4'-Bis-(2,6-di-tert.-butylphenol), 1 ,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxy-benzyl)-benzol,
4,4'-Butyliden-bis-(6-tert,-butyl-m-kresol), 3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxybenzylphosphonsäurediethylester,
N,N' -Bis- (ß-naphthyl) -pphenylendiamin, N,N' -Bis- (1-methylheptyl) -p-phenylendiamin,
Phenyl-ß-naphthylamin, 4,4 -Bis- ( , .-dimethylbenzyl) -diphenylamin, 1,3,5-Tris-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyhydrocinnamoyl)-hexahydro-s-triazin,
Hydrochinon, p-Benzochinon, 2,5-Di-tert.-butylchinon, Toluhydro- o chinon, p-tert.-Butylbenzcatechin,
3-Methylbrenzcatechin, 4-Ethylbrenzcatechin, Chloranil, Naphthochinon, Kupfernaphthenat,
Kupferoctoat, Cu(I)Cl/Triphenylphosphit, Cu (I)Cl/Trimethylphosphit, Cu(I)Cl/Trischlorethyl-phosphit,
Cu (1) Cl/Tripropylphosphit, p-Nitrosodimethylanilin.
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Weitere geeignete Stabilisatoren sind in "Methoden der organischen
Chemie" (Houben-Weyl), 4. Auflage, Band XIV/1, S. 433-452, 756, Georg Thieme Verlag,
Stuttgart, 1961, beschrieben. Sehr gut geeignet ist z.B. p-Benzochinon und/oder
Hydrochinonmonomethylether in einer Konzentration von 0,001 bis 0,05 Gew.-%, bezpgen
auf Gesamtmischung.
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Als Folienmaterialien eignen sich z.B. Polyolefine wie Polyethylen,
Celluloseester, Polyvinylacetat, Polystyrol, Polycarbonat, insbesondere auf Basis
von Bisphenol-A, Polyester, insbesondere auf Basis von Polyethylen- und Polybutylenterephthalat,
Polyamid, z.B. Polyamid-6 oder Polyamid-6 6.
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Natürlich können auch sogenannte Verbundfolien aus Einzelfolien gleicher
und unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung verwendet werden. Als Beispiele
seien genannt: Polyethylen/Polyamide, Polypropylen/Polyamide oder Polyolefinfolien
mit anderen Folienmaterialien wie Polyestern, z.B. Polyethylenterephthalat.
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Geeignete Folien und Verbundfolien werden in Ullmanns Encyklopädie
der technischen Chemie, 4. Auflage, 11.
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Band, Seiten 673 ff. beschrieben.
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Die Dicke der erfindungsgemäß verwendeten Folien richtet sich nach
der gewünschten Steifigkeit des Laminates. Im allgemeinen werden Gesamtdicken zwischen
10 und 250in ausreichen.
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Die zur Aufnahme der strahlenhärtbaren Masse bestimmte Oberfläche
der Folie kann vor der Beschichtung zur Verbesserung der Bindung zwischen Folie
und strahlenhärtbarer Masse einer Vorbehandlung unterworfen werden, die einen gleichmäßigen
Auftrag der Masse gewährleistet und deren Haftfestigkeit erhöht. Gute Ergebnisse
erhält man z.B. bei Polyolefinen mit einer üblichen Coronabehandlung.
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Es ist selbstverständlich auch möglich, die Haftung der strahlenhärtbaren
Masse auf der Trägerfolie durch andere Maßnahmen zu unterstützen, so z.B. durch
Aufbringen einer geeigneten Substrierschicht.
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Das Auftragen der strahlenhärtbaren Masse auf die Folie kann mittels
der in der Lackindustrie üblichen Methoden wie z.B. Sprühen, Walzen, Rakeln, Drucken,
Tauchen, Schleudern, Fluten, Streichen, Pinseln usw. erfolgen.
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Die Trockenschichtdicke der Haftschicht richtet sich nach den gewünschten
Anforderungen und der Haftfähigkeit der strahlenhärtbaren Masse. Im alllgemeinen
wird man mit 5 bis 50z auskommen.
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Der für das Verfahren der Erfindung verwendete Informationsträger
wird in der Regel aus Papier bestehen, das in bekannter Weise bedruckt, geprägt,
beschrieben oder mit Hilfe anderer Mittel mit den gewünschten Informationen versehen
worden ist. Als InformationstrSger können auch fotografische Papiere oder Filme
verwendet werden, die schwarz-weiße oder colorfotografische Aufzeichnungen, Bild-
und/oder Zeichen und/oder andere Informationen oder andere Identifikationsmerkmale
enthalten. Der Schichtträger solcher fotografischer Informationsträger kann aus
den üblichen in der technischen oder Bild-Fotografie verwendeten Materialien bestehen.
Als Beispiele seien genannt: Papiere, mit Reflexionsschichten versehene Papiere,
polyolefinkaschierte Papiere, die üblichen Filmunterlagen, z.B. aus Cellulosetriacetat
oder Polyester, gegebenenfalls als pigmentierte, opake Schichtträger. Die fotografischen
Emulsions- oder Hilfsschichten solcher Informationsträger haben die in fotografischen
Materialien allgemein verwendeten Zusammensetzungen.
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Zum Auflaminieren der die strahlenhärtbare Masse tragenden Folie auf
die Oberfläche des Informationsträgers wird die Folie bis 1500C, vorzugsweise auf
70 bis 1200c, erwärmt. Die Folie wird dabei gegen die Oberfläche des Informationsträgers
gedrückt, so daß ein blasen- und knitterfreies Laminat entsteht.
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Ein darüber hinaus gehender Aufwand an Druck ist nicht erforderlich.
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Die Laminierung wird zweckmäßigerweise kontinuierlich durch aufeinanderfolgendes
Heranführen der einzelnen Informationsträger an die von einer Vorratsrolle ablaufenden
Folie durchgeführt. Aus dem dabei entstehenden bandförmigen Laminat können die die
Informationsträger enthaltenden Teile anschließend ausgestanzt werden, wobei die
verschweißte Folie abhängig von der Dicke des Informationsträgers in einem Abstand
von etwa 1 bis 2 mm vom Rand des Informationsträgers abgetrennt wird. Die Dicke
der Informationsträger ist im allgemeinen 50 bis 250. Man erhält so eine allseitig
geschlossene Umhüllung des Informationsträgers, die eine nachträgliche Kantenverschweißung
überflüssig macht. Selbstverständlich führt eine diskontinuierliche Laminierung
mittels blattförmiger Folienstücke zu den gleichen Ergebnissen.
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Die Bestrahlung kann je nach der Natur und der Reaktivität der strahlenhärtbaren
Masse zu verschiedenen Zeitpunkten, im allgemeinen aber nach der Laminierung, durchgeführt
werden. In Einzelfällen kann es vorteilhaft sein, vor der Laminierung zur Vernetzung
zu bestrahlen.
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Für die Bestrahlung des in erfindungsgemäßer Weise hergestellten Laminates
eignen sich die in der Reproduktionstechnik gebräuchlichen Lichtquellen, deren Emission
im. Bereich von 2500 bis 5000 A, vorzugsweise 3000 bis 4000 i liegt. Beispiele für
geeignete Lichtquellen sind Kohlenbogenlampen, Xenonlampen, UV-Fluoreszenzlampen,
Quecksilberniederdrucklampen, Quecksilberhochdrucklampen, die neben sichtbarem Licht
einen für die Polymerisation besonders wirksamen Anteil an ultraviolettem Licht
liefern.
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Die Belichtungszeit richtet sich nach der Art der verwendeten Lichtquelle.
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Die Bestrahlung kann bei Raumtemperatur erfolgen, sie kann aber auch
bei erhöhten Temperaturen durchgeführt werden. Besonders hohe Haftfestigkeiten werden
erzielt, wenn das Laminat vor der Bestrahlung auf eine Oberflächentemperatur von
50 bis 1500C, vorzugsweise 70 bis 1200C, gebracht wird.
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Das Verfahren der Erfindung eignet sich in hervorragender Weise zur
Herstellung fälschungssicherer, mit EXunststoff beschichteter Karten, wie sie z.B.
von Banken, Ölgesellschaften, Fluglinien oder Einzelhandelsgeschäften als Kreditkarten
ausgegeben werden, die aber auch als Betriebsausweise, Wählerkarten, Sozialversicherungskarten
oder dergleichen Identifizierungskarten, verwendet werden können. Die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellte Laminierung ist mit dem umhüllten Informationsträger untrennbar
verbunden und verhindert so jeden Versuch einer nachträglichen Änderung des Informationsgehaltes
des Trägers. Die einmal auflaminierte Folie läßt sich ohne völlige
Zerstörung
des Informationsträgers nicht mehr entfernen.
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Die nachfolgenden Beispiele sollen das Verfahren der Erfindung weiter
erläutern.
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Strahlenempfindliche Masse 1: Es wird ein urethangruppenhaltiges Acrylat
hergestellt durch Umsetzung von 222 g Isophorondiisocyanat, 116 g Jiydroxyethylacrylat
und 1050 g eines Polyesterdiols mit einer OH-Zahl von 56, welches durch Schmelzkondensation
von Adipinsäure und Ethylenglykol erhalten wurde.
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Nach Vorlegen der gesamten Isocyanatmenge, 0,2 g Zinnoctoat und 0,15
g Di-tert.-butylhydrochinon wird unter Uberleiten von trockener Luft das Hydroxyethylacrylat
in der Weise zugetropft, daß die Temperatur von 650C nicht überschritten wird. Nach
Erreichen eines NCO-Wertes von ca. 12 Gew.-% wird das Polyesterdiol zugegeben und
bei 600C bis zu einem NCO-Wert von 0,1 Gew.-% gerührt. Es resultiert ein geruchsfreies,
farbloses, viskoses Harz.
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Strahlenempfindliche Masse 2: 75 g der Masse entsprechend Beispiel
1 werden mit 25 g tetraoxyliertem Trimethylolpropan-trisacrylat vermischt.
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Strahlenempfindliche Masse 3: v Ein Polyesteracrylat wird erhalten,
indem ein durch Schmelzkondensation hergestellter Polyester aceotrop mit Acrylsäure
verestert wird.
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166 g Phthalsäure, 292 g Adipinsäure, 275 g Trimethylolpropan und
127 g Ethylenglykol werden unter Uberleiten
eines Stickstoffstroms
langsam auf 180 bis 2200C erhitzt. Nach Erreichen einer Säurezahl von 8 (mg KOH/
pro g Substanz) wird der Ansatz abgekühlt, 460 g Toluol, 245 g Acrylsäure, 10 g
p-Toluolsulfonsäure, 1,5 g Ditert.-butylhydrochinon und 1 g p-Methoxyphenol zugesetzt.
Anschließend wird unter Durchleiten von Luft Wasser aceotrop abgeschieden. Nach
Erreichen einer Säurezahl größer als 15 (mg KOH/per g Substanz) wird das Lösungsmittel
im Vakuum abdestilliert und der Rückstand eine Stunde unter Durchleiten von Luft
bei ca. 10 Torr und 800C desorbiert. Es resultiert ein farbloses und geruchsfreies
Harz.
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Strahlenempfindliche Masse 4: 75 g der strahlenempfindlichen Masse
3 werden mit 25 g Hexandiolbisacrylat vermischt.
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Strahlenempfindliche Masse 5: Es wird eine Lösung von 70 g tetraethoxyliertem
Trimethylolpropan-trisacrylat und 30 g eines Polyvinylacetats (MG ca. 370 000) hergestellt.
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Beispiel 1 Je 100 g der strahlenempfindlichen Massen 1 bis 5 werden
mit 1,5 g Benzildimethylketal und 4 g Benzophenon sowie 50 g Ethylacetat vermischt.
Die so erhaltenen Lösungen werden mit einem drahtumwickelten Metallstab auf eine
Polyethylenfolie, die zuvor einer Coronaentladung unterworfen wurde, aufgetragen.
Nach Ablüften des Lösungsmittels resultiert eine 15 bis 20ßm dicke Schicht.
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Die so erhaltenen Folien werden in einem Falle einseitig auf ein Dokument
aus Kunstdruckpapier, im anderen Falle beidseitig auf ein mit einer fotografischen
Schicht, die eine Aufzeichnung trägt, versehenes Papierdokument mittels eines handelsüblichen
Laminators unter Anwendung einer Walzentemperatur von 900C auf laminiert.
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Die Laminate werden anschließend auf einem regelbaren Transportband
unter einem UV-Strahler (80 Watt/cm im Abstand von 8 cm; z.B. ein Hanovia-Strahler)
gehärtet.
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Die Härtung wird für die das Dokument aus Kunststoffpapier enthaltende
Probe unter den in der folgenden Tabelle 1 angegebenen Bedingungen durchgeführt,
für die das Fotopapier enthaltende Probe gelten die in Tabelle 2 angegebenen Bedingungen.
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Tabelle 1 Strahlenhärtbare Vernetzungsbedingungen Masse 1 4 m/min
2 4 m/min 3 2 m/min 4 2 m/min 5 3 m/min Tabelle 2 Strahlenhärtbare Vernetzungsbedingungen
Masse 1 2 m/min 2 2 m/min 3 0,5 m/min 4 0,5 m/min 5 1 m/min Der Versuch, das Laminat
mechanisch oder thermisch zu trennen, führt stets zu einer Zerstörung des Informationsträgers
(Inletts).
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Strahlenhärtbare Masse 6: 190 g Bisphenol-A-bisglycidylether (<poxiäquivalent
190) werden mit 1,9 g Thiodiglykol, 0,25 g p-Methoxyphenol und 72 g Acrylsäure versetzt
und bei einer
Temperatur von 700C unter Überleiten von trockener
Luft solange gerührt, bis eine Säurezahl kleiner als 1 (mg KOH/pro g Substanz) erreicht
ist. Man erhält ein glasklares, viskoses Harz.
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Strahlenhärtbare Masse 7: 75 g der strahlenhärtbaren Masse 6 werden
mit 25 g eines tetraethoxylierten Trimethylolpropan-trisacrylates abgemischt.
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Strahlenhärtbare Masse 8: 380 g Bisphenol-A-bisglycidylether (Epoxiäquivalenl
190) werden mit 3,8 g Thiodiglykol, 0,25 g p-Metho:cyphenol und 144 g Acrylsäure
versetzt und bei einer Temperatur von 700C unter Überleiten von trockener Luft solange
gerührt, bis eine Säurezahl größer als 1 (mg KOH/pro g Substanz) erreicht ist. Anschließend
wird der Ansatz abgekühlt, mit 330 g Dichlormethan und 1 g Zinnoctoat versetzt und
bei 400C werden 84 g Hexamethylendiisocyanat in der Weise zugetropft, das eine Temperatur
von 400C nicht überschritten wird. Man rührt solange, bis der NCO-Wert 0,1 Gew.-%
beträgt.
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Strahlenhärtbare Masse 9: Das Herstellungsverfahren der strahlenhärtbaren
Masse 8 wird wiederholt mit dem Unterschied, daß 110 g Hexamethylendiisocyanat zugesetzt
werden.
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Strahlenhärtbare Masse 10: Die Herstellung der strahlenhärtbaren Masse
8 wird wiederholt mit dem Unterschied, daß 126 g Hexamethylendiisocyanat zugesetzt
werden.
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Strahlenhärtbare Masse 11: 344 g Hexahydrophthalsäurediglycidester
(Epoxyäquivalent 172) werden mit 3,4 g Thiodiglykol, 0,25 g p-Methoxyphenol und
144 g Acrylsäure versetzt und bei einer Temperatur von 700C unter Überleiten von
trockener Luft solange gerührt, bis eine Säurezahl kleiner als 1 (mg KOH/pro g Substanz)
ereicht ist.
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Das auf Raumtemperatur gekühlte Reaktionsgemisch wird mit 350 g Dichlormethan
und 1 g Zinnoctoat versetzt, worauf bei 400C tropfenweise 158 g eines Trisisocyanates,
welches durch Umsetzung von 3 Mol Hexamethylendiisocyanat und 1 Mol Wasser erhalten
worden ist, eingebracht werden. Anschließend wird bis zum Erreichen eines NCO-Wertes
von 0,1 Gew.-% gerührt.
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Strahlenhärtbare Masse 12: Die Herstellung der strahlenhärtbaren Masse
11 wird wiederholt mit dem Unterschied, daß 118 g eines Umsetzungsproduktes aus
2 Mol Toluylendiisocyanat und 1 Mol Ethylenglykol verwendet werden.
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Strahlenhärtbare Masse 13: 75 g der strahlenhärtbaren Masse 11 werden
mit 25 g tetraethoxyliertem Trimethylolpropan-trisacrylat vermischt.
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Strahlenhärtbare Masse 14: 70 g der strahlenhärtbaren Masse 11 werden
mit 30 g der strahlenhärtbaren Masse 3 vermischt.
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Beispiel 2 100 g der strahlenhärtbaren Massen 6 bis 14 werden mit
1,5 g Benzildimethylketal und 4 g Benzophenon vermischt. Die so erhaltenen Formulierungen
werden auf Polyethylenfolien, die zuvor einer Coronaentladung unterworfen wurden,
mittels einer Schleuder (300 U/min) aufgebracht. Die in dieser Weise hergestellten
angetrockneten Schichten haben im Falle der strahlenhärtbaren Massen 6 und 7 einen
leicht klebrigen Griff, im Falle der strahlenhärtbaren Massen 8 bis 14 erhält man
jedoch eine physikalisch trockene Oberfläche. Die beschichteten Folien wurden nun
beidseitig auf ein mit Aufzeichnungen versehenes fotografisches Papier laminiert.
Die Laminierung wird in einem handelsüblichen Laminator bei einer Walzentemperatur
von 70 bis 1000C durchgeführt.
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Die einzelnen Laminatproben werden wie folgt beschrieben bestrahlt
und geprüft.
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Beispiel 2a Die Laminatproben werden auf einem bezüglich ihrer Geschwindigkeit
regelbaren Transportband unter 5 in Serie angeordneten UV-Lampen (35 Watt/cm; Type
HTQ der Fa. Philipps) je einmal mit ihrer Vorderseite und mit ihrer Rückseite vorbeigeführt.
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Tabelle 3 Strahlenhärtbare Bes trah lungsbedingungen Masse in m/min
6 2 7 2 8 2,5 9 3 10 3,5 11 3 12 3 13 3,5 14 3,5 Beispiel 2b Die Laminatproben werden
unter einer Infrarotlampe (250 Watt, Abstand 5 cm; Lampentyp Osram Siccalux) vorgewärmt.
Die Vorwärmzeiten sind in der nachfolgenden Tabelle 4 verzeichnet. Anschließend
bestrahlt man die Proben auf einem bezüglich der Geschwindigkeit regulierbaren Transportband
mit einem W-Strahler
(80 Watt/cm) aus einem Abstand von 8 cm und
bei einer Bandgeschwindigkeit von 5 m/min. In der Tabelle 4 sind die Anzahl der
Durchgänge je Seite des Laminats (Vorder- und Rückseite) angegeben, mit denen ein
fehlerfreier und lösungsmittelfester Verbund des Laminats erreicht wurde.
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Tabelle 4 Strahlenhärtbare Vorwärmzeit Anzahl der Durch-Masse in sec
gänge bei 5 m/min 6 12 2 7 12 2 8 15 2 9 20 3 10 23 3 11 25 3 12 25 3 13 20 2 14
18 2 Jeder Versuch, das so hergestellte Laminat mechanisch oder thermisch zu trennen
führte zur Zerstörung des Informationsträgers (Inletts). Wird auf die in Tabelle
4 angegebene Vorwärmzeit verzichtet, so ist, um einen fehlerfreien Verbund zu erhalten,
die Zahl der Durchgänge zu erhöhen.
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Die beiden folgenden Beispiele 2c und 2d machen dies deutlich.
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Beispiel 2c Ein Laminat, enthaltend die strahlenhärtbare Masse 9,
wird mit einem Infrarotstrahler auf eine Oberflächentemperatur von 950C erwärmt
und anschließend beiden tig mit je einer Quecksilberhochdrucklampe (125 Watt) aus
einem Abstand von 8 cm bestrahlt. Dabei wird die Zeit bestimmt, die zum Erreichen
eines fehlerfreien Verbundes erforderlich ist. Die Ergebnisse sind in der folgenden
Tabelle 5 wiedergegeben.
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Beispiel 2d Es wird entsprechend Beispiel 2c verfahren, mit dem Unterschied,
daß die Vorwärmung entfällt. Die Ergebnisse zeigt die Tabelle 5.
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Tabelle 5 Beispiel Bestrahlungszeit in sec 2c 20 2d 190 Beide Laminate
zeigen nach der Bestrahlung einen fehlerfreien Verbund. Versuche, das Laminat mechanisch
oder thermisch zu trennen, führten in jedem Falle zur Zerstörung des Informationsträgers
(Inletts).
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Beispiel 2e Es wird eine Vorrichtung verwendet, die aus einem handelsüblichen
Laminator und einer mit 2 Quecksilberhochdrucklampen (je 125 Watt) bestückten Belichtungseinrichtung
besteht, in der die Laminate, unmittelbar nachdem sie die Laminierwalzen des Laminators
verlassen haben, beidseitig aus einem Abstand von 8 cm bestrahlt werden können.
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In dieser Vorrichtung wird ein Laminat hergestellt, das als Informationsträger
ein mit Informationen versehenes fotografisches Papier enthält. Der Informationsträger
wird mit einer Polyethylenfolie, die einer Coronaentladung ausgesetzt und danach
mit der strahlenhärtbaren Masse 9 beschichtet wurde, bei 1000C Walzentemperatur
beidseitig laminiert und bestrahlt. Bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 0,5 m/min
wird ein fehlerfreier Verbund zwischen Informationsträger und Laminierfolie erhalten,
der sich ohne Zerstörung des Informationsträgers weder mechanisch noch thermisch
wieder trennen läßt.
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Beispiel 2f Zur Prüfung der Widerstandsfähigkeit gegen eine Lösungsmittelbehandlung
des nach Beispiel 2e hergestellten Laminates, wird dieses Laminat für jeweils eine
Stunde in die Lösungsmittel Chloroform, Hexan, Trichlorethylen, Aceton, 5 %ige Schwefelsäure
und 5 %ige Natronlauge bei 500C eingetaucht. Bei keiner
der Proben
wurde eine Beschädigung bzw. ein öffnen des Verbundes zwischen Laminierfolie und
Informationsträger festgestellt.
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Beispiel 2g Die Beispiele 2a bis 2f wurden wiederholt mit dem Unterschied,
daß anstelle der Polyethylenfolie in einem Falle eine Verbundfolie aus Polyethylen/Polyester
(50 mm Polyethylen, 12 mm Polyester) und in einem zweiten Falle eine Verbundfolie
aus Polyamid/Polyethylen mit den gleichen Schichtdicken verwendet wurde. Die strahlenhärtbaren
Massen wurden, im Anschluß an eine Coronabehandlung, in der vorher beschriebenen
Weise auf die Polyethylenschicht der Verbundfolie aufgetragen. Die Ergebnisse entsprachen
den nach den Beispielen 2a bis 2f erhaltenen Ergebnissen.
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In beiden Fällen erhielt man einen fehlerfreien Verbund. Versuche,
den Verbund des Laminates mechanisch, thermisch oder mit chemischen Mitteln zu lösen,
führten zur Zerstörung des Informationsträgers bzw. blieben erfolglos.