DE60211658T2

DE60211658T2 - Verbesserter Informationsträger und Identitätskarte

Info

Publication number: DE60211658T2
Application number: DE2002611658
Authority: DE
Inventors: Eddy Daems; Bart Aerts; Luc Leenders
Original assignee: Agfa Gevaert NV; Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert NV; Agfa Gevaert AG
Priority date: 2002-05-16
Filing date: 2002-05-16
Publication date: 2007-05-24
Anticipated expiration: 2022-05-17
Also published as: EP1362710B1; DE60211658D1; EP1362710A1; JP2004000967A; JP4544833B2

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines verbesserten Informationsträgers.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Infolge des Fortschritts der informationsorientierten Gesellschaft haben in den letzten Jahren verschiedene Typen von Identifikationskarten (ID-Karten) ihren Weg auf den Markt gefunden. Beispielhaft umfassen Karten für den elektronischen Transfer von Geld Bankkarten, Zahlungskarten, Kreditkarten und Shoppingkarten. Verschiedenen Typen von Sicherheitskarten erlauben dem Karteninhaber Zugang zu vorgegebenen Bereichen wie einem Betrieb (Arbeitnehmer-ID-Karte), Militäranlagen, Gebäuden von öffentlichen Diensten, dem Tresorraum einer Bank usw. Schon seit langem stellen nationale Staaten Identitätskarten als Nachweis der Staatsangehörigkeit ihrer Untertanen aus. Als weitere Typen von Identifikationskarten sind Sozialversicherungskarten, Mitgliedskarten von Clubs und Vereinen und Führerscheinkarten zu nennen.
Solche ID-Karten enthalten in der Regel Information bezüglich sowohl der die Karte ausstellenden Behörde als des Karteninhabers. Der erste Typ von Information kann allgemeine Information sein, wie ein Name und/oder ein Logo der Ausstellungsbehörde, oder Sicherheitsmarkierungen, wie ein Wasserzeichen und Sicherheitsdruck, z.B. ein sich wiederholendes monochromes Muster oder ein sich schrittweise änderndes Farbmuster, die schwierig zu fälschen sind. Der zweite Typ umfasst z.B. die einzigartige Kartennummer, persönliche Daten wie den Geburtstag, ein Lichtbild des Inhabers und eine Unterschrift. Die Karte kann ferner verborgene Information enthalten und für diesen Zweck einen Magnetsteifen oder einen elektronischen Chip ("Chipkarten") enthalten.
Die Herstellung einer großen Anzahl von ID-Karten erfolgt in der Regel in einem Repetierverfahren auf einem großen Informationsträger wie einer Bahn oder einem Bogen, wonach der Informationsträger in mehrere Einheiten mit den angemessenen Abmessungen, die jeweils eine persönliche ID-Karte darstellen, zugeschnitten wird. Derzeitige Chipkarten und ID-Karten weisen standardisierte Abmessungen auf, d.h. 85,6 mm × 54,0 mm × 0,76 mm.
Normalerweise wird die Karte durch ein Kunststofffolienmaterial geschützt, wobei beispielhaft die Karte auf einer Kunststofffolie auflaminiert oder, wie das üblich ist, in einer Verbundscheibe zwischen zwei Kunststofffolien einlaminiert wird.
Hinsichtlich des weit verbreiteten Gebrauchs von ID-Karten, insbesondere in Geschäften, wie beim Einlösen von Schecks, einem Kreditkauf usw., ist es wichtig, dass die Person, die auf die ID-Karte vertraut, um den Inhaber zu identifizieren, sich maximal darauf verlassen kann, dass die ID-Karte nicht geändert wurde und/oder eine Fälschung ist. Das Erzielen eines solchen Maßes an Sicherheit hat viel Erfindungskraft gefordert. Beispielhaft sind Sonderhaftsysteme und Sonderlaminiertechniken entwickelt worden, um Änderung von ID-Karten zu verhüten oder zu entmutigen. Diese Systeme und Techniken sind so entwickelt worden, dass sie eine sehr effiziente Haftung zwischen einer Oberfläche der Karte und jeglichem damit verklebten Kunststofffolienmaterial sichern. So erstellen beispielhaft gewisse Haftsysteme ein den Fachleuten als "Sicherheitssiegel" bekanntes Element. Am besten lässt sich ein "Sicherheitssiegel" beschreiben durch was geschieht, wenn einer versucht, ein Kunststofffolienmaterial von der Oberfläche einer auf dem Kunststoff verklebten Karte abzuziehen. Ist ein "Sicherheitssiegel" vorhanden, so löst sich die haftend befestigte Oberfläche zusammen mit dem Kunststofffolienmaterial ganz oder zum Teil von der Karte. Ein "Sicherheitssiegel" wird demgemäß in der Regel zwischen der informationstragenden Oberfläche der Karte oder des Dokuments und dem Kunststoffmaterial angebracht. Unter solchen Bedingungen sollen sich beim Entfernen des Kunststoffs ebenfalls große Bereiche der informationstragenden Oberfläche der Karte lösen und wird die Karte folglich nutzlos, um noch geändert zu werden. Klebstoffe oder Klebsysteme, mit denen "Sicherheitssiegel" erzeugt werden können, sind z.B. Beispiel beschrieben in US-P 3 582 439, US-P 3 614 839 und US-P 4 115 618. Gemäß US 4 322 461 kann ein Sicherheitssiegel durch Auftrag von Heißklebepolymeren erzeugt werden, wobei ein versiegelter umschlagartiger Beutel erhalten wird.
Ferner reagierte der Fachbereich auf das Fälschungsproblem mit dem Einbau von "Prüfelementen" in ID-Karten, durch die die Echtheit der ID-Karte nachgewiesen werden kann. Als meist bekanntes dieser "Prüfelemente" sind Unterschriften zu nennen, wie die Unterschrift der zur Ausstellung der ID-Karte ermächtigten Person oder die Unterschrift des Karteninhabers. Weitere "Prüfelemente" sind u.a. Wasserzeichen, fluoreszierende Materialien, Validierungsmuster oder Validierungsmarkierungen und polarisierende Streifen. Diese "Prüfelemente" sind in verschiedenen Weisen in ID-Karten eingebaut und sichtbar oder unsichtbar in der fertigen Karte enthalten. Nachgewiesen werden unsichtbare Prüfelemente durch Betrachtung des Prüfelements unter Bedingungen, die sie sichtbar machen. Genaueres über den Einsatz von Prüfelementen in ID-Karten findet sich u.a. in den Patentschriften US-P 2 984 030, US-P 3 279 826, US-P 3 332 775, US-P 3 414 998, US-P 3 675 948, US-P 3 827 726 und US-P 3 961 956.
In US 4 232 079 wird ein auf ein informationstragendes Dokument aufzulaminierender, ein Prüfungsmuster aus einem durchsichtigen Pigment enthaltender Schutzfolienverbund offenbart.
In US 4 389 472 wird ein fälschungssicheres Dokument offenbart, bestehend aus einem Informationsträger, der eine fotografische Information enthaltende Folie enthält und auf den zumindest eine Folie auflaminiert ist, die mit einer Haftschicht versehen ist, die ein durch Radikalvernetzung mit energiereicher Strahlung oder durch Initiatoren gehärtetes Polymer enthält, wobei die Initiatoren durch UV-Licht oder thermisch aktivierbar sind.
In US 5 525 400 wird eine mehrschichtige Folienverbundstruktur offenbart, wobei beide Seiten einer Folie, von der eine Seite eine reflektierende mikroporöse, mittels eines Klebstoffes lichtdurchlässig gemachte Schicht enthält, mit einer Haftschicht versehen sind. Auf ihrer die mikroporöse Schicht enthaltenden Seite ist die Folie mit einem durch Tintenstrahldruck angebrachten Bild versehen. Der Verbund wird durch Ultraviolettstrahlung gehärtet. Diese Anordnung ist ziemlich kompliziert und in der Patentanmeldung ist keine Rede von verschiedenen Typen von Information.
KURZE DARSTELLUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Verfahrens zur Herstellung eines verbesserten Typs von Informationsträger, der einfach hergestellt werden kann, eine einfache Schichtenstruktur aufweist und in einen Satz von ID-Karten zugeschnitten werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der so erhaltene Informationsträger zumindest zwei unterschiedliche Informationstypen enthalten kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die aus dem Informationsträger zuschneidbaren ID-Karten fälschungssicher sind.
Erzielt werden die obenbeschriebenen erwünschten Kennzeichen durch Bereitstellen eines der Reihe nach durch die nachstehenden Schritte gekennzeichneten Verfahrens zur Herstellung eines fälschungssicheren Informationsträgers

(1) Bereitstellen einer doppelschichtigen Anordnung, die (i) einen harten Bogenträger oder Bahnträger und (ii) eine poröse lichtundurchlässige, ein Pigment und ein Bindemittel enthaltende Tintenaufnahmeschicht enthält, wobei entweder die Oberfläche des Trägers oder die Oberfläche der lichtundurchlässigen Schicht einen ersten Satz von gedruckter Information enthält,
(2) Drucken eines zum ersten Satz unterschiedlichen zweiten Informationssatzes auf die poröse lichtundurchlässige Tintenaufnahmeschicht durch Tintenstrahldruck,
(3) vollflächiges, teilflächiges oder mustermäßiges Auftragen, Drucken, Aufsprühen oder Aufschleudern einer UV-härtbaren Lackzusammensetzung auf die so erhaltene Anordnung, wobei das Eindringen des Lacks in die poröse lichtundurchlässige Tintenaufnahmeschicht diese Schicht wesentlich durchsichtig macht und die Brechungsindizes des Pigments und des UV-härtbaren Lacks höchstens 0,13 auseinander liegen, und
(4) Härtung der Lackzusammensetzung durch vollflächige Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlung, wobei sowohl die Haftung zwischen dem Träger und der Tintenaufnahmeschicht als die Kohäsionsstärke der Tintenaufnahmeschicht verbessert werden.

In einer alternativen Ausführungsform wird die UV-härtbare Zusammensetzung musterweise aufgetragen, wobei das dabei erhaltene Muster als Wasserzeichen dient und somit das (in Schritt 1 beschriebene) Anbringen des ersten Informationssatzes optional wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die endgültige Anordnung ferner eine durchsichtige Schutzdeckfolie, die vor dem UV-Härtungsschritt auflaminiert wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Im Nachstehenden beschreiben wir im Einzelnen die besondere Schichtenanordnung sowie die Inhaltsstoffe des Informationsträgers der vorliegenden Erfindung.
– Bogen- oder Bahnträger
Als erfindungsgemäßer Träger kann ein beliebiger, aus dem Bereich der fotografischen Technologie allgemein bekannter Papierträger und Polymerträger verwendet werden. Als Papierträger sind Normalpapier, gußgestrichenes Papier, polyethylenbeschichtetes Papier und polypropylenbeschichtetes Papier zu nennen. Zu polymeren Trägern zählen Celluloseacetatpropionat oder Celluloseacetatbutyrat, Polyester wie Polyethylenterephthalat und Polyethylennaphthalat, Polyamide, Polycarbonate, Polyimide, Polyolefine, Poly(vinylacetale), Polyether und Polysulfonamide. Weitere Beispiele für erfindungsgemäß nutzbare hochqualitative Polymerträger sind u.a. lichtundurchlässige weiße Polyester und Extrusionsmischungen aus Polyethylenterephthalat und Polypropylen. Polyesterfilmträger und insbesondere Polyethylenterephthalatträger werden aufgrund ihrer hervorragenden Formbeständigkeitseigenschaften bevorzugt. Bei Verwendung eines Polyesterträgers als Trägermaterial muss eine Haftschicht verwendet werden, um die Haftung der tintenaufnehmenden Schicht am Träger zu verbessern. Für diesen Zweck nutzbare Haftschichten sind allgemein bekannt aus dem fotografischen Bereich. Als Beispiele sind u.a. Polymere aus Vinylidenchlorid wie Terpolymere aus Vinylidenchlorid, Acrylnitril und Acrylsäure oder Terpolymere aus Vinylidenchlorid, Methylacrylat und Itakonsäure zu erwähnen.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Träger ein gefärbter Träger oder ein Träger aus geweißtem Polyvinylchlorid oder Polyethylenterephthalat.
– Tintenaufnahmeschicht
Ein wesentliches Kennzeichen der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Tintenaufnahmeschicht porös ist und ein Bindemittel und ein Pigment enthält.
Als Bindemittel kommen verschiedene, den Fachleuten allgemein bekannte Verbindungen in Frage, u.a. Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxyethylmethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxybutylmethylcellulose, Methylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose, Natriumcarboxymethylhydroxyethylcellulose, wasserlösliche Ethylhydroxyethylcellulose, Cellulosesulfat, Polyvinylalkohol, Vinylalkoholcopolymere, Polyvinylacetat, Polyvinylacetal, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylamid, Acrylamid/Acrylsäure-Copolymer, Polystyrol, Styrol-Copolymere, Acrylsäure- oder Methacrylsäure-Polymere, Stryol/Acrylsäure-Copolymere, Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, Vinylmethylether/Maleinsäure-Copolymer, Poly-(2-acrylamid-2-methylpropansulfonsäure), Poly(diethylentriamin-co-adipinsäure), Polyvinylpyridin, Polyvinylimidazol, mit Epichlorhydrin modifiziertes Polyethylenimin, ethoxyliertes Polyethylenimin, Polyethylenoxid, Polyurethan, Melaminharze, Gelatine, Carrageen, Dextran, Gummiarabicum, Casein, Pektin, Albumin, Stärke, Kollagen-Derivate, Kollodium und Agar-Agar.
Ein bevorzugtes Bindemittel für die Praxis der vorliegenden Erfindung ist ein Polyvinylalkohol (PVA), ein Vinylalkoholcopolymer oder ein modifizierter Polyvinylalkohol. Ganz besonders bevorzugt ist der Polyvinylalkohol ein silanolmodifizierter Polyvinylalkohol. Die meist nutzbaren handelsüblichen silanolmodifizierten Polyvinylalkohole finden sich in der Serie der POVAL R-Polymere, Warenzeichen von Kuraray Co., Japan. Diese R Polymer-Serie umfasst die Typen R-1130, R-2105, R-2130 und R-3109, die sich hauptsächlich durch die Viskosität von deren wässrigen Lösungen zueinander unterscheiden.
Die Silanolgruppen sind reaktiv gegenüber anorganischen Substanzen wie Kieselsäure oder Tonerde. R-Polymere können problemlos durch Änderung des pH-Wertes ihrer wässrigen Lösungen oder durch Vermischen mit organischen Substanzen vernetzt werden und können wasserbeständige Folien bilden.
Als Pigment kann ein den Fachleuten allgemein bekanntes anorganisches Material wie Kieselsäure, Talk, Ton, Hydrotalcit, Kaolin, Diatomeenerde, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, basisches Magnesiumcarbonat, Aluminiumsilikat, Aluminiumtrihydroxid, Aluminiumoxid (Tonerde), Titanoxid, Zinkoxid, Bariumsulfat, Calciumsulfat, Zinksulfid, Satinweiß, Böhmit (Aluminiumhydroxid), Zirconiumoxid oder Mischoxide verwendet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird als Hauptpigment Kieselsäure, Aluminiumsilikat, Tonerde, Calciumcarbonat, Aluminiumhydroxid oder Aluminiumtrihydroxid verwendet.
Der Gebrauch von Aluminiumoxid (Tonerde) in Tintenaufnahmeschichten wird in verschiedenen Patentschriften beschrieben, z.B. in US 5 041 328 , US 5 182 175 , US 5 266 383 , EP 218 956 , EP 835 762 und EP 972 650 .
Im Handel erhältliche Typen von Aluminiumoxid (Tonerde) sind u.a. α-Al₂O₃-Typen, wie NORTON E700 von Saint-Gobain Ceramics & Plastics Inc., γ-Al₂O₃-Typen, wie ALUMINUM OXID C von Degussa, andere Aluminiumoxidklassen, wie BAIKALOX CR15 und CR30 von Baikowski Chemie, DURALOX-Klassen und MEDIALOX-Klassen von Baikowski Chemie, BAIKALOX CR80, CR140, CR125 und B105CR von Baikowski Chemie, CAB-OSPERSE PG003, Warenzeichen von Cabot, CATALOX-Klassen und CATAPAL-Klassen von Sasol, wie PLURALOX HP14/150, kolloidale Al₂O₃-Typen, wie ALUMINASOL 100, ALUMINASOL 200, ALUMINASOL 220, ALUMINASOL 300 und ALUMINASOL 520, Warenzeichen von Nissan Chemical Industries, oder NALCO 8676, Warenzeichen von ONDEO Nalco.
Ein nutzbarer Typ von Aluminiumhydroxid ist γ-AlO(OH), ebenfalls Böhmit genannt, wie, in Pulverform, DISPERAL, DISPERAL HP14 und DISPERAL 40 von Sasol, MARTOXIN VPP2000-2 und GL-3 von Martinswerk GmbH, Flüssig-Böhmit-Tonerdesysteme, z.B. DISPAL 23N4-20, DISPAL 14N-25 und DISPERAL AL25 von Sasol. Patentschriften über Tonerde sind u.a. EP 500021 , EP 634286 , US 5,624,428 , EP 742108 , US 6,238,047 , EP 622244 , EP 810101 , usw.
Nutzbare Aluminiumtrihydroxide sind u.a. Bayerit, α-Al(OH)₃, wie das von Sasol vertriebene PLURAL BT, und Gibbsit, γ-Al(OH)₃, wie die von Martinswerk GmbH vertriebenen MARTINAL-Klassen, wie MARTIFIN OL104, MARTIFIN OL107 und MARTIFIN OL111 von Martinswerk GmbH, MICRAL-Klassen, wie MICRAL 1440, MICRAL 1500, MICRAL 632, MICRAL 855, MICRAL 916, MICRAL 932, MICRAL 932CM und MICRAL 9400 von JM Huber Company, HIGILITE-Klassen, z.B. HIGILITE H42 oder HIGILITE H43M von Showa Denka K.K., und HYDRAL-Klassen, wie HYDRAL COAT 2, HYDRAL COAT 5 und HYDRAL COAT 7, HYDRAL 710 und HYDRAL PGA, von Alcoa Industrial Chemicals.
Ein nutzbarer Typ von Zirconiumoxid ist NALCO OOSS008, Warenzeichen von ONDEO Nalco, mit Acetat stabilisiertes ZrO₂ und ZR20/20, ZR50/20, ZR100/20 und ZRYS4, Warenzeichen von Nyacol Nano Technologies.
Nutzbare Mischoxide sind die SIRAL-Klassen von Sasol und ferner kolloidale Metalloxide von Nalco, wie Nalco 1056, Nalco TX10496 und Nalco TX11678.
Der Einsatz von Kieselsäure als Pigment in tintenaufnehmenden Elementen ist aus zahlreichen alten und rezenten Patentschriften bekannt, z.B. US 4 892 591 , US 4 902 568 , EP 373 573 , EP 423 829 , EP 487 350 , EP 493 100 , EP 514 633 usw. Es kommen verschiedene Kieselsäure-Typen in Frage, wie kristalline Kieselsäure, amorfe Kieselsäure, Fällungskieselsäure, Kieselgel, Gasphasen-Kieselsäure, sphärische Kieselsäure und nicht-sphärische Kieselsäure, mit Calciumcarbonat vermischte Kieselsäure, wie beschrieben in US 5 281 467 , und Kieselsäure mit Eigenporosität, wie beschrieben in WO 00/02734.
Der Einsatz von Calciumcarbonat in tintenaufnehmenden Schichten wird beschrieben in z.B. DE 2 925 769 und US 5 185 213 . Der Einsatz von Aluminiumsilikat wird beschrieben in z.B. DE 2 925 769 .
Gemische aus verschiedenen Pigmenten kommen ebenfalls in Frage.
In einer alternativen Ausführungsform werden als Hauptpigment organische Teilchen wie Polystyrol, Polymethylmethacrylat, Silikone, Melamin-Formaldehyd-Kondensationspolymere, Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationspolymere, Polyester und Polyamide verwendet. Gemische aus anorganischen und organischen Pigmenten kommen ebenfalls in Frage. Ganz besonders bevorzugt ist das Pigment aber ein anorganisches Pigment.
Das Pigment ist in einem Verhältnis zu benutzen, das ausreicht, um die Tintenaufnahmeschicht genügend lichtundurchlässig und porös zu machen. Die untere Grenze des Gewichtsverhältnisses von Bindemittel zur Gesamtmenge Pigment in der ersten Tintenaufnahmeschicht beträgt vorzugsweise etwa 1:50, ganz besonders bevorzugt 1:20, während die obere Grenze etwa 2:1, ganz besonders bevorzugt etwa 1:1 beträgt. Kommt die Pigmentmenge einmal über die obere Grenze hinaus, so wird die Stärke der tintenaufnehmenden Schicht selbst abnehmen und wird das erhaltene Bild eine Verringerung der Wischbeständigkeit und ähnlicher Eigenschaften aufweisen. Bei zu hohem Bindemittel-Pigment-Verhältnis wird andererseits das Tintenabsorptionsvermögen der erhaltenen tintenaufnehmenden Schicht nachlassen und weist das erhaltene Bild ein erhöhtes Risiko auf Beschädigung auf.
Ferner sollen sich die Brechungsindizes des Pigments und der UV-härtbaren Zusammensetzung (Beschreibung folgt) vorzugsweise möglichst annähern. Je dichter die Brechungsindizes beieinander liegen, um so besser die nach Imprägnierung der Tintenaufnahmeschicht mit der fotopolymerisierbaren Lackzusammensetzung erhaltene Durchsichtigkeit sein wird.
Ganz besonders bevorzugt wird ein Pigment des Kieselsäure-Typs, insbesondere eine amorfe Kieselsäure mit einer mittleren Teilchengröße zwischen 1 μm und 15 μm, ganz besonders bevorzugt zwischen 2 und 10 um. Eine sehr nutzbare handelsübliche Verbindung ist die amorfe Fällungskieselsäure des Typs SIPERNAT 570, Warenzeichen von Degussa Co. SIPERNAT 570 wird vorzugsweise in einer Menge zwischen 5 g/m² und 30 g/m² in der Tintenaufnahmeschicht verwendet und weist folgende Eigenschaften auf

– spezifische Oberfläche (N₂-Absorption): 750 m²/g
– mittlere Teilchengröße (Multisizer, Kapillarität 100 μm): 6,7 μm
– DBP-Adsorption: 175–320 g/100 g
– Brechungsindizes: 1,45 bis 1,47.

Der Brechungsindex einer typischen UV-härtbaren Lackzusammensetzung beträgt etwa 1,47 bis 1,49 und entspricht also nahezu dem Brechungsindex dieses Kieselsäure-Typs, wodurch eine gute Durchsichtigkeit erhalten wird.
Weitere nutzbare Fällungskieselsäure-Typen sind u.a. SIPERNAT 310, 350 und 500, AEROSIL-Klassen (Warenzeichen von Degussa-Hüls AG), und SYLOID-Typen (Warenzeichen von Grace Co.).
Eine Tintenaufnahmeschicht, die ein poröses Tonerdepigment wie MARTINOX GL-1 enthält, wird bei Imprägnierung mit einem UV-härtbaren Lack nicht völlig durchsichtig gemacht und zwar weil ihr Brechungsindex 1,6 beträgt. Andererseits wird bei Imprägnierung einer dieses Pigment enthaltenden Tintenaufnahmeschicht mit einem UV-härtbaren Lack eine wesentlich bessere Haftung zwischen dem Träger und der Tintenaufnahmeschicht erzielt.
Außer den obenbeschriebenen wesentlichen Ingredienzien kann in die Tintenaufnahmeschicht eine als Beizmittel wirkende kationische Substanz eingebettet werden. Durch Verwendung solcher Substanzen ist die Schicht besser in der Lage, den Farbstoff der Tintentropfen zu fixieren und festzuhalten. Eine besonders geeignete Verbindung ist ein Poly(diallyldimethylammoniumchlorid) oder abgekürzt ein Poly(DADMAC). Diese Verbindungen sind durch verschiedene Firmen erhältlich, z.B. Aldrich, Nalco, CIBA, Nitto Boseki Co., Clariant, BASF und EKA Chemicals.
Weitere nutzbare kationische Verbindungen sind u.a. DADMAC-Copolymere wie Copolymere mit Acrylamid, z.B. NALCO 1470, Warenzeichen von ONDEO Nalco, oder PAS-J-81, Warenzeichen von Nitto Boseki Co., Copolymere von DADMAC mit Acrylaten, wie Nalco 8190, Warenzeichen von ONDEO Nalco, Copolymere von DADMAC mit SO₂, wie PAS-A-1 oder PAS-92, Warenzeichen von Nitto Boseki Co., ein Copolymer von DADMAC mit Maleinsäure, z.B. PAS-410, Warenzeichen von Nitto Boseki Co., ein Copolymer von DADMAC mit Diallyl-(3-chlor-2-hydroxypropyl)-aminhydrochlorid, z.B. PAS-880, Warenzeichen von Nitto Boseki Co., Dimethylamin-Epichlorhydrin-Copolymere, z.B. Nalco 7135, Warenzeichen von ONDEO Nalco, oder POLYFIX 700, Warenzeichen von Showa High Polymer Co., andere nutzbare Polyfix-Klassen wie POLYFIX 601, POLYFIX 301, POLYFIX 301A, POLYFIX 250WS und POLYFIX 3000, NEOFIX E-117, Warenzeichen von Nicca Chemical Co. für ein Polyoxyalkylenpolyamindicyandiamin, REDIFLOC 4150, Warenzeichen von EKA Chemicals für ein Polyamin, mit MADAME (Methacrylatdimethylaminethyl = Dimethylaminethylmethacrylat) oder MADQUAT (Methacryloxyethyltrimethylammoniumchlorid) modifizierte Polymere, z.B. ROHAGIT KL280, ROHAGIT 210, ROHAGIT SL144, PLEX 4739L und PLEX 3073 von Röhm, DIAFLOC KP155 und andere DIAFLOC-Produkte von Diafloc Co., BMB 1305 und andere BMB-Produkte von EKA Chemicals, kationische Epichlorhydrin-Addukte wie POLYCUP 171 und POLYCUP 172, Warenzeichen von Hercules Co., CYPRO-Produkte, z.B. CYPRO 514/515/516 und SUPERFLOC 507/521/567 von Cytec Industries, kationische Acrylpolymere, wie ALCOSTAT 567, Warenzeichen von CIBA, kationische Cellulose-Derivate wie CELQUAT L-2OO, H-1OO, SC-240C und SC-230M, Warenzeichen von Starch & Chemical Co., QUATRISOFT LM200, UCARE-Polymere, wie JR125, JR400, LR400, JR30M und LR30M und das UCARE-Polymer LK, PALSET JK-512, PALSET JK512L, PALSET JK-182, PALSET JK-220, WSC-173, WSC-173L, PALSET JK-320, PALSET JK-320L und PALSET JK-350, alle Fixiermittel von Chukyo Europe, Polyethylenimin und Copolymere, z.B. LUPASOL, Warenzeichen von BASF AG, Triethanolamintitanchelat, z.B. TYZOR, Warenzeichen von Du Pont Co., Copolymere von Vinylpyrrolidon wie VIVIPRINT 111, Warenzeichen von ISP, ein Methacrylamidpropyldimethylamin-Copolymer mit Dimethylaminethylmethacrylat wie COPOLYMER 845 und COPOLYMER 937, Warenzeichen von ISP, und mit Vinylimidazol, z.B. LUVIQUAT CARE, LUVITEC 73W, LUVITEC VPI55 K18P, LUVITEC VP155 K72W, LUVIQUAT FC905, LWIQUAT FC550, LUVIQUAT HM522 und SOKALAN HP56, alle Warenzeichen von BASF AG, Polyamidamine, z.B. RETAMINOL und NADAVIN, Warenzeichen von Bayer AG, Phosphoniumverbindungen wie die in EP 609 930 beschriebenen und kationische Polymere wie NEOFIX RD-5, Warenzeichen von Nicca Chemical Co.
Die tintenaufnehmende Schicht kann ferner allgemein bekannte herkömmliche Ingredienzien wie Tenside, die als Gießzusätze dienen, Härter, Weichmacher, Weißmacher und Mattiermittel enthalten.
Als Tenside kommen alle in JP-A 62-280068 (1987) beschriebenen kationischen, anionischen, amfoteren und nicht-ionischen Tenside in Frage. Beispiele für Tenside sind N-Alkylaminosäuresalze, Alkylethercarbonsäuresalze, acylierte Peptide, Alkylsulfonsäuresalze, Alkylbenzolsulfonsäuresalze und Alkylnaphthalinsulfonsäuresalze, Sulfobernsteinsäuresalze, α-Olefinsulfonsäuresalze, N-Acylsulfon säuresalze, sulfonierte Öle, Alkylsulfonsäuresalze, Alkylethersulfonsäuresalze, Alkylallylethersulfonsäuresalze, Alkylamidsulfonsäuresalze, Alkylphosphorsäuresalze, Alkyletherphosphorsäuresalze, Alkylallyletherphosphorsäuresalze, Alkyl- und Alkylallylpolyoxyethylenether, mit Alkylallylformaldehyd anellierte Säuresalze, Alkylallylethersulfonsäuresalze, Alkylamidsulfonsäuresalze, Alkylphosphorsäuresalze, Alkyletherphosphorsäuresalze, Alkylallyletherphosphorsäuresalze, Alkyl- und Alkylallylpolyoxyethylenether, mit Alkylallylformaldehyd anellierte Polyoxyethylenether, Blockpolymere mit Polyoxypropylen, Polyoxyethylenpolyoxypropylalkylether, Polyoxyethylenether von Glycolestern, Polyoxyethylenether von Sorbitanestern, Polyoxyethylenether von Sorbitestern, alifatische saure Polyethylenglycolester, Glycerinester, Sorbitanester, Propylenglycolester, Zuckerester, Fluor-C₂-C₁₀-alkylcarbonsäuren, Dinatrium-N-perfluoroctansulfonylglutamat, Natrium-3-(fluor-C₆-C₁₁-alkyloxy)-1-C₃-C₄-alkylsulfonate, Natrium-3-(ω-fluor-C₆-C₈-alkanoyl-N-ethylamin)-1-propansulfonate, N-[3-(Perfluoroctansulfonamid)-propyl]-N,N-dimethyl-N-carboxymethylenammoniumbetain, Fluor-C₁₀-C₂₀-alkylcarbonsäuren, Perfluor-C₇-C₁₃-alkylcarbonsäuren, Perfluoroctansulfonsäurediethanolamid, Li-, K- und Na-Perfluor-C₇-C₁₂-alkylsulfonate, N-Propyl-N-(2-hydroxyethyl)-perfluoroctansulfonamid, Perfluor-C₆-C₁₀-alkylsulfonamidpropylsulfonylglycinate, Bis-(N-perfluoroctylsulfonyl-N-ethanolaminoethyl)-phosphonat, Monoperfluor-C₆-C₁₆-alkylethylphosphonate und Perfluoralkylbetain.
Zu nutzbaren kationischen Tensiden zählen N-Alkyldimethylammoniumchlorid, Palmityltrimethylammoniumchlorid, Dodecyldimethylamin, Tetradecyldimethylamin, ein ethoxylierter Alkylguanidinaminkomplex, Oleaminhydroxypropylbistrimoniumchlorid, Oleylimidazolin, Stearylimidazolin, Cocaminacetat, Palmitamin, Dihydroxyethylcocamin, Cocotrimoniumchlorid, Alkylpolyglycoletherammoniumsulfat, ethoxyliertes Oleamin, Laurylpyridiniumchlorid, N-Oleyl-1,3-diaminpropan, Stearamidpropyldimethylaminlactat, Kokosfettsäureamid, Oleylhydroxyethylimidazolin, Isostearylethylimidoniumethosulfat, Lauramidpropyl-PEG-dimoniumchloridphosphat, Palmityltrimethylammoniumchlorid und Cetyltrimethylammoniumbromid.
Besonders nutzbar ist das wie z.B. in US-P 4 781 985 beschriebene Fluorkohlenstoff-Tensid der Formel F(CF₂)_4-9CH₂CH₂SCH₂CH₂N⁺R₃X^–, in der R ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe bedeutet, und das in US-P 5 084 340 beschriebene Fluorkohlenstoff-Tensid der Formel CF₃(CF₂)_mCH₂CH₂O(CH₂CH₂O)_nR, in der m = 2 bis 10, n = 1 bis 18 und R ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeutet. Diese Tenside sind erhältlich durch DuPont und 3M. Das Verhältnis der Tensidkomponente in der Tinteaufnahmeschicht liegt in der Regel zwischen 0,1 und 2 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,4 und 1,5 Gew.-% und beträgt ganz besonders bevorzugt 0,75 Gew.-%, bezogen auf das Gesamttrockengewicht der Schicht.
Die Tintenaufnahmeschicht kann vernetzt werden, um erwünschte Eigenschaften wie Wasserbeständigkeit und das Vermeiden von Aneinanderhaften zu erhalten. Durch Vernetzung wird die Schicht weiterhin abriebfest gemacht und davor geschützt, dass während der Handhabung Fingerabdrücke auf dem Element zurückbleiben. Es gibt eine Vielzahl bekannter, ebenfalls als Härter bezeichneter Vernetzungsmittel, die die filmbildenden Bindemittel vernetzen. Härter können einzeln oder kombiniert und in freier oder blockierter Form benutzt werden. Es gibt eine breite Auswahl an erfindungsgemäß nutzbaren Härtern. Dazu zählen Formaldehyd und freie Dialdehyde wie Succinaldehyd und Glutaraldehyd, blockierte Dialdehyde, aktive Ester, Sulfonatester, aktive Halogenverbindungen, Isocyanat oder blockierte Isocyanate, polyfunktionelle Isocyanate, Melamin-Derivate, s-Triazine und Diazine, Epoxide, aktive Olefine mit zwei oder mehr aktiven Bindungen, Carbodiimide, Zirconiumkomplexe, z.B. BACOTE 20, ZIRMEL 1000 oder Zirconiumacetat, Warenzeichen von MEL Chemicals, Titankomplexe, wie die TYZOR-Klassen von DuPont, in der 3-Stellung substituierte Isoxazoliumsalze, Ester von 2-Alkoxy-N-carboxydihydrochinolin, N-Carbamoylpyridiniumsalze, Härter mit gemischter Funktion wie halogensubstituierte Aldehydsäuren (z.B. Mucochlor- und Mucobromsäuren), oniumsubstituierte Acroleine und Vinylsulfone und polymere Härter, wie Dialdehydstärken und ein Copolymer aus Acrolein und Methacrylsäure, Polymere mit einer Oxazolinfunktion wie z.B. die EPOCROS WS-500-Serie und die EPOCROS K-1000-Serie, und Maleinsäureanhydrid-Copolymere, z.B. GANTREZ AN119.
Die Tintenaufnahmeschichten und eventuelle zusätzliche Schichten der vorliegenden Erfindung können ebenfalls einen Weichmacher wie Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol, Polyethylenglycol, Glycerinmonomethylether, Glycerinmonochlorhydrin, Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Tetrachlorphthalsäureanhydrid, Tetrabromphthalsäureanhydrid, Harnstoffphosphat, Triphenylphosphat, Glycerinmonostearat, Propylenglycolmonostearat, Tetramethylensulfon, N-Methyl-2-pyrrolidon und N-Vinyl-2-pyrrolidon enthalten.
Die Tintenaufnahmeschichten und eventuelle zusätzliche Schichten können ferner Ingredienzien enthalten, die die Lichtbeständigkeit des Druckbildes verbessern, wie Antioxidantien, UV-Absorber, Peroxidfänger, Löscher für Singulettsauerstoff wie HALS-Verbindungen (Hindered Amine Light Stabilizers) usw. Als UV-Absorber werden Stilbenverbindungen bevorzugt.
– UV-härtbare Lackzusammensetzung
Hauptbestandteile der auf die Tintenaufnahmeschicht anzubringenden UV-härtbaren fotopolymerisierbaren Zusammensetzung sind ein Monomer und ein Fotoinitiator.
Es kann eine Verschiedenheit fotopolymerisierbarer und fotovernetzbarer Verbindungen in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Zu geeigneten Monomeren zählen z.B. die in DE-OS 4005231, 3516256, 3516257 und 3632657 und in US 4 629 676 beschriebenen Monomere, ungesättigte Polyolester, insbesondere solche Ester der α-Methylencarbonsäuren, z.B. Ethylendiacrylat, Glycerintri(meth)acrylat, Diethylenglycoldi(meth)acrylat, 1,3-Propandioldi(meth)acrylat, 1,2,4-Butantrioltri(meth)acrylat, 1,4-Cyclohexandioldi(meth)acrylat, 1,4-Benzoldioldi(meth)acrylat, Pentaerythrittetra(meth)acrylat, Pentaerythrittriacrylat, Dipentaerythritpentaacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, 1,5-Pentadioldi(meth)acrylat, die Bisacrylate und Bismethacrylate von Polyethylenglycolen mit einem Molekulargewicht zwischen 200 und 500, ungesättigte Amide, insbesondere solche der α-Methylencarbonsäuren, und insbesondere solche von α,ω-Diaminen und durch ein Sauerstoffatom unterbrochenen ω-Diaminen, wie Methylenbisacrylamid, Methylenbismethacrylamid, 1,6- Hexamethylenbisacrylamid, Diethylentriamintrismethacrylamid, Bis-(γ-methacrylamidopropoxy)-ethan, β-Methacrylamidoethylmethacrylat, N-(β-Hydroxyethyl)-β-(methacrylamido)-ethylacrylat und N,N-Bis-(β-methacrylolyoxyethyl)-acrylamid, Vinylester, z.B. Divinylsuccinat, Divinyladipat, Divinylphthalat, Divinylbutan-1,4-disulfonat, und ungesättigte Aldehyde, z.B. Sorbaldehyd (Hexadienal).
Die fotopolymerisierbare Zusammensetzung kann ebenfalls Polymere und/oder Oligomere mit zwei oder mehr verschiedenen polymerisierbaren Funktionen enthalten, z.B. acrylierte Epoxyde, Polyesteracrylate, Urethanacrylate usw.
Als Monomere lassen sich auch monofunktionelle (Meth)acrylsäureester benutzen, vorausgesetzt, sie sind nicht flüchtig und verbreiten keinen unerwünschten Geruch. Geeignete Verbindungen sind u.a. n-Octylacrylat, Decylacrylat, Decylmethacrylat, Stearylacrylat, Stearylmethacrylat, Cyclohexylacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Phenylethylacrylat und Phenylethylmethacrylat.
Gans besonders bevorzugte Verbindungen enthalten eine oder mehrere Gruppen mit einer (Meth)acrylatfunktion.
Weitere Klassen von fotopolymerisierbaren, eine oder mehrere (Meth)acrylatgruppen enthaltenden Verbindungen sind reaktionsfähige, mehrfunktionelle, wie in EP 502 562 beschriebene Monomere.
Als geeignete Fotoinitiatoren ist eine große Verschiedenheit an für diesen Zweck bekannten Verbindungen oder Kombinationen von Verbindungen zu nennen. Beispiele sind Benzoinether, Benzilketale, polycyclische Chinone, Benzophenon-Derivate, Triarylimidazolyldimere und strahlungsempfindliche Trihalomethylverbindungen, zum Beispiel Trichlormethyl-s-triazine. Bevorzugt werden 2,3-Bisarylchinoxaline, wie beschrieben in US-A 3 765 898, und 2-Aryl-4,6-bistrichlormethyl-s-triazine. Die Menge Fotoinitiator oder Fotoinitiatorkombination liegt in der Regel zwischen 1 Gew.-% und 25 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 5 Gew.-% und 15 Gew.-%.
Die UV-härtbare Zusammensetzung kann ebenfalls eine geringe Menge eines eine vorzeitige Polymerisation vor dem UV-Härtungsschritt verhütenden Thermopolymerisationshemmers enthalten. Beispiele für solche Hemmer sind u.a. p-Methoxyphenol, Hydrochinon, aryl- oder alkylsubstituiertes Hydrochinon, t-Butylpyrocatechin, Pyrogallol, Kupfer(I)-chlorid, Phenothiazin, Chloranil, Naphthylamin, α-Naphthol, 2,6-Di-t-butyl-p-cresol, usw. Ein bevorzugter Polymerisationshemmer ist 2-Methylhydrochinon. Die Thermopolymerisationshemmer werden vorzugsweise in einer Menge zwischen 0,001 und 5 Gewichsteilen je 100 Teile Monomer verwendet.
Die Zusammensetzung kann wahlweise ebenfalls eine geringe Menge eines organischen Lösungsmittels, z.B. Ethylacetat, enthalten.
Die nachstehenden, im Handel erhältlichen Verbindungen (chemische Bezeichnungen und Handelsnamen) können mit gutem Ergebnis in der erfindungsgemäßen UV-härtbaren Zusammensetzung verwendet werden (nicht-limitative Liste).
Fotopolymerisierbare Monomere/Oligomere

(chemische Bezeichnung, Typ und Lieferant)

– Pentaerythrittriacrylat, SR-444 (Sartomer)
– Trimethylolpropantriacrylat, SR-351 (Sartomer)
– Dipropylenglycoldiacrylat, SR-508 (Sartomer)
– aminmodifiziertes Polyetheracrylatoligomer, CN-501 (Sartomer)
– Isobornylacrylat, SR-506 (Sartomer)
– Diethylenglycoldivinylether, RAPI-CURE DVE-2 (ISP)
– Triethylenglycoldivinylether, RAPI-CURE DVE-3 (ISP)
– Urethanacrylat/2(2-Ethoxyethoxy)-ethylacrylat-Gemisch (SR-256), CN-966H90 (Sartomer)
– Polybutadiendimethylacrylat, CN-301 (Sartomer)
– niederviskoses Oligomer, CN-135 (Sartomer)
– niederviskoses Oligomer, CN-137 (Sartomer)

Fotoinitiatoren

– IRGACURE 907 (von Ciba-Geigy Co.)
– NOVOPOL PI3000 (von Rahn Co.)
– GENOCURE DEAP (von Rahn Co.)
– IRGACURE 184 (von Ciba-Geigy Co.)
– EZRCURE KK (von Fratelli Lamberti Co.)
– IRGACURE 500 (von Ciba-Geigy Co.)
– IRGACURE 819 (von Ciba-Geigy Co.)

Nach der obigen Beschreibung der Hauptinhaltsstoffe werden wir nun im Einzeln die verschiedenen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens beschreiben.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform wird der bahn- oder bogenförmige Informationsträger vor Auftrag einer Tintenaufnahmeschicht mit einem ersten Satz von Information bedruckt. Bei diesem ersten Informationssatz handelt es sich vorzugsweise um Informations- und/oder Sicherheitsdruck. Diese allgemeine Information kann zum Beispiel den Namen, die Abkürzung oder das Logo der Ausstellungsbehörde umfassen. Der Sicherheitsdruck kann zum Beispiel ein konkretes erkennbares Motiv oder ein abstraktes, sich regelmäßig wiederholendes monochromes oder mehrfarbiges Muster oder ein sich schrittweise änderndes Farbmuster, dessen Farbton und/oder Dichte der Farben sich schrittweise ändert, umfassen und ist dadurch schwierig zu fälschen. Die spektralen Eigenschaften der Drucktinten des Sicherheitsdrucks werden vorzugsweise so gewählt, dass sie mit einem handelsüblichen Farbkopierer schwierig zu kopieren sind.
Diese allgemeine Information oder der Sicherheitsdruck kann nach einer beliebigen bekannten Drucktechnik erfolgen, z.B. durch Buchdruck, lithografischen Druck, Tiefdruck, Siebdruck usw. Eine bevorzugte Technik ist driografischer Druck, der eine wasserfreie Variante von lithografischem Druck ist, bei der kein Feuchtwasser auf der Druckpresse benutzt wird.
Ist der Informationsträger nachträglich in eine Vielzahl von Identitätskarten zuzuschneiden, so wird die gedruckte allgemeine Information und/oder das gedruckte Sicherheitsdruckmuster in einem Repetierverfahren wiederholt auf mehrere Bereiche der Bahn oder des Bogens gedruckt, um so mehrere identische Elemente zu erhalten.
Anschließend wird eine Tintenaufnahmeschicht mit der oben detailliert beschriebenen Zusammensetzung auf den Informationsträger angebracht. Diese Tintenaufnahmeschicht kann nach einer herkömmlichen Beschichtungstechnik, wie Tauchbeschichtung, Rakelbeschichtung, Extrusionsbeschichtung, Aufschleudern, Kaskadenbeschichtung und Vorhangbeschichtung, auf den Träger angebracht werden.
In einer alternativen Ausführungsform wird der erste Informationssatz ebenfalls auf diese Tintenaufnahmeschicht und nicht auf den harten Träger angebracht.
Ein wesentliches Kennzeichen der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass diese Tintenaufnahmeschicht mittels eines Tintenstrahldruckers mit einem digital gespeicherten zweiten, zum ersten Informationssatz unterschiedlichen Informationssatz bedruckt wird. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei diesem anderen Typ von Information um personalisierte Information, die für jedes individuelle Element auf dem Informationsträger unterschiedlich ist. Beispielhaft kann es sich bei dieser personalisierten Information um eine einzigartige, dem zukünftigen Karteninhaber zugeordnete Kartennummer, das Verfallsdatum der Gültigkeit der Karte, personenbezogene Daten des zukünftigen Inhabers der Karte, z.B. den Geburtstag, und/oder ein Lichtbild handeln.
Der Tintenstrahldruckprozess kann nach verschiedenen Methoden vorgenommen werden. Bei einem ersten Prozesstyp erfolgt die Erzeugung eines kontinuierlichen Tröpfchenstroms entsprechend einem Druckwellenmuster. Dieses Verfahren ist bekannt als Hochdruckverfahren. In einer ersten Ausführungsform wird der Tröpfchenstrom in Tröpfchen, die elektrostatisch aufgeladen, abgelenkt und wieder gesammelt werden, und in Tröpfchen, die ungeladen bleiben, geradlinig weiter fliegen und das Bild erstellen, aufgelöst. In einer anderen Ausführungsform bildet der aufgeladene abgelenkte Tröpfchenstrom das Bild und wird der nicht aufgeladene, nicht abgelenkte Tröpfchenstrom wieder gesammelt. In dieser Variante von Hochdruck-Tintenstrahlverfahren werden verschiedene Strahlen in unterschiedlichen Winkeln abgelenkt und zeichnen so das Bild auf (mehrfaches Ablenkungssystem).
Nach einem zweiten Verfahren können die Tintentröpfchen "auf Abruf" erzeugt werden ("DOD"-Verfahren oder "Drop on Demand"-Verfahren), wobei die Druckeinrichtung die Tröpfchen nur dann ausstößt, wenn sie zur Bilderzeugung auf einem Empfangselement dienen. Dadurch wird die Komplexität der Aufladung der Tropfen, der Ablenkungshardware und des Wiedersammelns der Tinte vermieden. Bei Tropfen-auf-Abruf kann die Tintentropfenerzeugung durch eine durch eine mechanische Bewegung eines piezoelektrischen Wandlers erzeugte Druckwelle (das sogenannte Piezoverfahren) oder durch diskrete Wärmestöße (das sogenannte "Bubble Jet"-Verfahren oder "Thermal Jet"-Verfahren) erzwungen werden.
Tintenzusammensetzungen für Tintenstrahldruck enthalten in der Regel folgende Ingredienzien: Farbstoffe oder Pigmente, Wasser und/oder organische Lösungsmittel, Anfeuchter wie Glycole, Detergenzien, Verdickungsmittel, polymere Bindemittel, Konservierungsmittel, usw. Man soll sich bewusst sein, dass die optimale Zusammensetzung einer solchen Tinte vom angewandten Tintenstrahldruckverfahren und von der Art des zu bedruckenden Substrats abhängt. Tintenzusammensetzungen können grob in folgende Kategorien aufgeteilt werden:

– wässrige Tintenzusammensetzungen: der Trocknungsmechanismus umfasst Absorption, Durchdringung und Verdampfung,
– ölige Tintenzusammensetzungen: der Trocknungsmechanismus umfasst Absorption und Durchdringung,
– Tintenzusammensetzungen auf Lösungsmittelbasis: der Trocknungsmechanismus beruht hauptsächlich auf Verdampfung,
– Heißschmelz- oder Phasenwechseltintenzusammensetzungen: das Bindemittel der Tinte ist flüssig bei Ausstoßtemperatur, aber fest bei Zimmertemperatur, keine Trocknung aber Erstarrung,
– UV-härtbare Tintenzusammensetzungen: keine Trocknung aber Polymerisation.

Die in der Tintenstrahldrucktinte enthaltenen Farbmittel können molekular in der Tintenflüssigkeit gelöste Farbstoffe sein, z.B. Säurefarbstoffe, die durch ein kationisches Beizmittel im Tintenaufnahmeelement gebunden werden, oder feinteilige, in der Tintenflüssigkeit dispergierte Pigmente.
In einem folgenden Schritt wird auf die so erhaltene, beide Informationssätze enthaltende Schichtenanordnung ein UV-härtbarer Lack mit der oben detailliert beschriebenen Zusammensetzung aufgetragen, aufgesprüht oder aufgeschleudert. Die Imprägnierung der Tintenaufnahmeschicht mit der Lackzusammensetzung macht die Tintenaufnahmeschicht schrittweise wesentlich durchsichtig. Wie eingangs erläutert, wird die Durchsichtigkeit um so besser sein, je dichter die Brechungsindizes der Lackzusammensetzung und des Pigments in der Tintenaufnahmeschicht beieinander liegen.
Die Eindringungszeit des Lacks in die Schicht kann durch folgende Maßnahmen verkürzt werden: Erniedrigung der Viskosität des Lacks durch Erhöhung der Temperatur oder durch Zugabe eines Verdünnungsmonomers wie Isobornylacrylat oder durch Minimieren des Verhältnisses der Menge des polymeren Bindemittels zur Menge Pigment in der Tintenaufnahmeschicht. Ferner wird die Eindringungszeit auch mit zunehmender Porosität der Tintenaufnahmeschicht abnehmen.
Die aufgebrachte Lackschicht kann den Informationsträger völlig bedecken, wodurch alle einzelnen Elemente über ihre Gesamtoberfläche durchsichtig werden und der erste Informationssatz völlig sichtbar wird. Jedes Element auf dem Informationsträger kann auch nur zum Teil oder sogar mustermäßig imprägniert werden, wodurch der erste Informationssatz nur zum Teil oder mustermäßig sichtbar wird. Im letzteren Fall kann das angebrachte, durchsichtige werdende Muster selbst einen gewissen Typ von allgemeiner Information darstellen oder sogar als Sonderart von Wasserzeichen dienen. Diesfalls kann der erste Informationssatz wahlweise fortgelassen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird anschließend auf die so erhaltene Anordnung vor deren Härtung eine durchsichtige, wahlweise mit einem dritten Informationssatz bedruckbare Schutzfolie auflaminiert. Als Schutzfolie wird eine dünne Polyethylenterephthalatfolie bevorzugt.
Schließlich wird der fertige Schichtverbund durch Ultraviolettstrahlung gehärtet. Geräte für eine Strahlungshärtung sind den Fachleuten bekannt und handelsüblich. Beispielhaft erfolgt die Härtung mit einer Quecksilberdampf-Mitteldrucklampe mit oder ohne Elektroden oder mit Impuls-Xenonröhren. Diese Ultraviolettquellen sind in der Regel mit einer Kühlanlage ausgestattet und verfügen über eine Ozonabführungseinrichtung und wahlweise über einen Stickstoffeinlass, um die Oberfläche des zu härtenden Produktes während der Strahlungsbehandlung zu entlüften. In der Regel wird eine Lampenstärke zwischen 40 und 240 W/cm im Bereich zwischen 200 und 400 nm eingestellt. Ein Beispiel für eine handelsübliche elektrodenlose Quecksilberdampf-Mitteldruckultraviolettlampe ist das Modell VPS/I600-Härtungssystem von Fusion UV Systems Ltd., Großbritannien. Eine Impuls-Xenonblitzröhre ist im Handel erhältlich durch IST Strahlentechnik GmbH, Nürtingen, Deutschland. Das Fusion- Modell ermöglicht ebenfalls den Einsatz von metallhalogeniddotierten Quecksilberdampf-Glimmlampen oder XeCl-Glimmlampen, jeweils mit ihrem spezifischen UV-Emissionsspektrum. Diese Lampen erlauben eine größere Freiheit beim Zusammensetzen der Härtungszusammensetzung eine zweckmäßigere Härtung wird jeweils durch Einsatz der Lampe mit den geeignetesten spektralen Eigenschaften erhalten.
Die Härtung bewirkt eine wesentliche Verbesserung der Kohäsionskraft der Tintenaufnahmeschicht sowie der Haftung zwischen der Tintenaufnahmeschicht und dem Träger. Die dabei erzielte hohe Beständigkeit gegen mechanische und chemische Einflüsse macht den Informationsträger fälschungssicher.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der fertige Informationsträger mittels eines bekannten Scheidemittels in mehrere einzelne Elemente mit den geeigneten Abmessungen einer ID-Karte zugeschnitten. Die meisten derzeitigen Typen von ID-Karten weisen standardisierte Abmessungen von 85,6 mm × 54,0 mm × 0,76 mm auf. Diese Endstärke kann durch Wärmelaminierung einer oder mehrerer polymerer Folien, z.B. PVC-Folien, erzielt werden.
Je nach Art der in den verschiedenen Informationssätzen enthaltenen Information kann die endgültige ID-Karte als Identitätskarte, Sicherheitskarte, Führerscheinkarte, Sozialversicherungskarte, Bankkarte, Mitgliedskarte, Zeitnahmekarte, Zahlungskarte, Kreditkarte usw. dienen.
Außer den obenbeschriebenen Eigenschaften kann die fertige ID-Karte noch zusätzliche Sicherheitselemente oder Informationsträger wie ein Hologramm, einen Magnetstreifen oder einen Chip ("Chipkarten") enthalten.
Die vorliegende Erfindung wird jetzt anhand der folgenden Beispiele veranschaulicht, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.
BEISPIELE
Beispiel 1
Eine Dispersion A wird durch Versetzen folgender Inhaltsstoffe hergestellt:

– 18,7 g Kieselsäure SIPERNAT 570 (Degussa Co.),
– 2,7 g silanolmodifizierter Polyvinylalkohol POVAL R-3109 (Kuraray Co.),
– 1,7 g CAT-FLOC T2 (Calgon Europe N.V.),
– 0,03% eines Biozids,
– 0,03% Zitronensäure und
– 55,14 g Wasser.

Diese Dispersion wird zur Herstellung der die folgenden Inhaltsstoffe enthaltenden Tintenaufnahmeschichtzusammensetzung verwendet:

– 9,4 g Wasser,
– 9,9 g eines Ethylenvinylacetat-Copolymerlatex, VINNAPAS EP1 (Air Products & Chem.), in Form einer 50%igen wässrigen Dispersion,
– 0,4 g Poly(diallyldimethylammoniumchlorid) CAT FLOC-T2 (Calgon Europe N.V.),
– 78,3 g Dispersion A und
– 2 g des Tensids Cetyltrimethylammoniumbromid.

Der Träger ist ein weißer, lichtundurchlässiger Polyvinylchloridträger (PVC-Träger) mit einer Stärke von 165 μm, der durch driografischen Druck mit einem aus einem sich schrittweise ändernden Farbmuster bestehenden Sicherheitsdruck bedruckt wird. Die Tintenaufnahmeschichtzusammensetzung wird in einem Verhältnis von 120 g/m² auf diesen Träger aufgetragen und an der Luft getrocknet. Danach wird die Tintenaufnahmeschicht mittels eines EPSON STYLUS COLOR 900-Tintenstrahldruckers mit mehreren Sätzen von digital gespeicherter personalisierter Information bedruckt.
Die so erhaltene bildtragende Anordnung wird dann mit einem die folgenden Inhaltsstoffe enthaltenden UV-härtbaren durchsichtigen Lack überzogen:

– 34,4% aminmodifiziertes Polyetheracrylatoligomer CRAYNOR 501 (= CN501) (von Sartomer Co.),
– 51,6% Dipropylenglycoldiacrylat (DPGDA),
– 2% Ethylacetat,
– 2% einer 10%igen Lösung von Methylhydrochinon in CN501/DPGDA 40/60 und
– 10% Fotoinitiator IRGACURE 907 (Ciba-Geigy Co.).

Die Schicht wird mit einem 70 μm-Braive-Rakel aufgetragen. Etwa zwei Minuten nach dem Auftrag der Lösung wird die Schicht auf einem mit einer VPS/1600 UV-Lampe (240 W/cm, Geschwindigkeit 33,5 cm/s) bestückten DRSE-120-Förderband gehärtet. Für eine vollständige Härtung sind zwei Durchgänge erforderlich. Nach kompletter Eindringung des UV-härtbaren Lacks ist die Tintenaufnahmeschicht völlig durchsichtig und der unterliegende driografische Sicherheitsdruck deutlich sichtbar geworden.
Beispiel 2
Ein matter durchsichtiger PVC-Träger wird mit der gleichen Tintenaufnahmeschichtzusammensetzung wie in Beispiel 1 beschichtet. Nach Trocknung wird die Tintenaufnahmeschicht durch driografischen Druck mittels einer Presstek Pearl Dry-Druckplatte auf einer AB Dick 9860-Presse mit einem aus „Reflecta Magenta Dry"-Druckfarbe von Holstmann/Steinberg bestehenden Sicherheitsdruckmuster bedruckt. Nach Aufdrucken dieses Sicherheitsdrucks wird mittels eines EPSON STYLUS COLOR 900-Tintenstrahldruckers verschiedene personalisierte Information aufgedruckt.
Die so erhaltene bildtragende Anordnung wird mit dem gleichen UV-härtbaren Lack wie in Beispiel 1 beschichtet, wobei die lichtundurchlässige Tintenaufnahmeschicht völlig durchsichtig wird. Das driografisch aufgedruckte Bild ist subtraktiv sichtbar durch das Tintenstrahlbild.
Beispiele 3 und 4
Die Beispiele 1 und 2 werden wiederholt, jedoch mit folgenden zusätzlichen Schritten. Vor UV-Härtung wird eine 23 μm starke PET-Schutzfolie auf die bildtragende Anordnung auflaminiert. Nach Härtung wird der fertige Informationsträger in mehrere ID-Karten mit den Abmessungen 85,6 mm × 54,0 mm × 0,76 mm zugeschnitten.
Die fertigen ID-Karten warten mit einer hohen mechanischen und chemischen Beständigkeit auf und sind fälschungssicher.
Beispiel 5
Die Tintenaufnahmeschichtzusammensetzung von Beispiel 1 wird auf einen weißen, lichtundurchlässigen Polyvinylchloridträger mit einer Stärke von 165 μm aufgetragen. Dieser Träger wird im voraus durch driografischen Druck mit als Sicherheitsdruck dienenden, sich schrittweise ändernden Farbmustern bedruckt. Die Nassschichtstärke dieser Tintenaufnahmeschicht beträgt 60 μm. Nach Trocknung bedruckt man die Tintenaufnahmeschicht mittels eines EPSON STYLUS COLOR 900-Tintenstrahldruckers mit einem Satz von digital gespeicherter persönlicher Information, wie einem Lichtbild, einem Namen, einer Adresse, dem Geburtstag, dem Geburtsort, einer Identifikationsnummer usw.
Die so erhaltene bildtragende Anordnung wird dann gemäß einem Muster (das z.B. das Wort BELGIEN darstellt) zweimal im Register durch Siebdruck mit der in Beispiel 1 verwendeten UV-härtbaren Lackzusammensetzung überdruckt. Verwendet wird eine durch NBC erhältliche monofile Polyesterfolie mit einer Feinheit von 120 Fäden/cm. Der UV-Lack ist in der Lage, die lichtundurchlässige Tintenaufnahmeschicht zu durchdringen, und macht sie innerhalb etwa 1 Minute nach Auftrag durchsichtig. Anschließend wird eine durchsichtige PET-Schutzfolie (Stärke 100 μm) auf die UV-härtbare Lackschicht auflaminiert. Schließlich wird die Anordnung auf einem mit einer VPS/1600 UV-Lampe (240 W/cm – Geschwindigkeit 20 cm/s) bestückten DRSE-120-Förderband mit UV-Licht belichtet. Der unterliegende driografische Sicherheitsdruck wird nur in den Bereichen, wo der Lack örtlich begrenzt angebracht ist, deutlich sichtbar und gibt dabei deutlich das angebrachte Muster (z.B. das Wort BELGIEN) wieder.
Beispiel 6
Dieses Beispiel ist dem vorigen Beispiel ähnlich, jedoch mit dem Unterschied, dass der PVC-Träger nicht mit einem Sicherheitsdruck versehen wird und die Lackzusammensetzung mustermäßig in Form eines Motivs angebracht wird. Im Fertigbild stellt das durchsichtige Motiv eine Art von Wasserzeichen dar.

Claims

Ein der Reihe nach durch die nachstehenden Schritte gekennzeichnetes Verfahren zur Herstellung eines fälschungssicheren Informationsträgers (1) Bereitstellen einer doppelschichtigen Anordnung, die (i) einen harten Bogenträger oder Bahnträger und (ii) eine poröse lichtundurchlässige, ein Pigment und ein Bindemittel enthaltende Tintenaufnahmeschicht enthält, wobei entweder die Oberfläche des Trägers oder die Oberfläche der lichtundurchlässigen Schicht einen ersten Satz von gedruckter Information enthält, (2) Drucken eines zum ersten Satz unterschiedlichen zweiten Informationssatzes auf die poröse lichtundurchlässige Tintenaufnahmeschicht durch Tintenstrahldruck, (3) vollflächiges, teilflächiges oder mustermäßiges Auftragen, Drucken, Aufsprühen oder Aufschleudern einer UV-härtbaren Lackzusammensetzung auf die so erhaltene Anordnung, wobei das Eindringen des Lacks in die poröse lichtundurchlässige Tintenaufnahmeschicht diese Schicht wesentlich durchsichtig macht und die Brechungsindizes des Pigments und des UV-härtbaren Lacks höchstens 0,13 auseinander liegen, und (4) Härtung der Lackzusammensetzung durch vollflächige Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlung, wobei sowohl die Haftung zwischen dem Träger und der Tintenaufnahmeschicht als die Kohäsionsstärke der Tintenaufnahmeschicht verbessert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, das den zusätzlichen Schritt (3bis) umfasst, in dem zwischen Schritt (3) und Schritt (4) eine durchsichtige, gegebenenfalls einen dritten Satz von gedruckter Information tragende Schutzfolie auf die nach Schritt (3) erhaltene Anordnung auflaminiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, das den zusätzlichen Schritt (5) umfasst, in dem die fertige Anordnung in einen Satz von mehreren Identifikationskarten zugeschnitten wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Identifikationskarte je nach Art der verschiedenen gedruckten Informationssätze eine Identitätskarte, eine Sicherheitskarte, eine Führerscheinkarte, eine Sozialversicherungskarte, eine Mitgliedskarte, eine Zeitnahmekarte, eine Bankkarte, eine Zahlungskarte oder eine Kreditkarte ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Satz von gedruckter Information durch driografischen Druck aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Satz von durch Tintenstrahldruck angebrachter Information personalisierte Information ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der personalisierten Information um ein Lichtbild und/oder persönliche Daten handelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der harte Bahn- oder Bogenträger ein Polyvinylchlorid- oder Polyethylenterephthalatträger ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Pigment in der lichtundurchlässigen porösen Tintenaufnahmeschicht ein anorganisches Pigment ist.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische Pigment Kieselsäure ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-härtbare Lackzusammensetzung ein fotopolymerisierbares Monomer oder Oligomer und einen Fotoinitiator enthält.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das fotopolymerisierbare Monomer oder Oligomer ein Acrylatmonomer ist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das fotopolymerisierbare Monomer oder Oligomer ein aminmodifiziertes Polyetheracrylatoligomer ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität der UV-härtbaren Lackzusammensetzung weniger als 500 mPa·s beträgt.
Ein der Reihe nach durch die nachstehenden Schritte gekennzeichnetes Verfahren zur Herstellung eines fälschungssicheren Informationsträgers (1') Bereitstellen einer doppelschichtigen Anordnung, die (i) einen harten Bogenträger oder Bahnträger und (ii) eine poröse lichtundurchlässige, ein Pigment und ein Bindemittel enthaltende Tintenaufnahmeschicht enthält, (2') Drucken eines ersten Typs von Information auf die poröse lichtundurchlässige Tintenaufnahmeschicht durch Tintenstrahldruck, (3') Auftragen, Drucken, Aufsprühen oder Aufschleudern einer UV-härtbaren Lackzusammensetzung auf die so erhaltene Anordnung gemäß einem vorgegebenen Muster, wobei das Eindringen des Lacks in die poröse lichtundurchlässige Tintenaufnahmeschicht diese Schicht mustermäßig wesentlich durchsichtig macht und die Brechungsindizes des Pigments und des UV-härtbaren Lacks höchstens 0,13 auseinander liegen, und (4') Härtung der Lackzusammensetzung durch vollflächige Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlung, wobei sowohl die Haftung zwischen dem Träger und der Tintenaufnahmeschicht als die Kohäsionsstärke der Tintenaufnahmeschicht mustermäßig verbessert werden.
Verfahren nach Anspruch 15, das den zusätzlichen Schritt (3bis') umfasst, in dem zwischen Schritt (3') und Schritt (4') eine durchsichtige, gegebenenfalls einen zweiten Satz von gedruckter Information tragende Schutzfolie auf die nach Schritt (3) erhaltene Anordnung auflaminiert wird.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, das den zusätzlichen Schritt (5') umfasst, in dem die fertige Anordnung in einen Satz von mehreren Identifikationskarten zugeschnitten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Typ von Information personalisierte Information ist und das vorgegebene Muster einen weiteren Typ von Information aus der Gruppe bestehend aus allgemeiner Information und einem Wasserzeichen darstellt.