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Title:
LAMINATE FOR A CARDLIKE DATA MEDIUM, CARDLIKE DATA MEDIUM AND METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/051951
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a laminate (10) for a cardlike data medium, more particularly a smart card, comprising at least three layers (11, 12, 13) with a first layer (11), a second layer (12) and a third layer (13), where the second layer (12) is disposed between the first layer (11) and the third layer (13), where the first layer (11) and the third layer (13) comprise polylactide, PLA, and the second layer (12) comprises a PLA-free laser polymer mixture (16), where the laser polymer mixture (16) comprises at least one first plastic (14a), at least one second plastic (14b) and at least one laser additive (15), where a material of the first plastic (14a) is different from a material of the second plastic (14b). The invention further relates to a cardlike data medium and to a method.

Inventors:
RIEDL JOSEF (DE)
TARANTINO PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/025447
Publication Date:
April 06, 2023
Filing Date:
September 28, 2022
Export Citation:
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Assignee:
GIESECKE DEVRIENT MOBILE SECURITY GMBH (DE)
International Classes:
B42D25/23; B29C48/16; B42D25/351; B42D25/36; B42D25/41; B42D25/455; B42D25/46
Foreign References:
EP3360693A12018-08-15
US20160193864A12016-07-07
US20040065403A12004-04-08
US20090274885A12009-11-05
Attorney, Agent or Firm:
GIESECKE + DEVRIENT IP (DE)
Download PDF:
Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Schichtverbund (10) für einen kartenförmigen Datenträger, insbesondere eine Smart Card, umfassend wenigstens drei Schichten (11, 12, 13) mit einer ersten Schicht (11), einer zweiten Schicht (12) und einer dritten Schicht (13), wobei die zweite Schicht (12) zwischen der ersten Schicht (11) und der dritten Schicht (13) angeordnet ist, wobei die erste Schicht (11) und die dritte Schicht (13) Polylactid, PLA, umfassen und die zweite Schicht (12) eine PLA-freie Laserpolymermischung (16) umfasst, wobei die Laserpolymermischung (16) wenigstens einen ersten Kunststoff (14a), wenigstens einen zweiten Kunststoff (14b) und wenigstens ein Laseradditiv (15) aufweist, wobei ein Material des ersten Kunststoffes (14a) unterschiedlich zu einem Material des zweiten Kunststoffes (14b) ist.

2. Schichtverbund (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kunststoff (14a) Polycarbonat, PC, ist.

3. Schichtverbund (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserpolymermischung (16) einen Gewichtsanteil des ersten Kunststoffs (14a) von wenigstens 50% und höchstens 85% aufweist.

4. Schichtverbund (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kunststoff (14b) Polyethylen- Terephthalat-Glycol-Copolymer, PETG, ist.

5. Schichtverbund (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserpolymermischung (16) einen Gewichtsanteil des zweiten Kunststoffs (14b) von wenigstens 15% und höchstens 50% aufweist.

6. Schichtverbund (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laseradditiv (15) durch ein im Infrarot- Bereich, insbesondere im Nahinfrarot-Bereich, absorbierendes Material gebildet ist.

7. Schichtverbund (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des absorbierenden Materials des Laseradditivs (15) Wellenlängen von wenigstens 760 nm und höchstens 2500 nm, bevorzugt 1064 nm, absorbierbar sind.

8. Schichtverbund (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laseradditiv (15) durch Titannitrid, TiN, eine Wolfram-Oxid-Verbindung, eine Molybdän-Oxid-Verbindung, insbesondere Kupfer-Molybdän-Oxid, eine Kupfer-Oxid-Verbindung, insbesondere Kupfer-Phosphat-Oxid, Ruß-Pigmente oder als gekapseltes Laseradditiv ausgebildet ist.

9. Schichtverbund (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserpolymermischung (16) einen Gewichtsanteil des Laseradditivs (15) von wenigstens 0,0005% und höchstens 5% aufweist.

10. Schichtverbund (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Extrusionstemperatur des ersten Kunststoffs (14a) und/ oder eine Extrusionstemperatur des zweiten - 18 -

Kunststoffs (14b) im Wesentlichen gleich, insbesondere innerhalb einer Abweichung von höchstens 10%, zu einer Extrusionstemperatur von PLA ist.

11. Kartenförmiger Datenträger, insbesondere Smart Card, umfassend einen Schichtverbund (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

12. Verfahren zum Herstellen eines Schichtverbundes (10) für einen kartenförmigen Datenträger, insbesondere für eine Smart Card, nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

Bereitstellen (1) von Polylactid, PLA, für die erste Schicht (11) und die dritte Schicht (13) in einem Hauptextruder einer Extrusionsvorrichtung;

Bereitstellen (2) der PLA-freien Laserpolymermischung (16) für die zweite Schicht (12) in einem Nebenextruder der Extrusionsvorrichtung;

Ko-Extrusion (3) des PLA und der PLA-freien Laserpolymermischung (16) zu einem Schichtverbund (10).

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen (2) der PLA-freien Laserpolymermischung (16) eine Vormischung des ersten Kunststoffs (14a), des zweiten Kunststoffs (14b) und des Laseradditivs (15) umfasst.

Description:
Schichtverbund für einen kartenförmigen Datenträger, kartenförmiger Datenträger und Verfahren

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schichtverbund für einen kartenförmigen Datenträger sowie einen kartenförmigen Datenträger und ein Verfahren zum Herstellen eines Schichtverbundes für einen kartenförmigen Datenträger.

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Datenträger bekannt, beispielsweise kartenförmige Datenträger, insbesondere Kreditkarten, Smart Cards, Dual-Interfacekarten oder auch Identifikationsdokumente, wie beispielsweise Personalausweise. Weiterhin ist es bekannt, hierzu einen Schichtverbund aus mehreren gestapelten Schichten bereitzustellen, in welchem beispielsweise elektrische und/ oder elektronische Komponenten eingebaut werden können oder welche als Overlay, insbesondere als transparente oder bedruckte Designschichten dienen. Die Schichten sind bevorzugt als Kunststoffschichten ausgebildet und können mittels eines Extrusionsverfahrens erzeugt werden. Anschließend können die Schichten bedruckt werden und durch Lamination mittels Druck und Wärme zu einem Kartenkörper für den kartenförmigen Datenträger miteinander verbunden werden.

Es ist bekannt, dass derartige Datenträger bzw. Karten im Allgemeinen aus thermoplastischen Materialien wie Polyvinylchlorid (PVC) und Polyethylenterephthalat (PET) hergestellt werden. In den letzten Jahren hat jedoch das zunehmende Umweltbewusstsein die Aufmerksamkeit auf die Anwendung biologisch abbaubarer Kunststoffe gelenkt. Beispielsweise wird vermehrt Polyactid (PLA), umgangssprachlich Polymilchsäure, eingesetzt. PLA kann durch Wärmezufuhr verformt werden und ist daher auch ein thermoplastisches Material. Vorteilhaft sind Polylactid-Kunststoffe biokompatibel und daher umweltschonend.

Es hat sich jedoch bei der Verwendung von PLA als nachteilig herausgestellt, dass eine Bedruckung einer PLA-Schicht oder einer PLA-Folie mittels eines Lasers problematisch ist und daher eine PLA-Schicht oder eine PLA-Folie nur eine geringe laserbasierte Bearbeitbarkeit und Bedruckbarkeit aufweist. Dies resultiert daraus, dass derartige Kunststoffe im Bereich des nahen ultravioletten bis nahen infraroten Lichtes nahezu keine Laserstrahlung absorbieren können. Die Personalisierung bzw. Bedruckung eines kartenförmigen Datenträgers mittels eines Lasers bei einer vorhandenen PLA-Schicht oder PLA-Folie ist daher erschwert oder nicht möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schichtverbund für einen kartenförmigen Datenträger, insbesondere für eine Smart Card, anzugeben, wobei eine Personalisierung mittels eines Lasers für die umweltfreundliche Verwendung von PLA-Schichten ermöglicht und verbessert werden kann. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen entsprechenden kartenförmigen Datenträger sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Schichtverbundes anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch einen Schichtverbund mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch einen kartenförmigen Datenträger mit den Merkmalen des Anspruchs 11 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und in Bezug auf die Beschreibung und die Figuren offenbart. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schichtverbund beschrieben sind, auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen kartenförmigen Datenträger sowie dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen werden kann.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Schichtverbund für einen kartenförmigen Datenträger, insbesondere eine Smart Card, bereitgestellt, wobei der Schichtverbund wenigstens drei Schichten mit einer ersten Schicht, einer zweiten Schicht und einer dritten Schicht umfasst, wobei die zweite Schicht zwischen der ersten Schicht und der dritten Schicht angeordnet ist, wobei die erste Schicht und die dritte Schicht Polylactid, PLA, umfassen und die zweite Schicht eine PLA-freie Laserpolymermischung umfasst, wobei die Laserpolymermischung wenigstens einen ersten Kunststoff, wenigstens einen zweiten Kunststoff und wenigstens ein Laseradditiv aufweist, wobei ein Material des ersten Kunststoffes unterschiedlich zu einem Material des zweiten Kunststoffes ist. Mit anderen Worten sind zwei, insbesondere transparente, PLA-Schichten vorgesehen, wobei zwischen den PLA-Schichten eine, insbesondere transparente, Schicht mit der Laserpolymermischung vorgesehen ist. Dabei weist die Laserpolymermischung wenigstens drei Materialien, insbesondere einen ersten und einen zweiten Kunststoff und ein Laseradditiv auf. Bevorzugt ist das PLA für die erste Schicht und für die dritte Schicht höchst amorph, um einen besseren Verbund für den Schichtverbund zu gewährleisten.

Im Rahmen der Anmeldung umfasst der Schichtverbund wenigstens drei Schichten. Beispielhaft sind alle drei Schichten für die Bedruckung transparent ausgebildet. Insbesondere kann eine Vielzahl von Schichten vorgesehen sein. Bevorzugt sind die Schichten parallel zueinander und übereinandergestapelt angeordnet. Mit anderen Worten liegen die Schichten im Schichtverbund aufeinander.

Im Rahmen der Anmeldung umfassen kartenförmige Datenkörper bevorzugt Smart Cards, wobei der Schichtverbund als Overlay dienen kann. Es ist festzuhalten, dass die Erfindung jedoch auf verschiedenste Kartentypen je nach Bedarf übertragen werden kann.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Verwendung von PLA-Schichten sehr umweltschonend ist. Zusätzlich kann durch das Laseradditiv der Laserpolymermischung eine zuverlässige und kontrastreiche Bedruckung und damit eine Personalisierung des gesamten Schichtverbundes ermöglicht werden. Dabei sorgt das Laseradditiv in der Laserpolymermischung bei einem Kontakt mit Laserstrahlung für eine Umsetzung der Laserenergie in Schmelzwärme, sodass das Laseradditiv aufgrund einer lokalen Änderung des Brechungsindex in Graustufen von Weiß bis Schwarz gefärbt erscheinen kann und einen hohen Kontrast als Bedruckung aufweisen kann. Mit anderen Worten kann mittels des Laseradditivs eine verbesserte Konturen- und Kontrastschärfe und auch eine erhöhte Langlebigkeit bzw. Resistenz gegenüber Umwelteinflüssen der Bedruckung garantiert werden. Insbesondere kann die Laserpolymermischung durch die Verwendung des Laseradditivs sozusagen lasersensibilisiert und damit durch den Laser bedruckbar und bearbeitbar werden. Das Laseradditiv kann dabei bevorzugt bei nicht-transparenten oder transparenten Schichten eine Bedruckung ermöglichen. Beispielhaft kann die lasersensibilisierte Laserpolymermischung als zweite Schicht zwischen der transparenten ersten PLA-Schicht und der transparenten dritten PLA-Schicht angeordnet sein. Weiterhin kann mittels der Verwendung eines Lasers zur Bedruckung der Laserpolymermischung generell eine hohe Eindringtiefe der Laserstrahlung in die Laserpolymermischung ermöglicht werden, wodurch die Bedruckung zugleich verschleißfest und fälschungssicher ist. Insgesamt stellt die Laserbedruckung eine schnelle, flexible und präzise Bedruckungstechnik im Vergleich zu herkömmlichen Druckverfahren dar. Es lässt sich daher zusammenfassend auf einfache Weise ein umweltfreundlicher laserbedruckbarer PLA aufweisender Schichtverbund bereitstellen.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der erste Kunststoff Polycarbona t, PC, ist. Die Verwendung von Polycarbonat hat den Vorteil, dass sich Polycarbonat sehr gut mit einem Laser bedrucken bzw. bearbeiten lassen kann. Durch die Verwendung von Polycarbonat kann daher die Bedruckbarkeit des Schichtverbundes zusätzlich zu der Verwendung des Laseradditivs nochmals verbessert werden. Im Rahmen der Anmeldung kann beispielhaft vorgesehen sein, dass er erste Kunststoff als Polycarbonat auch aus einer Mischung von verschiedenen Polycarbonaten mit unterschiedlichen Schmelzviskositäten ausgebildet ist.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Laserpolymermischung einen Gewichtsanteil des ersten Kunststoffs von wenigstens 50% und höchstens 85% aufweist. Beispielhaft kann daher die Laserpolymermischung zwischen 50% Gewichtsanteil und 85% Gewichtsanteil Polycarbonat aufweisen. Somit kann Polycarbonat den Hauptbestandteil der Laserpolymermischung bilden.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der zweite Kunststoff Polyethylen-Terephthalat-Glycol-Copolymer, PETG, ist. Die Verwendung von PETG in der Laserpolymermischung hat den Vorteil, dass die Extrusionstemperatur von PETG bei annähernd 230°C liegt, wobei die Extrusionstemperatur von PLA ebenfalls annähernd bei 230°C liegt. Somit kann die Extrusionstemperatur der Laserpolymermischung durch die Verwendung von PETG an die Extrusionstemperatur von PLA angenähert werden und eine Ko-Extrusion des Schichtverbundes vereinfacht und verbessert werden.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Laserpolymermischung einen Gewichtsanteil des zweiten Kunststoffs von wenigstens 15% und höchstens 50% aufweist. Beispielhaft kann daher die Laserpolymermischung zwischen 15% Gewichtsanteil und 50% Gewichtsanteil PETG aufweisen. Somit kann PETG den Nebenbestandteil der Laserpolymermischung bilden.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das Laseradditiv durch ein im Infrarot-Bereich, insbesondere im Nahinfrarot-Bereich, absorbierendes Material gebildet ist. Insbesondere kann das Laseradditiv als Granulat vorliegen, wobei das Granulat durch das im Infrarot-Bereich absorbierende Material gebildet ist. Mit anderen Worten wird das Laseradditiv bevorzugt durch eine Vielzahl von Partikeln gebildet. Vorzugsweise kann das Laseradditiv homogen in der Laserpolymermischung bzw. innerhalb der zweiten Schicht verteilt sein. Dies hat den Vorteil, dass die Bedruckung vereinheitlicht wird und der Kontrast verschärft werden kann. Folglich können höchste Auflösungen und Konturenschärfen für die Bedruckung realisiert werden. Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, dass in der Laserpolymermischung unterschiedliche Laseradditive eingesetzt werden. Bevorzugt kann das Laseradditiv durch nanoskalige Metalloxid-Partikel gebildet sein, welche sichtbares Licht aufgrund ihrer geringen Teilchengröße nicht streuen, aber die Wellenlänge des Lasers im Infrarotbereich, insbesondere im Nahinfrarot-Bereich, absorbieren und damit die Bedruckung ermöglichen können. Wenn beispielsweise ein Laserstrahl auf ein Metalloxid-Partikel trifft, wird die Laserenergie vom Metalloxid-Partikel absorbiert und die unmittelbare Umgebung erwärmt. Dies kann eine lokal begrenzte Änderung des Brechungsindex zur Folge haben, wobei das jeweilige Metalloxid-Partikel je nach dem vorhandenen Material des ersten Kunststoffs und des zweiten Kunststoffs in der Laserpolymermischung und je nach Wahl der Wellenlänge des Lasers in Graustufen von Weiß bis Schwarz erscheint und daher eine Bedruckung darstellt. Alternativ ist es ebenso denkbar, dass das Laseradditiv durch ein im Ultraviolett-Bereich, insbesondere im Nahultraviolett-Bereich, absorbierendes Material gebildet ist. hn Ultraviolett-Bereich kann analog zum Infrarot-Bereich mittels eines Laseradditivs ebenso eine Bedruckung ermöglicht werden. Hierdurch können für die Bedruckung auch UV-Laser eingesetzt werden. Denkbar wäre ebenso auch eine Bedruckung mittels eines CCb-Lasers.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass mittels des absorbierenden Materials des Laseradditivs Wellenlängen von wenigstens 760 nm und höchstens 2500 nm, bevorzugt 1064 nm, absorbierbar sind. Mit anderen Worten können mittels des absorbierenden Materials Wellenlängen eines Lasers im Nahinfrarot-Bereich absorbiert werden.

Bevorzugt wird eine Wellenlänge von 1064 nm absorbiert. Diese Wellenlänge ist beispielhaft einem Nd:YAG-Laser (kurz für Neodym-dotierter Yttrium- Aluminium-Granat-Laser oder Neodym-YAG-Laser) zugeordnet, welcher ein häufig eingesetzter Festkörperlaser ist.

Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass das Laseradditiv durch Titannitrid, TiN, eine Wolfram-Oxid-Verbindung, eine Molybdän-Oxid- Verbindung, insbesondere Kupfer-Molybdän-Oxid, eine Kupfer-Oxid- Verbindung, insbesondere Kupfer-Phosphat-Oxid, Ruß-Pigmente oder als gekapseltes Laseradditiv ausgebildet ist. Es sind generell weitere Arten von Materialien denkbar, welche die Eigenschaft aufweisen, Laserlicht mit einer bestimmten Wellenlänge zu absorbieren und damit die Bedruckung zu ermöglichen. Es ist hierbei generell denkbar, dass metallische Partikel für das Laseradditiv verwendet werden können. Im Rahmen der Anmeldung bezeichnet ein gekapseltes Laseradditiv eine Ausführungsform des Laseradditivs als eine Vielzahl von Mikrokapseln, welche den Wirkstoff zur Schwärung bzw. zur Bedruckung im Inneren der jeweiligen Kapsel aufweisen. Wenn beispielsweise Laserlicht auf eine Kapsel trifft, kann die Kapsel zerstört werden und der Wirkstoff im Inneren zur Schwärung bzw. zur Bedruckung aktiviert werden.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Laserpolymermischung einen Gewichtsanteil des Laseradditivs von wenigstens 0,0005% und höchstens 5% aufweist. Insbesondere kann der Gewichtsanteil des Laseradditivs bevorzugt bei 5ppm (parts per million) liegen. Der Gewichtsanteil des Laseradditivs kann dabei bevorzugt in Abhängigkeit von der gewünschten Kontraststärke der Bedruckung variiert werden. Beispielhaft kann daher die Laserpolymermischung zwischen 0,0005% Gewichtsanteil und 5% Gewichtsanteil Laseradditiv aufweisen. Somit kann das Laseradditiv den geringsten Bestandteil der Laserpolymermischung bilden.

Beispielhaft wäre daher eine Laserpolymermischung denkbar, welche als ersten Kunststoff Polycarbonat mit einem Gewichtsanteil von 84%, als zweiten Kunststoff PETG mit einem Gewichtsanteil von 15% und ein Laseradditiv mit einem Gewichtsanteil von 1% aufweist. Dabei können die Prozentwerte für den Gewichtsanteil für den ersten Kunststoff, den zweiten Kunststoff und das Laseradditiv variabel aus den angegebenen Bereichen für den Gewichtsanteil derart ausgewählt werden, dass sich in der Gesamtsumme 100% bilden. In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine Extrusions temper atur des ersten Kunststoffs und/ oder eine

Extrusions temper atur des zweiten Kunststoffs im Wesentlichen gleich, insbesondere innerhalb einer Abweichung von höchstens 10%, zu einer Extrusionstemperatur von PLA ist. Beispielhaft weist PETG als zweiter Kunststoff eine Extrusionstemperatur von annähernd 230°C auf, wobei die Extrusionstemperatur von PLA ebenfalls annähernd bei 230°C liegt. PC weist im Gegensatz dazu eine Extrusionstemperatur von annähernd 300°C auf. Somit kann bei der Verwendung von PC und PETG für die Laserpolymermischung durch eine geeignete Mischung von PC und PETG die gesamte Extrusionstemperatur der Laserpolymermischung durch die Verwendung von PETG an die Extrusionstemperatur von PLA angenähert werden und eine Ko-Extrusion des Schichtverbundes vereinfacht und verbessert werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein kartenförmiger Datenträger, insbesondere eine Smart Card, vorgesehen, welcher einen erfindungsgemäßen Schichtverbund umfasst. Folglich weist der erfindungsgemäße kartenförmige Datenträger die gleichen Vorteile auf, wie sie im Hinblick auf den erfindungsgemäßen Schichtverbund erläutert wurden.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Schichtverbundes für einen erfindungsgemäßen kartenförmigen Datenträger, insbesondere für eine Smart Card, vorgesehen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

Bereitstellen von Polylactid, PLA, für die erste Schicht und die dritte Schicht in einem Hauptextruder einer Extrusionsvorrichtung; Bereitstellen der PLA-freien Laserpolymermischung für die zweite Schicht in einem Nebenextruder der Extrusionsvorrichtung;

Ko-Extrusion des PLA und der PLA-freien Laserpolymermischung zu einem Schichtverbund.

Insbesondere kann das PLA für die erste Schicht und für die dritte Schicht als Granulat für den Hauptextruder bereitgestellt werden. Die Laserpolymermischung für die zweite Schicht kann beispielhaft ebenso als Granulat für den Nebenextruder bereitgestellt werden. Bei der Ko-Extrusion können unterschiedliche Materialien durch die gleiche Extrusionsvorrichtung gefördert werden. Dabei können durch die Verwendung von Hauptextruder und Nebenextruder die unterschiedlichen Materialien zu einem spezifischen Schichtverbund vereint werden. In der Extrusionsvorrichtung können beispielsweise das PLA-Granulat im Hauptextruder und das Granulat der Laserpolymermischung im Nebenextruder aufgeschmolzen werden und die Schichten des Schichtverbundes vereint und ausgebildet werden. Dabei sind idealerweise die Extrusionstemperatur des PLA und die Extrusionstemperatur der Laserpolymermischung annähernd gleich, damit eine ähnliche Viskosität der Materialien gegeben ist. Somit kann eine stabile Verbindung für den Schichtverbund sichergestellt werden. Der Einsatz der Ko-Extrusion hat im Vergleich zur Lamination den Vorteil, dass das gesamte Material aufgeschmolzen wird und für den Verbund zur Verfügung steht, wobei bei der Lamination unter Druck und Wärme nur Material an den Grenzflächen der Schichten für den Verbund zur Verfügung steht. Folglich kann die Haltbarkeit des Schichtverbundes durch die Ko-Extrusion verstärkt werden. Anschließend an die Herstellung des Schichtverbundes kann der kartenförmige Datenträger weiterhin durch Lamination des Schichtverbundes als Overlay-Folie mit weiteren Kernfolien hergestellt werden.

Insgesamt weist das erfindungsgemäße Verfahren die gleichen Vorteile auf, wie sie im Hinblick auf den erfindungsgemäßen Schichtverbund erläutert wurden.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Bereitstellen der PLA-freien Laserpolymermischung eine Vormischung des ersten Kunststoffs, des zweiten Kunststoffs und des Laseradditivs umfasst. Bevorzugt kann dabei das Laseradditiv homogen in der Laserpolymermischung verteilt sein. Alternativ können der erste Kunststoff, der zweite Kunststoff und das Laseradditiv für die Laserpolymermischung einzeln nacheinander im Nebenextruder bereitgestellt werden.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren beispielhaft im Rahmen von Ausführungsformen beschrieben. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren zeigen nachfolgend:

Figur 1 eine Querschnittansicht eines Schichtverbundes nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel; und

Figur 2 eine schematische Ansicht für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Schichtverbundes. Figur 1 zeigt eine Querschnittansicht eines Schichtverbundes 10 nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel. Der Schichtverbund 10 ist geeignet für einen kartenförmigen Datenträger, insbesondere für eine Smart Card. Der Schichtverbund 10 kann beispielsweise eine Overlay-Folie für die Smart Card bilden.

Der Schichtverbund 10 umfasst drei Schichten 11, 12, 13 mit einer ersten Schicht 11, einer zweiten Schicht 12 und einer dritten Schicht 13, wobei die zweite Schicht 12 zwischen der ersten Schicht 11 und der dritten Schicht 13 angeordnet ist. Beispielhaft sind die erste Schicht 11 , die zweite Schicht 12 und die dritte Schicht 13 transparent ausgebildet.

Die erste Schicht 11 und die dritte Schicht 13 umfassen Polylactid, PLA. Mit anderen Worten sind die erste Schicht 11 und die dritte Schicht 13 aus PLA gebildet. Folglich kann ein umweltfreundlicher PLA-aufweisender Schichtverbund 10 für den kartenförmigen Datenträger bereitgestellt werden.

Die zweite Schicht 12 umfasst eine PLA-freie Laserpolymermischung 16. Mit anderen Worten ist die zweite Schicht 12 aus der Laserpolymermischung 16 gebildet. Die Laserpolymermischung 16 weist einen ersten Kunststoff 14a, einen zweiten Kunststoff 14b und ein Laseradditiv 15 auf. Der erste Kunststoff 14a ist beispielhaft Polycarbonat, PC. Insbesondere weist die Laserpolymermischung 16 einen Gewichtsanteil des ersten Kunststoffs 14a von wenigstens 50% und höchstens 85% auf. Weiterhin ist der zweite Kunststoff 14b beispielhaft Polyethylen-Terephthalat-Glycol-Copolymer, PETG. Folglich ist das Material des ersten Kunststoffs 14a unterschiedlich zu dem Material des zweiten Kunststoffs 14b. Insbesondere weist die Laserpolymermischung 16 einen Gewichtsanteil des zweiten Kunststoffs 14b von wenigstens 15% und höchstens 50% auf.

Weiterhin ist das Laseradditiv 15 durch ein im Infrarot-Bereich, insbesondere im Nahinfrarot-Bereich, absorbierendes Material gebildet ist. Bevorzugt kann mittels des absorbierenden Materials des Laseradditivs 15 eine Wellenlänge von 1064 nm, beispielsweise von einem Nd:YAG-Laser, absorbiert werden. Beispielsweise kann das Laseradditiv 15 durch Kupfer-Molybdän-Oxid gebildet sein. Insbesondere weist die Laserpolymermischung 16 einen Gewichtsanteil des Laseradditivs 15 von wenigstens 0,0005% und höchstens 5% auf.

Die Verwendung von PETG in der Laserpolymermischung 16 hat den Vorteil, dass die Extrusionstemperatur von PETG bei annähernd 230°C liegt, wobei die Extrusionstemperatur von PLA ebenfalls annähernd bei 230°C liegt. Mit anderen Worten ist die Extrusionstemperatur des zweiten Kunststoffs 14b gleich zu der Extrusionstemperatur von PLA. Somit kann die Extrusionstemperatur der Laserpolymermischung 16 durch die Verwendung von PETG an die Extrusionstemperatur von PLA angenähert werden und eine Ko-Extrusion des Schichtverbundes 10 vereinfacht und verbessert werden.

Insgesamt ist die Verwendung von PLA-Schichten für den Schichtverbund 10 sehr umweltschonend. Zusätzlich kann durch das Laseradditiv 15 der Laserpolymermischung 16 eine zuverlässige und kontrastreiche Bedruckung und damit eine Personalisierung des gesamten Schichtverbundes 10 ermöglicht werden. Die Verwendung von Polycarbonat für den ersten Kunststoff 14a hat den Vorteil, dass sich Polycarbonat sehr gut mit einem Laser bedrucken bzw. bearbeiten lassen kann. Durch die Verwendung von Polycarbonat kann daher die Bedruckbarkeit des Schichtverbundes 10 zusätzlich zu der Verwendung des Laseradditivs 15 nochmals verbessert werden. Es lässt sich daher zusammenfassend auf einfache Weise ein umweltfreundlicher laserbedruckbarer PLA aufweisender Schichtverbund 10 bereitstellen.

Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Schichtverbundes 10. Insbesondere kann ein Schichtverbund 10 nach Figur 1 hergestellt werden. Das Verfahren weist die folgenden Verfahrensschritte auf:

In einem ersten Schritt 1 wird Polylactid, PLA, für die erste Schicht 11 und die dritte Schicht 13 in einem Hauptextruder einer Extrusionsvorrichtung bereitgestellt. Dabei kann bevorzugt das PLA als Granulat bereitgestellt werden. In einem zweiten Schritt 2 wird die PLA-freie

Laserpolymermischung 16 für die zweite Schicht 12 in einem Nebenextruder der Extrusionsvorrichtung bereitgestellt. Dabei kann bevorzugt die Laserpolymermischung 16 ebenso als Granulat bereitgestellt werden. Hierbei kann die Reihenfolge der Schritte 1 und 2 variiert werden. In einem dritten Schritt 3 erfolgt eine Ko-Extrusion des PLA und der PLA-freien Laserpolymermischung 16 zu einem Schichtverbund 10. Bei der Ko- Extrusion können unterschiedliche Materialien durch die gleiche Extrusionsvorrichtung gefördert werden. In der Extrusionsvorrichtung können beispielsweise das PLA-Granulat im Hauptextruder und das Granulat der Laserpolymermischung 16 im Nebenextruder aufgeschmolzen werden und die Schichten des Schichtverbundes 10 vereint und ausgebildet werden. Dabei sind beispielhaft die Extrusionstemperatur des PLA und die Extrusionstemperatur der Laserpolymermischung 16 durch die Verwendung von PETG als zweiten Kunststoff 14b annähernd gleich, damit eine ähnliche Viskosität der Materialien gegeben ist. Somit kann eine stabile Verbindung für den Schichtverbund 10 sicher gestellt werden.

Vorzugsweise kann das Bereitstellen der PLA-freien Laserpolymermischung 16 im zweiten Verfahrensschritt 2 eine Vormischung des ersten Kunststoffs 14a, des zweiten Kunststoffs 14b und des Laseradditivs 15 umfassen.

Anschließend an die Herstellung des Schichtverbundes 10 kann der kartenförmige Datenträger weiterhin durch Lamination des Schichtverbundes 10 als Overlay-Folie mit weiteren Kernfolien her gestellt werden.

Bezugszeichenliste

1 erster Verfahrensschritt

2 zweiter Verfahrensschritt

3 dritter Verfahrensschritt

10 Schichtverbund

11 erste Schicht

12 zweite Schicht

13 dritte Schicht

14a erster Kunststoff

14b zweiter Kunststoff

15 Laseradditiv

16 Laserpolymermischung