Способ получения поликарбонатной многослойной структуры

Изобретение относится к полимерным многослойным структурам и касается способа получения поликарбонатной многослойной структуры. Содержит два полимерных слоя, каждый из которых сделан из поликарбонатного полимера, основанного на бисфеноле А. Между полимерными слоями размещен компонент, включая следующие этапы: а) компонент размещают на первом полимерном слое или размещают в углубление первого полимерного слоя, b) первый полимерный слой покрывают на стороне, на которой или в которой размещен компонент, по крайней мере, в области компонента с жидким средством, содержащим растворитель или смесь растворителей и производную поликарбоната, основанную на присоединенном к одному и тому же атому двузамещенного диоксидифенил циклоалкана, с) необязательно этап высушивания проводят после этапа b), d) после этапа b) или этапа с) второй полимерный слой помещают на первый полимерный слой, покрывая компонент, е) первый полимерный слой и второй полимерный слой ламинируют друг с другом под давлением, при температуре от 120°С до 180°С и в течение определенного времени. Изобретение обеспечивает способ ламинирования чувствительного к температуре и/или давлению компонента между двумя полимерными слоями поликарбоната, в котором предотвращены повреждение или ухудшение компонента, но при этом обеспечены высокая целостность и срок службы произведенной структуры. 6 н. и 14 з.п. ф-лы, 10 ил., 4 пр.

 

Область техники изобретения

Изобретение относится к способу получения структуры с, по крайней мере, одним первым полимерным слоем и вторым полимерным слоем, каждый из которых изготовлен из поликарбонатного полимера, основанного на бисфеноле А, между полимерными слоями будет расположен компонент, включая следующие этапы: компонент расположен на первом полимерном слое или помещен в углубление первого полимерного слоя, затем второй полимерный слой помещен на первый полимерный слой, покрывая компонент, и первый полимерный слой и второй полимерный слой ламинированы друг с другом под давлением, при повышенной температуре и в течение определенного времени. Изобретение дополнительно относится к структуре, которая достигается таким образом, к применению в методе получения защищенного и/или ценного документа и к защищенному и/или ценному документу, который будет сделан таким образом.

Область техники изобретения и известный уровень техники

При интегрировании электронных компонентов, в частности интегрированных полупроводников (ИП), но также и микросхемных модулей, дисплеев, батарей, катушек, конденсаторов, контактных точек и т.п. в документы на основе поликарбоната (ПК) есть, к примеру, для тонких полупроводниковых структур проблемы преждевременного разрушения или уменьшения срока службы компонентов во время ламинации при тепловой и механической перегрузке или нагрузке. В существующем уровне техники способы вышеупомянутого вида, к примеру, для производства ПК смарт-карт путем ламинирования отдельных слоев пленки расположение ПК пленки производится непосредственно поверх чипа. В промышленно сложившемся методе приготовленные карточные структуры были спрессованы друг с другом при одновременном действии температуры и давления для того, чтобы сформировать "квазимонолитный" блок. Так как ПК немедленно не смягчается из-за его специфического коэффициента теплопередачи и его относительно высокой температуры стеклования Tg, присутствует увеличенное механическое давление непосредственно в микросхеме, это давление приводит в большинстве случаев к механическому разрушению микросхемы.

Для того чтобы избежать этой проблемы, как известно в данной области, наносят самоклеющиеся или эластичные пленки на электронные компоненты, таким образом PC пленки со встроенными компонентами, как к примеру микросхемы, могут быть комбинированы в карте без большого риска разрушения компонента. Обычно эти клеевые слои являются слабыми местами карточной структуры. Через край карты могут легко проступить водяной пар и воздух и таким образом привести к позднему расслаиванию. Другие воздействия окружающей среды, в частности повышенные температуры, а также быстрые изменения температуры, могут привести к тому, что карта будет расколота и больше не сможет быть использована. Дополнительно, адгезивные пленки с толщиной <50 мкм могут быть только с трудностями или вовсе не быть обработаны вручную в промышленном масштабе и быть несгибаемыми, когда это является важным, к примеру, для заполнения впадин. Подобные размышления относятся к компонентам, которые имеют дифракционные структуры, к примеру, объемные голограммы. Если голограмма будет непосредственно ламинирована дополнительными ПК пленками для формирования карты, то это будет происходить при определенных обстоятельствах с видимыми и ощутимыми потерями качества представления голограммы, в частности цветов и 3-мерной видимости. Большинство объемных голограмм, основанных на фотополимерах, имеют температуру размягчения или температуру стеклования Tg явно ниже 150°С. Если во время ламинации ПК пленки, являющиеся по прежнему твердыми вначале, прессованы на мягком фотополимере голограммы, Брэговские плоскости будут смещены и определенные элементы окажутся смещены в их длинах волны. К примеру, зеленые элементы изображения станут желтыми элементы изображения и т.д. Дополнительно, в частности для объемных голограмм, 3-мерная видимость явно уменьшена, и голограммы будут казаться довольно плоскими и 2-мерными и бледными. Эти эффекты также основаны на той проблеме, что или "жесткий" ПК помещен на хрупкую поверхность и вызвано механическое давление, или деформированы более мягкие тела, к примеру, сделанные из фотополимера, таким образом, эти компоненты будут ухудшены в их функционировании.

Из документа ЕР 0688839 А2 как таковые известны поликарбонаты, основанные на присоединенном к одному и тому же атому двузамещенного диоксидифенил циклоалкана. В этом аналоге такие поликарбонаты применяются в качестве связывающих веществ красок для шелкотрафаретной печати. Из этого документа могут также быть взяты способы получения таких поликарбонатов. Таким образом, этот документ с его полным содержанием является включенным в рамках раскрытия настоящей заявки.

Техническая задача изобретения

Таким образом, технической задачей изобретения является обеспечить способ ламинирования чувствительного к температуре и/или давлению компонента между двумя полимерными слоями поликарбоната, в котором повреждение или ухудшение компонента уменьшены или предотвращены, но, однако, обеспечены очень высокая целостность и срок службы произведенной структуры.

Основы изобретения и предпочтенных воплощений

Для достижения этой технической задачи изобретение показывает способ получения структуры с, по крайней мере, одним первым полимерным слоем и вторым полимерным слоем, каждый из которых сделан из поликарбонатного полимера, основанного на бисфеноле А, между полимерными слоями будет расположен компонент, включая следующие этапы: а) компонент располагают на первом полимерном слое или помещают в углубление первого полимерного слоя, b) первый полимерный слой покрывают на стороне, на которой или в которой расположен компонент, по крайней мере, в области компонента жидким средством, содержащим растворитель или смесь растворителей и производную поликарбоната, основанную на присоединенном к одному и тому же атому двузамещенного диоксидифенил циклоалкана, с) необязательно этап высушивания проводят после этапа b), d) после этапа b) или этапа с) второй полимерный слой помещают на первый полимерный слой, покрывая компонент, е) первый полимерный слой и второй полимерный слой ламинируют друг с другом под давлением, при температуре от 120°С до 200°С или 220°С и в течение определенного времени.

Изобретение основано на открытии, что производные поликарбоната, используемые согласно изобретению, станут свободнотекущими уже при температурах ниже обычной температуры размягчения поликарбонатных материалов для пленок и других слоев (поликарбонат, основанный на бисфеноле А, Tg приблизительно 150°С), и в то же время хорошо совместимы с поликарбонатными материалами для пленок, таких как, к примеру, пленки Makrofol®. Свободнотекучее поведение уже в более низких температурах, чем стандартные температуры ламинации, приведет к тому, что компоненты будут спрессованы в более низкой степени в начале ламинации, когда давление уже оказано, но многослойная структура для того, чтобы быть ламинированной, не нагрета до температуры ламинации. Высокая совместимость отмечена слоем, обеспеченным согласно изобретению производной поликарбоната в сочетании с поликарбонатными материалами пленок для формирования монолитной структуры. Граница слоя между материалами не может больше быть оптически обнаружена после ламинации. Ламинационная защита компонентов в связи с высокой совместимостью может также быть основана, не будучи связанной с конкретной теорией, на том, что, к удивлению, в производной поликарбоната фазовый переход может произойти после первого нагревания, во время указанного фазового перехода температура стеклования Tg повысится до значений, которые являются близки к таковому для поликарбоната, основанного на бисфеноле А.

В результате производные поликарбоната, используемые согласно изобретению, позволяют комбинацию или ламинацию при включении чувствительных к давлению и температуре компонентов производной поликарбоната помимо этого поведения, после подвергания температуре (т.е. во время ламинации), как "чистый" поликарбонат, основанный на бисфеноле А.

Другое преимущество изобретения состоит в том, что жидкие средства, используемые согласно изобретению, в частности растворы, могут быть применены печатной техникой и могут таким образом быть использованы для общепринятых способов печати (к примеру, трафаретная печать, гравюра, высокая печать и листовая печать, но также и струйная печать) с соответствующими (низкими) толщинами боковых частей слоя. Это приведет по сравнению с адгезивными пленками, которые будут применены на поверхности, к существенной экономии материала. Коммерчески доступные адгезионные системы (к примеру, основанные на эпоксидах) могут теоретически также быть печатными, однако будут менять цвет во время ламинирования или потеряют свои адгезивные свойства.

Печатный способ также позволяет нанесение по выделенному местонахождению, не по всей поверхности, и разные толщины слоя при способе выделенного местонахождения.

В дополнение к печати жидкие средства также могут быть покрыты при помощи ножа, распределены, распылены, разбросаны или рассыпаны.

В принципе, для изобретения могут использоваться произвольные компоненты. Однако преимущества согласно изобретению будут иметь благоприятный эффект, в частности, с компонентами, которые являются механически и/или термально чувствительны, такие как электронные компоненты или (объемные) голограммы. Электронными компонентами являются, к примеру, интегральные микросхемы, толстопленочные микросхемы, микросхемы, содержащие несколько дискретных активных и пассивных компонентов, датчики, микросхемные модули, дисплеи, батареи, катушки, конденсаторы, контактные точки и многие другие.

Удельное давление (давление в изделии) на этапе е), как правило, находится в диапазоне от 1 бар до 10 бар, в частности в диапазоне от 3 бар до 7 бар. Температура на этапе е) находится предпочтительно в диапазоне от 140°С до 180°С, в частности в диапазоне от 150°С до 170°С. Период времени на этапе е) может быть в диапазоне от 0.5 с до 45 мин, в частности от 10 до 30 мин.

На этапе с) высыхание может быть выполнено при температуре в диапазоне от 20°С до 120°С, в частности от 60°С до 120°С, предпочтительно от 80°С до 110°С, на период времени, по крайней мере, 1 мин, предпочтительно от 5 мин до 600 мин, в частности от 10 мин до 120 мин.

Толщина слоя, произведенного на этапе b) (перед или после высыхания), находится, к примеру, в диапазоне от 0.1 мкм до 50 мкм, предпочтительно от 1 мкм до 10 мкм, в частности от 2 мкм до 5 мкм.

Используемые полимерные слои могут иметь толщины в диапазоне от 20 мкм до 1000 мкм, в частности от 50 мкм до 300 мкм. Если углубление обеспечено на этапе а), глубина его может быть от 10% до 100% толщины полимерного слоя. Характерные абсолютные величины углубления находятся в большинстве случаев в диапазоне от 5 мкм до 50 мкм.

Предпочтительно, если производная поликарбоната имеет средний молекулярный вес (средний вес), по крайней мере, 10000, предпочтительно от 20000 до 300000.

В деталях, производная поликарбоната может содержать функциональные единицы карбонатной структуры формулы (I)

где R1 и R2 представляют собой независимо друг от друга водород, галоген, предпочтительно хлор или бром, С18алкил, С56циклоалкил, С610арил, предпочтительно фенил, и С712аралкил, предпочтительно фенил-С14алкил, в частности бензил; m является целым числом от 4 до 7, предпочтительно 4 или 5; R3 и R4 могут быть индивидуально выбраны для каждого X и независимо представляют водород или C16алкил; Х является углеродом и n является целым числом больше чем 20 с условием, что, по крайней мере, в одном атоме X R3 и R4 оба являются алкилом.

Дополнительно, предпочтительно, если в 1-2 атомах X, в частности только в одном атоме X, R3 и R4 оба являются алкилом. R3 и R4 могут, в частности, быть метилом. Х атомы в альфа положении к дифенил-замещенному С атом (С1) не могут быть диалкил-замещенным. Х атомы в бета положении к С1 могут быть двузамещенным алкилом. Предпочтительно m=4 или 5. Производная поликарбоната может, к примеру, быть сформирована на основе мономеров, таких как 4,4'-(3,3,5-триметил циклогексан-1,1-диил)дифенол, 4,4'-(3,3-диметил циклогексан-1,1-диил)дифенол, или 4,4'-(2,4,4-триметил циклопентан-1,1-диил)дифенол.

Производная поликарбоната согласно изобретению может, к примеру, быть сделана из дифенолов формулы (Ia) согласно документу DE 3832396.6, область раскрытия которого с его полным содержанием тем самым включены в области раскрытия этого описания.

Дифенол формулы (Ia) может использоваться при формировании гомополикарбонатов, так же как некоторые дифенолы формулы (Ia) при формировании сополикарбонатов (значение радикалов, групп и параметров то же самое, как и в формуле I).

Дополнительно, дифенолы формулы (Ia) могут также использоваться в смеси с другим дифенолами, к примеру с таковыми из формулы (Ib)

,

для получения высокомолекулярных, термопластических, ароматических производных поликарбоната.

Подходящими другими дифенолами формулы (Ib) являются те, в которых Z является ароматическим радикалом с от 6 до 30 атомами С, которые могут содержать одно или несколько ароматических ядер, быть замещенными и содержать алифатические радикалы или другие циклоалифатические радикалы кроме таких же из формулы (Iа) или гетероатомы в качестве звеньев моста.

Примерами для дифенолов формулы (Ib) являются: гидрохинон, резорцин, дигидроксидифенилы, би-(гидроксифенил)-алкены, бис-(гидроксифенил)-циклоалкены, бис-(гидроксифенил)-сульфиды, бис-(гидроксифенил)-эфиры, бис-(гидроксифенил)-кетоны, бис-(гидроксифенил)-сульфоны, бис-(гидроксифенил)-сульфоксиды, альфа, альфа'-бис-(гидроксифенил)-диизопропилбензолы и их ядерно-алкилированные и ядерно-галогенизированые соединения.

Эти и другие подходящие дифенолы, к примеру, описаны в документах US-A 3028365, 2999835, 3148172, 3275601, 2991273, 3271367, 3062781, 2970131 и 2999846, в документах DE-A 1570703, 2063050, 2063052, 2211956, FR-A 1561518 и в монографии "Н. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Interscience Publishers, New York 1964", которая с ее полным содержанием таким образом включена в пределах раскрытия настоящей заявки.

Предпочтительными другими дифенолами, к примеру, являются: 4,4'-дигидроксидифенил, 2,2-бис-(4-гидроксифенил)-пропан, 2,4-бис-(4-гидроксифенил)-2-метилбутан, 1,1-бис-(4-гидроксифенил)-циклогексан, альфа, альфа-бис-(4-гидроксифенил)-п-диизопропилбензол, 2,2-бис-(3-метил-4-гидроксифенил)-пропан, 2,2-бис-(3-хлоро-4-гидроксифенил)-пропан, бис-(3,5-диметил-4-гидроксифенил)-метан, 2,2-бис-(3,5-диметил-4-гидроксифенил)-пропан, бис-(3,5-диметил-4-гидроксифенил)-сульфон, 2,4-бис-(3,5-диметил-4-гидроксифенил)-2-метилбутан, 1,1-бис-(3,5-диметил-4-гидроксифенил)-циклогексан, альфа, альфа-бис-(3,5-диметил-4-гидроксифенил)-р-диизопропилбензол, 2,2-бис-(3,5-дихлоро-4-гидроксифенил)-пропан и 2,2-бис-(3,5-дибром-4-гидроксифенил)-пропан.

В частности, предпочтительными дифенолами формулы (Ib), к примеру, являются: 2,2-бис-(4-гидроксифенил)-пропан, 2,2-бис-(3,5-диметил-4-гидроксифенил)-пропан, 2,2-бис-(3,5-дихлоро-4-гидроксифенил)-пропан, 2,2-бис-(3,5-дибромо-4-гидроксифенил)-пропан и 1,1-бис-(4-гидроксифенил)-циклогексан. В частности, 2,2-бис-(4-гидроксифенил)-пропан является предпочтительным. Другие дифенолы могут использоваться индивидуально так же, как в смеси.

Молярное отношение дифенолов формулы (Ia) к, в случае применимости, также используемым другим дифенолам формулы (Ib) должно быть между 100 мол.% (Ia) к 0 мол.% (Ib) и 2 мол.% (Ia) к 98 мол.% (Ib), предпочтительно между 100 мол.% (Ia) к 0 мол.% (Ib) и 10 мол.% (Ia) к 90 мол.% (Ib) и, в частности, между 100 мол.% (Ia) к 0 мол.% (Ib) и 30 мол.% (Ia) к 70 мол.% (Ib).

Высокомолекулярные поликарбонаты из дифенолов формулы (Ia), в случае применимости, в комбинации с другими дифенолами могут быть получены согласно известным способам производства поликарбоната. Различные дифенолы могут быть связаны в статистический способ так же, как поклеточно.

Производные поликарбоната, используемые согласно изобретению, могут быть разветвленными по сути известным способом. Если разветвление желательно, то это может быть достигнуто по сути известным способом путем конденсации небольших количеств, предпочтительно количеств между 0.05 и 2.0 мол.% (относится к используемым дифенолам), трех- или более чем трехфункциональных соединений, в частности как с тремя или более чем тремя фенольными гидроксильными группами. Некоторыми разветвляющими агентами с тремя или более чем тремя фенольными гидроксильными группами являются: флороглюцин, 4,6-диметил-2,4,6-три-(4-гидроксифенил)-гептен-2, 4,6-диметил-2,4,6-три-(4-гидроксифенил)-гептан, 1,3,5-три-(4-гидроксифенил)-бензол, 1,1,1-три-(4-гидроксифенил)-этан, три-(4-гидроксифенил)-фенилметан, 2,2-бис-[4,4-бис-(4-гидроксифенил)-циклогексил]-пропан, 2,4-бис-(4-гидроксифенил-изопропил)-фенол, 2,6-ис-(2-гидрокси-5-метил-бензил)-4-метилфенол, 2-(4-гидроксифенил)-2-(2,4-дигидроксифенил)-пропан, сложный эфир гекса-[4-(4-гидроксифенил-изопропил)-фенил]-ортотерефталевой кислоты, тетра-(4-гидроксифенил)-метан, тетра-[4-(4-гидроксифенил-изопропил)фенокси]-метан и 1,4-бис-[4',4''-дигидрокситрифенил)-метил]-бензол. Некоторыми из других трехфункциональных соединений являются 2,4-дигидрокси бензойная кислота, тримезиновая кислота, цианурхлорид и 3,3-бис-(3-метил-4-гидроксифенил)-2-оксо-2,3-дигидроиндол.

В качестве обрывающих цепь агентов для по сути известного контроля молекулярной массы производных поликарбоната применяются монофункциональные соединения в обычных концентрациях. Подходящими соединениями являются, к примеру, фенол, трет-бутилфенолы или другие алкил-замещенные фенолы. Для управления молекулярной массой, в частности, небольшие количества фенолов формулы (Ic) являются подходящими

где R является разветвленным С8 и/или С9-алкильным радикалом.

Предпочтительно часть протонов СН3 в алкильном радикале R составляет между 47 и 89%, и часть СН и СН2 протонов составляет между 53 и 11%; также предпочтительно R находится в о и/или п положении к ОН группе, и особенно предпочтительно верхний предел орто части составляет 20%. Обрывающие цепь агенты применяются в основном в количестве от 0.5 до 10, предпочтительно от 1.5 до 8 мол.%, относится к используемым дифенолам.

Производные поликарбоната могут предпочтительно быть сделаны согласно межфазному способу (cf. H. Schnell Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, Vol.IX, page 33ff., Interscience Publ. 1964), по сути известному способу.

Здесь дифенолы формулы (Ia) являются растворенными в водной щелочной фазе. Для получения сополикарбонатов с другими дифенолами применяются смеси дифенолов формулы (Ia) и других дифенолов, к примеру, их формулы (Ib). Для управления молекулярной массой могут быть добавлены обрывающие цепь агенты, к примеру, формулы (Ic). Тогда реакция выполнена в присутствии инертной, предпочтительно растворяющей поликарбонат, органической фазы с фосгеном согласно способу межфазной конденсации. Температура реакции между 0°С и 40°С.

В случае применимости также используемые разветвляющие агенты (предпочтительно от 0.05 до 2.0 мол.%) могут или присутствовать с дифенолами в водной щелочной фазе, или могут быть добавлены растворенными в органическом растворителе перед фосгенированием. Кроме дифенолов формулы (Ia) и в случае применимости других дифенолов (Ib) таким образом их моно и/или сложный эфир бис-хлоругольной кислоты может также использоваться, последние будут добавлены растворенными в органических растворителях. Количество обрывающих цепь агентов и разветвляющих агентов тогда зависит от молярного количества дифенольных радикалов, соответствующих формуле (Ia) и, в случае применимости, формуле (Ib); когда сложные эфиры хлоругольной кислоты также применяются, количество фосгена может соответственно быть уменьшено известным способом.

Подходящими органическими растворителями для обрывающих цепь агентов и, в случае применимости, для разветвляющих агентов и сложных эфиров хлоругольной кислоты являются, к примеру, хлористый метилен, хлорбензол и, в частности, смеси хлористого метилена и хлорбензола. В случае применимости, используемые обрывающие цепь агенты и разветвляющие агенты могут быть растворены в том же самом растворителе.

В качестве органической фазы для поликонденсации межфазной границы служит, к примеру, хлористый метилен, хлорбензол и смеси хлористого метилена и хлорбензола.

В качестве водной щелочной фазы служит, к примеру, раствор NaOH. Получение производных поликарбоната согласно способу межфазных границ возможно катализированным обычным способом катализаторами, такими как третичные амины, в частности третичные алифатические амины, такие как трибутиламин или триэтиламин; катализаторы могут быть использованы в количестве от 0.05 до 10 мол.%, упомянуты моли используемых дифенолов. Катализаторы могут быть добавлены перед фосгенированием, или во время, или также после фосгенирования.

Производные поликарбоната могут быть сделаны согласно известному способу в однородной фазе, так называемый "способ пиридина", и согласно известному способу переэтерификации расплавленной массы при использовании, к примеру, дифенилкарбоната вместо фосгена.

Производные поликарбоната могут быть линейными или разветвленными, ими являются гомополикарбонаты или сополикарбонаты, основанные на дифенолах формулы (Ia).

При помощи произвольного состава с другими дифенолами, в частности с таковыми из формулы (Ib), свойства поликарбоната могут быть изменены подходящим способом. В таких сополикарбонатах дифенолы формулы (Ia) содержатся в производных поликарбоната в количестве от 100 мол.% до 2 мол.%, предпочтительно в количестве от 100 мол.% до 10 мол.% и, в частности, в количестве от 100 мол.% до 30 мол.%, ссылаясь на общее количество 100 мол.% единиц дифенола.

Особенно выгодное воплощение изобретения характеризуется тем, что производная поликарбоната содержит сополимер, в частности состоящий из единиц мономера М1 на основе формулы (Ib), предпочтительно бисфенол А, и единиц мономера М2, на основе присоединенного к одному и тому же атому двузамещенного диоксидифенил циклоалкана, предпочтительно 4,4'-(3,3,5-триметил циклогексан-1,1-диил)дифенол, где молярное отношение М2/М1 составляет предпочтительно более чем 0.5. Именно для таких сополимеров было найдено, что неожиданно температура стеклования Tg будет ниже 150°С после первого цикла нагрева и может быть увеличена во втором цикле нагрева, который существенно улучшает стабильность полученной структуры.

Более особенно предпочтительным является жидкое средство, содержащее: А) 1-30 мас.%, предпочтительно 10-25 мас.%, в частности 15-20 мас.% производной поликарбоната, используемой согласно изобретению, и В) 70-99 мас.%, предпочтительно 75-90 мас.%, в частности 80-85 мас.% органического растворителя или смеси растворителей.

Жидкое средство может содержать так называемые функциональные материалы. Ими являются материалы, знакомые специалисту, квалифицированному в данной области (см. также van Renesse, Optical Document Security, 3rd ed., Artech House, 2005), которые применяются для защиты ценных и защищенных от подделки документов. К этому принадлежат люминесцентные вещества (краски или пигменты, органические или неорганические) такие как, к примеру, фотолюминофоры, электролюминофоры, антистоксовые люминофоры, флуорофоры, но также и намагничиваемые, фото-акустически адресуемые или пьезоэлектрические материалы. Это включает в себя флуоресцентные, а также и фосфоресцирующие вещества. Дополнительно могут использоваться Раман-активные или Раман-усиливающие материалы, так же как так называемые штрихкодовые материалы.

Используемыми органическими растворителями являются предпочтительно безгалогеновые растворители. Они могут быть, в частности, алифатическими, циклоалифатическими, ароматическими углеводородами, такими как мезитилен, 1,2,4-триметилбензол, кумол и растворитель из каменноугольной смолы, толуол, ксилол; (органические) сложные эфиры, такие как метилацетат, етилацетат, бутилацетат, метоксипропилацетат, этил-3-этоксипропионат. Предпочтительными являются мезитилен, 1,2,4-триметилбензол, кумол и растворитель из каменноугольной смолы, толуол, ксилол, сложный метиловый эфир уксусной кислоты, сложный этиловый эфир уксусной кислоты, метоксипропилацетат, этил-3-этоксипропионат. Особенно предпочтительными являются: мезитилен (1,3,5-триметилбензол), 1,2,4-триметилбензол, кумол (2-фенилпропан), растворитель из каменноугольной смолы и этил-3-этоксипропионат.

Подходящая смесь растворителей содержит, к примеру А) от 0 до 10 мас.%, предпочтительно от 1 до 5 мас.%, в частности от 2 до 3 мас.% мезитилена, В) от 10 до 50 мас.%, предпочтительно от 25 до 50 мас.%, в частности от 30 до 40 мас.% 1-метокси-2-пропанолацетата, С) от 0 до 20 мас.%, предпочтительно от 1 до 20 мас.%, в частности от 7 до 15 мас.% 1,2,4-триметилбензола, D) от 10 до 50 мас.%, предпочтительно от 25 до 50 мас.%, в частности от 30 до 40 мас.% этил-3-этоксипропионата, Е) от 0 до 10 мас.%, предпочтительно от 0.01 до 2 мас.%, в частности от 0.05 до 0.5 мас.% кумола, и от 0 до 80 мас.%, предпочтительно от 1 до 40 мас.%, в частности от 15 до 25 мас.% растворителя из каменноугольной смолы, относительного количества компонентов от А) до Е), всегда составляющего 100 мас.%.

По причинам низкого термического напряжения на компонент предпочтительно, если температура на этапе е) находится в диапазоне от 120°С до 220°С, в частности от 120°С до 200°С. В начале этапа е) температура может быть от 120°С до 150°С и в конце этапа е) от 150°С до 200°С или 220°С.

Как правило, первый поликарбонатный слой и второй поликарбонатный слой имеет температуру стеклования Tg более чем 145°С, в частности более чем 147°С.

Толщина первого поликарбонатного слоя и второго поликарбонатного слоя может быть идентичной или различной, в диапазоне от 10 до 1,000 мкм, в частности от 20 до 200 мкм. Толщина компонента, измеренная в направлениях, которые ортогональны к главному внешнему виду поликарбонатному слою, находится к примеру в диапазоне от 0.1 до 50 мкм, в частности от 1 до 30 мкм.

Изобретение дополнительно относится к структуре, которая может быть получена способом согласно изобретению. Как структурные особенности, такая структура может содержать первый поликарбонатный слой, второй поликарбонатный слой, компонент, расположенный между первым поликарбонатным слоем и вторым поликарбонатным слоем и промежуточным слоем, соединяющим первый поликарбонатный слой со вторым поликарбонатным слоем и содержащим производную поликарбоната, основанную на присоединенном к одному и тому же атому двузамещенного диоксидифенил циклоалкана, поликарбонатные слои и промежуточный слой будут крепко связаны друг с другом.

Изобретение дополнительно относится к применению способа согласно изобретению для получения защищенного от подделки и/или ценного документа, где необязательно одновременно с, перед или после получения структуры первый поликарбонатный слой и/или второй поликарбонатный слой будут непосредственно или косвенно связаны, по крайней мере, с одним дополнительным слоем, к примеру, печатными слоями. Примерами защищенных от подделки и/или ценных документов являются: удостоверения личности, паспорта, идентификационные карты, контрольно-пропускные карты, визы, налоговые символы, билеты, водительские права, документы транспортного средства, банкноты, чеки, почтовые марки, кредитные карты, любые карты с микропроцессорами и клейкие этикеты (к примеру, для защиты продукта). Такие защищенные от подделки и/или ценные документы как правило, содержат, по крайней мере, одно основание, печатный слой и необязательно слой прозрачного покрытия. Основание, печатный слой и слой самого покрытия может быть составлен из множества слоев. Основание представляет собой несущую структуру, на которую нанесены печатный слой с информацией, изображениями и т.п. В качестве материалов для основания могут использоваться все обычные материалы, основанные на бумаге и/или (органическом) полимере. Такой защищенный от подделки и/или ценный документ содержит в пределах полной многослойной структуры структуру согласно изобретению. Кроме структуры согласно изобретению, по крайней мере, один печатный слой является обеспеченным, в случае применимости, обеспечены несколько печатных слоев, которые могут быть применены между двумя полимерными слоями, на внешней поверхности структуры или на дополнительном слое, связанном со структурой.

В дальнейшем изобретение описано более подробно со ссылкой на неограничивающие воплощения. Есть:

Фигура 1: диаграмма дифференциальной сканирующей калориметрии слоя, содержащего производную поликарбоната, используемую согласно изобретению,

Фигура 2: технологический процесс получения многослойной структуры с полупроводниковым компонентом,

Фигура 3: технологический процесс получения многослойной структуры с объемной голограммой, и

Фигура 4: технологический процесс получения многослойной структуры с дисплеем.

Пример 1: получение производных поликарбоната, которые будут использоваться согласно изобретению.

Пример 1.1: получение первой производной поликарбоната.

205.7 г (0.90 моль) бисфенола А (2,2-бис-(4-гидроксифенил)-пропан, 30.7 г (0.10 моль) 1,1-бис-(4-гидроксифенил)-3,3,5-триметил циклогексана, 336.6 г (6 моль) КОН и 2,700 г воды растворены в атмосфере инертного газа с перемешиванием. Затем добавлен раствор 1.88 г фенола в 2, 500 мл хлористого метилена. В хорошо размешанный раствор введено 198 г (2 моль) фосгена при рН от 13 до 14 и от 21 до 25°С. Затем добавили 1 мл этилпиперидина и перемешивали еще 45 мин. Водная фаза без бисфенолята отделена, после окисления фосфорной кислотой органическая фаза промыта нейтрально водой и освобождена от растворителя.

Производная поликарбоната имела относительную вязкость раствора 1.255.

Пример 1.2: получение второй производной поликарбоната.

В аналогичный способ по Примеру 1.1 смесь 181.4 г (0.79 моль) бисфенола А и 63.7 г (0.21 моль) 1,1-бис-(4-гидроксифенил)-3,3,5-триметил циклогексана реагировала с поликарбонатом.

Производная поликарбоната имела относительную вязкость раствора 1.263.

Пример 1.3: получение третьей производной поликарбоната.

В аналогичный способ по Примеру 1 смесь 149.0 г (0.65 моль) бисфенола А и 107.9 г (0.35 моль) 1,1-бис-(4-гидроксифенил)-3,3,5-триметил циклогексана реагировала с поликарбонатом.

Производная поликарбоната имела относительную вязкость раствора 1.263.

Пример 1.4: получение четвертой производной поликарбоната.

Как в Примере 1, смесь 205.7 г (0.90 моль) бисфенола А и 30.7 г (0.10 моль) 1,1-бис-(4-гидроксифенил)-3,3,5-триметил циклогексана реагировала с поликарбонатом.

Пример 1.5: получение пятой производной поликарбоната.

Как в Примере 1, смесь 181.4 г (0.79 моль) бисфенола А и 63.7 г (0.21 моль) 1,1-бис-(4-гидроксифенил)-3,3,5-триметил циклогексана реагировала с поликарбонатом.

Пример 2: получение жидкого средства, используемого согласно изобретению.

В качестве средства, которое будет применено при помощи печатных методов, к примеру, посредством шелкотрафаретной печати, приготовлен следующий раствор: 17.5 мас. частей поликарбоната из Примера 1.3 и 82.5 мас. частей следующей растворяющей смеси, содержащей:

Мезитилен 2.4
1-метокси-2-пропанолацетат 34.95
1,2,4-триметилбензол 10.75
Этил-3-этоксипропионат 33.35
Кумол 0.105
Растворитель из каменноугольной смолы 18.45

Был получен бесцветный, очень вязкий раствор с вязкостью раствора 800 мПас при 20°С.

Пример 3: измерение температуры стеклования покрытия, содержащего производную поликарбоната из Примера 3.

Был сделан раствор производной поликарбоната Примера 1.3 в смеси растворителей Примера 2, доля производной поликарбоната составила 10 мас.% и доля смеси растворителей составила 90%.

Полученный раствор был отпечатан посредством шелкотрафаретной печати на стеклянной пластине так, чтобы в результате толщины сухого слоя были 5 мкм. Покрытие было высушено в течение 1 часа при 100°С в боксе с осушенной и очищенной атмосферой. Затем высушенная пленка была отделена от стеклянной пластины и исследована посредством дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК).

После высыхания температура размягчения Tg=112°С была обнаружена после первого этапа нагревания. Только после охлаждения и второго этапа нагревания ожидаемые переходы при Tg=185°С соотв. наблюдаются. ДСК (дифференциальная сканирующая калориметрия) диаграмма показана на Фигуре 1. Низкое значение Tg на первом этапе нагревания допускает сравнительно низкую температуру во время ламинации.

Пример 4: получение структур согласно изобретению.

Поликарбонатная пленка 1 Makrofol® 6-2 (толщина приблизительно 100 мкм) покрыта элементами ретрансляторной антенны 2, сделанной из медной и серебряной пасты (Фигура 2а). Элементы ретрансляторной антенны 2 имеют толщину приблизительно 12 мкм. На данной области контакта ретрансляторной антенны 2 расположен полупроводниковый компонент 3, 15 мкм-я так называемая гибкая микросхема контроля электронных ретрансляторных функций (Фигура 2а). Теперь сторона поликарбонатной пленки 1, оснащенная упомянутыми компонентами 2, 3, оснащена посредством шелкотрафаретной печати слоем 4 из состава согласно Примеру 2 (Фигура 2b). Шелкотрафаретная печать сделана дважды. Затем высыхание производится под воздушной атмосферой при 100°С в течение 60 мин. В результате получается слой толщиной приблизительно 3.3 мкм высушенной производной поликарбоната (Фигура 2b). Сторона поликарбонатной пленки 1 с компонентами 2, 3 и слоем поликарбонатной производной 4 покрыта другой поликарбонатной пленкой 5 Makrofol® 6-2 (толщина приблизительно 100 мкм), и таким образом получающаяся структура ламинирована с, в случае применимости, дополнительно сложенными полимерными слоями в обычном промышленном прессе для формования слоистых пластиков при действии обычных давлений (приблизительно 5 бар) и приблизительно при около от 160°С до 200°С и более (Фигура 2с).

Сравнительные эксперименты были проделаны в соответствующий способ, однако без слоя из производной поликарбоната 4.

Принимая во внимание, что выход работоспособных компонентов в способе согласно изобретению составлял приблизительно 75%, способ без производной поликарбоната привел к выходу только приблизительно 25%.

Оптическое исследование структуры не показало распознаваемого фазового предела в областях, где две поликарбонатные пленки 1, 5 были непосредственно (или только слоем 4 из производной поликарбоната) связаны друг с другом. Структура являлась монолитным блоком.

Другим примером для компонента, чтобы быть ламинированным, является объемная голограмма 6, у которой может, к примеру, быть толщина 10 мкм. Обработка имеет место в аналогичном способе, как в вышеупомянутом варианте, и ссылка делается к Фигурам 3а-3с. Структура получена, ламинированная голограмма 6, которая отвечает всем требованиям относительно качества изображения, включая цвета.

Другим примером для других компонентов, которые могут быть ламинированными, могут быть дисплеи 7 или другие электронные компоненты, упомянутые в общей части описания. Если такой компонент 7 имеет толщину слоя более чем 30 мкм, может быть рекомендуемо, чтобы компонент не был помещен на поликарбонатную пленку 1, а в углублении 8 поликарбонатной пленки 1. Затем покрытие с производной поликарбоната сделано соответствующим образом так, чтобы в углублении 8 со вставочным компонентом 7 не осталось полых мест, но полное заполнение достигнуто производной поликарбоната. Соответствующий технологический процесс показан в Фигурах 4а-4с.

1. Способ получения структуры с по крайней мере одним первым полимерным слоем (1) и вторым полимерным слоем (5), каждый из которых сделан из поликарбонатного полимера, основанного на бисфеноле А, между полимерными слоями (1,5) размещен компонент (2, 3, 6, 7), который включает следующие этапы:
a) компонент размещают на первом полимерном слое (1) или помещают в углубление (8) первого полимерного слоя (1),
b) первый полимерный слой (1) покрывают на стороне, на которой или в который размещен компонент (2, 3, 6, 7), по крайней мере в области компонента (2, 3, 6, 7), с жидким средством, содержащим растворитель или смесь растворителей и производную поликарбоната, основанную на присоединенном к одному и тому же атому двузамещенном диоксидифенил циклоалкане,
c) необязательно этап высушивания проводят после этапа b),
d) после этапа b) или этапа с) второй полимерный слой (5) помещают на первый полимерный слой (1), покрывая компонент (2, 3, 6, 7),
e) первый полимерный слой (1) и второй полимерный слой (5) ламинируют друг с другом под давлением при температуре от 120 до 220°С и в течение определенного времени.

2. Способ по п.1, в котором компонент (2, 3, 6, 7) является электронным компонентом (2, 3, 7) или объемной голограммой (6).

3. Способ по п.1, в котором производная поликарбоната имеет средний молекулярный вес (средний вес) по крайней мере 10,000, предпочтительно от 20,000 до 300,000.

4. Способ по п.1, в котором производная поликарбоната содержит функциональные единицы карбонатной структуры формулы (I)

в которой R1 и R2 представляют собой независимо друг от друга водород, галоген, предпочтительно хлор или бром, C1-C8 алкил, С56 циклоалкил, С610 арил, предпочтительно фенил, и С712 аралкил, предпочтительно фенил-C1-C4 алкил, в частности бензил,
m является целым числом от 4 до 7, предпочтительно 4 или 5,
R3 и R4 могут быть индивидуально выбраны для каждого X и независимо представляют собой водород или С16 алкил,
Х является углеродом и
n является целым числом больше 20,
с условием, что по крайней мере в одном атоме X R3 и R4 оба являются алкилом.

5. Способ по п.4, где заместители R3 и R4 на 1 или 2 атомах X, в частности только на одном атоме X, оба являются алкилом.

6. Способ по п.4, в котором R3 и R4 являются метилом.

7. Способ по п.4, в котором атомы Х в альфа-положении к замещенному дифенилом атому С (C1) не являются замещенным диалкилом.

8. Способ по п.4, в котором атомы Х в бета-положении к C1 являются двузамещенным алкилом.

9. Способ по п.4, в котором m имеет значение 4 или 5.

10. Способ по п.4, в котором производная поликарбоната основана на
4,4'-(3,3,5-триметил циклогексан-1,1диил)дифеноле,
4,4'-(3,3-диметил циклогексан-1,1-диил)дифеноле или
4,4'-(2,4,4-триметил циклопентан-1,1-диил)дифеноле.

11. Способ по п.1, в котором производная поликарбоната содержит сополимер, в частности состоящий из единиц мономера M1, основанных на бисфеноле А, и единиц мономера М2, основанных на присоединенном к одному и тому же атому двузамещенном диоксидифенил циклоалкане, предпочтительно 4,4'-(3,3,5-триметил циклогексан-1,1-диил)дифеноле, в котором молярное отношение М2/М1 предпочтительно составляет больше чем 0.3, в частности больше чем 0.4, к примеру, больше чем 0.5.

12. Способ по п.1, в котором температура на этапе е) находится в диапазоне от 120 до 220°С.

13. Способ по п.1, в котором первый поликарбонатный слой (1) и второй поликарбонатный слой (5) имеет температуру стеклования Tg больше чем 145°С.

14. Способ по п.1, в котором толщины первого поликарбонатного слоя (1) и второго поликарбонатного слоя (5) являются идентичными или имеют разницу от 10 до 1000 мкм, в частности от 20 до 200 мкм.

15. Способ по п.1, в котором толщина, которая измеряна в направлениях, ортогональных к главному внешнему виду поликарбонатного слоя (1, 5) компонента находится в диапазоне от 0.1 до 50 мкм, в частности от 1 до 30 мкм.

16. Структура, которая получена способом по одному из пп.1-15.

17. Структура, содержащая по крайней мере один первый поликарбонатный слой (1), второй поликарбонатный слой (5) и компонент (2, 3, 6, 7), размещенный между первым поликарбонатным слоем (1) и вторым поликарбонатным слоем (5) и промежуточным слоем (4), соединяющим первый поликарбонатный слой (1) со вторым поликарбонатным слоем (5), и содержащая производную поликарбоната, основанную на присоединенном к одному и тому же атому двузамещенном диоксидифенил циклоалкане, где поликарбонатные слои (1, 5) и промежуточный слой (4) крепко связаны друг с другом.

18. Применение способа по одному из пп.1-15 для получения защищенного от подделки и/или ценного документа, в котором одновременно с, перед или после получения структуры первый поликарбонатный слой (1) и/или второй поликарбонатный слой (5) прямо или косвенно связан с, по крайней мере, с одним дополнительным слоем, к примеру печатным слоем.

19. Защищенный от подделки и/или ценный документ, полученный согласно п.18.

20. Защищенный от подделки и/или ценный документ, содержащий структуру по п.16 или 17 и по крайней мере один печатный слой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к фидуциарному или подобному документу, такому как банкнота, паспорт, удостоверение личности. .

Изобретение относится к защитному элементу для защищенных от подделки бумаг, ценных документов и аналогичных объектов. .

Изобретение относится к защищенной от подделки полиграфической продукции и касается полимерного многослойного защитного элемента, обладающего оптически переменным эффектом.

Изобретение относится к приборам контроля определения подлинности ценных документов и касается устройства и способа для контроля элемента защиты объекта, меняющего яркость в зависимости от угла наблюдения.

Изобретение относится к печатным материалам специального назначения и касается идентификационного документа. .

Изобретение относится к изготовлению и компоновке изделий, содержащих оптическое защитное устройство. .

Изобретение относится к гибридной смоле, подходящей, в частности, для импрегнирования бумажных полотнищ. .

Изобретение относится к многослойной пленке с барьерными свойствами, а также к упаковке для закусочного продукта. .

Изобретение относится к светорассеивающим полимерным пленкам, предназначенным для изготовления диффузорных листов, используемых в плоских экранах. .

Изобретение относится к производству упаковочных материалов для пищевых продуктов и напитков, в частности к барьерным пленкам, ламинированным упаковочным материалам, упаковочным контейнерам.

Изобретение относится к технологии получения эластомерных материалов, в частности к обработке поверхности эластомерных пленок для предотвращения слеживаемости в рулоне.

Изобретение относится к светорассеивающей пленке, используемой в системах освещения плоских экранов. .

Изобретение относится к прозрачному пленочному композитному материалу для наружной поверхности окон

Изобретение относится к полимерным многослойным структурам и касается способа получения поликарбонатной многослойной структуры

Наверх