CH684528A5

CH684528A5 - Process for producing printed smart cards

Info

Publication number: CH684528A5
Application number: CH341/94A
Authority: CH
Inventors: Hans Auer
Original assignee: Hans Auer
Priority date: 1994-02-05
Filing date: 1994-02-05
Publication date: 1994-10-14
Also published as: NO953926D0; AU1217495A; NO953926L; CN1123575A; JPH08508950A; BR9406275A; CA2159718A1; AU681476B2; NZ277218A; WO1995021422A1; EP0693205A1; FI954728A0; FI954728A

Abstract

The description relates to a process for producing printed smart cards in which a plastic substrate is printed by u/v offset printing using u/v inks to form labels and dried. The finished labels are inserted in a mould in which they are made into a composite material by means of a second plastic. A chip is then inserted, thus producing a smart card printed on at least one side. The process is applicable to in-mould labelling (IML).

Description

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Beschreibung description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von bedruckten Smart Cards gemäss dem Wortlaut des Patentanspruchs 1. Unter dem Begriff Smart Card wird eine Kreditkarte verstanden, welche besonders günstig hergestellt werden kann und demzufolge auch einen Wegwerfcharakter hat. The present invention relates to a method for the production of printed smart cards according to the wording of claim 1. The term smart card is understood to mean a credit card which can be manufactured particularly cheaply and consequently also has a disposable character.

Bisher wurden zum Bedrucken von Kunststoffen verschiedene Druckverfahren eingesetzt, wie etwa der Siebdruck, der Flexodruck, der Tampon- und der Tiefdruck. Diese Verfahren wurden vor allem wegen ihrer guten Trocknungseigenschaften verwendet. Insbesondere werden bei Sieb-, Flexo- und Tiefdruck sehr leichtflüchtige Lösungsmittel verwendet, wie Benzolderivate, oder ähnliche dieser Art. Hieraus ergibt sich ein Nachteil dieser Verfahren, da diese Lösungsmittel nicht unbedenklich eingesetzt werden können und zur Einhaltung der maximal zulässigen Arbeitplatzkonzentrationen (MAK-Werte) meist aufwendige Abluftsysteme, bzw. Ventilationsanlagen eingesetzt werden müssen. So far, various printing processes have been used for printing plastics, such as screen printing, flexographic printing, tampon printing and gravure printing. These processes were mainly used because of their good drying properties. Particularly volatile solvents, such as benzene derivatives, or the like, are used in screen, flexographic and gravure printing. This process has a disadvantage because these solvents cannot be used safely and to maintain the maximum permissible workplace concentrations (MAK values ) mostly complex exhaust air systems or ventilation systems must be used.

Im weiteren sind Offsetdruckverfahren bekannt, welche heute weltweit zu den meistverbreiteten Verfahren zählen und zufolge von Druckqualität und der Leistungsfähigkeit des Verfahrens für den Druck von Prospekten, Akzidenzen und Verpackungen eine breite Verwendung finden. Das Ultraviolett-Off-setverfahren, oder UV-Offsetverfahren verwendet UV-Druckfarben, welche einen Fotoinitiator enthalten und nach dem Auftragen mittels UV zum Vernetzen gebracht werden. Dadurch kann auf ein Lösungsmittel verzichtet werden. Dieses Verfahren eignet sich vorwiegend zum Bedrucken von Oberflächen, die aus nichtsaugenden Materialien bestehen, insbesondere aus Kunststoffen. In addition, offset printing processes are known, which are among the most widespread processes worldwide and are widely used due to the print quality and the efficiency of the process for printing brochures, commercial documents and packaging. The ultraviolet offset process, or UV offset process, uses UV printing inks which contain a photoinitiator and are crosslinked by UV after application. This eliminates the need for a solvent. This process is primarily suitable for printing on surfaces made of non-absorbent materials, especially plastics.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von bedruckten Smart Cards vorzuschlagen, welches mittels eines UV-Prozesses ein rohes Druckerzeugnis liefert, wobei dieses konfektioniert wird und in ein Form eingebracht zu einer bedruckten Smart Card weiterverarbeitet wird. The object of the invention is to propose a method for the production of printed smart cards, which delivers a raw printed product by means of a UV process, which is assembled and processed into a form and processed into a printed smart card.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit einem Verfahren gemäss dem Wortlaut des Patentanspruchs 1 gelöst. Ausführungsarten sind in den Patentansprüchen 2 bis 4 umschrieben. Patentanspruch 5 zeigt eine bevorzugte Anwendung. Das erfindungsgemässe Verfahren wird unter Bezug auf das Flussdiagramm (einzige Figur) näher erläutert, wobei in der einzigen Figur die allgemeinen Schritte dargestellt sind. Dabei werden für die Beschreibung der verschiedenen Verfahrensschritte diejenigen Referenzzahlen des Flussdiagrammes verwendet, die für die Gliederung der einzelnen Schritte angeführt sind. In den Beispielen 1-3 werden Ausführungsbeispiele dazu beschrieben. Die einzige Figur zeigt das Flussdiagramm für ein Verfahren zur Herstellung von bedruckten Smart Cards, welches durch die Schritte 1-6 nachstehend beschrieben wird: According to the invention, this object is achieved with a method according to the wording of claim 1. Embodiments are described in claims 2 to 4. Claim 5 shows a preferred application. The method according to the invention is explained in more detail with reference to the flow diagram (single figure), the general steps being shown in the single figure. For the description of the different process steps, those reference numbers of the flow chart are used which are given for the structure of the individual steps. Examples 1-3 are described in Examples 1-3. The single figure shows the flow diagram for a method for producing printed smart cards, which is described by steps 1-6 below:

1. Bedrucken mit UV-Farben 1. Printing with UV inks

Ausgangspunkt des Verfahrens ist ein Kunststoff- The starting point of the process is a plastic

Substrat (KS-Substrat). Dieses besteht im allgemeinen aus einem Folienmaterial, welches meistens in Rollenform verfügbar ist. Als Kunststoffe kommen etwa Acrylnitril/Butadien/Styrol (ABS), Polycarbonat (PC), Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polystyrol (PS) und andere mehr in Frage, in Dicken von 20-150 um, typischerweise 50-100 um. Das Rollenmaterial wird in Bogen zerschnitten und so in Stapeln einer Offsetdruckmaschine zugeführt. Als Druckfarben werden sogenannte Ultraviolett-Druckfarben für Nass- und Trok-kenoffset verwendet. Substrate (KS substrate). This generally consists of a film material, which is usually available in roll form. Acrylic nitrile / butadiene / styrene (ABS), polycarbonate (PC), polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polystyrene (PS) and others, in thicknesses of 20-150 μm, are suitable as plastics , typically 50-100 µm. The roll material is cut into sheets and fed to an offset printing machine in stacks. So-called ultraviolet printing inks for wet and dry offset are used as printing inks.

2. Trocknen 2. Drying

Nach dem Druckvorgang wird der bedruckte Bogen oder das bedruckte Folienmaterial in bekannterweise getrocknet, was etwa mittels einer Anordnung von UV-Strahlern erfolgt. Nach der Trocknung liegt ein bedrucktes rohes Druckerzeugnis vor. After the printing process, the printed sheet or the printed film material is dried in a known manner, which is done, for example, by means of an arrangement of UV lamps. After drying, a printed raw printed product is available.

3. Verarbeiten 3. Process

Das rohe Druckerzeugnis, welches beispielsweise als Bogen mit Mehrfachnutzen vorliegt, wird nun gestanzt, oder geschnitten, wodurch das gewünschte Format des Endproduktes erreicht wird. So kann beispielsweise das Stanzwerkzeug so gewählt werden, dass es bereits das endgültige Format einer Kreditkarte vorweist, einschliesslich der an diese geforderten Toleranzen entsprechend den Standards ISO 7810 und ISO 7816. Nach diesem Verarbeitungsschritt liegt ein konfektioniertes Druckerzeugnis, auch Label genannt, im Endformat vor. The raw printed product, which is available, for example, as a sheet with multiple uses, is now punched or cut, whereby the desired format of the end product is achieved. For example, the punching tool can be selected so that it already shows the final format of a credit card, including the tolerances required for it in accordance with the ISO 7810 and ISO 7816 standards.

4. Beschicken der Form 4. Feed the mold

Mit dem konfektionierten Druckerzeugnis wird nun eine Form ausgelegt, welche beispielsweise eine Spritzgussform sein kann, und dies kann in einfacher oder zweifacher Art erfolgen, abhängig davon, ob eine einseitig oder beidseitig bedruckte Smart Card erzeugt werden soll. The finished printed product is now used to design a mold, which can be, for example, an injection mold, and this can be done in a single or double manner, depending on whether a smart card printed on one or both sides is to be produced.

5. Spritzen, Blasen, Tiefziehen 5. Injection, blowing, deep drawing

In einem Spritzguss-, Blas- oder Tiefziehverfahren wird nun ein zweiter Kunststoff derart appliziert, dass an das eingelegte Druckerzeugnis, bzw. an die eingelegten Druckerzeugnisse, ein zweiter Kunststoff gespritzt, geblasen oder tiefgezogen wird. Dadurch bildet das rohe Druckerzeugnis mit dem applizierten, zweiten Kunststoff einen Verbund. Die Wahl dieses zweiten Kunststoffes erfolgt aufgrund des in Schritt 1 verwendeten KS-Substrates. Er sollte vorteilhafterweise der gleichen Kunststoffgruppe angehören und ist im Idealfall mit dem KS-Substrat identisch. Bedingung für eine Eignung ist die Verarbeitbarkeit, d.h. die Labels müssen auf der Smart Card eine hinreichend gute Haftung aufweisen. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass auf diese Art ein hochfestes Verbundmaterial erhalten wird, welches sämtliche Anforderungen an eine Smart Card in hohem Masse erfüllt, wie etwa Bruchfestigkeit, Elastizität, Formstabilität. In an injection molding, blowing or deep-drawing process, a second plastic is now applied in such a way that a second plastic is injected, blown or deep-drawn onto the inserted printed product or onto the inserted printed products. As a result, the raw printed product forms a composite with the applied second plastic. This second plastic is selected on the basis of the KS substrate used in step 1. It should advantageously belong to the same plastic group and is ideally identical to the KS substrate. The condition for a suitability is the processability, i.e. the labels must adhere well enough to the smart card. Surprisingly, it has been shown that a high-strength composite material is obtained in this way, which fulfills all requirements for a smart card to a high degree, such as breaking strength, elasticity, dimensional stability.

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Qualitativ erwiesen sich diese Smart Cards den bisherigen Kreditkarten als ebenbürtig, jedoch bezüglich der Geschwindigkeit ihrer Hersteilung und der Kostenstruktur sind sie jenen deutlich überlegen. Nach dem Entfernen des Produktes aus der Form liegt eine bedruckte Smart Card vor, in welcher im allgemeinen ein Fenster für den Chip vorgesehen ist. In terms of quality, these smart cards proved to be on a par with previous credit cards, but they are clearly superior to them in terms of the speed of their production and the cost structure. After the product has been removed from the mold, there is a printed smart card in which a window is generally provided for the chip.

6. Einfügen des Chips 6. Insert the chip

In das erwähnte Fenster wird der Chip eingefügt, was in bekannter Weise durch Einkleben, Einschmelzen oder Versiegeln erfolgen kann, was hier nicht näher beschrieben wird. Selbstverständlich kann statt eines Chip auch ein Magnetband, bzw. ein Magnetstreifen eingefügt werden, oder ein programmierbarer Informationsträger irgendwelcher Art. Somit steht nun eine fertige bedruckte Smart Card zur Verfügung, die nur noch programmiert werden muss. The chip is inserted into the window mentioned, which can be done in a known manner by gluing, melting or sealing, which is not described in more detail here. Of course, a magnetic tape or a magnetic strip or a programmable information carrier of any kind can also be inserted instead of a chip. A finished printed smart card is now available which only needs to be programmed.

Das hier mit den Schritten 1-6 beschriebene Verfahren ermöglicht die Einsparung wesentlicher Arbeitsgänge, da kein Kartenrohling mehr vorliegen muss, welcher in einem zweiten Schritt mit Etiketten versehen oder bedruckt werden muss. Das vorgestellte Verfahren stellt gewissermassen ein Umkehrverfahren dar, indem der Druckvorgang vorangestellt wird und die voluminösen Karten jeweils «on demand», d.h. auf Anfrage in einem Spritz-, Blas- oder Tiefziehverfahren hergestellt werden. Ein weiterer Vorteil besteht in der Tatsache, dass für eine beidseitig bedruckte Smart Card, diese in einem Schritt «an die Labels» gespritzt werden kann. In bisher bekannten Verfahren wurden hierfür ausgehend von einem Kartenrohling, ein erster Druckvorgang für die Vorderseite, und anschliessend ein zweiter Druckvorgang für die Rückseite notwendig, was bekannterweise ein umständliches Handling erfordert, und beim erfindungsgemässen Verfahren entfällt. The method described here with steps 1-6 saves essential work steps, since there is no longer a blank card that has to be labeled or printed in a second step. The method presented is to some extent a reverse process in that the printing process is preceded and the voluminous cards are each “on demand”, i.e. can be produced on request in a spray, blow or deep-drawing process. Another advantage is the fact that a smart card printed on both sides can be sprayed onto the labels in one step. In previously known methods, starting from a blank card, a first printing process for the front side and then a second printing process for the back side were necessary, which is known to require laborious handling, and is not required in the method according to the invention.

Das Verfahren hat im weiteren den besonderen Vorteil, dass die auf diese Weise erzeugten Smart Cards bei Verwendung gleichartiger Kunststoffe für KS-Substrat und zweiten Kunststoff rezyklierfähig sind, da sie aus einem monomeren Verbund bestehen. The method also has the particular advantage that the smart cards produced in this way can be recycled when using the same type of plastic for the KS substrate and the second plastic, since they consist of a monomeric composite.

Beispiel 1 beschreibt die Herstellung einer Smart Card ausgehend von einer 80 um dicken ABS-Fo-lie. Rollenmaterial einer 80 um dicken Acrylnitril/Bu-tadien/Styrol-Folie (Kunststoffwerk Staufen (KWS), Deutschland) von 1 m Breite wurde zu Bogen von 50 x 35 cm zugeschnitten. Diese Bogen wurden mit UV-Farben (SICPA, Lausanne, CH) mitteis einer Offsetdruckmaschine (Miller TP74) mit UV-Offsetdruckplatten bei 4500 Drucken/h bedruckt. Danach wurden die bedruckten Bogen mit UV-Lampen von 3 x 120 W/cm2 getrocknet. Mit einem erodierten Stanzwerkzeug auf einer Stanzmaschine Busch wurden die Label ausgestanzt, wonach sie in ihrem Endformat vorlagen. Die konfektionierten Druckerzeugnisse wurden nun paarweise an die Innenseite eines Spritzwerkzeugs gebracht. Das Spritzgiessen erfolgte bei 280°C mit ABS (KWS, Deutschland). Nach dem Entfernen des Produktes aus dem Werkzeug wurde in dieses ein Chip (Siemens) eingefügt. Damit lag eine beidseitig bedruckte Smart Card vor. Example 1 describes the production of a smart card based on an 80 μm thick ABS film. Roll material of an 80 µm thick acrylonitrile / butadiene / styrene film (Kunststoffwerk Staufen (KWS), Germany) of 1 m width was cut into sheets of 50 x 35 cm. These sheets were printed with UV inks (SICPA, Lausanne, CH) using an offset printing machine (Miller TP74) with UV offset printing plates at 4500 prints / h. Then the printed sheets were dried with UV lamps of 3 x 120 W / cm2. The labels were punched out using an eroded punching tool on a Busch punching machine, after which they were available in their final format. The assembled printed products were now brought in pairs to the inside of an injection mold. The injection molding was carried out at 280 ° C with ABS (KWS, Germany). After removing the product from the tool, a chip (Siemens) was inserted into it. This was a smart card printed on both sides.

Beispiel 2 beschreibt die Herstellung einer Smart Card ausgehend von einer 100 um dicken Polycar-bonat-Folie. Rollenmaterial einer 100 um dicken Po-lycarbonat-Folie (General Electric, U.S.A.) von 1,5 m Breite wurde zu Bogen von 50 x 35 cm zugeschnitten. Diese Bogen wurden mit UV-Farben (Amra, Lachen, CH) mitteis einer Offsetdruckmaschine (Miller TP74) mit UV-Offsetdruckplatten bei 3000 Drucken/h in 2 Schritten bedruckt. Nach den ersten beiden Druckfarben erfolgte eine Zwischentrocknung mit UV-Lampen von 2 x 70 W/cm2, während die Endtrocknung nach Bedrucken mit den restlichen Farben 3 x 120 W/cm2 erfolgte. Mit einem erodierten Stanzwerkzeug auf einer Stanzmaschine Busch wurden die Label ausgestanzt, wonach sie in ihrem Endformat vorlagen. Das so konfektionierte Druckerzeugnis (Label) wurde nun einzeln an die Innenseite eines Spritzwerkzeugs gebracht. Das Spritzgiessen erfolgte bei 160°C mit Hart-PVC (Polyvinylchlorid). Nach dem Entfernen des Produktes aus dem Werkzeug wurde in dieses ein Chip (Philips) eingefügt. Damit lag eine einseitig bedruckte Smart Card vor. Example 2 describes the production of a smart card based on a 100 μm thick polycarbonate film. Roll material of a 100 µm thick polycarbonate film (General Electric, U.S.A.) 1.5 m wide was cut into 50 x 35 cm sheets. These sheets were printed with UV inks (Amra, Lachen, CH) using an offset printing machine (Miller TP74) with UV offset printing plates at 3000 prints / h in 2 steps. After the first two printing inks, an intermediate drying with UV lamps of 2 x 70 W / cm2 was carried out, while the final drying after printing with the remaining colors was 3 x 120 W / cm2. The labels were punched out using an eroded punching tool on a Busch punching machine, after which they were available in their final format. The printed product (label) thus assembled was now individually brought to the inside of an injection mold. The injection molding was carried out at 160 ° C with hard PVC (polyvinyl chloride). After removing the product from the tool, a chip (Philips) was inserted into it. This was a smart card printed on one side.

Beispiel 3 beschreibt die Herstellung einer Smart Card ausgehend von einer 80 um dicken Polystyrol-Folie. Bogenmaterial mit den Massen 70 x 100 cm einer 80 um dicken Polystyrol-Folie (Dow Chemical, U.S.A.) wurden mit UV-Farben (Zeller Gmelin, Deutschland) mittels einer Offsetdruckmaschine (Miller TP74) mit UV-Offsetdruckplatten bei 5000 Drucken/h bedruckt. Danach wurden die bedruckten Bogen mit UV-Lampen von 3 x 120 W/cm2 getrocknet. Mit einem erodierten Stanzwerkzeug auf einer Stanzmaschine Busch wurden die Label ausgestanzt, wonach sie in ihrem Endformat vorlagen. Die konfektionierten Druckerzeugnisse wurden nun paarweise an die Innenseite eines Spritzwerkzeugs gebracht. Das Spritzgiessen erfolgte bei 310°C mit ABS (KWS, Deutschland). Nach dem Entfernen des Produktes aus dem Werkzeug wurde in dieses ein Chip (Philips) eingefügt. Damit lag eine beidseitig bedruckte Smart Card vor. Example 3 describes the production of a smart card starting from an 80 μm thick polystyrene film. Sheet material with the dimensions 70 x 100 cm of an 80 µm thick polystyrene film (Dow Chemical, U.S.A.) was printed with UV inks (Zeller Gmelin, Germany) using an offset printing machine (Miller TP74) with UV offset printing plates at 5000 prints / h. Then the printed sheets were dried with UV lamps of 3 x 120 W / cm2. The labels were punched out using an eroded punching tool on a Busch punching machine, after which they were available in their final format. The assembled printed products were now brought in pairs to the inside of an injection mold. The injection molding was carried out at 310 ° C with ABS (KWS, Germany). After removing the product from the tool, a chip (Philips) was inserted into it. This was a smart card printed on both sides.

Erfindungswesentlich ist, dass ein Kunststoff-Substrat mit UV-Druckfarben im UV-Offsetdruck zu Labein bedruckt und getrocknet wird. Die Label werden konfektioniert in eine Form gebracht, worin sie mit einem zweiten Kunststoff zu einem Verbundmaterial verarbeitet werden. Danach wird ein Chip eingefügt, wodurch eine mindestens einseitig bedruckte Smart Card erzeugt wird, ohne dass ein Rohling im üblichen Sinne notwendig ist. Dieses interessante Verfahren ist ein Herstellungsverfahren für Smart Cards im IML-Verfahren (In Mould Label-ling). It is essential to the invention that a plastic substrate is printed with lab printing using UV printing inks in UV offset printing and dried. The labels are put together in a form in which they are processed with a second plastic into a composite material. Then a chip is inserted, whereby a smart card printed on at least one side is produced without a blank being necessary in the usual sense. This interesting process is a manufacturing process for smart cards using the IML (In Mold Label-ling) process.

Claims

1. A method for producing printed smart cards consisting of a plastic substrate, which is printed by means of UV offset printing, and a second plastic, characterized in that the plastic substrate is printed with UV printing inks (step 1), that the

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printed plastic substrate is dried (step 2) and so a raw printed product is created, that it is processed into a finished printed product (step 3), that a mold is at least simply loaded with the latter (step 4), that the second plastic in the Form is applied (step 5), whereby the finished printed product forms a composite with the second plastic, that a chip is inserted (step 6) and that a smart card is printed on at least one side.

2. The method according to claim 1, characterized in that foils of 20-150 µm thick are used as the plastic substrate.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the finished printed product is produced by punching, embossing or cutting.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the second plastic is applied by spraying, blowing or deep drawing.

5. Application of the method according to claims 1 to 4 in the IML called In Mold Labeling.

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