CN1812882A - 合成树脂卡及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
合成树脂卡及该卡的制造方法,其中可抑制卡的翘曲。使相对于卡核心部分对称层叠的外层的取向角的之间的差(Δ)不大于20°。这可减少由外层的不同收缩比导致的应力不平衡,使得能够减少卡的翘曲。此外,设定外层的厚度为25μm-125μm,且这可减少合成树脂卡表面的隆起。可通过减少卡的翘曲和卡表面的隆起来改善当卡在设备中运转时的运转能力。
Description
技术领域
本发明涉及其中减少了压制后的卡翘曲且具有优异的耐久性的合成树脂卡,和该卡的制造方法。
背景技术
磁记录介质已常规地广泛用于现金卡、信用卡、ID卡等领域。在磁记录介质中,可磁记录简单的信息如卡所有者的名字和会员号,且在这种信息的基础上进行卡所有者的识别等。然而,在磁记录介质中,可记录的信息量有限。而且,由于磁记录的信息可容易地读出,因此有关于安全性的问题。
最近,考虑到防止个人信息泄漏,已要求加强安全性。包括IC芯片作为记录介质的IC卡为了更高的安全性已受到注意并成为主流。特别地,非接触IC卡已广泛用于上船(boarding)系统、安全系统等,且这种IC卡的普遍使用是值得注意的。
这些卡通常通过对合成树脂如塑料进行热压来生产。当在由插入在卡内部的多个片构成的核心层(core layer)的正面和背面上垂直对称地放置并层压取向的PET基底时,有时,在用压机层压后在卡中发生翘曲,引起问题。
这种卡的翘曲导致各种缺陷。例如,当使用初始化程序(initializer)、印刷机等时,卡的翘曲可影响移动特性。可变得无法读出记录在IC芯片和磁条中的信息且无法在这些记录介质中写入信息。而且,当将卡置于高温中时,包含在卡中的IC芯片的形状等可突出,且结果,如在上述的卡翘曲的情况中一样,当使用初始化程序、印刷机等时,可影响移动特性。因此,需要这样的卡,在该卡中由热压引起的卡的翘曲被抑制且卡的表面的降解小,且该卡具有优异的耐久性。
因此,本发明的目的是提供一种合成树脂卡,在该卡中当使用初始化程序、印刷机等时,移动特性改善,且减少了压制后的卡翘曲,从而可令人满意地对在卡中形成的IC芯片、磁条等进行读取和写入,且该卡具有优异的耐久性,以及提供这种合成树脂卡的制造方法。
发明内容
根据本发明的合成树脂卡包括基本上平的核心层、和分别层压在该核心层的正面和背面的第一外层及第二外层,其中在第一和第二外层之间的取向角的差Δ为20°或更小。在这种合成树脂卡中,可减少由配置在核心层的正面和背面上的外层之间的收缩系数的差异产生的应力的不平衡,卡的翘曲基本上不发生,且卡具有优异的移动特性。而且,第一和第二外层的厚度相对于核心层可为对称的。厚度的对称进一步减少应力的不平衡,且可进一步减少卡的翘曲。
在本发明的合成树脂卡中,第一和第二外层可各自具有25-125μm的厚度。在这种厚度范围内,施加到合成树脂卡上的应力的不平衡可减少。因此,可控制卡的翘曲在根据标准的规定范围内。而且,在本发明的合成树脂卡中,即使双轴取向膜例如取向PET用于第一和第二外层,卡的翘曲可减少。而且,由于核心层与第一和第二外层可由无卤材料形成,还进行了环境考虑。
此外,在本发明的合成树脂卡中,核心层可包括夹在一对核心组件之间的电子模件。在具有这种结构的合成树脂卡中,提供在核心层中的电子模件可向合成树脂卡赋予各种功能。而且,如果电子模件由IC芯片和连接到IC芯片的IC模件构成,合成树脂卡可为IC卡。
此外,在本发明的合成树脂卡中,第一外层和第二外层的至少一个可配备有记录层。通过使用可逆热敏材料形成记录层,还可形成其中可任意记录和删除数据的可重写卡。
此外,在本发明的合成树脂卡中,核心层可由对苯二甲酸、环己烷二甲醇、和乙二醇的共聚物、和聚碳酸酯构成,该共聚物的配混比为70%或更小。在这种核心层中,可容易地进行模制,且当长时间使用时,该核心层具有优异的耐热性和优异的耐久性。例如,即使当核心层包含IC芯片和IC模件时,也可防止其形状在卡的表面中突出。因此,可提供这样一种合成树脂卡,其中即使当合成卡用于各种环境时,卡的表面也是平的,且可对合成树脂卡重复且可靠地记录和删除数据。
根据本发明的制造合成树脂卡的方法包括在核心层的正面和背面层压第一外层和第二外层,其中选择该第一和第二外层,使得第一和第二外层之间的取向角的差Δ为20°或更小,且层压该第一和第二外层,使得第一和第二外层的厚度相对于核心层是对称的。在这种制造合成树脂卡的方法中,可减少由配置在核心层的正面和背面上的外层之间的收缩系数的差异产生的应力的不平衡,且可生产其中卡的翘曲基本上不发生的合成树脂卡。
附图说明
图1为展示根据本发明作为合成树脂卡的实例的IC卡的结构的结构图。
图2为示意性展示在原始膜中分子取向的图,从该原始膜中切割出外层片。
图3为说明测量卡的翘曲的方法的图。
具体实施方式
参照图1和2描述根据本发明的合成树脂卡及其制造方法。本发明的合成树脂卡涉及,例如,用于磁卡、压纹卡(embossed card)、接触型IC卡、非接触型IC卡、或被赋予这些卡的功能的卡的合成树脂卡。在该实施方式中,作为合成树脂卡的实例,将描述具有电子模件例如IC模件的IC卡。值得注意的是,本发明的合成树脂卡不限于该实施方式,只要在本发明的范围内,且可应用于任何卡。
图1为展示根据该实施方式的IC卡的实例的图和展示IC卡1的结构的结构图。图2为示意性展示在原始膜中分子取向的图,从该原始膜中切割出外层片3和6。
IC卡1包括用作核心层的卡核心部分7,其中IC芯片4和连接到IC芯片4的IC模件5夹在卡核心片7a和7b之间,外层片3和6分别结合到卡核心部分7的上表面和下表面,且可逆记录层2配置在外层片3的上表面上。
外层片3和6为层压到卡核心部分7的上表面和下表面的外层,且对称地结合到卡核心部分7上。外层片3和6为具有分子取向的片,且通过拉伸(drawing)形成的双轴取向膜可用于每个片。双轴取向膜的实例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯乙烯、聚酰胺、聚氯乙稀、和聚偏二氯乙烯。特别地,因为不含卤素例如氯,优选PET、PEN、PP、PPS、聚苯乙烯和聚酰胺作为环境友好的材料。
此外,设定在外层片3和6之间的取向角的差为20°或更小。对于用于该实施方式中的外层片3和6的双轴取向膜,在形成双轴取向膜的过程中,在片的拉伸方向上的收缩系数和在垂直于片的拉伸方向的方向上的收缩系数不同。因此,当外层片3和6通过热压结合到卡核心部分7时,应力施加到卡核心部分7上。这种应力导致在热压后IC卡1的翘曲。因此,设定在外层片3和6之间的取向角的差为20°或更小。通过使用待结合的其中取向角的差在该范围内的外层片3和6,可抑制从这些外层片3和6施加到卡核心部分7的应力的不均匀性。而且,由于外层片3和6对称结合到卡核心部分7上,可抑制从外层片3和6施加到卡核心部分7的应力的不平衡,且因此在热压后在IC卡1中基本上不发生卡的翘曲。
以预定的尺寸从通过拉伸形成的原始膜上切割出外层片3和6。如图2所示,沿着垂直于原始膜10的拉伸方向的宽度方向,在原始膜11的平面内在分子取向11中发生偏差。相对于原始膜10的宽度方向,从中心向末端,分子取向11的方向具有变得更接近拉伸方向的趋势。因此,作为外层片3和6,通过选择原始膜10的特定区域来切割出这些片,使得在片之间的取向角的差为20°或更小。例如,在图2中,如果将从区域10a和其相邻的区域10b中分别切割出的外层片用作外层片3和6,可设置在外层片3和6之间的取向角的差为20°或更小。而且,还可从在原始膜10的拉伸方向上彼此相邻的区域中堆叠片,即,沿着拉伸方向在相同的线上的片。
卡核心部分7相当于IC卡1的核心层,且包括夹持IC芯片4和IC模件5的核心片7a和7b。核心片7a和7b为构成IC卡1的核心层的核心组件,且例如由PET-G即对苯二甲酸、环己烷二甲醇、和乙二醇的共聚物构成。由于当加热时PET-G变得可流动,因此可容易地进行模制。此外,考虑到优异的耐热性和耐久性,PET-G被认为适合作为构成合成树脂卡例如IC卡的材料。此外,核心片7a和7b可由通过将聚碳酸酯(PC)和PET-G配混制备的材料构成。在利用卡的模制中的优点的同时,可形成IC卡1以具有优异的耐热性和耐久性。
此外,可使用聚碳酸酯树脂和通过在聚对苯二甲酸乙二醇酯中用环己烷二甲醇取代10%-70%的乙二醇组分制备的共聚的聚酯树脂的混合物来形成核心片7a和7b。使用这种材料形成的核心片7a和7b具有优异的耐热性且适用于可暴露于高温的应用。而且,印刷在核心片7a和7b的表面上的图案等基本上不褪色,且获得高质量。通常,由于配混的PC的量增加,毛刺(burr)减少。如果PET-G的量增加,易于产生毛刺。
可逆记录层2为其中可任意记录和删除数据的记录层,且例如,通过应用可逆热敏材料形成。由可逆热敏材料构成的可逆记录层2还可为其中各种类型的信息可通过随着热的显色和消色(color extinction)来显示的可逆显示层。例如,这种可逆记录层适用于目前广泛使用的可重写卡。而且,IC卡1不限于上述可逆记录层2,且IC卡1可配备有磁记录层或任意各种其他记录层如IC芯片,这将在下面进行描述。
实施例
现在参照表1描述根据该实施方式对于IC卡进行的实验。首先,描述用于实验实施例1至17的样品,然后描述评价项目和评价结果,和进一步的评价结果。
<样品>
用于实验实施例1至17的样品基本上具有与上述IC卡1的结构基本相同的结构。
对于用于实验实施例1的样品,每个核心片(片厚度:250μm)通过使用超声波焊接设备焊接四个角来暂时固定以便垂直对称,以形成卡核心部分,且取向PET基底(厚度:100μm)暂时固定在卡核心部分的上表面和下表面上,以便相对于卡核心部分垂直对称,且使得在取向角中没有差异。此外,使用真空热熔压机(由Kitagawa Seiki Co.,Ltd.制造),在140℃的温度和10Kgf/cm2的压力下进行压力结合和热熔,随后冷却和凝固。将生成的模制物切割为卡的形状以生产卡。值得注意的是,在实验实施例1中的卡具有不包括IC芯片的结构。此外,构成核心片的材料的类型为聚碳酸酯(PC)与环己烷二甲醇和乙二醇的共聚物(PET-G)的混合物,其中混合有白色填料(TiO2),PET-G的配混比为50%。
用于实验实施例2的样品具有与用于实验实施例1的样品的结构基本相同的结构,但在构成卡核心部分的核心片之间插入IC模件。值得注意的是,IC模件相对于卡的厚度方向垂直对称地配置,且使用包括连接至薄膜线圈的IC芯片的非接触型IC模件。
用于实验实施例3的样品具有与用于实验实施例2的样品的结构基本相同的结构,但在一个取向PET基底的上表面上配置可逆记录层作为卡的外层。作为可逆记录层,使用由Mitsubishi Paper Mills Limited制造的Leuco显色重写片,其中记录层由可逆热敏材料构成。Leuco显色重写片包括PET基底(厚度:25μm),和记录层(厚度:7μm)以及用于保护记录层的保护层(厚度:3μm),它们以此顺序配置在PET基底上。
用于实验实施例4至6的样品具有与用于实验实施例3的样品的结构基本相同的结构,但在结合在卡核心部分的上表面和下表面上的取向PET基底之间的取向角的差分别设置为4°、10°、和20°。
用于实验实施例7和8的样品具有与用于实验实施例3的样品的结构基本相同的结构,但作为外层的取向PET基底的厚度分别变为125μm和25μm。
用于实验实施例9和10的样品具有与用于实验实施例3的样品的结构基本相同的结构,但对于用于构成卡核心部分的核心片的材料,改变PET-G和PC之间的配混比。具体地说,在用于实验实施例9的样品中,设置PET-G的配混比为70%,且在用于实验实施例10的样品中,设置PET-G的配混比为0%。
用于实验实施例11的样品具有与用于实验实施例3的样品的结构基本相同的结构,但使用氯乙烯形成卡核心部分。
用于实验实施例12和13的样品具有与用于实验实施例3的样品的结构基本相同的结构,但在结合在卡核心部分的上表面和下表面上的取向PET基底之间的取向角的差Δ分别设置为25°和90°。
用于实验实施例14和15的样品具有与用于实验实施例3的样品的结构基本相同的结构,但取向PET基底的厚度分别设置为150μm和12μm。
用于实验实施例16和17的样品具有与用于实验实施例3的样品的结构基本相同的结构,但,对于构成卡核心部分的PET-G和PC,PET-G的配混比分别设置为80%和100%。
<评价项目和评价方法>
下面将描述在该实施例进行的实验中的评价项目和评价方法。
1)取向角的差
测量结合到每个实验实施例中待评价的卡的卡核心部分的上表面和下表面上的取向PET基底的取向角,并计算差(Δ°)。在测量取向角中,使用分子取向分析仪(商品名:Model MOA-2001A,由Oji Scientific Instruments制造)。
2)卡的总厚度
对于在每个实验实施例中用作样品的卡,使用测微计(商品名:μ-mate,由Sony Corporation制造)根据ISO标准测量卡的总厚度。在表1中,卡的总厚度在680-840μm范围内被评价为良好(在表1中由○表示),且卡的总厚度在该范围之外被评价为有缺陷的(在表1中由×表示)。
3)卡的翘曲
对于在每个实验实施例中通过热压生产的卡,根据JISX6305测量热压后卡的翘曲。如图3所示,在测量卡的翘曲中,将卡20置于压板21上,且在容许千分表22紧靠卡的一个表面的同时,使基本平的压力器件23与卡20的相反面接触。2.2N的载荷F基本均匀地施加到整个卡20上,且将卡20放置保持一分钟。然后,测量卡的翘曲。值得注意的是,卡20的卡翘曲定义为从压板21的表面到放置在压板上的卡20的最大高度的长度,且包括待测量的卡20的厚度。卡翘曲的标准为1.5mm或更小。
4)移动特性
当让卡样品在用于记录或删除数据的设备中移动时,评价移动特性。对于在每个实验实施例中评价的卡,使用热记录印刷机(由PanasonicCommunications Co.,Ltd.制造)进行移动测试。当卡毫无问题地进行移动时,卡被评价为良好(在表1中由○表示)。当卡不能移动时,卡被评价为有缺陷的(在表1中由×表示)。
5)卤素气体的产生
燃烧在每个实验实施例中使用的卡。不产生卤素气体的卡被评价为良好(在表1中由○表示)。产生卤素气体的卡被评价为有缺陷的(在表1中由×表示)。
6)在卡制造过程中的传输特性
评价在每个实验实施例中用于生产卡的基底的传输特性。在表1中,具有良好传输特性的用○表示,且具有不足的传输特性的用×表示。
7)在高温储存后在印刷机中的移动特性
将在每个实验实施例中评价的卡放置保持在控制在70℃的温度和60%的湿度下的恒温室中72小时。对于这样放置保持的卡,使用上述热记录印刷机评价移动特性。在表1中,具有良好移动特性的用○表示,且具有不足的移动特性的用×表示。
<评价结果>
对于实验实施例1至17的评价结果示于表1中。
表1
取向角的差(Δ°) | PET厚度(μm) | 卡核心层 | 卡的总厚度(μm) | 卡的翘曲(mm) | 在燃烧过程中卤素气体的产生 | 移动特性 | 传输特性 | 高温储存后的移动特性 | ||
类型 | 配混比 | |||||||||
实施例1 | 0 | 100 | PET-G/PC | 5∶5 | ○ | 0.8 | 无 | ○ | ○ | ○ |
实施例2 | 0 | 100 | PET-G/PC | 5∶5 | ○ | 0.8 | 无 | ○ | ○ | ○ |
实施例3 | 0 | 100 | PET-G/PC | 5∶5 | ○ | 0.8 | 无 | ○ | ○ | ○ |
实施例4 | 4 | 100 | PET-G/PC | 5∶5 | ○ | 0.8 | 无 | ○ | ○ | ○ |
实施例5 | 10 | 100 | PET-G/PC | 5∶5 | ○ | 1.25 | 无 | ○ | ○ | ○ |
实施例6 | 20 | 100 | PET-G/PC | 5∶5 | ○ | 1.5 | 无 | ○ | ○ | ○ |
实施例7 | 0 | 125 | PET-G/PC | 5∶5 | ○ | 0.8 | 无 | ○ | ○ | ○ |
实施例8 | 0 | 25 | PET-G/PC | 5∶5 | ○ | 0.8 | 无 | ○ | ○ | ○ |
实施例9 | 0 | 100 | PET-G/PC | 7∶3 | ○ | 0.8 | 无 | ○ | ○ | ○ |
实施例10 | 0 | 100 | PET-G/PC | 0∶10 | ○ | 0.8 | 无 | ○ | ○ | ○ |
实施例11 | 0 | 100 | 氯乙烯 | - | ○ | 0.8 | 观察到 | ○ | ○ | ○ |
实施例12 | 25 | 100 | PET-G/PC | 5∶5 | ○ | 1.9 | 无 | × | ○ | ○ |
实施例13 | 90 | 100 | PET-G/PC | 5∶5 | ○ | 4 | 无 | × | ○ | ○ |
实施例14 | 0 | 150 | PET-G/PC | 5∶5 | × | 0.8 | 无 | × | ○ | ○ |
实施例15 | 0 | 12 | PET-G/PC | 5∶5 | ○ | 0.8 | 无 | ○ | × | ○ |
实施例16 | 0 | 100 | PET-G/PC | 8∶2 | ○ | 0.8 | 无 | ○ | ○ | × |
实施例17 | 0 | 100 | PET-G/PC | 10∶0 | ○ | 0.8 | 无 | ○ | ○ | × |
如表1所示,当比较实验实施例3至6、12、和13时,在其中作为结合至卡核心部分的上表面和下表面的外层的取向PET基底之间的取向角的差为20°或更小的实验实施例3至6中,卡的翘曲为1.5mm或更小,因此满足标准,即,1.5mm或更小。从而,已证实为了抑制卡的翘曲,设置作为外层的取向PET基底之间的取向角的差为20°或更小是有效的。此外,当比较实验实施例3、7、8、14、和15时,对于卡的移动特性和卡的总厚度的评价项目,其中作为外层的取向PET基底的厚度在25μm-125μm范围内的情况具有令人满意的评价结果。从而,对于实验实施例1至17,在卡的总厚度、卡的翘曲、在燃烧过程中卤素气体的产生、移动特性、传输特性、和高温放置后的移动特性所有这些评价项目中,用于实验实施例1至10的卡具有令人满意的结果。即,已证实通过将相对于卡核心部分以对称的厚度结合的取向PET基底之间的取向角的差设置为20°或更小,且通过设置取向PET基底的厚度为25μm-125μm,可抑制卡的翘曲且减少卡的表面的隆起。此外,在取向角为0-4°时,卡的翘曲在标准内,且卡的翘曲恒定在0.8mm。因此,为了稳定地减少卡的翘曲,0-4°范围内的取向角被认为是更期望的。
如上所述,通过设置相对于合成树脂卡的卡核心部分对称形成的外层之间的取向角的差,可减少热压后合成树脂卡的卡翘曲。因此,可减少在初始化程序、印刷机等中移动合成树脂卡的过程中的缺陷,且可平稳地进行合成树脂卡的写入和读取。此外,通过设置外层之间的取向角的差为20°或更小且设置外层的厚度为25μm-125μm,可抑制卡的翘曲至低于JIS中规定的标准值(1.5mm)的值,且可减少合成树脂卡的表面的隆起。从而,可提供具有更令人满意的移动特性的合成树脂卡。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
1.一种合成树脂卡,包括:
基本上平的核心层;和
分别层压在该核心层的正面和背面的第一外层和第二外层,
其中在该第一和第二外层之间的取向角的差Δ为20°或更小;及
该第一和第二外层的至少一个配备有记录层。
2.权利要求1的合成树脂卡,其中相对于该核心层,该第一和第二外层的厚度对称。
3.权利要求1的合成树脂卡,其中该第一和第二外层各自具有25-125μm的厚度。
4.权利要求1的合成树脂卡,其中该第一和第二外层各自由双轴取向膜形成。
5.权利要求4的合成树脂卡,其中该双轴取向膜由取向PET材料构成。
6.权利要求1的合成树脂卡,其中该核心层包括夹在一对核心组件之间的电子模件。
7.权利要求6的合成树脂卡,其中该电子模件包括IC芯片和连接至该IC芯片的IC模件。
8.权利要求1的合成树脂卡,其中该记录层由可逆热敏材料构成。
9.权利要求1的合成树脂卡,其中该核心层由对苯二甲酸、环己烷二甲醇、和乙二醇的共聚物,和聚碳酸酯构成,该共聚物的配混比为70%或更小。
10.权利要求1的合成树脂卡,其中该核心层及该第一和第二外层各自由无卤材料构成。
11.一种制造合成树脂卡的方法,包括在基本上平的核心层的正面和背面上层压第一外层和第二外层,
其中选择该第一和第二外层,使得在该第一和第二外层之间的取向角的差Δ为20°或更小;
层压该第一和第二外层,使得相对于该核心层,该第一和第二外层的厚度对称;及
在该第一外层和第二外层的至少一个上形成记录层。
Claims (12)
1.一种合成树脂卡,包括:
基本上平的核心层;和
分别层压在该核心层的正面和背面的第一外层和第二外层,
其中在该第一和第二外层之间的取向角的差Δ为20°或更小。
2.权利要求1的合成树脂卡,其中相对于该核心层,该第一和第二外层的厚度对称。
3.权利要求1的合成树脂卡,其中该第一和第二外层各自具有25-125μm的厚度。
4.权利要求1的合成树脂卡,其中该第一和第二外层各自由双轴取向膜形成。
5.权利要求4的合成树脂卡,其中该双轴取向膜由取向PET材料构成。
6.权利要求1的合成树脂卡,其中该核心层包括夹在一对核心组件之间的电子模件。
7.权利要求6的合成树脂卡,其中该电子模件包括IC芯片和连接至该IC芯片的IC模件。
8.权利要求1的合成树脂卡,其中该第一外层和第二外层的至少一个配备有记录层。
9.权利要求8的合成树脂卡,其中该记录层由可逆热敏材料构成。
10.权利要求1的合成树脂卡,其中该核心层由对苯二甲酸、环己烷二甲醇、和乙二醇的共聚物,和聚碳酸酯构成,该共聚物的配混比为70%或更小。
11.权利要求1的合成树脂卡,其中该核心层及该第一和第二外层各自由无卤材料构成。
12.一种制造合成树脂卡的方法,包括在基本上平的核心层的正面和背面上层压第一外层和第二外层,
其中选择该第一和第二外层,使得在该第一和第二外层之间的取向角的差Δ为20°或更小;及
层压该第一和第二外层,使得相对于该核心层,该第一和第二外层的厚度对称。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20060802 |