ES2078286T5 - Tarjeta de identidad de varias capas, de larga duracion. - Google Patents

Abstract

LA TARJETA DE IDENTIDAD TOTALMENTE DE PLASTICO CONSTA DE UN LAMINADO CON VARIAS CAPAS DISTINTAS DE MATERIAL SINTETICO, ESPECIALMENTE RESISTENTE A LOS FENOMENOS ATMOSFERICOS Y A LOS EFECTOS DEL USO DIARIO, POR LO QUE ES DE GRAN DURACION. UTILIZANDO PLASTICOS ESTABLES A ELEVADAS TEMPERATURAS, TALES COMO PC (POLICARBONATOS) PARA EL NUCLEO DE LA TARJETA (3) Y LAS LAMINAS DE CUBIERTA (1) SE ASEGURA LA ESTABILIDAD AUN EN CONDICIONES MUY EXTREMAS. MEDIANTE UNAS LAMINAS INTERMEDIAS (2) DE UN ELASTOMERO TERMOPLASTICO, TAL COMO TPV (POLIURETANO TERMOPLASTICO) SE REDUCE AL MINIMO EL PELIGRO DE FRACTURA DE LA TARJETA, PUESTO QUE ESTOS ESTRATOS ABSORBEN LAS FUERZAS DE TENSION Y DE CIZALLA, GARANTIZANDO LA FLEXIBILIDAD DE LA TARJETA.

Description

Tarjeta de identidad de varias capas, de larga duración.

La invención se refiere a una tarjeta de identidad de varias capas en forma de un laminado de tarjeta comprendiendo un núcleo de tarjeta de varias capas y capas de recubrimiento de la tarjeta dispuestas a ambos lados del núcleo de la misma.

Las tarjetas de identidad han conseguido una gran importancia y la vida diaria no se puede imaginar sin ellas. La gama de aplicaciones alcanza desde simples acreditaciones de entrada para actos, identificaciones de empresa y tarjetas de miembro hasta tarjetas de crédito y para cheques, que tienen valor y que están provistas de múltiples técnicas de seguridad.

De acuerdo con el campo de aplicación estas tarjetas de identidad están sometidas a diferentes exigencias, tanto en la duración de la tarjeta, como los costes de fabricación y de personalización y también en lo que respecta al valor de seguridad.

Las tarjetas de identidad para acontecimientos o actos únicos no están sujetas a grandes exigencias y pueden por ello, siempre que no haya ningún motivo práctico o de representación en contra, ser fabricadas a base de papel.

Las tarjetas de identificación de empresa y especialmente las tarjetas para cheques, se someten, en cambio, a requerimientos considerablemente elevados, ya que están sujetas a las exigencias del uso diario y su capacidad de funcionamiento debe mantenerse durante un largo período.

La mayor parte de las tarjetas de identidad que se encuentran en circulación, son en la actualidad, tarjetas totalmente de plástico en las que el material de la tarjeta es principalmente cloruro de polivinilo (PVC), debido tanto a los costes reducidos, como también a la simple posibilidad de transformación de este material. Mientras que para tarjetas económicas y tarjetas con una duración corta, siempre que se fabriquen de plástico, son suficientes tarjetas de una sola capa, por ejemplo, en el campo de las tarjetas para cheques, debido a sus elevadas solicitaciones en cuanto a la duración y capacidad de carga, así como por motivos de seguridad, son laminados para tarjetas de varias capas de plásticos distintos.

Las tarjetas de plástico de una o varias capas de PVC rígido puro son realmente económicas en cuanto a la fabricación y relativamente insensibles contra el desgaste exterior, tales como rayaduras, etc, sin embargo, especialmente a bajas temperaturas, la capacidad de carga mecánica es reducida, de manera que estas tarjetas bajo solicitaciones de flexión alternativas, como se presentan frecuentemente en el uso diario, se rompen muy fácilmente y de este modo se convierten en inservibles. La duración de este tipo de tarjetas, en general, no es suficiente de tal manera que estás tarjetas sólo en casos especiales tienen una importancia práctica.

Para disminuir este problema, en las tarjetas de PVC actualmente en uso las capas exteriores de la tarjeta continúan siendo de PVC rígido, pero, sin embargo, para las capas interiores se utilizan laminas de PVC rígido modificado, que respecto al PVC rígido son más blandas y flexibles. El laminado para la tarjeta es por ello más resistente a las cargas alternativas de flexión y presenta, bajo las condiciones ambientales normales y uso normal, una duración del orden de 2 a 5 años.

Con condiciones ambientales adversas, tales como temperaturas muy altas o muy bajas, especialmente con una conservación no adecuada en el uso diario, sin embargo, se presentan también problemas en estas tarjetas de identidad. Las temperaturas bajas provocan una fragilización del material y con temperaturas elevadas se reduce rápidamente la estabilidad de forma.

Aparte de que con solicitaciones de flexión elevadas una tarjeta de PVC se rompe fácilmente (rotura "blanca"), el número de cargas de flexión relativamente bajo del PVC tiene como consecuencia que, especialmente en las tarjetas con larga duración, tienden a verse afectadas por grietas de deformación y rotura de fatiga. Otra desventaja es la falta de estabilidad de forma, en la conservación, muy usual de las tarjetas de identidad en monederos, lo que a la larga puede llevar a una deformación permanente de la tarjeta. Sin embargo, un alabeado residual permanente de la tarjeta puede originar fallos, especialmente en las tarjetas para máquinas automáticas si, por ejemplo, ya no se pueden leer los datos de la cinta magnética con un arqueado notable de la tarjeta.

Otro problema en las tarjetas de PVC es la llamada migración del plastificante, que en su conservación en monederos de piel sintética o estuches blandos de PVC puede migrar el plastificante contenido en las capas de PVC de la tarjeta, de tal manera que la tarjeta se vuelve quebradiza y con el tiempo se reduce la estabilidad de la misma.

Para la solución del problema del plastificante en las tarjetas de identidad se propuso en la patente alemana DE-PS 31 38 559 capas de bloqueo de PE (polietileno), papel o PETP (politerftalato de etileno) químicamente resistentes debajo de las laminas de recubrimiento de PVC exteriores, que evitan una migración del plastificante contenido en el núcleo de la tarjeta de PVC. De este modo se puede resolver muy efectivamente el problema del plastificante. Pero hay que tomar medidas especiales, para fabricar un buen compuesto para tarjeta, puesto que los materiales de la capa de bloqueo si son de PETP o de papel, no se combinen sin más con el PVC.

Se han propuesto ya tarjetas de identidad con buena resistencia química y buena estabilidad de forma, que son de PC (policarbonato), PE, PETP o combinaciones de estás capas de tarjeta, sin embargo, el peligro de rotura total de estas tarjetas con solicitaciones de flexión muy fuertes es, sin embargo, todavía alto. Además, estas tarjetas de identidad son relativamente "rígidas", es decir, son ciertamente estables de forma, pero la alta resistencia a la flexión respecto a las tarjetas de PVC es para el uso diario una desventaja no deseada.

Por la patente británica GB-A 2 081 644 se conoce ya un compuesto para tarjeta, que comprende un núcleo de tarjeta de una o varias capas y láminas de recubrimiento de PVC. El núcleo de la tarjeta esta provisto de una escotadura, en la que se ha integrado un circuito. Como capa intermedia se pueden añadir entre las capas de recubrimiento y la capa del núcleo, capas adhesivas de poliuretano que funden al calor, cuya temperatura de reblandecimiento se encuentra por debajo de las demás capas, de tal manera que el circuito integrado, después del laminado de las capas, está rodeado de un recubrimiento adhesivo elástico, que le protege contra las cargas mecánicas.

El objeto de la invención es, por ello, concebir una tarjeta de identidad que presente una larga duración con una buena estabilidad de forma permanente, incluso en condiciones ambientales extremas y al mismo tiempo que sea suficientemente elástica para resistir cargas de flexión extremas.

Este objeto se consigue por las características indicadas en la reivindicación principal.

Como plástico resistente a las temperaturas elevadas se emplea preferentemente policarbonato (PC).

Como elastómero termoplástico (TPE) encuentra aplicación preferentemente poliuretano termoplástico (TPU), pero se pueden emplear también otros elastómeros termoplásticos.

La idea básica de la invención es aprovechar las características extraordinarias del plástico resistente a las temperaturas elevadas, tal como, por ejemplo, el policarbonato, respecto a la estabilidad dimensional y a la resistencia contra influencias ambientales y al mismo tiempo configurarlo mediante un componente muy elástico en el compuesto de la estructura de la tarjeta tan flexible, que por un lado, pueda absorber las fuerzas de cizalladura y de tensión que se presentan en las cargas alternativas de flexión elásticas, y, por otro, se pueda recuperar de las deformaciones que se presenten, de tal manera que este tipo de cargas, incluso con cargas de flexión elevadas, no originen la rotura de la tarjeta ni la deformación permanente.

Para conseguir la función según la invención, es necesario que las capas de elastómero termoplásticos presenten un espesor del orden de 50-200 \mum, preferentemente 100 \mum. Las capas de un de plástico resistente a las temperaturas elevadas presentan en la zona exterior (láminas de recubrimiento) un espesor de 50-200 \mum, preferentemente de 100 \mum. Como núcleo de tarjeta encuentran aplicación preferente espesores de capa de 100-500 \mum aproximadamente.

Una forma de realización preferente de un tarjeta de identidad, según la invención, con una estructura de tarjeta simétrica, presenta un núcleo de tarjeta de PC opaco y eventualmente con una impresión, que está laminada a ambos lados en una capa transparente de TPU y una capa de PC transparente como lámina de cubierta.

Una tarjeta de identidad de este tipo presenta una serie de ventajas respecto a las tarjetas de identidad conocidas, que la hace idónea también para el empleo bajo condiciones ambientales extremas y para largas duraciones.

La resistencia a la temperatura de una tarjeta de este tipo, mediante el empleo de PC, es considerablemente más elevada que en las tarjetas de PVC, tanto a altas como también a bajas temperaturas. La superficie es resistente a la compresión, choque y rayados, y químicamente muy resistente. La estabilidad de forma se garantiza por las elevadas fuerzas de retorno mecánicas del PC. Mediante el empleo de TPU como componente muy elástico en la estructura de la tarjeta se reduce a un mínimo el peligro de rotura. Una destrucción de la tarjeta por el uso diario, incluso con condiciones climatológicas extremas y con cargas de flexión permanentes, está prácticamente excluida.

Precisamente la elevada resistencia a la temperatura es una ventaja importante en los campos de aplicación, en los que la función de la tarjeta de identidad se debe asegurar en una zona de temperatura amplia. Una aplicación de este tipo se encuentra, por ejemplo, en la radio móvil, puesto que se verifica la autorización de acceso, por ejemplo, en los teléfonos de coche, mediante tarjetas de chip y la estabilidad de las tarjetas y la capacidad de funcionamiento, se debe garantizar de forma ilimitada incluso con temperaturas de -30 a +80º.

Del compuesto de PC y TPU resulta también, en las solicitaciones dinámicas, una estabilidad mecánica del compuesto de la tarjeta mucho más elevada que con las tarjetas de PVC o PC puro, puesto que las fuerzas de tensión y de cizalladura se pueden absorber por la capa de TPU.

Mediante la existencia de capas de TPU muy elásticas, resulta también un buen comportamiento a la impresión en relieve de las tarjetas, lo que en las tarjetas puras de PC hasta ahora representaba un problema.

Otra ventaja consiste en que, a pesar de la temperatura de reblandecimiento del PC más elevada en comparación con el PVC, se pueden utilizar dispositivos de recubrimiento tradicionales. Debido a las características del adhesivo de sellado en caliente del TPU, no es necesario calentar las capas de PC hasta la temperatura de reblandecimiento, ya que mediante las capas de TPU, incluso con las temperaturas de recubrimiento usuales del PVC, se puede conseguir una muy buena unión de la tarjeta.

Debido a estas características de adhesión por sellado en caliente del TPU es incluso posible, junto con los materiales de recubrimiento similares, emplear para la lámina de recubrimiento y núcleo de la tarjeta también materiales distintos.

Otras ventajas y ejemplos de realización se explican mediante las figuras que se relacionan a continuación.

Figura 1: tarjeta con núcleo de PC y capas de recubrimiento PC/TPU.

Figura 2: tarjeta con núcleo de capas de PC unidas con una capa de TPU y capas de recubrimiento PC/TPU.

En la figura 1 se representa una primera forma de realización de una tarjeta de identidad según la invención. Esta comprende un núcleo de tarjeta (3) de policarbonato (PC) opaco y eventualmente dotado de una impresión con un espesor de 400 \mum, capas transparentes (2) de TPU dispuestas a ambos lados con un espesor de 100 \mum y láminas de recubrimiento (1) transparentes de PC con un espesor de 125 \mum, en la que las capas (1) y (2) también pueden realizarse como laminas compuestas. Como capas (2)de TPU son apropiadas láminas de poliuretano termoplástico con base de poliéster o poliéter.

Un laminado de tarjeta de este tipo se puede producir en instalaciones de recubrimiento usuales para tarjetas de PVC, encontrándose la temperatura de recubrimiento en un rango de 160 a 210ºC. Es particularmente ventajoso que la temperatura de recubrimiento pueda encontrarse también por debajo de la temperatura de reblandecimiento del PC, ya que de este modo, la capa de TPU, debido a sus características del adhesivo de sellado en caliente, consigue un buen compuesto para la tarjeta y con ello se pueden emplear tintas de impresión tradicionales.

Las láminas de recubrimiento exterior de PC (1) aseguran que la tarjeta sea muy resistente a los choques, compresión, rayaduras y a los productos químicos. Junto con el núcleo de la tarjeta (3) de PC se garantiza la resistencia a las temperaturas elevadas y debido a las fuerzas de recuperación mecánicas del PC se garantiza la estabilidad dimensionada necesaria, mientras que las capas (2) de TPU proporcionan a la tarjeta una elasticidad muy elevada frente a cargas de flexión alternativas, y de este modo se reduce el peligro de rotura a un mínimo, incluso con condiciones de temperatura extremas.

Mediante el número y el espesor de capas de TPU y de las capas de PC se puede influir en el comportamiento elástico o bien la "blandura" o "dureza" de una tarjeta de identidad según la invención.

En la figura 2, se ha representado una estructura de tarjeta más flexible respecto a la de la figura 1. El núcleo (3) de PC representado en la figura 1 se ha sustituido en este ejemplo de realización mediante dos láminas (4) de PC, que están unidas mediante una capa (5) de TPU, que proporciona a la tarjeta de identidad un comportamiento en conjunto más elástico debido a la proporción más elevada de TPU.

Resumiendo, se puede decir que tanto mediante tarjetas completas de PC-TPU, como también mediante la incrustación de capas de PC-TPU en las estructuras de tarjetas conocidas, se consigue un incremento considerable de la duración, que se consigue por las características complementarias de la estabilidad dimensional y la elasticidad de los plásticos estables a altas temperaturas y los elastómeros termoplásticos.

El experto en la materia no está limitado naturalmente en la selección de los elastómeros termoplásticos sólo a TPU, ya que en este campo se dispone de una amplia gama de materiales, de los cuales puede buscar los más apropiados de acuerdo con los requerimientos.

Como plásticos estables a las temperaturas elevadas se dispone, además del PC, de poliétersulfonas (PES) polieteretercetona (PEEK), polióxido de fenilo (PPO), polisulfuro de fenileno (PPS), polieterftalato de etileno (PET), polieterftalato de butilo (PBT), polioximetileno (POM), polisulfona (PSU), polieterimida (PEI), poliamida (PA).

Como elastómeros termoplásticos apropiados hay el grupo de los poliuretanos termoplásticos, el grupo de los copoliéster termoplásticos y el grupo de amidas bloque de poliéter termoplásticos.

Claims (8)

1. Tarjeta de identidad de varias capas, en forma de un laminado de tarjeta comprendiendo un núcleo de tarjeta de una o varias capas y capas de recubrimiento de la tarjeta dispuestas a ambos lados del núcleo de la misma, caracterizada por el hecho de que las capas de recubrimiento son de un plástico estable a las temperaturas elevadas, con un espesor de capa de 50 a 200 \mum, presentando el núcleo de tarjeta una capa de un plástico termoestable y estando unido el núcleo de tarjeta con las capas de recubrimiento mediante capas de un elastómero termoplástico situadas a ambos lados del núcleo de tarjeta y presentando las capas de elastómero termoplástico existentes en el laminado para la tarjeta un espesor de 50 a 200 \mum, siendo el plástico estable a las temperaturas elevadas elegido de entre el policarbonato (PC), las poliestersulfonas (PES), la polietercetona (PEEK), el polióxido de fenilo (PPO), el polisulfuro de fenilo (PPS), el polieterftalato de etileno (PET), el polieterftalato de butilo (PBT), el polioximetileno (POM), la polisulfona (PSU), la polieterimida (PEI) o la poliamida (PA).

2. Tarjeta de identidad, según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el plástico estable a altas temperaturas de las capas de recubrimiento es policarbonato o politerftalato de etileno.

3. Tarjeta de identidad, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por el hecho de que el núcleo de la tarjeta es de dos capas (4) de un plástico resistente a las temperaturas elevadas, que están unidas entre sí mediante una capa (5) de un elastómero termoplástico.

4. Tarjeta de identidad, según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que las capas de la tarjeta de elastómero termoplástico presentan un espesor de capa de 100 \mum.

5. Tarjeta de identidad, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por el hecho de que el núcleo de la tarjeta presenta un espesor de 100 a 500 \mum.

6. Tarjeta de identidad, según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que la capa de cubierta compuesto de plástico resistente a las temperaturas elevadas y la capa de la tarjeta, compuesta de elastómero termoplástico, se han realizado como capa compuesta.

7. Tarjeta de identidad, según la reivindicación 1 a 6, caracterizada por el hecho de que el plástico resistente a las temperaturas elevadas del núcleo de la tarjeta es de policarbonato.

8. Tarjeta de identidad, según una o varias de las anteriores reivindicaciones, caracterizada por el hecho de que el elastómero termoplástico es un poliuretano termoplástico.