ES2199307T3 - Procedimiento de fabricacion de una capa de revestimiento para soporte portatil, principalmente soporte con formato tarjeta. - Google Patents
Procedimiento de fabricacion de una capa de revestimiento para soporte portatil, principalmente soporte con formato tarjeta.Info
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Abstract
La invención se refiere a un proceso para fabricar una capa de revestimiento (8) así como a un soporte portátil (1) provisto de la capa, que comprende un cuerpo de soporte (3) provisto sobre uno de sus lados (4) de la capa de revestimiento (8). El proceso de la invención se caracteriza en que, para la fabricación de la capa de revestimiento, una capa termoplástica transitoria (17) se reticula de forma que se vuelva termoendurecible. La invención se aplica particularmente a la fabricación de tarjetas que comprenden chips.
Description
Procedimiento de fabricación de una capa de
revestimiento para soporte portátil, principalmente soporte con
formato tarjeta.
El invento concierne un procedimiento de
fabricación de una capa de revestimiento para soporte portátil,
así como un soporte equipado de dicha capa.
Los soportes portátiles enfocados en el presente
invento son objetos con dimensiones normalizadas que puede
transportar sin ningún problema su propietario, por ejemplo en un
bolsillo. Se trata principalmente de soportes con formato tarjeta,
tales como tarjetas chip o insignias, que en su utilización más
corriente, identifican a su titular y le confieren derechos tales
como derechos de acceso o derechos de realizar diversas
operaciones bancarias.
Hoy en día esos soportes portátiles con formato
tarjeta están normalizados. La norma usual ISO 7810 define
tarjetas estándares de 85 mm de longitud, 54 mm de anchura, y 0,76
mm de espesor.
Para la fabricación de una tarjeta según el arte
anterior, se fabrica en primer lugar un cuerpo de tarjeta que se
imprime y que se recubre con una capa de revestimiento de
polimetilmetacrilato (PMMA) transparente y de pequeño espesor,
transferida a partir de una película de transferencia.
En la práctica, las películas de transferencia
son películas multicapas formadas por enducción o laminación.
Están compuestas por una capa soporte de polietileno tereftalato
(PET) barnizada en superficie y separada de la capa de
revestimiento por una capa de desprendimiento o liberación
constituida por un adhesivo, por ejemplo el polivinilbutirato (PVB)
o productos del mismo tipo. Puede añadirse otra capa o capa de
adhesión a la capa de revestimiento para favorecer la adhesión de
dicha capa de revestimiento en el soporte. En un ejemplo, esta capa
de adhesión es del tipo copolímero policloruro de vinilo (PVC) -
policloruro de vinilo acetato (PVAC).
Cuando se aplica una película tal como se ha
descrito anteriormente a la superficie del cuerpo de tarjeta, y
que se la somete a una fuente de calor procedente, por ejemplo de
una cabeza electrónica termógena, la capa de desprendimiento se
suelta y el conjunto de las capas de revestimiento y de adhesión
se adhieren a la superficie de la tarjeta, naturalmente, bajo el
efecto del calor.
No obstante, después de la transferencia, ya no
es posible modificar las características de la capa de
revestimiento.
Por otra parte, ya que la capa de revestimiento
es termoplástica, y no está, o está muy poco reticulada, se
ablanda con el calor, y carece de resistencia con respecto a la
abrasión y a algunos disolventes.
Ya conocemos, por otra parte, gracias al
documento EP-626.495, un procedimiento de impresión
por sublimación (denominado igualmente D2T2 por "Dye Diffusion
Thermal Transfer"), es decir por transferencia de todo o nada.
Este propone recubrir una capa impresa de una capa termoplástica,
ella misma recubierta de un barniz que se ha termoendurecido con UV.
El barniz no puede aplicarse directamente en la impresión, puesto
que podrían observarse rebabas de impresión. La capa de protección
descrita en este documento está compuesta por consiguiente de dos
capas sucesivas.
El presente invento tiene por objeto proponer un
nuevo procedimiento de fabricación de una capa de revestimiento
para soporte portátil, así como un soporte portátil equipado de
dicha capa, que compensan a menor coste los inconvenientes citados
anteriormente, y que permiten, en particular, obtener soportes
cuya capa de revestimiento se adhiere convenientemente y presenta
una resistencia incrementada al calor, a la abrasión y a los
disolventes.
Este objetivo, así como otros que aparecerán a
continuación, se logra gracias a un procedimiento en conformidad
con la reivindicación 1.
La descripción siguiente, y que no posee ningún
carácter limitativo, permitirá comprender mejor la manera como el
invento puede ponerse en práctica.
Deberá leerse comparándola con los dibujos
anexados en los que:
- la figura 1 representa, en vista desde arriba,
un soporte portátil con formato tarjeta según el invento;
- la figura 2 representa, en corte transversal,
un soporte con formato tarjeta según el invento;
- la figura 3 ilustra, con corte transversal, una
transferencia de una capa de protección a partir de una película
según una primera variante de ejecución de un primer modo de
realización del invento; y
- la figura 4 ilustra, en corte transversal, una
transferencia de una capa de protección a partir de una película
según una segunda variante de ejecución de este primer modo de
realización del invento.
En el ejemplo de la presente descripción, el
soporte portátil del invento es una tarjeta 1 de microcircuito o
chip 2 comprendiendo un cuerpo de tarjeta 3:
El cuerpo de tarjeta 3 forma un paralelepípedo
rectángulo cuyas dimensiones se definen por la norma ISO 7810
citada anteriormente. De este modo, presenta seis caras, entre las
cuales dos grandes caras de unos 85 mm de longitud y 54 mm de
anchura: una cara superior de 4 y una cara inferior de 5.
Se compone de una o varias capas o espesores, por
ejemplo tres, una capa inferior 6, una capa intermedia 7, y una
capa superior o capa de revestimiento 8.
Las capas 6 y 7 son capas de plástico
polimerizadas realizadas por ejemplo, en acrilonitrilo-
butadiano-estireno (ABS), en policarbonato (PC), en
PET, en PVC en copolímero PVC-PVAC o en una mezcla
de dichos componentes. No obstante, cualquier otro material,
principalmente termoplástico, convendrá para su realización, si
éste confiere al cuerpo de la tarjeta 3, las calidades requeridas
de rigidez en flexión, de resistencia a los choques, de estabilidad
dimensional, de color y de impresión.
La capa de revestimiento 8 es objeto del invento.
Esta cubre la capa intermedia 7 del cuerpo de tarjeta 3, y su
espesor está comprendido normalmente entre 2 y 200 \mum
aproximadamente. No obstante, cuando su espesor está comprendido
entre 2 y 20 \mum aproximadamente, se la definirá naturalmente
como siendo una capa de protección, mientras que cuando su espesor
está comprendido entre 20 y 200 \mum aproximadamente, se la
definirá más bien como siendo una capa superior del cuerpo de
tarjeta 3 u overlay. Evidentemente, los espesores dados más arriba
no son limitativos, y podemos imaginar una capa de revestimiento 8
de un espesor del orden del espesor de la tarjeta, es decir de
unos 800 \mum.
El cuerpo de tarjeta 3 está impreso. Por esta
razón, muestra una impresión 9 visible en la cara 4 de la tarjeta
1. Este contiene colorantes que componen la impresión 9, ya sea en
la capa de revestimiento 8, ya sea en la capa intermedia 7, la capa
de revestimiento 8 es entonces transparente.
La tarjeta 1 del invento presenta metalizaciones
10 a nivel de la cara 4 del cuerpo de tarjeta 3. Estas
metalizaciones 10 están eléctricamente conectadas, mediante hilos de
conexión 11, al chip 2 del cuerpo de tarjeta 3. El conjunto chip 2
y el hilo de conexión 11 están revestidos de una resina 12 y
forman con las metalizaciones 10, un módulo electrónico 13.
Para la fabricación de un soporte portátil con
formato tarjeta del tipo más arriba indicado, se ensamblan en
primer lugar las capas 6 y 7 del cuerpo de tarjeta 3 y el módulo
electrónico 13, con vistas a obtener un conjunto formado de dichas
capas 6, 7 y del dicho módulo electrónico 13.
La realización de este conjunto puede realizarse
según diferentes maneras conocidas por el hombre de la profesión,
por ejemplo, mediante colaminación, moldeado o sobremoldeado.
En caso de una colaminación, se colocan las capas
6 y 7 entre dos discos de una prensa. Se realiza entonces su
soldadura aplicando tensiones de temperatura y de presión, y el
módulo electrónico 13 se deposita en una cavidad, después de haber
mecanizado dicha cavidad en dichas capas 6 y 7 soldadas.
En caso de un moldeado o de un sobremoldeado, se
inyecta o se introduce, en una cavidad de un molde con las
dimensiones del conjunto que se desea obtener, una materia plástica
fluida. No obstante, en el moldeado, se prepara una cavidad en las
capas 6, 7 moldeadas en la que se pone el módulo electrónico 13,
mientras que en el sobremoldeado, el módulo electrónico 13 se
encuentra presente en la cavidad del molde durante la inyección o
la introducción de la materia plástica fluida.
En cuanto se ha realizado el ensamblaje de las
capas 6, 7 y del módulo electrónico 13, se puede imprimir la
superficie de dicha capa 7, y en conformidad con otra etapa según el
invento, cubrir esta superficie 7 con la capa de revestimiento
8.
Para este fin, en un primer modo de realización
según el invento representado en las figuras 3 y 4, se aplica una
película de transferencia 14 en la superficie del cuerpo de tarjeta
3 y se somete a una fuente de calor procedente, por ejemplo, de
una cabeza electrónica 15.
La película de transferencia 14 se compone de
diferentes capas superpuestas: una capa inferior denominada de
adhesión 16, en la que se coloca una capa denominada de
revestimiento 8 o 17, una capa denominada de desprendimiento 18,
una capa denominada de soporte 19 y una capa superior denominada
de deslizamiento 20 destinada a ponerse en contacto con la cabeza
electrónica 15.
En un ejemplo, la capa de adhesión 16 es una capa
de PVC-PVAC, la capa de desprendimiento 18 es una
capa de PVB, la capa de soporte 19 es una capa de PET y la capa de
deslizamiento 20 es una capa de un poliuretano alquilo.
Para la realización de la capa de revestimiento
8, 17 de la película de transferencia 14, se prepara una primera
solución I en fase líquida. Esta solución I es una mezcla de
monómeros y/o de oligómeros comprendiendo funciones de alcohol, de
uno o varios catalizadores o iniciadores de polimerización de
dichos monómeros o oligómeros, y de un disolvente. Esta mezcla
comprende además, llegado el caso, compuestos disfuncionales que
comprenden, en un ejemplo, dos funciones alquinas en sus
extremos.
Los monómeros y/u oligómeros de la solución I son
susceptibles de polimerizar en dos etapas consecutivas e
independientes, por consiguiente controlables, una primera etapa
denominada de polimerización y una segunda etapa denominada de
posreticulación, dichas etapas hacen intervenir reacciones
químicas diferentes activadas por catalizadores o iniciadores
diferentes.
Según el invento, se activa o se frena la
polimerización de los monómeros u oligómeros, y eventualmente, de
los compuestos disfuncionales de la solución I. Esta polimerización
hace intervenir un primer mecanismo reaccional radicalario en el
que los monómeros u oligómeros polimerizan con vistas a formar
polímero termoplásticos eventualmente poco reticulados por los
componentes disfuncionales y comprendiendo funciones alcohol.
Entonces se obtiene una segunda solución II.
A continuación se introduce, en esa solución II,
monómeros u oligómeros comprendiendo funciones epoxi, y un
catalizador catiónico de la adición de dichos monómeros u oligómeros
en las funciones alcohol de los polímeros de la solución II.
Entonces se obtiene una tercera solución III.
Esta solución III se deposita en la capa soporte
19 previamente recubierta del adhesivo que forma la capa de
desprendimiento 18 y cubierta, llegado el caso, de la capa de
desprendimiento 20.
La fase disolvente de la solución III depositada
se evapora entonces, y se obtiene de este modo la película 14 de
la figura 3, que comprende la capa de revestimiento 17 denominada
capa transitoria termoplástica de revestimiento, seca al tacto, y
que no está o está poco reticulada. Esta película 14 puede
enrollarse y almacenarse.
El grado de reticulación de la capa transitoria
17 puede determinarse de antemano regulando, en la solución III,
la cantidad de los compuestos disfuncionales. Por otra parte,
cuando se regula el alejamiento de ambas funciones alquinas de los
compuestos disfuncionales, se obtiene un polímero termoplástico
poco reticulado cuya malla es más o menos floja.
En una primera variante de ejecución del primer
modo de realización según el invento, la capa transitoria 17 se
transfiere tal cual sobre la capa 7 del cuerpo de tarjeta 3, a
partir de la película de transferencia 14 de la figura 3.
La aptitud de una capa polimerizada a ser impresa
es inversamente proporcional a su grado de reticulación. En
efecto, cuanto más se reticula una capa polimerizada, menos puede
imprimirse esta capa. De este modo, una capa termoplástica, es
decir poco polimerizada, puede imprimirse, y por esta razón se
puede imprimir la capa transitoria de revestimiento 17 después de
su transferencia sobre la capa 7 del cuerpo de tarjeta 3. A este
efecto, es posible principalmente hacer difundir, en o a través de
la capa transitoria 17, bajo el efecto del calor, colorantes a
partir de una película coloreada no representada en las figuras,
que se coloca sobre dicha tarjeta transitoria 17 transferida.
Seguidamente, tras una eventual impresión, la
capa transitoria 17 se posreticula de manera a volverla
termoendurecible. Entonces se activa una segunda reacción mediante
la liberación, en la capa transitoria 17, de protones H+
procedentes de un catalizador catiónico. Se trata de la adición de
los compuestos comprendiendo dos funciones epoxi en las funciones
alcohol de los polímeros.
En definitiva, según el invento, se fabrican
redes interpenetradas o semointerpenetradas que combinan dos tipos
de reacciones sucesivas procedentes de mecanismos diferentes,
principalmente polimerización o reticulación radicalaria poniendo
en juego peróxidos o UV, y policondensación o polimerización
catiónica, la primera reacción hace intervenir enlace dobles, la
segunda, cuya activación está controlada, hace intervenir grupos
epoxi o isocianatos en alcoholes o aminas.
La capa termoendurecible 8 obtenida que comprende
por esta razón polímeros o copolímeros de monómeros reticulados
por un enlace procedente de la adición de una función alcohol en un
grupo epoxi, es contrariamente a la capa transitoria 17, insensible
a la temperatura, a la abrasión y a los disolventes. Igualmente,
defraudadores que deseasen desnaturalizar la capa de revestimiento
8, se verían confrontados a enormes dificultades. Además, los
compuestos coloreados de la impresión 9, contenidos en la capa de
revestimiento 8 o entonces en la capa 7, no se difunden
espontáneamente por o a través de dicha capa 8, como esto sucede
en las tarjetas del estado de la técnica. Por este motivo, incluso
transportadas en un compartimento de plástico de una cartera, las
tarjetas objeto del presente invento no se destiñen. La
posreticulación permite, así pues, proteger la impresión.
En una segunda variante de ejecución del primer
modo de realización del invento ilustrado en la figura 4, la capa
transitoria 17 esta posreticulada en su soporte de película 14.
Entonces se añade ventajosamente, en dicha capa 8 posreticulada y
termoendurecible, la capa de adhesión 16 antes de transferirla a
la capa 7 del cuerpo de tarjeta 3.
Por otra parte, en un segundo modo de realización
del invento, no se efectúa ninguna transferencia de la capa de
revestimiento 8 o 17 a partir de una película de transferencia,
sino que se reviste directamente la capa 7 del cuerpo de tarjeta 3
de la solución III. Tras evaporación de la fase disolvente, se
obtiene entonces la capa transitoria de revestimiento 17 del
invento que se imprime eventualmente antes de activar la
pospolimerización. El depósito en fase líquida de la solución III
favorece el remojo de la capa 7, y por consiguiente, la adherencia
de la capa transitoria 17 en dicha tarjeta 7 se ve mejorada
considerablemente.
Por último, en un tercer modo de realización del
invento, se obtiene una solución IV directamente por mezcla de los
monómeros y/o oligómeros y demás compuestos de la solución I y de
los monómeros y/o oligómero y demás compuestos de la solución III.
Entonces se activa selectivamente la polimerización de los
monómeros y/u oligómeros de la solución I activando únicamente la
polimerización radicalaria, el disolvente se evapora, y seguidamente
se realiza la pospolimerización de los polímeros obtenidos.
En un ejemplo del invento, la solución I es una
mezcla:
- -
- de monómeros o de oligómeros metacrilatos comprendiendo funciones alcoholes;
- -
- de azo-bis-iso-butiro nitrilo (AIBN) catalizando la polimerización de los monómeros u oligómeros citados anteriormente;
- -
- de disolvente metil-etil-cetona ; y
- -
- de compuestos disfuncionales comprendiendo dos enlaces dobles carbono-carbono en el extremo de la cadena;
Una subida en temperatura, del orden de 80°C,
tiene por efecto activar el AIBN que se escinde y libera radicales
libres frenando la polimerización de los mono u oligómeros
metacrilatos. Finalmente se obtiene la solución II.
A esta solución II, se añaden:
- -
- monómeros u oligómeros comprendiendo dos grupos epoxi;
- -
- un catalizador catiónico; y
- -
- diversos monómeros u oligómeros tales como el etil triglicol metacrilato (ETGMA), que tiene, en particular, un efecto flexibilizante por plastificación interna, del glicidilmetilmetacrilato (GMMA), o del hidroxietilmetacrilato (HEMA). Entonces se obtiene una solución III que, tras evaporación de la fase disolvente de metil-etil-cetona, y posreticulación, permite obtener la capa de revestimiento reticulada 8 del invento.
En otro ejemplo de realización, se han preparado
dos formulaciones a partir de una solución de polímeros
metacrilatos comprendiendo 20 MMA por 5 HEMA que se ha mezclado con
un correactivo, ya sea el diglicidileter de
butanediol-1,4 (DGEBD) para la formulación I, ya sea
el 3,4 epoxiciclohexilmetilo-3,4 epoxiciclohexano
(ECHME) pasar la formulación II, y con un catalizador a 2%. En
ambas formulaciones, tenemos una función -OH procedente de los
polímeros metacrilatos por función epoxi procedente de los
correactivos DGEBD o ECHME.
Por otra parte, hemos revestido una capa soporte
de PET con una capa de liberación constituida por dos subcapas de
1\mum de PVB aproximadamente.
Entonces hemos depositado, en la capa de PVB, de
3 a 6 \mum de una de las formulaciones I o II.
Seguidamente, se ha evaporado el disolvente de
las formulaciones I y II durante 2 minutos a
40-50°C en un tubo. Se ha obtenido entonces, para
cada formulación, una película de transferencia tal como se
describe en la figura 3, comprendiendo una capa termoplástica
17.
Se han transferido capas 17 sobre una tarjeta PVC
comprendiendo una impresión fotográfica, mediante una cabeza
electrónica termógena. Tras haber realizado una posreticulación de
dichas capas transferidas por ejemplo mediante U.V., se han
obtenido dos tarjetas I y II.
Se han realizado tests comparativos en las
tarjetas I y II, así como en una tarjeta III del estado de la
técnica comprendiendo una capa de revestimiento termoplástico a base
de PMMA:
Estos tests han demostrado que:
- -
- los colorantes de la impresión fotográfica de las tarjetas I o II apenas han emigrado hacia un compartimento de plástico de cartera, contrariamente a los de la tarjeta III;
- -
- la resistencia a los disolventes de las tarjetas I y II, a los disolventes, y en particular, la resistencia al xileno, resulta mejorada con respecto a la de la tarjeta III. En efecto, las tarjetas equipadas de la capa de revestimiento 8 del invento no presentan ampollas aparentes. Además, la impresión fotográfica no se ha desnaturalizado.
En otro ejemplo de realización, se ha preparado
una solución de polímero metacrilato comprendiendo 20 MMA y 5 HEMA
con un copolímero vinilacetato, vinilalcohol, vinilclorido del tipo
VAGH distribuido por la sociedad Unión Carbide. Tras haberlo
depositado en el cuerpo de la tarjeta y reticulado, los tests han
demostrado que la tarjeta obtenida posee una resistencia a la
abrasión dos veces superior a la de la tarjeta III.
El invento que aquí se describe ha permitido por
consiguiente resolver los problemas planteados por el estado de la
técnica. Cabe mencionar, sin embargo, que no está limitado en
absoluto a una posreticulación de polimetacrilatos comprendiendo
funciones hidróxilas mediante compuestos disfuncionales,
comprendiendo dos funciones epóxidos. Evidentemente, todo
procedimiento de fabricación haciendo intervenir una capa
termoplástica susceptible de posreticularse es objeto del
invento.
Claims (11)
1. Procedimiento de fabricación de un soporte
portátil (1), principalmente soporte con formato tarjeta,
comprendiendo un cuerpo de soporte (3) equipado en una de sus caras
(4) por una capa de revestimiento (8), caracterizado
porque, para la fabricación de dicha capa de revestimiento (8)
:
- -
- se aplica una capa termoplástica transitoria (17) en dicho soporte portátil (1);
- -
- se reticula dicha capa termoplástica transitoria (17) de manera a volverla termoendurecible.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque, para obtener dicha capa termoplástica
transitoria (17):
- -
- se prepara una primera solución (1) en fase líquida comprendiendo una mezcla de monómeros y/u oligómeros y un catalizador o un iniciador de polimerización de dichos monómeros y/u oligómeros;
- -
- se activa la polimerización de dichos monómeros y/u oligómeros de dicha solución (I) con vistas a obtener una segunda solución (III).
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque:
- -
- se introduce, en dicha segunda solución (II) monómeros y/u oligómeros y un catalizador de la adición de dichos monómeros y/un oligómeros en los polímeros de dicha segunda solución (II) con vistas a obtener una tercera solución (III)
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque:
- -
- se deposita dicha tercera solución (III) en una capa (19) de una película de transferencia (14).
5. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque:
- -
- se reviste una capa (7) de dicho cuerpo de soporte (3) de dicha tercera solución (III);
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 3, 4 o 5, caracterizado porque:
- -
- se evapora una fase disolvente de dicha tercera solución (III).
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1, 2 o 3 caracterizado porque:
- -
- se imprime dicha capa termoplástica transitoria (17).
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque:
- -
- se transfiere dicha capa termoplástica transitoria (17) en dicho cuerpo de soporte (3) a partir de una película de transferencia (14):
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque:
- -
- se reticula dicha capa termoplástica transitoria (17) previamente a su transferencia:
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque, para obtener
dicha capa de revestimiento (8) se procede en dos etapas
consecutivas e independientes, una primera etapa denominada de
polimerización haciendo intervenir un mecanismo radicalario, en la
que los monómeros polimerizan con vistas a formar una capa
termoplástica transitoria (15), y una segunda etapa denominada de
pospolimerización, en la que se reticula dicha capa termoplástica
transitoria de manera a formar dicha capa de revestimiento (8)
termoendurecible.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque, para la
fabricación de dicha capa de revestimiento (8) se reticulan
polímeros metacrilatos mediante compuestos comprendiendo, ya sea
grupos epoxi, ya sea funciones alcohol.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9600059 | 1996-01-04 | ||
| FR9600059A FR2743336B1 (fr) | 1996-01-04 | 1996-01-04 | Procede de fabrication d'une couche de revetement pour support portable, notamment support au format carte, et support portable muni d'une telle couche de revetement |
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|---|---|
| ES2199307T3 true ES2199307T3 (es) | 2004-02-16 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| AT (1) | ATE239269T1 (es) |
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