JP2000504446A - 携帯用基体、特にカード・フォーマット基体上に被覆層を製造する方法、及びかかる被覆層を備えた携帯用基体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、被覆層（８）を製造する方法およびかかる層を備えた携帯用基体（１）に関する。前記携帯用基体は基体本体（３）とその片面（４）上に備えられた前記被覆層（８）を含む。本発明の方法は、被覆層（８）の製造のために、過渡的熱可塑性層（17）を熱硬化性になるように架橋させることに特徴を有する。本発明は特にチップベースのカードの製造に適用される。

Description

【発明の詳細な説明】 携帯用基体、特にカード・フォーマット基体上に被覆層を製造する方法、及びか かる被覆層を備えた携帯用基体 本発明は、携帯用基体のための被覆層ならびにかかる層を備えた基体の製造法 に関するものである。 本発明が対象とする携帯用基体は規準化されたサイズの物体にして、その所有 者が、例えばポケットに入れて、これを難なく持ち運び得るようなものである。 それは就中、もっとも多く行われている利用法では、その名義人を識別してアク セスの許可を与えたり様々な銀行業務を実行する権利を与えるチップ埋め込みカ ードまたは名札カードの如きカード・フォーマットの基体として使われている。 今日においては、このカード・フォーマットの携帯用基体は規準化されている 。ISO 7810の規準では、標準カードのサイズを、縦85mm、幅54mm、そして厚さ0. 76mmと定めている。 これまでの製造法によるカード製造では、まず最初にカード本体を製作し、こ れに印刷を施し、次に透明にして薄いポリメチルメタクリレート（PMMA)の被覆 層を転写フィルムから転移して、これを被覆する。 実際的には転写フィルムは、コーティングまたはラミネーションによって形成 された多層フィルムである。それは、表面をポリエチレン・テレフタレート(PET ) で加工したもので、例えばポリビニルブチレート(PVB) やこれと同様な種類の 物質を接着剤として用いて分離層または離間層によって被覆層と分離された、基 層から成る。さらにもう一つの層、すなわち接着層を被覆層に加えて、当該被覆 層の基体への接着を強化する場合もある。一例を挙げれば、この接 着層はポリ塩化ビニル(PVC) の共重合体、ポリ塩化酢酸ビニル(PVAc)のタイプの ものを用いる。 上述した如きフィルムをカード本体の表面に位置させ、これに例えば加熱電子 ヘッドに由来する熱源に曝すと、分離層が分離し、被覆層と接着層の全体がカー ド表面に、当然ながら熱の効果により、接着される。 しかしながら、この転移の後では、被覆層の諸特徴に変化を加えることはでき ない。 他方、被覆層は熱可塑性であるから、網状化されていないか、またはほとんど 網状化されておらず、熱によって軟化し、摩擦および一部の溶媒に対する抵抗性 がない。 本発明は、携帯用基体のための被覆層の新しい製造法を提案するとともに、上 述の不都合をわずかのコストで緩和し、とりわけ被覆層が適切に接着されて、熱 や摩擦、ならびに諸溶媒に対しより大きい抵抗性を有する基体の実現を可能にす るような被覆層を備えた携帯用基体の製造法を提案することを目的とする。 上記の目的、ならびに以下に述べる諸目的は、熱可塑性の層を熱硬化性に変え る網状化、すなわち後網状化の工程によって達成される。 本発明の実施態様の変型タイプの第一においては、熱可塑性の層を基体上に置 き、次にその特性を改善するために網状化するが、実施態様の変型タイプの第二 においては、後網状化された被覆層を実現した後、これを適切な接着層とともに 基体上に置く。 本発明はまた、携帯用基体とりわけカード・フォーマットの基体にして、その 片面に、前記被覆層を実現するに当たり以下の如き特徴を持つ被覆層を備えた基 体を有するものの製造法をも対象とする。すなわち： 過渡的熱可塑性の層を、熱硬化性になるよう網状化する。 さらに本発明は、その片面に、前記被覆層が網状化後に熱硬化性の層になると いう特徴を備えた基体を有する携帯用基体とりわけカード・フォーマットの基体 をも目的とする。 以下の記述は、まったく限定的性格をもつものではないが、本発明を実用に供 するようによりよく理解するのに役立つであろう。 以下の記述は、添付の図面を参照しつつ読まれるべく書かれており、添付の図 面においては： −図１が、本発明によるカード・フォーマットの携帯用基体を俯瞰図で示し、 −図２が、本発明によるカード・フォーマットの基体を断面図で示し、 −図３が、本発明の実施態様の内の第一のモードによる変型タイプの第一によ る転写フィルムからの保護層転移を断面図で図示し、 −図４が、本発明の実施態様の第一モードによる変型タイプの第二による転写 フィルムからの保護層転移を断面図で図示する。 この図示した例においては、本発明による携帯用基体は、カード本体３を持つ マイクロ回路すなわちチップ２の埋め込みカード１である。 カード本体３は直面体を成し、そのサイズは、前出の規準 ISO 7810 によって 定められたものである。この本体はしたがって六つの面を持つが、その内大きい ２面は、縦約85mm、幅約54mmであって、これが上面４と下面５である。 かくの如きカードは、一つないし複数の、厚みを持つ層からなるが、例えば３ 層の場合、下層６、中層７、そして上層すなわち被覆層８から成る。 層６と７は、例えばアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(A BS) やポリカーボネート（PC）, PET, PVC, PVC とPVAcの共重合体、またはこれ ら化合物の混合物で実現された重合体プラスチック層である。しかしながら、カ ード本体３に曲げに対する強さ、衝撃抵抗、サイズや色、印刷適性の安定などを 品質として求める場合には、熱可塑性の他の材質も問題なくカードの実現に用い 得る。 被覆層８は本発明の対象である。この被覆層は、カード本体３の中層７を被覆 し、その厚さは通常２μｍから200 μｍの間である。ただし、厚さが約２μｍか ら20μｍの間である場合には、これを保護層であると見なし、厚さが約20μｍか ら200μｍの間である場合には、これをカード本体３の上層すなわちオーバーレ イであると見なす。もちろん、ここに掲げた種々の厚さは限定的性格のものでは なく、被覆層８がカードの厚さほど、すなわち約800 μｍのものさえ考えること ができる。 本発明によるカード１は、カード本体３の表面４と同一平面を成す金属被覆10 を有する。この金属被覆10は、結線11によって電気的にカード本体３のチップ２ に接続されている。チップ２と結線11は共には樹脂に包まれ、金属被覆10ととも に電子モジュール13を形成している。 上述のタイプのカード・フォーマットの携帯用基体を製造するには、まず最初 にカード本体３の層６と７および電子モジュール13とを組み上げて、層６、層７ 、及び電子モジュール13から成る一体を得る。 このような一体化の実現は、例えばコラミネーションとか注入成形、型再複製 など、この分野の専門家に知られている様々な方法によってなされうる。 コラミネーションの場合には、層６と層７をプレス機の二つの平面間に位置さ せる。次に、温度と圧力による力を加えて両者の溶接 を行い、この溶接された二層６と７に凹部を加工した後、この凹部に電子モジュ ール13を位置させる。 注入成形または型再複製の場合には、実現せんとする一体物のサイズを持った 鋳型の凹部にプラスチック流体物質を注入または挿入する。ただし、注入成形に おいては、注入成形された層６と７に凹部を形成して、その中へ電子モジュール 13を配置させるが、型再複製においては、プラスチック流体物質の注入または挿 入時において、鋳型の凹部に既に電子モジュール13が置かれている。 層６、層７及び電子モジュール13から成る一体化か実現されると、これの層７ の表面に印刷を施し、さらに本発明の別の工程に従って、この層７を被覆層８で 被覆する。 このためには、図３および図４に示した本発明による実施態様の第一モードで は、転写フィルム14をカード本体３の表面に配置し、これを例えば電子ヘッド15 に由来する熱源に曝す。 転写フィルム14は、相異なる層を何重にも重ねたものである。すなわち、接着 層と呼ばれる下層16の上に、被覆層と呼ばれる層８または17、さらに分離層と呼 ばれる層18、支持層と呼ばれる層19、そして滑り層と呼ばれる表層20があり、こ の表層が電子ヘッド15と接するようにされている。 一例では、接着層16は PVC−PVAcから成る層であり、分離層18はPVBから成る 層、支持層19は PET、そして滑り層20はポリウレタン・アルキルの一つから成る 層である。 転写フィルム14の被覆層８または17の実現には、液体状態にある第一溶液Ｉを 準備する。この溶液Ｉは、アルコール官能基を含むモノマーおよび／またはオリ ゴマーと前記モノマーまたはオリゴマーの重合用触媒または開始剤と溶媒の混合 物である。この混合物には、必要に応じて、一例を挙げれば、その末端に二つの オレフィン基 を持つ二官能性化合物を含有させてもよい。 溶液Ｉのモノマーおよび／またはオリゴマーを、前後する相互に独立な、従っ て制御可能な二つの段階で重合させる。その第一段階は重合化と呼ばれ、第二段 階は後網状化と呼ばれ、この二つの段階において、相異なる触媒または開始剤に より誘発された相異なる化学反応が行われる。 本発明によれば、モノマーまたはオリゴマー、そしてある場合には、溶液Ｉの 二官能性化合物の重合化が誘発ないし開始される。この重合は、第一の遊離基反 応機構により起こり、モノマーまたはオリゴマーが重合して熱可塑性ポリマーを 形成するが、ある場合にはそれはアルコール官能基を含む二官能性化合物によっ て若干、網状化する。こうして第二の溶液IIを得る。 次にこの溶液IIに、エポキシ基を含むモノマーまたはオリゴマー、および前記 モノマーまたはオリゴマーを溶液IIのポリマー上のアルコール官能基に付加させ るためのカチオン触媒を加える。こうして第三の溶液IIIを得る。 この溶液IIIを、あらかじめ接着剤を塗布して分離層18を形成し、さらに必要 のある場合、滑り層20によって覆われた支持層19の上に塗布する。 塗布された溶液IIIの溶媒が蒸発し、かくして図３のフィルム14を得るが、こ れは過渡的熱可塑性の被覆層と呼ばれる被覆層17を持ち、この層は触っても乾い ており、網状化は行われていないか、またはわずかしか行われていない。このフ ィルムは巻いて収納することが可能である。 過渡層17の網状化の程度は、溶液IIIにおいて二官能性化合物の量を調節する ことにより、前もって決定しておくことができる。他方、二官能性化合物の二つ のオレフィン基の距離を調節すれば、網状 化がほとんど行われておらず、その網状構造が多かれ少なかれ緩やかな熱可塑性 ポリマーを得ることになる。 本発明による第１の実施態様の第一の変型タイプでは、過渡層17がそのまま、 図３の転写フィルム14から、カード本体３の層７の上へ転移される。 重合化された層への印刷の適合性は、その網状化の程度と反比例する。事実、 重合化した層が網状化していればいるほど、この層の印刷適性は劣る。また、熱 可塑性の層、すなわち重合化がほとんど行われていない層は、印刷適性に優れ、 このことから、過渡的被覆層17をカード本体３の層７の上へ転移した後に印刷を 行うことができるのである。これに関連して特記すべきは、熱による効果の下で 、図には示していないカラーフィルムから色素を、過渡層17の中へまたこれを通 して拡散させ、これを転移された前記過渡層上に置くことができる点である。 次に、必要な場合には印刷を行った後、過渡層17は、これを熱硬化性に変える べく後網状化される。その場合には、カチオン触媒に由来するプロトンＨ⁺の過 渡層中への拡散により、第二の反応が開始される。すなわち、二つのエポキシ基 を含む化合物かポリマーのアルコール官能基に付加するのである。 要するに、本発明によって、相互貫入ないし半相互貫入網目構造が作り出され るのであって、これは二つの相異なるメカニズム、すなわち重合化、言い換えれ ば過酸化物ないし紫外線を作用させる遊離基網状化と、重縮合、言い換えればカ チオン重合化の以上二つに由来する前後する二つのタイプの反応の組み合わせに よるものであり、第一の反応が二重結合をもたらす一方で、その反応開始が制御 される第二反応がエポキシ基ないしイソシアネート基をアルコール化合物ないし アミン化合物に付加させるものである。 このようにして得られた熱硬化性の層８は、まさに上記の事実により、アル コール官能基とエポキシ系物質との付加により生じる結合によって網状化したポ リマーないし共重合体を含み、この層は過渡層17とは逆に、温度や摩擦、溶媒な どによって反応しない。また被覆層８の改変をたくらむ不正行為者は、巨大な困 難に直面することであろう。そればかりか、被覆層８または層７に内包される印 刷９の色素化合物は、現行技術によるカードにおけるようには、当該層８中へ、 またはこれを通して、自然に拡散することがない。このことにより、本発明によ る物体たるカードは、札入れのプラスチック・ケースに入れて持ち運ばれても、 変質することかない。後網状化が、かくして印刷の保護を可能にするのである。 本発明の実施態様の第一のモードの第二の変型タイプでは、図４に図示したよ うに、過渡層17がそのフィルム基層14上で後網状化される。そこで次に、後網状 化された熱硬化性の層８に、これをカード本体３の層７上へ転移する以前に、接 着層16を付け加える。 他方、本発明の実施態様の第二のモードでは、転写フィルムからの被覆層８ま たは17の転移を行わず、カード本体３の層７に直接、溶液IIIをコーティングす る。溶媒が蒸発すると、本発明による過渡的被覆層17が得られ、次に、必要があ れば、後重合化を開始させる以前に印刷を行う。溶液IIIの液体状態でのコーテ ィングによって層７の親液性が強化され、その結果、前記の層７上への過渡層17 の密着性が大幅に改善される。 最後になったが、本発明の実施態様の第三のモードでは、溶液Ｉのモノマーお よび／またはオリゴマーと他の化合物を溶液IIIのモノマーおよび／またはオリ ゴマーと他の化合物に直接混合して溶液IVを得る。次に、溶液Ｉのモノマーおよ び／またはオリゴマーの重合を選択的に開始させて遊離基重合のみを行わせて、 次に溶媒を蒸発 させ、それに続いて、こうして得られたポリマーの後重合化を行う。 本発明の一例において、溶液Ｉは次のような物質： −アルコール官能基を含むメタクリレートモノマーまたはオリゴマー： −上記モノマーまたはオリゴマーの重合触媒たるアゾビスイソブチロニトリル （AIBN）； −溶媒であるメチルエチルケトン；そして −連鎖末端に炭素−炭素の二重結合を二つ含む二官能性化合物； の混合物である。 80゜程度への温度上昇によってAIBNが活性化され、これか分裂して遊離基を発 生させ、かくしてメタクリレートモノマーまたはオリゴマーの重合を開始させる 。こうして溶液IIが得られる。 この溶液IIに以下の物質を加える： −二つのエポキシ基を有するモノマーまたはオリゴマー； −カチオン触媒；そして −種々のモノマーまたはオリゴマー、例えばエチルトリグリコールメタクリレ ート(ETGMA) 、特に内部可塑化による柔軟化効果を有するグリシジルメチルメタ クリレート（GMMA）またはヒドロキシエチルメタクリレート（HEMA）。これによ り溶液IIIを得、メチルエチルケトンの溶媒が蒸発し、後網状化が行われると、 本発明による網状化した被覆層８が得られる。 他の実施態様の一例では、５のHEMAに対し20のMMA を含むメタクリレート・ポ リマーの溶液に共反応体を混合し二種の混合溶液を準備した。すなわち、混合溶 液Ｉではブタンジオールのジグリシジルエーテル−１，４(DGEBD) を、混合溶液 IIでは３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサ ン(ECHME) を 共反応体とし、いずれも２％触媒を用いた。これら二種の混合溶液において、共 反応体 DGEBDまたはECHME に由来するエポキシ基一つに対し、メタクリレート・ ポリマーに由来する−OH基一つが存在する。 他方、 PET支持層には、約１μｍの PVB下層二つからなる離間層にコーティン グした。 次に PVB層上に、混合溶液ＩまたはIIのいずれかを３μｍから６μｍ置いた。 続いて、乾燥室において40−50℃で２分間、混合溶液Ｉ，IIの溶媒を蒸発させ た。こうして、それぞれの混合溶液につき、図３で記述した如き熱可塑性層17を 持つ転写フィルムを得たのである。 層17は、加熱電子ヘッドを用いて、写真印刷を施した PVCカードに転移された 。この転移層を例えば紫外線によって後網状化して、カードＩとIIを得た。 カードＩ，IIおよびPMMAをベースとする被覆層の現行技術によるカードIIIの 比較試験を行った。 試験の結果は次のようであった： −カードＩまたはIIの写真印刷の色素は、カードIIIの場合とは逆に、札入れ のプラスチック・ケースに転移したものは感知できなかった； −カードＩおよびIIの溶媒に対する抵抗、特にキシレンに対する抵抗は、カー ドIIIに比して改善されている。事実、本発明による被覆層８を有するカードは 、視認しうる気泡を示さなかった。そればかりか、写真印刷は変質しなかった。 他の実施態様の一例においては、20のMMA と５のHEMAを含むメタクリレート・ ポリマーとユニオン・カーバイド社販売VAGHタイプの酢酸ビニル、ビニルアルコ ール、塩化ビニルの共重合体の溶液を準 備した。カード本体上へのコーティングと網状化の後、試験を行ったが、こうし て得られたカードは、カードIIIに比して三倍の摩擦抵抗をもつことが判明した 。 かくして、以上に記述した本発明は、現行技術が持つ諸問題を解決することが できるものである。注意すべきは、本発明が決して、２つのエポキシド官能基を 含む二官能性化合物による、ヒドロキシル官能基を含むポリメタクリレートの後 網状化法にのみ限定されるものではない、という点である。言うまでもなく、後 網状化されうる熱可塑性層を工程に有するすべての製造法が、本発明の対象とな る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．その片面（４）に被覆層（８）を備えた基体本体（３）を含む携帯用基体 、特にカード・フォーマット基体であって、前記被覆層（８）が網状化後に熱硬 化性であることを特徴とする携帯用基体、特にカード・フォーマット基体。 ２．前記被覆層（８）がアルコール官能基のエポキシ基への付加により生じる 結合によって網状化されたモノマーのポリマーまたはコポリマーを含むことを特 徴とする請求項１記載の基体。 ３．前記ポリマーまたはコポリマーがメタクリル酸のポリマーまたはコポリマ ーであることを特徴とする請求項２記載の基体。 ４．保護層（８）が印刷物（９）であることを特徴とする請求項１〜３のいず れか１項に記載の基体。 ５．その片面（４）上に被覆層（８）を備えた基体本体（３）を含む携帯用基 体、特にカード・フォーマット基体の製造方法であって、前記被覆層（８）の製 造において、過渡的熱可塑性層（17）を熱硬化性になるように網状化させること を特徴とする方法。 ６．過渡的熱可塑性層（17）を得るために、 モノマーおよび／またはオリゴマーと前記モノマーおよび／またはオリゴマー の重合用触媒または開始剤との混合物を含む液相状態にある第１溶液を調製する こと、 第２溶液（II）を得るために、前記溶液（Ｉ）のモノマーおよび／またはオリ ゴマーの重合を開始させること、 を特徴とする請求項５記載の方法。 ７．第３溶液（III）を得るために、モノマーおよび／またはオリゴマーと前 記モノマーおよび／またはオリゴマーを前記第２溶液（II）のポリマーに付加す る触媒とを前記第２溶液（II）に加えるこ とを特徴とする請求項６記載の方法。 ８．第３溶液（III）を転写フィルム（14）の層（19）上に置くことを特徴と する請求項７記載の方法。 ９．基体本体（３）の層（７）を第３溶液（III）でコーティングすることを 特徴とする請求項７記載の方法。 10．第３溶液（III）の溶媒相を蒸発させることを特徴とする請求項７，８ま たは９に記載の方法。 11．過渡的熱可塑性層（17）に印刷を行うことを特徴とする請求項５，６また は７に記載の方法。 12．転写フィルム（14）から基体本体（３）に過渡的熱可塑性層（17）を転移 させることを特徴とする請求項５〜１１のいずれか１項に記載の方法。 13．過渡的熱可塑性層（17）をその転写に先だって網状化させることを特徴と する請求項５〜11のいずれか１項に記載の方法。 14．過渡的熱可塑性層（15）を形成するために遊離基機構によりモノマーを重 合させる重合段階と呼はれる第１段階と熱硬化性被覆層（８）が形成されるよう に過渡的熱可塑性層を網状化させる重合後段階と呼ばれる第２段階との前後して 独立に行われる２つの段階で行うことを特徴とする請求項５〜13のいずれか１項 に記載の方法。 15，層（８）の製造のためにエポキシ基またはアルコール官能基を含む化合物 によりメタクリル酸ポリマーを網状化させることを特徴とする請求項５〜14のい ずれか１項に記載の方法。