JP6081379B2 - ペイメントカードシステムおよび方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０１１年３月４日に出願され「ペイメントカードシステムおよび方法（PAYMENT CARD SYSTEM AND METHOD）」と題された米国仮出願第６１／４４９，４７３号の優先権を主張し、すべての目的においてその全体が本明細書に引用により援用される。

背景
カード発行業者の上層の顧客に好まれるよう外観および手触りが改良されたペイメントカードに対する需要がある。発行業者の一部が実践している１つの取組として、金属カードの製造が挙げられる。しかしながら、金属カードを使用すると、使用中の静電気放電（ＥＳＤ）の問題が生じる可能性がある。ＥＳＤは、電位が異なる２つのものの間に突然一瞬流れる電流に関係があり、直接の接触によって生じるかまたは静電界によって誘起される。ペイメントカードがアクセス装置（たとえば売場専用端末）と対話して取引を行なうときに、ＥＳＤが一時的な中断または端末に対する永久的なダメージを引起し得ることは、周知である。金属カードは、その電気的特性が原因で、支払取引を妨害するかまたは売場専用端末にダメージを与える可能性があるＥＳＤ事象を生じさせる傾向がある。

金属カードの製造に伴うもう１つの問題は、材料および製造コストである。美的に望ましい多くの金属は、コストが高いので、ペイメントカードに使用するのは非現実的である。加えて、金属カードの製造には、既存のペイメントカード生産設備と適合しない製造技術機械類が必要となる可能性がある。新たな機械類および生産工程の追加は、発行業者にとって追加コストの負担になる可能性がある。

このように、金属の外観および手触りを備え、安価な材料から、既存の製造設備と適合するプロセスによって製造でき、既存の金属カードの静電気放電の問題を伴わない、ペイメントカードが、当該技術において必要とされている。

本発明の実施の形態は、上記およびその他の問題に、個別におよびまとめて対応することができる。

発明の概要
本発明の実施の形態は、ペイメントカードおよびペイメントカードの製造方法に関する。

本発明の１つの実施の形態は、第１層と第１層に隣接する第２層とを備えるカードに向けられている。第２層は金属を含む複数の粒子を含み、複数の粒子は、第２層の少なくとも約１５体積％を構成する。

本発明の別の実施の形態は、カードの製造方法に向けられている。この方法は、ポリマーと金属を含む複数の粒子とを含む混合物を調製するステップを含む。複数の粒子は、混合物の少なくとも約１５体積％を構成する。混合物をプレスし外層を与える。その後、混合物と与えられた外層を切断してカードを形成する。

本発明の上記およびその他の実施の形態を以下でより詳細に説明する。

本発明の実施の形態に従うカードの立体側面図である。 本発明の実施の形態に従う金属粒子の断面図である。 本発明の実施の形態に従うカードの製造方法を示すフロー図である。 本発明の実施の形態に従う代表的なアクセス装置のブロック図である。 本発明の実施の形態に従い、カードの質量の変化を、第２層／混合物における粒子の体積％の関数として、および、カードにおける第２層／混合物の体積％の関数として示すグラフである。 本発明の実施の形態に従うペイメントカードの概略図である。

発明の詳細な説明
本発明の実施の形態は、金属の外観および手触りを備え既存の金属のペイメントカードの静電気放電の問題を伴わないペイメントカードおよびペイメントカードの製造方法に向けられている。

図１は、本発明の実施の形態に従うカード１００の側面図を示す。カード１００は、第１層１０２と、第２層１０４と、第３層１０６とを含み得る。

金属の外観および手触りを作り出すために、第２層１１０が、金属を含む複数の粒子１０８を含んでもよい。たとえば、金属粒子１０８は、タングステン、銅、ニッケル、鉄、金、銀、アルミニウム、プラチナ、鋼、ブロンズ、または、カード１００を所望の重量および外観にするのに適した任意のその他の金属もしくは合金を含み得る。これらの材料を含む粒子を組合わせたものを、本発明の実施の形態に用いることもできる。タングステンは、高密度（すなわち約１９．３グラム／立方センチメートル）であるため、金属粒子１０８として望ましい選択肢である。いくつかの実施の形態では、上記粒子は、密度が約１５グラム／立方センチメートルよりも高い材料を含んでもよい。また、タングステンは、他の高密度金属よりも安価である。たとえば、タングステンのコストは、金のコストよりも２〜３桁低い可能性がある。さらに、タングステンは、鉛のような他の重金属よりも毒性が遥かに低い。タングステンは、産業上の応用範囲が広いので、市場で比較的低コストで容易に入手できる。

図２は本発明の実施の形態に従う金属粒子１０８の断面図を示す。カード１００全体としての導電性を減じそれによりアクセス装置との対話中に静電気放電が生じる可能性を低くするために、金属粒子１０８は外側被膜２０２を含んでもよい。外側被膜２０２は、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等の無機誘電材料、または任意の他の適切な誘電材料を含み得る。たとえば、タングステン酸化物被膜を、化学蒸着プロセスによって金属粒子１０８上に与えることができる。酸素とタングステン蒸気（たとえばタングステンヘキサカルボニルまたは六フッ化タングステン）とキャリアガス（たとえば水素、窒素、またはアルゴン）とを含む混合気を、金属粒子１０８の上に高温（たとえば３００〜５００℃）で通すことにより、外側被膜２０２を形成することができる。同様に、上記プロセスを用い混合気中の酸素をアンモニアに置換えてタングステン窒化物層を形成することにより、タングステン窒化物被膜を金属粒子１０８に与えることができる。タングステン炭化物の層を形成するためには、タングステン（たとえばタングステンヘキサカルボニルまたは六フッ化タングステン）と、水素と、炭素を含有する気体（たとえばプロパンを予め５００〜８００℃で熱によって活性化したもの）と、不活性ガス（たとえばアルゴン）とを含む混合気を、金属粒子１０８の上に高温（たとえば４００〜９００℃）で通すことができる。本発明の実施の形態において、任意の他の適切な被膜技術および任意の適切な金属の酸化物、窒化物、または炭化物を用いて、外側被膜２０２を形成することができる。

外側被膜２０２の厚みは、任意の適切な厚みでよい。たとえば、この厚みは、約１００ミクロン未満または約５０ミクロン未満であってもよい。

有機誘電材料を用いて外側被膜２０２を形成することもできる。有機絶縁材料は、一般的におよそ３〜６の範囲の大きな誘電率を有し、多数の成膜（deposition）プロセスを用いて与えることができる。たとえば電着を用いることができる。電着の場合、金属粒子１０８を有機誘電体粒子が入った槽に浸漬させて電流を印加する。すると、逆に帯電した有機粒子が金属粒子１０８に引き寄せられて、金属粒子１０８の表面上に均一で連続した薄い（たとえば３０ミクロン未満）膜を形成する。陽極被膜法または陰極被膜法を用いることができ、エポキシ、エポキシアクリレート、ポリイミド、または任意の他の適切な誘電材料を与えることができる。金属粒子１０８を、上記槽に浸漬させる前にカップリング剤（たとえばシラン系剤）と反応させることにより、金属粒子１０８と有機被膜との間の結合を確実にすることができる。

図１に戻って、第２層１１０は、ポリマー１１０も含んでもよい。ポリマー１１０は高分子材料を含み得る。高分子材料の例は、ポリ塩化ビニル‐酢酸ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリプロピレン、または任意の他の適切な熱可塑性物質もしくは熱硬化性物質を含み得る。単独重合体、共重合体、および重合体ブレンドを、本発明の実施の形態において使用することもできる。ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）は、良好な特性（たとえば剛性）を有するので、望ましい材料である。

ポリマー１１０の中での金属粒子１０８の分布は、カード１００の金属のような見た目および手触りを作り出すための要素である。

本発明のある実施の形態に従うカードは、任意の適切な構成を有することができる。たとえば、本発明のある実施の形態に従うペイメントカードは、長さ約８６ミリメートル、幅約５４ミリメートル、厚さ約０．７〜０．９ミリメートルとすることができる。他の実施の形態において、カード１００の寸法は、長さ約６５ミリメートル、幅約４０ミリメートル、厚さ約０．４〜０．６ミリメートルより大きくてもよい。

金属粒子１０８は任意の適切な大きさを有することができる。たとえば、金属粒子１０８の大きさ（たとえば直径）を、カード１００の厚さよりも小さくすることができる。たとえば、粒子１０８の直径を、カード１００の厚さの約１０〜１００分の１とすることができる。いくつかの実施の形態において、金属粒子１０８の直径を、約５０ミクロン未満にすることができ、または２０ミクロン未満にすることさえできる。

カード１００の重量は、ポリマー１１０内の金属粒子１０８の充填密度と関連付けることができる。粒子１０８の体積分率を変えてもよい。たとえば、本発明の実施の形態において、粒子１０８は、第２層１０４の少なくとも約１５体積％を構成してもよい。いくつかの実施の形態において、金属粒子１０８を第２層１０４の約５０体積％未満にすることができる。場合によっては、粒子の体積分率が５０％を超えると、第２層１０４の製造時に可塑剤を追加することによって加工性を改善することがあるかもしれない。充填密度を高くしそうすることによってカードの重量を増すためには、粒子が球形で粒度分布が狭いことが望ましい。本発明の実施の形態において金属粒子１０８として使用することができる市販の商品は、Tungsten Heavy Powers, Inc.が製造するTechnon（商標）タングステン粒子である。この粒子のおおよその直径は４０ミクロン以上でありおおよその粒度分布は１００〜４００メッシュである。これらの寸法および特性を有するその他の粒子を代わりに用いてもよい。

図１からわかるように、カード１００は、第１層１０２と第３層１０６とを含み得る。第１層１０２および第３層１０６は、ラミネーションプロセス（以下でより詳細に説明する）によって与えられた透明なポリマー層であってもよい。このようなラミネーションによって得られた層は、カード１００の片側または両側に保護面を与えることができる。ＰＶＣ、ポリ塩化ビニル‐酢酸ビニル、または任意の他の適切な透明材料を用いて第１層１０２および第３層１０６を形成してもよい。

図６からわかるように、カード１００は、顔料、図形、ロゴ、ホログラム、署名部領域、カード所有者名、口座番号、有効期限等といった美的特徴６０４も含み得る。これらの特徴は、第１層と第２層の界面および／または第２層と第３層の界面に配置してもよく、第１層１０２および／または第３層１０６の一部であってその中に含まれてもよく、および／または第１層１０２または第３層１０６の外面上にあってもよい。

アクセス装置と通信して取引を行なうために、たとえば、カード１００は、磁気ストライプ６０２および／またはコンピュータ可読媒体、プロセッサ、およびアンテナといった非接触素子６０６も含み得る。たとえば、磁気ストライプ６０２を、第１層と第２層の界面または第２層と第３層の界面に配置することができる。これに代えて、磁気ストライプ６０２は、第１層１０２または第３層１０６の一部であってその中に含まれてもよい。非接触素子６０６は、第２層１０４の一部であってその中に含まれてもよく、第１層と第２層の界面および／または第２層と第３層の界面に配置されてもよく、および／または第１層１０２および／または第３層１０６の一部であってその中に含まれてもよい。

磁気ストライプ６０２および非接触素子６０６（たとえばコンピュータ可読媒体）は、金融情報、交通機関情報、アクセス情報等といった情報を格納することができる。金融情報は、銀行口座情報、ロイヤリティアカウント情報（たとえばロイヤリティアカウント番号）、銀行識別番号（ＢＩＮ）、クレジットまたはデビットカード番号情報、口座残高情報、有効期限、名前、誕生日等の消費者情報等を含み得る。いくつかの実施の形態において、磁気ストライプ６０２および／または非接触素子６０６に格納される情報は、従来クレジットカードと関連付けられているデータトラックの形態であってもよい。このようなトラックはトラック１およびトラック２を含み得る。トラック１（「国際航空運送協会」)は、トラック２よりも多くの情報を格納し、カード所有者名、口座番号、および任意のデータを含む。このトラックは、クレジットカードで予約するときに航空会社が使用することがある。トラック２（「米国銀行協会」)は現在最もよく使われている。これは、ＡＴＭおよびクレジットカードのアクセス装置が読取るトラックである。米国銀行協会がこのトラックの仕様を設計し、世界中の銀行がこれに従っている。このトラックには、カード所有者の口座、暗号化されたＰＩＮ、およびその他任意のデータが含まれる。

非接触素子６０６は、標準化されたプロトコルまたはデータ転送メカニズム（たとえばＩＳＯ１４４４３／ＮＦＣ）に従う近距離無線通信（「ＮＦＣ」）機能を用いてデータを転送および受信可能であってもよい。近距離無線通信機能は、カード１００とアクセス装置またはその他の問合せ装置との間でデータを交換するのに使用できる、ＲＦＩＤ、Bluetooth（登録商標）、赤外線またはその他のデータ転送機能のような近距離通信機能である。

図４は、代表的なアクセス装置４１０内に存在し得る基本的な構成要素のブロック図を示す。アクセス装置４１０は、プロセッサ４１０（Ａ）を含み得る。アクセス装置はまた、コンピュータ可読媒体４１０（Ｂ）、カードリーダ４１０（Ｃ）、メモリ４１０（Ｄ）、ネットワークインターフェイス４１０（Ｅ）、出力装置４１０（Ｆ）、キャプチャファイル生成モジュール４１０（Ｇ）、およびメッセージングモジュール４１０（Ｈ）を含み得る。これらはすべてプロセッサ４１０（Ａ）に機能的に接続される。ハウジングはこれら構成要素のうちの１つ以上を収容し得る。一般消費者向けの代表的なポータブルデバイスリーダ４１０（Ｃ）は、カード１００と対話できるＲＦ（無線周波数）アンテナ、磁気ストライプリーダ等を含み得る。適切な出力装置２１０（Ｆ）は、表示装置および音声出力装置を含み得る。代表的なコンピュータ可読媒体は、１つ以上のメモリチップ、ディスクドライブ等を含み得る。

上記のように、既存の金属カードは、アクセス装置と対話して支払取引を行なっているときに静電気放電（ＥＳＤ）事象を引起し易い。ペイメントカードの、ＥＳＤに対する感受性を求めるために、ペイメントカードの動作を、制御された環境の中でシミュレートすることにより、ペイメントカードおよびそのさまざまな構成要素が、支払取引の中断またはアクセス装置（たとえば売場専用端末）に対するダメージを引起し得る電流およびエネルギレベルになるか否か判断することができる。ペイメントカードがアクセス装置と対話しているときの、ペイメントカードのキャパシタンス、ＥＳＤ事象の結果生じた電流およびエネルギレベル、ならびに、ペイメントカードの動的抵抗を測定する、さまざまなテスト方法を、実現することができる。

ペイメントカードのキャパシタンスを測定すると、このカードが保持できる電荷の量が示される。ＥＳＤ事象は、ペイメントカードが保有する電荷の量に関連し得る。ＥＳＤ事象の結果生じた電流レベルを測定しエネルギレベルを計算することによって、さまざまな条件において予測可能なペイメントカードからの電流およびエネルギレベルを求めることができる。ペイメントカードの動的抵抗を測定することによって、このカードの、ＥＳＤ事象の発生を妨げる能力を、求めることができる。

任意の適切なテスト方法を用いることができる。たとえば、テスト方法は、特定の活動を通して帯電した後にペイメントカードをアクセス装置と対話させた人物をシミュレートすることによって現場での使用を再現するというやり方で、ペイメントカードを評価することができる。また、テスト方法は、ペイメントカードが特定の電圧レベルに帯電した後にアクセス装置と対話するようにされたときに発生したピーク放電電流（Ｉｐ）およびその対応する放電エネルギの測定に、依存し得る。

ある代表的なテスト方法に従って、一連のテスト手順の前に、準備ステップを実行することができる。この準備ステップは、ペイメントカード、充電／放電装置、アクセス装置（たとえば支払端末）、およびテスト機器を、制御された環境内に配置することによって、実行することができる。この制御された環境は、現場での動作条件をシミュレートする相対湿度および温度を維持することによって、ペイメントカードおよびテスト機器を調整する。

上記準備ステップの後、第１のテスト手順を実行することができる。この第１のテスト手順は、ペイメントカードの導電要素（たとえば磁気ストライプ、ホログラム、アンテナ等）のキャパシタンスを、キャパシタンス測定具およびキャパシタンスメータを用いて測定することによって、実行することができる。キャパシタンスは、ペイメントカード上の所与の構成要素上に蓄積できる電荷の量の尺度である。この準備ステップは、ペイメント素子が保有できる電荷の量を示し得る。

さまざまな電流レベルを、充電／放電装置、電流変換器、およびオシロスコープを用いて測定することを含み得る多数の下位手順を含む、第２のテスト手順を、実行することができる。この電流レベルは、ペイメントカードが充電／放電装置に挿入されたときのペイメントカードの静電気放電の結果として生じ得る。第２のテスト手順は、通常通りにペイメントカードを充電／放電装置に挿入すること、予め定められた身体活動（たとえばウォーキング）を行なってからペイメントカードを充電／放電装置に挿入してペイメント素子を静電気で帯電させること、ならびに、ペイメントカードおよびオペレータ（ユーザ）を予め定められた電圧レベル（たとえば１０ｋＶ）に帯電させてからペイメントカードを充電／放電装置に挿入することを、含み得る。このテストでは、電流レベル各々のエネルギレベルも計算できる。エネルギレベルの計算は、エネルギ計算プログラムを実行しているコンピュータシステムによって行なうことができる。

第２のテスト手順で測定した電流レベルのうちの１つから、ペイメントカードの動的抵抗を計算することを含む、第３のテスト手順を実行することができる。

たとえば４つの下位手順を含む第４のテスト手順を実行することができる。最初の３つの下位手順は、周知のＥＳＤ感受性アクセス装置を充電／放電装置の代わりに使用できることを除いて、第２のテスト手順と同様でもよい。最後の下位手順は、さまざまな種類の衣服素材（たとえば、綿、ナイロン、ウール、および皮革）にペイメントカードを当てて擦り、毎回、静電気放電に対する感受性があるとわかっているアクセス装置、電流変換器、およびオシロスコープを用いて、電流レベルを測定することを、含み得る。

第２のテスト手順において測定された電流レベルのうちで最大の電流レベル以上の基準電流レベルを、第２のテスト手順の最後に決定することができる。この基準電流レベルは、アクセス装置に対してＥＳＤ事象を原因とするダメージまたは誤動作を引起さずに、ペイメントカードが生成し得る実際の基準しきい値レベルであってもよい。また、第２のテスト手順で得た電流レベル各々に対する、対応するエネルギレベルを計算することができ、これらエネルギレベルのうち最大のエネルギレベル以上の基準エネルギレベルを決定することができる。

上記テスト手順を用いると、以下のしきい値条件によって、ペイメントカードが、ＥＳＤ事象を原因とするダメージまたは取引の中断のリスクを冒さずに、アクセス装置と安全に対話できることを示し得る。
（１）アクセス装置と接触する磁気ストライプまたはその他の導電要素のキャパシタンスは、約２．０ピコファラド（上記第１のテスト手順によって得られた測定値）未満のインダクタンスを有することができる。
（２）ペイメントカード上に設けられた非接触素子のキャパシタンスは、約５．０ピコファラド（上記第１のテスト手順によって得られた測定値）未満のインダクタンスを有することができる。
（３）ペイメントカードの通常動作後の放電電流は、約２５０ミリアンペア（上記第２のテスト手順によって得られた測定値）未満であることができる。
（４）ペイメントカードが約１０キロボルトに帯電させられたときの放電電流は、約２５０ミリアンペア（上記第２のテスト手順によって得られた測定値）未満であることができる。
（５）ペイメントカードが約１０キロボルトに帯電させられたときの放電エネルギは、約１５ナノジュール（上記第２のテスト手順によって得られた測定値）未満であることができる。
（６）ペイメントカードが約１０キロボルトに帯電させられたときの、アクセス装置と接触する磁気ストライプまたはその他の導電要素の放電エネルギは、約５００ナノジュール（上記第２のテスト手順によって得られた測定値）未満であることができる。
（７）ピーク電流放電（Ｉｐ）が約２０キロボルトのときの磁気ストライプの動的抵抗は、約５．０キロオーム（上記第３のテスト手順によって得られた測定値）よりも大きい動的抵抗であることができる。
（８）ペイメントカードをさまざまな種類の衣服素材に当てて擦った後の放電電流は、約２５０ミリアンペア（上記第４のテスト手順によって得られた測定値）未満であることができる。

本発明の別の実施の形態において、テスト方法は、ペイメントカードの性能を、炭素系磁気ストライプカードの性能と、ＥＳＤ事象中の電気的属性について、比較することを含み得る。たとえば、以下のテスト手順を含む、多数のテスト手順を用いて、ペイメントカードをテストすることができる。上記テスト手順とは、端末を含まない特別に設計されたテスト装置を介したＥＳＤのモデルおよび大きさの比較という手順、端末の読取ヘッドを用い、ペイメントカードを別のカード、皮革、ナイロン、綿、および／またはその他の一般的な衣服素材に当てて擦ったときにペイメントカードに生じる電圧レベルを求めて、通常の取扱中にペイメントカードに生じ得る電圧レベルおよび電荷の極性を示すことによって実行される、ＥＳＤの大きさおよび極性の比較という手順、ならびに、任意のその他適切なテスト手順である。炭素系磁気ストライプカードを基準として用いて、テストされているペイメントカードが有害なＥＳＤ事象を生じさせる可能性がほとんどないことを示し得る、１つ以上のしきい値を、定めることができる。たとえば、ペイメントカードが約１０キロボルトに帯電させられたときに、ペイメントカードが放電するピーク電流は、約１０００ミリアンペア未満であることができ、ペイメントカードは、約２ピコファラド未満のキャパシタンスを有することができ、ペイメントカードの動的抵抗は、約１キロオームよりも大きい動的抵抗であることができ、ペイメントカードの放電エネルギは、約１５ナノジュール未満であることができる。

テストのために、ペイメントカード上に異なるゾーンを定めることができる。たとえば、第１のゾーンは、カードが正常にまたは逆にして読取機に通されている間、磁気ストライプ端末読取ヘッドがカードに直接触れる「安全でない」領域を示すことができる。また、第１のゾーンは、カードが読取機に通されるときにユーザが掴んでいるカードの部分を表わしてもよい。第２のゾーンは、構成要素上での測定（on-component measurements）のために定めることができる。第３のゾーンは、第１のゾーンのために定めたポイントと第２のゾーンのために定めたポイントとによって定めることができる。テストのために追加のおよび／または代替のゾーンを用いることができる。たとえば、ペイメントカードの縁からの距離が異なるポイントを選択してもよい。加えて、より多いまたはより少ないポイントを、上記１つ以上のゾーン各々のために選択してもよい。

１つ以上のテスト条件を用いてもよい。たとえば、テスト環境は相対湿度が約２０％以下であってもよく、テストの対象であるペイメントカード（および任意の制御カード）は、相対湿度が約１２％の環境に、ペイメントカード周りに空気を送気した状態で２４時間保管してもよい。

ある代表的なテスト手順では、ペイメントカードを絶縁された面の上に置き、接地プローブをペイメントカード上の第１の位置に配置することができる。放電プローブを既知の電圧レベル（たとえば約１０キロボルト）に帯電させ、この放電プローブをペイメントカード上の第２の位置で放電させることができる。次に、接地プローブからの放電波形を記録することにより、しきい値条件が満たされているか否か判断することができる。ペイメントカードが磁気ストライプを有している場合、接地プローブを、ペイメントカードの第１の縁に沿って磁気ストライプ上に配置し、放電プローブを既知の電圧レベル（たとえば約１０キロボルト）に帯電させ、この放電プローブを、第１の縁に対向するペイメントカードの第２の縁に沿って磁気ストライプ上で放電させることができる。接地プローブからの放電波形を測定することにより、しきい値条件が満たされているか否か判断することができる。

別の代表的なテスト手順では、読取ヘッド（たとえば売場専用端末の読取ヘッド）を接地電圧レベルに接続することができる。放電プローブを既知の電圧レベル（たとえば約１０キロボルト）に帯電させた後、オペレータが掴んでいるペイメントカード上の第１の位置で放電させることにより、ペイメントカードおよびオペレータを、上記既知の電圧レベルに帯電させることができる。ペイメントカードを、読取ヘッドがペイメントカード上の第２の位置に接触した状態で配置することができ、接地プローブからの放電波形を測定することにより、しきい値条件が満たされているか否か判断することができる。読取ヘッドにおけるピーク電圧および電圧波形ならびに端末が示す異常も、測定し記録することができる。

もう１つの代表的なテスト手順では、ペイメントカード（またはペイメントカード上の磁気ストライプ）を、既知の電圧レベル（たとえば約１０キロボルト）に帯電させ、端末に通すことにより、端末が異常を示すか否か判断することができる。これに代えて、ペイメントカードを導電材料に当てて擦った後に端末に通し、その結果を測定し記録することができる。

別の代表的なテスト手順では、ペイメントカードを、金属面上に、ペイメントカードの第１の面がこの金属面に接触し磁気ストライプがあり第１の面と反対側の第２の面が金属面に接触しないように、配置することによって、ペイメントカードのキャパシタンスを測定することができる。キャパシタンスを測定することにより、しきい値条件が満たされているか否か判断することができる。

ペイメントカードのＥＳＤテストについては、２０１２年１月１日に出願され「起こり得るＥＳＤリスクを明確にするシステムおよび方法（SYSTEMS AND METHODS TO DEFINE POSSIBLE ESD RISK）」と題された米国出願第１３／３４８，５６２号、および、２００８年１月１８日に出願され「ペイメントカードに対して静電気放電テストを実施する方法（METHOD OF PERFORMING ELECTROSTATIC DISCHARGE TESTING ON A PAYMENT CARD）」と題された米国出願第１２／０１６，９４７号であって現在は米国特許第７，９０２，８３１号に、さらに詳しく記載されている。すべての目的においてこれらの全体が本明細書に引用により援用される。

金属粒子１０８とポリマー１１０との複合体を利用することにより、本発明の実施の形態に従うカード１００は、金属カードのＥＳＤの問題を伴うことなく、金属の外観および手触りを備えることができる。たとえば、本発明の実施の形態に従い、カード１００に対し上記テスト手順のうちの１つ以上を実施したとき、キャパシタンス、ピーク放電電流、エネルギ、および動的抵抗の測定値が、定められたしきい値条件またはしきい値を満たすことによって、カード１００が、ＥＳＤ事象を原因とするダメージまたは取引の中断のリスクを負うことなくアクセス装置４１０と安全に対話できることが示されるであろう。

図３は、本発明の実施の形態に従いカード１００を製造する方法３００を示すフロー図である。ステップ３０２で、複数の金属粒子１０８とポリマー１１０とを含む混合物を調製する。可塑剤も混合物の中に導入することができる。可塑剤は、ポリマーのような材料の可塑性または流動性を高める添加剤である。混合物の中には金属粒子１０８があるのでポリマー１１０の流動性が低下する場合があり、そのために加工が困難になる可能性がある。可塑剤を添加することによって流動性を高めて加工のし易さを改善することができる。金属粒子１０８は上記混合物の少なくとも約１５体積％を構成してもよく、可塑剤を添加するのであればその量は金属粒子１０８の所望の体積％に依存するであろう。フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ブチルベンジル、または任意のその他の適切な可塑剤を使用できる。鉛塩、金属石鹸、または有機スズ化合物といった熱安定剤を上記混合物に添加することにより、ポリマー１１０の完全性を維持することもできる。ポリ塩化ビニルのようなポリマーは、高温では劣化する可能性がある。この混合物はプロセス温度約１２０〜２００℃で調製することができる。そのため、熱安定剤の添加は、ポリマー１１０の物性の維持に役立ち得る。

ステップ３０４で、上記混合物を、プロセス温度約１２０〜２００℃、加える圧力約５〜２０トン／平方フィートでプレスすることにより、厚さが完成したカード１００の所望の厚さよりもわずかに小さくなるようにして、下記外層を重ねる余地を残すことができる。ポリマー１１０がＰＶＣを含む場合、好ましいプロセス温度として約１６０℃を用いることにより、ＰＶＣに目立った劣化を生じさせることなく、混合物の流動性を最適にすることができる。混合物は、任意の適切なプロセスを用いてプレスすることができる。たとえば、混合物を、混合物をダイを通して押すことによってシートを形成する押出成形装置に移すことができる。次に、このシートを、１つ以上のローラによってさらにプレスすることにより、上記所望の厚さにすることができる。射出成形または任意の他の適切なプロセスを、連続押出プロセスの代わりに用いることもできる。

混合物のプレス後に、美的特徴を加えることができる。たとえば、顔料を追加してもよく、図形、ロゴ、ホログラム、カード所有者名、口座番号、有効期限等を、プレスされた混合物の表面上に印刷してもよい。

ステップ３０４で、外層（図１に示される第１層１０２または第３層１０６等）を、任意の適切なラミネーションプロセスを用いて、プレスされた混合物の表面に、与えることができる。たとえば、厚みが約５０．８〜１２７ミクロンで、ＰＶＣ、ポリ塩化ビニル‐酢酸ビニル、または任意の他の適切な透明材料を含む、透明ポリマーシートを、混合物の表面上に配置することができる。次に、上記混合物および透明シートを、圧力約５〜２０トン／平方フィート、プロセス温度約１２０〜２００℃で（たとえば金属圧盤またはローラを用いて）プレスすることができる。外層を与えた後、プレスされた混合物と外層とを合わせた厚みは、約０．７〜０．９ミリメートルであってもよい。磁気インクで刷込まれた磁気ストライプおよび上記美的特徴のうちの任意の特徴を、ステップ３０４の前にまたはステップ３０４において追加することができる。

ステップ３０６で、上記混合物および外層を切断することによってカード１００を形成することができる。切断は、任意の適切なやり方で行なうことができる。たとえば、外層が積層された混合物を、従来のせん断（たとえば型抜き）法を用いて切断することにより、長さ約８６ミリメートル、幅約５４ミリメートル（たとえば典型的なペイメントカードの寸法）のカードを形成することができる。

ステップ３０６（またはステップ３０４）で、さまざまなエンボス加工技術を用いることにより、カード１００の上の特徴を浮き上がらせることができる。たとえば、熱と圧力を組合わせてカード１００に加えることにより、印刷された口座番号をカード１００の表面から浮き上がらせることができる。非接触素子もステップ３０６（またはステップ３０４）で導入することができる。たとえば、カード１００を削ってそこに小さな窪みを作り、コンピュータ可読媒体、プロセッサ、および／またはアンテナ等の非接触素子をこの窪みに挿入することができる。この窪みは、その後、次のラミネーションステップにおいて埋めて覆うことができる。

実施例
C.W. Brabender（登録商標）の混合ツールの中で、以下の成分を１５５℃で１０分間混ぜ合わせた。（ａ）２０グラムのＰＶＣ粉末（グレードＯＶ１５５、Oxyvinyls製造）。（ｂ）０．２グラムの熱安定剤（Mark 292、Gallade Chemical製造）。（ｃ）１グラムのフタル酸ジオクチル可塑剤。（ｄ）２００グラムのタングステン粉末（Technon（商標）、Tungsten Heavy Powders製造）。タングステン粒子の、おおよその直径は４０ミクロン以上、おおよその粒度分布は１００〜４００メッシュであった。

次に、上記混合物を１６０℃で圧力５〜２０トン／平方フィートを加えてプレスすることにより、厚さおよそ０．６６ミリメートルの混合物が得られた。

次に、プレスされた混合物を、せん断機を用いてトリミングすることにより、典型的なペイメントカード（たとえば長さ８６ミリメートル、幅５４ミリメートル）よりもわずかに大きい矩形にした。

次に、トリミングされプレスされた混合物の両面に、厚さ５０．８〜１２７ミクロンの透明なＰＶＣの外層を、１６０℃で５〜２０トン／平方フィートの圧力を加えて、積層した。外層の所望の厚さは、ＰＶＣの流量を制御することによって得られた。

次に、外層が積層された混合物をせん断機を用いてトリミングすることにより、おおよその寸法が、長さ８６ミリメートル、幅５４ミリメートル、厚さ０．７６〜０．９１ミリメートルである、カードを形成した。

上記実験を、混合物の中のタングステンの体積％の値およびカード全体の中の混合物の体積％の値を変えて繰返した。その結果を図５に示す。典型的なペイメントカードの重量はおよそ５グラムである。図５からわかるように、金属粒子の体積％が４０％で混合物の体積％が９０％のとき、カードの重量はほぼ３０グラムになる。これは、典型的なペイメントカードの重量の６倍である。

さらに他の実験により、カードの可撓性が、タングステン粉末／ポリマー混合物および積層されたＰＶＣ層の関数であることが示された。混合物の特性は、選択されたポリマーの分子量、使用された可塑剤の量および種類、タングステン粒子の体積％、およびポリマー／タングステン粒子界面における界面化学の影響を受けることが判明した。

上記実験の結果、驚くべきことに、混合物の中のタングステン粒子の体積％が高くても（たとえば４０％よりも高い）、カード全体としての導電性はごくわずかなままであった。この結果は完全に解明されているわけではないが、ポリ塩化ビニルが混合ステップ中にタングステン粒子の表面上に絶縁層を形成すると考えることができる。

上記説明は例示のためであって限定のためではない。本発明の数多くの変形は、当業者にとって、本開示を検討すれば明白になるであろう。したがって、本発明の範囲は、上記説明に準拠して定められるのではなく、以下の請求項およびこれら請求項の全範囲または均等物に準拠して定められねばならない。

「ある」または「この／上記」という記載は、特に指定のない限り、「１つ以上」を意味することを意図している。

Claims (22)

1. ポリマーを含む第１層と、
   前記第１層に隣接する第２層と、
   前記第２層の前記第１層とは反対側に隣接し、ポリマーを含む第３層とを備え、
   前記第２層は金属を含む複数の粒子とポリマーとを含む複合体を備え、
   前記複数の粒子はさらに、前記第２層の１５体積％以上５０体積％未満を構成し、
   前記複合体は、前記金属よりも静電気帯電の影響を受けにくくなっており、
   金属の外観および手触りを備える、カード。
2. 前記複数の粒子は外側被膜をさらに含む、請求項１に記載のカード。
3. 前記金属はタングステンを含む、請求項１に記載のカード。
4. 前記第２層の前記ポリマーはポリ塩化ビニルを含む、請求項１に記載のカード。
5. 前記カードは、長さが８６ミリメートル、幅が５４ミリメートル、厚さが０．７〜０．９ミリメートルである、請求項１に記載のカード。
6. 前記カードは、磁気ストライプおよび非接触素子をさらに備える、請求項１に記載のカード。
7. 前記カードは、前記カードが１０キロボルトに帯電させられアクセス装置と対話しているときに１０００ミリアンペア未満のピーク電流放電を示すように構成される、請求項６に記載のカード。
8. 前記カードがアクセス装置と対話するとき、
   前記カードは、前記カードが１０キロボルトに帯電させられた場合１５ナノジュール未満の放電エネルギを示すように構成され、
   前記磁気ストライプは、ピーク電流放電１０キロボルトの場合１キロオームよりも大きい動的抵抗を示し、２ピコファラド未満のキャパシタンスを示し、前記磁気ストライプが１０キロボルトに帯電させられた場合５００ナノジュール未満の放電エネルギを示すように構成され、
   前記非接触素子は、５ピコファラド未満のキャパシタンスを示すように構成される、請求項７に記載のカード。
9. 前記カードは、厚さが０．７〜０．９ミリメートルであり、
   前記第１層および前記第３層は、５０．８〜１２７マイクロメートルである、請求項１に記載のカード。
10. 前記複数の粒子は、４０マイクロメートル以上の直径を有する、請求項１に記載のカード。
11. 前記複数の粒子は、金属粒子の外表面に誘電材料を含む外側被膜を有するものである、請求項１に記載のカード。
12. カードの製造方法であって、
    混合物を調製するステップを含み、
    前記混合物は金属を含む複数の粒子とポリマーとを含み、前記複数の粒子はさらに、前記混合物の少なくとも１５体積％を構成し、
    前記混合物をプレスするステップと、
    外層を前記混合物の表面に与えるステップと、
    前記混合物と前記与えられた外層を切断してカードを形成するステップとを含む、方法。
13. 前記混合物は可塑剤と熱安定剤とをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記混合物を調製するステップの前に、外側被膜を前記複数の粒子に与えるステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
15. 前記金属はタングステンを含む、請求項１２に記載の方法。
16. 前記ポリマーはポリ塩化ビニルを含む、請求項１２に記載の方法。
17. 前記外層はポリマーを含む、請求項１２に記載の方法。
18. 前記混合物は１２０〜２００℃のプロセス温度で調製される、請求項１２に記載の方法。
19. 前記混合物は５〜２０トン／平方フィートの圧力でプレスされる、請求項１２に記載の方法。
20. 前記外層は顔料をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
21. 前記外層は磁気ストライプをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
22. 非接触素子を前記カードに追加するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。