专利名称：适于热熔印刷的便携式数据载体用的图像接收层及便携式数据载体的制作方法
技术领域：
本发明的主题是，借助于一种热熔印刷方法(thermographic method)将图 形信息涂制到便携式数据载体上。本发明特别针对如银行卡、驾照或证件 等识别卡的热熔个性化。
背景技术：
由US2005/0035590中可知一种便携式数据载体，其具有通过使用热传 递方法可印制的图像接收层。专利中所描述的便携式数据载体具有识别证 件的外形并基于可以由聚碳酸酯或聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)构成的核 心层，在这个核心层上面涂有由透明材料如聚碳酸酯、聚丙烯、ABS共聚 多酯或热塑材料构成的层压层。在层压层上涂有图像接收层，它特别适合 通过热升华来印制，热升华也已熟知为D2T2("染料扩散热转印技术")。图 像接收层由聚氯乙烯(PVC)构成；除此之外还给出了很多可能的可替换材 料，其中还有聚苯乙烯及其共聚物。推荐的卡允许通过热升华进行可靠的 印制。然而，为图像记录层所采用的PVC在其环境适应性和可回收性方面 存在问题。另外，PVC涂层的卡具有相对比较差的耐久性，这对其长期使 用如证件卡的适宜性有影响。由EP 0 734 322 Bl可知一种多层的数据载体，它由不透明的核心层组 成，在其两侧各自覆盖有改性聚酯(PETG)的保护层。在二醇类改性PET (PETG)层中，数据借助于激光被输入。特别是为了改善借助于激光进行标 记的能力，可以向PETG层加入添加剂。层的结合是通过层压实现。为了 防止保护层粘着在层压工具上，保护层在其外表面增加了防粘剂。这里， 通过加有防粘剂的PETG层和纯PETG层的共挤出而获得双层层压板的保 护层。日本JP2004042358专利摘要中公知了一种图像接收层，它适用于接 受通过热升华涂制的印刷图案。建议的图像接收层由核心层构成，在它上 面涂有聚苯乙烯的隔热层，隔热层上面再有一层含有可着色树脂的接受层 (acceptor layer)。该图像接收层可以特别用于IC卡。由WO 02/41245 A2还可知一种多功能卡体，它通过多层的层压形成， 其中，至少 一层是通过由至少两种塑料材料的共挤出制成。另外，建议PETG 用作共挤出层的原材料。JP 2004025743 A中也公知了 一种适合借助于转移热熔印刷法印制的塑 料卡，它可胜任非PVC卡的越来越多的需求。建议的卡具有基于ABS、PETG 或聚碳酸酯的核心层和基于相同材料的上层，不过，上层含有至少20重量 %的ABS成分。这种含ABS的图像接收层在其结合热升华方法应用的独自 试验中被证明是不令人满意的。为了防止在冲制时形成材料凸起并提高温度稳定性，由JP 11189708 A 中还公知了一种提高卡材料硬度的建议，考虑到，含PVC的卡出于环保原 因日后会越来越少的被接受。建议使用PETG和聚碳酸酯的混合材料，其 中，PETG的10%到70%的部分通过其它材料改性。另外，AAS (曱基丙烯 酸酯-丙烯酸-笨乙烯)被用作改性材料。建议的材料具有良好的机械特性， 但其不是完全适合多层的层压卡体结构。发明内容本发明的任务是，提供一种适于涂层在便携式数据载体上的基于聚酯 的图像接收层，其通过转移热熔印刷法(transferthermography)(特别是通过 热升华)使图形信息涂到它上面。该任务通过具有权利要求1的特征的图像接收层以及为此配备的、具 有权利要求6的特征的便携式数据载体来解决。该任务还通过一种用于制 造按照独立的权利要求11的图像接收层的方法以及一种用于制造按照独立 的权利要求12的便携式数据载体的方法来解决。按照本发明的图像接收层的特征是，它可以用转移热熔印刷法以可靠 的象素配置图形信息，同时，如适合热升华方法一样，它同样适合热转移 方法。为了进行转移热熔印刷法，可以使用通常的设备；为应用于便携式 数据载体而进行特殊调整是不必要的。按照本发明的图像接收层的优点是， 在运用热转移方法时不会把所使用的载色带粘附在其上。因此，不会产生 粘连效应，这种效应会导致从载色带到图像接收层的不希望发生的色彩转 移。由此，还可以在热转移方法中比如借助于针来实现像素形式的色彩转 移。不仅在运用热升华方法而且在运用热转移方法时实现了一种明确的、可控制的色彩转移。按照本发明的图像接收层的另一个优点是，在图像信 息上还有一个良好粘附的用来保护图形信息的保护层。通过由载体层和接 受层组成的多层层压的结构，按照本发明的图像接收层可以容易地在数据 载体生产中通常使用的核心层上进行层压。图像接收层的层压特性由载体层确定而不受接受层特性的影响。由于图像接收层主要基于PETG，而且它 还具有良好的长期稳定性，并且可以很好的回收利用，因此它是环保的。在特别有利的方式中，按照本发明的图像接收层通过对纯PETG形式的 第一种原材料与PETG和至少10重量％聚苯乙烯的混合物形式的第二种原 材料进行共挤出而生产。通过共挤出得到的薄板不需要特殊的附加措施就 可以很好的进行后续加工，由此使得按照本发明的方法的转换更容易。有利的是，接受层中含有的聚苯乙烯是苯乙烯共聚物类中的苯乙烯聚 合物。特别优选的是丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)。其使用得到以层压 板实施的图像接收层的支持，其中，接受层可以按比例地保持较薄。因此， 最不希望发生的ASA色彩特性的影响被减小到最小程度，因为ASA具有一 种类似淡黄色的本色。实施方案下面，根据附图详细说明本发明的实施方案。附图示出了通过涂制在一个便携式数据载体上的图像接收层的截面图。
图1示出了一个两层的图像接收层1,其具有一个载体层2和一个接受 层3。在接受层3的表面4上涂制有任意形状的文字数字符号和/或图像元 素形式的图形信息5。在具有图形信息5的表面4的上面设有一个保护层6, 它在图中为了更清楚易懂而与表面4分开表示。图像接收层1与不再示出 的便携式数据载体的核心层IO在底面7处相连接。图像接收层l、保护层 6和核心层10是分开提供的，以通过合适的连接技术而粘接。 一般来说， 层1和10首先以薄板形式存在，它们被切割成匹配便携式数据载体的几何 形状，然后粘接在一起。保护层6可以同样地以很薄的薄膜形式存在或以 漆的形式涂敷。在其核心层IO上面涂有图像接收层1的便携式数据载体一般是一种通 常的信用卡、储蓄卡、银行卡、证件、驾照卡、护照的数据页、以信用卡或其它常见的卡的规格的SIM卡或一种类似的芯片卡、智能卡或IC卡，在 它们上面存在识别信息或其它的属于发行者或使用者的图形或文字信息。 除此之外，应理解便携式数据载体还包含其它个人化的部分，其具有至少 一个平整的表面和类似的功能，如手镯(bracelet)。下面，作为便携式数据载 体的实施方式，阐述一个信用卡规格的证件卡的实施例。这种形式的证件 卡及其制造已经从"Handbuch der Chipkarten"(芯片卡手册)W. Rankl， W. Effing, Hansa-Veiiag, Munich,第四版中被广为熟知。它们特别包含一个核心 层10,核心层可以由一层构成，不过优选的是由多个分层的层压体。核心 层IO优选基于聚碳酸酯或聚酯且其厚度一般为600pm。图形信息5是通过彩色像素构成，像素通过转移热熔印刷法从载色带 转移到表面4上面。所使用的是通常的热转移方法或通常的热升华方法， 诸如在由"Handbuch der Printmedien"(印刷介质手册)H. Kipphahn， Springer Verlag Heidelberg, 2000，第5.6章所描述的那样。图形信息5可以特别包含 彩色图片。载体层2的基本材料优选是一种非晶态聚酯。特别可以考虑的是PETG， 即一种改良的聚对苯二曱酸乙二酯，比如在开始时提到的EP 0 734 322 Bl 中所描述的那样。或者，载体层2可以由纯聚酯或其它聚酯改良产品构成。 在另一种情况中，载体层2还可以由聚碳酸酯构成。载体层2具有一般为 100|am的厚度h3。接受层3的原材料也同样是PETG，其与载体层2的区别在于，它掺入 了至少10重量％的苯乙烯聚合物成分。可以考虑的特别是一种丙烯腈-苯乙 烯-丙烯酸酯(ASA)类的苯乙烯聚合物。接受层3中的苯乙烯聚合物成分 可以达到90%。准确的混合比例取决于所使用的苯乙烯聚合物的实际化学 特性，比如在使用ASA时取决于ASA中所含单个成分相互之间所占的比 例。另外，准确的混合比例还取决于，用于转移图形信息5的转移热熔印 刷技术(热转移或热升华)，和取决于用于生成像素的色材。在接受层3中 苯乙烯聚合物占70重量％被证明为使用热升华方法时的有利近似值。接受 层3比载体层2要薄些且具有一般为10pm的厚度h2。特别地，接受层3 (但也可以是载体层2 )可以添加润滑剂和/或防粘剂， 以便在生产薄板和卡时得到更好的可加工性，这里特别是指防止接受层3 的粘连。保护层6主要用作图形信息5的保护。它是透明的且具有一般为3至 25pm的很小的厚度h"保护层6在涂制图形信息5之后通过同时施加热与 压力来涂制。适宜的是，在涂制图形信息5之后直接进行保护层6的涂制， 比如通过温度为100。C至190。C时的常规"热印，，方法。漆可以考虑用作保护 层的基本材料，比如可以从DATACARD公司以品名"Topcoat，，得到的漆。也 可以应用如25pm厚的PET薄膜。图像接收层1可以单层薄板形式的层压板提供。该薄板通过在带有至 少2个挤出机的设备中对载体层2和接受层3的原材料聚合物熔体进行共 挤出而制得。用于载体层2的挤出机和用于接受层3的挤出机中的聚合物 熔体在一个单喷嘴中一起进行；或者，它们由2个喷嘴输出，然后直接一 起压制。各基本板制造的原理是公知的且在"Kunststoff-Folien"(塑料板)，J. Mendwick, Carl Hanser Verlag Munich, 1994，特别是第3.2.2章和第3.2.8章 有相关描述。此外，由两喷嘴输出并接着压制的原理还在上述的EP 0 734 322中有所阐述。使用建议的图像接收层1可以如下制造证件卡。首先，提供一般通过 多个单层的层压制成的核心层10。然后，通过载体层2与接受层3的共挤 出而制备及提供图像接收层1。此后，图像接收层1和核心层IO通过下一 层压步骤相互接合在一起，其中，接合是这样进行，即载体层2位于接受 层3和核心层10之间。层压步骤是以制备证件卡通常使用的层压参数进行。 然后，通过转移热熔印刷法把图形信息5涂到这样制备好的证件卡体上。 紧接着，在"热印"步骤中将保护层6涂到带有图形信息5的表面4上。在保留基本想法的前提下，即应用通过共挤出所得的、基于PETG的双 层图像接收层1，其中，接受层3是由PETG与苯乙烯聚合物的混合物构成， 本发明可以有许多适当的方案。这样，图傳_接收层1就自然可以设置于核 心层10的两面且各配有图形信息5。此外，载体层2和接受层3也可以各 自以多层的形式实施，其中，多层要进行与双层结构类似的共挤出成型。 此外，可以对单层加入添加剂，以达到一定的理想材料特性，比如更高的 硬度或更高的弹性。
权利要求
1.图像接收层，用于接收可由转移热熔印刷法转移的图形信息，其特征在于图像接收层(1)被设计为由载体层(2)和接受层(3)组成的层压板，其中，载体层(2)主要由非结晶聚酯，特别是PETG构成，接受层(3)主要由PETG与至少10重量％的聚苯乙烯的混合物构成。
2. 如权利要求1所述的图像接收层，其特征在于，层压板(1)通过 共挤出而成形为单板。
3. 如权利要求1所述的图像接收层，其特征在于，接受层(3)中含 有的聚苯乙烯是苯乙烯共聚物中的苯乙烯聚合物，特别是丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)。
4. 如权利要求1所述的图像接收层，其特征在于，它具有的总厚度为 80至120pm，其中接受层(3)的厚度(h2)为5至20pm。
5. 如权利要求1所述的图像接收层，其特征在于，接受层(3)添加 了润滑剂和/或防粘剂。
6. 如权利要求1所述的图像接收层，其特征在于，载体层(2)由聚 碳酸酯制成。
7. 多层设计的便携式数据载体，其具有核心层和图像接收层，通过转 移热熔印刷法可将图形信息涂制到图像接收层上面，其特征在于，图像接 收层(1 )包括由PETG构成的载体层(2 )以及由PETG和10重量％的苯 乙烯共聚物的混合物构成的接受层(3)。
8. 如权利要求7所述的便携式数据载体，其特征在于，图像接收层(l) 设置在聚酯构成的核心层(10)上面。
9. 如权利要求7所述的便携式数据载体，其特征在于，在接受层(3) 的表面(4)上涂有透明的保护层(6)。
10. 制造用于接收由转移热熔印刷法涂制的图形信息的图像接收层的 方法，其特征在于，由PETG构成的第一聚合物熔体及由PETG与至少10 重量％苯乙烯共聚物的混合物构成的第二聚合物熔体进行共挤出以形成层 压板。
11. 制造便携式数据载体特别是证件卡的方法，在其上面可以通过转 移热熔印刷法涂制图形信息，其特征在于以下步骤-提供基于聚酯或聚碳酸酯的核心层(10),-提供主要含有PETG的第一原材料，-提供含PETG与至少10重量％聚苯乙烯的混合物的第二原材料， -两种原材料通过共挤出而得到图像接收层(1)， -对图像接收层(1 )和核心层(10)进行层压，以使载体层(2)位 于接受层(3 )与核心层(10 )之间。
全文摘要
本发明涉及图像接收层(1)的制造及其在便携式数据载体上的应用，该图像接收层是用于接收通过转移热熔印刷法输送的信息(5)。按照本发明，图像接收层(1)被设计为由一个载体层(2)与一个接受层(3)组成的双层结构且通过两种原材料的共挤出而得到，其中，一种为非结晶聚酯，如PETG，另一种为PETG与10至90重量％的苯乙烯聚合物的混合物。
文档编号G06K19/02GK101238480SQ200680021563
公开日2008年8月6日 申请日期2006年6月16日 优先权日2005年6月17日
发明者丹尼尔·甘兹, 克里斯琴·尚策, 威利·弗赖, 约瑟夫·里德尔 申请人:德国捷德有限公司;苏卡诺管理服务股份公司