WO1998003350A1 - Karte aus kunststoff - Google Patents

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card
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Michael Ledermann
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    • B42D25/40—Manufacture
    • B42D25/475—Cutting cards

Definitions

  • the invention relates to a card made of plastic, which is coated on its surfaces.
  • Cards made of plastic for applications as credit, bank, cash or telephone cards are made of flexible plastic, for example made of polyvinyl chloride, polycarbonate or ABS and are provided on one or both surfaces with a decorative film and possibly a microchip.
  • the decorative foils have a silver or gold-colored decor, which gives such cards the designation "platinum card” or “gold card”. With platinum or gold, however, these decorative foils only have the name in common.
  • the peripheral edges of such cards are uncoated, so that the color of the plastic carrier material, namely white or gray, is visible, which often does not harmonize with the color of the cover film.
  • the known cards are quickly scratched and unsightly, especially with frequent use.
  • the invention has for its object to provide a card of the type mentioned, which can be used with a decorative appearance almost any length and with constant high quality.
  • This object is achieved in that at least the flat surfaces of the card body made of plastic are coated with a thin layer of an iron-chromium alloy and that on the coating layer of iron-chromium alloy on all sides a further coating layer of a noble metal or Precious metal alloy is applied, which (s) is mixed with magnesium fluoride.
  • the coating layers are expediently applied by vapor deposition or sputtering in a high vacuum.
  • FIG. 1 shows a schematic section through a card according to the invention
  • FIG. 2 shows a plan view of a “shape” shaped from a rectangular card.
  • the thickness of the card body 1 corresponds to the dimensions which are customary in the prior art, for example for credit cards.
  • a coating layer 2 made of an iron-chromium alloy is applied to both surfaces and to the circumferential edges of the carrier layer 1 (not shown).
  • the iron-chromium alloy adheres excellently to the surfaces of the card body 1 made of plastic.
  • Layer 2 therefore forms a reliable basis for a further layer 3 made of a noble metal or a noble metal alloy, which layer 2 as a coating layer on all sides is applied.
  • the layer 3 made of noble metal or a noble metal alloy can, as indicated in FIG. 1, be covered with a cover layer 4 made of transparent lacquer or some other transparent material.
  • the thickness of the layer 2 made of iron-chromium alloy is in the range between 0.02 ⁇ m and 0.3 ⁇ m.
  • the thickness of the layer 3 made of noble metal or a noble metal alloy is between 0.2 ⁇ m and 0.3 ⁇ .
  • Layers 2 and 3 are applied by thermal evaporation, sputtering or by electron beam evaporation in a high vacuum. A high vacuum with a pressure of less than 8x10 ⁇ mbar has proven itself in practice.
  • Layer 3 can consist of all known noble metals, for example gold, platinum, palladium, iridium, silver, rhodium or titanium as well as alloys of these metals. Gold and gold alloys have proven to be the best.
  • the iron-chromium alloy used for layer 2 preferably has a proportion of 10 to 22% by weight of chromium and 78 to 90% by weight of iron.
  • the chromium content is preferably in the range from 12 to 18% by weight, the iron content in the range from 82 to 88% by weight.
  • a particularly favorable chromium content is 13% by weight with an iron content of 87% by weight.
  • the layer 3 is applied, magnesium fluoride is added to the noble metal or noble metal alloy used. As a result, the adhesion of layer 3 to layer 2 is significantly increased, which results in a scratch-resistant and abrasion-resistant surface of the card. If necessary, the card can be sealed with the transparent cover layer 4 already mentioned.
  • the card according to the invention can be produced in any shape in order to obtain so-called shape cards.
  • the desired shape - in the case of FIG. 2 a stylized motor vehicle 11 - is punched out, cut out or milled out of the rectangular edge body 1.
  • the shaped card body 1 is then coated with the layers 2, 3 and optionally 4.
  • the cards according to the invention can retain their functions in terms of flexibility, appearance and purpose for decades, because not only is their surface scratch-resistant and abrasion-resistant due to the noble metal coating, but the plastic coating of the edges prevents the plasticizer from escaping from the plastic material of the card body. Sealing the precious metal layer 3 with a transparent cover layer 4 further increases the durability of the card according to the invention.
  • the metallic sheen of layer 3 gives the card according to the invention an incomparable valuable, noble appearance, which meets the highest demands on a card and - comparable to noble coins - remains unchanged for decades.
  • the peripheral edges of the card 10 remain uncoated, so that the coating layers 2 and 3 on the front and back of the card 10 only extend to the surface edge.
  • the galvanically separated metal coatings on the front and back of the card 10 together with the intermediate layer 1 between them form an electrical plate capacitor which can be used as a dipole antenna in the manner described below.
  • an electrical memory chip (not shown) is integrated in the electrically insulating carrier layer 1, for example cast or laminated, two electrical connections of the memory chip, each with a metal coating on the front or Back of the card 10 are electrically connected.
  • the dipole halves of a dipole antenna are connected between these two connections of the memory chip, which can be used both for receiving and for transmitting electromagnetic waves, in particular carried data signals.
  • the carrier frequency of this contactless data transmission is 13.56 MHz.
  • the memory chip is read in when data is received, and read out when data is sent.
  • the contactless reading out of data contained in the memory chip of the card 10 means that the card is not inserted into a card reader; it is sufficient to bring the card 10 into the vicinity of a card reader.
  • credentials for access to business premises or sports facilities can be read out using cards 10 according to the invention if they are worn open on the clothing.
  • the plastic material of the carrier layer 1 is visibly thick at the edges.
  • a color adjustment can be achieved which ensures that the appearance of a card 10 without edge coating does not differ significantly from the appearance of a card 10 with edge coating.

Abstract

Um eine Karte zu schaffen, welche bei einem dekorativen Aussehen nahezu beliebig lange und mit gleichbleibender hochwertiger Qualität benutzt werden kann, wird vorgeschlagen, wenigstens die planen Oberflächen des aus Kunststoff bestehenden Kartenkörpers mit einer dünnen Schicht aus einer Eisen-Chrom-Legierung zu überziehen. Die Überzugsschicht ist allseitig mit einer weiteren Überzugsschicht aus einem Edelmetall oder einer Edelmetallegierung überzogen. Das Edelmetall bzw. die Edelmetallegierung ist zur Haftungsverbesserung mit Magnesiumfluorid versetzt.

Description

KARTE AUS KUNSTSTOFF
BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Karte aus Kunststoff, welche an ihren Oberflächen beschichtet ist.
Karten aus Kunststoff für Anwendungen als Kredit-, Bank-, Geld- oder Telefonkarten bestehen aus biegeelastischem Kunststoff, beispielsweise aus Polyvinylchlorid, Polcarbonat oder ABS und sind an ihrer einen oder an beiden Oberflächen mit einer Dekor-Folie und gegebenenfalls einem Mikrochip versehen. Beispielsweise besitzen die Dekorfolien ein silber- oder goldfarbenes Dekor, welche derartigen Karten die Bezeichnung "Platinkarte" bzw. "Goldkarte" verleiht. Mit Platin oder Gold haben diese Dekor-Folien jedoch nur den Namen gemeinsam. Die umlaufenden Kanten solcher Karten sind unbeschichtet, so daß die Farbe des Kunststoff- Trägermaterials, nämlich weiß oder grau, sichtbar ist, was häufig mit der Farbgebung der Deckfolie nicht harmoniert. Beim Einführen in Kartenlesegeräte werden die bekannten Karten gerade bei häufigem Gebrauch rasch verkratzt und unansehnlich. Speziell im Falle von Telefonkarten legt der große Kreis der Kartensammler ähnlich wie bei Münzen größten Wert auf ein hochwertiges, neues Aussehen von Karten. Ein weiterer Mangel bekannter Karten besteht im hohen Anteil von Weichmachern im Kunststoffmaterial des Karten körpers, welcher über die Kartenkanten ungehindert austreten kann und dazu führt, daß innerhalb weniger Jahre die Karte spröde und brüchig wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Karte der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche bei einem dekorativen Aussehen nahezu beliebig lange und mit gleichbleibender hochwertiger Qualität benutzt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens die planen Oberflächen des aus Kunststoff bestehenden Kartenkörpers mit einer dünnen Schicht aus einer Eisen-Chrom-Legierung überzogen sind und daß auf die Überzugsschicht aus Eisen-Chrom-Legierung allseitig eine weitere Überzugsschicht aus einem Edelmetall oder einer Edelmetallegierung aufgebracht ist, welche(s) mit Magnesiumfluorid versetzt ist.
Zweckmäßigerweise erfolgt die Aufbringung der Überzugsschichten durch Aufdampfen oder Sputtern im Hochvakuum.
Bei früheren Versuchen, auf einen Kartenkörper aus Kunststoff Edelmetallschichten aufzubringen, hat sich gezeigt, daß die Edelmetallbeschichtungen nicht genügend abriebbeständig waren und/oder die Kanten unbeschichtet geblieben sind. Ferner hat sich gezeigt, daß bei einer galvanischen Beschichtung die zum Ansetzen der Plus- und Minuspole benutzten Ansatzpunkte nicht metallisiert waren, was das Aussehen der edelmetallbeschichteten Karte empfindlich gestört hat. Durch die Verwendung einer Grundschicht aus einer Eisen-Chrom-Legierung und das anschließende Aufbringen einer Edelmetall-Beschichtung, welche mit Magnesiumfluorid versetzt wird, lassen sich langlebige und kratzfeste Karten herstellen, welche nicht nur an den Oberflächen, sondern, falls gewünscht, auch an den Kanten beschichtet sind. Das Aussehen derartiger, erfindungsgemäß hergestellter Karten wirkt aufgrund der Edelmetall-Beschichtung wertvoll und wertbeständig, wobei die Elastizität und Biegsamkeit des aus Kunststoff bestehenden Kartenkörpers vollständig erhalten bleibt. Demgegenüber sehen sogenannte "Platinkarten" und "Goldkarten" mit platin- bzw. goldfarbiger Deckfolie wie billige Imitate aus. Die Exklusivität, welche sich Kartenorganisationen durch die Ausgabe sogenannter "Platinkarten" und "Goldkarten" sichern wollen, läßt sich erst durch die erfindungsgemäßen Karten erzielen. Die erfindungsgemäßen Karten sind nicht auf eine rechteckige Form beschränkt; vielmehr kann der aus Kunststoff bestehende Kartenkörper vor dem Aufbringen der beiden Überzugsschichten in beliebiger Gestaltung gestanzt, geschnitten oder gefräst werden, um sogenannte "Shape-Cards" herzustellen. Nach dem Formgebungsvorgang erfolgt die Aufbringung der Überzugsschichten.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Karte, und
Figur 2 eine Draufsicht einer aus einer rechteckigen Karte geformten "Shape-
Card".
Die in Figur 1 im Schnitt dargestellte Karte 10 nach der Erfindung umfaßt eine in der Mitte befindliche Trägerschicht 1 (= Kartenkörper) aus Kunststoffmaterial, beispielsweise aus Polyvinylchlorid, Polycarbonat oder ABS. Die Dicke des Kartenkörpers 1 entspricht den Abmessungen, wie sie im Stand der Technik z.B. für Kreditkarten gebräuchlich sind. Bei einer ersten Ausführungsform ist auf beiden Oberflächen sowie auf den nichtgezeigten, umlaufenden Kanten der Trägerschicht 1 ist eine Überzugsschicht 2 aus einer Eisen-Chrom-Legierung aufgebracht. Die Eisen-Chrom-Legierung haftet in hervorragender Weise auf den Oberflächen des aus Kunststoff bestehenden Kartenkörpers 1. Die Schicht 2 bildet daher eine zuverlässige Basis für eine weitere Schicht 3 aus einem Edelmetall oder einer Edelmetall- Legierung, welche auf die Schicht 2 als Überzugsschicht allseitig aufgebracht ist. Die Schicht 3 aus Edelmetall oder einer Edelmetall-Legierung kann, wie in Figur 1 angedeutet ist, mit einer Deckschicht 4 aus durchsichtigem Lack oder aus einem sonstigen transparenten Material überzogen werden. Die Dicke der Schicht 2 aus Eisen-Chrom-Legierung liegt im Bereich zwischen 0,02 μm und 0,3 μm. Die Dicke der Schicht 3 aus Edelmetall oder einer Edelmetallegierung liegt zwischen 0,2 μm und 0,3 μ . Das Aufbringen der Schichten 2 und 3 erfolgt durch thermisches Aufdampfen, Sputtern oder durch Elektronenstrahlverdampfung jeweils im Hochvakuum. Ein Hochvakuum mit einem Druck von weniger als 8x10^ mbar hat sich in der Praxis bewährt. Die Schicht 3 kann aus allen bekannten Edelmetallen, beispielsweise Gold, Platin, Palladium, Iridium, Silber, Rhodium oder Titan sowie Legierungen dieser Metalle bestehen. Am besten bewährt haben sich Gold und Goldlegierungen.
Die für die Schicht 2 verwendete Eisen-Chrom-Legierung weist in bevorzugter Weise einen Anteil von 10 bis 22 Gew.-% Chrom und 78 bis 90 Gew.-% Eisen auf. Vorzugsweise liegt der Chromanteil im Bereich von 12 bis 18% Gew.-%, der Eisenanteil im Bereich von 82 bis 88 Gew.-%. Ein besonders günstiger Chromanteil beträgt 13 Gew.-% bei einem Eisenanteil von 87 Gew.-%.
Wesentlich ist, daß beim Aufbringen der Schicht 3 das verwendete Edelmetall bzw. die verwendete Edelmetall-Legierung mit Magnesium-Fluorid versetzt wird. Hierdurch wird die Haftung der Schicht 3 auf der Schicht 2 wesentlich erhöht, wodurch sich eine kratzfeste und abriebfeste Oberfläche der Karte ergibt. Gegebenenfalls kann die Karte mit der schon erwähnten, transparenten Deckschicht 4 versiegelt werden.
Die erfindungsgemäße Karte kann, wie Figur 2 zeigt, in beliebigen Formen hergestellt werden, um sogenannte Shape-Cards zu erhalten. Hierzu wird aus dem rechteckförmigen Kantenkörper 1 die gewünschte Form - im Falle von Figur 2 ein stilisiertes Kraftfahrzeug 11 - ausgestanzt, ausgeschnitten oder ausgefräst. Anschließend wird die geformte Kartenkörper 1 mit den Schichten 2, 3 und gegebenenfalls 4 beschichtet. Die erfindungsgemäßen Karten können auf Jahrzehnte hinaus ihre Funktionen hinsichtlich Biegsamkeit, Aussehen und Zweckbestimmung bewahren, da nicht nur ihre Oberfläche infolge der Edelmetallbeschichtung kratzfest und abriebfest ist, sondern infolge der Metallbeschichtung der Kanten ein Austritt der Weichmacher aus dem Kunststoff material des Kartenkörpers verhindert wird. Die Versiegelung der Edelmetallschicht 3 mit einer transparenten Deckschicht 4 erhöht die Beständigkeit der erfindungsgemäßen Karte noch weiter. Der metallische Glanz der Schicht 3 verleiht der erfindungsgemäßen Karte ein unvergleichliches wertvolles, edles Aussehen, welches höchsten Ansprüchen an eine Karte gerecht wird und - vergleichbar mit edlen Münzen - über Jahrzehnte hinweg unverändert erhalten bleibt.
Bei einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Karte 10 bleiben die umlaufenden Kanten der Karte unbeschichtet, so daß sich die Überzugsschichten 2 und 3 auf der Vorder- und Rückseite der Karte 10 nur bis zum Oberflächenrand erstrecken. Die galvanisch voneinander getrennten Metallbeschichtungen auf Vorder- und Rückseite der Karte 10 bilden zusammen mit der dazwischen liegenden Trägerschicht 1 einen elektrischen Plattenkondensator, welcher in der nachstehend geschilderten Weise als Dipolantenne genutzt werden kann. Wird in der elektrisch isolierenden Trägerschicht 1 ein elektrischer Speicherchip (nicht dargestellt) integriert, z.B. eingegossen oder einlaminiert, so können zwei elektrische Anschlüsse des Speicherchip mit jeweils einer Metallbeschichtung auf der Vorderbzw. Rückseite der Karte 10 galvanisch verbunden werden. Auf diese Weise sind zwischen diesen beiden Anschlüssen des Speicherchip die Dipolhälften einer Dipolantenne geschaltet, die sowohl zum Empfangen als auch zum Aussenden von elektromagnetischen Wellen, insbesondere von getragenen Datensignalen benutzt werden kann. Beispielsweise beträgt die Trägerfrequenz dieser berührungslosen Datenübertragung 13,56 MHz. Der Einlesebetrieb des Speicherchip erfolgt beim Empfangen von Daten, der Auslesebetrieb erfolgt beim Senden von Daten. Dabei ist der Antennengewinn der aus den Metallbeschichtungen bestehenden Dipolantenne beträchtlich, so daß die Karte 10 mit integriertem Speicherchip vielseitig verwendbar ist. Durch das berührungslose Auslesen von im Speicherchip der Karte 10 enthaltenen Daten kann auf ein Einführen der Karte in ein Kartenlesegerät verzichtet werden; es genügt, die Karte 10 in den Nahbereich eines Kartenlesegerätes zu bringen. Beispielsweise lassen sich Berechtigungsausweise zum Zugang von Betriebsräumen oder von Sportanlagen bei Verwendung von Karten 10 gemäß der Erfindung auslesen, wenn sie offen an der Kleidung getragen werden.
Bei Karten 10 ohne Metallbeschichtung der umlaufenden Kanten beleibt das Kunststoffmaterial der Trägerschicht 1 an den Kanten sichtbar. Durch entsprechende Einfärbung des Kunststoffmaterials in der Farbe des verwendeten Edelmetalls bzw. der verwendeten Edelmetalllegierung für die weitere Schicht 3 läßt sich eine Farbanpassung erzielen, welche gewährleistet, daß das Aussehen einer Karte 10 ohne Kantenbeschichtung nicht wesentlich vom Aussehen einer Karte 10 mit Randbeschichtung abweicht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Karte aus Kunststoff, welche an ihren Oberflächen beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus Kunststoff bestehende Trägerschicht (1) mit einer Schicht (2) aus Eisen-Chrom-Legierung wenigsten an ihren planen Oberflächen überzogen ist und daß die Schicht (2) aus Eisen-Chrom- Legierung allseitig mit einer Schicht (3) aus Edelmetall oder aus einer Edelmetallegierung beschichtet ist, welche(s) mit Magnesium-Fluorid versetzt ist.
2. Karte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in die Trägerschicht (1) ein Speicherchip intergriert ist, wobei die galvanisch voneinander getrennten Oberflächenbereiche der Schicht (3) aus Edelmetall oder aus einer Edelmetallegierung mit dem Speicherchip galvanisch verbunden sind.
3. Karte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial der Trägerschicht (1) farblich an die Schicht (3) aus Edelmetall oder aus einer Edelmetallegierung angepaßt ist.
4. Karte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß auch die umlaufenden Kanten der Trägerschicht (1) mit einer Beschichtung, bestehend aus der Schicht (2) aus Eisen-Chrom-Legierung und der Schicht (3) aus Edelmetall oder aus einer Edelmetall-legierung überzogen sind.
5. Karte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (2, 3) durch Aufdampfen oder Sputtern im Hochvakuum hergestellt sind.
6. Karte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schicht (2) aus Eisen-Chrom-Legierung im Bereich zwischen 0,02 μm bis 0,3 μm liegt.
7. Karte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der aus Edelmetall bestehenden Schicht (3) im Bereich zwischen 0,2 μm bis 0,6 μm liegt.
8. Karte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schicht (2) ein Edelmetall aus der Gruppe Silber, Gold, Platin, Titan, Iridium, Rhodium und Palladium oder Legierungen dieser Metalle vorgesehen sind.
9. Karte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Schicht (2) verwendete Eisen-Chrom-Legierung einen Anteil von 10 bis 22 Gew.-% Chrom und 78 bis 90 Gew.-% Eisen aufweist.
10. Karte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Chromanteil im Bereich von 12 bis 18 Gew.-% und der Eisenanteil im Bereich von 82 bis 88 Gew.-% liegt.
11. Karte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Chromanteil 13 Gew.-% und der Eisenanteil 87 Gew.-% beträgt.
12. Karte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Kunststoff bestehende Trägerschicht (1) eine beliebige Grundform (Shape-Card) aufweist.
13. Karte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beliebige Grundform der Trägerschicht (1) durch Stanzen, Schneiden oder Fräsen gebildet ist.
14. Karte nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Karte mit einer Deckschicht (4) aus transparenten Material versiegelt ist.
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