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会员卡和智能卡定制用的卡基材料有哪些

发布时间2021-11-29

制作IC卡或者会员卡的塑料片材称为卡基材料,现通用的卡基材料主要有ABS(丙烯腈一丁二烯一苯乙烯1、PVC (聚氯乙烯)、PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、PETG(改性PET)等。目前使用最广泛的卡基材料是PVC,但由于PVC中含有氯元素,此类材料不利于环境保护。近年来,随着新材料的不断推出和IC卡技术的快速发展,卡基材料的用料也在不断变化,一些环保耐高温、并可长期保存的新型卡基材料相继推出,如:PETG、PC、PC/PBT等,每种材料都有不同的特点,应该根据不同的需求加以选择。

智能卡和会员卡制作用的卡基材料有哪些

1、PVC卡基材料

PVC(聚氯乙烯)颗粒状胶料是多组份的塑料,因为各组份的含量不同,外观差异很大。有透明材料,也有不透明材料:有的柔软有弹性,耐折迭;也有硬质刚性机械性能优良的材料。大部分的PVC有轻微毒性,但也有食品级的PVC胶颗粒。

PVC可分为软质PVC和硬质PVC。硬质PVC的表面硬度、拉伸强度、刚性等都接近于工程材料的指标。软PVC一般用于壁纸、地板、天花板以及皮革的表层。硬质PVC低温变脆,对应变敏感,变形后不能完全复原:软质PVC低温变硬,热稳定性差,受热降解。

在各种新型卡基材料逐渐推广应用的同时,PVC卡基材料仍然占有很大比例的市场份额,这是因为其生产成本较低,各种性能优越,PVC薄膜几乎不用经过任何处理就能印刷、热压成型,所以依然得到很大应用,PVC材料适用于卡表面需要印刷磁条,签名或者凸字和全息标志的IC卡。但其环保性差,高温时会释放出含HCL气体.对环境造成危害,业界已经开始逐步淘汰PVC卡基材料。

随着塑料工业的发展,出现了一些PVC的复合材料,如:PVC/ABS、PVC/PET、PVC/PE等,其性能较PVC有所改善。

2、PET卡基材料

PET是热塑性聚合物,由对苯二甲酸和乙二醇经酯化反应聚合而成,是一种结晶型聚酯,有明显的熔点,250℃时熔化,360℃时分解:一般加工温度为280℃一320℃(见表1);PET是一种无色透明硬度较高且韧的材料.因此是生产照像底片的基材,也可用来生产录音磁带,录像带。PET薄膜材料比重低,不吸湿,绝缘性和透明度高,机械性能优越,加工形变小,相埘耐磨性较好,抗化学腐蚀性好,制作的卡片表面光洁度高,使用寿命长,同时PET又属于环保材料。鉴于以上这些优点,PET材料被大量应用在证卡制作行业。

PET薄膜材料由双向拉伸工艺加工而成。经双向拉伸后,最初无定形状态下的大分子链沿拉伸方向取向产生结晶,薄膜各个位置分子链的变形情况不太一致,越靠近中心线方向的分子链变形越小.取向方向也不太相同.大体方向沿着中心线逐渐向两边靠近,偏离角度的大小与拉伸比成正比。所以PET材料在使用过程中要配对使用,如不注意材料内应力方向,卡体两面高分子材料的变形方向不一致就会造成卡体的翘曲。

PET材料原始状态并不适合印刷与热压粘结,需要经过表面处理.使PET表面变得易于印刷和粘合, 目前的研究多集中在改善其抗静电性.印刷适应性,粘合性等当面。表面改性的处理方式主要通过电晕、涂胶、光接枝的方法.使其表面功能化。达到可以印刷和粘合的目的。

目前市面上普通的PET保护膜大部分是在PET表面涂布一层热熔胶.如EVA,还有一些是通过表面光聚合接枝技术,在PET表面合成一种低熔点聚酯化合物,达到改善印刷性和粘合性的目的。杜邦公司有一种成型PET保护膜,商品名称为MELINEX PETF 3368.该薄膜是采用特殊工艺改变PET结晶状态,并与普通PET薄膜共挤出制成。这种卡基材料可支持多种印刷技术,在120℃左右与卡体快速粘合.粘合过程不可逆。这种材料在欧洲和美国得到大批量使用,但由于其成本太高,国内只有一些重要的法定证件在使用。

因为PET薄膜很多时候需要打印或者印刷图案,所以其表面静电处理也是研究的热点所在, 根据PET薄膜的具体使用要求,可以在PET薄膜材料表面喷涂或者淋洒防静电液、防静电颗粒.或者涂布防静电涂层来解决这些问题。公安部第一研究所在这方面有着丰富的经验.一些防静电技术已经在大规模制证过程中得到使用.取得了很到的防静电效果。

3、ABS卡基材料

ABS由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体合成,是一种表面具有较高光泽的淡黄色不透明颗粒 ABS是非结晶性材料,比重略重于水(见表1)。ABS材料刚性较大、抗拉强度中等:具有良好的耐化学腐蚀性和表面硬度、良好的韧性与耐冲击性、易加工、流动性强、易于印刷和染色。

改变ABS中三种单体的比例及两相中分子结构可制得不同型号的ABS材料,各种型号的材料性能上也存在很大不同。一般来说,各种型号的ABS材料都具有良好的光泽.硬度大.坚韧,刚性,机械性能适中等特点。因为其易于印刷及电镀等表面处理并且尺寸稳定较好,所以适合做卡基材料。ABS用做卡基材料的一个缺点就是不能加印凸字,此外ABS耐候性较差,容易老化褪色变脆手机SIM卡使用的是PVC+ABS混合料。这种材料可以在在手机内较高温度环境中使用,如果卡体的使用环境要求耐热,阻燃,一般会使用ABS卡基材料。

4、PC及其合金材料

1)PC(聚碳酸脂)刚硬坚韧,具有高透明性.表面有较高的光泽,机械强度接近尼龙:耐冲击,耐高温,不耐摩擦,不耐

应力开裂(见表1),在蒸汽和许多有机容剂中能溶胀,并导致应力开裂。PC材料具有很高的加工温度,对层压制卡设备有较高的要求,美国的一些证卡使用PC材料的比较多,国内也有卡厂用PC生产一些高端卡。因为PC含碳量高.并且高温没有有害气体释放,PC材料可以用来进行激光刻蚀防伪。

2)PC合金材料,相对PC来说.PC合金材料由于其良好的加工性能得到广泛的应用,PC—PBT是PC与PBT的共混材料,保留了两者的优点:抗高温形,抗应力开裂,表面硬度较高,较高的刚性和韧性。这种材料主要用来制作大型或精密仪器外壳,如手机外壳 或者是汽车仪表盘等,其薄膜材料也可以用来作卡基材料,具有良好的印刷及环保性。美国GE公司与日本三菱公司都有该材料的薄膜产品.这种材料在日本的卡片上大量使用。

还有一种是PC/ABS塑料:PC—ABS即有ABS的易加丁性又有PC良好的机械性和热稳定性,具有较高的表面硬度,较高的刚性和韧性,较高的抗应力开裂性:机械性能介于ABS与PC之间。这种卡基材料相对来说用的比较少。

5、PETG卡基材料

PETG是一种南1、4一环己烷二甲醇(CHDM)对乙二醇(EG)与对苯二甲酸(TPA)缩聚聚酯(PET)进行共聚改性得到的聚酯,是一种非晶型共聚酯.材料透明度高、高抗冲、具有较高的硬度和良好的低温韧性。广泛应用于板片材、高性能收缩膜、异型材、玩具、食品、高档包装材料等领域。

PETG在证卡行业得到了越来越多的应用,原因是其具有较低的加丁温度(100%左右),较高的机械强度和优异的柔韧性,比PVC透明度高,光泽好,容易印刷并且具有环保优势。

在欧洲、美国、日本,PETG材料广泛应用于电子支付及身份识别证件。Visa已认可PETG为其卡基材料。国内一些高档证卡及重要的法定证件已开始用PETG作卡基材料。

世界上生产PETG树脂的厂家主要是伊斯曼公司和SK公司。生产卡基材料的厂家都是购买PETG树脂及配方通过压延或者是流延的方式加T成板材、片材、薄膜等,国内做PETG材料的厂家目前有四家,都是采用进口伊斯曼的树脂生产卡基材料。

6、纸质卡基材料

因为IC卡里面包含芯片和线圈.卡基材料的作用之一便是在外力作用时保护芯片和线圈不受损害。而纸由于硬度低、不耐弯曲、易皱折撕裂、不防水、不耐油污、不耐摩擦等缺点,在IC卡上较少使用。但纸张最重要的一个优点就是其良好的印刷适应性和低廉的成本,现有的一些防伪印刷方式必须在纸上才能实现,纸基材料也可以通过印刷的方式来制作天线,可降低制卡成本并提高制卡效率。

由于纸基材料的以上特点,在卡片的使用频率不是很高,使用时问不是很长的情况下,考虑到纸质材料的成本及良好的印刷性能.也可以用纸来作为卡基材料,在一些旅行证件上面.由于特殊防伪手段的需要,往往也用纸基材料制作。

随着造纸技术及材料科学的不断发展,出现了各式各样的满足不同要求的特种纸。如美国的TESLIN复合纸:该材料由聚烯烃与SiO2复合而成.既有纸的性能又有塑料的性能,具有多微细孔、高填充、高防水、高吸附等特性.材料柔软且强度高、可经模具压制成形。美国的护照、军人证用TESLIN制作的.欧洲一些国家采用这种材料做电子旅行证件的INLAY;优泊纸(YUPO)是以聚丙烯为主要原材料的合成纸。兼备纸张与塑膜的优点,在商业印刷膜内标签、包装及信息用纸、证卡等各个领域都有很大应用;DURASOFF/P纸.荷兰SMARTRAC公司产品.由聚乙烯与二氧化硅及其他添加剂合成.SMARTRAC主要用其来制作INLAY。

以上提到的各种高性能合成纸都有以下共同特点:外观精美,印刷性优良;耐水、耐油、耐腐蚀;优良的耐久性;宽泛的温度适用性:尺寸稳定性好;不易撕裂; 容易与油墨、碳粉、胶粘剂结合;很好的环保性。由于以上材料即具有纸的优点又有塑料的优点,在证卡领域正在得到越来越广泛的应用。

7、其它材料

从广义上说,电子标签也是一种智能卡,标签的可选材料范围很广:除了以上提到的材料外,还有PU(聚氨酯)、PP(聚丙烯)等,在一些特定作业环境下,电子标签对承载材料有很高的要求,一些T程塑料如PPS、PPO、PSF、PEN等都可作为电子标签的承载材料。

智能卡属于高科技行业,该行业包括射频、材料、胶粘剂、印刷、防伪等各个不同的领域.任何一种技术的提高都会给证卡行业带来很大的发展。卡基材料的选择要考虑市场供应、材料的性价比及证卡要实现的功能和应用场合,在选定一种卡基材料前,最简单的方法就是根据标准进行物理和化学等方面的测试, 在ISO7810、IS07816、GB/1116649.1 —1996、GB/T17553—1998、GB/T17554—1998中对这些测试方法都有详细的规定。

随着人们对智能卡的功能要求越来越高.智能卡的使用范围越来越广泛,卡基材料作为智能卡的载体,也在不断地发展完善。随着材料及相关技术的不断提高,必将会有更好的材料投入市场,满足不断增长的市场需求。总体说来,满足环保要求的高性能绿色复合材料是卡基材料的发展方向。

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