金卡和卡基材料

金卡和卡基 信息记录材料2001年第2卷第1期?产品与应用? 金卡和卡基材料 吴张永.陆冲.周达飞 (华东理工大学材料学院,上海200237) 【摘要】综述了金卡的分类,特点,基本结构.对各种卡基材料进行了比较.介绍了各种卡基材 料的研究进展.阐述了各种卡对卡基材料的要求与选材. 【关键词】磁卡Ic卡材料 GoldenCardandCardMatrixMaterial WuZhan~cong,LuChong,ZhouDafei 【InstituteofMaterialEngineering,EastChinaUniversitiyofScienceandTechnology.,Shanghai200237) 【Abstract】ThispaperSunlnllarizestheclassication.charac|ericsandbasicstructure0fgoldencards. comparesvariouscardmatrixmaterials,reviewestheprogressintheresearchofvariouscardmatrix.The requirementofvariouscardstocardmatrixandthestmadardofselectingmatrixareintroducedinthis paper? 【Keywords】Magneticcarc[蛇cadCardmat’ix 0前言 金卡工程是以电子货币工程为重点启动的各类 卡应用系统工程,也是一项跨部门,跨地区,跨行业 的庞大社会系统工程,它涉及金融,电子,内贸,邮 电,旅游等众多行业金卡,作为一种货币支付手段, 极大地方便了人们的工作,学习和生活,使人类进人 了电子货币的时代. l金卡的分类… 金卡的卡片是一种微型的信息处理基体,它分 为非半导体卡和半导体卡两大类. 1.1非半导体卡 它又分为磁卡,光卡,凸字卡等 (1)磁卡这是将磁性物质贴涂在塑料卡基上 制成的卡.它制作简单,使用方便,成本较低.目前许 多银行的自动提款卡和信用卡均为这种卡片,使用 比较广泛.但是,磁卡的安全性较差,它的应用将来 可能会逐步减小. (2)激光卡激光卡是在塑料卡基上嵌人激光 存储器而制成的,利用光进行数据记录.每张卡上可 存储几兆,几十兆的数字信息,而且不受电磁干扰, 安全可靠.目前,激光卡在国外已有少量应用,但是 由于激光卡及读写设备较为昂贵,一时还难以大量 应用,所以应用数量不多,应用领域较少.将来,激光 卡可望是lC卡的劲敌. (3)凸字卡在卡上刻有凸字. 1.2半导体卡 它采用微电子技术进行信息的存储处理,是目 前先进的金卡Ic卡就是这类卡的典型.它又分为 有触点Ic卡和无触点Ic卡两类. (1J有触点Ic卡它由读写设备的触点和卡的 触点相接触进行信息的读写.这类卡又分为两类,即 存储卡和智能卡智能卡是带CPU微处理器的一种 先进半导体卡,简称Ic卡.它的综合性能好,是目前 发展最快,应用最广的金卡 (2J无触点卡它的读写设备无电路接触,由采 用无线电遥控技术的读写设备来进行读写,传递和 处理信息 目前,金卡市场上应用的是非半导体类的磁 卡,并且发展十分迅速,已成为我国一个新兴的产 业.但是,由于其难以克服的缺陷和Ic卡生产成本 降低,磁卡会逐渐让位于Ic卡.当然,磁卡和Ic卡 并存的局面可能会持续相当长的时间. 卡的分类如图l所示. ? 产品与应用?In/ormationRecordingMaterials2001Vol2No1 围1卡的分类 2各种卡的特点f1磁卡,IC卡各种特性的比较 磁卡是一种经磁性处理的塑料卡片,可以记录 和读取各种电磁信号.就其具体构造来说,又分两 种:一种是在塑料卡表面粘有一条与录音带相似的 磁条的磁条卡.目前国内外常用的”运通卡”,”维萨 卡”,”JCB卡”,”长城卡”,”牡丹卡”等信用卡均为此 类卡;另一种则是在聚酯塑料卡上涂有一种磁性涂 料的磁性卡.这种卡又称为PET卡.当前市场上使 用的电话卡,电子自动售票卡均为这种卡. 陀卡是一种存储器或微处理器与存储器的集 成电路芯片嵌装于塑料基片制成的卡.它具有高度 的安伞l眭,在脱机情况下亦能进行处理,还可确保数 据的可靠性,因此其应用前景十分广阔. 3磁卡,IC卡的比较] 磁卡,Ic卡是两种不同的卡,二者的各种特性 有很大不同,如表1所示. 4磁卡,IC卡的基本结构 一 般磁卡的构造如图2所示】. 围2磁卡的构造 卡的一般构造与磁卡相差不多 膜复合而成的,如图3所示1. 囝一 围3IC卡的特点 100一无触点Ic卡;10l一印刷层;102一印刷甚;lo3一粘结层; 也是由几层l一枯结层105一基材106一粘结层;107一IC模按{ZOS--~ 荆;109—保护层;II保护层 信息记录材料2001年第2卷第1期?产品与应用? 与磁卡不同,lc卡把微处理器CPU埋人塑料卡 片内,而磁卡是在塑料卡片表面贴一磁条.除此之 外,二者的基本结构大致相仿. 5磁卡,IC卡卡基材料 磁卡,Ic卡作为特定范围内流通的一种支付手 段,极大地方便了人们的工作和生活.近20年来,随 着磁记录技术和计算机技术的迅猛发展,磁卡,Ic 卡产业得到了快速发展,由此推动了卡基材料的更 新换代.在过去40年里,磁卡用的卡基材料经历了 这样一个发展历程:纸一合成纸一Pvc,PvcA— PET,PC,PE等性能更好的塑料片材或膜材当然这 里并不是说以PVC,PVCA为卡基材料的磁卡,Ic卡 已经退出了历史舞台,市场完全由聚酯基材占领.相 反,PVC,PVCA等仍占有一定比例的市场份额这是 由于其生产成本较低,使其生命力得到了延续.但 是,PVC耐热性不好,超过60?就会发生变形一I, 其应用范围受到了限制.因此,PET或其它性能更好 的材料便得到了迅猛发展 可以作为卡基材料的有:纸,合成纸,PVC,PV— CA,PET,PC…,PS纸1,pE[I,pS[.,10,”1,ABS[-1, PEN,聚酰胺类树脂[131,PET—PS复合材料”】 等. 5.1各种卡基材料的比较Is,6,16,171 不同的卡基材料,其性能各不相同,表2为几种 卡基材料的性能比较 表2各种卡基材料的性能比较 纸合成纸PVCPET 成本最低中高 耐热性差超过60Lc会变形良好 耐水性差,干燥后卷曲好好 耐湿性差好好 耐折性差好好 尺寸稳定性差优良优良 印刷适应性较好好差需改善 可靠性低高岛 刚性差好好 韧性羞较好较好 抗静电性好不好,需改变不好需改善 耐磨性差好较好 强度低高高 耐燃性差高高 毒性无毒低无毒 耐久性差好好 信息破坏性太小小 抗冲击性差好好 连盔霍折藿毕塞票l筝 5.2聚酯树脂在磁卡方面的应用”“a1 从资料看,现在大部分磁卡的卡基材料为聚酯 树脂.这是因为聚酯树脂的综合性能较好.目前研究 多集中在改善其不足,如抗静电性,耐磨性,印刷适 应性,粘结性等方面.日本的研究较为活跃,发表了 许多专利.如,专利JP—l1—00—79中报道发明了 一 种乳白色的聚酯薄膜,用该薄膜制成的磁卡不但 具有优良的抗静电性,而且具有良好的抗冲击性和 刚性;专利_lP一08—290—539申请了一种用于生产 防伪磁卡的层状聚酯薄膜;专利JP一09—272—749 声称发明了一种含有涂料的聚酯薄膜,用其生产的 磁卡具有良好的粘结性能,抗静电性和外观;专利 JP一09一157—424发明了一种乳酸聚酯可生物降 解的记录卡,该卡具有优良的耐热性和耐溶剂性,并 且具有良好的存储稳定性和耐热性;专利_lP一10— 193—544发明了一种白色层状聚酯薄膜,用该薄膜 制成的磁具有较好的耐磨性和可涂性;专利JP一 11—77—930发明了PEN薄膜,用该薄膜制成的磁 卡具有较好的粘结性,抗静电性和耐热性. 5.3PVC,PVCA,ABS等树脂在磁卡方面的应用 PVC,PVCA,ABS等树脂在磁卡方面的应用也 较广泛,特别是在前些年,相当一部分磁卡都是 PVC,PVCA树脂制作的.近年的研究集中在改善 PVC树脂的耐热性,抗静电性等方面.这方面的研 究可参考文献【14,241. 5.4PS树脂在磁卡方面的应用 BOPS薄膜具有许多优异的性能】,如?刚性 大,在厚度相同的情况下,BOPS的刚性比PVC,PP 等材料大.?尺寸稳定性好.?吸湿性小.?有较好 的耐低温性能,使用温度范围较宽,为一40,80?, 其热导率不随温度发生变化.?可以印刷,能自由着 色?耐酸碱等.BOPS片材的性能要比Ps好得多, 理应可作卡基材料.有的专利I报道了聚苯乙烯类 树脂可以用作磁卡基材.在此专利中报道,PVC类 树脂,Ps类树脂,ABS类树脂,聚烯烃类树脂,聚酯 类树脂,聚酰胺类树脂以及丙烯基类树脂的薄膜或 片状物或它们的叠层物可作为卡的基材.该专利发 明的是防伪卡,例如信用卡,身份证等也有专利I”I 论述了可以用Ps树脂制造卡片但需指出的是,Ps 类树脂介电强度高,体积电阻大,不吸水,易产生静 电,单独由Ps树脂生产的卡片有印刷缺陷.这是因 为静电的存在使印刷电路堵塞而干扰印刷以及静电 损害了芯片t31.因此,需改善其抗静电性能.在此专 利中作者找到了一种抗静电的混合物来制造卡片的 方法.用含亲水基聚醚嵌段的热塑性弹性体(a)与 ——囝 ? 产品与应用?InformationR~cordingMaterials2001Vo1.2No.1 Ps树脂(b)的混合物可生产抗静电卡片.Ps树脂可 选自聚苯乙烯或其与聚丁二烯的共聚物.该发明的 卡片可通过压延,压制,模塑等方法来生产.它们可 由几个粘结或压制在一起的片材构成.且在它们之 间已插人磁条或芯片或电子电路块.在后一种情况 下,片材被部分地挖空形成一个空穴以便容纳芯片 或电子电路块一般来说,卡片可直接制成(a)和(b) 的混合物为基础的片材.这种片材可在其一部分表 面上部分地挖空,以便在其中容纳芯片或电子电路 块.据报道,Ps制卡既可用单层即片材制卡,也可以 复合层即薄膜来制卡.这里的关键是由材料的性能 和制卡的要求决定.采用复合,甚至两种以上材料的 复合似更有利.若是采用复合层,则复合层的粘结主 要是通过粘结层(涂有粘结剂的薄膜)粘结在一起 的.也可以采用其它方法,如双层共挤出法,加热复 合法和热熔体法Iz61等.日本专利_}0中报道了以Ps 树脂为卡基材料生产Ic卡的方法.该Ic卡具有良 好的印刷性,尺寸稳定性和耐寒性.也有专利”报 道了以PET—PS复合材料为卡基的磁卡具有优良 的性能. 6磁卡,Ic卡对卡基材料的要求 磁卡的物理特性标准为GB/T14916--94I271. 国家标准GB/TI4916—94详细规定了磁卡材料应 满足的各项性能指标;国家标准GB/T17554--1998 则详细规定了各项性能指标的测定方法.Ic卡对卡 基材料的要求除需满足磁卡的要求外,还附加了其 它的物理特性.这在国家标准GB/T16649.1一l996 和GB/T17553--1998中有详细规定.这些附加特 性的测定方法见国家标准GB/Tl6649.1—1996, GB/T17553--1998,GB/T17554--1998. 判断一种材料是否适合于作磁卡的基材,最科 学的方法是根据规定的测定方法做实验,看该材料 是否符合卡的标准.凡是符合的,理应都适合作为卡 的基材.个别指标不符合的,则考虑采用物理,化学 的办法改善其不足.若处理后仍达不到标准者,则该 材料目前还不能用作卡的基材.口 参考文献 谭伟贤等盘卡技术及应用北京:新时代出版社,1998 1c卡技术动向.磁记录材料,1997(4):6(i 日本公开特许公报JP1I一10—8l5 日率公开特许公报JP11一卯7 陈胜恩.礁记录材料,I995(2)55 王步云磁记录材料,I997(4)t34 郝应赐碰记录材料,1997(4):19 中国专利CN—1084662A 陈太为碰记录材料,1990(4):47 开车公开特许公报JP10—240—893. 郝应岛.磁记录材料,1997(3):9 陈胜恩.礁记录材料,1995(11:13 发明专利CN—I143228A 德国专利GER0EI9—755—219. 日本公开许公报IP11—77—930 李程碑碰记录材料,1997(4):29 陈胜恩碰记录材料,1995(4):48 日本公开特许公报JP1I一0079 日本公开特许公报JP08—290—539 日本公开特许公报JP09—272—749 日本公开特许公报】P09—157—424 日本公开特许公报JP10193—544 日奉公开特许公报JPI1—77—930 日奉公开特许公报IPI1—34—546 尹燕平等双向拉伸塑料薄膜.北京:化学J.业出版牡.I999 中国专利CN一12050015A 殷玉红碰记录材料,1999(2):I8 (收稿日期:2000—12—04 ?..?上接第3l页.. M/C0?/Fe1Dlaye~for5Gbi【/indensity…IdinglEEE lrT…Maga1996,32(5):3368—3373 I9NellSemitb.AlexmnderMZelk~r.M】nRP~kerGMRmultilmv— eandheaddesiIforultrahighdensitymagnefe~eordlngIEEE T…Magnl99632(【1】35一l4l 200PaViaSSP7ImemationalConference0nMagnetieRecording Medi~,Attgtmt3l—September2,1998M~st6cht,TheNetherland.g 2】Y?bi—Minra7liit~mationalConfe~neeoHMagnetic RecordingMedia,August3I—September2.I998,Ma~trleht.m Netherlands 22Mark.Tbenon—v99,35(5):28l4—28l9 25Jon酷,JrRE.Hal+FerroeleetfieI啪volatile~monesfor 】0一voltage,low—powerPeations.Th】nSolidFilms1995,270: 584—588 26‰wnJL,PobmAVI—Mhmemory. chipusinggiantagt… sisti~e?rvlsIEEETm~etionsoilComponents且ndManuf- aeturlagTechnology—A1994.17(3J373—379 27PohmAV,DaughtonJM,BJ,BeeehRThe丑rcbiteetu~ofa highporfo~…swithGMRm…ceils1EEETrans Magn】995,3l(6):3200—3202 28TangDD,WangPK,Spe6~uVS,e.ta1.Spin—valveRAMcelt IEEETmns.Magn.I995.3l(6):3206—32008 29EverJttBA,PobmAV,B[标签:快照]