EP4580888A1 - Carte laminée comprenant un motif thermochromique et procédé de fabrication d'une telle carte - Google Patents

Carte laminée comprenant un motif thermochromique et procédé de fabrication d'une telle carte

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EP4580888A1
EP4580888A1 EP22797811.1A EP22797811A EP4580888A1 EP 4580888 A1 EP4580888 A1 EP 4580888A1 EP 22797811 A EP22797811 A EP 22797811A EP 4580888 A1 EP4580888 A1 EP 4580888A1
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EP
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thermochromic
layer
card
pattern
ink
Prior art date
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EP22797811.1A
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German (de)
English (en)
Inventor
Justine DEBRIFFE
Ines DAUDE
Caroline WEISSKOPP
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Idemia France SAS
Original Assignee
Idemia France SAS
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Publication date
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    • B05D2502/00—Acrylic polymers

Definitions

  • Laminated card comprising a thermochromic pattern and method of manufacturing such a card
  • the present invention relates to a laminated card and a method of manufacturing such a card.
  • the invention particularly aims at a card adapted to contain information.
  • a card may be a means of identification, for example an identity card, or a means of payment, such as a payment card.
  • thermochromic ink composition comprising leuco-dye
  • thermochromic ink presents a first color when its temperature is within a given temperature range, and becomes transparent when its temperature is outside said given temperature range.
  • thermochromic ink a pattern that we wish to make visible or invisible depending on the temperature and in particular visible when the card has a temperature in the given temperature range.
  • This pattern can for example be a security code, such as a cryptogram or CW code (card validation code) of a payment card.
  • the pattern becomes visible by changing color as soon as its temperature is outside the temperature range. For this, the pattern is heated, for example.
  • thermochromic inks containing leuco-dye have the disadvantage of having a slow activation time, i.e. the time required to change from their unique color to transparency.
  • this type of thermochromic inks only allows a single color change in opacity.
  • the present invention aims to provide a laminated card and a method of manufacturing said card comprising at least one thermochromic pattern having a rapid activation time.
  • a laminated card comprising in order:
  • thermoplastic support layer - a thermoplastic support layer
  • thermochromic ink comprising a liquid crystal compound
  • thermochromic ink does not include leukodye.
  • thermochromic pattern can completely cover the surface of the card. Alternatively, the thermochromic pattern can cover a continuous or discontinuous part of the surface of the card.
  • the thermochromic pattern may be a drawing, one or more characters, a colored area, etc.
  • the area of the board corresponds to the area of the support layer.
  • the stacking and choice of the different layers allows good adhesion between the layers, in particular improved mechanical resistance of the thermochromic pattern on the thermoplastic support layer, in particular resistance to tearing or degradation of the protective layer.
  • adhesion interfaces are in fact formed for this.
  • a first adhesion interface is formed by the adhesive layer and the support layer.
  • Conventional adhesives water-based or UV-based offering effective adhesion can be used.
  • a second adhesion interface is formed between the adhesive layer and the thermochromic pattern, thanks to the adhesion layer.
  • the adhesion layer is adapted to the thermochromic ink to allow good adhesion of the thermochromic pattern.
  • the invention provides for using an adhesive layer and a bonding layer of the same type (of the same base) in order to guarantee compatibility between the layers as well as high adhesion between the two layers, and therefore between the thermochromic pattern and the support layer.
  • the peel force between the different layers of the card is preferably at least 3.5 N. This peel force can be measured by tests and following known standards, in particular the ISO 10373-1, ISO24-78962, or ISO 3225-19 standards.
  • the different layers and in particular the adhesive layer and the adhesion layer are chosen so as not to damage the liquid crystals and thus preserve the thermochromic pattern.
  • the liquid crystals are chiral nematic liquid crystals.
  • the liquid crystals are contained in microcapsules, said microcapsules having a diameter less than 50 microns, preferably between 5 and 15 microns.
  • thermochromic pattern can therefore dry quickly.
  • Liquid crystal microcapsules consist of approximately 80% of an oleic liquid crystal mixture inside the microcapsules and approximately 20% of dry microcapsule wall material.
  • the adhesion layer and the thermochromic ink comprise the same compound. This presence of common compound ensures that the adhesion layer is adapted to the thermochromic ink.
  • the compound is notably other than water, acrylic resin and liquid crystal micro-capsules, which traditionally form thermochromic ink.
  • the invention proposes a method of manufacturing a laminated card comprising the following steps:
  • thermochromic ink comprising a liquid crystal compound
  • thermochromic pattern Place a plastic protective layer on the dried thermochromic pattern
  • the method comprises, after the step consisting of providing the support layer and before the step consisting of depositing the adhesive layer, a step consisting of printing a non-thermochromic pattern on the support layer by means of an aqueous-based or ultraviolet-cured ink.
  • the step consisting of rolling comprises the substeps:
  • - cold roll at a temperature between 10°C and 20°C, preferably at 15°C, and a pressure between 50 N/cm 2 and 300 N/cm 2 , preferably 100 N/cm 2 .
  • thermochromic ink before lamination it is thus possible to choose and adapt the thermochromic ink before lamination according to the desired Ti activation temperature after lamination.
  • the inventors have in fact noted that the difference 8 between the activation temperature To before lamination and the temperature Ti after lamination is due to the high pressure and temperature to which the thermochromic pattern is subjected during the lamination step.
  • FIG. 1 is a schematic representation of the front of a laminated card
  • FIG. 2 is a schematic representation of the back of the laminated card of Figure 1;
  • FIG. 3 is a schematic view, in section, of a laminated card according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 4 is a schematic view, in section, of a laminated card according to another embodiment of the invention.
  • the adhesive layer 101 and the bonding layer 102 are for example an acrylic matrix.
  • the manufacturing method comprises a step consisting of providing the third support layer 100.
  • the third support layer 100 can for example be arranged between the first support layer 100 and the second support layer 100 after stacking the layers of the front 10 and before stacking the layers of the back 11.
  • All the steps of printing, layer assembly and lamination are for example carried out for large layers or sheets which are cut after lamination into several cards in the desired format, in this case in the ID-1 type format. We thus obtain several cards 1.
  • the manufacturing process includes a final step consisting of installing the chip.
  • the installation of the chip is carried out separately for each card.
  • a cavity is formed in the card, for example by means of a milling cutter.
  • the cavity is formed over a few microns only.
  • the cavity is formed until it reaches in particular the antenna of the third support layer 100.
  • the chip is then placed and glued in the cavity. The contact of the chip with the antenna creates the contact.
  • the sequence of stages of manufacturing the payment card and the parameters at each stage were chosen to obtain a card comprising at least one thermochromic pattern 103 and having good resistance. Thanks to these choices, the liquid crystals are not damaged despite the various manufacturing constraints (use of various adhesives which could penetrate the microcapsules, lamination under pressure and at high temperature which could break the liquid crystals) and the payment card has the required strength properties.
  • the payment card 1 obtained can be used in the following way.
  • the thermochromic pattern 103 may be an inscription of security data, for example a security element such as a figure, a symbol, a sequence of characters or a cryptogram.
  • the thermochromic pattern 103 is transparent and not visible when its temperature is outside the predefined temperature range. When the thermochromic pattern 103 is heated or cooled so that its temperature is within the predefined temperature range and in particular reaches the activation temperature, the thermochromic pattern 103 changes color and the safety data becomes visible.
  • the security data for example the cryptogram
  • safety data is invisible to the naked eye when the temperature is below the activation temperature.
  • a malicious person observing the payment card could not fraudulently obtain the security data as long as the activation temperature is not reached.
  • the security data in the form of a thermochromic pattern constitutes personal data, also called variable data because it is specific to each card holder, such as a payment card verification cryptogram, when the user wishes to know the security data, it simply heats (for example friction) the thermochromic pattern 103 in order to reach the activation temperature.
  • thermochromic pattern considerably limits slavish copying and/or the security data is not permanently visible .
  • thermochromic ink Since thermochromic ink is reversible, the process of appearing or hiding security data can be repeated infinitely, throughout the life of the payment card, depending on the needs of its use by its holder.
  • thermochromic pattern 103 can be used to mask security data, whether variable or not, while still allowing large series application of the process. according to the invention.
  • security data such as a cryptogram
  • the thermochromic pattern 103 can constitute an area under the security data to be printed for personalization.
  • the support and the security data are preferably of the same color so that the security data are not visible outside the predefined temperature range of the thermochromic pattern 103.
  • the choice of the black color makes it possible in particular to improve contrast when the thermochromic ink is within the preset temperature range.
  • thermochromic pattern 103 The security data is then printed superimposed on the thermochromic pattern 103 so as to make the security data non-visible, outside the predefined temperature range, which is then printed in the same color as the support, the inactive thermochromic pattern 103 being transparent , and so as to reveal the printed security data when the temperature makes the thermochromic pattern 103 active by making it change color.
  • the thermochromic pattern 103 is transparent when its temperature is outside the predefined temperature range and “undermasks” the safety data.
  • the thermochromic pattern 103 is colored and reveals the safety data when its temperature is within the predefined temperature range.
  • thermochromic pattern 103 is cooled so that its temperature is lower than the activation temperature or heated so that its temperature is higher than the deactivation temperature.
  • this embodiment particularly finds an interesting application for identity cards.

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Abstract

Carte laminée et procédé de fabrication d'une telle carte. La carte comporte dans l'ordre : une couche de support (100) thermoplastique; une couche d'adhésif (101); une couche d'accroche (102); un motif thermochromique (103) imprimé au moyen d'une encre thermochromique; et une couche de protection (104) en plastique. La couche d'accroche est adaptée à l'encre thermochromique pour permettre une bonne adhésion du motif thermochromique aux couches inférieures, donc à la couche de support via la couche d'adhésif. La couche d'adhésif (101) et la couche d'accroche (102) sont toutes les deux à base aqueuse ou toutes les deux à polymérisation sous rayonnement ultraviolet. Ladite encre thermochromique comprend un composé à cristaux liquides.

Description

Description
Titre de l'invention : Carte laminée comprenant un motif thermochromique et procédé de fabrication d’une telle carte
Domaine technique de l’invention
La présente invention concerne une carte laminée et un procédé de fabrication d’une telle carte.
L’invention vise particulièrement une carte adaptée à contenir des informations. Une telle carte peut être un moyen d’identification, par exemple une carte d’identité, ou un moyen de paiement, telle qu’une carte de paiement.
Etat de la technique
Une problématique courante concernant ce type de cartes destinées à contenir de l’information et notamment de l’information personnelle, est d’assurer un haut niveau de sécurité.
Dans ce contexte, on connaît du document EP 3045321 une carte et son procédé de fabrication. La carte comprend une pluralité de couches laminées. Au moins un motif thermochromique est imprimé sur l’une des couches, ledit motif thermochromique ayant une composition d’encre thermochromique comprenant du leuco-colorant.
Une telle encre thermochromique présente une première couleur lorsque sa température se trouve dans une plage de températures donnée, et devient transparente lorsque sa température est en dehors de ladite plage de températures donnée.
Il est ainsi possible d’imprimer à l’encre thermochromique un motif que l’on souhaite rendre visible ou invisible en fonction de la température et notamment visible lorsque la carte a une température dans la plage de températures donnée. Ce motif peut être par exemple un code de sécurité, tel qu’un cryptogramme ou code CW (card validation code) d’une carte de paiement. Le motif devient visible en changeant de couleur dès lors que sa température est en dehors de la plage de températures. Pour cela, le motif est par exemple chauffé.
Les encres thermochromiques comprenant du leuco-colorant présentent le désavantage d’avoir un temps d’activation, c’est-à-dire le temps nécessaire pour passer de leur unique couleur à la transparence, lent. En outre, ce type d’encres thermochromiques ne permet qu’un changement d’opacité d’une seule couleur.
Exposé de l’invention
La présente invention vise à fournir une carte laminée et un procédé de fabrication de ladite carte comprenant au moins un motif thermochromique ayant un temps d’activation rapide.
Elle propose à cet effet, selon un premier aspect, une carte laminée comportant dans l’ordre :
- une couche de support thermoplastique ;
- une couche d’adhésif ;
- une couche d’accroche;
- un motif thermochromique imprimé au moyen d’une encre thermochromique ; et
- une couche de protection en plastique, la couche d’adhésif et la couche d’accroche étant toutes deux à base aqueuse ou à polymérisation sous rayonnement ultraviolet, ladite encre thermochromique comprenant un composé à cristaux liquides.
De préférence, l’encre thermochromique ne comprend pas de leuco- colorant.
La couche d’accroche est adaptée à l’encre thermochromique. Elle est ainsi configurée pour permettre une bonne adhésion du motif (encre) thermochromique aux couches inférieures, donc à la couche de support via la couche d’adhésif.
Grâce à sa structure particulière, la carte obtenue présente de très bonnes propriétés mécaniques tout en intégrant un motif thermochromique ayant un temps d’activation rapide (de l’ordre d’une ou deux secondes). En outre, on obtient un changement de couleur multiple en fonction de la température grâce à la technologie des cristaux liquides, à la différence notamment d’une carte comprenant un motif thermochromique avec du leuco- colorant qui ne permet le changement que d’une couleur unique vers la transparence.
Le motif thermochromique peut être utilisé pour masquer des informations, par exemple des données de sécurité sur une carte de paiement. Ces informations ne devenant visibles que si le motif thermochromique est chauffé à une certaine température, dite température d’activation.
Le motif thermochromique peut recouvrir totalement la surface de la carte. Alternativement, le motif thermochromique peut recouvrir une partie, continue ou discontinue, de la surface de la carte. Le motif thermochromique peut être un dessin, un ou plusieurs caractères, une zone colorée, etc. La surface de la carte correspond à la surface de la couche de support.
L’empilement et le choix des différentes couches permet une bonne adhérence entre les couches, en particulier une tenue mécanique améliorée du motif thermochromique sur la couche de support thermoplastique, notamment une tenue à un arrachement ou une dégradation de la couche de protection. Plusieurs interfaces d’adhérence sont en effet formées pour cela. Une première interface d’adhérence est formée par la couche d’adhésif et la couche de support. Des adhésifs conventionnels (à base aqueuse ou à base UV) offrant une accroche efficace peuvent être utilisées. Une deuxième interface d’adhérence est formée entre la couche d’adhésif et le motif thermochromique, grâce à la couche d’accroche. La couche d’accroche est adaptée à l’encre thermochromique pour permettre la bonne adhésion du motif thermochromique. L’invention prévoit d’utiliser une couche d’adhésif et une couche d’accroche de même type (de même base) afin de garantir la compatibilité entre les couches ainsi qu’une haute adhésion entre les deux couches, et par conséquent entre le motif thermochromique et la couche support.
La force de pelage entre les différentes couches de la carte est de préférence au moins de 3,5 N. Cette force de pelage peut être mesurée par des tests et suivants des normes connues, notamment les normes ISO 10373-1 , ISO24-78962, ou ISO 3225-19.
Enfin, les différentes couches et notamment la couche d’adhésif et la couche d’accroche sont choisies de sorte à ne pas endommager les cristaux liquides et préserver ainsi le motif thermochromique.
Selon une caractéristique, les cristaux liquides sont des cristaux liquides nématiques chiraux.
Selon une caractéristique, les cristaux liquides sont contenus dans des microcapsules, lesdites microcapsules ayant un diamètre inférieur à 50 microns, de préférence entre 5 et 15 microns.
Le motif thermochromique peut ainsi sécher rapidement.
Les microcapsules à cristaux liquides sont constituées pour environ 80% d’un mélange cristaux liquides oléique à l'intérieur des microcapsules et pour environ 20% de matériel sec de parois de microcapsules.
Selon une caractéristique, la couche d’accroche et l’encre thermochromique comprennent un même composé. Cette présence de composé commun assure que la couche d’accroche est adaptée à l’encre thermochromique. Le composé est notamment autre que l’eau, la résine acrylique et les micro-capsules de cristaux liquides, qui forment traditionnellement l’encre thermochromique.
De préférence, chacune de la couche d’accroche et de l’encre thermochromique comprend au moins 10% dudit même composé.
Selon une caractéristique, le composé à cristaux liquides constitue entre 10 et 30% en poids de l’encre thermochromique (utilisée pour former le motif thermochromique), de préférence 20% en poids de l’encre thermochromique.
Selon une caractéristique, l’encre thermochromique et la couche d’accroche sont à matrice acrylique.
Le choix d’une même matrice, notamment la matrice acrylique, respectivement pour l’encre thermochromique et la couche d’accroche, permet d’avoir une bonne compatibilité et une bonne adhérence entre les couches. Selon une caractéristique, la carte comporte en outre un motif non thermochromique imprimé au moyen d’une encre à base aqueuse ou d’une encre à polymérisation sous rayonnement ultraviolet, le motif non thermochromique étant imprimé sur la couche de support avant la couche d’adhésif.
L’impression du motif non thermochromique sur la couche de support avant l’impression de la couche d’adhésif évite la migration de l’encre du motif non thermochromique vers les cristaux liquides et ainsi la dégradation de ces derniers. La couche d’adhésif et la couche d’accroche forment en effet une double barrière efficace, entre le motif thermochromique portant les cristaux liquides et le motif non thermochromique.
En outre, les cristaux liquides sont transparents lorsque leur température n’est pas dans une plage de température prédéfinie et notamment lorsqu’elle est inférieure ou supérieure à la température d’activation. Les cristaux liquides peuvent donc avantageusement être imprimés sur un motif non thermochromique de couleur claire sans nécessiter de délimiter le motif non thermochromique par une réserve ou défonce.
La carte laminée peut être une carte à puce. Elle est de préférence conforme au format ID-1 , avec ou sans puce.
L’invention propose selon un deuxième aspect, un procédé de fabrication d’une carte laminée comprenant les étapes suivantes :
- Fournir une couche de support thermoplastique ;
- Déposer une couche d’adhésif sur la couche de support ;
- Déposer une couche d’accroche sur la couche d’adhésif séchée, la couche d’adhésif et la couche d’accroche étant préférentiellement toutes les deux à base aqueuse ou toutes les deux à polymérisation sous rayonnement ultraviolet ;
- Imprimer un motif thermochromique sur la couche d’accroche séchée au moyen d’une encre thermochromique, ladite encre thermochromique comprenant un composé à cristaux liquides ;
- Déposer une couche de protection en plastique sur le motif thermochromique séché ; et
- Laminer l’ensemble. Selon une caractéristique, le procédé comporte après l’étape consistant à fournir la couche de support et avant l’étape consistant à déposer la couche d’adhésif, une étape consistant à imprimer un motif non thermochromique sur la couche de support au moyen d’une encre à base aqueuse ou à polymérisation sous rayonnement ultraviolet.
Selon une caractéristique, l’étape consistant à laminer comprend les sous-étapes :
- laminer à chaud à une température entre 120°C et 160°C, de préférence à 125°C, et une pression entre 30 N/cm2 et 200 N/cm2, de préférence de 120 N/cm2 ; puis
- laminer à froid à une température entre 10°C et 20°C, de préférence à 15°C, et une pression entre 50 N/cm2 et 300 N/cm2, de préférence de 100 N/cm2.
Selon une caractéristique, pour fabriquer une carte laminée dont un motif thermochromique présente une température d’activation Ti, ladite encre thermochromique d’impression avant lamination à chaud présente une température d’activation To = Ti + 8, où 8 est compris entre 2 et 5 degrés Celsius (par exemple 3 ou 4 °C).
Il est ainsi possible de choisir et adapter l’encre thermochromique avant lamination en fonction de la température d’activation Ti souhaitée après lamination. Les inventeurs ont en effet constaté que l’écart 8 entre la température d’activation To avant lamination et la température Ti après lamination est dû aux hautes pression et température auxquelles est soumis le motif thermochromique durant l’étape de lamination.
Brève description des figures
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :
- la figure 1 est une représentation schématique du recto d’une carte laminée ; - la figure 2 est une représentation schématique du verso de la carte laminée de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue schématique, en coupe, d’une carte laminée selon un mode de réalisation de l’invention ; et
- la figure 4 est une vue schématique, en coupe, d’une carte laminée selon un autre mode de réalisation de l’invention.
Description détaillée
Les figures 1 et 2 représentent de manière schématique une carte, en particulier une carte de paiement 1 .
La carte 1 présence ici un format typique ID-1 , correspondant au format des cartes de paiement.
La carte de paiement 1 comprend une face recto 10, représentée à la figure 1 , et une face verso 11 représentée à la figure 2.
La carte de paiement 1 comprend classiquement plusieurs informations imprimées. La face recto 10 de la carte de paiement comprend par exemple le numéro de la carte référencé 12, le nom du titulaire de la carte référencé 13, et la date d'expiration de la carte référencée 14. La face verso 11 de la carte de paiement comprend d’autre type d’informations, par exemple un cryptogramme ou code de sécurité permettant d’identifier le titulaire.
La carte 1 peut comprendre une puce sous forme de module de puce de contact affleurant (non illustré).
La figure 3 représente une coupe schématique de la carte de paiement 1 selon un mode de réalisation de l’invention.
La carte de paiement 1 comprend plusieurs couches empilées. La carte de paiement 1 est laminée. Autrement dit, les couches de la carte de paiement 1 subissent une lamination, c’est-à-dire un traitement à chaud et sous pression des différentes couches pour les assembler de manière permanente de sorte à former un objet (ici la carte de paiement).
La carte de paiement 1 comporte un support. Le support comprend au moins une couche, dite couche de support 100. Le support comprend ici deux couches de support PVC 100 rapportées, par collage, sur une couche d’inlay ou substrat. Une première couche de support 100 sert de base au recto 10 de la carte de paiement 1 . Une deuxième couche de support 100 sert de base au verso 11 de la carte de paiement 1 .
Le support est en matériau thermoplastique, ou autrement dit les couches de support 100 sont en matériau thermoplastique.
Le matériau thermoplastique est de préférence du polychlorure de vinyle (PVC). Le support est par exemple en polychlorure de vinyle (PVC). Le matériau thermoplastique peut être alternativement choisi dans le groupe de matériaux suivants : Acrylonitrile butadiène styrène (ABS), Polychlorure de vinyle (PVC), Polycarbonate (PC), Polyéthylène téréphtalate (PET), Polyétheréthercétone (PEEK), Polyéthylène naphtalate (PEN), PLA (acide polylactique), PBS (polybutilène succinate), PA (polyamide). D’autres exemples sont possibles.
Le support est de préférence de couleur sombre, par exemple noire.
Le recto 10 et le verso 11 de la carte de paiement 1 présentent ici sensiblement la même structure. La description des couches constituant le recto 10 de la carte de paiement 1 s’applique donc également au verso 11 de la carte de paiement 1 .
Le recto de la carte de paiement 1 comprend une couche d’adhésif 101 et une couche d’accroche ou couche de primaire 102.
La couche d’adhésif 101 s’étend sur la couche de support 100.
La couche d’adhésif 101 peut recouvrir tout ou partie d’une face de la couche de support 100.
La couche d’accroche 102 s’étend sur la couche d’adhésif 101. La couche d’accroche 102 peut recouvrir tout ou partie d’une face de la première couche d’adhésif 101 .
La couche d’adhésif 101 et la couche d’accroche 102 sont différentes.
La couche d’adhésif 101 et la couche d’accroche 102 sont toutes les deux à base aqueuse préférentiellement ou à polymérisation sous rayonnement ultraviolet. La couche d’adhésif 101 et la couche d’accroche 102 ont ainsi une même base ce qui permet d’assurer une bonne compatibilité et une bonne adhérence entre ces couches.
L’adhésif à base aqueuse pour la couche d’adhésif 101 présente l’avantage de se liquéfier légèrement lorsqu’elle est laminée permettant ainsi une bonne adhésion entre les couches entre lesquelles est appliqué l’adhésif.
La couche d’adhésif 101 et la couche d’accroche 102 sont par exemple à matrice acrylique.
Le recto 10 de la carte de paiement comprend également un motif thermochromique 103. On entend par motif thermochromique un motif dont la couleur change en fonction de sa température.
Le motif thermochromique 103 s’étend ici sur la totalité de la surface de la carte. En variant de cet aplat, le motif thermochromique 103 peut être partiel. Le motif thermochromique 103 peut ainsi constituer un motif local tel qu’une inscription et/ou une forme. Dans un tel mode de réalisation, la couche d’adhésif 101 et la couche d’accroche 102 sont préférentiellement locales s’étendant de manière à recouvrir au moins la même zone que le motif thermochromique 103.
Le motif thermochromique 103 est imprimé sur la couche d’accroche 102. Le motif thermochromique 103 est imprimé au moyen d’une encre thermochromique. La couche d’accroche 102 est adaptée à l’encre thermochromique utilisée, afin d’assurer une bonne adhésion de cette encre (et donc du motif thermochromique 103 formé) sur la couche inférieure 101.
L’encre thermochromique est de préférence une encre acrylique. L’encre thermochromique est ainsi compatible avec la couche d’adhésif 101 et la couche d’accroche 102.
L'encre thermochromique utilisée est préférentiellement à base aqueuse, les encres à base de solvant étant susceptibles d’endommager les microcapsules.
L’encre thermochromique utilise un principe actif de type cristal liquide. Autrement dit l’encre thermochromique comprend des composés à cristaux liquides, notamment sous forme de microcapsules de cristaux liquides. L’encre thermochromique est typiquement une solution aqueuse qui comporte, outre de l’eau, des cristaux liquides, de la résine acrylique et d’éventuels pigments. La couche d’accroche 102 est adaptée à l’encre thermochromique en ce qu’elles comprennent un même composé distinct de ceux ci-dessus, dans une proportion d’au moins 10% en poids, de préférence entre 10 et 30% en poids, typiquement 20%.
Les phases à cristaux liquides constituent un état intermédiaire existant entre le solide cristallin et la phase liquide entièrement désordonnée.
Les cristaux liquides sont ici des cristaux liquides nématiques chiraux, ou cristaux liquides cholestériques.
Les cristaux liquides sont micro-encapsulées dans l’encre. Plus précisément, un mélange contenant des cristaux liquides est micro-encapsulé dans l’encre. Les mélanges types cristaux liquides contiennent plusieurs substances chimiques et sont des mélanges huileux optiquement actifs. Au cours du processus de micro-encapsulation, des gouttelettes de mélanges cristaux liquides huileux sont entourées d’un revêtement polymère pour donner des microcapsules ayant des diamètres compris entre 5 et 15 microns. Le processus comprend ensuite une étape de combinaison des microcapsules avec des polymères ou résines et de l’eau pour réaliser l’encre.
L’encre thermochromique contient ainsi des microcapsules enfermant les cristaux liquides dans une matrice acrylique, à savoir une base aqueuse intégrant une résine acrylique et d’éventuels pigments. Les microcapsules à cristaux liquides sont constituées pour environ 80% d’un mélange cristaux liquides oléique à l'intérieur des microcapsules et pour environ 20% de matériel sec de parois de microcapsules.
Les documents FR2322914, FR2361456, US 4149413 et FR2386594 décrivent des exemples de mélanges type cristaux liquides pouvant être utilisés. Le document US 3697297 décrit un exemple de cristaux liquides micro- encapsulés pouvant être utilisés.
L’encre à cristaux liquides réfléchit sélectivement la lumière incidente. Les cristaux liquides changent de couleur lorsqu’une certaine température, dite température d’activation, est atteinte et continue de changer avec l’augmentation de la température. Les cristaux liquides sont transparents lorsque leur température est en dehors d’une plage de températures prédéfinie ayant pour borne inférieure la température d’activation, et pour borne supérieure une température dite température de désactivation. Les cristaux liquides sont ainsi transparents lorsque leur température est inférieure à la température d’activation ou supérieure à la température de désactivation. Les cristaux liquides prennent différentes couleurs du spectre visible lorsque leur température est dans la plage de températures prédéfinie. Dans la plage de températures prédéfinie, les cristaux liquides passent notamment du rouge vers le bleu à mesure que la température augmente.
Grâce aux cristaux liquides de l’encre thermochromique, le motif thermochromique 103 change de couleur en fonction de sa température.
Le changement de couleur de l’encre thermochromique est réversible. Autrement dit, le changement de couleur est observé en sens inverse lorsque la température diminue.
Le changement de couleur de l'encre thermochromique est répétable à souhait. Un nouvel échauffement au-delà de la température d'activation fera à nouveau changer la couleur du motif thermochromique 103.
La couche sombre, de préférence noire, des couches de support 100 assure une bonne visibilité des couleurs réfléchies par l’encre à cristaux liquides.
La couche d’accroche 102 assure la bonne adhésion du motif thermochromique103 à la couche de support 100.
La couche d’accroche 102 s’étendant entre la couche d’adhésif 101 et le motif thermochromique 103, permet en outre de créer une barrière de protection pour le motif thermochromique 103. Autrement dit, la couche d’accroche 102 permet de protéger le motif thermochromique 103 des composés de la couche d’adhésif 101 .
Dans un autre exemple de réalisation, une seconde couche d’accroche 102 pourrait également être déposée entre le motif thermochromique 103 et la couche de protection 104.
Le recto 10 de la carte de paiement 1 comprend également une couche de protection 104, également appelée overlay. La couche de protection 104 recouvre le motif thermochromique 103.
La couche de protection 104 présente les mêmes dimensions et forme que le support.
La couche de protection 104 est par exemple un film.
La couche de protection 104 est en matériau thermoplastique.
La couche de protection 104 est de préférence un film plastique. La couche de protection 104 peut être par exemple en Polychlorure de vinyle (PVC), polycarbonate (PC) ou Polyéthylène téréphtalate glycolisé (PETG).
La couche de protection 104 est enduite afin de permettre son adhésion au reste de la carte de paiement. La couche de protection 104 est notamment enduite avec une colle à base aqueuse.
La couche de protection 104 est configurée pour protéger la carte de paiement de l’usure. La couche de protection 104 permet également de protéger le motif thermochromique.
La couche de protection 104 peut être traitée anti-UV ou comprendre des absorbeurs d’UV afin de protéger les cristaux liquides du motif thermochromique, d’une altération par un rayonnement UV.
Le verso 11 de la carte de paiement 1 présente ici la même structure que le recto 10 à une différence près. Le verso 11 de la carte de paiement 1 comporte en outre un motif non thermochromique 105. On entend par motif non thermochromique un motif imprimé au moyen d’une encre non thermochromique.
Dans une variante, le verso 11 de la carte de paiement 1 peut ne contenir aucune impression thermochromique ou non-thermochromique, ou seulement l’une des deux.
L’encre non thermochromique peut être une encre à base aqueuse ou une encre à polymérisation sous rayonnement ultraviolet.
Le motif non thermochromique 105 est ici imprimé sur la deuxième couche de support 100.
Avant lamination, la couche d’adhésif 101 , la couche d’accroche 102 et le motif thermochromique 103 de la carte non laminés 1 présentent par exemple une épaisseur chacune entre 4 et 10 microns. En particulier, le motif thermochromique 103 présente une épaisseur maximale de 10 microns, de préférence entre 5 et 10.
L’épaisseur de la couche de protection 104 peut varier entre 40 et 100 microns. L’épaisseur de la couche de support 100 peut atteindre 350 microns.
Après lamination, la carte de paiement 1 perd au total environ 5% de son épaisseur.
Dans un autre exemple de réalisation illustré à la figure 4, la carte à puce comporte trois couches de support 100. Une troisième couche de support 100, s’étendant entre la première couche de support 100 et la deuxième couche de support 100, peut comporter une antenne RF. C’est le cas notamment d’une carte dual interface ou sans contact, l’antenne RF étant par exemple reliée à un module de puce.
Le procédé de fabrication de la carte, ici une carte de paiement 1 , est le suivant, applicable à une ou deux faces du support. Ce procédé vise à fabriquer une carte présentant un motif thermochromique dont la température d’activation est Ti et la température de désactivation est Ti’.
L’assemblage du recto 10 ou du verso 11 de la carte de paiement 1 est réalisé de la manière suivante.
Une première étape du procédé consiste à se fournir l’une des couches de support 100.
La couche d’adhésif 101 est déposée sur la couche de support 100.
Une première étape de séchage a ensuite lieu dans laquelle la couche d’adhésif 101 est séchée.
La couche d’accroche 102 est déposée sur la couche de d’adhésif 101 sèche.
Une deuxième étape de séchage a ensuite lieu dans laquelle la couche d’accroche 102 est séchée.
Le motif thermochromique 103 est ensuite imprimé sur la couche d’accroche 102 sèche.
La couche d’adhésif 101 , la couche d’accroche 102 et le motif thermochromique 103 sont par exemple déposées ou imprimées en sérigraphie, en machine d’enduction, en flexographie, en lithographie, en héliogravure ou en typographie.
L’encre thermochromique utilisée ici présente une température d’activation To = Ti + 8 et une température de désactivation est To’ = Ti’ + 8. 8 est comprise entre 2 et 5 degrés Celsius, typiquement 3°C.
Une troisième étape de séchage a lieu dans laquelle le motif thermochromique 103 est séché.
La couche de protection 104 en plastique est ensuite déposée sur le motif thermochromique 103.
La couche de protection 104 permet également de protéger le motif thermochromique 103 afin d’éviter sa détérioration lors des frottements qu'elle peut subir, par exemple pour la faire monter en température.
Pour le verso 11 de la carte de paiement 1 , deux étapes intermédiaires ont lieu après l’étape de fourniture de la deuxième couche de support 100. Tout d’abord, le motif non thermochromique 105 est imprimé sur la deuxième couche de support 100. Une étape de séchage du motif non thermochromique 105 a ensuite lieu.
Le motif non thermochromique 105 imprimé à ce stade permet de le séparer du motif thermochromique 103 par deux couches (la couche d’adhésif 101 et la couche d’accroche 102). Les deux couches jouent ainsi un rôle de barrière évitant que le motif non thermochromique 105 n’endommage les cristaux liquides.
Les étapes de séchage durent chacune au minimum 8 heures, de préférence 24 heures.
La température de séchage est choisie en fonction de l’encre thermochromique. Une température minimale est fixée pour assurer la fonction de séchage et une température maximale est fixée pour éviter de dégrader la couche de support. Les étapes de séchage sont par exemple chacune réalisées entre 60°C et 70°C, de préférence à 65°C.
L’ensemble formé par ces couches et motifs, et formant le recto 10 ou le verso 11 de la carte de paiement 1 est enfin laminé.
La lamination est réalisée sous pression, à chaud puis à froid. Les paramètres de lamination, en particulier la température et la pression, sont choisis de sorte à ne pas endommager les cristaux liquides.
La lamination à chaud est réalisée à une pression entre 30N/cm2 et 200 N/cm2 de préférence de 120 N/cm2.
La lamination à chaud est réalisée à une température entre 120°C et 160°C, de préférence à 125°C.
La lamination à froid est réalisée à une pression comprise entre 50N/cm2 et 300N/cm2, de préférence de 100 N/cm2
La lamination à froid est réalisée à une température entre 10°C et 20°C, de préférence à 15°C.
La lamination est réalisée sur une durée totale entre 15 et 40 minutes, par exemple 30 minutes.
L’étape de lamination fait descendre les températures d’activation de l’encre thermochromique de 8 degrés. Aussi, le motif thermochromique obtenu après lamination présente une température d’activation valant sensiblement Ti et une température de désactivation valant sensiblement Ti’.
Les étapes précédemment décrites, à l’exception de la lamination, sont ici répétées deux fois pour obtenir le recto et le verso de la carte de paiement 1.
Lorsque la carte de paiement 1 comprend trois couches de support 100, le procédé de fabrication comprend une étape consistant à fournir la troisième couche de support 100. La troisième couche de support 100 peut être par exemple disposée entre la première couche de support 100 et la deuxième couche de support 100 après empilement des couches du recto 10 et avant empilement des couches du verso 11 .
Toutes les étapes d’impression, d’assemblage des couches et de lamination sont par exemple réalisées pour de grandes couches ou feuilles lesquelles sont découpées après lamination en plusieurs cartes au format souhaité, en l’occurrence au format type ID-1. On obtient ainsi plusieurs cartes 1.
Lorsque la carte est une carte à puce, le procédé de fabrication comprend une étape finale consistant à poser la puce. La pose de la puce est réalisée isolément pour chaque carte. Une cavité est formée dans la carte, par exemple au moyen d’une fraise. La cavité est formée sur quelques microns uniquement. La cavité est formée jusqu’à atteindre notamment l’antenne de la troisième couche de support 100. La puce est ensuite disposée et collée dans la cavité. Le contact de la puce avec l’antenne permet de créer le contact.
L’enchaînement des étapes de fabrication de la carte de paiement et les paramètres à chacune des étapes ont été choisis pour obtenir une carte comprenant au moins un motif thermochromique 103 et ayant une bonne résistance. Grâce à ces choix, les cristaux liquides ne sont pas endommagés malgré les différentes contraintes de fabrication (utilisation de divers adhésifs qui pourraient pénétrer les microcapsules, lamination sous pression et à haute température qui pourraient casser les cristaux liquides) et la carte de paiement a les propriétés de résistance requises.
La carte de paiement 1 obtenue peut être utilisée de la manière suivante.
Le motif thermochromique 103 peut être une inscription de données de sécurité, par exemple un élément de sécurité tel qu’une figure, un symbole, une séquence de caractères ou un cryptogramme. Le motif thermochromique 103 est transparent non visible lorsque sa température se trouve en dehors de la plage de températures prédéfinie. Lorsque le motif thermochromique 103 est chauffé ou refroidi pour que sa température soit dans la plage de températures prédéfinie et atteigne notamment la température d’activation, le motif thermochromique 103 change de couleur et les données sécurité deviennent visibles.
De cette manière les données de sécurité, par exemple le cryptogramme, sont invisibles à l’œil nu lorsque la température est en dehors de la plage de température prédéfinie. Les données de sécurité sont en particulier invisibles à l’œil nu lorsque la température est inférieure à la température d’activation. Une personne malintentionnée observant la carte de paiement ne pourrait pas se procurer frauduleusement les données de sécurité dès lors que la température d’activation n’est pas atteinte. Si la donnée de sécurité sous forme de motif thermochromique constitue une donnée personnelle, appelée aussi donnée variable car propre à chaque détenteur de carte, telle qu’un cryptogramme de vérification de carte de paiement, lorsque l’utilisateur souhaite connaître les données de sécurité, il procède simplement au chauffage (par exemple frottement) du motif thermochromique 103 afin d’atteindre la température d’activation.
Si la donnée de sécurité sous forme de motif thermochromique 103 est un élément de sécurité invariable, le motif thermochromique 103 peut être révélé à une température donnée de manière à vérifier l’authenticité de la carte de paiement 1. Le procédé selon l’invention est ainsi d’autant plus applicable à grande échelle, car il n’intègre aucune personnalisation individuelle, le motif étant par exemple spécifique à l’établissement et/ou au lot de cartes notamment par plages de numéro de série. De même, ce mode de réalisation trouve une application intéressante dans le domaine des cartes d’identité en y intégrant une telle donnée de sécurité thermochromique, sous la forme par exemple d’un dessin propre au pays. La température d’activation peut être dans ce cas choisie pour assurer la transparence du motif thermochromique 103 en conditions d’utilisation normale de la carte de paiement 1. Par exemple, la température d’activation est au moins de 40°C. Les données de sécurité imprimées sur la carte ne deviennent ainsi visibles qu’après avoir dépassé cette température d’activation.
Dans les différents cas d’usage, la sécurité de la carte de paiement est améliorée notamment du fait que l’ajout d’un tel motif thermochromique limite considérablement la copie servile et/ou que la donnée de sécurité n’est pas visible en permanence.
L’encre thermochromique étant réversible, le processus d'apparition ou de masquage des données de sécurité peut se répéter à l'infini, pendant toute la durée de vie de la carte de paiement, au gré des besoins de son utilisation par son détenteur.
Dans un autre exemple de réalisation, le motif thermochromique 103 peut être utilisé pour masquer des données de sécurité, qu’elles soient variables ou non, tout en permettant toujours une application grande série du procédé selon l’invention. Ainsi, par exemple, en vue de masquer une donnée de sécurité, telle un cryptogramme, propre au détenteur de carte, cette donnée de sécurité n’étant imprimée au moyen d’une encre non thermochromique sur la carte que lors d’une étape de personnalisation postérieure à l’étape de lamination, le motif thermochromique 103 peut constituer une zone sous les données de sécurité à imprimer en personnalisation. Le support et les données de sécurité sont préférentiellement de la même couleur de manière à ce que les données de sécurité ne soient pas visibles en dehors de la plage de température prédéfinie du motif thermochromique 103. Le choix de la couleur noire permet notamment d’améliorer le contraste lorsque l’encre thermochromique se trouve dans la plage de température prédéfinie. La donnée de sécurité est alors imprimée en superposition sur le motif thermochromique 103 de sorte à rendre non visibles, hors plage de température prédéfinie, les données de sécurité qui sont alors imprimées de la même couleur que le support, le motif thermochromique 103 inactif étant transparent, et de sorte à révéler les données de sécurité imprimées lorsque la température rend le motif thermochromique 103 actif en la faisant changer de couleur. Le motif thermochromique 103 est transparent lorsque sa température se trouve en dehors de la plage de températures prédéfinie et « sous-masque » les données de sécurité. Le motif thermochromique 103 est coloré et révèle les données de sécurité lorsque sa température est dans la plage de températures prédéfinie. Afin de rendre le motif thermochromique transparent et dissimuler la donnée de sécurité, le motif thermochromique 103 est refroidi pour que sa température soit inférieure à la température d’activation ou chauffé pour que sa température soit supérieure à la température de désactivation. De même, ce mode de réalisation trouve notamment une application intéressante pour les cartes d’identité.
La plage de température prédéfinie peut être dans ce cas choisie pour correspondre à une plage de température normale d’utilisation de la carte de paiement, en ajustant les propriétés de l’encre thermochromique. Les cristaux liquides en phase cholestérique ont une structure hélicoïdale. La température de transition dépend notamment du pas de l’hélice. La modification du pas d’hélice des cristaux liquides permet ainsi de modifier la température d’activation du motif thermochromique 103.
Par plage de température d'utilisation normale de la carte de paiement, on entend par exemple une plage de température comprise entre 0 et 40° Celsius qui correspond à la plage possible de températures ambiantes dans laquelle la carte de paiement 1 est utilisée. Les données de sécurité imprimées sur la carte ne deviennent alors visibles qu'en dehors de cette plage de température d'utilisation normale de la carte.
Le chauffage du motif thermochromique 103 peut s’effectuer de diverses manières, par exemple par frottement du motif thermochromique 103 avec un doigt ou par disposition de la carte de paiement 1 ou au moins de la zone du motif thermochromique 103 dans un environnement chaud. Le refroidissement du premier motif peut s’effectuer en stoppant le chauffage, par exemple en arrêtant le frottement avec le doigt. Le refroidissement du motif thermochromique 103 peut également s’effectuer en disposant la carte de paiement 1 dans un environnement froid.
L’invention propose une carte dont la sécurité est améliorée, tout en permettant une utilisation aisée et commode notamment grâce à la rapidité d’activation du motif thermochromique. La carte à puce présente également l’avantage d’avoir de bonnes propriétés mécaniques.
D’autres variantes non illustrées sont mentionnées ci-dessous.
La carte à puce peut être d’un autre type qu’une carte de paiement, par exemple une carte d’identité, un badge, ou un titre de transport, etc.
Le support peut comprendre une seule couche de support commune aux recto et verso de la carte. Autrement dit, un unique substrat peut être utilisé sans couche de support additionnelle, ledit substrat officiant alors comme couche de support pour les dépôts et impressions d’autres couches.
La carte à puce décrite comprend un motif thermochromique sur chacun du recto et du verso. La carte peut comprendre un nombre différent de motifs thermochromiques. Par exemple, la carte peut comprendre un ou plusieurs motifs thermochromiques uniquement sur le recto ou le verso. Le recto et le verso de la carte à puce peuvent présenter une même structure de couches et de motifs.
La carte à puce peut comprendre d’autres éléments, notamment de personnalisation, figures ou informations réalisés sur la couche de protection. Ces éléments peuvent être imprimés sur la couche de protection après lamination.
La carte à puce peut en outre comporter un filtre ultraviolet configuré pour protéger le motif thermochromique des ultraviolets. Le filtre ultraviolet est par exemple intégré dans la couche de protection. La couche de protection peut comprendre par exemple un absorbeur ultraviolet. Alternativement, le filtre ultraviolet peut être une couche distincte de la couche de protection. La carte à puce peut comprendre un filtre ultraviolet entre la couche de protection et le motif thermochromique.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Carte laminée comportant dans l’ordre :
- une couche de support (100) thermoplastique ;
- une couche d’adhésif (101 ) ;
- une couche d’accroche (102) ;
- un motif thermochromique (103) imprimé au moyen d’une encre thermochromique ; et
- une couche de protection (104) en plastique, la couche d’adhésif (101 ) et la couche d’accroche (102) étant toutes les deux à base aqueuse ou toutes les deux à polymérisation sous rayonnement ultraviolet, ladite encre thermochromique comprenant un composé à cristaux liquides.
2. Carte selon la revendication 1 , dans laquelle les cristaux liquides sont des cristaux liquides nématiques chiraux.
3. Carte selon la revendication 2, dans laquelle les cristaux liquides sont contenus dans des microcapsules, lesdites microcapsules ayant un diamètre inférieur à 50 microns, de préférence entre 5 et 15 microns.
4. Carte selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle la couche d’accroche (102) et l’encre thermochromique comprennent un même composé.
5. Carte selon la revendication 4, dans laquelle le composé à cristaux liquides constitue entre 10 et 30% en poids de l’encre thermochromique, de préférence 20% en poids de l’encre thermochromique.
6. Carte selon l’une des revendications 1 à 5, dans laquelle l’encre thermochromique et la couche d’accroche (102) sont à matrice acrylique.
7. Carte selon l’une des revendications à 1 à 6, dans laquelle la carte est une carte à puce.
8. Procédé de fabrication d’une carte laminée comprenant les étapes suivantes :
- Fournir une couche de support (100) thermoplastique ;
- Déposer une couche d’adhésif (101 ) sur la couche de support (100) ;
- Déposer une couche d’accroche (102) sur la couche d’adhésif (101 ) séchée, la couche d’adhésif (101 ) et la couche d’accroche (102) étant toutes les deux à base aqueuse et ou toutes les deux à polymérisation sous rayonnement ultraviolet ;
- Imprimer un motif thermochromique (103) sur la couche d’accroche (102) séchée au moyen d’une encre thermochromique, ladite encre thermochromique comprenant un composé à cristaux liquides ;
- Déposer une couche de protection (104) en plastique sur le motif thermochromique (103) séché ; et
- Laminer l’ensemble.
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l’étape consistant à laminer comprend les sous-étapes :
- laminer à chaud à une température entre 120°C et 160°C, de préférence à 125°C, et une pression entre 30 N/cm2 et 200 N/cm2, de préférence de 120 N/cm2 ; puis
- laminer à froid à une température entre 10°C et 20°C, de préférence à 15°C, et une pression entre 50 N/cm2 et 300 N/cm2, de préférence de 100 N/cm2.
10. Procédé selon la revendication 8 ou la revendication 9 pour fabriquer une carte laminée (1 ) dont un motif thermochromique (103) présente une température d’activation Ti, procédé dans lequel ladite encre thermochromique d’impression avant lamination à chaud présente une température d’activation To = Ti + 8, où 8 est compris entre 2 et 5 degrés Celsius.
EP22797811.1A 2022-09-02 2022-09-02 Carte laminée comprenant un motif thermochromique et procédé de fabrication d'une telle carte Pending EP4580888A1 (fr)

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