Memoria de datos óptica, su fabricación y su uso.

Lámina de material compuesto que está constituida por la siguiente estructura de capas:

a) capa de memoria de un polímero orgánico fotodireccionable con unidades estructurales a base de loscompuestos de fórmula (I)

en la que

R1 y R2 independientemente entre sí representan hidrógeno o un sustituyente no iónico,

m y n independientemente entre sí representan un número entero de 0 a 4, preferentemente de 0 a2,

X1 y X2 significan 10 X1'-R3 o X2'-R4,

en los que

X1' y X2' representan un enlace directo, -O-, -S-, -(N-R5)-, -C(R6R7)-, -(C≥O)-, -(CO-O)-, -(CO-NR5)-,-(SO2)-, -(SO2-O)-, -(SO2-NR5)-, -(C≥NR8)-, -(CNR8-NR5)- o -N≥N-,

R3, R4, R5 y R8 independientemente entre sí representan hidrógeno, alquilo C1 a C20, cicloalquilo C3a C10, alquenilo C2 a C20, arilo C6 a C10, alquil(C1 a C20)-(C≥O)-, cicloalquil(C3 a C10)-(C≥O)-,alquenil(C2 a C20)-(C≥O)-, aril(C6 a C10)-(C≥O)-, alquil(C1 a C20)-(SO2)-, cicloalquil(C3 a C10)-(SO2)-,alquenil(C2 a C20)-(SO2)- o aril(C6 a C10)-(SO2)-,

R6 y R7 independientemente entre sí representan hidrógeno, halógeno, alquilo C1 a C20, alcoxilo C1a C20, cicloalquilo C3 a C10, alquenilo C2 a C20 o arilo C6 a C10 o

X1'-R3 y X2'-R4 20 representan hidrógeno, halógeno, ciano, nitro, CF3 o CCl3,

b) eventualmente capa de barrera transparente,

c) al menos una capa de reflexión metálica,

d) eventualmente capa adhesiva,

e) capa de sustrato basada en policarbonato,

en la que, para el caso en que la capa de reflexión metálica no sea más gruesa de 300 nm, está presente al menosuna capa de barrera que presenta al menos un material de barrera polimérico seleccionado del grupo polietileno,PET parcialmente cristalino, polisulfona, poliestireno hidrogenado y sus copolímeros con isopreno y butadieno..

Memoria de datos óptica, su fabricación y su uso

La invención se refiere a una estructura de capas que presenta una capa de información a base de un polímero fotodireccionable, así como a una memoria de datos óptica a base de esta estructura de capas, a su fabricación y a su uso para aplicaciones de seguridad, tales como por ejemplo tarjetas inteligentes o etiquetas inteligentes.

Como tarjetas inteligentes se designan tarjetas de plástico en tamaño de tarjetas bancarias que según el estado de la técnica actual incluyen un elemento de memoria inteligente en forma de un chip electrónico con funcionalidad de memoria y cálculo. Ciertos valores típicos de un chip electrónico son: microprocesador de 8-bit; frecuencia de reloj de 5 MHz; volumen de memoria de 40 - 60 kilobytes.

Debido al modo de función integrado, independiente se usan tarjetas inteligentes para aplicaciones que requieren un alto nivel de seguridad. Esto significa seguridad frente a falsificación, seguridad de datos y verificación de la autenticidad.

Ciertas aplicaciones típicas de tarjetas inteligentes son:

• tarjetas de identificación (“ID cards”) para identificar la identidad del titular de la tarjeta

• tarjetas sanitarias para almacenar datos médicos de una persona

• tarjetas de crédito y bancarias para transacciones financieras electrónicas

Ciertas aplicaciones nuevas se caracterizan particularmente por la combinación de diversas funciones en una denominada tarjeta multifunción (“multi application card”) . La tarjeta multifunción se designa también como monedero electrónico debido a las múltiples aplicaciones.

Las generaciones futuras de tarjetas multifunción se volverán parte de la vida cotidiana cada vez más, es decir se integrarán también un mayor número de diversas funciones en una tarjeta. Por tanto se exigirá un nivel de seguridad adaptado según en cada caso el tipo de datos, debiendo satisfacer el nivel de seguridad proporcionado por la tarjeta las máximas exigencias.

Un ejemplo actual de una combinación de este tipo que se impulsa mediante un aumento de la necesidad de seguridad, es la combinación de la biometría con tarjetas inteligentes y documentos de identidad. A estos últimos pertenecen carnés de identidad, pasaportes, carnés de conducir, tarjetas de acceso etc., que están constituidos como las tarjetas inteligentes por un material compuesto de lámina de plástico con chip de memoria integrado.

Los requisitos principales en las generaciones futuras de los tipos de tarjetas descritos son:

• capacidad de memoria suficiente para datos digitales y analógicos

• alta seguridad de datos que se garantiza mediante soluciones técnicas en relación con autorización de lectura, autorización de escritura y protección frente a copias

• seguridad de datos escalable, es decir diferenciabilidad de datos de distinto nivel de seguridad o confidencialidad

• ampliabilidad (technology upgrades) , de modo que pueden integrarse también procedimientos biométricos futuros y nuevas aplicaciones múltiples

• baja complejidad del sistema en relación con la estructura de capas con sus elementos de memoria y de seguridad y la integración en una tarjeta o un documento

La base de estas memorias de datos ópticas son los denominados polímeros fotodireccionables.

Para fines de memorias de datos son adecuados especialmente polímeros y copolímeros que contienen grupos laterales, que se caracterizan por una posibilidad de variación muy amplia de las propiedades. Su peculiaridad especial es que sus propiedades ópticas tales como absorción, emisión, reflexión, birrefringencia, dispersión, pueden modificarse reversiblemente de manera inducida por la luz. Ejemplos de este tipo son los polímeros de grupos laterales que contienen grupos azobenzoicos según el documento US-A 5 173 381. Estos pertenecen a la clase de los polímeros fotodireccionables.

Los polímeros fotodireccionables se caracterizan por la capacidad de formar, en caso de radiación con luz polarizada, una birrefringencia dirigida. Los patrones de birrefringencia inscritos pueden hacerse visibles en la luz polarizada. Se sabe además que puede inscribirse una birrefringencia localmente limitada en capas de estos polímeros en un punto cualquiera con luz polarizada, cuyo eje principal se mueve conjuntamente en caso de giro de la dirección de polarización. La birrefringencia dirigida se forma en caso de iluminación holográfica según el patrón de interferencia y conduce a la difracción de luz. Por consiguiente es posible también el almacenamiento holográfico de información analógica o digital.

Como medio de grabación holográfica pueden integrarse polímeros fotodireccionables por ejemplo en tarjetas ópticas.

El documento JP 61-162386 A describe una lámina de material compuesto con preferentemente un polímero de 5 poli (cloruro de vinilo) como material de soporte, en la que la capa de reflexión metálica tiene un espesor no superior a 300 nm. No se menciona una capa de barrera.

El documento DE 199 14 325 C1 describe un material de grabación óptica regrabable para láser azul que contiene al menos un colorante azoico polimérico y/u oligomérico que modifica su disposición espacial en caso de irradiación mediante radiación electromagnética polarizable y eventualmente al menos una agrupación anisotrópica de forma

que se caracteriza porque el máximo de absorción del colorante cumple una determinada especificación y el proceso de escritura está sujeto igualmente a determinadas especificaciones. No se mencionan láminas de material compuesto con un sustrato basado en policarbonato ni datos de espesor para la capa de reflexión y posibles capas de barrera adicionales.

El documento EP 0 335 032 A2 describe un dispositivo para el almacenamiento de información óptico reversible

usando polímeros como medio de memoria, conteniendo el dispositivo una película de un polímero amorfo como medio de memoria y está ajustado para almacenar la información por medio de una variación local del orden molecular. No se describen láminas de material compuesto con sustrato basado en policarbonato, la presencia de capas de reflexión metálicas ni sus espesores de capa así como la presencia de posibles capas de barrera adicionales dependiendo de estas capas.

El documento WO 01/61690 A1 se refiere a un procedimiento según el cual puede almacenarse información digital en un medio bidimensionalmente extendido múltiples veces de manera inducida por la luz y puede eliminarse de nuevo, en el que la información puede leerse ópticamente. No se mencionan capas de reflexión metálicas con un espesor de capa superior a 300 nm así como la presencia de una capa de barrera polimérica adicional, cuando la capa de reflexión no sea más gruesa de 300 nm.

Existe la necesidad de nuevos productos con futuro asegurado que puedan cumplir todos los requisitos mencionados simultáneamente.

Por tanto, el objetivo de la invención es facilitar memorias de datos ópticas, preferentemente en forma de tarjetas de memoria ópticas holográficas, las denominadas tarjetas inteligentes, que cumplan estos requisitos.

El objetivo pudo solucionarse mediante la estructura, la fabricación y el uso de memorias de datos ópticas que

presentan al menos una capa o generalmente una zona que está constituida por un plástico orgánico, que no contiene componentes inorgánicos o metálicos y está configurada como capa de memoria.

El objeto de la invención son láminas de material compuesto que están constituidas por la siguiente estructura de capas:

a) capa de memoria de un polímero orgánico fotodireccionable con unidades estructurales a base de los 35 compuestos de fórmula (I)

en la que R1 y R2 independientemente entre sí representan hidrógeno o un sustituyente no iónico, m y n independientemente entre sí representan un número entero de 0 a 4, preferentemente de 0 a 2,

X1 y X2 significan X1’-R3 o X2’-R4, en los que X1’ y X2’ representan un enlace directo, -O-, -S-, - (N-R5) -, -C... [Seguir leyendo]

1. Lámina de material compuesto que está constituida por la siguiente estructura de capas:

a) capa de memoria de un polímero orgánico fotodireccionable con unidades estructurales a base de los compuestos de fórmula (I)

en la que

R1 y R2 independientemente entre sí representan hidrógeno o un sustituyente no iónico, m y n independientemente entre sí representan un número entero de 0 a 4, preferentemente de 0 a 2, X1 y X2 significan X1’-R3 o X2’-R4, en los que X1’ y X2’ representan un enlace directo, -O-, -S-, - (N-R5) -, -C (R6R7) -, - (C=O) -, - (CO-O) -, - (CO-NR5) -, - (SO2) -, - (SO2-O) -, - (SO2-NR5) -, - (C=NR8) -, - (CNR8-NR5) - o -N=N-, R3, R4, R5 y R8 independientemente entre sí representan hidrógeno, alquilo C1 a C20, cicloalquilo C3 a C10, alquenilo C2 a C20, arilo C6 a C10, alquil (C1 a C20) - (C=O) -, cicloalquil (C3 a C10) - (C=O) -, alquenil (C2 a C20) - (C=O) -, aril (C6 a C10) - (C=O) -, alquil (C1 a C20) - (SO2) -, cicloalquil (C3 a C10) - (SO2) -, alquenil (C2 a C20) - (SO2) - o aril (C6 a C10) - (SO2) -, R6 y R7 independientemente entre sí representan hidrógeno, halógeno, alquilo C1 a C20, alcoxilo C1 a C20, cicloalquilo C3 a C10, alquenilo C2 a C20 o arilo C6 a C10 o X1’-R3 y X2’-R4 representan hidrógeno, halógeno, ciano, nitro, CF3 o CCl3,

b) eventualmente capa de barrera transparente, c) al menos una capa de reflexión metálica, d) eventualmente capa adhesiva, e) capa de sustrato basada en policarbonato,

en la que, para el caso en que la capa de reflexión metálica no sea más gruesa de 300 nm, está presente al menos una capa de barrera que presenta al menos un material de barrera polimérico seleccionado del grupo polietileno, PET parcialmente cristalino, polisulfona, poliestireno hidrogenado y sus copolímeros con isopreno y butadieno.

2. Lámina de material compuesto según la reivindicación 1, caracterizada porque el polímero orgánico fotodireccionable en la capa de memoria a) presenta unidades estructurales a base de los compuestos de fórmula

(II)

en la que

X2, R1, R2, m, n y X1’ tienen el significado indicado en la reivindicación 1, R representa hidrógeno o metilo y Q1 representa -O-, -S-, - (N-R5) -, -C (R6R7) -, - (C=O) -, - (CO-O) -, - (CO-NR5) -, - (SO2) -, - (SO2-O) -, - (SO2-NR5) -, - (C=NR8) -, - (CNR8-NR5) -, - (CH2) p-, p- o m-C6H4- o un resto divalente de las siguientes estructuras

i representa un número entero de 0 a 4, pudiendo tener los Q1 individuales distintos significados para i >1, T1 representa - (CH2) p-, pudiendo estar interrumpida la cadena por -O-, -NR9-, o -OSiR102O-, S1 representa un enlace directo, -O-, -S- o -NR9-,

p representa un número entero de 2 a 12, preferentemente de 2 a 8, particularmente de 2 a 4, R9 representa hidrógeno, metilo, etilo o propilo, R10 representa metilo o etilo,

y R5 a R8 tienen el significado indicado en la reivindicación 1.

3. Lámina de material compuesto según la reivindicación 1, caracterizada porque el polímero orgánico 10 fotodireccionable en la capa de memoria a) presenta unidades estructurales a base de los compuestos de fórmula

(II)

en la que

X1’ significa - (CO-O) -, - (CO-NR5) - o -N=N-, Q1 significa

i significa 1 y

S1 es -NR9-

y los demás restos tienen el significado indicado en la reivindicación 2.

4. Memoria de datos óptica que garantiza escritura óptica, almacenamiento permanente, lectura óptica, regrabación óptica y protección frente a la eliminación o sobreescritura de información en la capa de memoria, que está constituida por

I) una o varias capas de cubierta transparentes con baja birrefringencia, no dispersantes, amorías II) una lámina de material compuesto según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3

III) eventualmente un soporte de plástico en forma al menos de una lámina de plástico o de un material compuesto de lámina de plástico o de un sustrato de plástico.

5. Procedimiento para la fabricación de una lámina de material compuesto según las reivindicaciones 1 a 3, en el que

A) el polímero fotodireccionable se disuelve en un disolvente, B) la disolución se aplica sobre un sustrato o sobre la capa de barrera transparente o sobre la capa de reflexión en caso de que existan, C) el disolvente se evapora y la lámina de material compuesto se seca.

6. Procedimiento para la fabricación de una memoria de datos óptica según la reivindicación 4, en el que

i) se aplican capas de cubierta transparentes sobre la lámina de material compuesto fabricada según la reivindicación 5 en el lado de la capa de memoria, ii) eventualmente se aplica en el otro lado (lado del sustrato) de la lámina de material compuesto un soporte de plástico.

7. Uso de la memoria de datos óptica según la reivindicación 4 como tarjeta de memoria, tarjeta inteligente, documento de identidad, documento, etiqueta con funciones de memoria, pegatina con funciones de memoria.

8. Uso según la reivindicación 7, caracterizado porque el documento es una tarjeta de identificación.

9. Procedimiento para la fabricación de una lámina de material compuesto, en el que

A) un polímero orgánico fotodireccionable que presenta unidades estructurales a base de los compuestos de fórmula (II) ,

en la que

R1 y R2 independientemente entre sí representan hidrógeno o un sustituyente no iónico, m y n independientemente entre sí representan un número entero de 0 a 4, preferentemente de 0 a 2, X2 significa X1’-R3 o X2’-R4, X1’ y X2’ representan un enlace directo, -O-, -S-, - (N-R5) -, -C (R6R7) -, - (C=O) -, - (CO-O) -, - (CO-NR5) -, - (SO2) -, - (SO2-O) -, - (SO2-NR5) -, - (C=NR8) -, - (CNR8-NR5) - o -N=N-, R3, R4, R5 y R8 independientemente entre sí representan hidrógeno, alquilo C1 a C20, cicloalquilo C3 a C10, alquenilo C2 a C20, arilo C6 a C10, alquil (C1 a C20) - (C=O) -, cicloalquil (C3 a C10) - (C=O) -, alquenil (C2 a C20) - (C=O) -, aril (C6 a C10) - (C=O) -, alquil (C1 a C20) - (SO2) -, cicloalquil (C3 a C10) - (SO2) -, alquenil (C2 a C20) - (SO2) - o aril (C6 a C10) - (SO2) -, R6 y R7 independientemente entre sí representan hidrógeno, halógeno, alquilo C1 a C20, alcoxilo C1 a C20, cicloalquilo C3 a C10, alquenilo C2 a C12 o arilo C6 a C10 o X1’-R3 y X2’-R4 representan hidrógeno, halógeno, ciano, nitro, CF3 o CCl3, R representa hidrógeno o metilo y Q1 representa -O-, -S-, - (N-R5) -, -C (R6R7) -, - (C=O) -, - (CO-O) -, - (CO-NR5) -, - (SO2) -, - (SO2-O) -, - (SO2-NR5) -, - (C=NR8) -, - (CNR8-NR5) -, - (CH2) p-, p- o m-C6H4- o un resto divalente de las siguientes estructuras

i representa un número entero de 0 a 4, pudiendo tener los Q1 individuales distintos significados para i >1, T1 representa - (CH2) p-, pudiendo estar interrumpida la cadena por -O-, -NR9-, o -OSiR102O-, S1 representa -NR9-, p representa un número entero de 2 a 12, preferentemente 2 a 8, particularmente de 2 a 4, R9 representa hidrógeno, metilo, etilo o propilo, y R10 representa metilo o etilo,

se disuelve en 2, 2, 3, 3-tetrafluoropropanol, B) la disolución se aplica sobre un sustrato o en caso de que existan sobre la capa de barrera transparente

o sobre la capa de reflexión, C) el disolvente se evapora y la lámina de material compuesto se seca.

10. Procedimiento para la fabricación de una memoria de datos ópticas, en el que

i) se aplican capas de cubierta transparentes sobre la lámina de material compuesto fabricada según la reivindicación 9 en el lado de la capa de memoria, ii) eventualmente se aplica en el otro lado (lado del sustrato) de la lámina de material compuesto un soporte de plástico.

11. Memoria de datos óptica que garantiza escritura óptica, almacenamiento permanente, lectura óptica, regrabación óptica y protección frente a la eliminación o sobreescritura de información en la capa de memoria, que está constituida por

I) una o varias capas de cubierta transparentes con baja birrefringencia, no dispersantes, amorías II) una lámina de material compuesto fabricada según la reivindicación 9 15 III) eventualmente un soporte de plástico en forma al menos de una lámina de plástico o de un material compuesto de lámina de plástico o de un sustrato de plástico.