EP3233514A1 - Procede de traitement d'un element de securite - Google Patents

Procede de traitement d'un element de securite

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EP3233514A1
EP3233514A1 EP15820482.6A EP15820482A EP3233514A1 EP 3233514 A1 EP3233514 A1 EP 3233514A1 EP 15820482 A EP15820482 A EP 15820482A EP 3233514 A1 EP3233514 A1 EP 3233514A1
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EP
European Patent Office
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composition
security element
face
security
optical structure
Prior art date
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EP15820482.6A
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EP3233514B1 (fr
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Vincent GODARD
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Oberthur Fiduciaire SAS
Original Assignee
ArjoWiggins Security SAS
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Publication date
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    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/14—Security printing

Definitions

  • the present invention relates to the field of secure documents.
  • Secure documents include identity documents, in particular identity cards and passports, means of payment, especially banknotes, checks, vouchers or vouchers, admission tickets at cultural or sports events, transport tickets. It can also be a secure document chosen from certificates of authenticity or guarantee certificates, or a secure packaging, especially for drugs, electronic parts, spare parts, perfumes, a secured card or a secure label. Preferably, it is a banknote.
  • Such documents are conventionally provided with security elements integrated into a substrate, in particular paper or polymer, surface, window or mass.
  • the fibrous substrate is protected by one or more layers of a transparent protective coating having a barrier effect against soiling.
  • This protective coating must however provide the barrier function without unduly harming the printability of the paper during the manufacture of the notes.
  • HD substrate high-durability substrate
  • TDD substrate very high-durability substrate
  • Patent EP 514 455 B1 thus discloses improving the resistance to circulation of banknotes by impregnating the fibrous substrate, before printing, with a composition which contains one or more binders chosen for their mechanical characteristics.
  • US 2007/0017647 A1 discloses paper for making banknotes, having improved dirt resistance.
  • the protective coating comprises at least two layers applied successively, including a base layer which is in contact with the fibrous substrate and closes its pores and an outer layer which protects the substrate from physical and chemical influences.
  • WO 96/28610 discloses applying a liquid polyurethane composition to a fibrous substrate to form a protective coating.
  • the application US 2004/0023008 A1 discloses a security paper for the manufacture of banknotes.
  • the paper comprises a fibrous substrate which is coated on at least one of its faces with a transparent or translucent protective layer comprising colloidal silica and at least one transparent or translucent elastomeric binder comprising, for example, polyurethane.
  • the publication WO 2008/054580 A1 discloses a method for imparting to a fibrous substrate a resistance to moisture and soiling, comprising impregnating the substrate on two opposite sides with an aqueous composition comprising one or more thermoplastic resins.
  • EP 815 321 B1 discloses a paper for the manufacture of banknotes, an aqueous polyurethane dispersion having been deposited on the fibrous substrate, this polyurethane dispersion being free of charges and transparent.
  • EP 1 783 273 discloses an improved durability security paper, a fluororesin-containing composition having been surface-applied.
  • WO 2012/156904 A1 discloses a sheet coated with an external printability layer based on polyurethane.
  • optical structures having a non-planar face such as lenticular networks.
  • the Motion ® security thread marketed by the company Skull is such an example of microlens network security element, used in the field of banknotes. This thread generates an image that moves when the note is tilted.
  • transparent protective coatings on an optical structure composed of a microlens array degrades the sharpness and clarity of the image produced by the optical structure.
  • a transparent material such as a varnish, with a refractive index greater than that of the ambient air, modifies the path of the light radiation between the outside and the lenses. The image appears blurred and poorly defined. Blurring the Motion ® safety wire with a varnish type protective coating is a well-known phenomenon.
  • more and more secure document substrates such as banknotes, incorporating a security element type lenticular network, are covered with a protective transparent coating, before or after printing of this substrate.
  • cotton-based papers for banknotes not only increasingly include security threads with a lenticular optical structure introduced at the beginning of papermaking, but are also covered with one or more layers of paper.
  • transparent anti-fouling protective coating at the end of manufacture as mentioned above.
  • the security threads are for example unwound at the machine head between two jets of cotton fibers, which constitute the paper substrate after their meeting in the wet phase. Security threads usually appear in windows.
  • the coating is then applied in the aqueous phase at the end of the machine, on the almost dry paper. Without particular precautions when applying the coating, the visual effect brought by the security thread is degraded on such coated papers.
  • the simplest method to avoid this blurring phenomenon is to not apply the coating to the surface of the lenticular optical structure security element by creating reserves during the application, that is to say by delimiting '' physically '' uncovered areas.
  • Another method is to reduce as much as possible the amount of coating deposited on the entire paper substrate and security element.
  • the main disadvantage is a decrease in the protection of the paper, while the image produced by the lenticular structure still loses sharpness.
  • WO 2012/153114 A1 teaches making a metallic and / or diffractive security thread with first regions making it possible to improve the formation of bonds hydrogen with the papermaking substrate, and between these first regions to apply a hydrophobic varnish to prevent the deposition of the pulp.
  • the aim of the invention is to reduce the blurring of an optical structure of a security element by a transparent coating in an aqueous phase, such as a protective varnish, usually applied to the paperboard substrate for banknotes.
  • the invention fulfills this objective by means of a method for processing a secure document security element, in particular a security element in the form of a security thread, the security element comprising on one side at least one optical structure, this method comprising the step of continuously treating said element so as to increase the hydrophobicity of said face.
  • the security element is not processed in sections that alternate with untreated sections.
  • the treated area is thus both in the windows and between the windows, and extends from one edge of the document to the opposite edge, all along the element of security.
  • the material which prevents or reduces the deposit is therefore a protective coating applied in aqueous phase on the substrate and the security element, and not the paper pulp, contrary to WO 2012/153114 A1.
  • the optical structure is preferably transparent.
  • the optical structure is preferably non-planar.
  • the optical structure is preferably refractive, and comprises for example a lenticular array. If necessary, the optical structure can be reflective, diffractive and / or diffusing.
  • the invention is particularly suitable for online processing of the security element.
  • the treatment can cause the contact angle of the water on said face to increase by at least 10 °.
  • the treatment can in particular bring the contact angle of the water on said face to a value greater than or equal to 90 °.
  • the treatment preferably comprises the application of a hydrophobic composition on said face.
  • the applied composition advantageously has a pearling activity.
  • the expected hydrophobicity level of the composition applied to the treated face, or even the treated faces, of the security element is sufficiently high to greatly reduce the wetting of said surface by water and / or the aqueous phase preparation of the protective coating. It is in particular to induce on the said surface the formation of water droplets and / or the aqueous phase preparation of the protective coating, the number and spread of which is, however, as small as possible.
  • the composition is preferably non-volatile, preferably non-polymeric.
  • the term "non or little" means that the composition forms a discontinuous surface deposit on the security element, the composition forming, for example, a two-dimensional network comprising cells that are devoid of composition, and / or preferably islets. or isolated clusters, for example in the form of droplets or platelets of composition. This makes it possible not to unduly disturb the interface between the optical structure and the ambient air.
  • the composition deposition, after drying, thus preferably covers less than 100% of said face, better less than 50%, and even better less than 25%.
  • the amount of composition applied, in dry weight is preferably from 0.05 to
  • the hydrophobic composition advantageously comprises one or more hydrophobic compounds.
  • This or these hydrophobic compounds are preferably chosen from:
  • waxes in particular containing the following chemical compounds:
  • the treatment composition preferably comprises at least one wax, and more preferably a paraffin wax, which may be in the form of an emulsion.
  • the composition can be applied by spraying, roller transfer, gravure, flexography, screen printing or dip-wipe processes.
  • a treatment composition constitutes a preferred solution for protecting said face vis-à-vis the coating subsequently deposited
  • said face can be further treated by grafting including physical, chemical or physico-chemical.
  • the latter can be performed by plasma-assisted chemical vapor deposition.
  • fluorinated sites are then grafted on said face.
  • the processing of the security element is preferably performed before it is integrated with a substrate of the secure document.
  • the invention is particularly suitable for processing a security element in the form of a security thread.
  • the invention also relates to a treatment composition of a security element, for the implementation of the method according to the invention, comprising at least one hydrophobic compound, and having a beading activity.
  • This composition may be water-based.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a secure document, wherein incorporating a security element as obtained by the implementation of the method on or in a substrate of said document.
  • This method may comprise the application on an entire face of the substrate, on which said face of the optical structure of the security element is visible, an aqueous protective coating, in particular transparent.
  • the security element can be, in the application of this coating, in the form of a security wire integrated window (s).
  • the invention also relates to a security element as such, in particular treated according to the method defined above.
  • This security element can be characterized, according to one aspect of the invention, in that it has a discontinuous deposit, on a non-planar face of an optical structure, of a residue of hydrophobic composition, preferably a wax . In this case, too, there is talk of a deposit that is not very or not homogeneous.
  • the amount of residue of composition being preferably between 0.05 and 0.5 g / m 2 . This residue can cover less than 50%, better than 25%, of the face of the optical structure.
  • FIG. 1 shows schematically in longitudinal section, a security element according to the invention.
  • the security element according to the invention may be in the form of any element introduced into the document substrate or on its surface.
  • window thread a security thread introduced in window (s)
  • foil that is to say a film applied by transfer to the surface of the paper, of a patch, a lamination tape, a protective film.
  • the security element may be a security thread introduced in the round shape or on the flat table forming the paper, either directly in a jet (fibrous layer) wet, or between two wet jets.
  • the treatment of the security element can be reflected, on the surface thereof, by a quantifiable hydrophobia by measuring the contact angle of the water according to the standards.
  • the contact angle on the visible face of the optical structure is thus preferably greater than or equal to 90 °.
  • the treatment may also result in the presence of a treatment composition residue on the treated side of the security element.
  • This residue is preferably arranged other than in the form of a continuous film.
  • the security element may comprise other first, second or third level security means.
  • thermochromic or thermochromic compounds dyes and / or pigments, in particular in printed form or mixed with at least one constituent layer of the security element
  • UV absorber especially in the form coated or mixed with at least one constituent layer of the security element
  • an automatically readable security having specific and measurable luminescence characteristics (eg fluorescence, phosphorescence), light absorption (eg ultraviolet, visible or infrared), Raman activity, magnetism, micro interaction wave, X-ray interaction or electrical conductivity.
  • luminescence characteristics eg fluorescence, phosphorescence
  • light absorption eg ultraviolet, visible or infrared
  • Raman activity e.g magnetism, micro interaction wave, X-ray interaction or electrical conductivity.
  • the security element When the security element is in wire form, its width is for example between 1 and 10 mm and its thickness between 10 and 100 ⁇ .
  • the security element may comprise a thermoplastic support film, in particular polyester or polyester terephthalate.
  • the optical structure may cover only one side of this support film, or alternatively may be provided on both sides of the support film.
  • the optical structure of the security element is preferably a refractive optical structure, comprising one or more micro lenses. It may be a network of microlenses and / or one or more Fresnel lenses.
  • the optical structure may comprise spherical or aspherical micro-lenses, in the form of a bidirectional network.
  • the micro lenses may have a hexagonal base or other shape.
  • FIG. 1 represents in longitudinal section an example of a security thread incorporating a non-planar optical structure 1 formed by a micro-lens array.
  • This wire is shown inserted with windows 3 in a papermaking substrate 2.
  • the windows 3 are separated by bridges 8.
  • microlenses 9 produce through the windows 3 an enlarged image of micromotives 4, these being for example located at the focus of the micro lenses.
  • the optical structure 1 then has a non-planar face which is defined by the set of convex faces of the microlenses.
  • the local variation of the thickness of the security element, related to the relief provided by the non-planar optical structure, may be greater than or equal to 5 ⁇ .
  • the non-planar face 5 of the security thread, partially visible through the windows 3, is treated according to the invention, for example by a hydrophobic composition with beading activity.
  • Solid residues 6 of composition can thus be present on the face 5.
  • the thickness of these residues is, for example, less than or equal to 1 ⁇ .
  • the residues 6 are present not only in the windows 3 but also under the bridges 8 between the windows 3.
  • the optical structure 1 may be made of thermoplastic material or may have been crosslinked by UV radiation, for example.
  • the optical structure 1 may be formed by embossing a polymer layer, by molding, printing, machining or etching.
  • the invention makes it possible to make the apparent face of the optical structure physico-chemically incompatible with the protective coating in aqueous phase subsequently applied to the document substrate and the security element. This makes it possible to limit the deposition of the coating on said face, and to reduce the blurring by said coating of the images produced by the optical structure.
  • the result of the implementation of the treatment method disturbs the wetting and spreading of the aqueous protective coating, following the modification of the surface tension of said face of the optical structure.
  • the composition forms individual clusters, or covers less than 100%, preferably less than 50% and more preferably less than 25%, of said face of the optical structure.
  • the security element is a security thread incorporated in window (s) in a wet fibrous substrate
  • this characteristic offers a compromise between repelling the subsequent coating layer to avoid blurring of the optical structure and the It is advantageous to allow the fibrous suspension to be deposited at the bridges between the windows in order to strengthen the adhesion of the fibers of the paper to the wire.
  • the property of hydrophobicity and the beading activity induced by the treatment are not excessive so as not to significantly disturb the formation of paper mill bridges.
  • the treatment does not generate residues of significant thickness at the surface of the security element.
  • the thickness of the composition deposit on said face, after drying, is preferably less than or equal to 5 ⁇ , more preferably 1 ⁇ , being especially between 0.1 ⁇ and 1 ⁇ .
  • the security element may be either pretreated at the manufacturer of the security element or at the manufacturer of the secure document substrate prior to incorporation.
  • the security element for example the security thread, can be pretreated directly at the head of the paper machine, at the time of uncoiling the wire.
  • the security element when constituted by a security thread, may be treated by continuous application by a process of spraying, roller transfer, gravure printing, flexography, screen printing or dipping-wiping.
  • the composition at least on the relevant face of the optical structure. This application preferably takes place over the entire width of the security element.
  • the security element can pass through a drying device, for example under an infrared irradiation ramp (IR) or in a tunnel traversed by a flow of hot air, to evaporate the water or the solvent from the composition, before incorporation into the substrate.
  • a drying device for example under an infrared irradiation ramp (IR) or in a tunnel traversed by a flow of hot air, to evaporate the water or the solvent from the composition, before incorporation into the substrate.
  • IR infrared irradiation ramp
  • the treatment composition may be water-based.
  • the treatment composition preferably comprises at least one hydrophobic compound. It may be a compound in emulsion, suspension, or dispersion, in a solvent such as water.
  • an emulsion paraffin wax is used.
  • Other hydrophobic chemical compounds, including pearling effect, can be applied to the structure, replacing an emulsion paraffin.
  • polyolefins such as PE or PE
  • Acrylic in particular containing butyl or hexyl links
  • Fluorinated for example PTFE or PVDF
  • polymers are mainly delivered in emulsion, suspension, or dispersion in an aqueous phase or organic solvent. They are used in formulations which may contain other polymeric resins, rheology agents, fillers and / or surface additives.
  • the total mass content of hydrophobic compound (s) in the composition is preferably between 10 and 100% of the total weight of dry matter.
  • the composition may comprise an adhesive, in particular based on thermoplastic or thermo-activatable polymers, in order to help the adhesion of the fibrous bridges to the surface of the security element.
  • the adhesive must be sufficiently hydrophobic in nature, otherwise not too hydrophilic, so that the final composition retains sufficient hydrophobicity.
  • PECVD Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition
  • compositions of the examples below are applied to the laboratory on the optical side of a safety thread Micro-lenticular structure Motion® of the company CRANE.
  • compositions are made with different degrees of dilution of the hydrophobic compound to vary the amount of dry active material deposited on the surface of the microlenses.
  • Example 1 (the contents are expressed by weight relative to the total weight of the composition):
  • Example 1 ** Commercial emulsion of Example 1 diluted to 200% by adding 200 g of water to 100 g of wax emulsion, ie 11.6% dry.
  • Example 1 diluted to 400% by addition of 400 g of water and 100 g of wax emulsion, ie 5.0% dry.
  • the composition of each of Examples 1 to 3 is applied to the smooth bar on the non-flat upper face of the security thread, itself fixed on blotting paper absorbing the excess composition. Then the wire is dried in a ventilated oven at 130 ° C.
  • the amount of composition deposited on the upper face of the security thread is large enough to induce a strong beading effect, but not too excessive so as not to generate itself a phenomenon of blur.
  • This amount of composition which is determined so as to obtain an optimum compromise, is preferably between 0.05 g / m 2 and 0.5 g / m 2 .
  • the security threads are embedded in PVA coated note paper by rolling at 140 ° C.
  • An aqueous protective coating for THD paper of the Applicant based on polyethylene (PE).
  • Polyurethane (PU) based aqueous protective coating for HD paper of the Applicant Polyurethane (PU) based aqueous protective coating for HD paper of the Applicant.
  • composition 3 Composition 2 Composition 1
  • the image transmitted by the micro lens array appears much clearer and more defined.
  • the notation quantifying the sharpness of the image thus passes on average from 3.0 to 4.5 in the case of the coating 1 for paper THD and from 2.5 to 5.0 with the coating 2 for HD paper, respectively because of the hydrophobic compositions 2 and 3 at the surface of the Motion ® security thread.
  • composition 2 for the protective coating 1
  • composition 3 for the protective coating 2.
  • Example 4 (the contents are expressed by weight relative to the total weight of the composition):
  • Example 1 diluted to 400% by adding 400 g of water to 100 g of wax emulsion, ie 7.0%> sec.
  • Example 1 Commercial emulsion of Example 1 diluted to 1400% by adding 1400 g of water to 100 g of wax emulsion, ie 2.3% dry.
  • Example 1 Commercial emulsion of Example 1 diluted to 2400% by addition of 2400 g of water and 100 g of wax emulsion, ie 1.4% dry.
  • each of Examples 4 to 6 is applied by means of a foam-shaped foam roller to the non-planar upper face of the security thread, itself fixed on blotting paper absorbing the excess composition. Then the wire is dried in a ventilated oven at 130 ° C. The contraction of drops of water deposited on the wire after drying shows that a beading effect has been generated on the surface of the wire thus pretreated.
  • the amount of composition deposited on the upper face of the security thread is large enough to induce a strong beading effect, but not too excessive so as not to generate itself a phenomenon of blur.
  • This amount of composition which is determined so as to obtain an optimum compromise, is preferably between 0.05 g / m 2 and 0.5 g / m 2 .
  • the security threads are embedded in PVA coated note paper by rolling at 100 ° C.
  • the two different water-based transparent protective coatings were applied to the secure substrate in a glue press using rollers.
  • the two rolls of the gluing press are covered with a rubber envelope. Drying of the transparent protective coating in aqueous phase is carried out at 130 ° C. in forced convection for 3 min.
  • Polyethylene (PE) based aqueous protective coating for THD paper of the Applicant PE based aqueous protective coating for THD paper of the Applicant.
  • Polyurethane (PU) based aqueous protective coating for HD paper of the Applicant Polyurethane (PU) based aqueous protective coating for HD paper of the Applicant.
  • the sharpness of the images of the Motion ® micro-lenticular structure security threads covered by the coatings 1 and 2 is evaluated according to the implementation, or not, of a pretreatment with the compositions of Examples 4 to 6.
  • composition 6 Composition 5 Composition 4
  • the image transmitted by the microlens array then appears much clearer and more defined.
  • the notation quantifying the sharpness of the image thus passes on average from 2.0 to 4.0 in the case of the coating 1 for paper THD and from 1.5 to 3.5 with the coating 2 for HD paper, in both cases because of the hydrophobic composition 5 at the surface of the Motion ® security thread.
  • composition 5 for protective coatings 1 and 2.
  • the fact that the security element undergoes a treatment in the invention to be made more hydrophobic can be used to authenticate the element.
  • the invention thus also relates to a method for authenticating a security element according to the invention, in which the contact angle of the water is measured on the non-planar face of the optical structure and / or the the presence on said face of a discontinuous deposit formed by a residue of hydrophobic composition is detected, and the authenticity of the element is determined at least on the basis of this measurement and / or detection.
  • the counterfeiting is for example detectable by combining the observation of the security element and the measurement of physicochemical properties thereof.
  • the invention is applicable to other refractive optical structures.

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Abstract

Procédé de traitement d'un élément de sécurité pour document sécurisé, notamment un élément de sécurité sous forme de fil de sécurité, l'élément de sécurité comportant sur une face (5) au moins une structure optique (1), de préférence non plane, ce procédé comportant l'étape consistant à traiter continûment ledit élément de façon à accroître le caractère hydrophobe de ladite face, le traitement comportant l'application d'une composition sur ladite face (5), la composition comportant un ou plusieurs composés hydrophobes.

Description

PROCEDE DE TRAITEMENT D'UN ELEMENT DE SECURITE
La présente invention concerne le domaine des documents sécurisés.
Les documents sécurisés englobent les documents d'identité, en particulier les cartes d'identité et les passeports, les moyens de paiement, en particulier les billets de banque, les chèques, les vouchers ou les bons d'achats, les tickets d'entrée à des manifestations culturelles ou sportives, les billets de transport. Il peut s'agir aussi d'un document sécurisé choisi parmi les certificats d'authenticité ou les certificats de garantie, ou un emballage sécurisé, notamment pour les médicaments, pièces électroniques, pièces détachées, parfums, une carte sécurisée ou une étiquette sécurisée. De préférence, il s'agit d'un billet de banque.
De tels documents sont classiquement munis d'éléments de sécurité intégrés à un substrat, notamment papetier ou polymère, en surface, en fenêtre ou en masse.
Les billets de banque sont exposés durant leur vie à de nombreuses manipulations et risques de salissures. Afin de leur conférer une haute durabilité, le substrat fibreux est protégé par une ou plusieurs couches d'un revêtement protecteur transparent, ayant un effet barrière vis-à-vis des salissures.
Ce revêtement protecteur doit toutefois assurer la fonction barrière sans nuire outre mesure à l'imprimabilité du papier au cours de la fabrication des billets.
Les papiers à base de coton pour les billets de banque, sur lesquels une ou plusieurs couches de revêtement transparent en phase aqueuse sont appliquées pour les protéger, sont habituellement commercialisés sous la dénomination de "substrat haute- durabilité" (substrat HD), ou "substrat très-haute-durabilité" (substrat THD), selon les cas.
De nombreux revêtements protecteurs ont déjà été divulgués dans l'art antérieur. Ces revêtements sont appliqués après intégration des éléments de sécurité.
Le brevet EP 514 455 Bl divulgue ainsi d'améliorer la résistance à la circulation de billets de banque en imprégnant le substrat fibreux, avant l'impression, d'une composition qui contient un ou plusieurs liants choisis pour leurs caractéristiques mécaniques.
La demande US 2007/0017647 Al divulgue un papier destiné à la fabrication de billets de banque, ayant une résistance à la salissure améliorée. Selon l'enseignement de cette demande, le revêtement protecteur comporte au moins deux couches appliquées successivement, dont une couche de base qui est en contact avec le substrat fibreux et ferme ses pores et une couche externe qui protège le substrat des influences physiques et chimiques. WO 96/28610 divulgue l'application d'une composition liquide à base de polyuréthane sur un substrat fibreux, afin de former un revêtement protecteur.
La demande US 2004/0023008 Al divulgue un papier de sécurité destiné à la fabrication de billets de banque. Le papier comporte un substrat fibreux qui est revêtu sur l'une au moins de ses faces d'une couche de protection transparente ou translucide, comportant de la silice colloïdale et au moins un liant élastomérique transparent ou translucide, comportant par exemple du polyuréthane.
La publication WO 2008/054580 Al divulgue un procédé pour conférer à un substrat fibreux une résistance à l'humidité et aux salissures, consistant à imprégner le substrat sur deux faces opposées avec une composition aqueuse comportant une ou plusieurs résines thermoplastiques.
Le brevet EP 815 321 Bl divulgue un papier destiné à la fabrication de billets de banque, une dispersion aqueuse de polyuréthane ayant été déposée sur le substrat fibreux, cette dispersion de polyuréthane étant dépourvue de charges et transparente.
EP 1 783 273 divulgue un papier de sécurité à durabilité améliorée, une composition contenant une résine fluorée ayant été appliquée en surface.
WO 2012/156904 Al décrit une feuille revêtue d'une couche d'imprimabilité externe à base polyuréthane.
Par ailleurs, il a été proposé d'utiliser comme éléments de sécurité des structures optiques ayant une face non plane, telles que des réseaux lenticulaires.
Le fil de sécurité Motion® commercialisé par la société Crâne constitue un tel exemple d'élément de sécurité à réseau de microlentilles, utilisé dans le domaine des billets de banque. Ce fil génère une image qui se déplace lorsque le billet est incliné.
D'une manière générale, l'application de revêtements protecteurs transparents sur une structure optique composée d'un réseau de microlentilles dégrade la netteté et la clarté de l'image produite par la structure optique. Un matériau transparent tel qu'un vernis, d'indice de réfraction supérieur à celui de l'air ambiant, modifie le trajet du rayonnement lumineux entre l'extérieur et les lentilles. L'image apparaît alors floue et mal définie. Le floutage du fil de sécurité Motion® par un revêtement protecteur de type vernis est ainsi un phénomène bien connu. Or, de plus en plus de substrats pour documents sécurisés tels que des billets de banque, intégrant un élément de sécurité de type réseau lenticulaire, sont recouverts d'un revêtement transparent protecteur, avant ou après impression de ce substrat.
En particulier, les papiers à base de coton pour les billets de banque, non seulement comportent de plus en plus souvent des fils de sécurité à structure optique lenticulaire introduits en début de fabrication du papier, mais sont aussi recouverts d'une ou plusieurs couches de revêtement transparent protecteur antisalissure en fin de fabrication, comme mentionné ci-dessus.
Les fils de sécurité sont par exemple déroulés en tête de machine entre des deux jets de fibres de coton, qui constituent le substrat papier après leur réunion en phase humide. Les fils de sécurité apparaissent généralement en fenêtres.
Le revêtement est ensuite appliqué en phase aqueuse en bout de machine, sur le papier presque sec. Sans précautions particulières lors de l'application du revêtement, l'effet visuel amené par le fil de sécurité est dégradé sur de tels papiers ainsi revêtus.
La méthode la plus simple pour éviter ce phénomène de floutage consiste à ne pas appliquer le revêtement à la surface de l'élément de sécurité à structure optique lenticulaire en créant des réserves lors de l'application, c'est-à-dire en délimitant ' 'physiquement' ' des zones non recouvertes.
Cette méthode est toutefois difficile à mettre en œuvre en conditions industrielles. De plus, le papier en bordure de l'élément de sécurité n'est plus efficacement protégé par le revêtement.
Une autre méthode consiste à réduire autant que possible la quantité de revêtement déposée sur l'ensemble substrat papier et élément de sécurité. L'inconvénient principal est une diminution de la protection du papier, alors que l'image produite par la structure lenticulaire perd malgré tout en netteté.
Ainsi qu'il a été précédemment expliqué, l'état de l'art n'est donc pas entièrement satisfaisant, car il ne permet pas de conserver autant que souhaité la netteté et la clarté des images produites par les structures optiques à réseau de micro lentilles des éléments de sécurité insérés dans les substrats papiers à haute- ou très-haute-durabilité.
WO 2012/153114 Al enseigne de réaliser un fil de sécurité métallique et/ou diffractif avec des premières régions permettant d'améliorer la formation de liaisons hydrogène avec le substrat papetier, et entre ces premières régions d'appliquer un vernis hydrophobe visant à empêcher le dépôt de la pâte à papier.
L'invention vise à réduire le floutage d'une structure optique d'un élément de sécurité par un revêtement transparent en phase aqueuse, tel qu'un vernis de protection, appliqué habituellement sur les substrats papetiers pour billets de banque.
L'invention répond à cet objectif grâce à un procédé de traitement d'un élément de sécurité pour document sécurisé, notamment un élément de sécurité sous forme de fil de sécurité, l'élément de sécurité comportant sur une face au moins une structure optique, ce procédé comportant l'étape consistant à traiter continûment ledit élément de façon à accroître le caractère hydrophobe de ladite face.
Par « continûment » il faut comprendre que l'élément de sécurité n'est pas traité par tronçons qui alternent avec des tronçons non traités. Dans le cas d'un fil de sécurité en fenêtres, la zone traitée se situe ainsi à la fois dans les fenêtres et entre les fenêtres, et s'étend d'un bord du document au bord opposé, tout le long de l'élément de sécurité. Dans l'invention, la matière dont on empêche ou réduit le dépôt est donc un revêtement protecteur appliqué en phase aqueuse sur le substrat et l'élément de sécurité, et non pas de la pâte à papier, contrairement à WO 2012/153114 Al .
La structure optique est de préférence transparente. La structure optique est de préférence non plane. La structure optique est de préférence réfractive, et comporte par exemple un réseau lenticulaire. Le cas échéant, la structure optique peut être réfléchissante, diffractive et/ou diffusante.
L'invention convient tout particulièrement à un traitement en ligne de l'élément de sécurité.
Le traitement peut amener l'angle de contact de l'eau sur ladite face à augmenter d'au moins 10°. Le traitement peut notamment amener l'angle de contact de l'eau sur ladite face à une valeur supérieure ou égale à 90°.
Le traitement comporte de préférence l'application d'une composition hydrophobe sur ladite face. La composition appliquée possède avantageusement une activité perlante. En d'autres termes, le niveau d'hydrophobicité attendue de la composition appliquée sur la face traitée, voire les faces traitées, de l'élément de sécurité est suffisamment élevé pour fortement réduire le mouillage de ladite surface par l'eau et/ou la préparation en phase aqueuse du revêtement protecteur. Il s'agit en particulier d'induire sur la dite surface la formation de gouttelettes d'eau et/ou de la préparation en phase aqueuse du revêtement protecteur, dont le nombre et l'étalement est cependant aussi réduit que possible.
La composition est de préférence non ou peu fïlmogène, de préférence encore non fïlmogène. On entend notamment par « non ou peu fïlmogène » le fait que la composition forme sur l'élément de sécurité un dépôt surfacique discontinu, la composition formant par exemple un réseau bidimensionnel comprenant des alvéoles dépourvues de composition, et/ou de préférence d'îlots ou d'amas isolés, par exemple sous la forme de gouttelettes ou de plaquettes de composition. Cela permet de ne pas perturber outre mesure l'interface entre la structure optique et l'air ambiant. Le dépôt de composition, après séchage, recouvre ainsi de préférence moins de 100% de ladite face, mieux moins de 50%>, encore mieux moins de 25%.
La quantité de composition appliquée, en poids sec, va de préférence de 0,05 à
0,5 g/m2.
La composition hydrophobe comporte avantageusement un ou plusieurs composés hydrophobes. Ce ou ces composés hydrophobes sont de préférence choisis parmi :
les cires, contenant en particulier les composés chimiques suivants :
o esters carboxyliques aliphatiques, notamment esters d'acides gras o alcanes, notamment paraffines
o acides carboxyliques aliphatiques, notamment acides gras
o alcools primaires aliphatiques, notamment alcools gras
les polymères, ou les oligomères, notamment,
o polyoléfïniques,
o acryliques,
o styréniques,
o vinyliques,
o fluorés,
o siliconés,
o fluorosiliconés.
La composition de traitement comporte de préférence au moins une cire, et de préférence encore une cire de paraffine, laquelle peut être sous forme d'émulsion.
La composition peut être appliquée par procédé de pulvérisation, de transfert au rouleau, d'héliogravure, de flexographie, de sérigraphie ou de trempage-essuyage. Bien que l'application d'une composition de traitement constitue une solution préférée pour protéger ladite face vis-à-vis du revêtement déposé ensuite, de par la simplicité de sa mise en œuvre, ladite face peut être encore traitée par greffage notamment physique, chimique ou physico-chimique. Ce dernier peut être effectué par dépôt chimique en phase vapeur, assisté par plasma. De préférence, des sites fluorés sont alors greffés sur ladite face.
Le traitement de l'élément de sécurité s'effectue de préférence avant que celui- ci ne soit intégré à un substrat du document sécurisé. L'invention convient tout particulièrement au traitement d'un élément de sécurité sous forme de fil de sécurité.
L'invention a encore pour objet une composition de traitement d'un élément de sécurité, pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention, comportant au moins un composé hydrophobe, et ayant une activité perlante. Cette composition peut être à base aqueuse.
L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'un document sécurisé, dans lequel on incorpore un élément de sécurité tel qu'obtenu par la mise en œuvre du procédé, sur ou dans un substrat dudit document.
Ce procédé peut comporter l'application sur toute une face du substrat, sur laquelle ladite face de la structure optique de l'élément de sécurité est visible, d'un revêtement protecteur aqueux, notamment transparent.
L'élément de sécurité peut se présenter, lors de l'application de ce revêtement, sous la forme d'un fil de sécurité intégré en fenêtre(s).
L'invention a encore pour objet un élément de sécurité en tant que tel, notamment traité selon le procédé défini plus haut. Cet élément de sécurité peut se caractériser, selon un aspect de l'invention, par le fait qu'il présente un dépôt discontinu, sur une face non plane d'une structure optique, d'un résidu de composition hydrophobe, de préférence une cire. On parle dans ce cas également de dépôt peu ou pas fïlmogène. La quantité de résidu de composition étant de préférence comprise entre 0,05 et 0,5 g/m2. Ce résidu peut recouvrir moins de 50%, mieux moins de 25%, de la face de la structure optique.
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :
la figure 1 représente de façon schématique en coupe longitudinale, un élément de sécurité selon l'invention. Elément de sécurité
L'élément de sécurité selon l'invention peut se présenter sous la forme de tout élément introduit dans le substrat du document ou à sa surface.
Il s'agit par exemple d'un fil de sécurité introduit en fenêtre(s) (« window thread »), d'un foil, c'est-à-dire un film appliqué par transfert à la surface du papier, d'un patch, d'une bande de lamination, d'un film de protection.
L'élément de sécurité peut être un fil de sécurité introduit dans la forme ronde ou sur la table plate de formation du papier, soit directement dans un jet (couche fibreuse) humide, soit entre deux jets humides.
Le traitement de l'élément de sécurité peut se traduire, à la surface de celui-ci, par une hydrophobie quantifiable par la mesure de l'angle de contact de l'eau selon les normes
• ASTM D7490 Standard test method for measurement of the surface tension of solid coatings, substrates and pigments using contact angle measurements
• NF EN 828 Février 2013 Adhésifs - Mouillabilité - Détermination par mesurage de l'angle de contact et de l'énergie superficielle libre de la surface solide
• ISO/CD 19403-2 Peintures et vernis - Mouillabilité - Partie 2 :
Détermination de l'énergie libre de surface des surfaces solides par la mesure de l'angle de contact (norme en projet)
L'angle de contact sur la face visible de la structure optique est ainsi de préférence supérieur ou égal à 90°.
Le traitement peut également entraîner la présence d'un résidu de composition de traitement sur la face traitée de l'élément de sécurité. Ce résidu est de préférence disposé autrement que sous la forme d'un film continu.
Outre la structure optique et la présence du résidu de composition de traitement, l'élément de sécurité peut comporter d'autres moyens de sécurité de premier, deuxième ou troisième niveau.
Il peut s'agir de :
- motifs apparaissant en lumière transmise et formés par métallisation et/ou démétallisation, - colorants, pigments luminescents, pigments interférentiels et/ou pigments à cristaux liquides, notamment sous forme imprimée ou mélangée à au moins une couche constitutive de l'élément de sécurité,
- composés, colorants et/ou pigments photochromes ou thermochromes, notamment sous forme imprimée ou mélangée à au moins une couche constitutive de l'élément de sécurité,
- absorbeur ultraviolet (UV), notamment sous forme enduite ou mélangée à au moins une couche constitutive de l'élément de sécurité,
- structure multicouche interférentielle,
- une couche biréfringente ou polarisante,
- une structure de diffraction,
- des moyens produisant un "effet de moiré", un tel effet pouvant par exemple faire apparaître un motif produit par la superposition de deux moyens de sécurité, par exemple par le rapprochement de lignes de deux moyens de sécurité,
- un filtre coloré.
- une sécurité lisible automatiquement, ayant des caractéristiques spécifiques et mesurables de luminescence (par exemple fluorescence, phosphorescence), d'absorption de la lumière (par exemple ultraviolet, visible ou infrarouge), d'activité Raman, de magnétisme, d'interaction micro-ondes, d'interaction aux rayons X ou de conductivité électrique.
Lorsque l'élément de sécurité est sous forme de fil, sa largeur est par exemple comprise entre 1 et 10 mm et son épaisseur entre 10 et 100 μιη.
L'élément de sécurité peut comporter un film de support en matière thermoplastique, notamment en polyester ou polyester téréphtalate. La structure optique peut recouvrir un côté seulement de ce film de support, ou en variante, être disposée sur les deux côtés du film de support.
Structure optique non plane
La structure optique de l'élément de sécurité est de préférence une structure optique réfractive, comportant une ou plusieurs micro lentilles. Il peut s'agir d'un réseau de microlentilles et/ou d'une ou plusieurs lentilles de Fresnel.
La structure optique peut comporter des micro lentilles sphériques ou asphériques, sous forme de réseau bidirectionnel. Les micro lentilles peuvent avoir une base hexagonale ou de forme autre.
La figure 1 représente en coupe longitudinale un exemple d'un fil de sécurité incorporant une structure optique 1 non plane, formée par un réseau de micro lentilles.
Ce fil est représenté inséré avec des fenêtres 3 dans un substrat papetier 2. Les fenêtres 3 sont séparées par des ponts 8.
Les microlentilles 9 produisent à travers les fenêtres 3 une image agrandie de micromotifs 4, ceux-ci étant par exemple situés au foyer des micro lentilles.
La structure optique 1 présente alors une face non plane qui est définie par l'ensemble des faces convexes des microlentilles.
La variation locale de l'épaisseur de l'élément de sécurité, liée au relief apporté par la structure optique non plane, peut être supérieure ou égale à 5 μιη.
La face non plane 5 du fil de sécurité, en partie apparente à travers les fenêtres 3, est traitée selon l'invention, par exemple par une composition hydrophobe à activité perlante.
Des résidus solides 6 de composition peuvent ainsi être présents sur la face 5.
L'épaisseur de ces résidus est par exemple inférieure ou égale à 1 μιη.
Les résidus 6 sont présents non seulement dans les fenêtres 3 mais également sous les ponts 8 entre les fenêtres 3.
La structure optique 1 peut être en matière thermoplastique ou avoir été réticulée par rayonnement UV par exemple.
La structure optique 1 peut être formée par embossage d'une couche polymère, par moulage, impression, usinage ou gravure.
Des exemples de structures optiques sont décrits dans les publications US 8 284 492 B2 et WO 2003/061983.
Procédé de traitement de l'élément de sécurité
L'invention permet de rendre la face apparente de la structure optique physico- chimiquement incompatible avec le revêtement protecteur en phase aqueuse appliqué ultérieurement sur le substrat du document et l'élément de sécurité. Cela permet de limiter le dépôt du revêtement sur ladite face, et de diminuer le floutage par ledit revêtement des images produites par la structure optique. Le résultat de la mise en œuvre du procédé de traitement perturbe le mouillage et l'étalement du revêtement protecteur aqueux, suite à la modification de la tension de surface de ladite face de la structure optique.
Lorsque ce traitement comporte l'application d'une composition, le fait que la composition de traitement appliquée ne soit pas, ou soit peu, filmogène, évite qu'elle ne soit elle-même à l'origine d'un phénomène de floutage.
Par « pas ou peu filmogène », il faut comprendre que la composition ne forme pas une couche continue à la surface de l'élément de sécurité.
De préférence, la composition forme après séchage des amas individualisés, ou recouvre moins de 100%, de préférence moins de 50% et plus préférentiellement moins de 25%, de ladite face de la structure optique.
Lorsque l'élément de sécurité est un fil de sécurité incorporé en fenêtre(s) dans un substrat fibreux par voie humide, cette caractéristique offre un compromis entre le fait de repousser la couche de revêtement ultérieure pour éviter le floutage de la structure optique et l'intérêt de permettre le dépôt de la suspension fibreuse au niveau des ponts entre les fenêtres pour renforcer l'adhésion des fibres du papier sur le fil.
Il est ainsi préférable que la propriété d'hydrophobie et l'activité perlante induite par le traitement ne soient pas excessives pour ne pas perturber significativement la formation des ponts papetiers.
II est également préféré que le traitement ne génère pas de résidus d'épaisseur significative en surface de l'élément de sécurité. L'épaisseur du dépôt de composition sur ladite face, après séchage, est de préférence inférieure ou égale à 5 μιη, mieux à 1 μιη, étant notamment comprise entre 0,1 μιη et 1 μιη.
L'élément de sécurité peut-être soit prétraité chez le fabricant de l'élément de sécurité, soit chez le fabricant du substrat du document sécurisé, avant son incorporation. Dans ce dernier cas, l'élément de sécurité, par exemple le fil de sécurité, peut être prétraité directement en tête de la machine à papier, au moment du débobinage du fil.
L'élément de sécurité, lorsqu'il est constitué par un fil de sécurité, peut être traité par application en continu par un procédé de pulvérisation, de transfert au rouleau, d'héliogravure, de flexographie, de sérigraphie ou de trempage-essuyage de la composition, au moins sur la face concernée de la structure optique. Cette application a de préférence lieu sur toute la largeur de l'élément de sécurité.
L'élément de sécurité peut passer dans un dispositif de séchage, par exemple sous une rampe d'irradiation infrarouge (IR) ou dans un tunnel parcouru par un flux d'air chaud, pour évaporer l'eau ou le solvant de la composition, avant son incorporation au substrat.
Composition de traitement
La composition de traitement peut être à base aqueuse.
La composition de traitement comporte de préférence au moins un composé hydrophobe. Il peut s'agir d'un composé en émulsion, suspension, ou dispersion, au sein d'un solvant tel que de l'eau.
Tout préférentiellement, on utilise une cire de paraffine en émulsion. D'autres composés chimiques hydrophobes, notamment à effet perlant, peuvent être appliqués sur la structure, en remplacement d'une paraffine en émulsion.
II s'agit notamment de polymères, ou d'oligomères :
• polyoléfïniques, comme le PE ou le PE,
• acryliques, en particulier contenant des chaînons butyl ou hexyl,
• styréniques,
• vinyliques, à base de longues chaînes aliphatiques,
· fluorés, par exemple le PTFE ou le PVDF,
• de silicones,
• de fluorosilicones.
Ces polymères sont principalement livrés en émulsion, suspension, ou dispersion dans une phase aqueuse ou solvant organique. Ils sont mis en œuvre dans des formulations qui peuvent contenir d'autres résines polymères, des agents de rhéologie, des charges et/ou des additifs de surface.
La teneur massique totale en composé(s) hydrophobe dans la composition est de préférence comprise entre 10 et 100 % du poids total en matière sèche.
La composition peut comporter un adhésif, notamment à base de polymères thermoplastiques ou thermoactivables, afin d'aider à l'adhérence des ponts fibreux sur la surface de l'élément de sécurité. L'adhésif doit être de nature suffisamment hydrophobe, sinon pas trop hydrophile, de manière à ce que la composition finale conserve une hydrophobie suffisante.
On peut encore déposer sur la surface de l'élément de sécurité des composés non-polymères, présentant des propriétés hydrophobes, notamment perlantes, par greffage.
Un exemple de procédé de greffage est le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma. On parle alors de PECVD, pour Plasma-Enhanced Chemical Vapor Déposition. Cette technique permet, en particulier, de générer des dérivés du fluor très hydrophobes.
Exemples
Les compositions des exemples ci-dessous sont appliquées au laboratoire sur la face optique d'un fil de sécurité à structure micro-lenticulaire Motion® de la société CRANE.
On réalise les compositions avec des degrés de dilution différents du composé hydrophobe, pour faire varier la quantité de matière active sèche déposée à la surface des microlentilles.
Deux séries de compositions de prétraitement sont testées.
lère série
Exemple 1 (les teneurs sont exprimées en poids par rapport au poids total de la composition) :
Aquacer 539* 100,0 %,
Eau 0,0 %
* Emulsion commerciale de paraffine modifiée en phase aqueuse fabriquée par la société BYK, dont le point de fusion est égal à 90°C, à 35,0% sec. Exemple 2 :
Aquacer 539** 33,3 %,
Eau 66,7 %
** Emulsion commerciale de l'exemple 1 diluée à 200% par ajout de 200 g d'eau à 100 g d'émulsion de cire, soit 11,6% sec.
Exemple 3 :
Aquacer 539***... 20,0 %,
Eau 80,0 %
*** Emulsion commerciale de l'exemple 1 diluée à 400% par ajout de 400 g d'eau et 100 g d'émulsion de cire, soit 5,0% sec. La composition de chacun des exemples 1 à 3 est appliquée à la barre lisse sur la face supérieure non plane du fil de sécurité, lui-même fixé sur du papier buvard absorbant l'excès de composition. Puis le fil est séché en étuve ventilée à 130°C.
La contraction de gouttes d'eau déposées sur le fil après le séchage montre qu'un effet perlant a été généré à la surface du fil ainsi prétraité.
La quantité de composition déposée sur la face supérieure du fil de sécurité est suffisamment importante pour induire un fort effet perlant, mais pas trop excessive afin de ne pas générer elle-même de phénomène de flou. Cette quantité de composition, qui est déterminée de manière à obtenir un compromis optimum, est de préférence comprise entre 0,05 g/m2 et 0,5 g/m2.
Après le traitement, les fils de sécurité sont incorporés à du papier pour billet de banque couché PVA, par laminage à 140°C.
Deux revêtements de protection transparents en phase aqueuse différents ont été appliqués sur le substrat sécurisé à l'aide de rouleaux en presse encolleuse (ou « size- press »). Dans cette première série d'essais, l'un des rouleaux de la presse encolleuse présente une surface en acier inox, alors que l'autre est recouvert d'une enveloppe en caoutchouc. Le séchage du revêtement de protection transparent en phase aqueuse s'effectue à 130°C en convection forcée pendant 3 min.
Revêtement 1
Revêtement protecteur aqueux pour papier THD de la Demanderesse, à base de polyéthylène (PE).
Revêtement 2
Revêtement protecteur aqueux à base de polyuréthane (PU) pour papier HD de la Demanderesse.
La netteté des images des fils de sécurité à structure micro-lenticulaire Motion® recouverts par les revêtements 1 et 2 est évaluée en fonction de la mise en œuvre, ou non, d'un prétraitement avec les compositions des exemples 1 à 3. Fil de sécurité
Performance visuelle du fil.
Sans Traitement par composition 1 à 3 selon l'invention traitement
- Composition 3 Composition 2 Composition 1
5 4 5 3
Pas de revêtement protecteur
Passage en 3 4 5 3 presse
encolleuse côté
rouleau inox
Passage en 3 4 4 3
Revêtement presse
Revêtement
protecteur 1 déposé encolleuse côté
protecteur 1
à 2,3 g/m2/face rouleau
caoutchouc
Moyenne des 3 4 4,5 3 passages en
presse
encolleuse
L'échelle des résultats est la suivante :
5excellent, 4 très bon, 3 bon, 2 passable, 1 médiocre, 0 nul.
Fil de sécurité
Performance visuelle du fil
Sans Traitement par composition 1 à 3 traitement
Composition 3 Composition 2 Composition 1
- 5 4 5 3
Pas de revêtement protecteur
Passage en 3 5 4 2 presse encolleuse
côté rouleau inox
Revêtement Passage en presse 2 5 3 2
Revêtement
protecteur 2 déposé encolleuse côté
protecteur 2
à 4,0 g/m:/face rouleau
caoutchouc
Moyenne des 2,5 5 3,5 2 passages en
presse encolleuse L'évaluation au laboratoire montre que l'hydrophobisation du fil de sécurité améliore fortement ses performances optiques dans les deux cas étudiés.
L'image transmise par le réseau de micro lentilles apparaît nettement plus claire et définie. Sur une échelle de 0 à 5, la notation quantifiant la netteté de l'image passe ainsi en moyenne de 3,0 à 4,5 dans le cas du revêtement 1 pour papier THD et de 2,5 à 5,0 avec le revêtement 2 pour papier HD, respectivement du fait des compositions hydrophobes 2 et 3 en surface du fil de sécurité Motion®.
On note également qu'il est possible de déterminer une composition optimale (composition 2 pour le revêtement protecteur 1 et composition 3 pour le revêtement protecteur 2).
2ème série
Exemple 4 (les teneurs sont exprimées en poids par rapport au poids total de la composition) :
Aquacer 539* 20,0 %,
Eau 80,0 %
* Emulsion commerciale de l'exemple 1 diluée à 400% par ajout de 400 g d'eau à 100 g d'émulsion de cire, soit 7,0%> sec.
Exemple 5 :
Aquacer 539** .... 6,7 %,
Eau 93,3 %
Emulsion commerciale de l'exemple 1 diluée à 1400% par ajout de 1400 g d'eau à 100 g d'émulsion de cire, soit 2,3% sec.
Exemple 6 :
Aquacer 539 .. 4,0 %,
Eau 96,0 %
Emulsion commerciale de l'exemple 1 diluée à 2400% par ajout de 2400 g d'eau et 100 g d'émulsion de cire, soit 1,4% sec.
La composition de chacun des exemples 4 à 6 est appliquée à l'aide d'un rouleau en mousse alvéolée sur la face supérieure non plane du fil de sécurité, lui-même fixé sur du papier buvard absorbant l'excès de composition. Puis le fil est séché en étuve ventilée à 130°C. La contraction de gouttes d'eau déposées sur le fil après le séchage montre qu'un effet perlant a été généré à la surface du fil ainsi prétraité.
A nouveau, la quantité de composition déposée sur la face supérieure du fil de sécurité est suffisamment importante pour induire un fort effet perlant, mais pas trop excessive afin de ne pas générer elle-même de phénomène de flou. Cette quantité de composition, qui est déterminée de manière à obtenir un compromis optimum, est de préférence comprise entre 0,05 g/m2 et 0,5 g/m2.
Après le traitement, les fils de sécurité sont incorporés à du papier pour billet de banque couché PVA, par laminage à 100°C. Les deux revêtements de protection transparents en phase aqueuse différents ont été appliqués sur le substrat sécurisé en presse encolleuse à l'aide de rouleaux. Dans cette seconde série d'essais, les deux rouleaux de la presse encolleuse sont recouverts d'une enveloppe en caoutchouc. Le séchage du revêtement de protection transparent en phase aqueuse s'effectue à 130°C en convection forcée pendant 3 min.
Revêtement 1
Revêtement protecteur aqueux à base de polyéthylène (PE) pour papier THD de la Demanderesse.
Revêtement 2
Revêtement protecteur aqueux à base de polyuréthane (PU) pour papier HD de la Demanderesse.
La netteté des images des fils de sécurité à structure micro-lenticulaire Motion® recouverts par les revêtements 1 et 2 est évaluée en fonction de la mise en œuvre, ou non, d'un prétraitement avec les compositions des exemples 4 à 6.
Performance visuelle du fil. Fil de sécurité
Sans Traitement par composition 4 à 6 selon l'invention traitement
- Composition 6 Composition 5 Composition 4
5 5 4 3
Pas de revêtement protecteur
Passage en 2 4 4 3 presse
encolleuse côté
rouleau
caoutchouc
avant
Passage en 2 3 4 3
Revêtement
Revêtement presse
protecteur 1 déposé
protecteur 1 encolleuse côté
à 1,4 g/m2/face
rouleau
caoutchouc
arrière
Moyenne des 2 3,5 4 3 passages en
presse
encolleuse
L'échelle des résultats est la suivante :
5 excellent, 4 très bon, 3 bon, 2 passable, 1 médiocre, 0 nul.
Performance visuelle du fil Fil de sécurité
Sans Traitement par composition 4 à 6 traitement
Composition 6 Composition 5 Composition 4
- 5 5 5 3
Pas de revêtement protecteur
Passage en 2 3 3 3 presse encolleuse
côté rouleau
caoutchouc avant
Passage en presse 1 2 4 3
Revêtement
Revêtement encolleuse côté
protecteur 2 déposé
protecteur 2 rouleau
à 3,2 g/m2/face
caoutchouc
arrière
Moyenne des 1,5 2,5 3,5 3,0 passages en
presse encolleuse L'évaluation au laboratoire montre que l'hydrophobisation du fil de sécurité améliore fortement ses performances optiques dans les deux cas étudiés.
De même, l'image transmise par le réseau de microlentilles apparaît alors nettement plus claire et définie. Sur une échelle de 0 à 5, la notation quantifiant la netteté de l'image passe ainsi en moyenne de 2,0 à 4,0 dans le cas du revêtement 1 pour papier THD et de 1,5 à 3,5 avec le revêtement 2 pour papier HD, dans les deux cas du fait de la composition hydrophobe 5 en surface du fil de sécurité Motion®.
On note également qu'il est possible de déterminer une composition optimale (composition 5 pour les revêtements protecteurs 1 et 2).
Procédé d'authentification
Le fait que l'élément de sécurité subisse dans l'invention un traitement pour être rendu plus hydrophobe peut être mis à profit pour authentifier l'élément.
Il s'agit alors par exemple de mesurer l'angle de contact de l'eau et/ou la trace d'un dépôt discontinu de composition hydrophobe sur l'élément.
L'invention a ainsi encore pour objet un procédé d'authentification d'un élément de sécurité selon l'invention, dans lequel on mesure l'angle de contact de l'eau sur la face non plane de la structure optique et/ou l'on détecte la présence sur ladite face d'un dépôt discontinu formé par un résidu de composition hydrophobe, et l'on détermine l'authenticité de l'élément au moins sur la base de cette mesure et/ou détection.
La contrefaçon est par exemple détectable en combinant l'observation de l'élément de sécurité et la mesure de propriétés physicochimiques de celui-ci.
Concrètement, il peut y avoir suspicion de contrefaçon à condition, d'une part d'observer un dépôt discontinu, ou très fin, de composé(s) hydrophobe(s) en surface de l'élément de sécurité, et d'autre part de mesurer une faible énergie de surface sur la face non plane de l'élément de sécurité.
L'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits.
En particulier, l'invention trouve à s'appliquer à d'autres structures optiques réfractives.
L'expression « comportant un » doit se comprendre comme étant synonyme de « comprenant au moins un », et « compris entre » s'entend bornes incluses.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de traitement d'un élément de sécurité pour document sécurisé, notamment un élément de sécurité sous forme de fil de sécurité, l'élément de sécurité comportant sur une face (5) au moins une structure optique (1), de préférence non plane, ce procédé comportant l'étape consistant à traiter continûment ledit élément de façon à accroître le caractère hydrophobe de ladite face, le traitement comportant l'application d'une composition sur ladite face (5), la composition comportant un ou plusieurs composés hydrophobes.
2. Procédé selon la revendication 1, la structure optique étant non plane.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, le traitement amenant l'angle de contact de l'eau sur ladite face à augmenter d'au moins 10 °.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, le traitement amenant l'angle de contact de l'eau sur ladite face à une valeur supérieure ou égale à 90 °.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, la structure optique (1) comportant un réseau lenticulaire.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, la composition appliquée ayant une activité perlante.
7. Procédé selon la revendication 6, la composition étant non ou peu fîlmogène, de préférence non fîlmogène.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, la teneur massique totale en composé(s) hydrophobe dans la composition étant comprise entre 10 et 100 %.
9. Procédé selon la revendication 8, le ou les composés hydrophobes étant choisis parmi :
les cires, contenant en particulier les composés chimiques suivants :
o esters carboxyliques aliphatiques, notamment esters d'acides gras o alcanes, notamment paraffines
o acides carboxyliques aliphatiques, notamment acides gras
o alcools primaires aliphatiques, notamment alcools gras
les polymères, ou oligomères, notamment
o polyoléfîniques, o acryliques,
o vinyliques,
o styréniques,
O fluorés,
o siliconés,
o fiuorosiliconés.
10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, la composition comportant au moins une cire, de préférence une cire de paraffine.
11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, le ou les composés hydrophobes étant présents au sein de la composition en une quantité totale comprise entre
10 et 100.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, la composition comportant un adhésif, notamment thermoactivable.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'épaisseur du résidu de composition sur ladite surface, après séchage, étant inférieure ou égale à 5,0 μιη, mieux à 1,0 μιη, étant notamment comprise entre 0,1 μιη et 1,0 μιη.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, le dépôt de composition, après séchage, recouvrant moins de 100% de ladite face, mieux moins de 50%>, encore mieux moins de 25%.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, la composition étant appliquée par procédé de pulvérisation, de transfert au rouleau, d'héliogravure, de flexographie, de sérigraphie, ou de trempage-essuyage.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, ladite face étant traitée par greffage physique, chimique ou notamment physico-chimique.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, le traitement de l'élément de sécurité s'effectuant avant que celui-ci ne soit intégré à un substrat
(2) du document sécurisé.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'élément de sécurité étant un fil de sécurité.
19. Elément de sécurité obtenu par la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
20. Elément de sécurité, notamment selon la revendication précédente, présentant un dépôt discontinu (6) sur la face(5) non plane de la structure optique (1) d'un résidu de composition hydrophobe, de préférence une cire, la quantité de résidu de composition étant comprise entre 0,05 et 0,5 g/m2.
21. Composition pour la mise en œuvre du procédé tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 18, comportant au moins un composé hydrophobe et perlant, notamment une cire de paraffine en émulsion.
22. Procédé de fabrication d'un document sécurisé, dans lequel on incorpore un élément de sécurité obtenu par la mise en œuvre du procédé tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 18 sur ou dans un substrat dudit document.
23. Procédé selon la revendication précédente, comportant l'application sur toute une face du substrat sur laquelle ladite face de la structure optique de l'élément de sécurité est visible, d'un revêtement protecteur aqueux, notamment transparent, notamment à base de PU.
24. Procédé selon l'une des deux revendications précédentes, l'élément de sécurité se présentant sous la forme d'un fil de sécurité intégré en fenêtre(s).
25. Procédé d'authentification d'un élément de sécurité tel qu'obtenu par la mise en œuvre du procédé défini à l'une quelconque des revendication 1 à 18, dans lequel on mesure l'angle de contact de l'eau sur la face (5) de la structure optique non plane et/ou l'on détecte la présence sur ladite face d'un dépôt discontinu formé par un résidu de composition hydrophobe, et l'on détermine l'authenticité de l'élément au moins sur la base de cette mesure et/ou détection.
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