FR3086203A1 - encre pour imprimer un document de sécurité et un élément de sécurité sur un substrat pour un document de sécurité - Google Patents
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- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/04—Polyurethanes
Abstract
L’invention fournit un élément de sécurité sur un substrat pour un document de sécurité, l’élément de sécurité comprenant une ou plusieurs couche(s) d’impression sur le substrat, où au moins une première couche d’impression comprend : une composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli ; et une composition fluorescente comprenant un pigment ou un colorant fluorescent capable d’émettre une lumière visible lorsqu’il est irradié avec un rayonnement ultraviolet. Figure pour l’abrégé : Pas de figure
Description
Description
Titre de l'invention : Encre pour imprimer un document de sécurité et un élément de sécurité sur un substrat pour un document de sécurité
Domaine technique [0001] La présente invention se rapporte à des encres pour imprimer un document de sécurité, à des procédés d’impression d’un élément de sécurité sur un substrat pour un document de sécurité avec de telles encres, à des éléments de sécurité sur un substrat pour un document de sécurité comprenant une ou plusieurs couche(s) d’impression, et à des procédés de détection ou d’inspection de tels éléments de sécurité. Les encres et au moins une couche d’impression des documents de sécurité comportent, à la fois, une composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli et une composition fluorescente comprenant un colorant organique.
Arrière-plan technologique [0002] Il est important que des documents de sécurité tels que des billets de banque, des cartes de crédit, des documents d’identité (y compris des passeports), des titres fonciers, des certificats d’actions et d’études, des matériaux d’emballage pour produits de grande valeur, des étiquettes de sécurité et des cartes de sécurité soient difficiles à reproduire par des faussaires et soient pourvus d’éléments permettant leur authentification.
[0003] Un certain nombre de stratégies différentes ont été divulguées pour sécuriser et authentifier de tels documents de sécurité. L’utilisation de films polymères en tant que substrats offre un avantage inhérent, en raison de la difficulté accrue à copier et à imprimer sur de tels matériaux sensibles à la température et en raison de la possibilité d’incorporer une variété d’éléments de sécurité visibles et cachés, comportant des fenêtres transparentes proéminentes, des éléments optiquement actifs, et des images d’ombre.
[0004] Des matériaux absorbant l’infrarouge ont également été utilisés depuis longtemps pour renforcer la sécurité des billets de banque. Lorsqu’elles sont irradiées avec un rayonnement infrarouge, des parties du billet de banque recouvertes de telles compositions semblent sombres sous une caméra infrarouge. Ainsi, par exemple, les compositions peuvent faire partie d’un élément, tel qu’un élément de design imprimé apparent qui est visible à la lumière du jour, mais qui peut également être détecté en tant qu’éléments masqué sous rayonnement infrarouge. Des propriétés d’absorption dans l’infrarouge d’éléments ou de revêtements imprimés sur des documents de sécurité peuvent également être exploitées pour faciliter l’inspection et la détection par une machine de documents tels que des billets de banque.
[0005] Traditionnellement, des compositions absorbant l’infrarouge pour des éléments de sécurité comprennent du noir de carbone, qui présente le désavantage d’avoir une couleur noire dominante. En pratique, le noir de carbone et d’autres matériaux absorbant l’infrarouge courants conviennent donc mieux à des éléments noirs imprimés en creux. Lorsqu’il est mélangé à des encres contenant des pigments ou des colorants colorés, le noir de carbone produit un élément un aspect « sale » inacceptable. Des encres appropriées pour imprimer des éléments de couleur vive ou essentiellement visiblement transparents, mais absorbant l’infrarouge sur des billets de banque n’ont pas été donc généralement disponibles.
[0006] Des éléments de design imprimés qui sont fluorescents dans le spectre de lumière visible lorsqu’ils sont exposés à une lumière ultraviolette (UV) sont également courants en tant qu’éléments de sécurité sur les billets de banque. De tels éléments peuvent être discrets dans des conditions de lumière ambiante ; formant ainsi un élément masqué pour Γ authentification sous lumière UV, ou comporter des pigments ou des colorants colorés pour former un élément de design visible, apparent ayant une fonction secondaire de détectabilité par UV. Dans les deux cas, rinclusion de matériaux particulaires sombres tels que le noir de carbone est incompatible avec l’objectif de produire un effet visible de couleur vive sous la lumière ambiante et/ou le rayonnement ultraviolet. A ce titre, des encres satisfaisantes pour les éléments de sécurité imprimés qui sont, à la fois, absorbants dans l’infrarouge et fluorescents aux UV n’ont pas été disponibles auparavant.
[0007] Compte tenu du défi de garder une longueur d’avance sur les faussaires, des éléments de sécurité multifonctionnels sophistiqués, tels que ceux qui peuvent être authentifiés dans deux conditions d’irradiation spécialisée différentes, et qui, également, fournissent ou qui sont compatibles avec des éléments visibles de design attrayant, sont souhaitables. Il existe donc un besoin permanent de nouvelles encres pour des documents de sécurité, d’éléments de sécurité imprimés et de procédés de détection ou d’inspection de tels éléments de sécurité, qui remédient au moins partiellement à une ou à plusieurs des lacunes mentionnées ci-dessus ou fournissent une alternative utile.
[0008] Une référence ici à un document de brevet ou à une autre matière qui est donné(e) en tant qu’art antérieur ne doit pas être considérée comme une reconnaissance que ce document ou cette matière était connu(e) ou que les informations qu’il/elle contient faisaient partie des connaissances générales courantes à la date de priorité de l’une quelconque des revendications.
Résumé de l’invention [0009] Conformément à un premier aspect, l’invention fournit une encre pour imprimer un document de sécurité, l’encre comprenant : un fluide porteur ; une composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli ; et une composition fluorescente comprenant un pigment ou un colorant fluorescent capable d’émettre une lumière visible lorsqu’il est irradié avec un rayonnement ultraviolet.
[0010] Conformément à un deuxième aspect, l’invention fournit un procédé d’impression d’un élément de sécurité sur un substrat pour un document de sécurité, le procédé comprenant l’application d’une encre selon un mode de réalisation quelconque du premier aspect divulgué ici sur le substrat.
[0011] Conformément à un troisième aspect, l’invention fournit un élément de sécurité sur un substrat pour un document de sécurité, l’élément de sécurité comprenant une ou plusieurs couche(s) d’impression sur le substrat, où au moins une première couche d’impression comprend : une composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli ; et une composition fluorescente comprenant un pigment ou un colorant fluorescent capable d’émettre une lumière visible lorsqu’il est irradié avec un rayonnement ultraviolet.
[0012] Conformément à un quatrième aspect, l’invention fournit un élément de sécurité produit par un procédé selon un mode de réalisation quelconque du deuxième aspect divulgué ici.
[0013] Conformément à un cinquième aspect, l’invention fournit un procédé de détection ou d’inspection d’un élément de sécurité selon un mode de réalisation quelconque du troisième ou du quatrième aspect divulgué ici.
[0014] Lorsque les termes “comprennent”, “comprend” et “comprenant” sont utilisés dans la spécification (y compris les revendications), ils doivent être interprétés comme spécifiant les éléments, entiers, étapes ou composants indiqué(e)s, mais n’excluant pas la présence d’un(e) ou de plusieurs autre(s) élément(s), entier(s), étape(s) ou composant(s), ou un groupe de ceux-ci.
[0015] Des aspects supplémentaires de l’invention apparaissent ci-dessous dans la description détaillée de l’invention.
Brève description des dessins [0016] Des modes de réalisation de l’invention seront illustrés ici à titre d’exemple uniquement en référence aux dessins annexés dans lesquels :
[0017] La figure 1 représente schématiquement en vue en coupe latérale un billet de banque comportant des éléments de sécurité selon des modes de réalisation de l’invention.
[0018] La figure 2 est un graphique de l’intensité de lumière transmise à travers des films de polypropylène transparents revêtus de revêtements transparents comprenant des charges variables de Cs0j33WO3, en fonction de la longueur d’onde incidente (données présentées sous forme de moyenne mobile à 15 points).
[0019] La figure 3 est un graphique de l’intensité de lumière transmise à travers des films de polypropylène transparents revêtus de revêtements de couleur verte comprenant des pigments jaunes et bleus et des charges variables de Cs0j33WO3, en fonction de la longueur d’onde incidente (données présentées sous forme de moyenne mobile à 15 points).
[0020] La figure 4 est un graphique de l’intensité de lumière transmise à travers des films de polypropylène transparents revêtus de revêtements de couleur verte comprenant des pigments jaunes et bleus et des charges variables de pigment Lumogen UV 560, en fonction de la longueur d’onde incidente (données présentées sous forme de moyenne mobile à 15 points).
[0021] La figure 5 est un graphique de l’intensité de lumière transmise à travers des films de polypropylène transparents revêtus de revêtements de couleur verte comprenant des pigments jaunes et bleus, environ 0,03-0,042 g/m2 de pigment Lumogen UV 560 et des charges variables de Cs0j33WO3, en fonction de la longueur d’onde incidente (données présentées sous forme de moyenne mobile à 15 points).
[0022] La figure 6 est un graphique de l’intensité de lumière transmise à travers des films de polypropylène transparents revêtus de revêtements de couleur verte comprenant des pigments jaunes et bleus, environ 0,084-0,09 g/m2 de pigment Lumogen UV 560 et des charges variables de Cs0j33WO3, en fonction de la longueur d’onde incidente (données présentées sous forme de moyenne mobile à 15 points).
[0023] La figure 7 est un graphique de l’intensité de lumière transmise à travers des films de polypropylène transparents revêtus de revêtements de couleur verte comprenant des pigments jaunes et bleus, environ 0,12-0,13 g/m2 de pigment Lumogen UV 560 et des charges variables de Cs0j33WO3, en fonction de la longueur d’onde incidente (données présentées sous forme de moyenne mobile à 15 points).
[0024] Définitions [0025] Document de sécurité [0026] Tel qu’utilisé ici, le terme document de sécurité inclut tous les types de documents de valeur et de documents d’identification, y compris, mais sans s’y limiter, les éléments suivants : des articles de monnaie tels que des billets de banque et des pièces de monnaie, des cartes de crédit, des chèques, des passeports, des cartes d’identité, des valeurs mobilières et des certificats d’actions, des permis de conduire, des titres de propriété, des documents de voyage tels que des billets d’avion et de train, des cartes et des billets d’entrée, des certificats de naissance, de décès et de mariage et des relevés de notes.
[0027] Substrat [0028] L’utilisation de matières plastiques ou de matériaux polymères dans la fabrication de documents de sécurité mis au point en Australie a connu beaucoup de succès, étant donné que les billets de banque en polymère sont plus durables que leurs équivalents en papier et peuvent également incorporer des fenêtres et d’autres éléments de sécurité. Le substrat peut donc être une matière plastique ou un matériau polymère y compris, mais sans s’y limiter, le polypropylène (PP), le polyéthylène (PE), le polycarbonate (PC), le polychlorure de vinyle (PVC), le polyéthylène téréphtalate (PET) ; ou un matériau composite de deux de ces matériaux ou plus. Cependant, les substrats appropriés pour l’invention ne sont pas considérés comme limités aux substrats polymères et peuvent comporter du papier par exemple.
[0029] Dans certains modes de réalisation, le substrat est un matériau polymère transparent. Un substrat transparent particulièrement approprié est le polypropylène et en particulier le polypropylène orienté biaxialement.
[0030] Dans certains modes de réalisation, le substrat est un substrat polymère opaque. Des exemples et des procédés de construction de tels substrats polymères opaques sont par exemple fournis dans la demande de brevet australien 2017901840 du demandeur. Le substrat polymère opaque est opacifié pendant la fabrication du film lui-même par inclusion d’un additif opacifiant dans le polymère pendant l’extrusion. Le film polymère est ainsi opacifié en raison de ses propriétés générales plutôt qu’en raison de l’ajout de couches opacifiantes. Un tel exemple de film polymère approprié est un polypropylène orienté biaxialement (BOPP) qui a des particules de dioxyde de titane ajoutées pendant la fabrication pour créer un film polymère blanc.
[0031] Dans certains modes de réalisation, le substrat a une épaisseur allant de 60 à 100 microns, de préférence de 65 à 90 microns.
[0032] Fenêtre [0033] Un élément de sécurité courant dans les billets de banque en polymère produits pour l’Australie et d’autres pays est une « fenêtre » ou une zone transparente. Les substrats polymères transparents pour les billets de banque sont couramment opacifiés par l’application d’au moins une couche d’opacification pigmentée, et typiquement de multiples couches d’opacification superposées sur chaque côté. Dans ce scénario, une fenêtre entière est fournie en omettant complètement les revêtements des deux côtés d’une zone du substrat transparent. Une zone partiellement transparente ou translucide, ci-après appelée « demi-fenêtre », peut également être formée en omettant les couches d’opacification d’un seul côté, de sorte qu’un peu de lumière puisse passer sans permettre de visualiser clairement des objets à travers la demi-fenêtre.
[0034] En variante, une fenêtre peut être produite dans un billet de banque en papier en incluant un substrat polymère transparent comme un insert dans une section découpée du substrat en papier opaque.
[0035] Telles qu’utilisées ici, les fenêtres de bord sont des fenêtres qui s’étendent jusqu’à un bord du billet de banque, tandis que les fenêtres bord à bord s’étendent sur la largeur du billet de banque, d’un bord au bord opposé. Des fenêtres de plus grandes dimensions sur les billets de banque, y compris les fenêtres de bord et bord à bord, sont de plus en plus populaires à mesure qu’elles augmentent le niveau de sécurité.
[0036] Opacification [0037] Les régions opacifiées des billets de banque produits sur un substrat polymère transparent comprennent typiquement au moins une couche d’opacification imprimée, avec des éléments de design ou des éléments de sécurité imprimés appliqués ensuite par-dessus. Typiquement, de multiples couches d’opacification superposées sont séquentiellement imprimées pour fournir une densité de pigment appropriée pour l’opacification. Dans d’autres cas, comme indiqué précédemment, un film polymère est opacifié pendant sa fabrication par inclusion d’un additif opacifiant dans le polymère fondu pour l’extrusion en film.
[0038] Les couches d’opacification ou le film opacifié peut/peuvent comprendre un opacifiant quelconque qui opacifie de manière appropriée le substrat, tel que perçu par un observateur. L’opacifiant est typiquement un pigment sous la forme d’un matériau particulaire, qui est dispersé ou lié dans une matrice ou un liant polymère. Les particules de pigment peuvent facultativement être revêtues ou autrement modifiées en surface pour améliorer leur dispersibilité.
[0039] Les couches d’opacification peuvent comprendre un pigment qui n’absorbe essentiellement pas la lumière visible, mais qui opacifie le substrat par diffusion et/ou réfraction de la lumière visible. A moins que d’autres agents colorants ne soient également inclus, des substrats transparents recouverts de couches d’opacification d’épaisseur et de densité de pigment suffisantes combinées apparaîtront en blanc à un observateur lorsqu’ils sont observés à la lumière du jour, étant donné qu’une large plage de longueurs d’onde de lumière visible est essentiellement réfléchie par le substrat en raison de la diffusion de la lumière par les particules de pigment.
[0040] Des pigments de diffusion (blancs) ont généralement un indice de réfraction élevé par rapport à la matrice dans laquelle ils sont dispersés. En outre, on comprendra que la taille de particules du pigment affecte le pouvoir de diffusion. Des particules réfractives diffusent la lumière de manière optimale lorsque la taille primaire de particules est égale à environ la moitié de la longueur d’onde de la lumière. Etant donné que l’œil humain est plus sensible à la lumière jaune-verte, avec une longueur d’onde d’environ 550 nm, des particules de pigment d’une taille de particules comprise entre 200 et 300 nm sont considérées comme des opacifiants optimaux dans l’art. Les particules de pigment peuvent donc avoir des tailles de particules principalement dans une plage allant de 150 nm à 500 nm, par exemple de 200 nm à 400 nm. Des particules ayant une taille inférieure à environ 100 nm peuvent être trop petites pour diffuser efficacement la lumière visible.
[0041] Un pigment particulièrement approprié pour l’opacification de substrats de film selon l’invention est le dioxyde de titane particulaire, de préférence avec une teneur élevée en phase rutile (bien que l’anatase soit également considérée comme efficace). Le dioxyde de titane rutile a un indice de réfraction supérieur (2,73) à celui de nombreux autres pigments blancs. Bien que le dioxyde de titane soit ainsi préféré, d’autres pigments opacifiants tels que l’oxyde d’antimoine, l’oxyde de zinc, le carbonate de calcium, le silicate de magnésium (talc) et autres analogues peuvent également être utilisés.
[0042] Elément ou Dispositif de Sécurité [0043] Tel qu’utilisé ici, le terme élément ou dispositif de sécurité inclut l’un quelconque d’un grand nombre de dispositifs, d’articles ou d’éléments de sécurité destinés à protéger un jeton ou un document de sécurité contre la contrefaçon, la copie, la modification ou la falsification. Les éléments ou dispositifs de sécurité peuvent être fournis dans ou sur le substrat du document de sécurité, y compris dans une ou plusieurs couche(s) appliquée(s) au substrat de base. Un substrat de document de sécurité peut ainsi être fonctionnalisé avec des éléments de sécurité par des techniques appropriées quelconques, y compris le revêtement, le gaufrage, l’impression, l’adhésion, l’estampage à chaud, et autres analogues. Les éléments de sécurité peuvent prendre une grande variété de formes telles que des fils de sécurité intégrés dans des couches du document de sécurité ; des encres de sécurité telles que des encres fluorescentes, luminescentes ou phosphorescentes, des encres métalliques, des encres iridescentes, des encres photochromes, thermochromes, hydrochromes ou piézochromes ; des éléments imprimés ou gaufrés y compris des structures de libération ; des couches d’interférence ; des dispositifs à cristaux liquides ; des lentilles et des structures lenticulaires ; des dispositifs optiquement variables (OVD) tels que des dispositifs diffractifs comportant des gradients de diffraction, des hologrammes et des éléments optiques diffractifs (DOE).
[0044] Procédés d’impression [0045] Pour l’industrie des billets de banque classique, les procédés d’impression typiques sont une impression offset à feuilles et une impression en creux à feuilles. Ainsi, un substrat de billet de banque est fourni sous forme de feuilles à une presse d’impression offset et ensuite, séparément, à une presse d’impression en creux. D’autres types de procédé d’impression qui sont couramment trouvés, à la fois, à l’intérieur et à l’extérieur de l’industrie de sécurité sont une impression typographique, une héliogravure, une impression flexographique et une impression à jet d’encre. Tous ces procédés d’impression nécessitent des types particuliers d’alimentation en substrat, d’équipements d’impression et d’encres.
[0046] Des procédés d’impression dans lesquels une bande du substrat est introduite à travers une presse d’impression comprenant des unités d’impression successives offrent un certain nombre d’avantages par rapport aux procédés à feuilles, en particulier la plus grande vitesse d’impression. Les types de procédé d’impression qui pouvent être exécutés aux vitesses les plus élevées, et donc aux coûts les plus bas, dans un procédé d’impression à bobine sont une impression flexographique et une héliogravure.
[0047] Bien que le terme « impression en creux » puisse être utilisé de manière générique pour couvrir toutes les techniques d’impression dans lesquelles une image est incisée dans une surface et la ligne incisée ou la zone de creux contient l’encre pour l’impression, dans l’art de l’impression de sécurité, une distinction est faite entre les types de procédé d’héliogravure (également appelée rotogravure) et en creux (également appelé en lignes en creux). L’homme du métier d’impression de sécurité comprendrait immédiatement qu’un procédé d’impression en creux pour imprimer un document de sécurité implique une encre de viscosité élevée appliquée à des lignes incisées dans une plaque d’impression en creux qui est appliquée sous pression élevée au substrat. De même, l’homme du métier d’impression de sécurité comprendrait immédiatement qu’un procédé d’héliogravure pour imprimer un document de sécurité fait référence à des encres de plus faible viscosité capturées d’un bain d’encre par un cylindre avec des « cellules » gravées dans le cylindre et appliquées à un substrat. Les termes « en creux » et « héliogravure » tels qu’utilisés généralement dans cette divulgation doivent être compris dans ce contexte.
Description détaillée [0048] La présente invention se rapporte à des encres pour imprimer un document de sécurité, à des procédés d’impression d’un élément de sécurité sur un substrat pour un document de sécurité avec de telles encres, à des éléments de sécurité sur un substrat pour un document de sécurité qui comportent au moins une couche d’impression, et à des procédés de détection ou d’inspection de tels éléments de sécurité. Les encres et les couches d’impression d’élément de sécurité qui peuvent généralement être imprimées avec ces encres comportent, à la fois, une composition absorbant l’infrarouge et une composition fluorescente. Dans des modes de réalisation préférés, un agent colorant tel qu’un pigment de couleur vive est également inclus dans les encres et les couches d’impression.
[0049] Les documents de sécurité imprimés avec les encres et les couches d’impression de l’invention offrent avantageusement une sécurité renforcée, étant donné que les éléments de sécurité imprimés résultants peuvent être authentifiés avec au moins deux techniques d’inspection différentes : une imagerie avec une caméra sensible à l’infrarouge sous irradiation infrarouge et une visualisation de fluorescence visible sous irradiation ultraviolette. Les éléments imprimés peuvent être visiblement discrets, par exemple essentiellement transparents, formant ainsi un élément masqué détectable uniquement lorsqu’il est exposé à un éclairage spécial. Dans les modes de réalisation préférés dans lesquels un agent colorant est également inclus, cependant, les éléments imprimés peuvent former indépendamment un élément de design attrayant de couleur vive lorsqu’ils sont observés à la lumière ambiante.
[0050] Les caractéristiques bifonctionnelles (détectables par IR et UV), et même trifonctionnelles (visiblement colorées, en plus d’être détectables par IR et UV) des encres et des couches d’impression de l’invention ont été facilitées en combinant certaines compositions absorbant l’infrarouge avec une composition fluorescente, qui apparaissent de manière surprenante compatibles entre elles et en outre avec certains agents colorants.
[0051] Les compositions absorbant l’infrarouge comprennent des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli qui absorbent assez fortement dans le spectre de lumière infrarouge proche pour permettre d’avoir une capacité de détection, mais uniquement faiblement dans les spectres visible et ultraviolet. Ainsi, de manière surprenante, ces matériaux évitent ou au moins minimisent les inconvénients d’autres matériaux absorbant l’infrarouge, tels que le noir de carbone, utilisés classiquement dans l’impression de documents de sécurité. Les compositions fluorescentes comportent des colorants ou des pigments fluorescents qui émettent de la lumière visible lorsqu’ils sont irradiés avec un rayonnement ultraviolet. Les inventeurs ont découvert que de tels matériaux, malgré leur tendance à absorber la lumière sur une large plage du spectre de rayonnement et également à émettre de la lumière visible sous rayonnement ultraviolet, n’affectent pas de manière défavorable la capacité de détection des couches d’impression comprenant les compositions absorbant l’infrarouge lorsqu’elles sont irradiées avec de la lumière infrarouge. En outre, la lumière émise vive rendue fluorescente par les couches d’impression comprenant la composition fluorescente fournit un moyen d’authentification distinctif malgré la présence des particules absorbant la lumière d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli.
[0052] En outre, malgré la forte absorption de rayonnement à la fois dans les spectres ultraviolet et infrarouge par ces composants fonctionnels, l’absorption de la lumière dans le spectre visible est avantageusement faible. Ainsi, des éléments imprimés qui sont relativement discrets à la lumière du jour peuvent être fournis sur des documents de sécurité, en tant qu’éléments de sécurité masqués. En variante, le faible pouvoir absorbant de la lumière visible des compositions combinées adsorbant les IR et UV peut être exploité en ajoutant des pigments de couleur vive ou d’autres agents colorants, qui ne sont pas ternis ou obscurcis malgré les autres composants fonctionnels.
[0053] Comme avantage potentiel supplémentaire, la réactivité à la lumière des couches d’impression, et en particulier leurs propriétés d’absorption dans l’infrarouge, peut être exploitée pour faciliter l’examen ou le traitement assisté par machine des documents de sécurité. Ainsi, des paramètres tels que l’authenticité, l’usure, les dommages, la qualité de fabrication, l’emplacement dans une machine et le comptage numérique peuvent être déterminés dans un procédé automatisé.
[0054] Compositions absorbant l’infrarouge [0055] Les compositions absorbant l’infrarouge de l’invention comprennent des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli. Le trioxyde de tungstène cristallin non modifié (WO3) n’absorbe essentiellement pas dans le spectre de lumière infrarouge proche. Cependant, la modification de l’oxyde de tungstène par dopage avec une variété d’éléments, ou par réduction de la teneur en oxygène pour produire une phase Magnéli, introduit des électrons libres dans le matériau, réordonne la structure cristalline et diminue la bande interdite. De tels matériaux peuvent présenter des propriétés conductrices et une forte absorption dans le spectre de lumière infrarouge proche.
[0056] Des oxydes de tungstène dopés appropriés peuvent comprendre des ions dopants tels que H+, Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+, Ag+, Tl+, qui produisent une structure cristalline de type bronze de tungstène dans le matériau. Des oxydes de tungstène en phase Magnéli appropriés peuvent répondre à la formule WOZ, où 2,45 < z < 3. En règle générale, des particules appropriées d’oxydes de tungstène dopés et en phase Magnéli sont celles qui absorbent fortement dans le spectre infrarouge proche (de 700 à 2500 nm, de préférence de 700 à 1000 nm) par rapport à l’absorption dans le spectre visible (de 350 à 700nm). Il n’est pas nécessaire que les oxydes soient complètement transparents à la lumière visible, étant donné que les matériaux peuvent être efficaces à des charges où toute coloration produite par les particules est suffisamment faible. Les particules peuvent être préparées par des procédés divulgués disponibles pour l’homme du métier ou sont disponibles dans le commerce, et leur performance dans les documents de sécurité, les dispositifs de sécurité et les procédés de l’invention peut être évaluée avec des procédés spectrophotométriques de routine.
[0057] Dans certains modes de réalisation, les particules sont des particules d’oxyde de tungstène dopé, où le dopant comprend du césium. Un oxyde de tungstène dopé au césium approprié peut répondre à la formule CsxWOy, où 0,01 < x < 1 et 2,2 < y < 3. Dans certains modes de réalisation, 0,2 < x < 0,4 et y vaut environ 3. Dans certains modes de réalisation, l’oxyde de tungstène dopé au césium a une structure hexagonale.
Un oxyde de tungstène dopé au césium particulièrement approprié est Cs0j33WO3. Ce matériau absorbe fortement dans le spectre infrarouge proche (de 700 à 1000 nm) tout en n’absorbant que très faiblement dans le spectre de lumière visible, sa coloration étant ainsi relativement faible.
[0058] Dans certains modes de réalisation, les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli ont une taille moyenne de particules inférieure à 1000 nm. Les particules peuvent être entre environ 50 nm et environ 500 nm. Dans certains modes de réalisation, les particules ont une taille moyenne de particules d’environ 300 nm. Des particules plus petites peuvent être préférées dans certains modes de réalisation en raison de leur tendance réduite à la diffusion de lumière visible. Dans certains modes de réalisation, les particules peuvent avoir une taille de particules inférieure à environ 350 nm, ou inférieure à environ 200 nm, par exemple inférieure à environ 100 nm.
[0059] La composition absorbant l’infrarouge peut dans certains modes de réalisation être constituée des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli. Cependant, il n’est pas exclu que d’autres matériaux absorbant l’infrarouge appropriés puissent être utilisés pour compléter les propriétés des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli.
[0060] Compositions Fluorescentes [0061] Les compositions fluorescentes peuvent comprendre une gamme de pigments ou de colorants fluorescents capables d’émettre de la lumière visible lorsqu’ils sont irradiés avec un rayonnement ultraviolet. La composition fluorescente peut émettre une lumière visible lorsqu’elle est irradiée avec une lumière UV dans la plage allant de 300 nm à 390 nm, par exemple d’environ 365 nm, telle qu’utilisée dans de nombreux systèmes de détection par UV à des fins d’authentification.
[0062] La composition fluorescente peut comprendre un matériau fluorescent organique, y compris des dérivés de structures moléculaires aromatiques polycycliques telles que le pérylène, le pyrène et autres analogues. Les colorants à base de dicarboximide de pérylène, par exemple, peuvent être dérivatisés pour émettre une gamme de couleurs de lumière visible différentes lorsqu’ils sont irradiés avec une lumière UV. De plus, des colorants fluorescents organiques peuvent être incorporés dans ou greffés covalemment sur des matrices de support polymères ou autres pour fournir des pigments fluorescents particulaires.
[0063] Dans certains modes de réalisation, la composition fluorescente peut être constituée d’un pigment fluorescent, dont un exemple approprié est Lumogen® UV 560 disponible auprès de BASL. Ce matériau est un pigment amide qui absorbe la lumière UV avec un pic d’absorption entre environ 300 et 370 nm et émet par fluorescence une lumière jaune vif avec un pic d’émission centré autour de 560 nm.
[0064] Formulations d’encre [0065] Les encres selon l’invention comprennent, à la fois, une composition absorbant l’infrarouge et une composition fluorescente, comme décrit ici. Dans certains modes de réalisation, l’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli de la composition absorbant l’infrarouge est présent dans l’encre à une charge allant jusqu’à 25% en poids, par exemple entre environ 1% en poids et environ 15% en poids, ou entre 2% en poids et environ 10% en poids. Dans certains modes de réalisation, la composition fluorescente peut être présente dans l’encre à une charge allant jusqu’à 25% en poids, par exemple entre environ 0,1% en poids et environ 10% en poids. Lorsqu’un pigment fluorescent tel que Lumogen® UV 560 est utilisé, le pigment fluorescent peut être présent dans l’encre à une charge comprise entre environ 0,5% en poids et 5% en poids, par exemple entre 0,5% en poids et 2,5% en poids.
[0066] Les encres comprennent en outre, en plus des compositions absorbant l’infrarouge et fluorescente, un fluide porteur dans lequel les composants fonctionnels de l’encre sont dispersés pour permettre l’impression de l’encre. Le fluide porteur est généralement présent en une quantité suffisante pour disperser les composants de l’encre et pour fournir une viscosité d’impression cible.
[0067] Le fluide porteur comporte typiquement un ou plusieurs solvant(s) organique(s). Dans certains modes de réalisation, le fluide porteur comprend au moins un solvant ester ou cétone, par exemple l’acétate d’éther monométhylique de propylène glycol (PGMA) et la méthyléthylcétone.
[0068] Les encres peuvent en outre comprendre un liant (également appelé véhicule), tel qu’une résine ou un matériau polymère, qui retient les compositions absorbant l’infrarouge et fluorescente, et facultativement l’agent colorant, dans la couche d’impression, et fait adhérer la couche d’impression au substrat une fois séchées et/ou durcies. Dans la formulation d’encre elle-même, le liant peut également rendre l’encre visqueuse et aider à disperser les composants particulaires solides. Les liants appropriés à ces fins sont connus de l’homme du métier d’impression. Dans certains modes de réalisation, le liant est capable de réticulation pendant ou après l’impression, par exemple induite par oxydation, traitement thermique ou exposition aux UV ou à un autre rayonnement actinique. Le liant peut être présent dans l’encre à une charge comprise entre environ 3% en poids et environ 30% en poids, par exemple entre environ 5% en poids et environ 20% en poids.
[0069] Dans certains modes de réalisation, les encres peuvent en outre comprendre un agent de réticulation et/ou un catalyseur pour induire une réticulation du liant lors du durcissement de l’encre. Les encres peuvent également comprendre d’autres composants classiques, tels qu’un agent dispersant.
[0070] Dans certains modes de réalisation, les encres comprennent un ou plusieurs agent(s) colorant(s), tel(s) que des colorants ou des pigments, connus de l’homme du métier d’impression de sécurité. Des pigments colorés, comportant des combinaisons de pigments de couleurs différentes pour produire des couleurs composites, peuvent être présents dans l’encre à une charge comprise entre environ 5% en poids et environ 20% en poids, par exemple entre 5% en poids et 10% en poids.
[0071] Les encres peuvent être formulées pour l’impression par une variété de techniques différentes, y compris une héliogravure et une impression offset. Dans certains modes de réalisation, l’encre est formulée pour une héliogravure, et en particulier pour une héliogravure dans un procédé d’impression à bobine à grande vitesse. De telles encres peuvent avoir une viscosité dans la plage allant de 19 à 22 sec telle que mesurée en utilisant une coupe Zahn #2 (approximativement 25 à 40 centipoises). Dans d’autres modes de réalisation, l’encre est formulée pour une impression offset, et en particulier pour une impression offset dans un procédé d’impression à bobine à grande vitesse.
[0072] Procédés d’impression d’un élément de sécurité sur un substrat pour un document de sécurité [0073] L’invention se rapporte également à des procédés d’impression d’un document de sécurité avec les encres divulguées ici. Les encres peuvent être appliquées à un substrat par toute technique appropriée, qui, dans certains modes de réalisation, est une héliogravure ou une impression offset, et en particulier une héliogravure.
[0074] Dans certains modes de réalisation, le substrat est un substrat polymère. Les encres peuvent être imprimées sur une bande de substrat polymère dans une presse d’impression comprenant une ou plusieurs unité(s) d’impression à travers lesquelles la bande est introduite pendant un tirage. On comprendra que différentes encres selon l’invention, par exemple des encres avec différents agents colorants ou différentes compositions fluorescentes, peuvent être imprimées au niveau de ces multiples unités d’impression le long de la bande. En outre, une grande variété d’autres opérations d’impression classiques peuvent être effectuées au niveau d’autres postes et unités d’impression le long de la bande. Des exemples de telles opérations, dans le cas particulier où la bande est un substrat polymère transparent, comportent un traitement de surface pour améliorer l’adhérence (tel qu’un traitement par décharge corona), l’impression de multiples couches d’opacification successives, l’héliogravure d’éléments de design comprenant une ou plusieurs encre(s) colorée(s), l’application et le gaufrage de laques durcis sables aux UV pour former des éléments gaufrés optiquement actifs, et autres analogues.
[0075] Dans certains modes de réalisation, l’encre de l’invention est imprimée sur un substrat opacifié ou sur une région opacifiée d’un substrat polymère transparent. Dans les deux cas, l’opacification peut être assurée par un pigment blanc tel que le dioxyde de titane. Les inventeurs ont découvert que les encres de la présente invention offrent des effets particulièrement avantageux lorsqu’elles sont imprimées de manière à contraster sur un fond blanc opacifié, comme cela sera décrit plus en détail ci-après. [0076] Lorsqu’un substrat polymère transparent opacifié avec des couches d’opacification est utilisé, l’encre est couramment imprimée au-dessus des couches d’opacification, de sorte que la couche d’impression résultante puisse être authentifiée par exposition directe aux rayonnements IR et UV. Cependant, dans le cas d’une région de demifenêtre, l’encre peut être imprimée directement sur le côté opposé du substrat à la ou aux couche(s) d’opacification, ou imprimée sur le substrat transparent et ensuite surimprimée avec la/les couche(s) d’opacification. Dans ce dernier scénario, la couche d’impression fonctionnelle peut être irradiée et observée à travers le substrat transparent.
[0077] L’encre peut être imprimée ou autrement appliquée à un poids de couche approprié pour la technique d’impression de choix. On comprendra que la charge des composants d’encre fonctionnels dans la couche d’impression résultante dépendra directement du poids de couche appliquée. Pour une héliogravure, un poids de couche mouillée approprié peut être compris entre environ 2 g/m2 et 10 g/m2, par exemple d’environ 6 g/m2. L’encre imprimée peut ensuite être séchée et/ou durcie sur le substrat par des moyens classiques, notamment par chauffage appliqué par une unité de séchage ou par exposition à une irradiation actinique, par exemple à la lumière UV. La couche d’impression résultante peut avoir une épaisseur comprise dans la plage allant d’environ 100 nm à environ 3 microns, typiquement entre 1 et 3 microns.
[0078] Éléments de sécurité sur un substrat pour un document de sécurité [0079] L’invention se rapporte également à des éléments de sécurité sur un substrat pour un document de sécurité. L’élément de sécurité comporte une ou plusieurs couche(s) d’impression sur le substrat, dont au moins une comporte une composition absorbant l’infrarouge et une composition fluorescente comme décrit ici. La couche d’impression fonctionnelle peut en outre comprendre un véhicule ou un liant polymère réticulé pour retenir les matériaux fonctionnels et pour faire adhérer la couche d’impression fonctionnelle au substrat et/ou aux couches d’impression adjacentes.
[0080] Dans certains modes de réalisation, le substrat est un substrat polymère. Dans certains modes de réalisation, le substrat polymère est opacifié dans au moins une région opacifiée et la couche d’impression fonctionnelle comportant les compositions absorbant l’infrarouge et fluorescente chevauche (ou recouvre) au moins partiellement la région opacifiée. La région opacifiée est de préférence opacifiée avec un pigment blanc tel que le dioxyde de titane, qui peut être dispersé dans toute la matrice polymère ou appliqué sur un substrat transparent dans une ou plusieurs couche(s) d’opacification sur un ou deux côté(s) du substrat.
[0081] Dans ce dernier cas, la couche d’impression est typiquement imprimée au-dessus des couches d’opacification, de sorte que la couche d’impression puisse être irradiée di rectement avec un rayonnement infrarouge et/ou UV et observée en contraste par rapport aux couches d’opacification environnantes. Cependant, il est également envisagé que la couche d’impression comprenant les compositions absorbant l’infrarouge et fluorescente puisse être prévue dans une région de demi-fenêtre d’un document de sécurité, soit directement sur le substrat transparent sur le côté opposé aux couches d’opacification, soit sous les couches d’opacification sur le même côté du substrat transparent. Dans ce dernier scénario, la couche d’impression fonctionnelle peut être irradiée et observée à travers le substrat transparent.
[0082] Dans certains modes de réalisation, les couches d’impression selon l’invention, comprenant à la fois les compositions absorbant l’infrarouge et fluorescente, sont imprimées de manière à contraster sur le fond blanc opacifié. La couche d’impression peut alors avoir une couleur contrastée par rapport à la région opacifiée lorsqu’elle est observée à la lumière du jour. En outre, les inventeurs ont découvert qu’un élément de sécurité imprimé comprenant une ou plusieurs de ces couches d’impression fournit une image IR sombre très clairement distinguée lorsqu’elle est observée avec une caméra infrarouge sous rayonnement infrarouge, étant donné que le pigment blanc réfléchit fortement un rayonnement infrarouge proche incident. Ainsi, même lorsque la composition infrarouge est présente dans la couche d’impression à des charges suffisantes pour absorber uniquement 10 à 15% du rayonnement incident transmis à travers la couche d’impression (lorsqu’elle est imprimée sur un substrat transparent), un excellent contraste est obtenu lorsque la couche d’impression est observée en réflexion sur le fond blanc opacifié.
[0083] En outre, lorsqu’elle est observée sous rayonnement ultraviolet, la lumière visible fluorescente émise par la couche d’impression contraste vivement sur un fond blanc terne, étant donné que le pigment blanc est non fluorescent. De plus, lorsqu’un pigment de couleur vive ou un autre agent colorant visible est également inclus dans la couche d’impression, la coloration est clairement contrastée à la lumière du jour par rapport à la lumière blanche brillante diffusée par le fond opacifié. Bien que les inventeurs considèrent que l’invention est utile lorsqu’elle est appliquée à une grande variété de substrats, y compris des substrats à base de papier qui sont moins réfléchissants et uniformément blancs, l’invention est donc particulièrement avantageuse lorsque des substrats polymères opacifiés à pigments blancs sont utilisés.
[0084] Dans d’autres modes de réalisation, une couche d’impression selon l’invention peut être présente sur une région transparente d’un substrat de document de sécurité, par exemple une fenêtre de billet de banque. Le pouvoir absorbant dans l’infrarouge de la couche d’impression, lorsqu’elle est utilisée comme revêtement de fenêtre ou élément de design, peut être suffisant pour faciliter la capacité de détection du billet de banque en utilisant des dispositifs de balayage infrarouge, y compris certains capteurs IR classiques conçus pour la détection de billets de banque en papier. La transparence des fenêtres de billets de banque, et en particulier des grandes fenêtres bord à bord, présente un problème pour la détection et le traitement automatisés des billets de banque dans des machines telles que des guichets automatiques bancaires (ATM), des compteurs de billets de banque et des accepteurs de billets de banque (par exemple sur des distributeurs automatiques). De plus, les éléments de design sur une fenêtre de billet de banque transparente qui sont fluorescents sous rayonnement ultraviolet fournissent un élément de sécurité renforcée, complétant potentiellement d’autres éléments de sécurité intégrés dans la fenêtre.
[0085] Les couches d’impression de l’invention comprennent généralement la composition absorbant l’infrarouge et la composition fluorescente à des charges suffisantes pour permettre au document de sécurité d’être inspecté ou détecté lorsqu’il est irradié avec une lumière comprenant un rayonnement infrarouge et/ou ultraviolet. Les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli peuvent ainsi être présentes à une charge suffisante pour absorber au moins 10%, par exemple au moins 15%, de l’intensité d’au moins une longueur d’onde d’un rayonnement infrarouge proche transmis à travers la couche d’impression. Dans certains modes de réalisation, l’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli est présent dans la couche d’impression à une charge comprise entre environ 0,05 g/m2 et environ 1 g/m2, par exemple entre environ 0,1 g/m2 et environ 0,6 g/m2. Comme déjà divulgué ici, les inventeurs ont découvert que de telles charges sont également appropriées pour fournir un contraste satisfaisant sur des zones de fond blanc opacifié environnantes lorsqu’une couche d’impression selon l’invention est irradiée avec un rayonnement infrarouge et observée en réflexion avec une caméra infrarouge.
[0086] La composition fluorescente est généralement présente à une charge suffisante pour fournir un effet fluorescent vif lorsqu’elle est irradiée avec une lumière ultraviolette comme couramment produite par les lampes UV dans les dispositifs d’authentification de billets de banque. Dans certains modes de réalisation, la composition fluorescente est ainsi présente dans la première couche d’impression à une charge comprise entre environ 0,01 g/m2 et 0,5 g/m2. Des charges appropriées de pigments fluorescents peuvent être comprises entre environ 0,03 g/m2 et environ 0,3 g/m2, par exemple entre 0,03 g/m2 et 0,15 g/m2.
[0087] Dans certains modes de réalisation, la couche d’impression comprend en outre au moins un agent colorant, qui peut comporter un ou plusieurs pigment(s) coloré(s) particulaire(s). Lorsqu’il est présent, le pigment coloré peut être présent dans les couches d’impression à une charge comprise entre environ 0,3 g/m2 et environ 1,2 g/m2, par exemple entre 0,3 g/m2 et 0,6 g/m2. Les inventeurs ont découvert de manière surprenante que des éléments imprimés de couleur vive, par exemple vert vif, peuvent être produits sur des substrats avec les encres de l’invention, malgré la présence de deux autres matériaux fonctionnels qui absorbent la lumière dans le spectre infrarouge et le spectre ultraviolet, respectivement.
[0088] Dans certains modes de réalisation, l’élément de sécurité comporte une couche d’impression supplémentaire, recouvrant au moins partiellement une région différente du substrat de la couche d’impression fonctionnelle, où la couche d’impression supplémentaire comprend le même agent colorant mais est dépourvue d’au moins l’une parmi la composition absorbant l’infrarouge et la composition fluorescente. Dans certains modes de réalisation, la couche d’impression supplémentaire ne contient ni la composition absorbant l’infrarouge ni la composition fluorescente.
[0089] L’agent colorant peut être présent dans la couche d’impression fonctionnelle (c’est-à-dire la couche d’impression comprenant, à la fois, la composition absorbant l’infrarouge et la composition fluorescente) et la couche d’impression supplémentaire à des charges similaires ou identiques. Ainsi, les deux couches d’impression semblent uniformément colorées lorsqu’elles sont observées à la lumière du jour. Dans certains de ces modes de réalisation, les couches d’impression fonctionnelle et supplémentaire forment des éléments de design visiblement similaires ou identiques, par exemple deux images de tailles similaires (et colorées) à proximité étroite sur le substrat. Malgré l’aspect visible similaire lorsqu’elles sont observées à la lumière du jour, les deux couches d’impression sont distinguées lors de l’inspection de l’élément de sécurité sous irradiation UV et/ou irradiation IR.
[0090] La couche d’impression peut en outre comprendre un liant, par exemple un liant polymère réticulé. Le liant peut être présent dans la couche d’impression à une charge comprise entre environ 0,2 g/m2 et 1,5 g/m2, par exemple entre environ 0,4 g/m2 et 1 g/ m2.
[0091] L’élément de sécurité comprenant la couche d’impression fonctionnelle peut être un élément autonome sur le substrat. En variante, l’élément de sécurité peut faire partie de ou compléter un autre élément de sécurité imprimé sur le substrat. Par exemple, l’élément de sécurité peut être un élément masqué faisant partie d’un design ou d’un motif, incluant diverses autres couches d’impression colorées sur le substrat, qui est visible à la lumière du jour.
[0092] Dans certains modes de réalisation, l’élément de sécurité a un premier aspect visuel sous lumière visible, un deuxième aspect visuel lorsqu’il est irradié avec une lumière UV et un troisième aspect visuel lorsqu’il est irradié avec une lumière IR, où les premier, deuxième et troisième aspects sont différents les uns des autres. Par exemple, diverses configurations de couches d’impression supplémentaires conjointement avec la couche d’impression fonctionnelle de l’invention peuvent coopérer pour donner les différents aspects visuels, tels que des indices ou des formes, lorsqu’elles sont imagées dans les différentes conditions d’irradiation.
[0093] Les documents de sécurité de l’invention peuvent comporter une variété d’autres revêtements ou couches d’impression en plus de la ou des plusieurs couche(s) d’impression comprenant la composition absorbant l’infrarouge et la composition fluorescente. D’autres couches d’impression peuvent comporter les couches d’opacification, des éléments de design imprimés comprenant une ou plusieurs encre(s) colorée(s) classique(s), des couches en relief à structure tridimensionnelle gaufrées ou autres, et autres analogues. On comprendra en particulier que les couches d’impression fonctionnelles de l’invention peuvent facultativement être recouvertes d’un revêtement transparent pour protéger contre l’abrasion ou d’autres dommages ou l’usure. S’ils sont utilisés, de tels revêtements devraient de préférence être suffisamment transparents, à la fois, au rayonnement infrarouge et au rayonnement ultraviolet pour que les couches d’impression de l’invention puissent être détectées comme prévu.
[0094] Procédés de détection ou d’inspection d’un élément de sécurité [0095] L’invention se rapporte également à des procédés de détection ou d’inspection des éléments de sécurité divulgués ici. De tels documents de sécurité comportent au moins une couche d’impression fonctionnelle comprenant, à la fois, une composition absorbant l’infrarouge et une composition fluorescente, et facultativement aussi un/des agent(s) colorant(s). Les procédés comportent généralement au moins l’une, et de préférence les deux, des étapes (1) et (2) de :
(1) irradiation de l’élément de sécurité avec une lumière comprenant au moins un rayonnement infrarouge et détection du rayonnement infrarouge transmis à travers ou réfléchi par la couche d’impression ; et (2) irradiation de l’élément de sécurité avec une lumière comprenant au moins un rayonnement ultraviolet et détection de la lumière visible rendue fluorescente par la couche d’impression.
[0096] Dans le cas de l’étape (1), le document de sécurité peut être irradié avec une lumière comprenant un rayonnement infrarouge proche, par exemple dans la plage de longueur d’onde allant d’environ 780 nm à environ 950 nm. La détection du rayonnement infrarouge proche peut alors comprendre la visualisation du document de sécurité avec une caméra infrarouge, qui peut être configurée pour visualiser le rayonnement infrarouge réfléchi par le document. Des caméras infrarouges appropriées peuvent convertir et présenter l’image résultante comme une image de lumière visible sur un écran d’affichage, à des fins d’authentification par un utilisateur. Des exemples de dispositifs appropriés pour effectuer l’étape (1) de cette manière sont des détecteurs de faux billets multifonctionnels, tels que les machines de type DORS 1170 ou 1300 disponibles auprès de la société DORS, qui comportent une source de lumière infrarouge, une caméra infrarouge et un écran d’affichage.
[0097] Dans d’autres modes de réalisation de l’étape (1), la détection du rayonnement infrarouge proche comprend la mesure de l’intensité du rayonnement infrarouge transmis à travers ou réfléchi par le document de sécurité, afin de détecter la présence de la couche d’impression. Cela peut être effectué dans une machine pour le traitement ou l’inspection de billets de banque, y compris des guichets automatiques bancaires (ATM), des compteurs de billets de banque, des accepteurs de billets de banque (par exemple sur des distributeurs automatiques), et des machines d’inspection et/ou de tri de billets de banque sur la base de critères tels que l’usure, le dommage, la qualité de fabrication ou l’authenticité. Dans de tels dispositifs, une source de rayonnement irradie le document de sécurité avec un rayonnement infrarouge et un détecteur mesure l’intensité du rayonnement infrarouge transmis à travers ou réfléchi par le document de sécurité. La machine peut également comporter un processeur de données pour traiter les données d’intensité, par exemple en comparant l’intensité mesurée à des caractéristiques métriques prédéterminées du billet de banque. En conséquence, la présence ou l’emplacement du billet de banque dans la machine peut être déterminé(e).
[0098] Dans le cas de l’étape (2), le document de sécurité est irradié avec une lumière comprenant un rayonnement ultraviolet, par exemple dans la plage de longueur d’onde allant d’environ 300 nm à environ 390 nm. La détection de la lumière visible rendue fluorescente par la couche d’impression est généralement effectuée par observation directe de l’utilisateur, mais peut également être capturée par une caméra et présentée sur un écran d’affichage. Des exemples de dispositifs appropriés pour effectuer l’étape (2) de cette manière sont des détecteurs de faux billets multifonctionnels, tels que les machines de type DORS 1170 ou 1300 disponibles auprès de la société DORS, qui comportent une lampe UV pour la stimulation des éléments de sécurité absorbant les UV.
[0099] Modes de réalisation [0100] Un certain nombre de modes de réalisation de l’invention seront maintenant décrits en référence à la figure 1, qui représente schématiquement un billet de banque 100. Le billet de banque 100 comporte un substrat polymère transparent 110 avec des couches d’opacification blanches 111 et 112 revêtues sur un côté et des couches d’opacification blanches 113 et 114 revêtues sur le côté inverse. Les couches d’opacification sont agencées sur le substrat pour fournir une fenêtre totalement transparente 115, une région partiellement opacifiée 116 recouverte d’une couche d’opacification sur un seul côté (une « demi-fenêtre ») et des régions totalement opacifiées 117 recouvertes de quatre couches d’opacification (deux de chaque côté du substrat).
[0101] Le billet de banque 100 comporte des éléments de sécurité comprenant des couches d’impression 120 et 121 selon l’invention, contenant ainsi, à la fois, des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli et un pigment organique fluorescent. Les couches d’impression 120 et 121, qui peuvent être autrement de la même composition ou de compositions différentes, comportent un liant transparent réticulé qui retient les composants fonctionnels et fait adhérer les couches 120 et 121 au substrat 110 et à la couche d’opacification sous-jacente 114, respectivement. Les couches d’impression 120 et 121 peuvent être imprimées en tant que couche continue ou dans un design, par exemple des indices tels que des chiffres ou des images. Les couches d’impression 120 et 121 peuvent être essentiellement transparentes, de sorte que l’élément imprimé soit discret ou essentiellement invisible lorsqu’il est observé à la lumière du jour. En variante, l’une et/ou l’autre des couches d’impression 120 et 121 comporte/comportent en outre un ou plusieurs pigment(s) coloré(s), formant ainsi des éléments de design de couleur vive.
[0102] La couche d’impression 121 est imprimée directement au-dessus des couches d’opacification blanches 113 et 114, et par conséquent de la région opacifiée 117. Le billet de banque 100 peut ainsi être authentifié par irradiation avec une lumière incidente 126a de la source de lumière 127a et détection de la lumière 128a réfléchie et/ou émise par la couche d’impression 121 avec un récepteur de lumière 129a. Si la lumière 126a est (ou comporte) un rayonnement infrarouge proche, par exemple ayant des longueurs d’onde comprises entre environ 780 nm et environ 950 nm, une partie du rayonnement infrarouge proche incident est absorbée par les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli. Lorsqu’elle est observée en réflexion avec un récepteur de lumière approprié 129a tel qu’une caméra infrarouge, la couche d’impression 121 semble ainsi sombre par rapport aux zones environnantes de la région opacifiée 117, qui sont essentiellement moins absorbantes des longueurs d’onde de l’infrarouge proche.
[0103] Si la lumière 126a comporte un rayonnement ultraviolet, par exemple ayant des longueurs d’onde comprises entre 300 et 390 nm (au lieu de, ou en plus du rayonnement infrarouge proche), une partie du rayonnement ultraviolet incident est absorbée par le pigment organique fluorescent. Lorsque la lumière détectée 128a est observée avec un récepteur de lumière approprié 129a tel que l’œil humain, la couche d’impression 121 semble de couleur vive en raison de la lumière visible fluorescente émise par la composition fluorescente. Le rayonnement fluorescent contraste vivement par rapport au fond blanc, mais non fluorescent des zones environnantes de la région opacifiée 117.
[0104] Dans certains modes de réalisation, une couche d’impression supplémentaire 122 est également imprimée directement au-dessus des couches d’opacification blanches 113 et 114, et par conséquent de la région opacifiée 117. Les deux couches d’impression 121 et 122 comprennent les mêmes charges d’un ou de plusieurs pigment(s) coloré(s).
Cependant, la couche d’impression 122 est exempte, à la fois, des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli et du pigment organique fluorescent. Malgré cette différence de composition, les couches d’impression 121 et 122 semblent de couleur essentiellement uniforme lorsqu’elles sont observées à la lumière du jour. Lorsqu’elles sont imprimées sous la même forme sur le substrat, un observateur percevra que les couches d’impression 121 et 122 sont des éléments essentiellement identiques d’un élément de design imprimé. Lorsque le billet de banque 100 est authentifié par irradiation avec une lumière incidente 126a comprenant une lumière infrarouge et/ou ultraviolette, toutefois, seule la couche d’impression 121 est détectable. Les couches d’impression 121 et 122 forment ainsi un élément de sécurité combiné sophistiqué. Dans une autre variante, la couche d’impression 122 comporte un seul des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli et du pigment organique fluorescent ; la couche d’impression 122 est ainsi détectable de manière masquée par un seul des procédés d’irradiation infrarouge et ultraviolette.
[0105] La couche d’impression 120 est imprimée directement sur le substrat 110 et est partiellement recouverte de la couche d’opacification 112. La couche d’impression 120 chevauche ainsi au moins partiellement la région opacifiée de « demi-fenêtre » 116 et chevauche au moins partiellement la fenêtre 115. Comme le montre la figure 1, la couche d’impression 120 est une couche continue recouvrant toute la zone de la demifenêtre 116 et de la fenêtre 115 ; cependant, on comprendra que la couche d’impression peut plutôt former des éléments de design ne recouvrant que des parties de chacune de ces régions.
[0106] En raison de la présence de la couche d’impression 120, le billet de banque 100 peut être authentifié par irradiation de la région de demi-fenêtre 116 avec la lumière incidente 126b de la source de lumière 127b et détection de la lumière 128b réfléchie et/ou émise par la couche d’impression 120 avec un récepteur de lumière 129b. Si la lumière 126b est (ou comporte) un rayonnement infrarouge proche, les zones de la demi-fenêtre 116 recouvertes de la couche d’impression 120 semblent sombres lorsqu’elles sont observées du côté non opacifié avec un récepteur de lumière approprié 129b tel qu’une caméra infrarouge. Si la lumière 126b comporte un rayonnement ultraviolet, la couche d’impression 120 semble de couleur vive lorsqu’elle est irradiée et observée du côté non opacifié, en raison de la lumière visible fluorescente émise par la composition fluorescente.
[0107] Le billet de banque 100 peut également être authentifié et/ou détecté par irradiation de la fenêtre 115 avec la lumière incidente 126c de la source de lumière 127c et détection de la lumière 128c transmise et/ou émise par la couche d’impression 120 avec le récepteur de lumière 129c. Si la lumière 126c est (ou comporte) un rayonnement infrarouge proche, les zones de la fenêtre 115 recouvertes de la couche d’impression 120 absorberont une partie du rayonnement, permettant ainsi la détection de la fenêtre avec un récepteur de lumière approprié 129c tel que des dispositifs de balayage infrarouge courants dans des machines de traitement de billets de banque. Si la lumière 126c comporte un rayonnement ultraviolet, la couche d’impression 120 semble de couleur vive à l’œil humain, soit observée en transmission (comme indiqué) soit en réflexion, en raison de la lumière visible fluorescente émise par le colorant organique fluorescent.
Exemples [0108] La présente invention est décrite en référence aux exemples suivants. Il faut comprendre que les exemples sont illustratifs de l’invention décrite ici et ne la limitent pas.
[0109] Matériaux et méthodes [0110] Des encres ont été préparées en combinant diverses solutions ou dispersions de composants, dont chacune a été obtenue auprès de fournisseurs commerciaux ou préparée avec des matériaux disponibles dans le commerce. La solution de liant comporte 40% en poids de liant polyuréthane dans un solvant (méthyléthylcétone ; MEK). La dispersion de Cs0j33WO3 comporte 30% en poids de Cs0j33WO3particulaire, avec une taille moyenne de cristallites de 300 nm, dispersé dans un solvant. La solution de réticulation contient un agent de réticulation à base d’isocyanate pour réticuler le liant. Des dispersions de toner, comprenant des pigments jaunes et bleus, contenaient environ 20% en poids (+- 10% en poids) de charges de pigment. La dispersion de pigment fluorescent a été obtenue en combinant 10% en poids de pigment Lumogen UV 560 fluorescent jaune, obtenu auprès de BASE, dans la solution de liant. Le noir de carbone et les solvants incluant la méthyléthylcétone (MEK), l’acétate d’éther méthylique de propylène glycol (PGMA) ont été obtenus auprès de fournisseurs commerciaux.
[0111] Les compositions d’encre ont été imprimées sur des substrats par une technique de revêtement par étalement sur un film de polypropylène transparent Clarity C, en utilisant un appareil de type RK K3030 Multicoater avec Meter Bar 2.
[0112] Les spectres d’absorption de substrats imprimés ont été mesurés en transmission en utilisant un spectromètre de type ELAME-S-VIS-NIR d’Ocean Optics, relié à des câbles à fibres optiques de type QP400-1-VIS-NIR et des lentilles de collimation de type 74-ACR. La source de lumière était une source de lumière de type Mikropack DH-200-BAL, également d’Ocean Optics.
[0113] Les substrats imprimés ont été inspectés avec un détecteur de faux billets de type DORS 1170, une machine d’inspection de billets de banque utilisée pour détecter, à la fois, les éléments UV et les éléments IR masqués. En mode de détection par IR, la machine irradie le substrat avec un rayonnement infrarouge et fait l’image du rayonnement réfléchi par le billet de banque avec une caméra infrarouge. L’image résultante est affichée sur un écran d’imagerie. En mode de détection par UV, la machine irradie le substrat avec un rayonnement UV et la fluorescence des matériaux activés par les UV est directement observée sur le substrat.
[0114] Exemple 1 [0115] Une série d’encres transparentes ont été formulées avec les compositions présentées dans le tableau 1 ci-dessous. Les encres dans cette série comportent des concentrations variables de Cs0j33WO3, conjointement avec un fluide porteur, un liant et un agent de réticulation.
[0116] [Tableaux 1]
| Numéro d’échantillon | 1-1 | 1-2 | 1-3 | 1-4 | 1-5 | 1-6 | 1-7 | 1-8 |
| Composant d’encre | % en poids | |||||||
| Solution de liant (40% en poids de polyuréthane) | 38,1 | 38,1 | 38,1 | 38,1 | 38,1 | 38,1 | 38,1 | 38,1 |
| Dispersion de Cs0,33WO3 (30% en poids de Cs o,33W03) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
| Solution de réticulation | 6,1 | 6,1 | 6,1 | 6,1 | 6,1 | 6,1 | 6,1 | 6,1 |
| Solvant | 55,8 | 50,8 | 45,8 | 40,8 | 35,8 | 30,8 | 25,8 | 20,8 |
| Total | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| (Matières solides de Cs o,33W03) | 0 | 1,5 | 3 | 4,5 | 6 | 7,5 | 9 | 10,5 |
| (Matières solides de liant) | 15,2 | 15,2 | 15,2 | 15,2 | 15,2 | 15,2 | 15,2 | 15,2 |
[0117] Les compositions d’encre ont ensuite été appliquées sous forme de couche (charge mouillée de 6 g/m2) sur un film de polypropylène orienté biaxialement, transparent, approprié pour être utilisé comme substrat de billet de banque. Après impression, les compositions d’encre ont été durcies et séchées dans un four pour produire des couches adhérées.
[0118] L’absorption des échantillons a ensuite été mesurée en transmission dans la plage allant de 450 à 1000 nm. Les résultats, à une plage de longueurs d’onde infrarouge typiques des machines de détection et d’authentification des billets de banque, sont présentés dans le tableau 2, et les spectres d’absorption complets des échantillons sélectionnés sont présentés dans la figure 2.
[0119] [T ableaux2]
| Numéro d’échantillo n imprimé avec de l’encre | 1-1 | 1-2 | 1-3 | 1-4 | 1-5 | 1-6 | 1-7 | 1-8 |
| Charge dans la couche d’impressio n | g/m2 | |||||||
| Matières solides de Cs0j33WO3 | 0 | 0,09 | 0,18 | 0,27 | 0,36 | 0,45 | 0,54 | 0,63 |
| Matières solides de liant | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 |
| Longueur d’onde (nm) | transmission (%) | |||||||
| 780 | 101,5 | 93,6 | 87,3 | 83,0 | 79,2 | 72,6 | 68,8 | 63,7 |
| 810,3 | 101,9 | 93,6 | 87,5 | 81,4 | 75,7 | 68,4 | 64,3 | 59,0 |
| 870,3 | 101,8 | 93,7 | 87,8 | 80,4 | 72,4 | 63,3 | 59,1 | 53,9 |
| 940,2 | 101,1 | 94,0 | 87,4 | 79,2 | 70,4 | 60,1 | 55,7 | 50,7 |
| 950,2 | 101,2 | 94,0 | 87,2 | 78,8 | 69,8 | 60,0 | 55,5 | 50,4 |
[0120] Il est évident que toutes les couches d’impression sont essentiellement non absorbantes dans la région visible (environ 390 nm à 700 nm). Cependant, les échantillons absorbent dans la région de l’infrarouge proche (700 à 1000 nm), le pouvoir d’absorption étant en corrélation avec la charge de Cs0j33WO3.
[0121] Exemple 2 [0122] Une série d’encres vertes ont été formulées avec les compositions présentées dans le tableau 3 ci-dessous. Cette série d’encres comportait des pigments jaunes et bleus pour fournir la coloration verte, et la quantité de matières solides de Cso-WCfdans les compositions a été augmentée dans la série afin d’étudier l’effet sur la couleur visible et l’absorption IR.
[0123] [Tableaux3]
| Numéro d’échantillon | 2-1 | 2-2 | 2-3 | 2-4 | 2-5 |
| Composant d’encre | % en poids | ||||
| Solution de liant (40% en poids de polyuréthane) | 19,5 | 19,5 | 19,5 | 19,5 | 19,5 |
| Dispersion de toner (environ 20% en poids de pigment) | 34,8 | 34,8 | 34,8 | 34,8 | 34,8 |
| Dispersion de CsOj33 WO3 (30% en poids de Cso^WOî) | 0 | 5,0 | 10,0 | 15,0 | 20,0 |
| Solution de réticulation | 6,0 | 6,0 | 6,0 | 6,0 | 6,0 |
| Solvant | 39,7 | 34,7 | 29,7 | 24,7 | 19,7 |
| Total | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| (Matières solides de Cso^WOî) | 0 | 1,5 | 3 | 4,5 | 6 |
| (Matières solides de pigments colorés) | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
| (Matières solides de liant) | 7,8 | 7,8 | 7,8 | 7,8 | 7,8 |
[0124] Les compositions d’encre ont ensuite été appliquées sous forme de couche (charge mouillée de 6 g/m2) sur un film de polypropylène orienté biaxialement, transparent, approprié pour être utilisé comme substrat de billet de banque. Après impression, les compositions d’encre ont été durcies et séchées dans un four pour produire des couches adhérées avec les compositions présentées dans le tableau 4. Les couches d’impression avaient une couleur verte claire vive lors de l’inspection visuelle.
[0125] [Tableaux4]
| Numéro d’échantillon imprimé avec de l’encre | 2-1 | 2-2 | 2-3 | 2-4 | 2-5 |
| Charge dans la couche d’impression | g/m2 | ||||
| Matières solides de Cs0j33WO3 | 0 | 0,09 | 0,18 | 0,27 | 0,36 |
| Pigments colorés | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
| Liant | 0,47 | 0,47 | 0,47 | 0,47 | 0,47 |
[0126] L’absorption de lumière des échantillons a ensuite été mesurée dans la plage allant de 450 à 1000 nm. Les spectres d’absorption des échantillons sont présentés dans la figure
3.
[0127] Les spectres de tous les échantillons sont similaires dans le spectre visible, le revêtement ayant un pic de transmission à environ 540 nm (c’est-à-dire la lumière verte). Dans le spectre infrarouge proche (700 à 1000 nm), les couches d’impression sont absorbantes en fonction de la charge de Cs0j33WO3. Avec des charges de 0,09 g/m2 de Cs o,33W03ou moins, une faible absorption de la lumière infrarouge a été évidente. Une charge de 0,18 g/m2 de Cs0j33WO3 ou plus dans la couche d’impression a fourni plus de 15% d’absorption dans l’infrarouge proche dans cette série.
[0128] Exemple 3 [0129] Une série d’encres vertes ont été formulées avec les compositions présentées dans le tableau 5 ci-dessous. Cette série d’encres comportait des pigments jaunes et bleus pour fournir la coloration verte, et la quantité de pigment Lumogen UV 560 dans la composition a été augmentée dans la série.
[0130] [Tableaux5]
| Numéro d’échantillon | 3-1 | 3-2 | 3-3 | 3-4 | 3-5 | 3-6 |
| Composant d’encre | % en poids | |||||
| Solution de liant (40% en poids de polyuréthane) | 19,5 | 17 | 14,5 | 12 | 9,5 | 7 |
| Dispersion de toner (environ 20% en poids de pigment) | 34,8 | 34,8 | 34,8 | 34,8 | 34,8 | 34,8 |
| Dispersion de Cs0>33 WO3 (30% en poids de Cs0,33WO3) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Dispersion de pigment fluorescent (10% en poids de pigment Lumogen UV 560 ; 40% en poids de polyuréthane) | 0 | 5,0 | 10,0 | 15,0 | 20,0 | 25,0 |
| Solution de réticulation | 6,0 | 6,0 | 6,0 | 6,0 | 6,0 | 6,0 |
| Solvant | 39,7 | 37,2 | 34,7 | 32,2 | 29,7 | 27,2 |
| Total | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| (Matières solides de Cs0,33WO3) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| (Pigment Lumogen UV 560) | 0 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 |
| (Pigments colorés) | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
| (Matières solides de liant) | 7,8 | 8,8 | 9,8 | 10,8 | 11,8 | 12,8 |
[0131] Les compositions d’encre ont ensuite été appliquées sous forme de couche (charge mouillée de 6 g/m2) sur un film de polypropylène orienté biaxialement, transparent, approprié pour être utilisé comme substrat de billet de banque. Après impression, les compositions d’encre ont été durcies et séchées dans un four pour produire des couches adhérées avec les compositions présentées dans le tableau 6. Les encres imprimées avaient une couleur verte claire vive lors de l’inspection visuelle.
[0132] [Tableauxô]
| Numéro d’échantillo n imprimé avec de l’encre | 3-1 | 3-2 | 3-3 | 3-4 | 3-5 | 3-6 |
| Charge dans la couche d’impression | g/m2 | |||||
| Matières solides de CSo,33W03 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Pigment Lumogen | 0 | 0,03 | 0,06 | 0,09 | 0,12 | 0,15 |
| Pigments colorés | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
| Liant | 0,47 | 0,53 | 0,59 | 0,65 | 0,71 | 0,77 |
[0133] L’absorption de lumière des échantillons a ensuite été mesurée dans la plage allant de 450 à 1000 nm. Les spectres d’absorption des échantillons sont présentés dans la figure
4.
[0134] Le pigment Lumogen a atténué la transmission de la lumière à travers la couche d’impression sur tout le spectre, c’est-à-dire dans la plage allant de 450 à 1000 nm, mais n’a pas fourni d’absorption sélective du rayonnement visible ou infrarouge.
[0135] Exemple 4 [0136] Une série d’encres vertes ont été formulées avec les compositions présentées dans le tableau 7 ci-dessous. Cette série d’encres comportait des pigments jaunes et bleus pour fournir la coloration verte, et la quantité de matières solides de CS033WO3 et de pigment Lumogen UV 560 dans la composition a été variée dans la série afin d’étudier l’effet sur la couleur visible et l’absorption IR.
[0137] [Tableaux?]
| Numéro d’échantillon | 4-1 | 4-2 | 4-3 | 4-4 | 4-5 | 4.6 | 4.7 | 4.8 | 4.9 |
| Composant d’encre | % en poids | ||||||||
| Solution de liant (40% en poids de polyuréthane) | 14 | 11,5 | 7 | 14 | 11,5 | 7 | 14 | 10,5 | 7 |
| Dispersion de toner (environ 20% en poids de pigment) | 34,8 | 34,8 | 34,8 | 34,8 | 34,8 | 34,8 | 34,8 | 34,8 | 34,8 |
| Dispersion de Cs0>33 WO3 (30% en poids de Cs0j33WO3 ) | 7,0 | 7,0 | 7,0 | 14,0 | 14,0 | 14,0 | 21,0 | 21,0 | 21,0 |
| Dispersion de pigment fluorescent (10% en poids de Lumogen UV 560 ; 40% en poids de polyuréthane) | 7,0 | 14,0 | 21,0 | 7,0 | 14,0 | 21,0 | 7,0 | 14,0 | 21,0 |
| Solution de réticulation | 6,0 | 6,0 | 6,0 | 6,0 | 6,0 | 6,0 | 6,0 | 6,0 | 6,0 |
| Solvant | 31,2 | 26,7 | 24,2 | 24,2 | 19,7 | 17,2 | 17,2 | 13,7 | 12,2 |
| Total | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| (Matières solides de Cs0j33WO3) | 2,1 | 2,1 | 2,1 | 4,2 | 4,2 | 4,2 | 6,3 | 6,3 | 6,3 |
| (Colorant Lumogen) | 0,7 | 1,4 | 2,1 | 0,7 | 1,4 | 2,1 | 0,7 | 1,4 | 2,1 |
| (Pigments colorés) | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
| (Matières solides de liant) | 8,4 | 10,2 | 11,2 | 8,4 | 10,2 | 11,2 | 8,4 | 9,8 | 11,2 |
[0138] Les compositions d’encre ont ensuite été appliquées sous forme de couche (charge mouillée de 6 g/m2) sur un film de polypropylène orienté biaxialement, transparent, approprié pour être utilisé comme substrat de billet de banque. Après impression, les compositions d’encre ont été durcies et séchées dans un four pour produire des couches adhérées avec les compositions présentées dans le tableau 8. Les encres imprimées avaient une couleur verte claire vive lors de l’inspection visuelle.
[0139] [Tableaux8]
| Numéro d’échantil-lon | 4-1 | 4-2 | 4-3 | 4-4 | 4-5 | 4.6 | 4.7 | 4.8 | 4.9 |
| Charge dans la couche d’impression | g/m2 | ||||||||
| Matières solides de Cs 0,33WO3 | 0,13 | 0,13 | 0,13 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,38 | 0,38 | 0,38 |
| Pigment Lumogen | 0,042 | 0,084 | 0,126 | 0,042 | 0,084 | 0,126 | 0,042 | 0,084 | 0,126 |
| Pigments colorés | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
| Liant | 0,50 | 0,61 | 0,67 | 0,50 | 0,61 | 0,67 | 0,50 | 0,59 | 0,67 |
[0140] L’absorption de lumière des échantillons a ensuite été mesurée dans la plage allant de 450 à 1000 nm. Les spectres d’absorption des échantillons (avec des comparaisons sélectionnées avec des échantillons de l’exemple 3) sont présentés dans les figures 5 à 7.
[0141] Les spectres de tous les échantillons sont similaires dans le spectre visible, le revêtement ayant un pic de transmission à environ 540 nm (c’est-à-dire la lumière verte). Dans le spectre infrarouge proche (700 à 1000 nm), les couches d’impression sont essentiellement plus absorbantes lorsqu’elles contiennent du Cs0j33WO3, pour les couches d’impression contenant le pigment Lumogen UV 560 à des charges comprises dans la plage testée allant d’environ 0,03 g/m2 à environ 0,13 g/m2.
[0142] Exemple 5 [0143] Les substrats revêtus ayant des couches d’impression produites en utilisant des échantillons d’encre 1-1 à 1-8, 2-1 à 2-5, 3-1 à 3-6 et 4-1 à 4-9 ont ensuite été placés sur un fond blanc et inspectés avec un détecteur de faux billets de type DORS 1170, une machine d’inspection de billets de banque utilisée pour détecter les éléments UV et IR masqués.
[0144] Lorsque les substrats revêtus de couches d’impression contenant du Cs0j33WO3ont été irradiés avec un rayonnement infrarouge et observés en réflexion avec la caméra IR, les couches d’impression semblaient sombres sur l’écran d’affichage du dispositif de type DORS 110. Dans les séries 1-1 à 1-8, par exemple, le degré d’obscurité (c’est-à-dire la noirceur lorsqu’elle est observée sur l’échelle d’affichage en tant qu’imagé en échelle de gris) correspondait à la charge de Cs0j33WO3dans la couche d’impression.
[0145] En comparaison, les couches d’impression dépourvues du composant Cs0j33WO3, telles que celles produites à partir des encres 3-1 à 3-6, ne semblaient pas essentiellement plus sombres par rapport aux régions non revêtues du substrat.
[0146] De manière surprenante, la présence de pigments, y compris le pigment fluorescent qui semblait en transmission atténuer la lumière, n’interférait pas avec la capacité de Cs0j33WO3particulaire d’absorber sélectivement le rayonnement infrarouge. Ainsi, les couches d’impression des séries d’encre 4-1 à 4-9 étaient visiblement assombries lorsqu’elles étaient observées dans le dispositif de type DORS 110, l’obscurité n’étant en corrélation qu’avec la charge du composant Cs0j33WO3.
[0147] Lorsque les substrats revêtus de couches d’impression contenant le pigment Lumogen UV 560 ont été irradiés avec la lumière UV du dispositif de type DORS 1170, les couches d’impression étaient fluorescentes vivement avec une lumière visible jaune vif. La fluorescence n’a pas été altérée par la présence d’autres pigments absorbant la lumière dans les couches d’impression, y compris les pigments colorés et Cs0j33WO3 particulaire.
[0148] Exemple 6 [0149] Un billet de banque de test avec une région opacifiée blanche a été préparé par héliogravure séquentielle de couches d’opacification superposées d’une composition de revêtement à pigment TiO2 sur un film de polypropylène orienté biaxialement, transparent (deux couches sur un côté ; trois couches sur le côté opposé).
[0150] Une couche d’impression a ensuite été imprimée au-dessus des couches d’opacification sur un côté, sous la forme d’un ours polaire, en utilisant une encre ayant la composition de l’échantillon 4.6 (produite dans l’exemple 4). Un deuxième indice d’ours polaire a été imprimé à proximité sur la région opacifiée en utilisant une encre avec les mêmes charges de pigments jaunes et bleus, mais ne contenant ni le composant Cs0j33WO3ni le composant Lumogen UV 560. Les deux couches d’impression ont ensuite été durcies et séchées dans un four. Les deux indices d’ours polaire avaient un aspect similaire lorsqu’ils sont observés à la lumière du jour : les deux étaient clairement visibles en coloration verte sur le fond blanc.
[0151] Le billet de banque de test a ensuite été inspecté avec un détecteur de faux billets de type DORS 1170, une machine d’inspection de billets de banque utilisée pour détecter les éléments UV et IR masqués. Lorsque le billet de banque a été irradié avec un rayonnement infrarouge et observé en réflexion, le premier ours polaire était clairement visible en tant qu’indicé sombre sur l’écran d’affichage du dispositif de type DORS 110. En revanche, le deuxième ours polaire n’était pas clairement visible avec la caméra IR. Lorsque le billet de banque a été irradié avec la lumière UV du dispositif de type DORS 1170, le premier ours polaire était fluorescent vivement avec une lumière visible jaune vif, tandis que le deuxième ours polaire semblait terne en raison de l’absence de composant fluorescent.
[0152] Exemple 7 [0153] Deux encres vertes contenant du noir de carbone ont été formulées avec les compositions présentées dans le tableau 9 ci-dessous. Cette série d’encres comporte des pigments jaunes et bleus pour fournir la coloration verte. Les échantillons avec du noir de carbone (échantillons 5-1 et 5-2) ont été comparés à des échantillons contenant les mêmes colorants mais Cs0j33WO3à la place du noir de carbone (échantillons 2-3 et 2-5 ; comme préparés dans l’exemple 2).
[0154] [Tableaux9]
| Numéro d’échantillon | 5-1 | 5-2 | 2-3 | 2-5 |
| Composant d’encre | % en poids | |||
| Solution de liant (40% en poids de polyuréthane) | 19,0 | 19,0 | 19,5 | 19,5 |
| Dispersion de toner (environ 20% en poids de pigment) | 34,8 | 34,8 | 34,8 | 34,8 |
| Noir de carbone | 1,0 | 3,0 | 0 | 0 |
| Dispersion de Cs o,33W03 (30% en poids de Cs0j33WO 3) | 0 | 0 | 10,0 | 20,0 |
| Solution de réticulation | 6,0 | 6,0 | 6,0 | 6,0 |
| Solvant | 39,2 | 37,2 | 29,7 | 19,7 |
| Total | 100 | 100 | 100 | 100 |
| (Matières solides de Cs0j33WO3) | 0 | 0 | 3 | 6 |
| (Matières solides de noir de carbone) | 1 | 3 | 0 | 0 |
| (Pigments colorés) | 7 | 7 | 7 | 7 |
| (Matières solides de liant) | 7,6 | 7,6 | 7,8 | 7,8 |
[0155] Les compositions d’encre ont ensuite été appliquées sous forme de couche (charge mouillée de 6 g/m2) sur un film de polypropylène orienté biaxialement, transparent, approprié pour être utilisé comme substrat de billet de banque. Après impression, les compositions d’encre ont été durcies et séchées pour produire des couches adhérées avec les compositions présentées dans le tableau 10. Les couches imprimées contenant du noir de carbone (en particulier celles imprimées avec de l’encre contenant 3% en poids de noir de carbone) avaient un aspect « sale » vert olive, par rapport à la couleur verte claire vive des couches d’impression contenant Cs0j33WO3.
[0156] [Tableaux 10]
| Numéro d’échantillon | 5-1 | 5-2 | 2-4 | 2-5 |
| Charge dans la couche d’impression | g/m2 | |||
| Matières solides de Cs0j33WO3 | 0 | 0 | 0,18 | 0,36 |
| Noir de carbone | 0,06 | 0,18 | 0 | 0 |
| Pigments colorés | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
| Liant | 0,46 | 0,46 | 0,46 | 0,46 |
[0157] Les substrats revêtus ayant des couches d’impression produites en utilisant les échantillons d’encre 5-1, 5-2, 2-4 et 2-5 ont ensuite été placés sur un fond blanc et inspectés avec le détecteur de faux billets de type DORS 1170. La couche d’impression de l’échantillon 5-2, ayant une charge de 0,18 g/m2, a produit un aspect suffisamment sombre lorsqu’elle était observée en réflexion avec la caméra infrarouge, tandis que la couche d’impression de l’échantillon 5-1 ayant une plus faible charge de noir de carbone n’absorbait pas l’IR de manière satisfaisante. En revanche, les couches d’impression des deux échantillons 2-4 et 2-5 offraient un excellent pouvoir absorbant dans l’infrarouge, mais avec peu ou pas d’effet visuel délétère sur la coloration verte.
[0158] L’homme du métier comprendra que l’invention décrite ici peut subir des variations et des modifications autres que celles spécifiquement décrites. Il est entendu que l’invention comporte toutes ces variations et modifications qui peuvent relever de l’esprit et de l’étendue de la présente invention.
[0159] Les futures demandes de brevet peuvent être déposées en Australie ou à l’étranger sur la base de la présente demande ou revendiquant la priorité de celle-ci. Il doit être entendu que les revendications provisoires suivantes sont fournies à titre d’exemple uniquement, et ne sont pas destinées à limiter l’étendue de ce qui peut être revendiqué dans une telle application future. Des éléments peuvent être ajoutés ou omis ultérieurement dans les revendications provisoires afin de définir ou de redéfinir davantage l’invention ou une invention quelconque.
Claims (1)
-
Revendications [Revendication 1] Élément de sécurité sur un substrat pour un document de sécurité, l’élément de sécurité comprenant une ou plusieurs couche(s) d’impression sur le substrat, où au moins une première couche d’impression comprend : une composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli ; et une composition fluorescente comprenant un pigment ou un colorant fluorescent capable d’émettre une lumière visible lorsqu’il est irradié avec un rayonnement ultraviolet. [Revendication 2] Élément de sécurité selon la revendication 1, dans lequel la composition fluorescente est présente dans la première couche d’impression à une charge comprise entre environ 0,01 g/m2 et 0,5 g/m2, et le pigment fluorescent est présent dans la première couche d’impression à une charge comprise entre environ 0,03 g/m2 et 0,3 g/m2, de préférence entre 0,03 g/m2 et 0,15 g/m2. [Revendication 3] Élément de sécurité selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le pigment ou le colorant fluorescent émet une lumière visible lorsqu’il est irradié avec un rayonnement ultraviolet dans la plage allant de 300 nm à 390 nm, de préférence de 365 nm. [Revendication 4] Élément de sécurité selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la première couche d’impression comprend en outre au moins un agent colorant, l’au moins un agent colorant comprenant un ou plusieurs pigment(s) coloré(s), où le ou les plusieurs pigment(s) coloré(s) est/sont présent(s) dans la première couche d’impression à une charge comprise entre environ 0,3 g/m2 et environ 1,2 g/m2, de préférence entre 0,3 g/m2 et 0,6 g/m2. [Revendication 5] Élément de sécurité selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant au moins une deuxième couche d’impression, où la deuxième couche d’impression comprend l’au moins un agent colorant mais est essentiellement exempte d’au moins une composition choisie parmi la composition absorbant l’infrarouge et la composition fluorescente. [Revendication 6] Élément de sécurité selon la revendication 5, dans lequel l’au moins un agent colorant est présent dans la première couche d’impression et la deuxième couche d’impression à des charges suffisamment similaires de sorte que la première couche d’impression et la deuxième couche d’impression apparaissent uniformément colorées lorsqu’elles sont observées à la lumière du jour. [Revendication 7] Elément de sécurité selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli est un oxyde de tungstène dopé au césium, ayant la formule CsxWO3, où x est compris entre 0,2 et 0,4 et est de préférence d’environ 0,33, où les particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli ont une taille moyenne de particules inférieure à 1000 nm, et de préférence inférieure à environ 350 nm, où l’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli est présent dans la première couche d’impression à une charge comprise entre environ 0,05 g/m2 et environ 1 g/m2, de préférence entre environ 0,1 g/m2 et environ 0,6 g/m2. [Revendication 8] Elément de sécurité selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli est présent à une charge suffisante pour absorber au moins 10% d’une intensité d’au moins une longueur d’onde d’un rayonnement infrarouge, de préférence d’un rayonnement infrarouge proche. [Revendication 9] Elément de sécurité selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la première couche d’impression comprend en outre un liant polymère réticulé. [Revendication 10] Elément de sécurité selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel l’élément de sécurité a un premier aspect visuel sous lumière visible, un deuxième aspect visuel lorsqu’il est irradié avec une lumière UV et un troisième aspect visuel lorsqu’il est irradié avec une lumière IR, où les premier, deuxième et troisième aspects sont différents les uns des autres. [Revendication 11] Encre pour former l’élément de sécurité selon l’une quelconque des revendications 1 à 10 sur un document de sécurité, l’encre comprenant : un fluide porteur ; une composition absorbant l’infrarouge comprenant des particules d’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli ; et une composition fluorescente comprenant un pigment ou un colorant fluorescent capable d’émettre une lumière visible lorsqu’il est irradié avec un rayonnement ultraviolet. [Revendication 12] Encre selon la revendication 11, dans laquelle la composition fluorescente est présente dans l’encre à une charge comprise entre environ 0,1% en poids et 10% en poids, où la composition fluorescente est constituée du pigment fluorescent, le pigment fluorescent étant présent [Revendication 13] [Revendication 14] [Revendication 15] dans l’encre à une charge comprise entre environ 0,5% en poids et 5% en poids, de préférence entre 0,5% en poids et 2,5% en poids.Encre selon la revendication 11 ou 12, comprenant en outre au moins un agent colorant, où l’au moins un agent colorant comprend un ou plusieurs pigment(s) coloré(s), le ou les plusieurs pigment(s) coloré(s) est/sont présent(s) dans l’encre à une charge comprise entre environ 5% en poids et environ 20% en poids, de préférence entre 5% en poids et 10% en poids.Encre selon l’une quelconque des revendications 11 à 13, dans laquelle l’oxyde de tungstène dopé ou en phase Magnéli est un oxyde de tungstène dopé au césium, et est présent dans l’encre à une charge comprise entre environ 1% en poids et environ 15% en poids, de préférence entre 2% en poids et 10% en poids.Encre selon l’une quelconque des revendications 11 à 14, dans laquelle l’encre est appliquée à un poids de couche mouillée allant d’environ 2 g/ m2 à environ 10 g/m2, par exemple d’environ 6 g/m2.
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