FR3105087A1 - Structure de sécurité multicouches à usage fiduciaire et document de sécurité qui en fait usage - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne notamment une structure (S) de sécurité multicouches à usage fiduciaire, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins trois couches distinctes et superposées, respectivement désignées première couche supérieure (1), deuxième couche intermédiaire (2) et troisième couche (3), - ladite première couche (1) étant optiquement variable, c'est-à-dire présentant des couleurs différentes selon l’angle d’observation ou d’illumination en lumière réfléchie sur fond sombre, et étant transparente ou quasi-transparente sur fond clair ; - ladite deuxième couche intermédiaire (2) incorporant au moins un matériau thermochromique qui présente une première couleur sombre constituant ainsi ledit fond sombre, et est opaque dans une première gamme de températures, et devient au moins partiellement transparent à une température hors de ladite première gamme de température ; - ladite troisième couche (3) étant formée d'au moins un motif (30,31) de couleur sombre constituant ainsi ledit fond sombre, ainsi qu'un matériau support transparent ou translucide. Figure pour l’abrégé : figure 1
Description
DOMAINE TECHNIQUE GENERAL
La présente invention se situe dans le domaine général des structures de sécurité à usage fiduciaire et des documents de sécurité tels que les billets de banque.
ETAT DE LA TECHNIQUE
La production d’éléments de sécurité tels que des fils de sécurité impliquant des couches ou impressions de matières thermochromiques révélant des effets optiques variables ou des inscriptions ou des images cachées par perte de la couleur, du fait des calories transmises à l'élément de sécurité par apport de chaleur, notamment lorsqu'on le touche, est connue et décrite dans plusieurs brevets.
Ainsi, dans EP 0608078, on a affaire à un fil de sécurité à utiliser dans des articles de sécurité, ce fil comprenant un substrat ayant un revêtement sur une ou sur ses deux faces opposées. Le revêtement contient un matériau thermochromique choisi parmi les pigments et les colorants dont la matière passe d'un statut coloré à un statut incolore lorsqu'il est soumis à une température supérieure à sa température d'activation.
Dans EP 1161352 est décrit un élément de sécurité pour une utilisation avec des matériaux de sécurité. Il comporte une première couche transparente, sur laquelle est appliqué au moins un dispositif optiquement variable. Sur la face opposée de cette première couche sont appliqués des marquages, lesquels sont revêtus d'un enduit thermochromique. L'enduit thermochromique comprend une matière thermochromique qui est colorée lorsque la température de cet enduit est en dessous d'une température d'activation, laquelle couleur masque substantiellement les marquages et améliore la visibilité du dispositif optiquement variable. La matière thermochromique devient incolore au-dessus de ladite température d'activation, de manière à révéler les marquages, et rend le dispositif optiquement variable substantiellement invisible dans la lumière réfléchie.
Dans WO 2009/106242 est décrit le principe de l’image cachée. Il s'agit ici d'un élément de sécurité comportant au moins une couche d'encre thermochromique, laquelle comprend une première information, qui n'est normalement pas visible, mais qui le devient grâce à un premier type d'apport de chaleur. L'encre thermochromique couvre en outre une seconde information qui n'est normalement pas visible. Toutefois, cette seconde information peut être vue grâce à un second type d'apport de chaleur.
Dans DE102015005448 sont décrits des moyens pour protéger des matériaux thermochromiques encapsulés et sensibles aux UV, en faisant usage de couches de protection colorées.
Enfin, dans EP 2307615, on a affaire à un élément de sécurité comprenant des cristaux liquides cholestériques qui permettent d'obtenir un effet de changement de couleur (en anglais "colorshift"), et au moins un composé thermo / photochromique.
Dans le cadre de l’utilisation de matériaux thermochromiques notamment encapsulés et de couleur foncée, par exemple de couleur noire à une première température T1 correspondant à la température ambiante, et perdant leur couleur sous l’influence d’une température T2 correspondant à une température plus élevée due à une manipulation manuelle (par exemple une température de 31°C), et plus particulièrement dans le but de combiner un effet visuel impliquant la révélation d’une image cachée, on ne tient pas compte de l’opacité de la couche thermochromique.
Ainsi, malgré la couleur noire à la température T1 et afin de dissimuler l'image cachée, il peut être nécessaire de déposer une couche thermochromique très épaisse, ce qui peut poser des problèmes en termes d’épaisseur sur le produit fini et de rentabilité économique.
Par ailleurs, l'application de couches barrières aux UV, telle que décrite dans l’art antérieur, nécessite une étape de transformation supplémentaire et occasionne une augmentation d’épaisseur sur le produit fini.
La présente invention a pour but de pallier au moins un des problèmes identifiés ci-dessus.
En d'autres termes, elle vise à proposer une structure de sécurité multicouches à usage fiduciaire qui renferme une image cachée et un matériau thermochromique, dans laquelle l'image cachée n'est aucunement visible, dans un premier état dans lequel le matériau thermochromique est opaque.
PRESENTATION DE L'INVENTION
A cet effet, l'invention concerne en premier lieu une structure de sécurité multicouches à usage fiduciaire, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins trois couches distinctes et superposées, respectivement désignées première couche supérieure, deuxième couche intermédiaire et troisième couche,
- ladite première couche étant optiquement variable, c'est-à-dire présentant des couleurs différentes selon l’angle d’observation ou d’illumination en lumière réfléchie sur fond sombre, et étant transparente ou quasi-transparente sur fond clair ;
- ladite deuxième couche intermédiaire incorporant au moins un matériau thermochromique qui présente une première couleur sombre constituant ainsi ledit fond sombre, et est opaque dans une première gamme de températures, et devient au moins partiellement transparent à une température hors de ladite première gamme de température ;
- ladite troisième couche étant formée d'au moins un motif de couleur sombre constituant ainsi ledit fond sombre,
ainsi qu'un matériau support transparent ou translucide.
Grâce à ces caractéristiques, on obtient une structure qui renferme une image cachée laquelle n'est révélée que lorsque le matériau thermochromique perd sa couleur initiale, et ce sans augmentation particulière de l'épaisseur de ce matériau.
Par l'expression «couleur sombre», on entend, dans l'ensemble de la présente demande, une couleur apte à rendre visible ladite première couche.
Ladite deuxième couche intermédiaire constitue ledit fond sombre dans ladite première gamme de température et ledit motif de la troisième couche constitue ledit fond sombre hors de ladite première gamme de températures.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou selon une combinaison quelconque :
- ladite première couche forme également barrière aux rayonnements ultraviolets ;
- ladite première couche est formée d'une première épaisseur de paillettes de mica synthétique avec dépôt de Sn02 et Ti02 et d'une seconde épaisseur d'un matériau barrière aux rayonnements ultraviolets ;
- à ladite première gamme de températures, ladite deuxième couche intermédiaire est opaque ;
- elle comporte une autre couche incorporant au moins un matériau thermochromique, ladite troisième couche étant située entre ladite deuxième couche intermédiaire et ladite autre couche ;
- elle comporte au moins une couche additionnelle blanche et semi-opaque ;
- elle comporte au moins une couche additionnelle constituée d'adhésif qui constitue une couche externe, c'est à dire disposée au-dessus ou au-dessous des autres couches ;
- elle comporte deux couches additionnelles constituées d'adhésif, qui s'étendent à l'opposé l'une de l'autre ;
- ledit adhésif est blanc et semi-opaque ;
- ladite première couche incorpore des paillettes de mica synthétique avec dépôt de Sn02 et Ti02 ;
- lesdites paillettes de mica synthétique avec dépôt de Sn02 et Ti02 ont une caractéristique granulométrique D50 comprise entre 10 et 30, de préférence entre 18 et 23 micromètres ;
- ladite première couche incorpore des cristaux liquides cholestériques ;
- ledit matériau support est en matière plastique telle que du téréphtalate de polyéthylène ou du polypropylène bi-orienté ;
- ledit motif est un motif imprimé ou un motif résultant d'une métallisation ou d'une démétallisation ;
- ledit motif est au moins partiellement, de préférence totalement, recouvert par ladite deuxième couche intermédiaire ;
- elle se présente sous la forme d'un bandeau, d'un fil de sécurité ou d'un film.
Quand la troisième couche est constituée d'un motif imprimé, alors cette troisième couche est réduite à sa plus simple expression, ce qui signifie qu'elle consiste uniquement en ce motif.
Un autre aspect de l'invention est relatif à un document de sécurité caractérisé par le fait qu'il intègre au moins une structure selon l'une des caractéristiques précédentes.
Elle se rapporte aussi à un document de sécurité tel qu'un billet de banque, qui comprend une matière plastique, dont une partie constitue ledit matériau support de la structure selon l’une des caractéristiques précédentes.
DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, qui en représentent, à titre indicatif mais non limitatif, différents modes de réalisation possibles.
Sur ces dessins :
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Les figures annexées ont pour fonction principale d'être informatives. Dans ces conditions, les échelles de dimensions des différents éléments décrits ci-après ne sont aucunement respectées.
La figure 1 illustre une première forme de réalisation possible de la structure selon l'invention.
Il s'agit ici d'un bandeau de sécurité S, mais il pourrait s'agir d'un fil de sécurité, d'un film de forme quelconque, d’un patch, etc.
Conformément à l'invention, cette structure de sécurité à usage fiduciaire comporte au moins trois couches distinctes et superposées, respectivement désignées première couche supérieure, deuxième couche intermédiaire et troisième couche.
A la figure 1, ces couches sont respectivement référencées 1, 2 et 3.
La première couche 1 est optiquement variable, ce qui signifie qu'elle présente des couleurs différentes selon l’angle d’observation ou d’illumination, lorsque la couche qui s'étend au-dessous d'elle présente une teinte (couleur) sombre. En revanche, ladite première couche est transparente ou sensiblement transparente lorsque la couche qui s'étend au-dessous d'elle présente une teinte claire.
Selon un mode de réalisation, cette couche est formée de cristaux liquides cholestériques.
En variante avantageuse, la première couche incorpore des paillettes de mica synthétique avec dépôt de Sn02et Ti02, notamment avec une caractéristique granulométrique D50 comprise entre 10 et 30, de préférence entre 18 et 23 micromètres.
Le paramètre D50 signifie que 50% des paillettes rentrent dans la fourche de valeurs indiquée ci-dessus.
Une telle couche présente différentes couleurs selon l’angle d’observation ou d’illumination lorsque la couche qui s'étend au-dessous d'elle présente une teinte sombre. En revanche, une telle couche est transparente ou sensiblement transparente lorsque la couche qui s'étend au-dessous d'elle présente une teinte claire.
Selon un mode de réalisation particulier, la première couche forme une barrière aux rayonnements ultraviolets. A cette fin, ladite couche 1 incorpore, en plus des cristaux liquides et/ou des paillettes de mica synthétique avec dépôt de Sn02et Ti02, au moins un composé ayant cette capacité de former une barrière aux rayonnements ultraviolets, par exemple un dioxyde de titane particulaire et/ou une triazine.
Dans la variante représentée à la figure 2, ces deux fonctions sont dissociées. Plus précisément, la première couche 1 est formée d'une première épaisseur 10 de cristaux liquides cholestériques, qui s'étend au-dessus d'une seconde épaisseur 11 d'un dioxyde de titane particulaire ayant la capacité de former une barrière aux rayonnements ultraviolets.
Dans les deux modes de réalisation, la fonction de cette barrière est de protéger la couche intermédiaire 2 décrite ci-dessous.
La deuxième couche intermédiaire 2 incorpore au moins un matériau thermochromique qui présente une première couleur et est opaque dans une première gamme de températures et devient au moins partiellement transparent à partir d'une température hors de ladite gamme de température.
Par exemple, ladite première gamme de températures est celle qui englobe des températures ambiantes habituelles et ce dans des conditions normales d'utilisation du document de sécurité dans lequel la structure S est destinée à être incorporée, ce qui englobe les températures négatives ainsi que les températures positives jusqu'à par exemple 25°C.
Toujours à titre d'exemple, la température à partir de laquelle la couche devient au moins partiellement transparente est de l'ordre de 31°C. Cette température est notamment atteinte par exemple par contact avec le corps d'un individu (doigts, paume), un objet chaud ou une source de chauffage.
Afin de renforcer le caractère opaque de la deuxième couche 2, on peut y incorporer un agent opacifiant, par exemple du dioxyde de titane.
La troisième couche 3 est formée d'au moins un motif de couleur sombre. Il s'agit d'un motif de forme quelconque consistant par exemple en des caractères alphabétiques et/ou numérique, d'un dessin, etc.
Cet au moins un motif est confectionné avec tout type d'encre utilisée dans le domaine de l'impression fiduciaire. Il peut être également réalisé par métallisation et/ou démétallisation.
Par ailleurs, cet au moins un motif peut être formé en positif ou en négatif.
Dans les modes de réalisation représentés sur les figures, cette troisième couche 3 repose sur un matériau support 4 transparent ou translucide qui est disposé sous ladite troisième couche.
Dans un mode de réalisation différent, ce matériau support 4 peut être intercalé entre deux des trois couches 1, 2 et 3 ou même au-dessus de la couche 1.
Le placement de ce matériau support n'est pas capital dans la mesure où les couches 1 à 3 précitées peuvent être placées par les techniques, notamment d’impression, fiduciaires courantes les unes sur les autres d'un côté de ce matériau support, ou réparties de part et d'autre de ce dernier.
Bien que cela ne soit pas obligatoire, la structure S comporte avantageusement au moins une couche additionnelle constituée d'adhésif qui constitue une couche externe, c'est à dire disposée au-dessus ou au-dessous des autres couches.
La présence d'un tel adhésif est destinée à faciliter l'incorporation de la structure S au sein d'un document de sécurité tel qu'un billet de banque.
En variante, le matériau support 4 de la structure S est le substrat d’un document de sécurité. Ledit substrat est par exemple fibreux, notamment cellulosique, ou synthétique, notamment polymère.
Aux figures 1 et 2, la couche d'adhésif 5 est placée sous le matériau support. Toutefois, dans une variante non représentée, elle pourrait être placée au-dessus de la couche 1.
On peut même envisager deux couches 5 d'adhésif constituant ainsi des couches externes de la structure S.
La couche d’adhésif peut être opacifiante (c'est à dire blanche et semi-opaque) ou non.
Dans le cas d’une couche opacifiante, celle-ci est semi-opaque afin de permettre la vision des « cleartext » (c'est à dire des motifs sombres) en lumière transmise (la couche thermochromique 2 étant dans son état transparent). De plus, elle doit masquer les motifs 3 en lumière réfléchie (notamment au verso).
En variante, la couche 5 est remplacée par une couche 5’ (non représentée) opacifiante telle que décrite ci-avant, et non-adhésive.
A la figure 3 est représenté un exemple de réalisation d'une structure S selon l'invention, qui a ici la forme d'un bandeau. Ce bandeau est représenté alors que l'on a porté la couche 2 incorporant un matériau thermochromique à une température telle que ce matériau est devenu transparent.
Ainsi, les motifs 3 sont révélés. Dans cet exemple, il s'agit d'un premier motif 30 qui a la forme d'un visage féminin et d'un second motif 31 formé du nombre "100".
A titre purement indicatif est donné ci-après un exemple de réalisation des différentes couches de la structure S selon l'invention, sous la forme de tableaux.
Il s’agit de formulations base aqueuse qui peuvent être remplacées par des formulations base résine réticulable sous UV, notamment en remplaçant l’eau, le liant base aqueuse et son réticulant par une base résine avec photoinitiateur, le composé barrière aux UV étant choisi parmi les composés compatible avec les résines UV.
1/Couche 2 thermochromique et opacifiante : environ 6,5g/m² à l'état sec et épaisseur de l'ordre de 8 µm
Constituant | Appellation commerciale ou Nature chimique | % |
Eau | 9.3 | |
Polyuréthane à base aqueuse | Polyuréthane aliphatique | 40.6 |
Agent de mouillage | Dapro W77 | 0.46 |
Dioxyde de titane (dispersion à 30%) | Cristal PGG121 | 10.8 |
Agent thermochromique noir | Chameleon TP31 | 36 |
Agent de réticulation | Polycarbodiimide base aqueuse | 2.8 |
Agent anti-mousse | Nopco 8034 | 0,06 |
total | 100 |
2/ Couche optiquement variable 1 incorporant un agent de protection aux UV : environ 5,3 g/m² à l'état sec pour une épaisseur d'environ 4 µm.
Constituant | Appellation commerciale ou Nature chimique | % |
Polyuréthane à base aqueuse | Polyuréthane aliphatique | 53 |
Absorbant UV à base aqueuse | Tinuvin 477 DW | 30 |
Agent de réticulation à base aqueuse | Polycarbodiimide base aqueuse | 4 |
Pigments à changement de couleur jaune / vert | Mica synthétique modifié | 13 |
total | 100 |
3/ Couche thermoadhésive blanche : environ 2,5 g/m² à l'état sec pour une épaisseur d'environ 3 µm.
Constituant | Appellation commerciale | % |
Eau | 40,8 | |
Adhésif à base aqueuse | Mowilith DC | 17,5 |
Dioxyde de titane (dispersion à 30%) | Cristal PGG121 | 66.7 |
total | 100 |
Une fois fabriquée, la structure S selon l'invention peut éventuellement être découpée en différentes fractions, lesquelles sont avantageusement incorporées dans des documents de sécurité, notamment des billets de banque.
Ainsi, ces fractions, qui constituent autant d'éléments de sécurité, peuvent être intégrés en fenêtre dans un document de valeur et/ou de sécurité, être intégrés en surface d'un tel document, former un film d'obturation d'une fenêtre d’un tel document, un fil de sécurité, etc.
Cette incorporation, qu'elle ait lieu partiellement en surface (c’est-à-dire en fenêtre), totalement en surface, ou dans l'épaisseur du document de sécurité, est réalisée selon les méthodologies habituelles dans le domaine de la papeterie et de l'impression fiduciaire.
Ledit document de sécurité et/ou de valeur est de préférence un billet de banque.
Dans le cas particulier des billets de banque dont le substrat est constitué d'un matériau polymère, on peut envisager de faire usage dudit substrat à titre de matériau support 4.
A la figure 4 annexée est représenté, vu de dessus, un billet de banque 6 qui intègre deux structures S selon l'invention, de formes différentes.
Ainsi, ce billet 6, dont seule la face recto 60 est représentée ici, comporte un bandeau de sécurité 7. Il s'étend transversalement par rapport à la plus grande dimension du billet et rejoint les grands côtés longitudinaux.
Le bandeau est partiellement intégré dans le corps du billet de sorte qu'il émerge seulement en quelques endroits à la surface du corps au niveau de la face recto 60, en formant ainsi des fenêtres F. Celles-ci sont repérées sous la forme de zones de couleur noire à la figure 4.
Deux fenêtres F consécutives sont ainsi séparées par un "pont" P c'est à dire à une région dans laquelle le bandeau 2 est complètement enfoui dans le corps du billet. Ces ponts sont repérés de manière grisée à la figure 4.
L'autre structure S consiste en un film 8 de forme rectangulaire apposé à la surface du billet. Le film 8 peut recouvrir au moins partiellement une ouverture traversante réalisée dans le substrat dudit billet.
A la figure 5 est représenté partiellement le bandeau 7 de la figure 4.
On considère ici que le billet 6 est à température ambiante, par exemple 20°C.
Dans cette situation, les fenêtres F présentent une première couleur qui est caractéristique de la couche 1, par exemple rouge sous un illuminant donné et selon des directions d’observation et d’illumination données. Cette couleur est visible car la couche 2 qui incorpore le matériau thermochromique présente une première couleur sombre.
La situation de la figure 6 est la même que celle de la figure 5, si ce n'est que le bandeau 6 est vue sous ledit illuminant donné selon un angle d'observation et/ou d’illumination différent. Les fenêtres adoptent alors une deuxième couleur également caractéristique de la couche 1, par exemple verte.
Enfin, en référence à la figure 7, on considère qu'un utilisateur du billet 6 a apposé la paume de sa main contre le bandeau 7. Ceci se traduit par une augmentation de température qui suffit pour faire passer la couche 2 de la structure S de l'état "couleur sombre" à l'état "transparent" ou "partiellement transparent". Ce faisant, hors des zones disposées au regard desdits motifs, la couche 1 "perd" sa coloration et devient transparente ou quasi-transparente.
Cela permet alors de révéler la couche 3 qui est constituée ici d’une impression des lettres «O» et «F». Cette image cachée n’est donc visible et révélée que dans certaines conditions.
Claims (17)
- Structure (S) de sécurité multicouches à usage fiduciaire, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins trois couches distinctes et superposées, respectivement désignées première couche supérieure (1), deuxième couche intermédiaire (2) et troisième couche (3),
ladite première couche (1) étant optiquement variable, c'est-à-dire présentant des couleurs différentes selon l’angle d’observation ou d’illumination en lumière réfléchie sur fond sombre, et étant transparente ou quasi-transparente sur fond clair ;
ladite deuxième couche intermédiaire (2) incorporant au moins un matériau thermochromique qui présente une première couleur sombre constituant ainsi ledit fond sombre, et est opaque dans une première gamme de températures, et devient au moins partiellement transparent à une température hors de ladite première gamme de température ;
ladite troisième couche (3) étant formée d'au moins un motif (30,31) de couleur sombre constituant ainsi ledit fond sombre,
ainsi qu'un matériau support transparent ou translucide. - Structure (S) selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite première couche (1) forme également barrière aux rayonnements ultraviolets.
- Structure (S) selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite première couche (1) est formée d'une première épaisseur (10) de paillettes de mica synthétique avec dépôt de Sn02et Ti02et d'une seconde épaisseur (11) d'un matériau barrière aux rayonnements ultraviolets.
- Structure (S) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle comporte une autre couche incorporant au moins un matériau thermochromique, ladite troisième couche (3) étant située entre ladite deuxième couche intermédiaire (2) et ladite autre couche.
- Structure (S) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu’elle comporte au moins une couche additionnelle blanche et semi-opaque.
- Structure (S) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins une couche additionnelle (5) constituée d'adhésif qui constitue une couche externe, c'est à dire disposée au-dessus ou au-dessous des autres couches.
- Structure (S) selon la revendication 6, caractérisée par le fait qu'elle comporte deux couches additionnelles (5) constituées d'adhésif, qui s'étendent à l'opposé l'une de l'autre.
- Structure (S) selon la revendication 6 ou 7, caractérisée par le fait que ledit adhésif est blanc et semi-opaque.
- Structure (S) l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ladite première couche (1) incorpore des paillettes de mica synthétique avec dépôt de Sn02et Ti02.
- Structure (S) selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que lesdites paillettes de mica synthétique avec dépôt de Sn02et Ti02ont une caractéristique granulométrique D50 comprise entre 10 et 30, de préférence entre 18 et 23 micromètres.
- Structure (S) l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que ladite première couche (1) incorpore des cristaux liquides cholestériques.
- Structure (S) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ledit matériau support (4) est en matière plastique telle que du téréphtalate de polyéthylène ou du polypropylène bi-orienté.
- Structure (S) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ledit motif (30,31) est un motif imprimé ou un motif résultant d'une métallisation ou d'une démétallisation.
- Structure (S) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ledit motif (30,31) est au moins partiellement, de préférence totalement, recouvert par ladite deuxième couche intermédiaire (2).
- Structure (S) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'elle se présente sous la forme d'un bandeau (7), d'un fil de sécurité ou d'un film (8).
- Document de sécurité tel qu'un billet de banque (6), caractérisé par le fait qu'il intègre au moins une structure (S) selon l'une des revendications précédentes.
- Document de sécurité tel qu'un billet de banque (6) selon la revendication 16 , qui comprend une matière plastique dont une partie constitue ledit matériau support (4) de la structure (S) selon l’une des revendications 1 à 15.
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