OA12207A - Security document. - Google Patents
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Abstract
Description
1 0122071 012207
La présente invention concerne les documents de sécurité ou devaleur. Plus précisément, l’invention concerne un procédé permettantd’élaborer des documents fiduciaires extrêmement robustes, afin depréserver leurs qualités et leurs spécificités (par exemple des éléments desécurité associés au document) et/ou de prolonger leur durée d’utilisation,en particulier lorsque ceux-ci sont soumis à un environnement agressif.The present invention relates to security documents or devaleur. More specifically, the invention relates to a method for developing extremely robust fiduciary documents, in order to preserve their qualities and specificities (for example security elements associated with the document) and / or to extend their duration of use, particularly when those they are subject to an aggressive environment.
Une application particulièrement avantageuse de l'invention, qui seradéveloppée à titre d’exemple dans ce texte, concerne les billets de banque.A particularly advantageous application of the invention, which will be developed by way of example in this text, relates to banknotes.
Toutefois cet exemple n’est pas limitatif, l’invention s’appliquant demanière générale à la réalisation de tout document sensible comprenantdes marquages reconnaissables destinés à permettre l'authentification dudocument (billet de banque, chèque, tout document fiduciaire, ce sécuritéou officiel, etc..), et susceptible d’être endommagé.However, this example is not limiting, the invention being generally applicable to the production of any sensitive document comprising recognizable markings intended to enable authentication of the document (banknote, check, any fiduciary document, this security or official, etc. ..), and likely to be damaged.
Pour permettre d’authentifier certains documents sensibles, enconnaît des marquages associés aux documents, lisibles par unobservateur ou par une machine. De tels marquages constituent ainsi unélément de sécurité du document. Il existe de très nombreux types demarquage pouvant être déposés sur la surface du document, ou intégrésdans sa structure interne, le marquage ayant des propriétés physiques(optique, électrique, magnétique...), chimiques, ou de tout autre nature(biologique, ...) de manière à permettre sa reconnaissance.In order to authenticate certain sensitive documents, it encodes markings associated with documents, readable by an observer or by a machine. Such markings thus constitute a security element of the document. There are many types of markings that can be deposited on the surface of the document, or integrated in its internal structure, marking having physical properties (optical, electrical, magnetic ...), chemical, or of any other nature (biological,. ..) so as to allow its recognition.
Pour assurer sa fonction d’élément de sécurité, le marquage doitdemeurer lisible, c’est-à-dire qu’il ne doit ni être recouvert par dessalissures ou autres dégradations du document qui le dissimulent ni êtrelui-même altéré.To ensure its function as a security element, the marking must remain legible, that is to say that it must not be covered by dirt or other degradations of the document which conceals it or is itself tampered with.
Or dans le cas des documents sensibles comportant de telsmarquages, et destinés à être mis en œuvre dans des environnementsagressifs, les marquages sont susceptibles d’être ainsi rendus illisibles, cequi constitue un inconvénient en termes de sécurité.In the case of sensitive documents comprising such markings, and intended to be implemented in aggressive environments, the markings are likely to be rendered illegible, which constitutes a drawback in terms of security.
Par exemple, les billets de banque sont manipulés et traités commedes objets usuels, et subissent couramment des dégradations et salissures 2 012207For example, banknotes are handled and treated as usual objects, and are commonly degraded and soiled.
De telles dégradations peuvent compromettre la lecture des différentsmarquages d’authentification que peuvent comporter les billets ou même larendre impossible (en particulier dans le cas d’une relecture par machine) ;ceci constitue une limitation importante de la sécurité des billets, et réduitleur durée de vie car il est nécessaire pour de nombreuses applications depouvoir authentifier les billets.Such degradations may compromise the reading of the various authentication markings that may be included in the notes or even be impossible (especially in the case of a replay by machine), this constitutes a significant limitation of the security of the notes, and reduces their duration of payment. life because it is necessary for many applications to authenticate tickets.
Les billets et documents traditionnels en papier peuvent à cet égardse révéler peu performants. Et étant donné l’importance croissante deséléments de sécurité dans les billets - mais également dans de nombreuxtypes de documents - cette limitation constitue un inconvénient important.In this respect, traditional paper banknotes and documents may prove to be underperforming. And given the growing importance of security features in banknotes - but also in many types of documents - this limitation is a significant disadvantage.
Pour tenter de résoudre cet inconvénient, il est connu de mettre enœuvre des techniques classiques d’impression pour déposer un vernis deprotection sur la surface d’un billet en papier.In an attempt to overcome this drawback, it is known to use conventional printing techniques to deposit a protective coating on the surface of a paper ticket.
Mais on constate que l’efficacité d’un tel procédé est très limitée etque si l’impression par vernis peut être relativement efficace contre lessalissures, une telle protection résiste mal à l’usure mécanique du billet. Enparticulier, dans le cas de billets circulant dans un environnement humide,le billet n’est pas préservé des dégradations, notamment celles provoquéespar l’eau (projections d’eau, impuretés déposées dans la trame du billet parl’air humide,...).But it is found that the effectiveness of such a method is very limited andque if the printing by varnish can be relatively effective against fouling, such protection badly resists the mechanical wear of the ticket. In particular, in the case of tickets circulating in a humid environment, the ticket is not preserved degradations, especially those caused by water (water splashes, impurities deposited in the weft of the wet air ticket, etc.). ).
On pourrait également envisager de réaliser des billets dont lastructure même serait à base de polymères, mais les procédés connus pourimprimer, et de manière plus générale intégrer des marquages de sécuritésont mal adaptés à la sécurisation de tels billets et conduisent donc à desdocuments dont la sécurité est médiocre.One could also consider making notes whose structure itself would be based on polymers, but known methods for printing, and more generally integrate security markings are poorly suited to securing such notes and therefore lead to documents whose security is poor.
Le but de l’invention est de permettre de réaliser un documentcomportant au moins un marquage d’authentification qui constitue unélément de sécurité du document, le ou les marquages d’authentificationétant préservés des dégradations et salissures de manière à garantir lasécurité du document.The object of the invention is to make it possible to produce a documentcomportant at least one authentication marking which constitutes a security element of the document, the authentication tag (s) being preserved from the degradations and soiling in order to guarantee the security of the document.
Afin d’atteindre ce but, l’invention propose une document de sécuritécomprenant un support en feuille de papier à trame fibreuse, caractérisé en 3 012207 ce que la trame fibreuse est imprégnée sur toute son épaisseur par unesubstance protectrice, de sorte que ladite substance enrobe les fibres de latrame et recouvre les zones de liaison de ces fibres, les pores dudit supportétant hermétiquement bouchés par l’enrobage.In order to achieve this object, the invention provides a security document comprising a fibrous weft paper support, characterized in that the fibrous web is impregnated throughout its thickness by a protective substance, so that said coating substance the latram fibers and covers the binding areas of these fibers, the pores of said support being sealed by the coating.
Des aspects préférés, mais non limitatifs du document de sécuritéselon l’invention sont les suivants : • la substance protectrice comprend une substance organique. • la substance organique est un silane, un silane fluoré, un polymère detype -xylène, ou un autre polymère. • la substance protectrice comprend une substance inorganique. • la substance inorganique est du SiO2, du Si3N4, du TiO2, du ZnO ou duSnO2 • la substance protectrice a été déposée sur le support en feuille depapier par évaporation sous vide. • la substance protectrice a été déposée sur le support en feuille depapier par décomposition d’un plasma sur la surface du support. • la décomposition du plasma a lieu sous une pression proche de celle duvide. • la substance protectrice a été déposée sur le support en feuille de papier par dépôt chimique en phase vapeur. ** • la substance protectrice a été déposée sur le support en feuille depapier par imprégnation du support par une solution de viscosité faiblepuis réalisation d’une étape de recuit permettant de figer la solutiondans la trame du support. • l’épaisseur équivalente de l’enrobage est comprise entre 0,2 et 30microns. • l’épaisseur équivalente de l’enrobage est comprise entre 1 et 5 microns. • la substance protectrice est colorée. D’autres aspects, buts et avantages de l'invention apparaîtront mieuxà la lecture de la description suivante de différentes formes de réalisationde l’invention. 4 012207Preferred, but not limiting, aspects of the security document according to the invention are the following: the protective substance comprises an organic substance. The organic substance is a silane, a fluorinated silane, a polymer of xylene type, or another polymer. The protective substance comprises an inorganic substance. The inorganic substance is SiO2, Si3N4, TiO2, ZnO or SiO2; the protective substance was deposited on the paperboard support by vacuum evaporation. The protective substance was deposited on the paperboard support by decomposition of a plasma on the surface of the support. • the decomposition of the plasma takes place under a pressure close to that of the empty one. The protective substance was deposited on the paper sheet support by chemical vapor deposition. ** the protective substance was deposited on the support of sheet of paper by impregnation of the support by a solution of low viscosity then realization of an annealing step making it possible to freeze the solution in the frame of the support. • the equivalent thickness of the coating is between 0.2 and 30 microns. The equivalent thickness of the coating is between 1 and 5 microns. • the protective substance is colored. Other aspects, objects and advantages of the invention will become more apparent upon reading the following description of various embodiments of the invention. 4 012207
Selon un premier mode de réalisation de l’invention, on procède autraitement d’un billet de banque en le plaçant dans un premier temps dansune enceinte d’évaporation dans laquelle on a établi une pressionextrêmement faible pouvant être assimilée à celle du vide. Ce billet peutêtre un billet en papier à trame fibreuse.According to a first embodiment of the invention, the treatment of a banknote is carried out by first placing it in an evaporation chamber in which an extremely low pressure has been established which can be assimilated to that of the vacuum. This note may be a paper note with a fibrous web.
Le billet est placé en regard d’un creuset qui contient une substancehydrophobe pouvant être : - organique (silane, silane fluoré, polymère de type xylène - par exempleparylène (marque déposée), autre polymère...), - inorganique (SiO2, Si3N4, ou bien TiO2, ZnO, SnO2 par exemple), - ou de type hybride organique/inorganique (mélanges de SiO2 et desilanes fluorés, ou autre)The banknote is placed opposite a crucible which contains a hydrophobic substance that can be: - organic (silane, fluorinated silane, xylene-type polymer - for exampleparylene (registered trademark), other polymer ...), - inorganic (SiO2, Si3N4 , or else TiO2, ZnO, SnO2 for example), or organic / inorganic hybrid type (mixtures of SiO2 and fluorinated desilanes, or other)
On chauffe ensuite le creuset contenant la substance, en l’amenantà une température pouvant être de l’ordre de 1000 degrés centigrades, demanière à ce que la substance passe en phase gazeuse. Une fois lasubstance passée en phase gazeuse, il est libéré dans l’enceinte et va sedéposer sur le billet selon une trajectoire sensiblement rectiligne du fait dela quasi absence de pression dans l’enceinte. Parmi les substancesévoquées, on pourra utiliser un polymère de type -xylène ou du SiO2 qui ontdes propriétés hyd’ophobes avantageuses.The crucible containing the substance is then heated to a temperature of about 1000 degrees Centigrade so that the substance passes into the gas phase. Once the substance passed in the gas phase, it is released into the chamber and will deposit on the ticket along a substantially straight path due to the virtual absence of pressure in the chamber. Among the substances evoked, it will be possible to use a polymer of the -xylene type or of SiO 2 which have advantageous hydrophobic properties.
Dans le cas des techniques connues d’impression de vernis sur unbillet, les pores du billet (dont le diamètre est de l’ordre de 1 à 20 microns)peuvent ne pas être bouchés par le vernis, et la qualité de la protection estdans ce cas mauvaise.In the case of the known printing techniques of varnish on unbillet, the pores of the note (whose diameter is of the order of 1 to 20 microns) can not be blocked by the varnish, and the quality of the protection is in this bad case.
Dans le cas du procédé d’évaporation sous vide décrit ci-dessus, aucontraire, la substance protectrice imprègne la trame fibreuse du papier surtoute son épaisseur, de sorte que les fibres de cette trame sont enrobéespar ladite substance, et les zones de liaison entre ces fibres sont égalementrecouvertes par cette substance.In the case of the vacuum evaporation process described above, on the other hand, the protective substance impregnates the fibrous web of the paper over all its thickness, so that the fibers of this weft are coated with said substance, and the connecting zones between these fibers are also covered by this substance.
Et par ce procédé les pores du billet sont hermétiquement bouchés,ce qui accroît considérablement la qualité de la protection (en particuliercontre l’humidité et les particules portées par une atmosphère humide). 5 012207And by this process the pores of the bill are hermetically sealed, which greatly increases the quality of protection (especially against moisture and particles carried by a humid atmosphere). 5 012207
Pour caractériser cette amélioration la Demanderesse a enparticulier effectué des tests de quantification de l’évolution de la blancheurau niveau du filigrane de billets de banque ; un tel test consiste en unvieillissement accéléré du billet (exposition à l’eau et aux salissures...) et enune détermination optique de la blancheur du papier.To characterize this improvement, the Applicant has, in particular, carried out quantification tests on the evolution of whiteness at the level of the banknote watermark; such a test consists of an accelerated aging of the note (exposure to water and dirt, etc.) and an optical determination of the whiteness of the paper.
En traitant un billet selon la technique connue d’impression de vernis,les résultats de blancheur étaient améliorés de quelques dizaines depourcent par rapport à un billet non traité. En traitant le billet par dépôt d’unpolymère selon un procédé tel que décrit ci-dessus, l’amélioration étaitconsidérablement supérieure.By processing a ticket according to the known technique of varnish printing, the whiteness results were improved by a few tens percent compared to an untreated ticket. By treating the note by depositing a polymer according to a method as described above, the improvement was considerably higher.
La Demanderesse a également effectué des tests de durée de vie(se fondant sur la caractérisation de l’état mécanique du billet après unvieillissement accéléré). Dans ce cas encore, le billet vernis permettaitd’obtenir un gain de l’ordre de quelques dizaines de pourcent par rapport àun billet non traité, alors que dans le cas d’un billet traité selon l’invention, legain était de l’ordre de quelques centaines de pourcent , correspondanttypiquement à un triplement de la durée de vie du billet.The Applicant has also carried out life tests (based on the characterization of the mechanical state of the note after accelerated aging). In this case again, the varnished ticket made it possible to obtain a gain of the order of a few tens of percent compared with an untreated ticket, whereas in the case of a ticket treated according to the invention, the law was of the order a few hundred percent, corresponding to a tripling of the life of the note.
Il est également possible selon l’invention de réaliser un enrobagedes fibres de la trame d’un billet permettant de boucher les pores du billetet d’améliorer ainsi de manière très significative sa robustesse, eneffectuant un dépôt sous vide par pulvérisation d’une cible soumise aubombardement d'ions issus d’un plasma.It is also possible according to the invention to provide a coating of fibers of the weft of a ticket to clog the pores of the ticket and thus significantly improve its robustness, by performing a vacuum deposition by spraying a target subject Aubombardment of ions from a plasma.
Dans ce cas, le billet est placé dans une chambre à plasma àl’intérieur de laquelle on a établi une pression proche de celle du vide, lacible pouvant être réalisée en métal, par exemplê en silicium, le plasmapouvant être constitué d’un mélange d’Argon et d’Oxygène. Bombardée parles ions d’oxygène, la cible émet des particules de silicium qui vont secombiner sur la surface du billet aux ions d’oxygène pour former de l’oxydede silicium SiO2 (cette combinaison ne se réalisant pas en l’absence desupport solide).In this case, the bill is placed in a plasma chamber within which a pressure close to that of the vacuum has been established, which can be made of metal, for example silicon, the plastic being made of a mixture of Argon and Oxygen. Bombarded by oxygen ions, the target emits silicon particles that will dry on the surface of the oxygen-ion ticket to form silicon oxide SiO2 (this combination does not occur in the absence of the solid support).
On notera par ailleurs qu’il est possible de réaliser un dépôt desubstance sur un billet par création d’un plasma dans une enceinte dont la 6 012207 pression n’est pas proche de celle du vide, mais plus importante, voireproche de la pression atmosphérique.It will also be noted that it is possible to deposit the substance on a banknote by creating a plasma in an enclosure whose pressure is not close to that of the vacuum, but greater, even close to the atmospheric pressure. .
Selon une autre forme de réalisation de l’invention, on peutégalement procéder à l’enrobage du billet par dépôt chimique en phasevapeur (méthode connue sous le terme anglo-saxon de « Chemical vapordéposition »). Dans ce cas, le billet est exposé à la substance en phasevapeur (qui forme ainsi un précurseur gazeux), la vapeur se condensant aucontact du billet pour former un dépôt sur le billet.According to another embodiment of the invention, it is also possible to coat the note by chemical vapor deposition (a method known as the Anglo-Saxon "Chemical vapordéposition"). In this case, the note is exposed to the vapor phase substance (which thus forms a gaseous precursor), the vapor condensing at the contact of the note to form a deposit on the note.
Cette forme de réalisation permet également d’obtenir une trèsbonne imprégnation du billet par enrobage des fibres et ainsi un bouchagedes pores du papier, le précurseur gazeux pouvant diffuser dans tous lesvolumes libres et se condenser sur toutes les surfaces exposées.This embodiment also makes it possible to obtain a very good impregnation of the note by coating the fibers and thus clogging the pores of the paper, the gaseous precursor being able to diffuse in all the free volumes and to condense on all the exposed surfaces.
Il est à noter que le dernier procédé mentionné ci-dessus doit êtremis en œuvre à des températures ne dépassant pas une limite haute del’ordre de 200 degrés centigrades, de manière à ne pas endommager lepapier (déformation ou autre altération). Cette forme de réalisation del’invention peut être mise en œuvre à pression atmosphérique, ou àpression réduite.It should be noted that the last process mentioned above must be carried out at temperatures not exceeding a high limit of the order of 200 degrees centigrade, so as not to damage the paper (deformation or other alteration). This embodiment of the invention can be implemented at atmospheric pressure, or reduced pressure.
Enfin, il est également possible de mettre en oeuvre l’invention parun dépôt de type « solution-gel » lors duquel on trempe le billet dans unesolution de viscosité suffisamment basse pour que la trame du billet soittotalement imprégnée, puis on effectue un recuit du billet ainsi imprégnépour figer la solution dans la trame du papier du billet. Ce procédé estparticulièrement bien adapté à la mise en œuvre de substances hybridespour revêtir la surface du billet.Finally, it is also possible to implement the invention by a deposition type "gel-solution" in which the billet is tempered in a viscosity solution sufficiently low for the frame of the ticket to beototally impregnated, then annealing the ticket thus impregnated to freeze the solution in the weft of the note paper. This method is particularly well suited to the implementation of hybrid substances for coating the surface of the note.
Les différentes formes de réalisation de l’invention décrites ci-dessuspermettent de déposer sur la structure en trame fibreuse du billet unesubstance d’enrobage protectrice qui obture totalement les pores du papieret constitue ainsi une barrière extrêmement efficace contre l’humidité et lessalissures comme les tests effectués par la Demanderesse l’ont montré. Deplus, un tel enrobage permet d'augmenter considérablement la robustessemécanique du billet. Ί 012207 L’enrobage de substance doit être assez épais pour constituer unebarrière efficace et durable ; en pratique, l’épaisseur équivalente à laquantité de matière déposée (c’est-à-dire l’épaisseur que formerait laquantité de substance effectivement déposée sur un support parfaitement 5 plan et non poreux) doit être de l’ordre de quelques microns, par exemplede 0,2 à 30 microns.The various embodiments of the invention described above allow to deposit on the fibrous structure of the ticket a protective coating substance which completely closes the pores of the paper and thus provides an extremely effective barrier against moisture and fouling as tests performed by the Applicant have shown. Moreover, such a coating makes it possible to considerably increase the mechanical strength of the note. Ί 012207 The substance coating must be thick enough to provide an effective and durable barrier; in practice, the thickness equivalent to the amount of material deposited (that is to say the thickness that would form the amount of substance actually deposited on a perfectly flat and non-porous support) must be of the order of a few microns, for example 0.2 to 30 microns.
Toutefois, il est possible d’appliquer efficacement l’invention avecdes enrobages d’épaisseur inférieure pour certaines substances (parexemple épaisseur équivalente de l’ordre de 5 microns, voire 1 micron dans 10 le cas de polymères de type -xylène qui présentent des caractéristiquesavantageuses d’étanchéité et de tenue mécanique dès ces épaisseursréduites).However, it is possible to effectively apply the invention with lower thickness coatings for certain substances (for example equivalent thickness of the order of 5 microns, or even 1 micron in the case of polymers of xylene type which have advantageous characteristics. sealing and mechanical resistance from these reduced thicknesses).
On notera également que si les substances utilisées pour l’enrobagede la structure de trame fibreuse du billet sont généralement optiquement 15 transparents, on peut également tirer profit des caractéristiques optiques(coloration ...) de certaines substances d’enrobage pour obtenir un effetesthétique avantageux sur un billet traité selon l’invention.Note also that if the substances used for coating the fiber fibrous structure of the note are generally optically transparent, it is also possible to take advantage of the optical characteristics (coloring, etc.) of certain coating substances to obtain a favorable aesthetic effect. on a ticket processed according to the invention.
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