OA12207A - Document de sécurité. - Google Patents

Description

1 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.

Une application particulièrement avantageuse de l'invention, qui seradéveloppée à titre d’exemple dans ce texte, concerne les billets de banque.

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.

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.

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.

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.

Par exemple, les billets de banque sont manipulés et traités commedes objets usuels, et subissent couramment des dégradations et salissures 2 012207

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.

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.

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.

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,...).

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.

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.

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.

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 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.

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)

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.

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.

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.

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 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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

Claims (13)

012207 8 REVENDICATIONS

1. Procédé d’élaboration de documents de sécurité comprenant unsupport en feuille de papier à trame fibreuse, caractérisé en ce que leprocédé comprend l’imprégnation de ladite trame fibreuse sur toute sonépaisseur par une substance protectrice, de sorte que ladite substanceenrobe les fibres de la trame et recouvre les zones de liaison de ces fibres,les pores dudit support étant hermétiquement bouchés par l’enrobage.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lasubstance protectrice comprend une substance organique.

3. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce quela substance organique est un silane, un silane fluoré, un polymère de type-xylène, ou un autre polymère.

4. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractériséen ce que la substance protectrice comprend une substance inorganique.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que lasubstance inorganique est du SiO2, du Si3N4, du TiO2, du ZnO ou du SnO2.

6 Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractériséen ce que la substance protectrice a été déposée sur le support en feuillede papier par évaporation sous vide.

7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en cequ’on dépose la substance protectrice sur le support en feuille de papier pardécomposition d'un plasma sur la surface du support.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’on réalisela décomposition du plasma sous une pression proche de celle du vide. 9 012207

9. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en cequ'on dépose la substance protectrice sur le support en feuille de papier pardépôt chimique en phase vapeur. 5

10. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en cequ’on dépose la substance protectrice sur le support en feuille de papier parimprégnation du support par une solution de viscosité faible puis parréalisation d’une étape de recuit permettant de figer la solution dans la 10 trame du support.

11. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractériséen ce que l’épaisseur équivalente de l’enrobage est comprise entre 0,2 et30 microns. 15

12 Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce quel’épaisseur équivalente de l’enrobage est comprise entre 1 et 5 microns.

13. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé20 en ce que la substance protectrice est colorée.