WO2012055885A1 - Procede de traitement de surface d'un document de securite, document et machine correspondants - Google Patents

Procede de traitement de surface d'un document de securite, document et machine correspondants Download PDF

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Xavier Borde
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    • B42D25/29—Securities; Bank notes

Definitions

  • the present invention relates to a method of surface treatment of a printed security document.
  • security document means a document, in particular paper, which includes and / or is covered with means making it possible to secure its manufacture, so as to make fraudulent manufacture possible, less particularly complex, and to ensure its authentication.
  • Such a document is for example a bank note, a passport page, an identity card, etc.
  • the present invention finds a particular application, although not exclusive, in the field of banknotes.
  • the former are used by paper manufacturers who produce qualified "high durability" media, capable of limiting the penetration of any soil within it.
  • the solutions used consist of a coating or impregnation of the fibers during the manufacture of the paper, or the deposition of plastic film on both sides of the paper. It can also be the integration of at least one synthetic material (plastic) within the paper, or even a single polymer used without any trace of natural fibers.
  • This technique reserved for the printer, has on the one hand the advantage of protecting the support, but also all of the inks or other elements deposited on the support forming a protective layer conforming to the shapes and reliefs of the document.
  • variable is meant throughout the present application a more or less viscous liquid, generally composed of monomers, oligomers and photoinitiators, capable of forming a solid film, preferably colorless, after drying. .
  • UV varnish to designate vern is obtained by drying using ultraviolet ray ramps.
  • Ultra thin means a layer of micrometric to nanometric thickness.
  • This technique allows the deposition of a thin and uniform protective layer over the entire surface of the support. Such treatment has, moreover, no effect on the visual appearance and on the touch.
  • the present Applicant has found, as a result of tests, that the anti-fouling qualities after plasma treatment are lower than those of the paper-based varnish, thereby rendering this process unsatisfactory for the purpose of extending the coating. durability.
  • the thus coated document has high anti-fouling qualities exceeding the simple addition of said qualities observed alone after one or the other of the treatments.
  • the present invention thus relates to a method of surface treatment of a printed security document, according to which at least on one of the faces of said document is deposited an ultrathin coating by the plasma technique at atmospheric pressure, and which is remarkable in that, before depositing said ultra-thin coating, depositing or applying a protective layer on said face.
  • said protective layer is a UV-curing varnish
  • a protective layer is deposited or applied at a rate of 1 g / m 2 to 15 g / m 2 , preferably of the order of 2.5 g / m 2 ;
  • the ultra-thin coating is deposited by means of a plasma torch in which a primary gas is injected, as well as a precursor able to transform into functional groups under the effect of said plasma, which are deposited and / or graft on the surface of said document;
  • said precursor is a material including silicon atoms, so that SiOx functional groups are formed which deposit and / or graft onto the surface of said document;
  • HMDS hexamethyldisilane
  • said precursor is a material including fluorine atoms, so that CFx functional groups are formed, which are deposited and / or graft onto the surface of said document;
  • said material is a fluoropolymer; a fluorinated polyether-urethane solution is used so as to obtain an ultra-thin layer of the same kind;
  • the invention also relates to a printed security document whose at least one of its faces is coated with a protective layer, itself covered by an ultra-thin layer of a coating obtained by the pressure plasma technique. atmospheric.
  • the invention relates to a machine, which is remarkable in that it comprises:
  • FIGS. 1A to 1C are simplified views of the different steps of a first embodiment of the method according to the present invention.
  • FIGS. 2A to 2D are also simplified views of a second embodiment of this method.
  • Figure 1a a document such as a sheet of paper 1, for example, composed entirely of cotton fibers, the paper having a basis weight of about 85g / m 2 .
  • This paper undergoes, in accordance with the invention, a treatment capable of conferring on it water resistance properties.
  • one of the faces in this case the face 10 of the document 1, is coated with a varnish such as a UV-curing varnish at a height of 2.5 g. / m 2 .
  • a varnish such as a UV-curing varnish at a height of 2.5 g. / m 2 .
  • This surface treatment is made according to any method known to those skilled in the art, such as a coating or by flexography, or else by screen printing, offset, gravure, or "coating".
  • the document is placed under a plasma torch 4 (FIG 1 C) which is for example capable of scanning a surface of the order of 1 cm 2 of the document 1, at a speed for example of the order of 330 mm / s, this being up to 100 m / minute.
  • a plasma torch 4 FIG. 1 C
  • this plasma torch 4 comprises two exciter electrodes connected to a source of high-frequency alternating voltage with a view to their polarization.
  • these electrodes cause a discharge in a primary gas (inert, oxidizing or reducing or a mixture of these gases) for example air, nitrogen or hydrogen, for the formation of species unstable excited chemicals (plasma), with very short lifetimes.
  • a primary gas inert, oxidizing or reducing or a mixture of these gases
  • plasma species unstable excited chemicals
  • HMDS hexamethyldisilane
  • the radicals produced made of silicon bonded with oxygen, resulting from the cracking of the HMDS molecule, are grafted onto the surface of the document 1 that it is desired to treat.
  • SiOx functional groups in the case of an HMDS precursor, causes a permanent change in the surface of the document and proves to be an effective barrier to water.
  • the surface is then hydrophobic.
  • gases such as CF 4 co-injection.
  • FIGS. 2a to 2D The process illustrated in FIGS. 2a to 2D is similar to the previous one.
  • FIGS. 2A and 2B illustrate the same operations as those of FIGS. 1A and 1B.
  • This source is made by a “DBD” technology (“Dielectric Barrier Discharge”), consisting of two electrodes carried at high AC potential, as well as a dielectric located between two.
  • DBD Dielectric Barrier Discharge
  • This dielectric is in the form of gas (air or nitrogen).
  • gas air or nitrogen.
  • the multitude of electric arcs formed between two electrodes will transform into plasma the gas present which will be propelled onto the surface to be treated in the form of a continuous homogeneous curtain 40 '.
  • Contact angle measure of the angle formed between a drop of distilled water and the surface of the support.
  • Water repellency non-standardized test. Flow of a drop on an inclined support.
  • Oleophobia impregnation with calibrated oils (8 different) after 30 seconds. Non-standardized test.
  • Dry soil Fritsch soil test (not standardized). Measurement of luminance loss with a spectrophotometer "Datacolor microflash”.
  • Roughness Method for determining the roughness of the paper according to the constant pressure air flow method according to standard NF Q 03-049.
  • Example 1 In this example, a dry film deposition is carried out in order to give the sample water resistance properties.
  • the support is made of 100% cotton fibers (vellum paper 85 g / m 2 ) and coated (on the face to be treated), about 2.5 g / m 2 , with a drying type varnish UV (Sicpaprotect).
  • This sample is placed under a plasma torch (3 to 3.5 cm) which scans a surface (1 cm 2 ) of the sample at a rate of (330 mm / s) so as to deposit a thin layer of SiOx of thickness between 70 and 300 nm and preferably 150 nm.
  • the precursor used is HMDS (hexamethyldisilane Si 2 (CH 3 ) 6 ).
  • Paper alone is not hydrophobic (high Cobb, low water repellency). Indeed, it has a strong ability to absorb water. A droplet applied on its surface will therefore naturally be impregnated in the cellulose fibers and therefore will not be able to "shed".
  • a "nano layer” of silica oxide gives the paper a hydrophobic character. This layer is as fine as it is significantly decrease the water absorption of the paper (the Cobb decreases). Water repellency is (in fact) also improved.
  • the varnished paper has properties of resistance to soiling and allows a gain of 40% compared to paper alone.
  • a wet plasma treatment is carried out in order to improve the properties of resistance to water, grease and dirt of the support.
  • the backing is a 85 g / m 2 vellum paper sheet made of 100% cotton fibers. It is coated on at least one side with 2.5 g / m 2 of UV curing type varnish (Sicpaprotect).
  • a uniform layer of perfluorinated polyurethane (PU) precursors in a 25% solution solution in water is deposited in the form of a spray.
  • PU perfluorinated polyurethane
  • the sheet is then moved, via a conveyor, under a plasma curtain, at a speed of 2 to 3 m / min, and at a distance of 1 to 2 cm with respect to the latter.
  • the treatment chamber is filled with air.
  • nitrogen is injected into this treatment chamber so as to reduce the oxygen concentration at the time of treatment, thus making it possible to increase the efficiency of the plasma.
  • the treatment according to the invention is equivalent to the plasma treatment alone, in terms of hydrophobicity.
  • the varnishing is beneficial because it increases by 50% the resistance to soiling of the paper. Moreover, the coupling varnish / plasma allows a gain in resistance to soiling of 50% compared to the coated paper. In fact, we benefit from covering the fibers with the varnish, protecting them from the deposition of monomers in a wet voice. The grafting of the plasma-activated chemical functions finally improves the initial properties of the varnish and clearly enhances its effectiveness.
  • plasma treatment adds a new property to paper, namely that of oleophobia.
  • the deposition of perfluorinated monomers makes it possible to confer on the paper an oleophobic character and to preserve this character when a varnish is present in the underlayer.

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Abstract

La présente invention se rapporte notamment à un procédé de traitement de surface d'un document de sécurité (1 ) imprimé, selon lequel on dépose, au moins sur l'une des faces (10, 1 1 ) dudit document (1 ), un revêtement ultra-mince (3, 3') par la technique du plasma à pression atmosphérique, caractérisé par le fait que, avant le dépôt dudit revêtement (3, 3') ultra-mince, on procède au dépôt ou à l'application d'une couche de protection (2) sur ladite face (10, 1 1 ).

Description

PROCEDE DE TRAITEMENT DE SURFACE D'UN DOCUMENT DE SECURITE, DOCUMENT ET MACHINE CORRESPONDANTS
La présente invention se rapporte à un procédé de traitement de surface d'un document de sécurité imprimé.
On entend par l'expression « document de sécurité », un document, notamment en papier, qui inclut et/ou est revêtu de moyens permettant d'en sécuriser la fabrication, de manière à en rendre la fabrication frauduleuse im possible, à tout le moins particul ièrement complexe, et d'en assurer l'authentification.
Un tel document est par exemple un billet de banque, une page de passeport, une carte d'identité, etc.
La présente invention trouve toutefois une appl ication particulière, bien que non exclusive, dans le domaine des billets de banque.
La protection en surface d'un tel document est un élément essentiel puisqu'il va subir des « attaques » pendant son cycle de circulation. Il peut s'agir d'attaques physico-chimiques qualifiées de « volontaires », telles que des tentatives de modification ou d'effacement des impressions qui y figurent, par un faussaire. Ceci est vrai pour des documents d'identité.
Il peut aussi s'agir d'attaques « involontaires », notamment pour les billets, qui sont le fait d'agressions externes principalement dues à leur manipulation et à leur exposition à l'environnement. Ce sont essentiellement des salissures.
Ainsi, de nombreuses études ont été menées sur la durée de vie en circulation de billets et sur les causes de leur retrait.
Il apparaît que la principale cause (80%) de retrait d'un billet est attribuée à la salissure résiduelle de ce billet, empêchant la bonne identification du document par une machine ou par l'homme.
On comprend donc l'intérêt de protéger le billet de son environnement extérieur.
Pour cela, il existe diverses techniques.
Les premières sont utilisées par les fabricants de papier qui réalisent des supports qualifiés « à haute durabilité », capables de limiter la pénétration de toute salissure en son sein. Les solutions mises en œuvre consistent en un couchage ou une imprégnation des fibres pendant la fabrication du papier, ou bien le dépôt de film plastique sur les deux faces du papier. Il peut s'agir aussi de l'intégration d'au moins un matériau synthétique (plastique) au sein du papier, voire d'un polymère seul utilisé sans aucune trace de fibres naturelles.
Ces solutions, efficaces à des degrés divers, comportent de nombreuses limitations (complexité de mise en œuvre, etc.) et peuvent notamment (dans certains cas) modifier l'aspect visuel et/ou le toucher du papier et/ou son imprimabilité.
De surcroit, certaines d'entre elles, quand elles sont particulièrement complexes structurellement, sont bien plus onéreuses qu'un matériau formé intégralement en papier.
D'autres solutions de protection consistent à appliquer un revêtement de type « vernis de finition » après l'impression du papier.
Cette technique, réservée à l'imprimeur, présente d'une part l'avantage de protéger le support, mais également l'ensemble des encres ou autres éléments déposés sur le support en formant une couche protectrice épousant les formes et reliefs du document.
Par le terme « vernis », on entend, dans l'ensem ble de la présente demande un liquide plus ou moins visqueux, généralement composé de monomères, d'oligomères et de photoinitiateurs, apte à former un film solide, préférentiellement incolore, après séchage.
On parle ainsi de « vernis UV » pour désigner des vern is obtenus par séchage à l'aide de rampes à rayons ultraviolets.
Toutefois, ce revêtement nécessite une consommation de vernis relativement importante.
Cette technique présente également d'autres inconvénients. En effet, les paramètres d'application sont sensibles, et toute dérive, notamment à la baisse, entraîne un appauvrissement des caractéristiques de protection. Bien que les vernis soient formulés pour diminuer la porosité du papier et pour réduire toutes possibilités d'interactions de types adhésives les résultats sont limités par des problématiques techniques et des impératifs économiques.
De plus, ces traitements résistent généralement assez mal à des environnements humides. En lieu et place d'un tel vernis, on a également proposé de déposer un revêtement ultra-mince sur le document, par la technique dite du « plasma ».
On entend par ultra mince, une couche d'épaisseur micrométrique à nanométrique.
Ainsi, on connaît des traitements de surface de ce type, par mise en œuvre d'un plasma et d'un dépôt sous vide dudit revêtement. On peut se reporter notamment au document EP 1 932 678.
Bien qu'efficaces, ces traitements nécessitent des équipements industriels lourds (pompe à vide, enceinte étanche, etc.) et sont difficilement transposables aux techniques de l'imprimerie (temps de mise sous vide incompatible avec des procédés de fabrication en continu ou en feuilles à grande vitesse).
On décrit par ailleurs dans le document WO-A-2008/057759, une technique du genre évoquée plus haut, mais dans laquelle le plasma est généré à pression ambiante, c'est à dire atmosphérique.
Plus précisément, il s'agit d'une méthode de traitement dite par voie humide dans laquelle une solution de monomère est déposée sur le document et on le soumet à un plasma de gaz inerte, à pression atmosphérique, qui provoque la polymérisation dudit monomère.
Cette technique permet le dépôt d'une couche protectrice mince et uniforme sur toute la surface du support. Un tel traitement n'a, par ailleurs, aucune conséquence sur l'aspect visuel et sur le toucher.
De plus, il s'agit d'un procédé industriel compatible avec le traitement de feuilles à grande vitesse.
Un tel traitement est donc naturellement destiné à se substituer à celui consistant à déposer un vernis.
Toutefois, le présent demandeur a constaté, à la suite de tests, que l'on obtient des qualités antisalissures après traitement plasma inférieures à celles du vernis sur papier fiduciaire, rendant du même coup ce procédé non satisfaisant à des fins d'extension de la durabilité.
D'autres techn iq ues sont décrites par exem ple dans les documents WO 98/14661 et US 2010/163534.
Alors que l'enduction du document avec une couche de protection telle qu'un vernis présente les nombreux désavantages énumérés plus haut, le présent demandeur a mis en avant le fait qu'un double traitement « couche de protection + plasma » permettait d'obtenir un document revêtu présentant de hautes qualités, en particulier antisalissures.
Il existe donc, contre toute attente, une synergie fonctionnelle des deux traitements (en combinant dans cet ordre vernis puis plasma). Le document ainsi revêtu présente de hautes qualités anti-salissures dépassant la simple addition desdites qualités observées isolément après l'un ou l'autre des traitements.
La présente invention se rapporte donc à un procédé de traitement de surface d'un document de sécurité imprimé, selon lequel on dépose, au moins sur l'une des faces dudit document, un revêtement ultramince par la technique du plasma à pression atmosphérique, et qui est remarquable par le fait que, avant le dépôt dudit revêtement ultra-mince, on procède au dépôt ou à l'application d'une couche de protection sur ladite face.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses :
- ladite couche de protection est un vernis à séchage UV ;
- on dépose ou on applique une couche de protection à raison de 1 g/m2 à 15 g/m2, de préférence de l'ordre de 2.5 g/m2 ;
- on procède au dépôt ou à l'application de ladite couche de protection avant impression dudit document ;
- on procède au dépôt ou à l'application de ladite couche de protection après impression dudit document ;
- on dépose le revêtement ultra-m ince à l'aide d'une torche à plasma dans laquelle on injecte un gaz primaire, ainsi qu'un précurseur apte à se transformer en groupements fonctionnels sous l'effet dudit plasma, qui se déposent et/ou se greffent à la surface dudit document ;
- ledit précurseur est un matériau incluant des atomes d e silicium, de sorte que des groupements fonctionnels SiOx sont formés, qui se déposent et/ou se greffent à la surface dudit document ;
- ledit matériau est de l'hexaméthyldisilane (HMDS) ;
- ledit précurseur est un matériau incluant des atomes de fluor, de sorte que des groupements fonctionnels CFx sont formés, qui se déposent et/ou se greffent à la surface dudit document ;
- ledit matériau est un fluoropolymère ; - l'on utilise une solution de polyéther-uréthane fluoré de manière à obtenir une couche ultra-mince de la même nature ;
- l'on dépose le revêtement sous la forme d'une solution de monomères et que l'on traite ledit document à l'aide d'une torche à plasma, à pression atmosphérique, de manière à polymériser lesdits monomères.
L' invention concerne également un document de sécurité imprimé dont au moins l'une de ses faces est revêtue d'une couche de protection, lui-même recouvert par une couche ultra-mince d'un revêtement obtenu par la technique du plasma à pression atmosphérique.
E nfi n , l' i nvention se rapporte à une machine, qui est remarquable en ce qu'elle comprend :
- des moyens pour déposer ou appliquer une couche de protection sur au moins une face dudit document ;
- ainsi que des moyens pour déposer un revêtement ultra- mince sur cette couche, à l'aide d'une torche à plasma.
D'autres ca racté ri st iq ues et avantages d e l a p rése nte invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci sera faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- les figures 1 A à 1 C sont des vues simplifiées des différentes étapes d'une première forme de réalisation du procédé selon la présente invention ;
- les figures 2A à 2D sont également des vues simplifiées d'une deuxième forme de réalisation de ce procédé.
A la figure 1 a est représenté un document tel qu'une feuille de papier 1 , par exemple, composée intégralement de fibres de coton, ce papier ayant un grammage d'environ 85g/m2.
Sur l'une et/ou l'autre de ses faces opposées 10 et 1 1 sont par exemple pré imprimés des messages et autres informations traditionnellement visibles sur un document de sécurité, et spécifiques à son application.
Ce papier subit, conformément à l'invention, un traitement apte à lui conférer des propriétés de résistance à l'eau.
Dans un premier temps et comme montré à la figure 1 b, on appose sur une des faces, en l'occurrence la face 10 du document 1 , un vernis tel qu'un vernis de type à séchage UV à hauteur de 2,5 g/m2. Ce traitement de surface est fait selon toute méthode connue de l'homme du métier, telle qu'une enduction ou encore par flexographie, ou bien encore par sérigraphie, offset, héliogravure, ou "coating".
Une fois que le vernis est sec, on place le document sous une torche à plasma 4 (fig. 1 C) qui est par exemple apte à balayer une surface de l'ordre de 1 cm2 du document 1 , à une vitesse par exemple de l'ordre de 330 mm/s, celle-ci pouvant aller jusqu'à 100 m/minute.
De manière connue, cette torche à plasma 4 comporte deux électrodes excitatrices reliées à une source de haute tension alternative à haute fréquence, en vue de leur polarisation.
En fonctionnement ces électrodes provoquent une décharge dans un gaz primaire 5 (inerte, oxydant ou réducteur ou un mélange de ces gaz) par exemple de l'air, de l'azote ou de l'hydrogène, en vue de la formation d'espèces chimiques excitées instables (plasma), à durée de vie très courte.
Ces espèces chimiques sont globalement neutres et forment un plasma dont la densité d'énergie est suffisante pour craquer un précurseur liquide 6, par exemple du HMDS, co-injecté dans le plasma.
Par HMDS, on entend l'hexaméthyldisilane.
Les radicaux produits, constitués de silicium liés à de l'oxygène, issus du craquage de la molécule de HMDS, viennent se greffer à la surface du document 1 que l'on souhaite traiter.
L'introduction de groupes fonctionnels SiOx, dans le cas d'un précurseur de type HMDS, provoque un changement permanent de la surface du document et s'avère être une barrière efficace à l'eau. La surface est alors hydrophobe. Bien entendu, dans un tel traitement il est possible d'utiliser d'autres gaz, tel que du CF4 en co-injection.
Le procédé illustré aux figures 2a à 2D s'apparente au précédent.
En effet, les figures 2A et 2B illustrent les mêmes opérations que celles des figures 1 A et 1 B.
En référence à la figure 2C, on procède, à l'aide d'une tête 31 , au dépôt, sur la surface du document 1 , d'une solution de précurseurs.
Ces précurseurs sont choisis en fonction des propriétés de surface recherchées. On peut notamment utiliser les produits de la gamme "Solvay Solexis", par exemple le SOLVERA PT 5060, formulation à base d'eau contenant du polyuréthane fluoré.
Une fois déposé uniformément sur la surface pour former une couche 3, on vient activer, c'est-à-dire générer les espèces réactives, par une source plasma 4'.
Cette source est réalisée par une technologie « DBD » (pour « Dielectric Barrier Discharge »), constituée de deux électrodes portées à de hauts potentiels en courant alternatif, ainsi que d'un diélectrique situé entre deux.
Ce diélectrique est sous forme de gaz (air ou azote). La multitude d'arcs électriques formés entre deux électrodes va transformer en plasma le gaz présent qui sera propulsé sur la surface à traiter sous forme d'un rideau homogène et continu 40'.
Ceci permet alors aux précurseurs de la couche 3 de se greffer afin de former une couche de polymère uniforme 3'.
Ci-après sont décrits des exemples de réalisation.
Dans ces exemples, les tests réalisés sont définis comme suit :
Collage Cobb : Méthode de détermination de l'absorption d'eau selon la norme NF S 03-035.
Angle de contact : mesure de l'angle formé entre une goutte d'eau distillée et la surface du support.
Déperlance : test non normalisé. Ecoulement d'une goutte sur un support incliné.
Oléophobie : imprégnation aux huiles calibrées (8 différentes) après 30 secondes. Test non normalisé.
Salissure sèche : test de salissure Fritsch (non normalisé). Mesure de la perte de luminance avec un spectrophotomètre « Datacolor microflash ».
Rugosité : Méthode de détermination de la rugosité du papier selon la méthode du débit d'air à pression constante selon la norme NF Q 03-049.
Exemple 1 Dans cet exemple, on réalise un dépôt de couche mince par voie sèche, dans le but de conférer à l'échantillon des propriétés de résistance à l'eau.
Le support est composé à 100% de fibres de coton (papier velin de 85 g/m2) et revêtu (sur la face à traiter), à hauteur d'environ 2.5 g/m2, d'un vernis de type à séchage UV (Sicpaprotect). On place cet échantillon sous une torche plasma (3 à 3.5 cm) qui balaye une surface (1 cm2) de l'échantillon à une vitesse de (330 mm/s) de façon à réaliser le dépôt d'une couche mince de SiOx d'épaisseur comprise entre 70 et 300 nm et de préférence 150 nm. Le précurseur utilisé est du HMDS (hexaméthyldisilane Si2(CH3)6 ).
On procède alors à plusieurs tests sur le document ainsi obtenu, comparativement à du papier brut, à du papier ayant subi seulement, dans les mêmes conditions, un traitement plasma, et à un papier ayant reçu seulement un vernis.
Salissure
Déperlance Rugosité Angle de
Collage sèche
Echantillon (visuel Bendtsen contact
Cobb (g/m2) (Delta
entre 0 et 3) (mUmin)
Luminance) (°)
Papier 60 0 21 48 0
Papier
+ Traitement 25 3 21 50 106 Plasma
Papier
54.5 1 12 83 74.5 + Vernis
Papier
+ Vernis
19.6 3 8.6 96 79.3 + Traitement
Plasma
Les propriétés de résistance à l'eau (caractère hydrophobe de la surface) , sont m ises en avant par les tests de col lage Cobb et de déperlance.
Le papier seul n'est pas hydrophobe (Cobb élevé, faible déperlance). En effet, il présente une forte capacité à absorber l'eau. Une gouttelette appliquée sur sa surface va donc naturellement être imprégnée dans les fibres de cellulose et ne pourra donc pas « déperler ».
Le dépôt d'une « nano couche » d'oxyde de silice confère au papier un caractère hydrophobe. Cette couche aussi fine soit elle, fait significativement chuter l'absorption d'eau du papier (le Cobb diminue). La déperlance est (de fait) également améliorée.
Toutefois, aucune propriété barrière n'est apportée puisque la salissure sèche n'est pas améliorée. En effet, il semble qu'il y ait une couverture des fibres mais pas de la totalité de la surface. Les cavités liées à la rugosité de surface ne sont pas comblées, et continuent à retenir des particules de salissure.
L e v e r n i s e s t i ntrinsèquement hydrophobe. Toutefois, lorsqu'on l'applique sur du papier, on ne recouvre pas totalement celui-ci et le caractère polaire des fibres du papier tend à diminuer l'hydrophobie du vernis. Ainsi, le Cobb est sensiblement identique au papier seul et la déperlance très légèrement supérieure.
Lorsqu'on réalise un dépôt de SiOx à sa surface, on augmente sa capacité à repousser l'eau, c'est-à-dire qu'on rend sa surface hydrophobe. On diminue drastiquement le Cobb (de + de 50%) tandis qu'on stabilise la déperlance à 3.
Au test de la salissure sèche, il apparaît clairement que le traitement plasma seul ne permet pas d'améliorer la propriété de résistance à la salissure, puisque le résultat est stable à 21 (avec ou sans plasma).
Le papier vernis présente lui des propriétés de résistance à la salissure et permet un gain de 40% par rapport au papier seul.
Lorsqu'on couple un vernis avec une nano couche de SiOx, on observe clairement un effet de synergie des deux revêtements, puisque le plasma « stimule » le vernis et permet un gain de 30% par rapport au papier vernis.
Exemple 2
Dans cet exemple, on réalise un traitement plasma en voie humide, en vue d'améliorer les propriétés de résistance à l'eau, aux graisses et à la salissure du support. Le support est une feuille de papier velin de 85 g/m2 composé à 100% de fibres de coton. Il est revêtu, sur au moins une face de 2.5 g/m2 de vernis de type à séchage UV (Sicpaprotect).
On dépose, sous forme de spray, une couche uniforme de précurseurs de type polyuréthane (PU) perfluoré en solution à 25% dans de l'eau. (Produit commercial de la société Solvay, Solvera PT5060).
La feuille est alors déplacée, via un convoyeur, sous un rideau plasma, à une vitesse de 2 à 3 m/min, et à une distance de 1 à 2 cm par rapport à ce dernier.
La chambre de traitement est remplie d'air. Par ailleurs, on injecte de l'azote dans cette chambre de traitement de façon à réduire la concentration d'oxygène au moment du traitement permettant ainsi d'augmenter l'efficacité du plasma.
Figure imgf000012_0001
Dans ce cas de figure, le traitement selon l'invention est équivalent au traitement au plasma seul, en termes d'hydrophobie.
En termes de résistance à la salissure, le traitement au plasma ne permet pas d'améliorer la résistance à la salissure lorsqu'il est appliqué sur un papier seul. Au contraire, il diminue les performances du papier. Cela est dû au fait qu'une application en voix humide provoque un gonflement des fibres du papier et une augmentation de la rugosité donc autant d'anfractuosités capables de retenir des particules de salissures.
Le vernissage est quant à lui bénéfique puisqu'il augmente de 50% la résistance à la salissure du papier. Par ailleurs, le couplage vernis/plasma permet un gain en résistance à la salissure de 50% par rapport au papier vernis. On profite en effet d'une couverture des fibres par le vernis, les protégeant du dépôt de monomères en voix humide. Le greffage des fonctions chimiques activées par plasma améliore enfin les propriétés initiales du vernis et renforce nettement son efficacité.
De plus, le traitement au plasma ajoute une nouvelle propriété au papier, à savoir celle de l'oléophobie. En effet, le dépôt de monomères perfluorés permet de conférer au papier un caractère oléophobe et de conserver ce caractère quand un vernis est présent en sous-couche.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de traitement de surface d' un document de sécurité (1 ) imprimé, selon lequel on dépose, au moins sur l'une des faces (10, 1 1 ) dudit document (1 ), un revêtement ultra-mince (3, 3') par la technique du plasma à pression atmosphérique, caractérisé par le fait que, avant le dépôt dudit revêtement (3, 3') ultra-mince, on procède au dépôt ou à l'application d'une couche de protection (2) sur ladite face (10, 1 1 ).
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que ladite couche (2) est un vernis à séchage UV.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on dépose ou on applique sur ladite face une couche de protection à raison de 1 g/m2 à 15 g/m2, de préférence de l'ordre de 2.5 g/m2.
4. Procédé selon l' une des revend ications précédentes, caractérisé par le fait que l'on procède au dépôt ou à l'application de ladite couche de protection (2) avant impression dudit document (1 ).
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on procède au dépôt ou à l'application de ladite couche de protection (2) après impression dudit document (1 ).
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on dépose le revêtement ultra-mince (3, 3') à l'aide d'une torche à plasma (4, 4') dans laquelle on injecte un gaz primaire, ainsi qu'un précurseur apte à se transformer en groupements fonctionnels sous l'effet dudit plasma, qui se déposent et/ou se greffent à la surface dudit document (1 ).
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit précurseur est un matériau incluant des atomes de silicium, de sorte que des groupements fonctionnels SiOx sont formés, qui se déposent et/ou se greffent à la surface dudit document (1 ).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ledit matériau est de l'hexaméthyldisilane (HMDS).
9. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit précurseur est un matériau incluant des atomes de fluor, de sorte que des groupements fonctionnels CFx sont formés, qui se déposent et/ou se greffent à la surface dudit document (1 ).
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait que ledit matériau est un fluoropolymère.
11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'on dépose le revêtement (3, 3') sous la forme d'une solution de monomères et que l'on traite ledit document (1 ) à l'aide d'une torche à plasma (4, 4'), à pression atmosphérique, de manière à polymériser lesdits monomères.
12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l'on utilise une solution de polyéther fluoré, de manière à obtenir une couche ultra-mince (3, 3') de la même nature.
13. Document de sécurité imprimé (1 ), caractérisé par le fait qu'au moins l'une de ses faces (10, 1 1 ) est revêtue d'une couche de protection (2), elle-même recouverte par une couche ultra-mince (3, 3') d'un revêtement obtenu par la technique du plasma à pression atmosphérique.
14. Machine pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée par le fait qu'elle comprend :
- des moyens pour déposer ou appliquer une couche de protection telle qu'un vernis sur au moins une face (10, 1 1 ) dudit document (1 ) ;
- ainsi que des moyens (4, 4') pour déposer un revêtement ultra-mince (3, 3') sur cette couche (2), à l'aide d'une torche à plasma.
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