FR3011506A1 - Structure de securite multicouche - Google Patents

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ArjoWiggins Security SAS
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Abstract

La présente invention concerne une structure de sécurité multicouche (1), comportant : - une première couche (10) présentant au moins une fenêtre (15), - une deuxième couche (20) en matière plastique polymère, s'étendant au moins partiellement sous la première couche et au moins partiellement à l'intérieur de la fenêtre (15), - un élément de sécurité (50) s'étendant au moins partiellement dans la fenêtre (15).

Description

Structure multicouche de sécurité et procédé de fabrication associé La présente invention concerne les structures multicouches sécurisées et la fabrication de telles structures. Arrière-plan Pour sécuriser un document, il est connu d'utiliser des éléments de sécurité dits « de premier niveau » qui sont détectables à l'oeil nu en lumière visible et sans utilisation d'un appareil particulier et/ou des éléments de sécurité dits « de deuxième niveau » qui sont détectables seulement à l'aide d'un appareil relativement simple telle qu'une lampe émettant dans l'ultraviolet ou l'infrarouge. Il peut également s'avérer souhaitable d'utiliser des éléments de sécurité dits « de troisième niveau », capables de générer un signal spécifique lorsque soumis à une excitation optoélectronique, électrique, magnétique ou encore électromagnétique. L'un des buts de la présente invention est notamment d'offrir une sécurisation de niveau 3 à des structures multicouches.
Afin d'augmenter le niveau de sécurisation des documents de sécurité et de rendre leur falsification plus difficile, il est connu d'y incorporer des dispositifs électroniques. On connaît par exemple des cartes d'identité comportant un dispositif RH]) (dispositif d'identification radiofréquence) et réalisées à partir d'un assemblage de couches polymériques. La présence de tels dispositifs crée parfois des surépaisseurs incompatibles avec les normes s'appliquant aux cartes. On connaît également des cartes plastiques comportant un module électronique contact ou un module hybride contact et sans contact appelé « dual interface », par exemple utilisées pour des cartes bancaires. Pour fabriquer de telles cartes à puce plastiques il est connue d'utiliser une méthode d'usinage d'une cavité et insertion de la puce dans la cavité ainsi usinée à l'aide d'une machine disponible chez différents fabricants comme les sociétés Muhlbauer ou Ruhlamat. La demande WO 01/41061 décrit un procédé de fabrication d'une carte à puce « dual interface » avec antenne sérigraphiée déposée sur une couche fibreuse de chaque côté de laquelle est laminé un corps de carte en matière plastique. Un des corps de carte est ensuite usiné de manière à recevoir une puce hybride.
Le brevet US 5,888,624 décrit une structure entièrement en papier ou en carton dans laquelle est réalisé par perforation et/ou usinage un logement pour une puce. L'une des difficultés des procédés de fabrication de cartes à base de papier comportant des fibres synthétiques est qu'un tel papier ne permet pas d'obtenir des bords nets par usinage. Or, il existe un intérêt pour une carte ayant une puce contact avec au moins une couche externe à base de papier. Une solution serait d'implanter une puce dans une carte dont le papier ne contient pas de fibres synthétiques; cependant, les propriétés mécaniques de la carte ne 10 répondent alors généralement pas ou de façon très limitée aux normes en vigueur. Une autre solution serait de laminer plusieurs couches de papier synthétique, pré-perforées à la dimension de la puce, de façon à obtenir la cavité ayant la forme recherchée. Ceci nécessite de laminer l'ensemble des couches de papier de façon repérée pour obtenir l'épaisseur requise selon la norme 1SO, ce qui pose des problèmes de 15 réalisation industrielle et ne permet pas d'obtenir facilement une carte conforme. Il demeure par conséquent un besoin pour une carte avec puce contact d'épaisseur de préférence sensiblement constante, présentant la résistance mécanique requise. Résumé 20 L'invention vise notamment à répondre aux besoins ci-dessus et y parvient grâce à une structure de sécurité multicouche, comportant : une première couche présentant au moins une fenêtre, une deuxième couche en matière plastique polymère, s'étendant au moins partiellement sous la première couche et au moins partiellement à l'intérieur de la fenêtre, 25 un élément de sécurité s'étendant au moins partiellement à l'intérieur de la fenêtre. L'invention permet notamment l'insertion d'un élément de sécurité constitué d'une puce contact, c'est-à-dire d'un dispositif électronique à contact, dans une structure de carte avec des couches fibreuses sur ses faces extérieures. 30 Grâce à la présence de la matière plastique polymère de la deuxième couche dans la fenêtre, il est possible d'usiner cette matière plastique pour créer une cavité pour accueillir l'élément de sécurité. Du fait que la zone usinée est en matière plastique, il est possible d'obtenir des bords nets et lisses, même lorsque la première couche est une couche fibreuse papetière, notamment comportant des fibres synthétiques. La première couche peut présenter, du côté opposé à la deuxième, une surface plane au moins dans la zone s'étendant autour de la fenêtre. Par « surface plane », il faut 5 comprendre une surface ne présentant aucune variation d'épaisseur sensible, notamment perceptible tactilement. L'élément de sécurité peut affleurer la surface plane de la première couche. La structure selon l'invention présente de préférence une épaisseur constante à 20 grn près, mieux à 10 p,m près. 10 La structure respecte de préférence les normes ISO 7810 et/ou 10373. Première couche La première couche est de préférence opaque. La première couche peut présenter une structure multicouche ou monocouche. En cas de première couche comportant des sous-couches, celles-ci visent par exemple à 15 obtenir une première couche imprimable selon différents procédés, notamment grâce à une sous-couche interne par exemple en matériau fibreux contenant des éléments de sécurité et une sous-couche externe destinée à être imprimée. La première couche peut présenter avant lamination une épaisseur comprise entre 50 et 200 lam, de préférence entre 100 et 150 um, et au sein de la structure après 20 lamination une épaisseur comprise entre 50 à 200 um, de préférence entre 80 à 150 p,rn. La première couche peut présenter une compressibilité, définie comme la réduction de son épaisseur lors de la lamination rapportée à l'épaisseur avant lamination, comprise entre 10 et 25%, de préférence entre 12 et 18%. La première couche peut être à base de matériaux fibreux comprenant 25 notamment des fibres cellulosiques et/ou synthétiques. La première couche peut en particulier être en papier synthétique, notamment à base d'un film de polyéthylène haute densité (PEHD) couché sur ses deux faces, distribué par la demanderesse sous la marque POLYART®, ou un matériau non fibreux à base de polyoléfine chargée de silice tel que le TESL1N®, ou encore en TYVEK®, ou comporter un 30 film en PET vendu par la société DuPont sous la marque MELINEX® ou un film polyester, en particulier de la gamme PETix® de la société AGFA, ou encore être un papier synthétique comprenant des fibres synthétiques qui sont des fibres de polyamide (PA), de polyéthylène (PE), de polypropylène (PP), de poly(téréphtalate d'éthylène) (PET), d'alcool polyvinylique (PVA), de polyester aromatique (par exemple le Vectran® commercialisé par la société Kuraray), de polyamide imide, de polyoléfine ou des fibres polyacryliques. La première couche peut être une couche de surface, définissant au moins partiellement la surface extérieure de l'article. En variante, la première couche est recouverte par une couche de surface, notamment transparente. Fenêtre La section de la fenêtre en vue de dessus peut être comprise entre 10 et 4000 min2, de préférence étant comprise entre 50 et 600 mm2. La fenêtre présente de préférence 10 un contour fermé et se situe à une distance non nulle des bords de l'article. En variante, la fenêtre débouche sur un bord au moins de l'article, voire s'étend d'un bord au bord opposé. La fenêtre peut être réalisée par découpe à l'emporte-pièce, par presse portefeuille, à l'aide d'un outil poinçon matrice ou bien par découpage laser. De préférence, la fenêtre a un bord net. La fenêtre peut présenter par exemple un bord 15 polygonal, régulier ou non, ovale, notamment elliptique, ou circulaire. La première couche peut être une couche fibreuse et la fenêtre peut être réalisée par découpe par jet d'eau ou sur une machine à papier au moment de la formation de cette couche ou lorsque celle-ci est encore humide. L'épaisseur de la fenêtre peut être comprise entre 20 et 200 inn. 20 Deuxième couche La deuxième couche peut comporter un matériau thermoplastique et bu thermoréticulable choisi pour lui permettre de fluer dans la fenêtre de la première couche lors d'une opération de lamination, notamment choisi parmi la liste non limitative suivante : PETg, PVC, PE, PC, PLA, ABS, PEC, PU, PET, PMMA, PA et Polyéthylène 25 Terephthalate (PETf), notamment sous forme de film. La deuxième couche peut comporter un film polyester, en particulier de la gamme PETix® de la société AGFA ou un film de PET vendu par la société DuPont sous la marque MELINEXe. La deuxième couche peut être en matériau polymère thermoplastique, 30 notamment de température de transition vitreuse Tg comprise entre -100 et 300 °C, de préférence entre 50 °C et 160 °C mesurée selon la norme 1S011357.
La température de transition vitreuse de la deuxième couche peut être inférieure à celle de la première couche d'au moins 10°C, voire d'au moins 20°C, notamment dans le cas d'une première couche en papier synthétique.La deuxième couche peut présenter avant lamination une épaisseur de préférence constante, comprise entre 50 et 250 gm, de préférence 120 à 180 pm Au sein de la structure, ailleurs qu'au niveau de la fenêtre, la deuxième couche, peut présenter avant lamination une épaisseur comprise entre 50 et 250 gm, de préférence 120 à 180 gin. Le ratio epremière fenêtre/eailleurs, après lamination, entre l'épaisseur de la deuxième 10 couche au niveau de la fenêtre et celle hors de la fenêtre peut être compris entre let 5, de préférence entre let 3. Après lamination, la matière de la deuxième couche peut traverser ou non entièrement la fenêtre. La deuxième couche peut être opaque, translucide ou transparente. 15 La deuxième couche peut être incolore ou colorée, notamment avec des pigments. La deuxième couche peut comporter un traceur, notamment luminescent, dispersé dans sa masse et/ou un composé marquable par laser, tel que du PETiX OLE®. La deuxième couche est de préférence de la même couleur que la première couche. 20 La deuxième couche peut être monomatière ou présenter un agencement multicouche, avec plusieurs sous-couches. La deuxième couche peut comporter un adhésif par exemple activable à chaud. La deuxième couche peut être orientée par étirage avant sa mise en place au sein de la structure. 25 Elément de sécurité La fenêtre peut présenter une section de dimension supérieure ou égale à celle de l'élément de sécurité. Dans une variante la section de l'élément de sécurité en vue de dessus est égale à celle de la fenêtre. La section de l'élément de sécurité en vue de dessus est de préférence plus 30 petite que la fenêtre, c'est-à-dire que la fenêtre présente une section supérieure à celle de l'élément de sécurité.
La deuxième couche peut s'étendre à l'intérieur de la fenêtre dans un intervalle situé entre le pourtour de la fenêtre et l'élément de sécurité. Cet intervalle présente par exemple une largeur, mesurée localement perpendiculairement au pourtour de la fenêtre, comprise entre 0!.trn et 4000gm, préférentiellement entre 50um et 500um.
La largeur de l'intervalle peut être variable le long du pourtour de la fenêtre et/ou selon la profondeur par rapport à la surface extérieure de la première couche. Dans une variante, la largeur de l'intervalle est constante et non nulle tout le long du pourtour de la fenêtre, sur au moins une partie de la hauteur de l'élément de sécurité. L'élément de sécurité peut être sur tout son pourtour et/ou au moins une partie 10 de sa hauteur, entouré par la deuxième couche. L'élément de sécurité peut être un fil de sécurité, un foil, une bande ou un patch, un écran, une puce électronique dite AOB (antenna on board), une impression tactile... De préférence l'élément de sécurité est un dispositif électronique, notamment à 15 contact. Dispositif de sécurité électronique Le dispositif électronique peut comporter une puce électronique avec contact, mieux hybride avec contact/sans contact encore appelée « dual interface » ou encore deux puces électroniques une avec contact l'autre sans contact. 20 Il est particulièrement avantageux que le contour de la couche recevant la partie du dispositif électronique pourvu des contacts soit net, de sorte à ce que le dispositif reste maintenu lors de mouvements de va et vient et de mises en contact avec un dispositif de lecture. Le dispositif électronique peut comporter une antenne intégrée ou être raccordé 25 à une antenne, laquelle peut être filaire, notamment en cuivre ou en aluminium, sérigraphiée ou gravée. Le dispositif électronique peut être relié à l'antenne, lorsqu'elle est externe notamment par soudure ou par collage. Le dispositif électronique peut être pourvu d'une mémoire non volatile, notamment FRAM, SRAM, ROM ou EEPROM, qui permet, après sa fabrication, 30 d'enregistrer des données variables, par exemple le nom du porteur du document, voire sa photographie.
La mémoire peut être, pendant l'utilisation du dispositif électronique pour vérifier l'authenticité du document, de type à lecture seule ou à lecture/écriture. Le dispositif électronique peut être choisi parmi les puces contact ou hybrides commercialisées par les sociétés INFINEON, NXP ou ST par exemples.
L'élément de sécurité est logé dans une cavité de la structure, et cette cavité peut être étagée, notamment lorsque que l'élément de sécurité est un dispositif électronique qui lui-même est étagé, tel qu'un module. Coeur de la structure La structure selon l'invention peut comporter, du côté de la deuxième couche 10 opposée à la première couche, un ensemble d'une ou plusieurs couches supplémentaires qui constitue le coeur de la structure. Le coeur de la structure peut être fibreux ou non. Plus généralement, le coeur de la structure peut être de composition quelconque, notamment en papier, couché ou non, en matière plastique, papier synthétique ou un mélange de ces trois types de matériaux, le 15 coeur de la structure pouvant être multicouche ou monocouche. Le coeur de la structure peut être un inlay réalisé comme divulgué dans la demande FR 2 963 275 pages 17 et 18 ou une structure monocouche telle que divulguée dans la demande WO 2011/135497. Le coeur de la structure peut comporter un couchage fluorescent. 20 Le coeur de la structure peut avoir une épaisseur allant de 50 à 400 p.m. Le coeur de la structure peut intégrer en partie l'élément de sécurité, notamment lorsque celui-ci est un dispositif électronique à contact ou hybride. Le coeur de la structure peut intégrer une antenne d'un dispositif électronique hybride capable de communiquer par contact et sans contact. 25 L'antenne peut être déposée du côté du coeur de la structure opposé à la deuxième couche ou entre deux couches du coeur de la structure. Le coeur de la structure peut être assemblé à au moins une couche adjacente de la structure selon l'invention par une couche d'adhésif, par exemple activable à chaud ou sensible à la pression. L'adhésif peut être à base aqueuse ou à base solvant organique, étant 30 par exemple un adhésif acrylique, acrylonitrile, styrène butadiène, polyuréthane ou polyéthylène. L'adhésif peut être réticulable de par sa nature ou grâce à l'ajout d'un composé comme par exemple un isocyanate bloqué.
Chacun des première et deuxième couches et du coeur de la structure, peut être monocouche ou multicouche. La structure peut comporter une ou plusieurs autres couches supplémentaires, situées notamment du côté de la couche de coeur opposé à la première et deuxième 5 couches, par exemple deux couches supplémentaires. La structure peut être symétrique, hormis la présence de la fenêtre, par la disposition des couches et leur composition, de part et d'autre du coeur de la structure. La structure peut comporter au moins une couche externe transparente. Autre(s) élément(s) de sécurité 10 La structure peut également comporter un ou plusieurs éléments de sécurité supplémentaires, notamment intégrés à la première couche, à la deuxième couche polymère, ou au coeur de la structure. Parmi les éléments de sécurité supplémentaires pouvant être intégrés à une structure selon l'invention, certains sont de premier niveau, étant détectables à l'oeil nu, en 15 lumière du jour ou en lumière artificielle, sans utilisation d'un appareil particulier, étant visibles depuis un côté de la structure ou à travers la fenêtre si la deuxième couche est non opaque. Ces éléments de sécurité comportent par exemple des fibres ou planchettes colorées ou luminescentes, des planchettes métalliques, des fils imprimés ou métallisés totalement ou partiellement. 20 La structure selon l'invention peut également comporter d'autres types d'éléments de sécurité de deuxième niveau, détectables depuis un côté de la structure seulement à l'aide d'un appareil relativement simple, tel qu'une lampe émettant dans l'ultraviolet ou l'infrarouge. Ces éléments de sécurité comportent par exemple des fibres, des planchettes, des bandes, des fils ou des particules. Ces éléments de sécurité peuvent 25 être visibles à l'oeil nu ou non, étant par exemple luminescents sous l'éclairage d'une lampe de Wood émettant à la longueur d'onde de 365 nm. D'autres types d'éléments de sécurité sont de troisième niveau et nécessitent pour leur détection un appareil de détection plus sophistiqué. Ces éléments de sécurité sont par exemple capables de générer un signal spécifique lorsqu'ils sont soumis, de manière 30 simultanée ou non, à une ou plusieurs sources d'excitation extérieure. La détection automatique du signal permet d'authentifier, le cas échéant, la structure. Ces éléments de sécurité comportent par exemple des traceurs se présentant sous la forme de matière active, de particules ou de fibres, capables de générer un signal spécifique lorsque ces traceurs sont soumis à une excitation optronique, électrique, magnétique ou électromagnétique. La structure peut en particulier comporter comme éléments de sécurité, entre autres : - des colorants et/ou des pigments luminescents et/ou des pigments interférentiels et/ou des pigments à cristaux liquides, notamment sous forme imprimée ou mélangée à au moins un polymère d'au moins une couche de la structure, des colorants et/ou des pigments photochromes ou thermochromes, notamment sous forme imprimée ou mélangée à au moins un polymère d'au moins une couche de la structure, - un absorbeur ultraviolet (UV), notamment sous forme enduite ou mélangée à au moins un polymère de la structure, un matériau spécifique collecteur de lumière, par exemple du type « guide d'ondes », par exemple un matériau collecteur de lumière luminescent comme les films 15 polymères à base de polycarbonate commercialisés par la société BAYER sous la dénomination LISA®, - un film multicouche interférentiel, - une structure à effets optiques variables à base de pigments interférentiels ou de cristaux liquides, 20 une couche biréfringente ou polarisante, une structure de diffraction, une image embossée, - des moyens produisant un "effet de moiré", un tel effet pouvant par exemple faire apparaître un motif produit par la superposition de deux éléments de sécurité 25 à l'intérieur de la structure, par exemple par le rapprochement de lignes de deux éléments de sécurité, un élément réfi-actif partiellement réfléchissant, - une grille lenticulaire transparente, - une lentille, par exemple une loupe, 30 - un filtre coloré, - un élément de sécurité plat et de format relativement petit tel qu'une planchette, visible ou non visible, notamment luminescent, - des particules ou agglomérats de particules, de pigments ou colorants de type HI-LITE, visibles ou non visibles, notamment luminescents, - des fibres de sécurité, notamment métalliques, magnétiques (à magnétisme doux et/ou dur), ou absorbantes, ou excitables aux ultraviolets, le visible ou l'infrarouge, et en particulier le proche infrarouge (N1R), - une sécurité lisible automatiquement ayant des caractéristiques spécifiques et mesurables de luminescence (par exemple fluorescence, phosphorescence), d'absorption de la lumière (par exemple ultraviolet, visible ou infrarouge), d'activité Raman, de magnétisme, d'interaction micro-ondes, d'interaction aux rayons X ou de conductivité électrique. Un ou plusieurs éléments de sécurité tels que définis plus haut peuvent être intégrés directement dans une des couches de la structure ou compris dans un ou plusieurs éléments de sécurité incorporés à la structure, comme par exemple un fil, un foil, une bande ou un patch.
Un ou plusieurs éléments de sécurité tels que définis plus haut peuvent être incorporés, notamment dispersés en masse, à au moins l'une des couches de la structure. La structure peut également comporter un ou plusieurs éléments de sécurité dits « d'infalsification », comme par exemple des réactifs aux produits chimiques, par exemple capables de provoquer une réaction colorée en présence de produits chimiques spécifiques, par exemple des produits chimiques utilisés par les fraudeurs. La structure multicouche peut comporter plusieurs dispositifs de sécurité électronique. Le coeur de la structure peut intégrer un dispositif électronique sans contact et la première couche intégrer au moins partiellement un dispositif électronique avec contact.
La deuxième couche peut contenir un dispositif électronique sans contact ou une simple antenne. La structure multicouche peut comporter un dispositif électronique au moins partiellement intégré à la deuxième couche et/ou au coeur de la structure, notamment différent de l'élément de sécurité s'étendant dans la fenêtre.
Article Selon un autre de ses aspects, l'invention a également pour objet un article, notamment un document, comportant une structure selon l'invention. Le document est par exemple sous format carte. L'article est par exemple un passeport, une carte d'identité, un permis de conduire, une carte à jouer ou à collectionner interactive, une carte de paiement ou un autre moyen de paiement, un bon d'achat ou un voucher, une carte d'accès, une étiquette sécurisée, une carte de transport, une carte de fidélité, une carte de prestation ou 5 une carte d'abonnement, ou un moyen de paiement spécifique tel d'un jeton ou une plaquette notamment utilisés dans les casinos. Procédé de fabrication Selon un autre aspect, l'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une structure ou d'un article selon l'invention. Ce procédé de fabrication peut 10 comporter les étapes suivantes : a. la lamination, notamment à chaud, d'au moins une première couche comportant au moins une première fenêtre et d'une deuxième couche comportant une matière plastique polymère, à des conditions de température et/ou de pression telles que la deuxième 15 couche en matière polymère flue dans ladite au moins une première fenêtre pour la remplir complètement ou partiellement, b. la réalisation par usinage d'une cavité s'étendant au moins partiellement dans la fenêtre, c. la dépose d'un élément de sécurité, dans la cavité ainsi usinée. 20 La première fenêtre peut être réalisée par découpage laser ou avec un outil emporte-pièce ou une presse portefeuille ou être formée sur une machine à papier au moyen d'un galvano. La lamination peut être effectuée à une température Ti supérieure à la température de transition vitreuse Tg de la deuxième couche d'au moins 10 °C, 25 notamment d'au moins 20°C. De préférence, la deuxième couche en matière polymère flue dans ladite au moins une première fenêtre pour la remplir complètement. Par « remplissant complètement la fenêtre », il faut comprendre que lors de la lamination la deuxième couche flue et déborde dans la fenêtre et remplit au moins 95% du 30 volume de celle-ci, mieux au moins 98%, encore mieux au moins 99%. En particulier, le remplissage peut être tel qu'il n'est pas possible de détecter visuellement à l'oeil nu ou tactilement avec son doigt un vide de matière au niveau de la fenêtre.
Le procédé peut comporter une étape de pré-assemblage dans laquelle sont superposées les différentes couches. Ces dernières peuvent présenter chacune, lorsqu'elles sont positionnées, une épaisseur régulière, notamment la deuxième couche polymère.
Les couches peuvent en particulier être superposées à l'état solide. Le procédé peut comporter une étape de pré-assemblage par superposition d'au moins trois couches, voire de quatre ou cinq couches. La structure ou le document ainsi fabriqué peut présenter une épaisseur constante.
Selon ce procédé, la présence initiale d'une quantité supplémentaire de polymère en regard de la fenêtre n'est pas nécessaire. La deuxième couche est de préférence faite d'un film d'épaisseur sensiblement constante et c'est lors de la lamination que le polymère va fluer et remplir la zone de la fenêtre. La pression pendant la lamination peut être comprise entre 20 et 200 N/cm2, de 15 préférence entre 20 et 100 N/cm2. La lamination peut être effectuée à pression constante ou non. La pression peut être croissante ou décroissante en fonction du temps. La lamination peut être réalisée à chaud, notamment à une température comprise entre 100 °C et 200 °C, voire entre 110 °C et 140 °C. 20 Afin de faciliter le fluage du matériau polymère, en particulier thermoplastique, dans la fenêtre lors de l'étape de lamination, sa température peut être supérieure à la température de transition vitreuse dudit matériau d'au moins 10 °C. Lorsque la deuxième couche comporte un dispositif électronique sans contact, le procédé peut prévoir une étape de vérification que la fréquence d'accord du dispositif de 25 communication n'a pas été modifiée lors du fluage de la deuxième couche, notamment à cause d'une déformation de l'antenne liée à ce fluage. Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre à l'aide d'une presse à plateaux. La structure multicouche ou le document peut être laminé dans une presse à plateaux (par exemple une presse Burkle) en particulier aux conditions de lamination 30 standards des cartes plastiques, par exemple PVC (120 °C, 10 min) ou polycarbonate (160 °C, 30 min). Les conditions de température et de pression sont choisies pour que le matériau de la deuxième couche flue dans la fenêtre et que la structure après lamination puisse se décoller facilement des plateaux de lamination. La structure ou le document peut être réalisé de façon unitaire, les différentes couches étant préalablement découpées selon un format défini, notamment au format La cavité usinée dans la structure peut être étagée. Elle peut présenter des dimensions égales à celles de l'élément de sécurité destiné à y être introduit. Elle peut être réalisée par tout moyen habituel. Par « usinage », on entend tout moyen pour réaliser un enlèvement de matière, en particulier par moyen mécanique ou par laser.
Elle peut s'étendre totalement ou seulement en partie dans la fenêtre. L'élément de sécurité peut être fixé dans la cavité par tout moyen connu, par exemple par collage. L'élément de sécurité déposé à l'étape c) est par exemple un dispositif électronique, notamment hybride.
En présence d'une antenne, celle-ci peut être déposée au sein d'une structure de coeur de la structure avant l'étape a). L'usinage peut comporter le percement de deux trous de connexion et lors de l'étape c) la puce électronique peut être connectée avec l'antenne. Dans une variante, la colle servant à la fixation de la puce permet également la connexion à l'antenne. Le procédé peut comporter en outre au moins une étape d'impression et/ou de personnalisation, notamment par engravage laser d'une des couches de la structure et/ou impression par jet d'encre, offset, toner laser, D2T2, re-transfert, flexograpie, héliographie, sérigraphie et/ou taille-douce, notamment de la première couche.
L'une au moins ou les étapes de personnalisation peuvent être réalisées avant et/ou après l'étape de lamination. La personnalisation de la carte peut avantageusement être réalisée en partie par l'éditeur du document. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 représente en coupe partielle un exemple d'article comportant une variante de structure selon l'invention, - la figure 2 représente en vue de dessus la face recto de l'article de la figure 1, - les figures 3A et 3B représentent en coupe la structure de la figure 1, en cours de fabrication, conformément à un exemple de procédé selon l'invention, - la figure 4 illustre une autre variante de structure selon l'invention, - les figures 5A à 5C représentent en coupe la structure de la figure 4, en cours de fabrication, - les figures 6A à 6C illustrent en coupe partielle d'autres variantes de structure selon l'invention, et - la figure 7 représente en coupe un exemple de structure multicouche hors invention. Sur les figures, schématiques, les proportions relatives réelles des différentes couches n'ont pas été nécessairement respectées, dans un souci de clarté du dessin. Certaines couches peuvent avoir été représentées de façon monolithique dans un souci de simplification, alors qu'elles peuvent être constituées de plusieurs sous-couches en réalité, comme c'est le cas par exemple du coeur de la structure. Les figures 1 et 2 illustrent un article 150 sous forme de carte, comportant une structure selon l'invention 1. La structure 1 comporte une première couche 10 définissant le recto 65 de la structure 1 et comportant une fenêtre 15. Cette dernière a été réalisée préalablement, par exemple par perforation à l'emporte-pièce ou par presse portefeuille ou bien par découpage laser. Le verso 75 est défini par une couche 90. Dans une variante, chacune des couches 10 et 90 est optionnellement recouverte d'une couche externe de surface, 25 notamment transparente. Les couches 10 et 90 sont des couches opaques fibreuses, par exemple en papier synthétique. Elles comportent dans l'exemple illustré un mélange de fibres naturelles et artificielles tel que décrit dans la demande internationale WO 2012/014412. Les couches 10 et/ou 90 peuvent avoir été imprimées, notamment par offset. 30 Les couches 10 et 90 peuvent comporter dans leur masse des fibres de sécurité, visibles ou non.
La structure 1 comporte un inlay 31 formant le coeur de la structure 35, recouvert d'une deuxième couche 20, en matériau polymère thermoplastique, remplissant la première fenêtre 15 de façon à avoir une surface 12 plane, et recouvrant une autre couche polymère 80. Les deux couches polymères 20 et 80 sont par exemple en PETg.
La couche 20 peut être transparente, translucide ou opaque. Elle est de préférence de même couleur que la première couche 10. Comme l'illustre la figure 1, la structure 1 peut être symétrique par la disposition des couches et leur composition, de part et d'autre du coeur 35. L'inlay 31 présente une structure multicouche comportant deux sous-couches 10 fibreuses 305 et 310, assemblées par exemple par l'intermédiaire d'une couche d'adhésif 312, notamment une colle liquide. La structure 1 loge un élément de sécurité 50 dans une cavité 36 usinée dans la structure. La cavité 36 est étagée et présente des dimensions égales à celles de l'élément de sécurité 50. 15 L'élément de sécurité 50 affleure la surface 12 de la face recto 65 de la structure. L'élément de sécurité 50 s'étend à travers la fenêtre 15. Comme le montre la figure 1, l'insertion de l'élément de sécurité 50, dans l'exemple illustré un dispositif électronique 53 comportant une puce électronique 300 contact, dans la cavité 36 de la structure 1, ne génère aucune surépaisseur. 20 La deuxième couche 20 s'étend à l'intérieur de la fenêtre 15 dans un intervalle E situé entre le pourtour 16 de la fenêtre 15 et l'élément de sécurité 50. L'intervalle E présente une largeur /, mesurée localement perpendiculairement au pourtour, comprise entre Oilm et 4000pm, préférentiellement entre 50jam à 50011m. Dans l'exemple illustré la largeur / est constante et non nulle. 25 Comme illustré sur les figures 1 et 2, la deuxième couche 20 entoure l'élément de sécurité 50 sur tout son pourtour et sur une partie de sa hauteur. La cavité 36 s'étend entre la première couche 10 et la couche verso 90. De préférence, comme illustré, la cavité 36 n'est pas traversante, étant seulement ouverte du côté de la première couche 10. La cavité 36 présente des bords nets facilitant une bonne insertion de l'élément 30 de sécurité 50. Dans le cas d'un dispositif électronique 53 comme illustré, la partie contact 315 est maintenue en place par la deuxième couche 20 au niveau de la fenêtre 15, ce qui lui permet de résister aux mouvements latéraux et facilite le maintien durable du dispositif 53.
La figure 3 A illustre la mise en place des couches avant lamination. La première couche 10 présente avant lamination une épaisseur el comprise entre 50 et 200 gm, de préférence entre 80 et 150 Jim. La deuxième couche 20 peut présenter avant lamination une épaisseur e2 5 comprise entre 50 et 250 um, de préférence 120 à 180 gm. Dans une variante non illustrée, les différentes couches prédécoupées, par exemple au format normalisé ID1, sont introduites dans un moule en commençant par la couche formant la face verso de la structure et en terminant par la structure de coeur intégrant par exemple une antenne, une deuxième couche polymère et une première 10 couche, par exemple en papier synthétique, formant la face recto de la structure et présentant une fenêtre. Un exemple de moule pouvant être utilisé par un procédé selon l'invention est décrit dans la demande EP 2 279 864. Durant la lamination, la deuxième couche 20 en matière polymère thermoplastique flue dans la fenêtre 15 pour la remplir complètement jusqu'à affleurer la 15 surface extérieure de la première couche 10, comme illustré figure 3B. La première couche 10 présente une surface 12 plane, notamment dans la zone autour de la fenêtre 15. De préférence, la structure 1 présente après lamination une épaisseur constante, par exemple d'épaisseur eT égale à 760 jam +/- 80 itm, la variation d'épaisseur au sein de 20 la carte étant de préférence inférieure ou égale à 20um, de préférence 10 !MI. L'étape de lamination peut se faire à chaud à une température TI supérieure à la température de transition vitreuse Tg de la deuxième couche 20. Sous l'action de la température, la couche 20 flue à l'intérieur de la fenêtre 15 de la première couche 10. La pression pendant la lamination peut être croissante en fonction du temps 25 entre 20 et 100 N/cm2. L'exemple de structure 1 illustré figure 4 comporte une première couche 10 définissant la face recto 65, une deuxième couche 20 thermoplastique et un coeur 35 formé d'un inlay 31 monocouche. Les première et deuxième couches sont similaires à celle de l'exemple précédent. 30 La deuxième couche 20 polymère s'étend sous l'intégralité de la première couche et, après lamination, à l'intérieur de la fenêtre 15, comme illustré à la figure 5B.
La structure 1 comporte un élément de sécurité 50 logé dans une cavité 36 étagée usinée aux dimensions de l'élément de sécurité 50. Ce dernier est formé d'un dispositif électronique 53 comportant un module électronique 300 hybride et une antenne 313 connectée au module 300 par collage à l'aide d'une colle conductrice via les trous de connexion 318. Grâce à l'invention, il est avantageux que le contour de la cavité 36 recevant le dispositif soit net au niveau de la partie contact 315 (« leadframe ») du module 300, de sorte à ce que le dispositif 53 soit bien maintenu même lors de lectures répétées. L'antenne est déposée au sein du coeur 35 de la structure, sur le côté opposé à 10 la deuxième couche 20. La figure 5C illustre la structure 1 après usinage de la cavité 36 et percement de deux trous de connexion 318 avant l'insertion du dispositif électronique 53. Au niveau du coeur de la structure 35 les bords de la cavité présentent ou non des irrégularités de découpe qui ne gênent pas l'insertion du dispositif 53 n'étant pas 15 situées au niveau de la partie contact 315 Dans la variante illustrée figure 6A, le coeur de la structure 35 comporte deux sous-couches fibreuses 305 et 310, formant par exemple une structure PAPERLAMe bicouche comme dans l'exemple de la figure 1, et l'antenne 313 est déposée sur une des deux couches 305 et 310, par exemple avant de recevoir une couche d'adhésif 312. 20 La figure 6B illustre en coupe partielle pour une variante de structure 1 selon l'invention, une fenêtre 15 découpée dans une première couche fibreuse 10 et en partie remplie par une deuxième couche 20 thermoplastique sous-jacente. Alors que dans les exemples des figures 1, 4 et 6A, la matière de la deuxième couche 20 traverse entièrement la fenêtre 15, la structure 1 illustrée figure 6B comporte un élément de sécurité 50, par 25 exemple sous forme de dispositif électronique 53 qui n'est pas entouré par la deuxième couche 20 au niveau de la surface 12 de la première couche. La partie contact 315 du dispositif électronique 53 remplit totalement la fenêtre 15. Dans cet exemple la fenêtre 15 présente une section de dimension égale à celle de l'élément de sécurité 50. La figure 6C illustre une structure 1 comportant une première couche fibreuse 30 10 présentant une fenêtre 15 et une deuxième couche 20 en matière plastique polymère qui s'étend partiellement à l'intérieur de la fenêtre 15. La structure 1 comporte un élément de sécurité 50, par exemple un fil de sécurité, totalement intégré à la fenêtre 15. L'élément de sécurité 50 est entouré par la deuxième couche 20 sur toute sa hauteur. La matière de la deuxième couche 20 traverse entièrement la fenêtre 15 et l'élément de sécurité 50 affleure une surface 12 plate. Dans l'exemple comparatif de la figure 7, non couvert par l'invention, on a 5 réalisé avec des techniques et machines classiques connues de l'homme du métier une cavité 36 dans une structure formée de deux couches 10 et 90 en papier synthétique entourant un inlay 31 fibreux. L'usinage engendre des bords irréguliers de la cavité 36, en particulier au niveau des couches 10 et 90 en raison de la présence de fibres synthétiques. Plusieurs essais ont été effectués avec différentes machines, différents types d'outils et 10 différentes vitesses de l'outil (12000 tour/mn, 25000 tour/mn et 40000 tour/mn). Le pourtour 16 de la fenêtre 15 présente en particulier des arrachages du papier qui ne permettent pas d'incorporer de façon satisfaisante un dispositif électronique. Exemples Exemple 1 : permis de conduire 15 Cet exemple correspond à la variante de réalisation des figures 1 et 2. La structure comporte deux couches de surface 10 et 90 en papier synthétique, telles que décrites dans la demande WO 2012/014412, formant respectivement les faces recto 65 et verso 75, la couche 10 comportant une première fenêtre 15 obtenue par perforation laser deux couches 20 et 80 en PETg blanc d'épaisseur 150 Jim, un inlay 31 PAPERLAM® 20 bicouche AWSLA130TRA6/ AWSLA200TRA6 , sans dispositif RFID. La face recto comporte une fenêtre réalisée par perforation laser ou avec une presse portefeuille et d'une dimension égale ou supérieure à celle du module contact de type TM-3.2, commercialisé par la société Infinéon. On obtient une carte multicouche plate ISO par lamination à 120 °C pendant 25 45min avec une pression comprise entre 20 et 100 Niai-12 croissante en fonction du temps. On réalise la cavité par un procédé d'usinage. La dépose de colle dans la cavité et la dépose du module électronique sont effectuées par exemple à l'aide d'une machine MS330-2 Dual interface commercialisée par la société Ruhlamat. Exemple 2 : carte d'identité biométrique 30 Cet exemple correspond à une variante de l'exemple illustré sur les figures 4, 5A à 5C comportant un coeur de structure bicouche.
La carte se compose de 6 couches : deux couches 10 et 90 en papier par exemple telles que définit dans la demande de brevet EP 2 598 324 et deux couches 20 et 80 de 150gm d'épaisseur en PETg blanc, similaires aux couches de l'exemple 1, ainsi qu'un inlay PAPERLAMCD bicouche, avec antenne déposée par enfouissage (wire embedding). La face recto comporte une fenêtre réalisée avec une presse portefeuille et d'une dimension supérieure de 0.1mm par rapport à celle du module électronique à intégrer. La structure est laminée à 120°C pendant 45min avec une pression comprise 10 entre 20 et 100 N/cm2, croissante en fonction du temps. La carte résultante est une carte plate ISO dans laquelle est réalisée par usinage une cavité pour recevoir un module dual interface de type PM-8.4 commercialisé par la société Infinéon, ainsi que les deux trous permettant la réalisation de la connexion entre l'antenne et le module contact à l'aide d'une machine SM 5051 commercialisée par la 15 société Muhlbauer. De la colle anisotropique est placée dans les trous de connexion à l'aide d'une machine FCB 1200 commercialisée par la société Muhlbauer, opération généralement appelée « flex bump ». Le module électronique hybride est ensuite déposé dans la cavité à l'aide d'une 20 machine SCI 8210 commercialisée par la société Muhlbauer, la colle anisotropique utilisée ayant à la fois le rôle de colle et de connexion électrique entre l'antenne et le module. La carte finale est une carte d'identité dual interface, permettant un contrôle des données biométriques inscrites dans la mémoire de la puce via contact ou sans contact selon les normes IS010373. 25 L'invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits. En particulier, le nombre de couches, leur nature, leur épaisseur et leur agencement au sein de la structure multicouche peuvent être modifiés. Le coeur de la structure est fibreux dans les exemples décrits, mais peut être plastique dans une variante. Les cavités décrites sont étagées et comportent deux niveaux. On ne sort pas de 30 l'invention avec une cavité non étagée, ou comportant plus de deux niveaux.
La structure peut comprendre une ou plusieurs couches adhésives, par exemple une couche formée d'un film TPU (thermoplastic polyurethane), entre deux des couches précédemment décrites. Les caractéristiques des différents exemples de réalisation peuvent être combinées entre elles, au sein de variantes non illustrées. L'expression « comportant un » doit être comprise comme étant synonyme de « comportant au moins un », sauf si le contraire est spécifié.10

Claims (23)

  1. REVENDICATIONS1. Structure de sécurité multicouche (1), comportant : une première couche (10) présentant au moins une fenêtre (15), - une deuxième couche (20) en matière plastique polymère, s'étendant au moins partiellement sous la première couche et au moins partiellement à l'intérieur de la fenêtre (15), un élément de sécurité (50) s'étendant au moins partiellement dans la fenêtre (15).
  2. 2. Structure selon la revendication 1, l'élément de sécurité (50) étant, sur tout son pourtour et au moins une partie de sa hauteur, entouré par la deuxième couche (20).
  3. 3. Structure selon la revendication 1 ou 2, la fenêtre (15) présentant une section supérieure à celle de l'élément de sécurité (50).
  4. 4. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, la 15 première couche (10) présentant du côté opposé à la deuxième couche (20), une surface (12) plane au moins dans la zone autour de la fenêtre (15).
  5. 5. Structure selon la revendication précédente, l'élément de sécurité (50) affleurant la surface (12) de la première couche.
  6. 6. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, la 20 deuxième couche s'étendant à l'intérieur de la fenêtre dans un intervalle (E) situé entre le pourtour (16) de la fenêtre (15) et l'élément de sécurité (50).
  7. 7. Structure selon la revendication précédente, l'intervalle (E) présentant une largeur 1, mesurée perpendiculairement localement au pourtour (16), comprise entre Oum et 4000gm, préférentiellement entre 50itm et 500um 25
  8. 8. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'élément de sécurité (50) étant un dispositif électronique (53).
  9. 9. Structure selon la revendication précédente, le dispositif électronique (53) étant à contact.
  10. 10. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, 30 comportant un coeur (35) disposé du côté opposé à la première couche (10) par rapport à la deuxième couche (20), le coeur (35) étant notamment fibreux ou plastique.
  11. 11. Structure selon les revendications 9 et 10, le dispositif électronique (53) comportant un module électronique hybride (300) et une antenne (313) déposée au sein du coeur (35), notamment du côté opposé à la deuxième couche (20) ou entre deux couches du coeur (35).
  12. 12. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, chacun des première et deuxième couches (10, 20), et du coeur (35) de la structure, étant monocouche ou multicouche.
  13. 13. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une cavité (36) étagée logeant l'élément de sécurité (50).
  14. 14. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un dispositif électronique au moins partiellement intégré à la deuxième couche (20) et/ou au coeur de la structure (35), notamment différent de l'élément de sécurité (50).
  15. 15. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, la deuxième couche (20) comportant, notamment étant constituée par un matériau polymère thermoplastique et /ou thermoréticulable.
  16. 16. Structure selon la revendication précédente, le matériau polymère thermoplastique et /ou thermoréticulable étant choisi parmi la liste suivante : PETg, PVC, PE, PC, PLA, ABS, PEC, PU, PET, PMMA, PA et Polyéthylène Terephthalate (PETf).
  17. 17. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, la 20 deuxième couche (20) étant en matériau polymère thermoplastique et/ou thermoréticulable de température de transition vitreuse Tg comprise entre -100 °C et 300 °C, de préférence entre 50 °C et 160°c.
  18. 18. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, la première couche (10) étant fibreuse notamment en papier ou en papier synthétique. 25
  19. 19. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, la matière de la deuxième couche (20) traversant entièrement la fenêtre (15).
  20. 20. Article (100), notamment document de sécurité, comportant une structure (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, constituant notamment un passeport, une carte d'identité, une carte d'accès, un permis de conduire, une carte à jouer 30 ou à collectionner interactive, une carte de paiement ou un autre moyen de paiement, un bon d'achat ou un voucher, une étiquette sécurisée, une carte de transport, une carte defidélité, une carte de prestation ou une carte d'abonnement, ou un moyen de paiement spécifique tel d'un jeton ou une plaquette notamment utilisés dans les casinos.
  21. 21. Procédé de fabrication d'une structure multicouche de sécurité (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 19 ou d'un article de sécurité selon la 5 revendication 20, comportant les étapes suivantes : a. la lamination, notamment à chaud, d'au moins une première couche (10) comportant au moins une première fenêtre (15) et d'une deuxième couche (20) comportant une matière plastique polymère, à des conditions de température et/ou de pression telles que la 10 deuxième couche (20) en matière polymère flue dans ladite au moins une fenêtre (15) pour la remplir partiellement, et mieux, complètement, b. réalisation par usinage d'une cavité (36) s'étendant au moins partiellement dans la fenêtre (15). 15 c. dépose d'un élément de sécurité (50), notamment un dispositif électronique (53) notamment avec contact, dans la cavité (36).
  22. 22. Procédé selon la revendication précédente, le dispositif électronique (53) comportant un module électronique hybride (300) et une antenne (313), 20 l'étape a) comportant la lamination des première et deuxième couches (10,20) et d'une structure de coeur (35) au sein de laquelle a été préalablement déposée l'antenne (313) et l'étape c) comportant la connexion du module électronique (300) avec l'antenne (313).
  23. 23. Procédé selon l'une des revendications 21 et 22, la lamination étant effectuée à une température T1 supérieure à la température de transition vitreuse Tg de la 25 deuxième couche (20) d'au moins 10 °C.
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