OA17228A - High durability security document. - Google Patents
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Abstract
Document de sécurité (1) comprenant : - un substrat papier (2) comprenant une feuille présentant une première face et une deuxième face, - un premier film en matériau polymère (3) s'étendant sur la première face du substrat papier (2), et - un deuxième film en matériau polymère (4) s'étendant sur la deuxième face du substrat papier (2), dans lequel le substrat papier (2) est imprégné sur au moins une de ses faces d'une composition formant une imprégnation de polyuréthane (23), et dans lequel le substrat papier est collé à au moins l'un des films en matériau polymère au moyen d'une couche d'adhésif comprenant un copolymère éthylèneacétate de vinyle qui présente un pourcentage massique d'acétate de vinyle supérieur à 23 %. Security document (1) comprising: - a paper substrate (2) comprising a sheet having a first face and a second face, - a first film of polymer material (3) extending over the first face of the paper substrate (2) , and - a second film of polymer material (4) extending over the second face of the paper substrate (2), in which the paper substrate (2) is impregnated on at least one of its faces with a composition forming an impregnation of polyurethane (23), and in which the paper substrate is adhered to at least one of the films of polymeric material by means of an adhesive layer comprising an ethylene vinyl acetate copolymer which has a percentage by weight of vinyl acetate greater than 23%.
Description
DOCUMENT DE SECURITE A HAUTE DURABILITEHIGH DURABILITY SAFETY DOCUMENT
Domaine de l’inventionField of the invention
L’invention concerne un document de sécurité ou de valeur, en particulier de type billet de banque présentant un substrat en papier fiduciaire imprimé, non imprimé ou partiellement imprimé, le document présentant une structure durable et apte à préserver la qualité et la spécificité du document, afin de prolonger sa durée d’utilisation, en particulier lorsque ce document est soumis à un environnement de circulation agressif.The invention relates to a security or value document, in particular of the banknote type having a printed, unprinted or partially printed fiduciary paper substrate, the document having a durable structure capable of preserving the quality and specificity of the document. , in order to prolong its useful life, in particular when this document is subjected to an aggressive traffic environment.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un tel document.The invention also relates to a method of manufacturing such a document.
Etat de l’artState of the art
Il existe des billets de banque comprenant un substrat papier formé à partir de fibres de coton et comprenant des signes de sécurité. La durée limitée des billets peut être due à la détérioration (mécanique, salissure) du substrat papier.There are banknotes comprising a paper substrate formed from cotton fibers and including security signs. The limited duration of tickets may be due to deterioration (mechanical, soiling) of the paper substrate.
WO 2009/150117 décrit un papier sécurisé de type papier fiduciaire traité contre la salissure par application d’une composition à base de polyuréthanes. WO 91/12362 décrit une feuille imprimable de type papier fiduciaire traitée par une composition comprenant au moins une charge et au moins un liant élastomère. Parmi les élastomères possibles se trouvent les dispersions aqueuses de polyuréthane. Ces types de traitements agissent essentiellement sur la résistance à la salissure, augmentant de ce fait la durée de vie des documents en circulation, mais ne modifient pas de manière conséquente les caractéristiques mécaniques des documents.WO 2009/150117 describes a secure paper of the fiduciary paper type treated against soiling by applying a composition based on polyurethanes. WO 91/12362 describes a printable sheet of fiduciary paper type treated with a composition comprising at least one filler and at least one elastomeric binder. Among the possible elastomers are aqueous polyurethane dispersions. These types of treatments essentially act on the resistance to soiling, thereby increasing the life of the documents in circulation, but do not significantly modify the mechanical characteristics of the documents.
WO 98/15418 décrit un billet de banque réalisé à partir d’un substrat entièrement en matériau polymère. Cependant un tel billet ne permet pas l’utilisation de certains signes de sécurité. Par ailleurs un tel billet est réalisé dans un matériau plus commun que le papier fiduciaire, et incompatible avec certains signes de sécurité habituels (filigrane, fil de sécurité,...), ce qui diminue la difficulté à falsifier. De plus, la durabilité du billet étant plus grande que celle de l’encre imprimée à sa surface, il en résulte des billets en circulation plus difficiles à identifier avec le temps.WO 98/15418 describes a banknote made from a substrate entirely of polymer material. However, such a ticket does not allow the use of certain security signs. Furthermore, such a note is made of a material more common than fiduciary paper, and incompatible with certain usual security signs (watermark, security thread, etc.), which reduces the difficulty of forging. In addition, the durability of the banknote being greater than that of the ink printed on its surface, resulting in banknotes in circulation that are more difficult to identify over time.
WO 2004/028825 décrit un papier de sécurité formé à partir d’un substrat comprenant une couche de papier prise en sandwich entre deux couches de film, le film présentant au moins un signe de sécurité. De tels billets présentent un risque de séparabilité des films polymères ou du papier lui-même. De tels billets, dont les sécurités graphiques et les impressions se situent essentiellement sur les films contenant un primaire d’impression, présentent également des limites de durabilité liées à la tenue des encres, au même titre que les billets à substrat entièrement constitué de polymère. De ce fait, il est très souvent rendu nécessaire de prévoir de déposer une couche de vernis de protection à la surface de ces deux types de documents, afin de renforcer la tenue des encres sur le document en circulation.WO 2004/028825 describes a security paper formed from a substrate comprising a layer of paper sandwiched between two layers of film, the film exhibiting at least one sign of security. Such notes present a risk of separability from the polymer films or from the paper itself. Such banknotes, whose graphic security and printing are mainly found on films containing a primer, also have durability limits related to the resistance of the inks, like banknotes with a substrate entirely made of polymer. As a result, it is very often made necessary to provide for depositing a layer of protective varnish on the surface of these two types of documents, in order to strengthen the resistance of the inks on the document in circulation.
WO 2010/146065 décrit un document de sécurité similaire comprenant en outre une Imprégnation de la surface du papier par une composition contenant du polyuréthane. De tels documents présentent également des limites de durabilité liées à la tenue des encres.WO 2010/146065 describes a similar security document further comprising an impregnation of the surface of the paper with a composition containing polyurethane. Such documents also have durability limits linked to the resistance of the inks.
Présentation générale de l’inventionGeneral presentation of the invention
Un but de l’invention est de fournir un document de sécurité présentant une plus grande durabilité afin de prolonger sa durée d’utilisation, même lorsque ce document est soumis à de multiples manipulations, et/ou à un environnement de circulation agressif.An aim of the invention is to provide a security document exhibiting greater durability in order to prolong its useful life, even when this document is subjected to multiple manipulations, and / or to an aggressive traffic environment.
A cet effet, il est prévu un document de sécurité comprenant :For this purpose, a security document is provided comprising:
- un substrat papier comprenant une feuille présentant une première face et une deuxième face,- a paper substrate comprising a sheet having a first face and a second face,
- un premier film en matériau polymère s’étendant sur la première face du substrat papier, et- a first film of polymer material extending over the first face of the paper substrate, and
- un deuxième film en matériau polymère s’étendant sur la deuxième face du substrat papier,- a second film of polymer material extending over the second face of the paper substrate,
BL· dans lequel le substrat papier est imprégné sur au moins une de ses faces d'une composition formant une imprégnation de polyuréthane, et dans lequel le substrat papier est collé à au moins l’un des films en matériau polymère au moyen d’une couche d’adhésif comprenant un copolymère éthylène-acétate de vinyle qui présente un pourcentage massique d'acétate de vinyle supérieur à 23%.BL in which the paper substrate is impregnated on at least one of its faces with a composition forming a polyurethane impregnation, and in which the paper substrate is bonded to at least one of the films of polymer material by means of a adhesive layer comprising an ethylene-vinyl acetate copolymer which has a percentage by weight of vinyl acetate greater than 23%.
L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles :The invention is advantageously completed by the following characteristics, taken alone or in any of their technically possible combinations:
- le pourcentage massique d’acétate de vinyle est compris entre 23 % et 33 %,- the percentage by mass of vinyl acetate is between 23% and 33%,
- le pourcentage massique d’acétate de vinyle est compris entre 26 % et 33 %,- the percentage by mass of vinyl acetate is between 26% and 33%,
- le premier film en matériau polymère et le deuxième film en matériau polymère comprennent du polypropylène,- the first film of polymer material and the second film of polymer material comprise polypropylene,
- le substrat papier présente sur au moins une de ses faces au moins une impression, chaque au moins une impression étant recouverte par le premier ou deuxième film en matériau polymère,- the paper substrate has on at least one of its faces at least one impression, each at least one impression being covered by the first or second film of polymer material,
- le document de sécurité est un billet de banque.- the security document is a bank note.
L’invention concerne également un procédé de fabrication de documents de sécurité, comprenant des étapes de :The invention also relates to a process for manufacturing security documents, comprising the steps of:
- Imprégnation d’un substrat papier sous la forme d’une feuille présentant une première face et une deuxième face, la première face et la deuxième face étant imprégnées par une composition comprenant un polyuréthane,- Impregnation of a paper substrate in the form of a sheet having a first side and a second side, the first side and the second side being impregnated with a composition comprising a polyurethane,
- pelliculage du substrat papier par application d’un premier film en matériau polymère et d’un deuxième film en matériau polymère respectivement sur la première face et la deuxième face du substrat papier, par laminage du complexe formé du substrat papier et des films- lamination of the paper substrate by applying a first film of polymer material and a second film of polymer material respectively on the first side and the second side of the paper substrate, by lamination of the complex formed of the paper substrate and the films
- découpage du complexe pelliculé pour former plusieurs documents de sécurité, l’étape de pelliculage comprenant une étape de collage au moyen d’une couche d’adhésif comprenant un copolymère éthylène-acétate de vinyle qui présente un pourcentage massique d’acétate de vinyle supérieur à 23 %.- cutting of the film-coated complex to form several security documents, the film-coating step comprising a step of bonding by means of an adhesive layer comprising an ethylene-vinyl acetate copolymer which has a higher percentage by weight of vinyl acetate at 23%.
L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles :The invention is advantageously completed by the following characteristics, taken alone or in any of their technically possible combinations:
- une étape d’impression du substrat papier et/ou d'au moins un des films,- a step of printing the paper substrate and / or at least one of the films,
- l’étape de collage est réalisée par activation lors du laminage, le laminage étant un laminage à chaud, de la couche d’adhésif préencollée sur une surface du film en matériau polymère,- the bonding step is carried out by activation during lamination, the lamination being hot lamination, of the adhesive layer pre-glued on a surface of the film of polymer material,
- la couche d’adhésif est réalisée à partir d’un adhésif à l’état liquide, laminé entre chacun des films en matériau polymère et le substrat papier,- the adhesive layer is made from an adhesive in the liquid state, laminated between each of the films of polymer material and the paper substrate,
- le substrat papier comprend au moins un signe de sécurité réalisé immédiatement avant l’étape d’imprégnation ou avant l’étape de pelliculage,- the paper substrate includes at least one security sign produced immediately before the impregnation step or before the film-coating step,
- une étape de formation d’un motif à contraste de brillance sur l’un des films en matériau polymère.- a step of forming a gloss contrast pattern on one of the films of polymer material.
Présentation des figuresPresentation of figures
D'autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront lors de la description ci-après d’un mode de réalisation. Aux dessins annexés :Other characteristics and advantages of the invention will become apparent from the following description of an embodiment. In the accompanying drawings:
- La figure 1 représente schématiquement des étapes d’un procédé conforme à un mode de mise en œuvre de l’invention ;- Figure 1 shows schematically the steps of a method according to an embodiment of the invention;
- la figure 2 représente schématiquement une face illustrant un exemple de mode de réalisation d’un document de sécurité de type billet de banque selon l’invention ;- Figure 2 schematically shows a face illustrating an exemplary embodiment of a security document of the banknote type according to the invention;
- la figure 3 représente schématiquement une vue en coupe du document de la figure 2 selon le plan l-ll.- Figure 3 shows schematically a sectional view of the document of Figure 2 along the plane l-ll.
Description de l’inventionDescription of the invention
Exemple de procédéExample process
Fabrication du substrat papierProduction of the paper substrate
En référence aux figures 1 et 3, le procédé de fabrication de documents de sécurité comprend une première étape 101 de fabrication d’un substrat papier 2 sous la forme d’une feuille présentant une première face et une deuxième face. Le substrat papier 2 est formé à partir de fibres végétales, par exemple de fibres de bois, de fibres de plantes annuelles, par exemple de coton, complétées éventuellement par des fibres en matières synthétiques.Referring to Figures 1 and 3, the security document manufacturing process comprises a first step 101 of manufacturing a paper substrate 2 in the form of a sheet having a first side and a second side. The paper substrate 2 is formed from plant fibers, for example wood fibers, annual plant fibers, for example cotton, optionally supplemented by fibers made of synthetic materials.
Selon un mode de réalisation possible, cette première étape 101 inclut l’ajout d’au moins un agent de collage en masse 5 à une suspension fibreuse. L’agent de collage en masse 5 peut comprendre de l’anhydride alkénylesuccinique et/ou l’un de ses dérivés. Alternativement ou en complément, l’agent de collage en masse 5 peut comprendre un dimère d’alkylcétène et/ou l’un de ses dérivés. Alternativement ou en complément, l’agent de collage en masse 5 peut comprendre de la colophane et/ou l’un de ses dérivés. Les tranches du billet sont ainsi avantageusement protégées.According to one possible embodiment, this first step 101 includes adding at least one bulk sizing agent 5 to a fibrous suspension. The bulk sizing agent 5 may include alkenyluccinic anhydride and / or a derivative thereof. Alternatively or in addition, the bulk sizing agent 5 can comprise an alkyl ketene dimer and / or one of its derivatives. Alternatively or in addition, the bulk sizing agent 5 can comprise rosin and / or one of its derivatives. The edges of the note are thus advantageously protected.
ImprégnationImpregnation
Le procédé comprend une deuxième étape 102 d’imprégnation des faces du substrat papier 2 avant impression par une composition comprenant du polyuréthane 23. Cette imprégnation est réalisée en continu sur une machine à papier, sur la feuille sèche. Des dispositifs en continu de type bac d’imprégnation ou « size press » sont particulièrement adaptés pour réaliser cette imprégnation sur une machine à papier.The method comprises a second step 102 of impregnating the faces of the paper substrate 2 before printing with a composition comprising polyurethane 23. This impregnation is carried out continuously on a paper machine, on the dry sheet. Continuous devices of the impregnation tank or "size press" type are particularly suitable for carrying out this impregnation on a paper machine.
Sécurisation / ImpressionSecuring / Printing
Le procédé comprend une troisième étape 103 d’impression du substrat papier 2 et/ou de films en matériau polymère 3 et 4. Cette étape d’impression peut avoir lieu avant et/ou après une étape de pelliculage. Réaliser l’étape d’impression avant l’étape de pelliculage permet de protéger les encres ÛL· appliquées lors de cette étape vis-à-vis des contraintes inhérentes à la circulation des documents réalisés par le procédé. Une impression ainsi réalisée présente la même durabilité que le substrat papier 2 associé, ce qui augmente la durée de vie du document de sécurité.The method comprises a third step 103 of printing the paper substrate 2 and / or films of polymer material 3 and 4. This printing step can take place before and / or after a film-coating step. Carrying out the printing step before the laminating step makes it possible to protect the ÛL · inks applied during this step against the constraints inherent in the circulation of documents produced by the process. An impression thus produced has the same durability as the associated paper substrate 2, which increases the life of the security document.
Le substrat papier 2 peut également être sécurisé par des signes de sécurité 24 et réalisés avant l’étape 104 de pelliculage, c'est-à-dire lors des étapes de fabrication du papier 101, d’imprégnation 102 et éventuellement d’impression 103, dans le cas où l’étape 103 d’impression est réalisée avant l’étape de pelliculage.The paper substrate 2 can also be secured by security signs 24 and produced before the laminating step 104, that is to say during the steps of manufacturing the paper 101, impregnation 102 and possibly printing 103. , in the case where the printing step 103 is carried out before the laminating step.
PelliculaciePelliculacia
Le procédé comprend une quatrième étape 104 de pelliculage au cours de laquelle le substrat papier 2 imprégné et éventuellement imprimé subit une application d’un premier film en matériau polymère 3 et d’un deuxième film en matériau polymère 4 respectivement sur la première face et la deuxième face de la feuille de substrat papier 2, par un procédé dit de pelliculage, au cours duquel les films sont laminés sur le papier, et ainsi collés à l’aide d'un adhésif situé aux interfaces papier / film. Le pelliculage peut être sec ou humide. Les films « recto » et « verso » peuvent être appliqués simultanément, sur un même groupe de pelliculage, en une seule passe, ou l’un après l’autre sur deux groupes distincts de pelliculage en une seule passe, ou en deux passes, à raison d'une application d’un film par passe.The method comprises a fourth film-coating step 104 during which the impregnated and optionally printed paper substrate 2 undergoes an application of a first film of polymer material 3 and of a second film of polymer material 4 respectively on the first face and the bottom. second face of the sheet of paper substrate 2, by a so-called lamination process, during which the films are laminated to the paper, and thus bonded using an adhesive located at the paper / film interfaces. The lamination can be dry or wet. The "front" and "back" films can be applied simultaneously, on the same lamination group, in a single pass, or one after the other on two separate lamination groups in a single pass, or in two passes, at the rate of one application of a film per pass.
Le premier film en matériau polymère et le deuxième film en matériau polymère peuvent comprendre du polypropylène.The first film of polymeric material and the second film of polymeric material may comprise polypropylene.
Le pelliculage comprend une étape de collage 104’ au moyen d’une couche d’adhésif 6, respectivement 7, comprenant un copolymère éthylèneacétate de vinyle entre le substrat papier 2 imprégné et éventuellement imprimé, et l’un des films en matériau polymère 3, respectivement 4.The lamination comprises a bonding step 104 ′ by means of an adhesive layer 6, respectively 7, comprising an ethylene vinyl acetate copolymer between the paper substrate 2 impregnated and optionally printed, and one of the films of polymer material 3, respectively 4.
Une formule de copolymère éthylène-acétate de vinyle, où n est le nombre de comonomère d’éthylène, et m le nombre de comonomères d’acétate de vinyle est donnée ci-après :A formula for ethylene-vinyl acetate copolymer, where n is the number of ethylene comonomer, and m is the number of vinyl acetate comonomers, is given below:
Le copolymère éthylène-acétate de vinyle présente un pourcentage massique d’acétate de vinyle supérieur à 23%. Le pourcentage massique d'acétate de vinyle est de préférence compris entre 23 % et 33 %. Le pourcentage massique d’acétate de vinyle est de préférence compris entre 26 % et 33 %.The ethylene-vinyl acetate copolymer has a percentage by weight of vinyl acetate greater than 23%. The percentage by weight of vinyl acetate is preferably between 23% and 33%. The percentage by weight of vinyl acetate is preferably between 26% and 33%.
La couche d’adhésif 6, respectivement 7, peut être préencollée sur une surface du film en matériau polymère 3, respectivement 4, avant pelliculage, et réactivée par l’action conjointe de la température et de la pression. Un tel procédé de pelliculage est dit « sec ». Typiquement, les températures employées lors du pelliculage dit « sec » s’étendent de 90 à 150°C.The adhesive layer 6, respectively 7, can be pre-glued on a surface of the film of polymer material 3, respectively 4, before lamination, and reactivated by the joint action of temperature and pressure. Such a film-coating process is said to be “dry”. Typically, the temperatures employed in so-called "dry" lamination range from 90 to 150 ° C.
Alternativement, la couche d’adhésif 6, respectivement 7 peut être utilisée à partir de l’état liquide pour former un film d’adhésif laminé lors du pelliculage entre le film en matériau polymère 3, respectivement 4, et le substrat papier 2. Ce procédé de pelliculage est dit « humide ».Alternatively, the adhesive layer 6, respectively 7 can be used from the liquid state to form a laminated adhesive film during the lamination between the film of polymer material 3, respectively 4, and the paper substrate 2. This film-coating process is said to be "wet".
MotifsReasons
Le procédé peut comprendre une cinquième étape de formation 105 d’un motif à contraste de brillance 33 tel que représenté figure 2, sur le film en matériau polymère 3.The method may comprise a fifth step 105 of forming a contrasting brightness pattern 33 as shown in FIG. 2, on the film of polymer material 3.
L'étape de formation 105 peut être réalisée après l'étape de pelliculage 104, ou sur un film en matériau polymère avant l’étape de pelliculage 104.The forming step 105 can be carried out after the film-coating step 104, or on a film of polymer material before the film-coating step 104.
Le film en matériau polymère 3 présente ainsi une zone mate 31 au niveau de certains motifs imprimés 25,26 et 27 du substrat papier imprimé 2 afin de ne pas perturber, par excès de brillance, la lecture optique du document en machine. Ceci est particulièrement utile dans le cas des machines de tri et d’authentification des billets de banque. Typiquement, une zone mate peut être définie comme présentant une brillance (mesurée à un angle d’environ 60°) inférieure à 20 unités de brillance, et préférentiellement inférieure à 10 unités de brillance. L’unité de brillance représente la proportion de lumière réfléchie spéculairement, par rapport à la lumière incidente à un angle de 60°. Le film en matériau polymère 3 présente de plus une zone brillante 32 au niveau de certains motifs imprimés du substrat papier 2, et / ou au niveau de certains signes de sécurité afin de permettre une lisibilité visuelle des motifs imprimés.The film of polymer material 3 thus has a matt zone 31 at the level of certain printed patterns 25, 26 and 27 of the printed paper substrate 2 so as not to disturb, by excess of gloss, the optical reading of the document in the machine. This is particularly useful in the case of banknote sorting and authentication machines. Typically, a matt area can be defined as having a gloss (measured at an angle of approximately 60 °) of less than 20 gloss units, and preferably less than 10 gloss units. The brightness unit represents the proportion of light reflected specularly, to light incident at an angle of 60 °. The film of polymer material 3 also has a shiny zone 32 at the level of certain printed patterns of the paper substrate 2, and / or at the level of certain security signs in order to allow visual legibility of the printed patterns.
DécoupageCutting
Le procédé comprend ensuite une sixième étape 106 de découpage, selon laquelle le complexe laminé est découpé pour former plusieurs documents de sécurité.The method then comprises a sixth cutting step 106, according to which the laminated complex is cut to form several security documents.
Exemple de documentSample document
Structure généraleGeneral structure
En référence aux figures 2 et 3, il est décrit un document de sécurité 1 de type billet de banque en papier comprenant un substrat papier imprimé 2 et des films en matériau polymère 3 et 4. Le document peut être réalisé par le procédé de fabrication de documents de sécurité décrit ci-avant.Referring to Figures 2 and 3, there is described a security document 1 of the paper banknote type comprising a printed paper substrate 2 and films of polymer material 3 and 4. The document can be produced by the manufacturing process of security documents described above.
Le substrat papier Imprimé 2 comprend un substrat papier 2 sous la forme d'une feuille présentant une première face et une deuxième face et ayant subi une impression et sur lequel se trouvent des signes de sécurité.The Printed paper substrate 2 comprises a paper substrate 2 in the form of a sheet having a first side and a second side and having undergone an impression and on which there are security signs.
La feuille comprend une trame fibreuse. Le substrat papier imprimé 2 comprend des fibres végétales, par exemple de bois ou de plantes annuelles telles que le coton. Alternativement, le substrat papier imprimé 2 peut comprendre une structure de fibres de plantes renforcée par des fibres en matière synthétiques. Il est par exemple réalisé à partir de fibres de coton et de polyamide. Le substrat papier imprimé 2 peut être composé de plusieurs couches.The sheet includes a fibrous weft. The printed paper substrate 2 comprises plant fibers, for example wood or annual plants such as cotton. Alternatively, the printed paper substrate 2 can comprise a structure of plant fibers reinforced by fibers of synthetic material. It is for example made from cotton and polyamide fibers. The printed paper substrate 2 can be composed of several layers.
Impressions et signes de sécuritéImpressions and safety signs
Le substrat papier imprimé 2 présente des motifs imprimés tels que les motifs 25, 26, 27.The printed paper substrate 2 has printed patterns such as patterns 25, 26, 27.
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Les motifs correspondent aux informations portées par le document, par exemple la valeur faciale du billet de banque, ou une illustration. Les motifs sont réalisés sur le substrat papier avant l’étape de pelliculage. Ainsi l’impression est plus aisée et les encres d’impression bénéficient de la protection des films en matériau polymère.The patterns correspond to the information carried by the document, for example the face value of the banknote, or an illustration. The patterns are made on the paper substrate before the lamination step. Thus printing is easier and printing inks benefit from the protection of films made of polymer material.
Les techniques d’impression peuvent être de type offset, sérigraphie, taille-douce, flexographie, héliographie, typographie, jet d’encre, en procédé feuille à feuille ou continu, encres à couleur changeante, hologrammes, microimpression, ou toute autre technique d’impression connue de l’impression de sécurité.Printing techniques can be offset, screen printing, intaglio, flexography, heliography, letterpress, inkjet, sheet-fed or continuous, color-changing inks, holograms, micro-printing, or any other printing technique. known impression of the security impression.
Des signes de sécurité tels que les signes de sécurité 24 et 24’ permettent de garantir l’authenticité du document de sécurité 1. Ils peuvent être incorporés dans le substrat papier, mais aussi être des signes imprimés. Par exemple le signe 24 peut être un filigrane. Le signe 24’ représente un fil intégré dans l’épaisseur du papier. D’autres signes de sécurité peuvent être mis en œuvre. Il peut s’agir de couche fluorescente, de bande ou de zone métallisée à effet de diffraction, d’encre à couleur changeante, d’encre incolore, d’impression iridescente, de micro-impression, d’hologramme, d’image latente, d’impression taille-douce, de fibrettes fluorescentes, d’impression fluorescente, de couple infra-rouge, d’impression à couleur optiquement variable, de transvision, de magnétisme ou de toute autre technique de réalisation de signe de sécurité pour documents de sécurité.Security signs such as security signs 24 and 24 ’are used to guarantee the authenticity of the security document 1. They can be incorporated into the paper substrate, but also be printed signs. For example, the sign 24 may be a watermark. The 24 ’sign represents a thread embedded in the thickness of the paper. Other safety signs can be implemented. It can be fluorescent layer, strip or metallized area with diffraction effect, color changing ink, colorless ink, iridescent printing, micro-printing, hologram, latent image , intaglio printing, fluorescent fibrettes, fluorescent printing, infrared torque, optically variable color printing, transvision, magnetism or any other technique for producing security signs for documents of security.
Films en matériau polymèrePolymer material films
Le document de sécurité 1 comprend un premier film en matériau polymère 3 s’étendant sur la première face du substrat papier imprimé 2, et un deuxième film en matériau polymère 4 s’étendant sur la deuxième face du substrat papier imprimé 2.The security document 1 comprises a first film of polymer material 3 extending over the first side of the printed paper substrate 2, and a second film of polymer material 4 extending over the second side of the printed paper substrate 2.
Les films en matériau polymère 3 et 4 peuvent être complétés par plusieurs autres films en matériau polymère superposés. Les films en matériau polymère 3 et 4 permettent de protéger les deux faces du substrat papier imprimé 2. Les films en matériau polymère 3 et 4 permettent d’augmenter la résistance du document de sécurité 1, en particulier la résistance aux liquides, à l’abrasion, à la salissure, et la résistance mécanique. Les films en matériau <iL/ polymère 3 et 4 sont transparents, c'est-à-dire que dans un spectre de longueur d'onde allant du proche ultraviolet au proche infrarouge, le taux de transmission de la lumière est supérieur à 85%. Les épaisseurs des films 3 et 4 en matériau polymère s’étendent typiquement de 4 à 30 pm. Les films polymère 3 et 4 peuvent être composées de BOPP (« Biaxially Oriented PolyPropylene », film de polypropylène bi-orienté en terminologie anglo-saxonne) ou de PET (« PolyEthylene Terephtalate » en terminologie anglo-saxonne). D’autres polymères transparents peuvent également être envisagés. Les films en matériau polymère 3 et 4 sont déposés par un procédé de pelliculage du substrat papier imprimé 2.The films of polymer material 3 and 4 can be completed by several other films of superimposed polymer material. The films of polymer material 3 and 4 make it possible to protect both sides of the printed paper substrate 2. The films of polymer material 3 and 4 make it possible to increase the resistance of the security document 1, in particular the resistance to liquids, to water. abrasion, soiling, and mechanical strength. The films of material <iL / polymer 3 and 4 are transparent, that is, in a wavelength spectrum from near ultraviolet to near infrared, the light transmission rate is greater than 85% . The thicknesses of films 3 and 4 of polymeric material typically range from 4 to 30 µm. The polymer films 3 and 4 can be composed of BOPP (“Biaxially Oriented PolyPropylene”, a bi-oriented polypropylene film in English terminology) or of PET (“PolyEthylene Terephtalate” in English terminology). Other transparent polymers can also be considered. The films of polymer material 3 and 4 are deposited by a process for laminating the printed paper substrate 2.
PelliculageLamination
Le document 1 présente une première couche d’adhésif 6, respectivement une deuxième couche d’adhésif 7, entre le substrat papier imprimé 2 et le premier film en matériau polymère 3, respectivement le deuxième film en matériau polymère 4. Les couches d’adhésif comprennent un copolymère éthylène-acétate de vinyle qui présente un pourcentage massique d’acétate de vinyle supérieur à 23 %, de préférence entre 23 % et 33 %, préférentiellement entre 26 % et 33 %. Ces couches d’adhésif 6 et 7 permettent le collage des films en matériau polymère 3 et 4 sur les faces du substrat papier imprimé 2. Le pelliculage 104 est réalisé après imprégnation 102 et impression 103 du substrat papier 2 et avant la découpe unitaire des documents de sécurité 1. Une variante possible consiste à imprimer tout ou partie du document de sécurité sur le film de pelliculage.Document 1 presents a first layer of adhesive 6, respectively a second layer of adhesive 7, between the printed paper substrate 2 and the first film of polymer material 3, respectively the second film of polymer material 4. The adhesive layers comprise an ethylene-vinyl acetate copolymer which has a percentage by weight of vinyl acetate greater than 23%, preferably between 23% and 33%, preferably between 26% and 33%. These adhesive layers 6 and 7 allow the bonding of the films of polymer material 3 and 4 on the faces of the printed paper substrate 2. The lamination 104 is carried out after impregnation 102 and printing 103 of the paper substrate 2 and before the unitary cutting of the documents. security 1. A possible variant consists in printing all or part of the security document on the lamination film.
Un premier exemple de technique de pelliculage, dite humide, consiste à utiliser une machine qui encolle les films en matériau polymère 3 et 4 d’un adhésif à partir de son état liquide. Le pelliculage est alors réalisé par laminage des films en matériau polymère 3 et 4 sur le substrat papier imprimé 2 par un système de rouleaux, durant lequel l’action conjointe de la pression et de la température permettent collage des films en polymère 3 et 4 sur chaque face de la feuille par les couches d’adhésif 6 et 7.A first example of a so-called wet film-coating technique consists of using a machine which bonds the films of polymer material 3 and 4 with an adhesive from its liquid state. The lamination is then carried out by laminating the films of polymer material 3 and 4 on the printed paper substrate 2 by a system of rollers, during which the combined action of pressure and temperature allow the polymer films 3 and 4 to be bonded onto each side of the sheet by adhesive layers 6 and 7.
Un deuxième exemple de technique pelliculage, dite sèche, consiste à appliquer les films en polymère 3 et 4 déjà enduits d’un adhésif ré-activable à chaud. La colle est ré-activée par un laminage tel que décrit ci-avant.A second example of a so-called dry film-coating technique consists in applying the polymer films 3 and 4 already coated with a hot re-activatable adhesive. The glue is re-activated by lamination as described above.
Les films en matériau polymère 3 et 4 sont composés d’un matériau polymère, par exemple du polypropylene, qui peut se présenter en bobine, avec ou sans couche d’adhésif pré-encollée, et est contrecollé durant le pelliculage. Le pelliculage est réalisé avant découpe unitaire des documents de sécurité 1, sur une feuille comprenant plusieurs documents de sécurité 1.Polymeric material films 3 and 4 are composed of a polymeric material, for example polypropylene, which may be in a reel, with or without a pre-sized adhesive layer, and is laminated during lamination. The lamination is carried out before unit cutting of the security documents 1, on a sheet comprising several security documents 1.
Le pelliculage couvre un maximum de la surface des deux faces du document de sécurité 1. Il assure une résistance accrue au vieillissement des faces du document de sécurité 1, notamment vis-à-vis de la salissure et du déchirement.The lamination covers a maximum of the surface of the two faces of the security document 1. It provides increased resistance to aging of the faces of the security document 1, in particular with respect to soiling and tearing.
Couche d’adhésifAdhesive layer
Les couches d’adhésif comprennent un copolymère éthylène-acétate de vinyle qui présente un pourcentage massique d’acétate de vinyle supérieur à 23 %, de préférence entre 23 % et 33 %, préférentiellement entre 26 % et 33 %.The adhesive layers comprise an ethylene-vinyl acetate copolymer which has a percentage by weight of vinyl acetate greater than 23%, preferably between 23% and 33%, preferably between 26% and 33%.
La composition des couches d’adhésif selon l’invention est sensiblement différente de celle des adhésifs comprenant le copolymère éthylène - acétate de vinyle, utilisé dans le pelliculage traditionnel, qui contiennent un pourcentage massique d’acétate de vinyle d’environ 20 %, inférieur à 21 %.The composition of the adhesive layers according to the invention is significantly different from that of the adhesives comprising the ethylene-vinyl acetate copolymer, used in traditional film-coating, which contain a percentage by weight of vinyl acetate of about 20%, which is lower at 21%.
De telles caractéristiques de composition peuvent être mesurées par une analyse par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR, « Fourier Transform Infra-Red Spectroscopy » en terminologie anglo-saxonne). Le pourcentage massique est obtenu par mesure du rapport entre l’intensité du pic à 1737 cm'1 du spectre obtenu, caractéristique de l’acétate de vinyle, et l’intensité du pic à 721 cm1 du spectre obtenu, caractéristique de l’éthylène.Such compositional characteristics can be measured by an analysis by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR, “Fourier Transform Infra-Red Spectroscopy” in English terminology). The mass percentage is obtained by measuring the ratio between the intensity of the peak at 1737 cm 1 of the spectrum obtained, characteristic of vinyl acetate, and the intensity of the peak at 721 cm 1 of the spectrum obtained, characteristic of the spectrum obtained. ethylene.
Ces caractéristiques de composition peuvent par ailleurs être obtenues de manière plus précise par analyse thermique, en particulier par calorimétrie différentielle à balayage (DSC, « Differential Scanning Calorimetry » en terminologie anglo-saxonne). La température de fusion de l’EVA (copolymère Ethylène - Acétate de Vinyle en terminologie anglo-saxonne) ainsi mesurée est fonction de son taux d’acétate de vinyle.These compositional characteristics can moreover be obtained more precisely by thermal analysis, in particular by differential scanning calorimetry (DSC, “Differential Scanning Calorimetry” in English terminology). The melting point of EVA (Ethylene - Vinyl Acetate copolymer in English terminology) thus measured is a function of its vinyl acetate level.
L’intérêt d’un document de sécurité présentant une telle structure est mis en évidence par un test de durabilité cyclique réalisé sur quatre échantillons.The value of a safety document with such a structure is demonstrated by a cyclic durability test carried out on four samples.
Le premier échantillon est obtenu à partir d’une feuille de sécurité produite sur une machine à papier à forme ronde, à partir d’une suspension aqueuse contenant :The first sample is obtained from a security sheet produced on a round-shaped paper machine, from an aqueous suspension containing:
- des fibres de coton,- cotton fibers,
- un agent de résistance à l’état humide tel qu’une résine polyamide amine cationique à 2 % par rapport à la masse de fibres,- a wet strength agent such as a cationic polyamide amine resin at 2% relative to the mass of fibers,
- des charges de dioxyde de titane, par exemple concentrées à environ 2 % par rapport à la masse de fibres).- titanium dioxide fillers, for example concentrated to about 2% relative to the mass of fibers).
La production du premier échantillon comprend :The production of the first sample includes:
- après séchage de la feuille ainsi formée, une étape de passage dans un bain d’enduction comprenant une solution d’alcool polyvinylique, afin de former une imprégnation de 3 g / m2 d’alcool polyvinylique, pour un grammage final de 85 g / m2 ; des feuilles de sécurité ainsi produites constituent des substrats courants de billets de banque ;- After drying the sheet thus formed, a step of passing through a coating bath comprising a solution of polyvinyl alcohol, in order to form an impregnation of 3 g / m 2 of polyvinyl alcohol, for a final basis weight of 85 g / m 2 ; security sheets thus produced constitute common substrates for banknotes;
- une étape d’impression en offset et en taille douce (d’autres techniques d’impression pouvant être employées en complément),- an offset and intaglio printing step (other printing techniques that can be used in addition),
- une étape de pelliculage de la feuille par contre-collage à 110 °C sous une pression de 3 bars d’un premier film en BOPP et d’un deuxième film en BOPP respectivement sur la première face et la deuxième face de la feuille imprimée, les deux films étant appliqués sur un même groupe de pelliculage, et les films en BOPP présentant une couche d’adhésif comprenant un polymère EVA présentant un pourcentage massique d’acétate de vinyle d’environ 20% ;- a step of laminating the sheet by lamination at 110 ° C under a pressure of 3 bars of a first BOPP film and a second BOPP film respectively on the first side and the second side of the printed sheet , the two films being applied to the same lamination group, and the BOPP films having an adhesive layer comprising an EVA polymer having a percentage by weight of vinyl acetate of about 20%;
- une étape de découpage de la feuille en plusieurs billets, chaque billet constituant un premier échantillon.a step of cutting the sheet into several tickets, each ticket constituting a first sample.
Le deuxième échantillon est obtenu de la même manière que le premier échantillon, à la différence près que la couche d’adhésif comprend un polymère EVA présentant un pourcentage massique d’acétate de vinyle d’environ 28 %.The second sample is obtained in the same manner as the first sample, except that the adhesive layer comprises an EVA polymer with a percentage by weight of vinyl acetate of approximately 28%.
Le troisième échantillon est obtenu de la même manière que le premier échantillon, à la différence près que le bain d’enduction comprend, à la place de la solution d’alcool polyvinylique, une dispersion de polyuréthane, comprenant deThe third sample is obtained in the same way as the first sample, except that the coating bath comprises, instead of the polyvinyl alcohol solution, a polyurethane dispersion, comprising
L· l’Esacote FB42 (Lamberti) et un réticulant de type Fissativo 05 (Lamberti). La dispersion est composée de :L · Esacote FB42 (Lamberti) and a crosslinker type Fissativo 05 (Lamberti). The dispersion is made up of:
- 90% en masse d’eau- 90% by mass of water
- 10 % en masse sec d’Esacote FB42 + Fissativo 05, la part relative de Fissativo 05 par rapport à l’Esacote FB42 représentant 5% en masse sec/sec.- 10% by dry mass of Esacote FB42 + Fissativo 05, the relative share of Fissativo 05 compared to Esacote FB42 representing 5% by dry / sec mass.
La viscosité finale est de 5 cP (centiPoises). Cette étape permet de former une imprégnation de 6,5 g / m2 d’alcool polyvinylique, pour un grammage final de la feuille de 87 g / m2.The final viscosity is 5 cP (centiPoise). This step makes it possible to form an impregnation of 6.5 g / m 2 of polyvinyl alcohol, for a final basis weight of the sheet of 87 g / m 2 .
Le quatrième échantillon, correspondant à l’invention, est obtenu de la même manière que le troisième échantillon, à la différence près que la couche d’adhésif comprend un polymère EVA présentant un pourcentage massique d’acétate de vinyle d’environ 28 %. Les quatre échantillons sont soumis à un essai de durabilité cyclique, chaque cycle présentant des étapes successives de :The fourth sample, corresponding to the invention, is obtained in the same manner as the third sample, except that the adhesive layer comprises an EVA polymer having a vinyl acetate mass percentage of approximately 28%. The four samples are subjected to a cyclic durability test, each cycle presenting successive stages of:
- plongement dans une eau déminéralisée à 70 °C durant trois minutes,- immersion in demineralized water at 70 ° C for three minutes,
- retrait de l’excès d’eau en surface du document entre des buvards,- removal of excess water from the surface of the document between blotters,
- froissage manuel,- manual creasing,
- dégradation par deux sessions de cinquante tours dans une machine de dégradation de papier présentant une enceinte balayée par une hélice souple tournant à une vitesse de 3000 tours par minute,- degradation by two sessions of fifty revolutions in a paper degradation machine having an enclosure swept by a flexible propeller rotating at a speed of 3000 revolutions per minute,
- analyse visuelle des échantillons.- visual analysis of samples.
Le cycle est répété jusqu’à constatation du délaminage des films en BOPP, dans une limite de sept cycles.The cycle is repeated until delamination of the BOPP films is observed, within a limit of seven cycles.
Dès le premier cycle, les premier et deuxième échantillons présentent un délaminage de 5 à 10 mm sur tous les bords des billets. Le billet selon le troisième échantillon présente une durabilité accrue puisqu’un délaminage de 2 mm est constaté au premier cycle, le délaminage atteignant 5 à 8 mm au bout de cinq cycles. Le quatrième échantillon ne présente aucun délaminage après sept cycles.From the first cycle, the first and second samples show a delamination of 5 to 10 mm on all edges of the banknotes. The note according to the third sample exhibits increased durability as a delamination of 2 mm is observed in the first cycle, the delamination reaching 5 to 8 mm after five cycles. The fourth sample shows no delamination after seven cycles.
Ainsi l’association d’un substrat papier présentant une imprégnation de polyuréthane et de films de polymère collés au substrat papier imprégné par des couches d’adhésif présentant un pourcentage massique d’acétate de vinyle élevé présente-t-elle une durabilité élevée par rapport aux documents selon l’art antérieur.Thus, the combination of a paper substrate having a polyurethane impregnation and polymer films bonded to the paper substrate impregnated with layers of adhesive having a high percentage by mass of vinyl acetate has a high durability compared to documents according to the prior art.
En effet, la composition de la couche d’adhésif permet d’éviter un délaminage, même partiel des films de polymères laminés sur les faces du substrat papier imprégné.Indeed, the composition of the adhesive layer makes it possible to avoid delamination, even partial, of the films of polymers laminated on the faces of the impregnated paper substrate.
ImprégnationImpregnation
Le substrat papier du document 1 est imprégné d’une composition contenant du polyuréthane 23. L’imprégnation polyuréthane confère d’une part une bonne adhésion avec l’adhésif EVA à fort taux d’acétate de vinyle, et apporte d’autre part, une résistance à la pénétration de liquide au niveau des tranches 21 et 22 du document 1, ce qui permet d’accroître considérablement la résistance au délaminage.The paper substrate of document 1 is impregnated with a composition containing polyurethane 23. The polyurethane impregnation on the one hand gives good adhesion with the EVA adhesive with a high level of vinyl acetate, and on the other hand provides resistance to liquid penetration at the edges 21 and 22 of document 1, which considerably increases the resistance to delamination.
L’imprégnation est réalisée, une fois la feuille formée et séchée en machine à papier, par trempage dans un bain contenant du polyuréthane. Une variante possible est de réaliser l’application de la composition contenant du polyuréthane 23 par « size press ».Impregnation is carried out, once the sheet has been formed and dried in a paper machine, by soaking in a bath containing polyurethane. A possible variant is to apply the composition containing polyurethane 23 by "size press".
Agent de collage en masseBulk bonding agent
De manière complémentaire à l’imprégnation de polyuréthane, le document 1 peut comprendre au moins un agent de collage en masse dans le substrat papier 2. L’agent de collage en masse est incorporé à la suspension fibreuse, avant formation de la feuille sur machine à papier.In addition to the polyurethane impregnation, document 1 can comprise at least one bulk sizing agent in the paper substrate 2. The bulk sizing agent is incorporated into the fibrous suspension, before forming the sheet on a machine. to paper.
Le document 1 peut comprendre plusieurs agents de collage en masse.Document 1 may include several bulk sizing agents.
L’agent de collage peut comprendre de l’anhydride alkénylesuccinique (ASA) ou l’un de ses dérivés. L’agent de collage peut comprendre de la colophane ou l’un de ses dérivés. L’agent de collage peut comprendre un dimère d’alkylcétène (AKD) ou l’un de ses dérivés. Ces agents hydrophobes se fixent aux fibres de papier. Ils confèrent au substrat papier imprimé 2 pelliculé une haute résistance à la pénétration de liquide au niveau des tranches 21 et 22, et ainsi, conjointement à l’imprégnation polyuréthane, contribuent à la haute résistance au délaminage du complexe.The sizing agent can include alkenyluccinic anhydride (ASA) or a derivative thereof. The sizing agent can include rosin or a derivative thereof. The sizing agent can include an alkyl ketene dimer (AKD) or a derivative thereof. These hydrophobic agents bind to the paper fibers. They impart to the laminated printed paper substrate 2 a high resistance to liquid penetration at the wafers 21 and 22, and thus, together with the polyurethane impregnation, contribute to the high resistance to delamination of the complex.
Brillance des films en matériau polymèreGloss of films of polymer material
Les films en polymère 3 et 4 présentent une zone mate 31 au niveau de certains motifs imprimés, par exemple 25, 26 et 27 du substrat papier imprimé 2 afin de permettre l’analyse du document en machine de tri par lecture optique. En effet un film en polymère trop brillant n’est pas lisible par les capteurs de telles machines de tri. Il est considéré qu’une zone est mate si sa brillance est inférieure à 20 unités de brillance mesurée à un angle de 60°, préférentiellement inférieure à 10 unités de brillance.The polymer films 3 and 4 have a matt zone 31 at the level of certain printed patterns, for example 25, 26 and 27 of the printed paper substrate 2 in order to allow the document to be analyzed in a sorting machine by optical reading. Indeed, an excessively shiny polymer film cannot be read by the sensors of such sorting machines. It is considered that an area is mat if its gloss is less than 20 gloss units measured at an angle of 60 °, preferably less than 10 gloss units.
Les films en polymère 3 et 4 peuvent présenter une zone brillante 32 au niveau de certains motifs imprimés du substrat papier imprimé 2 afin d’en assurer une meilleure lisibilité et/ou un meilleur rendu esthétique. La zone brillante 32 peut correspondre à une zone sur laquelle on souhaite attirer l’attention.The polymer films 3 and 4 can have a shiny zone 32 at the level of certain printed patterns of the printed paper substrate 2 in order to ensure better readability and / or better aesthetic rendering. The shiny area 32 may correspond to an area to which one wishes to draw attention.
Les films en polymère 3 et 4 peuvent présenter des zones de brillance contrôlée présentant des motifs à contraste de brillance par alternance de zones mates et brillantes. Par exemple, les films en polymère 3 et 4 peuvent présenter un motif esthétique à contraste de brillance 33. Les zones brillantes peuvent être générées en recouvrant des zones des films mates 3 et 4 par un vernis qui ravive l’état de surface des films en polymère 3 et 4. A l’inverse, un vernis matifiant peut être appliqué sur des films brillants pour diminuer la brillance des films dans certaines zones.Polymer films 3 and 4 can have zones of controlled gloss exhibiting contrasting gloss patterns by alternating matt and glossy areas. For example, the polymer films 3 and 4 can have an aesthetic pattern with contrast of gloss 33. The glossy areas can be generated by covering areas of the matt films 3 and 4 with a varnish which revives the surface condition of the films in polymer 3 and 4. Conversely, a mattifying varnish can be applied to glossy films to reduce the gloss of the films in certain areas.
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