Brevet FR3084849A1 — publié le 20200214

Description Titre de l'invention : AGENCEMENT ET PROCÉDÉ DE LI- MITATION DE LA PROPAGATION DE DÉCHIRURE DANS UN DOCUMENT Domaine technique 100011 La présente invention se rapporte à un agencement et un procédé pour limiter la pro- pagation de déchirure dans un document, tel qu'un billet de banque. Arrière-plan technologique [0002] Les documents à base de polymère, tels que les billets de banque, ont une résistance élevée à l'amorçage de déchirure et une grande durabilité pour une utilisation générale et l'usure. Les billets de banque à base de polymère sont normalement très difficiles à déchirer manuellement. Cependant, en raison de la nature des matériaux polymères qui sont non-fibreux et cristallins, les documents à base de polymère présentent une faible résistance à la propagation de déchirure après l'amorçage d'une déchirure. Lorsqu'une déchirure a été amorcée sur un billet de banque en polymère, par exemple comme une petite entaille créée par une paire de ciseaux, la déchirure peut facilement se propager à travers le billet de banque. [0003] En fonction de l'emplacement du point de déchirure amorcée, une déchirure dans le billet de banque peut facilement diviser le billet de banque en deux. Ces billets endommagés sont un inconvénient pour un utilisateur et doivent être retirés de la circulation, ce qui augmente les coûts pour la banque centrale. [0004] En outre, les billets de banque déchirés peuvent perturber le fonctionnement des machines de traitement de billets de banque. Une déchirure dans un billet de banque peut également se propager à travers le billet de banque lorsque le billet de banque est traité par des machines de traitement de billets de banque, dans une mesure telle que le billet de banque peut être déchiré en morceaux. Par conséquent, la machine de traitement de billets de banque pourrait être bloquée par des morceaux déchirés du billet de banque, ce qui causerait des temps d'arrêt et des réparations éventuelles. [0005] 11 est souhaitable de fournir un document ayant une durabilité améliorée dans lequel la propagation de toute déchirure dans le document est inhibée ou limitée, ou d'offrir au moins un choix utile. Résumé de l'invention [0006] Un premier aspect de la présente invention propose un document à base de polymère comprenant un substrat et au moins un espace d'arrêt de déchirure dans le substrat, où l'au moins un espace d'arrêt de déchirure limite la propagation d'une déchirure dans le substrat à travers l'espace d'arrêt de déchirure. 2 [0007] Dans un mode de réalisation, l'espace d'arrêt de déchirure inhibe la propagation d'une déchirure lorsque la déchirure atteint l'espace d'arrêt de déchirure. La propagation d'une déchirure peut être sensiblement terminée au niveau de l'espace d'arrêt de déchirure ou l'espace d'arrêt de déchirure ralentit la propagation, en dissipant de l'énergie, avant que la déchirure ne soit arrêtée à proximité, éventuellement au niveau d'un autre espace d'arrêt de déchirure. Ainsi, les espaces d'arrêt de déchirure dans le document contiennent ou localisent efficacement la propagation d'une déchirure dans le document et empêchent la déchirure de se propager davantage dans le document. [0008] Dans un mode de réalisation, l'au moins un espace d'arrêt de déchirure est un trou qui s'étend complètement à travers le substrat, et plus préférablement une microperfo ration. [0009] L'utilisation de petits trous et de microperforations en tant qu'éléments de sécurité dans des billets de banque a déjà été proposée, par exemple dans les documents WO 2004/011274 Al et WO 2013/143007 Al . Cependant, l'utilisation de petits trous et de cavités spécifiquement dans le but d'inhiber ou de mettre fin à la propagation d'une déchirure à travers les trous ou les cavités n'est pas décrite dans aucun de ces documents. [0010] L'au moins un espace d'arrêt de déchirure peut être formé par ablation au laser, c'est-à-dire par le retrait d'une partie du matériau du substrat par l'utilisation d'un laser. Si l'au moins un espace d'arrêt de déchirure est formé par ablation au laser, l'espace d'arrêt de déchirure peut avoir une « masse fondue » autour de l'espace d'arrêt de déchirure. Une « masse fondue » est une zone autour d'un espace d'arrêt de déchirure créée par le faisceau laser qui fait fondre le matériau du substrat dans les limites ou les bords de l'espace d'arrêt de déchirure. C'est-à-dire que l'espace créé par le laser peut avoir une partie du matériau ayant subi une ablation au laser et une partie du matériau ayant subi une fusion. Le matériau fondu a tendance à se trouver autour du bord ou de la limite du trou et à créer la « masse fondue ». La distance de bord de masse fondue par rapport à l'au moins un espace d'arrêt de déchirure, c'est-à-dire la distance entre le bord de l'espace d'arrêt de déchirure et le bord de la masse fondue, est de préférence inférieure à environ 0,5 min dans certains modes de réalisation. Dans un autre mode de réalisation, l'au moins un espace d'arrêt de déchirure peut être formé dans le substrat par alésage, perçage ou poinçonnage. Cependant, ces procédés sont moins souhaitables en raison du risque de créer des « entailles » ou des déchirures dans le document. En outre, l'alésage, le perçage ou le poinçonnage peuvent également amener le matériau du document à faire saillie aux bords de la perforation. Lorsque de nombreux documents de ce type sont empilés les uns sur les autres, cela crée un « profil » irrégulier des documents empilés, ce qui est généralement indésirable et, dans certains cas, inacceptable dans d'autres étapes de traitement. Dans un autre mode 3 de réalisation, l'au moins un espace d'arrêt de déchirure peut être préformé dans le substrat. [0011] L'au moins un espace d'arrêt de déchirure peut être un trou traversant. Lorsqu'un espace d'arrêt de déchirure est un trou traversant, l'espace d'arrêt de déchirure s'étend complètement à travers le substrat. En variante, l'au moins un espace d'arrêt de déchirure ne peut s'étendre que partiellement à travers le substrat. Lorsqu'un espace d'arrêt de déchirure s'étend partiellement à travers le substrat, l'espace d'arrêt de déchirure peut former une fossette ou un évidement dans le substrat. Dans un autre mode de réalisation alternatif, l'espace d'arrêt de déchirure peut être une cavité formée dans le substrat. Par exemple, la cavité peut être une bulle d'air. [0012] Dans un mode de réalisation, le document comprend une pluralité d'espaces d'arrêt de déchirure. Une pluralité d'espaces d'arrêt de déchirure peut comprendre une combinaison d'un ou de plusieurs trou(s) traversant(s), de trous qui s'étendent partiellement à travers le substrat, et/ou d'une ou de plusieurs cavité(s) formée(s) dans le substrat. [0013] L'au moins un espace d'arrêt de déchirure a de préférence une largeur maximale. La largeur maximale d'un espace d'arrêt de déchirure correspond à une dimension de l'espace d'arrêt de déchirure lorsque la largeur de l'espace d'arrêt de déchirure à travers le substrat est la plus grande. Par exemple, la largeur maximale peut être un diamètre lorsque l'espace d'arrêt de déchirure est sensiblement circulaire. De préférence, la largeur maximale de 1' au moins un espace d'arrêt de déchirure se situe sensiblement dans la plage allant d'environ 20 pm à environ 200 pm. Plus préférablement, la largeur maximale se situe sensiblement dans la plage allant d'environ 50 pm à environ 100 pm. Des largeurs plus grandes sont également acceptables lorsque les espaces peuvent être perçus par rceil humain. Par exemple, la largeur maximale des espaces d'arrêt de déchirure pourrait être supérieure à 200 pm. De préférence, la largeur maximale de l'espace d'arrêt de déchirure sur une profondeur de l'espace d'arrêt de déchirure est sensiblement constante. En variante, la largeur maximale de l'espace d'arrêt de déchirure sur la profondeur de l'espace d'arrêt de déchirure peut varier. Par exemple, la largeur maximale de l'espace d'arrêt de déchirure sur la profondeur de l'espace d'arrêt de déchirure peut être croissante ou décroissante à partir d'une surface du substrat. [0014] L'au moins un espace d'arrêt de déchirure est de préférence positionné au moins à environ 2 mm d'un bord du substrat. Plus préférablement, l'au moins un espace d'arrêt de déchirure est positionné au moins à environ 10 mm du bord du substrat, et encore plus préférablement, au moins à environ 20 mm du bord du substrat. [0015] Dans un mode de réalisation préféré, le document comprend une pluralité d'espaces d'arrêt de déchirure dans le substrat et une distance entre les espaces d'arrêt de déchirure adjacents est d'au moins environ 0,2 mm. De préférence, la distance entre des espaces d'arrêt de déchirure adjacents est d'au moins environ 1 mm, et plus préférablement, la distance entre des espaces d'arrêt de déchirure adjacents est d'au moins 2 mm. Dans un mode de réalisation, les espaces d'arrêt de déchirure sont fournis de manière apériodique dans le substrat. Dans un mode de réalisation alternatif, les espaces d'arrêt de déchirure sont fournis de manière apériodique ou aléatoire dans le substrat. [0016] Le document comporte de préférence trois espaces d'arrêt de déchirure ou plus agencés très proches les uns des autres dans le substrat. Trois ou plus des espaces d'arrêt de déchirure peuvent être agencés en ligne droite. Dans un mode de réalisation alternatif ou supplémentaire, trois ou plus des espaces d'arrêt de déchirure peuvent être agencés selon un motif incurvé, sinusoïdal ou en zigzag. En variante ou en outre, les espaces d'arrêt de déchirure peuvent avoir une distribution aléatoire dans le substrat. [0017] Dans un mode de réalisation, le document comprend une pluralité d'espaces d'arrêt de déchirure dans le substrat, et les formes et/ou les tailles des espaces d'arrêt de déchirure dans le substrat sont les mêmes. Dans un autre mode de réalisation, les formes et/ou les tailles des espaces d'arrêt de déchirure dans le substrat peuvent être différentes. [0018] Trois espaces d'arrêt de déchirure ou plus adjacents dans le substrat peuvent avoir une taille qui augmente ou diminue dans une direction à partir d'un bord du substrat. Dans un mode de réalisation alternatif, les tailles des espaces d'arrêt de déchirure dans le substrat peuvent varier de manière aléatoire. [0019] Dans un mode de réalisation, l'au moins un espace d'arrêt de déchirure est sen- siblement circulaire dans un plan du substrat. Dans un mode de réalisation alternatif, l'au moins un espace d'arrêt de déchirure est sensiblement elliptique dans un plan du substrat. Le plan est sur ou à travers le substrat et est parallèle à une surface du substrat. Lorsqu'une pluralité d'espaces d'arrêt de déchirure est fournie, le document peut comporter une combinaison d'espaces d'arrêt de déchirure de formes différentes, tels que des espaces d'arrêt de déchirure sensiblement circulaires et elliptiques. D'autres formes de l'espace d'arrêt de déchirure sont envisagées dans la spécification. Des formes qui ont des bords incurvés sont préférables pour les espaces d'arrêt de déchirure. Les espaces d'arrêt de déchirure aux bords incurvés dissipent plus efficacement l'énergie de déchirure que les espaces qui ont des angles abrupts ou coupants. Dans un mode de réalisation supplémentaire ou alternatif, un diamètre ou une largeur de l'espace d'arrêt de déchirure à travers le substrat augmente ou diminue à partir d'une surface du substrat. Dans ce mode de réalisation, l'espace d'arrêt de déchirure peut être conique ou tronconique, ou peut avoir une forme trapézoïdale. [0020] L'au moins un espace d'arrêt de déchirure peut s'étendre dans une direction sen- siblement parallèle à une normale à une surface du substrat. Dans un mode de réalisation alternatif, l'au moins un espace d'arrêt de déchirure peut s'étendre selon un angle par rapport à une normale à une surface du substrat. Lorsqu'une pluralité d'espaces d'arrêt de déchirure est fournie, les espaces d'arrêt de déchirure peuvent comporter une combinaison d'espaces d'arrêt de déchirure qui s'étendent selon des angles différents par rapport à une normale à une surface du substrat. De préférence, l'au moins un espace d'arrêt de déchirure s'étend selon un angle d'environ 0° à environ 80', et plus préférablement d'environ 0° à environ 60', par rapport à la normale à la surface du substrat. [0021] Dans un mode de réalisation, le substrat peut être formé à partir d'un matériau composite comportant au moins une couche de papier et au moins une couche de matériau polymère. [0022] Dans un mode de réalisation, le substrat est recouvert d'un revêtement et l'au moins un espace d'arrêt de déchirure est fourni dans le substrat après que le substrat est recouvert du revêtement, de sorte que le revêtement soit également pourvu d'espaces. Le revêtement est de préférence une couche opacifiante ou un revêtement transparent, tel qu'un vernis transparent. Le revêtement peut comprendre un revêtement fondu de polyéthylène, une émulsion acrylique, une émulsion de PVDC et/ou une émulsion de caoutchouc. [0023] Dans un mode de réalisation, une zone du substrat ayant l'au moins un espace d'arrêt de déchirure est recouverte d'un revêtement. Le revêtement est de préférence une couche opacifiante. En variante, le revêtement est transparent, tel qu'un vernis transparent, souvent utilisé comme étape de finition dans l'impression de billets de banque. Le revêtement peut comprendre un revêtement fondu de polyéthylène, une émulsion acrylique, une émulsion de PVDC et/ou une émulsion de caoutchouc. De cette manière, des trous traversants dans le substrat peuvent être transformés en fossettes », car le revêtement remplira naturellement le trou. [0024] Un deuxième aspect de la présente invention propose l'utilisation d'au moins un espace d'arrêt de déchirure dans un document à base de polymère pour limiter la propagation d'une déchirure dans le document à travers l'au moins un espace d'arrêt de déchirure. [0025] Un troisième aspect de la présente invention propose un procédé de fabrication d'un document à base de polymère comprenant : la fourniture d'un substrat, la fourniture d'au moins un espace d'arrêt de déchirure dans le substrat, où l'au moins un espace d'arrêt de déchirure limite la propagation d'une déchirure dans le substrat à travers l'espace d'arrêt de déchirure. [0026] Le procédé comprend de préférence la fourniture de l'au moins un espace d'arrêt de 6 déchirure dans le substrat par ablation au laser, où une partie du matériau du substrat est retirée à l'aide d'un laser. Si l'au moins un espace d'arrêt de déchirure est formé par ablation au laser, le procédé comprend la formation d'une « masse fondue » autour de l'espace d'arrêt de déchirure. Le procédé comprend de préférence la fourniture de l'au moins un espace d'arrêt de déchirure dans le substrat par ablation au laser avec une distance de bord de masse fondue, c'est-à-dire la distance entre le bord d'un espace d'arrêt de déchirure et le bord de la masse fondue, inférieure à environ 0.5 mm. Dans un autre mode de réalisation, le procédé comprend la fourniture de l'au moins un espace d'arrêt de déchirure par alésage, perçage ou poinçonnage. Cependant, ces procédés sont moins souhaitables en raison du risque de créer dcs « entailles » ou des déchirures dans le document. En outre, l'alésage, le perçage ou le poinçonnage peuvent également amener le matériau du document à faire saillie aux bords de la perforation. Lorsque de nombreux documents de ce type sont empilés les uns sur les autres, cela crée un « profil » irrégulier des documents empilés, ce qui est généralement indésirable et, dans certains cas, inacceptable dans d'autres étapes de procédé. [0027] Dans un mode de réalisation, le procédé comprend le fait de recouvrir une zone du substrat d'un revêtement et de fournir ensuite l'au moins un espace d'arrêt de déchirure dans le substrat après que le substrat est recouvert du revêtement, de sorte que le revêtement soit également pourvu d'au moins un espace correspondant à l'espace d'arrêt de déchirure dans le substrat. Le revêtement est de préférence une couche opacifiante. En variante, le revêtement est un revêtement transparent, tel qu'un vernis transparent. [0028] Dans un autre mode de réalisation, le procédé comprend le fait de préformer l'au moins un espace d'arrêt de déchirure dans le substrat. [0029] Dans ce mode de réalisation, le procédé peut comprendre le fait de recouvrir une zone du substrat ayant l'au moins un espace d'arrêt de déchirure d'un revêtement. Le revêtement est de préférence une couche opacifiante. En variante, le revêtement est transparent, tel qu'un vernis transparent, souvent utilisé comme étape de finition dans l'impression de billets de banque. Le revêtement peut comprendre un revêtement fondu de polyéthylène, une émulsion acrylique, une émulsion de PVDC et/ou une émulsion de caoutchouc. De cette manière, des trous traversants dans le substrat peuvent être transformés en « fossettes », car le revêtement remplira naturellement l'espace. [0030] Dans un quatrième aspect, la présente invention fournit un document à base de polymère lorsqu'il est fabriqué par le procédé selon le troisième aspect de l'invention décrit ci-des sus. [0031] Les modes de réalisation des deuxième, troisième et quatrième aspects de la présente invention sont similaires aux modes de réalisation décrits précédemment en référence au premier aspect. [0032] Tels qu'utilisés ici, il convient de prendre les termes « comprend », « comprenant » 7 et leurs variations grammaticales comme spécifiant la présence d'articles, d'entiers, d'étapes ou de composants indiqués ou de groupes de ceux-ci, niais n'empêchent pas la présence ou l'ajout d'un(e) ou de plusieurs autre(s) article(s), entier(s), étapc(s), composant(s) ou des groupes de ceux-ci. [0033] Tel qu'utilisé ici, le terme « et/ou » signifie « et » «ou » ou les deux. [0034] Document ou Jeton [0035] Tels qu'utilisés ici, les termes « document » et « jeton » incluent tous les types de documents et de jetons de valeur et de documents d'identification, y compris, mais sans s'y limiter, les éléments suivants : des documents de sécurité, des articles de monnaie tels que des billets de banque, des cartes de crédit, des chèques, des passeports, des cartes d'identité, des valeurs mobilières et des certificats d'actions, des permis de conduire, des titres de propriété, des documents de voyage tels que des billets d'avion et de train, des cartes et des billets d'entrée, des certificats de naissance, de décès et de mariage et des relevés de notes. [0036] L'invention peut particulièrement s'appliquer, mais non exclusivement, à des documents ou des jetons tels que des billets de banque ou des documents d'identification tels que des cartes d'identité ou des passeports formés à partir d'un substrat sur lequel une ou plusieurs couche(s) d'impression cst/sont appliquée(s). Les réseaux de diffraction et les dispositifs optiquement variables décrits ici peuvent également avoir une application dans d'autres produits, tels que l'emballage. [0037] Substrat [0038] Tel qu'utilisé ici, le terme « substrat » fait référence au matériau de base à partir duquel le document ou le jeton de sécurité est formé. Le matériau de base peut être du papier ou un autre matériau fibreux tel que la cellulose ; une matière plastique ou un matériau polymère y compris, mais sans s'y limiter, le polypropylène (PP), le polyéthylène (PE), le polycarbonate (PC), le chlorure de polyvinyle (PVC), le polyéthylène téréphtalate (PET), le polypropylène orienté biaxialement (BOPP) ; ou un matériau composite de deux matériaux ou plus, tel qu'un stratifié de papier et d'au moins une matière plastique, ou de deux matériaux polymères ou plus. [0039] Couches opacifiantes [0040] Une ou plusieurs couche(s) opacifiante(s) peut/peuvent être appliquée(s) à un substrat transparent pour augmenter l'opacité du document. Une couche opacifiante est telle que LT