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Patent Searching and Data


Title:
SECURITY PAPER COMPRISING LOCALISED AREAS WITH REDUCED THICKNESS AND OPACITY, AND METHOD FOR MAKING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1994/020679
Kind Code:
A1
Abstract:
A method for making a paper sheet comprising at least one region which is thinner than the rest of the sheet. According to the method, a first paper layer (3) is formed on a wire in a first wet end of a paper-making machine, a second paper layer (5) is formed on a wire in a second wet end of the paper-making machine, one of the two paper layers has a number of localised thinner regions (8) so that the thickness (e2) of said paper layers in said regions is up to 50 % less than the thickness (et) of the rest of the sheet, and the two layers are joined together and dried. The resulting paper may be used in banknotes or cheques.

Inventors:
DOUBLET PIERRE (FR)
DOUESNEAU YVES (FR)
MENEZ JEAN-PAUL (FR)
Application Number:
PCT/FR1994/000225
Publication Date:
September 15, 1994
Filing Date:
March 01, 1994
Export Citation:
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Assignee:
ARJO WIGGINS SA (FR)
DOUBLET PIERRE (FR)
DOUESNEAU YVES (FR)
MENEZ JEAN PAUL (FR)
International Classes:
D21F1/44; D21F11/00; D21F11/08; D21H21/40; D21H27/06; (IPC1-7): D21F11/08; D21F11/00; D21F1/44; D21H21/40
Foreign References:
EP0549384A11993-06-30
EP0091341A11983-10-12
EP0388090A11990-09-19
EP0546917A11993-06-16
CA1123194A1982-05-11
US3366531A1968-01-30
EP0229645A11987-07-22
US4534398A1985-08-13
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Feuille de papier de sécurité comportant au moins une zone d'opacité (3, 20) réduite, à savoir une zone ayant une opacité moyenne uniforme inférieure à l'opacité du reste de la feuille, la zone ayant une superficie d'au moins 0,4 cm2, caractérisée par le fait que la zone a une opacité réduite du fait de la réduction de son épaisseur e2 par rapport à l'épaisseur e, du reste de la feuille et du fait qu'elle a subi une transparentisation supplémentaire.
2. Feuille selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la zone d'opacité réduite a une opacité moyenne uniforme inférieure d'au moins 40 % par rapport à l'opacité du reste de la feuille.
3. Feuille selon Tune quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait qu'elle comporte dans une partie de la zone d'opacité réduite un élément de sécurité (15) tel qu'un hologramme, un couchage iridescent, une impression à l'aide d'encres classiques ou d'encres contenant des pigments colorés, pigments fluorescents, luminescents, composés photochromes, piezooptiques, piezochro es.
4. Feuille selon Tune quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle est onojet, comportant une zone (3) dont l'épaisseur e2 n'est pas nulle, l'épaisseur résiduelle étant transparentisée par voie chimique.
5. Feuille selon Tune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle est une feuille bijet (16, 17), constituée d'un premier jet (17) comportant une zone dont l'épaisseur est nulle, et d'un second jet (16) partiellement ou totalement transparentisé.
6. Feuille selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le second jet (16) est totalement transparentisé et obtenu selon la technique du papier calque, à partir d'une suspension de fibres de cellulose très raffinées.
7. Feuille selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le second jet (16) est partiellement transparentisé par voie chimique dans une zone qui vient en correspondance avec la zone (18) d'épaisseur nulle du premier jet (17).
8. Procédé de fabrication d'une feuille de papier comportant au moins une région ayant une épaisseur réduite par rapport à l'épaisseur du reste de la feuille, caractérisé en ce que : on forme une première couche (3) de papier sur une toile d'une première partie humide d'une machine à papier, on forme une seconde couche (5) de papier sur une toile d'une seconde partie humide d'une machine à papier, Tune des deux couches de papier présentant au moins des régions (8) locales d'épaisseur plus faible, de façon que l'épaisseur e2 des deux couches de papier dans lesdites régions soit de jusqu'à 80 % par rapport à l'épaisseur (et) du reste de la feuille, on réunit les deux couches et on les sèche, éventuellement on transparentisé partiellement ou totalement une des régions (8) d'épaisseur plus faible.
9. Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'une des deux couches présente des régions (8) locales d'épaisseur nulle.
10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé par le fait que le procédé est tel que les régions (8) d'épaisseur plus faible dans la ou les couches de papier sont réalisées par des régions gaufrées en relief sur la toile métallique, d'où il résulte que le dépôt des fibres dans ces régions est réduit ou totalement interdit.
11. Procédé selon Tune des revendications 8 à 10, caractérisé par le fait que de préférence au moins une des deux couches de papier est réalisée par une machine à forme ronde.
12. Procédé selon Tune des revendications 8 à 11, caractérisé par le fait que les régions (8) d'épaisseur plus mince des bandes de papier sont constituées sous forme d'un motif géométrique simple, en particulier sous forme de régions plates approximativement rectangulaires, rondes ou elliptiques.
13. Feuille obtenue par le procédé selon Tune des revendications 8 à 11.
14. Application d'une feuille selon Tune des revendications 1 à 7 et 13 comme papier pour billets de banque.
15. Application d'une feuille selon Tune des revendications 1 à 7 et 13 comme papier de sécurité.
Description:
PAPIER DE SECURITE COMPORTANT DES ZONES LOCALISEES D'EPAISSEUR ET D'OPACITE REDUITES ET SON PROCEDE DE FABRICATION

L'invention concerne une feuille de papier de sécurité comportant des zones localisées d'épaisseur et d'opacité réduites et plus particulièrement un papier pour billets de banque ou un papier de sécurité comportant des zones importantes d'épaisseur et d'opacité réduites, à des endroits déterminés, ces zones étant des filigranes.

L'invention concerne de préférence une feuille de papier comportant au moins une zone ayant une opacité moyenne uniforme inférieure d'au moins 40 % par rapport à l'opacité du reste de la feuille.

Dans la présente description, "papier" signifie toute feuille obtenue par voie humide à l'aide d'une suspension de fibres de cellulose naturelle et/ou de fibres synthétiques pouvant contenir diverses charges et divers additifs utilisés couramment en papeterie.

On connaît déjà dans la technique antérieure des papiers qui sont transparent!ses. Ces papiers sont par exemple rendus transparents par des compositions chimiques (voir notamment le brevet français n° 8205124, déposé le 15 mars 1982 par ARJOMARI-PRIOUX) . Ces papiers sont rendus transparents sur toute leur surface et sont destinés à des applications pour le dessin industriel, la reproduction de plans, etc.

On connaît aussi des procédés chimiques de transparentisation partielle, c'est-à-dire à des endroits déterminés. Ces procédés utilisent des compositions à base de graisse ou d'huile minérale ou végétale qui sont déposées par impression. Cependant, il est difficile d'imprimer sur ces zones transparentisées à l'aide de techniques usuelles actuelles d'impression (offset, taille-douce, héliographie, etc.).

Par ailleurs, il est connu de réaliser des différences d'épaisseur et de densité dans le papier, notamment par la technique des filigranes utilisée pour sécuriser les papiers pour billets de banque, les documents d'identité ou documents officiels et de valeur. Ces filigranes sont obtenus lors de la fabrication de la feuille dé papier par des formes rondes comportant des empreintes en creux et/ou en relief ou à l'aide de rouleaux filigraneurs comportant des dessins en creux et/ou en relief associés à une table plate

(machine Fourdrinier). On obtient alors une image qui, lorsqu'on regarde la feuille de papier en transmission, apparaît soit claire, si le rouleau filigraneur comporte un dessin en relief, soit sombre, si le rouleau filigraneur comporte un dessin en creux. Les zones claires sont dues au fait que l'épaisseur de la feuille et la densité des fibres sont plus faibles que l'épaisseur de la feuille et la densité des fibres dans les zones où il n'y a pas eu empreinte par le rouleau filigraneur. Au contraire, les zones foncées sont dues au fait que l'épaisseur de la feuille et la densité des fibres sont plus importantes.

De tels filigranes comportent des parties claires qui ont en général des superficies de quelques mm 2 et la variation d'opacité entre la partie claire du filigrane et le papier non filigrane est faible. Si l'on souhaite effectuer une impression sur les zones claires de ces filigranes, il est très difficile de faire correspondre les zones claires et l'impression et même avec un repérage très précis des filigranes, on parvient difficilement à obtenir une bonne correspondance.

On a décrit dans la demande de brevet européen n° 388090, déposée le 9 mars 1990 par DE LA RUE COMPANY PLC. un papier de sécurité comportant des zones d'opacité réduite, à des endroits déterminés et bien localisés, les zones permettant de voir par transmission, à l'oeil nu, des impressions portées sur la face opposée à la face selon laquelle on regarde le papier. Les zones peuvent par exemple être réalisées sous forme de filigrane en utilisant des procédés par forme ronde ou par rouleaux filigraneurs.

Or, dans cette demande de brevet, on ne décrit pas comment on obtient industriellement ces zones.

Industriellement, il est relativement aisé de fabriquer du papier comportant des zones d'épaisseur réduite et donc claires, obtenues par la technique du filigrane, quand la superficie de ces zones est inférieure à 0,4 cm 2 . Par contre, si l'on souhaite obtenir des zones dont la superficie est supérieure à 0,4 cm 2 , par la technique du filigrane l'homme du Métier rencontre des problèmes techniques.

Le premier problème est le suivant: Pour réaliser un filigrane, l'homme du métier sait que l'on peut e bosser la toile d'une forme ronde à l'aide d'un

poinçon. Par exemple, si on souhaite une zone circulaire claire, on embossera la toile avec un poinçon circulaire. Cependant, en utilisant un tel procédé, on n'obtient pas une zone claire d'opacité constante. En effet, on s'est aperçu que les fibres ont tendance à se déposer en plus grande quantité au voisinage du centre de la partie embossée que sur les bords et donc le centre du filigrane apparaît beaucoup moins clair que les bords. Si on utilise un rouleau filigraneur qui comporte des aspérités en relief, on obtient le même phénomène.

Un deuxième problème qui se pose est que lorsque l'on veut des zones d'épaisseur réduite et donc claires ayant une superficie de plus de 0,4 cm 2 , on n'obtient pas de zone claire.

On connaît par ailleurs divers moyens pour éviter la falsification des chèques. Ainsi, on peut ajouter dans ou sur le papier pour chèques des composés chimiques qui réagissent avec des acides, des bases ou des crayons effaceurs. Cependant, on cherche toujours de nouveaux moyens contre la falsification.

On a décrit dans la demande de brevet européen déposée le 18 novembre 1992 par la demanderesse et publiée le 30 juin 1993 sous le numéro EP-A-539384, un procédé de fabrication d'une feuille de papier comportant au moins une zone ayant une épaisseur réduite par rapport à l'épaisseur du reste de la feuille, et ayant une superficie d'au moins 0,4 cm 2 , en disposant sur une toile embossée ou non, éventuellement disposée sur une forme ronde, une dispersion aqueuse contenant au moins des fibres cellulosiques, en égouttant l'eau pour former la feuille, en présence ou non d'un rouleau filigraneur, en séchant. On utilise des pièces flexibles que Ton associe à la toile filigraneuse, au rouleau filigraneur ou à la forme ronde, de façon que Végouttage de l'eau lors de la formation de la feuille dans les zones des pièces flexibles soit diminué par rapport à l'égouttage de l'eau dans les zones ne comportant pas de pièce flexible.

La feuille de papier obtenue selon ce procédé est telle que la zone ayant une épaisseur réduite a une épaisseur inférieure jusqu'à 40 % de l'épaisseur du reste de la feuille. La feuille peut aussi être telle que ladite zone a une opacité moyenne inférieure jusqu'à 40 % de l'opacité du reste de la feuille.

Un tel procédé permet donc d'obtenir des zones d'opacité réduite. Cependant, on cherche encore à réduire l'opacité des zones.

De plus, le procédé nécessite une transformation de la machine à papier, à savoir que Ton associe à la toile filigraneuse, ou au rouleau filigraneur, ou à la forme ronde, des pièces flexibles. Ces pièces doivent être fixées à des endroits déterminés et nécessitent donc une manipulation supplémentaire. De plus, la zone a une épaisseur inférieure de 30 % par rapport à l'épaisseur du reste de la feuille.

On connait par ailleurs des billets de banque qui sont constitués de feuilles de matière synthétique transparente sur lesquelles on effectue une impression recto-verso, l'impression étant telle qu'elle laisse une zone complètement transparente. Sur cette zone transparente on reporte un hologramme. De tels billets en plastique ont cependant quelques inconvénients. Ils sont peu résistants à la manipulation et à la circulation car l'impression peut être fragile sur le plastique. C'est la raison pour laquelle on préfère des billets en papier, mais on souhaite en même temps réaliser une zone la plus transparente possible. Or, selon le procédé décrit dans le document EP-A-549 384, la zone obtenue est certes d'épaisseur réduite et d'opacité réduite, mais on veut une zone d'opacité encore plus faible.

Par conséquent, un autre but de l'invention est de réaliser dans le papier une zone pratiquement transparente ou translucide, sans percer le papier dans cette zone.

Un autre but est de réaliser dans le papier une zone pratiquement transparente ou translucide, cette zone pouvant être imprimée et/ou pouvant recevoir un hologramme ou toute autre marque distinctive ou de sécurité.

Cette zone doit donc être suffisamment résistante pour supporter le report d'une marque de sécurité.

Un but de l'invention est donc de fournir des zones d'épaisseur réduite par rapport au reste de la feuille sans avoir besoin d'utiliser des pièces flexibles associées.

Un autre but de l'invention est de fournir des zones ayant une épaisseur

inférieure beaucoup plus réduite que 40 % par rapport au reste de la feuille.

A cet effet, l'invention concerne une feuille de papier comportant au moins une zone d'opacité réduite, c'est-à-dire une zone ayant une opacité moyenne uniforme inférieure d'au moins environ 40 % par rapport à l'opacité du reste de la feuille, la zone ayant une superficie d'au moins 0,4 cm 2 , caractérisée par le fait que la zone a une opacité réduite du fait de la réduction de son épaisseur par rapport à l'épaisseur du reste de la feuille et du fait qu'elle a subi une transparentisation supplémentaire.

La feuille selon l'invention peut comporter dans une partie de la zone d'opacité réduite un hologramme, un couchage iridescent, une impression à l'aide d'encres classiques ou d'encres contenant des pigments colorés, pigments fluorescents, luminescents, composés photochromes, piezooptiques, piezochromes.

La feuille de papier peut être une feuille monojet ou monocouche, c'est-à- dire une feuille comportant une zone dont l'épaisseur n'est pas nulle, l'épaisseur résiduelle étant transparentisée par voie chimique.

Selon un autre mode de réalisation, la feuille de papier peut être une feuille bijet ou deux couches, c'est-à-dire qu'elle est constituée d'une premier jet ou couche comportant une zone dont l'épaisseur est nulle, et d'un second jet partiellement ou totalement transparentisé. Dans le cas où le second jet est totalement transparentisé, ce jet peut être obtenu selon la technique du papier calque, à savoir à partir d'une suspension de fibres de cellulose très raffinées, pour obtenir la transparence. Dans le cas où le second jet est partiellement transparentisé, il est transparentisé par voie chimique dans une zone qui vient en correspondance avec la zone d'épaisseur nulle du premier jet.

L'invention concerne en outre un procédé de fabrication d'une feuille de papier comportant au moins une région ayant une épaisseur réduite par rapport à l'épaisseur du reste de la feuille, caractérisé en ce que :

- on forme une première couche de papier sur une toile d'une première partie humide d'une machine à papier,

- on forme une seconde couche de papier sur une toile d'une seconde partie

humide d'une machine à papier,

- Tune des deux couches de papier présentant au moins des régions locales d'épaisseur plus faible, de façon que l'épaisseur des deux couches de papier dans lesdites régions soit de jusqu'à 80 % par rapport à l'épaisseur du reste de la feuille,

- on réunit les deux couches et on les sèche.

Une ou même deux couches de papier peuvent être réalisées sans problème de façon à être localement très minces, Tune au moins des couches de papier dans une région étant réduite localement pour que l'épaisseur d'ensemble des deux couches soit suffisamment réduite pour obtenir une bonne transparence.

Bien que les couches de papier soient réalisées sur des toiles à papier séparées, on obtient une feuille de papier qu'il n'est plus possible de séparer en raison de l'accouplement rapide de ces couches et de leur séchage en commun. La feuille de papier ne se différencie pas d'une feuille de papier réalisée sur une toile unique.

Le procédé est tel que les régions d'épaisseur plus faible dans la ou les couches de papier sont réalisées par des régions gaufrées en relief sur la toile mécanique, d'où il résulte que le dépôt des fibres dans ces régions est réduit ou totalement interdit.

De préférence au moins une des couches du papier est réalisée par une machine à forme ronde.

Plus préférentiel!ement, une des deux couches peut comporter des régions dans lesquelles l'épaisseur est nulle.

Les régions d'épaisseur plus mince des bandes de papier sont constituées sous forme d'un motif géométrique simple, en particulier sous forme de régions plates approximativement rectangulaires, rondes ou elliptiques ou toute autre forme.

La description suivante, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs permettra de comprendre comment l'invention peut être mise en pratique.

La figure 1 montre un dispositif pouvant servir à la fabrication de papier de sécurité selon l'invention.

Les figures 2, 3 et 4, 5 et 6 montrent en coupe divers papiers réalisés selon l'invention.

La figure 7 montre un papier pour chèques obtenu selon l'invention.

La figure 1 montre un dispositif pouvant être utilisé pour réaliser un papier selon l'invention. Le dispositif correspond essentiellement aux machines à papier habituelles du commerce, qui comprennent au moins deux parties humides séparées. Le mode de réalisation préféré montré ici est constitué par une combinaison de deux parties humides à forme ronde 1 et 2 d'une machine à papier dite à double forme ronde. Dans la partie humide 1 on réalise une première bande de papier 3, qui est dirigée vers la seconde partie humide 2 en étant suspendue au-dessous du feutre preneur 4. Dans la seconde installation 2 on réalise une seconde bande de papier 5. Les deux bandes de papier sont réunies au niveau du rouleau 6 et sont ensuite séchées.

On utilise de préférence pour la réalisation des deux couches de papier deux installations à forme ronde. Mais il est également possible de réaliser les deux couches de papier dans des installations à table plate, ou utiliser pour la réalisation des deux couches de papier une combinaison d'une installation à table plate et d'une installation à forme ronde. Enfin, on peut utiliser uniquement une forme ronde et dans ce cas on transparentisé la feuille dans les zones d'épaisseur réduite.

Sur les figures 2 et 3, on a représenté un papier selon l'invention. Cette feuille 7 est formée d'une première bande 3 et d'une seconde bande 5. La bande 5 comporte des filigranes clairs 8 obtenus par exemple par un embossage en relief de la toile de la forme ronde 5. Ces filigranes clairs ont une profondeur e-,. L'épaisseur totale e t de la feuille 7 est la somme des épaisseurs e 3 de la bande 3 et e 6 de la bande 5. L'épaisseur e 2 de la feuille 7 en regard des filigranes 8 est inférieure à l'épaisseur totale e t . Sur la figure 2, on a e, = 1/3 e t = 33,3 % e t .

Sur la figure 3, on a e, = 1/2 e t = 50 % e t .

Sur la figure 4, la région 8 est telle que la bande 5 comporte un trou.

La réduction d'épaisseur est donc de 33 % environ dans le premier cas et de 50 % dans le second cas. La feuille de la figure 3 a donc une opacité réduite bien inférieure à l'opacité de la feuille de la figure 2, dans la région 8 et ce pour une épaisseur e t totale sensiblement égale.

En réglant les épaisseur e 3 et e B des bandes 3 et 5, ainsi que la profondeur e, des filigranes 8, on peut obtenir les opacités et les épaisseurs réduites que 1 'on désire.

La feuille représentée sur la figure 5 est réalisée selon la technique du monojet. Cette feuille est obtenue par le procédé décrit dans la demande EP-A-549384.

La feuille 11 comporte des zones 12, 12a, 12b, d'épaisseur e, et des zones 13, 13a, d'épaisseur e 2 non nulle. Les zones 13, 13a ont une densité de fibres bien inférieure à la densité des zones 12, 12a, 12b. Chaque zone 13, 13a subit une transparentisation supplémentaire. Cette transparentisation est réalisée par voie chimique selon ce mode de réalisation. De préférence, la transparentisation est réalisée à l'aide d'une composition de transparentisation décrite dans le brevet européen de la demanderesse EP-91 341. La transparentisation supplémentaire est effectuée après séchage de la feuille, en bout de machine.

Cette composition peut par exemple être constituée de :

12 % d'une résine de condensation cétone - aldéhyde modifiée 23 % d'une résine hexaméthoxyméthylméla inée 4 % d'alcool éthylique 17 % d'alcool butylique 28 % de dibutylphtalate 16 % de produits isopar affiniques.

On applique cette composition par exemple par impression à Taide d'un cylindre d'impression gravé, les gravures du cylindre correspondant aux zones 13, 13a à transparentiser.

La figure 6 représente en coupe une feuille 14 obtenue selon la technique du

"bijet" représentée sur la figure 1.

La feuille 11 représentée sur la figure 6 est formée d'une première bande 16 et d'une seconde bande 17. La bande 17 est telle qu'elle présente des zones 18 d'épaisseur nulle. La bande 16 peut être transparentisée ou non dans les zones situées en regard des zones 18. La bande 17 peut aussi présenter des zones 18 d'épaisseur non nulle qui sont alors des filigranes clairs obtenus par exemple par un embossage en relief de la toile de la forme ronde 5. De même, dans ce cas, on peut transparentiser ou non la bande 16 dans des zones en regard des zones 18.

On réalise les zones d'épaisseur nulle en embossant la toile de la forme ronde 5, de façon suffisante pour qu'au niveau des embossages, il n'y ait aucun dépôt de fibres de cellulose.

Si on réalise les deux couches de papier dans des installations à table plate, la bande 16 peut être un papier calque obtenu par un raffinage poussé des fibres de cellulose.

On peut déposer des motifs imprimés 15 en regard des zones 18. On peut aussi déposer des couches de pigments fluorescents, des couches ou impressions de pigments iridescents, des impressions métalliques, des hologrammes. On aura alors une feuille de papier comportant une zone transparente en lumière transmise, cette zone étant de surface importante. Si on dépose une couche, par exemple iridescente sur la zone transparente, cette couche ne recouvrant que partiellement la zone transparente, on aura un effet visuel supplémentaire. De plus, une telle feuille sera très difficile à reproduire par photocopieur couleur car la zone iridescente ne sera pas reproduite par copie et la zone transparente sera opaque après copie.

Sur la figure 7 on a représenté un papier de sécurité, de préférence un papier pour chèques, obtenu selon le procédé selon l'invention. Ce papier de sécurité 19 comporte au moins une zone 20 dont l'épaisseur est inférieure à l'épaisseur du reste de la feuille. Ainsi, si on écrit sur la zone 20, le montant du chèque, au cas où un contrefacteur tenterait de gratter cette zone 20, il transpercera le papier de sécurité. De préférence, la zone 20 a une épaisseur inférieure de 40 % à l'épaisseur du reste de la feuille.