CARTE MULTICOUCHE COMPORTANT UNE COUCHE EXTERNE FIBREUSE

Carte multicouche comportant une couche externe fibreuse

La présente invention se rapporte au domaine des cartes multicouches et plus particulièrement aux cartes multicouches de type carte bancaire, carte de sécurité sociale ou carte d'identité, comportant un ou plusieurs éléments de sécurité.

Arrière-plan

Il est connu de fabriquer des cartes multicouches par laminage de plusieurs couches en matière plastique (PVC, PC, PET...). Cependant, l'utilisation d'une couche extérieure en matière plastique peut conduire à une carte ayant une mauvaise imprimabilité, notamment en jet d'encre.

On connaît des papiers de type impression écriture comportant des charges minérales en masse ou en surface qui leur confèrent une imprimabilité offset et jet d'encre. De tels papiers peuvent cependant présenter des caractéristiques mécaniques non entièrement satisfaisantes pour une application de type carte.

Par ailleurs, des structures multicouches comportant une couche de papier sont connues des documents suivants.

WO 2009/007659 décrit un insert comportant un module à puce et une antenne filaire. Le module débouche sur la surface extérieure de l'insert. Ledit insert étant destiné à être intégré dans un passeport ou une carte d'identité, il constitue une couche interne qui n'est par conséquent pas destinée à être imprimée.

WO 2006/101493 décrit une structure multicouche comportant une couche imprimable notamment formée de papier synthétique de type Teslin ^® . La structure multicouche comporte, en outre, une couche intermédiaire comportant un polymère thermodurcissable ainsi qu'une couche de base à la surface de laquelle des composants électroniques sont déposés. Le Teslin ^® est un matériau plastique qui n'est ni fibreux ni cellulosique. Cette structure multicouche peut être imprimable en jet d'encre mais sa résistance aux pliages successifs peut ne pas être entièrement satisfaisante.

WO 2006/077339 décrit des couches de papier chargées de fibres synthétiques afin de renforcer leur cohésion interne.

II existe un besoin de disposer d'une carte multicouche imprimable, notamment par jet d'encre et en offset. Il existe un besoin pour sécuriser, sans affecter outre mesure leurs propriétés mécaniques, des cartes multicouches au moyen des sécurisations connues dans le domaine des papiers de sécurité.

Il existe un besoin de disposer d'une carte multicouche conservant sensiblement les propriétés mécaniques d'un matériau plastique, tout en étant personnalisable par impression, notamment par jet d'encre et offset.

Il existe encore un besoin de diminuer la part de matériaux plastiques dans les cartes multicouches, notamment afin de les remplacer par des matériaux biodégradables et renouvelables.

La présente invention vise à répondre à tout ou partie des besoins précités.

Résumé

Selon un premier de ses aspects, l'invention concerne une carte multicouche comportant une couche externe fibreuse, la couche externe fibreuse comportant au moins :

- des fibres naturelles en une teneur massique comprise entre 55 et 80 %, de préférence entre 60 et 65 %, par rapport au poids total de la couche externe fibreuse,

- des fibres synthétiques en une teneur massique comprise entre 3 et 10 %, de préférence entre 4 et 8 %, par rapport au poids total de la couche externe fibreuse,

- des charges minérales en une teneur massique comprise entre 9 et 20 %, de préférence entre 12 et 16 %, par rapport au poids total de la couche externe fibreuse,

- un liant, notamment un mélange de PVA et d'amidon ou un latex, de préférence choisi parmi les latex acryliques, styrène-butadiène ou butadiène, et

- un agent assouplissant, notamment de la glycérine, de l'urée, du nitrate de sodium ou un de leurs mélanges,

la couche externe fibreuse étant imprimée et/ou comportant un élément de sécurité, notamment luminescent.

En présence d'une puce RFID, la puce ne débouche avantageusement pas sur la surface extérieure de la couche externe fibreuse.

La triple association de fibres synthétiques, d'un liant ainsi que d'un agent assouplissant permet avantageusement de conférer à la couche externe fibreuse des propriétés d'élasticité, de flexibilité et de résistance au double pli améliorées. La présence de charges minérales permet avantageusement de conférer à la couche externe fibreuse des propriétés d'imprimabilité, notamment d'imprimabilité offset et jet d'encre.

L'impression de la couche externe fibreuse peut consister en une mention variable comme par exemple le nom ou la photographie du titulaire de la carte multicouche selon l'invention.

Tout ou partie de l'impression et/ou de l'élément de sécurité de la couche externe fibreuse peut être visible. Autrement dit, au moins une partie de l'impression et/ou de l'élément de sécurité de la couche externe fibreuse d'une carte multicouche selon l'invention peut être visible pour un utilisateur de ladite carte multicouche.

La résolution de l'impression de la couche externe fibreuse peut être supérieure à 600 dpi.

Sauf mention contraire, toutes les teneurs massiques des composés compris dans la couche externe fibreuse sont données en poids sec.

Fibres naturelles

Les fibres naturelles peuvent être présentes dans la couche externe fibreuse sous la forme d'un mélange de fibres naturelles longues (issues de résineux) et de fibres naturelles courtes (issues de feuillus).

Les fibres naturelles longues peuvent, par exemple, être utilisées pour améliorer la résistance mécanique et les fibres naturelles courtes peuvent, par exemple, utilisées pour conférer de l'opacité.

Dans un exemple de réalisation, la proportion massique de fibres naturelles courtes, au sein de la couche externe fibreuse, peut être inférieure ou égale à la proportion massique de fibres naturelles longues. Ainsi, au moins 50% en masse des fibres naturelles peuvent être des fibres naturelles longues. De préférence, au moins 80%> en masse des fibres naturelles sont des fibres naturelles longues.

Les fibres naturelles peuvent être formées en tout ou partie de fibres cellulosiques, notamment être en totalité des fibres cellulosiques.

Fibres synthétiques

Les fibres synthétiques peuvent, par exemple, être choisies parmi les fibres de rayonne, notamment la fibranne ou la viscose, ou d'une matière thermoplastique, notamment d'un polyamide, d'un polyester, d'une polyoléfïne et/ou un mélange de telles fibres.

La teneur massique en fibres synthétiques dans la couche externe fibreuse peut être évaluée par exemple par une mesure tridimensionnelle par stéréologie sur coupe bidimensionnelle au microscope électronique à balayage.

Plusieurs images en coupe peuvent être acquises, dans le sens marche de la machine (SM) à papier et dans le sens travers (ST).

Le nombre de fibres synthétiques interceptées par la coupe pour chaque image est compté pour chaque sens papier, à savoir N _st et N _sm . Le nombre moyen de fibres synthétiques dans le papier est calculé par N = ^Ν _5ί x N _sm .

La longueur totale L de papier comptée est donnée par la somme des longueurs des images comptées.

N

Le nombre de fibres par mètre linéaire de papier est donnée par N _ml =— .

L

Le poids de fibres synthétiques au mètre carré, w, est calculé en utilisant le titrage (ou masse linéique) T des fibres synthétiques exprimé en décitex (poids en grammes de 10 000 m de fibres) et Nmi à l'aide de la formule suivante :

Le taux de fibres synthétiques est obtenu en divisant ce poids par le grammage de la couche externe fibreuse. De préférence, le nombre d'images est suffisant pour compter au moins 400 fibres synthétiques, afin de réduire l'imprécision de la méthode.

Dans un exemple de réalisation, au moins 50 % en masse des fibres synthétiques peuvent être des fibres de polyamide.

Les fibres synthétiques peuvent, par exemple, avoir une longueur moyenne supérieure à 4 mm, par exemple à 6 mm.

Les fibres synthétiques peuvent, par exemple, avoir une longueur moyenne de

6 mm.

Le diamètre moyen des fibres synthétiques peut être compris entre 0,9 et 4,2 dtex, par exemple entre 0,9 et 3,3 dtex, mieux entre 1,2 et 1,7 dtex.

Charges minérales Les charges minérales peuvent être choisies parmi la silice, les silicates et aluminosilicates de sodium, les carbonates, en particulier de calcium, le talc, le kaolin, l'hydrate d'alumine, le dioxyde de titane et leurs mélanges.

La couche externe fibreuse peut, par exemple, comporter de la silice, de l'alumino silicate de sodium et du dioxyde de titane en tant que charges minérales.

La silice et l'aluminosilicate de sodium peuvent, par exemple être utilisés pour l'imprimabilité, et le dioxyde de titane pour l'opacité et la blancheur.

La couche externe fibreuse peut comporter de la silice en une teneur massique comprise entre 1 et 10 %, de préférence entre 6 et 8 %, par rapport au poids total de la couche externe fibreuse.

La couche externe fibreuse peut comporter de l'aluminosilicate de sodium en une teneur massique comprise entre 1 et 9 %, de préférence entre 5 et 7 %, par rapport au poids total de la couche externe fibreuse.

La couche externe fibreuse peut comporter du dioxyde de titane en une teneur massique comprise entre 2 et 9 %, de préférence entre 4 et 7 %, par rapport au poids total de la couche externe fibreuse.

Liant et agent assouplissant

Le liant peut être avantageusement choisi parmi les polymères thermoplastiques de température de transition vitreuse Tg inférieure ou égale à +20 °C, mieux à 10 °C, pour apporter de la souplesse.

Dans un exemple de mise en oeuvre, les fibres de la base fibreuse sont liées avec un liant précipité en masse, le liant de la base fibreuse étant par exemple choisi parmi les polymères de Tg inférieure ou égale à -10 °C, étant par exemple choisi parmi les copolymères styrène butadiène, les polymères acryliques et les acétates de vinyle et leurs copolymères.

Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le liant est par exemple introduit dans la base fibreuse par surfaçage, le liant de la base fibreuse étant choisi par exemple parmi les polymères de Tg inférieure ou égale à +10 °C, le liant de la base fibreuse comportant par exemple un liant naturel, notamment de l'amidon, ou synthétique, notamment de l'alcool polyvinylique ou un polymère styrène acrylique, par exemple de Tg voisine de 7 °C. Le liant de couchage comporte avantageusement une matière thermoplastique, la quantité de matière thermoplastique étant par exemple ajustée pour obtenir au couchage une concentration comprise entre 10 et 20g/m ² sec afin d'obtenir une bonne imprimabilité (une trop forte concentration de liant pouvant dégrader F imprimabilité) tout en conservant le « non marquage au pli » de la base fibreuse, le liant de couchage de la couche de surface pouvant par exemple comporter un polymère ou un copolymère de nature styrène butadiène, acrylique, styrène acrylique ou vinylique.

Le liant peut, par exemple, être choisi parmi les latex. De préférence, le liant est choisi parmi les latex acryliques, styrène butadiène ou butadiène et de préférence encore pour des raisons de durabilité, notamment de résistance aux UV et de résistance au vieillissement, parmi les latex acryliques.

Le liant peut être choisi parmi le PVA, l'amidon et leurs mélanges, de préférence un mélange de PVA et d'amidon.

Le liant peut être présent au sein de la couche externe fibreuse en une teneur massique comprise entre 3 et 15 %, de préférence entre 7 et 12 %.

Le liant de la base fibreuse peut, par exemple, être associé à un agent assouplissant. Ce dernier peut être choisi parmi la glycérine, le mélange urée / nitrate de sodium, ou leurs mélanges.

L'agent assouplissant est un composé permettant de lubrifier les fibres individuelles dans le réseau fibreux que constitue le papier, il peut s'agir d'un produit tensio-actif. Un tel agent utilisé dans la fabrication du papier peut avoir pour effet de procurer au papier un toucher doux et une élasticité élevée.

L'agent assouplissant peut être présent au sein de la couche externe fibreuse en une teneur massique comprise entre 2 et 12 %, de préférence entre 3 et 7 %.

On peut, par exemple, utiliser le mélange urée / nitrate de sodium en tant

, . , ■ ^ur ée qu agent assouplissant, de préférence avec un rapport massique

nitrate _ de _ sodium compris entre 1 et 5, par exemple entre 1,5 et 3.

On peut également utiliser de la glycérine.

Il peut être avantageux que le rapport entre la teneur massique en liant et la teneur massique en charges minérales, au sein de la couche externe fibreuse, soit compris entre 0,25 et 1,5, de préférence entre 0,5 et 1. La couche externe fibreuse peut avoir un grammage compris entre 90 et 175 g/m ² , par exemple compris entre 100 et 150 g/m ² .

La couche externe fibreuse selon l'invention peut comporter tout type d'éléments de sécurité connus de l'homme du métier notamment choisis parmi les éléments de sécurité décrits plus loin.

Indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, la présente invention concerne, selon un autre de ses aspects, une carte multicouche comportant une couche externe fibreuse, la couche externe fibreuse comportant :

- des fibres naturelles en une teneur massique comprise entre 55 et 80 %, de préférence entre 60 et 65 %, par rapport au poids total de la couche externe fibreuse,

- des fibres synthétiques en une teneur massique comprise entre 3 et 10 %, de préférence entre 4 et 8 %, par rapport au poids total de la couche externe fibreuse,

- des charges minérales en une teneur massique comprise entre 9 et 20 %, de préférence entre 12 et 16 %, par rapport au poids total de la couche externe fibreuse,

- un liant, notamment un mélange de PVA et d'amidon ou un latex, de préférence choisi parmi les latex acryliques, styrène-butadiène ou butadiène, et

- un agent assouplissant, notamment de la glycérine, de l'urée, du nitrate de sodium ou un de leurs mélanges,

la couche externe fibreuse étant destinée à être imprimée notamment en offset et/ou en jet d'encre sur sa surface extérieure.

Indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, la présente invention concerne, selon un autre de ses aspects, une carte multicouche comportant une couche externe fibreuse, la couche externe fibreuse comportant :

- des fibres naturelles en une teneur massique comprise entre 55 et 80 %, de préférence entre 60 et 65 %, par rapport au poids total de la couche externe fibreuse,

- des fibres synthétiques en une teneur massique comprise entre 3 et 10 %, de préférence entre 4 et 8 %, par rapport au poids total de la couche externe fibreuse,

- des charges minérales en une teneur massique comprise entre 9 et 20 %, de préférence entre 12 et 16 %, par rapport au poids total de la couche externe fibreuse,

- un liant, notamment un mélange de PVA et d'amidon ou un latex, de préférence choisi parmi les latex acryliques, styrène-butadiène ou butadiène, et - un agent assouplissant, notamment de la glycérine, de l'urée, du nitrate de sodium ou un de leurs mélanges,

la couche externe fibreuse étant imprimée, notamment en offset ou jet d'encre, sur sa surface extérieure.

L'impression peut être une pré-impression et la carte peut être fournie à l'utilisateur déjà imprimée, par exemple en offset. L'utilisateur peut ensuite, s'il le souhaite, personnaliser la carte, par exemple par impression en jet d'encre, afin d'y inscrire son nom, son adresse, sa photographie ou toute autre information le concernant.

Indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, la présente invention concerne, selon un autre de ses aspects, une carte multicouche comportant une couche externe fibreuse, la couche externe fibreuse comportant :

- des fibres naturelles en une teneur massique comprise entre 55 et 80 %, de préférence entre 60 et 65 %, par rapport au poids total de la couche externe fibreuse,

- des fibres synthétiques en une teneur massique comprise entre 3 et 10 %, de préférence entre 4 et 8 %, par rapport au poids total de la couche externe fibreuse,

- des charges minérales en une teneur massique comprise entre 9 et 20 %, de préférence entre 12 et 16 %, par rapport au poids total de la couche externe fibreuse,

- un liant, notamment un mélange de PVA et d'amidon ou un latex, de préférence choisi parmi les latex acryliques, styrène-butadiène ou butadiène, et

- un agent assouplissant, notamment de la glycérine, de l'urée, du nitrate de sodium ou un de leurs mélanges,

au moins une dimension de la carte étant conforme à la norme ISO 7810 et/ou 7813.

Dans un exemple de réalisation, l'épaisseur de la carte au moins est conforme à la norme ISO 7813. Autrement dit, la carte a une épaisseur de 760 μιη +/- 80 μιη.

Selon un autre de ses aspects, la présente invention concerne un procédé de fabrication d'une carte multicouche telle que décrite ci-dessus comportant au moins les étapes consistant à :

- positionner au moins une couche externe fibreuse telle que décrite ci-dessus en regard d'une face du corps de carte,

- assembler, notamment par lamination à chaud, la couche externe fibreuse et ledit corps de carte. Le corps de carte et/ou la couche externe fibreuse peuvent comporter un couchage adhésif sur au moins une face. On peut, par exemple, utiliser un adhésif activable à chaud ou un adhésif sensible à la pression. Préférentiellement, on choisira l'adhésif parmi les adhésifs activables à chaud comportant par exemple un polymère choisi parmi le polyuréthane, le polyéthylène, les polymères acryliques ou vinyliques, par exemple le polyvinylacétate et leurs mélanges.

L'assemblage du corps de carte et de ladite au moins une couche externe fibreuse peut par exemple se faire par des techniques de lamination à chaud connues de l'homme du métier. Le corps de carte peut lui-même comporter une ou plusieurs couches papetières et/ou en matière plastique.

Selon un autre de ses aspects, la présente invention concerne un procédé de fabrication d'une couche externe fibreuse, par exemple telle que décrite ci-dessus, comportant au moins les étapes consistant à :

a) disposer d'une suspension fibreuse comportant des fibres naturelles, puis b) ajouter les fibres synthétiques à ladite suspension fibreuse de façon à obtenir une composition fibreuse, et

c) ajouter les charges minérales à ladite composition fibreuse ou à ladite suspension fibreuse.

Il est, par exemple, possible que la suspension fibreuse soit raffinée avant l'étape b).

Le procédé décrit ci-dessus peut en outre comporter l'ajout d'une composition comportant au moins un liant, par exemple par précipitation en masse.

Le procédé décrit ci-dessus peut, en outre comporter après ajout des fibres synthétiques, l'ajout d'une composition comportant au moins un liant, par exemple par imprégnation, surfaçage, enduction et/ou couchage. Dans ce cas, les charges minérales peuvent être comprises dans ladite composition et être ainsi ajoutées lors de l'imprégnation, du surfaçage, de l'enduction et/ou du couchage. Tout procédé ou dispositif connu peut être utilisé pour cela, notamment une imprégnatrice, une presse enco lieuse (encore appelée « size press »), une « film press », une coucheuse à lame d'air ou à racle, une coucheuse rideau, une coucheuse Champion, une coucheuse hélio ou une coucheuse à transfert de film, par exemple telle qu'une coucheuse « Twin-HSM » de la société BTG. Ladite composition comprenant au moins un liant est de préférence ajoutée au moyen d'une imprégnatrice ou d'une presse encolleuse.

La composition fibreuse obtenue après l'une des étapes b) ou c) peut être égouttée, pressée et séchée selon le procédé papetier courant, par exemple avant l'ajout du liant.

Selon un autre de ses aspects, la présente invention concerne un article comportant, notamment consistant en, une carte multicouche telle que décrite ci-dessus dans laquelle au moins une partie de l'impression et/ou de l'élément de sécurité de la couche externe fibreuse est visible.

La carte multicouche peut être enrobée au sein dudit article par une ou plusieurs couches transparentes, par exemple en matière thermoplastique.

Selon encore un autre de ses aspects, la présente invention concerne un procédé de fabrication d'un document imprimé dans lequel on imprime une carte multicouche comportant une couche externe fibreuse, la couche externe fibreuse comportant :

- des fibres naturelles en une teneur massique comprise entre 55 et 80 %, de préférence entre 60 et 65 %, par rapport au poids total de la couche externe fibreuse,

- des fibres synthétiques en une teneur massique comprise entre 3 et 10 %, de préférence entre 4 et 8 %, par rapport au poids total de la couche externe fibreuse,

- des charges minérales en une teneur massique comprise entre 9 et 20 %, de préférence entre 12 et 16 %, par rapport au poids total de la couche externe fibreuse,

- un liant, notamment un mélange de PVA et d'amidon ou un latex, de préférence choisi parmi les latex acryliques, styrène-butadiène ou butadiène, et

- un agent assouplissant, notamment de la glycérine, de l'urée, du nitrate de sodium ou un de leurs mélanges.

L'impression peut, par exemple, être une impression offset, jet d'encre ou par héliogravure.

L'encre utilisée pour l'impression peut, par exemple, comporter un agent de coloration tel qu'un colorant et/ou des pigments, notamment des pigments luminescents.

Caractéristiques mécaniques de la couche externe fibreuse

La couche externe fibreuse selon l'invention peut ne pas présenter de marquage au pli. En effet, lorsque les deux bords selon la longueur d'une carte ID-1 comprenant au moins une couche externe fibreuse selon l'invention, conforme aux normes ISO 7810 et 7813 (par exemple décrite dans les exemples ci-après), sont amenés en contact par pliage, la couche fibreuse externe ne présente ni marque, ni pli, ni déformation irréversible. Une telle propriété n'est pas vérifiée par une carte ID-1 entièrement plastique qui cassera ou sera marquée irréversiblement avant même que ses deux bords soient en contact.

Cette propriété étant exceptionnelle pour une carte multicouche, elle n'est décrite par aucune norme ni aucun standard. La Demanderesse a donc cherché à définir les caractéristiques mécaniques de la couche externe fibreuse qui permettent d'obtenir un produit ne présentant ni marque, ni pli, ni déformation irréversible dans les conditions décrites ci-avant. Après plusieurs essais, la Demanderesse a démontré que la composition selon l'invention permet d'obtenir une couche fibreuse externe présentant les caractéristiques suivantes et ne présentant ni marque, ni pli, ni déformation irréversible lors d'un pliage, notamment tel que décrit ci-avant. En particulier au moins deux des caractéristiques mécaniques présentées ci-après, de préférence toutes les trois, sont vérifiées par la couche externe fibreuse selon l'invention.

Module d'Young

Le module d'Young est déterminé selon la norme ISO 1924 « Papier et carton - Détermination des propriétés de traction » (« Partie 2 : méthode à gradient d'allongement constant »).

La couche externe fibreuse peut, par exemple, présenter un module d'Young inférieur à 2000 MPa, de préférence inférieur à 900 MPa.

Résistance au double pli

La résistance au double pli est déterminée selon la norme ISO 5626 « Papier - Détermination de la résistance au pliage ».

La couche externe fibreuse selon l'invention peut, par exemple, présenter une résistance au double pli (mesure Lhommargy) supérieure à 5000, de préférence supérieure à 7000 et plus préférentiellement supérieure à 10 000.

Allongement

L'allongement est déterminé selon la norme ISO 1924 « Papier et carton -

Détermination des propriétés de traction » (« Partie 2 : méthode à gradient d'allongement constant »). La couche externe fibreuse selon l'invention peut, par exemple, présenter un allongement sens marche (dans la direction de la fabrication sur la machine à papier) supérieur à 5%, de préférence supérieure à 6 %.

Eléments de sécurité pouvant être intégrés au sein de la couche externe fibreuse

Parmi les éléments de sécurité pouvant être incorporés dans la couche externe fibreuse, certains sont détectables à l'œil, en lumière du jour ou en lumière artificielle, sans utilisation d'un appareil particulier. Ces éléments de sécurité comportent par exemple des fibres ou planchettes colorées, des fils imprimés ou métallisés totalement ou partiellement. Ces éléments de sécurité sont dits de premier niveau.

D'autres types d'éléments de sécurité supplémentaires sont détectables seulement à l'aide d'un appareil relativement simple, tel qu'une lampe émettant dans l'ultraviolet (UV) ou l'infrarouge (IR). Ces éléments de sécurité comportent par exemple des fibres, des planchettes, des bandes, des fils ou des particules. Ces éléments de sécurité peuvent être visibles à l'œil nu ou non, étant par exemple luminescents sous un éclairage d'une lampe de Wood émettant dans une longueur d'onde de 365 nm. Ces éléments de sécurité sont dits de deuxième niveau.

D'autres types d'éléments de sécurité nécessitent pour leur détection un appareil de détection plus sophistiqué. Ces éléments de sécurité sont par exemple capables de générer un signal spécifique lorsqu'ils sont soumis, de manière simultanée ou non, à une ou plusieurs sources d'excitation extérieure. La détection automatique du signal permet d'authentifier, le cas échéant, le document. Ces éléments de sécurité comportent par exemple des traceurs se présentant sous la forme de matières actives, de particules ou de fibres, capables de générer un signal spécifique lorsque ces traceurs sont soumis à une excitation optronique, électrique, magnétique ou électromagnétique. Ces éléments de sécurité sont dits de troisième niveau.

Des réactifs peuvent également être incorporés dans la couche externe fibreuse, il s'agit par exemple de réactifs chimiques ou biochimiques d' infalsification et/ou d'authentifïcation et/ou d'identification pouvant notamment réagir respectivement avec au moins un agent de falsification et/ou d'authentifïcation et/ou d'identification. Le ou les éléments de sécurité supplémentaires présents au sein de la couche externe fibreuse, peuvent présenter des caractéristiques de sécurité de premier, de deuxième ou de troisième niveau.

Description des figures

L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples non limitatifs de mise en œuvre de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :

- la figure 1 représente un exemple de réalisation d'une carte multicouche selon l'invention,

- la figure 2 représente une section transversale selon II-II de la carte de la figure 1,

- la figure 3 représente une variante de réalisation d'un corps de carte utilisé au sein d'une carte multicouche selon l'invention, et

- la figure 4 représente une variante de réalisation d'une carte multicouche selon l'invention.

On a représenté à la figure 1 une carte multicouche 1 comportant deux couches externes fibreuses 2A et 2B disposées de part et d'autre d'un corps de carte 3.

Des couches d'adhésif, non représentées, peuvent s'étendre entre le corps de carte 3 et les couches externes fibreuses 2A et 2B de manière à assurer la cohésion de la carte multicouche 1.

Les couches externes fibreuses 2A et 2B peuvent, par exemple, avoir des épaisseurs respectives l _l et / ₃ chacune comprises entre 50 et 500 μιη, par exemple entre 50 et 200 μιη.

Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 1 , les valeurs de l _l et / ₃ sont sensiblement identiques.

Le corps de carte 3 peut, par exemple, avoir une structure monocouche comme représentée à la figure 1.

On a représenté à la figure 3 une variante de réalisation où le corps de carte 3 a une structure multicouche, laquelle comporte deux couches en matière plastique 10 A et 10 B disposées de part et d'autre de deux couches papetières 20 et 30.

Des couches d'adhésifs peuvent s'étendre entre les différentes couches de manière à assurer la cohésion du corps de carte 3. Dans l'exemple de réalisation de la figure 3, les deux couches en matière plastique 10 A et 10 B comportent par exemple du PVC ou du PET et ont par exemple des épaisseurs respectives / ₄ et / ₅ comprises entre 50 et 200 μιη. Les épaisseurs / ₄ et / ₅ peuvent comme représentées être sensiblement égales ou, en variante, être de valeurs différentes.

Bien entendu, dans des variantes non illustrées, le corps de carte 3 peut avoir une structure multicouche composée uniquement de couches papetières ou uniquement de couches en matière plastique.

On a représenté à la figure 2 une section transversale de la carte multicouche 1 de la figure 1. Une puce RFID 40 ainsi qu'une antenne 50 peuvent, par exemple, être inclues dans le corps de carte 3 et ne pas déboucher sur la surface extérieure des couches fibreuses 2 A et 2B.

On a représenté à la figure 4, une variante de réalisation où la carte multicouche 1 selon l'invention ne comporte qu'une seule couche externe fibreuse 2. Une telle carte est par exemple destinée à recevoir une impression, de préférence jet d'encre, sur ladite seule couche externe fibreuse.

Exemples

Exemple 1 : Procédé de préparation d'une couche externe fibreuse selon l'invention

On dispose d'une suspension fibreuse ayant la composition A ci-dessous.

Composition A

Fibres naturelles Poids sec en kg

Fibres longues (FL) 1000 kg

Fibres courtes (FC) 250 kg

Charges Poids sec en kg

Dioxyde de titane 50 kg

Silice 50 kg

Aluminosilicate de sodium 130 kg

Fibres synthétiques (FS) Poids sec en kg

Polyamide 1,2 dtex 45 kg

longueur = 4 mm

Polyester 1,2 dtex 45 kg

longueur = 4 mm Le mélange de fibres naturelles a préalablement subi une étape de raffinage selon le procédé papetier courant.

La composition suivante B est ensuite mélangée à la suspension fibreuse de composition A.

Selon le procédé papetier courant, on procède ensuite à l'égouttage, pressage puis au séchage de la suspension fibreuse ainsi obtenue, de façon à obtenir feuille de 100 g/m ² .

Ladite feuille est ensuite imprégnée avec la composition C suivante.

On obtient une couche fibreuse ayant un grammage de 125 g/m ² .

Dans une variante non exemplifïée, on pourrait préparer une couche externe fibreuse selon l'invention par un procédé identique à celui décrit plus haut à l'exception du fait que la composition B comporte, en outre, 12 kg par tonne de composition A de fibres fluorescentes.

Exemple 2 : Carte multicouche selon l'invention ayant un corps de carte en PVC sans RFID Le corps de carte est composé de six couches de PVC, fournies par la société Galazzi, ayant chacune une épaisseur de 100 μιη.

Deux couches externes fibreuses, chacune enduite d'un adhésif contenant un polymère polyuréthane sur une face, sont disposées de part et d'autre du corps de carte.

Les couches externes fibreuses consistent en une base fibreuse de composition selon l'Exemple 1 à la différence près que, dans la composition B, les fibres synthétiques de polyamide de 1 ,2 dtex et de 4 mm de longueur sont remplacées par des fibres synthétiques de polyamide de 1,7 dtex et de 6 mm de longueur, le poids sec introduit restant le même. De plus, un fil de sécurité présentant un effet optiquement variable a été introduit en fenêtre dans ladite base fibreuse.

L'ensemble de la structure est laminé à chaud sur une presse à plateau à 140°C et 100 Bars pendant 15 minutes.

La carte résultante présente les mêmes propriétés qu'une carte PVC traditionnelle et ne marque pas lorsqu'elle est pliée.

Par ailleurs, la carte obtenue présente une épaisseur de 760 μιη +/- 80 μιη, c'est-à-dire conforme à la norme ISO 7813.

Exemple 3 : Carte multicouche sécurisée « 100% papier »

Le corps de carte est composé de trois couches fibreuses de composition selon l'Exemple 1 à la différence près que, dans la composition C, le latex styrène butadiène est remplacé par un latex acrylique, le poids sec introduit restant le même. Chacune des couches fibreuses a un grammage de 150 g/m ² pour une épaisseur totale de 420 μιη. Chacune des couches est enduite de Micryl 210 HP (adhésif sensible à la pression) commercialisé par la société Planatol ^® , sur l'une de ses faces.

Deux couches externes fibreuses, chacune enduite de 15 g/m ² du même adhésif sensible à la pression sur une face, sont disposées de part et d'autre du corps de carte.

Les couches externes fibreuses d'un grammage de 175 g/m ² consistent en une base fibreuse de composition selon l'Exemple 1 à laquelle on a rajouté des agglomérats de particules fluorescentes rouge et un marqueur (ou « taggant ») en masse.

L'ensemble est laminé à chaud à des températures de l'ordre de 130°C et une pression de 100N/cm ² pendant 15 minutes. La carte résultante est une carte constituée sensiblement exclusivement de papier. Cette carte est plus flexible qu'une carte plastique traditionnelle et ne présente aucune déformation irréversible après des essais de flexion ou de pliage tels que décrits précédemment pour caractériser les caractéristiques mécaniques de la couche externe fibreuse.

Cette carte est sécurisée, d'une part, par les agglomérats de particules fluorescentes rouges et peut être détectée à l'aide du détecteur spécifique au taggant intégré dans la masse du papier.

Cette carte est livrée vierge au client qui peut la personnaliser entièrement par impression jet d'encre.

La carte obtenue présente une épaisseur conforme à la norme ISO 7813.

Exemple 4 : Carte multicouche sécurisée « 100% papier » avec dispositif d'identification par radiofréquence (« RFID »)

Le corps de carte est constitué d'une structure PAPERLAM ^® , c'est à dire d'un empilement de deux couches de papier respectivement de 220 et 155 g/m ² , fabriquées selon le procédé qui suit. Chaque couche est couchée avec un adhésif réactivable à chaud, puis un dispositif à microcircuit intégré est intégré entre les deux couches avant collage. Ledit dispositif à microcircuit intégré est adapté à la technologie de communication sans contact décrite dans la norme ISO 14443, il s'agit par exemple d'une puce module et d'une antenne réalisée en dépose de fil (« wire embedding »).

Procédé de fabrication d'une des couches de papier constituant la structure PAPERLAM ^®

Un support fibreux est fabriqué sur la machine à papier de façon à ce que le support comprenne une base fibreuse composée d'environ 15% sec en masse par rapport au papier fini de fibres synthétiques en polyamide, d'environ 6 mm de longueur, d'une masse linéique d'environ 1,7 dtex, et d'environ 56 % de fibres cellulosiques. Les fibres cellulosiques sont composées de 80 % en poids de fibres longues et de 20 % en poids de fibres courtes.

Le support comprend aussi environ 13 % en poids par rapport au papier fini d'au moins une charge minérale, introduite soit au raffinage, soit plus tard en mélangeuse. La charge minérale est par exemple du kaolin. La base fibreuse après formation en feuille est surfacée sur la machine à papier par un système de presse enco lieuse (« size press »). Le bain de presse enco lieuse (« size press ») contient un liant, par exemple de l'alcool polyvinylique, à hauteur de 4 % en poids sec par rapport au bain, un agent assouplissant, par exemple de la glycérine, à hauteur de 15 % en poids sec par rapport au bain, et des pigments, par exemple du kaolin, à hauteur de 4 % en poids sec par rapport au bain, soit un extrait sec final de 23 %.

Lors de l'imprégnation en presse encolleuse (« size press »), le papier est imprégné d'environ 40 g/m ² de bain humide, soit une reprise sèche d'environ 9 g/m ² sec.

La base fibreuse est ensuite enduite sur ses deux faces par le biais d'une coucheuse lame d'air, avec une sauce de couchage comprenant 30 parts de liant de couchage de type styrène acrylique et 100 parts d'un mélange de pigments à base de carbonate de calcium, hydrate d'alumine et silicate de sodium.

La dépose de couche sur le support est de l'ordre de 10 g/m ² sec par face, par exemple.

Ce support enduit offre une bonne résistance à la déchirure grâce à la présence des fibres synthétiques de 6 mm. Il offre aussi une certaine flexibilité du fait de la présence des fibres synthétiques, des charges en masse et en surface, ainsi que de la glycérine.

Enfin, de par la présence de la couche de surface comprenant au moins un liant thermoplastique, il offre une bonne aptitude à l'insertion d'une antenne par ultrasons ainsi que, du fait de la présence de charges dites absorbantes comme le silicate et l'hydrate d'alumine, une capacité d'absorption et une énergie de surface favorables à un contrecollage ultérieur.

Deux couches externes fibreuses, chacune enduite d'un adhésif réactivable à chaud sur une face, sont disposées de part et d'autre de la structure précédente et prennent en sandwich la structure PAPERLAM ^® .

Les couches externes fibreuses consistent en une base fibreuse de composition selon l'Exemple 1, à la différence près que, dans la composition C, les 60 kg de dioxyde de titane sont remplacés par 40 kg de dioxyde de titane et 20 kg de kaolin. Le grammage total des couches externes fibreuses est égal à 2 x 175 = 350 g/m ² . On a rajouté dans les couches externes fibreuses des fibres de sécurité fluorescentes et des planchettes. L'ensemble est laminé sur une presse à plateau à des températures de l'ordre de 130°C, une pression de 100N/cm ² pendant 15 minutes.

La carte résultante est une carte électronique (carte d'identité, permis de conduire, carte de résidant...) sécurisée par le système RFID et identifiable grâce aux fibres de sécurité fluorescentes et aux planchettes.

Ces cartes sont fournies pré-imprimées en offset et sont personnalisées par impression jet d'encre, par exemple du nom du détenteur de la carte et/ou de sa photographie.

La carte obtenue présente une épaisseur conforme à la norme ISO 7813.

Exemple 5 : Carte multicouche sécurisée « mixte », par exemple 80% papier et

20% PVC avec dispositif d'identification par radio fréquence (« RFID ») et module contact (une telle carte est couramment désignée par l'expression « carte double interface » « carte Dual interface »)

Le corps de carte est constitué d'une structure PAPERLAM ^® avec une puce module et une antenne réalisée en dépose de fil (« wire embedding ») ainsi que d'une couche de PVC de 100 μιη de part et d'autre de la structure PAPERLAM ^® .

Deux couches externes fibreuses, chacune enduites sur une face d'un adhésif activable à chaud composé d'un polymère à base d'acrylique, sont disposées de part et d'autre des couches de PVC qui prennent en sandwich la structure PAPERLAM ^® .

Les couches externes fibreuses consistent en une base fibreuse de composition selon l'Exemple 1 sur lesquelles on a appliqué un film holographique.

L'ensemble est laminé sur une presse à plateau à des températures de l'ordre de 130°C, une pression de 100N/cm ² pendant 15 minutes.

En outre, un module contact similaire à ceux utilisés dans les cartes bancaires est inséré en surface de la carte par poinçonnage (« punchage ») d'une couche externe fibreuse et d'une couche de PVC.

La carte résultante est une carte électronique (carte bancaire, carte de sécurité sociale...) sécurisée par le système d'identification par radio fréquence (« RFID ») et le module contact et identifiable grâce au film holographique.

Ces cartes sont fournies pré-imprimées en offset et sont personnalisées (par exemple avec une photo du détenteur de la carte) par impression jet d'encre. Exemple 6 : ticket « 100% papier » avec dispositif d'identification par radio fréquence (« RFID »)

Le corps de carte est composé d'une couche PET avec une antenne aluminium « etchée » (c'est-à-dire réalisée par ablation de métal) et une puce déposée par un outil preneur-déposeur (« flip chip »), ainsi que d'une couche fibreuse de 130 g/m ² selon le « Procédé de fabrication d'une des couches de papier constituant la structure PAPERLAM ^® ». Ladite couche fibreuse est enduite d'un adhésif activable à chaud pour compenser l'épaisseur de la puce. Le support ainsi obtenu présente une cavité débouchante dans laquelle vient de loger la puce « flip chip ».

Deux couches externes fibreuses, chacune enduite d'un adhésif activable à chaud sur une face, sont disposées de part et d'autre du corps de carte.

Les couches externes fibreuses consistent en une base fibreuse de composition selon l'Exemple 1 à laquelle on a rajouté des fibres fluorescentes de sécurité.

L'ensemble est laminé sur presse à rouleau à une température de l'ordre de 130°C.

La structure résultante est imprimée en offset puis coupée au format souhaité.

L'épaisseur de la structure est de l'ordre de 350 à 400μιη, cette structure peut par exemple, être utilisée comme carte de fidélité, forfait de ski ou ticket événementiel. Dans le cadre d'un ticket événementiel, la personnalisation de l'événement pourra être ajoutée ticket par ticket par impression jet d'encre.

Exemples 7 (comparatifs)

Le tableau suivant présente différentes couches fibreuses fabriquées puis évaluées par la Demanderesse :

- une cellule marquée d'une croix (« x ») indique que l'ingrédient indiqué en haut de colonne est présent dans la composition de la ligne correspondante,

- si un ingrédient est présent, la quantité de cet ingrédient est la même que celle indiquée dans l'exemple 1, et

- une cellule marquée du signe moins (« - ») indique que l'ingrédient indiqué en haut de colonne est présent dans la composition mais à une quantité inférieure à la valeur minimale de cet ingrédient dans une couche externe fibreuse selon l'invention. Exemple Fibres Fibres Charges Liant Assouplissant comparatif cellulosiques synthétiques minérales

Cl XX

C2 XXXX

C3 XXXX

C4 XX - XX

C5 XXXX

Tests comparatifs : tableau de résultats

Les propriétés suivantes des couches externes fibreuses selon l'exemple 1 et selon les exemples comparatifs 1 à 5 sont évaluées :

- le module d'Young est mesuré selon la norme ISO 1924 « Papier et carton -

Détermination des propriétés de traction » (« Partie 2 : méthode à gradient d'allongement constant »),

- la résistance au double-pli est mesurée selon la norme ISO 5626 « Papier - Détermination de la résistance au pliage »,

- l'allongement à la rupture est mesuré selon la norme ISO 1924 « Papier et carton -

Détermination des propriétés de traction » (« Partie 2 : méthode à gradient d'allongement constant »), et

- l'imprimabilité est évaluée visuellement selon une échelle d'évaluation décrite ci- après.

Pour évaluer l'imprimabilité, deux feuilles de la couche externe fibreuse considérée sont imprimées au moyen des imprimantes suivantes :

- imprimante offset 5 couleurs, et

- imprimante jet d'encre (Epson Stylus D120).

Une note globale est ensuite affectée pour les 2 feuilles correspondant à une couche externe fibreuse donnée :

- la valeur 0 indique que la couche externe fibreuse n'est pas imprimable, il s'agit en particulier de couches qui ne permettent pas à l'encre de sécher ou dont l'impression présente des bavures,

- la valeur 1 indique une imprimabilité moyenne, il s'agit en particulier d'une impression dont la résolution peut être estimée à une valeur comprise entre 180 et

600 dpi (points par pouce ou « dots per inch »), et - la valeur 2 indique une bonne imprimabilité, il s'agit en particulier d'une impression dont la résolution peut être estimée à une valeur supérieure à 600 dpi.

Les résultats répertoriés dans le tableau ci-dessus démontrent les effets avantageux, en termes d'imprimabilité et de propriétés mécaniques d'une couche fibreuse, produits par une association selon l'invention de fibres naturelles, synthétiques, de charges minérales, d'un liant ainsi que d'un assouplissant.

Une carte multicouche selon l'invention peut, par exemple, être une carte bancaire, une carte de sécurité sociale, une carte de fidélité, un forfait de ski, un ticket événementiel ou une carte électronique (carte d'identité, permis de conduire ...).

L'expression « comportant un(e) » doit être comprise comme « comportant au moins un(e) ».

Sauf mention contraire, l'expression « compris(e) entre ... et ...» s'entend comme bornes incluses.