BR0113796B1

BR0113796B1 - folha de segurança tendo uma camada de um aglutinante elastomérico transparente ou translúcido e sìlica, processo para a fabricação da mesma e nota bancária.

Info

Publication number: BR0113796B1
Application number: BRPI0113796-4A
Authority: BR
Inventors: Henri Rosset
Priority date: 2000-09-11
Filing date: 2001-09-10
Publication date: 2012-10-30
Also published as: CZ2003607A3; PT1319104E; CZ301138B6; ES2295209T3; AU2001289996A1; WO2002020902A1; DK1319104T3; US20040023008A1; BR0113796A; HU229559B1; PL213020B1; CN1455833A; ATE377110T1; SK287883B6; HUP0301682A2; US8658273B2; EP1319104A1; FR2814476A1; CA2421984A1; DE60131180T2

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "FOLHA DE SEGURANÇA TENDO UMA CAMADA DE UM AGLUTINANTE ELASTO- MÉRICO TRANSPARENTE OU TRANSLÚCIDO E SÍLICA, PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DA MESMA E NOTA BANCÁRIA".

A presente invenção refere-se a uma folha de segurança que

pode ser usada para fabricar documentos de segurança, que é imprimível e possui uma alta qualidade de impressão, assim como uma alta resistência à circulação, especialmente após a impressão.

A presente invenção refere-se mais particularmente a folhas de papel para notas bancárias ou outros certificados de valor que podem espe- cialmente ser impressos por meio de uma impressão em offset e/ou de uma impressão a talhe-doce.

Sabe-se que os documentos de segurança, por exemplo, papéis para notas bancárias ou para cheques ou para qualquer outro certificado de valor. Incluem um meio de autenticação químico ou físico e/ou indicadores de falsificação.

Em geral, é conhecido se usar, como um meio químico, compos- tos que reagem com agentes de falsificação comumente usados por falsifi- cadores. Este meio de indicação de falsificação reage, por exemplo, com ácidos (ácido clorídrico, ácido cítrico, ácido acético, ácido sulfúrico, etc), com bases (especialmente de hidróxido de sódio) com agentes oxidantes (espe- cialmente um branqueador), com agentes redutores e com solventes.

É também conhecido usar um meio de autenticação físico que sãofreqüentemente o seguinte: - a ausência de avivadores óticos fluorescentes no azul-violeta

quando os mesmos são expostos à luz ultravioleta, estes sendo comumente usados em papel comum a fim de aumentar o seu brilho;

- a presença discreta de elementos de segurança (por exemplo, fios, fibras, plaquetas, etc) que podem exibir efeitos óticos variáveis, podem ser coloridos ou incluir inscrições, ou podem ter várias propriedades físicas, como, por exemplo, magnetismo, termomagnetismo, etc, e que podem se assentar pelo menos parcialmente dentro da folha; - a presença de uma marca cTágua, ou seja, uma modificação controlada da densidade das fibras de papel na espessura da mesma, esta marca d'água reproduzindo um dado desenho que é perfeitamente visível apenas na luz transmitida, ou seja, quando o papel é mantido à luz;

- a presença de hologramas, padrões de Moiré ou outros efeitos ópticos obtidos com tintas opticamente variáveis depositadas sobre a super- fície da folha;

- o barulho do papel, ou seja, um som característico obtido quando o papel recebe um movimento rápido;

- a presença de impressão sobre a superfície do papel na forma de padrões ou inscrições de cores ou formas complexas que são, conse- qüentemente, difíceis de se reproduzir; e

- o relevo da impressão obtida por meio do processo de impres- são a talhe-doce, este processo consistindo das etapas de gravar em uma chapa, de espalhar uma tinta sobre esta chapa e de pressionar a folha de papel sobre a chapa.

O Pedido de Patente Europeu N0 EP-A-O 514 455 descreve uma folha de segurança tendo uma alta resistência à circulação e uma boa capa- cidade de impressão, esta folha incluindo um revestimento feito de cargas minerais e de um aglutinante elastomérico, particularmente um poliuretano. Uma das falhas desta folha é que os elementos de segurança que a mesma contém, como, por exemplo, a marca d'água, o fio de segurança, flocos ou outros elementos tendo um efeito óptico especialmente variável, são menos visíveis.

O objetivo da presente invenção é, portanto, prover uma folha pretendida para a fabricação de documentos de segurança, particularmente notas bancárias, as quais simultaneamente possuem as seguintes proprie- dades:

- muito boa visibilidade dos elementos de segurança que a folha contém;

- impressão de alta qualidade; e

- alta resistência à circulação, especialmente após impressão, tornando o documento de segurança obtido a partir desta folha muito durável.

A Requerente, depois de ter tentado inúmeras composições con- tendo pelo menos um aglutinante e pelo menos uma carga, conseguiu, sur- preendentemente, solucionar os problemas impostos por meio do uso de uma composição contendo pelo menos uma sílica coloidal e pelo menos um aglutinante translúcido de natureza elastomérica.

Sendo assim, a presente invenção provê uma folha revestida de papel de segurança que inclui elementos de segurança e apresenta uma alta qualidade de impressão e uma alta resistência à circulação, cuja folha é ca- racterizada pelo fato de que pelo menos um de seus lados é revestido com um revestimento transparente ou translúcido, compreendendo pelo menos uma sílica coloidal e pelo menos um aglutinante elastomérico transparente ou translúcido.

No entanto, o aglutinante elastomérico pode ser empregado por meio da mistura do mesmo com outros aglutinantes normalmente usados na fabricação de papel, e ao mesmo tempo tem o cuidado de garantir que a transparência do revestimento seja mantida sem prejudicar o seu nível de durabilidade.

Preferivelmente, o aglutinante elastomérico é escolhido dentre o grupo formado pelos poliuretanos que podem ser usados na forma de dis- persões estabilizadas em um meio aquoso (redes).

Preferivelmente, o dito poliuretano é escolhido dentre poliureta- nos de alta dureza; isto parece melhorar o comportamento de antibloqueio do revestimento ao se manusear as folhas tratadas. Preferivelmente, a dita sílica coloidal é uma sílica pirogênica.

Preferivelmente, a sílica tem uma área de superfície específica, medida de acordo com o método de BET (padrão DIN 66 131), dentre 300 e400 m2/g, o método de BET dando uma medida da área de superfície espe- cífica total.

Em particular, o dito revestimento de acordo com a presente in-

venção é caracterizado pelo fato de que o mesmo compreende:

- de 1 a 95 partes em peso seco da dita sílica, -de 5 a 99 partes em peso seco do dito aglutinante elastomérico, a soma das partes destes componentes perfazendo um total de 100.

Ainda, preferivelmente, o dito revestimento de acordo com a presente invenção é caracterizado pelo fato de que compreende:

- de 30 a 50 partes em peso seco da dita sílica,

-de 50 a 70 partes em peso seco do dito aglutinante elastoméri- co, a soma das partes destes componentes perfazendo um total de 100.

Dentro desta faixa, ocorre que o revestimento oferece à folha, e ao documento de segurança obtido, uma resistência geral particularmente alta à circulação, e ao mesmo tempo ainda permitir uma qualidade muito boa de impressão. Mais particularmente ainda, o dito revestimento é caracteriza- do pelo fato de que compreende aproximadamente 40 partes da dita sílica e aproximadamente 60 partes do dito aglutinante, em peso seco, a soma das partes destes componentes perfazendo um total de 100, o resultado obtido parecendo ser ótimo para esta composição.

Preferivelmente, a folha de acordo com a presente invenção é caracterizada pelo fato de que o dito aglutinante é combinado com um agen- te de reticulação, em particular uma poliaziridina.

A folha de acordo com a presente invenção é caracterizada pelo fato de que o peso do revestimento depositado é dentre 1 e 15 g/m2, preferi- velmente dentre 1 e 10 g/m2 por lado em peso seco, e ainda mais preferi- velmente dentre 2 e 7 g/m2 por lado em peso seco.

O revestimento pode incluir outros aditivos dispersantes, modifi- cadores de viscosidade, plastificantes e agentes bacteriostáticos, por exem- plo, fungicidas. Não se exclui ao revestimento incluir outros agentes de au- tenticação ou de antifalsificação.

A folha a ser tratada de acordo com a presente invenção pode ser uma folha com base em uma composição de fibras de celulose e/ou fi- bras de algodão e/ou fibras sintéticas. A folha pode ainda ser uma folha de material sintético, especialmente como, por exemplo, as folhas usadas para fazer notas bancárias. Esta folha pode consistir em um uma única camada de formação ou de diversas camadas de formação.

Preferivelmente, a folha é um papel com base em fibras de algo- dão para notas bancárias e inclui um agente de resistência à umidade, es- pecialmente uma resina de melamina-formaldeído ou uma resina de po- 5li(aminoamida-epiclorohidrina).

A presente invenção provê ainda um processo para a fabricação da dita folha.

A folha é produzida em particular usando o processo que é ca- racterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas: - uma folha é formada em uma máquina de fabricação de papel

que, possivelmente, inclui um dispositivo de marcação de água, com base em uma composição de celulose e/ou fibras de algodão, um agente de resis- tência à umidade e, opcionalmente, plaquetas;

- elementos de segurança, como, por exemplo, um fio de segu- rança e/ou elementos com um efeito opticamente variável, e opcionalmente

incluídos na e/ou sobre a folha;

- opcionalmente, a folha é tratada com um agente de colagem em uma prensa de colagem de uma prensa de impregnação; e

- esta folha é em seguida revestida com uma composição produ- zida em um meio aquoso contendo:

- a dita sílica coloidal, usada na forma de uma dispersão aquosa,

- o dito aglutinante elastomérico, usado na forma de uma disper- são aquosa,

- quando apropriado, um agente de reticulação,

- opcionalmente, outros aditivos usados na fabricação de papel,

e

- a folha é seca em torno de 100° C.

Para o depósito da dita composição, qualquer meio de revesti- mento padrão na fabricação de papel pode ser usado, por exemplo, revesti- mentos da gravura, de laminação reversa, do tipo Champion, "Billblade", lâ- mina com bordo de fundo ou do tipo lâmina de ar, ou um sistema de transfe- rência de película do tipo HSM duplo ou um agente de impregnação. A presente invenção também se refere a uma nota bancária ob- tida a partir de uma folha conforme descrita acima ou obtida de acordo com o processo descrito acima.

Os exemplos não Iimitantes a seguir explicarão, de uma forma mais clara, como a presente invenção pode ser colocada em prática e suas vantagens.

Exemplo 1 (Exemplo Comparativo):

A folha de papel foi formada em uma máquina de fabricação de papel chamada um cilindro formador com um fio que incluía um padrão que

permite que uma marca d'água seja produzida, este papel sendo, possivel- mente, adequado como um papel para a fabricação de uma nota bancária, da seguinte maneira:

- uma polpa de fibra de algodão foi colocada em suspensão na água e esta suspensão foi refinada a 60° Schoepper-Riegler;

- um agente de resistência à umidade foi adicionado, nominal-

mente em torno de 2,5% em peso seco de uma poli(aminoamida epiclorohi- drina), expresso com relação às fibras de algodão;

- plaquetas iridescentes foram também introduzidas nesta sus- pensão;

- durante a formação da folha, um fio de segurança microim-

presso, chamado um "fio entrecortado", foi introduzido usando-se as técni- cas anteriores conhecidas de modo a tornar este fio visível em certos entre- cortes sobre a superfície do papel. Um método que pode ser usado para se introduzir este fio é descrito, por exemplo, na Patente EP N0 0 059 056;

- depois de ter formado a folha, a mesma é tratada na superfície

em uma prensa de colagem usando um agente de colagem; e

- a folha foi seca em torno de 100°.C.

As características e resultados dos testes realizados nesta folha são mostrados nas Tabelas 1 a 3.

Exemplo 2 (de acordo com a presente invenção):

Um substrato foi obtido de acordo com o Exemplo 1, sendo em seguida revestido usando-se um agente de revestimento de lâmina de ar com uma composição feita em um meio aquoso que compreendia:

- 39 partes em peso seco de um aglutinante elastomérico de po- Iiuretano vendido com o nome de "CROMELASTIC SE871",

- 61 partes em peso seco de uma sílica coloidal pirogenada ven- dida com o nome de "Cab-O-Sperse PG002" pela empresa Cabot,

- um agente de reticulação de poliaziridina foi adicionado em uma quantidade de 3 partes por 100 partes dos componentes acima.

A viscosidade foi ajustada por meio de modificadores de reologia normalmente usados no campo dos revestimentos de impressão/escrita para papéis.

O peso do revestimento depositado, em peso seco, foi de 4

g/m2.

Esta folha foi impressa usando-se uma impressão a talhe-doce e foi submetida a vários testes. As características e resultados destes testes são apresentados

nas Tabelas 1 a 3.

Exemplo 3 (de acordo com a presente invenção):

Um outro exemplo, como no Exemplo 2, foi produzido, mas o peso do revestimento depositado foi de 6 g/m2 em peso seco. As características e resultados destes testes são apresentados

nas Tabelas 1 e 2.

Exemplo 4 (de acordo com a presente invenção):

Um substrato foi produzido como no Exemplo 2, mas com as seguintes quantidades de aglutinante e sílica: - 51 partes em peso seco de um aglutinante elastomérico de po-

Iiuretano vendido com o nome de "CROMELASTIC SE871";

- 49 partes em peso seco de uma sílica coloidal pirogenada ven- dida com o nome de "Cab-O-Sperse PG002" da empresa Cabot.

As características e resultados dos testes realizados nesta folha são apresentados nas Tabelas 2 e 3.

Exemplo 5 (de acordo com a presente invenção):

Um substrato foi produzido como no Exemplo 2, mas com as seguintes quantidades de aglutinante e sílica:

- 61 partes em peso seco de um aglutinante elastomérico de po- Iiuretano vendido com o nome de "CROMELASTIC SE871";

- 39 partes em peso seco de uma sílica coloidal pirogenada ven- dida com o nome de "Cab-O-Sperse PG002" da empresa Cabot.

As características e resultados dos testes realizados nesta folha são apresentados nas Tabelas 2 e 3. Exemplo 6 (de acordo com a presente invenção):

- 76 partes em peso seco de um aglutinante elastomérico de po- Iiuretano vendido com o nome de "CROMELASTIC SE871";

- 24 partes em peso seco de uma sílica coloidal pirogenada ven- dida com o nome de "Cab-O-Sperse PG002" da empresa Cabot.

As características e resultados dos testes realizados nesta folha

são apresentados nas Tabelas 2 e 3. Testes e Resultados:

A boa capacidade de impressão das folhas fabricadas de acordo com a presente invenção foi verificada pela impressão a talhe-doce e de off- set. A qualidade muito boa da impressão a talhe-doce foi verificada por meio de microscopia eletrônica de varredura.

Sua resistência à circulação após a impressão a talhe-doce foi testada de acordo com os seguintes critérios:

- resistência ao enrugamento úmido; - resistência à abrasão úmida;

- resistência à sujeira úmida.

Além disso, a visibilidade dos elementos de segurança (plaque- tas, fio) através do revestimento foi também verificada.

Os testes de resistência à circulação com relação à resistência ao enrugamento e à resistência à abrasão são descritos no artigo intitulado "Wearing quality of experimental currency-type papers", Journal of Research of the National Bureau of Standards, Volume 36, págs. 249 a 268, Março de .1946.

Os resultados são apresentados na Tabela 2.

A resistência à lavagem dos espécimes impressos a talhe-doce foi testada a fim de simular a passagem através de uma máquina de lavar.

Este teste de resistência à lavagem foi realizado nas folhas impressas da seguinte maneira:

Um espécime de papel foi colocado em um frasco contendo á- gua e um detergente, e colocado em um aparelho TURBULA agitando por uma hora. A degradação foi avaliada visualmente e de acordo com uma es- cala de classificação interna de 1 (mínima) a 5 (máxima). Os resultados são apresentados na Tabela 2.

Os resultados foram estimados visualmente [a olho nu ou com um dispositivo de aumento (lente de aumento, microscópio)] e por comparação.

O teste de resistência à sujeira úmida foi realizado nas folhas impressas da seguinte maneira:

Cada folha dos exemplos foi cortada em vários espécimes. Cada espécime foi submetido a enrugamento em um aparelho de enrugar IGT. 0 mesmo foi em seguida desenrugado manualmente e em seguida colocado em um frasco hermeticamente selado juntamente com contas de cerâmica de 20 mm de diâmetro e com um pó contendo pigmen- tos amarelos e marrons, negro-de-fumo, vermiculita, uma composição de suor artificial e uma composição de suarda.

O frasco foi colocado em um aparelho TURBULA que foi agitado por um total de tempo de 15 minutos. A fim de simular o envelhecimento dos espécimes, para um dado papel, a classificação de sujeira foi medida por meio da determinação do brilho de acordo com o padrão ISO 2471 (refletân- cia a 457 nm) e do grau de amarelo antes da formação de sujeira e em se- guida depois de um dado tempo. Estas determinações foram feitas em um espécime de papel após 5 minutos de formação de sujeira, estas determina- ções foram feitas em outro espécime do mesmo papel após 10 minutos de formação de sujeira e as mesmas determinações foram repetidas em outro espécime após 15 minutos. O grau de amarelo foi determinado usando-se um espectrocolo- rímetro ELROPHO 2000 no sistema CIE sob o iluminante D65 (luz diurna e sem UV) e em um ângulo de observação de 10 graus.

A fim de avaliar o resultado, as diferenças no brilho ou no grau de amarelo antes e depois da formação de sujeira em um dado tempo foram comparadas. Quanto menor a diferença, melhor a resistência. Sendo assim, a média das diferenças tanto no brilho como no grau de amarelo foi calcula- da a fim de se ter uma medida da resistência à sujeira média. Os resultados são apresentados na Tabela 3. Pode-se observar que a qualidade de impressão é significativa-

mente melhor no caso das folhas produzidas de acordo com a presente in- venção.

Pode-se observar que a resistência geral da folha à circulação (vide Tabelas 2 e 3) é notavelmente melhor do que a do controle. Compara- da aos demais exemplos feitos de acordo com a presente invenção, parece que a resistência geral ótima à circulação ocorre no caso do Exemplo 4.

Para todos os exemplos de acordo com a presente invenção, a marca d'água, o efeito iridescente dos frascos e as inscrições sobre o fio de segurança podem ser claramente observados através do dito revestimento. Tabela 1

<table>table see original document page 11</column></row><table> Tabela 2

<table>table see original document page 12</column></row><table> <table>table see original document page 13</column></row><table>

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Folha de segurança, com pelo menos um dos lados revestido com uma camada compreendendo um aglutinante elastomérico transparente ou translúcido e sílica, a dita folha tendo alto rendimento de impressão, es- pecialmente em impressão de entalhe e uma alta resistência à circulação, em que a dita folha inclui elementos de segurança observáveis, caracteriza- da pelo fato de em que a dita camada é transparente ou translúcida e con- tém: -de 30 a 50 partes em peso seco da dita sílica, que é uma sílica coloidal; e -de 50 a 70 partes em peso seco do dito aglutinante elastoméri- co transparente ou translúcido; a soma das partes destes dois componentes perfazendo um to- tal de 100.

2. Folha de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o aglutinante elastomérico é escolhido a partir do grupo formado por poliuretanos que podem ser usados na forma de dispersões aquosas estabilizadas.

3.Folha de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o dito poliuretano é escolhido a partir de poliuretanos de alta dureza.

4.Folha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a dita sílica é uma sílica pirogênica.

5.Folha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a dita sílica tem uma área de superfície espe- cífica, medida de acordo com o método BET (padrão DIN 66 131), dentre .300 e 400 m2/g.

6.Folha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a dita camada compreende 40 partes da dita sílica e 60 partes do dito aglutinante, em peso seco e a soma das partes destes componentes perfazendo um total de 100.

7.Folha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a dita composição inclui um agente de reticu- lação, em particular uma poliaziridina.

8. Folha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a camada é depositada entre 1 e 15 g/m2 por lado em peso seco, de preferência entre 1 e 10 g/m2 por lado, e ainda mais preferivelmente dentre 2 e 7 g/m2 por lado.

9. Folha de nota bancária, caracterizada pelo fato de que inclui uma folha de segurança, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.

10. Processo para a fabricação de uma folha, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, compreendendo as seguintes eta- pas: - uma folha é formada em uma máquina de fabricação de papel; - opcionalmente incluídos na e/ou sobre a folha são elementos de segurança, tais como um fio de segurança e/ou elementos com um efeito óptico variável; - opcionalmente, a folha é tratada com um agente de colagem em uma prensa de colagem ou prensa de impregnação; e o referido processo sendo caracterizado pelo fato de que esta folha é em seguida revestida com uma composição produzida a partir de um meio aquoso e contendo: - de 30 a 50 partes em peso seco da dita sílica coloidal, usada na forma de uma dispersão aquosa; e - de 50 a 70 partes em peso seco do dito aglutinante elastoméri- co transparente ou translúcido, usado na forma de uma dispersão aquosa; a soma das partes destes dois componentes perfazendo um to- tal de 100, • quando apropriado, um agente de reticulação e • opcionalmente, outros aditivos usados na fabricação de papel, e - a folha é seca a 100 0C.

11. Nota bancária caracterizada pelo fato de ser obtida a partir de uma folha, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, ou obtida por um processo como definido na reivindicação 10.