ES2471143T3 - Hoja de alta durabilidad para la fabricación de billetes de banco - Google Patents

Description

DESCRIPCIÓN

Hoja de alta durabilidad para la fabricación de billetes de banco

La presente invención se refiere a los papeles de seguridad y más particularmente, pero no exclusivamente, a los destinados a la fabricación de los billetes de banco, así como a un procedimiento de fabricación de tales papeles. Los billetes de banco están expuestos durante su vida útil a numerosas manipulaciones y riesgos de suciedad. A fin de conferirle una alta durabilidad, el sustrato fibroso está protegido por una o varias capas de un revestimiento protector que tiene un efecto de barrera frente a suciedades.

La elección del revestimiento protector es compleja, ya que este debe asegurar al mismo tiempo una función de barrera y no perjudicar demasiado a la imprimabilidad del papel durante la fabricación de los billetes.

Numerosos revestimientos protectores ya se han divulgado en la técnica anterior.

La patente EP 514455 B1 divulga así la mejora de la resistencia a la circulación de billetes de banco impregnando el sustrato fibroso, antes de la impresión, de una composición que contiene uno o varios aglutinantes seleccionados por sus características mecánicas.

Según esta patente, al menos una de las caras del sustrato fibroso se trata con una composición que comprende una o varias cargas seleccionadas entre las cargas minerales y/o los pigmentos plásticos de estucado, y al menos un aglutinante elastómero en una cantidad superior a 25 partes por 100 partes de carga en peso seco. El ligando elastómero se puede seleccionar del grupo formado por las dispersiones acuosas de poliuretano, de copolímero de acrilato, de copolímero estireno butadieno eventualmente carboxilado, de polímeros de los cuales uno de los monómeros es el acrilonitrilo o el isopreno o el neopreno, o sus mezclas. Preferentemente, se utiliza un poliuretano. La carga es preferentemente mineral, seleccionada entre las sílices o los caolines. Para depositar la capa de revestimiento, se prefiere una máquina estucadora con chorro de aire, a fin de respetar la filigrana.

Los papeles realizados utilizando la enseñanza de esta patente son globalmente satisfactorios ya que presentan una buena resistencia a la abrasión del papel impreso, así como una resistencia satisfactoria a la suciedad frente a grasas y pigmentos en medio líquido. Sin embargo, su resistencia frente a grasas y minerales en medio pulverulento podría mejorarse aún.

La solicitud US 2007/0017647 A1 divulga un papel destinado a la fabricación de billetes de banco, que tiene una resistencia a la suciedad mejorada. Según la enseñanza de esta solicitud, el revestimiento protector comprende por lo menos dos capas aplicadas sucesivamente, de las cuales una capa base que está en contacto con el sustrato fibroso y cierra sus poros y una capa externa que protege el sustrato de las influencias físicas y químicas. La capa base puede comprender poliuretano mientras que la capa externa es preferiblemente fotorreticulable. La aplicación de la capa base puede llevarse a cabo por impresión por flexografía. En un ejemplo, la capa base es una dispersión acuosa de una mezcla de poliuretano estireno acrílico, mientras que la capa externa es una dispersión acuosa estireno-acrílica. Cuando la capa externa es reticulable por secado, ésta puede comprender una dispersión acuosa, preferentemente sin poliuretano, por ejemplo a base de estireno acrílico.

El documento WO 96/28610 divulga la aplicación de una composición líquida a base de poliuretano sobre un sustrato fibroso, a fin de formar un revestimiento protector.

El documento US 2006/0127649 indica que la aplicación de una composición líquida permite obtener una mejor resistencia a las suciedades, pero no mejora la estabilidad mecánica del sustrato.

La solicitud US 2004/0023008 A1 divulga un papel de seguridad destinado a la fabricación de billetes de banco. El papel comprende un sustrato fibroso que está revestido sobre una al menos de sus caras con una capa de protección transparente o translúcida que comprende sílice coloidal y al menos un aglutinante elastomérico transparente o translúcido, que comprende por ejemplo poliuretano.

La publicación WO 2008/054580 A1 divulga un procedimiento para conferir a un sustrato fibroso una resistencia a la humedad y a las suciedades, que consiste en impregnar el sustrato sobre dos caras opuestas con una composición acuosa que comprende una o varias resinas termoplásticas seleccionadas entre las resinas que tienen un enlace éster, las resinas poliuretano, poliuretano funcionalizado y los copolímeros y mezclas de estas resinas. Más particularmente, las resinas pueden seleccionarse entre las dispersiones acuosas de un polímero, que tiene en particular unas partículas de resina seleccionadas entre las resinas poliuretanos, poliéter-uretano, uretano-acrílico y sus mezclas. En una realización preferida, la composición aplicada comprende, además de la dispersión acuosa de polímero, uno o varios pigmentos tales como dióxido de titanio y eventualmente uno o varios agentes de reticulación. El documento US 1499235 divulga la mejora de la resistencia a la circulación de un billete de banco impregnando el sustrato fibroso con un látex que comprende un copolímero a base de estireno carboxilado y de butadieno.

La patente EP 815321 B1 divulga un papel destinado a la fabricación de billetes de banco, en el que se deposita una dispersión acuosa de poliuretano sobre el sustrato fibroso, estando desprovista esta dispersión de poliuretano de cargas y siendo transparente.

Por otro lado, se conocen unos papeles de alta durabilidad en los que un sustrato fibroso se reviste con una película de PET unido al sustrato por un adhesivo a base de poliuretano, estando esta película de PET por su parte recubierta con un barniz acrílico, como se describe en las publicaciones EP 1545902, EP 1854641 y EP 1827823.

Las soluciones conocidas no son totalmente satisfactorias en términos de coste de fabricación y/o de rendimientos. El documento US 3288632 divulga un procedimiento de fabricación de papel satinado, destinado a la fabricación de revistas o de libros, de alta opacidad. Este procedimiento comprende la aplicación sucesiva de dos capas altamente pigmentadas. La enseñanza de esta patente no puede aplicarse a los papeles destinados a la fabricación de los billetes de banco, para los cuales no se busca una opacidad elevada de la o de las capas debido a la presencia de seguridades que deben verse en luz transmitida o reflejada, por ejemplo de tipo filigrana, impresiones con punto de referencia o hilos de seguridad.

El documento EP 1783273 divulga un papel de seguridad de durabilidad mejorada, en el que se aplica en la superficie una composición que contiene una resina fluorada. Esta composición puede mezclarse con unos compuestos adicionales.

La invención tiene como objetivo realizar un papel de alta durabilidad, especialmente destinado a la fabricación de billetes de banco, que ofrezca una buena resistencia a la circulación, especialmente una buena resistencia a la suciedad pulverulenta en medio seco, a las fricciones en medio húmedo y a la suciedad en medio húmedo, capaz de satisfacer por otro lado de manera conveniente a todas las obligaciones de fabricación, especialmente de impresión. La invención tiene también como objetivo producir un papel de alta durabilidad que pueda fabricarse a un coste relativamente bajo.

La invención tiene así por objeto, según uno primero de sus aspectos, una hoja de papel de alta durabilidad según la reivindicación 1.

La capa de imprimabilidad externa es no fluorada, es decir que está desprovista de resinas fluoradas, especialmente de resinas que comprenden los grupos C-F, CF2 o CF3.

La capa de imprimabilidad externa está destinada a recibir al menos una impresión, por ejemplo calcográfica.

Así, el sustrato fibroso no se imprime directamente. La impresión se efectúa sobre el revestimiento protector.

Gracias a la invención, es posible beneficiarse de un papel de resistencia a la circulación aumentada, y en particular que presenta al mismo tiempo una buena resistencia a la suciedad pulverulenta en medio seco, una buena resistencia de las impresiones a las fricciones y a la abrasión y una buena resistencia a la suciedad en medio húmedo, siendo al mismo tiempo compatible con las técnicas de impresión utilizadas para imprimir los billetes de banco.

La invención permite no utilizar una película encolada o producida por extrusión, cuya realización aumenta significativamente el coste de fabricación de las hojas producidas. La invención permite utilizar medios convencionales de recubrimiento, de impregnación o de revestimiento, habitualmente utilizados en la industria del papel, para depositar la capa base y la capa de imprimabilidad externa.

El revestimiento según la invención, y en particular la capa de base, procura una protección del sustrato fibroso y una resistencia mejorada a la suciedad. Al contrario de la mayoría de las capas aplicadas por recubrimiento, impregnación o revestimiento en papelería, que son unas capas pigmentadas opacificantes para mejorar la imprimabilidad y el aspecto de la superficie, las capas del revestimiento según la invención son relativamente poco o nada pigmentadas, y se asemejan más en su composición a los barnices generalmente aplicados por procedimientos de impresión, por lo tanto habitualmente fuera de la máquina de papel y después de la impresión del papel.

El grosor total del revestimiento de protección es preferentemente superior o igual a 3 pm, especialmente comprendido entre 5 y 25 pm. El gramaje del revestimiento de protección es preferentemente inferior o igual a 25 g/m2 por cara.

La capa de imprimabilidad externa comprende ventajosamente una carga mineral y/o partículas poliméricas, que permite mejorar la imprimabilidad. La carga mineral y/o de partículas poliméricas están preferentemente en una cantidad másica, en peso seco, con respecto al peso total de la capa de imprimabilidad externa inferior al 50%, mejor comprendida entre el 5% y el 25%, aún mejor entre el 6% y el 10%. La carga mineral comprende ventajosamente sílice y/o caolín y/o talco y/o carbonato de calcio. Preferentemente, la carga mineral y/o de partículas poliméricas es no opacificante gracias a su transparencia natural y/o sus dimensiones del orden del micrón, especialmente inferiores a 10 |im.

La capa de imprimabilidad externa comprende, en un ejemplo particular de realización de la invención, una carga de partículas poliméricas, preferentemente orgánica, por ejemplo un polvo de polietileno, de poliamida, de polipropileno, de un polímero acrílico o estirénico.

La capa de imprimabilidad externa es preferentemente transparente o translúcida.

La capa de imprimabilidad externa comprende preferentemente al menos un 25%, mejor al menos un 30% y más preferiblemente al menos un 50% en peso seco de poliuretano y según una variante particularmente ventajosa, la capa de imprimabilidad externa comprende entre el 25% y el 50% en peso seco de poliuretano, preferentemente mezclado con un compuesto acrílico, especialmente con unas cantidades sustancialmente iguales de poliuretano y de compuesto acrílico.

La capa de base comprende una poliolefina, preferentemente polietileno (PE) o cloruro de polivinilideno (PVDC). En una variante, la capa de base comprende poliuretano, polímero acrílico, polímero estirénico o polímero fluorado, por ejemplo del tipo fluoruro de polivinilideno (PVDF). La capa de base puede estar desprovista de cargas, en particular de cargas minerales o de cargas de partículas poliméricas. Preferentemente, el polietileno es un polietileno modificado, especialmente que comprende unos grupos ácidos y preferentemente unos grupos ácido carboxílico. El grosor de la capa de base, por cara, va por ejemplo de 1 a 24 |im. El gramaje de la capa de base va, por ejemplo, de 1 a 24 g/m2 y preferentemente de 2 a 5 g/m2

El grosor de la capa externa de imprimabilidad, por cara, va por ejemplo de 1 a 24 |im. El gramaje de la capa externa va, por ejemplo, de 1 a 24 g/m2 y preferentemente de 2 a 5 g/m2.

La capa de base es preferentemente transparente o translúcida.

El revestimiento puede comprender solamente las dos capas anteriores; en una variante, el revestimiento puede comprender una o varias capas intermedias, en particular de naturaleza idéntica a una de las capas antes citadas. Según un caso particular, al menos una de las capas de dicho revestimiento comprende un sistema bicomponente, denominado pro poliuretano. En particular, dicho sistema bicomponente utiliza una reacción de poliadición entre un oligómero isocianato y un oligómero poliol. En particular, dicho sistema bicomponente permite sintetizar in situ, es decir sobre el sustrato, un poliuretano.

Según un caso particular, al menos una de las capas de dicho revestimiento comprende un polímero reticulable, en particular reticulable bajo el efecto de una radiación ultravioleta (UV). Según un caso particular, dicho polímero reticulable es un poliuretano.

Preferiblemente, el depósito de la capa externa de imprimabilidad se efectúa en línea.

El depósito de la capa de base y el depósito de la capa de imprimabilidad externa tiene lugar preferentemente sobre las dos caras del sustrato. En particular, se puede utilizar para depositar dichas capas cualquier sistema de recubrimiento adecuado denominado recubrimiento de dos caras (C-2-S). Preferentemente, se utiliza un sistema de recubrimiento por lámina de aire. El depósito puede también realizarse, entre otros, por recubrimiento de cortina, por recubrimiento con lápiz, por recubrimiento con la ayuda de rodillos, en particular pre-dosificados, grabados o de transferencia, o también por inmersión, por impregnación, por preparación de la superficie o por pulverización. Preferentemente, el sustrato fibroso está recubierto, sobre cada una de sus caras, por el revestimiento.

Preferentemente, el sustrato fibroso está impregnado de un aglutinante que permite reducir su porosidad, preferentemente a base de alcohol polivinílico (PVA). El PVA se disuelve en agua a una altura del 1% al 10% en peso, preferentemente entre el 3% y el 6%, antes de la impregnación del sustrato papel.

El sustrato fibroso puede incorporar al menos un elemento de seguridad.

La invención tiene también por objeto, según otro de sus aspectos, un procedimiento de fabricación de una hoja de alta durabilidad según la reivindicación 9.

El recubrimiento de la capa externa de imprimabilidad puede efectuarse sobre la capa de base directamente, preferentemente después del secado de esta.

Según una característica ventajosa del procedimiento, el depósito de la capa de base se efectúa en línea con la ayuda de una impregnadora.

Preferentemente, el sustrato fibroso se encola previamente al depósito de la capa de base, en particular previamente a su paso por la impregnadora antes citada. El encolado se efectúa preferentemente con un aglutinante a base de PVA. Se pueden considerar otros aglutinantes en complemento o en sustitución del PVA, como las dispersiones a base de polímeros estirénicos o acrílicos.

La capa de base puede depositarse en una cantidad que va de 1 a 24 g/m2 y preferentemente entre 2 y 4 g/m2 por cara, en peso seco. La capa externa de imprimabilidad puede depositarse en una cantidad que va de 1 a 24 g/m2 y preferentemente entre 2 y 5 g/m2 por cara, en peso seco.

La capa de base puede comprender un polímero seleccionado entre los poliuretanos (PU), las poliolefinas, especialmente el polietileno, el PVDC, los polímeros acrílicos, los polímeros estireno y los polímeros fluorados, en particular el PVDF, así como sus mezclas y copolímeros.

La capa externa de imprimabilidad comprende preferentemente al menos un 50% en peso seco de poliuretano. La capa externa de imprimabilidad puede comprender al menos un 5% en peso seco de una carga mineral, especialmente de sílice y/o de caolín y/o de talco y/o de carbonato de calcio.

La capa de imprimabilidad externa puede comprender entre el 1 y el 15% en peso seco de reticulante, mejor entre el 1 y el 3%.

La invención divulga también un procedimiento de fabricación de un billete de banco, en el que una hoja de papel tal como se ha definido anteriormente está impresa sobre su capa de imprimabilidad externa, especialmente por impresión calcográfica.

Sustrato fibroso

El sustrato fibroso comprende unas fibras de papel y cualquier aditivo conveniente para su fabricación. En particular, el sustrato fibroso de naturaleza principalmente celulósica podrá reforzarse mediante la adición de fibras sintéticas en una cantidad comprendida entre el 1 y el 50%, preferentemente entre el 5 y el 15% en masa.

El sustrato fibroso puede comprender, cuando se destina a la fabricación de billetes de banco, unas fibras celulósicas y más particularmente unas fibras de algodón. Otras fibras vegetales de plantas anuales podrán entrar en la composición del sustrato fibroso.

El sustrato fibroso puede presentar uno o varios chorros de papel ensamblados en estado húmedo.

El sustrato fibroso puede presentar, como papel terminado y seco, antes del encolado y del depósito del revestimiento protector, un gramaje comprendido entre 20 y 120 g/m2 y un grosor comprendido entre 30 y 180 |im. El sustrato fibroso puede comprender una o varias filigranas, así como uno o varios elementos de seguridad.

Entre los elementos de seguridad que pueden incorporarse al sustrato fibroso, algunos son detectables a simple vista, a la luz del día o con luz artificial, sin la utilización de un aparato particular. Estos elementos de seguridad comprenden, por ejemplo, unas fibras o tiras coloreadas, hilos impresos o metalizados total o parcialmente. Estos elementos de seguridad se denominan de primer nivel.

Otros tipos de elementos de seguridad suplementarios son detectables solamente con la ayuda de un aparato relativamente simple, tal como una lámpara que emite en el ultravioleta (UV) o el infrarrojo (IR). Estos elementos de seguridad comprenden, por ejemplo, unas fibras, unas tiras, unas bandas, unos hilos o unas partículas. Estos elementos de seguridad pueden ser visibles a simple vista o no, siendo por ejemplo luminiscentes bajo una iluminación de una lámpara de Wood que emite en una longitud de onda de 365 nm. Estos elementos de seguridad se denominan de segundo nivel.

Otros tipos de elementos de seguridad necesitan para su detección un aparato de detección más sofisticado. Estos elementos de seguridad son, por ejemplo, capaces de generar una señal específica cuando se someten, de manera simultánea o no, a una o varias fuentes de excitación exterior. La detección automática de la señal permite autentificar, llegado el caso, el documento. Estos elementos de seguridad comprenden, por ejemplo, unos trazadores que se presentan en forma de materias activas, de partículas o de fibras, capaces de generar una señal específica cuando estos trazadores se someten a una excitación optoelectrónica, eléctrica, magnética o electromagnética. Estos elementos de seguridad se denominan de tercer nivel.

Se pueden incorporar también reactivos al sustrato fibroso, se trata, por ejemplo, de reactivos químicos o bioquímicos antifalsificación y/o de autentificación y/o de identificación que pueden reaccionar en particular respectivamente con al menos un agente de falsificación y/o de autentificación y/o de identificación.

El o los elementos de seguridad presentes dentro del sustrato fibroso pueden presentar unas características de seguridad de primer, segundo o tercer nivel.

Revestimiento de protección

Capa de base

La capa de base comprende cualquier polímero adaptado para conferir unas propiedades de barrera al revestimiento, a fin de proteger el sustrato fibroso de las suciedades.

Las propiedades de barrera son equivalentes a las de una película plástica. Así, la hoja de papel según la invención presenta especialmente una resistencia a la suciedad equivalente a la de un sustrato fibroso provisto de una película laminada, contracolada o termoformada.

La capa de base está presente, preferentemente, por cara a razón de 1 a 24 g/m2 en peso seco, mejor de 1 a 15 g/m2, aún mejor de 2 a 5 g/m2.

El grosor por cara de la capa de base va, por ejemplo, de 1 a 24 |im, mejor de 1 a 15 |im, aún mejor de 2 a 5 |im. La capa de base se deposita sobre cada cara en estado líquido por recubrimiento o impregnación, preferentemente en línea sobre la máquina de papel, preferentemente con la ayuda de una impregnadora.

La capa de base es inicialmente, de manera preferida, una preparación en fase acuosa, especialmente una emulsión o una dispersión.

La capa de base es a base de poliolefina o de PVDC. En una variante, se puede utilizar un polímero acrílico, estirénico o fluorado, especialmente de tipo PVDF.

Ejemplo de capa de base a base de PU no cubierta por la invención (denominada fórmula PU a continuación)

Ejemplo de capa de base a base de poliolefina (denominada fórmula PE a continuación)

Ejemplo de capa de base a base de PVDC (denominada fórmula PVDC a continuación)

Pre-encolado

Preferentemente, el sustrato fibroso se pre-encola antes del revestimiento o de la impregnación con la composición destinada a formar la capa de base.

El pre-encolado se efectúa preferentemente con un aglutinante a base de PVA. El alcohol polivinílico se disuelve en agua a una altura del 1% al 10% en masa, preferentemente entre el 3% y el 6%, antes de la impregnación del sustrato papel. Se pueden considerar otros aglutinantes en complemento o en sustitución del PVA, como las dispersiones a base de polímeros estirénicos o acrílicos, como se ha mencionado anteriormente.

Capa de imprimabilidad externa

La capa externa es inicialmente, de manera preferida, una preparación en fase acuosa, en particular una emulsión o una dispersión.

Conforme a la invención, la capa de imprimabilidad externa es a base de PU.

El poliuretano está aplicado, preferiblemente, en forma de dispersión acuosa de partículas de poliuretano o propoliuretano.

El poliuretano puede estar presente en la composición destinada a formar la capa externa en una cantidad másica comprendida entre el 40 y el 100% con respecto al peso total de la composición.

La composición destinada a formar la capa externa puede comprender un reticulante seleccionado entre los isocianatos, las carbodiimidas o las aziridinas. El reticulante puede estar en una cantidad másica, en peso seco, comprendida entre el 1 y el 15%, mejor entre el 1 y el 3%, con respecto al peso total de la composición antes del estucado.

La composición destinada a formar la capa externa comprende también, preferentemente, una carga mineral seleccionada entre la sílice, el caolín, el talco o el carbonato de calcio.

La composición destinada a formar la capa externa comprende también, preferentemente, una carga en una proporción másica en peso seco comprendida entre el 1 y el 60%, mejor el 3 y el 10%, con respecto al peso total de la composición.

Ejemplo de capa de imprimabilidad externa (misma fórmula PU que antes)

Medios de recubrimiento

Para aplicar la capa de base, se utiliza preferentemente, como se ha mencionado anteriormente, una impregnadora en línea, que comprende en particular unos rodillos de pre-dosificación, unos rodillos grabados, unos rodillos de transferencia antes de la dosificación en la salida.

Para aplicar la capa externa de imprimabilidad, se utiliza preferentemente una estucadora de doble cara por lámina de aire, por ejemplo de tipo TWINtM ABC.

Además, se pueden considerar unos motivos de estucado simultáneos por ejemplo de tipo TWINTM ABC, o con rodillos, por ejemplo de tipo TWINTM sizer Gravure o TWINTM Sizer HSM, para recubrir las dos caras en un solo paso.

La aplicación de cada capa, o eventualmente del conjunto de las capas, irá seguida de un secado, por ejemplo por aire caliente o infrarrojo, posiblemente secundado por unos rodillos calentadores. La temperatura de la superficie alcanzada será como mínimo de 30°C y como máximo de 180°C, en relación con el tiempo de estancia del papel estucado en la unidad de calentamiento.

Ejemplos

Se ha realizado el ejemplo 1, no cubierto por la invención, y los ejemplos 2 a 3 según la invención siguientes a partir de un sustrato fibroso compuesto de fibras celulósicas de algodón. El sustrato fibroso se encola a la salida del depósito de formación del papel por inmersión en un baño de PVA disuelto con un 6% en agua a fin de depositar 88 g/m2 de PVA en peso seco.

Las características de las capas depositadas y las propiedades obtenidas se detallan en las tablas siguientes.

La primera capa (de base) se deposita por impregnación en prensa encoladora. La segunda capa (externa) se deposita por recubrimiento con lápiz.

Ejemplo 1

Se realiza una hoja que comprende el sustrato de papel definido anteriormente, que se reviste de un revestimiento de protección bicapa que comprende una capa de base a base de PU, depositada a razón de 2,2 g/m2/cara en peso seco, y una capa externa a base de PU también depositada a razón de 5,4 g/m2/cara en peso seco.

Se obtienen los resultados siguientes, recogidos de la tabla siguiente:

Ejemplo 2

Se realiza una hoja que comprende el sustrato de papel definido anteriormente, revestida de un revestimiento de protección bicapa que comprende una capa de base a base de PE, depositada a razón de 2,4 g/m2/cara en peso seco y una capa externa a base de PU depositada a razón de 4,8 g/m2/cara en peso seco.

Se obtienen los resultados siguientes:

Ejemplo 3

Se realiza una hoja que comprende el sustrato de papel definido anteriormente, revestida de un revestimiento de protección bicapa que comprende una capa de base a base de PVDC, depositada a razón de 4,8 g/m2/cara en peso seco y una capa externa a base de PU depositada a razón de 4,8 g/m2/cara en peso seco.

Se obtienen los resultados siguientes:

Ejemplo 4 (comparativo)

Se realiza una hoja que comprende el sustrato de papel de los ejemplos 1 a 3, que se recubren de una capa a base de PU en una cantidad de 2,3 g/m2/cara en peso seco.

Se obtienen los resultados siguientes:

Preparación de los ejemplos 1 a 4

Las composiciones de las fórmulas PE, PU, PVDC se han dado anteriormente

Ejemplo 5 (comparativo)

Se trata de la hoja comercializada bajo la referencia HYBRID por la compañía LOUISENTHAL que comprende un sustrato de papel colaminado con un revestimiento que comprende una capa de adhesivo PU a 7,0 g/m2/cara, una película de PET a 6,0 g/m2/cara y un barniz acrílico a 7,0 g/m2/cara.

Se obtienen los resultados siguientes:

Rendimientos

Ensayos de resistencia y de durabilidad

Ensayos de resistencia al lavado

El ensayo de resistencia al lavado denominado “detergente de baja concentración” consiste en colocar las muestras (de dimensiones 6,7 cm x 6,7 cm) de papel, impresos en calcografía sobre una cara y dejados secar durante 8 días, en bolsillos de tela cosidos, los cuales se introducen en un frasco puesto en rotación durante 1h a 67 revolución por minuto (rpm) al contacto de una solución de agua a 95°C ± 2°C que contiene 750 g de agua y 7,5 g de detergente en polvo de marca ARIEL®. Cada frasco contiene seis bolsillos. Después de la exposición al detergente, las muestras se aclaran y se escurren con los dedos.

Las muestras se puntúan de 0 a 5 (correspondiendo 5 a una ausencia de reducción de la intensidad de la impresión y 0 a la desaparición completa de la imagen).

Ensayo PELIKAN

El ensayo PELIKAN consiste en remojar dos muestras (7 cm x 4 cm) en una solución de tinta PELIKAN azul 4001 diluida al 10% en agua desmineralizada durante 10 min, en retirarlas y colocarlas entre dos papeles secantes, en prensar efectuando dos ida y vuelta con un rodillo de acero inoxidable de 10 kg, en dejar secar completamente y en proceder a la evaluación de la diferencia colorimétrica AE* (medición Elrepho USAV395 placa blanca en el espacio colorimétrico CIE L*a*b* bajo iluminación D65 y observación a 10°, según la norma NF EN ISO 11664-4) antes y después de la exposición a la tinta sobre cada cara.

Ensayo de resistencia a la suciedad en fase acuosa

Se realiza:

- una composición de sudor artificial A:

- una composición coloreada pulverulenta B:

Estos compuestos se mezclan utilizando un mezclador TURBULA durante 30 min en una botella de plástico con seis grandes bolas de cerámicas.

- una composición grasa C:

Se parte de una mezcla:

Lanoline Lanor TEC de la compañía LANOLINES DE LA TOSSEE: 200 g

Disponil TD 0785 de la compañía NOPCO: 20 g

Se homogeneiza hasta que la lanolina se funda. Se añaden 28 g de agua agitando, después 16 g de Eumulgin BA 10 de la compañía NOPCO y se mezcla calentando hasta obtener una preparación homogénea. Se deja enfriar hasta temperatura ambiente, y se añaden 24 g de agua, mezclando durante 15 minutos. Después se añade también 190 g de agua, muy lentamente al principio. Se obtiene una emulsión al 42% de lanolina.

Se arruga previamente cada muestra 4 veces manualmente con el aparato de arrugamiento IGT.

Se colocan las muestras (75 mm x 140 mm) sobre unas cuñas de manera (60 x 35 x 35 mm), alrededor de los cuales las muestras se mantienen con tres caras expuestas.

Se disponen 20 g de composición grasa, 10 g de composición coloreada pulverulenta y 90 ml de composición de sudor artificial y 25 bolas de cerámica de 20 mm de diámetro como máximo en un recipiente de plástico de 2l. Se agita y después se introduce las cuatro cuñas de madera, secas, sobre las cuales las muestras se han colocado. El recipiente se cierra y se agita en un mezclador TURBULA a 67 rpm durante 20 minutos.

Se aclaran después las muestras con agua corriente, después se hacen secar utilizando dos papeles secantes, después se pasa por el horno a 60°C durante 3 minutos.

Se vuelven a pasar después las muestras entre dos papeles secantes con una plancha en la posición 2/3.

Se calandran las muestras una a una con un paso por lado, a 15 bares de presión, velocidad mínima.

Se procede después a la evaluación del índice de suciedad U:

en la que Bi es la blancura medida sobre las muestras después del ensayo, Bo es la blancura antes del ensayo, Ji es el grado de amarilleamiento después del ensayo y Jo es el grado de amarilleamiento antes del ensayo. La blancura es un valor medio de tres mediciones según la norma NF ISO 2470-26167 y el grado de amarilleamiento es un valor medio de tres mediciones (medición con el aparato DATACOLOR ELREPHO 3000 de la compañía LORENTZEN & WETTRE, corriente en el campo del papel).

Las bolas de alúmina no deben pesar menos de 300 g. Se acondicionan antes del uso colocándolas en la TURBULA con una crema abrasiva y un poco de agua durante 1,5h.

Abrasión de las tintas impresas

Composición de sudor artificial: A. cuya fórmula se dio anteriormente.

Composición abrasiva: Vermiculita 2D de la compañía EFISOL.

Composición grasa: Igual fórmula que C anteriormente.

Las muestras se imprimen con una tinta azul S12W de la compañía SICPA dejada polimerizar durante 8 días antes del ensayo, efectuándose la impresión en calcografía.

Las muestras son unas tiras de 75 x 140 mm.

Se colocan en una botella de 2l de plástico 20 g de composición grasa, 10 g de composición abrasiva y 90 ml de sudor artificial y 25 bolas de cerámica de 20 mm de diámetro máximo.

Después del enfriamiento, las muestras se colocan sobre cuatro cuñas de madera como en el ensayo anterior. El conjunto se lleva a rotación durante 20 minutos a 76 rpm.

El aclarado y el secado de las muestras se efectúan como se describe en el ensayo anterior.

Los resultados se evalúan con una escala visual que va de 1 a 5 (1 muestra gravemente degradada, 5 ausencia de deterioro).

Ensayo a la suciedad pulverulenta

Equipamiento

- bidón de metal (23cm x 23 cm x 33 cm) con tapa

-2 kg de bolas de vidrio de 2,5 mm de diámetro

- caucho con roscado macho y hembra

- Cuenta gotas

- perforadora

- Paño limpio

- vaso de precipitado

Composición de la mezcla de suciedad

Preparación de las muestras

- cortar las muestras en formato de billete (sentido de marcha de gran longitud)

- realizar un agujero en cada esquina a aproximadamente 9 mm de cada ángulo

- colorar un peso de caucho sobre cada esquina y apretar fuertemente.

Preparación de la mezcla de suciedad

- mezclar 0,3 g de caolín con 2000 g de bolas de vidrio

- añadir 0,4 g de aceite de oliva, de aceite de grano de soja y etanol

- mezclar durante 5 min en el recipiente de metal a 60 rpm.

Procedimiento

- añadir 20 muestras en el recipiente de metal

- hacer girar a 60 rpm (bidón de metal a la horizontal) durante 15 minutos en un sentido y después en el otro - sacar las muestras, retirar los pesos de caucho

- escurrir tres veces con un paño húmedo y después una vez con un paño seco cada cara

- proceder después a la evaluación mediante el cálculo de la diferencia colorimétrica AE* (medición Elrepho USAV395 placa blanca en el espacio colorimétrico CIE L*a*b* bajo iluminación D65 y observación a 10°, según la norma NF EN ISO 11664-4) a partir de las mediciones sobre las muestras antes y después del ensayo.

Las mediciones se efectúan sobre cinco sitios de las muestras.

Se constata muy buenos resultados con los papeles según la invención en los tres ensayos “Abrasión de las tintas impresas”, “suciedad en fase acuosa” y “suciedad pulverulenta”.

La invención no está limitada a los ejemplos ilustrados.

La expresión “que comprende un” es sinónima de “que comprende al menos un”.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Hoja de papel de alta durabilidad para la fabricación de billetes de banco, que comprende:

- un sustrato fibroso,

- un revestimiento de protección que recubra en totalidad una cara al menos del sustrato fibrosos, comprendiendo este revestimiento al menos una capa de base lado sustrato y una capa de imprimabilidad externa no fluorada a base de poliuretano, que recubre la capa de base, comprendiendo la capa de base una poliolefina o PVDC.

2. Hoja según la reivindicación 1, siendo el grosor total del revestimiento de protección superior o igual a 3 pm, especialmente comprendida entre 5 y 25 pm.

3. Hoja según la reivindicación 1, 2 o 3, comprendiendo la capa de imprimabilidad externa una carga mineral y/o de partículas poliméricas, especialmente una cantidad másica, en peso seco, inferior al 50%, mejor comprendida entre el 5% y el 25%, mejor aún entre el 6% y el 10%, dentro de la capa de imprimabilidad externa.

4. Hoja según la reivindicación 4, comprendiendo la capa de imprimabilidad externa una carga mineral que comprende sílice y/o caolín y/o talco y/o carbonato de calcio.

5. Hoja según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo la capa de imprimabilidad externa al menos un 25% en peso seco de poliuretano, preferentemente al menos un 30% en peso seco de poliuretano, mejor al menos un 50% en peso seco de poliuretano.

6. Hoja según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, comprendiendo la capa de imprimabilidad externa entre el 25% y el 50% de poliuretano en peso seco, y preferentemente un compuesto acrílico mezclado con el poliuretano, especialmente en unas proporciones sustancialmente iguales.

7. Hoja según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo la capa de base un PE, mejor un PE modificado que comprende unos grupos ácido, y preferentemente unos grupos ácido carboxílico, o un polímero fluorado, en particular PVDF, o acrílico.

8. Hoja según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, incorporando el sustrato fibroso al menos un elemento de seguridad.

9. Procedimiento de fabricación de una hoja de alta durabilidad para billete de banco, que comprende la etapa que consiste en estucar en línea en estado fluido sobre un sustrato fibroso una capa de base y en recubir en línea o fuera de línea sobre la capa de base una capa de imprimabilidad externa no fluorada a base de poliuretano, especialmente con unas proporciones de poliuretano comprendidas entre el 25 y el 50% en peso seco, preferentemente mezclado con un compuesto acrílico, comprendiendo la capa de base una poliolefina o un PVDC, preferentemente una poliolefina, mejor un PE, aún mejor un PE modificado por unos grupos ácido, preferentemente unos grupos ácido carboxílico.

10. Procedimiento de fabricación de una hoja de alta durabilidad según la reivindicación anterior, estando el sustrato fibroso encolado previamente al depósito de la capa de base.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 o 10, efectuándose el depósito de la capa de base en línea con la ayuda de una impregnadora.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 o 11, siendo el sustrato fibroso encolado previamente a su paso en la impregnadora.

13. Procedimiento según la reivindicación 10 o la reivindicación anterior, efectuándose el encolado con PVA.

14. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, efectuándose el estucado de la capa de imprimabilidad externa en línea.