WO2020096557A1 - Грязе- и жироотталкивающее покрытие для банкнотной бумаги и способ его изготовления - Google Patents

Грязе- и жироотталкивающее покрытие для банкнотной бумаги и способ его изготовления Download PDF

Info

Publication number
WO2020096557A1
WO2020096557A1 PCT/UA2018/000134 UA2018000134W WO2020096557A1 WO 2020096557 A1 WO2020096557 A1 WO 2020096557A1 UA 2018000134 W UA2018000134 W UA 2018000134W WO 2020096557 A1 WO2020096557 A1 WO 2020096557A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coating
grease
dirt
repellent
dry matter
Prior art date
Application number
PCT/UA2018/000134
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Павел Петрович КОГУТ
Юрий Григорьевич СИДОРЕНКО
Original Assignee
Нешнел Сек'Юрити Венчерс Фзе
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from UAU201811013U external-priority patent/UA132546U/uk
Priority claimed from UAU201811012U external-priority patent/UA132545U/uk
Application filed by Нешнел Сек'Юрити Венчерс Фзе filed Critical Нешнел Сек'Юрити Венчерс Фзе
Priority to EP18939532.0A priority Critical patent/EP3879031B1/en
Priority to DE212018000341.6U priority patent/DE212018000341U1/de
Publication of WO2020096557A1 publication Critical patent/WO2020096557A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29—Securities; Bank notes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/36—Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40—Manufacture
    • B42D25/45—Associating two or more layers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/62—Macromolecular organic compounds or oligomers thereof obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/16—Sizing or water-repelling agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/40—Agents facilitating proof of genuineness or preventing fraudulent alteration, e.g. for security paper

Definitions

  • the present invention relates to a dirt and grease repellent coating for paper, intended primarily for the production of banknotes, and to a method of manufacturing such a coating.
  • banknotes of various denominations in circulation are important indicators that is taken into account by central banks of countries when planning emissions.
  • One of the ways to reduce the costs associated with providing countries with the necessary number of banknotes is to increase the circulation period of the banknote.
  • the banknote should not only be in circulation, but also retain its appearance so that its quality meets a certain standard, that is, it would meet a combination of such characteristics as wear resistance, resistance to pollution, color gamut stability, ease of recognition, resistance to fakes and the like.
  • Banknotes pass through many hands, and therefore must have sufficient strength, withstand dust, grease and dirt, wet and dry conditions, be resistant to heat, frost and fogging.
  • banknotes It is pollution that is the most important factor affecting the wear and tear of banknotes from circulation. Studies show that defects such as damage to security elements are the least common. Outsiders notes on banknotes make up to 10% of the number of banknotes going out of circulation, but as the area occupied by security elements on a banknote increases, their effect on durability tends to increase. The next category of banknotes withdrawal from circulation is mechanical damage (10–25%). The main reason why banknotes are withdrawn from circulation by banks is their pollution. In the process of cash circulation, banknotes are exposed to contaminants. The degree of contamination is determined by the adhesive properties of the paper base, on which the printed image is applied. Giving the paper base certain release properties reduces the tendency of the banknote material to become contaminated and extends its term in circulation.
  • Contaminants are understood as dry dust and pigment dirt, soot, clay, mineral pigments, aqueous suspensions of various mineral and / or organic substances, grease and oil contaminants. It is liquid types of pollution that penetrate deeply into the paper structure and are firmly fixed in the thickness of the fibers, at the same time changing their natural color, so liquid types of pollution most affect the condition and resource of banknotes. Particularly dangerous are fat-containing substances with high penetrating and adhesive ability, and containing moisture in a bound state. This moisture, together with the nutrients of the structure of the paper (cellulose), is a favorable environment for the development of pathogenic bacteria, which, potentially, from the banknote can enter the human body. That is, banknotes may be biologically unsafe for humans.
  • the closest to the proposed coating for the achieved result is a dirt and grease repellent coating for banknote paper containing a fibrous base and filler [EP1783273 (A1), IPC (2006.01) D21H21 / 40; D21H19 / 82; Publication date 05/03/2007, Patenblatt 2007/19].
  • the above document describes a coating for banknote paper containing fluorinated resin.
  • the described dirt and grease repellent coating for banknote paper is not sufficiently resistant to negative factors affecting banknotes, since the use of compositions with compounds selected from the group of fluorine-containing cationic substances in it promotes the adhesion of anionic types of pollution, which significantly reduces the effectiveness of dirt and grease repellent coatings.
  • the coating obtained in accordance with the aforementioned method is not sufficiently resistant to contaminants and negative effects on banknotes, since the use of a composition with compounds selected from the group of fluorine-containing cationic substances in it promotes adhesion of anionic types of contaminants, which significantly reduces the effectiveness of dirt and grease repellent coating.
  • the unbalanced participation in the coating material of fluorinated resins with characteristic hydrophobic and girophobic properties negatively affects the ability to perceive with a special coating and to fix printing inks in this structure at the stage of applying a banknote image by printing.
  • the basis of the proposed inventions is the task of creating such a dirt and grease repellent coating for banknote paper with a fibrous base and such a method of its manufacture that would make it possible to obtain a coating with enhanced dirt and grease repellent properties.
  • the problem is solved by creating conditions for the formation in the proposed coating composition capable of forming in a binder polymer - in polyurethane a film - of a microporous structure, which has sufficient adhesive ability to printing inks and at the same time exhibits a grease-repellent effect to pollutants - grease and sweat from human hands and to household grease, including food.
  • a feature of the proposed coating is that aliphatic or aliphatic-aromatic polyurethane is used as a binder polymer in the coating.
  • a feature of the proposed coating is that polyaziridine is used as a reticulant in the coating.
  • Another feature of the proposed coating is that an organic filler, a condensate of formaldehyde and urea with reactive methylol groups, is used as a filler in the coating.
  • a feature of the proposed coating is that nonionic fluoropolymer can be used as a grease repellent in the coating.
  • the proposed, as well as the known method of manufacturing a dirt and grease-repellent coating for banknote paper with a fibrous base includes the manufacture of a liquid composition with a binder polymer containing polyurethane, and the subsequent formation of the resulting liquid coating composition of banknote paper, and, according to the invention, the liquid composition is made from the following components (in wt.%):
  • reticulant - 1 - 2 absolutely dry matter
  • filler - 0.5 - 4 absolutely dry matter
  • the mentioned ingredients are mixed at a temperature of 15-40 ° C with continuous stirring in the reactor until a homogeneous aqueous dispersion is formed, which has a total solids content in the range of about 12-32% by weight of the dispersion (mainly about 20-25%) and a neutral acidity (pH).
  • the binder polymer contains 18 - 25 wt.% absolutely dry matter.
  • the barrier properties of paper to pollution in general are reduced.
  • An increase in the volume of the binder polymer of more than 25 wt.% Significantly increases the cost of banknotes. Therefore, the optimal amount of a binder polymer, comprising 18 to 25 wt.% absolutely dry matter.
  • the amount of reticulant should not exceed 2 wt.% absolutely dry matter, and the amount of filler should not be more than 4 wt.% absolutely dry matter, since in this case, as shown by experiments, the dirt-and grease-repellent effect of the coating on pollutants - grease from human hands is reduced and greasy household pollution.
  • An aliphatic or aliphatic-aromatic polyurethane can be used as a binder polymer in the coating, which allows one to obtain both a dry and moisture-resistant protective film with a barrier effect against pollution, sufficiently resistant to harmful mechanical and chemical effects, which retains a certain elasticity and, therefore, remains resistant to bending and jamming of paper.
  • the authors experimentally revealed the optimal composition of the filler for the coating. It turned out to be an organic filler - a condensate of formaldehyde and urea with reactive methylol groups. The strictly controlled presence of this filler allows you to create microporous in a polyurethane film a structure that is particularly favorable for the surface perception of printing inks and their fixing on this surface.
  • polyaziridine in the coating as a regulating agent comprehensively increases the level of resistance to external influence factors.
  • a non-ionic fluoropolymer can be used as a grease-repellent substance in a coating, which, in addition to providing sufficient grease-repellent properties, also provides enhanced anti-pollution and strength characteristics.
  • the amount of fluoropolymer in the coating is safe for human health.
  • the technical result obtained as a result of the implementation of the present invention consists in creating conditions for the formation in the proposed coating of a composition aimed at the appearance in the binder polymer - in a polyurethane film - of a microporous structure having sufficient adhesive ability to printing inks and at the same time exhibiting a grease-repellent effect to grease-contaminants discharge of human hands and fatty household pollution, including food.
  • the proposed dirt and grease-repellent coating for banknote paper with a fibrous base contains substances for the manufacture of which use currently known technological methods, tools and materials. It can be used for the manufacture of banknotes and letterhead for securities that are used in various sectors of the economy, and therefore we can conclude that the proposed solutions meet the criteria of the invention of "industrial applicability".
  • wet sheets of a base paper were prepared from an aqueous suspension containing only cotton fibers and a filler (titanium dioxide) in an amount of 3% dry weight relative to the total weight of the fibers, and a substance that increases moisture resistance - polyamide-amine resin -epichlorohydrin in an amount of 2.5% dry weight relative to the total weight of the fibers, and sodium carboxymethyl cellulose in an amount of 0.7% dry weight in relation to the total weight of the fibers.
  • a filler titanium dioxide
  • each base sheet obtained had a mass of 95.4 g / m 2 and a thickness of 116 ⁇ m.
  • a layer of dirt and grease repellent coating was applied to each obtained base sheet, which included a binder polymer, reticulant, filler, grease repellent and water with a ratio of ingredients defined for each leaf.
  • an aqueous dispersion was prepared containing the listed ingredients, which was impregnated with base sheets having the same components as in the case of the manufacture of the prototype coating.
  • Aliphatic or aliphatic-aromatic polyurethane was used as a binder polymer in the coating.
  • a reticulant polyaziridine.
  • an organic filler is a condensate of formaldehyde and urea with reactive methylol groups.
  • a nonionic fluoropolymer was used as a grease repellent in the coating.
  • each base sheet was immersed in a liquid dispersion of the coating, which was impregnated into the base, then the excess dispersion between the press shafts was squeezed out and the manufactured coated paper sheet was dried. After that, the gain of absolutely dry coating material was 8, 4-9, 7% of the total fiber mass.
  • the resulting coated sheet of paper had a mass of 96.2 g / m and a thickness of PO 1 14 microns. The total thickness of the proposed coating per side amounted to 2, 5-3, 8 microns.
  • a paper base was made in which part of the cotton fibers was replaced by flax fibers so that the proportion of cotton fibers was 85% of the dry weight, and the proportion of flax fibers was 15% of the dry weight relative to the total dry weight of the fibers .
  • a surface coating layer was applied to the resulting paper sheet as described above.
  • the weight gain of the absolutely dry coating substance was 9, 1-9.4% of the total fiber weight.
  • the resulting sheet of paper had a mass of 94.8-95.2 g / m 2 and a thickness of 1 12-1 13 ⁇ m, and its quality characteristics were close to the corresponding properties of paper with a base of cotton fibers, but paper with flax fibers had greater tensile strength, tear resistance, fracture resistance at double bends.
  • the proposed inventions made it possible to obtain a coating that increased the resource of a banknote with a coating obtained by the prototype method in conditions close to real, by about 25-30%.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

Изобретение относится к грязе- и жироотталкивающему покрытию для бумаги, предназначенной преимущественно для производства банкнот, и к способу его изготовления. Покрытие для банкнотной бумаги, содержащей волокнистую основу включает следующие ингредиенты (в мас.% абсолютно сухого вещества): связующий полимер -18-25, ретикулянт -1-2, наполнитель -0,5-4, жироотталкивающее вещество -0,2- 1,0 и воду -до 100. Способ включает изготовление жидкой композиции со связующим полимером, содержащим полиуретан, и последующее формирование из полученной жидкой композиции покрытия банкнотной бумаги. Причем вышеупомянутые ингридиенты смешивают при температуре 15 - 4№С при непрерывном перемешивании в реакторе до образования гомогенной водяной дисперсии, которая имеет содержание твердых веществ в диапазоне 12-32% от веса дисперсии и нейтральное значение pH. Обеспечивается покрытие с повышенными грязе- и жироотталкивающими свойствами.

Description

Г рязе- и жироотталкивающее покрытие для банкнотной бумаги
и способ его изготовления.
Предлагаемые изобретения относятся к грязе- и жироотталкивающему покрытию для бумаги, предназначенной преимущественно для производства банкнот, и к способу изготовления такого покрытия.
Время нахождения банкнот различных номиналов в обращении - важный показатель, который учитывается центральными банками стран при планировании эмиссий. Одним из способов уменьшения расходов, связанных с обеспечением стран необходимым количеством банкнот, является увеличение срока обращения банкноты. При этом банкнота должна не просто находиться в обращении, но и сохранять свой внешний вид с тем, чтобы ее качество соответствовало определенному стандарту, то есть отвечало бы совокупности таких характеристик, как износостойкость, устойчивость к загрязнению, устойчивость цветовой гаммы, удобство распознавания, устойчивости к подделкам и тому подобное. Банкноты проходят через много рук, а поэтому должны обладать достаточной прочностью, противостоять пыли, жиру и загрязнениям, влажным и сухим условиям, быть устойчивыми к жаре, морозу и запотеванию. Введение в бумагу защитных лент, сложных элементов высокозащищенной печати, а также строгие условия режимов самой печати (использование различного рода деформирующих бумагу тиснений), требуют оценки их негативного воздействия на прочность бумаги в целом, ставят дополнительные условия к поверхностно-прочностным свойствам бумаги, достижение которых просто не мыслится без поиска и применения новых волокнистых или синтетических материалов, а также современных технологий проклейки бумаги.
Именно загрязнения являются важнейшим фактором, влияющим на износ и изъятие банкнот из обращения. Исследования показывают, что меньше всего встречаются такие дефекты, как повреждения защитных элементов. Посторонние надписи на банкнотах составляют до 10% от количества банкнот, выходящих из обращения, но по мере увеличения площади, занимаемой на банкноте элементами защиты, их влияние на долговечность имеет тенденцию к увеличению. Следующая категория причин выхода банкнот из обращения - механическое повреждение (10- 25%). Основная же причина, по которой банкноты выводятся банками из обращения, - это их загрязнение. В процессе налично-денежного обращения банкноты подвергаются воздействию загрязняющих веществ. При этом степень загрязнения определяется адгезионными свойствами бумажной основы, на которую нанесено печатное изображение. Придание бумажной основе определенных антиадгезионных свойств обеспечивает снижение склонности материала банкноты к загрязнению и продлевает срок ее пребывания в обращении.
Под загрязняющими веществами понимают сухую пыль и пигментную грязь, сажу, глину, минеральные пигменты, водяные суспензии различных минеральных и/или органических веществ, жиропотовые и масляные загрязнения. Именно жидкие виды загрязнений глубоко проникают в структуру бумаги и прочно закрепляются в толще волокон, одновременно изменяя их естественный цвет, поэтому жидкие виды загрязнений больше всего влияют на состояние и ресурс банкнот. Особенно опасными являются жиросодержащие вещества, обладающие высокой проникающей и адгезионной способностью, и содержащие влагу в связанном состоянии. Эта влага вместе с питательными веществами структуры бумаги (целлюлозы) являются благоприятной средой для развития болезнетворных бактерий, которые, потенциально, из банкноты могут попасть в организм человека. То есть, банкноты могут являться биологически небезопасными для человека.
Наиболее близким к предлагаемому покрытию по достигаемому результату является грязе- и жироотталкивающее покрытие для банкнотной бумаги, содержащей волокнистую основу и наполнитель [ЕР1783273 (А1), МПК (2006.01 ) D21H21/40; D21H19/82; Дата публикации 09.05.2007, Patenblatt 2007/19]. В упомянутом документе описано покрытие для банкнотной бумаги, содержащее фторированную смолу.
Описанное грязе- и жироотталкивающее покрытие для банкнотной бумаги недостаточно устойчиво к негативным факторам воздействия на банкноты, поскольку использование в нем композиций с соединениями, выбранными из группы фторсодержащих катионоактивных веществ, способствует адгезии анионных видов загрязнений, что существенно снижает эффективность грязе- и жироотталкивающего покрытия.
Вместе с тем, несбалансированное участие в покрытии фторированных смол с характерными гидрофобными и жирофобными свойствами негативно сказывается на способности к красковосприятию специальным покрытием и к закреплению в этой структуре печатных красок на этапе нанесения изображения банкноты полиграфическим способом.
Наиболее близким к предлагаемому способу по достигаемому результату является способ изготовления грязе- и жироотталкивающего покрытия для банкнотной бумаги с волокнистой основой, включающий изготовление жидкой композиции со связующим полимером, содержащим полиуретан, и последующее формирование из полученной жидкой композиции покрытия банкнотной бумаги [ЕР1783273 (А1), МПК (2006.01) D21H21/40; D21H19/82; Дата публикации
09.05.2007, Patenblatt 2007/19]. В соответствии с упомянутым документом заявлен способ изготовления покрытия, содержащего фторированную смолу, для банкнотной бумаги с волокнистой основой.
Покрытие, полученное в соответствии с упомянутым способом, недостаточно устойчиво к загрязняющим веществам и к негативным факторам воздействия на банкноты, поскольку использование в нем композиции с соединениями, выбранными из группы фторсодержащих катионоактивных веществ, способствует адгезии анионных видов загрязнений, что существенно уменьшает эффективность грязе- и жироотталкивающего покрытия. Кроме того, несбалансированное участие в материале покрытия фторированных смол с характерными гидрофобными и жирофобными свойствами негативно сказывается на способности к красковосприятию специальным покрытием и к закреплению в этой структуре печатных красок на этапе нанесения изображения банкноты полиграфическим способом.
В основу предлагаемых изобретений поставлена задача создания такого грязе- и жироотталкивающего покрытия для банкнотной бумаги с волокнистой основой и такого способа его изготовления, которые бы позволили получить покрытие с повышенными грязе- и жироотталкивающими свойствами. Поставленная задача решается за счет создания условий для образования в предлагаемом покрытии композиции, способной формировать в связующем полимере - в полиуретановой пленке - микропористой структуры, имеющей достаточную адгезионную способность к печатным краскам и одновременно проявляющей жироотталкивающий эффект к загрязнителям - жиропотовым выделениям рук человека и к жировым бытовым загрязнениям, в том числе от еды.
Предлагаемое, как и известное грязе- и жироотталкивающее покрытие для банкнотной бумаги, содержащей волокнистую основу, согласно изобретению, включает следующие ингредиенты: связующий полимер, ретикулянт, наполнитель, жироотталкивающее вещество и воду при таком соотношении ингредиентов (в масс.%):
связующий полимер - 18 - 25 абсолютно сухого вещества;
ретикулянт - 1 - 2 абсолютно сухого вещества;
наполнитель - 0,5 - 4 абсолютно сухого вещества;
жироотталкивающее вещество - 0,2 - 1 ,0 абсолютно сухого вещества;
вода - до 100.
Особенностью предлагаемого покрытия является и то, что в качестве связующего полимера в покрытии применен алифатический или алифатически- ароматический полиуретан.
Также особенностью предлагаемого покрытия является и то, что в качестве ретикулянта в покрытии применен полиазиридин.
Еще одной особенностью предлагаемого покрытия является и то, что в качестве наполнителя в покрытии применен органический наполнитель - конденсат формальдегида и мочевины с реактивными метилольными группами.
Особенностью предлагаемого покрытия является и то, что в качестве жироотталкивающего вещества в покрытии может быть применен неионогенный фторполимер.
Предлагаемый, как и известный способ изготовления грязе- и жирооталкивающего покрытия для банкнотной бумаги с волокнистой основой, включает изготовление жидкой композиции со связующим полимером, содержащим полиуретан, и последующее формирование из полученной жидкой композиции покрытия банкнотной бумаги, а, согласно изобретению, жидкую композицию изготавливают из следующих компонентов (в мас.%):
связующий полимер - 18 - 25 абсолютно сухого вещества;
ретикулянт - 1 - 2 абсолютно сухого вещества; наполнитель - 0,5 - 4 абсолютно сухого вещества;
жироотталкивающее вещество - 0,2 - 1 ,0 абсолютно сухого вещества;
вода - до 100,
упомянутые ингредиенты смешивают при температуре 15 - 40°С при непрерывном перемешивании в реакторе до образования гомогенной водяной дисперсии, которая имеет общее содержание твердых веществ в диапазоне примерно 12-32% от веса дисперсии (преимущественно, примерно 20-25%) и нейтральное значение кислотности (pH ).
Авторами экспериментально установлено оптимальное соотношение ингредиентов, образующих грязе- и жироотталкивающее покрытие для банкнотной бумаги.
Так, связующий полимер содержит 18 - 25 мас.% абсолютно сухого вещества. При уменьшении объема связующего полимера менее 18 мас.% уменьшаются барьерные свойства бумаги к загрязнению в целом. Увеличение же объема связующего полимера более 25 мас.% существенно повышает себестоимость банкноты. Поэтому оптимальным является количество связующего полимера, составляющее 18 - 25 мас.% абсолютно сухого вещества.
Количество ретикулянта не должно превышать 2 мас.% абсолютно сухого вещества, а количество наполнителя не должно быть больше 4 мас.% абсолютно сухого вещества, поскольку при этом, как показали эксперименты, уменьшается грязе- и жироотталкивающий эффект покрытия к загрязнителям - жиропотовым выделениям рук человека и жировых бытовых загрязнений.
В качестве связующего полимера в покрытии может быть применен алифатический или алифатически-ароматический полиуретан, который позволяет получить одновременно сухую и влагостойкую защитную пленку с эффектом барьера против загрязнений, достаточно стойкую к вредному механическому и химическому воздействию, которая сохраняет определенную эластичность и, благодаря этому, остается устойчивой к сгибаниям и замятиям бумаги.
Авторами экспериментально выявлен оптимальный состав наполнителя для покрытия. Им оказался органический наполнитель - конденсат формальдегида и мочевины с реактивными метилольными группами. Строго контролируемое наличие этого наполнителя позволяет создать в полиуретановой пленке микропористую структуру, которая особенно благоприятна для восприятия поверхностью печатных красок и их закрепления на этой поверхности.
Применение в покрытии в качестве регикулянта полиазиридина комплексно повышает уровень устойчивости к внешним факторам влияния.
В качестве жироотталкивающего вещества в покрытии может быть применен неионогенный фторполимер, который придает ему кроме достаточных жироотталкивающих свойств еще и повышенные противозагрязняющие и прочностные характеристики. При этом количество фторполимера в покрытии является безопасным для здоровья человека.
Во время проведения патентно-информационных исследований при подготовке настоящей заявки авторами не обнаружены грязе- и жирооталкивающие покрытия для банкнотной бумаги с волокнистой основой и способы изготовления таких покрытий с указанной выше совокупностью существенных признаков, что доказывает соответствие заявляемых технических решений критерию изобретения "новизна".
Технический результат, полученный в результате осуществления предлагаемого изобретения состоит в создании условий для образования в предлагаемом покрытии композиции, направленной на возникновение в связующем полимере - в полиуретановой пленке - микропористой структуры, имеющей достаточную адгезионную способность к печатным краскам и одновременно проявляющую жироотталкивающий эффект к загрязнителям - жиропотовым выделениям рук человека и к жировым бытовым загрязнениям, в том числе от еды.
Указанный технический результат в известных технических решениях, которые вошли в уровень техники, авторами не выявлен, поэтому предлагаемые грязе- и жирооталкивающее покрытие для банкнотной бумаги с волокнистой основой и способ его изготовления могут быть признаны соответствующими критерию изобретения "изобретательский уровень".
Предлагаемое грязе- и жирооталкивающее покрытие для банкнотной бумаги с волокнистой основой содержит вещества, для изготовления которых используют известные на сегодняшний день технологические приемы, средства и материалы. Оно может быть использовано для изготовления банкнот и бланков для ценных бумаг, которые используются в различных отраслях народного хозяйства, а поэтому можно сделать вывод о том, что предлагаемые решения соответствуют критерию изобретения «промышленная применимость».
Пример. Предлагаемое грязе- и жироотталкивающее покрытие для банкнотной бумаги получали так.
Предварительно на круглосеточной бумагоделательной машине изготавливали влажным способом листы бумаги-основы из водной суспензии, содержащей только хлопковые волокна и наполнитель (двуокись титана) в количестве 3% сухой массы по отношению к общей массе волокон, и вещества, которое повышает влагостойкость - смолу полиамид-амин-эпихлоргидриновую в количестве 2,5% сухой массы по отношению к общей массе волокон, и натрий карбоксиметил целлюлозу в количестве 0,7% сухой массы по отношению к общей массе волокон.
На каждый полученный лист-основу наносили слой поливинилового спирта в количестве 4,7% сухой массы по отношению к общей массе волокон. При этом каждый полученный лист-основа имел массу 95,4 г/м2, и толщину 116 мкм.
Для определения оптимального соотношения ингредиентов на каждый полученный лист основы наносили слой грязе- и жироотталкивающего покрытия, которое включало связующий полимер, ретикулянт, наполнитель, жироотталкивающее вещество и воду с определенным для каждого листа соотношением ингредиентов. Для этого изготавливали водную дисперсию, содержащую перечисленные ингредиенты, которой пропитывали листы основы, имеющие те же составляющие, что и в случае изготовления покрытия-прототипа. В качестве связующего полимера в покрытии применяли алифатический или алифатически-ароматический полиуретан. В качестве ретикулянта - полиазиридин. В качестве наполнителя - органический наполнитель - конденсат формальдегида и мочевины с реактивными метилольными группами. В качестве жироотталкивающего вещества в покрытии применяли неионогенный фторполимер. На двухвальном клеющем прессе каждый лист-основу погружали в жидкую дисперсию покрытия, которое импрегировали в основу, затем отжимали избыток дисперсии между валами пресса и высушивали изготовленный лист бумаги с покрытием. После чего привес абсолютно сухого вещества покрытия составлял 8, 4-9, 7% к общей массе волокон. Полученный при этом лист бумаги с покрытием имел массу 96,2 г/м и толщину ПО- 1 14 мкм. Общая толщина предлагаемого покрытия в расчете на одну сторону составляла 2, 5-3, 8 мкм. Каждый изготовленный лист бумаги с покрытием (образец) подвергали испытаниям на устойчивость к обращению, в частности на устойчивость к пылевидным загрязнениям в сухой среде, на стирание во влажной среде, на способность к жироотталкиванию в условиях загрязнения маслами и жирами и получали комулятивную оценку покрытия. При создании комулятивной оценки предлагаемого покрытия авторы применяли известные тесты устойчивости и износостойкости банкнот, а также тест на устойчивость к смыванию. Данные исследований представлены в таблице: Таблица
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000010_0001
Кроме перечисленных в таблице образцов изготавливали бумажную основу, в которой часть хлопчатобумажных волокон была замещена волокнами льна таким образом, что доля волокон хлопка составляла 85% сухой массы, а доля льняных волокон составляла, соответственно, 15% сухой массы по отношению к общей сухой массе волокон. После формирования на полученный бумажный лист наносили слой поверхностного покрытия, как описано выше.
Привес абсолютно сухого вещества покрытия составил 9, 1-9,4% к общей массе волокон. Полученный при этом лист бумаги имел массу 94,8-95,2 г/м2, и толщину 1 12-1 13 мкм, а его качественные характеристики были близкими к соответствующим свойствам бумаги с основой из хлопчатобумажных волокон, но бумага с волокнами льна имела большую прочность на разрыв, на сопротивление раздиранию, на сопротивление излому при двойных перегибах.
В результате исследований установлено оптимальное соотношение ингредиентов покрытия (в мас.%):
связующий полимер - 18 - 25 абсолютно сухого вещества;
ретикулянт - 1 - 2 абсолютно сухого вещества;
наполнитель - 0,5 - 4 абсолютно сухого вещества;
жироотталкивающее вещество - 0,2 - 1 ,0 абсолютно сухого вещества;
вода - до 100.
Предлагаемые изобретения позволили получить покрытие, которое повысило ресурс банкноты с покрытием, полученным по способу-прототипу в условиях близких к реальным, примерно на 25-30%.

Claims

Формула изобретения.
1. Грязе- и жироотталкивающее покрытие для банкнотной бумаги, содержащей волокнистую основу, отличающееся тем, что покрытие включает следующие ингредиенты: связующий полимер, ретикулянт, наполнитель, жироотталкивающее вещество и воду при таком соотношении ингредиентов (в масс.%):
связующий полимер - 18 - 25 абсолютно сухого вещества;
ретикулянт - 1 - 2 абсолютно сухого вещества;
наполнитель - 0,5 - 4 абсолютно сухого вещества;
жироотталкивающее вещество - 0,2 - 1 ,0 абсолютно сухого вещества;
вода - до 100.
2. Грязе- и жироотталкивающее покрытие для банкнотной бумаги по п.1, отличающееся тем, что в качестве связующего полимера в покрытии применен алифатический или алифатически-ароматический полиуретан.
3. Грязе- и жироотталкивающее покрытие для банкнотной бумаги по п.1 , отличающееся тем, что в качестве ретикулянта в покрытии применен полиазиридин.
4. Грязе- и жироотталкивающее покрытие для банкнотной бумаги по п.1 , отличающееся тем, что в качестве наполнителя в покрытии применен органический наполнитель - конденсат формальдегида и мочевины с реактивными метилольными группами.
5. Грязе- и жироотталкивающее покрытие для банкнотной бумаги по п.1, отличающееся тем, что в качестве жироотталкивающего вещества в покрытии может быть применен неионогенный фторполимер.
6. Способ изготовления грязе- и жирооталкивающего покрытия для банкнотной бумаги с волокнистой основой, который включает изготовление жидкой композиции со связующим полимером, содержащим полиуретан, и последующее формирование из полученной жидкой композиции покрытия банкнотной бумаги, отличающийся тем, что жидкую композицию изготавливают из следующих компонентов (в мас.%):
связующий полимер - 18 - 25 абсолютно сухого вещества;
ретикулянт - 1 - 2 абсолютно сухого вещества;
наполнитель - 0,5 - 4 абсолютно сухого вещества;
жироотталкивающее вещество - 0,2 - 1 ,0 абсолютно сухого вещества;
вода - до 100,
упомянутые ингредиенты смешивают при температуре 15 - 40°С при непрерывном перемешивании в реакторе до образования гомогенной водяной дисперсии, которая имеет общее содержание твердых веществ в диапазоне примерно 12-32% от веса дисперсии (преимущественно, примерно 20-25%) и нейтральное значение кислотности (pH ).
PCT/UA2018/000134 2018-11-07 2018-12-17 Грязе- и жироотталкивающее покрытие для банкнотной бумаги и способ его изготовления WO2020096557A1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18939532.0A EP3879031B1 (en) 2018-11-07 2018-12-17 Dirt- and oil-repellent coating for banknote paper and method for producing same
DE212018000341.6U DE212018000341U1 (de) 2018-11-07 2018-12-17 Schmutz- und fettabweisende Beschichtung für Banknotenpapier

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201811013U UA132546U (uk) 2018-11-07 2018-11-07 Брудо- та жировідштовхуюче покриття для банкнотного паперу
UAU201811012U UA132545U (uk) 2018-11-07 2018-11-07 Спосіб виготовлення брудо- та жировідштовхуючого покриття для банкнотного паперу з волокнистою основою
UAU201811013 2018-11-07
UAU201811012 2018-11-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020096557A1 true WO2020096557A1 (ru) 2020-05-14

Family

ID=70610995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2018/000134 WO2020096557A1 (ru) 2018-11-07 2018-12-17 Грязе- и жироотталкивающее покрытие для банкнотной бумаги и способ его изготовления

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3879031B1 (ru)
DE (1) DE212018000341U1 (ru)
WO (1) WO2020096557A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2138593C1 (ru) * 1995-03-13 1999-09-27 Порталс Лимитед Способ изготовления защищенной от подделки бумаги
EP1783273A1 (de) 2005-11-04 2007-05-09 Giesecke & Devrient GmbH Harzimprägniertes Sicherheitspapier.
WO2009150117A1 (en) * 2008-06-10 2009-12-17 Cartiere Fedrigoni & C. S.P.A. Method for dirt-resistant treatment of bank notes and/or security papers in general
CN103061205A (zh) * 2012-12-16 2013-04-24 中冶美利浆纸有限公司 一种食品级防油卡纸的制备工艺

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60302642T2 (de) * 2003-01-15 2006-08-10 M-Real Oyj Gemustertes Papier mit verbesserten Druck- und Beschriftungseigenschaften
DE102009054406A1 (de) * 2009-11-24 2011-05-26 Giesecke & Devrient Gmbh Wertdokument mit Silikonharzbeschichtung und Verfahren zu seiner Herstellung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2138593C1 (ru) * 1995-03-13 1999-09-27 Порталс Лимитед Способ изготовления защищенной от подделки бумаги
EP1783273A1 (de) 2005-11-04 2007-05-09 Giesecke & Devrient GmbH Harzimprägniertes Sicherheitspapier.
WO2009150117A1 (en) * 2008-06-10 2009-12-17 Cartiere Fedrigoni & C. S.P.A. Method for dirt-resistant treatment of bank notes and/or security papers in general
CN103061205A (zh) * 2012-12-16 2013-04-24 中冶美利浆纸有限公司 一种食品级防油卡纸的制备工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3879031A4

Also Published As

Publication number Publication date
DE212018000341U1 (de) 2020-06-26
EP3879031A4 (en) 2022-09-14
EP3879031A1 (en) 2021-09-15
EP3879031C0 (en) 2023-11-29
EP3879031B1 (en) 2023-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU705477B2 (en) Security paper
US8007638B2 (en) Sheet-like products exhibiting oleophobic and hydrophobic properties
CN101711297B (zh) 防皱安全纸张及其制造方法以及包含该纸张的安全文件
JP5712179B2 (ja) 耐汚染性および／または耐湿性セキュリティドキュメントを製造するための方法
WO2007118570A1 (de) Verfahren zur aufbringung von interferenzpigmenten auf ein substrat
EP1783273A1 (de) Harzimprägniertes Sicherheitspapier.
EP0873448A1 (en) Security paper
RU2617485C2 (ru) Бумажный лист высокой износоустойчивости для производства банкнот
EP2788197B1 (de) Sicherheitspapier, daraus erhältliches wertdokument und verfahren zum herstellen derselben
DE102012208583B3 (de) Fettdichtes Papier und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2020096557A1 (ru) Грязе- и жироотталкивающее покрытие для банкнотной бумаги и способ его изготовления
DE60128589T2 (de) Sicherheitspapier
DE1696191A1 (de) Papierbeschichtungsmaterial
CA2419190A1 (en) Method of preparing a security document
DE102016118587A1 (de) Verpackungspapier und Verfahren für dessen Herstellung
DE10296949T5 (de) Druckpapier und Verfahren zu seiner Herstellung
RU2681001C1 (ru) Способ изготовления бумаги, устойчивой к влаге и загрязнению, и бумага, устойчивая к влаге и загрязнению
US2920984A (en) Paper coating composition, paper coated therewith, and method of improving the strength of paper
Dadmohamadi et al. The effect of cellulose nanofibers on paper documents containing starch and gelatine sizing
RU2418124C1 (ru) Способ изготовления бумаги, устойчивой к загрязнению, и бумага, устойчивая к загрязнению
DE102010029983A1 (de) Auftragsvorrichtung
DE4444489A1 (de) Basispapier für dekorative Beschichtungswerkstoffe
Nayak et al. Alkaline sizing-A case study
DE10360697A1 (de) Sicherheitspapier mit pyrogenem Titandioxid
DE202013012244U1 (de) Kalander einer Faserbahnmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18939532

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018939532

Country of ref document: EP

Effective date: 20210607