БУМАГА, СОДЕРЖАЩАЯ ФИБРИЛЛИРОВАННЫЕ СИНТЕТИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА Российский патент 2018 года по МПК D21H13/10 D21H15/02 D21H21/40 B42D15/00 

Настоящее изобретение относится к документам из волокнистого материала, в частности к защищенным документам.

Изобретение в частности, но не исключительно, относится к бумаге, пригодной для изготовления защищенных документов, и к способу изготовления таковой.

Выражение "защищенный документ" обозначает защищенный документ или ценный документ, такой как средство платежа, например, банкнота, чек, банковская карта или ваучер на питание, документ, удостоверяющий личность, например, удостоверение личности, виза, паспорт, в особенности - страница паспорта с персональной информацией, "вкладыш" или водительские права, лотерейный билет, проездной билет или документ или же входной билет на культурные или спортивные мероприятия.

Известно, что в целях предотвращения попыток фальсификации или подделки защищенного документа, на подложку документа добавляют защитные элементы, например, в виде волокон, конфетти, пленки, трикотажной структуры или защитных нитей. Подложка документа может сама состоять из материала, который трудно подделать, и в таком случае она называется "защищенной подложкой".

Так как продолжительность жизни защищенных документов, как правило, критична, были разработаны защищенные подложки с "очень высокой прочностью".

В области защищенных листовых подложек, известны целлюлозные подложки, подложки, называемые "составными подложками", пластиковые подложки и подложки, называемые "гибридными подложками".

Целлюлозные подложки представляют собой волокнистые подложки, которые обычно получают способом изготовления бумаги, называемым также мокрым способом, из целлюлозных волокон, таких как волокна древесины лиственных растений, хвойных растений, волокна однолетних растений, в особенности - хлопковые волокна или их смеси.

Выражения "способ изготовления бумаги" или "мокрый способ" обозначают общий процесс производства бумаги, в частности, включающий в себя следующие последовательные этапы:

- дренирование суспензии волокон, которая может быть предварительно рафинирована и в некоторых случаях содержать наполнители и добавки, обычно используемые в производстве бумаги и/или конкретных элементов защиты,

- получение прессованного влажного листа, и затем

- сушка.

Подложки, называемые "составными подложками", являются целлюлозными подложками, волокнистый состав которых включает, помимо целлюлозных волокон, синтетические волокна. Такие волокна, как правило, вводятся в количестве менее 20% от сухой массы по отношению к общей массе подложки, и их использование дает возможность повысить механическую прочность подложки.

Присутствие целлюлозных волокон играет важную роль в переплетении и фиксации синтетических волокон, что позволяет выявить характеристический потенциал синтетических волокон. В самом деле, в разработках, относящихся к механической прочности листового материала, прочность полимера синтетических волокон имеет важное значение, но способность волокон взаимодействовать друг с другом также является определяющим фактором. Присутствие рафинированных целлюлозных волокон в значительной степени способствует сшиванию волокон целлюлозы с полимером синтетических волокон.

Составные подложки более устойчивы к циркуляции по сравнению с целлюлозными подложками. Выражение "устойчивость к циркуляции" обозначает совокупность следующих свойств: прочность на излом, сопротивление раздиранию и устойчивость к загрязнению.

Подложки, называемые "гибридными", содержат по меньшей мере одну целлюлозную или составную подложку в сочетании с по меньшей мере одним слоем пластика. Что касается формирующих их целлюлозных или составных подложек, они в основном имеют эквивалентное сопротивление раздиранию и повышенную прочность на излом.

Гибридные подложки, используемые в области защищенных подложек, описаны, в частности, в патентных заявках WO 2006/066431, WO 2004/028825, ЕР 1854641, WO 03/054297 и WO 94/29105.

Пластиковые подложки обычно получают путем экструзии полимера. Эти подложки, как правило, обладают "очень высокой прочностью."

Такие пластиковые подложки описаны, в частности, в заявках ЕР 2225102, WO 99/67093, WO 97/01438 и WO 83/00659. Эти подложки обладают хорошей прочностью на излом и хорошей устойчивостью к загрязнению, но их инициированное сопротивление раздиранию является относительно низким.

Преобразование таких пластиковых подложек в защищенные также затруднено, поскольку эти подложки несовместимы с основными мерами безопасности, используемыми для бумажных (целлюлозных, составных или гибридных) подложек, такими как нанесение водяных знаков и внедрение, по меньшей мере частично в толщу подложки, защитных нитей, как описано, например, в заявках ЕР 0059056, GB 2388377 и GB 2381539.

Также существуют подложки, называемые "неткаными подложками". Нетканая подложка определяется в стандартах ISO 9092 и EN 29092 как изготовленный лист, состоящий из полотна или войлока из направленно или случайным образом ориентированных волокон, связанных трением и/или сцеплением и/или адгезией, не включающий в себя бумагу и тканые, трикотажные, опушенные или вязально-прошивные изделия, включающие связующие нити или волокна, или свалянные путем влажной фрезеровки, с дополнительной прошивкой или без нее.

Ассоциация производителей нетканого полотна (The Association of the Nonwoven Fabrics Industry, или INDA) определяет их как "лист или полотно из натуральных и/или искусственных волокон или нитей, за исключением бумаги, которые не были вытканы, и которые могут быть связаны друг с другом любыми из нескольких способов".

Эти подложки и производство таковых описаны более детально в документах "Les " [Нетканые материалы] ( Coste, 25 июня 2004) и "Материаловедение & Инжениринг 554 - Материаловедение и технология нетканых материалов II" (Larry С. Wadsworth, весна 2004), доступных в интернете по следующим адресам, соответственно:

- http://cerig.efpg.inpg.fr/tutoriel/non-tisse/sommaire.htm, и

- http://web.utk.edu/~mse/Textiles/index.html.

В патентных заявках WO 2002/38368 и FR 2447995 описано, что нетканые материалы могут быть использованы как защищенные подложки. Эти подложки в основном состоят из длинных, не целлюлозных волокон, например, имеющих длину от 3 до 25 мм а также высокий удельный объем и высокую пористость, которые обуславливают их низкую устойчивость к загрязнению.

Нетканые материалы производятся в соответствии с различными технологиями, в особенности способом сухой укладки, например, с помощью прочесывания, или аэродинамическим способом (также называемым способом воздушной укладки), способом укладки с плавлением, особенно путем экструзии (также называемым способом закрутки) или экструзионно-выдувного формования (также называемым способом выдувания из расплава), методом влажной укладки, сходным с процессом производства бумаги, либо другими методами, особенно путем растворения в растворителе (также называемым "флэш-спиннинг").

Полученные при мокрой укладке нетканые материалы, как правило, содержат волокна целлюлозы, например, в количестве по меньшей мере 10%, в частности для того, чтобы придать полученным подложкам лучшее сцепление.

Более того, когда содержание волокон целлюлозы в полученных при мокрой укладке нетканых материалах мало, или даже равно нулю, водородные связи, образуемые между этими волокнами, делают невозможным обеспечение достаточного сцепления с подложками и, следовательно, необходимо использовать по меньшей мере один этап связывания. Такое связывание может быть осуществлено путем пропитки, распыления или нанесения покрытия из латекса, путем термического соединения, с помощью штамповки иглой или путем гидросплетения.

Пример нетканой подложки, содержащей малое количество или вообще не содержащей целлюлозных волокон, описан в патентной заявке ЕР 2438599.

Механические свойства бумаги могут быть в дальнейшем улучшены путем введения армирующих волокон в толщу бумаги. Эти армирующие волокна, как правило, вводят в количестве более чем 3% от сухой массы по отношению к общей массе волокон бумаги, и они обычно имеют в основе синтетические полимеры типа полиамида 6,6 (ПА 6,6) или полиэтилентерефталата (ПЭТ), для достижения механической прочности, которую эти полимеры привносят, а также по экономическим соображениям, производственным соображениям и соображениям, относящимся к хорошему взаимодействию с целлюлозными волокнами бумаги.

Под выражением "синтетические волокна" следует понимать волокна, полученные с использованием одного или более синтетических полимеров, которые являются полимерами, получаемыми в ходе химического синтеза, в частности, с помощью реакции полимеризации мономера, при необходимости в сочетании с реакцией вулканизации.

Приведенная ниже таблица содержит порядки величин сопротивления раздиранию и прочности на излом подложек, обсуждаемых выше.

Сопротивление раздиранию определяют согласно стандарту ISO 1974 "Бумага - Определение сопротивления раздиранию - метод Элмендорфа", и прочность на излом определяют согласно стандарту ISO 5626 "Бумага - Определение прочности на излом".

Существует потребность в разработке новых подложек, которые обладают улучшенными механическими прочностными характеристиками, особенно повышенными сопротивлением раздиранию и прочностью на излом, в частности, большим сопротивлением раздиранию, чем у подложек защищенной бумаги согласно предшествующему уровню техники, и прочностью на излом, по крайней мере эквивалентной таковой у пластиковых подложек.

Существует также потребность в разработке подложки, которая совместима с основными мерами безопасности, используемыми для бумаги, особенно с нанесением водяных знаков и с внедрением, по меньшей мере, частично в толщу подложки защитных нитей.

Целью настоящего изобретения является удовлетворение всех или некоторых из вышеупомянутых потребностей, и она достигается посредством бумаги, включающей:

- фибриллированные синтетические волокона; а также

- нефибриллированные синтетические волокона.

Подложка в соответствии с изобретением представляет собой бумагу, а это значит, что ее получают путем изготовления бумаги, в частности, в соответствии с наклонным процессом Фурдринье, горизонтальным процессом Фурдринье и/или цилиндрическим процессом. Цилиндрический процесс предпочтителен, например, для того, чтобы получить водяной знак в лучшем разрешении или внедрить защитную нить, по меньшей мере, частично в толщу подложки.

Методы, обычно используемые для изготовления защищенной бумаги, таким образом, в соответствии с настоящим изобретением могут быть использованы для изготовления защищенной подложки. Кроме того, подложка, в соответствии с настоящим изобретением, имеет улучшенные свойства в сравнении с целлюлозной бумагой, в особенности - превосходное сопротивление раздиранию.

Фибриллированные синтетические волокна

Фибриллированные волокна представляют собой волокна, которые имеют фибриллы, т.е. ответвления, расходящиеся от тела волокна. Фибриллированные волокна могут быть, в частности, волокнами, имеющими по меньшей мере одну стенку, которая частично повреждена, что приводит к частичному высвобождению фибрилл.

От таких волокон ответвляются фибриллы, поперечное сечение которых значительно меньше, чем у волокна целиком, что увеличивает взаимодействие этих волокон с другими волокнами, особенно синтетическими волокнами, а также ограничивает способность волокон скользить по отношению друг к другу. Такие волокна описаны, например, в документах FOR 1317778 и FR 2199015.

Фибриллированные волокна, таким образом, играют важную роль в когезии бумаги в соответствии с настоящим изобретением, в особенности за счет эффектов сцепления.

Бумага в соответствии с изобретением может содержать фибриллированные синтетические полиамидные волокна (ПА), полиэтиленовые волокна (ПЭ), полипропиленовые волокна (ПП), полиэтилентерефталатовые волокна (ПЭТ), волокна из поливинилового спирта (ПВС), ароматические полиэфирные волокна (например, Vectran®, продаваемый Kuraray), полиамид-имидные волокна, полиолефиновые волокна и, предпочтительно, полиакриловые волокна, например, такие как выпускаемые фирмой Sterling по ссылке CFF 111-2. Предпочтительно, чтобы материал из синтетических фибриллированных волокон имел сопротивление раздиранию от 300 до 600 МПа.

Согалсно изобретению, присуствие фибриллированных синтетических волокон компенсирует отсутствие или меньшее количество целлюлозных волокон а также дает возможность получить желаемые механические характеристики, такие как сопротивление раздиранию и прочность на излом.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения, бумага содержит фибриллированные полиэтиленовые волокна, в особенности - фибриллированные полиэтиленовые волокна высокой плотности.

Действительно, помимо простоты их использования, эти волокна дают возможность получить хорошую отделку водяного знака. Доля фибриллированных полиэтиленовых волокон должна составлять предпочтительно более 50% от сухой массы по отношению к общей сухой массе волокон. Средняя длина фибриллированных полиэтиленовых волокон предпочтительно составляет от 0,5 до 2 мм.

Фибриллированные синтетические волокна предпочтительно имеют среднюю длину от 0,5 мм до 8 мм, более предпочтительно - от 2 мм до 8 мм, еще более предпочтительно - от 4 до 6,5 мм.

Удельная площадь поверхности синтетических фибриллированных волокон согласно настоящему изобретению предпочтительно составляет от 35 до 75 м²/г, более предпочтительно - от около 50 м²/г. Она измеряется в соответствии со стандартом ISO 9277 "Определение площади поверхности на единицу массы (удельная площадь поверхности) твердых тел путем адсорбции газа - методом БЭТ (Метод Брунауэра, Эммета и Теллера)".

Предпочтительно, чтобы бумага в соответствии с изобретением содержала более 5% от сухой массы, более предпочтительно - более 10% от сухой массы, а еще более предпочтительно - более 20% от сухой массы фибриллированных синтетических волокон по отношению к общей массе бумаги. Как вариант, бумага в соответствии с изобретением может содержать более 50% от сухой массы фибриллированных синтетических волокон по отношению к общей массе бумаги.

Фибриллированные синтетические волокна могут быть белыми или окрашенными, в частности- иметь цвет, который может быть таким же или отличаться от цвета других синтетических волокон.

Степень фибрилляции волокон может быть в пределах от 5 до 700 мЛ и, предпочтительно, - от 5 до 100 мЛ в соответствии с CSF (canadian standart freeness -канадский стандарт садкости массы).

Волокна могут содержать по меньшей мере один маркер, при этом указанный маркер позволяет идентифицировать волокна с помощью определенных средств, в особенности - под воздействием УФ (ультрафиолетового) и/или ИК (инфракрасного) излучения и/или под воздействием химического проявителя. Таким образом, этот маркер может быть маркером, который является люминесцирующим, в особенности - флуоресцирующим под действием УФ или ИК излучения.

Одинаковый состав может быть не у всех фибриллированных волокон.

Нефибриллированные синтетические волокна

Предпочтительно, нефибриллированные синтетические волокна выбирают из полиамидных (ПА) волокон, полиакриловых волокон, полипропиленовых (ПП) волокон, полиэтилентерефталатовых волокон (ПЭТ), волокон из поливинилового спирта (ПВС), ароматических полиэфирных волокон (например, Vectran®, продаваемых Kuraray), полиамид-имидных волокон, волокон из сополимера этилена/винилового спирта (ethylene/vinyl alcohol copolymer, EVOH), полиолефиновых волокон и, предпочтительно, полиэтиленовых волокон (ПЭ).

Предпочтительными нефибриллированными синтетическими волокнами являются полиамидные волокна.

В частности, нефибриллированные синтетические волокна могут быть 4 мм 1,7 дтекс полиамидными 6,6 волокнами, продаваемыми компанией Rhodia, или полиэтилентерафталатными волокнами, продаваемыми Kuraray под наименованием ЕР023 (5 мм).

Бумага в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно содержит менее 95% от сухой массы, более предпочтительно - менее 90% от сухой массы, а еще более предпочтительно - менее 80% от сухой массы нефибриллированных синтетических волокон по отношению к общей массе бумаги.

Предпочтительно, чтобы нефибриллированные синтетические волокна имели среднечисловую длину от 3 до 6 мм и номинальную линейную плотность от 0,3 до 1,7 дтекс.

Предпочтительно, чтобы нефибриллированные синтетические волокна имели номинальную линейную плотность менее 2 дтекс, предпочтительно - менее 1 дтекс, еще более предпочтительно - менее 0,5 дтекс. Нефибриллированными синтетическими волокнами могут, например, быть волокна, продаваемые Woongjin под наименованием Mini-Eslon, и 0,3 дтекс ПЭТ волокна, или, например, волокна, продаваемые Kuraray под наименованием ЕР023, и 0,33 дтекс ПЭТ волокна.

Нефибриллированные синтетические волокна могут иметь тот же цвет, что и фибриллированные синтетические волокна, или другой цвет.

Другие волокна

Бумага в соответствии с настоящим изобретением может содержать менее 5% от сухой массы несинтетических волокон, таких как целлюлозные волокна, по отношению к общей массе бумаги, и предпочтительно - менее 2% от сухой массы нецеллюлозных волокон по отношению к общей массе бумаги, еще более предпочтительно - совсем не содержать несинтетических волокон, таких как целлюлозные волокна.

В частности, в одном предпочтительном варианте осуществления, волокна бумаги, согласно изобретению, состоят исключительно из фибриллированных синтетических волокон и нефибриллированных синтетических волокон.

Обработка

Можно усилить когезию бумаги в соответствии с изобретением за счет введения полимерной связки, такой как поливиниловый спирт, который имеет синергизм с синтетическими волокнами, что неожиданным образом позволяет повысить прочность на излом. Применение полимерного связующего вещества могут осуществлять путем пропитки, поверхностного наложения или покрытия; предпочтительно, полимерную связку вводят, по меньшей мере, частично в толщу. В частности, бумага может содержать отделочное вещество, в частности может быть пропитана отделочным веществом, которое содержит или предпочтительно состоит из поливинилового спирта.

В состав может входить анионная полимерная дисперсионная система, в частности флокулированная. В предпочтительном варианте осуществления в состав входит по меньшей мере 10% анионной полимерной дисперсионной системы, в частности, флокулированной, от сухой массы. Такая анионная полимерная дисперсионная система позволяет улучшить прочность бумаги на излом.

Бумага может содержать латекс, например, в количестве по меньшей мере 3% от сухой массы, в частности флоккулированный матрикс, по отношению к общей массе бумаги.

Используемым латексом может, например, являться латекс, продаваемый Dow Chemicals под наименованием 94755.04, или другой латекс, как это описано в международной патентной заявке WO 2008/152299.

В составе бумаги в соответствии с настоящим изобретением может также содержаться основное катионное флокулирующее вещество в количестве от 1% до 5% от сухой массы по отношению к общей массе бумаги, и, в некоторых случаях, вторичное катионное флокулирующее вещество в количестве от 0,1% до 0,5% от сухой массы, выбранное из катионной смолы, полиакриламидов, полиэтилениминов, поливинилововых аминов и их смесей; предпочтительно это должна быть катионная смола, более предпочтительно - полиамидамин-эпихлоргидриновая смола.

Могут быть использованы другие связующие вещества, в частности, прозрачное или полупрозрачное эластомерное связующее вещество, такое как полиуретан и коллоидный диоксид кремния, или связующее вещество из полимера акрила или сополимера стирола и акрила.

Для того, чтобы усилить прочность бумаги, хлопья (агрегаты) полиуретана, имеющие высокую степень удлинения при разрыве, например, более 600%, могут быть включены в бумагу посредством анионной дисперсионной системы, в особенности в пропорции от 5% до 45% от сухой массы по отношению к общей массе бумаги.

Другие составляющие бумаги

Бумага в соответствии с настоящим изобретением может содержать любые вспомогательные вещества и соединения, которые обычно применяют при изготовлении бумаги в ходе бумажного производства, такие как наполнители, удерживающие добавки, проклеивающие вещества и/или вещества, повышающие влагопрочность, в особенности - смолы эпихлоргидрина.

Бумага в соответствии с настоящим изобретением может, в частности, включать в себя порозаполнители, в особенности пластики, такие как, например, частицы поливинилхлорида (ПВХ), продаваемые Kem One под наименованием Lacovyl Pb 1302. Такие наполнители дают возможность, в частности, уплотнить бумагу в соответствии с настоящим изобретением.

Производство бумаги

Бумага в соответствии с настоящим изобретением может быть изготовлена в соответствии со стандартными технологиями производства целлюлозных бумаг, за исключением стадий, специфически связанных с наличием целлюлозных волокон, если они отсутствуют. В частности, стадия размалывания, которая является особенно энергоемкой, может быть, устранена, что является преимуществом.

Производственный процесс может быть адаптирован к наличию защитных элементов, таких как водяной знак или защитная нить.

Бумага предпочтительно имеет удельный объем, меньший или равный 2,5 см³/г, предпочтительно меньший или равный 2 см³/г и еще более предпочтительно - меньший или равный 1,5 см³/г.

Бумага может иметь толщину от 100 до 300 мкм, предпочтительно - в диапазоне от 100 до 150 мкм. Она измеряется в соответствии со стандартом ISO 534 "Бумага и картон - Определение толщины, плотности и удельного объема".

Граммаж бумаги может составлять от 70 г/м² до 150 г/м², предпочтительно - от 90 г/м² до 110 г/м². Он измеряется в соответствии со стандартом ISO 536 "Бумага и картон - Определение граммажа".

Водяной знак

Бумага в соответствии с настоящим изобретением может содержать водяной знак. Этот водяной знак может быть сформирован на круглосеточной машине или машине Фурдринье.

Водяной знак может быть любого известного типа, например, светлым и/или темным, возможно - многотоновым или имеющим эффект многотонового, например, как описано в патентах ЕР 1122360, ЕР 2350384 и ЕР 2550395.

Защитная нить

Бумага в соответствии с настоящим изобретением может включать в себя защитную нить, внедренную в толщу бумаги или между двумя слоями бумаги в соответствии с настоящим изобретением, связанную в мокрой фазе. Защитная нить может быть по меньшей мере частично введена в бумагу.

Бумага может содержать волокнистую ленту, в частности, целлюлозную волокнистую ленту, как описано в заявке WO 2008/043965, пластиковую ленту или также трикотажную ленту, в частности, такую, как описано в заявке WO 2006/016088.

Нить может быть металлизированной и/или голографической и/или иметь эффект интерференции и/или быть снабженной оптическими структурами, в особенности - линзами или зеркалами.

Многослойная бумага

Бумага в соответствии с настоящим изобретением может быть однослойной или многослойной.

В случае многослойной структуры, слои могут иметь или не иметь один и тот же состав волокон. В частности, бумага может включать в себя, с одной стороны, слой из синтетических волокон в соответствии с настоящим изобретением, и, с другой стороны, слой из целлюлозных волокон, собранных в мокрой фазе, слой, в соответствии с настоящим изобретением, формирующий впоследствии упрочняющий слой.

Слои могут быть или не быть одного и того же цвета.

Свойства

Пористость бумаги по Бендтсену может быть в пределах от 0 мЛ/мин до 10000 мЛ/мин, предпочтительно - от 1 мЛ/мин до 7000 мЛ/мин. Она измеряется в соответствии со стандартом ISO 5636-3 "Бумага и картон - Определение воздушной проницаемости (средний диапазон) - Часть 3: Метод Бендтсена".

Предпочтительно, прочность на излом при двойном перегибе по Шопперу составляет 5000 или более, более предпочтительно 10000 или более, предпочтительно 20000 или более, еще более предпочтительно 25000 или более, еще более предпочтительно - более 50000. Она измеряется в соответствии со стандартом ISO 5626 "Бумага - Определение прочности на излом".

Предпочтительно, сопротивление раздиранию бумаги (измеряется в соответствии со стандартом ISO 1974) составляет более 1000 мН, более предпочтительно - более 2000 мН, еще более предпочтительно - более 3000 мН. Оно измеряется в соответствии со стандартом ISO 1974 "Бумага - Определение сопротивления раздиранию - метод Эльмендорфа".

Изобретение позволяет получить синтетическую бумагу, механические свойства у которой, в частности, прочность на излом и сопротивление раздиранию, лучше, чем у обычной бумаги, и в то же время делает возможным наносить водяные знаки удовлетворительного качества и разрешения.

Использование несмачиваемых синтетических волокон, которые менее чувствительны к воде, чем целлюлозные волокна, позволяет получить материал с повышенной прочностью, который, в частности, естественным образом более устойчив к поражению плесенью.

Элементы защиты и защищенный документ

Бумага в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно содержит защитный элемент, в частности, водяной знак или защитную нить, например, нить, вводимую в виде окна, как упомянуто выше.

Другим объектом настоящего изобретения является защищенный документ, содержащий бумагу в соответствии с настоящим изобретением.

В одном предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения защищенный документ представляет собой банкноту. Защищенный документ также может представлять собой другой тип средств платежа, такой как чек или ваучер на питание, документ, удостоверяющий личность, такой как удостоверение личности, виза, паспорт, в особенности - страница паспорта с личной информацией, защищенная этикетка, защищенная термоусадочная муфта, вставка "prelam" или "inlay" для паспорта или карты, в особенности - смарт-карты, или водительское удостоверение, лотерейный билет, проездной билет или документ, входной билет на культурные или спортивные мероприятия, игральную карту либо коллекционную карточку. Вставка представляет собой слой, который поддерживает бесконтактное, предпочтительно радиочастотное, устройство связи.

Бумага в соответствии с настоящим изобретением и/или защищенный документ, изготовленный с использованием бумаги в соответствии с настоящим изобретением, могут содержать один или более дополнительных защитных элементов, как определено ниже.

Среди дополнительных защитных элементов, некоторые могут быть обнаружены невооруженным глазом, при дневном свете или при искусственном освещении, без использования специфического устройства. Эти защитные элементы включают в себя, например, цветные волокна или конфетти. Эти защитные элементы называются защитными элементами первого уровня.

Другие типы дополнительных защитных элементов могут быть обнаружены только с помощью относительно простого устройства, такого как лампа, которая излучает в ультрафиолетовом (УФ) или инфракрасном (ИК) диапазоне. Эти защитные элементы включают в себя, например, волокна, конфетти или частицы. Эти защитные элементы могут быть видны или не видны невооруженным глазом, например, люминесцируя при освещении лампой Вуда, которая излучает волны длиной 365 нм. Эти защитные элементы называются защитными элементами второго уровня.

Другие типы дополнительных элементов безопасности требуют для их обнаружения более сложное устройство обнаружения. Эти элементы защиты, например, способны генерировать определенный сигнал, когда они подвергаются, одновременно или неодновременно, воздействию одного или нескольких внешних источников возбуждения. Автоматическое обнаружение сигнала позволяет проверить подлинность документа, где это уместно. Эти защитные элементы включают в себя, например, маркеры в форме активных веществ, частиц или волокон, способных генерировать определенный сигнал, когда эти маркеры подвергаются оптоэлектронному, электрическому, магнитному или электромагнитному возбуждению. Эти защитные элементы называются защитными элементами третьего уровня.

Дополнительный защитный элемент(-ы), присутствующий в бумаге в соответствии с настоящим изобретением или в защищенном документе в соответствии с настоящим изобретением, может иметь защитные особенности первого, второго или третьего уровня.

В том случае, когда состав синтетической волокнистой композиции содержит волокна из термоплавкого или термопластичного материала, в особенности полиэтилена, элемент(-ы) дополнительной безопасности могут быть прикреплены к документу с помощью простого нагрева, позволяя таким образом избежать использования термоактивируемого клея.

Сравнительные тесты

Были проведены различные сравнительные тесты для того, чтобы продемонстрировать полезные свойства бумаги в соответствии с настоящим изобретением.

Свойства подложки, волокнистый состав которой представляет собой 100% фибриллированных волокон, сравнили с таковыми у подложки, содержащей 50% фибриллированных волокон и 50% полиэтилентерефталатовых волокон (ПЭТ), а также с таковыми у содержащей 50% фибриллированных волокон и 50% полиамидных волокон (ПА 6,6).

Результаты, приведенные в таблице ниже, демонстрируют тот факт, что подложка, состоящая из 100% фибриллированных волокон имеет более низкое сопротивление раздиранию, чем подложка, в которой фибриллированные волокна используются в сочетании с нефибриллированными синтетическими волокнами, такими как ПЭТ волокна или полиамидные волокна 6,6. Таким образом достигаются удовлетворительные свойства, в частности, хорошее сопротивление раздиранию.

Указаны весовые пропорции

Прочность на излом увеличивается за счет обработки связующим веществом, таким как поливиниловый спирт (ПВС). Результаты, приведенные в таблице ниже, демонстрируют, что возможно добиться весьма удовлетворительной прочности на излом, составляющей более 27000 двойных перегибов в случае композиции, содержащей фибриллированные волокна и/или полиамидные волокна 6,6, поверхность которой обработана поливиниловым спиртом.

Указаны весовые пропорции

В зависимости от предполагаемого применения, может быть важно получить плотную, не очень пористую подложку, что, в частности, делает возможным получение высококачественного водяного знака.

Были проведены сравнительные испытания с целью сравнения влияния, оказываемого на плотность подложки, различных соотношений нефибриллированных синтетических волокон из полиамида 6,6 и фибриллированных волокон. В приведенной ниже таблице, показано, что наиболее удовлетворительное соотношение составляет около 50%.

Указаны весовые пропорции

Для улучшения сопротивления раздиранию были испытаны другие составы, включая флокулированные частицы латекса. Результаты, приведенные в таблице ниже, демонстрируют, что применение латекса немного улучшает плотностные свойства подложки, улучшая прочность на излом. Также наблюдается значительное улучшение пористости, что в частности важно для прочности подложки, особенно для ее устойчивости к загрязнению.

Указаны весовые пропорции

Выражение "содержащий" следует понимать как синоним "содержащий по меньшей мере один", а выражение "между" следует считать включающим предельные значения, если не указано иное.

Изобретение относится к документам из волокнистого материала, в частности к защищенным документам. Бумага содержит фибриллированные синтетические волокна, нефибриллированные синтетические волокна и защитный элемент. Обеспечиваются улучшенные механические свойства защищенной бумаги, такие как сопротивление раздиранию и прочность на излом. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 табл.

1. Бумага, содержащая:

фибриллированные синтетические волокна,

нефибриллированные синтетические волокна и защитный элемент.

2. Бумага по п. 1, содержащая водяной знак.

3. Бумага по п. 1, в которой нефибриллированные синтетические волокна выбраны из полиамидных волокон, полиэтилентерефталатовых волокон, волокон из поливинилового спирта, волокон из сополимера этилена/винилового спирта и полиолефиновых волокон, предпочтительно - полиэтиленовых волокон.

4. Бумага по п. 1, содержащая более 5% от сухой массы, предпочтительно - более 10% от сухой массы, еще более предпочтительно - более 20% от сухой массы фибриллированных синтетических волокон по отношению к общей массе бумаги.

5. Бумага по п. 1, в которой фибриллированные синтетические волокна являются фибриллированными полиэтиленовыми волокнами.

6. Бумага по п. 1, в которой фибриллированные синтетические волокна имеют среднечисловую длину от 0,5 до 8 мм, предпочтительно - от 2 до 8 мм, более предпочтительно - от 4 до 6,5 мм.

7. Бумага по п. 1, содержащая менее 95% от сухой массы, предпочтительно - менее 90% от сухой массы, еще более предпочтительно - менее 80% от сухой массы нефибриллированных синтетических волокон по отношению к общей массе бумаги.

8. Бумага по п. 1, содержащая отделочное вещество, в частности пропитанная отделочным веществом, где отделочное вещество содержит или предпочтительно состоит из поливинилового спирта.

9. Бумага по п. 1, содержащая латекс, в частности флокулированный латекс.

10. Бумага по п. 9, содержащая латекс в количестве по меньшей мере 3% от сухой массы, в частности флокулированный латекс, по отношению к общей массе бумаги.

11. Бумага по п. 1, содержащая менее 5% от сухой массы несинтетических волокон, таких как целлюлозные волокна, по отношению к общей массе бумаги, предпочтительно - менее 2% от сухой массы по отношению к общей массе бумаги, еще более предпочтительно - не содержащая несинтетических волокон, таких как целлюлозные волокна.

12. Бумага по п. 1, в которой волокна бумаги состоят исключительно из фибриллированных синтетических волокон и нефибриллированных синтетических волокон.

13. Бумага по п. 1, имеющая удельный объем, меньший или равный 2,5 см³/г, более предпочтительно - меньший или равный 2 см³/г.

14. Бумага по п. 1, имеющая граммаж между 70 и 150 г/м², предпочтительно - между 90 и 110 г/м².

15. Бумага по п. 1, в которой прочность на излом при двойном перегибе по Шопперу составляет 5000 или более, предпочтительно составляет 10000 или более, еще более предпочтительно - 25000 или более.

16. Бумага по п. 1, имеющая сопротивление раздиранию, измеренное в соответствии со стандартом ISO 1974, составляющее более 1000 мН, более предпочтительно - более 2000 мН, еще более предпочтительно - более 3000 мН.

17. Бумага по п. 1, содержащая защитную нить, в частности, по меньшей мере частично введенную в бумагу.

18. Защищенный документ, содержащий бумагу по п. 1.

19. Защищенный документ по п. 18, представляющий собой средство платежа, такое как банкнота, чек или ваучер на питание, документ, удостоверяющий личность, такой как удостоверение личности, виза, паспорт, защищенная этикетка, защищенная термоусадочная муфта, вставка для паспорта или карты, в особенности смарт-карты, или водительское удостоверение, лотерейный билет, проездной билет или документ, входной билет на культурные или спортивные мероприятия, игральную карту либо коллекционную карточку.