Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PAPEL DE SEGURANÇA COM MÚLTIPLAS CAMADAS E PROCESSO PARA SUA FABRICAÇÃO". [001] A presente invenção refere-se a um papel de segurança e mais particularmente a um papel de segurança utilizado em particular para a fabricação de notas bancárias, passaportes, certificados de autenticidade e cheques. [002] A invenção também refere-se a um processo para a fabricação do dito papel de segurança. [003] Muitos documentos impressos exigem meios crescentes para se garantir sua autenticação e sua proteção de segurança. [004] Esses documentos variam de notas bancárias a documentos de viagem, e também incluem "raspadinhas", baralhos, cheques, carteiras de identidade e passaportes. [005] Para se permitir que um usuário ou detentor do documento de segurança verifique a autenticidade do documento de forma simples e confiável, é prática comum se incluir elementos de autenticação dentro da espessura do material que constitui o documento. [006] Sob determinadas condições específicas, esses elementos emitem sinais que podem ser detectados, geralmente pelo olho, a observação dos ditos sinais revelando a presença dos ditos elementos dentro do documento e, conseqüentemente, garantindo sua autenticidade. [007] A inclusão de tais elementos também é projetada para impedir de pessoas mal intencionadas de violar o dito documento por meio de reprodução, idêntica ou quase idêntica, das características do dito documento. [008] Os fornecedores dos documentos de segurança, cientes do aumento no nível de especialização e organização dos malfeitores em potencial nesse campo, têm recentemente aumentado o número e variedade de elementos de autenticação presentes dentro de qualquer documento de segurança. [009] As soluções vislumbradas a esse respeito apresentam, no entanto, alguns problemas. [0010] Em primeiro lugar, a possibilidade de reprodução, idêntica ou quase, do documento de segurança não é fundamentalmente reduzida devido a essas adições de elementos de segurança. [0011] Um malfeitor, suficientemente paciente e corretamente equipado, é, de fato, capaz de descobrir a natureza e a quantidade exata de elementos que constituem o documento a ser violado. [0012] Pela reprodução das etapas para obtenção do documento, etapas essas que não foram modificadas, não é impossível se deparar com uma reprodução quase perfeita do documento em questão. [0013] Em segundo lugar, pode ser que essa solução na verdade não corresponda às exigências dos usuários nesse campo. [0014] De fato, o usuário freqüente raramente verifica todos os elementos de segurança presentes em um determinado documento. [0015] Apenas os elementos mais facilmente e diretamente detec-táveis são verificados por ele. [0016] No caso de uma nota bancária, por exemplo, esses são geralmente a marca d’água ou determinadas fibras coloridas ou partículas iridescentes visíveis a olho nu. [0017] Por fim, a presença de um número crescente de elementos de proteção de segurança dentro da mesma estrutura de base pode resultar em impedimentos entre os elementos de proteção de segurança possuindo propriedades físicas mutuamente incompatíveis. [0018] Dessa forma, no caso de notas bancárias, é algumas vezes necessário se tornar opaco o material fibroso de forma a aumentar a rendição e o contraste da marca d’água. [0019] Essa característica mais opaca pode então dificultar a observação de outras partículas ou fibras destinadas à autenticação. [0020] Apenas as partículas ou fibras localizadas na superfície da nota bancária serão visíveis, as outras sendo embutidas na camada fibrosa opaca. [0021] A patente U.S. 5.565.276 descreve um papel de segurança que pode ser formado a partir de uma primeira camada de papel e de uma segunda camada de papel com um peso menor do que o da primeira camada e contendo flocos iridescentes como o elemento de autenticação. O objetivo dessa patente é aperfeiçoar a visibilidade dos flocos. [0022] No entanto, continua sendo necessário se aperfeiçoar ainda mais a proteção de segurança dos documentos de segurança e/ou sua resistência mecânica. [0023] É um dos objetivos da invenção, portanto, se propor um papel de segurança que permita que o nível de proteção de segurança dos ditos documentos seja aumentado enquanto evita esses problemas da técnica anterior. [0024] Em paralelo ou em conjunto com esses problemas associados com a autenticação dos documentos de segurança e prevenção de violação, é essencial também se garantir que esses documentos de segurança, sujeitos a várias tensões durante o curso de sua utilização, tenham uma vida útil suficientemente longa. [0025] Em particular, no caso de uma nota bancária, por exemplo, é necessário se levar em consideração o fato de que a nota bancária é freqüentemente manuseada, especialmente dobrada e desdobrada repetidamente, que, se nenhuma modificação da estrutura fibrosa tiver sido imaginada para esse fim, pode resultar em uma deterioração rápida da dita nota bancária, ou até mesmo seu rasgo. Essa degradação também pode resultar na degradação dos elementos para a autenticação dos ditos documentos. [0026] Pode, portanto, ser vantajoso se introduzir determinados materiais de reforço na camada fibrosa. [0027] No entanto, os problemas com a formação de folha podem aparecer quando uma quantidade excessivamente grande de material de reforço é adicionada. [0028] Em particular, descobriu-se que a introdução de fibras sintéticas em uma camada fibrosa, para fins de aumento de sua resistência mecânica, de fato degrada a qualidade e a rendição de uma marca d’água formada dentro dessa camada. [0029] Outro objetivo da invenção é, portanto, se propor um papel de segurança que reconcilie ambas a proteção de segurança correta e confiável dos ditos documentos enquanto ainda fornece aos mesmos resistência mecânica ou química adequada para seu uso normal. [0030] A esse respeito, teve-se a idéia de utilizar uma técnica de marcação de papel empregando várias camadas de material fibroso. [0031] Pela montagem de duas camadas de papel vindo de camadas de formação separadas, é possível se obter uma estrutura fibrosa de múltiplas camadas, cada camada correspondendo a uma camada de material fibroso, cada camada possuindo uma composição de polpa específica. [0032] A vantagem dessa técnica é que a mesma permite que cada camada seja diferenciada em termos das propriedades desejadas para cada uma das camadas de papel. [0033] Pela inclusão de diferentes elementos de segurança em cada uma das faces do papel, o nível de segurança do dito papel também é aumentado, fornecendo uma maior dificuldade para qualquer malfeitor em reproduzir tal estrutura. [0034] Dessa forma, para se solucionar o problema explicado acima com relação à presença simultânea dentro da mesma camada fibrosa de dois elementos de autenticação ou de um elemento de autenticação e um elemento de reforço, especialmente se forem de alguma forma mutuamente incompatíveis, é perfeitamente concebível, utilizando essa técnica, para separar esses elementos pelo posicionamento dos mesmos em duas camadas diferentes do papel. [0035] Isso significa de fato que pelo menos duas camadas de material fibroso sejam fornecidas, caso no qual a camada ou camadas tendo um dos ditos elementos não inclui o outro dos ditos elementos, e vice-versa. [0036] Além do fato do posicionamento dos elementos de autenticação ou reforço em regiões separadas do papel, essa estrutura também apresenta a vantagem de limitar o consumo dos ditos elementos. [0037] Isso porque, pela distribuição de uma determinada quantidade de elementos de autenticação em uma camada externa de uma estrutura fibrosa de múltiplas camadas, descobriu-se que o efeito visual produzido por esses elementos é melhorado com relação ao produzido quando os mesmos elementos são adicionados a uma estrutura fibrosa de mesmo peso, mas compreendendo uma camada única. [0038] Esse aperfeiçoamento pode ser explicado pela maior densidade dos elementos de autenticação acessíveis (em particular visíveis) na camada externa da estrutura de múltiplas camadas em comparação com o da estrutura de camada única. [0039] Isso resulta estatisticamente em uma maior proporção dos elementos de autenticação nivelados com a superfície do papel, ou, pelo menos, suficientemente perto dessa superfície para ser, por exemplo, visível. [0040] É, portanto, fácil se deduzir a partir daí que para se obter o mesmo efeito visual será necessário se ter uma menor quantidade de elementos de autenticação no caso da estrutura de múltiplas camadas do que no caso de uma estrutura de camada única. [0041] A presente invenção, portanto, consiste em um papel de segurança compreendendo pelo menos duas camadas de papel fibro- so, a primeira camada sendo uma camada externa que inclui pelo menos um elemento de autenticação e a outra camada, a dita segunda camada, compreendendo: [0042] um elemento de reforço substancialmente ausente da primeira camada, o dito elemento de reforço sendo escolhido a partir de materiais que fornecem resistência mecânica; e/ou [0043] outro elemento de autenticação e o elemento de autenticação da dita primeira camada estando ausente da dita segunda camada. [0044] De acordo com uma modalidade preferida da invenção, o dito elemento de reforço é escolhido a partir de fibras sintéticas, especialmente poliéster ou fibras de poliamida, fibras têxteis naturais, especialmente abacá, cânhamo, linho, fibras de Chinook, e misturas dos mesmos. [0045] Em um caso particular da invenção, as ditas fibras de poliéster são fibras de tereftalato de polietileno (PET), mais particularmente estão presentes em uma quantidade de entre 10 e 20 partes por peso seco por 100 partes de outras fibras da dita segunda camada. [0046] De acordo com uma modalidade particular da invenção, o dito elemento de autenticação da primeira camada, e onde adequado da segunda camada, pode ser detectado de forma ótica. [0047] De acordo com uma modalidade particular da invenção, pelo menos um elemento de autenticação é escolhido dentre marcas d’água, partículas iridescentes, luminescentes, em particular fluorescentes ou fosforescentes, fibras ou partículas, coloridas ou fibras ter-mocrômicas ou partículas, em particular as ditas partículas são flocos. [0048] De acordo com outra modalidade preferida da invenção, pelo menos um elemento de autenticação reage a determinados estímulos, fornecendo um sinal específico que pode ser detectado utilizando-se um aparelho adequado. [0049] De acordo com uma modalidade particular da invenção, pelo menos um elemento de autenticação é escolhido a partir de substâncias que reagem a campos eletromagnéticos, em particular do tipo de microondas. [0050] De acordo com um caso particular da invenção, uma das camadas possui uma espessura substancialmente maior do que de uma camada ou de outras camadas, preferivelmente em torno de 1,5 a 2 vezes mais. [0051] De acordo com um caso particular da invenção, a primeira camada externa inclui uma marca d’água como o elemento de autenticação e possui uma espessura substancialmente maior do que a da dita segunda camada ou de outras camadas, preferivelmente cerca de 1,5 a 2 vezes maior. Isso porque, para se ter uma marca d’água de alta qualidade, uma camada deve ser suficientemente espessa. [0052] De acordo com um caso preferido da invenção, a primeira camada possui uma marca d’água como o elemento de autenticação e a segunda camada possui o dito elemento de reforço. [0053] De acordo com um caso particular da invenção, o dito elemento de reforço também tem uma função de autenticação. Mais particularmente, o dito elemento de reforço constitui o elemento de autenticação da dita segunda camada. [0054] Isso porque o dito elemento de reforço pode, por exemplo, ser um dentre as fibras de reforço supracitadas, fibras essa que também foi tratada de forma a ter em geral propriedades eletromagnéticas e em particular luminescentes, por exemplo, uma fibra magnética ou fluorescente. Pode, por exemplo, ser uma fibra de poliéster, em particular, uma fibra de tereftalato de polietileno (PET) que possui um composto reativo (por exemplo, fluorescente) obtido por enxerto ou por adição durante a extrusão da fibra. As fibras também podem ser fibras metálicas específicas possuindo uma função de reforço e de autenti- cação. [0055] Preferivelmente, o papel de acordo com a invenção inclui uma segunda camada contendo o dito elemento de reforço e o dito papel possui um índice de rasgo de 10 mN.mg2/g ou mais alto. [0056] De acordo com um caso particular da invenção, as camadas são baseadas (predominantemente) em fibras de algodão. [0057] De acordo com um caso particular da invenção, o papel de segurança é um papel de nota bancária. [0058] De acordo com um caso particular da invenção, o papel de segurança compreende três camadas fibrosas, a dita primeira camada externa possuindo um elemento de autenticação, a dita segunda camada sendo central e possuindo o dito elemento de reforço, e a terceira camada sendo outra camada externa possuindo um elemento de autenticação que pode ser diferente da dita primeira camada. [0059] O objetivo da invenção também é proteger o processo para obter o dito papel de segurança, as ditas camadas sendo montadas molhadas. [0060] O papel pode, por exemplo, ser fabricado de acordo com o processo de fabricação compreendendo as seguintes etapas: pelo menos uma primeira camada de papel é formada em uma primeira extremidade molhada de uma máquina de papel, a dita primeira camada do papel sendo formada a partir de uma primeira composição de polpa que inclui um elemento de autenticação, em particular uma marca d’água; pelo menos uma segunda camada de papel é formada em uma segunda extremidade molhada de uma máquina de papel, a dita segunda camada de papel sendo formada de uma segunda composição de polpa e contendo pelo menos um elemento de reforço e/ou elemento de autenticação, como descrito acima, o dito elemento estando ausente da dita primeira composição de polpa e/ou da dita primeira camada; as duas camadas de papel são montadas de forma a formar uma estrutura única de múltiplas camadas; e a estrutura de múltiplas camadas obtida dessa forma é pressionada e seca. [0061] O papel pode, por exemplo, ser formado em uma máquina de papel de molde com cilindro compreendendo duas ou mais unidades de formação de folha, ou uma camada pode ser formada em um molde de cilindro e outra camada (ou várias outras camadas) em um molde, ou o papel pode ser formado em uma máquina de papel de múltiplas camadas Fourdrinien. Quando o papel inclui uma marca d’água, é preferível se formar a camada com marca d’água em um molde de cilindro com um fio de marca d’água e outra camada (ou outras camadas, como pode ser o caso) em um molde. [0062] A invenção será mais claramente compreendida com o auxílio dos seguintes exemplos.
Exemplo Comparativo 1 [0063] Uma série de folhas de papel com marca d’água de formato quadrado e possuindo uma área de 310 cm2 foi produzida a partir de uma composição fibrosa contendo, por peso seco, 100 partes de fibras de algodão e 0,5 parte de flocos fluorescentes vermelhos, utilizando um molde de manipulação de folha em laboratório adequado para a aplicação de um padrão de marca d’água na espessura do papel obtido. [0064] O peso do papel obtido foi de 85 g/m2. [0065] Os flocos fluorescentes foram apenas parcialmente observáveis, alguns dos mesmos sendo enterrados muito profundamente na espessura do papel.
Exemplo 2 [0066] Uma primeira série de folhas de papel com marca d’água de formato quadrado possuindo uma área de 310 cm2 foi produzida a partir de uma composição fibrosa contendo, como fibras, apenas fibras de algodão, utilizando um molde manipulação de folha em laboratório adequado para aplicação de um padrão de marca d’água na espessura do papel obtido. [0067] O peso de papel dessa primeira série foi de 55 g/m2. [0068] A seguir, uma segunda série de folhas de formato quadrado possuindo uma área de 310 cm2 foi produzida a partir de uma composição fibrosa contendo, por peso seco, 100 partes de fibras de algodão e 0,5 parte de flocos fluorescentes vermelhos, utilizando um molde manipulação de folha em laboratório. [0069] O peso do papel dessa segunda série foi de 30 g/m2. [0070] A seguir, uma folha da primeira série e uma folha da segunda série foram montadas molhadas. [0071 ] O complexo obtido foi secado.
Exemplo 3 [0072] Uma primeira série de folhas de papel de formato quadrado e possuindo uma área de 310 cm2 foi produzida a partir de uma composição fibrosa contendo, por peso seco, 100 partes de fibras de algodão e 0,5 parte de fibras fluorescentes verdes utilizando um molde manipulação de folha em laboratório. [0073] O peso do papel dessa primeira série foi de 30 g/m2. [0074] Uma segunda série de folhas de formato quadrado possuindo uma área de 310 cm2 foi produzida também a partir de uma composição fibrosa contendo, por peso seco, 100 partes de fibras de algodão e 0,5 parte de flocos fluorescentes vermelhos, utilizando molde manipulação de folha em laboratório. [0075] O peso do papel dessa segunda série foi de 55 g/m2. [0076] A seguir, uma folha da primeira série e uma folha da segunda série foram montadas molhadas. [0077] O complexo obtido foi secado.
Testes Realizados nos Exemplos de 1 a 3 [0078] O número de flocos fluorescentes mais claramente visível a olho nu foi contado enquanto os papéis obtidos nos Exemplos de 1 a 3 estavam sendo iluminados com a radiação ultravioleta.
Resultados dos Testes [0079] 92 flocos fluorescentes foram contados no Exemplo 1, 120 flocos fluorescentes no Exemplo 2 e 268 flocos fluorescentes no Exemplo 3. [0080] Da mesma forma, no Exemplo 3 os flocos fluorescentes e fibras foram claramente observáveis. [0081] Conseqüentemente, é particularmente vantajoso favorecer, para o mesmo peso, a solução compreendendo um complexo de papel consistindo em pelo menos duas camadas, cada uma possuindo os elementos de segurança.
Exemplo Comparativo 4 [0082] Uma série de folhas de papel com marca d’água de formato quadrado possuindo uma área de 310 cm2 foi produzida a partir de uma composição fibrosa contendo, por peso seco, 100 partes de fibras de algodão utilizando um molde de manipulação de folha em laboratório adequado para aplicação de um padrão de marca d’água na espessura do papel obtido. [0083] O peso do papel obtido foi de 85 g/m2.
Exemplo Comparativo 5 [0084] Uma série de folhas de papel com marca d’água de formato quadrado possuindo uma área de 310 cm2 foi produzida a partir de uma composição fibrosa contendo, como fibras, apenas fibras de algodão e 12 partes de fibras de tereftalato de polietileno sintético (PET) como fibras de reforço, utilizando um molde de manipulação de folha em laboratório adequado para aplicação de um padrão de marca d’água na espessura do papel obtido. As fibras de PET possuem um comprimento de 6 mm, um diâmetro de 12 ocm e uma tenacidade de 1,4 dtex. [0085] O peso de papel obtido foi de 85 g/m2.
Exemplo 6 [0086] Uma primeira série de folhas de papel com marca d’água de formato quadrado possuindo uma área de 310 cm2 foi produzida a partir de uma composição fibrosa contendo, como fibras, apenas fibras de algodão, utilizando um molde de manipulação de folha em laboratório adequado para aplicação de um padrão de marca d’água na espessura do papel. [0087] O peso do papel dessa primeira série foi de 55 g/m2. [0088] Uma segunda série de folhas de formato quadrado possuindo uma área de 310 cm2 também foi produzida a partir de uma composição fibrosa contendo, por peso seco, 100 partes de fibras de algodão e 12 partes de fibras de tereftalato de polietileno sintético que foram utilizadas no exemplo 5, por meio de um molde manipulação de folha em laboratório. [0089] O peso do papel dessa segunda série foi de 30 g/m2. [0090] A seguir, uma folha da primeira série e uma folha da segunda série foram montadas molhadas. [0091] O complexo obtido foi secado.
Exemplo 7 [0092] Uma primeira série de folhas de papel com marca d’água de formato quadrado possuindo uma área de 310 cm2 foi produzida a partir de uma composição fibrosa contendo, como fibras, apenas fibras de algodão, utilizando molde manipulação de folha em laboratório adequado para aplicação de um padrão de marca d’água na espessura do papel. [0093] O peso do papel dessa primeira série foi de 55 g/m2. [0094] Uma segunda série de folhas de formato quadrado pos- suindo uma área de 310 cm2 também foi produzida, utilizando um molde manipulação de folha em laboratório, de uma composição fibrosa contendo, por peso seco, 100 partes de fibras de algodão e 12 partes de fibras de poliéster fluorescentes (fibras PET com as mesmas características e as utilizadas no exemplo 5) como fibras de reforço e também agindo como o segundo elemento de autenticação. [0095] O peso do papel dessa segunda série foi de 30 g/m2. [0096] Uma folha da primeira série e uma folha da segunda série foram então montadas molhadas. [0097] O complexo obtido foi secado.
Testes Realizados nos Exemplos de 4 a 6 [0098] A resistência mecânica do papel em cada um dos exemplos de 4 a 6 foi primeiramente medida utilizando-se o teste padronizado. [0099] Dessa forma, o índice de rasgo dos papéis obtidos foi medido de acordo com o padrão NF EN 21974. [00100] A resistência de camada dupla também foi medida, de acordo com o padrão NF ISO 5626. [00101] A criação da marca d’água em cada exemplo de 4 a 6 foi então determinada visualmente.
Resultados dos Testes [00102] A Tabela 1 abaixo fornece os resultados dos testes realizados nos exemplos de 4 a 6. [00103] Essa tabela ilustra que a resistência mecânica do papel aumenta quando as fibras sintéticas são introduzidas na composição fibrosa, os melhores resultados sendo obtidos no exemplo 6 correspondendo ao papel de duas camadas. [00104] Ilustra também que a criação da marca d’água aumenta quando o papel é feito a partir de duas camadas separadas, uma contendo fibras de reforço sintéticas e a outra o padrão de marca d’água, como no exemplo 6.