CN101486856B

CN101486856B - 一种蓄光油墨及其制备方法

Info

Publication number: CN101486856B
Application number: CN200910058356.XA
Authority: CN
Inventors: 严英; 刘思君
Original assignee: China Banknote Printing and Minting Corp
Current assignee: China Banknote Printing and Minting Group Co Ltd
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2029-02-17
Also published as: CN101486856A

Abstract

一种蓄光油墨及其制备方法，涉及印刷行业中使用的防伪蓄光油墨及其制备方法，目的是解决现有蓄光油墨无法应用在雕刻凹版印刷的问题，为雕刻凹版印刷提供一种具有独特防伪效果、不借助任何仪器就能识别安全防伪的复合干燥型发光油墨。该油墨包括如下质量百分比的组分：齐聚物(20～40％)、改性间苯醇酸油(10～25％)、蓄光材料(20～30％)、填料(5～15％)、稀释剂(10～20％)、光引发剂(1.0～3％)、干燥剂(0.2～1.0％)、蜡膏(2～6％)；其制备方法包括如下步骤：制备基墨，包括配料、预分散和分散基墨步骤；将基墨加工为成品墨，包括后加料搅拌、取样检验步骤。

Description

一种蓄光油墨及其制备方法

技术领域

本发明涉及印刷行业中使用的防伪蓄光油墨及其制备方法。

背景技术

蓄光油墨是一种发光油墨，它在室温下自然吸光一定时间后，即可在夜间或暗处持续发光，观察者裸眼即可识别而无需借助仪器，易于大众识别，并具有防复印功能。正是这种特点，蓄光防伪技术在公文、有价证券和证件品，甚至在货币上均能得到应用。从国际、国内防伪技术发展趋势来看，蓄光技术越来越受到重视。现在，蓄光技术已在涂料、陶瓷领域广泛得到应用，但在油墨领域仅在丝网油墨有相关报道，而在雕刻凹印领域未见相关资料，雕刻凹印印刷是一种特殊的印刷方式，此种印刷需要相当大的印刷压力和擦版功能，蓄光油墨的下墨量很大，根据印刷方式和印版特点，对蓄光油墨也有特殊的性能要求。印刷过程要求油墨易于填充于印版凹陷图纹中，并能转移到纸张上迅速干燥成形；擦版时非图纹部位的蓄光油墨应比较容易擦净、不残留；同时要求蓄光油墨具有一定的遮盖感和立体感。相比其它印刷方式所需要的油墨而言，墨性显得硬而丝头短，稠厚而粘，粘弹而松，干燥速度快，流动度偏小，特别是擦版性能和不蹭脏性能是雕刻凹印印刷油墨所特有的，也是其它蓄光油墨所不能满足的。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有独特防伪效果、不借助任何仪器就能识别的安全防伪油墨，在各种光源下(如日光、灯光、紫外光)吸光10～20分钟后，放在暗处会持续发光8～10小时，该油墨适用于雕刻凹版印刷工艺，具有较好的光稳定性、润湿分散性、较传统油墨干燥速度快、良好印刷效果及物化性能，在改善了油墨的传递性能和擦版性能的同时，具有比UV发光油墨的制造成本低的特点，从而解决现有蓄光油墨无法应用于雕刻凹印印刷工艺的问题。

本发明的另一个目的是提供一种上述蓄光油墨的制备方法，以使其具有上述的技术效果，以解决现有同类产品的技术问题。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种蓄光油墨，包括如下质量百分比的组分：

齐聚物 20～40％

改性间苯醇酸油 10～25％

蓄光材料 20～30％

填料 5.0～15％

稀释剂 10～20％

光引发剂 1.0～3.0％

干燥剂 0.2～1.0％

蜡膏 2.0～6.0％

所述齐聚物包括碱溶性丙烯酸树脂、改性环氧丙烯酸树脂中的一种或两者的混合物。采用混合物时，可以根据所需要油墨的性质确定两者的混合比例。

所述改性间苯醇酸油为聚乙二醇改性的间苯醇酸油。

所述蓄光材料为稀土杂化长余辉蓄光颜料，其平均粒径为15～25μm。

所述光引发剂包括裂解型自由基光引发剂。

所述光引发剂包括苯偶酰缩酮衍生物、酰基膦氧化物、胺烷基苯酮中的一种或任意多种的混合物。采用混合物时，可以根据所需要油墨的性质，确定混合物的比例。

所述填料包括气相二氧化硅、硬酯酸铝中的一种或两者的混合物。采用混合物时，可以根据所需要油墨的性质，确定混合物的比例。

所述蜡膏为聚乙烯蜡20％、石蜡52％、巴棕榈蜡15％、稀释剂13％制得的混合物。

制备上述蓄光油墨的方法包括如下步骤：

a.制备基墨，包括配料、预分散和分散基墨步骤；

b.将基墨加工为成品墨，包括后加料搅拌、取样检验步骤。

所述步骤a中，配料是指将组分中的齐聚物、间苯醇酸油的90％、填料、稀释剂的80％、蜡膏称量后按照先液体后固体由深至浅的顺序置于搅拌桶中；预分散是指将上述配好的墨料在搅拌桶中进行预分散，具体过程是：搅拌前先将搅拌轴慢慢伸至搅拌桶的中下部，盖好桶盖，搅拌开始时搅拌速度控制在20～30rad/min，搅拌10～15分钟，同时搅拌轴在5～10分钟之间上下升降，初步形成糊状后，再调节搅拌速度至60～70rad/min，快速搅拌40～50分钟，同时上下升降搅拌轴，物料温度控制在55～65℃；分散基墨是指将已分散的基料移入立式珠磨机(珠磨机采用直径为12±2mm的陶瓷球)以转速40～50rad/min，进行研磨分散30～40分钟，温度控制在40～48℃。

后加料搅拌是指将分散好的基墨移入搅拌桶中，并称量加入组分中的蓄光材料、光引发剂、干燥剂及间苯醇酸油剩余的10％，在搅拌速度为30～40rad/min下，慢速并上下升降搅拌轴进行搅拌15～25分钟；取样检验是指将上述加工的墨料取样检验，然后再用组分中剩余稀释剂的20％来调整墨性。

本发明采用碱溶性丙烯酸树脂、改性环氧丙烯酸树脂中的一种或两者的混合物，与改性间苯醇酸油复合构成由UV干燥型和氧化结膜干燥型相拼用的连结料，在保证所使用的稀土杂化长余辉发光颜料的光稳定性、在高分子连结料中的润湿分散性的同时，可以增加油墨的干燥速度，且在改善油墨传递性能和擦版性能的同时，还能够保证印品质量，降低油墨的制造成本；所选用的蓄光材料稀土杂化长余辉蓄光颜料无毒无害，不含放射性添加物质，性能稳定，耐候耐温性能更好。

采用本发明提供的配制方法来制作蓄光油墨可以确保油墨具有良好的发光效果，从而提高油墨的防伪的性能。

采用本发明制备的蓄光油墨由于采用了UV光固化和氧化聚合连结料复合，在保证所使用的稀土杂化长余辉发光颜料的光稳定性、在高分子连结料中的润湿分散性同时还延长了蓄光油墨储存稳定性，贮存稳定期可以达到2年内不发生自聚合、沉降现象；在贮存5年内油墨蓄光效果(发光时间和余辉时间衰减缓慢)基本不变，并且具有良好的印制适用性和物化性能，印刷版纹可达70～100μm，并可在8小时内固化，在各种光源下(如日光、灯光、紫外光)吸光10～20分钟后，放在暗处会持续发光8～10小时。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：

一种蓄光油墨包括如下质量百分比的组分：

齐聚物(选用碱溶性丙烯酸树脂) 32.5％

聚乙二醇改性间苯醇酸油 16.0％

苯偶酰缩酮衍生物光引发剂 1.0％

胺烷基苯酮类光引发剂 0.5％

稀土杂化长余辉蓄光颜料 22.0％

气相二氧化硅 9.0％

蜡膏 5.0％

干燥剂 0.5％

稀释剂 13.5％

其中干燥剂可以是白燥油，蜡膏是聚乙烯蜡20％、石蜡52％、巴棕榈蜡15％、稀释剂13％制得的混合物。

稀释剂可以采用HDDA或TMPTA或TPGDA。

上述蓄光油墨采用如下方法制得：

a.制备基墨，包括配料、预分散和分散基墨步骤

配料是指将组分中的齐聚物、稀释剂的80％、间苯醇酸油的90％、填料、蜡称量后按照先液体后固体由深至浅的顺序置于搅拌桶中；

预分散是指将上述配好的墨料在搅拌桶中进行预分散，具体过程是：搅拌前先将搅拌轴慢慢伸至搅拌桶的中下部，盖好桶盖，搅拌开始时搅拌速度控制在20～30rad/min，搅拌10～15分钟，以防止物料溢出和飞出，同时搅拌轴在5～10分钟之间上下升降，初步形成糊状后，再调节搅拌速度至60～70rad/min，快速搅拌40～50分钟，同时上下升降搅拌轴，物料温度控制在55～65℃；

分散基墨是指将已分散的基料移入立式珠磨机(珠磨机采用直径为12±2mm的陶瓷球)以转速40～50rad/min，进行研磨分散30～40分钟，温度控制在40～48℃。

b.将基墨加工为成品墨，包括后加料搅拌、取样检验步骤

后加料搅拌是指将分散好的基墨移入搅拌桶中，并称量加入组分中的蓄光材料、光引发剂、干燥剂及间苯醇酸油剩余的10％，在搅拌速度为30～40rad/min下，慢速并上下升降搅拌轴进行搅拌15～25分钟；

取样检验是指将上述加工的墨料取样检验，然后再用组分中剩余稀释剂的20％来调整墨性。

然后在调整合格的情况下，停机装桶，获得制备好的成品油墨。

实施例2：

一种蓄光油墨包括如下质量百分比的组分：

齐聚物(选用改性环氧丙烯酸树脂) 25.0％

聚乙二醇改性间苯醇酸油 20.0％

胺烷基苯酮类光引发剂 1.1％

羟烷基苯酮类光引发剂 0.4％

稀土杂化长余辉蓄光颜料 25％

硬酯酸铝 12％

蜡膏 6.0％

干燥剂 0.5％

稀释剂 10％

其中的蜡膏、干燥剂、稀释剂可选用如实施例1相同的物料。

制备方法如实施例1。

实施例3：

一种蓄光油墨包括如下质量百分比的组分：

齐聚物 31.0％

聚乙二醇改性间苯醇酸油 10.0％

苯偶酰缩酮衍生物光引发剂 0.9％

酰基膦氧化物类光引发剂 0.5％

胺烷基苯酮类光引发剂 0.3％

稀土杂化长余辉蓄光颜料 28.0％

填料 15％

干燥剂 0.3％

蜡膏 3.0％

稀释剂 11％

其中，齐聚物包括质量百分比分别占所有组分之和13.0％的改性环氧丙烯酸树脂和18％的碱溶性丙烯酸树脂的混合物；填料包括质量百分比分别占所有组分之和5.0％的二氧化硅和10.0％的硬酯酸铝；稀释剂包括质量百分比分别占所有组分之和6.0％的TPGDA和5.0％的TMPTA。

蜡膏和干燥剂的选用如实施例1。

本实施例的蓄光油墨的制备方法如实施例1。

实施例4：

一种蓄光油墨包括如下质量百分比的组分：

齐聚物 35.0％

聚乙二醇改性间苯醇酸油 8.0％

羟烷基苯酮类光引发剂 0.6％

酰基膦氧化物类光引发剂 1.2％

胺烷基苯酮类光引发剂 0.5％

稀土杂化长余辉蓄光颜料 25.0％

填料 10％

干燥剂 0.2％

蜡膏 4.0％

稀释剂 15.5％

其中，齐聚物包括质量百分比分别占所有组分之和20.0％的改性环氧丙烯酸树脂和15％的碱溶性丙烯酸树脂的混合物；填料包括质量百分比分别占所有组分之和6.0％的二氧化硅和4.0％的硬酯酸铝；稀释剂包括质量百分比分别占所有组分之和5.50％的HDDA和10.0％的TMPTA。蜡膏和干燥剂的选用如实施例1。

本实施例的蓄光油墨的制备方法如实施例1。

实施例5：

一种蓄光油墨包括如下质量百分比的组分：

碱溶性丙烯酸树脂 20.0％

聚乙二醇改性间苯醇酸油 20.0％

苯偶酰缩酮衍生物光引发剂 1.5％

稀土杂化长余辉蓄光颜料 27.0％

填料 15％

干燥剂 0.5％

蜡膏 6.0％

稀释剂 10％

其中，填料包括质量百分比分别占所有组分之和4.0％的二氧化硅和11.0％的硬酯酸铝；稀释剂包括质量百分比分别占所有组分之和6.50％的TPGDA和3.5％的HDDA。

蜡膏和干燥剂的选用如实施例1。

本实施例的蓄光油墨的制备方法如实施例1。

Claims

1.一种蓄光油墨，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：

齐聚物 20～40％

改性间苯醇酸油 10～25％

蓄光材料 20～30％

填料 5～15％

稀释剂 10～20％

光引发剂 1.0～3％

干燥剂 0.2～1.0％

蜡膏 2～6％；

所述齐聚物为碱溶性丙烯酸树脂。

2.如权利要求1所述一种蓄光油墨，其特征在于，所述改性间苯醇酸油为聚乙二醇改性的间苯醇酸油。

3.如权利要求1所述一种蓄光油墨，其特征在于，所述蓄光材料为稀土杂化长余辉蓄光颜料，其平均粒径为15～25μm。

4.如权利要求1所述一种蓄光油墨，其特征在于，所述光引发剂包括裂解型自由基光引发剂。

5.如权利要求1所述一种蓄光油墨，其特征在于，所述光引发剂包括苯偶酰缩酮衍生物、酰基膦氧化物、胺烷基苯酮中的一种或任意多种的混合物。

6.如权利要求1所述一种蓄光油墨，其特征在于，所述填料包括气相二氧化硅、硬酯酸铝中的一种或两者的混合物。

7.如权利要求1所述一种蓄光油墨，其特征在于，所述蜡膏为聚乙烯蜡20％、石蜡52％、巴棕榈蜡15％、稀释剂13％制得的混合物。

8.如权利要求1所述一种蓄光油墨，其特征在于，所述蓄光材料为稀土杂化长余辉蓄光颜料，其平均粒径为15～25μm；所述光引发剂包括苯偶酰缩酮衍生物、酰基膦氧化物、胺烷基苯酮中的一种或任意多种的混合物；所述填料包括气相二氧化硅、硬酯酸铝中的一种或两者的混合物；所述蜡膏为聚乙烯蜡20％、石蜡52％、巴棕榈蜡15％、稀释剂13％制得的混合物。

9.一种如权利要求1所述蓄光油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.制备基墨，包括配料、预分散和分散基墨步骤；

b.将基墨加工为成品墨，包括后加料搅拌、取样检验步骤。

10.如权利要求9所述蓄光油墨的制备方法，其特征在于，所述步骤a中，配料是指将组分中的齐聚物、改性间苯醇酸油的90％、填料、稀释剂的80％、蜡膏称量后按照先液体后固体由深至浅的顺序置于搅拌桶中；预分散是指将上述配好的墨料在搅拌桶中进行预分散，具体过程是：搅拌前先将搅拌轴慢慢伸至搅拌桶的中下部，盖好桶盖，搅拌开始时搅拌速度控制在20～30rad/min，搅拌10～15分钟，同时搅拌轴在5～10分钟之间上下升降，初步形成糊状后，再逐步调节搅拌速度至60～70rad/min，快速搅拌40～50分钟，同时上下升降搅拌轴，物料温度控制在55～65℃；分散基墨是指将已分散的基料移入立式珠磨机以转速40～50rad/min，进行研磨分散30～40分钟，温度控制在40～48℃。

11.如权利要求9或10所述蓄光油墨的制备方法，其特征在于，后加料搅拌是指将分散好的基墨移入搅拌桶中，并称量加入组分中的蓄光材料、光引发剂、干燥剂、及改性间苯醇酸油剩余的10％，在搅拌速度为30～40rad/min下，慢速并上下升降搅拌轴进行搅拌15～25分钟；取样检验是指将上述加工的墨料取样检验，然后再用组分中剩余稀释剂的20％来调整墨性。