CN102492331A - 一种防伪油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防伪油墨，按重量份数计包括：颜料10～40份；水性连结料30～60份；流平剂0.1～5份；湿润剂0.1～5份；溶剂5～30份；其中所述颜料为哑光粉；所述水性连接料为水性聚丙烯酸树脂；所述防伪油墨的固含量为30％～60wt％。本发明提供的水性防伪雪花状油墨，固含量低，环保，生产使用方便。

Description

一种防伪油墨及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子组合物及其制备技术领域，尤其涉及一种防伪油墨及其制备方法。

背景技术

防伪油墨是指在油墨原料中加入能够在一定条件下发生颜色、软硬度等性质变化的材料，并与其他助剂均匀混合而成的特种印刷油墨。将所述防伪油墨印刷在票证、产品商标和包装上，消费者通过目测或触摸即能够明显分辨出产品的真伪。防伪油墨操作简单、成本低、隐蔽性好、色彩鲜艳、检验方便(甚至手温可改变颜色)、重现性强，而智能机读(机器专家识别)防伪油墨由于检测复杂、重现性强、变色多样等优点，是各国纸币、票证和商标的首选防伪技术。随着科技水平的提高，一些不法造假者也能够模仿防伪油墨的效果，所以只通过目测或触摸辨别真伪的防伪油墨已经无法胜任当今产品的防伪工作，所以既具有通过目测观察的防伪图案，又能够通过触感来辨别真伪的防伪油墨的研发势在必行。

目前，市场上既具有通过目测观察的防伪图案，又能够通过触感来辨别真伪的防伪油墨有多种，既有突出的立体触感又有厚实而通透的雪花状油墨是就是其中效果最美观，防伪效果最好的一种。雪花状油墨在印刷过程中要形成雪花状立体图案，需先起泡，起泡稳定后才流平、干燥，为实现雪花状的立体感油墨原料应选择颗粒较粗的油溶性UV光固化材料(光敏剂)，油墨固含量高。所以，要想在印刷品表面得到较为突出的印刷质感，充分体现雪花状印刷质感和触摸效果，只能采用丝网印刷UV油墨的方式完成雪花状油墨的印刷。

但是，丝网印刷UV油墨存在很多不足之处，在生产过程中油墨原料用量大、助剂和防伪材料消耗多、生产效率低。在油墨印刷过程中油墨转移量大，产品的有机挥发物(VOC)限量指标难以达标、异味难以去除，因化工材料增多导致151种物质存在的潜在隐患；印刷完成后涂层较厚(一般超过20μm)，另外，丝印UV印刷方式，油墨固体含量高，化工材料在通过紫外灯干燥过程中极易产生苯系物，增加了VOC限量指标达标的难度。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种水性防伪雪花状油墨，固含量低，环保，生产使用方便。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种防伪油墨，按重量份数计包括：

颜料10～40份；

水性连结料30～60份；

流平剂0.1～5份；

湿润剂0.1～5份；

溶剂5～30份；

其中所述颜料为哑光粉；所述水性连接料为水性聚丙烯酸树脂；所述防伪油墨的固含量为30wt％～60wt％。

优选的，还包括消泡剂0.5～3份。

优选的，所述哑光粉为：聚乙烯和六甲基二硅烷的混合粉末。

优选的，所述哑光粉的粒径为0.1～9μm。

优选的，所述流平剂为选自聚氨酯类树脂、丙烯酸类树脂或氟树脂中的一种或多种。

优选的，所述湿润剂选自HLB值为4～7中的聚氧乙烯醚类化合物中的一种或多种。

优选的，所述填料为珠光粉。

优选的，所述珠光粉的粒径为：5-10μm。

本发明还提供了一种防伪油墨的制备方法，包括：

a)将水性聚丙烯酸树脂溶解在溶剂中，得到连结料溶液；

b)将所述连结料溶液与颜料混合，分散均匀；

c)向所述步骤b)得到的溶液中依次加入填料、流平剂、湿润剂再进行乳化操作，得到防伪油墨。

优选的，所述步骤c)中乳化操作的乳化速度为2200～2600rad/min。

本发明提供了一种防伪油墨，按重量份数计包括：颜料15～35份；水性连结料40～50份；流平剂0.3～3份；湿润剂0.3～3份；溶剂5～20份；本发明提供的防伪油墨中添加了水溶性连结料，以及水性的流平剂、湿润剂，使所述防伪油墨具有更好的可分散性，由于分散性好，能够在溶剂中均匀分散，能够在固含量较低的情况下达到更好的印刷效果，可以适用于多种印刷方式，比如凹印、凸印等；另外，由于使用的是水性的连结料，使得所述防伪油墨的溶剂可以为水和/或乙醇，不再使用其他高毒性的有机溶剂，使所述防伪油墨的VOC值更够达标，达到环保和保护加工及印刷工人的健康。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。

本发明提供了一种防伪油墨，按重量份数计包括：

颜料10～40份；

水性连结料30～60份；

流平剂0.1～5份；

湿润剂0.1～5份；

其中所述颜料为哑光粉；所述水性连接料为水性聚丙烯酸树脂；所述防伪油墨的固含量为30wt％～60wt％。

按照本发明，所述颜料为哑光粉，哑光粉具有化学性能稳定，无毒、无味、不燃、使用安全的特点。在油漆中应用时，透明度极佳，喷涂或刷涂后附着力强，涂膜光滑平整干燥后消光效果卓越，手感极为滑爽，不影响涂料的干燥及固化。产品能够直接高速搅拌分散，且分散时间短。孔隙率大，露置在空气中极易吸湿。有一定的触变增稠作用，喷涂时不易发生流挂现象，贮存期间不产生沉淀。按照本发明所述哑光粉优选为着色性能、颜色鲜艳的有机哑光粉，更优选为聚乙烯粉和六甲基二硅烷的混合物。一般的哑粉也是二氧化硅(SiO₂)粉末，耐候性能差，本发明提供最优选使用数均分子量为2000-5000的低密度聚乙烯。因为六甲基二硅烷是一种化工溶剂，没有不良气味，用于医药中间体，其毒理指标低，而且不属于烟草所控溶剂范围。改溶剂相对慢干，对哑粉可以充分的润湿，干燥过程中不易出现溶剂快干一般的缩孔，“鱼眼”等缺陷。

在聚酯粉末涂料中添加细粉末状低分子量聚乙烯、聚丙烯树脂可以得到消光粉末涂料。涂膜光泽受制造条件的影响。因为热塑性树脂的添加，将影响粉末涂料的贮存稳定性，所以添加量限于树脂量的2～3％。

本发明为了制备水溶性防伪涂料，在选择了颜料的基础上，必须要选择既具有水溶性又具有可印刷能力和附着力好的连结料，按照本发明，所述水性连结料选自聚丙烯酸树酯，所述水性聚丙烯酸树脂能够耐150℃高温、附着力强、耐摩擦。所述水性丙烯酸树脂的粘度(cps25℃)优选为3000～3500，更优选为3100～3300，最优选为3200～3300。数均分子量优选为8000～9000，更优选为8500。另外，本发明提供的防伪材料是优选为聚乙烯，通过聚乙烯在水性环境中的不溶解性，达到半透明，哑光而且有质感，不易仿冒的效果。

本发明提供的防伪油墨中还具有多种助剂，包括：流平剂、湿润剂，填料。优选还包括消泡剂。其中所述流平剂优选使用聚氨酯类树脂、丙烯酸类树脂或氟树脂中的一种或多种。这些流平剂能够有效的改善油墨的流动性和平整性，使油墨印刷后得到的涂层平整光洁。而为了配合本发明的水溶性连接料，所以所述流平剂更优选为二甲基脲(C₃H₈N₂O)。

本发明提供的填料优选为珠光粉，珠光粉能够为油墨提供较强的珠光效果，光泽柔和，使油墨更加美观。本发明提供的珠光粉的粒径优选为5-10μm。

本发明提供的湿润剂为表面活性剂的一种，能够使颜料、填料等无机物与水性连结料以及其他助剂很好的结合。具有很好的动态表面张力，在高速辊涂中表现出优异的润湿性，本身不起泡，具有很好的抑泡功能，不影响漆膜的水敏性，不影响漆膜的光泽、透明度，不影响重涂性，不会形成胶束，适应较广的PH范围，pH从3到12都适合。由于本发明使用的是水性连结料，所以湿润剂的HLB值应当优选在3～6之间。

本法米提供的防伪油墨中还优选包括消泡剂，消泡剂能够除去防伪油墨中由于乳化搅拌而形成的大量气泡，提高油墨印刷后涂层的平整度以及透明度。按照本发明，所述消泡剂优选为水溶性硅油、聚醚类消泡剂和高碳醇类消泡剂中的一种或多种，更优选为聚醚消泡剂。

按照本发明，所述溶剂优选为水和/或乙醇，更优选为水和乙醇的混合物，且水和乙醇的按重量比优选为(1～2)∶(2～3)。

本发明以水性丙稀酸树脂为基础，通过加入特种填料从而提供一种新的安全系数高的水性雪花状防伪油墨，使之能适用于凹印、凸印等方式，提升生产效率，同时，通过增强油墨印刷的立体质感，改进印刷工艺方式，减少油墨用量，达到节约原料、提升效益的目的。

按照本发明，所述防伪油墨的配比优选为：

颜料15～35份；

水性连结料40～50份；

流平剂0.3～3份；

湿润剂0.3～3份；

溶剂5～20份。

本发明还提供了一种防伪油墨的制备方法，包括：

a)将水性聚丙烯酸树脂溶解在溶剂中，得到连结料溶液；

b)将所述连结料溶液与颜料混合，分散均匀；

c)向所述步骤b)得到的溶液中依次加入填料、流平剂、湿润剂再进行乳化操作，得到防伪油墨。

按照本发明，原料按重量分数计为：颜料10～40份；水性连结料30～60份；流平剂0.1～5份；湿润剂0.1～5份；其中所述颜料为哑光粉；所述水性连接料为水性聚丙烯酸树脂；所述防伪油墨的固含量为30wt％～60wt％。优选的所述颜料为15～35份；水性连结料40～50份；流平剂0.3～3份；湿润剂0.3～3份；溶剂5～20份。

按照本发明首先在温度23～27℃，湿度65～70％，蔽光无尘车间，先放入溶剂水和乙醇，再投入水性聚丙烯酸树脂，浸泡2～2.5小时，搅拌40～45分钟，待完全溶解后加入颜料，分散2500rad/min，30分钟，均匀后再加入珠光粉进行搅拌，然后依次加入流平剂、湿润剂和消泡剂，乳化45分钟，乳化剂的转速优选为2200～2600rad/min，乳化结束后得到防伪油墨。油墨做好后，检测色相，粘度控制在50～80S，用3号察恩杯检测，固含量为30％～60％，合格后用200目过滤布过滤，用塑料桶包装入库。

本发明提供的防伪油墨制备印刷品的原理是：防伪油墨为挥发干燥型，油墨在干燥过程中伴随着溶剂(含水)的挥发，所以其溶剂会越来越少直至干燥完毕，水性丙烯酸树脂偏碱性，因为有结合成铵盐溶解在体系中，干燥过程中伴随氨的丢失，树脂重新变成了耐水不溶于水的丙烯酸树脂。其他颜料，珠光粉和聚乙烯等未发生变化。本发明提供的防伪油墨可以通过凹版印刷、印滚印刷或印板印刷的方式制备印刷品。

以下为本发明具体实施例，需要注意的是本发明实施例使用的填料为：德国默克集团公司生产的默克牌珠光粉，粒径5-10μm；流平剂为：深圳市迪高化工有限公司生产的迪高410(C₃H₈N₂O)；消泡剂为：深圳市迪高化工有限公司生产的迪高850。水性丙烯酸树脂使用的是德国巴斯夫公司生产的JONCRYL 61。

实施例1

按如下重量比例备料：哑光粉10g；水性聚丙烯酸树脂30g；珠光粉5g，C₃H₈N₂O0.3g；润湿剂0.3g，消泡剂0.5g；水5g，乙醇10g。

在蔽光无尘车间，温度25℃，湿度65％，在反应釜中，先放入溶剂水和乙醇，再投入水性聚丙烯酸树脂，浸泡2小时，搅拌45分钟，待完全溶解后加入颜料，分散2500rad/min，30分钟，均匀后再加入珠光粉进行搅拌，然后依次加入流平剂、湿润剂和消泡剂，进行乳化45分钟，乳化剂的转速为2500rad/min，乳化完成后得到防伪油墨。油墨做好后，检测色相，粘度控制在50S，用3号察恩杯检测，固含量为30％，合格后用200目过滤布过滤，用塑料桶包装入库。

实施例2

按如下重量比例备料：哑光粉40g，水性聚丙烯酸树脂60g，珠光粉10g，C₃H₈N₂O3g，润湿剂3g，消泡剂3g，水10g，乙醇20g。

在蔽光无尘车间，温度27℃，湿度70％，在反应釜中，先放入溶剂水和乙醇，再投入水性聚丙烯酸树脂，浸泡2.5小时，搅拌45分钟，待完全溶解后加入颜料，分散2500rad/min，30分钟，均匀后再加入珠光粉进行搅拌，然后依次加入流平剂、湿润剂和消泡剂，乳化2500rad/min，45分钟，油墨做好后，检测色相，粘度控制在50～80S，用3号察恩杯检测，固含量为60％，合格后用200目过滤布过滤，用塑料桶包装入库。

实施例3

按如下重量比例备料：哑光粉20g，水性聚丙烯酸树脂45g，珠光粉8g，C₃H₈N₂O 1g，润湿剂1g，消泡剂1g，水8g，乙醇15g。

在蔽光无尘车间，温度25℃，湿度68％，在反应釜中，先放入溶剂水和乙醇，再投入水性聚丙烯酸树脂，浸泡2.5小时，搅拌45分钟，待完全溶解后加入颜料，分散2500rad/min，30分钟，均匀后再加入珠光粉进行搅拌，然后依次加入流平剂、湿润剂和消泡剂，乳化2500rad/min，45分钟，油墨做好后，检测色相，粘度控制在50～80S，用3号察恩杯检测，固含量为45％，合格后用200目过滤布过滤，用塑料桶包装入库。

实施例4

按如下重量比例备料：哑光粉25g，水性聚丙烯酸树脂45g，珠光粉7g，C₃H₈N₂O 2g，润湿剂2g，消泡剂2g，水7g，乙醇15g。

在蔽光无尘车间，温度25℃，湿度70％，在反应釜中，先放入溶剂水和乙醇，再投入水性聚丙烯酸树脂，浸泡2小时，搅拌40分钟，待完全溶解后加入颜料，分散2500rad/min，30分钟，均匀后再加入珠光粉进行搅拌，然后依次加入流平剂、湿润剂和消泡剂，乳化2500rad/min，45分钟，油墨做好后，检测色相，粘度控制在50～80S，用3号察恩杯检测，固含量为50％，合格后用200目过滤布过滤，用塑料桶包装入库。

实施例5

将这类防伪油墨在印刷纸后面涂布，胶印胚子位于印刷纸前面。通过凹版印刷，得到一种烟盒包装纸。印刷后表面抗摩擦，耐折叠，抗水性等指标符合要求。

以上对本发明提供的一种防伪油墨及其制备方法进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种防伪油墨，其特征在于，按重量份数计包括：

颜料10～40份；

水性连结料30～60份；

流平剂0.1～5份；

湿润剂0.1～5份；

溶剂5～30份；

其中所述颜料为哑光粉；所述水性连接料为水性聚丙烯酸树脂；所述防伪油墨的固含量为30wt％～60wt％。

2.根据权利要求1所述的防伪油墨，其特征在于，还包括消泡剂0.5～3份。

3.根据权利要求1所述的防伪油墨，其特征在于，所述哑光粉为：聚乙烯和六甲基二硅烷的混合粉末。

4.根据权利要求2所述的防伪油墨，其特征在于，所述哑光粉的粒径为0.1～9μm。

5.根据权利要求1所述的防伪油墨，其特征在于，所述流平剂为选自聚氨酯类树脂、丙烯酸类树脂或氟树脂中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的防伪油墨，其特征在于，所述湿润剂选自HLB值为4～7中的聚氧乙烯醚类化合物中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的防伪油墨，其特征在于，所述填料为珠光粉。

8.根据权利要求7所述的防伪油墨，其特征在于，所述珠光粉的粒径为：5-10μm。

9.一种权利要求1所述的防伪油墨的制备方法，其特征在于，包括：

a)将水性聚丙烯酸树脂溶解在溶剂中，得到连结料溶液；

b)将所述连结料溶液与颜料混合，分散均匀；

c)向所述步骤b)得到的溶液中依次加入填料、流平剂、湿润剂再进行乳化操作，得到防伪油墨。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤c)中乳化操作的乳化速度为2200～2600rad/min。