CN102964917B - 一种水性胶印防伪油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油墨技术领域，尤其涉及一种水性胶印防伪油墨及其制备方法，本发明的水性胶印防伪油墨，包括以下重量份的原料：25~35份自交联水性丙烯酸乳液、22~30份改性水性丙烯酸树脂、8~12份改性水性聚氨酯、15~20份荧光粉、0.2~0.8份有机硅消泡剂、2~4份非离子有机表面活性剂、1~3份水性增稠剂、1~5份阴离子表面活性剂、3~7份催干剂、3~7份水。本发明的水性胶印防伪油墨无毒无污染，在印刷过程中方不会释放VOC，对人体无害，有利于保护环境，且减少了VOC对印刷设备及印版的侵蚀，大大提高了印刷设备及印版的使用寿命。

Description

一种水性胶印防伪油墨及其制备方法

技术领域

 本发明涉及油墨技术领域，尤其涉及一种水性胶印防伪油墨及其制备方法。

背景技术

随着市场经济的发展，防伪技术越来越受到重视，其可以保护企业品牌、保护市场、保护广大消费者合法权益。防伪油墨是一种重要的防伪技术，而荧光油墨是一类在普通油墨中添加荧光材料，主要应用于印刷产品的防伪油墨，荧光油墨在紫外灯下可呈现红、绿、蓝等颜色荧光，适用于各类有价证券、票据、产品外包装、商标、装潢印刷。

目前，防伪油墨大都采用酚醛、醇酸等组分树脂作为主要连接料，此类防伪油墨在印刷过程中会释放对人体有害的苯酚、甲醛等VOC（挥发性有机气体），VOC不仅对人体健康存在很大的危害，对印刷设备及印版造成一定的侵蚀，降低了印刷设备及印版的使用寿命，而且VOC被公认为当今全球大气污染的主要污染源之一，弥漫在印刷车间空气中的低浓度VOC往往被直接排入大气，如果按照防伪油墨中有机溶剂所占比例为25%～35%计算，其直接排入大气环境的VOC数量极大，对环境造成较大污染。另外，VOC在空气中会形成爆炸性混合气体，生产作业环境的火灾爆炸危险性相当高，存在很大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种对人体无害、环保的水性胶印防伪油墨及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种水性胶印防伪油墨，包括以下重量份的原料：

自交联水性丙烯酸乳液          25~35份        

改性水性丙烯酸树脂            22~30份       

改性水性聚氨酯               8~12份      

荧光粉                        15~20份        

有机硅消泡剂                  0.2~0.8份      

非离子有机表面活性剂          2~4份      

水性增稠剂                   1~3份

阴离子表面活性剂             1~5份      

催干剂                        3~7份      

水                           3~7份。

优选的，一种水性胶印防伪油墨，包括以下重量份的原料：

自交联水性丙烯酸乳液          25~30份        

改性水性丙烯酸树脂            25~28份       

改性水性聚氨酯               9~11份      

荧光粉                        16~18份        

有机硅消泡剂                  0.3~0.6份      

非离子有机表面活性剂          2~3份      

水性增稠剂                   1~2份

阴离子表面活性剂             2~4份      

催干剂                        4~6份      

水                           4~6份。

更为优选的，一种水性胶印防伪油墨，包括以下重量份的原料：

自交联水性丙烯酸乳液          28~29份        

改性水性丙烯酸树脂            25.5~27.5份       

改性水性聚氨酯               10~11份      

荧光粉                        18~20份        

有机硅消泡剂                  0.5~0.6份      

非离子有机表面活性剂          3~4份      

水性增稠剂                   2~3份

阴离子表面活性剂             3~4份      

催干剂                        5~6份      

水                           5~6份。

其中，自交联水性丙烯酸乳液为MMA /St/ BA/ AA共聚乳液，为德国巴斯夫的SC-1970，外观呈乳白色，pH值为8.4±0.4，最低成膜温度MFFT为77±5℃，对塑料、金属和木材具有优异的附着力，以及极好的耐化学性能如优异的耐水、耐碱、耐酸醋和良好的水解稳定性，机械稳定性好，耐磨、耐刮伤和耐印痕，还具有优异的低温柔韧性，另外其快干、低VOC、不含APE，无毒且环保。

其中，改性水性丙烯酸树脂为MMA /St/ BA/ AA共聚树脂，为德国巴斯夫的Joncryl 690，浅黄色透明液体，固含：42±1%，pH值：7-8，能与水或醇、醚以任意比例互溶。改性水性丙烯酸树脂具有较好的光泽度、耐候性、耐化学品性和稳定性高，且无污染、无毒性、无刺激性和生产安全、价格便宜等优点，是一种低VOC的绿色环保型产品，使用安全、节省资源和能源，减少环境污染和公害。

其中，改性水性聚氨酯为翁开尔的H-58，外观为泛白泛蓝光乳液，粘度为14S±1S，固含(35±1)%，pH为7.0±1，光泽为42±2，吸水率为9.6%，光泽高，手感好，对橡胶，塑料具有良好的附着力，提供良好的柔韧性和耐低温性，耐热变黄性为三级，机械性能优良，无污染、安全可靠、相容性好。     

其中，所述荧光粉为荧光黄色粉、荧光红色粉、荧光蓝色粉中的任意一种。荧光粉为巴斯夫的荧光粉，颗粒细圆球状，易分散，98%的直径约20μm，其耐热性良好，最高承受温度为600℃，适合各种高温加工之处理，且具有良好的耐溶剂性，抗酸、抗碱、安定性高，没有色移性。其中，由荧光黄色粉制备的油墨为水性胶印黄墨，由荧光红色粉制备的油墨为水性胶印红墨，由荧光蓝色粉制备的油墨为水性胶印蓝墨。

其中，所述有机硅消泡剂为道康宁的DC65，可增强油墨的流平性，润湿性，耐磨性和滑性。

其中，所述非离子有机表面活性剂为德国迪高公司的tego wet 500，tego wet 500为具优异动态性能的基材润湿剂，具抑泡及脱泡作用，流动性佳，良好的再涂性及重印性，可改进各种基材和颜料表面的润湿作用，且无不良影响。

其中，所述水性增稠剂为聚氨酯增稠剂。聚氨酯增稠剂为阿克苏诺贝尔的PUR 2150，透明液体，密度为1060kg/m³，黏度为3000-4000mPa·s，pH4-7，含水量46-54%，PUR 2150溶解性好，可完全溶于水，其特别适用于当粘结材料为复合作用能力较弱的水性体系，它不含任何额外的有机溶剂，是一种低粘度的溶液，贮运及使用方便。

其中，所述阴离子表面活性剂为美国特洛伊公司的Troysol LAC，浅黄色液体，比重1040-1070kg/m³，固体含量48-52%，pH 5-8，低用量高效能，可提高油墨的展色性。

其中，所述催干剂为异丙醇。异丙醇为美国壳牌的IPA，无色透明具有乙醇气味的可燃性液体，沸点为82.4 ℃，熔点为-87.9℃，相对密度为0.7863，能溶于水、醇、醚、苯、氯仿等多数有机溶剂。

其中，一种水性胶印防伪油墨的制备方法，包括以下方法步骤：

a、将自交联水性丙烯酸乳液、改性水性丙烯酸树脂和改性水性聚氨酯按重量份搅拌均匀，搅拌时间为25~35min；

b、将荧光粉、有机硅消泡剂按重量份和步骤a中混匀的物料用低速搅拌，搅拌时间为25~35min；

c、将步骤b中混匀的物料在恒温38~43℃下研磨至细度在10微米以下；

d、将上述重量份的非离子有机表面活性剂、水性增稠剂      、阴离子表面活性剂、催干剂、水和步骤c中研磨后的物料搅拌均匀，搅拌时间为25~35min，制得水性胶印防伪油墨。

检测制得的水性胶印防伪油墨的各项技术指标，制得的水性胶印防伪油墨的检验方法为：采用刮板细度计测量细度，采用数字式粘度计测量黏度，采用YQM-1B油墨粘性仪测量黏性，采用pH测试仪测量pH值，采用达因笔测量表面张力，采用光电光泽仪测量光泽度，着色力测试方法：以定量标准白墨将试样和标样分别冲淡，对比冲淡后油墨的浓度，以百分数表示着色力。

本发明的有益效果为：本发明的一种水性胶印防伪油墨，采用自交联水性丙烯酸乳液、改性水性丙烯酸树脂和改性水性聚氨酯作为连接料，此连接料无毒无污染，在印刷过程中方不会释放VOC，对人体无害，有利于保护环境，且减少了VOC对印刷设备及印版的侵蚀，大大提高了印刷设备及印版的使用寿命；且自交联水性丙烯酸乳液和改性水性聚氨酯大大提高了油墨的机械性能，改性水性丙烯酸树脂增强了油墨的光泽度，产品质量好，实用性强。

本发明的制备方法简单，生产成本低，有利于普遍推广应用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1。

本实施例的一种水性胶印防伪油墨，包括以下重量份的原料：

29份自交联水性丙烯酸乳液、23份改性水性丙烯酸树脂、8份改性水性聚氨酯 、17份荧光黄色粉、0.3份有机硅消泡剂、2份非离子有机表面活性剂、1份聚氨酯增稠剂、1份阴离子表面活性剂、3份异丙醇、3份水。                           

本实施例的水性胶印防伪油墨的制备方法，包括以下方法步骤：

a、将自交联水性丙烯酸乳液、改性水性丙烯酸树脂和改性水性聚氨酯按重量份搅拌均匀，搅拌时间为25min；b、将上述重量份的荧光黄色粉、有机硅消泡剂和步骤a中混匀的物料用低速搅拌，搅拌时间为30min；c、将步骤b中混匀的物料用砂磨机在恒温38℃下研磨至细度在10微米以下；d、将上述重量份的非离子有机表面活性剂、聚氨酯增稠剂、阴离子表面活性剂、异丙醇、水和步骤c中研磨后的物料搅拌均匀，搅拌时间为30min，制得水性胶印荧光黄墨。

检测制得的水性胶印荧光黄墨的各项技术指标，各项性能测试指标如表1所示。

实施例2。

本实施例的一种水性胶印防伪油墨，包括以下重量份的原料：

30份自交联水性丙烯酸乳液、25份改性水性丙烯酸树脂、9份改性水性聚氨酯 、18份荧光黄色粉、0.4份有机硅消泡剂、3份非离子有机表面活性剂、2份聚氨酯增稠剂、2份阴离子表面活性剂、4份异丙醇、4份水。                           

本实施例的水性胶印防伪油墨的制备方法，包括以下方法步骤：

a、将自交联水性丙烯酸乳液、改性水性丙烯酸树脂和改性水性聚氨酯按重量份搅拌均匀，搅拌时间为26min；b、将上述重量份的荧光黄色粉、有机硅消泡剂和步骤a中混匀的物料用低速搅拌，搅拌时间为29min；c、将步骤b中混匀的物料用砂磨机在恒温39℃下研磨至细度在10微米以下；d、将上述重量份的非离子有机表面活性剂、聚氨酯增稠剂、阴离子表面活性剂、异丙醇、水和步骤c中研磨后的物料搅拌均匀，搅拌时间为31min，制得水性胶印荧光黄墨。

检测制得的水性胶印荧光黄墨的各项技术指标，各项性能测试指标如表1所示。

实施例3。

本实施例的一种水性胶印防伪油墨，包括以下重量份的原料：

28份自交联水性丙烯酸乳液、25.5份改性水性丙烯酸树脂、10份改性水性聚氨酯 、19份荧光红色粉、0.5份有机硅消泡剂、4份非离子有机表面活性剂、3份聚氨酯增稠剂、3份阴离子表面活性剂、5份异丙醇、4份水。                           

本实施例的水性胶印防伪油墨的制备方法，包括以下方法步骤：

a、将自交联水性丙烯酸乳液、改性水性丙烯酸树脂和改性水性聚氨酯按重量份搅拌均匀，搅拌时间为28min；b、将上述重量份的荧光红色粉、有机硅消泡剂和步骤a中混匀的物料用低速搅拌，搅拌时间为31min；c、将步骤b中混匀的物料用砂磨机在恒温40℃下研磨至细度在10微米以下；d、将上述重量份的非离子有机表面活性剂、聚氨酯增稠剂、阴离子表面活性剂、异丙醇、水和步骤c中研磨后的物料搅拌均匀，搅拌时间为32min，制得水性胶印荧光红墨。

检测制得的水性胶印荧光红墨的各项技术指标，各项性能测试指标如表1所示。

实施例4。

本实施例的一种水性胶印防伪油墨，包括以下重量份的原料：

30份自交联水性丙烯酸乳液、24份改性水性丙烯酸树脂、11份改性水性聚氨酯 、20份荧光红色粉、0.6份有机硅消泡剂、2份非离子有机表面活性剂、1份聚氨酯增稠剂、2份阴离子表面活性剂、6份异丙醇、6份水。                           

本实施例的水性胶印防伪油墨的制备方法，包括以下方法步骤：

a、将自交联水性丙烯酸乳液、改性水性丙烯酸树脂和改性水性聚氨酯按重量份搅拌均匀，搅拌时间为29min；b、将上述重量份的荧光红色粉、有机硅消泡剂和步骤a中混匀的物料用低速搅拌，搅拌时间为32min；c、将步骤b中混匀的物料用砂磨机在恒温41℃下研磨至细度在10微米以下；d、将上述重量份的非离子有机表面活性剂、聚氨酯增稠剂、阴离子表面活性剂、异丙醇、水和步骤c中研磨后的物料搅拌均匀，搅拌时间为35min，制得水性胶印荧光红墨。

检测制得的水性胶印荧光红墨的各项技术指标，各项性能测试指标如表1所示。

实施例5。

本实施例的一种水性胶印防伪油墨，包括以下重量份的原料：

31份自交联水性丙烯酸乳液、26份改性水性丙烯酸树脂、12份改性水性聚氨酯 、15份荧光蓝色粉、0.7份有机硅消泡剂、3份非离子有机表面活性剂、2份聚氨酯增稠剂、4份阴离子表面活性剂、6份异丙醇、7份水。                           

本实施例的水性胶印防伪油墨的制备方法，包括以下方法步骤：

a、将自交联水性丙烯酸乳液、改性水性丙烯酸树脂和改性水性聚氨酯按重量份搅拌均匀，搅拌时间为30min；b、将上述重量份的荧光蓝色粉、有机硅消泡剂和步骤a中混匀的物料用低速搅拌，搅拌时间为35min；c、将步骤b中混匀的物料用砂磨机在恒温42℃下研磨至细度在10微米以下；d、将上述重量份的非离子有机表面活性剂、聚氨酯增稠剂、阴离子表面活性剂、异丙醇、水和步骤c中研磨后的物料搅拌均匀，搅拌时间为34min，制得水性胶印荧光蓝墨。

检测制得的水性胶印荧光蓝墨的各项技术指标，各项性能测试指标如表1所示。

实施例6。

本实施例的一种水性胶印防伪油墨，包括以下重量份的原料：

32份自交联水性丙烯酸乳液、27份改性水性丙烯酸树脂、10份改性水性聚氨酯 、16份荧光蓝色粉、0.8份有机硅消泡剂、4份非离子有机表面活性剂、3份聚氨酯增稠剂、5份阴离子表面活性剂、5份异丙醇、5份水。                           

本实施例的水性胶印防伪油墨的制备方法，包括以下方法步骤：

a、将自交联水性丙烯酸乳液、改性水性丙烯酸树脂和改性水性聚氨酯按重量份搅拌均匀，搅拌时间为35min；b、将上述重量份的荧光蓝色粉、有机硅消泡剂和步骤a中混匀的物料用低速搅拌，搅拌时间为34min；c、将步骤b中混匀的物料用砂磨机在恒温43℃下研磨至细度在10微米以下；d、将上述重量份的非离子有机表面活性剂、聚氨酯增稠剂、阴离子表面活性剂、异丙醇、水和步骤c中研磨后的物料搅拌均匀，搅拌时间为33min，制得水性胶印荧光蓝墨。

检测制得的水性胶印荧光蓝墨的各项技术指标，各项性能测试指标如表1所示。

实施例1~实施例6制成的水性胶印防伪油墨的各项性能测试指标如表1。

表1

。

从实施例1~实施例6的各项性能测试指标可以看出，本发明制得的水性胶印防伪油墨的光泽度好，着色力佳，其各项指标均达国内外同类产品先进水平，产品质量好。

以上所述实施方式，只是本发明的较佳实施方式，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括本发明专利申请范围内。

Claims (9)

1.一种水性胶印防伪油墨，其特征在于：由以下重量份的原料组成：

自交联水性丙烯酸乳液       25~35份      

改性水性丙烯酸树脂            22~30份       

改性水性聚氨酯               8~12份      

荧光粉                      15~20份       

有机硅消泡剂                 0.2~0.8份      

非离子有机表面活性剂       2~4份      

水性增稠剂                   1~3份

阴离子表面活性剂              1~5份      

催干剂                      3~7份      

水                           3~7份。

2.根据权利要求1所述的一种水性胶印防伪油墨，其特征在于：由以下重量份的原料组成：

自交联水性丙烯酸乳液       25~30份      

改性水性丙烯酸树脂            25~28份       

改性水性聚氨酯               9~11份      

荧光粉                      16~18份       

有机硅消泡剂                 0.3~0.6份      

非离子有机表面活性剂       2~3份      

水性增稠剂                   1~2份

阴离子表面活性剂              2~4份      

催干剂                      4~6份      

水                           4~6份。

3.根据权利要求1所述的一种水性胶印防伪油墨，其特征在于：由以下重量份的原料组成：

自交联水性丙烯酸乳液       28~29份      

改性水性丙烯酸树脂            25.5~27.5份       

改性水性聚氨酯               10~11份      

荧光粉                      18~20份       

有机硅消泡剂                 0.5~0.6份      

非离子有机表面活性剂       3~4份      

水性增稠剂                   2~3份

阴离子表面活性剂              3~4份      

催干剂                      5~6份      

水                           5~6份。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的一种水性胶印防伪油墨，其特征在于：所述荧光粉为荧光黄色粉、荧光红色粉、荧光蓝色粉中的任意一种。

5.根据权利要求1~3任意一项所述的一种水性胶印防伪油墨，其特征在于：所述改性水性丙烯酸树脂为德国巴斯夫的Joncryl 690。

6.根据权利要求1~3任意一项所述的一种水性胶印防伪油墨，其特征在于：所述改性水性聚氨酯为翁开尔的H-58。

7.根据权利要求1~3任意一项所述的一种水性胶印防伪油墨，其特征在于：所述水性增稠剂为聚氨酯增稠剂。

8.根据权利要求1~3任意一项所述的一种水性胶印防伪油墨，其特征在于：所述催干剂为异丙醇。

9.权利要求1-8中任意一项所述的一种水性胶印防伪油墨的制备方法，其特征在于：包括以下方法步骤：

a、将自交联水性丙烯酸乳液、改性水性丙烯酸树脂和改性水性聚氨酯按重量份搅拌均匀，搅拌时间为25~35min；

b、将荧光粉、有机硅消泡剂按重量份和步骤a中混匀的物料用低速搅拌，搅拌时间为25~35min；

c、将步骤b中混匀的物料在恒温38~43℃下研磨至细度在10微米以下；

d、将上述重量份的非离子有机表面活性剂、水性增稠剂    、阴离子表面活性剂、催干剂、水和步骤c中研磨后的物料搅拌均匀，搅拌时间为25~35min，制得水性胶印防伪油墨。