CN104231747A - 移印油墨及安全制品 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移印油墨及安全制品，该移印油墨包括重量百分比如下的各组分：连接料30-70%，红外吸收材料0.5-5%，着色剂5-15%，稀释剂10-40%，纳米级填料0-3%，固化剂10-30%，助剂0.1-2.5%，其中红外吸收材料为芳胺类有机化合物或双苝类有机化合物；上述组分均为透明组分。本发明防伪移印油墨配方科学、合理，其透明性和颜色纯度能满足叠印工艺的要求，能作为红、黄、蓝三基色油墨中的一种或多种通过叠印，在金属承印面上形成彩色防伪图案，简化了金属材质彩色防伪图案的移印过程，且叠印得到彩色防伪图案忠实于原稿颜色设计。

Description

移印油墨及安全制品

技术领域

本发明涉及油墨技术，尤其涉及一种移印油墨及安全制品。

背景技术

为丰富金属币（章）外观图案，增加观赏性，目前已通过移印方式实现了金属币（章）上印制彩色图案的制作，金属币（章）上的彩色图案一般通过套色印刷或叠印（利用红、黄、蓝三基色的叠印移印油墨）而成。同时，为增加移印油墨的防伪特性，提高金属币（章）的综合防伪性能，一些研究者尝试将具有防伪特征的移印油墨应用于金属币（章），希望在增加金属币（章）的审美效果的同时，增加金属币（章）的综合防伪性能。

例如公开号为CN101380161B的专利公开了一种感温变色油墨在贵金属币(章)上应用的工艺，该工艺的特点是将感温变色油墨同金属油墨在压印后的贵金属币上进行叠加彩印，经二次专色彩印，固化后真空塑封即制成具有温变防伪功效的金属币（章）。具体工艺包括：制菲林、制感光印版、油墨调配、两次彩印及固化和真空塑封，其中二次彩印具体是指将感温变色油墨、稀释剂按设定的重量百分比混合，利用移印设备对经一次彩印及固化后的贵金属币（章）进行二次彩印，即在已经形成的图案表面根据需要再次印刷感温变色油墨，提供温变防伪特性。此外，专利公开号为KR20030058346的专利还提供了一种用于硬币的具有良好光变效果及印刷适性的油墨组合物，该油墨包括重量百分含量为5-15%由液晶胆甾相有机硅树脂组成的透明光变颜料，85-90%连接料，0.1-0.3%气相二氧化硅等组分，使硬币具有设定的光变防伪特性。

目前使用的防伪移印技术中，各种防伪功能材料的添加会导致移印油墨的透明性及颜色纯度均受到严重影响，尤其是在金属币（章）承印面上的印刷，会严重影响图案的色彩效果，这也是目前采用移印技术在包括金属币（章）的小面积金属承印面上印制负载了防伪特征的图案时，通常选择专色油墨印刷，需在传统彩色移印工艺后，单独增加以防伪移印油墨为专色油墨的专色移印工艺，实现防伪移印油墨的印刷。这种工艺不仅增加了金属币制作的复杂性；而且在彩色移印工序结束后，在印制好的彩色图案上增加具有防伪移印油墨，仍然容易影响彩色图案的整体效果。

所以亟待一种在保证彩色图案清晰度的同时，能实现金属材质专业防伪的防伪油墨。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有防伪油墨制备彩色防伪金属币工艺复杂，还易影响彩色图案效果的问题，提出一种移印油墨，其透明性和颜色纯度能满足叠印工艺的要求，能作为红、黄、蓝三基色油墨中的一种或多种，能够直接通过叠印在金属承印面上形成彩色防伪图案，简化了金属材质彩色防伪图案的印制过程，且叠印得到彩色防伪图案忠实于原稿颜色设计。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种移印油墨，包括重量百分比如下的各组分：

连接料30-70%，红外吸收材料0.5-5%，着色剂5-15%，稀释剂10-40%，纳米级填料0-3%，固化剂10-30%，助剂0.1-2.5%，其中红外吸收材料为芳胺类有机化合物或双苝类有机化合物；上述组分均为透明组分。

进一步地，所述移印油墨在700-1500nm光谱区内存在最强吸收峰。

进一步地，所述芳胺类化合物可以为磷钼酸4,4′,4"-三(对二丁腈基氨基)苯基胺。

进一步地，所述双苝类化合物可以为N,N′-二苯基-3,4,13,14-四甲酰亚胺双苝。

进一步地，所述连接料黏度为2-6Pa.S/30℃。在具体实施方案中，所述连接料可以为透明性热固性树脂，所述树脂包括环氧树脂、丙烯酸树脂和聚氨酯树脂中的一种或多种。

进一步地，所述着色剂为有机颜料和/或树脂改性颜料制备物。

进一步地，所述有机颜料为喷墨用有机颜料。

进一步地，所述树脂改性颜料制备物包括丙烯酸树脂改性颜料制备物、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂改性颜料制备物中的一种或两种。

进一步地，所述树脂改性颜料制备物中颜料的重量百分比为50-80%。

进一步地，所述助剂为分散剂、消泡剂和附着力促进剂中的一种或多种。

进一步地，所述分散剂为嵌段共聚型高分子润湿分散剂。

进一步地，所述稀释剂为酯类、芳烃类、脂环酮等，包括但不限于乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲苯、三甲基苯、四甲基苯、异佛尔酮、丙二醇甲醚醋酸酯和环己酮等中的一种或多种。

进一步地，所述移印油墨为叠印油墨的基色油墨中的一种或多种。

本发明的另一个目的，还公开了一种安全制品，所述安全制品上具有利用移印油墨印制的安全信息。所述安全制品包括金属币、金属章或防伪币卡。

本发明的另一个目的，还公开了一种彩色防伪图案的印刷方法，包括采用所述移印油墨通过叠印在承印面上形成彩色防伪图案的方法。

进一步地，所述承印面为金属承印面。

本发明移印油墨的透明性和颜色能满足叠印工艺要求，且对金属材质具有良好的附着力，能直接作为红、黄、蓝三基色油墨中的一种或多种在金属承印面上形成彩色防伪图案，大大简化了金属材质防伪印刷工艺。而且该移印油墨作为三基色油墨的一种或多种，直接进行叠印完成印刷工艺，克服了现有技术在已印刷的彩色图案上再次印刷防伪油墨，影响图案整体效果的缺陷，采用本发明移印油墨叠印得到的彩色图案忠实于原稿颜色设计，同时还提高金属币的专业防伪水平。

附图说明

图1为本发明实施例1公开的移印油墨的红外光谱图。

具体实施方式

本发明公开了一种具有红外特征的移印油墨，该移印油墨包括重量百分比如下的各组分：

连接料30-70%，红外吸收材料0.5-5%，着色剂5-15%，稀释剂10-40%，纳米级填料0-3%，固化剂10-30%，助剂0.1-2.5%。

本发明移印油墨在700-1500nm光谱区内存在最强吸收峰，优选的在700-1200nm范围内存在最强吸收峰。

本发明移印油墨的防伪特性表现为在一定的红外区域具有设定的红外特征，是通过红外吸收材料表现出的预期的红外特性实现的。本发明提供的移印油墨中红外吸收材料的重量百分比为0.5-5%，优选的为0.5-4%，更优选的为1-3%。通过对红外吸收材料的选择，该油墨在近红外光谱区域内至少存在一个最强吸收峰，该吸收峰可表现为窄带吸收也可表现为宽幅吸收。本发明所采用的红外吸收材料为芳胺类有机化合物或双苝类有机化合物，在具体实施方案中，所述芳胺类化合物可以为磷钼酸4,4’,4"-三(对二丁腈基氨基)苯基胺；所述双苝类化合物可以为N,N’-二苯基-3,4,13,14-四甲酰亚胺双苝。移印油墨中如果红外吸收材料溶解度过高，易形成结晶，影响移印油墨的均匀性，进而影响移印图案清晰度；高溶解度的红外吸收材料还易导致移印图案的耐溶剂性能下降。为降低红外吸收材料在有机溶剂中的溶解度并提高图案的耐晒牢度，本发明选择芳胺类有机化合物或双苝类有机化合物，可以包括磷钼酸4,4’,4"-三(对二丁腈基氨基)苯基胺或同类材料、N,N’-二苯基-3,4,13,14-四甲酰亚胺双苝等材料。上述红外吸收材料均可商购或自制。例如，磷钼酸4,4’,4"-三(对二丁腈基氨基)苯基胺可以利用有机合成领域所熟知的卤代反应制备得到，具体的制备方法可以是：先使三氨基三苯胺与溴丁腈发生卤代反应，反应产物经硝酸银等氧化剂氧化，最后加入磷钼酸盐化，该制备产物中反离子为磷钼酸（杂多酸）。

此外，芳胺类有机化合物或双苝类有机化合物，例如磷钼酸4,4’,4"-三(对二丁腈基氨基)苯基胺和N,N’-二苯基-3,4,13,14-四甲酰亚胺双苝均为透明性红外材料，在提供红外特性的同时，不干扰移印彩色印刷。

为了使本发明移印油墨符合移印油墨透明性的要求，本发明所采用的各组分均为透明组分，以提供整体效果更能同时满足观赏和防伪识别的彩色图案。所述透明是指在可见光范围内具有良好的透明性。可以参考GB5211.17-88的方法对材料的遮盖力进行检测，透明度越高，其遮盖力值越低。

所述连接料黏度为2-6Pa.S/30℃，利于使移印油墨在金属材质上具有良好的附着性。本发明中所述连接料尤其可以为透明性热固性树脂，具有适当粘度，也称调墨油，以利于墨性的调整，满足油墨印品的附着力，所述热固性树脂包括环氧树脂、丙烯酸树脂和聚氨酯树脂中的一种或多种，在满足色彩效果和防伪功效的同时，保证移印油墨具有良好的附着力、干性及颜色的鲜艳性。

该移印油墨为溶剂挥发固化型油墨，为增强移印油墨与金属基材的附着力，油墨体系中需包含固化剂，固化剂可以为咪唑类、酸酐类、聚酯树脂、液体聚氨酯和多异氰酸酯中的一种或多种。可以使固化剂与连接料匹配形成双组份体系。在具体方案中，当连接料为环氧树脂时，固化剂包括可以选择咪唑类、酸酐类、聚酯树脂或液体聚氨酯固化剂等；当连接料为聚氨酯树脂和/或羟基丙烯酸树脂时，固化剂组分则可以为多异氰酸酯；当连接料主体为为环氧基丙烯酸树脂时，固化剂采用聚酯树脂或液体聚氨酯固化剂。

通常增加油墨中着色剂的含量会获得较为鲜艳的颜色，但是过高的着色剂添加量会导致移印油墨附着力的下降，所以本发明中所述着色剂的添加量为5-15%，优选的为6-12%。为确保移印油墨的鲜艳性最好使用透明着色剂。优选的，所述着色剂为颜料和/或树脂改性颜料制备物，着色剂可以通过商购得到，或者按照所公开记载的方法制备得到。所述有机颜料中，优选喷墨油墨中使用的有机颜料，以利于油墨颜色饱和度的提高，如BASF公司、克莱恩及其它公司提供的喷墨墨水用有机颜料。所述树脂改性颜料制备物中的载体树脂包括氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、松香、松香改性树脂、丙烯酸树脂中的一种或多种。在所制备的树脂改性颜料制备物中，载体树脂对颜料颗粒起到包覆作用，可以起到降低颜料表面能，防止颜料颗粒聚集，改进颜料颗粒润湿和分散性能的作用。在本发明中，所述树脂改性颜料制备物中颜料的重量百分比可以为50-80%。

所述纳米级填料在油墨中的添加量为0-3%，所述填料可以为纳米二氧化硅、纳米硫酸钡和纳米碳酸钙填料等中的一种或多种。所述填料为纳米级，以利于移印油墨的流变性和鲜艳性。填料有助于与连结料协同赋予移印油墨在印刷适性、印品色泽、耐物化性及油墨稳定性方面的优良特性。

所述助剂在油墨中的添加量为0.1-2.5%，优选的为0.5-1.5%。所述助剂可以为分散剂、消泡剂和附着力促进剂等油墨常规助剂中的一种或多种，以保证油墨良好的印刷适性。所述分散剂能够促进红外吸收材料及颜料在连接料体系中的润湿和分散，一般为嵌段共聚型高分子润湿分散剂，如毕克公司Disperbyk系列、巴斯夫公司Efka系列等任何可商购的分散剂，所述分散剂的添加量为0.5-1%。其他助剂均可按照油墨生产的常规技术选择和添加，在此不再详细描述。当油墨中包含多种助剂，在常规用量范围内进行调配，使助剂的总量满足以上范围即可。

所述稀释剂用以调节移印油墨体系粘度、干性及印刷适性，所述稀释剂添加量为10-40%，优选的为15-40%。所述稀释剂为酯类、芳烃类、脂环酮等，包括但不限于乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲苯、三甲基苯、四甲基苯、异佛尔酮、丙二醇甲醚醋酸酯和环己酮等中的一种或多种。

本发明所提供的具有红外特性的移印油墨的制备工艺包括以下步骤：将各组分称重、混合、研磨（例如球磨）即得到移印油墨，可以理解研磨和混合的先后顺序并没有特定限制。

本发明提供的移印油墨可以包括叠印油墨，尤其是适用于金属材质承印面的彩色防伪图案的叠印。油墨与承印面之间具有良好的结合度，是移印油墨的质量标准之一，一般以附着力表示。为了保证移印油墨与金属材质间的结合度，移印油墨与金属材质间的附着力应小于2级。附着力级别划分可参考标准GB/T9286-1998色漆和清漆漆膜的划格试验对油墨附着力进行测试，试验结果共分为六级，其中0级为切割边缘完全平滑，无脱落，1级为切口交叉处小于5%涂层脱落，2级为切口边缘有5%-15%涂层脱落，3级为有15-35%涂层脱落，4级为有35-65%涂层的脱落，5级为超过4级的脱落。本发明的移印油墨，通过对油墨的筛选和匹配，在满足印刷适性、物化性质以及防伪效果的同时，也能很好地满足与承印面、尤其是金属承印面之间的附着力要求。

根据防伪的实际需要，可以选择红、黄、蓝三基色中的一种或多种为上述移印油墨。实施移印过程中，选择当一种或两种基色墨采用所述移印油墨，其它采用普通移印基色油墨直接通过叠印工艺实现金属承印面上具有红外特征防伪图案的印刷，将该金属制品或其印刷区域置于红外检测仪下，印刷有一种或两种基色的区域显现出红外特性；当三种基色均采用所述移印油墨通过移印工艺实现金属材质表面红外吸收特性防伪图案的印刷，将金属材质置于红外检测仪下，整个印刷图案均显现出红外特性。

本发明还公开了一种安全制品，所述安全制品上具有利用所述移印油墨印制的安全信息，通过印刷图案整体效果的提升和特定的红外特性，提供了有效的防伪功能，即，该移印油墨的印刷提高了安全制品的仿冒难度。优选的，所述安全制品为金属制品，具体地，所述安全制品为金属币、金属章或防伪证卡（其上的局部金属材料设置或全部为金属材质）等。

本发明还公开了一种彩色防伪图案的印刷方法，包括采用所述移印油墨通过叠印在金属承印面上形成彩色防伪图案的方法。

本发明所说的彩色防伪图案，应理解为采用移印油墨在印刷区域内印制的内容，可以是任何形式的图形、文字、符号等，他们可提供对物品安全性的识别。

本发明提供的一种适合金属币（章）用具有红外特性的移印油墨，外观颜色鲜艳，红外吸收强度高，在可见光范围内透明性良好。通过红外材料的添加，它可在700-1500nm近红外区至少具有一个强吸收峰。该红外特性移印油墨能被设置为红、黄、蓝三基色油墨中的一种或多种，通过叠印在金属承印面上形成彩色防伪图案，既保证了彩色防伪图案的彩色外观效果，又增强了印品红外特征的专业防伪特征。

下面通过具体的实施例对本发明技术方案进行进一步说明：

实施例1

本实施例公开的移印油墨具有如表1所述重量百分比的各组分，其中连接料为环氧树脂（调墨油），粘度3.9Pa.S/30℃。着色剂微高丽品红4500J为以丙烯酸树脂为载体树脂的树脂改性颜料制备物，该树脂改性颜料制备物中颜料的重量百分比为50%。分散剂为Disperbyk163嵌段共聚物型高分子润湿分散剂（以下实施例相同）。该移印油墨的制备方法包括：称量、混合，在球磨仪中球磨2h，最后加入固化剂，搅拌即得到移印油墨，该移印油墨作为防伪叠印基色油墨红，能与常规的叠印基色油墨黄和叠印基色油墨蓝组成三基色油墨，用于金属币表面的叠印，得到具有红外特征防伪效果的彩色金属币。

表1实施例1移印油墨的组分

组分	重量（%）
		连接料	40
液体聚氨酯固化剂	10
		磷钼酸4,4’,4"-三(对二丁腈基氨基)苯基胺	5
微高丽品红4500J	8
		气相二氧化硅	1
异佛尔酮	25

三甲基苯	10
		Disperbyk163	1

该移印油墨外观颜色鲜艳，在可见光范围内透明度良好，移印油墨与金属币之间的附着力为0级。本实施例移印油墨中采用的红外吸收材料为磷钼酸4,4’,4"-三(对二丁腈基氨基)苯基胺，最大吸收峰位于1000nm附近，如图1所示。

本实施例所采用的红外吸收材料在酯类、酮类等强溶剂中的溶解度较低，且为透明性红外材料，在提供红外特性的同时，不干扰移印彩色印刷，采用该移印油墨移印得到的金属币的彩色图案清晰，能在红外检测器下实现鉴别或机读。

实施例2

本实施例公开的移印油墨具有如表2所述重量百分比的各组分，其中连接料为聚氨酯树脂，粘度约5.2Pa.S/30℃，固化剂为多异氰酸酯。油墨制作及印刷方法参照实施例1，该移印油墨作为叠印基色油墨蓝，能与常规的叠印基色油墨黄和叠印基色油墨红组成三基色油墨。

表2实施例2移印油墨的组分

组分	重量（%）
		连接料	45
多异氰酸酯	15
		乙酸丁酯	20.5
N,N’-二苯基-3,4,13,14四甲酰亚胺双苝	3
		Heliogen D7086颜料蓝	12
润湿分散剂	1
		消泡剂	0.5
Tego addbond LTH附着力促进剂	1
		纳米碳酸钙	2

该移印油墨外观颜色鲜艳，在可见光范围内透明度良好，移印油墨与金属承印面上之间的附着力为1。本实施例移印油墨中采用的红外吸收材料为N,N’-二苯基-3,4,13,14四甲酰亚胺双苝，最大吸收峰位于780nm附近，该红外吸收材料在酯类、酮类等强溶剂中的溶解度较低，且为透明性红外材料，在提供红外特性的同时，不干扰移印彩色印刷，能在红外检测器下实现鉴别或机读。

实施例3

本实施例公开的移印油墨具有如表3所述重量百分比的各组分，其中连接料为丙烯酸树脂，粘度约为3.0Pa.S/30℃，油墨制作及印刷方法参照实施例1，该移印油墨作为叠印基色油墨黄，能与常规的叠印基色油墨蓝和叠印基色油墨红组成三基色油墨。

表3实施例3移印油墨的组分

组分	重量（%）
		连接料	70
多异氰酸酯	12
		N,N’-二苯基-3,4,13,14四甲酰亚胺双苝	1
Ink Jet4GC VP颜料黄	7
		丙二醇甲醚醋酸酯	9
润湿分散剂	1

该移印油墨外观颜色鲜艳，在可见光范围内透明度良好，移印油墨与金属币之间的附着力为2。本实施例移印油墨中采用的红外吸收材料为N,N’-二苯基-3,4,13,14四甲酰亚胺双苝，最大吸收峰位于780nm附近，能在红外检测器下实现鉴别或机读。

实施例4

分别采用实施例1-3所述的移印基色油墨红、移印基色油墨黄和移印基色油墨蓝作为移印用三基色油墨，在金属币表面移印彩色图案，该图案能在红外检测器下实现鉴别或机读，该金属币在红外检测器下显现的红外特征是三基色油墨中红外吸收材料累加的结果。所述三种基色油墨为金属币提供红外防伪特性的同时，保证彩色图案的整体效果，忠实于原稿颜色设计。

本发明不局限于上述实施例所记载的移印油墨及安全制品，各组分添加量的改变均在本发明的保护范围之内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (18)

1.一种移印油墨，其特征在于，包括重量百分比如下的各组分：

连接料30-70%，红外吸收材料0.5-5%，着色剂5-15%，稀释剂10-40%，纳米级填料0-3%，固化剂10-30%，助剂0.1-2.5%，其中红外吸收材料为芳胺类有机化合物或双苝类有机化合物；上述组分均为透明组分。

2.根据权利要求1所述移印油墨，其特征在于，所述移印油墨在700-1500nm光谱区内存在最强吸收峰。

3.根据权利要求1或2所述移印油墨，其特征在于，所述芳胺类化合物为磷钼酸4,4’,4"-三(对二丁腈基氨基)苯基胺。

4.根据权利要求1或2所述移印油墨，其特征在于，所述双苝类化合物为N,N’-二苯基-3,4,13,14-四甲酰亚胺双苝。

5.根据权利要求1或2所述移印油墨，其特征在于，所述连接料黏度为2-6Pa.S/30℃。

6.根据权利要求1或5所述移印油墨，其特征在于，所述连接料为透明性热固性树脂，包括环氧树脂、丙烯酸树脂和聚氨酯树脂中的一种或多种。

7.根据权利要求1或2所述移印油墨，其特征在于，所述着色剂为有机颜料和/或树脂改性颜料制备物。

8.根据权利要求7所述移印油墨，其特征在于，所述树脂改性颜料制备物包括丙烯酸树脂改性颜料制备物、氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂改性颜料制备物中的一种或两种。

9.根据权利要求7或8所述移印油墨，其特征在于，所述树脂改性颜料制备物中颜料的重量百分比为50-80%。

10.根据权利要求1、2或6所述移印油墨，其特征在于，所述固化剂为咪唑类、酸酐类、聚酯树脂、液体聚氨酯和多异氰酸酯中的一种或多种。

11.根据权利要求1或2所述移印油墨，其特征在于，所述助剂为分散剂、消泡剂和附着力促进剂中的一种或多种。

12.根据权利要求11所述移印油墨，其特征在于，所述分散剂为嵌段共聚型高分子润湿分散剂。

13.根据权利要求1或2所述移印油墨，其特征在于，所述稀释剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲苯、三甲基苯、四甲基苯、异佛尔酮、丙二醇甲醚醋酸酯和环己酮中的一种或多种。

14.根据权利要求1-13任意一项所述防伪移印油墨，其特征在于，所述移印油墨为叠印油墨的基色油墨中的一种或多种。

15.一种安全制品，其特征在于，所述安全制品上具有利用权利要求1-14任意一项所述移印油墨印制的安全信息。

16.根据权利要求15所述的安全制品，其特征在于，所述安全制品包括金属币、金属章或防伪证卡。

17.一种彩色防伪图案的印刷方法，其特征在于，包括采用权利要求1-14任意一项所述移印油墨通过叠印在承印面上形成彩色防伪图案的方法。

18.根据权利要求17所述彩色防伪图案的印刷方法，其特征在于，所述承印面为金属承印面。