CN105419485A - 一种防伪水性不可逆温变油墨及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于防伪印刷油墨领域，具体涉及一种防伪水性不可逆温变油墨及其制备方法，该油墨包括如下重量份的原料：水性丙烯酸树脂40-50份；二炔二醇类不可逆变色颜料20-30份；乳化剂1-2份；助溶剂5-10份；分散剂2-5份；消泡剂0.1-0.4份；水20-30份。其制备方法简单，其中使用到静态混合器，制得的油墨更加稳定。本发明提供的防伪水性不可逆温变油墨的主要溶剂为水、少量使用无毒有机助溶剂，是一种环境友好型油墨，具有较好的作业环境；本发明提供的油墨在适当的温度范围(比如50-70℃)能够不可逆的由蓝色变为红色，可防止不法分子将正品上的标签用加热方式撕下再用于假冒产品上，具有很好的防伪效果。

Description

一种防伪水性不可逆温变油墨及其制备方法
技术领域
本发明属于防伪印刷油墨领域，具体涉及一种防伪水性不可逆温变油墨及其制备方法。
背景技术
产品的防伪标签是消费者区别产品真假的重要依据，通常的防伪标签采用不干胶标签粘贴的形式附着在产品或产品的包装物上。目前在包装上通常采用的防伪手段，诸如：激光全息、数码查询、印刷防伪等。一定程度上提高了标识仿制的技术难度、增加了标识仿制的成本投入。但是这些防伪标签可以通过加热的方法从正品上完整的揭下，重复用于假冒伪劣产品上，给生产者和消费者带来损失。
温变油墨分为可逆和不可逆两种形式，目前专利报道可逆温变油墨较多，关于不可逆温变油墨鲜有报道。目前使用的温变颜料主要有三种类型：①无机物，加热分解产生颜色变化，一般不可逆，但是加热分解的温度高，在100度以上，然而标签采用加热方式揭下来在70度、甚至更低温度就能实现,因而使用无机温变颜料不能达到标签防转移的标准要求——防止热揭转移的目的。②液晶材料，液晶发生色变的温度很低，通常在30度以下就产生颜色变化，且颜色变化可逆，故也不能达到防转移的目的。③有机物，常见的有机物温变颜料有席夫碱类、偶氮类、结晶紫等，主要变色机理是分子异构变化产生变色现象，一般表现为可逆温变性质；目前文献报导中仅有少量有机物能够实现不可逆变色，二炔二醇类有机物是其中的一种，其变色温度与分子量大小有关。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种防伪水性不可逆温变油墨及其制备方法，该油墨在合适温度下能够由蓝色不可逆的转变为红色，可防止不法分子将正品上的标签用加热方式撕下再用于假冒产品上，从而实现防伪目的。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种防伪水性不可逆温变油墨，包括如下重量份的原料：水性丙烯酸树脂40-50份；二炔二醇类不可逆变色颜料20-30份；乳化剂1-2份；助溶剂5-10份；分散剂2-5份；消泡剂0.1-0.4份；水20-30份；
其中，所述二炔二醇类不可逆变色颜料的分子结构式如下：
m的取值在4-12之间。
所述二炔二醇类不可逆变色颜料可以使用文献报导的末端炔烃自偶联反应或改进的Hay偶联反应制备，比如，以CuI为催化剂、TMEDA为配体，DME为溶剂，炔醇化合物在鼓入氧气的作用下25-60℃反应12-24小时发生二聚反应(末端炔烃自偶联反应)，得到二炔二醇类不可逆变色颜料，具体反应方程式如下：
m取值在4-12之间，炔醇化合物为5-己炔-1-醇、6-庚炔-1-醇、7-辛炔-1-醇、8-壬炔-1-醇、9-癸炔-1-醇等。
上述二炔二醇类不可逆变色颜料在阳光或紫外光照射下转变成常温时较为稳定的分子间交联的共轭三烯化合物，该化合物含有自由基，当对其加热时(达到50℃以上)，该化合物转变为炔键和烯键交替的红色化合物，该红色化合物在温度降至室温时颜色保持不变。
在上述油墨配方的基础上，本发明还给出一种更佳的原料配比，包括如下重量份的原料：水性丙烯酸树脂40-45份；二炔二醇类不可逆变色颜料25-30份；乳化剂1.5-1.8份；助溶剂7.5-9.2份；消泡剂0.1-0.2份；水25-30份。
优选的，所述二炔二醇类不可逆变色颜料分子结构式中的m取值为5-8之间。当m值取5、6、7或8时，油墨的变色温度在50-70度之间，由蓝色不可逆的转变为红色，可以很好的达到防止加热揭标签的目的，即实现防伪目的。
具体的，所述的水溶性丙烯酸树脂可选择由以下两种树脂组成：平均分子量2500-3500的聚丙烯酸占所述水溶性丙烯酸树脂总质量的35-45％，平均分子量18000-20000的丙烯酸-苯乙烯共聚物占所述水溶性丙烯酸树脂总质量的55-65％。
具体的，所述助溶剂可为乙醇或丙醇。
具体的，所述分散剂可选用迪高Dispers740W或迪高Dispers750W。迪高Dispers740W和迪高Dispers750W均适用于水性涂料或油墨，有效防止难溶于水的有机颜料的沉降。
具体的，所述乳化剂可以为OP系列乳化剂，优选为OP-4、0P-7或0P-10乳化剂。
具体的，所述消泡剂为DF-126或DF-163水性消泡剂。DF-126及DF-163均为日常使用的高效水性消泡剂。
本发明还提供一种防伪水性不可逆温变油墨的制备方法，其具体内容为，将20-30重量份的二炔二醇类不可逆变色颜料放入5-10重量份的助溶剂中，所述二炔二醇类不可逆变色颜料的分子结构式为：
m的取值在4-12之间，
再向所述助溶剂中加入1-2重量份的乳化剂、2-5重量份的分散剂和0.1-0.4重量份的消泡剂，搅拌均匀得混合液一，取40-50重量份的水溶性丙烯酸树脂溶于20-30重量份的温水中得混合液二，将混合液一和混合液二于静态混合器中循环，循环至各原料混合均匀，得水包油的乳状油墨。
本发明提供的防伪水性不可逆温变油墨的主要溶剂为水、少量使用无毒有机助溶剂，是一种环境友好型油墨，具有较好的作业环境；本发明提供的油墨在适当的温度范围(比如50-70℃)能够不可逆的由蓝色变为红色，可防止不法分子将正品上的标签用加热方式撕下再用于假冒产品上，具有很好的防伪效果；本发明提供的制备方法中采用静态混合器取代一般的搅拌方式，得到分散体系更稳定。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的保护范围。本发明所使用的试剂，如无特殊规定，均为市售产品。
实施例1
一种防伪水性不可逆温变油墨，包括如下重量份的原料：
水性丙烯酸树脂40份；二炔二醇类不可逆变色颜料20份；乳化剂1份；助溶剂5份；分散剂2份；消泡剂0.1份；水20份。
其中所述的水溶性丙烯酸树脂可选择由以下两种树脂组成：平均分子量2500-3500的聚丙烯酸占35％，平均分子量18000-20000的丙烯酸-苯乙烯共聚物占65％；所述二炔二醇类不可逆变色颜料分子结构式中的m值为4；乳化剂为OP-4乳化剂；助溶剂为乙醇；分散剂为迪高Dispers740W；消泡剂为DF-126。
按照上述重量份数，取二炔二醇变色颜料溶于助溶剂中，加入OP-4乳化剂、分散剂和消泡剂搅拌均匀得混合液一，取水溶性丙烯酸树脂溶于40℃温水中得混合液二，将混合液一和混合液二于静态混合器循环充分，得水包油的乳状油墨。将油墨用适量的水稀释，采用丝网印刷在洁净标签的两端，油墨具有较好的附着力，变色灵敏度高，加热时其于46℃迅速由蓝色变为红色，降温至室温，红色保持不变。
实施例2。
一种防伪水性不可逆温变油墨，包括如下重量份的原料：
水性丙烯酸树脂45份；二炔二醇类不可逆变色颜料25份；乳化剂1份；助溶剂5份；分散剂2份；消泡剂0.1份；水25份。
其中所述的水溶性丙烯酸树脂可选择由以下两种树脂组成：平均分子量2500-3500的聚丙烯酸占35％，平均分子量18000-20000的丙烯酸-苯乙烯共聚物占65％；所述二炔二醇类不可逆变色颜料分子结构式中的m值为5；乳化剂为OP-10乳化剂；助溶剂为乙醇；为迪高Dispers740W；消泡剂为DF-126。
按照上述重量份数，取二炔二醇变色颜料溶于助溶剂中，加入OP-10乳化剂、分散剂和消泡剂，搅拌均匀得混合液一，取水溶性丙烯酸树脂溶于35℃温水中得混合液二，将混合液一和混合液二于静态混合器循环充分，得水包油的乳状油墨。将油墨用适量的水稀释，采用丝网印刷在洁净标签的两端，油墨具有较好的附着力，变色灵敏度高，加热时其于50℃迅速由蓝色变为红色，降温至室温，红色保持不变。
实施例3
一种防伪水性不可逆温变油墨，包括如下重量份的原料：
水性丙烯酸树脂45份；二炔二醇类不可逆变色颜料25份；乳化剂1份；助溶剂5份；分散剂2份；消泡剂0.1份；水25份。
其中所述的水溶性丙烯酸树脂可选择由以下两种树脂组成：平均分子量2500-3500的聚丙烯酸占35％，平均分子量18000-20000的丙烯酸-苯乙烯共聚物占65％；所述二炔二醇类不可逆变色颜料分子结构式中的m值为6；乳化剂为OP-7乳化剂；助溶剂为丙醇；为迪高Dispers740W；消泡剂为DF-126。
按照上述重量份数，取二炔二醇变色颜料溶于助溶剂中，加入OP-7乳化剂、分散剂和消泡剂，搅拌均匀得混合液一，取水溶性丙烯酸树脂溶于45℃温水中得混合液二，将混合液一和混合液二于静态混合器循环充分，得水包油的乳状油墨。将油墨用适量的水稀释，采用丝网印刷在洁净标签的两端，油墨具有较好的附着力，变色灵敏度高，加热时其于58℃迅速由蓝色变为红色，降温至室温，红色保持不变。
实施例4
一种防伪水性不可逆温变油墨，包括如下重量份的原料：
水性丙烯酸树脂50份；二炔二醇类不可逆变色颜料25份；乳化剂1份；助溶剂5份；分散剂2份；消泡剂0.1份；水30份。
其中所述的水溶性丙烯酸树脂可选择由以下两种树脂组成：平均分子量2500-3500的聚丙烯酸占45％，平均分子量18000-20000的丙烯酸-苯乙烯共聚物占55％；所述二炔二醇类不可逆变色颜料分子结构式中的m值为7；乳化剂为OP-10乳化剂；助溶剂为乙醇；为迪高Dispers750W；消泡剂为DF-126。
按照上述重量份数，取二炔二醇变色颜料溶于助溶剂中，加入OP-10乳化剂、分散剂和消泡剂，搅拌均匀得混合液一，取水溶性丙烯酸树脂溶于50℃温水中得混合液二，将混合液一和混合液二于静态混合器循环充分，得水包油的乳状油墨。将油墨用适量的水稀释，采用丝网印刷在洁净标签的两端，油墨具有较好的附着力，变色灵敏度高，加热时其于64℃迅速由蓝色变为红色，降温至室温，红色保持不变。
实施例5
一种防伪水性不可逆温变油墨，包括如下重量份的原料：
水性丙烯酸树脂45份；二炔二醇类不可逆变色颜料25份；乳化剂1.5份；助溶剂7.5份；分散剂3份；消泡剂0.2份；水25份。
其中所述的水溶性丙烯酸树脂可选择由以下两种树脂组成：平均分子量2500-3500的聚丙烯酸占35％，平均分子量18000-20000的丙烯酸-苯乙烯共聚物占65％；所述二炔二醇类不可逆变色颜料分子结构式中的m值为8；乳化剂为OP-10乳化剂；助溶剂为乙醇；为迪高Dispers740W；消泡剂为DF-163。
按照上述重量份数，取二炔二醇变色颜料溶于助溶剂中，加入OP-10乳化剂、分散剂和消泡剂，搅拌均匀得混合液一，取水溶性丙烯酸树脂溶于55℃温水中得混合液二，将混合液一和混合液二于静态混合器循环充分，得水包油的乳状油墨。将油墨用适量的水稀释，采用丝网印刷在洁净标签的两端，油墨具有较好的附着力，变色灵敏度高，加热时其于70℃迅速由蓝色变为红色，降温至室温，红色保持不变。
实施例6
一种防伪水性不可逆温变油墨，包括如下重量份的原料：
水性丙烯酸树脂40份；二炔二醇类不可逆变色颜料30份；乳化剂1.8份；助溶剂9.2份；分散剂5份；消泡剂0.1份；水30份。
其中所述的水溶性丙烯酸树脂可选择由以下两种树脂组成：平均分子量2500-3500的聚丙烯酸占35％，平均分子量18000-20000的丙烯酸-苯乙烯共聚物占65％；所述二炔二醇类不可逆变色颜料分子结构式中的m值为9；乳化剂为OP-10乳化剂；助溶剂为乙醇；为迪高Dispers750W；消泡剂为DF-163。
按照上述重量份数，取二炔二醇变色颜料溶于助溶剂中，加入OP-10乳化剂、分散剂和消泡剂，搅拌均匀得混合液一，取水溶性丙烯酸树脂溶于60℃温水中得混合液二，将混合液一和混合液二于静态混合器循环充分，得水包油的乳状油墨。将油墨用适量的水稀释，采用丝网印刷在洁净标签的两端，油墨具有较好的附着力，变色灵敏度高，加热时其于77℃迅速由蓝色变为红色，降温至室温，红色保持不变。
实施例7
与实施例6相比，实施例7的不同之处为m值为10，最终加热时其于83℃迅速由蓝色变为红色，降温至室温，红色保持不变。
实施例8
与实施例6相比，实施例8的不同之处为m值为11，最终加热时其于90℃迅速由蓝色变为红色，降温至室温，红色保持不变。
实施例9
与实施例6相比，实施例9的不同之处为m值为12，最终加热时其于96℃迅速由蓝色变为红色，降温至室温，红色保持不变。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防伪水性不可逆温变油墨，其特征在于，包括如下重量份的原料：水性丙烯酸树脂40-50份；二炔二醇类不可逆变色颜料20-30份；乳化剂1-2份；助溶剂5-10份；分散剂2-5份；消泡剂0.1-0.4份；水20-30份；
其中，所述二炔二醇类不可逆变色颜料的分子结构式如下：
m的取值在4-12之间。
2.根据权利要求1所述的一种防伪水性不可逆温变油墨，其特征在于，包括如下重量份的原料：水性丙烯酸树脂40-45份；二炔二醇类不可逆变色颜料25-30份；乳化剂1.5-1.8份；助溶剂7.5-9.2份；分散剂3-5份；消泡剂0.1-0.2份；水25-30份。
3.根据权利要求2所述的一种防伪水性不可逆温变油墨，其特征在于，所述二炔二醇类不可逆变色颜料分子结构式中的m取值为5-8之间。
4.根据权利要求1所述的一种防伪水性不可逆温变油墨，其特征在于，所述水溶性丙烯酸树脂由以下两种树脂组成：平均分子量2500-3500的聚丙烯酸占所述水溶性丙烯酸树脂总质量的35-45％，平均分子量18000-20000的丙烯酸-苯乙烯共聚物占所述水溶性丙烯酸树脂总质量的55-65％。
5.根据权利要求1所述的一种防伪水性不可逆温变油墨，其特征在于，所述助溶剂为乙醇或丙醇。
6.根据权利要求1所述的一种防伪水性不可逆温变油墨，其特征在于，所述分散剂为迪高Dispers740W或迪高Dispers750W。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种防伪水性不可逆温变油墨，其特征在于，所述乳化剂为OP系列乳化剂。
8.根据权利要求7所述的一种防伪水性不可逆温变油墨，其特征在于，所述乳化剂为OP-4、0P-7或0P-10乳化剂。
9.根据权利要求1至6任一项所述的一种防伪水性不可逆温变油墨，其特征在于，所述消泡剂为DF-126或DF-163水性消泡剂。
10.一种防伪水性不可逆温变油墨的制备方法，其特征在于，将20-30重量份的二炔二醇类不可逆变色颜料放入5-10重量份的助溶剂中，所述二炔二醇类不可逆变色颜料的分子结构式为：
m的取值在4-12之间，
再向所述助溶剂中加入1-2重量份的乳化剂、2-5重量份的分散剂和0.1-0.4重量份的消泡剂，搅拌均匀得混合液一，取40-50重量份的水溶性丙烯酸树脂溶于20-30重量份的温水中得混合液二，将混合液一和混合液二于静态混合器中循环，循环至各原料混合均匀，得水包油的乳状油墨。
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