CN106590174B - 一种可降解凹印uv防伪油墨及其在金银卡纸上的应用 - Google Patents

一种可降解凹印uv防伪油墨及其在金银卡纸上的应用 Download PDF

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Abstract

发明公开了一种金银卡纸上用可降解UV凹印防伪油墨，所述用UV凹印防伪油墨包括以下按重量百分数计算的组分：20%‑30%环氧大豆油丙烯酸酯；10%‑20%光变颜料；15%‑25%二丙二醇二丙烯酸酯；20%‑30%2‑苯氧基乙基丙烯酸酯；2%‑5%BP光引发剂；3%‑6%ITX光引发剂；8%‑10%胺类引发剂；1%‑3%助剂。所制备的单组分凹印UV防伪油墨使用时无溶剂，无有毒气体排放出来，环保无污染，固化后颜色随角度变色强、着色力好、流动度好，可以满足防伪油墨的要求。

Description

一种可降解凹印UV防伪油墨及其在金银卡纸上的应用
技术领域
本发明涉及油墨技术领域，具体地，本发明涉及一种凹印UV防伪油墨，还涉及其应用。
背景技术
市面上的凹印油墨主要为溶剂型的，其成分中都含有大量的有机溶剂，在施工时会有大量的有机溶剂挥发排放于空气中，对环境造成污染，不利于环保，尤其是苯类溶剂不利于操作人员的身体健康。有专利报道了UV凹印油墨，专利CN101486857公开了一种UV固化凹印油墨，其以碱溶性丙烯酸酯树脂、改性环氧丙烯酸酯树脂为主体树脂，与光引发剂、颜料、填料、稀释剂、助剂配置而成，所制备的UV凹印油墨干燥周期短、着墨性稳定、耐划痕性和耐酸碱性好。然而，这种UV凹印油墨仍然存在附着力不够、颜色效果不够好的缺点，没有防伪变色效果。
因此需寻求一种附着力好、具有防伪变色效果的可以降解的UV凹印油墨，以满足迫切需要提高的环保要求和防伪要求。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种无溶剂的环保型可以降解的UV凹印防伪油墨，所述UV凹印防伪油墨固化后花纹变色效果强、附着力好、流动度好，可以满足防伪油墨要求。
本发明的另一目的在于提供所述凹印UV防伪油墨的制备方法。
本发明的发明目的通过以下技术方案予以实现：
一种凹印UV防伪油墨，包括以下按重量百分数计算的组分：
环氧大豆油丙烯酸酯 20%-30%
光变颜料 10%-20%
二丙二醇二丙烯酸酯 15%-25%
2-苯氧基乙基丙烯酸酯 20%-30%
BP光引发剂 2%-5%
ITX光引发剂 3%-6%
胺类引发剂 8%-10%
助剂 1%-3%
本发明选用环氧大豆油丙烯酸酯为主体树脂，能赋予UV凹印防伪油墨较好生物降解性，同时可以体现较好的变色效果；二丙二醇二丙烯酸酯可提高油墨的干燥速度和对金银卡纸的附着力，2-苯氧基乙基丙烯酸酯可提供油墨的附着力和柔韧性，这两种活性单体的搭配使用，一方面能够降低体系粘度，另一方面能使立体油墨产生网状结构，进一步使其能牢牢地附着在金银卡纸表面，并且适当的交联密度有利于后期废弃后的降解；同时采用三种类别的光引发剂，利用这三种光引发剂的协同作用可确保UV交联过程快速、高效，防止不干；光变颜料的加入，赋予了油墨的光变防伪性，保证了油墨印刷后防伪变色油墨效果。
优选地，所述环氧大豆油丙烯酸酯为三官能度改性环氧丙烯酸酯。更优选地，所述三官能度改性环氧丙烯酸酯为台湾长兴化学工业（广东）有限公司的6265。
优选地，所述光变颜料为随角度变色颜料，更优选地，所述光变颜料为深圳市添金利颜料化工有限公司的红变绿变色龙颜料。
优选地，所述胺类引发剂为活性胺。
优选地，所述助剂包括有机硅消泡剂和有机硅流平剂。有机硅流平剂和有机硅消泡剂可提高印刷品的流平性和防止高速印刷时容易起泡等的不良状况。
所述凹印UV防伪油墨的制备方法，包括如下步骤：
S1.加入二丙二醇二丙烯酸酯，在搅拌速度为800～1000转/分钟的转速下加入环氧大豆油丙烯酸酯，再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌30～60分钟至溶解完全，降温至常温后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入2-苯氧基乙基丙烯酸酯、助剂、引发剂混合均匀，搅拌速度为800～1000转/分钟，搅拌5～15分钟；
S3.再降低转速到600～800转/分钟，加入光变颜料，搅拌10～20分钟，至搅拌均匀，搅拌均匀后用80目滤网过滤包装。
本发明还公开了所述凹印UV防伪油墨在金银卡纸上的应用。特别地，本发明所述UV凹印防伪油墨适用于烟包金银卡纸。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1）本发明选用环氧大豆油丙烯酸酯为主体树脂，能赋予UV凹印防伪油墨较好生物降解性，同时可以体现较好的定向变色效果；
2）二丙二醇二丙烯酸酯可提高油墨较快的干燥速度和对金银卡纸的附着力，2-苯氧基乙基丙烯酸酯可提供油墨的附着力和柔韧性，这两种活性单体的搭配使用，一方面能够降低体系粘度，另一方面能使立体油墨产生网状结构，进一步使其能牢牢地附着在金银卡纸表面，并且适当的交联密度有利于后期废弃后的降解；
3）同时采用三种类别的光引发剂，利用这三种光引发剂的协同作用可确保UV交联过程快速、高效，防止不干；适合凹印100～120米/分钟的高速印刷速度；
4）光变颜料的加入，赋予了油墨的光变防伪性，保证了油墨印刷后防伪变色油墨效果；
5）不需加入有机溶剂，由于在整个配方中都没有酮类、苯类、酯类、醇类等有机溶剂，所以在施工过程中就不存在有机溶剂的排放，达到环保要求。
具体实施方式
以下实施例和对比例所用原料型号如下：
环氧大豆油丙烯酸酯为台湾长兴化学工业（广东）有限公司的6265；
脂肪酸改性环氧丙烯酸酯为台湾长兴化学工业（广东）有限公司的622-100；
活性胺为台湾长兴化学工业（广东）有限公司的6430；
其他未特别指明型号的均为普通市售产品。
实施例1
S1.在搅拌桶中先加入二丙二醇二丙烯酸酯25公斤，在搅拌速度为800转/分钟的转速下加入环氧大豆油丙烯酸酯20公斤，再提高转速到1600转/分钟，搅拌60分钟至溶解完全，降温至常温后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入2-苯氧基乙基丙烯酸酯20公斤、流平剂0.5公斤、消泡剂0.5公斤，BP光引发剂3公斤，ITX光引发剂3公斤，活性胺光引发剂8公斤，边加边搅拌混合均匀,搅拌速度为1000转/分钟，搅拌5分钟；
S3.再降低转速到800转/分钟，加入光变颜料20公斤，搅拌10分钟，搅拌均匀后用80目滤网过滤包装。
实施例2
S1.在搅拌桶中先加入二丙二醇二丙烯酸酯18公斤，在搅拌速度为900转/分钟的转速下加入环氧大豆油丙烯酸酯22公斤，再提高转速到1700转/分钟，搅拌50分钟至溶解完全，降温至常温后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入2-苯氧基乙基丙烯酸酯30公斤、流平剂1.5公斤、消泡剂1.5公斤，BP光引发剂2公斤，ITX光引发剂4公斤，活性胺光引发剂9公斤，边加边搅拌混合均匀,搅拌速度为900转/分钟，搅拌10分钟；
S3.再降低转速到700转/分钟，加入光变颜料12公斤，搅拌15分钟，搅拌均匀后用80目滤网过滤包装。
实施例3
S1.在搅拌桶中先加入二丙二醇二丙烯酸酯15公斤，在搅拌速度为1000转/分钟的转速下加入环氧大豆油丙烯酸酯30公斤，再提高转速到1800转/分钟，搅拌30分钟至溶解完全，降温至常温后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入2-苯氧基乙基丙烯酸酯22公斤、流平剂1公斤、消泡剂1公斤，BP光引发剂5公斤，ITX光引发剂6公斤，活性胺光引发剂10公斤，边加边搅拌混合均匀,搅拌速度为800转/分钟，搅拌15分钟；
S3.再降低转速到600转/分钟，加入光变颜料10公斤，搅拌20分钟，搅拌均匀后用80目滤网过滤包装。
对比例1
S1.在搅拌桶中先加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯25公斤，在搅拌速度为800转/分钟的转速下加入环氧大豆油丙烯酸酯20公斤，再提高转速到1600转/分钟，搅拌60分钟至溶解完全，降温至常温后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入2-苯氧基乙基丙烯酸酯20公斤、流平剂0.5公斤、消泡剂0.5公斤，BP光引发剂3公斤，ITX光引发剂3公斤，活性胺光引发剂8公斤，边加边搅拌混合均匀,搅拌速度为1000转/分钟，搅拌5分钟；
S3.再降低转速到800转/分钟，加入光变颜料20公斤，搅拌10分钟，搅拌均匀后用80目滤网过滤包装。
对比例2
S1.在搅拌桶中先加入二丙二醇二丙烯酸酯18公斤，在搅拌速度为900转/分钟的转速下加入环氧大豆油丙烯酸酯22公斤，再提高转速到1700转/分钟，搅拌50分钟至溶解完全，降温至常温后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入季戊四醇四丙烯酸酯30公斤、流平剂1.5公斤、消泡剂1.5公斤，BP光引发剂2公斤，ITX光引发剂4公斤，活性胺光引发剂9公斤，边加边搅拌混合均匀,搅拌速度为900转/分钟，搅拌10分钟；
S3.再降低转速到700转/分钟，加入光变颜料12公斤，搅拌15分钟，搅拌均匀后用80目滤网过滤包装。
对比例3
S1.在搅拌桶中先加入二丙二醇二丙烯酸酯15公斤，在搅拌速度为1000转/分钟的转速下加入622-100脂肪酸改性环氧丙烯酸酯30公斤，再提高转速到1800转/分钟，搅拌30分钟至溶解完全，降温至常温后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入2-苯氧基乙基丙烯酸酯22公斤、流平剂1公斤、消泡剂1公斤，BP光引发剂5公斤，ITX光引发剂6公斤，活性胺光引发剂10公斤，边加边搅拌混合均匀,搅拌速度为800转/分钟，搅拌15分钟；
S3.再降低转速到600转/分钟，加入光变颜料10公斤，搅拌20分钟，搅拌均匀后用80目滤网过滤包装。
实施例和对比例所制备的UV防伪油墨均为米黄色，将所制备的UV防伪油墨涂覆于金银卡纸材料上，UV固化，考察UV防伪油墨的性能，其性能测试结果见表1。
性能检测方法如下：
附着力：按国标《GB9286-1988》通过对涂膜表面进行百格法测试；
着色力：按国标《GB/T 14624.2-2008》测试；
变色效果：观察凹印油墨，若正对油墨面目视能看到红色，倾斜45度角看能看到绿色则变色效果强；
粘度：用旋转粘度计测试；
光泽：按《GB/T 13217.2-2009》测试；
弯曲：按《GB T 1731-1993》 漆膜柔韧性测定法测试；
耐水：按《GB T 1733-1993》 漆膜耐水性测定法甲法测试；
耐乙醇：按500克/平方厘米力，99.6%酒精来回磨擦一个来回算一次，行程2~3厘米；
耐磨擦：用纸带测试仪按RCA175克力摩擦测试；
固含量：按国标《GB/T 1725-2007》测试；
生物降解性：按国标《GB/T 21801-2008》化学品快速生物降解性呼吸计量法试验和《GB/T 27850-2011》 化学品快速生物降解性通则标准测试判定。
表1 实施例和对比例所制备的凹印UV防伪油墨的检测结果
检测项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
附着力/级 0 0 0 0 1 1
着色力 100% 100% 100% 100% 100% 100%
变色效果 强 强 强 强 强 强
粘度（Pa·s/25℃） 600 500 800 700 600 850
光泽/60度 75 82 85 77 83 88
弯曲（mm） 1 1 1 2 2 1
耐水（小时） ≥48 ≥48 ≥48 ≥48 ≥48 ≥48
耐乙醇（次） ≥100 ≥100 ≥100 ≥100 ≥100 ≥100
耐磨擦（圈） ≥100 ≥100 ≥100 ≥100 ≥100 ≥100
固含量 ≥98 ≥98 ≥98 ≥98 ≥98 ≥98
生物降解性% ≥70 ≥70 ≥70 ≤40 ≤30 ≤20
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种凹印UV防伪油墨，其特征在于，包括以下按重量百分数计算的组分：
环氧大豆油丙烯酸酯20%-30%；
光变颜料10%-20%；
二丙二醇二丙烯酸酯15%-25%；
2-苯氧基乙基丙烯酸酯20%-30%；
BP光引发剂2%-5%；
ITX光引发剂3%-6%；
胺类引发剂8%-10%；
助剂1%-3%；
所述环氧大豆油丙烯酸酯为可降解的三官能度丙烯酸酯。
2.根据权利要求1所述凹印UV防伪油墨，其特征在于，所述光变颜料为随角度变色颜料。
3.根据权利要求1所述凹印UV防伪油墨，其特征在于，所述胺类引发剂为活性胺。
4.根据权利要求1所述凹印UV防伪油墨，其特征在于，所述助剂包括有机硅消泡剂和有机硅流平剂。
5.权利要求1至4任意一项权利要求所述凹印UV防伪油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.加入二丙二醇二丙烯酸酯，在搅拌速度为800～1000转/分钟的转速下加入环氧大豆油丙烯酸酯，再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌30～60分钟至溶解完全，降温至常温后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入2-苯氧基乙基丙烯酸酯、助剂、引发剂混合均匀，搅拌速度为800～1000转/分钟，搅拌5～15分钟；所引发剂为BP光引发剂、ITX光引发剂、胺类引发剂；
S3.再降低转速到600～800转/分钟，加入光变颜料，搅拌10～20分钟，至搅拌均匀，搅拌均匀后用80目滤网过滤包装。
6.权利要求1-4任意一项权利要求所述凹印UV防伪油墨在金银卡纸上的应用。
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