CN106634175A - 一种可实现外观具象立体图案效果的环保型磁性油墨 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种可实现立体外观图案效果的环保型磁性油墨，所述磁性油墨结合磁定向印版定向排列，形成立体图案：所述磁性油墨为逆磁性油墨，所述逆磁性油墨包括按重量份计的下列组分：10—95份成膜物质、在磁场中能逆磁场排列的含逆磁性物质的颜料1—25份和助剂1‑10份；所述在磁场中能逆磁场排列的含逆磁性物质的颜料以反光类颜料为基材，所述基材上附着有逆磁性物质。该磁性油墨不使用溶剂、其作出的图案外观特点为文字或图案具有凹凸感、可实现具象的特点。

Description

一种可实现外观具象立体图案效果的环保型磁性油墨
技术领域
本发明涉及一种可实现外观具象立体图案效果的环保型磁性油墨。
背景技术
磁性油墨(Magnetic Ink)的原理源於磁性记录技术，由於磁性印刷是一种在油墨中添加磁性物质(氧化铁粉)以进行印刷的特种油墨防伪印刷技术，并藉以完成磁性记录体的制作，使其具有所要求的特殊性能。上述起记录作用的磁性油墨很多应用于票据、人民币和身份证等的印刷，但对物体本身的外观没有任何影响。此外，目前使用较多的磁性油墨多含较高比例的有机溶剂，而有机溶剂在使用的过程中难免会出现因溶剂挥发造成污染的情形，不能实现环保的高度要求。传统的磁性油墨中，含有磁性颜料。该磁性颜料是在珠光颜料表面镀上铁的氧化物使磁性颜料具备铁的氧化物能够被磁铁吸引的特性，因此磁性油墨可以利用磁场对磁性颜料的定向排列而产生的奇妙立体印刷效果，已被广泛用于装饰领域。目前，已经应用的磁性油墨所呈现的立体效果为线条、几何图案或一些不规则的抽象立体图案，难以形成具有凹凸感的文字、图形等具象图案，且其呈现的效果特点是具有很强的光线游走效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可实现外观具象立体图案效果的环保型磁性油墨，该磁性油墨不使用溶剂、其作出的图案外观特点为文字或图案具有凹凸感、可实现具象的特点。
本发明提供的一种可实现立体外观图案效果的环保型磁性油墨，所述磁性油墨结合磁定向印版定向排列，形成立体图案：所述磁性油墨为逆磁性油墨，所述逆磁性油墨包括按重量份计的下列组分：
10—95份成膜物质、在磁场中能逆磁场排列的含逆磁性物质的颜料1—25份和助剂1-10份；
所述在磁场中能逆磁场排列的含逆磁性物质的颜料以反光类颜料为基材，所述基材上附着有逆磁性物质。
作为本发明进一步的改进，所述逆磁性油墨包括按重量份计的下列组分：
65-75份成膜物质、在磁场中能逆磁场排列的含逆磁性物质的颜料5-10份和助剂2-5份。
作为本发明进一步的改进，所述成膜物质包括树脂、油脂、橡胶、无机高分子材料，所述树脂为选自环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸和纤维素树脂中的一种或几种的混合物。
作为本发明进一步的改进，所述逆磁性物质为逆磁性金属，按质量百分数计，所述逆磁性金属的含量为5-12％。
作为本发明进一步的改进，按质量百分数计，所述颜料中逆磁性金属的含量为8％。
作为本发明进一步的改进，所述逆磁性金属粒径为3-18um；所述逆磁性金属为选自所述逆磁性金属为选自金、银、铜、铋、二氧化硅、氯化铝和/或锌中的一种或几种的混合物。
作为本发明进一步的改进，所述助剂包括流平剂、有机硅消泡剂和密着剂。
作为本发明进一步的改进，按质量百分数计，所述流平剂、有机硅消泡剂和密着剂的比例范围为(1-3)：(0.1-0.7)：(0.2-0.5)。
作为本发明进一步的改进，所述流平剂为选自有机硅流平剂和氟类流平剂中的一种或两种的混合物。
作为本发明进一步的改进，所述有机硅流平剂为丙烯酸改性有机硅流平剂；所述氟类流平剂为氟改性丙烯酸酯流平剂。
基本原理：逆磁性金属是使用化学的方法镀上一层铝、金、银和/或锌等单一或混合金属，使该颜料在磁场N/S的表面接触，在添加有该金属颜料的油墨/涂料时，令该金属颜料产生排斥并逆向排列，从而得到呈︵弧度突出的油墨/涂料的涂层效果。
磁定向印版通过形成磁场来影响磁性油墨里面磁性颜料的排列，其可以为磁铁；树脂的作用是用于形成膜状；反光材料类颜料为珠光颜料、铝颜料或玻璃颜料呈细小片状，具有很好的反光效果，反光类颜料包括但不限于珠光颜料、铝颜料、玻璃颜料；产生凹凸感是因为带有逆磁性物质的颜料，经过磁场的作用重新排布后形成凹凸的逆磁性颜料层，根据光线的反射原理最终呈现出具有强烈凹凸感的视觉效果。逆磁性金属中包括但不限于金、银、铜、铋、二氧化硅、氯化铝和/或锌中的一种或几种的混合物。
反光颜料通过化学的方法镀有逆磁性物质，镀的方法为水镀、电镀、离子镀、真空镀、化学镀及有关镀的方法。
逆磁性金属颜料中逆磁性金属的含量为5-12％，含量过低，逆磁性能力交底，含量过高则不宜附着；逆磁性金属颜料中逆磁性金属的含量优选8％，此时油墨使用时表面成膜效果良好，且附着力较强。流平剂的作用为促使油墨在干燥成膜过程中形成平整、光滑、均匀的涂膜。优选地，流平剂选择氟类流平剂，其主要成分为多氟化多烯烃，对树脂有很好的相容性和表面活性，有助于改善润湿性、分散性和流平性；进一步地优选氟改性丙烯酸酯流平剂。
本发明的优点还包括：固化速度快，节省能源消耗；不含溶剂，环保。施工方式适应于：丝印、喷涂、滚涂、淋涂、凹版印刷、胶印等多种施工方式,油墨的固化方式可采用：自干、热固化和光固化的方式。
附图说明
图1是：试验1的可实现外观具象立体图案效果的环保型磁性油墨的效果图。
图2是：试验2的可实现外观具象立体图案效果的环保型磁性油墨的效果图。
图3是：试验3的可实现外观具象立体图案效果的环保型磁性油墨的效果图。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明提供的一种可实现外观具象立体图案效果的环保型磁性油墨做进一步更详细的说明：
物质都是由分子组成的，分子是由原子组成的。原子核外的电子不停地做轨道运动与自旋运动，以及原子核的自旋，这都形成微观电流。每个微观电流相当于一个微小的载流线圈，因而具有一定的磁矩。大多数物质原子核的磁矩比电子磁矩小得多，可以忽略不计，故物质的磁性是以电子的磁矩，尤其是它的自旋磁矩起主要作用。物质的磁性本质常以原子或分子的等效磁矩(或叫做单元磁矩)和磁化强度来说明。
逆磁性物质在没有外界磁场时，原子中的磁矩互相抵消，原子的等效磁矩等于零，物质对外不显磁性。当有外磁场存在时，绕原子核旋转流也将有所改变，原子中原有磁矩的平衡状态受到破坏，每个原子中会出现一个不平衡的磁矩。根据楞次定律，这个电子受到磁力的作用，其角动量发生改变，即其旋转的角速度将有所改变，因而原子中的微观电不平衡的磁矩和外磁场方向相反，从而产生逆磁场排布的现象。因此，添加有含逆磁性物质的颜料油墨在磁场N/S的表面接触时，令颜料产生排斥并逆向排列，细小片状的颜料经过磁场的作用排列后，通过光线的反射作用从而呈︵弧度突出的凸起油墨涂层效果。。
试验1可实现外观具象立体图案效果的环保型磁性油墨，所述立体外观图案效果通过将磁性油墨与磁定向印版结合印刷实现：所述磁性油墨为逆磁性油墨，所述逆磁性油墨包括按重量份计的下列组分：
10份成膜物质、在磁场中能逆磁场排列的含逆磁性物质的颜料1份和助剂1份；
所述附着有逆磁性物质的颜料以反光类颜料为基材，所述基材上附着有逆磁性物质。
所述成膜物质包括树脂，所述树脂为选自环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸和纤维素树脂中的混合物，逆磁性物质为逆磁性金属，逆磁性金属为选自所述逆磁性金属为锌。含逆磁性金属的颜料粒径为3um。按质量百分数计，含逆磁性金属颜料中逆磁性金属的含量为5％。反光类材料包括珠光颜料。助剂包括流平剂、有机硅消泡剂和密着剂。按质量百分数计，流平剂、有机硅消泡剂和密着剂的比例范围为1：0.1：0.2。流平剂为选自有机硅流平剂和氟类流平剂的混合物。有机硅流平剂为丙烯酸改性有机硅流平剂；氟类流平剂为氟改性丙烯酸酯流平剂，如图1所示，图案呈向外凸出的球面立体效果。
试验2可实现外观具象立体图案效果的环保型磁性油墨，所述磁性油墨结合磁定向印版定向排列，形成立体图案：所述磁性油墨为逆磁性油墨，所述逆磁性油墨包括按重量份计的下列组分：
95份成膜物质、在磁场中能逆磁场排列的含逆磁性物质的颜料25份和助剂10份；
所述附着有逆磁性物质的颜料以反光类颜料为基材，所述基材上附着有逆磁性物质。
所述成膜物质包括油脂。逆磁性物质为逆磁性金属，逆磁性金属为选自所述逆磁性金属为选自金、银和铜的混合物。逆磁性金属颜料粒径为18um。按质量百分数计，含逆磁性金属颜料中逆磁性金属的含量为12％。
助剂包括流平剂、有机硅消泡剂和密着剂。按质量百分数计，流平剂、有机硅消泡剂和密着剂的比例范围为3：0.7：0.5。流平剂为选自有机硅流平剂。有机硅流平剂为丙烯酸改性有机硅流平剂，如图2所示，图案呈向外凸出的球面立体效果。
试验3可实现外观具象立体图案效果的环保型磁性油墨，所述磁性油墨结合磁定向印版定向排列，形成立体图案；：所述磁性油墨为逆磁性油墨，所述逆磁性油墨的颜料上附着有逆磁性物质，所述逆磁性油墨包括按重量份计的下列组分：
85份成膜物质、在磁场中能逆磁场排列的含逆磁性物质的颜料15份和助剂5份；
所述含逆磁性物质的颜料以反光类颜料为基材，所述基材上附着有逆磁性物质。
所述成膜物质包括橡胶。逆磁性物质为逆磁性金属，逆磁性金属为选自所述逆磁性金属为金。含逆磁性金属颜料粒径为7um。按质量百分数计，含逆磁性金属颜料中逆磁性金属的含量为8％。反光类颜料为铝颜料。
助剂包括流平剂、有机硅消泡剂和密着剂。按质量百分数计，流平剂、有机硅消泡剂和密着剂的比例范围为2：0.3：0.25。流平剂为选自有机硅流平剂和氟类流平剂的混合物。有机硅流平剂为丙烯酸改性有机硅流平剂；氟类流平剂为氟改性丙烯酸酯流平剂，如图3所示，图案呈向外凸出的球面立体效果。
实施例1
本发明提供的可实现外观具象立体图案效果的环保型磁性油墨，所述磁性油墨结合磁定向印版定向排列，形成立体图案：所述磁性油墨为逆磁性油墨，所述逆磁性油墨包括按重量份计的下列组分：
20份成膜物质、在磁场中能逆磁场排列的含逆磁性物质的颜料11份和助剂5份；
所述附着有逆磁性物质的颜料以反光类颜料为基材，所述基材上附着有逆磁性物质。反光类颜料为玻璃颜料。
所述成膜物质包括无机高分子材料。逆磁性物质为逆磁性金属，逆磁性金属为选自所述逆磁性金属为选自金。含逆磁性金属颜料粒径为11um。按质量百分数计，含逆磁性金属颜料中逆磁性金属的含量为11％。
助剂包括流平剂、有机硅消泡剂和密着剂。按质量百分数计，流平剂、有机硅消泡剂和磷酸酯密着剂的比例范围为2：0.2：0.3。流平剂为选自有机硅流平剂和氟类流平剂的混合物。有机硅流平剂为丙烯酸改性有机硅流平剂；氟类流平剂为氟改性丙烯酸酯流平剂。
实施例2
本发明提供的可实现外观具象立体图案效果的环保型磁性油墨，所述磁性油墨结合磁定向印版定向排列，形成立体图案：所述磁性油墨为逆磁性油墨，所述逆磁性油墨包括按重量份计的下列组分：
25份成膜物质、在磁场中能逆磁场排列的含逆磁性物质的颜料5份和助剂5份；
所述附着有逆磁性物质的颜料以反光类颜料为基材，所述基材上附着有逆磁性物质。反光类颜料为铝颜料。
所述成膜物质包括树脂，所述树脂为选自环氧树脂和聚氨酯的混合物。逆磁性物质为逆磁性金属，逆磁性金属为选自所述逆磁性金属为选自金和铜的混合物。含逆磁性金属颜料粒径为17um。按质量百分数计，含逆磁性金属颜料中逆磁性金属的含量为9％。助剂包括流平剂、有机硅消泡剂和密着剂。按质量百分数计，流平剂、有机硅消泡剂和密着剂的比例范围为2.2：0.6：0.25。流平剂为选自有机硅流平剂和氟类流平剂的混合物。有机硅流平剂为丙烯酸改性有机硅流平剂；氟类流平剂为氟改性丙烯酸酯流平剂。
实施例3
本发明提供的可实现外观具象立体图案效果的环保型磁性油墨，所述磁性油墨结合磁定向印版定向排列，形成立体图案：所述磁性油墨为逆磁性油墨，所述逆磁性油墨包括按重量份计的下列组分：
35份份成膜物质、在磁场中能逆磁场排列的含逆磁性物质的颜料2份和助剂2份；
所述附着有逆磁性物质的颜料以反光类颜料为基材，所述基材上附着有逆磁性物质。
所述成膜物质包括树脂，所述树脂为选自聚氨酯。逆磁性物质为逆磁性金属，逆磁性金属为选自所述逆磁性金属为选自银和铜的混合物。反光类颜料为珠光颜料。含逆磁性金属颜料粒径为4um。按质量百分数计，含逆磁性金属颜料中逆磁性金属的含量为8.2％。
助剂包括流平剂、有机硅消泡剂和密着剂。按质量百分数计，流平剂、有机硅消泡剂和密着剂的比例范围为1.3：0.17：0.25。流平剂为选自有机硅流平剂和氟类流平剂的混合物。有机硅流平剂为丙烯酸改性有机硅流平剂；氟类流平剂为氟改性丙烯酸酯流平剂。
实施例4
本发明提供的可实现外观具象立体图案效果的环保型磁性油墨，所述磁性油墨结合磁定向印版定向排列，形成立体图案：所述磁性油墨为逆磁性油墨，所述逆磁性油墨包括按重量份计的下列组分：
45份成膜物质、在磁场中能逆磁场排列的含逆磁性物质的颜料7份和助剂3份；
所述附着有逆磁性物质的颜料以反光类颜料为基材，所述基材上附着有逆磁性物质。
所述成膜物质包括树脂，所述树脂为选自丙烯酸和纤维素树脂的混合物。逆磁性物质为逆磁性金属，逆磁性金属为选自所述逆磁性金属为选自银。含逆磁性金属颜料粒径为10um。按质量百分数计，逆磁性金属颜料中逆磁性金属的含量为6％。
反光类颜料为玻璃颜料。助剂包括流平剂、有机硅消泡剂和密着剂。按质量百分数计，流平剂、有机硅消泡剂和密着剂的比例范围为1.3：0.1：0.2。流平剂为选自有机硅流平剂和氟类流平剂的混合物。有机硅流平剂为丙烯酸改性有机硅流平剂；氟类流平剂为氟改性丙烯酸酯流平剂。
实施例5
本发明提供的可实现外观具象立体图案效果的环保型磁性油墨，所述磁性油墨结合磁定向印版定向排列，形成立体图案：所述磁性油墨为逆磁性油墨，所述逆磁性油墨包括按重量份计的下列组分：
75份成膜物质、在磁场中能逆磁场排列的含逆磁性物质的颜料3份和助剂3份；
所述附着有逆磁性物质的颜料以反光类颜料为基材，所述基材上附着有逆磁性物质。
所述成膜物质包括树脂，所述树脂为选自环氧树脂。逆磁性物质为逆磁性金属，逆磁性金属为选自所述逆磁性金属为选自铜。含逆磁性金属颜料粒径为17um。按质量百分数计，含逆磁性金属颜料中逆磁性金属的含量为9％。反光类颜料为玻璃颜料。
助剂包括流平剂、有机硅消泡剂和密着剂。按质量百分数计，流平剂、有机硅消泡剂和密着剂的比例范围为3：0.1：0.2。流平剂为选自有机硅流平剂和氟类流平剂的混合物。有机硅流平剂为丙烯酸改性有机硅流平剂；氟类流平剂为氟改性丙烯酸酯流平剂。
实施例6
本发明提供的可实现外观具象立体图案效果的环保型磁性油墨，所述磁性油墨结合磁定向印版定向排列，形成立体图案：所述磁性油墨为逆磁性油墨，所述逆磁性油墨包括按重量份计的下列组分：
90份成膜物质、在磁场中能逆磁场排列的含逆磁性物质的颜料4份和助剂9份；
所述附着有逆磁性物质的颜料以反光类颜料为基材，所述基材上附着有逆磁性物质。
所述成膜物质包括树脂，所述树脂为选自环氧树脂和聚氨酯的混合物。逆磁性物质为逆磁性金属，逆磁性金属为选自所述逆磁性金属为锌。含逆磁性金属颜料粒径为5um。按质量百分数计，含逆磁性金属颜料中逆磁性金属的含量为7％。按质量百分数计，逆磁性金属颜料中逆磁性金属的含量为8％。助剂包括流平剂、有机硅消泡剂和密着剂。反光类颜料为珠光颜料。按质量百分数计，流平剂、有机硅消泡剂和密着剂的比例范围为1：0.7：0.2。流平剂为选自有机硅流平剂。有机硅流平剂为丙烯酸改性有机硅流平剂；氟类流平剂为氟改性丙烯酸酯流平剂。
实施例7
本发明提供的可实现外观具象立体图案效果的环保型磁性油墨，所述磁性油墨结合磁定向印版定向排列，形成立体图案：所述磁性油墨为逆磁性油墨，所述逆磁性油墨包括按重量份计的下列组分：
60份成膜物质、在磁场中能逆磁场排列的含逆磁性物质的颜料13份和助剂3份；
所述附着有逆磁性物质的颜料以反光类颜料为基材，所述基材上附着有逆磁性物质。
所述成膜物质包括树脂，所述树脂为选自纤维素树脂。逆磁性物质为逆磁性金属，逆磁性金属为选自所述逆磁性金属为选自锌。反光类颜料为铝颜料。含逆磁性金属颜料粒径为17um。按质量百分数计，含逆磁性金属颜料中逆磁性金属的含量为6％。助剂包括流平剂、有机硅消泡剂和密着剂。按质量百分数计，流平剂、有机硅消泡剂和密着剂的比例范围为3：0.1：0.2。流平剂为选自有机硅流平剂。有机硅流平剂为丙烯酸改性有机硅流平剂。
将上述实施例1-7的可实现图案外观立体化的磁性油墨分别对十个相同板材进行印刷，然后放在特定的磁场中进行定向排列，观察其成像效果见表1：表
1实施例1-7的逆磁性油墨印刷并定向成型效果及环保指数
逆磁性油墨效果 传统磁性油墨
实施例1 图案外凸立体，高光泽，环保 图案凹陷且不环保
实施例2 图案外凸立体，高光泽，环保 图案凹陷且不环保
实施例3 图案外凸立体，高光泽，环保 图案凹陷且不环保
实施例4 图案外凸立体，高光泽，环保 图案凹陷且不环保
实施例5 图案外凸立体，高光泽，环保 图案凹陷且不环保
实施例6 图案外凸立体，高光泽，环保 图案凹陷且不环保
实施例7 图案外凸立体，高光泽，环保 图案凹陷且不环保
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可实现立体外观图案效果的环保型磁性油墨，所述磁性油墨结合磁定向印版定向排列，形成立体图案；其特征在于：所述磁性油墨为逆磁性油墨，所述逆磁性油墨包括按重量份计的下列组分：
10—95份成膜物质、在磁场中能逆磁场排列的含逆磁性物质的颜料1—25份和助剂1-10份；
所述在磁场中能逆磁场排列的含逆磁性物质的颜料以反光类颜料为基材，所述基材上附着有逆磁性物质。
2.根据权利要求1所述的可实现立体外观图案效果的环保型磁性油墨，其特征在于所述逆磁性油墨包括按重量份计的下列组分：
65-75份成膜物质、在磁场中能逆磁场排列的含逆磁性物质的颜料5-10份和助剂2-5份。
3.根据权利要求1或2所述的可实现立体外观图案效果的环保型磁性油墨，其特征在于：所述成膜物质包括树脂、油脂、橡胶、无机高分子材料，所述树脂为选自环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸和纤维素树脂中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的可实现立体外观图案效果的环保型磁性油墨，其特征在于：所述逆磁性物质为逆磁性金属，按质量百分数计，所述逆磁性金属的含量为5-12％。
5.根据权利要求4所述的可实现立体外观图案效果的环保型磁性油墨，其特征在于：按质量百分数计，所述颜料中逆磁性金属的含量为8％。
6.根据权利要求4或5所述的可实现立体外观图案效果的环保型磁性油墨，其特征在于：所述逆磁性金属粒径为3-18um；所述逆磁性金属为选自所述逆磁性金属为选自金、银、铜、铋、二氧化硅、氯化铝和/或锌中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1或2所述的可实现立体外观图案效果的环保型磁性油墨，其特征在于：所述助剂包括流平剂、有机硅消泡剂和密着剂。
8.根据权利要求7所述的可实现立体外观图案效果的环保型磁性油墨，其特征在于：按质量百分数计，所述流平剂、有机硅消泡剂和密着剂的比例范围为(1-3)：(0.1-0.7)：(0.2-0.5)。
9.根据权利要求8所述的可实现立体外观图案效果的环保型磁性油墨，其特征在于：所述流平剂为选自有机硅流平剂和氟类流平剂中的一种或两种的混合物。
10.根据权利要求9所述的可实现立体外观图案效果的环保型磁性油墨，其特征在于：所述有机硅流平剂为丙烯酸改性有机硅流平剂；所述氟类流平剂为氟改性丙烯酸酯流平剂。
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