CN107189551A - 一种紫外光固化胶印荧光防伪油墨 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种紫外光固化胶印荧光防伪油墨，所述紫外光固化胶印荧光防伪油墨包括以下按重量百分数计算的组分：40%‑60%聚酯丙烯酸酯树脂；5%‑15%丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯酯单体；15%‑25%荧光防伪颜料；5%‑15%填料；1%‑2%助剂；8%‑12%光引发剂组合。所制备的单组分紫外光固化胶印荧光防伪油墨使用时无溶剂，无有毒气体排放，环保无污染，固化后颜色随不同防伪灯照射显示不同图案、着色力好、流动度好，可以满足防伪油墨的要求。

Description

一种紫外光固化胶印荧光防伪油墨
技术领域
本发明涉及油墨技术领域，具体地，本发明涉及一种紫外光固化胶印荧光防伪油墨及其制备方法和应用。
背景技术
市面上的胶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的紫外光固化胶印荧光防伪油墨，所述紫外光固化胶印荧光防伪油墨固化后在正常光源下无色透明，但在特定光源下会显示各种颜色花纹，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紫外光固化胶印荧光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：
一种紫外光固化胶印荧光防伪油墨，包括以下按重量百分数计算的组分：
聚酯丙烯酸酯树脂 40%-60%
丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯 5%-15%
荧光防伪颜料 15%-25%
填料 5%-15%
助剂 1%-2%
光引发剂组合 8%-12%。
优选地，所述聚酯丙烯酸酯树脂为四官能度。更优选地，所述四官能度聚酯丙烯酸酯为美国氰特公司的EBECRYL811。
优选地，所述丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯为中国台湾长兴化学工业（广东）有限公司的EM2251-TF，其不含甲苯溶剂。
优选地，所述荧光防伪颜料为红外变色颜料，近紫外变色防伪颜料，远紫外变色防伪颜料，更优选地，所述荧光防伪颜料为深圳市东方变色科技有限公司的红外变色颜料，近紫外变色防伪颜料，远紫外变色防伪颜料。这几种不同颜料具有不同波长的激发光，在激发光的照射下可发出耀眼的荧光，因此具有较佳的防伪效果。
优选地，所述助剂含有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。
优选地，所述光引发剂组合为TPO和大分子光引发剂2-羟基-2甲基-1-（4-甲基乙烯基-苯基）丙酮，这两种引发剂在油墨固化后的基本无气味残留。
所述紫外光固化胶印荧光防伪油墨的制备方法，包括如下步骤：
S1.加入丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯，在搅拌速度为800～1000转/分钟的转速下加入聚酯丙烯酸酯树脂，再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至溶解完全，降温至常温后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入荧光防伪颜料、填料、助剂，混合均匀，搅拌速度为800～1000转/分钟，搅拌5～15分钟；再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至分散均匀，细度≤10μm，降温至常温后再进行下一步；
S3.再降低转速到600～800转/分钟，加入光引发剂，搅拌10～20分钟，至搅拌完全溶解，然后用200目滤网过滤包装。
本发明还公开了所述紫外光固化胶印荧光防伪油墨在各种需要防伪的材料上的应用。特别地，本发明所述紫外光固化胶印荧光防伪油墨适用于高档烟酒包装防伪，药品防伪，食品包装防伪，票据防伪等。
采用上述技术方案后，本发明具有如下有益效果：
1）本发明选用四官能度聚酯丙烯酸酯树脂为主体树脂，能赋予本发明紫外光固化胶印荧光防伪油墨较好无色通透性和提高UV固化干燥速度，因此可以体现较好的荧光变色效果和高速印刷适性；
2）丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯固化时收缩性低，可提高油墨对各种需要防伪的材料的附着力，同时能够降低体系粘度，丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯还具有增进柔韧性，防止油墨层弯折时爆裂的问题，并且选用无苯型单体，降低气味，降低苯类溶剂的危害性，提高环保标准，可以达到烟包包装行业VOC最新标准，欧盟EN71 Part3、RoHS等标准；
3）同时采用TPO和大分子光引发剂，利用这两种光引发剂的协同作用可确保UV交联过程快速、高效，低气味；适合胶印100～120米/分钟的高速印刷速度；
4）荧光防伪颜料的加入，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：
聚酯丙烯酸酯树脂为美国氰特公司的EBECRYL811；
丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯为中国台湾长兴化学工业（广东）有限公司的EM2251-TF；
助剂中消泡剂为DOW CORNING 163光固化和辐射固化的消泡剂，助剂中流平剂为BYK333;
红外防伪荧光材料选用深圳市东方变色科技有限公司的三种荧光防伪颜料，分别是无色变红色的365nm近紫外防伪荧光颜料，无色变蓝色254nm远紫外防伪荧光颜料和无色变绿色的红外防伪荧光颜料；
其他未特别指明型号的均为普通市售产品，在其他实施例中还可加入本领域常规的助剂如香精等。
实施例1
S1.加入丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯酯10.5公斤，在搅拌速度为800转/分钟的转速下加入EBECRYL811聚酯丙烯酸酯树脂40公斤，再提高转速到1600转/分钟，搅拌40分钟至溶解完全，降温至常温后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入无色变红色的365nm近紫外防伪荧光颜料25公斤、8000目滑石粉15公斤、有机硅消泡剂0.5公斤和有机硅流平剂1公斤混合均匀，搅拌速度为800转/分钟，搅拌15分钟；再提高转速到1600转/分钟，搅拌40分钟至分散均匀，细度≤10μm，降温至2常温后在进行下一步；
S3.再降低转速到600转/分钟，加入TPO引发剂1公斤和大分子光引发剂2-羟基-2甲基-1-（4-甲基乙烯基-苯基）丙酮7公斤，搅拌20分钟，至搅拌完全溶解，然后用200目滤网过滤包装。
实施例2
S1.加入丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯酯15公斤，在搅拌速度为900转/分钟的转速下加入EBECRYL811聚酯丙烯酸酯树脂50公斤，再提高转速到1700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.在半成品中加入无色变蓝色的254nm远紫外防伪荧光颜料19公斤、8000目滑石粉5公斤、有机硅消泡剂0.5公斤和有机硅流平剂0.5公斤混合均匀，搅拌速度为900转/分钟，搅拌10分钟；再提高转速到1700转/分钟，搅拌30分钟至分散均匀，细度≤10μm，降温至常温后在进行下一步；
S3.再降低转速到700转/分钟，加入TPO引发剂2公斤和大分子光引发剂2-羟基-2甲基-1-（4-甲基乙烯基-苯基）丙酮8公斤，搅拌15分钟，至搅拌完全溶解，然后用200目滤网过滤包装。
实施例3
S1.加入丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯酯5公斤，在搅拌速度为1000转/分钟的转速下加入EBECRYL811聚酯丙烯酸酯树脂60公斤，再提高转速到1800转/分钟，搅拌20分钟至溶解完全，降温至常温后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入无色变绿色的红外外防伪荧光颜料15公斤、8000目滑石粉6公斤、有机硅消泡剂1公斤和有机硅流平剂1公斤混合均匀，搅拌速度为1000转/分钟，搅拌5分钟；再提高转速到1800转/分钟，搅拌20分钟至分散均匀，细度≤10μm，降温至常温后在进行下一步；
S3.再降低转速到800转/分钟，加入TPO引发剂3公斤和大分子光引发剂2-羟基-2甲基-1-（4-甲基乙烯基-苯基）丙酮9公斤，搅拌10分钟，至搅拌完全溶解，然后用200目滤网过滤包装。
对比例1
S1.加入己二醇二丙烯酸酯酯10.5公斤，在搅拌速度为800转/分钟的转速下加入EBECRYL811聚酯丙烯酸酯树脂40公斤，再提高转速到1600转/分钟，搅拌40分钟至溶解完全，降温至常温后得到半成品备用；
2.在半成品中加入无色变红色的365nm近紫外防伪荧光颜料25公斤、8000目滑石粉15公斤、有机硅消泡剂0.5公斤和有机硅流平剂1公斤混合均匀，搅拌速度为800转/分钟，搅拌15分钟；再提高转速到1600转/分钟，搅拌40分钟至分散均匀，细度合格，降温至常温后在进行下一步；
S3.再降低转速到600转/分钟，加入TPO引发剂1公斤和大分子光引发剂2-羟基-2甲基-1-（4-甲基乙烯基-苯基）丙酮7公斤，搅拌20分钟，至搅拌完全溶解，然后用200目滤网过滤包装。
对比例2
S1.加入丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯酯15公斤，在搅拌速度为900转/分钟的转速下加入环氧丙烯酸酯树脂50公斤，再提高转速到1700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.在半成品中加入无色变蓝色的254nm远紫外防伪荧光颜料19公斤、8000目滑石粉5公斤、有机硅消泡剂0.5公斤和有机硅流平剂0.5公斤混合均匀，搅拌速度为900转/分钟，搅拌10分钟；再提高转速到1700转/分钟，搅拌30分钟至分散均匀，细度合格，降温至常温后在进行下一步；
S3.再降低转速到700转/分钟，加入TPO引发剂2公斤和大分子光引发剂2-羟基-2甲基-1-（4-甲基乙烯基-苯基）丙酮8公斤，搅拌15分钟，至搅拌完全溶解，然后用200目滤网过滤包装。
对比例3
S1.加入丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯酯5公斤，在搅拌速度为1000转/分钟的转速下加入EBECRYL811聚酯丙烯酸酯树脂50公斤，再提高转速到1800转/分钟，搅拌20分钟至溶解完全，降温至常温后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入无色变绿色的红外外防伪荧光颜料15公斤、8000目滑石粉6公斤、有机硅消泡剂1公斤和有机硅流平剂1公斤混合均匀，搅拌速度为1000转/分钟，搅拌5分钟；再提高转速到1800转/分钟，搅拌20分钟至分散均匀，细度合格，降温至常温后在进行下一步；
S3.再降低转速到800转/分钟，加入ITX引发剂3公斤和改性氨光引发剂8.9公斤，油溶玫瑰香精0.1公斤，搅拌10分钟，至搅拌完全溶解，然后用200目滤网过滤包装。
实施例和对比例所制备的UV防伪油墨均为浅黄色，将所制备的UV防伪油墨涂覆于银卡纸材料上，UV固化后，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：
粘度：用旋转粘度计测试；
固含量：按国标《GB/T 1725-2007》测试；
细度：按国标《GB/T13217.3-2008》测试；
油墨粘性：按国标《GB/T14624.5-1993》检测；
油墨流动性 : 按《QB577-1983》检测；
附着力：按国标《GB9286-1988》通过对涂膜表面进行百格法测试；
颜色：按国标《GB9761-1988》通过对涂膜表面进行；
防伪变色效果：正常看无色，用365mn紫光灯，254mn紫光灯，红外灯照射，由无色变为对应红，兰，绿色为效果强。达到在特定光源下变色防伪效果；
柔韧性：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；
表1 实施例和对比例所制备的紫外光固化胶印荧光防伪油墨的检测结果
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 (8)

1.一种紫外光固化胶印荧光防伪油墨，其特征在于，包括以下按重量百分数计算的组分：
聚酯丙烯酸酯树脂 40%-60%
丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯 5%-15%
荧光防伪颜料 15%-25%
填料 5%-15%
助剂 1%-2%
光引发剂组合 8%-12%。
2.根据权利要求1所述紫外光固化胶印荧光防伪油墨，其特征在于，所述聚酯丙烯酸酯树脂为四官能度聚氨酯丙烯酸酯。
3.根据权利要求1所述紫外光固化胶印荧光防伪油墨，其特征在于，所述荧光防伪颜料为红外变色防伪颜料，近紫外变色防伪颜料，远紫外变色防伪颜料中的一种。
4.根据权利要求1所述紫外光固化胶印荧光防伪油墨，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.根据权利要求1所述紫外光固化胶印荧光防伪油墨，其特征在于，所述光引发剂组合为TPO引发剂和大分子光引发剂2-羟基-2甲基-1-（4-甲基乙烯基-苯基）丙酮。
6.根据权利要求1所述紫外光固化胶印荧光防伪油墨，其特征在于，所述填料包括8000目滑石粉。
7.权利要求1至6任意一项权利要求所述紫外光固化胶印荧光防伪油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.加入丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯酯，在搅拌速度为800～1000转/分钟的转速下加入聚酯丙烯酸酯树脂，再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至溶解完全，降温至常温后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入荧光防伪颜料、填料、助剂，混合均匀，搅拌速度为800～1000转/分钟，搅拌5～15分钟；再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至分散均匀，细度≤10μm，降温至常温后再进行下一步；
S3.再降低转速到600～800转/分钟，加入光引发剂组合，搅拌10～20分钟，至搅拌完全溶解，然后用200目滤网过滤包装。
8.权利要求1至6任意一项权利要求所述紫外光固化胶印荧光防伪油墨在防伪印刷上的应用。
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