CN110452580A - 一种具有特定谱线特征的防伪油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种具有特定谱线特征的防伪油墨及其制备方法，各个组分的重量份数比如下：多频谱有机稀土络合物发光颜料：20份‑30份；颜料：10份‑15份；连接料：20份‑60份；稀释剂：3份‑5份；填料：5份‑25份；助剂：3份‑5份。本发明中的具有特定谱线特征的防伪油墨接近无色，可以在各种发票、港澳通行证、护照、钞票、身份证、信用卡、彩票等印刷体上印刷各类肉眼不可见的隐形条码及图文，其隐蔽性强、保密性强、防伪力度高，可有效的防止复印、仿冒，识别操作简单、鉴别快捷，耐老化性强，便于推广。

Description

一种具有特定谱线特征的防伪油墨及其制备方法

技术领域

本申请涉及油墨技术领域，特别是涉及一种具有特定谱线特征的防伪油墨及其制备方法。

背景技术

当今社会经济高度发展，经济活动日益频繁，人们对物质的追求也不断增加，随之而来“仿造行业”发展也十分迅速。假冒、伪劣盛行给国家造成了巨大的损失，严重损害了人民的利益。

“仿造行业”的日益猖獗，仿造手段的日益先进化，常规的一、二级防伪技术很容易被伪造。例如，现有防伪油墨是在油墨中添加一些特定的物质，做成荧光油墨、光致变色油墨、温变油墨及磁性油墨等来印刷各种票据、商标，甚至钞票等，以防止其伪造。但这类技术目前已使用非常普遍，易仿制、保密性差、防伪力度低，所以亟待一种不易被仿制的三级防伪技术。

发明内容

本申请提供一种具有特定谱线特征的防伪油墨及其制备方法，以解决现有技术中的防伪油墨易仿制、保密性差、防伪力度低的问题。

一种具有特定谱线特征的防伪油墨，各个组分的重量份数比如下：

进一步地，所述颜料包括颜料和染料；其中，所述颜料包括有机颜料和/或无机颜料，其中，所述有机颜料包括偶氮颜料、酞青颜料以及色淀颜料中的一种或多种；所述无机颜料包括炭黑、铁蓝、铬黄、锌钡白、钛白、镉红、铬绿、群青以及金属颜料中的一种或多种。

进一步地，所述连接料包括酚醛树脂、醇酸树脂、聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂以及氨基树脂中的一种或多种。

进一步地，所述稀释剂包括低聚合亚麻油、植物油、矿物油、去离子水以及紫外线固化单体中的一种或多种。

进一步地，所述植物油至少包括蓖麻油、椰子油、花生油、茶油、豆油以及菜籽油中的一种。

进一步地，所述矿物油至少包括汽油、高沸点煤油以及润滑油中的一种。

进一步地，所述紫外线固化单体至少包括单官能度单体、双官能度单体以及多官能度单体中的一种。

进一步地，所述填料包括硫酸钡、滑石粉、氢氧化铝、胶质碳酸钙、蜡以及铝皂中的一种或多种。

进一步地，所述助剂包括增塑剂、撤粘剂、催干剂、冲淡剂、反胶化剂、防干剂、表面活性剂、防腐剂、消泡剂、引发剂、紫外线吸收剂以及润湿分散剂中的一种或多种。

一种具有特定谱线特征的防伪油墨的制备方法，包括：

先按各个组分的重量份数比，将多频谱有机稀土络合物发光颜料、颜料、连接料、稀释剂、填料、助剂进行混合，在混料桶中搅拌30min；然后在研磨机上进行研磨，直至颗粒尺寸不大于25μm，即可制得具有特定谱线特征的防伪油墨；其中，所述各个组分的重量份数比是指：

与现有技术相比，本申请包括以下优点：

本发明中的具有特定谱线特征的防伪油墨接近无色，可以在各种发票、港澳通行证、护照、钞票、身份证、信用卡、彩票等印刷体上印刷各类肉眼不可见的隐形条码及图文，其隐蔽性强、保密性强、防伪力度高，可有效的防止复印、仿冒，识别操作简单、鉴别快捷，耐老化性强，便于推广。

附图说明

图1是本发明中一种具有特定谱线特征的防伪油墨的制备方法的步骤流程图；

图2是多频谱有机稀土络合物发射光谱；

图3是稀土铕络合物发射光谱。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

一种具有特定谱线特征的防伪油墨，各个组分的重量份数比如下：

本实施例中各个组分的常规状态如下：多频谱有机稀土络合物发光颜料为固体粉末；颜料为不溶于水和油的固体粉末；连接料为粘稠状的液体；稀释剂为低粘度的液体；填料为固体粉末；助剂固体粉末或液体。

多频谱有机稀土络合物发光颜料是由稀土元素制成的。通常每一种稀土元素都具备特定波长的发射光谱和最大发射波长。采用稀土元素合成一种或二种以上的稀土有机络合物。稀土有机络合物的化学合成方法是通过稀土的发光离子(例如：铕、铽等)与特定的有机化合物配体用特殊的化学合成工艺反应，然后通过萃取、分离、提纯等过程，得到纯度极高的荧光级化合物。由合成的稀土有机络合物制成的发光颜料就具有了特定化学发光谱线特征，如谱图2，由图可以看出：稀土有机络合物的化学发光谱中有三个波峰。稀土络合物的配体数量、种类不同，发射光谱中波峰数量和对应的发射波长不同，相对峰值也不同，另外，可作为稀土有机络合物的配体的种类繁多，并且可自由组合，因此，稀土有机络合物的配体数量不同、种类不同其化学发光谱线不同，根据化学发光谱线很难破译复制出化学发光谱线，所以特定化学发光谱线特征使得多频谱有机稀土络合物发光颜料具有唯一性和保密性，使用含有多频谱有机稀土络合物发光颜料，按照上述组分的重量份数比制成的防伪油墨就能达到防伪的目的。

所述颜料包括颜料和染料；其中，所述颜料包括有机颜料和/或无机颜料，其中，所述有机颜料包括偶氮颜料、酞青颜料以及色淀颜料中的一种或多种；所述无机颜料包括炭黑、铁蓝、铬黄、锌钡白、钛白、镉红、铬绿、群青以及金属颜料中的一种或多种。颜料以微粒态着色，并不溶解，是油墨中最常用的色料。有机颜料色调鲜艳，着色力强，放干时间短，所以在油墨中应用较广，如偶氮系颜料、酞青系颜料、色淀系颜料；无机颜料耐光性、耐热性、耐溶剂性、隐蔽力均较好，如钛白、镉红、铬绿、群青等。染料在使用时配制成溶液，呈分子态着色，效果不如颜料。色料能给油墨以不同的颜色和色浓度，并使油墨具有一定的粘稠度和干燥性。

油墨按照干燥形式不同分为氧化结膜干燥、挥发干燥和紫外光固化干燥。所述连接料包括酚醛树脂、醇酸树脂、聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂以及氨基树脂中的一种或多种。连接料是油墨的主要成分之一，起分散色料和辅助料的媒介作用。紫外光固化干燥油墨连接料为预聚物，主要采用环氧丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、聚醚丙烯酸树脂、聚丙烯酸丙酯、不饱和聚酯树脂中的一种或多种树脂类型。

连接料具有一定的流动性，使油墨在印刷后形成均匀的薄层，干燥后形成有一定强度的膜层，并对颜料起保护作用，使其难以脱落。连结料对油墨的传递性、亮度、固着速度等印刷适性和印刷效果有很大影响，因此，选择合适的连接料是保证印刷良好的关键之一，要能根据包装材料、印刷要求等的不同，随时调整连结料的组成与配比。

所述稀释剂包括低聚合亚麻油、植物油、矿物油、去离子水以及紫外线固化单体中的一种或多种。所述植物油至少包括蓖麻油、椰子油、花生油、茶油、豆油以及菜籽油中的一种。所述矿物油至少包括汽油、高沸点煤油以及润滑油中的一种。常用的稀释剂有低聚合亚麻油、矿物油等。低聚合亚麻油易与油墨混合，作用柔和；矿物油稀释效果明显，但切忌过量，否则印刷效果不好。紫外光固化干燥油墨，所述紫外线固化单体至少包括单官能度单体、双官能度单体以及多官能度单体中的一种。稀释剂的作用是降低油墨粘度，防止发生剥膜现象，使油墨具有作业适性。

活性稀释剂也叫交联单体，是一种功能性单体，其在油墨中的作用是调节油墨的粘度、固化速度和固化膜性能。活性稀释剂结构上也含“C＝C”不饱和双键，可以是丙烯酰基、甲基丙稀酰基、乙烯基和烯丙基。鉴于丙烯酰基光固速度最快，因此目前使用的活性稀释剂大多是丙烯酸酯类单体。由于含有丙烯酰基的数量不同，可分为单官能度单体、双官能度单体以及多官能度单体，各类官能团活性稀释剂的释放效果和固化速度都不同。一般来说，官能度愈多，固化速度愈快，但稀释效果愈差。

UV油墨常用交联单体如下：

单官能度单体包括：IBOMA甲基丙烯酸异冰片酯、IBOA异冰片丙烯酸酯。

双官能度单体包括：TPGDA二缩三丙二醇二丙烯酸酯、HDDA己二醇二丙烯酸酯、PDDA邻苯二甲酸二甘醇二丙烯烯酸酯、NPGDA新戊二醇二丙烯酸酯、DPGDA二丙二醇二丙烯酸酯、NPGDA新戊二醇二丙烯酸酯、PO-NPGDA丙氧基化(2)新戊二醇二丙烯酸酯、BDDA 1,3-丁二醇二丙烯酸酯。

三官能度单体包括：PETA季戊四醇三丙烯酸酯、TMPTA三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、EO-TMPTA乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、PO-TMPTA丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。

多官能度单体包括：PETEA季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三羟基甲基丙烷四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、DPHA二季戊四醇六丙烯酸酯。

所述填料包括硫酸钡，滑石粉、氢氧化铝、胶质碳酸钙、蜡以及铝皂中的一种或多种。填料是一种调节油墨浓度的助剂，还能增加油墨膜层的厚度，改善其耐磨性，它不具着色力和遮盖力。通常将填料研碎成白色粉末使用。填料是白色、透明、半透明或不适明的粉状物质，其主要起充填作用，充填颜料部分，适当采用些填料，既可减少颜料用量，降低成本，又可调节油墨的性质，如稀稠、流动性等，也提高配方设计的灵活性。

所述助剂包括增塑剂、撤粘剂、催干剂、冲淡剂、反胶化剂、防干剂、表面活性剂、防腐剂、消泡剂、引发剂、紫外线吸收剂以及润湿分散剂中的一种或多种。助剂是在油墨制造以及印刷使用中，为改善油墨本身的性能而附加的一些材料。按基本组成配制的油墨，在某些特性方面仍不能满足要求，或者由于条件的变化，而不能满足印刷使用上的要求时，必须加入少量辅助材料来解决。助料有许多，如：干燥剂、防干燥剂、冲淡剂、撤粘剂、增塑剂等等。

助剂主要是用来改善油墨的性能，为液体或固体粉末。本实施例中采用的助剂主要包括增塑剂、撤粘剂、催干剂、冲淡剂、反干剂、表面活性剂、防腐剂、防沉剂、消泡剂、流平剂、蜡以及润湿分散剂中的一种或多种。

增塑剂：用于增加高分子物质塑性的助剂。增塑剂可使印膜柔软，也可增进对承印物面的粘附性。如印品印刷后就急于使用，则可在防伪油墨中采用蒸发较快的苯二甲酸二甲酯增塑剂。在照相凹版油墨(尤其是凹版印刷的塑料油墨)和柔性凸版油墨中加些增塑剂是有益的，用量一般为防伪油墨的1～2％。

撤粘剂：用以降低防伪油墨的粘稠度，从而增加防伪油墨流动性。在印刷过程中，往往由于防伪油墨的粘稠度过大和纸张质量欠佳而产生拉纸毛、掉版等现象。在这种情况下，除用减粘剂(即撤粘剂)减低防伪油墨的粘性外，有时还须加入稀释剂。减粘剂多以干性植物油、高沸点煤油、蜂蜡和硬脂酸铝炼制而成。

催干剂：用于加速防伪油墨结膜干燥的助剂。催干剂是由金属和有机酸或无机酸构成的金属皂类或盐类。其中，常用的金属有钴、锰、铅、锌、钙、铈、锆和锂；常用的有机酸有亚麻仁油酸、环烷酸、2-乙基己酸(简称辛酸或八碳酸)；常用的无机酸有硼酸。各种金属催干剂有各自的独特效果。

冲淡剂：用以冲淡防伪油墨的颜色，但基本不改变防伪油墨的粘性、流变性和印刷适性。

反干剂：俗称防干剂、防结皮剂、反干燥剂、抗氧化剂。当防伪油墨配方中采用了某些干性油料和某些无机颜料如铅铬黄、铁蓝等，由于这些材料易产生氧化聚合作用或具有催干作用，致使防伪油墨在存放过程中出现墨面结皮，有时甚至干固不能使用；在印刷过程中，氧化结膜干燥型油墨也有因停机时间过长而在机上结皮干固。为了克服这些问题，可在这类油墨中加入适量的抗氧化剂，以延缓干性油的氧化聚合。防伪油墨用的抗氧化剂多数属于强还原剂的酚类，例如邻苯二酚、β萘酚、丁子香酚(又名丁香油)、对苯二酚等。目前最常用的抗氧化剂是2,6-二特丁基-4-甲基酚。

防腐剂：用于容易发生酸败的水型油墨中的助剂。油墨中加入1％以下的酚类或酚的氯化衍生物，即可防止酸败和细菌孳生，也可使用缩酮一类的化合物。

流平剂和消泡剂均是用于改善油墨层的流平性，防止缩孔的产生，使墨膜表面平整，同时也增加了油墨印刷的光泽度。

分散剂能使防伪油墨中的颜料与连结料很好低润湿，使颜料在油墨中有很好的分散性，缩短油墨制造时的研磨时间；降低颜料的吸油量，以制造高浓度的油墨；防止油墨中颜料颗粒的凝聚合沉淀。分散剂一般是表面活性剂。表面活性剂：是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。其特点是：具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为疏水基团；亲水基团常为极性基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团；而疏水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂(包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂)、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂。

油墨中的颜料颗粒分散在液相的连结料中，实际上是一种悬浮体。悬浮体可以是稳定的，也可以是不稳定的。不稳定悬浮体，固体分散在流体中往往会产生一种沉淀现象，使分散体系受到破坏。稳定悬浮体可以保持很长时间。因此，这种分散相粒子分散在连结料体系中，要得到稳定的胶体分散体系，还要凭借两相界面的某种特殊物—表面活性剂来使体系稳定。

蜡主要作用是改变油墨的流变性、改善抗水性合印刷性能(如调节粘性)，减少蹭脏、拉纸毛等弊病，并可在干燥后的墨膜表面形成一光滑的蜡膜二提高印刷品的耐磨性等。在UV油墨中，蜡还起阻隔空气，减少氧阻聚作用，有利于表面固化。但在油墨中加入过量的蜡和选错蜡的品种，会降低油墨的光泽，破坏油墨转移性能，延长干燥时间。

本发明采用了多频谱有机稀土络合物发光颜料，该多频谱有机稀土络合物发光颜料是指能用高能激发产生特定谱线并被专用计算机进行信息分析鉴别的材料。当采用了一种或两种或者多种保密的多频谱有机稀土络合物发光颜料时，该防伪油墨就具备了相应的特定的化学发射光谱和最大发射波长，也就具有了唯一性和不可仿造性，达到防伪目的的最高要求。例如，最常使用的是一种稀土铕的多频谱有机稀土络合物发光颜料，它的化学发射光谱是有一尖峰的线谱，最大发射波长为618纳米，如谱图3，这些试验数据是通过“荧光分光光度仪”来检测的。

本发明中的具有特定谱线特征的防伪油墨接近无色，可以在各种发票、港澳通行证、护照、钞票、身份证、信用卡、彩票等印刷体上印刷各类肉眼不可见的隐形条码及图文，其隐蔽性强、保密性强、防伪力度高，可有效的防止复印、仿冒，识别操作简单、鉴别快捷，耐老化性强，便于推广。

如图1所示，一种具有特定谱线特征的防伪油墨的制备方法，包括：

步骤S10：先按各个组分的重量份数比，将多频谱有机稀土络合物发光颜料、颜料、连接料、稀释剂、填料、助剂进行混合，在混料桶中搅拌30min；

步骤S11：然后在研磨机上进行研磨，直至颗粒尺寸不大于25μm，即可制得具有特定谱线特征的防伪油墨；其中，所述各个组分的重量份数比是指：

实施例1

一种具有特定谱线特征的防伪油墨(胶印无色)的组分及组分比例如下：

制备方法如下：

先按上述各个组分的重量份数比，将多频谱有机稀土络合物发光颜料、颜料、连接料、稀释剂、填料、助剂进行混合，在混料桶中搅拌30min；然后在三辊研磨机上进行研磨(研磨时间大于24h)，直至颗粒尺寸不大于25μm，即可制得具有特定谱线特征的防伪油墨。

实施例2

一种具有特定谱线特征的防伪油墨(水性凹版金光红)的组分及组分比例如下:

制备方法如下：

先按上述各个组分的重量份数比，将多频谱有机稀土络合物发光颜料、颜料、连接料、稀释剂、填料、助剂进行混合，在混料桶中搅拌30min；然后在球磨机上进行研磨(球磨时间大于24h)，直至颗粒尺寸不大于25μm，即可制得具有特定谱线特征的防伪油墨。

实施例3

一种具有特定谱线特征的防伪油墨(胶印大红)的组分及组分比例如下：

制备方法如下：

先按上述各个组分的重量份数比，将多频谱有机稀土络合物发光颜料、颜料、连接料、稀释剂、填料、助剂进行混合，在混料桶中搅拌30min；然后在三辊研磨机上进行研磨(研磨时间大于24h)，直至颗粒尺寸不大于25μm，即可制得具有特定谱线特征的防伪油墨。

实施例4

一种具有特定谱线特征的防伪油墨(UV胶印大红)的组分及组分比例如下：

制备方法如下：

先按上述各个组分的重量份数比，将多频谱有机稀土络合物发光颜料、颜料、连接料、稀释剂、填料、助剂进行混合，在混料桶中搅拌30min；然后在三辊研磨机上进行研磨(研磨时间大于24h)，直至颗粒尺寸不大于25μm，即可制得具有特定谱线特征的防伪油墨。

以上对本申请所提供的一种具有特定谱线特征的防伪油墨及其制备方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种具有特定谱线特征的防伪油墨，其特征在于，各个组分的重量份数比如下：

2.根据权利要求1所述的一种具有特定谱线特征的防伪油墨，其特征在于，所述颜料包括颜料和染料；其中，所述颜料包括有机颜料和/或无机颜料，其中，所述有机颜料包括偶氮颜料、酞青颜料以及色淀颜料中的一种或多种；所述无机颜料包括炭黑、铁蓝、铬黄、锌钡白、钛白、镉红、铬绿、群青以及金属颜料中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种具有特定谱线特征的防伪油墨，其特征在于，所述连接料包括酚醛树脂、醇酸树脂、聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂以及氨基树脂中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种具有特定谱线特征的防伪油墨，其特征在于，所述稀释剂包括低聚合亚麻油、植物油、矿物油、去离子水以及紫外线固化单体中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的一种具有特定谱线特征的防伪油墨，其特征在于，所述植物油至少包括蓖麻油、椰子油、花生油、茶油、豆油以及菜籽油中的一种。

6.根据权利要求4所述的一种具有特定谱线特征的防伪油墨，其特征在于，所述矿物油至少包括汽油、高沸点煤油以及润滑油中的一种。

7.根据权利要求4所述的一种具有特定谱线特征的防伪油墨，其特征在于，所述紫外线固化单体至少包括单官能度单体、双官能度单体以及多官能度单体中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种具有特定谱线特征的防伪油墨，其特征在于，所述填料包括硫酸钡、滑石粉、氢氧化铝、胶质碳酸钙、蜡以及铝皂中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的一种具有特定谱线特征的防伪油墨，其特征在于，所述助剂包括增塑剂、撤粘剂、催干剂、冲淡剂、反胶化剂、防干剂、表面活性剂、防腐剂、消泡剂、引发剂、紫外线吸收剂以及润湿分散剂中的一种或多种。

10.一种具有特定谱线特征的防伪油墨的制备方法，其特征在于，包括：

先按各个组分的重量份数比，将多频谱有机稀土络合物发光颜料、颜料、连接料、稀释剂、填料、助剂进行混合，在混料桶中搅拌30min；然后在研磨机上进行研磨，直至颗粒尺寸不大于25μm，即可制得具有特定谱线特征的防伪油墨；其中，所述各个组分的重量份数比是指：