CN113150617B - 一种防伪油墨及基于防伪油墨的防伪印刷工艺 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及油墨的领域，具体公开了一种防伪油墨及基于防伪油墨的防伪印刷工艺。一种防伪油墨，由包括水性聚氨酯、紫外荧光颜料、煅烧高岭土、聚丙烯酸钠、硅烷偶联剂、封闭型水性固化剂等原料制成；其印刷工艺包括以下步骤：S1、制备防伪油墨；S2、在丝网印版的一端倒入防伪油墨，用刮印刮板推动防伪油墨往丝网印版的另一端移动；S3、继续来回推动刮印刮板数次，使防伪油墨透过丝网印版上的网孔进入到承印物上形成丝印油墨层；S4、将承印物移动至温度为40‑45℃的环境中干燥20‑30min，然后取出冷却至室温后即可完成印刷工作。本申请的防伪油墨具有环保、附着牢度性能好以及耐热性能好的优点。

Description

一种防伪油墨及基于防伪油墨的防伪印刷工艺
技术领域
本申请涉及油墨的领域，更具体地说，它涉及一种防伪油墨及基于防伪油墨的防伪印刷工艺。
背景技术
防伪油墨是指具有防伪功能的油墨，常用于特种印刷等高端智能制造。其中，该油墨是由色料、连结料和油墨助剂组成，即在油墨连结料中加入特殊性能的防伪材料并经特殊工艺加工而成的特种印刷油墨。它之所以能防伪，是利用油墨中有特殊功能的色料和连结料来防伪的。
紫外荧光防伪油墨是防伪油墨的其中一种，其原理是在油墨中加入具有紫外光激发的可见荧光化合物，其在紫外光的作用下通过色彩的变化来达到实现真伪的辨别。
随着环保理念的逐步增强，水性紫外荧光防伪油墨是目前的一个研究热点，其不需要采用有机溶剂对连结料进行分散，能够有效降低紫外荧光防伪油墨的环境污染。但是，目前的水性紫外荧光防伪油墨普遍存在附着牢度低的问题，使得防伪油墨容易从承印物上脱落，影响水性紫外荧光防伪油墨的推广。
发明内容
为了改善现有水性紫外荧光防伪油墨的附着牢度低的问题，本申请提供一种防伪油墨及基于防伪油墨的防伪印刷工艺。
第一方面，本申请提供一种防伪油墨，采用如下的技术方案：
一种防伪油墨，由包括以下重量份的原料制成：
水性聚氨酯：40-60份
紫外荧光颜料：15-25份
煅烧高岭土：5-10份
聚丙烯酸钠：10-20份
硅烷偶联剂：3-6份
封闭型水性固化剂：4-8份。
通过采用上述技术方案，煅烧高岭土、聚丙烯酸钠以及硅烷偶联剂三者与上述其他原料共同配合制得水性防伪油墨，该水性防伪油墨不仅环保，而且具有较好的附着牢度和耐热等级，能够有效提高防伪油墨的实用性。
优选的，所述防伪油墨由包括以下重量份的原料制成：
水性聚氨酯：50-55份
紫外荧光颜料：18-22份
煅烧高岭土：8-10份
聚丙烯酸钠：15-20份
硅烷偶联剂：3-6份
封闭型水性固化剂：4-8份。
通过采用上述技术方案，当制备防伪油墨的各原料在上述范围时，所制得的防伪油墨的附着牢度性能进一步提高。
优选的，所述煅烧高岭土的粒度范围为4000-8000目。
通过采用上述技术方案，煅烧高岭土的粒度范围影响防伪油墨的附着牢度性能，当煅烧高岭土的粒度范围为4000-8000目时，防伪油墨的附着牢度进一步提高。
优选的，所述聚丙烯酸钠的粘度范围为400-600mPa.s。
通过采用上述技术方案，聚丙烯酸钠的粘度影响防伪油墨的附着牢度性能，当聚丙烯酸钠的粘度范围为400-600mPa.s时，防伪油墨的附着牢度进一步提高。
优选的，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的任意一种或几种的组合物。
通过采用上述技术方案，KH550、KH560、KH570均可提高聚丙烯酸钠与煅烧高岭土之间的相容性，使得聚丙烯酸钠能够对煅烧高岭土进行改性，从而使煅烧高岭土在水性聚氨酯连接料中的分散性能有效提高。
优选的，所述水性聚氨酯的粘度范围为70-80cps。
通过采用上述技术方案，水性聚氨酯的粘度影响防伪油墨的附着牢度性能，当水性聚氨酯的粘度范围为70-80cps时，防伪油墨的附着牢度进一步提高。
优选的，所述封闭型水性固化剂为水性封闭型异氰酸酯固化剂，所述水性封闭型异氰酸酯固化剂的粘度范围为250-350mPa.s。
通过采用上述技术方案，水性封闭型异氰酸酯固化剂的粘度范围为250-350mPa.s时，能够在较低的温度下完成防伪油墨的固化，有利于降低防伪油墨的使用成本。
第二方面，本申请提供一种基于防伪油墨的防伪印刷工艺，采用如下的技术方案：
一种基于上述任意一种防伪油墨的防伪印刷工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备防伪油墨：
将硅烷偶联剂加入聚丙烯酸钠中，搅拌均匀后，得到备用液；
往备用液中加入煅烧高岭土，搅拌均匀后得到改性煅烧高岭土；
将紫外荧光颜料加入水性聚氨酯中，搅拌至紫外荧光颜料均匀分散在水性聚氨酯中后再加入改性高岭土，继续搅拌均匀，最后加入封闭型水性固化剂，再次搅拌至封闭型水性固化剂均匀分散，即可得到防伪油墨；
S2、在丝网印版的一端倒入防伪油墨，用刮印刮板推动防伪油墨往丝网印版的另一端移动；
S3、继续来回推动刮印刮板数次，使防伪油墨透过丝网印版上的网孔进入到承印物上形成丝印油墨层；
S4、将承印物移动至温度为40-45℃的环境中干燥20-30min，然后取出冷却至室温后即可完成印刷工作。
通过采用上述技术方案，上述防伪油墨的印刷工艺具有步骤简单、印刷效率快的优点；同时采用上述防伪油墨与印刷工艺得到的产品具有较为牢固的防伪标签，且该防伪标签的耐热性能较好。
优选的，所述S1步骤中，往备用液中加入煅烧高岭土，搅拌均匀后，再以200-400rad/min的球磨速度球磨1-2h后得到改性煅烧高岭土。
通过采用上述技术方案，在改性煅烧高岭土增加球磨步骤后，防伪油墨的附着牢度以及耐热等级进一步提高。原因可能是在球磨的过程中，改性煅烧高岭土的性能发生了改变，从而使得采用其制得的防伪油墨的附着牢度以及耐热等级进一步提高。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、煅烧高岭土、聚丙烯酸钠以及硅烷偶联剂三者与上述其他原料共同配合制得水性防伪油墨，该水性防伪油墨不仅环保，而且具有较好的附着牢度和耐热等级，能够有效提高防伪油墨的实用性。
2、煅烧高岭土的粒度范围影响防伪油墨的附着牢度性能，当煅烧高岭土的粒度范围为4000-8000目时，防伪油墨的附着牢度进一步提高。
3、聚丙烯酸钠的粘度影响防伪油墨的附着牢度性能，当聚丙烯酸钠的粘度范围为400-600mPa.s时，防伪油墨的附着牢度进一步提高。
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
水性聚氨酯购于广州市凯佳化工有限公司，牌号为路博润；
紫外荧光颜料购于东莞市千色变新材料有限公司，型号YG-HL1，平均粒径5-7µm；
煅烧高岭土购于东莞市天粤粉体材料科技有限公司，型号SX-98；
聚丙烯酸钠购于广州市应泓化工有限公司；
封闭型水性固化剂购于东莞江兴实业有限公司，非离子型，粘度为250-350mPa.s，货号为JX-615H。
实施例
实施例1-4中防伪油墨的组成如下表1：
表1 实施例1-4中防伪油墨的组成
原料 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
水性聚氨酯 40 50 55 60
紫外荧光颜料 15 18 22 25
煅烧高岭土 5 8 10 10
聚丙烯酸钠 10 15 20 20
硅烷偶联剂 3 3 6 6
封闭型水性固化剂 4 4 8 8
实施例1
一种防伪油墨，其制备包括以下步骤：
（1）将硅烷偶联剂KH550加入粘度为200mPa.s的聚丙烯酸钠中，搅拌均匀后，得到备用液；
（2）往备用液中加入粒度为1000-2000目的煅烧高岭土，搅拌均匀后得到改性煅烧高岭土；
（3）将紫外荧光颜料加入粘度为20cps的水性聚氨酯中，搅拌至紫外荧光颜料均匀分散在水性聚氨酯中后再加入改性高岭土，继续搅拌均匀，最后加入封闭型水性固化剂JX-615H，再次搅拌至封闭型水性固化剂JX-615H均匀分散，即可得到防伪油墨；
其中，本实施例中，各原料的用量参照表1中的实施例1。
实施例2
一种防伪油墨，与实施例1的区别在于：
本实施例中，各原料的用量参照表1中的实施例2。
实施例3
一种防伪油墨，与实施例1的区别在于：
本实施例中，各原料的用量参照表1中的实施例3。
实施例4
一种防伪油墨，与实施例1的区别在于：
（1）步骤中的硅烷偶联剂KH550采用硅烷偶联剂KH570代替；
本实施例中，各原料的用量参照表1中的实施例4。
实施例5
一种防伪油墨，与实施例2的区别在于：
（1）步骤中粘度为200mPa.s的聚丙烯酸钠采用粘度为400mPa.s的聚丙烯酸钠代替。
实施例6
一种防伪油墨，与实施例2的区别在于：
（1）步骤中粘度为200mPa.s的聚丙烯酸钠采用粘度为600mPa.s的聚丙烯酸钠代替。
实施例7
一种防伪油墨，与实施例6的区别在于：
（2）步骤中粒度范围为1000-2000目的煅烧高岭土采用粒度范围为4000-6000目的煅烧高岭土代替。
实施例8
一种防伪油墨，与实施例7的区别在于：
（3）步骤中粘度为20cps的水性聚氨酯采用粘度为70cps的水性聚氨酯代替。
实施例9
一种防伪油墨，与实施例7的区别在于：
（3）步骤中粘度为20cps的水性聚氨酯采用粘度为80cps的水性聚氨酯代替。
实施例10
一种防伪油墨，与实施例9的区别在于：
（2）步骤中，往备用液中加入煅烧高岭土，搅拌均匀后，再以300rad/min的球磨速度球磨1.5h后得到改性煅烧高岭土。
上述实施例1-10中任意一种防伪油墨的印刷工艺包括以下步骤：
S1、制备防伪油墨；
S2、在丝网印版的一端倒入防伪油墨，用刮印刮板推动防伪油墨往丝网印版的另一端移动；
S3、继续来回推动刮印刮板数次，使防伪油墨透过丝网印版上的网孔进入到承印物上形成丝印油墨层；
S4、将承印物移动至温度为40-45℃的环境中干燥20-30min，然后取出冷却至室温后即可完成印刷工作。
对比例
对比例1
一种防伪油墨，与实施例2的区别在于：
（2）步骤中粒度范围为1000-2000目的煅烧高岭土采用等量的粒度范围为1000-2000目的高岭土代替。
对比例2
一种防伪油墨，与实施例2的区别在于：
（1）步骤中粘度为200mPa.s的聚丙烯酸钠采用等量的水代替。
对比例3
一种防伪油墨，与实施例2的区别在于：
（1）步骤中的硅烷偶联剂KH550采用等量的水代替。
检测方法/试验方法
附着牢度：参照国家标准GB/T 13217.7-2009《液体油墨附着牢度检验方法》对实施例1-10与对比例1-3中制得的防伪油墨在薄膜上的附着牢度进行测试，并将结果记录在下表2中。
耐热等级：参照国家标准GB/T 17001.1-2011《防伪油墨 第1部分：紫外激发荧光防伪油墨》进行检测，并将结果记录在下表2中。
相对荧光亮度：参照国家标准GB/T 17001.1-2011《防伪油墨 第1部分：紫外激发荧光防伪油墨》进行检测，并将结果记录在下表2中。
表2 防伪油墨性能检测
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
附着牢度/% 93.32 94.33 94.56 93.43 95.46
耐热等级/级 4 4 4 4 4
项目 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10
附着牢度/% 95.39 97.33 98.03 97.92 99.32
耐热等级/级 4 4 4 4 5
项目 对比例1 对比例2 对比例3
附着牢度/% 78.26 76.98 80.12
耐热等级/级 2 2 2
结合实施例2和对比例1-3并结合表2可以看出，当其他条件不变时，在本申请中煅烧高岭土、聚丙烯酸钠以及硅烷偶联剂三者的配合作用下，所制得的防伪油墨不仅具有较好的附着牢度，而且耐热等级优良。
结合实施例2与实施例5-6并结合表2可以看出，当改变聚丙烯酸钠的粘度时，防伪油墨的附着牢度性能发生变化；其中，当聚丙烯酸钠的粘度范围在400-600mPa.s的时候，防伪油墨的附着牢度进一步提高。原因可能是聚丙烯酸钠的粘度在该范围时，能够较好地分散至煅烧高岭土中，同时与煅烧高岭土的结合能力增强，使得煅烧高岭土能够均匀分散在水性聚氨酯连接料中。
结合实施例6-7并结合表2可以看出，当改变煅烧高岭土的粒度范围时，防伪油墨的附着牢度性能发生变化；其中，当煅烧高岭土的粒度范围在4000-6000目时，防伪油墨的附着牢度进一步提高。原因可能是在改粒度范围内的煅烧高岭土的活性好且分散性能好。
结合实施例7-9并结合表2可以看出，当改变水性聚氨酯的粘度时，防伪油墨的附着牢度性能发生变化，其中，当水性聚氨酯的粘度范围在70-80cps的时候，防伪油墨的附着牢度进一步提高。原因可能是水性聚氨酯的粘度在此范围内时，防伪油墨与承印物之间的粘结强度进一步增强的原因。
结合实施例9-10并结合表2可以看出，实施例9与实施例10的区别在于改性煅烧高岭土的制备方法不同，其中，实施例10中的改性煅烧高岭土的制备比实施例9中改性煅烧高岭土的制备增加了球磨步骤，结合表2中的数据可知，在改性煅烧高岭土增加球磨步骤后，防伪油墨的附着牢度以及耐热等级进一步提高。原因可能是在球磨的过程中，改性煅烧高岭土的性能发生了改变，从而使得采用其制得的防伪油墨的附着牢度以及耐热等级进一步提高。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (3)

1.一种防伪油墨的防伪印刷工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备防伪油墨：
将3-6重量份硅烷偶联剂加入15-20重量份粘度范围为400-600mPa.s的聚丙烯酸钠中，搅拌均匀后，得到备用液；
往备用液中加入8-10重量份粒度范围为4000-6000目的煅烧高岭土，搅拌均匀后，再以200-400rad/min的球磨速度球磨1-2h后得到改性煅烧高岭土；
将18-22重量份紫外荧光颜料加入50-55重量份粘度范围为70-80cps的水性聚氨酯中，搅拌至紫外荧光颜料均匀分散在水性聚氨酯中后再加入改性煅烧高岭土，继续搅拌均匀，最后加入4-8重量份封闭型水性固化剂，再次搅拌至封闭型水性固化剂均匀分散，即可得到防伪油墨；
S2、在丝网印版的一端倒入防伪油墨，用刮印刮板推动防伪油墨往丝网印版的另一端移动；
S3、继续来回推动刮印刮板数次，使防伪油墨透过丝网印版上的网孔进入到承印物上形成丝印油墨层；
S4、将承印物移动至温度为40-45℃的环境中干燥20-30min，然后取出冷却至室温后即可完成印刷工作。
2.根据权利要求1所述的一种防伪油墨的防伪印刷工艺，其特征在于：所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的任意一种或几种的组合物。
3.根据权利要求1所述的一种防伪油墨的防伪印刷工艺，其特征在于：所述封闭型水性固化剂为水性封闭型异氰酸酯固化剂，所述水性封闭型异氰酸酯固化剂的粘度范围为250-350mPa.s。
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