CN113372764B - 一种易识别的防伪油墨及其制备方法 - Google Patents

一种易识别的防伪油墨及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于防伪油墨技术领域，公开了一种易识别的防伪油墨及其制备方法。防伪油墨包括以下组分：自交联阳离子硅丙乳液、环氧丙烯酸树脂、姜黄色素、pH调节剂和溶剂。所述防伪油墨的防伪辨认方法简单，快捷，易于识别，且具备较好的稳定性，能够适应于实际防伪的需要。

Description

一种易识别的防伪油墨及其制备方法
技术领域
本发明属于防伪油墨技术领域，尤其涉及一种易识别的防伪油墨及其制备方法。
背景技术
防伪油墨就是在常规油墨的基础上加入其它具有特殊功能的材料，以起到防伪作用，防伪油墨已成为防伪技术的一个重要组成部分。现阶段，防伪油墨主要包括有荧光油墨、反应变色油墨、防涂改油墨、纳米油墨、智能防伪油墨和红外油墨等，每种防伪油墨都有其各自的优缺点，仍具有改善的空间，需要进行持续的研究和完善。
其中反应变色油墨还可划分为热敏油墨、湿敏油墨和化学反应变色油墨(即所加入防伪材料为遇酸、碱性物质发生变色)，但此类油墨通常稳定性差，使用寿命短，同时检测也不方便，限制了此类油墨的应用和发展。
因此，希望提供一种更易识别且稳定的防伪油墨。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种易识别的防伪油墨及其制备方法，所述防伪油墨的防伪辨认方法简单，快捷，易于识别，且具备较好的稳定性，能够适应于实际防伪的需要。
本发明提供了一种防伪油墨，包括以下组分：自交联阳离子硅丙乳液、环氧丙烯酸树脂、姜黄色素、pH调节剂和溶剂。
本发明所述防伪油墨属于反应变色油墨的一种，利用姜黄色素在碱性条件下呈红色，在酸性环境下呈黄色的特性，将其作为防伪油墨中的防伪色素。由于传统油墨为了实现较好的印刷效果，需将油墨的pH值调节至碱性(pH值约为8-9)，本发明也采用pH调节剂将油墨调节至碱性，因此所述防伪油墨及其形成的油墨涂层均呈碱性。所述防伪油墨的防伪原理在于，当用酸性物质(如食醋，柠檬水)与所形成的油墨涂层接触时，可使涂层颜色由红色变为黄色或橘黄色；由于皮肤和所分泌的汗液均为弱酸性(pH＝4.5-5.5)，在用皮肤(如手指皮肤)对油墨涂层进行按压数秒后，也能使涂层颜色由红变黄。
为了使该显色效果能够快速呈现，本发明在防伪油墨中加入自交联阳离子硅丙乳液，自交联阳离子硅丙乳液具有自交联特性，热和碱性成分均可促进其发生交联反应，不仅增强了涂层的成膜效果，还可以在一定程度上使涂层表面的碱性降低，使其在遇酸变黄的显现效果更为快速和明显。
优选的，所述姜黄色素选自姜黄素、脱甲氧基姜黄素或双脱甲氧基姜黄素中的至少一种。
优选的，所述溶剂选自乙醇、正丁醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸异丙酯、甲苯、二甲苯、丁酮、丙酮或水中的至少一种。
优选的，所述防伪油墨的pH值为8.0-9.0。
优选的，所述防伪油墨还包含有稳定剂，所述稳定剂为茶多酚、氧化锌和聚氯乙烯的组合。由于姜黄色素对光极不稳定，在日光或下都会发生一定程度的分解，导致显色效果的变差。为了提高姜黄色素对光的稳定性，本发明发现将茶多酚、氧化锌和聚氯乙烯复合得到稳定剂，能够对姜黄色素起到很好的稳定作用。
更优选的，所述稳定剂中茶多酚、氧化锌和聚氯乙烯的质量比为(2-3)：(0.5-1)：(0.5-1)。
更优选的，所述防伪油墨包括以下重量份的组分：
自交联阳离子硅丙乳液20-40份、环氧丙烯酸树脂30-45份、姜黄色素15-20份、稳定剂3-8份、溶剂80-150份。
本发明还提供了上述防伪油墨的制备方法，包括以下步骤：
将自交联阳离子硅丙乳液、环氧丙烯酸树脂、姜黄色素、稳定剂与溶剂混合，加入pH调节剂，研磨，制得防伪油墨。
优选的，采用三辊机进行所述研磨，经所述研磨后的防伪油墨细度为5-8μm。
本发明还提供了上述防伪油墨在防伪领域中的应用。将上述防伪油墨印刷至纸张或塑料表面，即可形成相应的防伪标识。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
(1)本发明以姜黄色素作为防伪材料，其能够在酸性和碱性环境下显示不同的颜色，指色区间易于辨识，指色灵敏，符合实际防伪的需求；同时，本发明通过在油墨加入自交联阳离子硅丙乳液，提高了成膜效果还有助于降低涂层的碱性，有助于防伪显色效果的快速呈现；
(2)本发明针对姜黄色素对光极不稳定的特点，通过将茶多酚、氧化锌与丙二醇复配得到稳定剂，能够有效提高姜黄色素的稳定性，从而保证防伪油墨的防伪效果。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例仅为本发明的优选实施例，对本发明要求的保护范围不构成限制作用，任何未违背本发明的精神实质和原理下所做出的修改、替代、组合，均包含在本发明的保护范围内。
以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。
实施例1
本实施例提供一种防伪油墨，包括以下重量份的组分：自交联阳离子硅丙乳液30份、环氧丙烯酸树脂35份、姜黄素15份、稳定剂5份、乙醇55份、二甲苯20份，丙酮15份。
其中稳定剂由以下组分组成：茶多酚3份、氧化锌1份和聚氯乙烯1份；
其中自交联阳离子硅丙乳液购自江阴国联化工有限公司的GH2018。
本实施例中防伪油墨的制备方法，包括以下步骤：
将自交联阳离子硅丙乳液、环氧丙烯酸树脂、姜黄色素、稳定剂、乙醇、二甲苯和丙酮混合，加入pH调节剂调节至pH为8.5，采用三辊机研磨至油墨细度为5-8μm，制得防伪油墨。
实施例2
本实施例提供一种防伪油墨，包括以下重量份的组分：自交联阳离子硅丙乳液25份、环氧丙烯酸树脂40份、脱甲氧基姜黄素16份、稳定剂3.5份、乙醇50份、甲苯25份，丙酮20份。
其中稳定剂由以下组分组成：茶多酚2份、氧化锌0.5份和聚氯乙烯1份；
其中自交联阳离子硅丙乳液购自江阴国联化工有限公司的GH2018。
本实施例中防伪油墨的制备方法，包括以下步骤：
将自交联阳离子硅丙乳液、环氧丙烯酸树脂、姜黄色素、稳定剂、乙醇、二甲苯和丙酮混合，加入pH调节剂调节至pH为8.5，采用三辊机研磨至油墨细度为5-8μm，制得防伪油墨。
对比例1
本对比例提供一种防伪油墨，包括以下重量份的组分：聚氨酯乳液30份、环氧丙烯酸树脂35份、姜黄素15份、稳定剂5份、乙醇55份、二甲苯20份，丙酮15份。
其中稳定剂由以下组分组成：茶多酚3份、氧化锌1份和聚氯乙烯1份；
本对比例中防伪油墨的制备方法，包括以下步骤：
将聚氨酯乳液、环氧丙烯酸树脂、姜黄色素、稳定剂、乙醇、二甲苯和丙酮混合，加入pH调节剂调节至pH为8.5，采用三辊机研磨至油墨细度为5-8μm，制得防伪油墨。
与实施例1相比，对比例1中将自交联阳离子硅丙乳液替换为常规聚氨酯乳液。
对比例2
本对比例提供一种防伪油墨，包括以下重量份的组分：自交联阳离子硅丙乳液30份、环氧丙烯酸树脂35份、姜黄素15份、稳定剂5份、乙醇55份、二甲苯20份，丙酮15份。
其中稳定剂由以下组分组成：茶多酚2.5份和氧化锌2.5份；
其中自交联阳离子硅丙乳液购自江阴国联化工有限公司的GH2018。
本对比例中防伪油墨的制备方法，包括以下步骤：
将自交联阳离子硅丙乳液、环氧丙烯酸树脂、姜黄色素、稳定剂、乙醇、二甲苯和丙酮混合，加入pH调节剂调节至pH为8.5，采用三辊机研磨至油墨细度为5-8μm，制得防伪油墨。
与实施例1相比，对比例2中稳定剂的组成替换为茶多酚2.5份和氧化锌2.5份。
对比例3
本对比例提供一种防伪油墨，包括以下重量份的组分：自交联阳离子硅丙乳液30份、环氧丙烯酸树脂35份、姜黄素15份、稳定剂5份、乙醇55份、二甲苯20份，丙酮15份。
其中稳定剂由以下组分组成：茶多酚2.5份和聚氯乙烯2.5份；
其中自交联阳离子硅丙乳液购自江阴国联化工有限公司的GH2018。
本对比例中防伪油墨的制备方法，包括以下步骤：
将自交联阳离子硅丙乳液、环氧丙烯酸树脂、姜黄色素、稳定剂、乙醇、二甲苯和丙酮混合，加入pH调节剂调节至pH为8.5，采用三辊机研磨至油墨细度为5-8μm，制得防伪油墨。
与实施例1相比，对比例3中稳定剂的组成替换为茶多酚2.5份和聚氯乙烯2.5份。
对比例4
本对比例提供一种防伪油墨，包括以下重量份的组分：自交联阳离子硅丙乳液30份、环氧丙烯酸树脂35份、姜黄素15份、稳定剂5份、乙醇55份、二甲苯20份，丙酮15份。
其中稳定剂由以下组分组成：氧化锌2.5份和聚氯乙烯2.5份；
其中自交联阳离子硅丙乳液购自江阴国联化工有限公司的GH2018。
本对比例中防伪油墨的制备方法，包括以下步骤：
将自交联阳离子硅丙乳液、环氧丙烯酸树脂、姜黄色素、稳定剂、乙醇、二甲苯和丙酮混合，加入pH调节剂调节至pH为8.5，采用三辊机研磨至油墨细度为5-8μm，制得防伪油墨。
与实施例1相比，对比例4中稳定剂的组成替换为氧化锌2.5份和聚氯乙烯2.5份。
产品效果测试
1.将实施例1-2和对比例1-4制得的防伪油墨采用丝网印刷至纸板上，待油墨固化完成形成涂层，成膜效果良好，所得涂层均呈现明显玫瑰红色。向上述各涂层喷洒食醋溶液(pH＝3.5)，各涂层颜色均由玫瑰红色变为橘黄色，其中实施例1-2，对比例2-4中防伪油墨所形成涂层发生变色的时间为1.5-2.8s，对比例1中防伪油墨所形成涂层发生变色的时间为4.0s，表明实施例1-2和对比例1-4制得的防伪油墨均具有一定的防伪效果，但自交联阳离子硅丙乳液的加入有助于防伪显色效果的快速呈现，使得实施例1-2，对比例2-4中防伪油墨所形成涂层的变色速度更快。
2.将实施例1-2和对比例1-4制得的防伪油墨采用丝网印刷至纸板上，待油墨固化完成形成涂层，成膜效果良好，所得涂层均呈现明显玫瑰红色。挑选3位汗液分泌正常，且无皮肤生理疾病的成年男性作为志愿者，让每位志愿者用拇指分别轻压上述各涂层，从按压开始进行计时，记录在各涂层与拇指接触的边缘处发生变黄的所需时间，统计结果取3位志愿者测试时间的平均值，具体结果如表1所示：
表1边缘显色时间
实施例1 实施例2 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
显色时间(s) 5.4 5.2 7.9 5.1 5.5 5.4
从表1可知，实施例1-2和对比例1-4制得的防伪油墨均具有一定的防伪效果，但自交联阳离子硅丙乳液的加入有助于防伪显色效果的快速呈现。
3.将实施例1-2和对比例1-4制得的防伪油墨采用丝网印刷至纸板上，待油墨固化完成形成涂层，成膜效果良好，所得涂层均呈现明显玫瑰红色。将含有上述涂层的纸板放置于干燥且通风的室内环境，并保持恒定的室内灯光照明条件，放置18h后查看各涂层的褪色情况，具体结果如表2所示。
表2涂层表面颜色
实施例1 实施例2 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
涂层颜色 明显玫瑰红 明显玫瑰红 明显玫瑰红 淡玫瑰红 淡玫瑰红 浅红
由表2可知，实施例1-2和对比例1所形成涂层内姜黄色素基本未发生分解，具备较好的稳定性，而对比例2-4所形成涂层发生褪色现象，显示出姜黄色素发生不同程度的分解。以上结果表明，茶多酚、氧化锌和聚氯乙烯三种组分的配合才能保持姜黄色素较好的稳定性，仅使用其中任意两种对姜黄色素所起到的稳定效果有限，无法满足实际需求。
上面对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (8)

1.一种防伪油墨，其特征在于，包括以下组分：自交联阳离子硅丙乳液、环氧丙烯酸树脂、姜黄色素、pH调节剂和溶剂；
所述防伪油墨的pH值为8.0-9.0；
所述防伪油墨还包含有稳定剂，所述稳定剂为茶多酚、氧化锌和聚氯乙烯的组合。
2.根据权利要求1所述的防伪油墨，其特征在于，所述姜黄色素选自姜黄素、脱甲氧基姜黄素中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的防伪油墨，其特征在于，所述溶剂选自乙醇、正丁醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸异丙酯、甲苯、二甲苯、丁酮、丙酮或水中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的防伪油墨，其特征在于，所述稳定剂中茶多酚、氧化锌和聚氯乙烯的质量比为(2-3)：(0.5-1)：(0.5-1)。
5.根据权利要求1所述的防伪油墨，其特征在于，所述防伪油墨包括以下重量份的组分：
自交联阳离子硅丙乳液20-40份、环氧丙烯酸树脂30-45份、姜黄色素15-20份、稳定剂3-8份、溶剂80-150份。
6.权利要求1所述的防伪油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将自交联阳离子硅丙乳液、环氧丙烯酸树脂、姜黄色素、稳定剂与溶剂混合，加入pH调节剂，研磨，制得防伪油墨。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，采用三辊机进行所述研磨，经所述研磨后的防伪油墨细度为5-8μm。
8.权利要求1-5中任一项所述的防伪油墨在防伪领域中的应用。
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