TW202417581A - 用於生產由氧化乾燥凹版油墨製成的安全特徵之凹版印刷製程 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於藉由凹版印刷製程在基材上生產安全特徵之製程之領域,該凹版印刷製程包含以下步驟:步驟a)用氧化乾燥凹版油墨對凹版雕刻印刷印版著墨,所述凹版雕刻印刷印版之印刷印版溫度在約45℃與約85℃之間;步驟b)使用紙巾擦拭系統之紙或使用聚合物擦拭滾筒擦掉任何過量氧化乾燥凹版油墨,且結合一或多種機械裝置用鹼性含水擦拭溶液清潔所述聚合物擦拭滾筒;步驟c)將呈安全特徵形式之所述氧化乾燥凹版油墨轉移到基材上;及步驟d)在存在空氣時乾燥氧化乾燥凹版油墨以便形成安全特徵。
Description
本發明係關於保護有價文件免遭偽造及非法複製之領域。特定地,本發明係關於適合於有價文件之凹版印刷之氧化乾燥油墨及使用氧化乾燥油墨之凹版印刷製程之領域。
隨著彩色複印及印刷質量之不斷提高,且為了試圖保護安全文件諸如鈔票、有價文件或儲值卡、交通票據或交通卡、稅章及沒有可複製效果之產品標籤防止偽造、篡改或非法複製,將各種安全手段特徵合併到彼等文件中已成為習知的做法。
凹版印刷製程係指特別在有價文件領域中使用之印刷方法及製程。眾所周知,凹版印刷製程係用於生產精細錐形線條之最一致及高質量之印刷製程,且因此係安全文件領域(特別係紙幣及郵票)精細設計之首選印刷技術。特定地,凹版印刷製程之顯著特徵之一在於,藉由在凹版印刷裝置上使用相應淺或深雕刻,轉移到基材上之油墨之層厚度可自幾微米變化到數十微米。如上所述,凹版印刷安全特徵之層厚度因此允許基材上有足夠大量之材料用於其偵測及感測。
氧化乾燥油墨通常用於凹版印刷製程。所述油墨在存在氧氣時、特別係在大氣中存在氧氣時藉由氧化而乾燥。在乾燥製程過程中,氧氣與油墨載體之一或多種成分結合,從而將油墨轉化為半固體或固體狀態。該製程可藉由使用乾燥劑(在本領域中亦稱為催化劑、催乾劑、去濕物或去濕劑,諸如金屬鹽)及/或藉由應用熱處理來加速。
氧化乾燥凹版油墨可能會遇到所謂的「蹭髒」問題,即油墨自一張印刷紙轉移到堆疊中之下一張印刷紙之背面,或者轉移到一卷中之循環紙之背面。儘管使用氧化乾燥油墨之任何工業印刷製程都可能會遇到該問題,但凹版印刷圖案之明顯浮雕可能會加劇蹭髒問題。對於最先進的氧化乾燥凹版油墨,蹭髒問題已經主要經由油墨配方之優化而減少。
仍然需要使用氧化乾燥凹版之凹版印刷製程來生產表現出良好乾燥效能及黏臟特性之安全特徵以避免蹭髒問題。
因此,本發明之一個目的係克服上述先前技術之缺陷。這係藉由提供利用包含一或多種多硫醇化合物及一或多種可熔蠟之氧化乾燥凹版油墨來達成的。
本文所述的係用於藉由凹版印刷製程在基材上生產安全特徵以及由此獲得的安全特徵之製程,所述製程包含:
步驟a) 用氧化乾燥凹版油墨對凹版雕刻印刷印版著墨,所述凹版雕刻印刷印版之印刷印版溫度在約45℃與約85℃之間,所述氧化乾燥凹版油墨包含:
i) 至少一種氧化乾燥清漆,
ii) 總量為自約0.01重量%至約10重量%之一或多種乾燥劑,
iii) 以大於0.5重量%之總量、較佳地以自約0.75重量%至約2重量%之總量存在之一或多種多硫醇化合物,及
iv) 以自約1重量%至約10重量%之總量存在之一或多種易熔蠟,
該等重量百分比基於氧化乾燥凹版油墨之總重量;
步驟b) 使用紙或紙巾擦拭系統或使用聚合物擦拭滾筒擦掉任何過量氧化乾燥凹版油墨,且結合一或多種機械裝置用鹼性擦拭水溶液清潔所述聚合物擦拭滾筒;
步驟c) 將呈安全特徵形式之所述氧化乾燥凹版油墨轉移到基材上;及
步驟d) 在存在空氣時乾燥氧化乾燥凹版油墨以便形成安全特徵。
以下定義用於解釋說明書中討論及權利要求中引用之術語之含義。
如本文所用,冠詞「一」指示一個以及多個,且未必將它所指名詞限制為單數。
如本文所用,術語「約」意味著所討論之量或值可以係指定值或約相同之某個其他值。該等短語旨在傳達在指示值之±5%範圍內之類似值促進根據本發明之等效結果或效果。
如本文所用,術語「及/或」或「或/及」意味著可存在所述組之元素中之全部或僅一個。例如,「A及/或B」應意味著「僅A、或僅B、或A及B兩者」。
如本文所用,術語「至少」意指界定一或多於一個,例如一個或兩個或三個。
術語「安全特徵」用於指代可用於認證目的之圖像、圖案或圖形元素。
本發明提供了適用於凹版印刷製程、特別係用於在有價文件上生產安全特徵之凹版印刷製程之氧化乾燥凹版油墨。
本文亦描述了藉由本文所述之製程製成且由本文所述之氧化乾燥凹版油墨製成之安全特徵以及包含所述安全特徵中之一或多種安全特徵之有價文件。本文亦描述了本文所述之安全特徵用於保護有價文件免遭欺詐或非法複製之用途。
凹版印刷係指特別在印刷有價文件領域中使用之印刷方法及製程。在工業凹版印刷製程中,承載刻有待印刷圖案或圖像之印版之旋轉鋼滾筒藉由一個或藉由複數個選擇性著墨滾筒(或chablon滾筒)供應油墨,每個選擇性著墨滾筒著色有至少一種對應顏色。
本文亦描述了用於生產安全特徵之方法以及由此獲得的安全特徵。本文所述之製程包含以下步驟:a)用本文所述之氧化乾燥凹版油墨對凹版雕刻印刷印版著墨,所述凹版雕刻印刷印版之印刷印版溫度介於約45℃與約85℃之間。用本文所述之氧化乾燥凹版油墨將凹版雕刻印刷印版著墨到諸如本文所述之基材上之步驟a)通常用具有不同雕刻深度及/或寬度之區域之凹版印版執行。
該方法進一步包含以下步驟:步驟b):使用紙或紙巾擦拭系統或者使用聚合物擦拭滾筒自印刷印版上擦掉過量氧化乾燥凹版油墨,且結合一或多種機械裝置用鹼性擦拭水溶液清潔所述聚合物擦拭滾筒,所述擦掉步驟在步驟a)之後進行。較佳地,擦掉任何過量氧化乾燥凹版油墨之步驟b)藉由使用聚合物擦拭滾筒且結合一或多種機械裝置用鹼性擦拭水溶液清潔所述聚合物擦拭滾筒來進行,其中擦拭滾筒通常係塗覆有油墨易於黏附之材料(諸如例如聚氯乙烯(PVC))之滾筒,其中鹼性擦拭水溶液通常包含苛性鈉及表面活性劑(諸如例如硫酸化/磺化蓖麻油)且其中機械裝置可以係一或多個刷子及/或墊(例如,Scotch-Brite™墊)。
該方法進一步包含以下步驟c):將呈安全特徵形式之所述氧化乾燥凹版油墨轉移到基材上,所述乾燥步驟在步驟b)之後進行。步驟c)包括使可為片形式或卷形式之基材與凹版雕刻印刷印版接觸,使得氧化乾燥凹版油墨在壓力下自所述印刷印版之雕刻轉移到待印刷基材上,從而在基材上形成呈厚浮雕印刷圖案形式之安全特徵。通常,安全特徵在極高壓力下沉積在基材上。
該製程進一步包含以下步驟d):在存在空氣時乾燥本文所述之氧化乾燥凹版油墨,以便在基材上形成呈本文所述之安全特徵形式之層或塗層,所述乾燥步驟d)在步驟c)之後進行。乾燥本文所述之氧化乾燥凹版油墨之步驟d)可在熱空氣下、用紅外源或熱空氣及紅外源之任何組合進行,以便減少所述油墨之乾燥時間。
本文所述之用於凹版印刷製程之氧化乾燥凹版油墨在40℃及1000 s
-1下具有在約3 Pa·s至約60 Pa·s範圍內之黏度,所述黏度使用Haake Roto Visco RV1旋轉流變儀,使用直徑20 mm及0.5°幾何形狀之錐印版以1000 s
-1之剪切速率及40℃之溫度量測。本文所述之氧化乾燥凹版油墨包含至少一種氧化乾燥清漆諸如本文所述之彼等、一或多種乾燥劑諸如本文所述之彼等、一或多種多硫醇化合物諸如本文所述之彼等、一或多種可熔蠟諸如本文所述之彼等以及視情況一或多種化合物、添加劑及/或成分諸如本文所述之彼等。
本文所述之氧化乾燥凹版油墨包含至少一種氧化乾燥清漆。術語「清漆」在本領域中亦稱為樹脂、黏合劑或油墨載體。至少一種氧化乾燥清漆較佳地以自約10重量%至約90重量%之量存在於本文所述之氧化乾燥凹版油墨中,該等重量百分比基於氧化乾燥凹版油墨之總重量。
氧化乾燥清漆通常係包含不飽和脂肪酸殘基、飽和脂肪酸殘基或其混合物之聚合物,如本領域通常已知的。較佳地,本文所述之氧化乾燥清漆包含不飽和脂肪酸殘基以確保風乾特性。特別優選的氧化乾燥清漆係包含不飽和酸基團之樹脂,甚至更優選的係包含不飽和羧酸基團之樹脂。然而,樹脂亦可包含飽和脂肪酸殘基。較佳地,本文所述之氧化乾燥清漆包含酸基團,即氧化乾燥清漆選自酸改性樹脂。本文所述之氧化乾燥清漆可選自由以下組成之群:醇酸樹脂、乙烯基聚合物、聚氨酯樹脂、超支化樹脂、松香改性馬來酸樹脂、松香改性酚醛樹脂、松香樹酯、石油樹脂改性松香樹酯、石油樹脂改性醇酸樹脂、醇酸樹脂改性松香/酚樹脂、醇酸樹脂改性松香酯、丙烯酸改性松香/酚樹脂、丙烯酸改性松香樹酯、聚氨酯改性松香/酚樹脂、聚氨酯改性松香樹酯、聚氨酯-改性醇酸樹脂、環氧改性松香/酚醛樹脂、環氧改性醇酸樹脂、萜烯樹脂、硝化纖維素樹脂、聚烯烴、聚醯胺、丙烯酸樹脂及它們的組合或混合物。聚合物及樹脂在本文中可互換使用。
飽和及不飽和脂肪酸化合物可自天然及/或人工來源獲得。天然來源包括動物來源及/或植物來源。動物來源可包含動物脂肪、乳脂、魚油、豬油、肝脂肪、金槍魚油、抹香鯨油及/或牛脂油。植物來源可包含油,諸如植物油及/或非植物油。植物油之實例包括但不限於苦瓜、琉璃苣、金盞花、芥花籽、蓖麻、赤木、椰子、針葉樹種子、玉米、棉籽、脫水蓖麻、亞麻籽、葡萄籽、
藍花楹種子、亞麻籽油、棕櫚、棕櫚仁、花生、石榴籽、油菜籽、紅花、絲瓜、大豆(豆)、向日葵、妥爾、桐及小麥胚芽。人工來源包括蒸餾妥爾油及/或化學或生物化學合成方法。合適之脂肪酸亦包括肉荳蔻腦酸(C
14H
26O
2、CAS號544-64-9),棕櫚油酸(C
16H
30O
2、CAS號373-49-9)、油酸(C
18H
34O
2、CAS號112-80-1)、α-桐油酸(C
18H
30O
2、CAS號506-23-0)、利卡酸(C
18H
28O
3、CAS號623-99-4)、亞油酸(C
18H
32O
2、CAS號60-33-3)、亞麻酸(C
18H
30O
2、CAS號463-40-1)、亞麻油酸(C
18H
28O
2、CAS號20290-75-9),花生四烯酸(C
20H
32O
2、CAS號506-32-1)、蓖麻油酸(C
18H
34O
3、CAS號141-22-0)、芥酸(C
22H
42O
2、CAS號112-86-7)、烯酸(C
20H
38O
2、CAS號29204-02-2)、鰶油酸(C
22H
34O
2、CAS號24880-45-3)、鯡酸(C
24H
36O
2、CAS號68378-49-4)及它們的混合物。彼等脂肪酸通常以衍生自天然或合成油之脂肪酸混合物之形式使用。
本文所述之氧化乾燥凹版油墨包含一或多種多硫醇化合物,其中「多硫醇化合物」係指每分子具有至少兩個硫醇官能團(-SH)之化合物,且在本領域中亦稱為多官能巰基化合物。較佳地,本文所述之一或多種多硫醇化合物選自由以下組成之群:二硫醇化合物(即,包含兩個硫醇官能團之化合物)、三硫醇化合物(即,包含三個硫醇官能團之化合物)、四硫醇化合物(即,包含四個硫醇官能團之化合物)、五硫醇化合物(即,包含五個硫醇官能團之化合物)、六硫醇化合物(即,包含六個硫醇官能團之化合物)及它們的混合物,更佳地選自由以下組成之群:二硫醇化合物、三硫醇化合物、四硫醇化合物及它們的混合物。
雙二硫醇化合物之優選實例係3-氧雜-1,5-戊二硫醇(CAS號111-46-6)、1,5-戊二硫醇(CAS號928-98-3)、1,3-戊二硫醇(CAS號188194-74-3)、1,6-己二硫醇(CAS號1191-43-1)、4-巰基-環己烷乙硫醇(CAS號3232-05-1)、3-巰基-環己烷乙硫醇 (CAS號17809-99-3)、2,2'-硫代雙(乙硫醇) (CAS號3570-55-6)、1-[(2-巰基乙基)硫基]-2-丙硫醇(CAS號35330-71-3)、1,1'-硫代雙[2-丙硫醇] (CAS號35330-70-2)、2,2'-[1,2-乙二基雙(硫基)]雙[乙硫醇] (CAS號25423-55-6)、2,2'-[硫代雙(2,1-乙二基硫基)]雙[乙硫醇] (CAS號60147-09-3)、雙(4-巰基甲基苯基)醚(CAS號7344-22-1)、乙二醇雙(3-巰基乙酸酯) (CAS號123-81-9,可作為THIOCURE
®GDMA自BRUNO BOCK Chemische Fabrik GmbH & Co. KG商購)、丙酸、3-巰基-,1,1'-(1,6-己二基)酯(CAS號96663-89-7);丙酸、3-巰基-,1,1'-(1,4-環己烷二基)酯(CAS號2227318-91-2);丙酸、3-巰基-,1,1'-[(1-甲基亞乙基)二-4,1-環己烷二基]酯(CAS號24293-42-3)及乙二醇雙(3-巰基丙酸酯)(CAS號22504-50-3,可作為THIOCURE
®GDMP自BRUNO BOCK Chemische Fabrik GmbH & Co. KG商購)。較佳地,一或多種二硫醇化合物係巰基丙酸與多元醇、較佳地雙取代多元醇之酯。更佳地,一或多種二硫醇化合物選自由乙二醇二(巰基乙酸酯)、乙二醇二(3-巰基丙酸酯)及它們的混合物組成之群,且更佳地,一或多種二硫醇化合物中之至少一種二硫醇化合物係乙二醇二巰基乙酸酯或乙二醇二(3-巰基丙酸酯)且再更佳地乙二醇二(3-巰基丙酸酯)。
三硫醇化合物之優選實例係三巰基乙酸甘油酯(CAS號14974-53-9)、三巰基丙酸甘油酯(CAS號26424-84-0)、三羥甲基丙烷三巰基乙酸酯(CAS號10193-96-1,可作為THIOCURE
®TMPMA自BRUNO BOCK Chemische Fabrik GmbH & Co. KG商購)、三羥甲基丙烷三-3-巰基丙酸酯(CAS號33007-83-9,可作為THIOCURE
®TMPM自BRUNO BOCK Chemische Fabrik GmbH & Co. KG商購)、乙氧基化三羥甲基丙烷三-3-巰基丙酸酯(CAS號345352-19-4,可作為THIOCURE
®ETTMP自BRUNO BOCK Chemische Fabrik GmbH & Co. KG商購)、三[2-(3-巰基丙醯氧基)乙基]異氰脲酸酯(CAS號36196-44-8,可作為THIOCURE
®TEMPIC自BRUNO BOCK Chemische Fabrik GmbH & Co. KG商購)。較佳地,一或多種三硫醇化合物選自由以下組成之群:三羥甲基丙烷三-3-巰基丙酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三-3-巰基丙酸酯、三[2-(3-巰基丙醯氧基)乙基]異氰脲酸酯及它們的混合物、及再更佳地三[2-(3-巰基丙醯氧基)-乙基]異氰脲酸酯。
四硫醇化合物之優選實例係季戊四醇四(巰基乙酸酯) (CAS號10193-99-4,可作為THIOCURE
®PETMA自BRUNO BOCK Chemische Fabrik GmbH & Co. Kg商購)、季戊四醇四(3-巰基丙酸酯) (CAS號7575-23-7,可作為THIOCURE
®PETMP及THIOCURE
®340自BRUNO BOCK Chemische Fabrik GmbH & Co. KG商購)、季戊四醇四(4-巰基丁酸酯) (CAS號916903-92-9)及聚己內酯四(3-巰基丙酸酯) (CAS號1622079-69-9,可作為THIOCURE
®PCL4MP 1350自BOCK Chemische Fabrik GmbH & Co. KG商購)、更佳地季戊四醇四(2-巰基乙酸酯)及季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)、及再更佳地季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)。
每分子具有多於四個硫醇官能團(-SH)之多硫醇化合物之優選實例係二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)(CAS號25359-71-1,可作為THIOCURE
®DiPETMP自BRUNO BOCK Chemische Fabrik GmbH & Co. KG商購)。
本文所述之氧化乾燥凹版油墨較佳地包含選自由二硫醇化合物、三硫醇化合物、四硫醇化合物及它們的混合物、及更佳地化合物諸如上文所述之彼等組成之群之一或多種多硫醇化合物。根據一個實施例,至少一種二硫醇化合物係乙二醇雙(3-巰基丙酸酯)及/或以下中之至少一者:三硫醇化合物係三[2-(3-巰基丙醯氧基)乙基]異氰脲酸酯及/或四硫醇化合物係季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)。
一或多種硫醇化合物以大於約0.5重量%、較佳地自約0.75重量%至約2重量%、更佳地自約1重量%至2重量%之總量存在,該等重量百分比基於氧化乾燥凹版油墨之總重量。
本文所述之氧化乾燥凹版油墨包含一或多種可熔蠟。在本發明之上下文中,一或多種可熔蠟係指具有約50℃與約120℃之間之熔化溫度之蠟或蠟之混合物。一或多種可熔蠟較佳地選自由合成蠟、石油蠟及天然蠟組成之群。較佳地,一或多種蠟選自由微晶蠟、石蠟、聚乙烯蠟、氟碳蠟、聚四氟乙烯蠟、費托蠟、矽油、蜂蠟、小燭樹蠟、褐煤蠟、巴西棕櫚蠟、米糠蠟及它們的混合物組成之群。一或多種蠟以自約1重量%至約10重量%、較佳地自約1.5重量%至8重量%且更佳地自約2重量%至6重量%之總量存在,該等重量百分比基於氧化乾燥凹版油墨之總重量。
氧化乾燥安全油墨在存在氧氣時、特別係在大氣中存在氧氣時藉由氧化而乾燥。在乾燥製程過程中,氧氣與油墨之一或多種成分結合,從而將油墨轉化為固體狀態。本文所述之氧化乾燥凹版油墨包含一或多種乾燥劑(在本領域中亦稱為催化劑、催乾物、催乾劑、去濕物或去濕劑)以加速氧化製程。乾燥劑之實例包括一或多種金屬之無機或有機鹽、有機酸之金屬皂、金屬絡合物及金屬絡合物鹽。一或多種金屬之合適之鹽包括鹽,該等鹽含有鈷、鈣、銅、鋅、鐵、鋯、錳、鋇、鍶、鋰、釩及鉀作為一或多種陽離子;及鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽、羧酸鹽如乙酸鹽、乙基己酸鹽、辛酸鹽及環烷酸鹽或乙醯丙酮酸鹽作為一或多種陰離子,諸如例如鈷、錳及鋯之乙基己酸鹽。金屬絡合物及金屬絡合物鹽之合適之實例包括錳、釩及鐵化合物(即,錳絡合物、錳絡合物鹽、釩絡合物、釩絡合物鹽、鐵絡合物及鐵絡合物鹽)。當存在時,本文所述之氧化乾燥凹版油墨中使用之一或多種染料較佳地以自約0.01重量%至約10重量%之總量、更佳地以自約0.1重量%至約5重量%之總量存在,該等重量百分比基於氧化乾燥凹版油墨之總重量。
根據一個實施例,本文所述之氧化乾燥凹版油墨係白色、透明或淺色油墨,從而允許準備白色、透明或淺色安全特徵。根據一個實施例,本文所述之氧化乾燥凹版油墨係白色油墨。根據一個實施例,本文所述之氧化乾燥凹版油墨係透明油墨。根據一個實施例,本文所述之氧化乾燥凹版油墨係淺色油墨。較佳地,所述白色、透明或淺色油墨包含選自由以下組成之群之一或多種乾燥劑:鐵化合物、錳化合物、鋯化合物及它們的混合物,其中所述化合物可以係如上所述之一或多種金屬之無機或有機鹽、有機酸之金屬皂、金屬絡合物及金屬絡鹽。
本文所述之氧化乾燥凹版油墨可進一步包含一或多種填料及/或增量劑,較佳地選自由以下組成之群:滑石、雲母(例如,白雲母)、蒙脫土、膨潤土、矽灰石、多水高嶺土、煆燒黏土、瓷土、碳酸鹽(例如,碳酸鈣、碳酸鎂)、矽酸鹽(例如,矽酸鎂、矽酸鋁)、蛭石、無定形二氧化矽(例如,氣相二氧化矽、沉澱二氧化矽、矽粉)、木粉(鋸末)、天然纖維、合成纖維(諸如碳纖維或碳納米管)及它們的混合物;較佳地選自由以下組成之群:滑石、雲母、矽灰石、煆燒黏土、碳酸鹽、無定形二氧化矽及它們的混合物。
當存在時,一或多種填料或增量劑較佳地以自約0.1重量%至約50重量%之總量、更佳地自約20重量%至約40重量%之總量存在,該等重量百分比基於氧化乾燥凹版油墨之總重量。
本文所述之氧化乾燥凹版油墨可進一步包含一或多種表面活性劑,特別係親水性大分子表面活性劑,諸如例如在EP 0 340 163 B1中所述之彼等。任選表面活性劑之作用係在印刷滾筒與基材接觸之前幫助擦掉印刷滾筒上存在之過量油墨。該擦掉過量油墨之製程係任何高速工業凹版印刷製程之一部分,且使用薄紙或紙捲(「印花布」)或聚合物擦拭滾筒及清潔水基溶液(「擦拭溶液」)來執行。在該情況下,任選表面活性劑用於乳化清潔溶液中之過量油墨。所述表面活性劑可以係非離子、陰離子或陽離子以及兩性離子表面活性劑。就親水性大分子表面活性劑而言,官能團係例如羧基或磺酸基團、羥基、醚基團或伯氨基、仲氨基、叔氨基或季氨基。酸基團可用胺、鏈烷醇胺或較佳地無機鹼、或它的組合來中和。伯氨基、仲氨基及叔氨基可用無機酸或有機酸諸如磺酸、甲酸、乙酸、三氟乙酸等來中和。特別優選的係陰離子大分子表面活性劑(anionic macromolecular surfactant, AMS)諸如EP 2 014 729 A1中所述之彼等。
本文所述之氧化乾燥凹版油墨可以係顏色恆定油墨或光學可變油墨。換句話說,氧化乾燥凹版油墨可進一步包含選自由以下組成之群之一或多種著色組分:光學可變顏料、顏色恆定顏料、顏色恆定染料及它們的混合物,較佳地選自由以下組成之群:顏色恆定有機顏料,顏色恆定無機顏料及它們的混合物。
根據本發明之一個態樣,本文所述之氧化乾燥凹版油墨係顏色恆定油墨且可以係白色、透明或淺色油墨或者可以係彩色油墨。根據一個實施例,本文所述之氧化乾燥凹版油墨係顏色恆定白色油墨。根據一個實施例,本文所述之氧化乾燥凹版油墨係顏色恆定透明油墨。根據一個實施例,本文所述之氧化乾燥凹版油墨係顏色恆定淺色油墨。根據一個實施例,本文所述之氧化乾燥凹版油墨係顏色恆定組成物油墨,較佳地包含a)一或多種染料,及/或b)無機顏料、有機顏料或其混合物。適用於油墨之染料係本領域已知的且較佳地選自活性染料、直接染料、陰離子染料、陽離子染料、酸性染料、鹼性染料、食用染料、金屬絡合物染料、溶劑染料及它們的混合物。合適之染料之典型實例包括但不限於香豆素、花青、惡嗪、鈾素、酞菁、吲哚菁、三苯基甲烷、萘菁、吲哚酞金屬染料、蒽醌、蒽吡啶酮、偶氮染料、若丹明、方酸染料、克酮染料。適用於本發明之染料之典型實例包括但不限於C.I.酸性黃1, 3, 5, 7, 11, 17, 19, 23, 25, 29, 36, 38, 40, 42, 44, 49, 54, 59, 61, 70, 72, 73, 75, 76, 78, 79, 98, 99, 110, 111, 121, 127, 131, 135, 142, 157, 162, 164, 165, 194, 204, 236, 245; C.I.直接黃1, 8, 11, 12, 24, 26, 27, 33, 39, 44, 50, 58, 85, 86, 87, 88, 89, 98, 106, 107, 110, 132, 142, 144; C.I.鹼性黃13, 28, 65; C.I.活性黃1, 2, 3, 4, 6, 7, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 37, 42; C.I.食品黃3, 4; C.I.酸性橙1, 3, 7, 10, 20, 76, 142, 144; C.I.鹼性橙1, 2, 59; C.I.食品橙2; C.I.橙B; C.I.酸性紅1, 4, 6, 8, 9, 13, 14, 18, 26, 27, 32, 35, 37, 42, 51, 52, 57, 73, 75, 77, 80, 82, 85, 87, 88, 89, 92, 94, 97, 106, 111, 114, 115, 117, 118, 119, 129, 130, 131, 133, 134, 138, 143, 145, 154, 155, 158, 168, 180, 183, 184, 186, 194, 198, 209, 211, 215, 219, 221, 249, 252, 254, 262, 265, 274, 282, 289, 303, 317, 320, 321, 322, 357, 359; C.I.鹼性紅1, 2, 14, 28; C.I.直接紅1, 2, 4, 9, 11, 13, 17, 20, 23, 24, 28, 31, 33, 37, 39, 44, 46, 62, 63, 75, 79, 80, 81, 83, 84, 89, 95, 99, 113, 197, 201, 218, 220, 224, 225, 226, 227, 228, 229, 230, 231, 253; C.I.活性紅1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 28, 29, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 45, 46, 49, 50, 58, 59, 63, 64, 108, 180; C.I.食品紅1, 7, 9, 14; C.I.酸性藍1, 7, 9, 15, 20, 22, 23, 25, 27, 29, 40, 41, 43, 45, 54, 59, 60, 62, 72, 74, 78, 80, 82, 83, 90, 92, 93, 100, 102, 103, 104, 112, 113, 117, 120, 126, 127, 129, 130, 131, 138, 140, 142, 143, 151, 154, 158, 161, 166, 167, 168, 170, 171, 182, 183, 184, 187, 192, 193, 199, 203, 204, 205, 229, 234, 236, 249, 254, 285; C.I.鹼性藍1, 3, 5, 7, 8, 9, 11, 55, 81; C.I.直接藍1, 2, 6, 15, 22, 25, 41, 71, 76, 77, 78, 80, 86, 87, 90, 98, 106, 108, 120, 123, 158, 160, 163, 165, 168, 192, 193, 194, 195, 196, 199, 200, 201, 202, 203, 207, 225, 226, 236, 237, 246, 248, 249; C.I.活性藍1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28, 29, 31, 32, 33, 34, 37, 38, 39, 40, 41, 43, 44, 46, 77; C.I.食物藍1, 2; C.I.酸性綠1, 3, 5, 16, 26, 104; C.I.基礎綠1, 4; C.I:食品綠3; C.I.酸性紫9, 17, 90, 102, 121; C.I.鹼性紫2, 3, 10, 11, 21; C.I.酸性棕101, 103, 165, 266, 268, 355, 357, 365, 384; C.I. 鹼性棕1; C.I.酸性黑1, 2, 7, 24, 26, 29, 31, 48, 50, 51, 52, 58, 60, 62, 63, 64, 67, 72, 76, 77, 94, 107, 108, 109, 110, 112, 115, 118, 119, 121, 122, 131, 132, 139, 140, 155, 156, 157, 158, 159, 191, 194; C.I.直接黑17, 19, 22, 32, 39, 51, 56, 62, 71, 74, 77, 94, 105, 106, 107, 108, 112, 113, 117, 118, 132, 133, 146, 154, 168; C.I.活性黑1, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 18, 31; C.I.食品黑2; C.I.溶劑黃19, C.I.溶劑橙45, C.I.溶劑紅8, C.I.溶劑綠7, C.I.溶劑藍7, C.I.溶劑黑7; C.I.分散黃3, C.I.分散紅4, 60, C.I.分散藍3及金屬偶氮染料揭示於US 5,074,914、US 5,997,622、US 6,001,161、JP 02-080470、JP 62-190272、JP 63-218766中。用於本發明之合適之染料可以係紅外吸收染料或發光染料。當存在時,本文所述之氧化乾燥凹版油墨中使用之一或多種染料較佳地以約1重量%至約20重量%之總量存在,該等重量百分比基於氧化乾燥凹版油墨之總重量。
有機及無機顏料之典型實例包括但不限於C.I.顏料黃12, C.I.顏料黃42, C.I.顏料黃93, C.I.顏料109, C.I.顏料黃110, C.I.顏料黃147, C.I.顏料黃173, C.I.顏料橙34, C.I.顏料橙48, C.I.顏料橙49, C.I.顏料橙61, C.I.顏料橙71, C.I.顏料橙73, C.I.顏料紅9, C.I.顏料紅22, C.I.顏料紅23, C.I.顏料紅67, C.I.顏料紅122, C.I.顏料紅144, C.I.顏料紅146, C.I.顏料紅170, C.I.顏料紅177, C.I.顏料紅179, C.I.顏料紅185, C.I.顏料紅202, C.I.顏料紅224, C.I.顏料棕6, C.I.顏料棕7, C.I.顏料紅242, C.I.顏料紅254, C.I.顏料紅264, C.I.顏料棕23, C.I.顏料藍15, C.I.顏料藍15:3, C.I.顏料藍60, C.I.顏料紫19, C.I.顏料紫23, C.I.顏料紫32, C.I.顏料紫37, C.I.顏料綠7, C.I.顏料綠36, C.I.顏料黑7, C.I.顏料黑11、顏料黑31、顏料黑32, C. I.、顏料白4, C.I.、顏料白6, C.I.、顏料白7, C.I.顏料白21, C. I.、顏料白22、銻黃、鉻酸鉛、硫酸鉻酸鉛、鉬酸鉛、群青、鈷藍、錳藍、氧化鉻綠、水合氧化鉻綠、鈷綠、硫化鈰、硫化鎘、鎘磺硒化物、鐵酸鋅、釩酸鉍、普魯士藍、混合金屬氧化物、偶氮、偶氮甲鹼、次甲基、蒽醌、酞菁、二環酮、苝、二酮吡咯并吡咯、硫靛、噻嗪靛、二噁嗪、亞氨基異吲哚啉、亞氨基異吲哚啉酮、喹吖啶酮、黃烷酮、陰丹酮、蒽酮嘧啶及喹酞酮顏料。當存在時,本文所述之無機顏料、有機顏料或其混合物較佳地以自約0.1重量%至約45重量%之總量存在,該等重量百分比基於氧化乾燥凹版油墨之總重量。
對於其中本文所述之氧化乾燥凹版油墨係透明油墨之實施例,所述油墨通常不包含任何顏料諸如本文所述之彼等。對於其中本文所述之氧化乾燥凹版油墨係白色或淺色油墨之實施例,所述油墨包含較佳地選自由以下組成之群之一或多種顏料:C.I.顏料白4, C.I顏料白6, C.I.顏料白7, C.I.顏料白21及C. I.顏料白22。
根據本發明之一個態樣,本文所述之氧化乾燥凹版油墨係光學可變油墨且包含光學可變顏料或不同光學可變顏料之混合物。光學可變油墨可進一步包含一或多種顏色恆定顏料。光學可變油墨較佳地包含光學可變顏料或不同光學可變顏料之混合物,其中光學可變顏料較佳地選自由薄膜干涉顏料、干涉塗層顏料、膽甾型液晶顏料及它們的混合物組成之群。當存在時,光學可變顏料較佳地以約5重量%與約40重量%之間之總量、更佳地以約10重量%與約35重量%之間之總量包含在本文所述之氧化乾燥凹版油墨中,該等重量百分比基於氧化乾燥凹版油墨之總重量。
表現出光學可變特性之合適之薄膜干涉顏料係本領域技術人員已知的且揭示於US 4,705,300;US 4,705,356;US 4,721,271;US 5,084,351;US 5,214,530;US 5,281,480;US 5,383,995;US 5,569,535;US 5,571624及其相關文件中。當光學可變顏料之至少一部分由薄膜干涉顏料組成時,優選的係薄膜干涉顏料包含Fabry-Perot反射體/介電/吸收體多層結構,且更佳地Fabry-Perot吸收體/介電/反射體/介電/吸收體多層結構,其中吸收體層部分地透射及部分地反射,介電層透射且反射層反射入射光。較佳地,反射體層選自由以下組成之群:金屬、金屬合金及它們的組合,較佳地選自由以下組成之群:反射金屬、反射金屬合金及它們的組合,且更佳地選自由以下組成之群:鋁(Al)、鉻(Cr)、鎳(Ni)及它們的混合物,且再更佳地鋁(Al)。較佳地,介電層獨立地選自由氟化鎂(MgF
2)、二氧化矽(SiO2
2)及它們的混合物、及更佳地氟化鎂(MgF
2)組成之群。較佳地,吸收層獨立地選自由鉻(Cr)、鎳(Ni)、金屬合金及它們的混合物、及更佳地鉻(Cr)組成之群。當光學可變顏料之至少一部分由薄膜干涉顏料組成時,特別優選的係薄膜干涉顏料包含由Cr/MgF
2/Al/MgF
2/Cr多層結構組成之法布里-珀羅吸收體/介電/反射體/介電/吸收體多層結構。
本文描述之薄膜干涉顏料通常藉由將不同所需層真空沉積到卷上來製造。在沉積所要的數量之層之後,藉由將剝離層溶解在合適之溶劑中,或者藉由自卷上剝離材料,將層之堆疊自卷上移除。然後將如此獲得的材料分解成薄片,該等薄片必須藉由研磨、銑削或任何合適之方法進一步加工。所得產品由具有破碎邊緣、不規則形狀及不同長寬比之扁平薄片組成。
合適之干涉塗覆顏料包括但不限於由基材組成之結構,該基材選自由以下組成之群:金屬核,諸如鈦、銀、鋁、銅、鉻、鐵、鍺、鉬、鉭或鎳,該等金屬核塗覆有由金屬氧化物製成之一或多個層,以及由核組成之結構,該核由合成或天然雲母、其他層狀矽酸鹽(例如,滑石、高嶺土及絹雲母)、玻璃(例如,硼矽酸鹽)、二氧化矽(SiO
2)、氧化鋁(Al
2O
3)、氧化鋁/氫氧化物(勃姆石)、氧化鈦(TiO
2)、塗覆有由金屬氧化物(例如,氧化鈦、氧化鋯、氧化錫、氧化鉻、氧化鎳、氧化銅、氧化鐵及氧化鐵/氫氧化鐵)製成之一或多個層之石墨及它們的混合物製成。上述結構已經在例如Chem.Rev. 99 (1999), G. Pfaff及P. Reynders,第1963-1981頁及WO 2008/083894 A2中有所描述。彼等干涉塗層顏料之典型實例包括但不限於塗覆有由氧化鈦、氧化錫及/或氧化鐵製成之一或多個層之氧化矽核;塗覆有由氧化鈦、氧化矽及/或氧化鐵製成之一或多個層之天然或合成雲母芯、特別係塗覆有由氧化矽及氧化鈦製成之交替層之雲母芯;塗覆有由氧化鈦、氧化矽及/或氧化錫製成之一或多個層之硼矽酸鹽核;塗覆有由氧化鐵、氧化鐵/氫氧化物、氧化鉻、氧化銅、氧化鈰、氧化鋁、氧化矽、釩酸鉍、鈦酸鎳、鈦酸鈷及/或摻銻、摻氟或摻銦氧化錫製成之一或多個層之氧化鈦核;塗覆有由氧化鈦及/或氧化鐵製成之一或多個層之氧化鋁芯。
膽甾相液晶表現出垂直於它的分子之縱軸之螺旋超結構形式之分子順序。螺旋超結構係整個液晶材料之週期性折射率調製之起點,這反過來又導致確定的光波長之選擇性透射/反射(干涉濾光效應)。膽甾液晶聚合物可藉由使一或多種具有手性相之可交聯物質(向列化合物)進行對準及取向來獲得。螺旋分子排列之特定情形導致膽甾液晶材料表現出反射確定波長範圍內之圓偏振光分量之特性。特別地,可藉由變化包括溫度及溶劑濃度之可選擇因素、藉由改變一或多種手性組分之性質以及向列型及手性化合物之比率來調節螺距。在紫外線輻射之影響下的交聯藉由固定所要的螺旋形式將螺距凍結在預定狀態,使得所得膽甾液晶材料之顏色不再視外部因素諸如溫度而定。然後,藉由隨後將聚合物粉碎至所要的粒度,可將膽甾型液晶材料成形為膽甾型液晶顏料。US 5,211,877;US 5,362,315及US 6,423,246以及EP 1 213 338 A1;EP 1 046 692 A1及EP 0 601 483 A1中揭示了由膽甾型液晶材料製成之薄膜及顏料及它們的準備之實例,該等專利之相應揭露通過引用併入本文。
本文所述之氧化乾燥凹版油墨可進一步包含一或多種機器可讀組分,較佳地選自由以下組成之群:磁性材料、發光材料、導電材料、紅外吸收材料及它們的混合物。
本文所述之氧化乾燥凹版油墨可進一步包含一或多種法醫標記物及/或一或多種標籤劑。
本文所述之氧化乾燥凹版油墨可進一步包含一或多種添加劑,包括但不限於用於調節組成物之物理、流變及化學參數諸如黏度、稠度之化合物及材料(例如,抗沉劑及增塑劑)、發泡性能(例如,消泡劑及脫氣劑)、UV穩定性(光穩定劑)、黏合性能等
。本文所述之添加劑可以本領域已知的量及形式、包括以所謂的納米材料形式存在於本文揭示之氧化乾燥凹版油墨中,其中顆粒之至少一個尺寸在1 nm至1000 nm之範圍內。
本文描述之凹版印刷製程允許在本文所述之基材上生產安全特徵。本文所述之基材較佳地選自紙或其他纖維材料(包括織造及非織造纖維材料),諸如纖維素、含紙材料、玻璃、金屬、陶瓷、塑料及聚合物、金屬化塑料或聚合物、複合材料及它們的二或更多種混合物或組合。典型紙、紙狀或其他纖維材料由多種纖維製成,包括但不限於蕉麻、棉、亞麻、木漿及它們的摻合物。如本領域技術人員所熟知的,棉及棉/亞麻摻合物優選用於紙幣,而木漿通常用於非紙幣有價文件。塑料及聚合物之典型實例包括聚烯烴,諸如聚乙烯(PE)及聚丙烯(PP),包括雙向拉伸聚丙烯(BOPP)、聚醯胺(PA)、聚酯,諸如聚(對苯二甲酸乙二醇酯) (PET)、聚對苯二甲酸乙二醇酯二醇改性(PETG),包括(聚乙二醇-共-1,4-環己烷二甲醇對苯二甲酸酯)、聚(1,4-對苯二甲酸丁二醇酯) (PBT)、聚(2,6-萘甲酸乙二醇酯) (PEN)及聚氯乙烯(PVC)。紡黏烯烴纖維,諸如以Tyvek商標出售之彼等亦可用作基材。金屬化塑料或聚合物之典型實例包括上文所述之具有連續或不連續設置在它們的表面上之金屬之塑料或聚合物材料。金屬之典型實例包括但不限於鋁(Al)、鉻(Cr)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、它們的合金以及二或更多種上述金屬之組合。上述塑料或聚合物材料之金屬化可藉由電沉積製程、高真空塗覆製程或藉由濺射製程來完成。複合材料之典型實例包括但不限於紙及至少一種塑料或聚合物材料諸如上文所述之彼等之多層結構或層壓體,以及併入紙狀或纖維材料諸如上文所述之彼等中之塑料及/或聚合物纖維。當然,基材可包含本領域技術人員已知的其他添加劑,諸如填料、施膠劑、增白劑、加工助劑、增強劑或濕增強劑等。為了進一步提高安全水平及對防偽及非法複製有價文件之抵抗力,基材可含有水印、防偽線、纖維、薄板、發光化合物、窗口、箔、貼花、塗層及它們的組合。
本文亦描述了用於生產本文所述之氧化乾燥凹版油墨之製程及本文所述之自該等製程獲得的氧化乾燥凹版油墨。本文所述之氧化乾燥凹版油墨可藉由混合除一或多種乾燥劑之外之所有成分且使用例如三輥研磨機分散或研磨該等成分、且隨後添加且混合一或多種乾燥劑來製備。另選地,本文所述之氧化乾燥凹版油墨可藉由混合除一或多種多硫醇混合物之外及除一或多種乾燥劑之外之所有成分且使用例如三輥研磨機分散或研磨該等成分、隨後添加及混合一或多種多硫醇化合物且隨後添加且混合一或多種乾燥劑來製備。
本文亦描述了由本文所述之氧化乾燥凹版油墨製成且用本文所述之製程製成之安全特徵。本文亦描述了本文所述之安全特徵用於保護有價文件免遭欺詐或非法複製之用途。
本文亦描述了包含由本文所述之氧化乾燥凹版油墨諸如本文所述之彼等製成之一或多種安全特徵之有價文件。較佳地,有價文件選自紙幣、契約、票據、支票、憑單、印花稅票、協議、身份文件諸如護照、身份證、簽證、駕駛執照、銀行卡、信用卡、交易卡、訪問文件,以及卡、門票、公共交通票、學歷證書及職稱。更佳地,有價文件係鈔票。
本文所述之安全文件可進一步包含由本文所述之氧化乾燥凹版油墨製成之安全特徵下方或頂部之一或多個附加層或塗層。假設基材與本文所述之安全特徵之間之黏附力不足,例如由於基材材料、表面不平坦或表面不均勻性,則可在基材與安全特徵之間施加附加層、塗層或底漆,如本領域技術人員已知的。
為了經由對汙物或化學品之抵抗提高耐久性及清潔度且因此提高安全文件之循環壽命,可將一或多個保護層施加在本文所述之一或多個安全特徵之上。當存在時,一或多個保護層通常由保護清漆製成,該等保護清漆可以係透明的或淺色的或著色的且可或多或少有光澤。保護清漆可以係可輻射固化組成物、熱乾燥組成物或它的任意組合。較佳地,一或多個保護層由可可輻射固化的、更優選得可UV-Vis固化的組成物製成。
實施例
現在參考非限制性實例更詳細地描述本發明。以下實施例提供了用於藉由凹版印刷製程在基材上印刷安全特徵之氧化乾燥凹版油墨之準備及使用之更多細節。具體地,根據本發明之製程實施例E1-E22及之後描述之比較製程實施例C1-C27提供了關於安全特徵之準備、藉由本文所述之製程獲得的印刷樣品之乾燥特性及顏色特性值更多細節。
比較例C28-C39根據比較膠印製程使用表10中所述之氧化乾燥膠印油墨來製備。
A. 氧化乾燥凹版油墨之準備
用於製備印刷樣品(E1-E18及C1-C23,表6)之氧化乾燥凹版油墨(I1-I23,表4)藉由使用四種組成物來製備:黑色顏料膏(PP)、透明白色組成物(TW,表1)、乾燥劑之混合物(D,表2)及多硫醇化合物(TH,表3)。當存在時,在透明白色組成物(TW1-TW4)之生產過程中添加易熔蠟(W1-W4),如表1中所述。當存在時,將多硫醇化合物(TH1-TH3)添加到透明白色組成物(TW0-TW4)及黑色顏料膏(PP)之分散混合物中,然後添加乾燥劑(D1-D4)之混合物,以便生成最終凹版油墨(I1-I23),如表4中所述。
實施例(E1-E14,表6)根據本發明之製程且使用包含所需量之一或多種易熔蠟及一或多種多硫醇化合物之油墨來製備。比較例C1、C5、C9及C13-C15根據比較製程且使用包含一或多種易熔蠟及一或多種多硫醇化合物之油墨來製備。比較例C2-C4、C6-C8、C10-C12及C16-C19根據本發明的製程但使用缺乏所需量之一或多種可熔蠟或一或多種多硫醇化合物或兩者之油墨來製備。
實施例(E15-E18,表6)根據本發明之製程且使用包含所需量之一或多種易熔蠟及一或多種多硫醇化合物之油墨來製備。比較例C20-C23根據比較製程且使用包含所需量之一或多種易熔蠟但缺乏一或多種多硫醇化合物之油墨來製備。
用於製備印刷樣品(E19-E22及C24-C27)之氧化乾燥凹版油墨(I24-I31,參見表8)藉由使用三種組成物來製備:油墨預混物(IP,表7)、乾燥劑之混合物(D,表2)及多硫醇化合物(TH,表3)。當存在時,將多硫醇化合物(TH1)添加到油墨預混物(IP1-IP2)中,然後添加乾燥劑(D1-D2)之混合物,以便生成最終凹版油墨(I24-I31),如表8中所述。
實施例(E19-E22,表9)根據本發明之製程且使用包含所需量之一或多種易熔蠟及一或多種多硫醇化合物之油墨來製備。比較例C24-C27根據比較製程且使用包含所需量之一或多種易熔蠟但缺乏一或多種多硫醇化合物之油墨來製備。
黑色顏料膏 (PP) 包含:由來自Synres之Urakyd AL210 Q55組成之
39.1 重量 % 之 聚氨酯醇酸樹脂(基於大豆油之聚氨酯改性長油醇酸樹脂)
由42.4重量%酚醛改性松香酯(Bremapal 2035,Kraemer)組成之
18.4 重量 % 之 酚醛樹脂,該酚醛改性松香酯在42.4%桐油(Interfat,CAS號8001-20-5)中煮熟,然後用15.2重量%
n-十二烷(Halterman,CAS號112-40-3)稀釋
由來自Orion之Special Black 4A (CAS號1333-86-4)組成之
13.8 重量 % 之 CI 顏料黑 7由來自Omya之Omyalite
®50(石灰石,CAS號1317-65-3,粒度d
50< 2微米)組成之
28.7 重量 % 之無機填料,其中
首先將所述成分稱重且在室溫下使用SpeedMixer
®(來自Hauschild Engineering之DAC 150 SP)在2500 rpm下混合3分鐘;隨後在Bühler SDY三輥研磨機上執行分別以5巴、11巴及11巴之壓力分三遍研磨之步驟,從而生產黑色顏料膏(PP)。
表 1
成分 | [重量%] | ||||
TW0 | TW1 | TW2 | TW3 | TW4 | |
部分中和之酸化聚酯用氫氧化鉀40重量%溶液(6.2重量%,CAS號1310-58-3)中和共軛葵花油脂肪酸(32.8重量%,A. Smit Trading,CAS號68953-27-5)、間苯二甲酸(13.1重量%,Penpet,CAS號121-91-5)、四氫鄰苯二甲酸酐(12.8重量%,Polynt,CAS號85-43-8)、三羥甲基丙烷(8.6重量%,Sikem,CAS號77-99-6)及季戊四醇(7.4重量%,Penpet,CAS號117-77-5)之冷凝產物 2-氨基丙烷十二烷基苯磺酸鹽(19.1重量%,Zephrym™ 3300B, Croda, CAS號84961-74-0) | 29.57 | 27.07 | 27.07 | 27.07 | 27.07 |
易熔蠟 -1(W1)巴西棕櫚蠟(A. Smit Trading AG),熔化溫度:80℃ | 8.46 | ||||
易熔蠟 -2(W2) 米糠蠟E00130 (Keuster Keunen),熔化溫度:77-82℃ | 8.46 | ||||
易熔蠟 -3(W3)石蠟Sawolwax 5203 (Sasol),熔化溫度:52-54℃ | 8.46 | ||||
易熔蠟 -4(W4)石蠟S-394 N1(三葉草),熔化溫度:113℃ | 8.46 | ||||
礦物油,C14-C18碳氫化合物PKWF 6/9 AF (Haltermann) | 5.55 | 5.08 | 5.08 | 5.08 | 5.08 |
無機填料:Luzenac滑石粉(Imerys) 50重量%滑石粉(CAS號14807-96-6)、47重量%綠泥石族礦物(CAS號1318-59-8)、2重量%白雲石(CAS號16389-88-1)及1重量%二氧化矽(CAS號14808-60-7) | 3.88 | 3.55 | 3.55 | 3.55 | 3.55 |
無機填料:Omyalite ®50 (Omya) 石灰石,CAS號1317-65-3,粒徑d 50< 2微米 | 61.00 | 55.84 | 55.84 | 55.84 | 55.84 |
透明白色組成物(TW0-TW4)藉由以下方式來製備:首先稱量成分且使用SpeedMixer
®(來自Hauschild Engineering之DAC 150 SP)將它們混合在一起(在2500 rpm下3分鐘),然後在Bühler SDY三輥研磨機上分三遍研磨,壓力分別係5巴、11巴及11巴。
表 2
表 3
表 4
成分 | [重量%] | ||||
D1 | D2 | D3 | D4 | ||
乾燥機 | 2-乙基己酸錳鹽(Octa-Soligen ®錳油,8重量% Mn,50重量% CAS號15956-58-8 + 50重量% CAS號927-632-8) | 40.0 | 35.0 | 28.6 | 42.8 |
乾燥機 | 2-乙基己酸鋯鹽(Octa-Soligen ®鋯油,18重量% Zr,55重量% CAS號22464-99-9 + 45重量% CAS號918-481-9) | 48.0 | 48.3 | 57.2 | 57.2 |
乾燥機 | 2-乙基己酸鈷鹽(Octa-Soligen ®鈷油,12重量% Co,75重量% CAS號136-52-7 + 25重量% CAS號927-632-8) | 5.2 | - | - | - |
乾燥機 | 鐵(I)絡合物(Borchers ®SA2117,1.75重量% CAS號478945-46-9 + 98.25重量% CAS號57-55-6) | - | 16.7 | - | - |
乾燥機 | 釩絡合物(Borchers ®VP9950,6.45-6.85重量% V,CAS號未提供) | - | - | 14.2 | - |
溶劑 | 2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇(Brenntag,CAS號111-90-0) | 6.8 | - | - | - |
金屬含量(以重量%為單位) | |||||
Mn | 3.20 | 2.80 | 2.29 | 3.42 | |
Zr | 8.64 | 8.69 | 10.30 | 10.30 | |
Co | 0.62 | - | - | - | |
Fe | - | 0.025 | - | - | |
V | - | - | 0.94 | - |
TH1,季戊四醇四(3-巰基丙酸酯) (CAS號7575-23-7,BRUNO BOCK Chemische Fabrik GmbH & Co. KG) THIOCURE ®340 | |
TH2,三[2-(3-巰基丙醯氧基)乙基]異氰脲酸酯 (CAS號36196-44-8,BRUNO BOCK Chemische Fabrik GmbH & Co. KG) THIOCURE ®TEMPIC | |
TH3,乙二醇雙(3-巰基丙酸酯) (CAS號22504-50-3,BRUNO BOCK Chemische Fabrik GmbH & Co. KG) THIOCURE ®GDMP |
黑色顏料膏 重量% | 白色透明組成物 重量% | 多硫醇化合物 重量% | 乾燥劑之混合物 重量% | 黏度 Pa .s | ||||||||||
PP | TW0 | TW1 | TW2 | TW3 | TW4 | TH1 | TH2 | TH3 | D1 | D2 | D3 | D4 | ||
I1 | 43.46 | 54.04 | 2.5 | 9.7 | ||||||||||
I2 | 43.46 | 54.04 | 2.5 | 14.8 | ||||||||||
I3 | 42.79 | 53.21 | 1.5 | 2.5 | 11.6 | |||||||||
I4 | 42.79 | 53.21 | 1.5 | 2.5 | 14.0 | |||||||||
I5 | 42.79 | 53.21 | 1.5 | 2.5 | 14.2 | |||||||||
I6 | 42.79 | 53.21 | 1.5 | 2.5 | 10.7 | |||||||||
I7 | 43.24 | 53.76 | 0.5 | 2.5 | 13.2 | |||||||||
I8 | 43.01 | 53.49 | 1.0 | 2.5 | 13.7 | |||||||||
I9 | 42.57 | 52.93 | 2.0 | 2.5 | 14.1 | |||||||||
I10 | 43.46 | 54.04 | 2.5 | 17.9 | ||||||||||
I11 | 42.79 | 53.21 | 1.5 | 2.5 | 18.6 | |||||||||
I12 | 43.46 | 54.04 | 2.5 | 6.1 | ||||||||||
I13 | 42.79 | 53.21 | 1.5 | 2.5 | 7.7 | |||||||||
I14 | 43.46 | 54.04 | 2.5 | 18.3 | ||||||||||
I15 | 42.79 | 53.21 | 1.5 | 2.5 | 19.8 | |||||||||
黑色顏料膏 重量% | 白色透明組成物 重量% | 多硫醇化合物 重量% | 乾燥劑之混合物 重量% | 黏度 Pa .s | ||||||||||
PP | TW0 | TW1 | TW2 | TW3 | TW4 | TH1 | TH2 | TH3 | D1 | D2 | D3 | D4 | ||
I16 | 43.01 | 53.49 | 3.5 | 11.1 | ||||||||||
I17 | 42.56 | 52.94 | 1.0 | 3.5 | 13.5 | |||||||||
I18 | 43.01 | 53.49 | 3.5 | 10.6 | ||||||||||
I19 | 42.56 | 52.94 | 1.0 | 3.5 | 10.5 | |||||||||
I20 | 43.01 | 53.49 | 3.5 | 10.9 | ||||||||||
I21 | 42.56 | 52.94 | 1.0 | 3.5 | 13.1 | |||||||||
I22 | 43.01 | 53.49 | 3.5 | 11.6 | ||||||||||
I23 | 42.56 | 52.94 | 1.0 | 3.5 | 12.9 |
表4中所述之深色氧化乾燥凹版油墨(I1-I23)根據以下步驟來製備:
- 將黑色顏料膏(PP)、相應透明白色組成物(TW0-TW4)及多硫醇化合物(TH1-TH3) (在存在時)獨立稱重且使用SpeedMixer
®(來自Hauschild Engineering之DAC 150 SP)在室溫下在2500 rpm下混合90秒,且
- 將乾燥劑(D1-D4)之混合物獨立添加到上一步獲得的分散膏中,且用SpeedMixer
®(來自Hauschild Engineering之DAC 150 SP)在2500 rpm下進一步混合3分鐘。
使用Haake Roto Visco RV1旋轉流變儀、使用直徑20 mm及0.5°幾何形狀之錐印版,在1000 s
-1剪切速率及40℃溫度下獨立量測深色氧化乾燥凹版油墨(I1-I23)之黏度。
B. 凹版印刷樣品 (E1-E18 及 C1-C23) 之準備及蹭髒特性 ( 表 6A-6D)
使用Ormag凹版打樣機獨立地手動施加如此獲得的深色氧化乾燥凹版油墨(I1-I23)。使用凹版雕刻印刷印版來製備凹版印刷樣品(E1-E18及C1-C23),其中所述印版包含一組各種深度(自約20μm至約100μm)及寬度(自約60μm至約500μm)之「U」形雕刻,以便模仿鈔票上之凹版印刷特徵。
使用聚合物手輥將深色氧化乾燥凹版油墨中之每一者獨立地對凹版雕刻印刷印版著墨(步驟a)),其中所述印版具有35℃與80℃之間的印刷印版溫度,如表6A-6D中所指示。
在步驟a)之後,用紙手動從印刷印版上擦掉過量所述油墨,從而僅在雕刻品中留下油墨(步驟b))。
在步驟b)之後,將深色氧化乾燥凹版油墨以安全特徵形式獨立地施加在棉質信託紙(Louisenthal)之空白紙張上(步驟c))。
在步驟c)之後,所施加之油墨在存在空氣時獨立乾燥以便形成安全特徵(步驟d))。
油墨之總停留時間(包括著墨、擦掉過量油墨及油墨轉移)係約15秒。雖然深色氧化乾燥凹版油墨已經曝露於凹版雕刻印刷印版約15秒,以用凹版實驗室印刷機製備樣品(E1-E18及C1-C23),但工業製程要短得多,且通常涉及使氧化乾燥凹版油墨曝露於凹版雕刻印刷印版達通常小於一秒之時間。
對於每個凹版印刷樣品,印刷了六個樣品。
在印刷製程之後,立即將印刷基材堆疊以形成一堆,且在所述基材之間具有交錯空白紙張。該堆被放置在兩個玻璃印版之間,且在22℃及50% RH (相對濕度)、3kg壓力下保持24小時,以模擬一堆1500個印刷基材。然後將印刷基材自堆中移除,且根據以下程序評估與每個印刷基材對應之空白紙張之蹭髒特性:
i. 本領域技術人員整理出一系列以相同方式獲得的、對應於不同蹭髒程度之空白紙張以設計具有1與12之間的值之視覺尺度,其中「1」對應於最大蹭髒(即,所有凹版線均報告在空白紙張上),「12」對應於最小蹭髒(即,幾乎沒有油墨被轉移到空白紙張上),一個樣品對應於視覺尺度之一個值;
ii. 在像素級別對相同系列之空白紙張進行分析,以提供視覺尺度值與由於蹭髒之轉移像素之數量之間的相關曲線。使用Epson Perfection V500掃描儀以600 dpi掃描每個樣本,以得到用Photoshop CC進行分析之圖片。使用直方圖確定轉移像素之絕對數量,且將它表達為與具有「1」作為視覺尺度值之樣品、即表現出最大蹭髒之樣品相比之轉移像素之百分比;
iii. 第1圖所示之圖表係用x軸上之轉移像素之百分比(在ii.中獲得的相對比例)及y軸上之視覺尺度(圓點)建立的。根據第1圖所示之實驗數據建立了具有以下方程式之迴歸曲線(虛線):
轉移像素(插值) = 2.295 * 10
-0.2189 * ( 視覺值 )(R
2= 0.9887)
iv. 根據該方程式,視覺尺度每增加一個值,轉移像素之數量就顯著減少(約40%)。表5顯示了如b)中確定之視覺值、轉移像素之絕對數量、轉移像素之百分比以及自iii.中之迴歸曲線方程式獲得的插值;
表 5
* 由於實際轉移像素與高蹭髒時計算的像素之間的差異,對於小於5之視覺尺度值,轉移像素之*插值百分比指示為「n/a」(第1圖之迴歸曲線)
v. 對應於每個系列之六個印刷樣品(E1-E18及C1-C23)之空白紙張藉由將它們與i中所述之視覺尺度之樣品進行比較來獨立評估。表6A-D中提供的值對應於六個視覺值之平均值,每個視覺值針對每個印刷樣品。根據iii中顯示之方程式,自平均視覺值內插轉移像素之數量。
作為視覺值之「6」對應於約11%之轉移像素,且指示印刷凹版樣品之工業上可接受的蹭髒值。
視覺尺度 | 轉移像素(絕對值) | 轉移像素(相對值) | 轉移像素之插值百分比 |
1 | 289657 | 100.0% | n/a* |
2 | 259658 | 89.6% | n/a |
3 | 195038 | 67.3% | n/a |
4 | 103328 | 35.7% | n/a |
5 | 57417 | 19.8% | 18.5% |
6 | 29936 | 10.3% | 11.2% |
7 | 20128 | 6.9% | 6.7% |
8 | 11204 | 3.9% | 4.1% |
9 | 6446 | 2.2% | 2.5% |
10 | 3280 | 1.1% | 1.5% |
11 | 2355 | 0.8% | 0.9% |
12 | 2116 | 0.7% | 0.5% |
表6A-D中提供了蹭髒特性,其中蹭髒值指示為包含1與12之間的視覺值、(如ii.中的估計之)轉移像素及(使用iii.中之方程式)轉移像素之插值百分比。
由於氧化乾燥凹版油墨(I1-I23)為深色且空白紙張與轉移像素之間的對比度為高(視覺上及使用掃描儀),因此蹭髒特性之確定變得容易。
已經基於視覺值及插值轉移像素對蹭髒進行了理解:
- 極低:大於8之視覺值及小於5%之轉移像素之插值百分比之組合
- 低:7與8之間的視覺值及5%與7%之間的轉移像素的插值百分比之組合
-
可接受的:6與7之間的視覺值及7%與11%之間的轉移像素的插值百分比之組合
-
不可接受的:小於6之視覺值及大於11%之插值百分比之組合。
表 6A
油墨 | 凹版雕刻印刷印版之T | 蹭髒 | |||
視覺值 | 轉移像素 | 蹭髒之理解 | |||
C1 | I1無蠟 無多硫醇化合物 | 35℃ | 1 | n/a | 不可接受的 |
C2 | 50℃ | 1 | n/a | 不可接受的 | |
C3 | 65℃ | 1.4 | n/a | 不可接受的 | |
C4 | 85℃ | 1.7 | n/a | 不可接受的 | |
C5 | I2蠟W1 無多硫醇化合物 | 35℃ | 2.1 | n/a | 不可接受的 |
C6 | 50℃ | 2.4 | n/a | 不可接受的 | |
C7 | 65℃ | 3.4 | n/a | 不可接受的 | |
C8 | 85℃ | 5.5 | 14.4% | 不可接受的 | |
C9 | I3無蠟 TH1 | 35℃ | 1.8 | n/a | 不可接受的 |
C 10 | 50℃ | 4.6 | n/a | 不可接受的 | |
C11 | 65℃ | 4.8 | n/a | 不可接受的 | |
C12 | 85℃ | 5.8 | 12.3% | 不可接受的 | |
C13 | I4蠟W1 TH1 | 35℃ | 4.3 | n/a | 不可接受的 |
E1 | 50℃ | 6.1 | 10.6% | 可接受的 | |
E2 | 65℃ | 7.0 | 6.7% | 低 | |
E3 | 85℃ | 10.6 | 1.1% | 極低 | |
C14 | I5蠟W1 TH2 | 35℃ | 5.1 | 17.6% | 不可接受的 |
E4 | 50℃ | 6.1 | 10.6% | 可接受的 | |
E5 | 65℃ | 7.0 | 6.7% | 低 | |
E6 | 85℃ | 10.3 | 1.3% | 極低 | |
C 15 | I6蠟W1 TH3 | 35℃ | 4.8 | n/a | 不可接受的 |
E7 | 50℃ | 6.3 | 9.6% | 可接受的 | |
E8 | 65℃ | 7.4 | 5.5% | 低 | |
E9 | 85℃ | 10.1 | 1.4% | 極低 |
如表6A所示,根據不同於本發明之製程獲得的凹版印刷樣品(C1-C15)表現出不可接受的蹭髒特性且因此不適合用於高端應用(諸如安全文件之準備),該製程即使用在低於45°之印刷印版溫度下加熱之凹版雕刻印刷印版之製程、或使用缺乏多硫醇化合物之氧化乾燥凹版油墨之製程、或使用缺乏一或多種蠟及缺乏一或多種多硫醇化合物之氧化乾燥凹版油墨之製程。
與比較例相反,用根據本發明之製程獲得的凹版印刷樣品(E1-E9)表現出可接受的極低蹭髒,從而使它們適合高端印刷應用,該製程即製程i)使用在約45℃與約85℃之間、較佳地在50℃與80℃之間的印刷印版溫度下加熱的凹版雕刻印刷印版,及ii)使用包含一或多種可熔蠟及一或多種總量大於0.5重量%、較佳地在約0.75重量%與約2.0重量%之間的多硫醇化合物之氧化乾燥凹版油墨。
表 6B
油墨 | 凹版雕刻印刷印版之T | 蹭髒 | |||
視覺值 | 轉移像素 | 蹭髒之理解 | |||
C7 | I2W1 無TH | 65℃ | 3.4 | n/a | 不可接受的 |
C16 | I7W1 TH1 (0.5重量%) | 65℃ | 5.1 | 17.6% | 不可接受的 |
E10 | I8W1 TH1 (1.0重量%) | 65℃ | 6.6 | 8.2% | 可接受的 |
E2 | I4W1 TH1 (1.5重量%) | 65℃ | 7.0 | 6.7% | 低 |
E11 | I9W1 TH1 (2.0重量%) | 65℃ | 7.9 | 4.3% | 低 |
如表6B所示,根據不同於本發明之製程獲得的凹版印刷樣品(C7及C16)表現出不可接受的蹭髒特性(且因此不適合用於高端應用(諸如安全文件之準備),該製程即使用缺乏一或多種多硫醇化合物(C7)或包含總量不大於0.5重量%之所述一或多種多硫醇化合物(C16)之氧化乾燥凹版油墨之製程。
與比較例相反,用根據本發明之製程獲得的凹版印刷樣品(E2、E10及E11)表現出可接受的低蹭髒,從而使它們適合高端印刷應用,該製程即製程i)使用在約45℃與約85℃之間、較佳地在50℃與80℃之間的印刷印版溫度下加熱的凹版雕刻印刷印版,及ii)使用包含一或多種可熔蠟及一或多種總量大於0.5重量%、較佳地在約0.75重量%與約2.0重量%之間的多硫醇化合物(E2、E10及E11)之氧化乾燥凹版油墨。
表 6C
油墨 | 凹版雕刻印刷印版之T | 蹭髒 | |||
視覺值 | 轉移像素(%) | 蹭髒之理解 | |||
C7 | I2W1,無TH | 65℃ | 3.4 | n/a | 不可接受的 |
E2 | I4W1,TH1 | 65℃ | 7.0 | 6.7% | 低 |
C17 | I10W2,無TH | 65℃ | 1.8 | n/a | 不可接受的 |
E12 | I11W2,TH1 | 65℃ | 7.0 | 6.7% | 低 |
C18 | I12W3,無TH | 65℃ | 2.1 | n/a | 不可接受的 |
E13 | I13W3,TH1 | 65℃ | 6.4 | 9.1% | 可接受的 |
C19 | I14W4,無TH | 65℃ | 1.6 | n/a | 不可接受的 |
E14 | I15W4,TH1 | 65℃ | 6.8 | 7.5% | 低 |
如表6C所示,根據不同於本發明之製程獲得的凹版印刷樣品(C7及C17-C19)表現出不可接受的蹭髒特性且因此不適合用於高端應用(諸如安全文件之準備),該製程即使用缺乏一或多種多硫醇化合物(C7及C17-C19)之氧化乾燥凹版油墨之製程。
與比較例相反,用根據本發明之製程獲得的凹版印刷樣品(E2、E12-E14)表現出可接受的低蹭髒,從而使它們適合高端印刷應用,該製程即製程i)使用在約45℃與約85℃之間、較佳地在50℃與80℃之間的印刷印版溫度下加熱的凹版雕刻印刷印版,及ii)使用包含一或多種可熔蠟及一或多種多硫醇化合物(E2、E12-E14)之氧化乾燥凹版油墨。
表 6D
油墨 | 凹版雕刻印刷印版之T | 蹭髒 | |||
視覺值 | 轉移像素(%) | 蹭髒之理解 | |||
C20 | I16D1,無TH | 65℃ | 4.1 | n/a | 不可接受的 |
E15 | I17D1, TH1 | 65℃ | 8.3 | 3.5% | 極低 |
C21 | I18D2,無TH | 65℃ | 4.8 | n/a | 不可接受的 |
E16 | I19D2,TH1 | 65℃ | 8.5 | 3.2% | 極低 |
C22 | I20D3,無TH | 65℃ | 5.5 | 14.3% | 不可接受的 |
E17 | I21D3,TH1 | 65℃ | 11.0 | 0.9% | 極低 |
C23 | I22D4,無TH | 65℃ | 4.1 | n/a | 不可接受的 |
E18 | I23D4,TH1 | 65℃ | 9.1 | 2.3% | 極低 |
如表6D所示,根據不同於本發明之製程獲得的凹版印刷樣品(C20-C23)表現出不可接受的蹭髒特性且因此不適合用於高端應用(諸如安全文件之準備),該製程即使用缺乏一或多種多硫醇化合物之氧化乾燥凹版油墨之製程。
與比較例相反,用根據本發明之製程獲得的凹版印刷樣品(E15-E18)表現出極低蹭髒,從而使它們適合高端印刷應用,該製程即製程i)使用在約45℃與約85℃之間、較佳地在50℃與80℃之間的印刷印版溫度下加熱的凹版雕刻印刷印版,及ii)使用包含一或多種乾燥劑、一或多種可熔蠟及一或多種多硫醇化合物之氧化乾燥凹版油墨。
C. 白色 / 透明氧化乾燥凹版油墨 (E19-E22 及 C24-C27) 之準備
用於製備印刷樣品(E19-E22及C24-C27)之白色/透明氧化乾燥凹版油墨(I24-I31,表8)藉由使用三種組成物來製備:包含可溶蠟(W1)之油墨預混物(IP1-IP2,表7)、乾燥劑之混合物(D1-D2,表2)及多硫醇化合物(TH1,表3)。
當存在時,將多硫醇化合物(TH1)添加到油墨預混物(IP1-IP2)中,然後添加乾燥劑之混合物(D1-D2)中之一種混合物,以便生成最終凹版油墨(I24-31),如表8所述。
實施例(E19-E22)根據本發明之製程且使用包含所需量之一或多種易熔蠟及一或多種多硫醇化合物之油墨來製備。
比較例(C24-C27)根據本發明之製程且使用包含一或多種可熔蠟但缺乏一或多種多硫醇化合物之油墨來製備。
表 7
成分 | [重量%] | |
IP1 | IP2 | |
聚氨酯醇酸樹脂 (來自Synres之Urakyd AL210 Q55,基於大豆油之聚氨酯改性長油醇酸樹脂) | 13.0 | 13.0 |
酚醛樹脂(42.4重量%酚醛改性松香酯(Bremapal 2035,Kraemer)在42.4%桐油(Interfat,CAS號8001-20-5)中煮熟,然後用15.2重量% n-十二烷(Halterman,CAS號112-40-3)稀釋) | 6.0 | 6.0 |
部分中和之酸化聚酯用氫氧化鉀40重量%溶液(6.2重量%,CAS號1310-58-3)中和共軛葵花油脂肪酸(32.8重量%,A. Smit Trading,CAS號68953-27-5)、間苯二甲酸(13.1重量%,Penpet,CAS號121-91-5)、四氫鄰苯二甲酸酐(12.8重量%,Polynt,CAS號85-43-8)、三羥甲基丙烷(8.6重量%,Sikem,CAS號77-99-6)及季戊四醇(7.4重量%,Penpet,CAS號117-77-5)之冷凝產物 2-氨基丙烷十二烷基苯磺酸鹽(19.1重量%,Zephrym™ 3300B, Croda, CAS號84961-74-0) | 20.0 | 20.0 |
易熔蠟 -1(W1)巴西棕櫚蠟(A. Smit Trading AG),熔化溫度:80℃ | 5.0 | 5.0 |
礦物油,C14-C18碳氫化合物PKWF 6/9 AF (Haltermann) | 3.0 | 3.0 |
白色顏料(C.I.顏料白來自Lomon Billions, CAS號13463-67-7之6, Billions TR52) | 30.0 | |
無機填料:Luzenac滑石粉(Imerys) 50重量%滑石粉(CAS號14807-96-6)、47重量%綠泥石族礦物(CAS號1318-59-8)、2重量%白雲石(16389-88-1)及1重量%二氧化矽(CAS號14808-60-7) | 1.0 | 1.0 |
無機填料:Omyalite ®50 (Omya) 石灰石,CAS號1317-65-3,粒徑d 50< 2微米 | 22.0 | 52.0 |
首先將表7中所述之成分稱重且在室溫下使用SpeedMixer
®(來自Hauschild Engineering之DAC 150 SP)在2500 rpm下混合3分鐘;隨後將它們在Bühler SDY三輥研磨機上分別以5巴、11巴及11巴之壓力分三遍研磨,從而生產油墨預混物(IP1-IP2)。
表 8
油墨 | 油墨預混物 重量% | 多硫醇化合物 重量% | 乾燥劑之混合物 重量% | 黏度Pa .s | |||
IP1 | IP2 | TH1 | D1 | D2 | |||
白色 | I24 | 97.5 | 2.5 | 13.4 | |||
I25 | 96.0 | 1.5 | 2.5 | 15.5 | |||
I26 | 97.0 | 3.0 | 11.4 | ||||
I27 | 95.5 | 1.5 | 3.0 | 12.4 | |||
透明 | I28 | 97.5 | 2.5 | 19.0 | |||
I29 | 96.0 | 1.5 | 2.5 | 18.1 | |||
I30 | 97.0 | 3.0 | 14.8 | ||||
I31 | 95.5 | 1.5 | 3.0 | 15.1 |
表8中所述之白色/透明氧化乾燥凹版油墨(I24-I31)根據以下步驟來製備:
- 將油墨預混物(IP1-IP2)及多硫醇化合物(TH1) (在存在時)獨立稱重且使用SpeedMixer
®(來自Hauschild Engineering之DAC 150 SP)在室溫下在2500 rpm下混合90秒,且
- 將乾燥劑(D1-D2)之混合物獨立添加到上一步獲得的分散膏中,且用SpeedMixer
®(來自Hauschild Engineering之DAC 150 SP)在2500 rpm下進一步混合3分鐘。
使用Haake Roto Visco RV1旋轉流變儀、使用直徑20 mm及0.5°幾何形狀之錐印版,在1000 s
-1剪切速率及40℃溫度下獨立量測白色/透明氧化乾燥凹版油墨(I24-I31)之黏度。
D. 凹版印刷樣品 (E19-E22 及 C24-C27) 之準備及顏色特性之評估 ( 表 9A-9B)
使用配備有塗層棒HC4 (標稱厚度36 µm)之半自動實驗室塗佈機(K101 Control Coater,RK Print)將如此獲得的白色/透明氧化乾燥凹版油墨(I24-I31)獨立地施加在黑色/白色Leneta卡(Leneta Inc.,Form 2A不透明度圖表)上。
將凹版印刷樣品(E19-E22及C24-C27)在黑暗中乾燥24小時。在該乾燥後,使用來自Datacolor之分光光度計DC 45IR (量測幾何形狀:45/0°;光譜分析儀:專有雙通道全息光柵。用於參考通道及樣品通道之256-光電二極管線性陣列;光源:總帶寬LED照明)在Leneta卡之白色部分上單獨記錄根據CIELAB (1976)之它們的L*a*b*值。彼等值在表9中分別指代為L*
初始、a*
初始及b*
初始。然後將所有樣品放入烘箱(40℃,55% RH)中14天,這大致對應於在室溫下老化兩個月。再次量測所有樣品之L*a*b*值,且在表9中表現為L*
老化、a*
老化及b*
老化。表9中指示之ΔL*、Δa*、Δb*及ΔE*值對應於在40℃及55% RH下14天後之顏色變化,且藉由自「老化」值減去「初始」值獲得。
透明度值(表9中指示為ΔTr)係藉由量測老化前Leneta卡之黑色部分上之L*a*b*值且將它與老化前白色部分上量測之L*a*b*值進行比較而獲得的。使用以下方程式獲得ΔTr:
高值ΔTr指示高透明度(及因此不透明度低)。
表9
E. 與膠印之比較
油墨 | L* 初始 | a* 初始 | b* 初始 | L* 老化 | a* 老化 | b* 老化 | ΔL* | Δa* | Δb* | ΔE* | ΔTr | ||
白色油墨 | E19 | I25 D1, TH1 | 80.57 | 10.59 | 4.20 | 81.47 | 9.72 | 6.55 | 0.90 | -0.87 | 2.35 | 2.66 | 0.43 |
E20 | I27 D2,TH1 | 92.03 | 0.03 | 7.27 | 91.93 | -0.36 | 11.61 | -0.10 | -0.39 | 4.34 | 4.36 | 0.39 | |
C24 | I24 D1,無TH | 90.89 | 0.90 | 7.91 | 89.63 | 0.79 | 13.56 | -1.26 | -0.11 | 5.65 | 5.79 | 0.39 | |
C25 | I26 D2,無TH | 91.17 | 0.50 | 7.63 | 90.36 | 0.48 | 13.34 | -0.81 | -0.02 | 5.71 | 5.77 | 0.46 | |
透明油墨 | E21 | I29 D1,TH1 | 37.02 | 21.84 | 12.87 | 37.32 | 23.25 | 17.69 | 0.3 | 1.41 | 4.82 | 5.03 | 10.5 |
E22 | I31 D2,TH1 | 72.82 | 3.05 | 29.68 | 68.53 | 8.99 | 44.23 | -4.29 | 5.94 | 14.55 | 16.29 | 27.4 | |
C26 | I28 D1,無TH | 71.14 | 7.02 | 27.68 | 63.15 | 14.02 | 49.64 | -7.99 | 6.82 | 21.96 | 24.34 | 29.0 | |
C27 | I30 D2,無TH | 72.82 | 6.01 | 29.04 | 67.01 | 10.82 | 48.02 | -5.81 | 4.81 | 18.98 | 20.42 | 32.0 |
將根據本發明之製程,即凹版印刷製程與使用包含相當量之一或多種可熔蠟及具有相同化學式之多硫醇化合物之氧化乾燥膠印油墨之類似製程進行比較,該凹版印刷製程包含步驟a):用氧化乾燥凹版油墨對凹版雕刻印刷印版著墨,所述凹版雕刻印刷印版處於約45℃與約85℃之間的印刷印版溫度下,所述氧化乾燥凹版油墨包含i)至少一種氧化乾燥清漆,ii)總量自約0.01重量%至約10重量%之一或多種乾燥劑,iii)以大於0.5重量%之總量、較佳地以自約0.75重量%與2重量%之總量存在之一或多種多硫醇化合物,及iv)以自約1重量%至約10重量%之總量存在之一或多種可溶蠟。氧化乾燥膠印油墨與凹版油墨相當,因為兩種油墨都係包含類似組成物之高分子量化合物(諸如聚氨酯醇酸樹脂及酚醛樹脂)及大量顏料/填料(通常超過20重量%)之高黏度油墨。
表 10
成分 | [重量%] | |||||
OF1 | OF2 | OF3 | OF4 | OF5 | OF6 | |
聚氨酯醇酸樹脂 Urakyd AD85(Synres) | 35.08 | 33.19 | 33.19 | 34.38 | 32.49 | 32.49 |
酚醛樹脂,桐油(40重量%,Interfat,CAS號8001-20-5)、酚醛樹脂(40重量%,來自SI Group之Elaztobond TMT600及SMD31144之混合物)及礦物油(20重量%,PKWF 6/9 AF,Haltermann,CAS號927-632-8)之冷凝產物 | 39.47 | 37.36 | 37.36 | 38.67 | 36.56 | 36.56 |
易熔蠟 -1 ,巴西棕櫚蠟(A. Smit Trading AG),熔化溫度:80℃ | 4 | 4 | ||||
易熔蠟 -4,石蠟S-394 N1 (三葉草),熔化溫度:113℃ | 4 | 4 | ||||
多硫醇化合物 TH1,季戊四醇四(3-巰基丙酸酯) (CAS號7575-23-7,BRUNO BOCK Chemische Fabrik GmbH & Co. KG) THIOCURE ®340 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | |||
顏料,CI顏料紅146 (TCR14603Y, Trust Chem, CAS號5280-68-2) | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 |
顏料,CI顏料紅185 (Novoperm Carmine HF4C, Clariant, CAS號61951-98-2) | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
顏料,CI顏料黃13 (TCY01302, Trust Chem, CAS號5102-83-0) | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
顏料,CI顏料藍15:3 (Heliogen Blue D7079, BASF, CAS號147-14-8) | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.2 |
抗氧化劑,叔丁基氫醌97% (CAS號1948-33-0, SIGMA-ALDRICH) | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 |
乾燥劑之混合:40重量% 2-乙基己酸、鈷鹽(Octa-Soligen ®鈷油,12重量% Co,75重量% CAS號136-52-7 + 25重量% CAS號927-632-8)及60重量% 2-乙基己酸、錳鹽(Octa-Soligen ®錳油,8重量% Mn,50重量% CAS號15956-58-8 + 50重量% CAS號927-632-8) | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
黏度 Pa .s | 9.9 | n/a | n/a | n/a | n/a | n/a |
氧化乾燥膠印油墨(OF1-OF6)藉由在室溫下用抹刀手動混合表10中所列之成分(除乾燥劑之混合物之外)來製備。將如此獲得的膏在Bühler SDY三輥研磨機上分三遍研磨(第一遍在6巴壓力下,第二遍及第三遍在12巴壓力下)。將乾燥劑之混合物添加到膏中且在室溫下在2500 rpm下速度將約10 g如此獲得的組成物在SpeedMixer
©(來自Hauschild Engineering之DAC 150 SP)中混合達三分鐘。使用Haake Roto Visco RV1旋轉流變儀、使用直徑20 mm及0.5°幾何形狀之錐印版,在1000 s
-1剪切速率及40℃溫度下量測油墨OF1之黏度。
為了模仿膠印製程,使用來自Prüfbau之多用途印刷適性測試儀在壓力1000N (T = 22℃,相對濕度 = 54%)下將氧化乾燥膠印油墨(OF1-OF6)作為圖案(4.5 cm × 23 cm)獨立施加在受信棉基材(Louisenthal)之空白紙張上。所施加油墨量係1 g/m
2± 0.05 g/m
2。
進行了兩個系列之測試。在第一系列中(對應於表11中之C28-C33),將印刷樣品在黑暗中在23℃及55% RH下乾燥24小時,然後使它們接受下文所述之蹭髒評估程序。第二系列(對應於表11中之C34-39)首先放入65℃之烘箱中約15秒,然後在黑暗中乾燥24小時,然後使它們接受蹭髒評估。用於獲得第一系列(C28-C33)之製程旨在模仿經典膠印製程(其中不涉及加熱步驟),而用於獲得第二系列(C34-C39)之包括加熱步驟之製程更加類似於本發明之製程,其中所述製程使用表10中所述之氧化乾燥膠印油墨(OF1-OF6)代替氧化乾燥凹版油墨。
通過將一塊空白基材(即,未印刷基材)放置在帶有印刷及乾燥層之基材之正面上且藉由在65℃下用ORMAG凹版打樣機使如此形成的總成接受3.4巴之反壓力來執行蹭髒測試。將帶有印刷及乾燥層之基材與空白基材分開,且針對油墨轉移(蹭髒)檢查空白基材之光密度(optical density, OD)。
表11提供了蹭髒特性,且已經根據以下公式進行了評估:
其中
OD係獲得值,
OD
max係最大蹭髒時之光密度,且對應於0%之乾燥效率,
OD
min係在完全沒有蹭髒之情況下獲得的光密度,且對應於100%之乾燥效率,
準備兩個空白來界定乾燥行為之兩個可能的極端,
OD
max 及
OD
min ,
OD
max 係藉由測量恰好在印刷後對新鮮油墨層進行反壓獲得的樣品而獲得的,
OD
min 在未印刷樣品之樣品上進行量測,且
光密度值係藉由GretagMacbeth D19C光密度計獲得的(兩次量測之平均值)。
為了將彼等結果與針對凹版印刷製程獲得的結果(如上文提供的以%為單位的「轉移像素」)進行比較,修改該方程式以將乾燥效率表達為「以%為單位的轉移光密度」:
表 11
油墨 | 加熱步驟(65℃) | 乾燥效率 | 轉移OD | |
C28 | OF1無蠟,無TH | 否 | 73.8% | 26.2% |
C34 | 是 | 77.7% | 22.3% | |
C29 | OF2W1,無TH | 否 | 73.4% | 26.6% |
C35 | 是 | 75.0% | 25.0% | |
C30 | OF3W4,無TH | 否 | 73.4% | 26.6% |
C36 | 是 | 72.6% | 27.4% | |
C31 | OF4無蠟,TH1 | 否 | 79.0% | 21.0% |
C37 | 是 | 85.1% | 14.9% | |
C32 | OF5W1, TH1 | 否 | 72.5% | 27.5% |
C38 | 是 | 74.6% | 25.4% | |
C33 | OF6W4, TH1 | 否 | 76.9% | 23.1% |
C39 | 是 | 83.7% | 17.3% |
即使將藉由根據本發明實施例之凹版印刷製程及比較凹版印刷製程(C1-C23,轉移像素(%))獲得的值(E1-E18,轉移像素(%))與針對藉由膠印製程實例(C28-C39,轉移光密度(%))製成之樣品獲得的值進行直接比較不相關,因為製程不同,可進行相對比較。如表11所示,在氧化乾燥膠印油墨中添加一或多種可熔蠟及/或一或多種多硫醇化合物不影響所述油墨之乾燥效能。具體地,添加一或多種可熔蠟及一或多種多硫醇化合物兩者導致乾燥效能降低或沒有顯著改良所述效能。在膠印後添加加熱步驟(65℃)並沒有顯著改良乾燥效能(參見C38
與C32或C39
與C33)。
無
第1圖顯示印刷基材的轉移像素作為視覺尺度之函數的作圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
Claims (15)
- 一種用於藉由一凹版印刷製程在一基材上生產一安全特徵之製程,其包含以下步驟 一步驟a)用一氧化乾燥凹版油墨對一凹版雕刻印刷印版著墨,所述凹版雕刻印刷印版之一印刷印版溫度在約45℃與約85℃之間,所述氧化乾燥凹版油墨包含: i) 至少一種氧化乾燥清漆, ii) 一總量為自約0.01重量%至約10重量%之一或多種乾燥劑, iii) 以大於0.5重量%之一總量、較佳地以自約0.75重量%與2重量%之一總量存在之一或多種多硫醇化合物,及 iv) 以自約1重量%至約10重量%之一總量存在之一或多種易熔蠟, 該等重量百分比基於該氧化乾燥凹版油墨之該總重量; 一步驟b)使用一紙或一紙巾擦拭系統或使用一聚合物擦拭滾筒擦掉任何過量該氧化乾燥凹版油墨,且結合一或多種機械裝置用一鹼性擦拭水溶液清潔所述聚合物擦拭滾筒; 一步驟c)將呈該安全特徵形式之所述氧化乾燥凹版油墨轉移到該基材上;及 一步驟d)在存在空氣時乾燥該氧化乾燥凹版油墨以便形成該安全特徵。
- 如請求項1所述之製程,其中該凹版雕刻印刷印版具有約50℃與約80℃之間之一印刷印版溫度。
- 如請求項1或2所述之製程,其中該至少一種氧化乾燥清漆以自約10重量%至約90重量%之一量存在於該氧化乾燥凹版油墨中,該等重量百分比基於該氧化乾燥凹版油墨之該總重量。
- 如請求項1至3中任一項所述之製程,其中該一或多種多硫醇化合物選自由二硫醇化合物、三硫醇化合物、四硫醇化合物及它們的混合物組成之群。
- 如請求項4所述之製程,其中該等二硫醇化合物中之至少一種二硫醇化合物係乙二醇雙(3-巰基丙酸酯)及/或該等三硫醇化合物中之至少一種三硫醇化合物係三[2-(3-巰基丙醯氧基)乙基]異氰脲酸酯及/或該等四硫醇化合物中之一種四硫醇化合物係季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)。
- 如請求項1至5中任一項所述之製程,其中該一或多種易熔蠟具有約50℃與約120℃之一熔化溫度。
- 如請求項6所述之製程,其中該一或多種蠟選自由以下組成之群:微晶蠟、石蠟、聚乙烯蠟、氟碳蠟、聚四氟乙烯蠟、費托蠟、矽油、蜂蠟、小燭樹蠟、褐煤蠟、巴西棕櫚蠟、米糠蠟及它們的混合物。
- 如請求項1至7中任一項所述之製程,其中該一或多種乾燥劑係多價鹽,該等多價鹽含有鈷、鈣、銅、鋅、鐵、鋯、錳、鋇、鍶、鋰、釩及鉀作為一或多種陽離子,以及鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽、羧酸鹽如乙酸鹽、乙基己酸鹽、辛酸鹽及環烷酸鹽或乙醯丙酮酸鹽作為一或多種陰離子。
- 如請求項8所述之製程,其中該氧化乾燥凹版油墨進一步包含一或多種乾燥劑,該一或多種乾燥劑係金屬絡合物及/或金屬絡鹽,較佳地錳絡合物、錳絡鹽、釩絡合物、釩絡鹽、鐵絡合物及鐵絡鹽。
- 如請求項1至9中任一項所述之製程,其中該氧化乾燥凹版油墨進一步包含以自約0.1重量%至約50重量%之一總量之一或多種填料或增量劑,該等重量百分比基於該氧化乾燥凹版油墨之該總重量。
- 如請求項10所述之製程,其中該一或多種填料或增量劑選自由以下組成之群:滑石、雲母、蒙脫石、膨潤土、矽灰石、多水高嶺石、煆燒黏土、瓷土、碳酸鹽、矽酸鹽、蛭石、無定形二氧化矽、木粉、天然纖維、合成纖維及它們的混合物。
- 如請求項1至11中任一項所述之製程,其中該氧化乾燥凹版油墨進一步包含選自由以下組成之群之一或多種著色組分:光學可變顏料、顏色恆定顏料、染料及它們的混合物,較佳地選自由以下組成之群:顏色恆定有機顏料,顏色恆定無機顏料及它們的混合物。
- 如請求項1至12中任一項所述之製程,其中該氧化乾燥凹版油墨進一步包含一或多種機器可讀材料,該等材料較佳地選自由以下組成之群:磁性材料、發光材料、導電材料、紅外吸收材料及它們的混合物及/或一或多種法醫標籤劑。
- 如請求項1至13中任一項所述之製程,其中該基材選自由以下組成之群:紙或其他纖維材料、含紙材料、塑料及聚合物、金屬化塑料或聚合物、複合材料以及它們的混合物或組合。
- 一種安全特徵,其藉由如請求項1至14中任一項所述之一製程製成。
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