[发明专利]一种光学变色型防伪水性凹版印刷油墨的配制方法

说明书

技术领域

本发明涉及水性油墨，特别涉及一种以聚丙烯酸酯无皂水溶胶为连接料的光学变色型防伪水性凹版印刷油墨的配制方法。

背景技术

采用聚丙烯酸酯无皂水溶胶为连接料配制了凹版印刷水性防伪油墨。该类油墨适应于纸张、纸板、金属纸及其它软包装材料，用于香烟、酒类、食品、药品及其它用途的包装。

防伪油墨印刷是现代防伪技术的一个重要手段，油墨层的防伪原理主要包括温变效应、萤光效应、磁效应及光变效应等。光学变色油墨(optical variableink，OPI)指油墨印刷后随着观察角度变化，墨层颜色随之变化，光变色油墨已运用于面钞伍拾元与百元人民币印刷。目前用于烟酒及有价证券的光变色油墨主要采用丝网、柔版印刷方式，印刷工艺不适应实地满版大量印刷。目前部分开始采用单凹机印刷，油墨以溶剂型为主，有时甚至使用甲苯、丁酮类对人体健康及环境有影响的溶剂，残留溶剂影响产品的质量与安全。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种以聚丙烯酸酯无皂水溶胶为连接料的光学变色型防伪水性凹版印刷油墨的配制方法。本发明以光变色油墨以水为主要溶剂，采用聚丙烯酸酯无皂水溶胶为主要连接料，油墨既具有水性油墨的环保性，同时具有溶剂型油墨的干燥速度、光泽，可用于高速轮转凹版印刷。

本发明的目的通过下述技术方案实现：本发明的光学变色型防伪水性凹版油墨的制备方法如下：丙烯酸酯单体在水和醇的混合溶剂中进行无皂乳液聚合，加入碱水稀释，得固含量为30～60％的聚丙烯酸酯无皂水溶胶，用聚丙烯酸酯无皂水溶胶分散变色颜料，得到光学变色型防伪水性凹版印刷油墨。

上述光学变色型防伪水性凹版印刷油墨的配制方法，包括如下工艺步骤和工艺条件：

(1)合成固含量为30～60％的聚丙烯酸酯无皂水溶胶：在反应瓶中加入水与醇的体积比为3∶7～5∶5的混合溶剂40～70克，加热至65℃～75℃，通氮气，开始搅拌，加入引发剂，然后升温至80℃，恒温，开始滴加丙烯酸酯单体混合物30～60克，单体混合物滴加完毕后升温至85～95℃进行反应，反应结束后，待反应液降温至40～50℃时加入碱水使聚合物固含量30～60％，调节水溶胶的pH7.5～8.5，自然冷却到室温，停止搅拌，得到聚丙烯酸酯无皂水溶胶；所述引发剂的加入量为丙烯酸酯单体混合物质量的0.5～1.2％。聚丙烯酸酯无皂水溶胶中聚合物分子量较低，流动性好，对颜料的润湿性好。

(2)制备颜料用量为12～20％的油墨：用乙醇溶液稀释聚丙烯酸酯无皂水溶胶至固含量30％，得到稀释后的聚丙烯酸酯无皂水溶胶；在稀释后的聚丙烯酸酯无皂水溶胶中加入变色颜料、表面活性性剂和消泡剂，得到光学变色型防伪水性凹版印刷油墨。其中按质量百分比计，聚丙烯酸酯无皂水溶胶76～86.3％，变色颜料12～20％，表面活性剂1～3％，消泡剂0.5～1％。

为了更好地实现本发明，步骤(1)中的醇为乙醇或异丙醇等；所述丙烯酸酯单体混合物为甲基丙烯酸甲酯MMA、丙烯酸丁酯BA和丙烯酸AA；其中，丙烯酸AA占单体混合物质量分数8～15％，MMA与BA的质量比例为3∶7～6∶4。所述引发剂为过氧化物引发剂，如过硫酸钾、叔丁基过氧化氢或过硫酸铵。所述碱水为氨水。

步骤(2)中的碱为氨水或三乙胺。所述表面活性剂为德国BYK369；所述消泡剂为德国BYK028；所述变色颜料包括所有美国GHROMPH公司、德国MERCK公司生产的光变颜料。

本发明的原理是通过引发剂用量及反应温度控制产物的分子量及分子量分布，使合成的聚合物有较强的乙醇容忍度。聚合物可在水及醇中分散，稀释剂可用100％乙醇或100％水，或二者任意比例的混合体，干燥速度可达到溶剂型油墨。同时水溶胶中聚合物分子量较低，流动性好，对颜料的润湿性好，可形成透明高光泽的涂膜。

本发明与现有的光学变色凹版油墨相比，具有如下优点和有益效果：本发明以水为主要分散溶剂，具有环保节能性；该水性油墨制备方法简单，成本合理；油墨质量符合光学变色水性凹版油墨的要求。本发明采用无皂聚丙烯酸酯水溶胶为连接料，油墨流动性高，粘度低，干燥速度快，适用于烟、酒包装凹版印刷。本发明光学变色型防伪水性凹版印刷油墨具有下列特点：

1、可以任意比例加入乙醇，油墨可用于高速印刷；

2、表面张力低、稳定性好；

3、高光泽；

4、耐水性好；

5、附着力好；

6、固含量高，粘度低；

7、干燥速度变化范围大。