一种雕刻凹印油墨及其制备方法和安全制品技术

本发明专利技术提供了一种雕刻凹印油墨及其制备方法和安全制品，该油墨细度≤5μm，且包括如下重量百分比的组分：连结料组合物40-70%，着色剂7-25%，粒径（D50）≤1.5μm的填料5-30%，蜡5-15%，表面活性剂0.2-8%，干燥剂0.5-3%，墨性调节剂0.5-5%，复合溶剂1-6%，本发明专利技术还提供了所述雕刻凹印油墨的制备方法和安全制品。本发明专利技术通过对连结料与着色剂以及相关辅料选择和匹配得到一种超细油墨，该油墨尤其可以满足数字化激光雕刻制版的精细凹印图纹印刷的要求，达到提高印品的层次表现力和防伪水平的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种雕刻凹印油墨及其制备方法和安全制品
本专利技术涉及一种雕刻凹印油墨及其制备方法和安全制品，属于印刷

技术介绍
雕刻凹版印刷技术由于其独特的版纹结构，突出的凹印手感，而被用于高端制品的印刷，尤其是钞券和特种票证等具有防伪功效的安全制品的印刷所采用。近年来，为提高安全制品独有的公众防伪技术，数字化激光雕刻制版技术受到关注，相比于传统的雕刻凹印印版，数字化激光雕刻版将精细版纹、深版纹融为一体，有效增强了印制图案的层次，从而更利于提高印品的公众防伪水平。数字化激光雕刻制版技术能够实现版纹深度小于12μm、线宽小于25μm的精细凹印图纹印刷，而传统雕刻凹印油墨细度仅能达到8-15μm之间，显然难以满足精细凹印图纹印刷的要求。若以传统的雕刻凹印油墨配合上述具有凹印图纹尺寸的印版，印品常产生空花，难以体现版纹的防伪设计。雕刻凹印油墨是钞券及高端防伪制品印制中使用的油墨体系，具有高粘和高弹性。对于雕刻凹印油墨的研究较多地是集中在连结料组分和一些功能性辅料，例如连结料体系、防伪材料、效应颜料等的使用与匹配。纳米级超细填料的使用对于提升油墨性能以及特种油墨的研制作用已经有报道，但是对于着色剂颜料的选择未见报道，研究发现，着色剂即使粒径达1μm，采用目前的油墨体系，经过油墨轧制工艺后，也难以达到5μm以下，其主要原因是油墨中其他组分对着色剂的润湿、分散同样起着重要作用。可以说，油墨的精细性质不仅与颜料的粒度、分散性有重要关系，而且与油墨中其他组成体系也有重要关系。目前，超细颜料，特别是纳米颜料用于喷墨墨水中已经有报道，例如公开号CN1390890A的专利，专利技术名称“用于喷墨打印墨水的黑色着色剂,以及含有这种黑色着色剂的喷墨打印墨水和水溶性颜料分散体”中，公开了一种用于喷墨打印墨水的黑色着色剂以及含有该黑色着色剂的喷墨打印墨水和水溶性颜料分散体，该黑色着色剂平均粒径为1-150nm，表现出高黑度和卓越的着色力，具有良好的分散稳定性及耐光性，并且不会造成喷墨记录装置的头部阻塞。墨水体系与油墨体系、特别是雕刻凹印油墨体系完全不同，即使采用纳米颜料，如何保证其在具有高粘性和高弹性的油墨中有效分散，获得适应例如数字化激光雕刻制版的雕刻凹印油墨，在印刷适性、印品耐物化性以及图案表现力和防伪效果方面满足更高水准的需要，是一个有待解决的课题。
技术实现思路
本专利技术所解决的主要技术问题，在于提供一种雕刻凹印油墨，通过对连结料与着色剂以及相关辅料选择和匹配得到一种超细油墨，该油墨尤其可以满足数字化激光雕刻制版的精细凹印图纹印刷的要求，达到提高印刷图案印品的层次表现力和防伪水平的效果。本专利技术还提供了该雕刻凹印油墨的制备方法，通过对油墨体系中连结料、着色剂等成分的配合以及轧制工艺的确定，制备出新的雕刻凹印油墨。本专利技术提供了一种雕刻凹印油墨，所述油墨细度≤5μm，且包括如下重量百分比的组分：连结料组合物40-70％，着色剂7-25％，粒径(D50)≤1.5μm的填料5-30％，蜡5-15％，表面活性剂0.2-8％，干燥剂0.5-3％，墨性调节剂0.5-5％，复合溶剂1-6％；其中，所述着色剂选自树脂改性颜料制备物和/或粒径(D50)≤1μm的颜料；所述墨性调节剂为皂化松香改性酚醛树脂；所述连结料组合物包括基于该组合物总重量计的以下组分组成：异氰酸酯改性醇酸树脂，30-60％；酸酐改性醇酸树脂，30-60％；植物油改性酚醛树脂油10-25％；松香改性酚醛树脂油1-25％；纯醇酸树脂，0.5-5％。本案申请人在公开号CN101362871A，专利技术名称“水擦不蹭脏雕刻凹印油墨”中，对于连结料中的酸酐改性醇酸树脂和异氰酸酯改性醇酸树脂的合成方法均有详细说明，在此将其引入本案。本专利技术的油墨体系中，使用了特定的连结料组合物与着色剂以及相关其它辅料相配合，最终得到了细度≤5μm的油墨，以满足数字化激光雕刻制版的精细凹印图纹印刷的要求。本专利技术所述着色剂包括选自树脂改性颜料制备物和/或粒径(D50)≤1μm的颜料，其中，在粒径(D50)≤1μm的颜料中优选更易分散的红色颜料、黄色颜料及喷墨用颜料。所述粒径(D50)≤1μm的颜料中，优选粒径(D50)≤1μm的预分散颜料，该预分散颜料是指在颜料合成后处理中加入分散剂或在粉剂颜料中加入分散剂所得到的颜料。所述预分散颜料中所用的分散剂可以为非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子/非离子或阴离子/非离子双组分表面活性剂混合制剂、超分散剂(高分子分散剂)或颜料衍生物。本专利技术中所使用的粒径(D50)≤1μm的颜料可以通过商购得到，例如：巴斯夫公司生产的高性能颜料、科莱恩公司生产的Novoperm、InkJet系列、DIC公司生产的Symuler系列颜料。所述树脂改性颜料制备物是以有机颜料、钛白和碳黑为主体，以松香、松香改性树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂等为载体，经加工而成的颜料制备物；该树脂改性颜料制备物具有超细的粒径、极窄的粒径分布，及优异的着色力、透明度、光泽、抗絮凝性和防沉淀性。所述树脂改性颜料制备物可以是微细颜料制备物、粉末颜料制备物、聚合物微胶囊包覆颜料制备物或颜料粉体制备物中的一种或多种。其中，所述微细颜料制备物是在颜料偶合反应过程中加入树脂、分散助剂，经搅拌、捏合、分散成浆料后，再进行干燥、粉碎，得到的产物；所述粉末颜料制备物是在溶剂与分散助剂中加入颜料滤饼后进行研磨(通常是球磨)，再加入树脂进行捏合、搅拌、干燥，得到的产物；所述聚合物微胶囊包覆颜料制备物是将颜料、乳化剂、乙烯类和/或丙烯酸类树脂单体混合分散后，再加入引发剂，得到的产物；所述颜料粉体制备物是将颜料与树脂混合进行研磨，得到的产物。本专利技术中所使用的树脂改性颜料制备物可以通过商购得到，例如：巴斯夫公司生产的微高力颜料制备物、科莱恩公司生产的Permajet颜料制备物等。本专利技术油墨中所述连结料体系，是基于专利技术人对树脂改性颜料制备物和粒径(D50)≤1μm的颜料表面性能的研究，通过相容性、着色剂在连结料中的分散性、油墨印刷适性和印品干性而特别研制出的组合物，该组合物与着色剂、填料及助剂匹配，可降低油墨细度，满足精细版纹结构的印刷。本专利技术所使用的载体树脂包括松香、松香改性树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂中的一种或多种。在本专利技术中，所述树脂改性颜料制备物中颜料的重量百分比可以为30-80％。本专利技术油墨中皂化松香改性酚醛树脂为高分子墨性调节剂，其表面活性较强，对着色剂表面具有较强的吸附作用，同时它还有助于着色剂的分散、油墨墨性的调整和墨膜的形成，其与特定组分的连结料体系配合，确保了油墨的印刷适性，保证了油墨的超细度。本专利技术所使用的松香改性酚醛树脂是松香改性酚醛树脂经碱皂化而成的，在使用过程中，优选酸值为8-15mgKOH/g的皂化松香改性酚醛树脂。本专利技术所使用的填料包括超细重质碳酸钙、超细硫酸钡、超细高岭土、超细硅酸铝盐、纳米硫酸钡、纳米碳酸钙和气相二氧化硅中的一种或多种。填料与油墨其他组分相匹配，共同赋予油墨良好的印刷适性、耐物化性、油墨稳定性及油墨细度。本专利技术油墨中还包括干燥剂，所述干燥剂的具体选择可以不做限制，可以为金属有机酸盐中一种或多种，如环烷酸、辛酸、异辛酸等的饱和酸锆、钴、锰或铅盐等。本专利技术所使用的表面活性剂包括为阴离子和非离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雕刻凹印油墨，其特征在于，所述油墨细度≤5μm，且包括如下重量百分比的组分：连结料组合物40‑70%，着色剂7‑25%，粒径（D50）≤1.5μm的填料5‑30%，蜡5‑15%，表面活性剂0.2‑8%，干燥剂0.5‑3%，墨性调节剂0.5‑5%，复合溶剂1‑6%；其中， 所述着色剂选自树脂改性颜料制备物和/或粒径（D50）≤1μm的颜料； 所述墨性调节剂为皂化松香改性酚醛树脂； 所述连结料组合物包括基于该组合物总重量计的以下组分组成： 异氰酸酯改性醇酸树脂，30‑60%； 酸酐改性醇酸树脂，30‑60%； 植物油改性酚醛树脂油10‑25%； 松香改性酚醛树脂油1‑25%； 纯醇酸树脂，0.5‑5%。

【技术特征摘要】
1.一种雕刻凹印油墨，其特征在于，所述油墨细度≤5μm，且包括如下重量百分比的组分：连结料组合物40-70％，着色剂7-25％，粒径D50≤1.5μm的填料5-30％，蜡5-15％，表面活性剂0.2-8％，干燥剂0.5-3％，墨性调节剂0.5-5％，复合溶剂1-6％；其中，所述着色剂选自树脂改性颜料制备物和/或粒径D50≤1μm的颜料；所述墨性调节剂为酸值为8-15mgKOH/g的皂化松香改性酚醛树脂；所述连结料组合物包括基于该组合物总重量计的以下组分组成：异氰酸酯改性醇酸树脂，30-60％；酸酐改性醇酸树脂，30-60％；植物油改性酚醛树脂油10-25％；松香改性酚醛树脂油1-25％；纯醇酸树脂，0.5-5％；且该雕刻凹印油墨按照以下方法制备得到：1)将连结料组合物、粒径D50≤1.5μm的填料、蜡和表面活性剂混合，实施预分散后，轧制成基油；2)将基油、墨性调节剂和着色剂混合轧制成细度≤5μm的基墨；3)将基墨、干燥剂和复合溶剂混合配制成油墨成品。2.根据权利要求1所述的雕刻凹印油墨，其特征在于，所述树脂改性颜料制备物中的载体树脂包括松香、松香改性树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的雕刻凹印油墨，其特征在于，所述树脂改性颜料制备物中颜料的重量百分比为30-80％。4.根据权利要求1所述的雕刻凹印油墨，其特征在于，所述填料包括超细重质...

【专利技术属性】
技术研发人员：周树荣，雷文骅，吕建英，麻宝成，高瑞，武建国，
申请(专利权)人：中国人民银行印制科学技术研究所，中钞油墨有限公司，中国印钞造币总公司，
类型：发明
国别省市：北京;11