一种水蒸气敏感的变色油墨及湿敏防伪标签的制作方法

本发明涉及油墨的技术领域，特指一种水蒸气敏感的变色油墨及湿敏防伪标签。

背景技术：

目前，市场上大量采用氯化钴来制备湿度指示器，氯化钴在一定湿度环境下可吸收空气中的水蒸气，形成六水合氯化钴，呈蓝色，在干燥环境下失去结晶水，呈粉红色。人们可通过氯化钴的颜色较准确的判断环境中的湿度。然而，氯化钴属于强致癌物质，为欧盟禁止使用产品。

此外，在水溶液中，氯化钴通过氢键与6个水分子结合在一起，而在水性体系油墨中，水作为溶剂与颜料、连接料等成分通过氢键结合在一起形成分散乳液，当水性油墨中加入氯化钴后，氯化钴通过水分子与颜料、连接料等物质形成超长的立体网状结构，使油墨在短时间内由液体变为固态。

因此，在当前技术条件下，氯化钴难以作为水性油墨进行印刷，只能通过染色方式对吸附性材料进行涂布。将油墨印刷作为标签使用时，具有一定的局限性。

例如公开号为cn101944306a的发明专利披露了一种湿敏防伪技术，其技术方案为：在基材层上印刷特定防伪图文，在防伪图文上方覆盖一层湿敏防伪材料，湿敏防伪材料在干燥情况下不透明，可遮盖背景防伪图文，当用水涂抹湿敏防伪材料时，湿敏防伪材料变透明，人们可从正面观察到防伪图文，从而达到防伪目的。

然而，该技术存在一些缺陷：该湿敏防伪油墨颗粒较粗，只能采用丝印方式印刷，生产效率低，工艺成本高；而且该湿敏防伪油墨吸收液体水后才能从无色变透明，在特定无液体水的环境下（如商场）无法观察其防伪效果。

因此，有必要开发一种不依赖于液体水的防伪变色标签，本发明人对此做进一步研究，研发出一种水蒸气敏感的变色油墨及湿敏防伪标签，本案由此产生。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种水蒸气敏感的变色油墨，不但能解决湿度指示油墨对人体不友好的问题，而且也能解决湿度指示油墨难以印刷的问题。

本发明还提供了一种湿敏防伪标签，不但能解决防伪变色油墨只能丝印的问题，而且还能解决防伪变色油墨依赖液体水的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：

一种水蒸气敏感的变色油墨，其包括水敏感盐、ph值指示剂、粘结剂和溶剂。

优选的，所述水敏感盐为碳酸钠、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铝钾、硫酸钙、硫酸钠、硫代硫酸钠、硝酸镁和碳酸钾中的一种或多种。

优选的，所述ph值指示剂为甲酚紫、间甲酚紫、溴甲酚紫、麝香草酚酞、邻甲酚酞、溴百里酚蓝、百里酚蓝、溴酚蓝、甲酚红、甲基橙、甲基黄、甲基红、十六烷基三甲基铵阳离子、中性红、酚红、罗丹明、磺基罗丹明101、花青素、茜素、龙胆紫、溴甲酚绿和黑加仑红中的一种或多种。

优选的，所述粘结剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、缔合型聚氨酯增稠剂、淀粉、明胶、海藻酸钠、干酪素、瓜尔胶、甲壳胺、阿拉伯树胶、黄原胶、大豆蛋白胶、天然橡胶、羊毛脂、琼脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、改性石蜡树脂、卡波树脂、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚氨酯、改性聚脲和低分子聚乙烯蜡中的一种或多种。

优选的，所述溶剂为乙醇、丙酮、乙酸乙酯、异丙醇、甲醇和水中的一种或多种。

优选的，还包括吸潮剂，所述的吸潮剂为甘油、氯化镁和氯化钙中的一种或多种。

一种湿敏防伪标签，其包括指示层、基底层、剥离层和可附着在产品上的第一胶粘层；指示层形成于所述基底层上，基底层位于第一粘胶层上，第一粘胶层上具有剥离层；指示层由油墨印刷而成，油墨包括水敏感盐、ph值指示剂、粘结剂和溶剂。

优选的，还包括第二胶粘层和保护层；第二胶粘层覆盖或者包围指示层，保护层位于第二胶粘层上。

优选的，所述的第二胶粘层将保护层和基底层贴合在一起，指示层位于第二胶粘层的镂空处。

优选的，还包括遮光层，遮光层位于保护层上。

优选的，所述第一胶粘层位于基底层远离指示层的一侧，第一胶粘层的材料为丙烯酸树脂、压敏胶或聚氨酯中的一种。

优选的，所述水敏感盐为碳酸钠、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铝钾、硫酸钙、硫酸钠、硫代硫酸钠、硝酸镁和碳酸钾中的一种或多种，所述ph值指示剂为甲酚紫、间甲酚紫、溴甲酚紫、麝香草酚酞、邻甲酚酞、溴百里酚蓝、百里酚蓝、溴酚蓝、甲酚红、甲基橙、甲基黄、甲基红、十六烷基三甲基铵阳离子、中性红、酚红、罗丹明、磺基罗丹明101、花青素、茜素、龙胆紫、溴甲酚绿和黑加仑红中的一种或多种，所述粘结剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、缔合型聚氨酯增稠剂、淀粉、明胶、海藻酸钠、干酪素、瓜尔胶、甲壳胺、阿拉伯树胶、黄原胶、大豆蛋白胶、天然橡胶、羊毛脂、琼脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、改性石蜡树脂、卡波树脂、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚氨酯、改性聚脲和低分子聚乙烯蜡中的一种或多种，所述溶剂为乙醇、丙酮、乙酸乙酯、异丙醇、甲醇和水中的一种或多种。

本发明使用易失去结晶水的盐作为水敏感物质，利用水敏感物质失去结晶水前后ph值存在差异的特征，实现颜色变化。使用ph值呈中性或偏中性的粘结剂调节油墨。另外，本发明使用水蒸气敏感油墨代替液体水敏感油墨制作防伪标签。采用上述方案后，本发明具有以下优点：

1．本发明的油墨无毒无害、容易印刷；

2．本发明的湿敏防伪标签可柔印一次完成；

3．本发明的湿敏防伪标签可不依赖液体水进行变色，简单方便；

4．本发明的湿敏防伪标签增设了保护层和遮光层，适用范围广。

附图说明

图1是本发明第四实施例的结构示意图；

图2是本发明第五实施例的结构示意图；

图3是本发明第六实施例的结构示意图。

标号说明

基底层100指示层200第二胶粘层210

第一胶粘层300剥离层400保护层500遮光层510。

具体实施方式

本发明所揭示的是一种水蒸气敏感的变色油墨，其包括水敏感盐、ph值指示剂、粘结剂和溶剂。油墨干燥后，水敏感盐失去全部结晶水或部分结晶水，此时油墨呈现第一ph值；当油墨吸收水分后，水敏感盐形成结晶水合物，此时油墨呈现第二ph值。这个过程，ph值敏感染料颜色发生变化。

所述的水敏感盐，其在潮湿的环境中易吸收水蒸气形成结晶水合物，而且在相对干燥的空气中（或受热条件下）易失去结晶水，水敏感盐在含结晶水时与失去结晶水两种状态下ph值存在差异。可选的水敏感盐包括：碳酸钠、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸铝钾、硫酸钙、硫酸钠、硫代硫酸钠、硝酸镁、碳酸钾。同理，其它吸水前后ph值存在差异的物质也可作为本发明的水敏感盐。

所述的ph值指示剂可随着ph值的变化发生颜色变化，用于指示水敏感盐的ph值变化情况。可选的ph值指示剂包括：甲酚紫、间甲酚紫、溴甲酚紫、麝香草酚酞、邻甲酚酞、溴百里酚蓝、百里酚蓝、溴酚蓝、甲酚红、甲基橙、甲基黄、甲基红、十六烷基三甲基铵阳离子、中性红、酚红、罗丹明、磺基罗丹明101、花青素、茜素、龙胆紫、溴甲酚绿、黑加仑红中的至少一种。同理，其它ph指示剂也可作为本发明的ph值指示剂。

所述的粘结剂为油墨提供合适的粘稠度，并赋予油墨一定的附着力，优选的，所述的粘结剂ph值呈中性或偏中性，可选的粘结剂包括：甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、缔合型聚氨酯增稠剂、淀粉、明胶、海藻酸钠、干酪素、瓜尔胶、甲壳胺、阿拉伯树胶、黄原胶、大豆蛋白胶、天然橡胶、羊毛脂、琼脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、改性石蜡树脂、卡波树脂、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚氨酯、改性聚脲、低分子聚乙烯蜡。

所述的溶剂用于溶解水敏感盐、ph值指示剂及粘结剂。可选的溶剂包括：乙醇、丙酮、乙酸乙酯、异丙醇、甲醇、水中的至少一种。

所述的吸潮剂用于增强油墨的吸潮能力，其ph值呈中性或偏中性，可选的吸潮剂包括：甘油、氯化镁、氯化钙。

所述的第一胶粘层位于基底层远离指示层的一侧，用于将标签贴附于其它辅助物品表面，可选的胶粘层材料包括：丙烯酸树脂、压敏胶、聚氨酯等。

所述的剥离层用于保护第一胶粘层，可选的剥离层材料包括：玻璃纸、涂布有硅油的纸张或薄膜。

所述的第二胶粘层将保护层和基底层贴合在一起，其在指示部分做镂空处理，可选的第二胶粘层材料包括：丙烯酸树脂、压敏胶、聚氨酯、uv胶水，在一些实施例中，通过设置去粘层材料降低第二胶粘层与基底层之间的粘合力，使得保护层更加容易被撕下来。

所述的遮光层位于保护层远离指示层的一侧，所述的遮光层用于保护指示层免遭光线照射，防止ph值指示剂发生光降解，优选的，遮光层可为保护层上局部印刷的不透明油墨层。当保护层材料为不透明材料时，可无需设置遮光层。当指示油墨耐光性强时，也无需设置遮光层。

所述的保护层位于指示层远离基底层的一侧，可阻止水蒸气进入或溢出，可选的保护层材料包括pvc、pet、pp、pe等。

防伪标签在使用前不与外界环境接触，呈休眠状态，使用时，将剥离层去除，通过第一胶粘层将防伪标签附着在目标物体上，并剥离保护层，此时，指示层与空气接触，防伪标被激活。此时，将防伪标靠近嘴巴，并用嘴向防伪标哈气，由于人们所哈气体富含水蒸气，指示层中的水敏感盐从潮湿空气中吸收水蒸气，形成结晶水化合物，此时指示层油墨呈现第一ph值，油墨呈现第一颜色，停止哈气后，油墨中的水敏感盐在空气中快速风化失去结晶水，此时油墨呈第二ph值，油墨呈现第二颜色。

在另一些实际应用中，防伪标签激活前，水敏感盐富含结晶水，其呈现第二ph值，油墨呈现第二颜色，当防伪标签剥离保护层后，标签被激活，水敏感盐快速风化失去结晶水，此时水敏感盐呈现第一ph值，油墨呈第一颜色，当人们向防伪标签哈气后，指示层中水敏感盐再次因获得结晶水而呈现第二颜色。

此两种情况的应用是根据水敏感盐的具体使用种类不同而不同。下面结合具体实施例对本发明作进一步详述。

实施例一

第一步：调配盐溶液；将3g的碳酸钠溶解到5g的水中，搅拌直至其完全溶解，制成无色的第一溶液。

第二步：调配ph值指示剂溶液；将1g的百里酚蓝溶解至3g的无水乙醇中，搅拌直至其完全溶解，制成黄色的第二溶液。

第三步：调配混合溶液；将第一溶液和第二溶液混合，得到蓝绿色的第三溶液。

第四步：调配油墨；向第三溶液中加入5g的ph值呈中性的缔合型聚氨酯增稠剂，搅拌均匀，制成水蒸气敏感油墨。

油墨印刷干燥后呈黄色，当向油墨哈气时，油墨含水量增大，其颜色由黄色变为草绿色。当油墨失去结晶水后，油墨重新呈现黄色。

实施例二

第一步：调配盐溶液；将3g的碳酸钾溶解到10g的热水中，搅拌直至其完全溶解，制成无色的第一溶液。

第二步：调配ph值指示剂溶液；将1g的甲酚红溶解至3g的无水乙醇中，搅拌直至其完全溶解，制成黄色的第二溶液。

第三步：调配混合溶液；将第一溶液和第二溶液混合，得到红色的第三溶液。

第四步：调配油墨；向第三溶液中加入5gph值呈中性的缔合型聚氨酯增稠剂，搅拌均匀，制成水蒸气敏感油墨。

油墨印刷干燥后呈黄色，当向油墨哈气或涂抹水分时，油墨含水量增大，其颜色由黄色变为红色。当油墨失去结晶水后，油墨重新呈现黄色。

实施例三

第一步：调配盐溶液；将3g的碳酸钠溶解到10g的热水中，搅拌直至其完全溶解，制成无色的第一溶液。

第二步：调配ph值指示剂溶液；将1g的酚酞溶解至3g的无水乙醇中，搅拌直至其完全溶解，制成无色的第二溶液。

第三步：调配混合溶液；将第一溶解于第二溶液混合，得到粉红色的第三溶液。

第四步：调配油墨；向第三溶液中加入5gph值呈中性的羟丙基纤维素，搅拌直至其完全溶解，制成水蒸气敏感油墨。

油墨印刷干燥后呈无色，当向油墨哈气或涂抹水分时，油墨含水量增大，其颜色由无色变为粉红色。当油墨失去结晶后，油墨重新呈现无色。

实施例四

本实施例提供一种水敏感防伪标签，包括指示层200、基底层100、剥离层400和可附着在产品上的第一胶粘层300。其指示层200包括碳酸钠和百里酚蓝，指示层200油墨经印刷干燥后，水敏感物质碳酸钠不含结晶水，此时，其ph值约为7，指示层呈黄色。

使用时，将去除剥离层400的防伪标附着在产品上，随产品进入流通领域，当消费者需要辨别真伪时，只需向指示层200哈气即可，由于人体所哈气体富含水蒸气，指示层200中的碳酸钠吸收水蒸气后形成十水碳酸钠，此时指示油墨的ph值约9，ph值敏感染料百里酚蓝呈草绿色，停止哈气后，指示层200中的十水碳酸钠在空气中快速风化失去结晶水，此时，油墨的ph值约为7，ph值敏感染料百里酚蓝呈黄色。无需借助液体水进行检验，辨别真伪变得更为简单、方便。

实施例五

本实施例提供一种包含保护层500的水敏感防伪标签，其包括指示层200、第二胶粘层210、基底层100、剥离层400和第一胶粘层300。其指示层200包括碳酸钾和甲酚红，指示层油墨经印刷干燥后，水敏感物质碳酸钠不含结晶水，此时，其ph值约为7，指示层呈黄色。

使用时，将去除剥离层400的防伪标附着在产品上，随产品进入流通领域，当消费者需要辨别真伪时，将保护层500剥离，并向指示层200哈气，由于人体所哈气体富含水蒸气，指示层200中的碳酸钾吸收水蒸气后形成三水碳酸钾，此时指示油墨的ph值约10，ph值敏感染料甲酚红呈红色。无需借助液体水进行检验，辨别真伪变得更为简单、方便。

实施例六

本实施例提供一种包含保护层500和遮光层510的水敏感防伪标签，其包括指示层200、第二胶粘层210、基底层100、剥离层400和第一胶粘层300。其指示层200包括碳酸钠和酚酞，指示层油墨经印刷干燥后，水敏感物质碳酸钠不含结晶水，此时，其ph值约为7，指示层呈无色。

使用时，将去除剥离层400的防伪标附着在产品上，随产品进入流通领域，当消费者需要辨别真伪时，将保护层500联同遮光层510一起剥离，然后向指示层200哈气，由于人体所哈气体富含水蒸气，指示层200中的碳酸钠吸收水蒸气后形成十水碳酸钠，此时指示油墨的ph值约9，ph值敏感染料酚酞呈粉红色，停止哈气后，指示层200中的十水碳酸钠在空气中快速风化失去结晶水，此时，油墨的ph值约为7，ph值敏感染料酚酞呈无色。无需借助液体水进行检验，辨别真伪变得更为简单、方便。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故但凡依本发明的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围之内。