防伪弱溶剂墨水及其制备方法、安全制品与流程

本发明涉及打印墨水领域，具体是涉及一种防伪弱溶剂及其制备方法、安全制品。

背景技术：

喷墨打印是将数字化信息通过数码打印机打印在介质上的一种新型数字成像技术，具有打印方式灵活，色彩较丰富，打印精细，无噪音，性价比高等优点，实现所见即所得的打印工艺，喷墨打印在普通图像打印领域，印染行业，3d打印行业，光伏电池，qled等打印电子产品领域都有广泛应用。

目前防伪墨水种类较多，不少工艺是采用新型数码打印技术，目的在于实现可变图案防伪打印。中国专利cn109177559a公布了一种紫外变色可视化防伪印刷工艺，工艺简单，在正常光线下不能看见图案和文字，在紫外光照射下能够呈现出图案和文字效果，能起到良好的防伪效果，但是使用紫外光进行真伪判断时，紫外光对人体会产生一定的伤害。中国专利cn1211598a公布了一种防伪喷墨墨水制造工艺，在办公室防伪弱溶剂墨水的染料中添加特殊物质作为专用防伪材料，使用专用识别红外扫描仪辨别被印制的图文、数码中是否存在这些特殊物质，并以此作为辨别真假的标准，在办公化过程中加大防伪力度，但是该发明应用领域较窄，不适合大规模工业化生产打印需求。中国专利cn107746626a公布了一种水性纳米长余辉蓄能型防伪喷墨墨水及其制备方法，产品绿色环保、有一定的防伪性能、原料配置简单，工艺连续合理，实现喷墨的高纯度加工，可进行大批量生产，但是不能实现可选者性防伪和很好防伪控制，发光后会影响原稿的再现性能。中国专利cn109517443a公布了一种含微胶囊低收缩红外吸收uv固化防伪喷墨墨水及制备方法，采用微胶囊法有效控制活性稀释剂的气味，采用界面聚合法，实现聚氨酯丙烯酸预聚物对活性稀释剂的包覆；产品具有均匀性好、快速固化、涂层收缩低、气味小等特点；但是该发明产品为uv体系，在打印和生产过程中对人身体造成伤害，产品固化后引发剂的残留也会对环境和人造成一定危害等问题。

技术实现要素：

本发明的第一目的是提供一种的不影响原稿的再现性能且环保的防伪弱溶剂墨水。

本发明的第二目的是提供一种不影响原稿的再现性能且环保的防伪弱溶剂墨水的制备方法。

本发明的第三目的是提供一种具有不影响原稿的再现性能且环保的安全制品。

为了实现上述的第一目的，本发明提供的一种防伪弱溶剂墨水包括以下重量百分比的组分：1.5～10％红外吸收染料或红外吸收颜料、60～80％溶剂、5～15％树脂，2～5％助剂。

进一步的方案是，红外吸收染料为酞菁、多核酞菁、花菁、叶绿素类、特殊方形酸、芭类、偶氮类化合物、金属络合物染料、芳胺类有机化合物、双芘类有机化合物和吲哚鎓盐中一种或两种以上。

进一步的方案是，红外吸收颜料为炭黑类颜料。

进一步的方案是，红外吸收颜料为炉炭黑、灯黑、乙炔黑、槽法炭黑中的一种或两种以上。

进一步的方案是，溶剂为异丙醇、乙二醇、乙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇甲乙醚、二丙二醇二甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、丁酯、乙酸乙酯中的一种或两种以上。

进一步的方案是，树脂为丙烯酸树脂、醇酸树脂、氯醋树脂、马来酸酐和聚乙烯缩丁醛中的一种或两种以上。

进一步的方案是，分散剂为丙烯酸类分散剂和/或聚氨脂类分散剂。

本发明的防伪弱溶剂墨水采用弱溶剂和红外吸收染料或红外吸收颜料，弱溶剂对环境友好，减少对人和环境的危害，将含有红外吸收染料或红外吸收颜料的墨水打印后，人体肉眼在自然条件下无法看到打印的防伪图案，只有通过红外防伪识别仪对打印区域进行扫描，才能识别出防伪图案，防伪效果的同时不影响原稿的再现性，树脂能够黏附染料或颜料，树脂成膜后使墨水对打印载体有很好的附着力，使防伪信息明确。

为实现上述的第二目的，本发明提供一种防伪弱溶剂墨水的制备方法，防伪弱溶剂墨水为上述的防伪弱溶剂墨水；防伪弱溶剂墨水的制备方法包括：色浆制备步骤和墨水制备步骤；

色浆制备步骤包括：

取部分分散剂和溶剂搅拌，再添加红外吸收染料或红外吸收颜料后分散，得到染料色浆或颜料分散液；将得到颜料分散液研磨得到颜料色浆；

墨水制备步骤包括：

步骤a、取部分溶剂预留，将剩余溶剂和分散剂搅拌，再加入树脂，搅拌至树脂溶解，得到树脂液；

步骤b、在步骤a中得到的树脂液中添加色浆制备步骤得到的染料色浆或颜料色浆搅拌，得到墨水初品；

步骤c、取步骤a中预留溶剂对步骤b中得到墨水初品调节墨水初品的黏度、表面张力、滤速和粒径，得到墨水半成品；

步骤d、将步骤c中的墨水半成品离心过滤。

进一步的方案是，色浆制备步骤具体为：

取部分分散剂和溶剂在常温下200r/min～300r/min速度搅拌，搅拌5min，再缓慢添加红外吸收染料或红外吸收颜料，在常温下以600r/min～800r/min速度分散1h，得到染料色浆或颜料分散液；将得到颜料分散液通过6l卧式砂磨机，保持温度在35℃～42℃的条件下，研磨8h，得到颜料色浆；

墨水制备步骤包括：

步骤a、取部分溶剂预留，将剩余溶剂和分散剂投入搅拌机中以速度200r/min～300r/min搅拌5min，再加入树脂，加快分散速度至500r/min～800r/min，搅拌30min，得到树脂液；

步骤b、在步骤a中得到的树脂液中添加色浆制备步骤得到的染料色浆或颜料色浆低速搅拌的速度为200r/min～400r/min，搅拌时间为5～10min；然后高速搅拌，速搅拌的速度为500r/min～800r/min，搅拌时间为30min～60min，再重复一次低速搅拌和高速搅拌，得到墨水初品；

步骤c、取步骤a中预留溶剂对步骤b中得到墨水初品调节墨水初品的黏度至6cp～8cp、表面张力至2mn/m、4～30mn/m、滤速＜1’50”至和粒径150nm～300nm，得到墨水半成品；

步骤d、将步骤c中的墨水半成品静置12h后，用1μm国产滤芯离心过滤后，再用400目滤布过滤，最后用2000目不锈钢网自然过滤。

为实现上述的第三目的，本发明提供一种安全制品，安全制品上印制有上述的防伪弱溶剂墨水。

附图说明

图1是本发明防伪弱溶剂墨水实施例一中的墨水与对比例中的墨水在红外扫描仪屏幕上的对比图。

图2是本发明防伪弱溶剂墨水实施例二中的墨水与对比例中的墨水在红外扫描仪屏幕上的对比图。

图3是使用本发明防伪弱溶剂墨水实施例二中的墨水和普通墨水分别在载体同一区域内打印后，红外扫描仪对该区域扫描后显示屏的显示图。

具体实施方式

下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案，更好地理解本发明。

需要说明的是，下述实施例仅仅是本发明优选的实施例，实际应用时还可以有更多的变化，例如，红外吸收染料为酞菁、多核酞菁、花菁、叶绿素类、特殊方形酸、芭类、偶氮类化合物、金属络合物染料、芳胺类有机化合物、双芘类有机化合物和吲哚鎓盐中一种或两种以上。或者，红外吸收颜料为炭黑类颜料，例如红外吸收颜料为炉炭黑、灯黑、乙炔黑、槽法炭黑中的一种或两种以上。

防伪弱溶剂墨水中的溶剂为异丙醇、乙二醇、乙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二乙二醇甲乙醚、二丙二醇二甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、丁酯、乙酸乙酯中的一种或两种以上。又例如，防伪弱溶剂墨水中的树脂为丙烯酸树脂、醇酸树脂、氯醋树脂、马来酸酐和聚乙烯缩丁醛中的一种或两种以上。又例如，防伪弱溶剂墨水中的分散剂为丙烯酸类分散剂和/或聚氨脂类分散剂。

下述实施例1和实施例2中的分散剂可为德国毕克生产的disperbyk-2055、disperbyk-2059、disperbyk-2060和disperbyk-180中的一种。

实施例1实施例1中的防伪弱溶剂墨水包含以下重量百分比的组分：

实施1中的防伪弱溶剂墨水的制备：

色浆制备步骤：

取部分分散剂disperbyk-2055、乙二醇以及二丙二醇二甲醚，在常温下以200-300r/min速度搅拌，搅拌5min溶液混合均匀，再缓慢加入乙炔黑，在常温下以600-800r/min速度分散1h，得到分散液。将分散液通过6l卧式砂磨机，保持温度在35-42℃的条件下，研磨8h，得到色浆。

墨水制备步骤：

步骤a、预留5％溶剂，然后按比例投入乙二醇、乙二醇甲醚、二丙二醇二甲醚、分散剂disperbyk-2055于搅拌机中搅拌速度为2000r/min，搅拌5min，然后加入三元氯醋树脂，加快分散速度至500-800r/min，搅拌30min，直至树脂全部溶解，得到树脂液。

步骤b：在步骤a中溶解好的树脂液中缓慢加入色浆制备步骤制备得到的色浆，并且先以低速300r/min搅拌10min，待色浆全部溶入树脂液中，在以高速700r/min下搅拌30min，再重复一次低速搅拌和高速搅拌，直至色浆在树脂液中分散均匀，得到墨水初品。

步骤c、取步骤a中预留的5％溶剂对步骤b中得到墨水初品调节墨水初品的黏度至6cp～8cp、表面张力至2mn/m、4～30mn/m、滤速＜1’50”至和粒径150nm～300nm，得到墨水半成品。

步骤d：将步骤c静置陈化12小时后离心过滤，先用1μm国产滤芯离心过滤，再用400目滤布过滤，最后用2000目不锈钢网自然过滤，得到黑色墨水成品。

实施例2

实施例2中的防伪弱溶剂墨水包含以下重量百分比的组分：

色浆制备步骤：

取部分分散剂disperbyk-2060、乙二醇、二丙二醇二甲醚，在常温下以200-300r/min速度搅拌，搅拌5min溶液混合均匀，再缓慢加入吲哚鎓盐，在常温下以600-800r/min速度分散1h，得到绿色色浆。

墨水制备步骤：

步骤a、预留5％溶剂，然后按比例投入乙二醇、乙二醇甲醚、二丙二醇二甲醚、分散剂disperbyk-2060于搅拌机中搅拌速度为2000r/min，搅拌5min，然后加入三元氯醋树脂，加快分散速度至500-800r/min，搅拌30min，直至树脂全部溶解，得到树脂液。

步骤b：在步骤a中溶解好的树脂液中缓慢加入色浆制备步骤制备得到的绿色色浆，并且先以低速300r/min搅拌10min，待色浆全部溶入树脂液中，在以高速700r/min下搅拌30min，再重复一次低速搅拌和高速搅拌，直至色浆在树脂液中分散均匀，得到绿色墨水初品。

步骤c、取步骤a中预留的5％溶剂对步骤b中得到墨水初品调节墨水初品的黏度至6cp～8cp、表面张力至2mn/m、4～30mn/m、滤速＜1’50”至和粒径150nm～300nm，得到绿色墨水半成品。

步骤d：将步骤c静置陈化12小时后离心过滤，先用1μm国产滤芯离心过滤，再用400目滤布过滤，最后用2000目不锈钢网自然过滤，得到绿色墨水成品。

下面对实施例1中的黑色墨水成品、实施例2中的绿色墨水成品分别和无红外吸收染料或无红外吸收染料普通墨水进行打印对比，实施例1的防伪弱溶剂墨水和实施例2的防伪弱溶剂墨水吸收波长为700nm～800nm的红外光。

而防伪弱溶剂墨水的防伪原理为：墨水被打印至印品表面，红外扫描仪发射一束光(包含红、绿、蓝、红外光光线)射向印品表面的打印区域；光线反射后，射回红外扫描仪，通过红外扫描仪内的700nm～800nm波段的红外滤色片过滤光中的除红外光线以外的其他光线(该滤色片能透过700nm～800nm波段的红外光，阻隔其他所有波段光线)；若是墨水内含有红外染料或红外颜料，而由于红外染料的吸收和过滤片的过滤作用，没有任何光线投射到红外扫描仪的显示屏上，使显示屏显示黑色；若是墨水内不含有红外染料或红外颜料，而仅仅通过过滤片的过滤作用，没有被过滤掉的700nm～800nm波段的红外光投射到红外扫描仪的显示屏上，使显示屏显示白色；以此判断打印载体上的防伪信息。

实施例1和无红外吸收染料或无红外吸收染料普通墨水进行打印对比结果见图1，实施例2和无红外吸收染料或无红外吸收染料普通墨水进行打印对比结果见图2。

由图1可见，红外扫描仪显示屏的左侧显示普通墨水为白色，红外扫描仪显示屏的右侧显示实施例1中的黑色墨水成品为黑色。

由图2可见，红外扫描仪显示屏的左侧显示普通墨水为白色，红外扫描仪显示屏的右侧显示实施例2中的绿色墨水成品为黑色。

使用普通墨水印刷白色打印纸上打印绿色色块、文字和黑色条形码，再用实施例2的防伪弱溶剂墨水在该色块位置打印带有防伪信息的点阵，打印后发现，肉眼不可见在该色块位置带有防伪信息的点阵。用红外扫描仪扫描点阵打印区域，参见图3，红外扫描仪的显示屏中显示白色底面上出现黑色点阵，说明点阵在显示屏中呈现黑色，而打印纸上其他部分图文信息全部不显示黑色，最终该盒子的防伪效果明显。

由此可知，使用防伪弱溶剂墨水在样品上打印防伪信息，自然条件下人对防伪信息不可见，只有通过红外扫描仪扫描打印区域才可以识别防伪信息，因此在已经打印有防伪信息的区域继续使用其他墨水打印其他信息，因肉眼不可见所以不会对原稿再现造成影响，防伪手段隐蔽。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。