[发明专利]明亮的磁性凹刻印刷油墨

说明书

技术领域

本发明涉及如钞票、护照或卡片的安全文件，具体涉及一种新的凹刻印刷油墨组合物，其含有一种明亮的磁性颜料。

背景技术

在印制钞票的领域中，磁性油墨已被长期使用，以提供印刷货币一种附加的、隐藏的安全元素。假设磁性可以很容易地被电子装置感应，以磁性油墨印刷的特征就能够用于机器鉴定。

在美国专利3,599,153和3,618,765号中曾揭露使用磁性货币特征的实例。这些磁性货币特征较佳经由“铜版凹刻”印刷方法施加，其能够在纸张上沉积足够高数量的磁性材料，以允许进行侦测和感应。

钞票印刷的特征在于使用”铜版凹刻”印刷方法(雕刻钢模旋转印刷方法)，其构成本身的安全元素，并且提供被印刷文件独特的触感。

在雕刻钢模旋转印刷中，通过一或多个模板上墨滚筒将油墨供应至带有被印刷图案或影像的旋转雕刻圆筒上，从而使得不同颜色的油墨图案转印至印刷圆筒上。在上墨之后，通过被“塑料溶胶”包覆的旋转擦拭圆筒来擦拭印刷圆筒平表面上任何多余的油墨。

残留在印刷圆筒雕纹中的油墨在受压的情况下转移到被印刷的基材之上，该基材可以是薄片或织网形式的纸张或塑料材料。在印刷期间，在雕刻圆筒和要印刷的基材之间施加了高压，造成后者的变形(压纹)。这种高压印刷方法可形成钞票触感的特征。

由于旋转凹刻印刷方法及所对应印刷机器的独特特性，在此印刷方法中所使用的油墨必须特别地调配。

凹刻油墨的特征在于其粘糊的稠度；用于雕刻钢模印刷方法的凹刻油墨的粘度一般在1000秒^-1的剪切速率、40℃下为1-15Pa.s，更具体的是3-8Pa.s。凹刻油墨还有一项特征是它们的高固体含量，通常是超过50重量％。

磁性凹刻油墨所面临的具体问题是它们通常具有相当深色的外观，并且会因为已知磁性颜料的深色而限制了它们可用的色域：Fe₂O₃为棕红色；Fe₃O₄为黑色；或者磁性氧化物材料大多数为暗灰色；如软磁性金属铁的较浅色系颜料也在油墨中呈现灰色。已知磁性颜料的深色并无法用于浅色的油墨配方中，如橘色、黄色或白色，因而限制了使用磁性油墨来实现艺术设计的自由度。因此，非常希望能有明亮的磁性颜料以及含有此颜料的凹刻油墨，因为它们可以依任何想要的色泽来进行磁性印刷设计。可用的磁性凹刻油墨目前在颜色、表面覆盖率及位置方面并无法很有弹性地整合到着色钞票的设计中。

EP 1 650 042 A1中揭露了一种含有磁性薄片颜料的凹刻印刷油墨，其在每一侧载有一种产生颜色的干涉层。经由使用具有此种鲜活干涉色彩的涂料，EP 1 650042的油墨具有可实现鲜活色彩油墨的优点。然而，由于颜料颗粒使薄片金属层曝露于油墨介质中，使得EP 1 650 042的颜料颗粒在薄片边缘无法耐腐蚀。

通过雕刻钢模印刷方法来印刷文件的印刷油墨，除了颜料之外，还包括其它含有油性树脂成分的形成印刷的油墨固体；至少一种挥发性有机溶剂，其可在印刷期间或之后挥发；以及完全或部分取代该种油性树脂成分的成膜大分子亲水性界面活性组合物，其可与或不与较低分子量的表面活性剂组合。该种挥发性有机溶剂的量小于印刷油墨总重量的约15重量％。大分子亲水性表面活性组合物较佳选自在该大分子中的羧酸基、膦酸基或磺酸基与金属或胺的盐之类的阴离子物质。

铜板凹刻油墨通常含有大量的大分子或低分子量表面活性剂，体现为部分中和的羧酸树脂，用以i)促进油墨附着于纤维质印刷基板，以及ii)方便清洁擦拭圆筒，可使用碱性的表面活性剂水溶液。这些表面活性剂通常带有酸性功能，被有机或无机碱性物质部分中和，而具有残留的酸值。这种大分子亲水性表面活性组合物较佳选自在该大分子中的部分中和的羧酸基、膦酸基或磺酸基与金属或胺的盐之类的阴离子物质。用于这种印刷方法的凹刻印刷油墨已在EP 0 340 163 B1和EP 0 432 093B1中揭露。或者，凹刻油墨也可以包含带有未中和的酸性基团的实物，其只有在与碱性擦拭溶液接触时才会被中和，例如用来清洁擦拭圆筒。

另一方面，这些酸性或部分中和的凹刻油墨成分是造成颜料经常发生腐蚀的原因，特别是金属颜料，如青铜粉。例如，已知软磁性羰基铁粉在含羧基树脂的凹刻油墨中是不稳定的。一方面，依照下列方程式，部分中和的羧基树脂具体供应了用于铁金属的氧化作用的质子：

2-COOH+Fe→2-COO^-+Fe²⁺+H₂