[发明专利]一种紫外固化油墨及其制备方法和安全制品

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外固化油墨及其制备方法和安全制品，属于印刷技术领域。

背景技术

微透镜阵列光学防伪元件（也称为微光学安全系统）是一种近年来兴起的先进防伪技术，由于该技术可产生明显的视觉动感效果，而且易于被识别、仿造难度极高，因此被作为钞券和特种票证的重要公众防伪特征所采用。微透镜阵列光学防伪元件由微透镜阵列和微图纹阵列两部分组成，微透镜阵列可以放大微图纹阵列并产生动态效果。其中，微图纹模压层由UV聚合物材料制成，通过使用印版在微图纹阵列模压层上压印图案并立即进行固化而形成凹陷的微图纹。为使放大的图像更容易被观察，需要对微图纹阵列进行着色。为提升防伪效果和仿冒难度，微图纹的精细度要求尽可能高，一般情况微图纹的线条宽度和深度在0.5-8μm之间，因此填充微图纹的油墨粒径至少要达到亚微米级。为了实现微图纹的精细印刷，对油墨的要求除了粒径外，还要求油墨具有良好的印刷适性、附着力（适当的粘度）和快干性，油墨被精细填充到微图纹的线条中并干燥后应表现出与微图纹模压层良好的附着力，微透镜阵列光学防伪元件在完成印刷后应显示出良好的颜色饱和度。因此，需要研制要专用的精细印刷油墨。

紫外固化油墨是一种不含（或含有少量）有机溶剂，固化速度快，墨色鲜艳光亮，并且化学耐性优异的环保油墨。目前满足上述细度要求的UV精细油墨（纳米油墨）基本上都是基于喷墨打印用途的，由于应用环境和操作手段的不同，对于油墨的组成和性质要求也不同，供喷墨打印的UV液体油墨一般颜料含量过低，一般不超过10%。所以现有的UV喷墨打印用液体油墨的色彩饱和度较低，显然不能满足微图纹印刷的效果需要。此外，喷墨打印所用的液体油墨粘度过低，通常只有几十厘泊，应用在微图纹印刷中，会导致微图纹填充不实或填充不上，微图纹的色彩饱和度受限等问题，这些问题严重制约了紫外固化油墨在微图纹印刷方面的应用。因此，研究开发一种能够提供色彩饱和度高、固化速度快、附着力好和粘度适于微图纹印刷的紫外固化油墨，在印刷适性、印品耐物化性以及图案表现力和良好的视觉动态防伪效果方面满足更高水准的需要，促进微透镜阵列光学防伪技术的提升，是一个有待解决的课题。

发明内容

本发明所解决的主要技术问题，在于提供一种适用于微图纹印刷的紫外固化油墨，通过对油墨组分的选择和匹配，制备得到一种紫外固化油墨，该油墨的粘度、附着力、色彩饱和度等能很好地与微图纹印刷相匹配，达到提高印刷图案印品的颜色饱和度和防伪水平的效果。

本发明还提供了该紫外固化油墨的制备方法，通过对油墨组分的选择和匹配以及制备工艺的研究，制备出适用于微图纹印刷的紫外固化油墨。

本发明提供了一种紫外固化油墨，所述紫外固化油墨的粒径<500nm，且包括如下重量百分比的组分：着色剂10-25%，复合活性单体55-75%，预聚物0-5%，复合光引发剂8-15%，消泡剂0.1-0.5%，润湿分散剂1-4%，附着力促进树脂0.5-3%，辐射固化助剂0.03-0.5%，溶剂0-10%；其中，

所述复合活性单体为在25℃下粘度≤70mPa·s的双官能团单体和三官能团单体的混合物，且所述双官能团单体的含量为复合活性单体总重量的20-80%，所述三官能团单体的含量为复合活性单体总重量的20-80%。

所述着色剂为有机颜料和/或经树脂改性的颜料制备物；

所述复合光引发剂由基于该引发剂总重量计的以下组分组成：

α-羟基酮类，15%-40%；

α-氨基酮类，40%-70%；

酰基膦氧化物，15%-40%。

一方面，由于微图纹的凹陷深度一般为0.5-8μm，干燥后墨层厚度很薄，为使微图纹阵列印刷图案达到较高的颜色饱和度，紫外固化油墨中的着色剂必须保证较高的含量。然而，油墨中的着色剂含量过高会导致着色剂难以分散，粘度过高，不能满足微图纹印刷对墨性的要求。发明人的研究显示，在本发明提出的油墨体系中，当着色剂的重量百分比控制在10-25%范围内，印刷后可以达到较高的颜色饱和度，同时又能保证紫外固化油墨具有良好的印刷适性。