專利名稱：具有紅外特征的金屬效果油墨的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能提供特定識(shí)別信息的功能性油墨，尤其涉及一種具有紅外特征的金屬效果油墨，屬于功能性油墨制造和應(yīng)用技術(shù)。
背景技術(shù)：
在防偽技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)于安全物品的防偽等級(jí)有公認(rèn)的劃分方式公眾無須借助儀器，憑借視覺、觸覺等自身?xiàng)l件即可辨識(shí)的安全特征屬于公眾防偽技術(shù)，又稱一線防偽，例如，標(biāo)記圖案明顯的顏色和輪廓變化、特定標(biāo)識(shí)物(纖維)的添加所顯示的特殊標(biāo)記物等；借助簡(jiǎn)單的工具、儀器即可進(jìn)行辨識(shí)的安全特征稱為專業(yè)防偽技術(shù)，也稱二線防偽，例如熒光標(biāo)識(shí)或紅外特征檢測(cè)效果等；必須借助高端儀器和技術(shù)才能確定或破解的安全特征則稱專家防偽技術(shù)，也稱三線防偽，例如特定材料或成分的元素編碼識(shí)別技術(shù)。在通常的應(yīng)用和流 通環(huán)節(jié)中，一線防偽和二線防偽手段已經(jīng)比較普遍，隨著防偽手段應(yīng)用領(lǐng)域和環(huán)境的擴(kuò)展，對(duì)于防偽難度的要求也在提升，即使對(duì)一線防偽特征，容易識(shí)別但仿冒困難也已成為追求的目標(biāo)。金屬效果油墨能賦予印刷圖案獨(dú)特的金屬色澤和閃爍特性，且可有效地防彩色復(fù)印，不僅具備一線防偽特征，也是對(duì)抗仿冒的有利手段之一?；诮饘傩Ч湍难芯亢蛯＠_也比較多，例如W02004104120公開了一種UV固化型的金屬油墨，其組成包括聚合物連接料、金屬顏料、珠光顏料、溶劑等，該油墨印刷的圖案具有青銅色金屬外觀特征；GB2231572公開了一種紫外熒光金屬油墨，該油墨除具有金屬油墨的特征外，還兼具簡(jiǎn)單的紫外熒光特征。在提供獨(dú)特金屬閃亮效果的同時(shí)，為進(jìn)一步增強(qiáng)金屬效果油墨的綜合防偽效果，在金屬效果油墨中添加某種可起到防偽功效的成分，在保證油墨的金屬外觀特性的基礎(chǔ)上，同時(shí)附加一定的專業(yè)防偽特征，使其兼具公眾防偽和專業(yè)防偽特征，加大偽造的難度，也是防偽領(lǐng)域的研究方向。在眾多的具有專業(yè)防偽特征的油墨中，近紅外吸收油墨可利用檢測(cè)儀器方便地進(jìn)行處理或鑒別，已成為一項(xiàng)重要的安全標(biāo)識(shí)手段。紅外吸收油墨是利用添加于油墨中的紅外吸收材料提供相應(yīng)的紅外特性，由于多數(shù)紅外吸收材料的顏色一般比較深，而且，為保證油墨表現(xiàn)出的紅外吸收強(qiáng)度，紅外材料的加入量通常都比較大，尤其是淺顏色紅外吸收顏料，一般需要占到油墨重量的20%以上。因此添加該類材料的紅外吸收油墨也大多表現(xiàn)為灰色或深色，限制了紅外吸收油墨的顏色及鮮艷程度?；谶@樣的原因，在防偽領(lǐng)域中，利用這類油墨印刷的防偽標(biāo)識(shí)或標(biāo)記的防偽關(guān)注點(diǎn)通常不在其外觀色澤，或者只是利用該類油墨印制標(biāo)識(shí)的某些特定區(qū)域。如果用于配制同時(shí)提供紅外特征的具有復(fù)合防偽效果的金屬效果油墨，如此高添加量的深色紅外材料則容易干擾金屬效果油墨自身防偽特征的顯示，使油墨的閃爍程度顯著降低，利用該油墨印制的信息或圖案雖然增加了二線防偽特征，卻消弱了這類油墨特有的公眾防偽屬性。所以，已經(jīng)被研究和使用的配合有紅外吸收材料的復(fù)合防偽油墨，主要是紅外/熒光油墨、紅外/磁性油墨等，而將金屬效果油墨的閃亮及閃爍特性(一線防偽)與紅外吸收油墨的紅外特征(二線防偽)相結(jié)合的復(fù)合防偽油墨還未見報(bào)道或應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的主要技術(shù)問題是提供一種具有紅外特征的金屬效果油墨，該油墨在提供實(shí)現(xiàn)公眾防偽識(shí)別的金屬效果特征同時(shí)，還因在近紅外光譜范圍內(nèi)具有明顯的吸收特征而提供二線防偽手段，更提高了制品的安全防偽功效。本發(fā)明還提供了一種同色配對(duì)油墨，用于配對(duì)的油墨中至少包括一種上述具有紅外特征的金屬效果油墨，通過配對(duì)使用更提高了油墨防偽手段的技術(shù)含量，也使所應(yīng)用的安全制品的安全性得到提升。本發(fā)明進(jìn)一步提供了采用上述具有紅外特征的金屬效果油墨印制防偽標(biāo)記的方法，所印制的標(biāo)記同時(shí)具有金屬色澤特征和紅外特征，同時(shí)具有了公眾防偽和二線防偽手段，提高了制品的安全性。
本發(fā)明首先提供了一種具有紅外特征的金屬效果油墨，所述紅外特征為在近紅外光譜范圍內(nèi)顯示有吸收特征，所述油墨組成中包含了占該油墨總重1-15%的紅外吸收材料和O. 1-10%的紅外調(diào)節(jié)劑，且所述金屬效果油墨在近紅外區(qū)最強(qiáng)吸收波長(zhǎng)處的反射率低于30%，所述紅外調(diào)節(jié)劑為在近紅外區(qū)表現(xiàn)為紅外吸收并具有閃爍特性的材料。本發(fā)明提供的金屬效果油墨，具有一定的金屬色澤和閃爍特性，同時(shí)在近紅外區(qū)具有明顯的吸收特征，可用于鈔票、銀行票據(jù)、有價(jià)證券等證券或安全物品(例如安全線、防偽標(biāo)簽、防偽薄膜、防偽證卡等)的印制。站在一線防偽技術(shù)角度要求的金屬效果油墨應(yīng)該有比較高的“閃爍等級(jí)”(Sparkle Grade)，也稱閃爍值或閃爍程度，例如，含有銅粉或鋁粉的普通金屬油墨的閃爍等級(jí)一般為O. 5-3，而能提供防偽功效的金屬效果油墨的閃爍等級(jí)應(yīng)該不小于3。檢測(cè)結(jié)果顯示，采用本發(fā)明提供的具有紅外特征的金屬效果油墨印制所設(shè)定的標(biāo)記或圖案，在可見光下，肉眼就能夠觀察到獨(dú)特的金屬色澤和閃爍效果，利于公眾識(shí)別，而置于近紅外光下，則顯示明顯的吸收特征，實(shí)現(xiàn)機(jī)讀檢測(cè)(二線防偽)，即，該印制標(biāo)記提供了雙重的防偽特征，提高了印制物品的安全性。本發(fā)明還提供了一種具有紅外特征的同色配對(duì)油墨，特別是同色配對(duì)金屬效果油墨，該配對(duì)油墨中至少一種是所述具有紅外特征的金屬效果油墨，使構(gòu)成該配對(duì)油墨的二種油墨在可見光下具有相近或相同的外觀效果。上述同色配對(duì)油墨可用于印制作為安全信息的圖案或標(biāo)記，無論是印制同一圖案的不同部分還是在設(shè)定區(qū)域內(nèi)印制二個(gè)以上圖案，它們?cè)诳梢姽庀碌耐庥^效果相近，例如都具有金屬色澤特征且具有相近或相同的外觀效果(相近的顏色、閃爍值)，但在近紅外光下觀察，則會(huì)顯示出預(yù)設(shè)的紅外特性，例如，在特定波長(zhǎng)下，一部分為可見(吸收)，另一部分為不可見(反射)，或者，同時(shí)表現(xiàn)為可見(吸收)，它們的反射率相同或不同，顯著提升了印品的防偽功效?？梢岳斫?，利用本發(fā)明提供的具有紅外特征的金屬效果油墨或其同色配對(duì)油墨印制得到的安全制品，提高了仿冒難度，所述安全制品可以是安全線、防偽薄膜、防偽標(biāo)簽、有價(jià)證券、票據(jù)、證明文件或防偽證卡等。


圖I顯示了本發(fā)明實(shí)施例4紅外吸收雕刻凹印金屬效果油墨和實(shí)施例6配對(duì)紅外反射雕刻凹印金屬效果油墨的可見-紅外光譜圖(橫坐標(biāo)表示波長(zhǎng)，縱坐標(biāo)表示反射率)。圖2是本發(fā)明實(shí)施例6中配對(duì)雕刻凹印金屬效果油墨印制圖案示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例7中使用光可變雕刻凹印油墨和紅外雕刻凹印金屬效果油墨印刷不同圖案的示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例9中使用光可變油墨和紅外金屬效果油墨配對(duì)印刷的開窗安全線示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種具有紅外特征的金屬效果油墨，所述紅外特征為在近紅外光譜范圍內(nèi)顯示有吸收特征，所述油墨組成中包括占該油墨總重1-15%的紅外吸收材料和
O.1-10%的紅外調(diào)節(jié)劑，且該金屬效果油墨在近紅外區(qū)最強(qiáng)吸收波長(zhǎng)處的反射率低于30%，所述紅外調(diào)節(jié)劑為在近紅外區(qū)表現(xiàn)為紅外吸收并具有閃爍特性的材料。本發(fā)明的金屬效果油墨同時(shí)具備了紅外特征作為二線防偽手段，對(duì)于所印制內(nèi)容，公眾首先可以很直觀地從其表現(xiàn)出的金屬色澤及閃爍特性進(jìn)行初步判別，并可進(jìn)一步通過儀器檢測(cè)所設(shè)定的紅外性質(zhì)獲得深一層的安全特征確定，因而該印制內(nèi)容作為安全信息標(biāo)識(shí)可以提供綜合的防偽效果，明顯提高了仿冒難度。本發(fā)明通過調(diào)整油墨組成在體現(xiàn)金屬效果油墨性質(zhì)的同時(shí)還表現(xiàn)出所預(yù)期的紅外特性，尤其是可以將紅外吸收油墨用于防偽信息的印制。本發(fā)明所說的近紅外光譜波長(zhǎng)范圍為750-1500nm。由于紅外吸收材料添加到油墨中會(huì)產(chǎn)生一定的遮蓋，一般情況下會(huì)使油墨的金屬色澤和閃爍特性被打折扣。所以，對(duì)于本發(fā)明的油墨中所包含的紅外吸收材料，要求其遮蓋力值相應(yīng)比較低?？梢詤⒖糋B5211. 17-88的方法對(duì)紅外材料的遮蓋力進(jìn)行檢測(cè)，完全不透明體的遮蓋力為100%，透明度越高，其遮蓋力值越低。一般的方法，檢測(cè)時(shí)紅外吸收材料的含量為10%，涂層厚度約為15微米。本發(fā)明油墨中選擇的紅外吸收材料的遮蓋力值一般應(yīng)低于50%，優(yōu)選低于38%，使紅外吸收材料在可見光范圍內(nèi)具有良好的透明性，印制的圖案或標(biāo)記在具有金屬色澤和閃爍特性的同時(shí)，在近紅外光譜范圍內(nèi)也顯示有明顯的吸收特征。根據(jù)本發(fā)明的方案，所述金屬效果油墨在750_1500nm光譜區(qū)內(nèi)，優(yōu)選在750-1100nm光譜區(qū)內(nèi)，至少存在一個(gè)所述吸收峰,而且應(yīng)該存在最強(qiáng)吸收峰。由于油墨的紅外特性來自其中包含的紅外材料，所以，本發(fā)明油墨中的紅外吸收材料優(yōu)選在750-1500nm光譜區(qū)內(nèi)，更優(yōu)選在750-1 IOOnm光譜區(qū)內(nèi)，存在最強(qiáng)吸收峰。在本發(fā)明的具體實(shí)施方案中，所述紅外吸收材料可以為選擇性吸收材料，其在近紅外光譜范圍內(nèi)對(duì)不同波長(zhǎng)紅外光的吸收強(qiáng)度存在差別，并且表現(xiàn)為在一個(gè)波段內(nèi)為吸收，而在另一個(gè)波段內(nèi)為反射，從而更提升了油墨的防偽功能。與普通的金屬油墨相同，本發(fā)明的油墨也可用于印制具有可視化的金屬色澤和/或閃爍效果的標(biāo)記，但所述閃爍效果的閃爍程度比用相同顏色的金屬油墨印制標(biāo)記所觀察到的閃爍效果更高，即，可以通過對(duì)紅外材料的選擇，降低其對(duì)油墨閃爍特征的影響。此處所記載的“金屬油墨”是指含有鋁粉或銅粉等金屬顏料的油墨。金屬油墨所印制的圖案憑肉眼基本不能察覺到閃爍，其閃爍等級(jí)通常在O. 5-3。本發(fā)明提供的金屬效果油墨具有明顯的閃爍效果的特性，其閃爍等級(jí)(閃爍值)可達(dá)到4-9。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，對(duì)于具有紅外吸收特征的金屬效果油墨，紅外吸收材料的選擇以在近紅外區(qū)具有較強(qiáng)吸收、油墨中添加量盡可能小，而且在可見光范圍內(nèi)透明性良好為原則。發(fā)明人的研究發(fā)現(xiàn)，如果所選用的紅外吸收材料遮蓋力較強(qiáng)，或者吸收較弱(需要較高添加量)，將明顯影響金屬效果油墨印刷圖案的色澤，其閃爍程度也相應(yīng)降低，實(shí)際上消弱了油墨及印品公眾防偽特征的屬性。所以，對(duì)于紅外吸收材料的具體選擇可以通過對(duì)其遮蓋力、吸收峰強(qiáng)度等進(jìn)行篩選，從而得到最強(qiáng)吸收波長(zhǎng)處的反射率低于30%的紅外材料。根據(jù)材料性質(zhì)的不同，本發(fā)明的油墨組成中包含紅外吸收材料1-15%(基于油墨的總重)，以使該油墨在近紅外光譜區(qū)內(nèi)，至少存在一個(gè)吸收峰。該吸收峰可表現(xiàn)為窄帶吸收，也可表現(xiàn)為寬幅吸收。紅外吸收材料的吸收特征優(yōu)選為選擇性吸收，即在某一波段內(nèi)為吸收，而在另外一波段內(nèi)為反射。如前所述，在該含量范圍內(nèi)，選擇透明性較好的材料更利于滿足油墨的金屬色澤特征和紅外特性，在此前提下，紅外吸收材料的含量盡可能低是有利 的。所以，紅外吸收材料的含量?jī)?yōu)選I. 5-10%，特別優(yōu)選I. 5-6%。更有利地，基于所選擇的紅外材料，使所述油墨表現(xiàn)出設(shè)定的窄帶吸收峰，或?qū)挿辗?，提高了防偽效果。在滿足這些條件的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的紅外吸收金屬效果油墨中，紅外吸收材料優(yōu)選為取代或未取代萘酞菁類、芳胺類或茈類有機(jī)化合物。例如，烷氧基萘酞菁類化合物、雙茈化合物、三芳胺化合物等，具體的實(shí)例如金屬萘酞菁化合物(其中心部分的N原子與金屬原子結(jié)合)或非金屬萘酞菁化合物(其中心部分的N原子與氫原子結(jié)合)、四甲酰亞胺雙茈化合物、三芳胺磺酸鹽類化合物等，使用這些紅外吸收材料，其在油墨中的添加量一般可控制在10%以內(nèi)，甚至更低一些，即可滿足本發(fā)明對(duì)油墨的金屬色澤特征和紅外特征的要求。上述紅外吸收材料可商購(gòu)或自制，使所得到的金屬效果油墨在紅外光譜區(qū)的吸收峰的反射率優(yōu)選< 30%。為改善油墨印品的耐溶劑、耐曬等物化性能，優(yōu)選使用進(jìn)行了包覆的紅外吸收材料，尤其是對(duì)于耐物化性能較差的三芳胺類有機(jī)紅外吸收材料，可以采用脲醛樹脂、丙烯酸樹脂或二氧化硅等作為包覆層而得到的紅外吸收材料，即，所述紅外吸收材料可以為經(jīng)脲醛樹脂、丙烯酸樹脂或二氧化硅包覆的三芳胺類有機(jī)紅外吸收材料。這種經(jīng)包覆的紅外吸收材料可以商購(gòu)，也可以自行制備。例如，對(duì)紅外材料包覆脲醛樹脂進(jìn)行改性的一種方法可以是將一定量的甲醛水溶液和尿素加入至反應(yīng)容器中，調(diào)節(jié)其PH值至7-9，加熱反應(yīng)l-2h，形成預(yù)聚體溶液，再將乳化劑和紅外吸收材料加至該預(yù)聚體溶液中，高速攪拌,加熱，并調(diào)節(jié)PH值至3-4，繼續(xù)反應(yīng)2-5小時(shí)。本發(fā)明所使用的具有紅外吸收特征的金屬效果油墨中，還包含適當(dāng)紅外調(diào)節(jié)齊U，該紅外調(diào)節(jié)劑在近紅外區(qū)域表現(xiàn)為紅外吸收，且具有一定閃爍特征，在油墨中含量為
O.1-10%,優(yōu)選2-10%。適量的紅外調(diào)節(jié)劑能夠在不降低油墨的金屬色澤的同時(shí)，有助于紅外吸收材料在金屬效果油墨中提供能滿足防偽信息識(shí)別的紅外特性，即，不需增加紅外吸收材料的添加量來增強(qiáng)油墨的紅外特性，也拓寬了本發(fā)明的金屬效果油墨對(duì)紅外吸收材料的選擇范圍，尤其是，當(dāng)使用了紅外調(diào)節(jié)劑時(shí)，紅外調(diào)節(jié)劑與紅外吸收材料在油墨中的含量總和一般不超過15% (基于油墨的總重量)，該紅外調(diào)節(jié)劑可以包括以云母為基材包覆氧化錫和/或以云母為基材包覆摻銻氧化錫的產(chǎn)物等，所述紅外調(diào)節(jié)劑的獲得方法也可以參照國(guó)際申請(qǐng)W00043456的相關(guān)內(nèi)容，當(dāng)然，該在先公開的文獻(xiàn)中雖然記載了該紅外調(diào)節(jié)劑的獲得和部分性質(zhì)，卻沒有教導(dǎo)其對(duì)金屬效果油墨的紅外特性的影響。本發(fā)明的具體實(shí)施方案中，基于油墨總重量，還包含有5-45%的效果顏料、0-10%的有機(jī)顏料。例如，所述金屬效果油墨的組成除紅外吸收材料外，還包括連結(jié)料20-70%、效果顏料5-45%、有機(jī)顏料0-10%、納米填料1-30%、紅外調(diào)節(jié)劑O. 1-10%和助劑1-25%等，所制成油墨中各組成的總和應(yīng)為100%。在油墨組成中，連接料為醇酸樹脂、酚醛樹脂等，在紫外光固化體系中，連接料為聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等UV樹脂。填料為透明性好的納米級(jí)填料，如納米碳酸1丐、納米二氧化娃、納米硫酸鋇等中的一種或多種。助劑則包括臘粉、干燥劑、溶劑、表面活性劑、光引發(fā)劑(對(duì)于uv油墨)等，干燥劑為淺顏色的一種或多種有機(jī)酸金屬鹽，表面活性劑為淺顏色的陰離子或非離子表面活性劑中的一種或多種，其它助劑在此不再詳細(xì)描述。為表述簡(jiǎn)潔，本發(fā)明實(shí)施例的油墨配方中將連接料、填料、表面活性劑和蠟的組合物簡(jiǎn)稱為“油墨基油”。根據(jù)本發(fā)明提供的具有紅外特性的金屬效果油墨，為了兼顧紅外特性，同時(shí)不會(huì)干擾油墨的金屬外觀特征，以及保證該金屬效果油墨具有比較好的印刷適性，除了選擇具 有透明性好、吸收強(qiáng)度高(添加量少)、色澤淺等性質(zhì)的紅外吸收材料與效果顏料組配成為能提供復(fù)合防偽功效的金屬效果油墨，選擇合適的效果顏料與紅外吸收材料進(jìn)行合理組配也利于使制成的油墨最終具備所期望的金屬色澤特征和紅外性質(zhì)，尤其是提供較高的紅外吸收強(qiáng)度。本發(fā)明的具體實(shí)施方案中，所述效果顏料應(yīng)具有金屬色澤和閃爍特征，例如可以選自以玻璃為基材包覆的效果顏料、以金屬氧化物為基材包覆的效果顏料、以非金屬氧化物為基材包覆的效果顏料、以云母為基材包覆的效果顏料或它們?nèi)我獾慕M合。所述效果顏料可以根據(jù)需要自制，也可以商購(gòu)得到，例如Basf、Merck等公司生產(chǎn)的以氧化鋁、玻璃等薄片為基材，外層包覆金屬或金屬氧化物形成的強(qiáng)閃爍效果顏料。所述效果顏料可以包括以下組成或它們的組合以玻璃為基材包覆的效果顏料10-60%、以金屬氧化物為基材包覆的效果顏料0-90%，以非金屬氧化物為基材包覆的效果顏料0%-80%，以云母為基材包覆的效果顏料10%-80%，所述組成是基于該油墨中所包括的效果顏料總質(zhì)量，并且所述效果顏料組成百分比之和應(yīng)達(dá)到100%。所述效果顏料的平均粒徑可以確定為5-70微米，優(yōu)選10-40微米。效果顏料的粒徑與墨層的閃爍程度和印刷適性相關(guān)聯(lián)，通常，顏料的粒徑越大油墨墨層閃爍程度越高，而粒徑越小則印刷適性越好，因此平均粒徑的選擇應(yīng)基于墨層閃爍程度與印刷適性的平衡，使所印制的信息(圖案)在具有金屬效果閃爍特性的基礎(chǔ)上，在近紅外光譜區(qū)內(nèi)還具有紅外性質(zhì)，可同時(shí)具備公眾防偽及專業(yè)防偽特征。本發(fā)明提供的具有紅外特征的金屬效果油墨，可以包括雕刻凹印油墨、絲印油墨、影寫凹印油墨、號(hào)碼油墨、移印油墨或涂布油墨(涂層油墨)等。從防偽技術(shù)角度，優(yōu)選是雕刻凹印金屬效果油墨或絲印金屬效果油墨或涂布金屬效果油墨。本發(fā)明提供的油墨尤其適用于印制所設(shè)計(jì)和期望的具有紅外特征和金屬色澤特征的標(biāo)記，所印制的標(biāo)記用于防偽信息的識(shí)別，印制方法包括使用所述具有紅外特征的金屬效果油墨在承印載體上印制所述標(biāo)記的全部或部分。所印制的標(biāo)記用肉眼觀察，可以明顯看到獨(dú)特的金屬色澤和/或閃爍特征，置于檢測(cè)儀下，可對(duì)其紅外線區(qū)的光譜特征進(jìn)行檢測(cè)而實(shí)現(xiàn)機(jī)讀。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，印制防偽標(biāo)記的方法還包括采用所述具有紅外特征的金屬效果油墨作為第一金屬效果油墨，與第二金屬效果油墨配對(duì)使用，所述第二金屬效果油墨在第一金屬效果油墨具有吸收特征的光譜區(qū)具有紅外反射特征，且二種油墨所印制的標(biāo)記在可見光下外觀效果相近，印制方法包括兩種油墨應(yīng)用于印制同一圖案的不同部分；或者，兩種油墨的印制標(biāo)記分布于承印載體的不同圖案。兩種油墨配對(duì)印制的標(biāo)記在可見光下顏色相同、且都顯示所期望的金屬色澤和閃爍，而將該標(biāo)記(二種油墨共同印制一個(gè)標(biāo)記或分別印制的不同標(biāo)記)置于紅外檢測(cè)儀中，則可以檢測(cè)到特定的紅外特征，例如，第一金屬效果油墨印制標(biāo)記顯示紅外吸收，第二金屬效果油墨在對(duì)應(yīng)光譜區(qū)則顯示紅外反射，從而在提供公眾防偽的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了二線防偽功能的檢測(cè)。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中，包括將所述具有紅外特征的金屬效果油墨與光變油墨配對(duì)使用，且所述配對(duì)使用的二種油墨在同一紅外光波段下均表現(xiàn)為吸收特征，印制方法包括兩種油墨應(yīng)用于印制同一圖案的不同部分；或者，兩種油墨印制的內(nèi)容分布于承印載體的不同圖案。在一個(gè)觀察角度下，所印制出的圖案或標(biāo)記在可見光下肉眼都可觀察到閃爍效果，具有同色或相近的外觀效果；當(dāng)改變觀察角度，則光變油墨印制的相應(yīng)部分圖案或標(biāo)記顏色變化，而金屬效果油墨印制的圖案或標(biāo)記顏色不變，作為參照，更襯托出隨角變色的光變特征，即，更利于公眾的防偽識(shí)別；同時(shí)，利用紅外檢測(cè)儀器實(shí)現(xiàn)二線防偽功能的檢測(cè)。本發(fā)明所提供的具有紅外特征的金屬效果油墨的制備工藝具體可以為首先將連接料、填料、蠟及表面活性劑按比例稱量混合，攪拌預(yù)分散后，軋制成基油，然后再將紅外吸收材料、有機(jī)顏料分別和基油混合軋制成基墨，最后按比例將基油、基墨及效果顏料通過高速攪拌進(jìn)行充分混合。本發(fā)明的紅外金屬效果油墨可單獨(dú)使用，可采用分光光度計(jì)等本領(lǐng)域所公知的方法通過對(duì)其紅外區(qū)的光譜特征進(jìn)行檢測(cè)而實(shí)現(xiàn)機(jī)讀。也可以與具有紅外反射特征的金屬效果油墨配對(duì)使用，即分別采用在可見光下具有相似顏色及閃爍特征的紅外吸收金屬效果油墨和紅外反射金屬效果油墨印刷在同一印刷區(qū)域(例如圖案)的不同部分，或者，兩種油墨的印制標(biāo)記分布于承印載體的不同印刷區(qū)域(例如印刷在相鄰區(qū)域或圖案)。在可見光下兩者外觀效果相近，而在紅外光下，一部分為可見，另一部分為不可見。所以，本發(fā)明還提供了一種同色配對(duì)油墨，該配對(duì)油墨中至少一種是上述具有紅外特征的金屬效果油墨，使構(gòu)成該配對(duì)油墨的二種油墨在可見光下同色或具有相近的外觀效果。在本發(fā)明的一個(gè)具體方案中，該配對(duì)油墨是由一種所述具有紅外吸收特征的金屬效果油墨與一種具有紅外反射特征的金屬效果油墨組成的配對(duì)金屬效果油墨，它們所印制的標(biāo)記在可見光下具有相近或相同的外觀效果，即，構(gòu)成所述配對(duì)油墨的二種金屬效果油墨在具有相近或相同的外觀效果(可見光下)的基礎(chǔ)上，在確定的近紅外區(qū)，反射率存在顯著差異，分別具有明顯的紅外吸收特征和紅外反射特征，從而提供預(yù)期的公眾防偽和二線防偽效果。在本發(fā)明的一個(gè)具體方案中，該配對(duì)油墨可以是由一種所述具有紅外特征的金屬效果油墨與一種光變油墨組成，它們?cè)诔杏∶嫔戏謩e印制的第一標(biāo)記和第二標(biāo)記于可見光下觀察時(shí)，第一標(biāo)記與第二標(biāo)記在第一觀察角度時(shí)顯示相近的外觀效果，改變?yōu)榈诙^察角度后，第一標(biāo)記的顏色基本不變，但第二標(biāo)記的顏色明顯改變。
在本發(fā)明的一個(gè)具體方案中，該配對(duì)油墨由一種所述具有紅外特征的金屬效果油墨與相近顏色的普通油墨組成，它們所印制的標(biāo)記在可見光下具有相似的顏色。按照行業(yè)的常規(guī)評(píng)價(jià)方式，金屬效果油墨的閃爍效果來源于其中片狀顏料的鏡面反射，也是金屬效果油墨的重要公眾防偽特征之一。對(duì)于閃爍效果可以用閃爍值(SG)來定量表述，該值越高說明閃爍效果越強(qiáng)烈。光變油墨的外觀效果主要包括兩方面，首先是具有隨視角改變的顏色變化，此外還會(huì)顯示出閃爍效果，其中顏色變化是光變油墨的基本性質(zhì)。本發(fā)明所述該配對(duì)油墨印制標(biāo)記顯示相近的外觀效果，是指公眾用肉眼觀察效果相近。本發(fā)明中對(duì)金屬效果油墨及光變油墨的顏色表述采用目前國(guó)際上通用的標(biāo)準(zhǔn)，即由國(guó)際照明委員會(huì)制訂的CIE1976 (LiW)色彩空間對(duì)第一標(biāo)記和第二標(biāo)記的顏色進(jìn)行測(cè)定(E)，并通過色差Z E定量表述兩種油墨間的顏色差異；作為一種優(yōu)選的方案，所述顯示相近的外觀效果是指，紅外吸收金屬效果油墨與紅外反射金屬效果油墨配對(duì)使用時(shí)，」E不大于5，閃爍值差」SG不大于I. 5。紅外吸收金屬效果油墨與光變油墨配對(duì)使用時(shí),在所確定的第一觀察角度為基本上垂直時(shí)，測(cè)量第一標(biāo)記與第二標(biāo)記的以下參數(shù)差值滿足條件色差^ E不大于3，閃爍值差」SG不大于I. 5 ;第一觀察角度為基本上平視時(shí)，測(cè)量第一標(biāo)記與第二標(biāo)記的以下參數(shù)差值滿足條件色差」E不大于5，閃爍值差」SG不大于I. 5。在本發(fā)明的具體實(shí)施方案中，所述第一觀察角度可以是指基本上垂直觀察(垂直或接近垂直下觀察)，所述第二觀察角度是指基本上平視觀察(平視或接近平視下觀察)；或者，所述第一觀察角度是指基本上平視觀察，所述第二觀察角度是指基本上垂直觀察。即，在可見光下觀察，金屬效果油墨和光變油墨印刷的區(qū)域在垂直觀察或平視觀察時(shí)外觀效果相同，觀察者無法區(qū)分二者；改變觀察角度后，使用光變油墨印刷的區(qū)域顏色發(fā)生變化，而使用金屬效果油墨印刷的區(qū)域顏色不變，從而顯示出明顯的顏色差異。本發(fā)明中，垂直觀察是指觀察角在基材表面垂線附近，平視觀察是指觀察角與基材表面垂線成45°以上夾角。由于有不變色的區(qū)域(或圖案)作為顏色比較的基準(zhǔn)，光變油墨印刷區(qū)域的變色效果更加顯著，同時(shí)也有利于將觀察者的注意力引導(dǎo)到防偽標(biāo)記上，使安全制品的鑒別特征更容易被公眾識(shí)別，從而提高了安全制品的公眾防偽水平。本發(fā)明使用色差(Z E)來表示兩種油墨印刷區(qū)域的顏色差異；利用閃爍值差(」SG)這一指標(biāo)表示兩種油墨印刷區(qū)域的閃爍程度差異，測(cè)試方法按照本行業(yè)的方法完成，具體可參考行業(yè)內(nèi)金屬及金屬效果油墨光學(xué)性能測(cè)試方法?？梢岳帽景l(fā)明所提供的任何一種油墨在承印載體上印制安全信息，所述承印載體包括紙張、塑料基材、紙塑復(fù)合基材等。本發(fā)明還提供了一種安全制品，其具有按照前述任何方法印制的標(biāo)記信息。該安全制品例如可以是安全線、防偽薄膜、防偽標(biāo)簽、有價(jià)證券、票據(jù)、證明文件或防偽證卡等。定義本發(fā)明所說的“印制標(biāo)記”、“印制圖案”，均指采用所述油墨在印刷區(qū)域內(nèi)印制的內(nèi)容，可以是任何設(shè)計(jì)形式的圖形、文字、符號(hào)等，它們可提供對(duì)物品安全性的識(shí)別。除非有特別說明，本發(fā)明中所確認(rèn)的具有紅外吸收特征和紅外反射特征以其在所檢測(cè)波長(zhǎng)下顯示的反射率為參照，即，反射率在30%以下則確認(rèn)為紅外吸收,一般反射率大于70%則確認(rèn)為紅外反射。除非有特別說明，本發(fā)明描述中所涉及到含量或比例，均可理解為重量含量或重·量比。
實(shí)施例I :雕刻凹印金屬效果油墨油墨配方(重量％)
雕刻凹印油墨連接料5 O 十二烷基苯靖酸鹽 2
納米二氧化硅6
培6
千燥劑I. 5
效果顏料25
3，4，13，14-四曱酰亞胺雙茈4.5
紅外調(diào)節(jié)劑2
酞菁綠3上述效果顏料中包含30%以玻璃為基材包覆的效果顏料、40%以三氧化二鋁為基材包覆的效果顏料、30%以云母為基材包覆的效果顏料。紅外調(diào)節(jié)劑為云母包覆摻銻氧化錫。該油墨的制備過程為首先將連接料、納米二氧化硅、蠟及十二烷基苯磺酸鹽軋制成基油；然后將3，4，13，14-四甲酰亞胺雙茈、紅外調(diào)節(jié)劑、酞菁綠與所述基油混合軋制成基墨；最后將所述基油、基墨、效果顏料及干燥劑通過高速攪拌而充分混合制成所述油墨。該油墨中采用的紅外吸收材料為四甲酰亞胺雙茈，最大吸收峰位于780nm附近，遮蓋力為37%，在油墨中的添加量為4. 5%，此時(shí)油墨的紅外反射率為25%，此時(shí)油墨印品閃爍值為8，閃爍程度較高，具有明顯的金屬色澤特征。所述雕刻凹印金屬油墨印品具有特殊的金屬色澤，還具有線條清晰、凹凸感強(qiáng)等雕刻凹版所獨(dú)有的防偽特征，且在波長(zhǎng)為700-800nm的近紅外區(qū)呈現(xiàn)紅外吸收特性，可在紅外檢測(cè)器下實(shí)現(xiàn)鑒別或機(jī)讀。實(shí)施例2 :UV絲網(wǎng)金屬效果油墨油墨配方(重量％):
環(huán)氧丙烯酸酯25
聚氨酯丙烯酸酯22
單體13
光引發(fā)劑10
納米碳酸4丐8助劑4
效果顏料12
紅外調(diào)節(jié)劑4
4，4’，4”-三(對(duì)二丁腈基氨基)三苯胺六氟銻酸 2紅外調(diào)節(jié)劑為云母包覆摻銻氧化錫，該油墨中采用的紅外吸收材料為4，4’，4〃-三(對(duì)二丁腈基氨基)三苯胺六氟銻酸，最大吸收峰位于980nm附近，遮蓋力為28%，在油墨中的添加量為2%，按照與實(shí)施例I相似的方法制成所述絲印油墨，此時(shí)油墨的紅外反射率為28%，油墨印品閃爍值為4. I，滿足使用需要，但該油墨印品的物化耐性中，耐曬及耐溶劑均有所下降，建議使用于保留時(shí)間短，或避光且避有機(jī)溶劑的產(chǎn)品或環(huán)境。 實(shí)施例3油墨組分同實(shí)施例2，但所使用的紅外吸收材料(4，4’，4〃-三(對(duì)二丁腈基氨基)三苯胺六氟銻酸)事先進(jìn)行了包覆處理，方法如下將25g尿素溶解在60g37%甲醛溶液中，利用三乙醇胺調(diào)節(jié)PH=8. 5，然后加熱至75°C，在攪拌下反應(yīng)lh。加入O. 5g壬基酚聚氧乙烯醚和20g4，4’，4〃_三(對(duì)二丁腈基氨基)三苯胺六氟銻酸，劇烈攪拌5min，利用鹽酸調(diào)節(jié)PH=3. 5，加熱至60°C，反應(yīng)2h，然后洗滌過濾干燥即可得到經(jīng)脲醛樹脂包覆改性的紅外吸收材料。本實(shí)施例的絲印油墨相較于實(shí)施例2，金屬色澤特征和紅外特征均相似，但采用改性紅外吸收材料后，油墨印品的耐曬及耐溶劑均顯著提升，使用條件和環(huán)境更加寬泛。實(shí)施例4 :雕刻凹印金屬效果油墨油墨配方(重量％)
連接料組合物45
蠟5
納米碳酸4丐15
聚醚碡酸酯I4，4’，4〃-三(對(duì)二丁基氨基)
三苯胺三氟甲基靖酸Jt6
紅外調(diào)節(jié)劑6
效果顏料20
干燥劑2按照與實(shí)施例I相似的方法制造所述雕刻凹印金屬效果油墨。該油墨采用的紅外吸收材料的遮蓋力為25%。該油墨具有良好的印刷適性和耐物化性，近紅外區(qū)的反射光譜如圖I中曲線A所示，在900-1000nm左右表現(xiàn)出強(qiáng)吸收，反射率小于20%。采用該金屬效果油墨印制圖案的閃爍值為5。該金屬效果油墨中的紅外調(diào)節(jié)劑參見實(shí)施例I。實(shí)施例5 :涂布金屬效果油墨
聚氨酯調(diào)墨油65
納米二氧化娃2
分散劑2
消泡劑I
溶劑16
正丁基萘酜菁鋅5
紅外調(diào)節(jié)劑I
效果顏料8將聚氨酯樹脂、助劑和紅外吸收材料等除效果顏料和紅外調(diào)節(jié)劑以外的組分按配方稱料，利用球磨儀進(jìn)行研磨，最后加入效果顏料及紅外調(diào)節(jié)劑，通過高速攪拌機(jī)進(jìn)行充分混合，制成所述涂布金屬效果油墨。該油墨中采用的紅外吸收材料為正丁基萘酞菁鋅，最大吸收峰位于850nm附近，遮蓋力為48%，油墨在850nm附近紅外反射率為20%，此時(shí)油墨印品閃爍值為5。實(shí)施例6 :紅外配對(duì)的雕刻凹印金屬油墨將實(shí)施例4中的紅外吸收金屬效果油墨與紅外反射金屬效果油墨配對(duì)印刷在同一圖案中，示意圖如圖2所示，圖中的數(shù)字“2010”是利用兩種油墨配對(duì)印刷得到，上半部I為紅外吸收金屬效果油墨印制，下半部2為紅外反射金屬效果油墨印制，兩者的顏色參數(shù)和閃爍值差值等外觀效果測(cè)量結(jié)果如表I所示，可見兩者的顏色和閃爍效果都很接近。該圖案的可見-紅外光譜曲線見圖1，其中曲線A為紅外吸收金屬效果油墨，曲線B為紅外反射金屬效果油墨。從圖中可以看出，在可見光范圍內(nèi)，兩者顏色相似，而在近紅外區(qū)，有明顯差另1J。表I
權(quán)利要求
1.一種具有紅外特征的金屬效果油墨，所述紅外特征為在近紅外光譜范圍內(nèi)顯示有吸收特征，所述油墨組成中包含了占該油墨總重1-15%的紅外吸收材料和O. 1-10%的紅外調(diào)節(jié)劑，且所述金屬效果油墨在近紅外區(qū)最大吸收波長(zhǎng)處的反射率低于30%，所述紅外調(diào)節(jié)劑為在近紅外區(qū)表現(xiàn)為紅外吸收并具有閃爍特性的材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有紅外特征的金屬效果油墨，其中，所述油墨在750-1500nm光譜區(qū)內(nèi)存在最強(qiáng)吸收峰。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的具有紅外特征的金屬效果油墨，其中，所述油墨組成中包括占該油墨總重I. 5-10%的紅外吸收材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的具有紅外特征的金屬效果油墨，其中，所述紅外吸收為含有取代或未取代萘酞菁類化合物、芳胺類化合物或茈類化合物的材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有紅外特征的金屬效果油墨，其中，所述紅外調(diào)節(jié)劑包括以云母為基材包覆氧化錫和/或以云母為基材包覆摻銻氧化錫的產(chǎn)物。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有紅外特征的金屬效果油墨，其中，所述紅外吸收材料是經(jīng)脲醛樹脂、丙烯酸樹脂或二氧化硅包覆的材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的具有紅外特征的金屬效果油墨，其中，基于油墨總重量，還包含有20-70%的連結(jié)料、5-45%的效果顏料、0-10%的有機(jī)顏料、1_30%的納米填料及1-25%的助劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有紅外特征的金屬效果油墨，其中，所述的效果顏料為經(jīng)包覆的效果顏料，選自以玻璃為基材包覆的效果顏料、以金屬氧化物為基材包覆的效果顏料、以非金屬氧化物為基材包覆的效果顏料及以云母為基材包覆的效果顏料中的任一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的具有紅外特征的金屬效果油墨，其中，效果顏料包括以下組成或它們的任意組合以玻璃為基材包覆的效果顏料10-60%、以金屬氧化物為基材包覆的效果顏料0-90%、以非金屬氧化物為基材包覆的效果顏料0%-80%，以云母為基材包覆的效果顏料10%_80%，所述組成以油墨中效果顏料的總質(zhì)量含量為基準(zhǔn)，且各組成的質(zhì)量百分比之和達(dá)到100%ο
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9任一項(xiàng)所述的具有紅外特征的金屬效果油墨，其中，所述效果顏料的平均粒徑5-70微米，優(yōu)選10-40微米。
11.根據(jù)權(quán)利要求ι- ο任一項(xiàng)所述的具有紅外特征的金屬效果油墨，其中，所述紅外吸收材料為選擇性吸收材料，其在近紅外光譜范圍內(nèi)對(duì)不同波長(zhǎng)紅外光的吸收強(qiáng)度存在差另O，并且表現(xiàn)為在一個(gè)波段內(nèi)為吸收，而在另一個(gè)波段內(nèi)為反射。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的具有紅外特征的金屬效果油墨，其中，所述金屬效果油墨為雕刻凹印油墨、絲印油墨、影與凹印油墨、號(hào)碼油墨、移印油墨或涂布油墨。
13.一種同色配對(duì)油墨，該配對(duì)油墨中至少一種是如權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)所述具有紅外特征的金屬效果油墨，且構(gòu)成該配對(duì)油墨的二種油墨在可見光下具有相近或相同的外觀效果。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的同色配對(duì)油墨，其中，該配對(duì)油墨是由一種所述具有紅外特征的金屬效果油墨與一種具有紅外反射特征的金屬效果油墨組成的配對(duì)金屬效果油墨。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的同色配對(duì)油墨，其中，該配對(duì)油墨是由一種所述具有紅外特征的金屬效果油墨與一種光變油墨組成，利用它們?cè)诔杏∶嫔戏謩e印制的第一標(biāo)記和第二標(biāo)記于可見光下觀察時(shí)，第一標(biāo)記與第二標(biāo)記在第一觀察角度時(shí)顯示相同或相近的外觀效果，改變?yōu)榈诙^察角度后，第一標(biāo)記的顏色基本不變，但第二標(biāo)記的顏色明顯改變。
16.具有紅外特征和金屬色澤特征的標(biāo)記的印制方法，所述標(biāo)記用于防偽信息的識(shí)別，該印制方法包括采用權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)所述具有紅外特征的金屬效果油墨在承印載體上印制所述標(biāo)記的全部或部分。
17.具有紅外特征和金屬色澤特征的標(biāo)記的印制方法，所述標(biāo)記用于防偽信息的識(shí)別，該印制方法包括采用權(quán)利要求13-15任一項(xiàng)所述的同色配對(duì)油墨分別在承印載體上印制所述標(biāo)記的設(shè)定區(qū)域，并使二種油墨所印制內(nèi)容位于同一圖案印刷區(qū)域的不同部分，或者分布于承印載體上的不同圖案印刷區(qū)域。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的印制方法，其中，所述承印載體包括紙張、塑料基材或紙塑復(fù)合基材。
19.一種安全制品，其具有按照權(quán)利要求16或17所述方法印制的標(biāo)記信息。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的安全制品，其包括安全線、防偽薄膜、防偽標(biāo)簽、有價(jià)證券、票據(jù)、證明文件或防偽證卡。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有紅外特征的金屬效果油墨，所述紅外特征為在近紅外光譜范圍內(nèi)顯示有吸收特征，所述油墨組成中包括占該油墨總重1-15%的紅外吸收材料，且該金屬效果油墨在近紅外區(qū)最大吸收波長(zhǎng)處的反射率低于30%。本發(fā)明的金屬效果油墨不但具有金屬色澤和閃爍特征，而且可以具有紅外吸收特性，用其印制的防偽標(biāo)記同時(shí)提供了公眾防偽和專業(yè)防偽手段。本發(fā)明還提供了該具有紅外特征的金屬效果油墨與其他油墨組成配對(duì)油墨，制作具有防偽標(biāo)記的安全制品的應(yīng)用。
文檔編號(hào)C09D11/10GK102936437SQ20121049173
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者周樹榮, 呂建英, 武建國(guó), 高瑞 申請(qǐng)人:中國(guó)人民銀行印制科學(xué)技術(shù)研究所, 中國(guó)印鈔造幣總公司