一种水性聚氨酯荧光油墨及其制备方法与流程

本发明涉及油墨，尤其是涉及一种水性聚氨酯荧光油墨及其制备方法。

背景技术：

1、荧光油墨是防伪包装印刷中应用比较多的油墨之一，其主要成分之一是荧光颜料。荧光颜料属功能性发光颜料，与一般颜料的区别在于当外来光，包括紫外光照射时，能吸收一定形态的能，而激发光子，以低可见光形式将吸收的能量释放出来，从而产生不同色相的荧光现象。不同色光结合形成异常鲜艳的色彩，而当光停止照射后，发光现象即消失，因此称为荧光颜料。荧光颜料与高分子树脂连接料、溶剂和助剂配比，经研磨可制得荧光油墨。这种连肉眼都看不见的油墨只有在紫外光或红外光下发光，正是由于它的可转换和隐藏的特征以及在彩色复印机上不能精确地被复制的特点使得该油墨在特种印刷行业中的应用比较普及。

2、中国专利公开号cn104559452公开了一种印刷用珠光油墨制备方法，该方法采用液相沉积法在云母基材表面双层包覆二氧化钛和镨掺杂氢氧化钙，经过高温煅烧在两层之间生成镨掺杂钛酸钙荧光层，得到珠光颜料，然后将珠光颜料与紫外线吸收剂、光稳定剂、消泡剂等混合均匀，得到荧光油墨。又如中国专利公开号cn104449030公开了一种溶剂型凹印珠光油墨及其制备方法，油墨组分包括珠光颜料、固体树脂、乙酸乙酯、乙醇、异丙醇、醋酸正丙酯、丙二醇丁醚、复合助剂，复合助剂包括分散剂、润湿剂、展色剂和流平剂组成。将上述组合混合得到凹印珠光油墨。上述荧光油墨技术方案中存在的问题是油墨中添加的珠光颜料难以分散均匀，珠光颜料在油墨中局部形成团聚，影响油墨的荧光效果。

技术实现思路

1、本发明是为了克服以上现有技术问题，提供一种水性聚氨酯荧光油墨。本发明水性聚氨酯荧光油墨中荧光珠光颜料能够均匀分散在油墨中，具有较好的荧光的效果。

2、本发明还提供了一种水性聚氨酯荧光油墨的制备方法。

3、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

4、水性聚氨酯荧光油墨，包括按重量份计的下述组分：

5、水性聚氨酯树脂40-50份，

6、荧光珠光颜料20-35份，

7、消泡剂2-3份，

8、增稠剂0.5-2份，

9、去离子水20-30份。

10、作为优选，所述消泡剂选用聚乙二醇、聚丙二醇、聚环氧乙烷醇中的至少一种。

11、作为优选，所述增稠剂选用海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠中的至少一种。

12、作为优选，所述荧光珠光颜料的制备方法包括以下步骤：

13、(1)以氟金云母为原料，在氟金云母表面包覆二氧化钛层，得云母钛珠光颗粒；

14、(2)将云母钛珠光颗粒、硝酸钙和硝酸镨混合，进行煅烧，得镨掺杂云母钛珠光颗粒；

15、(3)在镨掺杂云母钛珠光颗粒表面接枝γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，得荧光珠光颜料。

16、本发明先在氟金云母表面包覆二氧化钛层，利用硝酸钙和硝酸镨分解分别生成氧化钙和氧化镨，将氟金云母表面的二氧化钛与氧化钙和氧化镨反应，生成具有荧光效果的镨掺杂碳酸钙层，同时二氧化钛层能够阻止云母中杂质离子进入荧光层，影响荧光效果。

17、但是将具有荧光效果的镨掺杂云母钛珠光颗粒混入油墨中，存在的问题是无机的镨掺杂云母钛珠光颗粒在水性聚氨酯油墨中容易发生团聚，影响油墨的荧光效果，因此本发明对镨掺杂云母钛珠光颗粒进行改性，在镨掺杂云母钛珠光颗粒表面接枝γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，使云母钛珠光颗粒表面有机化，从而阻止镨掺杂云母钛珠光颗粒的团聚，改善油墨的荧光效果。

18、作为优选，所述步骤(2)中煅烧温度为600-900℃，煅烧时间为2-4h。

19、作为优选，所述步骤(3)中镨掺杂云母钛珠光颗粒与γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:(0.15-0.48)。

20、本发明通过大量实验确定镨掺杂云母钛珠光颗粒与γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的质量比要低于1:0.15,当两者的质量比高于1:0.15时，镨掺杂云母钛珠光颗粒表面的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷接枝量过低，不能使镨掺杂云母钛珠光颗粒在油墨中均匀分散。

21、本发明团队最新研究发现，虽然一定量的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷能够提高镨掺杂云母钛珠光颗粒在油墨中的分散性能，但是，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷同时对镨掺杂云母钛珠光颗粒本身的荧光效果存在负面影响，这是因为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷接枝在镨掺杂云母钛珠光颗粒表面，对镨掺杂云母钛珠光颗粒表层的镨掺杂碳酸钙层的荧光产生覆盖屏蔽，本发明研究发现当镨掺杂云母钛珠光颗粒与γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的质量比要高于1:0.48时，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷对镨掺杂碳酸钙层的荧光屏蔽效果较弱，能够克服γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷对镨掺杂碳酸钙层的荧光覆盖屏蔽作用，因此本发明严格控制镨掺杂云母钛珠光颗粒与γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的质量比高于1:0.48。

22、一种水性聚氨酯荧光油墨的制备方法，包括以下步骤：

23、将水性聚氨酯树脂、消泡剂和水加入搅拌釜中混合均匀，得到油墨预混料；向预混料中加入荧光珠光颜料和增稠剂，继续搅拌混合均匀，即得。本发明具有如下有益效果：

24、(1)本发明先在氟金云母表面包覆二氧化钛层，利用硝酸钙和硝酸镨分解分别生成氧化钙和氧化镨，将氟金云母表面的二氧化钛与氧化钙和氧化镨反应，生成具有荧光效果的镨掺杂碳酸钙层，同时二氧化钛层能够阻止云母中杂质离子进入荧光层，影响荧光效果；

25、(2)对镨掺杂云母钛珠光颗粒进行改性，在镨掺杂云母钛珠光颗粒表面接枝γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，使云母钛珠光颗粒表面有机化，从而阻止镨掺杂云母钛珠光颗粒的团聚，改善油墨的荧光效果；

26、(3)控制镨掺杂云母钛珠光颗粒与γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的质量比高于1:0.48，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷对镨掺杂碳酸钙层的荧光屏蔽效果较弱，能够克服γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷对镨掺杂碳酸钙层的荧光覆盖屏蔽作用。

技术特征：

1.一种水性聚氨酯荧光油墨，其特征在于，包括按重量份计的下述组分：

2.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯荧光油墨，其特征在于，所述消泡剂选用聚乙二醇、聚丙二醇、聚环氧乙烷醇中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯荧光油墨，其特征在于，所述增稠剂选用海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯荧光油墨，其特征在于，所述荧光珠光颜料的制备方法包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种水性聚氨酯荧光油墨，其特征在于，所述步骤(2)中煅烧温度为600-900℃，煅烧时间为2-4h。

6.根据权利要求4所述的一种水性聚氨酯荧光油墨，其特征在于，所述步骤(3)中镨掺杂云母钛珠光颗粒与γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:(0.15-0.48)。

7.一种如权利要求1-6任一权利要求所述的水性聚氨酯荧光油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及油墨技术领域，公开了一种水性聚氨酯荧光油墨及其制备方法。包括按重量份计的下述组分：水性聚氨酯树脂40‑50份，荧光珠光颜料20‑35份，消泡剂2‑3份，增稠剂0.5‑2份，去离子水20‑30份。油墨制备方法为先将水性聚氨酯树脂、消泡剂和水加入搅拌釜中混合均匀，得到油墨预混料，然后向预混料中加入荧光珠光颜料和增稠剂，继续搅拌混合均匀，即得。本发明水性聚氨酯荧光油墨中荧光珠光颜料能够均匀分散在油墨中，具有较好的荧光的效果。技术研发人员：郭松海,洪晓伟,吴文刚,钟琦受保护的技术使用者：浙江华宝油墨有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9