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防伪填料虽然是温致变色油墨中的辅助材料,但其功能却不可忽视。常用的 防伪填料一般为耐热性较强的白色粉末,例如氧化锌、氧化铝、氧化钙、氧化锑、二氧化硅、碳酸钡纸色纤组部较碳酸镁、碳酸钙、硫酸钡、高岭土、滑石粉等。
防伪填料的品种及用量对变色油墨的性能有一定的影响(如对变色温度产生影响),其原因是填料在温度的作用下,某些活化元素对变色颜料能起催化或抑制作用,加入不同的填料,会引起变色温度的升高或降低,因此在制备 防伪变色油墨时应重视这一问题。
另外,有些 防伪填料可以使墨膜显示鲜艳并且稳定的颜 调均匀,并能调节变色颜料的变色温度,改善墨层的附着力。结料连结料的作用是分散颜料和填料,使之形成稳定的悬浮状胶体,并且使油墨具有一定的流动性,从而能顺利地转移到承印物表面并形成紧附于承印物表面的硬化墨膜。
作为 防伪温致变色油墨的连结料,应具备的条件是耐温性好、附着力强、颜色浅而且不与颜料组分起化学反应。
树脂的种类对颜料变温效果、颜料的分散性、耐潮性和变色温度都有一定的影响,要使 防伪变色油墨达到预期的效果,就必须根据油墨的综合性能要求选用合适的变色油墨的连结料。
防伪 连结料所用的树脂有天然树脂和合成树脂,例如可以选用虫胶清漆、醇酸树脂、脲醛树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂以及乙烯类树脂等作为低温变色油墨的连结料;选用环氧树脂、有机硅树脂、酚醛树脂作为高温变色油墨的连结料。
树脂的用量不同会对变色温度产生一定的影响,对于同一树脂来说,用量大,变色温度就高,这是由于 防伪颜料粒子在量大的连结料中被相互隔离,降低了它们的物理或化学变化程度,从而使变色适碎愚刷温度升高。
防伪温致变色油墨中的溶剂主要起着调节油墨黏度、改善油墨印刷适性的作用,选择溶剂时必须考虑它对树脂的溶解性、性、挥发速度及成本等因素的影响。如果溶剂挥发太快,油墨很快变稠、变干,流动性变差,容易造成干版而使印刷无法进行;反之,如果溶剂挥发太慢,墨膜干燥时间过长,就会导致墨层内的颜料和填料组分之间分层沉淀,从而影响 防伪墨层的显色性能,严重时会影响印刷品的印刷质量。
光变油墨的颜料由光学干涉薄膜构成,光学薄膜是按膜系结构的要求,在高真空的条件下把不同折射率的材料依次交替积淀在同一载体上形成,并以分子或原子的形式蒸发到载体上。为了保证膜层的均匀性和致密性,必须严格控制蒸发速度的一致性;为了控制膜系的颜色指标,必须将膜层厚度的误差控制在埃(1A°=10m)的范围内,使其具有可见光学薄膜的精密性和特殊性;膜系设计在满足光谱要求的前提下,膜层数应尽可能地少,以降低生产成本。
1975年,加拿大率先成功研制出了光干涉多层复合膜,这种复合膜能够对日光有选择地吸收和反射。目前比较理想的光干涉颜料膜由五层对称式结构组成,膜厚1um左右,中间是不透明的反射层,两边是对称的透明无色介质层和半透明金属层,膜片两面都具有同样的干涉色。改变透明介质层的厚度,就能改变膜系的颜色以获得各种颜色的光干涉颜料。由于干涉膜是在高真空下采用无色或透明无机材料制成的,所以生成的光干涉颜料性能稳定、结构致密、不退色、耐候性极强、抗剪切性好,并且可以按照油墨对粒径的要求任意改变其大小。
除了光干涉多层复合膜结构之外,目前国际上还有以天然云母片和金属铝片为基础,用化学包覆法制取干涉颜料的方法,也有利用液晶片的特性制取干涉颜料的方法,但这些方法主要用在涂料行业,颜色种类和物理特性都无法与光干涉多层复合膜相比,难以满足印刷油墨对片状颜料的苛刻要求。干涉型光变油墨的印刷工艺要求、防伪特点及主要应用
由于光干涉变色颜料的特殊性,光变油墨所采用的连结料和溶剂都具有特殊性,因此,为了使印刷品特定的防伪图文达到良好的光变效果,必须使印刷在承印物上的油墨中的每个光学变色薄膜片平行排列,并且悬浮在连结料的表面。
干涉型变色油墨的呈色原理一般要求油墨的颜料颗粒比较大,而且光学变色薄膜片(光干涉变色颜料)必须平行浮于墨膜的上表面,这就要求墨层相对比较厚,因此干涉型光变油墨的印刷工艺般采用丝网印刷和凹版印刷。在实际印刷过程中,若采用丝网印刷,要求网板的网目数不能太高,并且要经常清洗网版;若采用凹版印刷,同样应注意防止颜料堵版。
光学变色油墨是当今复杂的干涉型防伪油墨,其印刷品具有绚丽的金属光泽,色块呈现一对颜色,例如:红一绿、绿一蓝、金一银等,在白光下正看或侧视,随着人眼视角的改变,呈现两种不同的颜色,光变特性强,色差变化大,特征明显,其颜色角度效应无法用高清晰度的扫描仪、彩色复印机及其他设备复制,印刷特征用任何其他油墨和印刷方式都无法效仿。因此其印刷品的动态变色效果难于复制,加之其设计和生产技术极具专业性,制作工艺复杂,投资大,涉及机械、光学、电子、真空、超细粉碎、表面化学和高分子材料等多种领域的高科技,防伪可靠性极强,具有非常好的防伪效果另外,该技术在识别时不需要任何仪器设备,十分方便,因此适合于公众识别真伪。
正是由于这种油墨具有非常可靠的防伪特性,因此目前常用于防伪性能要求很高的产品上。据有关资料介绍,目前世界上已有几十个的货币、护照上应用了这种油墨防伪技术。美国于1996年3月25日正式推出了印有这种变色油墨的新版100面值的(票面右下角的“100”字样,直视为绿色,从其他角度看则呈现黑色)。
我国新版也使用了干涉型光变油墨防伪技术(如新版100元采用光变油墨面额数字标记,正面左下方“100”字样,与票面垂直角度观察为绿色,倾斜一定角度则变为蓝色)。加拿大签证上的枫叶图案和美国签证上的“VSA”字样都采用了干涉型光变防伪油墨。新版港澳通行证上也已经采用了干涉型光变油墨防伪。
此外,光变油墨防伪技术还可广泛用于各类有价证券、商标、、及产品包装等印刷品的防伪。目前国内的某些研发公司和科研机构已经成功自主研制出并且规模化批量生产光干涉颜料和光变油墨,产品质量达到国际先进水平,并且广泛地应用在多家香烟包装和重要的防伪上。
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