具有上、下转换及磷光的三重防伪油墨及其制法与应用

摘要

本发明公开了一种具有上、下转换及磷光的三重防伪油墨及其制法与应用。该油墨包含按重量份计算的如下组分：专利CN103525402A提供的荧光材料0.8-2.5份、有机溶剂170-280份、水溶性高分子聚合物23-37份以及水1200-2000份；其制法包括：将所述荧光材料的溶液与所述水溶性高分子聚合物的水溶液混合，形成混合液，再除去所述混合液中的气泡，获得所述油墨。该防伪油墨具有三重识别方法，防伪性能优异，且性能稳定，耐酸碱及光漂白性能好，同时其制备工艺简单快速，操作方便，产率高，不需要复杂昂贵的设备，成本低，易于实现工业化生产。另外，利用该防伪油墨，可采用喷墨打印等方式来印刷防伪标识，简单快速，成本低廉。

说明书

技术领域

本发明涉及一种防伪油墨，特别涉及一种具有上、下转换及磷光的三重防伪油墨及其制法与应用，属于化学和材料科学领域。

背景技术

防伪油墨是在油墨连结料中加入特殊性能的防伪材料并经特殊工艺加工而成的特种印刷油墨。在特殊条件下，防伪油墨印刷的可见或不可见的标志在一定的条件下发生变化，便于查证和防止伪造。在许多防伪印刷的领域，防伪印刷油墨的使用非常广泛，如在各种票证、单据、商标及标识等的防伪印刷上，都使用防伪印刷油墨。荧光防伪油墨以其稳定性好、印刷方便、成本低、识别方便、可靠性高及隐蔽性好等优势，成为各国纸币、有价证券、商标的首选防伪技术。例如中国发明专利CN201310538663公开了一种荧光油墨，将紫外荧光材料分散于溶剂中，辅以树脂等其他材料，制备了一种自然光下呈现无色或多色紫外荧光油墨。传统的荧光油墨往往只具有单一防伪模式，即在紫外光激发下可以显示出防伪图案。随着技术的进步和普及，造假者可以利用数码相机、扫描仪、打印机等伪造出具有高质量的仿制品，从而对防伪油墨提出了更高的要求。

具有多重发光模式的荧光材料在防伪领域有着重要的应用前景。例如，具有上转换和下转换两种发光性能的稀土荧光材料可以实现双重防伪。中国发明专利CN103881477A公开了一种基于稀土上转换荧光材料的上、下转换协同发光材料的防伪油墨，该油墨可以有效提高防伪性能和防伪标识的质量，但该油墨仅有双重防伪性能，防伪性能及由其制成的防伪标识的质量仍有待提升。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种具有上、下转换及磷光的三重防伪油墨。

本发明的另一目的在于提供一种制备所述具有上、下转换及磷光的三重防伪油墨的方法。

本发明的又一目的在于提供所述具有上、下转换及磷光的三重防伪油墨的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

一种具有上、下转换及磷光三重荧光防伪油墨，包含按重量份计算的如下组分：荧光材料0.8-2.5份、有机溶剂170-280份、水溶性高分子聚合物23-37份以及水1200-2000份；其中，所述荧光材料采用专利CN103525402A所提供的荧光材料。

进一步的，所述荧光材料系以苯二胺的三种同分异构体，即，邻苯二胺、对苯二胺、间苯二胺中的一种或者多种为原料制备的，并能够发射红、绿、蓝荧光。

更进一步的，所述荧光材料的制备工艺及其荧光发射性能具体可参考本案申请人在先提出的、公开号为CN103525402A的发明专利申请。并且，本案发明人经研究后，还非常意外的发现，该荧光材料还具有上转换荧光，特别是其中的红光、蓝光发射材料兼具磷光性能，且性能稳定。具体而言，该荧光材料在紫外光（特别是波长为220nm-400nm的紫外光）或红外光（特别是波长为715nm-1100nm的红外光）激发下，可以发射出可见光，同时，使用紫外光激发后，红光、蓝光发射材料有较强的磷光发射。

其中，所述有机溶剂可优选自乙醇，但不限于此，例如，还可以采用甲醇等。

其中，所述水溶性高分子聚合物可优选自聚乙烯醇，但不限于此。

例如，在一典型实施案例之中，所述防伪油墨可由以下重量份数的原料组成：乙醇170-280份，聚乙烯醇23-37份，水1200-2000份，荧光材料0.8-2.5份。

进一步的，所述防伪油墨在紫外或红外光激发下，能够发射出可见光，且在紫外光激发下，还能发射磷光。

其中，所述紫外光波长为220nm-400nm。

其中，所述红外光波长为715nm-1100nm。

所述具有上、下转换及磷光三重荧光防伪油墨的制备方法，包括：将所述荧光材料的溶液与所述水溶性高分子聚合物的水溶液混合，形成混合液，再除去所述混合液中的气泡，获得所述油墨；

其中，所述荧光材料的溶液采用的溶剂包括水和所述有机溶剂。

进一步的，所述制备方法可以包括：将所述荧光材料分散于有机溶剂之内，再加入水稀释，获得所述荧光材料的溶液。

在一较为优选的实施方案之中，所述制备方法可以包括：将所述混合液置入真空干燥箱，并在室温下抽真空，直至除去所述混合液中的气泡，获得所述油墨。

例如，在一典型实施案例中，所述制备方法可以包括如下步骤：

（1）将荧光材料分散于乙醇后，加入适量水稀释，得溶液A；

（2）将聚乙烯醇溶解于水中，得溶液B；

（3）将溶液A和B一定比例混合后，放入真空干燥箱中，室温下抽真空适量时间，直到除去混合液中的气泡，得到所述防伪油墨。

前述任一种具有上、下转换及磷光三重荧光防伪油墨在制备防伪标识中的应用。

一种防伪系统，其包含前述的任一种具有上、下转换及磷光三重荧光防伪油墨。

与现有技术相比，本发明的优点包括：

1）本发明的防伪油墨具有三重识别方法，防伪性能优异，同时本发明的防伪油墨性能稳定，耐酸碱及光漂白性能好；

2）本发明的防伪油墨的制备工艺简单快速，操作方便，产率高，不需要复杂昂贵的设备，成本低，易于实现工业化生产；

3）利用本发明的防伪油墨，可采用喷墨打印等方式来印刷防伪标识，简单快速，成本低廉。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a、图1b、1c分别是实施例1-3所获三重防伪油墨涂覆于滤纸表面后在日光下及365nm紫外灯照射下及关闭所述紫外灯后短时间内的数码照片；

图2是利用实施例1-3中所获三重防伪油墨在滤纸上书写的字符在800nm红外光照射前、后的数码照片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1 该具有上、下转换及磷光的三重防伪油墨主要由以下质量份的原料组成：乙醇190份，聚乙烯醇25份，水1250份，CN103525402A公开的红光荧光材料2.1份。

该三重防伪油墨的制备方法如下：

将2.1份荧光材料分散于190份乙醇后，加入250份水稀释，得溶液A；

将25份聚乙烯醇溶解于1000份水中，得溶液B；

将溶液A和B一定比例混合后，放入真空干燥箱中，室温下抽真空适量时间，直到除去混合液中的气泡，得到所述三重防伪油墨。

实施例2 该具有上、下转换及磷光的三重防伪油墨主要由以下质量份的原料组成：乙醇200份，聚乙烯醇27份，水1450份，CN103525402A公开的绿光荧光材料1.5份。

该三重防伪油墨的制备方法如下：

将1.5份荧光材料分散于200份乙醇后，加入200份水稀释，得溶液A；

将27份聚乙烯醇溶解于1250份水中，得溶液B；

将溶液A和B一定比例混合后，放入真空干燥箱中，室温下抽真空适量时间，直到除去混合液中的气泡，得到所述三重防伪油墨。

实施例3 该具有上、下转换及磷光的三重防伪油墨主要由以下质量份的原料组成：乙醇180份，聚乙烯醇23份，水1100份，CN103525402A公开的蓝光荧光材料1.0份。

该三重防伪油墨的制备方法如下：

将1.0份荧光材料分散于180份乙醇后，加入150份水稀释，得溶液A；

将23份聚乙烯醇溶解于950份水中，得溶液B；

将溶液A和B一定比例混合后，放入真空干燥箱中，室温下抽真空适量时间，直到除去混合液中的气泡，得到所述三重防伪油墨。

实施例1-3所获三重防伪油墨可采用喷墨打印方式印刷在防伪制品上而形成防伪标识。例如，请参阅图1a、图1b、图1c及图2，当将这些防伪油墨印刷或涂布于普通滤纸表面时，其在紫外或红外光激发下，可以发射出绿色、红色及蓝色可见光；且其中红光、蓝光发射材料在紫外光激发下，有较强的磷光发射；其中，所述紫外光波长可以是220nm-400nm，所述红外光波长可以是715nm-1100nm。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。