一种基于蒽类荧光材料的环保紫外激发荧光喷墨油墨及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于蒽类荧光材料的环保紫外激发荧光喷墨油墨及其制备方法，该油墨为印刷喷墨油墨，属于防伪印刷技术领域。油墨的组成和重量配比为：蒽类衍生物0.001～0.01份，树脂30?50份，乙醇50～70份，紫外线吸收剂0.1～0.5份，pH调节剂0.1～0.5份，本发明的油墨制备工艺简单，只需要经磁力搅拌及加热处理就可以完全溶解使成分混合均匀。本发明油墨能够使用喷绘设备印刷至蒙肯纸、水印纸、白卡纸、铜版纸、胶版纸、铝箔纸、相片纸、宣纸等各种承印物上，无紫外光源照射时，为无色或接近无色，在特定紫外光源照射下，可发出蓝色到绿色的光，效果明显，可以起到高防伪效果，还可应用在室内装潢、舞台背景上。
【专利说明】
一种基于蒽类荧光材料的环保紫外激发荧光喷墨油墨及其制 备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种基于蒽类荧光材料的环保紫外激发荧光喷墨油墨及其制备方法， 该油墨为印刷喷墨油墨，属于防伪印刷技术领域。
【背景技术】
[0002] 荧光油墨在日光下是无色的，但在紫外光源的照射下，油墨吸收高能量光子发生 能级跃迀，在回到激发态的过程中可发射出低能量光子，即彩色光。焚光油墨之所以能够发 光，主要依靠荧光材料的荧光性能，目前，稀土类荧光化合物在荧光油墨中的应用比较多， 但是主要以传统印刷方式为主，因为喷墨油墨对颜料的粒径及分散稳定性有较高的要求。 然而，有机发光材料以优异的溶解性和高量子效率等性能，比较适用于作为喷墨油墨的染 料。
[0003] 蒽是一类具有大共辄π键的稠环芳香化合物，其拥有良好的热稳定性、强的电子传 导、深蓝色荧光性质和高的量子产率，广泛用于荧光探针等方面的研究，已成为非常重要的 一类发光材料，另外，蒽类衍生物具有较好的溶解性，可用于以乙醇为溶剂体系的环保喷墨 油墨中。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种基于蒽类荧光材料的紫外激发荧光喷墨油墨及其制备方法。本 荧光喷墨油墨的研发针对的荧光材料为一系列自主合成的蒽类衍生物，印刷方式为喷绘， 印刷方式简便可行，且具有防伪性能优良，操作简单、成本低、隐蔽性好、色彩鲜艳、检验方 便等一般防伪油墨所具备的特点，其油墨配方以乙醇为主要溶剂，符合绿色环保的要求。
[0005] 为了达到以上目的，本发明采取以下技术方案：
[0006] -种基于蒽类荧光材料的环保紫外激发荧光喷墨油墨，由蒽类荧光材料、树脂、乙 醇、助剂混合制备得到，其包括如下的组成和重量配比： 蒽类衍生物： 0. 00Π ). 01份 树脂： 30-50份
[0007] 乙醇： 50~70份 紫外线吸收剂： 0. 1~0.5份 pH调节剂： 广〇:，5份
[0008] 本发明中的蒽类荧光材料为蒽类衍生物，激发(吸收)波长在367-472nm，发射波长 为407-506nm，可发出蓝色到绿色的光，此防伪材料具有较好的溶解性，所制备的油墨呈透 明状液体，喷绘到承印物上后，目视无色，但在紫外灯照射后可呈现出蓝色到绿色的光，其 隐蔽性强，可起到高防伪效果。
[0009]蒽类荧光材料可为一系列蒽类衍生物中的任意一种，具有较好的热稳定性、高量 子产率及高荧光寿命，合成路线如下：
[0010]合成路线1.蒽类衍生物2a和2b的合成
[0012]合成路线2.蒽类衍生物3a、3b、4a和4b的合成
[0014] 其中2a为9-(4-甲氧基苯基)蒽，2b为9-(4-醛基苯基)蒽，3a为9_(苯乙炔基)蒽，3b 为9-((4-甲氧基苯）乙炔基)蒽，4a为9,10-二取代-(苯乙炔基)蒽，4b为9,10-二取代（（4-甲 氧基苯)乙炔基)蒽。
[0015] 所述的树脂为醇溶性树脂，具体为松香改性醇酸树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、聚乙 烯醇缩丁醛和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种的混合物。
[0016] 所述紫外线吸收剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和 受阻胺类的一种或几种的混合物。
[0017] 所述pH调节剂为乙酸胺、丁二酸、N，N-二甲基甲酰胺、三乙醇胺和三乙胺中的一种 或几种的混合物。
[0018] 上述紫外激发荧光喷墨油墨的制备方法，包括如下步骤：
[0019] (1)将蒽类荧光材料与乙醇总量的三分之一量在室温下混合搅拌，得到A组分； [0020] (2)将树脂与乙醇总量的三分之二量混合搅拌，温度为30-50°C，得到B组分；
[0021] (3)将所述的A组分和B组分混合，搅拌至溶液完全透明，然后加入紫外线吸收剂、 pH调节剂，再混合搅拌均匀，得到该油墨，即可喷绘在承印物上。
[0022] 步骤(1)中，所述的A组分的搅拌时间为5~lOmin。
[0023] 步骤(2)中，所述的B组分的搅拌时间为30~40min。
[0024] 步骤（3)中，所述的A组分和B组分混合，搅拌时间为20~30mim;加入紫外线吸收 齐lj、pH调节剂，再混合搅拌的时间为10~2 5m i η。
[0025] 本发明紫外激发荧光喷墨油墨的各性能如表1所示，能够使用喷绘设备印刷至蒙 肯纸、水印纸、白卡纸、铜版纸、胶版纸、铝箱纸、相片纸、宣纸等各种承印物上，无紫外光源 照射时，为无色或接近无色，在特定紫外光源照射下，可发出蓝色到绿色的光，效果明显，可 以起到高防伪效果，还可应用在室内装潢、舞台背景上。
[0026] 表1紫外激发荧光喷墨油墨的各项性能
[0027]
[0028] a为紫外最大吸收峰，b为荧光最大发射峰，c为量子效率，d为荧光寿命
[0029] 本发明紫外激发荧光喷墨油墨的制备方法，只需要通过磁力搅拌及加热处理使其 各组分完全溶解并混合均匀，即可制得，因此本发明的油墨制备工艺简单。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外，本领域技术人员对本发明所做的各种改动或修改，这些 等价形式同样落于本申请所要求保护的范围内。本发明实施例中的配比均为以重量计。
[0031] 实施例1
[0032]向20份乙醇(分析纯）中加入0 · 01份的蒽类衍生物9_( 4-甲氧基苯基)蒽，磁力搅拌 均匀(6min)，形成A组分;将39.89份酚醛树脂加入到40份乙醇中，磁力搅拌均匀后(35min)， 形成B组分;将A、B组分混合，搅拌30min至溶液完全透明，加入0.5份苯并三唑类紫外线吸收 剂UV-328、0.5份三乙胺(分析纯)pH调节剂，混合搅拌25min，得到该油墨，即可喷绘在承印 物上。
[0033] 实施例2
[0034]向23.33份乙醇(分析纯）中加入0.001份的蒽类衍生物9-(苯乙炔基)蒽，磁力搅拌 (5min)均匀，形成A组分，向29.299份松香改性醇酸树脂（市售）：聚乙烯醇缩丁醛(市售）为 2:1 (重量比）中加入46.67份乙醇(分析纯），加热磁力搅拌(30min)均匀后，形成B组分，A、B 组分混合搅拌30min至溶液完全透明，加入0.5份苯酮类紫外线吸收剂UV-531、0.2份pH调节 剂三乙醇胺(分析纯），混合搅拌1 Omin，得到该油墨，即可喷绘在承印物上。
[0035] 实施例3
[0036]向21.67份乙醇中加入0.005份的蒽类衍生物9-(苯乙炔基)蒽，磁力搅拌(7min)均 匀，形成A组分，将34.395份聚乙烯吡咯烷酮加入至43.33份乙醇（分析纯），磁力搅拌 (30min)均勾后，形成B组分，A、B组分混合搅拌20min至溶液完全透明，加入0.5份水杨酸酯 类紫外线吸收剂、0.1份pH调节剂丁二酸(分析纯），混合搅拌lOmin，得到该油墨，即可喷绘 在承印物上。
[0037] 实施例4
[0038]向22份乙醇中加入0.01份的蒽类衍生物9-((4-甲氧基苯）乙炔基)蒽，磁力搅拌均 匀（lOmin)，形成A组分，向33.39份脲醛树脂（市售）中加入44份乙醇（分析纯），加热磁力搅 拌(35min)均勾后，形成B组分，A、B组分混合搅拌25min至溶液完全透明，加入0.1份三嗪类 紫外线吸收剂、0.5份pH调节剂N，N-二甲基甲酰胺(分析纯），混合搅拌15min，得到该油墨， 即可喷绘在承印物上。
[0039] 实施例5
[0040] 向16.67份乙醇(分析纯）中加入0.007份的蒽类衍生物9,10-二取代_(苯乙炔基） 蒽，磁力搅拌均匀（lOmin)，形成A组分，向49.493份酚醛树脂(市售）中加入33.33份乙醇(分 析纯），加热磁力搅拌(40min)均勾后，形成B组分，A、B组分混合搅拌30min至溶液完全透明， 加入0.25份取代丙烯腈类紫外线吸收剂、0.25份pH调节剂乙酸胺（分析纯），混合搅拌 1 Omin，得到该油墨，即可喷绘在承印物上。
[0041 ] 实施例6
[0042]向23.33份乙醇(分析纯）中加入0.01份的蒽类衍生物9，10-二取代（（4-甲氧基苯） 乙炔基)蒽，磁力搅拌均匀(6min)，形成A组分，向29.89份松香改性醇酸树脂(市售）中加入 46.67份乙醇(分析纯），加热磁力搅拌(4〇111；[11)均勾后，形成13组分，4、13组分混合搅拌301]1；[11 至溶液完全透明，加入0.5份受阻胺类紫外线吸收剂UV-7292、0.5份pH调节剂丁二酸(分析 纯），混合搅拌25min，得到该油墨，即可喷绘在承印物上。
[0043] 实施例1-6所得油墨的性能，如表2所示。
[0044] 表2实施例1-6所得油墨的性能
[0046] a为紫外最大吸收峰，b为荧光最大发射峰，c为量子效率，d为荧光寿命
[0047] 本发明油墨能够使用喷绘设备印刷至蒙肯纸、水印纸、白卡纸、铜版纸、胶版纸、铝 箱纸、相片纸、宣纸等各种承印物上，无紫外光源照射时，为无色或接近无色，在特定紫外光 源照射下，可发出蓝色到绿色的光，效果明显，可以起到高防伪效果，还可应用在室内装潢、 舞台背景上。
【主权项】
1. 一种基于蒽类荧光材料的环保紫外激发荧光喷墨油墨，其包括如下的组成和重量配 比： 蒽类衍生物； 0.001~0.01份 树脂: 30-50份 乙醇： 50~70份。 紫外线吸收剂: 0.1~0.5份 pH调节剂: 0.1~0.5份2. 根据权利要求1所述的紫外激发荧光喷墨油墨，其特征在于:所述的蒽类荧光材料为 蒽类衍生物9-(4_甲氧基苯基）蒽，9-(4_醛基苯基）蒽，9-(苯乙炔基）蒽，9-((4_甲氧基苯） 乙炔基）蒽，9,10-二取代-(苯乙炔基）蒽，9,10-二取代（（4-甲氧基苯）乙炔基）蒽中的任一 种，激发(吸收)波长在367-472nm，发射波长为407-506nm，可发出蓝色到绿色的光。3. 根据权利要求1所述的紫外激发荧光喷墨油墨，其特征在于:所述的树脂为醇溶性树 月旨，包括松香改性醇酸树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛和聚乙烯吡咯烷酮中的 一种或几种的混合物。4. 根据权利要求1所述的紫外激发荧光喷墨油墨，其特征在于:所述紫外线吸收剂为水 杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类的一种或几种的混合物。5. 根据权利要求1-4中任一项所述的紫外激发荧光喷墨油墨，其特征在于:所述pH调节 剂为乙酸胺、丁二酸、N，N-二甲基甲酰胺、三乙醇胺和三乙胺中的一种或几种的混合物。6. 根据权利要求1-5中任一项所述的紫外激发荧光喷墨油墨，其特征在于:所述油墨的 紫外最大吸收峰为367-472nm，荧光最大发射峰为428-490nm，量子效率〇 f = 0.60-0.75，荧 光寿命T = 2.61-4.59ns，粘度为3.56~6.71mPa ? S，表面张力为25.61 ~32.33mN/m，pH为 7.11~8.28〇7. 权利要求1-6中任一项所述的紫外激发荧光喷墨油墨的制备方法，包括如下步骤： (1) 将蒽类荧光材料与乙醇总量的三分之一量在室温下混合搅拌，得到A组分； (2) 将树脂与乙醇总量的三分之二量混合搅拌，温度为30-50°C，得到B组分； (3) 将所述的A组分和B组分混合，搅拌至溶液完全透明，然后加入紫外线吸收剂、pH调 节剂，再混合搅拌均匀，得到该油墨。8. 根据权利要求7所述的紫外激发荧光喷墨油墨的制备方法，其特征在于:所述的A组 分的搅拌时间为5~lOmin;所述的B组分的搅拌时间为30~40min;所述的A组分和B组分混 合，搅拌时间为20~30mim;加入紫外线吸收剂、pH调节剂，再混合搅拌的时间为10~25min。
【文档编号】C09D11/50GK106046942SQ201610542276
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月11日
【发明人】张婉, 魏先福, 冯星, 黄蓓青, 王立立
【申请人】南京林业大学