[发明专利]一种响应性荧光油墨及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种响应性荧光油墨及其制备方法和用途，所述响应性荧光油墨中添加响应性多糖荧光材料，其既是主要发光物质也是油墨高分子连接料。所述响应性荧光油墨一方面克服了传统物理混合型油墨制备过程中因有机荧光染料混合不均匀而导致的荧光淬灭等问题，另一方面也避免了荧光油墨在使用过程中有机染料等物质泄露的风险。此外，采用上述的响应性荧光油墨印刷的防伪图标能够对光照、温度、离子强度等外界环境刺激做出特殊的颜色或荧光响应，相比与传统的荧光油墨，其光学性质更加复杂，有利于提高传统荧光防伪的安全性。

技术领域

本发明涉及一种响应性荧光油墨及其制备方法和用途，属于有机荧光材料制备技术领域。

背景技术

荧光油墨，根据种类和成分不同，可在外部光源激发下发出不同颜色的光，从而可以实现公开(overt)模式或隐蔽(covert)模式的防伪。此外，荧光油墨可用于大规模印制防伪图标，防伪成本相对低廉，因而广泛应用于货币、证件、有价证券以及高档香烟、酒、药品、化妆品等名牌商品的防伪印刷。目前，荧光油墨通常是将无机荧光材料或有机荧光染料分子与高分子树脂、溶剂、助剂等按照一定配比混合，经研磨制得。其中，高分子树脂充当连接料，一方面可提高与打印介质的固着能力，另一方面可以保护荧光物质，提高荧光物质的稳定性。然而，传统将荧光物质与高分子树脂共混的方法存在一些弊端，如难以保证荧光物质与高分子树脂等其它组分的均匀混合，特别是具有聚集诱导淬灭现象的共轭荧光染料，混合不匀导致的分子聚集会导致荧光性能的显著下降。另外，共混的荧光物质与高分子树脂等组分之间缺乏足够的固定作用，在使用过程中不可避免存在荧光物质泄漏等风险，尤其是众多无机荧光材料中，含有大量的重金属离子，在食品级防伪印刷包装中，这一问题不容忽视。

发明内容

发明人经过大量的实验研究发现，通过化学键将螺吡喃、螺噁嗪、二芳基乙烯、三苯基乙烯、六芳基二咪唑等具有响应性的荧光分子固定到高分子链中，可以同时解决荧光分子均匀分散的问题及潜在的荧光物质泄露风险。此外，响应性荧光分子能对光照、温度、离子强度等外界刺激产生特殊颜色或荧光响应，这些特殊的响应特性可以作为荧光防伪图标的备用或隐含鉴定识别手段，从而可以大幅提高荧光防伪图标的防伪安全性。

本发明的目的是利用纤维素、壳聚糖等多糖高分子上周期性分布且丰富的反应性基团，如羟基或氨基，通过特定的化学反应，如酯化、醚化、酰化或酰胺化等，将具有响应性荧光基团“铆接”到多糖高分子链上，从而可以使响应性荧光基团在高分子基体中均匀分散，这样既可以有效地克服共轭荧光分子的聚集诱导淬灭的问题，同时还能赋予荧光材料良好的加工性能和力学性能，由此获得多糖基光响应性荧光材料，可以直接制备成响应性荧光油墨，其在防伪印刷领域，具有十分重要的应用价值。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种响应性荧光油墨，其特征在于，所述响应性荧光油墨包括响应性多糖荧光材料、溶剂和添加剂。

根据本发明，所述响应性多糖荧光材料是通过多糖或多糖衍生物与含有响应性荧光基团的化合物发生酯化、醚化、酰化或酰胺化反应制备得到的。

根据本发明，所述响应性荧光多糖衍生物具有式(I)、式(II)或式(III)所示重复单元的至少一种：

式(I)、式(II)或式(III)中，R相同或不同，彼此独立地选自R′或R″；

其中，R′选自响应性荧光基团，R″选自-H、-CH₂CH₃、-CH₃、-COCH₃、-NO₂、-SO₃H、-COPh、-COCH＝CHPh、-CONHPh、-COCH₂CH₃、-COCH₂CH₂CH₃、-CH₂COOH、-CH₂CH₂OH；