[发明专利]一种水性上转换荧光喷墨油墨及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种水性上转换荧光喷墨油墨及其制备方法和应用，所述水性上转换荧光喷墨油墨按照质量百分比包括如下组分：上转换荧光材料0.5～10％、连接料20～35％、水50～60％、醇类溶剂4～10％、助剂0.23～5％；所述上转换荧光材料包括稀土元素掺杂的水性上转换荧光纳米颗粒，且所述水性上转换荧光纳米颗粒上修饰有聚乙烯亚胺。本发明提供的水性上转换荧光喷墨油墨环保性能好，荧光颜色可调节，适用于多种承印材质，制备工艺简单，隐蔽性强，可实现个性化、私人定制和可变信息隐藏，也可批量印刷在票据、商标或高档包装上，应用范围广，防伪力度强，从而实现对现有防伪印刷技术的取代和补充。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种水性上转换荧光喷墨油墨及其制备方法和应用，特别涉及一种适用于多介质数字打样的水性上转换荧光喷墨油墨及其制备方法和应用。

背景技术

假冒伪劣商品严重危害人类健康，防伪技术与数字印刷的密切结合，对于打击非法伪造、维护公平竞争的市场秩序具有重要意义。防伪油墨是防伪技术中的一个重要分支，即以油墨的方式将防伪标识承印在票证、产品商标或包装上，具有成本低、隐蔽性好、容易检测、灵活性高等优势。近年来，随着人们环保意识的不断增强，一些印刷品为了追求独特的艺术效果，给防伪印刷技术提出了更高的要求。因此，开发环保型、数字化的防伪油墨已成为业内提高竞争力、走可持续发展道路的热点和方向。

隐形防伪油墨具有极强的隐蔽性、保密性和伪装性，在保持表面画面原貌的基础上，可以实现防伪标识的隐藏与再现。按激发方式的不同，隐形防伪油墨可以分为紫外光激发防伪油墨(下转换荧光油墨)和红外光激发防伪油墨(上转换荧光油墨)。紫外光激发防伪油墨应用十分广泛，其材料、制备工艺、激发光源容易仿制，且大多数的紫外激发荧光材料为有机染料或量子点，环保性能差，耐性和稳定性不佳，不利于防伪印品的长期存放。此外，绝大部分承印材质本身(含荧光增白剂)或表层涂料对紫外光产生一定程度的吸收，从而影响最终的防伪效果。

相较而言，上转换荧光油墨只在特定的波长下才显现隐形防伪特征，具有低毒、荧光寿命长、光稳定性好、无背景荧光干扰、防伪力度强等优势，是目前研究的重点和热点。

CN201610308927.0和CN201710335455.2公布了丝网印刷用稀土上转换发光油墨和上/下转换双模式发光油墨的制备方法及其防伪应用。该方法所述的上转换荧光材料制备工艺复杂、与油墨连接料的相容性较差，制备的溶剂型油墨环保性能较差、稳定性不佳，且丝网印刷的印刷精度不高，无法实现个性化、可变信息隐藏。

CN201810115493.1公开了一种水性稀土上转换荧光油墨及其制备方法、防伪应用。该方法制备的油墨以盖印或凹印方式在承印物上获得防伪图案，环保性能好，承印范围广，防伪力度强，但无法实现可变数据、按需印刷。

CN201410718694.2公布了喷墨打印机用上转换荧光墨水及其制备方法。该方法涉及采用两步法制备稀土掺杂上转换纳米粒，水溶性表面修饰需要用到毒性较大的氯仿，且水溶性修饰过程容易引起颗粒聚集、荧光强度下降。此外，该油墨体系中以甘油或乙二醇为增稠剂，在合成纸、PET、BOPP等承印材质上难以获得较高的附着力，无法满足多介质数字打样需求。

此外，现有制备方法中通常采用的三辊轧制或不锈钢高速研磨的方法容易导致上转换荧光油墨发黑，轻质碳酸钙的加入会提高油墨的遮盖力，从而透明度降低，影响最终的荧光发射。

因此，本领域亟待开发一种上转换荧光喷墨油墨，使其具有环保性能好、荧光颜色可调节、适用于多种承印材质、制备工艺简单、隐蔽性强、批量印刷、个性化定制、可变信息隐藏等效果。

发明内容