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多重可逆变色微胶囊防伪材料及其制造方法与应用技术

技术编号:4166952 阅读:241 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种多重可逆变色微胶囊防伪材料及制造方法与应用。本发明专利技术将温变材料、湿敏材料、紫外线激发荧光材料和红外线激发荧光材料中的至少一种溶解在含有抗紫外线剂和抗氧化剂的高沸点溶剂中,再加入乳化剂和保护胶体,得到乳化液,然后通过原位聚合法得到具有微胶囊结构的防伪材料。该材料的微胶囊结构不仅隔绝空气,而且微胶囊壳壁减弱了光线的透过量,改善了防伪材料的耐候性和耐光性,延长了产品的使用有效期。该材料由于是微胶囊水溶液,完全适用于现有普遍使用的水性涂料涂布方法,解除了安全、健康和环保方面的顾虑,彻底解决了溶剂型(油性材料)涂布加工复杂的缺点,可以大规模的应用于纸张、布质和薄膜材质,满足防伪的需要。

Multi reversible reversible microcapsule anti-counterfeit material and its producing method and Application

The invention discloses a multiple reversible color change microcapsule anti-counterfeiting material, a preparation method and an application thereof. In the invention, at least one solution of temperature sensitive material, moisture sensitive material, ultraviolet and infrared fluorescent material excited fluorescent material excited in high boiling point solvent containing anti UV agent and antioxidant, adding emulsifier and protective colloid by emulsion, and then through the in-situ polymerization method to obtain the anti-counterfeiting material with microcapsule structure. The microcapsule structure of the material not only isolates the air, but also reduces the transmittance of the light through the shell wall of the microcapsule, improves the weatherability and the light resistance of the anti-counterfeiting material, and prolongs the service life of the product. This material is due to microcapsule aqueous solution, water paint coating method is widely used in the lifting of the safety, health and environmental protection concerns, completely solve the solvent type (oily material) coating complex, can be widely used in paper, cloth and film materials, to meet the security the need to.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种防伪材料,特别涉及一种多重可逆变色微胶囊防伪材料及其制造方法与应用
技术介绍
随着防伪技术的发展,温变材料已成为制备具有高防伪性能制品的原料。金属碘化物、配合物、复盐和多种金属氧化物的多晶体是长期以来主要的无机可逆热致变色物质。无机化合物发生热变色的原理主要有结晶改变、发生化学变化、热分解等。电子给予体、电子受体和溶剂则组成了一种传统而典型的有机热致变色物质,其变色机理是由于温度的变化引起电子的转移,电子受体和给予体接触后电子内部的扩散通过电子的转移而吸收或辐射一定波长的光。而液晶材料也能够通过温度变化而改变颜色,当受热时使螺旋状体系发生螺距变化,选择性反射光而显出颜色变化。 无机可逆温变材料由于含重金属,如汞、铅、铬、镍等,毒性较大,颜色变化较接近,变色敏感度不够或耐久性等原因使其应用受到限制。液晶由于价格高昂,配伍禁忌多,对配方中其他化学品适应性差,敏感度大而容易失效,主要应用高端产品或者小商标小面积的防伪应用,对于大面积印刷或涂布应用则受到了限制。 有机类可逆热致变色材料是最为引人注目的,是目前新兴的一种热致变色材料,同金属无机盐和液晶材料相比,其显著的特点是变温范围广,其变色范围可在-200 20(TC之间;选择余地大,可自由选色,颜色有红、粉、蓝、绿、黄、紫、黑等,变化过程从无色到有色(发色)或从有色到无色(消色);变色温度一般较低,灵敏度高,稳定性好,变色清晰度高,耐久性好等特点。在现有的可逆热致变色材料中,有机类可逆热致变色材料的综合指标最优,是目前比较理想且极富潜力的热致变色材料。 但是,目前市面上提供的有机类可逆变色温变材料商品主要为溶剂型温变油墨。由于其价格昂贵,功能单一,没有多重防伪功能,应用范围一般受到限制,由于存在容易被仿冒的缺点,主要用于小面积或小商标且防伪要求不算很高的产品防伪。其次,油性温变油墨(溶剂型)不能与水混溶,不能够进行水性涂布,油墨中有大量对健康尤其对呼吸道有毒性的溶剂,对操作场所的防火防爆要求很高,对环境有不良影响。因此,油性温变材料(溶剂型)难以大规模地应用于大面积的纸张类、布质类或薄膜类产品上。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种多重可逆变色微胶囊防伪材料。该多重可逆变色微胶囊防伪材料至少具有两种以上可逆变色防伪功能,能够任意组合,可以进行水性涂布于基材上,而且由于具有微胶囊结构,功能材料的使用性能更为稳定;所述多重可逆变色微胶囊防伪材料与粘合剂、填料的配合性与相容性更好,形成的涂层表面强度较好,不易脱落。 本专利技术的另一 目的在于提供所述多重可逆变色微胶囊防伪材料的制造方法。本专利技术的再一 目的在于提供所述多重可逆变色微胶囊防伪材料的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现一种多重可逆变色微胶囊防伪材料,包含 所述的氯化钴_六次甲基四胺_硅藻土颜料微胶囊通过以下步骤制得 (1)微胶囊囊芯物的制备 用10 100质量份去离子水溶解1四胺和0. 3 20质60分钟,接着浸泡220质量份氯化钴、120质量份次六甲基份尿素后加入5 50质量份硅藻土,以1000 3000rpm分散30 '5小时,然后离心过滤,将滤饼烘干,粉碎成800目以上的细粉,得到 (2)微胶囊壁材的制备 2 30质量份尿素、5 60质量份三聚氰胺、15 200质量份质量百分比为37%甲醛水溶液和10 100质量份去离子水混匀,用20% NaOH调节pH值至8 9,于70 80°C以300 600rpm搅拌1 3小时后通水冷却,得到尿素_三聚氰胺_甲醛水溶性树脂溶液,得到微胶囊壁材; (3)制备氯化钴_六次甲基四胺_硅藻土颜料微胶囊 将5 100质量份微胶囊囊芯物加入到5 20%苯乙烯马来酸酐共聚物水溶液中混合,苯乙烯马来酸酐共聚物水溶液用量为5 120质量份,以1000 3000rpm分散均匀,分散30 60分钟,接着加入微胶囊壁材10 150质量份,于70 95°C以500 1000rpm速度下搅拌反应2 5小时,即得氯化钴-六次甲基四胺_硅藻土颜料微胶囊。 所述紫外线激发荧光材料为稀土有机络合物,优选为紫外激发荧光材料,更优选为紫外激发荧光粉; 所述红外线激发荧光材料为稀土有机配合物,优选红外激发荧光材料,更优选为红外激发荧光粉; 所述紫外吸收剂优选UV531紫外线吸收剂(2-羟基_4_正辛氧基二苯甲酮)、UV326紫外线吸收剂(2- (2-羟基-3叔丁基-5-甲基苯基)_5_氯代苯并三唑)或UV327紫外线吸收剂(2-(2'-羟基-3' ,5' -二叔丁基苯基)_5-氯代苯并三唑)中的至少一种; 所述抗氧化剂为胺类抗氧剂、酚类抗氧剂、有机硫化合物抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或金属离子钝化剂中的至少一种; 所述的胺类抗氧剂优选防老剂D (N-苯基-2-萘胺); 所述的酚类抗氧剂优选抗氧化剂264 (2, 6— 二叔丁基_4_甲基苯酚)、抗氧剂1076(|3-(4-羟基苯基-3,5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯)、抗氧化剂IOIO(四[甲基-P-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯)或抗氧化剂BHA(叔丁基羟基茴香醚)中的至少一种; 所述的亚磷酸酯类抗氧剂优选抗氧剂TNP (亚磷酸三壬基苯基酯); 所述的金属离子钝化剂优选N-亚水杨基-水杨酰肼; 所述的有机硫化合物抗氧剂优选抗氧剂DLTP(硫代二丙酸二月桂酯); 所述的高沸点溶剂为沸点大于150°C的有机溶剂; 所述的有机溶剂优选饱和脂肪烃、邻苯二甲酸酯或烷基芳香烃中的至少一种; 所述的饱和脂肪烃优选白矿油; 所述的邻苯二甲酸酯为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二癸酯; 所述的烷基芳香烃优选为二异丙基萘或二芳基乙烷; 所述的乳化剂为阴离子型乳化剂或非离子型乳化剂中的一种或两种; 所述的非离子型乳化剂优选Tween80和0P-10形成的混合物; 所述的阴离子型乳化剂优选聚乙烯马来酸酐共聚物EMA-31或苯乙烯马来酸酐共聚物; 所述的保护胶体为水溶性高分子聚合物; 所述的水溶性高分子聚合物优选聚乙烯醇、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素钠、阿拉伯胶或明胶中的至少一种。 所述具有可逆多重变色功能的微胶囊防伪材料的制备方法,包括以下步骤 (1)囊芯材料的制备 将0 100质量份温变材料、0 50质量份湿敏材料、0 50质量份紫外线激发荧光材料、0 50质量份红外线激发荧光材料、0. 5 30质量份紫外吸收剂和0. 5 50质量份抗氧化剂溶解于30 300质量份高沸点溶剂,得到溶液A ;将30 200质量份的去离子水、3 30质量份乳化剂和10 300质量份保护胶体分散均匀后,得到溶液B ;将溶液A加入到溶液B后以5000 10000rpm的转速进行高剪切乳化,直至乳化液液滴的粒径为3 20 ii m,结束乳化,得到囊芯材料;7[OO56] (2)水溶性壁材树脂的制备 2 60质量份尿素、15 500质量份甲醛、30 150质量份三聚氰胺和100 1000 质量份去离子水混匀,用NaOH调节pH值至8 9,于70 90°C以300 600rp本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种多重可逆变色微胶囊防伪材料,其特征在于:包含以下按质量份数计的成分:  温变材料 0~100份  湿敏材料 0~50份  紫外线激发荧光材料 0~50份  红外线激发荧光材料 0~50份  紫外吸收剂 0.5~30份  抗氧化剂 0.5~50份  高沸点溶剂 30~300份  乳化剂 3~30份  保护胶体 10~300份  去离子水 130~1200份  尿素 2~60份  甲醛 15~500份  三聚氰胺 30~150份;  其中,温变材料、湿敏材料、紫外线激发荧光材料和红外线激发荧光材料中的至少两种不能同时为零;  所述紫外线激发荧光材料为稀土类有机络合物;  所述红外线激发荧光材料为稀土有机配合物;  所述高沸点溶剂为沸点大于150℃的有机溶剂。

【技术特征摘要】
一种多重可逆变色微胶囊防伪材料,其特征在于包含以下按质量份数计的成分温变材料 0~100份湿敏材料 0~50份紫外线激发荧光材料0~50份红外线激发荧光材料0~50份紫外吸收剂0.5~30份抗氧化剂 0.5~50份高沸点溶剂30~300份乳化剂3~30份保护胶体 10~300份去离子水 130~1200份尿素 2~60份甲醛 15~500份三聚氰胺 30~150份;其中,温变材料、湿敏材料、紫外线激发荧光材料和红外线激发荧光材料中的至少两种不能同时为零;所述紫外线激发荧光材料为稀土类有机络合物;所述红外线激发荧光材料为稀土有机配合物;所述高沸点溶剂为沸点大于150℃的有机溶剂。2. 根据权利要求1所述的多重可逆变色微胶囊防伪材料,其特征在于 所述的紫外线激发荧光材料为紫外激发荧光粉; 所述红外线激发荧光材料为红外激发荧光粉;所述有机溶剂为饱和脂肪烃、邻苯二甲酸酯或烷基芳香烃中的至少一种。3. 根据权利要求2所述的多重可逆变色微胶囊防伪材料,其特征在于 所述的饱和脂肪烃为白矿油;所述的邻苯二甲酸酯为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丙酯、邻 苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸 二辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二癸酯;所述的烷基芳香烃为二异丙基萘或二芳基乙烷。4. 根据权利要求1所述的多重可逆变色微胶囊防伪材料,其特征在于 所述的温变材料为有机类可逆热致变色材料;所述的湿敏材料为无机类湿敏变色物质或有机类湿敏变色物质的一种或两种; 所述紫外吸收剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2_羟基-3叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑或2-(2'-羟基_3' ,5' -二叔丁基苯基)_5-氯代苯并三唑中的至少一种;所述抗氧化剂为胺类抗氧剂、酚类抗氧剂、有机硫化合物抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或 金属离子钝化剂中的至少一种;所述的乳化剂为阴离子型乳化剂或非离子型乳化剂中的一种或两种; 所述的保护胶体为水溶性高分子聚合物。5. 根据权利要求4所述的多重可逆变色微胶囊防伪材料,其特征在于 所述的温变材料为温变粉;所述的无机类湿敏变色物质为氯化钴_六次甲基四胺_硅藻土颜料微胶囊或湿敏变色 粉中的一种或两种;所述的氯化钴_六次甲基四胺_硅藻土颜料微胶囊通过以下步骤制得(1) 微胶囊囊芯物的制备用10 100质量份去离子水溶解1 20质量份氯化钴、1 20质量份次六甲基四胺 和0. 3 20质量份尿素后加入5 50质量份硅藻土,以1000 3000rpm分散30 60分 钟,接着浸泡2 5小时,然后离心过滤,将滤饼烘干,粉碎成800目以上的细粉,得到微胶 囊囊芯物;(2) 微胶囊壁材的制备2 30质量份尿素、5 60质量份三聚氰胺、15 200质量份质量百分比为37%甲醛 水溶液和10 100质量份去离子水混匀,用20% NaOH调节pH值至8 9,于70 80°C以 300 600rpm搅拌1 3小时后通水冷却,得到尿素_三聚氰胺_甲醛水溶性树脂溶液,得 到微胶囊壁材;(3) 制备氯化钴-六次甲基四胺-硅藻土颜料微胶囊将5 100质量份微胶囊囊芯物加入到5 20%苯乙烯马来酸酐共聚物水溶液中混 合,苯乙烯马来酸酐共聚物水溶液用量为5 120质量份,以1000 3000rpm分散均匀,分 散30 6...

【专利技术属性】
技术研发人员:张世智
申请(专利权)人:张世智
类型:发明
国别省市:81[中国|广州]

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