ПЕЧАТНАЯ КРАСКА, СОДЕРЖАЩАЯ МНОЖЕСТВО ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ КРАСЯЩИХ МАТЕРИАЛОВ, И СПОСОБ СТРУЙНОГО НАНЕСЕНИЯ КРАСКИ Российский патент 2008 года по МПК C09K11/06 C09D11/02 B41J2/01 

Изобретение относится к печатной краске, содержащей множество флуоресцентных красящих материалов, применимых для таких печатающих устройств, как струйные печатающие устройства, машины офсетной печати, графопостроители и построчно-печатающие устройства и др.; причем печатная краска выполнена с возможностью повышения флуоресцентных свойств изображения, отпечатанного этой краской; и к способу струйного нанесения этой печатной краски. В частности, настоящее изобретение обеспечивает обладающий новизной метод повышения характеристик флуоресценции второго флуоресцентного красящего материала в печатной краске, содержащей первый флуоресцентный красящий материал; причем первый красящий материал создает флуоресценцию со световым излучением заданной длины волны возбуждения, и значения длины волны флуоресценции включают в себя заданную длину волны флуоресценции для измерения или определения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В последние годы от красок требуется возможность их различного применения. В их числе: помимо формирования эстетических цветовых изображений предлагается, например, использование флуоресцентной краски для обеспечения информации (такой, как защитная информация) - помимо визуальной информации - путем печатания такой информации, как знаки, цифры, символы или штрих-коды этой краской на носителе записи, и путем облучения УФ-светом соответствующей длины волны для формирования цветовой флуоресценции флуоресцентной краски. В частности, в системе считывания информации подтверждения подлинности (против подделок) или информации защиты с помощью устройства для возбуждения флуоресценции и считывания ее интенсивности излучения флуоресцентное красящее вещество возбуждается возбуждающим световым излучением заданной длины волны (например, 254 нм) для флуоресцирования, и флуоресценция определяется или измеряется.

В качестве красящих материалов в краске красители могут легко обеспечить нужный цвет, но иногда они имеют низкую водостойкость; а пигменты могут обеспечивать хорошую водостойкость, но не требуемый оттенок цвета. Ввиду вышеизложенного предлагается краска, содержащая и краситель, и пигмент, чтобы получить краску, обеспечивающую изображение, хорошее с точки зрения и водостойкости, и цветового оттенка. Например, патентная публикация Японии № S60-45669 (Патентный документ 1) раскрывает наносящую краску-жидкость, которая содержит растворимый в воде красный краситель (например, Acid Red 52) и красный пигмент в качестве наносимых веществ, и полимерный диспергатор для диспергирования пигмента в жидкой среде.

В почтовых системах Соединенных Штатов распространено печатание флуоресцентной красной краской; и такой краситель как Acid Red 52 (AR52), описываемый в упомянутой публикации, используется в качестве флуоресцентного красителя. Патент США № 6176908 (Патентный документ 2) раскрывает краску, содержащую флуоресцентный краситель, пигмент и полимер в качестве диспергатора пигмента, согласно которому AR52 является флуоресцентным красителем. Нужно отметить, что и до появления патента США № 6176908 хорошо было известно техническое решение регулирования конечного оттенка цвета при помощи комбинации красителей согласно зрительному восприятию.

Патент США № 6176908 (Патентный документ 2) предлагает краску для струйной печати, содержащую пигмент, помимо флуоресцентного красителя, для повышения водостойкости краски - как и в соответствии с патентной публикацией Японии № S60-45669 (Патентный документ 1); этот патент предлагает введение двух видов флуоресцентных красителей для известного объекта зрительного цветового регулирования, и также добавок для повышения интенсивности флуоресценции (уровень в фотометрических единицах) системы. Конкретные примеры этой краски с повышенной интенсивностью флуоресценции (уровень в фотометрических единицах) содержит такие растворители, как вода, 2-пирролидон, тетраэтиленгликоль, и следующие флуоресцентные красящие материалы, не являющиеся пигментным компонентом, полимер и тетраэтиленгликоль, или диэтиленгликоль. В качестве флуоресцентных красящих материалов предлагаются, например, сочетание AR52 (0,4; 0,5 - 3,0 мас.%) и одно вещество из следующей группы: AY7, AY73 и АY96, и сочетание основного фиолетового (RHDB) и основного желтого (BY40).

Выложенная патентная заявка № Н11-80632 (Патентный документ 3) раскрывает невидимую флуоресцентную водную краску, содержащую три разных флуоресцентных красящих материала (повышающее яркость флуоресценции вещество, желтый флуоресцентный краситель - производное кумарина и красный флуоресцентный краситель: родамин-В или родамин-6G); и раскрывает способ печатания почтовой открытки при помощи этой краски. Согласно описанию этой публикации каждый из этих трех флуоресцентных красящих материалов излучает свет под ультрафиолетовом облучением - для возбуждения другого красящего материала последовательно до конечной флуоресценции с пиком длины волны, равным 587 нм. Но эта публикация не имеет конкретного описания значений длины волны возбуждения, и это описание основывается на том, что краска и нанесенное изображение имеют одинаковые характеристики флуоресценции. В общем: вода поглощает УФ-световое излучение, и поэтому флуоресценция нанесенного изображения будет отличаться от флуоресценции используемой для него краски. Судя по этому обстоятельству изобретение согласно упомянутой публикации технически недостоверно.

WO 02/092707 (Патентный документ 4) раскрывает краску, выполненную с возможностью формирования темного изображения и при этом также - с возможностью проявления флуоресценции заданного цвета при воздействии на него возбуждающим излучением. Краска содержит множество красителей (например, красный и желтый флуоресцентные красители, синий краситель и черный краситель) - аналогично выложенной патентной публикации Японии № Н11-80632, но отличается от этой публикации тем, что красители выбраны такими, что полоса поглощения большей длины волны и полоса излучения более короткой волны не будут друг друга перекрывать. В упомянутой публикации взаимосвязь между флуоресцентными красящими материалами не анализируется в достаточной степени, и поэтому нужную интенсивность флуоресценции не всегда можно получить.

Выложенная патентная заявка Японии № 2003-113331 (Патентный документ 5) раскрывает изобретение для повышения характеристик флуоресценции краски в отношении взаимосвязи между растворителями и флуоресцентными красящими материалами. То есть, Патентный документ 5 раскрывает предназначенную для нанесения краску, которая содержит два флуоресцентных красящих материала одинакового цвета (приводится пример введения нефлуоресцентного красящего материала), два разных органических растворителя (например, глицерин и неионогенное поверхностно-активное вещество), несовместимых друг с другом, и чистую воду для растворения этих компонентов.

Патентные документы

1. Патентная публикация Японии № S60-045669.

2. Патент США № 6176908.

3. Выложенная патентная заявка Японии № Н11-080632.

4. WO 02/092707.

5. Выложенная патентная заявка Японии № 2003-113331.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Обычные краски, содержащие комбинацию множества флуоресцентных красителей, комбинируют только часть своих характеристик, чтобы повысить интенсивность флуоресценции на заданной длине волны флуоресценции (например, полоса в диапазоне 580-620 нм или одна длина волны флуоресценции в этом диапазоне). То есть, упомянутые выше публикации не обеспечивают способ, который смог бы повысить интенсивность флуоресценции первого флуоресцентного красящего материала в заданной области длины волны (например, 580 - 620 нм) при воздействии на него заданным возбуждающим световым излучением во взаимосвязи с другими флуоресцентными красящими материалами (далее - «второй красящий материал»). Поэтому технические проблемы, решаемые данным изобретением, включают анализ взаимосвязи между множеством флуоресцентных красителей, характеристик краски, состава краски и формируемого изображения. Поэтому главная задача настоящего изобретения заключается в создании нового способа обеспечения интенсивности флуоресценции наиболее эффективным способом со множеством флуоресцентных красителей на основе существенного анализа явления «флуоресценции». Соответственно, авторы настоящего изобретения провели фундаментальное техническое исследование явления «флуоресценции» и его механизма. Например, авторы исследовали следующее явление: несмотря на то, что упомянутый флуоресцентный краситель AR52 излучает достаточную красную флуоресценцию даже в краске, содержащей воду, которая поглощает УФ-световое излучение, изображение, сделанное с помощью этого красителя, выказывает слабую флуоресценцию при возбуждении его при помощи УФ-светового излучения. Исследование этого явления обнаружило, что длина волны возбуждения для AR52 для излучения красной флуоресценции распространяется не только в УФ-области, но также в области видимого света, и на интенсивность флуоресценции влияет фиксирующее состояние красителя в среде нанесения краски. Поэтому главная задача настоящего изобретения заключается в проведении технических анализов, направленных на разработку способа максимального обеспечения возбуждающего светового излучения, и на разработку способа приведения в фиксирующее состояние красителя в нанесенном изображении, чтобы оно было пригодным для флуоресценции.

При этом, если AR52 используется в качестве первого красящего материала, то существенная интенсивность флуоресценции обеспечивается после испарении воды из краски, содержащей 0,01 мас.% AR52 или менее. Но существуют и другие вопросы, которые нужно рассмотреть: потери красящего материала в таком носителе наносимой краски, как бумажный лист или конверт, не фиксированного на поверхностных волокнах; и проблема концентрационного тушения, когда интенсивность флуоресценции красящего материала снижается с увеличением первого и второго красящих материалов в краске. Также нужно учитывать, что источник энергии ограничивается заданным световым излучением возбуждения. Прочие расчеты будут поняты из следующего ниже описания.

Поэтому настоящее изобретение решает по меньшей мере одну из формулируемых ниже задач (предпочтительно - несколько задач) для повышения интенсивности флуоресценции по сравнению с обычной технической нормой.

Первая задача настоящего изобретения заключается в обеспечении печатной краски, выполненной с возможностью повышения интенсивности ее флуоресценции при стандартной длине волны возбуждения, в результате чего ее энергетическая эффективность улучшается за счет того, что первостепенное внимание уделяется корреляции между флуоресценцией второго красящего материала, генерируемой воздействующим световым излучением с заданной длиной волны возбуждения, и длиной волны возбуждения первого красящего материала для получения заданной длины волны излучения (далее - «заданная единичная длина волны или интервал флуоресценции»).

Вторая задача настоящего изобретения заключается в обеспечении печатной краски, выполненной с возможностью повышения интенсивности ее флуоресценции при заданной длине волны возбуждения, в результате чего ее энергетическая эффективность значительно повышается за счет того, что первостепенное внимание уделяется спектру поглощения первого красящего материала и флуоресценции второго красящего материала, генерируемой воздействием световым излучением, имеющим заданную длину волны возбуждения.

Третья задача настоящего изобретения заключается в обеспечении печатной краски, выполненной с возможностью повышения интенсивности ее флуоресценции при заданной длине волны излучения за счет того, что первостепенное внимание уделяется сведениям, получаемым путем анализирования структурной разницы между флуоресцентными красителями (т.е. количество соответствующих вводимых флуоресцентных красителей можно увеличить за счет целесообразного запрещения объединения флуоресцентных красителей).

Четвертая задача настоящего изобретения заключается в обеспечении печатной краски, выполненной с возможностью повышения интенсивности ее флуоресценции при заданной длине волны излучения за счет того, что первостепенное внимание уделяется связи с флуоресценцией второго красящего материала, генерируемой воздействием световым излучением заданной длины волны возбуждения, имеющим заданную длину волны, и с характеристиками длины волны возбуждения для получения заданной длины волны флуоресценции излучения первого красящего материала - в дополнение к третьей задаче.

Пятая задача настоящего изобретения заключается в обеспечении печатной краски, выполненной с возможностью повышения интенсивности ее флуоресценции на заданной длине волны излучения более стабильным образом в качестве характеристик самой краски, содержащей множество флуоресцентных красящих материалов.

Шестая задача настоящего изобретения заключается в обеспечении печатной краски, выполненной с возможностью повышения интенсивности ее флуоресценции на заданной длине волны излучения, без существенной зависимости от вида или характеристик носителя записи (материала, на котором получают изображение); т.е. благодаря сведениям, полученным путем анализирования формируемого изображения.

Седьмая задача настоящего изобретения заключается в обеспечении печатной краски, выполненной с возможностью повышения интенсивности ее флуоресценции на заданной длине волны излучения, за счет того, что первостепенное внимание уделяется корреляции между характеристиками возбуждения первого красящего материала и спектром поглощения второго красящего материала - в дополнение к первой задаче изобретения. Прочие проблемы и задачи настоящего изобретения будут очевидными из приводимого ниже описания. Поэтому настоящее изобретение направлено на решение по меньшей мере одной из перечисленных выше задач (предпочтительно - нескольких задач), и на обеспечение печатной краски, имеющей хорошую интенсивность флуоресценции. Помимо этого, настоящее изобретение также направлено на способ струйного нанесения изображения при помощи краски согласно настоящему изобретению.

Настоящее изобретение для решения упоминаемых выше задач обеспечивает следующие варианты осуществления. Взаимосвязь между длинами волны согласно настоящему изобретению вкратце сводится к следующему: диапазон длины волны флуоресценции (см. Фиг.3) второго флуоресцентного красящего материала включает в себя по меньшей мере пиковый диапазон длины волны (см. Фиг.2) спектра длины волны возбуждения первого флуоресцентного красящего материала для получения флуоресценции на заданной длине волны излучения (например, 600 нм), и, как вариант, диапазона длины волны поглощения в видимой области света первого флуоресцентного красящего материала (см. нижний график Фиг.6, поясняемый ниже).

Во-первых, согласно первому осуществлению настоящего изобретения для решения по меньшей мере первой задачи обеспечена печатная краска, содержащая:

первый флуоресцентный красящий материал, который излучает флуоресценцию на заданной длине волны излучения, используемой для измерения или определения при возбуждении на заданной длине волны возбуждения; и

второй флуоресцентный красящий материал, который излучает флуоресценцию при возбуждении на заданной длине волны возбуждения;

причем спектр возбуждения первого красящего материала в краске для получения флуоресценции на заданной длине волны излучения имеет пиковый диапазон длины волны, примыкающий к заданной длине волны флуоресценции, и спектр флуоресценции излучения второго красящего материала имеет область длины волны излучения, по существу содержащую по меньшей мере пиковый диапазон длины волны.

В данном случае выражение «пиковый диапазон длины волны, который соответствуют пиковой области, примыкающей к заданной длине волны флуоресценции» излучения флуоресценции от первого флуоресцентного красящего материала согласно настоящему изобретению имеет практическое значение в смысле эффективности преобразования энергии. Иначе говоря, в спектре длины волны возбуждения для получения заданной длины волны флуоресценции первого флуоресцентного красящего материала область, имеющая пик в примыкании к заданной длине волны флуоресценции, интенсивность которого составляет 100 или более, определяется как пиковая область, и диапазон длины волны, соответствующий этой области, определен как пиковый диапазон длины волны.

Заданная длина волны возбуждения предпочтительно составляет 254 нм, пиковый диапазон длины волны предпочтительно составляет 430-600 нм, включая пределы. Диапазон длины волны излучения второго флуоресцентного красящего материала предпочтительно включает в себя заданную длину волны (600 нм) флуоресценции и составляет 425-600 нм, включая пределы. Помимо этого, в краске согласно первому осуществлению настоящего изобретения спектр поглощения первого флуоресцентного красящего материала предпочтительно имеет пиковую область в области видимого света, и диапазон длины флуоресценции второго флуоресцентного красящего материала включает область более короткой длины волны, чем упомянутая пиковая область спектра поглощения.

Согласно второму осуществлению настоящего изобретения, которое решает по меньшей мере вторую упоминаемую выше задачу, обеспечена печатная краска, содержащаяся: первый флуоресцентный красящий материал, который излучает флуоресценцию на заданной длине волны флуоресценции, используемой для измерения или определения при возбуждении световым излучением заданной длины волны возбуждения; и второй флуоресцентный красящий материал, который излучает флуоресценцию при возбуждении на заданной длине волны возбуждения; при этом область длины волны излучения второго флуоресцентного красящего материала включает по меньшей мере основную область длины волны поглощения в спектре поглощения света первого флуоресцентного красящего материала в области длины волны возбуждения для получения излучения на заданной длине волны флуоресценции первого флуоресцентного красящего материал в краске.

В краске согласно второму осуществлению настоящего изобретения предпочтительно, чтобы основная область длины волны поглощения первого флуоресцентного красящего материала находилась в диапазоне 500-590 нм, включая пределы; и основная область длины волны излучения второго флуоресцентного красящего материала находилась в области 450-600 нм, включая пределы.

В краске согласно первому и второму осуществлениям настоящего изобретения второй флуоресцентный красящий материал предпочтительно является красящим материалом, имеющим структуру со множеством групп флуоресценции.

Согласно третьему осуществлению настоящего изобретения, решающему третью задачу, обеспечена печатная краска, содержащая: первый флуоресцентный красящий материал, который излучает флуоресценцию на заданной длине волны флуоресценции, используемой для измерения или определения при возбуждении на заданной длине волны возбуждения; и второй флуоресцентный красящий материал, который излучает флуоресценцию при возбуждении на заданной длине волны возбуждения и повышает интенсивность излучения на заданной длине волны флуоресценции; причем второй флуоресцентный красящий материал имеет множество групп флуоресценции.

В краске согласно третьему осуществлению настоящего изобретения предпочтительно, чтобы область длины волны излучения второго флуоресцентного красящего материала являлась областью длины волны возбуждения для получения заданной длины волны флуоресценции первого флуоресцентного красящего материала в краске.

Согласно четвертому осуществлению настоящего изобретения, решающему по меньшей мере четвертую задачу, обеспечена печатная краска, содержащая: первый флуоресцентный красящий материал, излучающий флуоресценцию на заданной длине волны флуоресценции, используемой для измерения или определения при возбуждении на заданной длине волны возбуждения; и второй флуоресцентный красящий материал, который излучает флуоресценцию при возбуждении на заданной длине волны возбуждения; при этом второй флуоресцентный красящий материал имеет множество групп флуоресценции; и область длины волны излучения второго флуоресцентного красящего материала перекрывает по меньшей мере часть области длины волны возбуждения для обеспечения излучения на заданной длине волны флуоресценции первого флуоресцентного красящего материала этой краски.

В краске согласно третьему и четвертому осуществлениям настоящего изобретения предпочтительно, чтобы каждая группа из числа множества групп флуоресценции во втором флуоресцентном красящем материале имела основную структуру для обеспечения яркости своей флуоресценции. Причем второй флуоресцентный красящий материал предпочтительно имеет множество сульфоновых групп.

В краске согласно любому из осуществлений с первого по четвертое множество групп флуоресценции во втором флуоресцентном красящем материале предпочтительно являются димерами. При этом в осуществлениях этого изобретения с первого по четвертое второй флуоресцентный красящий материал предпочтительно является прямым красителем.

Печатная краска согласно третьему и четвертому осуществлениям настоящего изобретения предпочтительно является водной краской, которая излучает флуоресценцию на заданной длине волны возбуждения; причем водная печатная краска находится в состоянии после испарения воды и/или состоянии напечатанного изображения и спектр ее излучения имеет первый пик, включающий заданную длину волны флуоресценции, и второй пик в области значений длины волны, соответствующей области длины волны возбуждения первого флуоресцентного красящего материала для обеспечения излучения на заданной длине волны флуоресценции в краске.

Согласно пятому осуществлению настоящего изобретения для решения по меньшей мере пятой упоминаемой выше задачи обеспечена водная печатная краска, содержащая: первый флуоресцентный красящий материал, который излучает флуоресценцию на заданной длине волны флуоресценции, используемой для измерения или определения при возбуждении на заданной длине волны возбуждения; и второй флуоресцентный красящий материал, который излучает флуоресценцию при возбуждении на заданной длине волны возбуждения, которая излучает флуоресценцию заданной длиной волны возбуждения, причем водная печатная краска находится в состоянии после испарения воды и/или состоянии напечатанного изображения и спектр ее излучения имеет первый пик, включающий заданную длину волны флуоресценции, и второй пик в области длины волны, соответствующей области длины волны возбуждения первого флуоресцентного красящего материала для получения излучения на заданной длине волны флуоресценции в краске. В краске согласно пятому осуществлению настоящего изобретения второй флуоресцентный красящий материал предпочтительно может иметь структуру, имеющую множество групп флуоресценции.

Согласно шестому осуществлению настоящего изобретения для решения по меньшей мере шестой упоминаемой выше задачи обеспечена печатная краска, содержащая: первый флуоресцентный краситель, который излучает флуоресценцию на заданной длине волны флуоресценции, используемой для измерения или определения при возбуждении на заданной длине волны возбуждения; второй флуоресцентный краситель для излучения флуоресценции при возбуждении на заданной длине волны возбуждения и для повышения интенсивности излучения на заданной длине волны флуоресценции; и растворитель, включающий первый растворитель, который имеет относительно высокую растворимость для первого флуоресцентного красителя, и низкую растворимость для второго флуоресцентного красителя; и второй растворитель, который обеспечивает относительно высокую растворимость второму флуоресцентному красителю, и совместим с первым растворителем.

В краске согласно шестому осуществлению настоящего изобретения и первый, и второй флуоресцентные красители предпочтительно могут содержать сульфоновую группу. Помимо этого, предпочтительно, чтобы область длины волны излучения второго флуоресцентного красителя по существу включала пиковый диапазон длины волны, примыкающий к заданной длине волны флуоресценции в спектре возбуждения первого флуоресцентного красителя, для обеспечения флуоресценции заданной длины волны флуоресценции в краске. В краске согласно шестому осуществлению изобретения область длины волны излучения второго флуоресцентного красителя предпочтительно может находиться в области длины волны возбуждения первого флуоресцентного красителя для обеспечения флуоресценции на заданной длине волны флуоресценции, за исключением области, соответствующей основной области длины волны поглощения в спектре поглощения света первого флуоресцентного красителя.

С другой стороны, печатная краска согласно шестому осуществлению настоящего изобретения может быть предпочтительно краской на водной основе, в которой спектр излучения, излучающий флуоресценцию заданной длиной волны возбуждения, когда печатная краска на водной основе находится в состоянии после испарения содержания воды и/или в состоянии напечатанного изображения, имеет первый пик, включающий излучение на заданной длине волны флуоресценции, и второй пик в области длины волны возбуждения для получения излучения на заданной длине волны флуоресценции первого флуоресцентного красящего материала в данной краске.

Согласно седьмому осуществлению настоящего изобретения, решающему по меньшей мере седьмую задачу, обеспечена печатная краска, содержащая: первый флуоресцентный красящий материал, который излучает флуоресценцию на заданной длине волны флуоресценции, используемой для измерения или определения при возбуждении на заданной длине волны возбуждения; и второй флуоресцентный красящий материал, который излучает флуоресценцию при возбуждении на заданной длине волны возбуждения; при этом диапазон длины волны излучения второго флуоресцентного красящего материала включает по меньшей мере пиковый диапазон длины волны, соответствующий пиковой области, примыкающей к заданной длине волны флуоресценции в диапазоне длины волны возбуждения первого флуоресцентного красящего материала, для заданной длины волны флуоресценции, и основной диапазон поглощения длины волны в спектре поглощения света второго флуоресцентного красящего материала находится в более коротком диапазоне длины волны, чем диапазон длины волны возбуждения первого флуоресцентного красящего материала. В краске согласно седьмому осуществлению настоящего изобретения заданная длина волны возбуждения предпочтительно составляет 254 нм, и пиковый диапазон длины волны первого флуоресцентного красящего материала находится в диапазоне 430-600 нм, включая пределы, и область длины волны поглощения второго флуоресцентного красящего материала составляет 440 нм или меньше этого значения.

В краске согласно любому из осуществлений с первого по пятое и седьмому осуществлению настоящего изобретения: более предпочтительно, чтобы печатная краска содержала первый растворитель с относительно высокой растворимостью по отношению к первому флуоресцентному красителю и низкую растворимость по отношению ко второму флуоресцентному красителю; и второй растворитель с высокой растворимостью по отношению ко второму флуоресцентному красителю и с совместимостью с первым растворителем; и третий растворитель, не совместимый со вторым растворителем и растворяющим второй флуоресцентный краситель. Это требование к растворителю может также улучшить интенсивность флуоресценции разных флуоресцентных красящих материалов в соответствии с настоящим изобретением.

Когда одна из упоминаемых печатных красок используется для струйного нанесения изображения, то с точки зрения интенсивности флуоресценции получается хорошо нанесенное изображение. Способ струйного нанесения изображения согласно настоящему изобретению для осуществления этого преимущества является способом, согласно которому осуществляют выброс краски через выпускное отверстие и осуществляют нанесение краски на носитель, на который наносится изображение, чтобы выполнить изображение; причем краска является одной из печатных красок согласно одному из упоминаемых выше осуществлений.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 показывает спектр флуоресценции краски C.I. Acid Red 52 c возбуждением на 254 нм;

Фиг.2 показывает спектр возбуждения краски C.I. Acid Red 52, нанесенной на длине волны излучения, равной 600 нм;

Фиг.3 показывает спектр флуоресценции Соединения (А) с возбуждением на 254 нм;

Фиг.4 показывает сравнение между спектром возбуждения C.I. Acid Red 52, нанесенной на длине волны излучения 600 нм, и спектр флуоресценции соединения (А) при возбуждении на 254 нм;

Фиг.5 показывает сравнение спектра возбуждения C.I. Acid Red 52, нанесенной на 600 нм, и спектр поглощения соединения (А);

Фиг.6 показывает сравнение между спектром флуоресценции соединения (А) с возбуждением на 254 нм и спектром поглощения C.I. Acid Red 52;

Фиг.7 показывает спектр флуоресценции краски, содержащей смесь C.I. Acid Red 52 и соединения (А);

Фиг.8 показывает спектр флуоресценции печатного материала с краской, содержащей смесь C.I. Acid Red 52 и соединения (А);

Фиг.9 показывает спектры возбуждения C.I. Acid Red 52, нанесенной на длине волны флуоресценции, равной 580, 600 и 620 нм, соответственно;

Фиг.10 показывает спектр флуоресценции C.I. Acid Yellow 73 с возбуждением на 254 нм;

Фиг.11 показывает сравнение между спектром возбуждения C.I. Acid Red 52, нанесенной на 600 нм, и спектром флуоресценции C.I. Acid Yellow 73 с возбуждением на 254 нм;

Фиг.12 показывает сравнение между спектром возбуждения C.I. Acid Yellow 73, нанесенной на 600 нм, и спектром поглощения C.I. Acid Yellow 73;

Фиг.13 показывает сравнение между спектром флуоресценции C.I. Acid Yellow 73 с возбуждением на 254 нм и спектром поглощения C.I. Acid Red 52;

Фиг.14 показывает спектр флуоресценции C.I. Basic Violet 10 с возбуждением на 254 нм;

Фиг.15 показывает спектр возбуждения C.I. Basic Violet 10, нанесенной на 600 нм;

Фиг.16 показывает сравнение между спектром возбуждения C.I. Basic Violet 10 на 600 нм и спектром фосфоресценции соединения (А) с возбуждением на 254 нм;

Фиг.17 показывает сравнение между спектром возбуждения C.I. Basic Violet 10, нанесенной на 600 нм, и спектром поглощения соединения (А);

Фиг.18 показывает сравнение между спектром флуоресценции соединения (А) с возбуждением 254 нм и спектром поглощения C.I. Basic Violet 10;

Фиг.19 показывает спектр излучения флуоресценции C.I. Solvent Green 7 с возбуждением на 254 нм;

Фиг.20 показывает сравнение между спектром возбуждения C.I. Acid Red 52, нанесенной на 600 нм, и спектром излучения флуоресценции C.I. Solvent Green 7 с возбуждением на 254 нм;

Фиг.21 показывает сравнение между спектром возбуждения C.I. Acid Red 52, нанесенной на 600 нм, и спектром поглощения C.I. Solvent Green 7;

Фиг.22 показывает сравнение между спектром флуоресценции C.I. Solvent Green 7, возбуждаемой на 254 нм и спектром поглощения C.I. Acid Red 52;

Фиг.23 показывает спектр флуоресценции C.I. Acid Yellow 184, с возбуждением на 254 нм;

Фиг.24 показывает сравнение между спектром возбуждения C.I. Acid Red 52, нанесенной на 600 нм, и спектром поглощения C.I. Acid Yellow 184 с возбуждением на 254 нм;

Фиг.25 показывает сравнение между спектром возбуждения C.I. Acid Red 52, нанесенной на 600 нм и спектром поглощения C.I. Acid Yellow 184; и

Фиг.26 показывает сравнение между спектром флуоресценции C.I. Acid Yellow 184, возбужденной на 254 нм, и спектром поглощения C.I. Acid Red 52.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к печатной краске, которая содержит первый флуоресцентный красящий материал, флуоресцирующий с определенной интенсивностью на заданной длине волны флуоресценции, используемой для измерения или определения с возбуждением на заданной длине волны возбуждения, определяя взаимосвязь первого флуоресцентного красящего материала со вторым флуоресцентным красящим материалом, который флуоресцирует с возбуждением на заданной длине волны возбуждения - согласно вышеизложенному.

Помимо изложенных выше задач авторы настоящего изобретения изучили интенсивность флуоресценции изображения, формируемого флуоресцентными красящими материалами, изучили влияние различных флуоресцентных красящих материалов и интенсивностей флуоресценции печатной краски на сформированное при помощи их изображения. Исследование факторов, влияющих на интенсивности флуоресценции флуоресцентных красящих материалов, таких как флуоресцентные красители, обнаружили, что расположение молекул красящего материала сильно влияет на их интенсивности флуоресценции. То есть, в случае AR52 достаточная интенсивность флуоресценции наблюдалась в видимой области краски на водной основе, содержащей только краситель с концентрацией 0,01 мас.% или менее, т.к. молекулы красителя были рассеяны в мономолекулярном состоянии. С другой стороны, когда водный раствор содержал 0,2-0,3 мас.% красителя AR52, наблюдалось концентрационное тушение (снижение интенсивности флуоресценции с повышением концентрации). Это означает, что достаточная интенсивность флуоресценции была получена, когда молекулы красящего материала присутствовали одиночно и в значительной концентрации, в результате чего сохранялось молекулярное состояние, но если возникает ассоциация, агрегация или объединение молекул, или сближение молекул по причине высокой концентрации, то эффективность излучения света возбуждения каждой молекулы снижается, либо флуоресценция каждой молекулы предотвращается другими молекулами, уменьшая интенсивность флуоресценции в целом.

Поэтому, если краска, содержащая флуоресцентный красящий материал, который может обусловить концентрационное тушение, используется для нанесения на носитель, то молекулы флуоресцентного красящего материала не смогут сохранять свое состояние единичных молекул (мономолекулярное состояние) при диффузии или проникновении краски на поверхности носителя изображения или внутри него. Поэтому ассоциация, агрегация, объединение и пр. молекул происходят быстро, в результате чего снижается интенсивность флуоресценции. В этом случае флуоресцентный красящий материал, проникнувший и закрепившийся внутри носителя изображения, едва способствует интенсивности флуоресценции. Помимо этого, при повышении концентрации флуоресцентного красящего материала в краске для повышения интенсивности флуоресценции - ассоциация, агрегация, объединение и пр. молекул красящего материала в носителе изображения возрастают, и поэтому интенсивность флуоресценции не может увеличиться пропорционально увеличению красящего материала.

Что касается поведения флуоресцентного красящего материала, то авторы изучили вопрос способа достижения мономолекулярного или аналогичного состояния для получения достаточной интенсивности флуоресценции на носителе, на который наносится изображение. Авторы провели широкое исследование и обнаружили, что эту задачу можно решить при помощи определенного сочетания первого флуоресцентного красящего материала и второго флуоресцентного красящего материала, и разработали данное изобретение. Согласно настоящему изобретению мономолекулярное состояние флуоресцентного красящего материала, флуоресцирующего на заданной длине волны, обеспечивается в соответствии со свойствами растворителя и/или красящего материала, даже на носителе, на которое наносится изображение. Причем сочетание первого и второго флуоресцентных красящих материалов согласно настоящему изобретению позволяет повысить концентрацию флуоресцентного красящего материала в краске, чтобы повысить интенсивность флуоресценции. Помимо этого, энергетическое взаимодействие между первым флуоресцентным красящим материалом и вторым флуоресцентным красящим материалом может увеличить интенсивность флуоресценции. Эти эффекты можно обеспечить в изображении, сформированном краской на носителе изображения, и также растворителем.

Согласно приводимому ниже описанию: печатная краска согласно настоящему изобретению с самым оптимальным сочетанием красителей может повысить фотометрический уровень нанесенного изображения (измеряемый яркомером LM-2C, описываемым в патенте US 6,176,908 В) по меньшей мере в два раза по сравнению с обычной флуоресцентной краской (в три раза - если растворители выбраны согласно Аспекту 3, излагаемому ниже).

Далее печатная краска согласно настоящему изобретению описывается со ссылкой на чертежи. Если случаи нанесенного изображения или печатной продукции специально не оговариваются, то результаты приводятся для краски, в которой вода удалена испарением, и красящие материалы диспергированы в органическом растворителе. Печатная краска согласно каждому осуществлению настоящего изобретения содержит: первый флуоресцентный красящий материал, который излучает флуоресценцию заданной длины волны, используемую для измерения или определения, с возбуждением на заданной длине волны возбуждения; второй флуоресцентный красящий материал, который излучает флуоресценцию с возбуждением на той же длине волны возбуждения; и жидкий носитель для растворения или диспергирования в нем этих материалов.

Первый и второй флуоресцентные красящие материалы согласно настоящему изобретению могут быть пигментами или красителями - при условии их соответствия каждому из осуществлений. Красители предпочтительны, т.к. меньше расплываются и имеют более высокую интенсивность флуоресценции на носителе нанесения.

Некоторые примеры красителей:

C.I. Basic Red 1, 2, 9, 12, 13, 14, 17;

C.I. Basic Violet 1, 3, 7, 10, 11:1 и 14;

C.I. Acid Yellow 73, 184 и 250;

C.I. Acid Red 51, 52, 92 и 94;

C.I. Direct Yellow 11, 24, 26, 87, 100 и 147;

C.I. Direct Orange 26, 29, 29:1 и 46;

C.I. Direct Red 1, 13, 17, 239, 240, 242 и 254.

Общие количества соответствующих первого и второго флуоресцентных красящих материалов в краске предпочтительно составляют 0,01 мас.% или более, и 15 мас.% или менее, более предпочтительно - 0,05 мас.% или более, и 10 мас.% или менее от общего количества краски для практического использования. В соответствии с этими красящими материалами: если общее количество красящих материалов в краске не превышает 0,01 мас.%, то интенсивность флуоресценции, достаточную для печатной продукции, получить невозможно. Если данная краска предназначается для струйного нанесения изображения, то ее характеристики с точки зрения легкости выброса могут ухудшиться, если общее количество этих материалов будет составлять 15 мас.% или более. На практике предпочтительно, чтобы количество первого флуоресцентного красящего материала было выбрано в диапазоне 0,01-1 мас.%, и количество второго флуоресцентного красящего материала может, предпочтительно, превышать количество первого флуоресцентного красящего материала в краске - для повышения эффективности энергии возбуждения.

Некоторые красители из числа перечисленных выше имеют более слабую флуоресценцию при концентрации выше определенного значения, имея некоторую область концентрации высокой интенсивности флуоресценции. Поэтому предпочтительно использование красителя в этой области концентрации.

Для повышения интенсивности флуоресценции предпочтительно, чтобы первый и второй флуоресцентные красящие материалы соответствовали по меньшей мере одному из Аспектов с 1 по 3. Сочетание первого и второго флуоресцентного красящего материала можно подобрать из числа упомянутых красящих материалов согласно Аспектам.

Согласно настоящему изобретению наиболее предпочтительным примером сочетания флуоресцентных красящих материалов является комбинация C.I. Acid Red 52 в качестве первого флуоресцентного красящего материала, и указываемого ниже соединения (А) в качестве второго флуоресцентного красящего материала. В приводимом ниже описании, помимо прочего, заданная длина волны излучения для измерения или определения составляет 600 нм, хотя она может быть полосой или любой длиной волны в диапазоне 580-620 нм.

Согласно Фиг.1, при возбуждении на 254 нм первого флуоресцентного красящего материала - AR52: спектр флуоресценции имеет широкую область флуоресценции от 550 нм до, приблизительно, 675 нм, с пиком при 600 нм. То есть, AR52 излучает флуоресценцию не только на заданной длине волны излучения, равной 600 нм, как определено выше, но также и в диапазоне 580-620 нм, включая пределы. С другой стороны, полоса поглощения красителя AR52 в видимой области находится в диапазоне 460-610 нм, с пиком на 565 нм - как показано на графике Фиг.6.

Структура соединения (А) следующая:

Соединение (А) имеет димерную структуру с несколькими группами излучения. То есть, соединение (А) выполняет функцию, препятствующую ассоциации; и интенсивность флуоресценции можно повысить за счет увеличения количества соединения (А). Соединение (А) является прямым красителем, имеющим сульфоновые группы и низкую растворимость в воде (менее 2 мас.% в чистой воде), но хорошую растворимость в органических растворителях. Согласно Фиг.3: спектр флуоресценции соединения (А) при возбуждении на 254 нм имеет широкую область фосфоресценции в приблизительных пределах 425-650 нм, с пиком 510 нм. Поэтому с увеличением вводимого количества соединения (А) интенсивность его флуоресценции повышается, и поэтому энергия возбуждения для первого флуоресцентного красящего материала повышается. Помимо этого, согласно нижнему графику Фиг.5 поглощение в видимой области соединения (А) доходит до 440 нм, с пиком 380 нм, и также обладает УФ-поглощением. Поэтому даже если соединение (А) введено в существенно большом количестве, то оно не испортит характеристики флуоресценции соединения (А): интенсивность флуоресценции в области, соответствующей области длины волны возбуждения для первого флуоресцентного красящего материала, или характеристики флуоресценции первого флуоресцентного красящего материала.

Предпочтительные растворители для краски: чистая вода, которая может растворить первый флуоресцентный красящий материал в большом количестве, и органический растворитель, который может растворить второй флуоресцентный красящий материал в большом количестве. Более предпочтительным будет введение поверхностно-активного вещества в жидкую среду. Эта жидкая среда служит для формирования изображений, в которых первый флуоресцентный красящий материал фиксируется в мономолекулярном состоянии, и первый и второй красящие материалы единообразно диспергируются и закрепятся. Поэтому, при возбуждении на 254 нм, характеристики флуоресценции нанесенного изображения (Фиг.8) намного улучшаются по сравнению с характеристиками краски, из которой испарилась вода (Фиг.7). Поэтому соединение (А) является предпочтительным примером, имеющим структуру и характеристики для решения различных задач настоящего изобретения.

Ниже приводится описание сочетания C.I. Acid Red 52 - в качестве первого флуоресцентного красящего материала, и соединения (А) - в качестве второго флуоресцентного красящего материала; с использованием стандарта определения заданной длины волны излучения, равной 600 нм, и заданной длины волны возбуждения, равной 254 нм, включая осуществления настоящего изобретения (Аспект 1).

Аспект 1 отличается тем, что область длины волны флуоресценции второго флуоресцентного красящего материала включает по меньшей мере пиковый диапазон длины волны спектра возбуждения первого флуоресцентного красящего материала, измеренную для излучения на 600 нм (см. Фиг.2), и/или значения длины волны поглощения в видимой области первого флуоресцентного красящего материала (см. нижнюю часть Фиг.6). Согласно Аспекту 1: относительная взаимосвязь областей длины волны является взаимно дополняющей, либо повышается эффективность. Во-первых, наносимая испарением краска была составлена следующим образом: определенное количество (в этом случае - 0,3 мас.% растворителя) красителя C.I. Acid Red (AR52) в качестве первого флуоресцентного красящего материала было растворено в водном растворе (органический растворитель, например глицерин, и чистая вода); и раствор был нагрет до 60°С, чтобы полностью испарить воду. Когда наносимая испарением краска была подвергнута возбуждению на 254 нм с помощью измерительного устройства (FP 750, выпускаемого JASCO Corp.), был получен спектр флуоресценции согласно Фиг.1; и спектр длины волны возбуждения для заданной длины волны излучения, равной 600 нм, показан на чертеже Фиг.2. Фиг.2 показывает, что УФ-область 380 нм, или с более коротким значением, имеет пиковую область с пиком около 265 нм и пиковую область с пиком около 360 нм и также одну пиковую область в области видимого света. Как правило, используемая длина волны УФ-взбуждения составляет 254 нм или 365 нм. При изучении эффективности преобразования энергии было обнаружено, что когда интенсивность возбуждения, показанная на вертикальной оси Фиг.2, составляет 100 или более, то определение является эффективным, т.е. интенсивность достаточна для использования. Поэтому выражение «пиковый диапазон длины волны, соответствующий пиковой области, примыкающей к заданной длине волны излучения» флуоресценции первого флуоресцентного красящего материала в настоящем изобретении имеет практическое смысловое значение при рассмотрении упомянутой эффективности преобразовании энергии. То есть, в «спектре длины волны возбуждения для получения излучения на заданной длине волны» первого флуоресцентного красящего материала «пиковой областью» является область, интенсивность которой составляет 100 или более в спектре, имеющем пик в примыкании к заданной длине волны флуоресценции. Диапазон длины волны, соответствующий этой области, является пиковым диапазоном длины волны. Поэтому на чертеже Фиг.2: если заданная длина волны флуоресценции у AR52 составляет 600 нм (заданная длина волны возбуждения: 254 нм), то ее пиковый диапазон длины волны составляет от 430 нм до 600 нм. С другой стороны, согласно Фиг.3: соединение (А), обеспечиваемое в качестве второго флуоресцентного красящего материала, имеет основное флуоресцентное излучение в диапазоне 450-600 нм, включая пределы, почти включая пиковый диапазон длины волны от 430 до 600 нм, включая пределы. Из этих чертежей, когда упомянутая интенсивность флуоресценции установлена на значении 100, следует, что соединение (А) флуоресцирует в соответствии с этим диапазоном.

Фиг.4 показывает график взаимосвязи между характеристиками длины волны флуоресценции соединения (А) и длины волны возбуждения для получения излучения красителя AR52 на 600 нм, где спектр длины волны возбуждения (Фиг.2) первого флуоресцентного красящего материала и спектр излучения (Фиг.3) второго флуоресцентного красящего материала налагаются. Из чертежа Фиг.4 следует, что по сравнению с интенсивностью флуоресценции красителя AR52 на длине волны 600 нм, на которой интенсивность излучения красителя AR52 максимальная - согласно Фиг.1, максимальная интенсивность излучения соединения (А) составляет 800 или более на длине волны 510 нм. Это осуществление поясняется этими упоминаемыми выше чертежами. Поэтому длина волны излучения второго флуоресцентного красящего материала включает пиковый диапазон длины волны первого флуоресцентного красящего материала, и это означает, что преобразование энергии может быть эффективно осуществлено; и интенсивность флуоресценции на заданной длине волны флуоресценции можно повысить синергически при возбуждении на заданной длине волны возбуждения.

При этом для учета потерь необходимо принять во внимание спектр поглощения красящего материала. Фиг.5 показывает спектр возбуждения красителя AR52 для флуоресценции на 600 нм (верхний график) и спектр поглощения света соединения (А) (нижний график), где верхний и нижний графики сравнивают друг с другом одинаковой шкалой длины волны. При этом поглощение и возбуждение нельзя сравнивать друг с другом количественно, но можно определить взаимосвязь между ними. Как правило, полоса поглощения частично перекрывает полосу излучения, но смещается к более короткой длине волны. Спектр поглощения света соединения (А) также перекрывает область длины волны флуоресценции, показываемую на чертеже Фиг.3, демонстрируя поглощение на длине волны 440 нм или на более короткой волне. Спектр поглощения имеет практическое значение вблизи этих пиков. Поэтому предпочтительно, чтобы область длины волны, включая максимальную длину волны поглощения (380 нм) соединения (А), не перекрывала основную область длины волны возбуждения красителя AR52 в диапазоне 425-600 нм, включая пределы, при интенсивности флуоресценции, равной 100 или более; и более предпочтительно, чтобы не было перекрытия между основной областью поглощения, равной 425 нм или более короткому значению, и основной областью возбуждения красителя AR52. Полоса поглощения соединения (А) не перекрывается пиковым диапазоном длины волны красителя AR52, и поэтому полоса поглощения не оказывает непосредственного влияния на упомянутое преобразование энергии.

Если крупная доля излучения второго флуоресцентного красящего материала, соответствующая области длины волны возбуждения первого флуоресцентного красящего материала, поглощается самим вторым красящим материалом, то повышение интенсивности флуоресценции будет меньшим.

Поскольку диапазон длины волны флуоресценции соединения (А) перекрывает диапазон длины волны возбуждения красителя AR52 с получением излучения на заданной длине волны, поэтому излучение соединения (А) используется для возбуждения красителя AR52. Помимо этого, поглощение соединением (А) не снижает эффективности преобразования энергии. Поэтому флуоресценция от второго флуоресцентного красящего материала становится новой энергией возбуждения для первого флуоресцентного красящего материала - для повышения флуоресценции.

Из сравнения между Фиг.1 и Фиг.3 очевидно следует, что флуоресценция красителя AR52 и флуоресценция соединения (А) перекрываются в диапазоне длины волны, составляющем по меньшей мере 580 нм или более и 620 нм или менее. Перекрытие обеспечивает более эффективную взаимосвязь для определения на заданной длине волны излучения.

Далее следует описание особенности настоящего изобретения в отношении спектра поглощения первого флуоресцентного красящего материала. Фиг.6 показывает график спектра поглощения красителя AR52 (нижний график) и спектр флуоресценции соединения (А) (верхний график) на одинаковом масштабе длины волны. Спектр поглощения красителя AR52 можно рассматривать, как показывающий потерю энергии на флуоресценцию соединения (А). Спектр поглощения красителя AR52 имеет основной пик вблизи 560 нм: от 600 до 460 нм, включая пределы, в области видимого света. Диапазон существенного поглощения красителя AR52 уже, чем упоминаемый выше: 500-590 нм, включая пределы. Что касается диапазона флуоресценции красителя AR52 (550 нм или более) и ее интенсивности согласно Фиг.1, то считается, что поглощение имеет место в диапазоне 500-560 нм, включая пределы. Поскольку эта полоса поглощения присутствует в области видимого света, она не рассматривается относительно флуоресценции красителя AR52. Но поскольку в настоящем изобретении используются разные флуоресцентные красящие материалы, эта полоса поглощения стала важным моментом в двухступенчатом преобразовании энергии возбуждения. То есть, после определения этой полосы поглощения делается вывод о том, что флуоресценция второго флуоресцентного красящего материала находится в диапазоне, который включает в себя длину волны возбуждения AR52 для обеспечения излучения на заданной длине волны флуоресценции, но не включая этот диапазон поглощения. Фиг.6 показывает эту взаимосвязь. Согласно верхнему и нижнему графикам Фиг.6: основная флуоресценция соединения (А) находится в диапазоне 430-515 нм, включая пределы, но на нее не влияет полоса поглощения. Флуоресценция соединения (А) включает диапазон флуоресценции, указанный как на чертеже Фиг.6 (430 нм < 500 нм) в диапазоне длины волны, не перекрывающем существенную полосу поглощения красителя AR52 в диапазоне 500-590 нм, включая пределы, имеющем пик 560 нм. Энергия света в этой области используется как дополнительная энергия возбуждения для первого флуоресцентного красящего материала. Поэтому можно увеличить всю интенсивность флуоресценции на заданной длине волны излучения. То есть, область содействует повышению интенсивности флуоресценции красителя AR52, т.к. по меньшей мере область перекрывает вторую область длины волны возбуждения красителя AR52.

Ниже в качестве примера приводится сочетание красителя C.I. Acid Yellow 73 (AY73) и AR52 со ссылкой на Фиг.10-13: сочетание, описываемое в патенте США 6,176,908 В. Согласно этим чертежам была использована наносимая испарением краска с применением УФ-сета, и поглощение было измерено с обычной краской. Согласно Фиг.10: AY73 излучает флуоресценцию в приблизительной области длины волны от 500 до 600 нм, включая пределы, (пик: 530 нм), при возбуждении на заданной длине волны возбуждения 254 нм.

Согласно Фиг.11 спектр флуоресценции красителя AY73, показываемый на Фиг.10, налагается на спектр возбуждения красителя AR52, показываемый на Фиг.2. Согласно Фиг.2 флуоресценция красителя AY73 находится в приблизительном диапазоне длины волны 500-600 нм, включая пределы, (пик: 530 нм), и диапазон длины волны с эффективной интенсивностью излучения узкий. Диапазон флуоресценции красителя AY73 находится в пиковом диапазоне длины волны возбуждения красителя AR52 (475-600 нм). Поэтому AY73 не излучает флуоресценцию, которая была бы достаточной, чтобы AR52 флуоресцировала.

Фиг.12 показывает сравнение между спектром возбуждения красителя AR52 для обеспечения излучения на 600 нм и спектра поглощения света красителя AY73. Полоса поглощения света красителя AY73 в области видимого света не превышает 525 нм и имеет пик на длине волны 490 нм. Если краска содержит соединение (А) и оба красителя AR52 и AY73, то, в качестве примера настоящего изобретения, AY73 снижает действие соединения (A) в соответствии со спектром поглощения света. Поэтому необходимо увеличить дополнительное количество соединения (А) в необходимой степени (см. Аспект 2 ниже) и компенсировать потерю, вызванную поглощением красителем AY73. Согласно Фиг.12: максимальная длина волны поглощения (490 нм) красителя AY73 находится в области длины волны поглощения (450-600 нм, включая пределы) красителя AR52.

Фиг.13 показывает сочетание спектра поглощения красителя AR52 в нижнем графике чертежа Фиг.6 и спектр флуоресценции красителя AY73. Согласно этому чертежу Фиг.13: полоса флуоресценции AY73 находится по существу в области поглощения (500-590 нм, включая пределы) красителя AR52, и излучение на длине волны, более короткой, чем упомянутая область поглощения, не наблюдается. Поэтому сочетание только красителей AR52 и AY73 не раскрывает конфигурации настоящего описываемого выше изобретения и не обеспечивает преимущество настоящего изобретен6ия.

Обращаясь к Фиг.7 и 9: изобретение далее поясняется на примере краски и нанесенного изображения. Фиг.7 показывает измерения, полученные при приготовлении наносимой краски, содержащей и краситель AR52, и соединение (А), чистую воду и органический растворитель; затем наносимую краску возбуждают в качестве наносимой испарением краски на заданной длине волны возбуждения 254 нм устройством FP-750. Фиг.8 показывает измерения, полученные возбуждением изображения, нанесенного на носитель с помощью наносимой краски на заданной длине волны возбуждения 254 нм устройством FP-750. То есть, Фиг.7 показывает результаты изучения характеристик краски для нанесения согласно настоящему изобретению с наносимой испарением краской; и Фиг.8 показывает характеристики наносимого изображения с краской для нанесения согласно настоящему изобретению; и применение краски для нанесения согласно настоящему изобретению можно доказать в отношении наносимого изображения.

Эффекты настоящего изобретения подтверждаются сравнением Фиг.7 и Фиг.8, поскольку согласно этим чертежам использована одна и та же краска - для эффективности сопоставления. На каждой из Фиг.7 и Фиг.8 график имеет два пика вблизи 500 нм и на 590 нм соответственно. Из поясняемых выше Фиг.1 и Фиг.3 следует, что соединение (А) имеет пик приблизительно на 500 нм; и краситель AR52 обеспечивает пик на 590 нм. Сравнение Фиг.7 и Фиг.8 показывает, что в отношении чертежа Фиг.7, показывающего краситель AR52 и соединение (А), находящиеся в идеальном состоянии растворения, наносимое изображение получает дополнительное повышение интенсивности флуоресценции, в частности - повышение интенсивности флуоресценции заданной длины волны излучения (600 нм или целый диапазон от 580 до 620 нм). Эти факты доказывают следующее: в нанесенном изображении каждый красящий материал эффективно использует заданную длину волны возбуждения; и можно получить излучение от соединения (А), обеспеченного в качестве второго флуоресцентного красящего материала, и излучение от первого флуоресцентного красящего материала с помощью излучения от соединения (А). Как правило, если флуоресцентные красящие материалы ассоциированы друг с другом, то при этом пиковая длина волны смещается к более длинным значениям длины волны. Но в сравнении между Фиг.7 и Фиг.8 такого смещения нет. Поэтому отсутствие этого смещения означает, что предотвращающее ассоциацию действие согласно настоящему изобретению и согласно прочим техническим признакам доказано как результат. Фиг.7 показывает результат, полученный при изучении характеристик краски для нанесения согласно настоящему изобретению с наносимой испарением краской. Фиг.8 показывает характеристики нанесенного изображения краской для нанесения согласно настоящему изобретению, демонстрируя применение краски для нанесения согласно настоящему изобретению в отношении нанесенного изображения.

Наносимая испарением краска, содержащая и краситель AR52, и соединение (А), имеет два пика, показанных на Фиг.7. Очевидно, что соединение (А) компенсирует все характеристики красителя AR52 даже в случае использования краски для нанесения и флуоресценция соединения (А) имеет характеристики, достаточные для увеличения заданной длины волны излучения. Так же, согласно Фиг.8, нанесенное изображение имеет два пика: показано, что флуоресцентная краска, в которой создать концентрационное гашение трудно, завершена и обеспечена прочность, продолжающая повышение долгосрочной интенсивности флуоресценции.

Нужно отметить, что заданную длину волны флуоресценции согласно настоящему изобретению можно выбрать в зависимости от применения краски и изображений, формируемых ею. Например, Фиг.9 показывает спектры возбуждения красителя AR52, полученные с помощью длин волны флуоресценции (заданная длина волны флуоресценции) длиной 580, 600 и 620. Поэтому пиковый диапазон длины волны, соответствующий пиковой области вблизи каждой заданной длины волны флуоресценции, можно определить согласно настоящему изобретению. Как упомянуто выше, когда заданная длина волны излучения определяется в полосе 580-620 нм, включая пределы, то предпочтительно, чтобы длины волны излучения второго флуоресцентного красящего материала при возбуждении на заданной длине волны включали в себя большинство пиковых диапазонов длины волны спектров возбуждения. В этом случае для обеспечения уровня эффективности выше известного уровня техники: длина волны излучения может быть одной волной высокой эффективности, или предпочтительно она может иметь более широкую полосу, например, 6005 нм или 60010 нм, если заданная длина волны излучения определяется как некоторый диапазон длины волны. То есть, длина волны флуоресценции по существу включает в себя длины волны в спектре возбуждения, в котором эффективно обеспечивается заданная флуоресценция. Например, в случае AR52, как показано на чертеже Фиг.9, будет более эффективным соблюдение пикового диапазона длины волны спектра возбуждения для длины волны излучения 600 нм, как упомянуто выше, а не спектры возбуждения для 580 и 620 нм. Результаты Аспекта 1 можно, разумеется, повысить, если увеличить дополнительное количество второго флуоресцентного красящего материала.

[Аспект 2]

Аспект 2 относится к обычно не применяемому характеристическому требованию, предъявляемому к структуре второго флуоресцентного красящего материала и который позволяет увеличить введение второго флуоресцентного красящего материала в краску. То есть, условия для длины волны согласно Аспекту 1 для второго флуоресцентного красящего материала облегчены настолько, что по меньшей мере часть области длины волны флуоресценции перекрывает спектр возбуждения первого красящего материала. Энергетическую взаимосвязь между длиной волны возбуждения и длиной волны излучения можно улучшить увеличением вводимого количества второго флуоресцентного красящего материала. В частности, вводимое количество второго флуоресцентного красящего материала можно увеличить, и при этом исключить ассоциацию молекул первого красящего материала с основной структурой второго красящего материала, которая препятствует молекулярной ассоциации красящих материалов. В результате этого можно увеличить интенсивность флуоресценции на заданной длине волны излучения. Интенсивность флуоресценции первого флуоресцентного красящего материала на заданной длине волны возбуждения можно повысить с помощью сочетания первого и второго флуоресцентных красящих материалов, из которых по меньшей мере один, предпочтительно второй, флуоресцентный красящий материал имеет основную структуру последующих атомов или групп атомов, или последующей группы флуоресценции.

В частности, структура красящего материала предпочтительно имеет множество групп флуоресценции. То есть, красящий материал, имеющий множество групп флуоресценции в одинаковой молекулярной структуре, является структурно крупным и имеет улучшенные свойства объемности по сравнению с обычным флуоресцентным красящим материалом. Поэтому регулярная агрегация или ассоциация красящих материалов затрудняется по сравнению с обычными флуоресцентными красящими материалами. Поэтому даже если содержание флуоресцентных красящих материалов в краске увеличено по сравнению с обычным красящим материалом, все же снижение интенсивности флуоресценции затруднено. Помимо этого, красящий материал со множеством групп флуоресценции в одинаковой молекулярной структуре содержит множество групп флуоресценции в одной молекуле красящего материала. То есть, флуоресценция из расчета на одну молекулу усиливается, и поэтому интенсивность флуоресценции можно повысить. Так же, как упомянуто выше, по сравнению с обычными флуоресцентными красящими материалами флуоресцентный красящий материал согласно настоящему изобретению структурно крупный и имеет улучшенные свойства объемности, в результате чего красящие материалы могут легко поглощаться на компонентах материала нанесения, в результате чего улучшается водостойкость. При этом, если флуоресцентный красящий материал имеет сродство, то его водостойкость можно повысить; и также сродство может содействовать долговечности флуоресценции. При этом в красящем материале, имеющем множество групп флуоресценции в одинаковой молекулярной структуре, регулярная агрегация или ассоциация затруднены по сравнению с обычным красящим материалом. Поэтому, например, даже если содержавшаяся в краске вода испарилась, то агрегация в красящем материале будет затруднена. Соответственно, возникновение состояния сильной агрегации будет затруднено, и в результате этого можно будет обеспечить устойчивость против слипания. Этот механизм позволяет обеспечить краске согласно настоящему изобретению хорошую интенсивность и водостойкость. Помимо этого, красящий материал, имеющий множество групп флуоресценции одинаковой молекулярной структуры, также улучшает эффекты настоящего изобретения с помощью сульфоновой кислоты с сильным сродством с водой в качестве гидрофильной группы.

Предпочтительной группой флуоресценции, отвечающей упоминаемым выше требованиям и функционально эффективной, может быть аминостильбеновое производное дисульфоновой кислоты. Структура соединения (А) также содержит это производное.

В случае такого флуоресцентного красящего материала, как обычный красящий материал, даже если концентрация красящего материала в краске повышена, то интенсивность флуоресценции этого красящего материала может не повыситься, а интенсивность флуоресценции может понизиться. При использовании такого флуоресцентного красящего материала применимые пределы концентрации (содержание в краске) сужаются и существует предел повышения интенсивности флуоресценции. С другой стороны, в сочетании первого и второго флуоресцентных красящих материалов согласно настоящему изобретению, которые вводят цветовое излучение в видимый свет, интенсивность флуоресценции можно также повысить, если содержание флуоресцентного красящего материала увеличено в зависимости от увеличения содержания.

Примеры групп флуоресценции во флуоресцентном красящем материале согласно настоящему изобретению, с группами атомов и группами, имеющими функции яркости флуоресценции, представлены ниже. При этом флуоресцентный красящий материал согласно настоящему изобретению может иметь область длины волны поглощения света в области видимого света или в других областях, но важно то, что он флуоресцирует в области видимого света с излучением, соответствующим области длины волны возбуждения.

<Группы флуоресценции>

<Соединительная группа (1)>

<Соединительная группа (2)>

В приведенных выше формулах (1)-(3): Z представляет независимо NR₁R₂, SR₃ или OR₃;

Y представляет H, Cl;

вышеупомянутый Z представляет SR₄ или OR₄;

Е представляет Cl или CN, где

каждый из R₁, R₂, R₃ и R₄ представляет независимо Н, алкильную группу, замещенную алкильную группу, арильную группу, замещенную арильную группу, аралкильную группу, замещенную аралкильную группу, или гидроксильную группу; и

R₁ и R₂ могут образовывать 5- или 6-членное кольцо вместе с атомом азота.

Соединительная группа (3)

В приведенной выше формуле (4):

R⁵ независимо выбирают из группы, состоящей из атома водорода, алкильной группы, замещенной алкильной группы, алкоксильной группы, атома галогена, CN, уреидогруппы и NHCOR⁶,

где R⁶ выбирают из группы, состоящей из:

атома водорода, алкильной группы, замещенной алкильной группы, арильной группы, замещенной арильной группы, аралкильной группы и замещенной аралкильной группы;

в формуле (5): Т представляет алкильную группу, и

W выбирают из группы, состоящей из:

атома водорода, CN, CONR₇R₈, пиридиниевой группы и карбоксильной группы;

где R₇ и R₈ независимо выбирают из группы, состоящей из атома водорода, алкильной группы и замещенной алкильной группы;

m представляет алкиленовую цепь, имеющую от 2 до 8 атомов углерода; и

в формуле (6) В выбирают из группы, состоящей из атома водорода, алкильной группы и карбоксильной группы.

Конкретные примеры каждого заместителя в формулах (1)-(6) можно выбрать согласно свойствам флуоресценции заданного излучения.

Согласно приведенной выше структурной формуле (А) соединение (А) имеет димерную структуру с несколькими группами флуоресценции и сульфоновыми группами.

Поэтому, если флуоресцентный красящий материал содержит группы флуоресценции, то он повышает интенсивность флуоресценции первого флуоресцентного красящего материала с возбуждением на заданной длине волны возбуждения по причине хорошей флуоресценции, соответствующей области заданной длины волны возбуждения первого флуоресцентного красящего материала. В частности, аминостильбеновые производные дисульфоной кислоты предпочтительны ввиду их широкой области флуоресценции.

[Аспект 3]

Аспект 3 эффективен самостоятельно или в сочетании с каждым из Аспектов 1 и 2. Аспект 3 является технологией повышения интенсивности флуоресценции путем надлежащего расположения флуоресцентного красящего материала на носитель нанесения изображения, используя такую жидкую среду, как смесь первого растворителя, имеющего высокую растворимость по отношению к первому красящему материалу, и низкую растворимость по отношению ко второму красящему материалу, и второго растворителя, имеющего высокую растворимость по отношению ко второму красящему материалу.

Некоторые красители проявляют химическое явление, известное под названием ассоциации, для обеспечения энергетически стабильного состояния. В этом явлении ассоциации - для молекулы красителя, имеющей почти плоский каркас с двумя, или менее, кольцевыми структурами, - две молекулы обращены друг к другу, и между этими молекулами происходит снабжение энергией и потеря энергии. Поэтому, в случае с флуоресцентным красителем, это явление может быть воспрещающим фактором для свойств флуоресценции данного красителя. Поскольку это состояние упаковки существует не только в краске, но также в отпечатываемом материале на бумаге, поэтому требуется средство предотвращения ассоциации красителя. Известно, что ассоциацию предотвращает введение мочевины, нафталинсульфоновой кислоты или т.п. в качестве средства предотвращения ассоциации. Но если само предотвращающее ассоциацию вещество обладает свойством флуоресценции, увеличивающим интенсивность флуоресценции первого флуоресцентного красящего материала, и обладает функцией предотвращения ассоциации, то имеется возможность обеспечить оба эффекта повышения интенсивности флуоресценции и эффективного формирования флуоресценции за счет предотвращения ассоциации.

Тогда при приготовлении краски, содержащей первый флуоресцентный красящий материал и второй флуоресцентный красящий материал, способный повышать интенсивность флуоресценции первого флуоресцентного красящего материала при возбуждении на той же длине волны возбуждения, используется смешанный растворитель, содержащий первый растворитель высокой растворимости по отношению к первому красящему материалу и низкой растворимости по отношению ко второму красящему материалу, и второй растворитель высокой растворимости по отношению ко второму красящему материалу.

В данном описании термин «высокой растворимости» или «хороший растворитель» означают, что красящий материал может раствориться при концентрации, приблизительно равной 3 мас.% или более; и термин «низкой растворимости» или «плохой растворитель» означают, что красящий материал может раствориться при концентрации, приблизительно меньшей 3 мас.%.

Например, если вода выбрана в качестве первого растворителя и глицерин выбран в качестве второго растворителя, то вода имеет хорошую растворимость по отношению к AR52 и низкую растворимость по отношению к соединению (А), а глицерин имеет хорошую растворимость по отношению к соединению (А). Тогда краску приготавливают введением AR52 и соединения (А) в растворитель, содержащий воду и глицерин. В краске соединение (А) находится в среде избытка плохого растворителя, и поэтому соединение (А) растворяется в состоянии слабой ассоциации, создавая стабильную систему вместе с AR52. Однако, если краска помещена на носитель нанесения изображения, то вода, будучи плохим растворителем, быстро диффундирует и проникает в носитель нанесения изображения. С другой стороны, глицерин медленно диффундирует и проникает в носитель нанесения изображения по причине его высокой вязкости. При этом соединение (А) растворяется не в воде - плохом растворителе, а в глицерине - хорошем растворителе. Таким образом, соединение (А) медленно диффундирует и проникает в носитель нанесения изображения вместе с глицерином. Помимо этого, поскольку глицерин является хорошим растворителем, поэтому соединение (А) поглощается в мономолекулярном состоянии компонентами носителя нанесения. При этом имеет место хорошая флуоресценция. Более того, соединение (А) растворяется в мономолекулярном состоянии, и поэтому соединение (А) также может предотвращать ассоциацию красителя AR52. То есть, молекулы соединения (А) и красителя AR52 закрепляются на носителе нанесения изображения в состоянии смешивания и диспергируются вместе до надлежащей степени. То есть, эффект повышения интенсивности флуоресценции красителя AR52 посредством соединения (А) становится значительным. В этом случае и первый флуоресцентный красящий материал, и второй флуоресцентный красящий материал могут иметь множество сульфоновых групп.

Для предпочтительного проявления этого явления содержание используемого флуоресцентного красящего материала предпочтительно не превышает то количество, которое может растворить плохой растворитель.

С другой стороны, если предотвращение ассоциации рассматривать с точки зрения молекулярной структуры флуоресцентных красящих материалов, если по меньшей мере либо первый, либо второй красящий материал имеет молекулярную структуру с тремя или более кольцевыми структурами, то предотвращается упаковка молекул первого и второго красящих материалов, но они присутствуют вблизи, обеспечивая легкую возможность упоминаемых выше передачи и приема энергии. При этом флуоресценция усиливается.

Таким образом, флуоресцентный красящий материал, используемый согласно данному изобретению, предпочтительно имеет множество групп флуоресценции. Более предпочтительно, чтобы второй флуоресцентный красящий материал, используемый согласно настоящему изобретению, имел основную структуру для повышения яркости флуоресценции. Группы флуоресценции во втором флуоресцентном красящем материале предпочтительно являются димерами.

Примеры кольцевой структуры второго флуоресцентного красителя: кольцевая структура, имеющая двойную связь или сопряженную двойную связь, структуру ароматического кольца, циклическую структуру или гетероциклическую структуру. Конкретные примеры этой структуры включают бензол, тиофен, пиридин, пиррол, кумарин, инден, бензтиазол, бензоксазол, бензимидазол, бензселеназол, нафталин, тионафтен, хинолин, индол, нафтен, флуорен, дифениленсульфид, фенантрен, антрацен, акридин, фенантридин, карбазол, флуорен, нафтацен, флуорантрен, пирен, ксантен, хризен, трифенилен, перилен, пирен, пицен, хинакридон и фталоцианин.

Более предпочтительные конкретные их примеры, включают красящий материал, имеющий многокольцевую структуру, выбранную, как указано выше, из следующих веществ: пирен, кумарин, оксазол, имидазол, тиазол, имидазолон, пиразол, бензидин, бензидинсульфон, диаминокарбазол, нафталевое кольцо, диаминостильбендисульфоновая кислота, и их производные, связанные вместе упоминаемой выше соединительной группой.

Если и первый флуоресцентный красящий материал, и второй флуоресцентный красящий материал оба водорастворимые, то эти два флуоресцентных красящих материала предпочтительно имеют одну и ту же группу для водорастворимости в целях более легкого предотвращения ассоциации. Группа водорастворимости более предпочтительно является сульфоновой группой, на растворимости которой рН краски не сказывается.

Согласно настоящему изобретению краска может содержать флуоресцентный или нефлуоресцентный красящий материал в качестве третьего красящего материала в дополнение к двум упомянутым флуоресцентным красящим материалам.

Далее излагается водная среда, образующая флуоресцентную краску согласно настоящему изобретению вместе с описываемыми выше красителями. Используемая в настоящем изобретении водная среда является предпочтительно водной средой, в основном содержащей воду. Содержание воды в краске составляет 10-95 мас.%, предпочтительно: 25-93 мас.%, более предпочтительно: 40-90 мас.% по отношению к общей массе краски. Используемая в данном изобретении вода предпочтительно является ионообменной водой.

Помимо этого, для краски согласно настоящему изобретению вода может использоваться единственно как водная среда, или может использоваться в сочетании с водорастворимым органическим растворителем для дальнейшего улучшения результатов настоящего изобретения.

Конкретные примеры водорастворимого органического растворителя, который можно использовать в настоящем изобретении: алкиловые спирты с 1-5 атомами углерода, такие как метиловый спирт, этиловый спирт, н-пропиловый спирт, изопропиловый спирт, н-бутиловый спирт, втор-бутиловый спирт, трет-бутиловый спирт, изобутиловый спирт и н-пентанол;

такие амиды, как диметилформамид и диметилацетамид;

кетоны или кетоспирты, такие как ацетоновый и диацетоновый спирт;

эфиры, такие как тетрагидрофуран и диоксан;

такие оксиэтиленовые и оксипропиленовые аддитивные полимеры, как диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтилентгликоль, дипропиленгликоль, трипропиленгликоль, полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль;

такие алкиленгликоли, имеющие алкиленовую группу с 2-6 атомами углерода, как этиленгликоль, пропиленгликоль, триметиленгликоль, бутиленгликоль, пентандиол и гексиленгликоль;

такие триолы, как глицерин, триметилолэтан, триметилолпропан и 1, 2, 6-гексантриол;

тиодигликоль; бисгидроксиэтилсульфон;

такие низшие алкилгликолевые эфиры, как этиленгликольмонометиловый (этиловый или бутиловый) эфир, диэтиленгликольмонометиловый (этиловый или бутиловый) эфир и триэтиленгликольмонометиловый (этиловый или бутиловый) эфир;

такие низшие диалкилгликолевые эфиры, как триэтиленгликольдиметиловый (или этиловый) эфир и тетраэтиленгликольдиметиловый (или этиловый) эфир;

такие алканоламины, как моноэтаноламин, диэтаноламин и триэтаноламин; сульфоран; N-метил-2-пирролидон; 2-пирролидон; и 1, 3-диметил-2-имидазолидинон. Упоминаемые водорастворимые органические растворители можно использовать по одному или в их смеси.

Содержание водорастворимого органического растворителя в краске по существу равно или меньше 50 мас.%, предпочтительно 5-40 мас.% и более предпочтительно 10-30 мас.% по отношению к общей массе краски.

Среди этих растворителей предпочтительно использовать этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, 2-пирролидон, глицерин и 1, 2, 6-гексантриол.

Краска согласно настоящему изобретению предпочтительно содержит мочевину, этиленмочевину или триметилолпропан в качестве увлажнителя, аналогичного растворителю. Для данного изобретения целесообразны этиленмочевина и триметилолпропан. Их предпочтительное содержание составляет 1 мас.% или более, 20 мас.% или менее по отношению к общей массе краски.

В краске согласно настоящему изобретению, при необходимости, в дополнение к описываемым выше компонентам, для обеспечения краски свойствами заданного излучения, - можно примешивать такие добавки, как противоспениватель, регулятор поверхностного натяжения, регулятор рН, модификатор вязкости, усилитель флуоресценции, антиокислитель, усилитель испарения, антикоррозионную присадку, фунгицид и хелатообразователь.

При этом вязкость краски согласно настоящему изобретению предпочтительно составляет 0,7-17 сП при 25^оС. Если вязкость краски не находится в указанном пределе, то при струйном нанесении нормальный выброс краски может нарушиться. Краска с вязкостью свыше 12 сП медленно проникает в материал, на который наносится изображение, из-за ее вязкостного сопротивления, что нежелательно с точки зрения ее фиксации.

Помимо этого, поверхностное натяжение краски, используемой в настоящем изобретении, предпочтительно устанавливают в пределах 20-60 дин/см при 25°С. Поверхностное натяжение, меньшее 20 дин/см, нежелательно, по следующей причине. После выброса жидких капель при струйном нанесении усилие отведения назад мениска может ослабнуть, либо усилие отведения назад проецируемого мениска может сравнительно ослабнуть. Поэтому могут образоваться пузырьки и отверстия могут стать влажными, в результате чего уменьшенное поверхностное натяжение может стать причиной изгиба. В приготовлении краски согласно приводимому выше описанию ее можно приготовить как краску, используемую для струйного нанесения, соответствующего простой бумаге; в частности, краску, имеющую превосходную стабильность при хранении, концентрацию нанесения, с сухой фиксацией и качеством печатания.

Флуоресцентная краска согласно настоящему изобретению, приготовленная в соответствии с этим описанием, особо эффективна в струйном нанесении. В качестве способа струйного нанесения существует способ, предусматривающий приложение механической энергии к краске для выброса жидких капель, и способ струйного нанесения, предусматривающий расширение краски за счет придания тепловой энергии этой краске в целях выброса капель. Флуоресцентная краска согласно настоящему изобретению особо целесообразна для способов струйного нанесения.

Примеры

Изобретение далее излагается более конкретно со ссылкой на примеры и эталонные примеры. Здесь измеренные значения, полученные при помощи разбавителей в виде чистой воды для красящих материалов, были использованы для области длины волны поглощения, максимальной области длины волны поглощения и области длины волны флуоресценции. С помощью абсорбционного спектрометра были измерены длины волны поглощения. Был приготовлен разбавитель, спектральная поглощательная способность которого составляла 0,5-0,7. Область выше базисной линии как пика поглощения была определена как область длины волны поглощения, и пиковое значение было определено как область длины волны максимального поглощения. Помимо этого, для длин волны флуоресценции условия измерения были определены такими, чтобы интенсивности флуоресценции не превышали пороговое значение измерения. Затем измерение длин волны флуоресценции было сделано с помощью разбавителя, используемого для измерения спектральной поглощательной способности, и путем фиксирования длины волны возбуждения первого и второго красящих материалов на заданных значениях длины волны. Область выше базисной линии была определена как область длины волны флуоресценции.

В приводимых ниже примерах краски соответствуют выполнению одной из печатных красок согласно описываемым выше осуществлениям с первого по шестое настоящего изобретения.

Пример 1

Перечисляемые ниже компоненты были отрегулированы до заданных концентраций, затем компоненты были смешаны и перемешаны в достаточной степени и были фильтрованы микрофильтром (выпускаемым компанией Fuji Photo Film Co., Ltd.) с размером пор 0,2 мкм под давлением, чтобы приготовить краску, мас.ч.:

C.I. Acid Red 52 (первый флуоресцентный красящий материал) 0,25Соединение (А) (второй флуоресцентный красящий материал) 1Глицерин7,5Диэтиленгликоль5Мочевина5Ацетиленол Е100 (ацетиленгликолевый продукт
присоединения оксида этилена производства
компании Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.) 1Вода80,25

Спектры флуоресценции и спектры возбуждения первого и второго флуоресцентных красящих материалов были измерены флуорометром FP-750, выпускаемым компанией JASCO Corp. Каждым образцом была краска, содержание воды которой было испарено, чтобы устранить влияние воды на измерение.

Области длины волны поглощения первого и второго красящих материалов были измерены с помощью спектрофотометра U-3200 производства компании Hitachi Ltd., после 100000-кратного разбавления этого образца чистой водой. Область длины волны поглощения первого красящего материала находилась в диапазоне 450-620 нм, включая пределы, и его максимальная длина волны поглощения составила 565 нм. Область длины волны поглощения второго красящего материала была в диапазоне 300-450 нм, включая пределы, и его максимальная длина волны поглощения составила 372 нм.

Эталонный пример 1

Перечисляемые ниже компоненты были отрегулированы до заданных концентраций, затем компоненты были смешаны и перемешаны в достаточной степени, и были фильтрованы микрофильтром (выпускаемым компанией Fuji Photo Film Co., Ltd.) с размером пор 0,2 мкм под давлением, чтобы приготовить краску, мас.ч.:

C.I. Acid Red 52 (первый флуоресцентный красящий материал) 0,25Соединение (А) (второй флуоресцентный красящий материал) 1Глицерин7,5Диэтиленгликоль5Мочевина5Ацетиленол Е100 (ацетиленгликолевый продукт
присоединения оксида этилена производства
компании Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.) 1Вода81,25

(Оценка)

(1) Интенсивность флуоресценции

С помощью струйного наносящего краску устройства (BJS600 производства компании Canon Inc.) со специальной головкой множественного нанесения, из которой краска выбрасывается за счет прилагаемой к краске тепловой энергии в зависимости от сигнала нанесения, был отпечатан сплошной образец 50-процентного режима на обычной бумаге для струйной печати (SW-101, выпускаемой компанией Canon Inc.). Затем, при указываемых ниже условиях, интенсивность флуоресценции была измерена с помощью флуорометра (FP-750 производства компании JASCO Corp.). Результаты оценивались по критериям, указываемым ниже и перечисляемым в Таблице 1. Условиями измерения были следующие: длина волны возбуждения была задана в значении 254 нм; была измерена интенсивность флуоресценции на максимальной длине волны флуоресценции; и полученная измеренная интенсивность флуоресценции была нормализована путем определения интенсивности флуоресценции краски Эталонного примера 1 в значении 100; и оценка была сделана по следующим критериям:

АА: измеренная интенсивность флуоресценции составляла 150 или более;

А: измеренная интенсивность флуоресценции составляла 110 или более; и менее 150; и

В: измеренная интенсивность флуоресценции составляла менее 110.

(2) Проявление цвета

С помощью струйного наносящего краску устройства (BJS600 производства компании Canon Inc.) со специальной головкой множественного нанесения, из которой краска выбрасывается за счет прилагаемой к краске тепловой энергии в зависимости от сигнала нанесения, был отпечатан сплошной образец 50-процентного режима на обычной бумаге для струйной печати (SW-101, выпускаемой компанией Canon Inc.). Затем характеристика проявления цвета вещества для печати нанесением была измерена денситометром Macbeth (RD-918 производства компании Macbeth Co., Ltd.).

АА: 0,7 или более - визуально очень четкий отпечатанный материал;

А: 0,5 или более; и менее 0,7 - визуально четкий отпечатанный материал;

В: 0,3 или более; и менее 0,5 - визуально трудночитаемый отпечатанный материал; и

С: менее 0,3 - отпечатанный материал визуально нечитаемый.

(3) Прочность

С помощью струйного наносящего краску устройства (BJS600 производства компании Canon Inc.) со специальной головкой множественного нанесения, из которой краска выбрасывается за счет прилагаемой к краске тепловой энергии в зависимости от сигнала нанесения, был отпечатан сплошной образец 50-процентного режима на обычной бумаге для струйной печати (SW-101, выпускаемой компанией Canon Inc.). Затем бумага была оставлена на 24 часа и потом погружена в проточную воду на 5 мин. Затем изменение оптической плотности оттиска было оценено с помощью устройства Macbeth RD 918 по следующим критериям:

АА: изменение плотности менее 50% - визуально очень четкий отпечатанный материал;

А: 50% или более; и менее 70% - визуально четкий отпечатанный материал;

В: 70% или более - визуально нечитаемый отпечатанный материал.

Таблица 1 (1) интенсивность флуоресценции(2) характеристика проявления цвета(3) характеристика стойкостиПример 1ААААЭталонный пример 1ВАВ

Каждая краска была приготовлена в соответствии с составом Таблицы 2 в каждом из Примеров 2-6 и Эталонных примеров 2 и 3. Фиг.14-18 соответственно показывают взаимосвязи флуоресценции, возбуждения и поглощения сочетания первого и второго красящих материалов в Примере 4. Фиг.19-22 соответственно показывают взаимосвязи флуоресценции, возбуждения и поглощения сочетания первого и второго красящих материалов в Примере 5. Фиг.23-25 соответственно показывают взаимосвязи флуоресценции, возбуждения и поглощения сочетания первого и второго красящих материалов в Эталонном примере 3. Описания этих фигур не приводятся, но эти примеры и эталонные примеры будут понятны из описания настоящего изобретения и описания эталонных примеров. Каждый из приводимых выше эталонных примеров использует сочетание обычных красящих материалов с применением тех же условий растворителя, что и в данном изобретении. Поэтому каждый из упоминаемых выше эталонных примеров дается как эталонный пример.

Таблица 2 Пример 2Пример 3Пример 4Пример 5Пример 6Эталон-ный Пример 2Эталон-ный Пример 31-й красящий материал, мас.%AR52
0,25AR52
0,25BV10
0,25AR52
0,25AR52
0,25AR52
0,5AR52
0,252-й красящий материал, мас.%Соед. (А)
1Соед. (А)
2Соед. (А)
1SG7
0,3Соед. (А)
1AY73
0,5AY18
413-й красящий материал, мас.%AR92
0,6AR92
0,6-----1-й растворитель, мас.%Глицерин
7,5Глицерин
7,5Триэтилен
гликоль
7,5Ксилит
7,5-Глицерин
7,5Глицерин
7,5Диэтиленгликоль, мас.%5555555Мочевина, мас.%5555555Ацетиленол Е100, мас.%11111112-й растворитель (вода), мас.%79,6578,6580,2580,9587,7580,580,25

Каждая из упомянутых выше приготовленных красок облучалась световым излучением на длине волны возбуждения 254 нм. Затем был определен спектр получаемой при этом флуоресценции. Краски согласно Примерам 2-4 имели два сильных пика интенсивностей флуоресценции: показано на чертежах Фиг.7 и 8 при сравнении их друг с другом. Причем взаимосвязь, которая имеет место на чертежах Фиг.7 и 8, отсутствует в красках согласно Эталонным примерам 1-3.

Интенсивности флуоресценции и др. оценивались так же, как и согласно Примеру 1 и Эталонному примеру 1. Таблица 3 показывает существенные различия между примерами и эталонными примерами.

Таблица 3 (1) интенсивность флуоресценции(2) проявление цвета(3) стойкостьПример 2ААААААПример 3ААААААПример 4ААААПример 5ААААПример 6АААЭталонный пример 2ВААВЭталонный
пример 3ВАВ

Согласно вышеизложенному настоящее изобретение обеспечивает: флуоресцентную краску, имеющую высокую интенсивность флуоресценции; хорошие характеристики проявления цвета и стойкости, которые нельзя получить в известном уровне техники; и способ струйного нанесения с помощью этой флуоресцентной краски.

Изобретение относится к флуоресцентным печатным краскам для струйной печати. Описывается печатная краска, содержащая: первый флуоресцентный красящий материал, который излучает флуоресценцию на заданной длине волны излучения, используемой для измерения или определения при возбуждении на заданной длине волны возбуждения; и второй флуоресцентный красящий материал, который излучает флуоресценцию при возбуждении на заданной длине волны возбуждения, при содержании его в большем количестве, чем первого красящего материала. При этом спектр возбуждения первого красящего материала в краске для получения флуоресценции на заданной длине волны излучения имеет пиковый диапазон длин волн, примыкающий к заданной длине волны флуоресценции; и спектр флуоресценции излучения второго флуоресцентного красящего материала имеет область длин волн излучения, которая включает по меньшей мере пиковый диапазон длин волн. Изобретение обеспечивает повышение интенсивности флуоресценции при наличии в краске нескольких флуоресцентных красящих веществ. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 табл., 26 ил.

1. Печатная краска, содержащая первый флуоресцентный красящий материал, который излучает флуоресценцию на заданной длине волны излучения, используемой для измерения или определения при возбуждении на заданной длине волны возбуждения; и второй флуоресцентный красящий материал, который излучает флуоресценцию при возбуждении на заданной длине волны возбуждения; в которой спектр возбуждения первого красящего материала в краске для получения флуоресценции на заданной длине волны излучения имеет пиковый диапазон длин волн, примыкающий к заданной длине волны флуоресценции; и спектр флуоресценции излучения второго флуоресцентного красящего материала имеет область длин волн излучения, которая включает по меньшей мере пиковый диапазон длин волн, причем печатная краска содержит второй флуоресцентный красящий материал в большем количестве, чем первый красящий материал.2. Печатная краска по п.1, в которой заданная длина волны возбуждения составляет 254 нм; пиковый диапазон длин волн находится в диапазоне от 430 нм или более и 600 нм или менее; и область длин волн излучения второго флуоресцентного красящего материала находится в диапазоне 425-600 нм, включая 600 нм, в качестве заданной длины волны флуоресценции.3. Печатная краска по п.1 или 2, в которой первый флуоресцентный красящий материал имеет пиковую область в спектре поглощения в области видимого света, и область длин волн излучения второго флуоресцентного красящего материала включает область, длины волн которой короче пиковой области спектра поглощения.4. Печатная краска по п.1, в которой второй флуоресцентный красящий материал является красящим материалом, имеющим структуру со множеством групп флуоресценции.5. Печатная краска по п.1, дополнительно содержащая первый растворитель, имеющий высокую растворимость по отношению к первому флуоресцентному красящему материалу и низкую растворимость по отношению ко второму флуоресцентному красящему материалу; второй растворитель, имеющий высокую растворимость по отношению ко второму флуоресцентному красящему материалу и совместимость с первым растворителем; и

третий растворитель, не обладающий совместимостью со вторым растворителем и растворяющий второй флуоресцентный красящий материал.

C.I. Basic Violet 1, 3, 7, 10, 11:1 и 14;

C.I. Acid Yellow 73, 184 и 250;

C.I. Acid Red 51, 52, 92 и 94;

C.I. Direct Yellow 11, 24, 26, 87, 100 и 147;

C.I. Direct Orange 26, 29, 29:1 и 46;

C.I. Direct Red 1, 13, 17, 239, 240, 242 и 254 и соединения (А), имеющего следующую структурную формулу