Патент на изобретение №2220996

(54) ФЛУОРЕСЦИРУЮЩАЯ ШТЕМПЕЛЬНАЯ МАСТИКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области составов для нанесения покрытий, а именно флуоресцирующих штемпельных мастик для нанесения текстов или изображений на твердые носители, предпочтительно целлюлозно-бумажные, и может быть использовано при нанесении текстов и/или изображений специальной штемпельной мастикой предпочтительно в виде печатей с целью защиты бумажных носителей информации от подделки. Описывается флуоресцирующая штемпельная мастика, содержащая водорастворимый флуоресцирующий краситель, излучающий свет в диапазоне длин волн 400 – 700 нм под воздействием излучения в диапазоне длин волн 200 – 500 нм, связующее, низкомолекулярные спирты и воду, причем в качестве связующего она содержит полиэтиленгликоль с молекулярной массой 200-20000 и дополнительно органический водорастворимый люминофор, излучающий свет в диапазоне длин волн 400 – 700 нм под воздействием излучения в диапазоне длин волн 200 – 400 нм, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный водорастворимый флуоресцирующий краситель 0,1 – 20; указанный водорастворимый люминофор 0,1 – 20; указанный полиэтиленгликоль 0,1 – 10; низкомолекулярные спирты 5 – 70 и вода – остальное. Предлагаемая мастика способствует эффективной степени защиты документов и ценных бумаг, изготовленных на целлюлозно-бумажном носителе. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области составов для нанесения покрытий, а именно флуоресцирующих штемпельных мастик для нанесения текстов или изображений на твердые носители, предпочтительно целлюлозно-бумажные, и может быть использовано при нанесении текстов и/или изображений специальной штемпельной мастикой предпочтительно в виде печатей с целью защиты бумажных носителей информации от подделки.

Для придания штемпельным мастикам специфических свойств, например флуоресценции, в последнее время используют различные красители, способные к флуоресценции при освещении их оптическим излучением в ультрафиолетовом (УФ) диапазоне длин волн.

Недостатком этих штемпельных мастик следует признать отсутствие появление визуально различимого флуоресцирующего эффекта при нанесении штемпельных мастик на бумажные носители с высокой интенсивностью собственной флуоресценции, что снижает защитный эффект штемпельных мастик. Это обусловлено маскировкой флуоресценции красителей ярким свечением оптически отбеливающих веществ бумажных материалов при воздействии УФ-излучения.

Для увеличения интенсивности флуоресценции штемпельных мастик на основе флуоресцирующих красителей используют различные способы.

Известны маркировочные флуоресцирующие композиции, в которых интенсивность флуоресценции красителей увеличивают за счет использования различных органических растворителей. Они образуют с красителями комплексы за счет сил Ван-дер-Вальса или водородных связей, при этом интенсивность флуоресценции возрастает.

Обычно для увеличения интенсивности флуоресценции используют бензиловый спирт, бутилацетат, циклогексанон, диметилформамид, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, различные углеводороды и масла (SU, авторское свидетельства 852921, 360213 и 1025528, DE, заявка 2754786).

Предлагается значительно повысить интенсивность флуоресценции штемпельных мастик за счет использования каскадных композиций – сенсибилизации флуоресценции красителей по индуктивно-резонансному и обменно-резонансному механизму. Наиболее эффективным в данном случае является обменно-резонансный механизм, в соответствии с которым энергия флуоресценции одного компонента (донора) передается для возбуждения флуоресценции другого компонента (акцептора).

Данный механизм используется для получения дневных флуоресцирующих пигментов на основе водонерастворимых флуоресцирующих красителей и органических люминофоров, заключенных в полимерную матрицу.

Известны составы неводных красочных и маркировочных композиций, в которые входят дневные флуоресцирующие пигменты (SU, авторское свидетельство 216155, DE, заявка 1282827, Fr, заявки 2099823 и 2114612).

Недостатком указанных составов следует признать сложность изготовления различных красочных и маркировочных композиций на основе дневных флуоресцирующих пигментов и необходимость дополнительной их стабилизации при хранении вследствие их расслаивания, ввиду чего они не нашли широкого применения в качестве штемпельных мастик.

Наиболее близким аналогом предложенного технического решения можно признать флуоресцирующую композицию, охарактеризованную в заявке Японии 57-2977.

Известная флуоресцирующая композиция содержит в своем составе водорастворимый флуоресцирующий краситель, вспомогательные вещества, связующее, воду и многоатомные спирты. Флуоресцирующий эффект данной известной композиции обусловлен наличием только флуоресцирующего в УФ-диапазоне красителя. Интенсивность его флуоресценции повышена за счет использования многоатомных спиртов, способных образовывать водородные связи с красителем.

Однако интенсивность флуоресценции известной флуоресцирующей композиции на интенсивно флуоресцирующих бумажных носителях является недостаточной для получения визуально различимого защитного эффекта.

Техническая задача, решаемая предложенным изобретением, состоит в разработке рецептуры водной штемпельной мастики, флуоресценция которой визуально различима на целлюлозно-бумажном носителе с высокой интенсивностью собственной флуоресценции.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в повышении степени защиты документов и ценных бумаг, изготовленных на целлюлозно-бумажном носителе.

Для достижения технического результата предложено использовать водорастворимую флуоресцирующую штемпельную мастику, содержащую водорастворимый флуоресцирующий краситель, излучающий свет в диапазоне длин волн от 400 до 700 нм под воздействием излучения в диапазоне длин волн от 200 до 500 нм, органический водорастворимый люминофор, излучающий свет в диапазоне длин волн от 400 до 700 нм под воздействием излучения в диапазоне длин волн от 200 до 400 нм, связующее, низкомолекулярные спирты и воду, причем в качестве связующего она содержит полиэтиленгликоль с молекулярной массой 200-20000, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Указанный водорастворимый флуоресцирующий краситель – 0,1 – 20
Указанный водорастворимый люминофор – 0,1 – 20
Указанный полиэтиленгликоль – 0,1 – 10
Низкомолекулярные спирты – 5 – 70
Вода – Остальное
Предпочтительно мастика в качестве флуоресцирующего красителя содержит ксантеновые, акридоновые и нафтилимидные красители, в качестве водорастворимого люминофора она содержит стильбеновые, кумариновые и пиразолиновые органические люминофоры, а в качестве низкомолекулярных спиртов – смесь диэтиленгликоля, глицерина и изопропилового спирта при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Диэтиленгликоль – 0,1 – 39,95
Глицерин – 0,1 – 39,95
Изопропиловый спирт – Остальное
При составлении композиции предлагаемой штемпельной мастики могут быть использованы любые флуоресцирующие красители, имеющие широкую полосу возбуждения (200-500 нм) с максимумом в диапазоне 450-500 нм.

Для увеличения интенсивности флуоресценции указанных красителей при возбуждении в ультрафиолетовом диапазоне в состав штемпельный мастики вводят водорастворимые органические люминофоры с диапазоном излучения 400-500 нм и с широкой полосой возбуждения (200-400 нм), которые передают энергию излучения указанным флуоресцирующим красителям.

В данном случае флуоресцирующие красители выступают в роли акцепторов энергии, а органические люминофоры – в роли доноров энергии.

В качестве акцепторов энергии используют водорастворимые ксантеновые, акридоновые и нафтилимидные флуоресцирующие водорастворимые красители.

В качестве доноров энергии используют водорастворимые стильбеновые, кумариновые и пиразолиновые органические люминофоры.

Для каждого конкретного случая подбирается определенная пара донор – акцептор, в которой максимум полосы излучения люминофора совпадает с диапазоном максимума полосы возбуждения красителя.

Для увеличения интенсивности флуоресценции штемпельной мастики за счет сил Ван-дер-Вальса или водородных связей используют смесь низкомолекулярных спиртов – глицерина, диэтиленгликоля, изопропилового спирта.

Преимущественно в качестве низкомолекулярных спиртов использована смесь диэтиленгликоля, глицерина и изопропилового спирта при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Диэтиленгликоль – 0,1 – 39,95
Глицерин – 0,1 – 39,95
Изопропиловый спирт – Остальное
Скорость высыхания штемпельной мастики регулируют соотношением связующего, спиртов и воды.

Флуоресцирующую штемпельную мастику приготавливают следующим образом. Вначале приготавливают водные растворы красителей и люминофоров. После этого растворы смешивают между собой и добавляют другие компоненты. Полученная по данной технологии водная штемпельная мастика является гомогенной.

Пример 1. Изготовление красной водной штемпельной мастики с ярко-красной флуоресценцией.

Для изготовления штемпельной мастики используют водорастворимый стильбеновый люминофор – белофор З, ксантеновые флуоресцирующие красители – эозин ВА и duazin Acid Pink RL.

Растворение белофора З, эозина ВА и duazin Acid Pink RL осуществляют в воде, растворы смешивают с другими компонентами штемпельной мастики.

Соотношение компонентов в штемпельной мастике, мас.%:
Эозин ВА – 3,0
Duazin Acid Pink RL – 3,0
Белофор З – 10,0
Диэтиленгликоль – 20,0
Глицерин – 20,0
Изопропиловый спирт – 10,0
Полиэтиленгликоль – 4000 – 10,0
Вода – Остальное
Пример 2. Изготовление пурпурной водной штемпельной мастики с ярко-красной флуоресценцией в УФЛ.

Для изготовления штемпельной мастики используют водорастворимый стильбеновый люминофор – белофор З, ксантеновый флуоресцирующий краситель – Duazin Acid Pink RL.

Растворение белофора З и Duazin Acid Pink RL осуществляют в воде, растворы смешивают с другими компонентами штемпельной мастики.

Соотношение компонентов в штемпельной мастике, мас.%:
Duazin Acid Pink RL – 5,0
Белофор З – 10,0
Диэтиленгликоль – 20,0
Глицерин – 15,0
Изопропиловый спирт – 10,0
Полиэтиленгликоль – 4000 – 5,0
Вода – Остальное
Предлагаемая флуоресцирующая водная штемпельная мастика может быть использована при нанесении текстов или изображений предпочтительно в виде печатей с целью защиты от подделки бумажных носителей информации с интенсивной собственной флуоресценцией.

Формула изобретения

1. Флуоресцирующая штемпельная мастика, содержащая водорастворимый флуоресцирующий краситель, излучающий свет в диапазоне длин волн от 400 до 700 нм под воздействием излучения в диапазоне длин волн от 200 до 500 нм, связующее, низкомолекулярные спирты и воду, отличающаяся тем, что в качестве связующего она содержит полиэтиленгликоль с молекулярной массой 200-20000, и дополнительно – органический водорастворимый люминофор, излучающий свет в диапазоне длин волн от 400 до 700 нм под воздействием излучения в диапазоне длин волн от 200 до 400 нм, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанный водорастворимый флуоресцирующий краситель 0,1-20

Указанный водорастворимый люминофор 0,1-20

Указанный полиэтиленгликоль 0,1-10

Низкомолекулярные спирты 5-70

Вода Остальное

2. Флуоресцирующая штемпельная мастика по п.1, отличающаяся тем, что в качестве флуоресцирующего красителя она содержит водорастворимые ксантеновые, акридоновые и нафтилимидные красители.

3. Флуоресцирующая штемпельная мастика по п.1, отличающаяся тем, что в качестве водорастворимого люминофора она содержит стильбеновые, кумариновые и пиразолиновые органические люминофоры.

4. Флуоресцирующая штемпельная мастика по п.1, отличающаяся тем, что в качестве низкомолекулярных спиртов она содержит смесь диэтиленгликоля, глицерина и изопропилового спирта при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Диэтиленгликоль 0,1-39,95

Глицерин 0,1-39,95

Изопропиловый спирт Остальное

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 03.10.2004

Извещение опубликовано: 27.05.2006 БИ: 15/2006

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 20.08.2006 БИ: 23/2006

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 03.10.2006

Извещение опубликовано: 27.05.2008 БИ: 15/2008

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.05.2008

Извещение опубликовано: 27.05.2008 БИ: 15/2008