[发明专利]荧光调色剂组合物和荧光颜料

说明书

技术领域

本发明总体上涉及调色剂组合物，更特别地，涉及含有荧光颗粒的调色剂组合物，其可用于文件安全。

相关申请

2008年10月6日提交的美国专利申请No.12/246,120描述了用酸溶法在一种“分子分散剂”的存在下制备噻吨纳米颜料(荧光黄)，该申请的全部内容通过引用的方式纳入本说明书。该申请中，“分子分散剂”通过氢键稳定颜料并且其不是通过共价作用附着在颜料上。

2009年5月18日提交的美国专利申请12/467,692描述了一种酰胺类分散剂的制备，该申请的全部内容通过引用的方式纳入本说明书。已将此类分散剂成功用于分散品红色颜料红57:1。

2010年5月3日提交的美国专利申请No.12/772,662(代理人卷号#144062)描述了含有荧光颗粒的油墨组合物的制备，该油墨组合物包含一种荧光颜料和至少一种附着在荧光颜料上的稳定蜡，该申请的全部内容通过引用的方式纳入本说明书。

背景技术

荧光油墨和荧光调色剂可作为鉴定特征用于文件安全工业中。安全文件，例如难以伪造的文件，可用包含荧光剂的油墨或调色剂——单独或与常规的油墨和/或颜料结合使用——而形成。采用荧光油墨或荧光调色剂印刷的特征通常在可见光下不可见，这归因于安全油墨的无色性质或归因于在文件中被其它着色剂遮蔽。然而在紫外线照射下，文件的荧光特征被荧光染料以可见光谱中的明亮发射的形式显露出来。例如，某些钞票利用可见特征，例如全息贴膜(holographic patch)、微观印刷和微观纹理来隐藏嵌入于钞票上的附加的荧光线和/或多色标识，其仅在特殊光频下显露。通过使复制这种文件的方法更难，这些特性提高了对抗伪造者的安全性水平。

本文所用的术语“荧光染料”表示像任意其它有机分子一样在载体中的可溶并且容易制备均匀的印刷组合物的荧光材料。

本文所用的术语“荧光颜料”表示不溶于载体并且需要在载体中均匀分散而使用的荧光材料。在大多数情况下，可溶解荧光颜料的仅有的介质是强酸，例如浓硫酸。

通常已将荧光染料用于在安全特征的静电印刷和电子印刷中所用的荧光调色剂中。然而，荧光染料的主要缺点是其热降解。例如，在125℃连续加热大约12天之后可失去荧光。就调色剂而言，该缺点是非常不利的，因为调色剂的制备需要在高温下较长的时间，通过常规方式或化学方式进行，并且调色剂必须在高温下熔化至介质上，这些全都对荧光染料起不利作用。在制备调色剂的乳液聚集(EA)法情况下，荧光染料通常不能幸免于调色剂制备所需的pH范围的不利影响。

通常，颜料颗粒被认为是较好的替代物，因为其改良的化学稳定性、光牢固稳定性和热稳定性。其在工业中也是优选的，因为着色剂化合物的迁移或渗透有限或者不存在，而用染料就更容易发生这种情况。颜料还比染料便宜很多，因此是用于所有印刷油墨的有吸引力的着色剂。

为了克服上述荧光染料的问题，安全印刷工业使用含有所关注的染料的硬质稳固颜料。这些颜料由引入了荧光染料的硬质交联聚合物基质制备而来，并且分散在标识载体中，通常是液体油墨中。在硬质颜料颗粒中，染料被隔离而不会与油墨或调色剂中存在的其它材料发生相互作用，结果防止了由于环境造成的化学降解。

然而，这些硬质颗粒也显示出缺点。例如，染料的淌度被硬质聚合物基质严重地限制，而淌度是任意热降解法都需要的。此外，调色剂中硬质聚合物基质的引入导致对熔化的不良作用，例如最低熔化温度升高和光泽度降低。并且，市售荧光颜料的大小约为3-5微米甚至更高。在大尺寸的情况下，这些颜料不适于制造EA调色剂，因为荧光颗粒的大小大约是所需最终调色剂颗粒的大小。

发明内容

本发明通过提供被蜡稳定的荧光颗粒、其制备方法以及包含这种被蜡稳定的荧光颗粒的调色剂而解决了这些和其它的问题。通过使含有蜡质脂肪族链的稳定基团化学连接在荧光颜料上而提供了结晶更少并且具有更柔软的、树脂状性质的荧光颗粒。此外，长脂肪族链与调色剂连接料相容并取代了一些或所有为了少油熔化而加入的脂肪族蜡，从而在为用于安全应用的荧光印刷提供荧光性质的同时简化设计。

在一些实施方案中，一种荧光颗粒包含一种荧光颜料和至少一种化学连接在荧光颜料上的稳定蜡。

在一些实施方案中，一种荧光颗粒包含羧基-茚并芴酮和至少一种其末端包含一个胺基基团的烷基链，其中所述胺基基团与所述羧基-茚并芴酮的羧酸基团反应形成酰胺键。