RU2417232C2 - Способ маркирования материалов - Google Patents

Способ маркирования материалов Download PDF

Info

Publication number
RU2417232C2
RU2417232C2 RU2006146884/04A RU2006146884A RU2417232C2 RU 2417232 C2 RU2417232 C2 RU 2417232C2 RU 2006146884/04 A RU2006146884/04 A RU 2006146884/04A RU 2006146884 A RU2006146884 A RU 2006146884A RU 2417232 C2 RU2417232 C2 RU 2417232C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
polymerization
microparticles
doped
unsaturated monomer
Prior art date
Application number
RU2006146884/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2006146884A (ru
Inventor
Саймон ЧЭМП (DE)
Саймон ЧЭМП
Свен Хольгер БЕРЕНС (DE)
Свен Хольгер Беренс
Вернер А. ГЕДЕЛЬ (DE)
Вернер А. ГЕДЕЛЬ
Махендра РАНЕ (DE)
Махендра РАНЕ
То НГАИ (DE)
То НГАИ
Симон НОРД (DE)
Симон Норд
Original Assignee
Басф Се
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE200410027416 external-priority patent/DE102004027416A1/de
Priority claimed from DE200510019980 external-priority patent/DE102005019980A1/de
Application filed by Басф Се filed Critical Басф Се
Publication of RU2006146884A publication Critical patent/RU2006146884A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2417232C2 publication Critical patent/RU2417232C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/32Polymerisation in water-in-oil emulsions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу маркирования материалов кодированными микрочастицами. Описан способ маркирования материалов кодированными микрочастицами, отличающийся тем, что применяют кодированные микрочастицы, получаемые (i) полимеризацией, по меньшей мере, одного водорастворимого моноэтиленненасыщенного мономера в присутствии, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера, содержащего, по меньшей мере, две двойные связи в молекуле, путем обратной суспензионной полимеризации воды в масле, причем в качестве суспендирующего агента используют легированные наночастицы, или (ii) эмульсионной полимеризацией нерастворимых в воде моноэтиленненасыщенных мономеров, включающих от 0 до 10 вес.%, в пересчете на смесь мономеров, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера, содержащего, по меньшей мере, две двойные связи в молекуле, причем в качестве эмульгатора для стабилизации дисперсной фазы используют легированные наночастицы, или (iii) полимеризацией, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера и способного к сополимеризации красителя, содержащего этиленненасыщенную двойную связь, и, в случае необходимости, агломерацией этих частиц, причем при осуществлении полимеризации согласно (i) и (ii) используют наночастицы, радиоактивно легированные или легированные, по меньшей мере, одним красителем или одним соединением из группы редкоземельных элементов Периодической системы. Также описаны материалы, содержащие кодированные микрочастицы для маркирования, получаемые по указанному выше способу. Описано применение кодированных микрочастиц, получаемых по указанному выше способу. Технический результат - разработка нового метода маркирования материалов. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относится к способу маркирования материалов кодированными микрочастицами.
Из US-A-3772099 известен способ кодирования взрывчатых веществ с помощью неорганического люминофора, причем тонкодисперсный имеющийся в продаже люминофор и тонкодисперсный люминофор, легированный, по меньшей мере, одним элементом группы лантаноидов Периодической системы, смешивают, например, с водным раствором силиката калия, смесь сушат, измельчают и просеивают. Размер частиц образовавшегося таким образом конгломерата составляет от 0,5 до 0,7 мм, в то время как размер частиц люминофоров составляет от 6 до 8 мкм. Такой конгломерат можно, например, осторожно смешивать со взрывчатым веществом в процессе изготовления динамита. Уже 0,01 вес.% достаточно для маркирования взрывчатого вещества. Маркированные таким образом взрывчатые вещества могут - даже после детонации на основе взятых проб - быть определены при помощи эмиссионных линий, которые испускают кодированные люминофоры, например, при облучении их ультрафиолетовым излучением. Из-за различного легирования люминофоров существует большое количество возможностей комбинирования, так что можно определить изготовителя, год, месяц и неделю изготовления взрывчатого вещества, маркированного соответствующим образом несколькими легированными люминофорами.
Из US-A-4390452 известны кодированные микрочастицы, предназначенные для ретроспективной идентификации веществ, содержащих такие микрочастицы. Кодированные микрочастицы получают путем последовательного нанесения согласно содержанию DE-A-2651528 визуально различимых слоев краски на несущую пленку и путем получения на поверхности материала при помощи диазотирования очень тонкого слоя, в котором при облучении УФ-лучами, которые проходят через содержащий микроданные позитив и попадают на этот слой, после проявления содержат числа и символы, которые можно дешифровать при помощи микроскопа. Из нанесенного слоя изготавливают микрочастицы, размер которых не превышает 1000 мкм, имеющие две плоские параллельно проходящие поверхности, которые содержат нанесенные числа и символы. Микрочастицы применяют для маркирования веществ, например взрывчатых веществ, с целью ретроспективного распознавания происхождения и характеристик продукта.
WO-A-03/044276 касается защитной бумаги и защитных товаров, содержащих, по меньшей мере, один предохранительный элемент на основе, по меньшей мере, одного фотолюминесцентного сегмента, который может быть, по меньшей мере, частично размещен в бумажном продукте, на 30-99 вес.% состоящем из сухих волокон и на 70-1 вес.% из наполнителя. Предохранительный элемент может, например, быть получен путем окрашивания носителя из целлюлозных волокон фотолюминесцентной краской. Фотолюминесценция становится видимой, когда предохранительный элемент облучают излучением, длина волн которого составляет от 200 до 500 нм.
Из WO-A-03/052025 известны содержащие наночастицы печатные чернила для струйных принтеров или принтеров на пьезоэлементах. Диаметр наночастиц составляет от 1 до 1000 нм, они имеют кристаллическую структуру. Они, в основном, состоят из легированной соли металла, например наночастицы из YVO4, легированные иридием, или из LaPO4, легированные церием. Наночастицы могут быть легированы несколькими элементами, например LaPO4, легированный церием и тербием. При помощи таких чернил банкноты, которые печатаются на таких принтерах, могут, например, быть защищены от подделки.
Из WO-A-02/46528 известен способ нанесения защитной маркировки в качестве покрытия на субстрат, например бумагу, керамику или полимер, причем связывающее вещество наносимого слоя содержит флуоресцентные микрочастицы диаметром от 0,2 до 2 мкм и оптически отличаемые от них отдельные частицы диаметром от 10 до 20 мкм. При рассмотрении невооруженным глазом покрытие кажется однотонным, однако при сильном увеличении отдельные частицы по цвету отличают от частиц диаметром от 0,2 до 2 мкм.
Из US-B-6620360 известен способ получения многослойных микрочастиц для маркирования и дальнейшей идентификации веществ, содержащих эти микрочастицы. Микрочастицы получают путем последовательного нанесения нескольких тонких и визуально различимых маркировочных слоев на плоский субстрат, причем толщина маркировочного слоя после его затвердевания должна составлять от менее 4,5 мкм до 1 мкм до нанесения следующего слоя. Затем плоский субстрат удаляют, а материал из маркировочных слоев измельчают до получения порошка.
Из US-B-6455157 известно применение, по меньшей мере, двух разных групп микрочастиц для маркирования продуктов, причем каждая микрочастица группы имеет несколько слоев краски, образующих код. При помощи этих микрочастиц возможно иерархическое кодирование продуктов, благодаря чему можно распознать изготовителя и номер маркированного продукта.
B.J.Battersby, G.A.Lawrie. A.P.R.Johnston и М.Trau в Chem. Commun., 2002, 1435-1441 сообщают об оптическом кодировании коллоидных суспензий флуоресцентными красителями, нанокристаллами и металлами. Так, например, коллоиды диаметром от 3 до 6 мкм оптически маркируют путем пропитывания флуоресцентными красителями или комплексно связанными лантаноидами. Другой вид маркирования коллоидов заключается в пропитывании сульфидом цинка, содержащим кадмий-селенидные нанокристаллы, или в электрохимическом осаждении ионов металла в пустотах коллоидов. Коллоиды можно, например, отличать друг от друга при помощи флуоресцентного микроскопа или цитометра.
В основу настоящего изобретения положена задача разработки других способов маркирования материалов.
Задача согласно изобретению решается при помощи способа маркирования материалов кодированными микрочастицами в случае применения микрочастиц, полученных:
(i) полимеризацией, по меньшей мере, одного водорастворимого моноэтиленненасыщенного мономера в присутствии, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера, содержащего, по меньшей мере, две двойные связи в молекуле, путем обратной суспензионной полимеризации воды в масле, причем в качестве суспендирующего агента используют легированные наночастицы,
(ii) эмульсионной полимеризацией нерастворимых в воде моноэтиленненасыщенных мономеров, включающих от 0 до 10 вес.%, в пересчете на смесь мономеров, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера, содержащего, по меньшей мере, две двойные связи в молекуле, причем в качестве эмульгатора для стабилизации дисперсной фазы используют легированные наночастицы,
(iii) полимеризацией, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера и способного к сополимеризации красителя, содержащего этиленненасыщенную двойную связь, и, в случае необходимости, агломерацией этих частиц или
(iv) агломерацией, по меньшей мере, двух разных групп микрочастиц, отличающихся своей абсорбционной способностью, эмиссией и/или рассеиванием электромагнитного излучения, до агрегатов, средний диаметр частиц которых составляет от 300 нм до 500 мкм.
При осуществлении полимеризации согласно (i) и (ii) используют, например, радиоактивно легированные наночастицы или наночастицы, легированные, по меньшей мере, одним красителем или одним соединением из группы редкоземельных элементов Периодической системы.
Средний диаметр полимерных частиц, полученных полимеризацией согласно (i), составляет, например, от 0,1 до 1000 мкм, предпочтительно от 0,5 до 50 мкм. Чаще всего средний диаметр полученных согласно (i) микрочастиц составляет от 1 до 20 мкм. Получение гранулированных полимеров способом обратной суспензионной полимеризации воды в масле (ОСП), при котором в качестве суспендирующего агента используют легированные наночастицы, описано, например, в US-A-2982749, от колонки 1, строка 21 до колонки 6, строка 34. Примерами таких суспендирующих агентов, имеющих низкий гидрофильно-липофильный баланс (то есть значение HLB ниже 7, предпочтительно ниже 4), являются модифицированные силанами тонкодисперсные кремниевые кислоты (silanized silica), бентониты или глины, обработанные четвертичными аммониевыми соединениями, а также органические наночастицы, такие как частично сульфонированный поливинилтолуол или модифицированные диметиламином полимеры хлорвинилтолуола. Для определения значения HLB дается ссылка на публикацию W.С.Griffin, Journal of Society of Cosmetic Chemist, том 1, 311 (1950).
Другими наночастицами, которые могут быть использованы в качестве суспендирующих агентов, являются СаСО3, BaSO4, титанат бария, SiO2, оксиды, сульфиды, фосфаты и пирофосфаты щелочноземельных или переходных металлов, в частности оксид цинка, диоксид титана, оксид железа (гетит, гематит), сульфид железа и пирофосфат бария, а также полимерные частицы, например, полистирола или полиакрилатов, смеси двух или более наночастиц, например смеси оксида цинка и диоксида титана. Средний диаметр наночастиц составляет, например, от 5 до 500 нм, чаще от 20 до 300 нм.
Способ стабилизации эмульсий коллоидными частицами, а также другие суспендирующие агенты для ОСП описаны в публикации R.Aveyard, B.P.Binks и J.H.Clint, Advances in Colloid and Interface Science, том 100-102, стр.503-546 (2003). Кроме того, дается ссылка на публикацию Е.Vignati и R.Piazza, Langmuir, Vol.19, No.17, 6650-6656 (2003) об эмульсиях Пикеринга. Наночастицы, используемые при ОСП для получения применяемых согласно изобретению микрочастиц, перед полимеризацией легируют красителем, предпочтительно флуоресцентным красителем, редкоземельным элементом Периодической системы либо его соединением или радиоактивным соединением либо радиоактивным элементом. Для этого достаточно небольшого количества вещества, чтобы идентификация легированных частиц при помощи определения их абсорбционной способности, эмиссии и/или рассеивания электромагнитного излучения стала возможной. Предпочтительными при этом являются наночастицы, легированные, по меньшей мере, одним флуоресцентным красителем, например наночастицы полистирола, средний диаметр которых составляет от 20 до 300 нм, и флуоресцентного красителя, наночастицы кремния, средний диаметр которых составляет от 20 до 100 нм, и, по меньшей мере, одного флуоресцентного красителя. Кроме того, при осуществлении ОСП для стабилизации эмульсии могут быть использованы частицы кремния, имеющие указанный выше диаметр, легированные лантаном, и/или тербием, и/или церием.
Примерами красителей, которые могут быть использованы согласно изобретению, являются:
(а) нерастворимые в воде красители:
Флурол 7GA Lambdachrome® №5550
(Lambda Chrom Laser Dyes фирмы
Lambda Physik GmbH,
Hans-Böckler-Str. 12, Göttingen)
Кумарин 47 CAS №99-44-1
Кумарин 102 CAS №41267-76-9
Кумарин 6Н CAS №58336-35-9
Кумарин 30 CAS №41044-12-6
Флуоресцеин 27 CAS №76-54-0
Уранин CAS №518-47-8
Бис-MSB CAS №13280-61-0
DCM CAS №51325-91-8
Крезиловый фиолетовый CAS №41830-80-2
Феноксазон 9 CAS №7385-67-3
HITCI CAS №19764-96-6
I R 125 CAS №3599-32-4
I R 144 CAS №54849-69-3
HDITCI CAS №23178-67-8
Карбостирил 7 Lambdachrome® №4220 (Lambda Physik GmbH)
Карбостирил 3 Lambdachrome №4350 (Lambda Physik GmbH)
(b) растворимые в воде красители:
Родамин В CAS №81-88-9
Родамин 101 CAS №64339-18-0
Родамин 6G CAS №989-38-8
Бриллиантовый сульфафловиновый CAS №2391-30-2
Родамин 19 CAS №62669-66-3
Родамин 110 CAS №13558-31-1
Сульфородамин В CAS №2609-88-3
Нильский голубой CAS №53340-16-2
Оксазин CAS №62669-60-7
Оксазин 1 CAS №24796-94-9
HIDCI CAS №36536-22-8
Криптоцианин CAS №4727-50-8
Фуран 1 Lambdachrome ® №4260 (Lambda Physik GmbH)
Стильбен 3 Lambdachrome ® №4200 (Lambda Physik GmbH)
DASBTI Lambdachrome ® №5280 (Lambda Physik GmbH)
с) реакционноспособные красители:
DACITC* CAS №74802-04-3
DMACA, SE* CAS №96686-59-8
5-FAM, SE* CAS №92557-80-7
FITC 'Isomer I'* CAS №3326-32-7
5-TRITC; G isomer* CAS №80724-19-2
*) эти красители реагируют, например, с NН-группами
Чтобы в соответствии со способом ОСП получить практически нерастворимые в воде полимерные частицы (растворимость полимеров в воде составляет <1 г/л, предпочтительно <0,1 г/л при 20°С), согласно (i) растворимые в воде моноэтиленненасыщенные мономеры подвергают сополимеризации с мономерами, содержащими, по меньшей мере, две двойные связи в молекуле. Примерами растворимых в воде мономеров являются этиленненасыщенные С36-карбоновые кислоты, такие как акриловая, метакриловая, кротоновая, малеиновая, итаконовая, винилмолочная и этакриловая кислота, а также акриламидо-2-метил-пропансульфоновая, винилсульфоновая, стиролсульфоновая, винилтолуолсульфоновая и винилфосфоновая кислота. Этиленненасыщенные кислоты могут быть использованы в частично или полностью нейтрализованной основаниями щелочных или щелочноземельных металлов, или аммиаком, или аминовыми соединениями форме. Предпочтительно в качестве нейтрализующего вещества используют раствор едкого натра, раствор едкого кали или аммиак. Другими подходящими растворимыми в воде мономерами являются акриламид и метакриламид. Мономеры могут быть использованы отдельно или в смеси, а также вместе с <20 вес.% нерастворимых в воде мономеров, таких как акрилнитрил, метакрилонитрил или сложные эфиры акриловой и метакриловой кислоты.
Примерами используемых в ОСП в качестве сшивающего агента мономеров с, по меньшей мере, двумя двойными связями являются N,N'-метиленбисакриламид, дивинилбензол, дивинилдиоксан, эфиры акриловой и метакриловой кислоты и, по меньшей мере, двухатомных спиртов, таких как этиленгликоль, пропиленгликоль, бутиленгликоль, гександиол, глицерин, пентаэритрит и сорбит, а также полиалкиленгликоли, молярная масса MN которых составляет от 100 до 3000, в частности полиэтиленгликоль и сополимеры этиленоксида и пропиленоксида. Предпочтительно используемыми сшивающими агентами являются бутандиол-1,4-диакрилат, бутандиол-1,4-диметакрилат, гександиол-1,6-диакрилат, гександиол-1,6-диметакрилат, простой ди- и триаллиловый эфир пентаэритрита или простой триаллиловый эфир сорбита. При осуществлении ОСП сшивающие агенты используют, например, в количестве от 0,01 до 10 вес.%, предпочтительно от 0,5 до 5 вес.%, в пересчете на общее количество используемых мономеров. Разумеется, при осуществлении полимеризации можно использовать два или более сшивающих агентов.
При осуществлении ОСП наночастицы, легированные предпочтительно красителем, например, в количестве от 0,01 до 20 вес.%, предпочтительно от 0,1 до 5 вес.%, используют в качестве стабилизатора для эмульсии. Образующиеся в результате полимеризации микрочастицы содержат легированные наночастицы предпочтительно на поверхности. Микрочастицы могут быть выделены из суспензии, например, коагуляцией суспензии или удалением летучих растворителей.
Другим методом получения кодированных микрочастиц является (ii) эмульсионная полимеризация растворимых в воде моноэтиленненасыщенных мономеров и от 0 до 10 вес.%, в пересчете на смесь мономеров, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера, содержащего, по меньшей мере, две двойные связи в молекуле, причем в качестве эмульгатора для стабилизации дисперсной фазы также используют легированные наночастицы в количествах, использованных для осуществления ОСП согласно (i). Легированные наночастицы находятся в или на поверхности образующихся продуктов эмульсионной полимеризации. Способы эмульсионной полимеризации являются известными. При этом нерастворимые в воде мономеры полимеризуют, например, в присутствии радикальных инициаторов, таких как персульфат натрия, пероксид водорода или окислительно-восстановительные катализаторы, до получения тонкой дисперсии полимеров. Для стабилизации эмульсии используют, как правило, соединения, значение HLB которых >7. Такими соединениями являются, например, С1218-спирты, модифицированные 5-50 молями этиленоксида на моль спирта, или соли щелочных металлов и сульфонированных (>С12-спиртов) с длинной цепью. Эмульгаторы, в случае необходимости, используют согласно (ii). В случае использования их количество составляет, например, от 0,1 до 10, предпочтительно от 0,5 до 3 вес.%, в пересчете на подлежащие полимеризации мономеры.
Под нерастворимыми в воде мономерами при этом следует подразумевать такие этиленненасыщенные соединения, которые образуют нерастворимые в воде полимеры. Растворимость в воде нерастворимых полимеров составляет, например, <1 г/л, чаще <0,01 г/л. Примерами таких мономеров являются стирол, α-метилстирол, сложные эфиры акриловых и метакриловых кислот и одноатомных C1-C18-спиртов, предпочтительно С14-спиртов, акриламиды, замещенные С120-алкильными группами, а также N-замещенные метакриламиды, такие как N-метилакриламид, N-метилметакриламид, N-этилакриламид и N-этилметакриламид.
Нерастворимые в воде мономеры, в случае необходимости, подвергают сополимеризации с незначительным количеством растворимых в воде мономеров, причем растворимые в воде мономеры используют в таком количестве, что образующиеся полимеры являются нерастворимыми в воде. Если растворимые в воде мономеры используют для модифицирования нерастворимых в воде полимеров, то их количество при осуществлении эмульсионной полимеризации составляет, например, от 0,1 до 10, предпочтительно от 0,2 до 5 вес.%. В качестве растворимых в воде мономеров могут быть использованы описанные в пункте (i) мономеры, такие как, в частности, этиленненасыщенные кислоты. Модифицирование полимеров может, например, быть необходимым для введения функциональных групп в полимер с целью использования его в последовательных реакциях.
В некоторых случаях необходимым может быть снижение растворимости полимеров в воде и повышение механических свойств продуктов полимеризации. Это достигается путем осуществления полимеризации нерастворимых в воде мономеров в присутствии этиленненасыщенных мономеров, содержащих, по меньшей мере, две двойные связи в молекуле. Такие мономеры, называемые также сшивающими агентами, были указаны выше в пункте (i). При осуществлении эмульсионной полимеризации согласно (ii) их используют в тех же количествах, что и при осуществлении упомянутой выше ОСП. Примерами сшитых продуктов эмульсионной полимеризации являются полистиролы, сшитые дивинилбензолом или бутандиолдиакрилатом, а также эфиры акриловой и метакриловой кислоты, сшитые пентаэритриттриакрилатом и/или пентаэритриттетраакрилатом, такие как сшитый поли(н-бутилакрилат) или сшитый поли(метилметакрилат).
Средний диаметр частиц полимеров, полученных полимеризацией согласно (ii), составляет, например, от 10 нм до 1000 мкм, предпочтительно от 10 нм до 10 мкм. Часто он составляет от 500 нм до 30 мкм, в частности от 1 до 20 мкм. Полученные согласно (ii) водные дисперсии полимеров содержат легированные наночастицами микрочастицы, диспергированные в воде. Легированные микрочастицы могут быть получены из водной дисперсии полимеров центрифугированием или дестабилизацией дисперсии при добавлении неорганических солей. Поскольку микрочастицы в большинстве случаев используют в диспергированной форме, то их выделение из водных дисперсий играет второстепенную роль.
Кодированные микрочастицы получают также радикальной полимеризацией согласно (iii), по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера и способного к сополимеризации красителя, содержащего этиленненасыщенную двойную связь. Примерами таких красителей, содержащих одну этиленненасыщенную связь, являются 4-(дициановинил)юлолидин (ДЦВЮ) и транс-1-(2'-метоксивинил)пирен. Эти красители могут, например, быть использованы в обратной суспензионной полимеризации (i) и в эмульсионной полимеризации (ii) в качестве сомономеров для кодирования полимерных частиц. Особенно в случаях когда образуются полимерные частицы, средний диаметр которых составляет от 5 до 500 нм, преимущественной для применения кодированных микрочастиц может быть агломерация частиц до образования агрегатов, средний диаметр частиц которых составляет, например, от 300 нм до 500 мкм.
Кодированные микрочастицы могут быть получены также согласно (iv) агломерацией, по меньшей мере, двух разных групп микрочастиц, отличающихся своей абсорбционной способностью, эмиссией и/или рассеиванием электромагнитного излучения, до агрегатов, средний диаметр частиц которых составляет от 300 нм до 500 мкм, предпочтительно от 400 нм до 20 мкм. Так, например, частицы кремния, кодированные флуоресцентным красителем, имеющие средний диаметр от 5 до 500 нм, предпочтительно от 20 до 100 нм, и сшитый полистирол, модифицированный аминогруппами (использование, например, от 0,5 до 3 вес.% диметиламинопропилакрилата при полимеризации стирола), средний диаметр частиц которого составляет от 20 до 100 нм, легированный одним из указанных выше реакционноспособных красителей, например красителем CAS №96686-59-8, доводят до образования агломерата, средний диаметр частиц которого составляет, например, от 300 нм до 500 мкм, предпочтительно от 400 нм до 20 мкм.
Предпочтительными являются кодированные микрочастицы, кодировка которых содержит соответственно, по меньшей мере, два различных красителя. Для повышения количества информации используют, например, смесь двух групп кодированных микрочастиц, причем смесь содержит одну группу кодированных микрочастиц и всего одного флуоресцентного красителя и другую группу кодированных микрочастиц и двух отличающихся друг от друга флуоресцентных красителей.
Кроме того, количество информации можно повышать также путем использования для маркирования материалов смеси двух групп кодированных микрочастиц, причем смесь содержит одну группу кодированных микрочастиц и, например, одного флуоресцентного красителя и другую группу кодированных микрочастиц и двух отличающихся друг от друга реакционноспособных красителей. Кроме того, может быть использована, например, смесь двух групп кодированных микрочастиц, причем смесь содержит одну группу А кодированных микрочастиц и одного флуоресцентного красителя и другую группу В кодированных микрочастиц и трех или более отличающихся друг от друга и отличающихся от красителя группы А флуоресцентных красителей.
Другим примером маркирования материалов является смесь двух групп кодированных микрочастиц А и В, причем смесь содержит одну группу А кодированных микрочастиц и двух различных флуоресцентных красителей и другую группу В кодированных микрочастиц и двух отличающихся от них флуоресцентных красителей.
Еще одним примером маркирования является смесь двух групп кодированных микрочастиц А и В, причем смесь содержит одну группу А кодированных микрочастиц и двух различных флуоресцентных красителей и другую группу В кодированных микрочастиц и трех или более отличающихся от них флуоресцентных красителей. Другим примером является смесь двух групп кодированных микрочастиц А и В, причем смесь содержит одну группу А кодированных микрочастиц и трех различных флуоресцентных красителей и другую группу В кодированных микрочастиц и трех отличающихся от них флуоресцентных красителей.
Другим примером кодирования является смесь пяти различных групп микрочастиц А-Е, содержащая:
А группу микрочастиц с тремя различными красителями F1, F2 и F3,
В группу микрочастиц с красителями F1 и F2,
С группу микрочастиц с красителями F1 и F3,
D группу микрочастиц с красителями F4 и F5 и
Е группу микрочастиц с красителем F4.
Кроме того, объектом настоящего изобретения является применение кодированных микрочастиц, полученных:
(i) полимеризацией, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера в присутствии красителей и/или наночастиц, в случае необходимости, радиоактивно легированных или легированных, по меньшей мере, одним красителем или редкоземельным элементом Периодической системы до получения микрочастиц, имеющих средний диаметр от 300 нм до 500 мкм, или
(ii) агломерацией, по меньшей мере, двух разных групп микрочастиц, различающихся своей абсорбционной способностью, эмиссией и/или рассеиванием электромагнитного излучения, до агрегатов, средний диаметр частиц которых составляет от 300 нм до 500 мкм,
причем всегда используют комбинацию, по меньшей мере, двух различных групп кодированных микрочастиц, различающихся своей абсорбционной способностью, эмиссией и/или рассеиванием электромагнитного излучения, для маркирования материалов.
Особенно предпочтительно применяют микрочастицы, кодированные флуоресцентными красителями, а также микрочастицы, кодированные реакционноспособными красителями. Важную роль играют также микрочастицы, кодированные растворимыми в воде красителями, и микрочастицы, кодированные нерастворимыми в воде красителями.
Идентификация кодированных микрочастиц возможна при помощи имеющихся в продаже цитометров, содержащих флуоресцентный спектрометр и/или фотодетекторы с соответствующими фильтрами. Идентификацию кодированных микрочастиц осуществляют, например, путем анализа всего флуоресцентного спектра или испускаемого излучения с отдельно выбранными длинами волн, причем варьировать можно также длину волны вызывающего флуоресценцию испускаемого света. Подходящими для идентификации кодированных микрочастиц цитометрами являются, например, цитометры фирмы Partec GmbH, Otto-Hahn-Str. 32, D-48161.
Описанные выше кодированные микрочастицы применяют для маркирования материалов, например дисперсий, покрытий, красок, взрывчатых веществ, полимеров, средств защиты растений, семенного материала, фармацевтической продукции, такой как таблетки, капсулы, настойки, или препаратов, содержащих активные вещества, косметической продукции, например кремов, лосьонов или шампуней, растворов, таких как топливо и, в частности, мазут, бумаги, в частности упаковочной бумаги, банкнот и защитной бумаги, а также всех маркированных предметов, например номера шасси транспортного средства.
Изобретение относится также к материалам, содержащим кодированные микрочастицы для маркирования, получаемым:
(i) полимеризацией, по меньшей мере, одного водорастворимого моноэтиленненасыщенного мономера в присутствии, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера, содержащего, по меньшей мере, две двойные связи в молекуле, путем обратной суспензионной полимеризации воды в масле, причем в качестве суспендирующего агента используют легированные наночастицы,
(ii) эмульсионной полимеризацией нерастворимого в воде моноэтиленненасыщенного мономера и от 0 до 10 вес.%, в пересчете на смесь мономеров, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера, содержащего, по меньшей мере, две двойные связи в молекуле, причем в качестве эмульгатора для стабилизации дисперсной фазы используют легированные наночастицы,
(iii) полимеризацией, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера и способного к сополимеризации красителя, содержащего этиленненасыщенную двойную связь, и, в случае необходимости, агломерацией этих частиц или
(iv) агломерацией, по меньшей мере, двух разных групп микрочастиц, различающихся своей абсорбционной способностью, эмиссией и/или рассеиванием электромагнитного излучения, до агрегатов, средний диаметр частиц которых составляет от 300 нм до 500 мкм.
Если комбинируют две группы микрочастиц с различными кодами, получают средство, при помощи которого можно осуществлять комплексное или иерархическое маркирование. Из этих смесей можно извлекать разнообразную информацию, анализируя их, например, флуоресцентной микроскопией. Содержащуюся в смесях информацию необходимо считывать на основе абсорбционной способности, эмиссии и/или спектра рассеивания различных флуоресцирующих материалов при помощи известных методов, описанных, например, в литературных источниках уровня техники.
Так, например, путем комбинирования различно кодированных микрочастиц или путем использования нескольких флуоресцирующих веществ для кодирования микрочастицы можно накопить значительное количество информации. Если, например, при помощи кодированных таким образом микрочастиц модифицировать подлежащий маркировке продукт, то на основе абсорбционной способности, эмиссии и/или спектра рассеивания пробы маркированного продукта можно распознать, например, его изготовителя, место, дату изготовления и номер партии.
При применении в качестве кодирующих средств кодированные микрочастицы, разумеется, должны быть совместимыми с подлежащими кодированию материалами, то есть ни необходимые свойства продукта, ни распознаваемость кодированных микрочастиц не должны быть повреждены.
ПРИМЕРЫ
Пример 1
В 2-литровый резервуар с мешалкой (диаметр 5 см) помещают смесь следующего состава:
450 г воды
250 г поливинилового спирта (Mowiol® 40/88 (10% в воде))
52,5 мг NaNO2
30 г аллилметакрилата
270 г метилметакрилата
0,06 г желтого флуоресцентного красителя Gelb 083 (Lumogen® F)
15 г гексадекана
Смесь диспергируют в течение 30 мин при числе оборотов 5000 об/мин и затем ее переводят в 2-литровый резервуар с якорной мешалкой. Добавляют 1,575 г трет-бутилперпивалата и резервуар нагревают в течение 1 часа до 60°С. После этого содержание резервуара нагревают в течение 2 часов до 70°С, затем 30 мин до 85°С и затем при этой температуре выдерживают 1 час. Добавляют 7 г 10%-ного водного раствора трет-бутилгидропероксида и в течение часа добавляют раствор 0,4 г аскорбиновой кислоты в 20 г воды. В заключение резервуар охлаждают до комнатной температуры.
Получают дисперсию связанных с окрашенными флуоресцентным красителем частиц, причем частицы имеют средний объемный диаметр частиц 2,0 мкм и узкое распределение размеров частиц с однообразием 0,5, которое определено анализом рассеяния света по теории Ми (анализатор типа mastersizer фирмы Malvern), причем для частиц выбран индекс преломления, равный 1,49, и индекс абсорбции, равный 0. Содержание твердого вещества составляет 30,38 вес.%.
Пример 2
В 2-литровый резервуар с мешалкой (диаметр 5 см) помещают смесь следующего состава:
441,45 г воды
45 г поливинилового спирта (Mowiol® 15/79 (10% в воде))
180 г Culminal® MHPC 100 (5% в воде) метилгидроксипропилцеллюлозы
52,5 мг NaNO2
30 г бутандиолдиакрила
270 г метилметакрилата
0,06 г желтого флуоресцентного красителя Gelb 083 (Lumogen® F)
15 г гексадекана
Эмульгирование смеси и полимеризация мономера проводятся, как описано в примере 1.
Получают дисперсию связанных с окрашенными флуоресцентным красителем частиц, причем частицы имеют средний объемный диаметр частиц 2,6 мкм и узкое распределение размеров частиц с однообразием 0,5. Содержание твердого вещества составляет 29,6 вес.%.
Пример 3
В 2-литровый резервуар с мешалкой (диаметр 5 см) помещают смесь следующего состава:
450 г воды
250 г частично гидроксилированного поливинилового спирта (Mowiol® 40/88 (10% в воде))
52,5 мг NaNO2
15 г аллилметакрилата
285 г метилметакрилата
0,01 г желтого флуоресцентного красителя Gelb 083 (Lumogen® F)
0,01 г оранжевого флуоресцентного красителя (Lumogen® F - Orange 240)
0,01 г красного флуоресцентного красителя (Lumogen® F - Rot 240)
15 г гексадекана
Эмульгирование смеси и полимеризация мономера проводятся, как описано в примере 1.
Получают дисперсию связанных с окрашенными 3 флуоресцентными красителями частиц, причем частицы имеют средний объемный диаметр частиц 1,8 мкм и узкое распределение размеров частиц с однообразием 0,4. Содержание твердого вещества составляет 31,5 вес.%.
Пример 4
В 2-литровый резервуар с мешалкой (диаметр 5 см) помещают смесь следующего состава:
450 г воды
250 г частично гидроксилированного поливинилового спирта (Mowiol® 40/88 (10% в воде))
52,5 мг NaNO2
30 г аллилметакрилата
270 г метилметакрилата
0,06 г желтого флуоресцентного красителя Gelb 083 (Lumogen® F)
0,03 г красного флуоресцентного красителя (Lumogen® F-Rot 300)
15 г гексадекана
Эмульгирование смеси и полимеризация мономера проводятся, как описано в примере 1.
Получают дисперсию связанных с окрашенными 2 флуоресцентными красителями частиц, причем частицы имеют средний объемный диаметр частиц 1,8 мкм и узкое распределение размеров частиц с однообразием 0,5. Содержание твердого вещества составляет 31 вес.%.
Пример 5
В 2-литровый резервуар с мешалкой (диаметр 5 см) помещают смесь следующего состава:
450 г воды
250 г поливинилового спирта (Mowiol® 40/88 (10% в воде))
2,1 г NaNO2 (2,5% в воде)
30 г бутандиолдиакрила
270 г метилметакрилата
0,09 г красного флуоресцентного красителя (Lumogen® F - Rot 305)
15 г гексадекана
Эмульгирование смеси и полимеризация мономера проводятся, как описано в примере 1.
Получают дисперсию связанных с окрашенными флуоресцентным красителем частиц, причем частицы имеют средний объемный диаметр частиц 2,4 мкм и узкое распределение размеров частиц с однообразием 0,5. Содержание твердого вещества составляет 33,4 вес.%.
Пример 6
В 2-литровый резервуар с мешалкой (диаметр 5 см) помещают смесь следующего состава:
450 г воды
250 г поливинилового спирта (Mowiol® 40/88 (10% в воде))
52,5 мг NaNO2 (2,5% в воде)
30 г аллилметакрилата
270 г метилметакрилата
0,03 г желтого флуоресцентного красителя (Lumogen® F - Gelb 083)
0,06 г оранжевого флуоресцентного красителя (Lumogen® F - Orange 240)
0,09 г красного флуоресцентного красителя (Lumogen® F - Rot)
15 г гексадекана
Смесь диспергируют в течение 60 мин при комнатной температуре при 6500 об/мин и затем ее переводят в 2-литровый резервуар с якорной мешалкой. Добавляют 1,575 г трет-бутилперпивалата и резервуар нагревают в течение 1 часа до 65°С. После этого содержание резервуара нагревают в течение 2 часов до 70°С, затем 30 мин до 85°С и затем при этой температуре выдерживают 1 час. Добавляют 7 г 10%-ного водного раствора трет-бутилгидропероксида и в течение часа добавляют раствор 0,4 г аскорбиновой кислоты в 20 г воды. В заключение резервуар охлаждают до комнатной температуры.
Получают дисперсию связанных с окрашенными флуоресцентным красителем частиц, причем частицы имеют средний объемный диаметр частиц 1,91 мкм и узкое распределение размеров частиц с однообразием 0,5. Содержание твердого вещества составляет 31,7 вес.%.
Пример 7
В 2-литровый резервуар с мешалкой (диаметр 5 см) помещают смесь следующего состава:
502,7 г воды
30 г поливинилового спирта (Mowiol® 40/88 (10% в воде))
120 г Culminal® MHPC 100 (5% в воде)
метилгидроксипропилцеллюлозы
52,5 мг NaNO2
120 г бутандиолдиакрилата
150 г метилметакрилата
30 г метакриловой кислоты
0,06 г желтого флуоресцентного красителя (Lumogen® F - Gelb 083)
0,015 г гидрохинонмонометилового эфира
15 г гексадекана
Эмульгирование смеси и полимеризация мономера проводятся, как описано в примере 1.
Получают дисперсию связанных с окрашенными флуоресцентным красителем частиц, причем частицы имеют средний объемный диаметр частиц 4,9 мкм. Содержание твердого вещества составляет 30,3 вес.%.
Пример 8
В 2-литровый резервуар с мешалкой (диаметр 5 см) помещают смесь следующего состава:
450 г воды
250 г поливинилового спирта (Mowiol® 40/88 (10% в воде))
2,1 г NaNO2 (2,5% в воде)
30 г аллилметакрилата
240 г метилметакрилата
30 г н-бутилакрилата
0,09 г красного флуоресцентного красителя (Lumogen® F - Rot 305)
15 г гексадекана
Эмульгирование смеси и полимеризация мономера проводятся, как описано в примере 1.
Получают дисперсию связанных с окрашенными флуоресцентным красителем частиц, причем частицы имеют средний объемный диаметр частиц 2,1 мкм и однородность 0,4. Получено 6 г коагулята, содержание твердого вещества дисперсии составляет 29,9 вес.%.
Пример 9
В 2-литровый резервуар с мешалкой (диаметр 5 см) помещают смесь следующего состава:
370,1 г воды
208,3 г поливинилового спирта (Mowiol® 40/88 (10% в воде))
1,75 г NaNO2 (2,5% в воде)
25 г бутандиолдиакрила
225 г метилметакрилата
0,75 г этилгексилтиоглюконата
0,08 г красного флуоресцентного красителя (Lumogen® F - Rot 305)
12,5 г гексадекана
Эмульгирование смеси и полимеризация мономера проводятся, как описано в примере 1.
Получают дисперсию связанных с окрашенными флуоресцентным красителем частиц, причем частицы имеют средний объемный диаметр частиц 1,6 мкм и однородность 0,4. Получено 6 г коагулята, содержание твердого вещества дисперсии составляет 28,3 вес.%.
Пример 10
В 2-литровый резервуар с мешалкой (диаметр 5 см) помещают смесь следующего состава:
450 г воды
250 г поливинилового спирта (Mowiol® 40/88 (10% в воде))
2,1 г NaNO2 (2,5% в воде)
1,35 г бутандиолдиакрилата
298,65 г метилметакрилата
0,09 г красного флуоресцентного красителя (Lumogen® F - Rot 305)
15 г гексадекана
Эмульгирование смеси и полимеризация мономера проводятся, как описано в примере 1.
Получают дисперсию связанных с окрашенными флуоресцентным красителем частиц, причем частицы имеют средний объемный диаметр частиц 1,9 мкм и однородность 0,5. Содержание твердого вещества дисперсии составляет 31,4 вес.%.
Пример 11
В 2-литровый резервуар с мешалкой (диаметр 5 см) помещают смесь следующего состава:
450 г воды
250 г поливинилового спирта (Mowiol® 40/88 (10% в воде))
2,1 г NaNO2 (2,5% в воде)
300 г метилметакрилата
0,09 г красного флуоресцентного красителя (Lumogen® F - Rot 305)
15 г гексадекана
Эмульгирование смеси и полимеризация мономера проводятся, как описано в примере 1, причем общее количество трет-бутилперпивалат разделяют на три равные части. Первую часть добавляют при 60°С, вторую часть - при 65°С, третью часть - при 70°С.
Получают дисперсию связанных с окрашенными флуоресцентным красителем частиц, причем частицы имеют средний объемный диаметр частиц 1,5 мкм и однородность 0,4. Получено 6 г коагулята, содержание твердого вещества дисперсии составляет 31,3 вес.%.
Пример 12
В 2-литровый резервуар с мешалкой (диаметр 5 см) помещают смесь следующего состава:
450 г воды
250 г поливинилового спирта (Mowiol® 40/88 (10% в воде))
2,1 мг NaNO2
30 г 1,4-бутандиолдиакрилата
270 г метилметакрилата
0,09 г красного флуоресцентного красителя (Lumogen® F - Rot)
15 г вазелинового масла (CAS 8042-47-5)
Смесь диспергируют в течение 30 мин при комнатной температуре при 5000 об/мин и затем ее переводят в 2-литровый резервуар с якорной мешалкой. Добавляют 2,1 г трет-бутилперпивалата и резервуар нагревают в течение 1 часа до 60°С. После этого содержание резервуара нагревают минимум 2 часа до 70°С, затем 30 мин до 85°С и затем при этой температуре выдерживают 1 час. Добавляют 7 г 10%-ного водного раствора трет-бутилгидропероксида и в течение часа добавляют раствор 0,4 г аскорбиновой кислоты в 20 г воды. В заключение резервуар охлаждают до комнатной температуры.
Получают дисперсию связанных с окрашенными флуоресцентным красителем частиц, причем частицы имеют средний объемный диаметр частиц 1,2 мкм и широкое распределение размеров частиц. Содержание твердого вещества составляет 27,6 вес.%.
Пример 13
В 2-литровый резервуар с мешалкой (диаметр 5 см) помещают смесь следующего состава:
450 г воды
250 г поливинилового спирта (Mowiol® 40/88 (10% в воде))
2,1 мг NaNO2
24 г 1,4-бутандиолдиакрилата
216 г метилметакрилата
0,09 г красного флуоресцентного красителя (Lumogen® F - Rot)
60 г гексадекана
Эмульгирование смеси и полимеризация мономера проводятся, как описано в примере 12.
Получают дисперсию связанных с окрашенными флуоресцентным красителем частиц, причем частицы имеют средний объемный диаметр частиц 1,2 мкм. Содержание твердого вещества составляет 29,0 вес.%.
Пример 14
В 2-литровый резервуар с мешалкой (диаметр 5 см) помещают смесь следующего состава:
450 г воды
250 г поливинилового спирта (Mowiol® 40/88 (10% в воде))
2,1 мг NaNO2
30 г 1,4-бутандиолдиакрилата
270 г метилметакрилата
0,09 г красного флуоресцентного красителя (Lumogen® F - Rot)
15 г гексадекана
Эмульгирование смеси и полимеризация мономера проводятся, как описано в примере 12.
Получают дисперсию связанных с окрашенными флуоресцентным красителем частиц, причем частицы имеют средний объемный диаметр частиц 1,2 мкм. Содержание твердого вещества составляет 29,0 вес.%.
Примеры по применению
Композиция молярной краски для бумаги
В литровом сосуде, оснащенном мешалкой, приготавливают, как приведено в таблице 1, молярную краску. Значения рН лежат около 9, и вязкость отрегулирована на 1000 мПа·с.
Таблица
состав (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
СаСО3-Пигмент (Hydrocarb 90) 100,0 70,0 70,0 70,0 70,0 70,0 70,0
Clay-Пигмент (Amazon 88) 97,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0
Диспергирующий агент (Polysalz S) 45,3 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03
NaOH 25,0 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05
Стирол-бутадиен-связывающее Styronal® D808 49,7 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0
Загуститель (Sterocoll®) 40,5 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30
Маркирующая дисперсия 1 30,9 1,0 0,5 0,2 0,1 0,010 0,200
Маркирующая дисперсия 2 32,5 1,0 0,5 0,2 0,1 0,010 0,400
Маркирующая дисперсия 3 31,1 1,0 0,5 0,2 0,1 0,010 0,800
В принятом в данной области техники способе записи даны в первой колонке таблицы под (1) содержание твердого вещества применяемых компонентов. К каждой из последующих шести колонок (2)-(7) приведены для каждого примера по применению относительные концентрации в пересчете на 100 частей пигмента (в данном случает Hydrocarbon 90 + Amazon 88).
В качестве маркирующей дисперсии 1 применяют дисперсию, полученную по примеру 3.
Маркирующая дисперсия 2 получена аналогично по примеру 3, однако содержит при одинаковой концентрации красителя только красный флуоресцентный краситель (Lumogen® F - Rot).
Малярную краску наносят на необработанную бумагу фирмы Scheufelen с помощью ракель, так что нанесенный вес составлял 15 г/м2.
Таким образом окрашенная бумага высушена подходящим сушильным аппаратом. Невооруженным глазом нельзя определить маркировку бумаги с помощью флуоресцентных маркированных частиц, однако с помощью лазерного растерного микроскопа можно однозначно определить все типы применяемых для маркирования частиц.
Маркирование бумажного проклеивающего средства
Полученные согласно изобретению частицы для маркирования применяются в обработке поверхности бумаги. Для этого маркирующие дисперсии 1, 2 и 3 смешивают с Basoplast® 400DS, стандартной дисперсией из акрилат-сополимер и эту смесь замешивают в водный раствор крахмала (соотношение синтетический продукт к крахмалу составляет 1:100). Готовая смесь содержит от 8 до 15% твердого вещества и в такой форме наносится в виде пленки на бумагу. Нанесенный вес составляет 2 г/м2 по крахмалу и 0,02 г/м2 по полимеру. С помощью лазерного растерного микроскопа могли быть однозначно определены все типы применяемых для маркирования частиц.
Маркирование покрытий для пленок
В 1 кг 45%-ной дисперсии термосваривающего акрилата Epotal®A 816 замешивают 0,75 мл или 1,5 мл и 15 мл маркирующей дисперсии по примеру 3 или аналогично приготовленной дисперсии и двухцветные частицы с одинаковой общей концентрацией красителя типа Lumogen® F - Rot 300 или Lumogen® F - Rot 300 и Lumogen® F - Orange 240 и смесь с помощью пневматической щетки наносят на ВОРР пленку (MB 200 от ExxonMobil), которая предварительно электрически обработана и покрыта первым грунтовым слоем PU дисперсия (Epotal® P 350). С помощью лазерного растерного микроскопа могли быть однозначно определены все типы применяемых для маркирования частиц.

Claims (14)

1. Способ маркирования материалов кодированными микрочастицами, отличающийся тем, что применяют кодированные микрочастицы, получаемые
(i) полимеризацией, по меньшей мере, одного водорастворимого моноэтиленненасыщенного мономера в присутствии, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера, содержащего, по меньшей мере, две двойные связи в молекуле, путем обратной суспензионной полимеризации воды в масле, причем в качестве суспендирующего агента используют легированные наночастицы, или
(ii) эмульсионной полимеризацией не растворимых в воде моноэтиленненасыщенных мономеров, включающих от 0 до 10 вес.%, в пересчете на смесь мономеров, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера, содержащего, по меньшей мере, две двойные связи в молекуле, причем в качестве эмульгатора для стабилизации дисперсной фазы используют легированные наночастицы, или
(iii) полимеризацией, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера и способного к сополимеризации красителя, содержащего этиленненасыщенную двойную связь, и, в случае необходимости, агломерацией этих частиц,
причем при осуществлении полимеризации согласно (i) и (ii) используют наночастицы, радиоактивно легированные или легированные, по меньшей мере, одним красителем или одним соединением из группы редкоземельных элементов Периодической системы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что средний размер полимерных частиц, получаемых полимеризацией согласно (i), составляет от 0,1 до 1000 мкм.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что средний диаметр частиц полимеров, получаемых полимеризацией согласно (i), составляет от 0,5 до 50 мкм.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что средний диаметр частиц полимеров, получаемых полимеризацией согласно (i), составляет от 1 до 20 мкм.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что средний размер полимерных частиц, получаемых полимеризацией согласно (ii), составляет от 10 нм до 1000 мкм, предпочтительно от 10 нм до 10 мкм.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что средний размер полимерных частиц, получаемых полимеризацией согласно (ii), составляет от 500 нм до 30 мкм.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что средний размер полимерных частиц, получаемых полимеризацией согласно (ii), составляет от 1 до 20 мкм.
8. Способ по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что в качестве кодированных микрочастиц используют, по меньшей мере, две различные группы микрочастиц, отличающиеся своей абсорбционной способностью, эмиссией и/или рассеиванием электромагнитного излучения.
9. Материалы, содержащие кодированные микрочастицы для маркирования, получаемые
(i) полимеризацией, по меньшей мере, одного водорастворимого моноэтиленненасыщенного мономера в присутствии, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера, содержащего, по меньшей мере, две двойные связи в молекуле, путем обратной суспензионной полимеризации воды в масле, причем в качестве суспендирующего агента используют легированные наночастицы, или
(ii) эмульсионной полимеризацией не растворимых в воде моноэтиленненасыщенных мономеров, включающих от 0 до 10 вес.%, в пересчете на смесь мономеров, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера, содержащего, по меньшей мере, две двойные связи в молекуле, причем в качестве эмульгатора для стабилизации дисперсной фазы используют легированные наночастицы, или
(iii) полимеризацией, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера и способного к сополимеризации красителя, содержащего этиленненасыщенную двойную связь, и, в случае необходимости, агломерацией этих частиц,
причем при осуществлении полимеризации согласно (i) и (ii) используют наночастицы, радиоактивно легированные или легированные, по меньшей мере, одним красителем или одним соединением из группы редкоземельных элементов Периодической системы.
10. Применение кодированных микрочастиц, получаемых
(i) полимеризацией, по меньшей мере, одного водорастворимого моноэтиленненасыщенного мономера в присутствии, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера, содержащего, по меньшей мере, две двойные связи в молекуле, путем обратной суспензионной полимеризации воды в масле, причем в качестве суспендирующего агента используют легированные наночастицы, или
(ii) эмульсионной полимеризацией не растворимых в воде моноэтиленненасыщенных мономеров, включающих от 0 до 10 вес.%, в пересчете на смесь мономеров, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера, содержащего, по меньшей мере, две двойные связи в молекуле, причем в качестве эмульгатора для стабилизации дисперсной фазы используют легированные наночастицы, или
(iii) полимеризацией, по меньшей мере, одного этиленненасыщенного мономера и способного к сополимеризации красителя, содержащего этиленненасыщенную двойную связь, и, в случае необходимости, агломерацией этих частиц,
при осуществлении полимеризации согласно (i) и (ii) используют наночастицы, радиоактивно легированные или легированные, по меньшей мере, одним красителем или одним соединением из группы редкоземельных элементов Периодической системы, имеющих средний диаметр от 300 нм до 500 мкм,
причем в каждом отдельном случае используют комбинацию, по меньшей мере, двух различных групп кодированных микрочастиц, отличающихся своей абсорбционной способностью, эмиссией и/или рассеиванием электромагнитного излучения, для маркирования материалов.
11. Применение по п.10, отличающееся тем, что применяют микрочастицы, кодированные флуоресцентными красителями.
12. Применение по п.10, отличающееся тем, что применяют микрочастицы, кодированные реакционноспособными красителями.
13. Применение по п.10, отличающееся тем, что применяют микрочастицы, кодированные растворимыми в воде красителями.
14. Применение по п.10, отличающееся тем, что применяют микрочастицы, кодированные не растворимыми в воде красителями.
RU2006146884/04A 2004-06-04 2005-06-02 Способ маркирования материалов RU2417232C2 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410027416 DE102004027416A1 (de) 2004-06-04 2004-06-04 Verfahren zum Markieren von Materialien
DE102004027416.9 2004-06-04
DE200510019980 DE102005019980A1 (de) 2005-04-27 2005-04-27 Kodierte Mikropartikeln enthaltende transparente Verbunde, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE102005019980.1 2005-04-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006146884A RU2006146884A (ru) 2008-07-20
RU2417232C2 true RU2417232C2 (ru) 2011-04-27

Family

ID=35463432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006146884/04A RU2417232C2 (ru) 2004-06-04 2005-06-02 Способ маркирования материалов

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20080042106A1 (ru)
EP (1) EP1756169B1 (ru)
JP (1) JP2008501811A (ru)
AT (1) ATE448251T1 (ru)
BR (1) BRPI0511657A (ru)
CA (1) CA2565699A1 (ru)
DE (1) DE502005008485D1 (ru)
ES (1) ES2335115T3 (ru)
MX (1) MXPA06013506A (ru)
RU (1) RU2417232C2 (ru)
WO (1) WO2005118650A2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2607665C1 (ru) * 2015-11-16 2017-01-10 ООО "Глобал Майнинг Эксплозив - Раша" Способ скрытой маркировки взрывчатых веществ (варианты)
RU2712685C2 (ru) * 2015-06-18 2020-01-30 Сикпа Холдинг Са Термолюминесцентная и суперпарамагнитная композиционная частица и маркировка, содержащая ее

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005062027A1 (de) * 2005-12-22 2007-06-28 Basf Ag Wässrige Dispersionen von Polymeren, die einen Fluoreszenzfarbstoff enthalten, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zum Markieren von Materialien
US9019078B2 (en) * 2008-09-03 2015-04-28 The Regents Of The University Of California Surgical object tracking system
US10175199B2 (en) * 2012-11-15 2019-01-08 Micro-Tracers, Inc. Tracer particles, and methods for making same
DE102014016858A1 (de) * 2014-02-19 2015-08-20 Giesecke & Devrient Gmbh Sicherheitsmerkmal und Verwendung desselben, Wertdokument und Verfahren zur Prüfung der Echtheit desselben

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL300513A (ru) * 1963-05-06
US3507850A (en) * 1966-05-25 1970-04-21 Du Pont Polymeric fugitive azo dyes derived from methacrylate alkyl ester,methacrylic acid and a dye monomer containing sulfonic acid groups and a methacryloyl group
US3772099A (en) * 1971-05-17 1973-11-13 Westinghouse Electric Corp Phosphor combination and method, particularly adapted for use with explosives, for providing a distinctive information label
US4059552A (en) * 1974-06-21 1977-11-22 The Dow Chemical Company Cross-linked water-swellable polymer particles
US4326008A (en) * 1976-08-27 1982-04-20 California Institute Of Technology Protein specific fluorescent microspheres for labelling a protein
US4390452A (en) * 1979-08-20 1983-06-28 Minnesota Mining & Manufacturing Company Microparticles with visual identifying means
JPH0231083B2 (ja) * 1982-09-02 1990-07-11 Ceskoslovenska Akademie Ved Shikisomatahakeikokagobutsudemaakingusaretahannoseinoshinsuiseiratetsukusuryushinoseiho
EP0314825B1 (en) * 1987-11-03 1993-02-17 The Dow Chemical Company Aqueous fluid absorbent polymer beads, process for preparing the same and suspending agent employed therein
DE3613081A1 (de) * 1986-04-18 1987-10-29 Basf Ag Verfahren zur herstellung perlfoermiger polymerisate auf basis von wasserloeslichen ethylenisch ungesaettigten monomeren
AU6627394A (en) * 1993-04-28 1994-11-21 Mark Mitchnick Conductive polymers
DE4435425A1 (de) * 1994-10-04 1996-04-11 Basf Ag Agglomerierte Polymerteilchen aus feinteiligen, wasserlöslichen oder wasserquellbaren Ammoniumcarboxylatgruppen enthaltenden Polymerisaten
DE19614174A1 (de) * 1996-04-10 1997-11-06 Simons Druck & Vertrieb Gmbh Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Mikropartikeln
AU717795B2 (en) * 1996-05-24 2000-03-30 Rohm And Haas Company Fluorescent polymers and coating compositions
DE19805121A1 (de) * 1998-02-09 1999-08-12 Basf Ag Verfahren zur Herstellung farbstoffenthaltender, wässriger Polymerisatdispersionen
US6432715B1 (en) * 1998-02-24 2002-08-13 Isotag Technology, Inc. Method for marking items for identification
JP3692787B2 (ja) * 1998-07-27 2005-09-07 富士ゼロックス株式会社 着色高分子ゲル粒子およびその製造方法
JP2000095960A (ja) * 1998-09-25 2000-04-04 Asahi Denka Kogyo Kk 重合可能な色素単量体および該単量体から得られる重合体
DE19853764A1 (de) * 1998-11-21 2000-05-31 Simons Druck & Vertrieb Gmbh System für die Sicherung und Kennzeichnung von Produkten unter Verwendung von Mikropartikeln
DE19933104A1 (de) * 1999-07-15 2001-01-18 Ingo Klimant Phosphoreszierende Mikro- und Nanopartikel als Referenzstandard und Phosphoreszenzmarker
JP2001133630A (ja) * 1999-11-04 2001-05-18 Fuji Photo Film Co Ltd 異方性膜及び液晶表示素子
JP2001226595A (ja) * 1999-12-08 2001-08-21 Mitsubishi Chemicals Corp 蛍光性樹脂微粒子およびその用途ならびに蛍光性樹脂微粒子の製造方法
US6548264B1 (en) * 2000-05-17 2003-04-15 University Of Florida Coated nanoparticles
JP2002137531A (ja) * 2000-08-25 2002-05-14 Printing Bureau Ministry Of Finance 偽造防止用印刷物、および偽造防止用インキまたはトナー
JP4662318B2 (ja) * 2000-10-18 2011-03-30 シンロイヒ株式会社 紫外線照射により発光する重合体の水性分散体
JP2003113204A (ja) * 2001-10-02 2003-04-18 Mitsubishi Chemicals Corp 蛍光性重合体微粒子の製造法
WO2003051643A1 (de) * 2001-12-18 2003-06-26 Nanosolutions Gmbh Druckverfahren mit codierter einzelansteuerung von düsen
WO2003089906A2 (en) * 2002-04-22 2003-10-30 University Of Florida Functionalized nanoparticles and methods of use
US6750261B1 (en) * 2003-04-08 2004-06-15 3M Innovative Properties Company High internal phase emulsion foams containing polyelectrolytes

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2712685C2 (ru) * 2015-06-18 2020-01-30 Сикпа Холдинг Са Термолюминесцентная и суперпарамагнитная композиционная частица и маркировка, содержащая ее
RU2607665C1 (ru) * 2015-11-16 2017-01-10 ООО "Глобал Майнинг Эксплозив - Раша" Способ скрытой маркировки взрывчатых веществ (варианты)

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005118650A2 (de) 2005-12-15
ES2335115T3 (es) 2010-03-22
CA2565699A1 (en) 2005-12-15
ATE448251T1 (de) 2009-11-15
WO2005118650A3 (de) 2006-03-02
BRPI0511657A (pt) 2008-01-02
US20080042106A1 (en) 2008-02-21
MXPA06013506A (es) 2007-03-01
RU2006146884A (ru) 2008-07-20
EP1756169B1 (de) 2009-11-11
EP1756169A2 (de) 2007-02-28
JP2008501811A (ja) 2008-01-24
DE502005008485D1 (de) 2009-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9006361B2 (en) Aqueous dispersions of polymers which comprise a fluorescent dye, process for their production and their use for marking materials
RU2417232C2 (ru) Способ маркирования материалов
Liu et al. Microfluidic synthesis of QD-encoded PEGDA microspheres for suspension assay
CN100567331C (zh) 标记材料的方法
CN1244642C (zh) 包封在聚合物基质中的着色剂
US20160202606A1 (en) Core-shell nanoparticles, methods of making same, and uses of same
MX2012006134A (es) Metodo para identificar cualitativamente y cuantitativamente bienes voluminosos.
DE102005019980A1 (de) Kodierte Mikropartikeln enthaltende transparente Verbunde, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
CN109134737B (zh) 一种负载稀土离子的交联聚合物微球及其制备方法
RU2095836C1 (ru) Способ получения микрокапсул с органическим фотохромным соединением в полимерной матрице
US7018711B2 (en) Micro-capsules comprising a capsule core containing water-soluble substances
CN115894778B (zh) 一种全息高分子复合材料、其制备方法及应用
CN114163584B (zh) 一种量子点荧光编码微球及其制备方法
JP2004506524A (ja) ナノ微粒分散配合物のアレイ及びこのアレイの作製方法
Li et al. Preparation of CdTe nanocrystal-polymer composite microspheres in aqueous solution by dispersing method
CN117285675A (zh) 具有光致动态变色荧光功能的亲水性甲基丙烯酸酯聚合物、制备方法及应用
Alidaei-Sharif et al. Preparation and characterization of photochromic polymer nanoparticles for the development of highly efficient anticounterfeiting nanoinks

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160603