RU2780409C2 - Use of 4-boron-3a, 4a-diaza-s-indacens for production of fluorescent threads - Google Patents
Use of 4-boron-3a, 4a-diaza-s-indacens for production of fluorescent threads Download PDFInfo
- Publication number
- RU2780409C2 RU2780409C2 RU2019138441A RU2019138441A RU2780409C2 RU 2780409 C2 RU2780409 C2 RU 2780409C2 RU 2019138441 A RU2019138441 A RU 2019138441A RU 2019138441 A RU2019138441 A RU 2019138441A RU 2780409 C2 RU2780409 C2 RU 2780409C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alkyl
- aryl
- fluorescent
- optionally substituted
- polymer
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 63
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 60
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims abstract description 13
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 72
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 49
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 34
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 32
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 23
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 22
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 22
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 21
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 19
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 19
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 18
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 18
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 claims description 15
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 13
- 125000002147 dimethylamino group Chemical group [H]C([H])([H])N(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 13
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 claims description 13
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 11
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 11
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 11
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 11
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 11
- 125000006656 (C2-C4) alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 9
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 9
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 9
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 9
- KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N Ferrocene Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920002803 Thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 claims description 8
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 claims description 7
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 6
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 6
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 6
- 125000006273 (C1-C3) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000004169 (C1-C6) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000006650 (C2-C4) alkynyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 125000005466 alkylenyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000004404 heteroalkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229920001651 Cyanoacrylate Polymers 0.000 claims description 3
- MWCLLHOVUTZFKS-UHFFFAOYSA-N Methyl 2-cyanoacrylate Chemical compound COC(=O)C(=C)C#N MWCLLHOVUTZFKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 claims description 3
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 claims description 3
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 claims description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 3
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 claims description 3
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims description 3
- 229920000591 gum Polymers 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 14
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N acetic acid ethyl ester Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 125000004432 carbon atoms Chemical group C* 0.000 description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 11
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 6
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 6
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 6
- 125000005073 adamantyl group Chemical group C12(CC3CC(CC(C1)C3)C2)* 0.000 description 5
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 5
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 5
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 5
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000005561 phenanthryl group Chemical group 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 125000001725 pyrenyl group Chemical group 0.000 description 4
- 125000004434 sulfur atoms Chemical group 0.000 description 4
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- 210000003128 Head Anatomy 0.000 description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 3
- 125000004618 benzofuryl group Chemical group O1C(=CC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 3
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 3
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 description 3
- 150000002829 nitrogen Chemical class 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 3
- XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N 2-Pentanone Chemical compound CCCC(C)=O XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001494 2-propynyl group Chemical group [H]C#CC([H])([H])* 0.000 description 2
- 240000000218 Cannabis sativa Species 0.000 description 2
- 240000007170 Cocos nucifera Species 0.000 description 2
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 2
- 240000000797 Hibiscus cannabinus Species 0.000 description 2
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 2
- JRXLEJFWPWOHOD-UHFFFAOYSA-N [O-]B(F)F Chemical compound [O-]B(F)F JRXLEJFWPWOHOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical group CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 125000002178 anthracenyl group Chemical group C1(=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C12)* 0.000 description 2
- 125000004429 atoms Chemical group 0.000 description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 2
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 2
- 230000001809 detectable Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 2
- 235000012765 hemp Nutrition 0.000 description 2
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 2
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 2
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 2
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 2
- 235000012766 marijuana Nutrition 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atoms Chemical group N* 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N oxygen atom Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral Effects 0.000 description 2
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 2
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 2
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 2
- ZSLUVFAKFWKJRC-UHFFFAOYSA-N thorium Chemical compound [Th] ZSLUVFAKFWKJRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004417 unsaturated alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004974 2-butenyl group Chemical group C(C=CC)* 0.000 description 1
- 125000000069 2-butynyl group Chemical group [H]C([H])([H])C#CC([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004975 3-butenyl group Chemical group C(CC=C)* 0.000 description 1
- 125000000474 3-butynyl group Chemical group [H]C#CC([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- JFDIFVIYJDSOHI-UHFFFAOYSA-N B1N2CC=CC2=CC2=CC=CN12 Chemical class B1N2CC=CC2=CC2=CC=CN12 JFDIFVIYJDSOHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000218 acetic acid group Chemical group C(C)(=O)* 0.000 description 1
- SRUCYNCHUFMZIT-UHFFFAOYSA-N acetyl prop-2-enoate Chemical group CC(=O)OC(=O)C=C SRUCYNCHUFMZIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003670 adamantan-2-yl group Chemical group [H]C1([H])C(C2([H])[H])([H])C([H])([H])C3([H])C([*])([H])C1([H])C([H])([H])C2([H])C3([H])[H] 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000002619 bicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 125000002541 furyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010147 laser engraving Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002868 norbornyl group Chemical group C12(CCC(CC1)C2)* 0.000 description 1
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000168 pyrrolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs
Настоящее изобретение касается текстильной области, и более конкретно - оно касается применения соединений из 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценового семейства для получения флуоресцентных нитей, способов их получения и их применения, в частности для обеспечения защищенности продуктов.The present invention relates to the textile field, and more specifically, it relates to the use of compounds from the 4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene family for the production of fluorescent filaments, methods for their production and their use, in particular for providing security to products.
Предшествующий уровень техникиPrior Art
В настоящее время изготовление контрафакта и фальсификата заметно растет во многих областях, особенно в областях с высокой добавленной стоимостью. Подделывается все больше продуктов, и ни одна отрасль не застрахована от этого. At present, the manufacture of counterfeit and counterfeit products is growing markedly in many areas, especially in high value-added areas. More and more products are being counterfeited, and no industry is immune from this.
В этой связи требуется непрерывно разрабатывать новые способы эффективной борьбы с фальсификацией, тем более что фальсификации могут затрагивать также защищенные документы, например, банкноты, или документы, удостоверяющие личность.In this regard, it is necessary to continuously develop new ways to effectively combat counterfeiting, especially since counterfeiting can also affect security documents, such as banknotes or identity documents.
В области обеспечения защищенности продуктов, и в частности защищенных документов или документов, удостоверяющих личность, различные компании используют различные решения для гарантии аутентичности, например, с помощью голограмм или лазерной гравировки, которые позволяют внедрять информацию в тело поликарбонатных карточек, таких как удостоверение личности, карточка страхования или водительские права. Так, в заявке на патент EP 0 708 935 описан комплекс, представляющий собой защитный голографический слой. Этот комплекс состоит из пленки-подложки, содержащей по меньшей мере один слой из защитного лака, отражающий или прозрачный слой, содержащий преломляющую микроструктуру, и, наконец, клеевой слой. После переноса такого комплекса на документ достигается защищенность этого документа.In the area of product security, and in particular secure documents or identity documents, various companies use different solutions to guarantee authenticity, for example, with holograms or laser engraving, which allow information to be embedded in the body of polycarbonate cards, such as an identity card, a card insurance or driver's license. Thus, patent application EP 0 708 935 describes a complex that is a protective holographic layer. This complex consists of a film-substrate containing at least one layer of protective varnish, a reflective or transparent layer containing a refractive microstructure, and finally an adhesive layer. After transferring such a complex to a document, the security of this document is achieved.
Затем данная система была улучшена в заявке на патент WO 2010/086522 посредством добавления перфорации для затруднения отделения одного слоя от другого. Тем не менее, комплекс остался состоящим из нескольких частей, которые необходимо объединять, а теперь еще и перфорировать, что представляет не только технические ограничения, но также увеличивает временные и финансовые затраты.This system was further improved in patent application WO 2010/086522 by adding perforations to make it difficult to separate one layer from another. However, the complex has remained consisting of several parts that need to be combined and now also perforated, which presents not only technical limitations, but also increases the time and cost.
С развитием информационных технологий защищенность удостоверений личности и конфиденциальных документов начали обеспечивать также внедрением электронных элементов, таких как чипы, затрудняющих фальсификацию.With the development of information technology, the security of identity cards and confidential documents began to be ensured also by the introduction of electronic elements, such as chips, that make falsification more difficult.
В целом, продукты и документы защищают посредством защитных элементов, которые можно классифицировать на три уровня защищенности по типу средств, применяющихся для их детектирования.In general, products and documents are protected by security features, which can be classified into three levels of security based on the type of means used to detect them.
Так, элементы защищенности 1 уровня представляют собой элементы, которые можно детектировать по меньшей мере одним из пяти органов чувств или с помощью контрастного фона. Этот уровень, в частности, включает гильотировку, оптически изменчивые устройства, такие как радужная печать, голограммы, оптически изменчивые чернила, маркеры, изменяющиеся лазерные изображения или множественные лазерные изображения.Thus, level 1 security elements are elements that can be detected by at least one of the five senses or by means of a contrasting background. This level specifically includes guillotining, optically variable devices such as iridescent printing, holograms, optically variable inks, markers, variable laser images, or multiple laser images.
Элементы защищенности 2 уровня представляют собой элементы, которые можно детектировать с помощью простого оборудования, такого как ультрафиолетовая лампа, лупа или фонарик в мобильном телефоне. Этот уровень включает такие детектируемые элементы, как микропечать, флуоресцентные чернила, а также флуоресцентные нити или рифленые пластинки.Level 2 security elements are elements that can be detected using simple equipment such as an ultraviolet lamp, a magnifying glass or a flashlight in a mobile phone. This level includes detectable elements such as microprinting, fluorescent inks, and fluorescent filaments or corrugated plates.
Наконец, элементы защищенности 3 уровня представляют собой элементы, которые можно детектировать с помощью сложного оборудования, например, спектрофлуориметра или электронного микроскопа. Эта категория, в частности, включает элементы наногравировки, биометрические чипы, а также флуоресцентные маркеры, необнаруживаемые невооруженным глазом (метки).Finally, level 3 security elements are elements that can be detected using sophisticated equipment, such as a spectrofluorimeter or an electron microscope. This category, in particular, includes nanoengraving elements, biometric chips, as well as fluorescent markers that are not detectable by the naked eye (tags).
Также продукт может содержать несколько включенных элементов защиты, которые могут быть разного уровня защиты.Also, the product may contain several included security elements, which may be of different levels of protection.
В конфиденциальных документах или удостоверениях личности широко присутствуют защитные элементы, в частности, они представляют собой защитные нити.Security features are widely present in confidential documents or identity cards, in particular, they are security threads.
В целом, доступные на рынке защитные нити представляют собой защитные элементы 2 или 3 уровня защиты, что может ограничивать их применение в плане легкости детектирования.In general, commercially available security threads are Level 2 or Level 3 security features, which may limit their application in terms of ease of detection.
Защитные нити внедряют в документы, которые необходимо защитить, и их можно классифицировать на несколько категорий:Security threads are embedded in documents that need to be protected and can be classified into several categories:
- нити, которые видны в солнечном свете или при искусственном освещении,- threads that are visible in sunlight or under artificial lighting,
- нити, которые видны в солнечном свете или при искусственном освещении, и которые обладают флуоресценцией в ультрафиолетовом свете, инфракрасном свете или в рентгеновских лучах,- threads that are visible in sunlight or artificial light, and which fluoresce in ultraviolet light, infrared light or X-rays,
- нити, которые не видны в солнечном свете или при искусственном освещении, но которые обладают флуоресценцией в ультрафиолетовом свете, инфракрасном свете или в рентгеновских лучах. Термин "нити, которые не видны в солнечном свете или при искусственном освещении" следует понимать как обозначающий нити, которые в солнечном свете или при искусственном освещении имеют цвет, который они имели до обработки, придавшей им флуоресцентность. Например, это имеет место в случае белых защитных нитей, внедренных в белую бумажную массу. Эти нити невидимы или неразличимы, поскольку они имеют тот же цвет, что и бумага; однако при воздействии ультрафиолетового света, инфракрасного освещения или рентгеновских лучей эти волокна флуоресцируют определенным цветом.- threads that are not visible in sunlight or artificial light, but which fluoresce in ultraviolet light, infrared light or X-rays. The term "filaments that are not visible in sunlight or artificial light" should be understood as meaning threads that, in sunlight or artificial light, have the color they had before the treatment that gave them fluorescence. For example, this is the case for white security threads embedded in white stock. These threads are invisible or indistinguishable because they are the same color as the paper; however, when exposed to ultraviolet light, infrared light, or X-rays, these fibers fluoresce in a specific color.
Защитные нити в целом представляют собой волокна, на поверхность которых внедрены красители. В заявке на патент EP 0 169 750 описаны, например, лантаниды с атомным номером от 57 до 71, в число которых могут быть включены иттрий и торий с атомными номерами 39 и 90, соответственно. Люминисцентные хелаты лантанидов, иттрия или тория внедряют в волокна, которые уже экструдированы и нарублены, в процессе крашения.Security threads in general are fibers on the surface of which dyes are embedded. Patent application EP 0 169 750 describes, for example, lanthanides with atomic numbers from 57 to 71, which may include yttrium and thorium with atomic numbers 39 and 90, respectively. Luminescent lanthanide, yttrium or thorium chelates are incorporated into fibers that are already extruded and chopped during the dyeing process.
Крашение можно осуществлять методами погружения материала в ванны с красителем в присутствии растворителя. Однако данная технология не позволяет обеспечить защищенность материалов в самом их ядре, и это может ограничивать их применение.Dyeing can be carried out by immersing the material in dye baths in the presence of a solvent. However, this technology does not allow to ensure the security of materials in their very core, and this may limit their application.
Для снятия этих ограничений внедрение красителя, в частности, в синтетические нити, можно осуществлять непосредственно в массе полимера. Однако ограничения при формировании таких материалов, в частности, связанные с высокой температурой при процессах экструдирования, существенно уменьшают число флуоресцентных красителей, которые могут быть использованы.To remove these limitations, the incorporation of the dye, in particular, into synthetic threads, can be carried out directly in the bulk of the polymer. However, limitations in the formation of such materials, in particular those associated with high temperatures during extrusion processes, significantly reduce the number of fluorescent dyes that can be used.
Для удовлетворения постоянной потребности в разработке все более эффективных защитных элементов, было бы предпочтительно иметь альтернативу, которая позволяет проверять аутентичность на уровнях 2 и 3, а также, особенно предпочтительно, на уровне 1, чтобы иметь возможность интуитивного, быстрого и эффективного контроля конфиденциальных документов и документов, удостоверяющих личность. Предпочтительно, чтобы альтернативные решения могли быть также использованы в различных других продуктах, например, в текстильных продуктах, чтобы обеспечить их защищенность.In order to meet the constant need to develop more and more effective security features, it would be preferable to have an alternative that allows verification of authenticity at levels 2 and 3, and also, especially preferably, at level 1, in order to be able to intuitively, quickly and efficiently control confidential documents and identity documents. Preferably, alternative solutions can also be used in various other products, such as textile products, to ensure their security.
Авторы настоящего изобретения разработали специальные флуоресцентные соединения, которые могут применяться в области обеспечения защищенности, например, для получения нитей, которые могут детектироваться на описанных выше трех уровнях защищенности, и эти нити легко детектируются и позволяют придать защищенность широкому спектру продуктов, не только конфиденциальным документам и документам, удостоверяющим личность, но и таким продуктам, как ткани.The inventors of the present invention have developed special fluorescent compounds that can be used in the field of security, for example, to obtain threads that can be detected at the three levels of security described above, and these threads are easily detected and allow you to give security to a wide range of products, not only confidential documents and identity documents, but also products such as fabrics.
Краткое описание изобретенияBrief description of the invention
Первый предмет настоящего изобретения касается применения флуоресцентного соединения из 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценового семейства для получения флуоресцентных нитей, где указанное флуоресцентное соединение выбрано из соединений, имеющих формулу I: The first subject of the present invention relates to the use of a fluorescent compound from the 4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene family for the preparation of fluorescent filaments, wherein said fluorescent compound is selected from compounds having formula I:
где:where:
R1 представляет собой C1-C6 алкил, C5-C6 циклоалкил, C5-C6 гетероалкил, фенил, где указанная фенильная группа необязательно замещена одной или больше группами, выбранными из C1-C2 алкила, гидроксила, R5COO- и галогена;R 1 is C1-C6 alkyl, C5-C6 cycloalkyl, C5-C6 heteroalkyl, phenyl, wherein said phenyl group is optionally substituted with one or more groups selected from C1-C2 alkyl, hydroxyl, R 5 COO - and halogen;
R2 и R2’ независимо выбраны из атома водорода и C1-C2 алкила;R 2 and R 2' are independently selected from hydrogen and C1-C2 alkyl;
R3 и R3’ независимо выбраны из атома водорода, арила, гетероарила, циклоалкила, алкила, алкенила и алкинила, где указанный арил, гетероарил, циклоалкил, алкил, алкенил и алкинил необязательно замещены одной или больше группами, выбранными из C1-C4 алкила, арила, гидроксила и ферроцена, где указанная арильная группа необязательно замещена одной или больше группами, выбранными из арила, C1-C2 алкила, галогена, гидроксила, диметиламиногруппы, нитрогруппы, где указанный арил необязательно замещен C1-C2 алкильной группой;R 3 and R 3' are independently selected from hydrogen, aryl, heteroaryl, cycloalkyl, alkyl, alkenyl, and alkynyl, wherein said aryl, heteroaryl, cycloalkyl, alkyl, alkenyl, and alkynyl are optionally substituted with one or more groups selected from C1-C4 alkyl , aryl, hydroxyl and ferrocene, where said aryl group is optionally substituted with one or more groups selected from aryl, C1-C2 alkyl, halogen, hydroxyl, dimethylamino, nitro group, where said aryl is optionally substituted with C1-C2 alkyl group;
R4 и R4’ независимо выбраны из арила, гетероарила, циклоалкила, алкила, алкенила и алкинила, где указанный арил, гетероарил, циклоалкил, алкил и алкенил необязательно замещены одной или больше группами, выбранными из C1-C3 алкила, арила, гидроксила и ферроцена, где указанная арильная группа необязательно замещена одной или больше группами, выбранными из арила, C1-C2 алкила, галогена, гидроксила, диметиламиногруппы, нитрогруппы, где указанный арил необязательно замещен C1-C2 алкильной группой;R 4 and R 4' are independently selected from aryl, heteroaryl, cycloalkyl, alkyl, alkenyl, and alkynyl, wherein said aryl, heteroaryl, cycloalkyl, alkyl, and alkenyl are optionally substituted with one or more groups selected from C1-C3 alkyl, aryl, hydroxyl, and ferrocene, where said aryl group is optionally substituted with one or more groups selected from aryl, C1-C2 alkyl, halogen, hydroxyl, dimethylamino, nitro group, where said aryl is optionally substituted with C1-C2 alkyl group;
R5 представляет собой C1-C4 алкил или C2-C4 алкенил;R 5 is C1-C4 alkyl or C2-C4 alkenyl;
R6 и R6’ независимо выбраны из галогенов, C1-C4 алкила, C2-C4 алкинила, C2-C4 алкенила и арила, где указанный арил необязательно замещен одной или больше группами, выбранными из C1-C2 алкила, гидроксила, R5COO- и галогена.R 6 and R 6' are independently selected from halogen, C1-C4 alkyl, C2-C4 alkynyl, C2-C4 alkenyl and aryl, wherein said aryl is optionally substituted with one or more groups selected from C1-C2 alkyl, hydroxyl, R 5 COO - and halogen.
Было обнаружено, что флуоресцентные соединения по настоящему изобретению особенно предпочтительны для получения флуоресцентных нитей и имеют хорошие свойства, позволяющие применять их для получения как синтетических флуоресцентных нитей, так и натуральных флуоресцентных нитей. Нити по настоящему изобретению могут успешно применяться для обеспечения защищенности продуктов, например, для гарантии подлинности или конфиденциальности документов или тканей, но не только. В частности, их можно вводить в любой другой материал или продукт для гарантии их идентификации и обеспечения их надежности. Кроме того, благодаря флуоресцентным свойствам, нити по настоящему изобретению могут найти специализированное применение в области производства декоративных и эстетических предметов с улучшенными эстетическими характеристиками.It has been found that the fluorescent compounds of the present invention are particularly preferred for the production of fluorescent filaments and have good properties to be used in the production of both synthetic fluorescent filaments and natural fluorescent filaments. The threads of the present invention can be successfully used to secure products, for example, to guarantee the authenticity or confidentiality of documents or fabrics, but not only. In particular, they can be incorporated into any other material or product to ensure their identification and ensure their reliability. In addition, due to the fluorescent properties, the threads of the present invention can find specialized applications in the field of production of decorative and aesthetic items with improved aesthetic characteristics.
Второй и третий предмет настоящего изобретения касаются, соответственно, способов получения синтетических флуоресцентных нитей и натуральных флуоресцентных нитей из флуоресцентных соединений из 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценового семейства.The second and third aspects of the present invention relate, respectively, to methods for producing synthetic fluorescent filaments and natural fluorescent filaments from fluorescent compounds from the 4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene family.
Четвертый предмет настоящего изобретения касается применения описанных выше флуоресцентных нитей для обеспечения защищенности продуктов, в частности, для гарантии подлинности или конфиденциальности документов или тканей. Флуоресцентные нити по настоящему изобретению оказались особенно инновационным решением для обеспечения защищенности конфиденциальных документов или продуктов из тканей, и они позволяют достигать 1-го уровня защищенности, который гарантирует быструю и эффективную аутентификацию.A fourth aspect of the present invention relates to the use of the fluorescent threads described above for securing products, in particular for guaranteeing the authenticity or confidentiality of documents or fabrics. The fluorescent filaments of the present invention have proven to be a particularly innovative solution for securing confidential documents or textile products, and they achieve Level 1 security, which guarantees fast and efficient authentication.
Пятый предмет настоящего изобретения касается применения описанных выше флуоресцентных нитей в качестве декоративного и/или эстетического элемента продукта. В частности, благодаря флуоресцентным свойствам, нити по настоящему изобретению обеспечивают улучшенные визуальные свойства продуктов, в которых они содержатся.A fifth aspect of the present invention relates to the use of the fluorescent threads described above as a decorative and/or aesthetic element of a product. In particular, due to the fluorescent properties, the threads of the present invention provide improved visual properties of the products in which they are contained.
Наконец, шестой предмет настоящего изобретения касается флуоресцентной нити, содержащей описанное ниже флуоресцентное соединение из 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценового семейства.Finally, the sixth aspect of the present invention relates to a fluorescent filament containing a fluorescent compound from the 4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene family described below.
Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention
Первый предмет настоящего изобретения касается применения флуоресцентного соединения из 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценового семейства для получения флуоресцентных нитей, где указанное флуоресцентное соединение выбрано из соединений, имеющих формулу I: The first subject of the present invention relates to the use of a fluorescent compound from the 4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene family for the preparation of fluorescent filaments, wherein said fluorescent compound is selected from compounds having formula I:
где:where:
R1 представляет собой C1-C6 алкил, C5-C6 циклоалкил, C5-C6 гетероалкил, фенил, где указанная фенильная группа необязательно замещена одной или больше группами, выбранными из C1-C2 алкила, гидроксила, R5COO- и галогена;R 1 is C1-C6 alkyl, C5-C6 cycloalkyl, C5-C6 heteroalkyl, phenyl, wherein said phenyl group is optionally substituted with one or more groups selected from C1-C2 alkyl, hydroxyl, R 5 COO - and halogen;
R2 и R2’ независимо выбраны из атома водорода и C1-C2 алкила;R 2 and R 2' are independently selected from hydrogen and C1-C2 alkyl;
R3 и R3’ независимо выбраны из атома водорода, арила, гетероарила, циклоалкила, алкила, алкенила и алкинила, где указанный арил, гетероарил, циклоалкил, алкил, алкенил и алкинил необязательно замещены одной или больше группами, выбранными из C1-C4 алкила, арила, гидроксила и ферроцена, где указанная арильная группа необязательно замещена одной или больше группами, выбранными из арила, C1-C2 алкила, галогена, гидроксила, диметиламиногруппы, нитрогруппы, где указанный арил необязательно замещен C1-C2 алкильной группой;R 3 and R 3' are independently selected from hydrogen, aryl, heteroaryl, cycloalkyl, alkyl, alkenyl, and alkynyl, wherein said aryl, heteroaryl, cycloalkyl, alkyl, alkenyl, and alkynyl are optionally substituted with one or more groups selected from C1-C4 alkyl , aryl, hydroxyl and ferrocene, where said aryl group is optionally substituted with one or more groups selected from aryl, C1-C2 alkyl, halogen, hydroxyl, dimethylamino, nitro group, where said aryl is optionally substituted with C1-C2 alkyl group;
R4 и R4’ независимо выбраны из арила, гетероарила, циклоалкила, алкила, алкенила и алкинила, где указанный арил, гетероарил, циклоалкил, алкил и алкенил необязательно замещены одной или больше группами, выбранными из C1-C3 алкила, арила, гидроксила и ферроцена, где указанная арильная группа необязательно замещена одной или больше группами, выбранными из арила, C1-C2 алкила, галогена, гидроксила, диметиламиногруппы, нитрогруппы, где указанный арил необязательно замещен C1-C2 алкильной группой;R 4 and R 4' are independently selected from aryl, heteroaryl, cycloalkyl, alkyl, alkenyl, and alkynyl, wherein said aryl, heteroaryl, cycloalkyl, alkyl, and alkenyl are optionally substituted with one or more groups selected from C1-C3 alkyl, aryl, hydroxyl, and ferrocene, where said aryl group is optionally substituted with one or more groups selected from aryl, C1-C2 alkyl, halogen, hydroxyl, dimethylamino, nitro group, where said aryl is optionally substituted with C1-C2 alkyl group;
R5 представляет собой C1-C4 алкил или C2-C4 алкенил;R 5 is C1-C4 alkyl or C2-C4 alkenyl;
R6 и R6’ независимо выбраны из галогенов, C1-C4 алкила, C2-C4 алкинила, C2-C4 алкенила и арила, где указанный арил необязательно замещен одной или больше группами, выбранными из C1-C2 алкила, гидроксила, R5COO- и галогена.R 6 and R 6' are independently selected from halogen, C1-C4 alkyl, C2-C4 alkynyl, C2-C4 alkenyl and aryl, wherein said aryl is optionally substituted with one or more groups selected from C1-C2 alkyl, hydroxyl, R 5 COO - and halogen.
Предпочтительными флуоресцентными соединениями, имеющими формулу I, являются соединения, в которых один или больше из R1, R2, R2’, R3, R3’, R4, R4’, R5, R6 и R6’ имеют следующие значения:Preferred fluorescent compounds having formula I are compounds in which one or more of R 1 , R 2 , R 2' , R 3 , R 3' , R 4 , R 4 ', R 5 , R 6 and R 6' have the following meanings:
R1 представляет собой фенил, замещенный одной или больше группами, выбранными из метила, атома фтора, гидроксила, ацетила и метакрилата, предпочтительно из метила, атома фтора, гидроксила и ацетила, и более предпочтительно из метила или атома фтора;R 1 is phenyl substituted with one or more groups selected from methyl, fluorine atom, hydroxyl, acetyl and methacrylate, preferably from methyl, fluorine atom, hydroxyl and acetyl, and more preferably from methyl or fluorine atom;
R2 и R2’ независимо выбраны из атома водорода и метила;R 2 and R 2' are independently selected from hydrogen and methyl;
R3 и R3’ независимо выбраны из атома водорода, C1-C3 алкила, винила, арила, гетероарила, адамантила, где указанный винил и арил необязательно замещены одной или больше группами, выбранными из фенила, C1-C2 алкила, где указанный фенил необязательно замещен одной или больше группами, выбранными из C1-C2 алкила, гидроксила, атома брома, нитрогруппы, диметиламиногруппы, R 3 and R 3' are independently selected from hydrogen, C1-C3 alkyl, vinyl, aryl, heteroaryl, adamantyl, where said vinyl and aryl are optionally substituted with one or more groups selected from phenyl, C1-C2 alkyl, where said phenyl is optional substituted with one or more groups selected from C1-C2 alkyl, hydroxyl, bromine atom, nitro group, dimethylamino group,
предпочтительно из атома водорода, метила, этила, н-пропила, винила, арила, гетероарила, адамантила, где указанный винил и арил необязательно замещены одной или больше группами, выбранными из фенила, C1-C2 алкила, где указанный фенил необязательно замещен одной или больше группами, выбранными из C1-C2 алкила, гидроксила, атома брома, нитрогруппы, диметиламиногруппы, более предпочтительно R3 и R3’ независимо выбраны из этила, н-пропила, метила, винила, фенила, фенантрила, нафтила, пиренила, тиофенила, бензофурила, где указанный винил, арил и нафтил необязательно замещены одним или больше заместителями, выбранными из метила, гидроксила, атома брома, нитрогруппы и диметиламиногруппы;preferably from hydrogen, methyl, ethyl, n-propyl, vinyl, aryl, heteroaryl, adamantyl, where said vinyl and aryl are optionally substituted with one or more groups selected from phenyl, C1-C2 alkyl, where said phenyl is optionally substituted with one or more groups selected from C1-C2 alkyl, hydroxyl, bromine atom, nitro group, dimethylamino group, more preferably R 3 and R 3' are independently selected from ethyl, n-propyl, methyl, vinyl, phenyl, phenanthryl, naphthyl, pyrenyl, thiophenyl, benzofuryl where said vinyl, aryl and naphthyl are optionally substituted with one or more substituents selected from methyl, hydroxyl, bromine atom, nitro group and dimethylamino group;
R4 и R4’ независимо выбраны из метила, винила, арила, гетероарила, адамантила, где указанный винил и арил необязательно замещены одной или больше группами, выбранными из фенила, C1-C2 алкила, где указанный фенил необязательно замещен одной или больше группами, выбранными из C1-C2 алкила, гидроксила, атома брома, нитрогруппы, диметиламиногруппы,R 4 and R 4' are independently selected from methyl, vinyl, aryl, heteroaryl, adamantyl, where said vinyl and aryl are optionally substituted with one or more groups selected from phenyl, C1-C2 alkyl, where said phenyl is optionally substituted with one or more groups, selected from C1-C2 alkyl, hydroxyl, bromine atom, nitro group, dimethylamino group,
предпочтительно, R4 и R4’ независимо выбраны из метила, винила, фенила, фенантрила, нафтила, пиренила, тиофенила, бензофурила, где указанный винил, арил и нафтил необязательно замещены одним или больше заместителями, выбранными из метила, гидроксила, атома брома, нитрогруппы и диметиламиногруппы;preferably R 4 and R 4' are independently selected from methyl, vinyl, phenyl, phenanthryl, naphthyl, pyrenyl, thiophenyl, benzofuryl, wherein said vinyl, aryl and naphthyl are optionally substituted with one or more substituents selected from methyl, hydroxyl, bromine atom, nitro groups and dimethylamino groups;
R5 представляет собой метил или этенил;R 5 is methyl or ethenyl;
R6 и R6’ независимо выбраны из атома фтора, C1-C4 алкила, C2-C4 алкинила, C2-C4 алкенила или арила, где указанный арил необязательно замещен одной или больше группами, выбранными из C1-C2 алкила, гидроксила, R5COO- и галогена; предпочтительно, R6 и R6’ представляют собой атомы фтора.R 6 and R 6' are independently selected from fluoro, C1-C4 alkyl, C2-C4 alkynyl, C2-C4 alkenyl, or aryl, wherein said aryl is optionally substituted with one or more groups selected from C1-C2 alkyl, hydroxyl, R5 COO- and halogen; preferably R 6 and R 6' are fluorine atoms.
Особенно предпочтительные флуоресцентные соединения, имеющие формулу I, представляют собой соединения из приведенной ниже таблицы 1:Particularly preferred fluorescent compounds having formula I are those of Table 1 below:
В контексте настоящего изобретения, термин "флуоресцентные нити" означает нити, которые благодаря введению определенных соединений обладают специфическими свойствами, которыми они не обладали бы в отсутствие указанных соединений, при этом указанные свойства обеспечивают преимущество в достижении защищенности. В типичном случае, в контексте настоящего изобретения, специфические свойства относятся к флуоресценции.In the context of the present invention, the term "fluorescent filaments" means filaments which, by the incorporation of certain compounds, have specific properties that they would not have in the absence of said compounds, said properties providing an advantage in achieving security. Typically, in the context of the present invention, specific properties relate to fluorescence.
Термины "флуоресцентное(-ые) соединение(-ия)" и "соединение(я) 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценового семейства" считаются синонимами, за исключением случаев, когда контекст позволяет заключить обратное.The terms "fluorescent(s) compound(s)" and "compound(s) of the 4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene family" are considered to be synonymous, unless the context suggests otherwise.
При применении в настоящем изобретении термин "нити" является синонимом термина "волокна" и включает непрерывные или прерывающиеся однонитевые волокна или многонитевые волокна, многонитевые волокна, которые не сплетены или не спутаны, и базовые волокна. Таким образом, термины «флуоресцентные волокна» и «флуоресцентные нити» могут применяться взаимозаменяемо.As used in the present invention, the term "filaments" is synonymous with the term "fibers" and includes continuous or discontinuous single or multifilament fibers, multifilament fibers that are not woven or entangled, and base fibers. Thus, the terms "fluorescent fibers" and "fluorescent threads" can be used interchangeably.
В контексте настоящего изобретения, термин "продукт(ы)" означает не только документы, удостоверяющие личность или являющиеся конфиденциальными, но также и любой продукт, который может содержать нити, например, текстильные продукты или изделия из кожи. Предпочтительно, по настоящему изобретению, продукты представляют собой документы, удостоверяющие личность или являющиеся конфиденциальными, или текстильные продукты.In the context of the present invention, the term "product(s)" means not only identity or confidential documents, but also any product that may contain threads, such as textile products or leather products. Preferably, according to the present invention, the products are identity or confidential documents or textile products.
Кроме того, в настоящем изобретении единственное число следует рассматривать как охватывающее множественное (т.е. означающее «по меньшей мере один» или «один или больше»), за исключением случаев, когда контекст диктует иное (1 или «только один»). Так, например, когда выше указано, что настоящее изобретение касается применения соединения из 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценового семейства для получения флуоресцентной нити, следует понимать, что может применяться одно или больше соединений из 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценового семейства.In addition, in the present invention, the singular should be considered as covering the plural (i.e., meaning "at least one" or "one or more"), except when the context dictates otherwise (1 or "only one"). Thus, for example, when it is stated above that the present invention relates to the use of a compound from the 4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene family for the preparation of a fluorescent filament, it should be understood that one or more compounds from the 4-boron-3a may be used. ,4a-diaza-s-indacene family.
При описании флуоресцентных соединений, применяющихся в настоящем изобретении, используемые термины и выражения, если не указано иное, должны пониматься как имеющие приведенные ниже определения.When describing the fluorescent compounds used in the present invention, the terms and expressions used, unless otherwise indicated, should be understood as having the following definitions.
Термин "галоген" означает фтор, хлор, бром или иод. Предпочтительные галогеновые группы представляют собой атомы фтора и брома, при этом фтор является особенно предпочтительным.The term "halogen" means fluorine, chlorine, bromine or iodine. Preferred halogen groups are fluorine and bromine, with fluorine being particularly preferred.
Термин "алкил" означает линейный или разветвленный углеводородный радикал, имеющий формулу CnH2n+1, в которой n представляет собой целое число, равное 1 или больше. Предпочтительные алкильные группы представляют собой линейные или разветвленные C1-C6 алкильные группы.The term "alkyl" means a linear or branched hydrocarbon radical having the formula C n H 2n+1 in which n is an integer equal to 1 or greater. Preferred alkyl groups are linear or branched C1-C6 alkyl groups.
Термин "алкенил" означает линейную или разветвленную ненасыщенную алкильную группу, содержащую одну или больше двойных углерод-углеродных связей. Подходящие алкенильные группы содержат от 2 до 6 атомов углерода, предпочтительно от 2 до 4 атомов углерода и еще более предпочтительно 2 или 3 атома углерода. Неограничивающими примерами алкенильных групп являются этенил (винил), 2-пропенил (аллил), 2-бутенил и 3-бутенил, из которых этенил и 2-пропенил являются предпочтительными.The term "alkenyl" means a linear or branched unsaturated alkyl group containing one or more carbon-carbon double bonds. Suitable alkenyl groups contain 2 to 6 carbon atoms, preferably 2 to 4 carbon atoms, and even more preferably 2 or 3 carbon atoms. Non-limiting examples of alkenyl groups are ethenyl (vinyl), 2-propenyl (allyl), 2-butenyl and 3-butenyl, of which ethenyl and 2-propenyl are preferred.
Термин "алкинил" означает линейную или разветвленную ненасыщенную алкильную группу, содержащую одну или больше тройных углерод-углеродных связей. Подходящие алкинильные группы содержат от 2 до 6 атомов углерода, предпочтительно от 2 до 4 атомов углерода и еще более предпочтительно 2 или 3 атома углерода. Неограничивающими примерами алкинильных групп являются этинил, 2-пропинил, 2-бутинил и 3-бутинил, из которых этинил и 2-пропинил являются предпочтительными.The term "alkynyl" means a linear or branched unsaturated alkyl group containing one or more carbon-carbon triple bonds. Suitable alkynyl groups contain 2 to 6 carbon atoms, preferably 2 to 4 carbon atoms, and even more preferably 2 or 3 carbon atoms. Non-limiting examples of alkynyl groups are ethynyl, 2-propynyl, 2-butynyl and 3-butynyl, of which ethynyl and 2-propynyl are preferred.
Термин "циклоалкил", отдельно или как часть другой группы, означает насыщенный моноциклический, бициклический или трициклический углеводородный радикал, содержащий от 3 до 12 атомов углерода, в частности от 5 до 10 атомов углерода, в особенности от 6 до 10 атомов углерода. Подходящие циклоалкильные радикалы включают (но не ограничиваются только ими) циклопентил, циклогексил, норборнил и адамантил, в частности циклогексил и адамантил. Предпочтительные циклоалкильные группы представляют собой циклогексил, 1-адамантил и 2-адамантил.The term "cycloalkyl", alone or as part of another group, means a saturated monocyclic, bicyclic or tricyclic hydrocarbon radical containing from 3 to 12 carbon atoms, in particular from 5 to 10 carbon atoms, in particular from 6 to 10 carbon atoms. Suitable cycloalkyl radicals include, but are not limited to, cyclopentyl, cyclohexyl, norbornyl and adamantyl, in particular cyclohexyl and adamantyl. Preferred cycloalkyl groups are cyclohexyl, 1-adamantyl and 2-adamantyl.
Термин "арил" означает ароматический полиненасыщенный углеводородный радикал, являющийся моноциклическим (например, фенил) или полициклическим (например, нафтил, антраценил, фенантрил или пиренил). Предпочтительные арильные группы представляют собой фенил, нафтил, антраценил, фенантрил и пиренил. The term "aryl" means an aromatic polyunsaturated hydrocarbon radical which is monocyclic (eg phenyl) or polycyclic (eg naphthyl, anthracenyl, phenanthryl or pyrenyl). Preferred aryl groups are phenyl, naphthyl, anthracenyl, phenanthryl and pyrenyl.
Термин "гетероарил" означает ароматическое кольцо, содержащее от 5 до 12 атомов углерода, в котором по меньшей мере один атом углерода заменен на атом кислорода, азота или серы, или на -NH, где атомы азота и серы необязательно могут быть окислены и где атом азота необязательно может кватернизован, или систему циклов, содержащую 2-3 сконденсированных кольца, каждое из которых в типичном случае содержит 5 или 6 атомов, и по меньшей мере одно кольцо является ароматическим, по меньшей мере один атом углерода в по меньшей мере одном ароматическом кольце заменен на атом кислорода, азота или серы или на -NH, где атомы азота и серы необязательно могут быть окислены и где атом азота необязательно может кватернизован. Примеры гетероарильных групп включают фурил, тиофенил, пирролил, пиридил и бензофурил.The term "heteroaryl" means an aromatic ring containing from 5 to 12 carbon atoms, in which at least one carbon atom is replaced by an oxygen, nitrogen or sulfur atom, or by -NH, where the nitrogen and sulfur atoms may optionally be oxidized and where the atom The nitrogen may optionally be quaternized, or a ring system containing 2-3 fused rings, each typically containing 5 or 6 atoms, and at least one ring is aromatic, at least one carbon atom in at least one aromatic ring replaced by an oxygen, nitrogen or sulfur atom or -NH, where the nitrogen and sulfur atoms may optionally be oxidized and where the nitrogen atom may optionally be quaternized. Examples of heteroaryl groups include furyl, thiophenyl, pyrrolyl, pyridyl, and benzofuryl.
4-Бора-3a,4a-диаза-s-индаценовые соединения представляют собой флуоресцентные красители, первый синтез которых был опубликован в 1968 году (A. Treibs et al., Justus Liebigs Ann. Chem. 1968, 718, 208). С тех пор было опубликовано несколько других синтезов (например: Chem. Eur. J., 2009, 15, 5823; J. Phys. Chem. C, 2009, 113, 11844; Chem. Eur. J., 2011, 17, 3069; J. Phys. Chem. C, 2013, 117, 5373), и многочисленные 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценовые соединения являются коммерчески доступными, например, от фирмы ThermoFisher Scientific (Waltham, MA USA).4-Bora-3a,4a-diaza-s-indacene compounds are fluorescent dyes, the first synthesis of which was published in 1968 (A. Treibs et al., Justus Liebigs Ann. Chem. 1968, 718, 208). Several other syntheses have since been published (for example: Chem. Eur. J., 2009, 15, 5823; J. Phys. Chem. C, 2009, 113, 11844; Chem. Eur. J., 2011, 17, 3069 ; J. Phys. Chem. C, 2013, 117, 5373), and numerous 4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene compounds are commercially available, for example from ThermoFisher Scientific (Waltham, MA USA).
Они имеют примечательные характеристики поглощения и эмиссии, и в частности они имеют относительно узкие полосы возбуждения и флуоресцентной эмиссии с высокими квантовыми выходами ϕ от 0,5 до 1, что делает их высокофлуоресцентными. Кроме того, эти соединения обладают высокой светоустойчивостью и заметной термоустойчивостью. В частности, флуоресцентные соединения по настоящему изобретению в целом устойчивы до температур около 300°C. Благодаря такой значительной термоустойчивости, эти флуоресцентные соединения можно легко вводить в состав полимерной матрицы в расплавленном виде и, вопреки всем ожиданиям, их эксплуатационные характеристики поглощения и флуоресцентной эмиссии не страдают при введении в матрицу полимера. They have remarkable absorption and emission characteristics, and in particular they have relatively narrow excitation and fluorescence emission bands with high quantum yields ϕ of 0.5 to 1, making them highly fluorescent. In addition, these compounds exhibit high light stability and noticeable thermal stability. In particular, the fluorescent compounds of the present invention are generally stable up to temperatures of about 300°C. Due to this significant thermal stability, these fluorescent compounds can be readily incorporated into a polymer matrix in molten form and, contrary to all expectations, their absorption and fluorescent emission performance is not affected when incorporated into a polymer matrix.
Применение 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценового соединения для получения флуоресцентных нитей особенно примечательно. В частности, полученные таким образом флуоресцентные нити могут иметь множество применений и, конкретнее, применение в области обеспечения защищенности.The use of the 4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene compound to produce fluorescent filaments is particularly noteworthy. In particular, the fluorescent filaments thus obtained can have a variety of applications and, more specifically, applications in the field of security.
Предпочтительно, флуоресцентные нити применяют для обеспечения защищенности продуктов. Так, продукт, защищенный с помощью флуоресцентных нитей по настоящему изобретению, это продукт, содержащий данные нити. В результате, благодаря присутствию флуоресцентных нитей продукт можно распознать как аутентичный, благодаря уникальной комбинации поглощаемого цвета и специфичной флуоресценции флуоресцентных соединений, содержащихся в флуоресцентных нитях. Только аутентичный продукт будет иметь правильные характеристики как поглощения, так и флуоресцентной эмиссии.Preferably, fluorescent threads are used to secure products. Thus, a product protected with the fluorescent threads of the present invention is a product containing these threads. As a result, due to the presence of fluorescent filaments, the product can be recognized as authentic due to the unique combination of absorbed color and the specific fluorescence of the fluorescent compounds contained in the fluorescent filaments. Only an authentic product will have the correct characteristics for both absorption and fluorescence emission.
Таким образом, продукты, содержащие флуоресцентные нити по настоящему изобретению, могут быть распознаны как аутентичные на трех описанных выше уровнях защищенности благодаря только присутствию 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценового соединения(-ой). Насколько известно авторам настоящего изобретения, это первый случай, когда флуоресцентная нить позволяет достичь такого многоуровнего обеспечения защищенности.Thus, products containing the fluorescent filaments of the present invention can be recognized as authentic at the three security levels described above due to the presence of 4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene compound(s) alone. As far as the authors of the present invention are aware, this is the first time that a fluorescent thread can achieve such a multi-level security.
В частности, все 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценовые соединения имеют полосу поглощения в диапазоне видимого света, и цвет, наблюдаемый невооруженным глазом, будет соответствовать цвету, комплементарному поглощаемому. Например, соединение с поглощением около 500-520 нм, что соответствует зеленому/синему цвету, будет казаться невооруженному глазу имеющим оранжевый/красный тон. Такое свойство позволяет обеспечить наличие элементов защиты 1 уровня.In particular, all 4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene compounds have an absorption band in the visible light range and the color seen by the naked eye will correspond to the color complementary to that absorbed. For example, a compound with an absorption of about 500-520 nm, corresponding to green/blue, will appear orange/red to the naked eye. This property makes it possible to provide the presence of level 1 security elements.
Что касается флуоресцентных характеристик, все соединения из 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценового семейства по настоящему изобретению имеют полосу эмиссии по меньшей мере в ультрафиолетовом (УФ) диапазоне и полосу эмиссии в видимом диапазоне света. Конкретнее, они могут переходить в возбужденное состояние под воздействием УФ-лампы с длиной волны испускаемого света от 100 нм до 400 нм, и флуоресценцию можно увидеть невооруженным глазом, что позволяет обеспечить наличие элементов защиты 2 уровня.With regard to fluorescent characteristics, all compounds from the 4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene family of the present invention have an emission band in at least the ultraviolet (UV) range and an emission band in the visible light range. More specifically, they can become excited under the influence of a UV lamp with an emitted wavelength of 100 nm to 400 nm, and fluorescence can be seen with the naked eye, thus providing Level 2 security features.
Наконец, длину волны эмиссии можно определить с помощью единого спектрофлуориметра или флуориметра (детектирование фотодиодами или фотоумножительной трубкой), что дает возможность флуоресцентным нитям по настоящему изобретению обеспечить защиту 3 уровня. Finally, the emission wavelength can be determined with a single spectrofluorimeter or fluorimeter (photodiode or photomultiplier tube detection), enabling the fluorescent filaments of the present invention to provide level 3 protection.
Таким образом, продукты, защищенность которым придается посредством флуоресцентных нитей по настоящему изобретению, можно детектировать на трех уровнях благодаря комбинации характеристик поглощения и флуоресценции. В этом контексте, флуоресцентные нити по настоящему изобретению можно рассматривать как элементы защиты.Thus, products protected by the fluorescent filaments of the present invention can be detected at three levels due to the combination of absorption and fluorescence characteristics. In this context, the fluorescent filaments of the present invention can be considered as security features.
В контексте настоящего изобретения, установление аутентичности понимается как верификация аутентичности продукта через детектирование внедренных в него флуоресцентных нитей. Детектирование наличия или отсутствия окраски или флуоресценции делает возможным установить аутентичность или неаутентичность исследуемого продукта.In the context of the present invention, the establishment of authenticity is understood as the verification of the authenticity of the product through the detection of fluorescent threads embedded in it. Detection of the presence or absence of color or fluorescence makes it possible to establish the authenticity or non-authenticity of the test product.
В первом варианте осуществления настоящего изобретения, флуоресцентные соединения применяют для получения синтетических флуоресцентных нитей.In the first embodiment of the present invention, fluorescent compounds are used to obtain synthetic fluorescent filaments.
Синтетическое волокно - это волокно, получаемое из синтетических материалов, которые можно получить синтезом химических соединений. Предпочтительно, синтетические нити представляют собой нити, состоящие главным образом из полимера.Synthetic fiber is a fiber obtained from synthetic materials that can be obtained by the synthesis of chemical compounds. Preferably, the synthetic filaments are filaments composed primarily of polymer.
Так, в контексте настоящего изобретения, синтетическая флуоресцентная нить может представлять собой флуоресцентную нить, состоящую главным образом из полимера, при этом в данный полимер внедрено описанное выше флуоресцентное соединение.Thus, in the context of the present invention, the synthetic fluorescent filament may be a fluorescent filament composed primarily of a polymer, wherein the fluorescent compound described above is incorporated into the polymer.
Применение флуоресцентных соединений для получения синтетических флуоресцентных нитей обеспечивает преимущество, поскольку указанные соединения можно легко внедрять в полимеры, обычно применяемые для производства синтетических нитей, и, что самое главное, они полностью совместимы с процессами скручивания, известными квалифицированным специалистам в данной области.The use of fluorescent compounds to make synthetic fluorescent filaments provides an advantage because these compounds can be easily incorporated into polymers commonly used for the production of synthetic filaments and, most importantly, they are fully compatible with the twisting processes known to those skilled in the art.
Термин "внедренный" означает, что одно или больше 4,4-дифтор-4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценовых соединений тесно интегрированы в полимер таким образом, что формируется гомогенная смесь, не имеющая признаков дисперсии. Внедрение флуоресцентного соединения в полимер можно обеспечить различными способами согласно методикам, известным квалифицированным специалистам в данной области. Важно, что авторы настоящего изобретения обнаружили, что такое внедрение не ухудшает никаких эксплуатационных характеристик полимера или флуоресцентного соединения. Конкретнее, авторы настоящего изобретения обнаружили, что флуоресцентные соединения по настоящему изобретению особенно устойчивы и не разлагаются, когда они внедрены в полимер, даже когда процессы внедрения требуют применения высоких температур. Флуоресцентные соединения сохраняют свои флуоресцентные свойства, даже когда внедрение требует нагрева до температур, позволяющих расплавить полимер, в типичном случае в контексте настоящего изобретения - до температур, которые могут достигать 310°C.The term "embedded" means that one or more 4,4-difluoro-4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene compounds are intimately integrated into the polymer such that a homogeneous mixture is formed with no signs of dispersion. Incorporation of the fluorescent compound into the polymer can be achieved in a variety of ways, according to techniques known to those skilled in the art. Importantly, the inventors of the present invention have found that such incorporation does not impair any performance of the polymer or fluorescent compound. More specifically, the present inventors have found that the fluorescent compounds of the present invention are particularly stable and do not degrade when embedded in a polymer, even when the embedding processes require high temperatures. Fluorescent compounds retain their fluorescent properties even when embedding requires heating to temperatures that allow the polymer to melt, typically in the context of the present invention, temperatures that can reach 310°C.
В качестве примера технологии внедрения флуоресцентного соединения в полимер можно привести экструзию. По этой технологии полимер добавляют в экструдер в форме, подходящей для экструдирования, например, в форме гранул, а флуоресцентное соединение можно добавлять в форме порошка. На выходе из экструдера получают смесь полимера с внедренным флуоресцентным соединением, предпочтительно в форме гранул или стержня.Extrusion can be cited as an example of a technology for incorporating a fluorescent compound into a polymer. In this technology, the polymer is added to the extruder in a form suitable for extrusion, for example, in the form of granules, and the fluorescent compound can be added in the form of a powder. At the outlet of the extruder, a polymer mixture with an embedded fluorescent compound is obtained, preferably in the form of granules or rods.
Полимеры, применяемые для производства синтетических флуоресцентных нитей, могут быть выбраны, например, из поликарбоната, полиэстера, полистирола, полиэтилена, полипропилена, полиэтилентерефталата (ПЭТ), полиакрилата, полиметакрилата, поли(винилхлорида), полиамидов, полиарамидов, этилен-винилацетата (ЭВА), полиуретана, термопластичного полиуретана (ТПУ), цианакрилата, живичных смол, сосновых смол, фотополимеризуемых смол или их смесей. Предпочтительно, полимер выбран из полиамидов, поликарбоната, полиэстера, полипропилена, термопластичного полиуретана и фотополимеризуемых смол, более предпочтительно - из полиамидов, поликарбоната, полиэстера, полипропилена и их смесей.The polymers used for the production of synthetic fluorescent filaments can be selected from, for example, polycarbonate, polyester, polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate (PET), polyacrylate, polymethacrylate, poly(vinyl chloride), polyamides, polyaramids, ethylene vinyl acetate (EVA) , polyurethane, thermoplastic polyurethane (TPU), cyanoacrylate, gum resins, pine resins, photopolymerizable resins or mixtures thereof. Preferably, the polymer is selected from polyamides, polycarbonate, polyester, polypropylene, thermoplastic polyurethane and photopolymerizable resins, more preferably from polyamides, polycarbonate, polyester, polypropylene and mixtures thereof.
Предпочтительно, применяемый полимер не содержит никаких УФ-стабилизаторов, чтобы обеспечить оптимальное сохранение флуоресцентных характеристик.Preferably, the polymer used does not contain any UV stabilizers to ensure optimal retention of fluorescent characteristics.
В первом варианте осуществления флуоресцентное соединение может быть интегрировано в полимер таким образом, что получается гомогенная смесь, и эту смесь в дальнейшем можно формовать в нити согласно методикам, известным квалифицированным специалистам в данной области.In a first embodiment, the fluorescent compound can be integrated into the polymer such that a homogeneous mixture is obtained, and this mixture can then be spun into filaments according to techniques known to those skilled in the art.
Конкретнее, поскольку флуоресцентное соединение интегрировано в полимер, полученную смесь можно формовать с помощью технологий, широко применяющихся для получения нитей, которые могут представлять собой, не в порядке предпочтения, тканое или нетканое волокно. Предпочтительно, синтетические флуоресцентные нити производят по технологии формования нитей из расплава, способом экструзии при вращении.More specifically, since the fluorescent compound is integrated into the polymer, the resulting mixture can be spun using techniques commonly used to make filaments, which may be, in non-preferred, woven or non-woven fibers. Preferably, the synthetic fluorescent filaments are produced by melt spinning filament technology, a spinning extrusion process.
Производство нитей методом формования нитей из расплава заключается в первоначальном расплавлении смеси полимера и флуоресцентного соединения в экструдере. Затем расплавленный материал пропускают под давлением через головку экструдера, состоящую из множества головок. На выходе из головки экструдера волокна охлаждают воздухом, вытягивают и затем наматывают на подложку. Обычно калибровочный пуансон устанавливают в нижней части вращающейся башни. The production of filaments by melt spinning consists in the initial melting of a mixture of polymer and fluorescent compound in an extruder. The molten material is then passed under pressure through an extruder die consisting of a plurality of dies. At the exit of the extruder head, the fibers are air-cooled, drawn and then wound onto a substrate. Typically, the calibration punch is mounted at the bottom of the rotating tower.
Форма флуоресцентной нити, полученной способом экструзии при вращении, может определяться формой головок экструдера. Так, по настоящему изобретению, синтетические флуоресцентные нити могут, в частности, иметь цилиндрическую, трехгранную, восьмигранную, полую или различную полую форму.The shape of the fluorescent filament obtained by the spinning extrusion process may be determined by the shape of the extruder heads. Thus, according to the present invention, synthetic fluorescent filaments may, in particular, have a cylindrical, triangular, octagonal, hollow or various hollow shapes.
Модификация формы флуоресцентных нитей может быть предпочтительной в том смысле, что это делает возможным модифицировать визуальные эффекты на макроскопическом уровне. В частности, разрыв секции или показателя преломления света в волокне может изменить пропускаемость света и, таким образом, эффекты, наблюдаемые в макроскопическом масштабе.Modification of the shape of the fluorescent filaments may be advantageous in the sense that it makes it possible to modify visual effects at a macroscopic level. In particular, breaking a section or the refractive index of a fiber can change the light transmittance and thus the effects seen on a macroscopic scale.
В одном частном варианте осуществления разрыва показателя преломления света можно добиться добавлением соединения, такого как полимер, имеющего текстуру и/или свойства, отличные от свойств полимера, используемого для внедрения флуоресцентного соединения. В этом частном варианте осуществления добавление можно осуществить путем соэкструзии указанного соединения со смесью, полученной ранее из полимера и флуоресцентного соединения, до того, как конечную смесь пропускают через экструзионную головку с получением синтетических флуоресцентных нитей. В качестве примера, если полимером, используемым для внедрения флуоресцентного соединения, является полипропилен, то полимером, имеющим отличающуюся текстуру и/или отличающиеся свойства, может быть поликарбонат. Также в этом частном варианте осуществления, добавление указанного соединения, имеющего текстуру и/или свойства, отличные от свойств полимера, используемого для внедрения флуоресцентного соединения, можно осуществлять путем прямого армирования с применением синтетической флуоресцентной нити, полученной на выходе из экструдера, как описано ранее. Разрыва показателя преломления света можно также добиться за счет присутствия металлического соединения. такого как металлическая проволока, в синтетической флуоресцентной нити. Такой композит можно получить путем нанесения слоя полимера, содержащего внедренное флуоресцентное соединение по настоящему изобретению, на указанную металлическую проволоку.In one particular embodiment, breaking the refractive index can be achieved by adding a compound, such as a polymer, having a texture and/or properties different from those of the polymer used to embed the fluorescent compound. In this particular embodiment, the addition can be made by co-extrusion of said compound with the mixture previously made from polymer and fluorescent compound, before the final mixture is passed through an extrusion die to form synthetic fluorescent filaments. By way of example, if the polymer used to embed the fluorescent compound is polypropylene, then the polymer having a different texture and/or different properties may be polycarbonate. Also in this particular embodiment, the addition of said compound having a texture and/or properties different from those of the polymer used to embed the fluorescent compound can be carried out by direct reinforcement using a synthetic fluorescent filament obtained from the extruder, as described previously. A break in the refractive index of light can also be achieved by the presence of a metal compound. such as metal wire into a synthetic fluorescent filament. Such a composite can be obtained by depositing a polymer layer containing an embedded fluorescent compound of the present invention onto said metal wire.
В одном частном варианте осуществления синтетические флуоресцентные нити могут претерпевать по меньшей мере одну последующую обработку, осуществляемую с целью придания им определенных свойств. Такой последующей обработкой может быть, например, нанесение покрытия, обработка с целью придания грязезащитных свойств, огнеупорных свойств или нанесение финишного покрытия.In one particular embodiment, the synthetic fluorescent filaments may undergo at least one post-treatment to give them certain properties. Such post-treatment may be, for example, coating, stain-proofing, fire-retardant or topcoating.
Синтетические флуоресцентные нити, полученные согласно настоящему изобретению, можно охарактеризовать их номером пряжи, единицей которого является Текс, который соответствует весу волокна в граммах на километр. На номер пряжи может влиять два параметра, а именно скорость подачи экструзионного насоса, который дозирует количество материала, выходящего из экструзионной головки, и скорость вращения различных вытягивающих бобин. Synthetic fluorescent threads obtained according to the present invention can be characterized by their yarn number, the unit of which is Tex, which corresponds to the weight of the fiber in grams per kilometer. The yarn number can be affected by two parameters, namely the feed rate of the extrusion pump, which doses the amount of material coming out of the extrusion head, and the rotation speed of the various draw bobbins.
Линейную массу (μ) волокна можно вычислить по характеристикам экструдера и по скорости вытягивания, согласно приведенной ниже формуле:The linear mass (μ) of the fiber can be calculated from the characteristics of the extruder and from the drawing speed, according to the formula below:
μ = ((dp.t.Vp)/Vs) x 10000,μ = ((dp.t.Vp)/Vs) x 10000,
где линейная масса μ выражена в дтекс, dp означает плотность расплавленного полимера (г/см3), t - это число вращений насоса, Vp - это объем насоса, и Vs - это скорость вращения последнего вытягивающего ролика (м/мин).where the linear mass μ is expressed in dtex, dp is the density of the molten polymer (g/cm 3 ), t is the number of pump rotations, Vp is the pump volume, and Vs is the rotational speed of the last draw roller (m/min).
Флуоресцентные нити по настоящему изобретению могут иметь линейную массу μ от 0,1 до 10 000 дтекс. Так, флуоресцентные нити могут иметь линейную массу μ от 100 до 1000 дтекс, предпочтительно линейную массу μ от 100 до 700 дтекс, и более предпочтительно могут иметь линейную массу μ от 200 до 400 дтекс. Предпочтительно, квалифицированный специалист подбирает линейную массу синтетической флуоресцентной нити в соответствии с требованиями продукта, которому необходимо придать защищенность.The fluorescent filaments of the present invention may have a linear mass μ from 0.1 to 10,000 dtex. Thus, the fluorescent filaments may have a linear mass μ from 100 to 1000 dtex, preferably a linear mass μ from 100 to 700 dtex, and more preferably may have a linear mass μ from 200 to 400 dtex. Preferably, the skilled artisan selects the linear weight of the synthetic fluorescent filament in accordance with the requirements of the product to be protected.
Количество флуоресцентных соединений для производства флуоресцентных нитей по настоящему изобретению подбирают таким образом, чтобы сделать возможным детектирование характеристик поглощения и флуоресценции. Флуоресцентные соединения по настоящему изобретению обладают тем преимуществом, что они делают возможным детектирование свойств даже когда они присутствуют в очень низких количествах.The amount of fluorescent compounds for the production of fluorescent filaments of the present invention is selected in such a way as to enable the detection of absorption and fluorescence characteristics. The fluorescent compounds of the present invention have the advantage that they make it possible to detect properties even when they are present in very low amounts.
В первом варианте осуществления, детектирование возможно даже когда флуоресцентное соединение внедрено в полимер в очень малом количестве. Конкретнее, для детектирования достаточны количества флуоресцентных соединений от 0,01 вес. % до 5 вес. %, из расчета на общий вес полимера, предпочтительно количества от 0,01 вес. % до 2 вес. %, из расчета на общий вес полимера, и еще более предпочтительно количества от 0,025 вес. % до 0,1 вес. %, из расчета на общий вес полимера.In the first embodiment, detection is possible even when the fluorescent compound is incorporated into the polymer in a very small amount. More specifically, amounts of fluorescent compounds from 0.01 wt. % up to 5 wt. %, based on the total weight of the polymer, preferably an amount of 0.01 wt. % up to 2 wt. %, based on the total weight of the polymer, and even more preferably amounts from 0.025 wt. % to 0.1 wt. %, based on the total weight of the polymer.
Такие низкие количества обеспечивают преимущество, заключающееся в том, что позволяют избежать проблем, связанных с введением более высоких концентраций, например, засорения экструзионных головок.Such low amounts provide the advantage that problems associated with the introduction of higher concentrations, such as clogging of the extrusion dies, are avoided.
Во втором варианте осуществления настоящего изобретения, флуоресцентные соединения применяют для получения натуральных флуоресцентных нитей.In a second embodiment of the present invention, fluorescent compounds are used to produce natural fluorescent filaments.
В контексте настоящего изобретения, термин "натуральные флуоресцентные нити" означает натуральные нити, которые были сделаны флуоресцентными посредством импрегнирования описанными выше флуоресцентными соединениями.In the context of the present invention, the term "natural fluorescent threads" means natural threads that have been made fluorescent by impregnation with the fluorescent compounds described above.
Флуоресцентные соединения по настоящему изобретению можно применять для придания флуоресценции любому натуральному волокну, известному квалифицированному специалисту в данной области, с целью получения натуральных флуоресцентных нитей. Натуральные нити могут быть растительного или животного происхождения. В частности, в качестве примеров можно привести хлопковые, льняные или конопляные нити, или, альтернативно, нити из луба, кенафа или кокоса.The fluorescent compounds of the present invention can be used to impart fluorescence to any natural fiber known to those skilled in the art to produce natural fluorescent filaments. Natural threads can be of vegetable or animal origin. In particular, cotton, linen or hemp threads can be cited as examples, or, alternatively, threads from bast, kenaf or coconut.
Производство натуральных флуоресцентных нитей посредством импрегнирования с применением флуоресцентных соединений по настоящему изобретению можно осуществлять любым способом, известным квалифицированному специалисту в данной области.The production of natural fluorescent filaments by impregnation using the fluorescent compounds of the present invention may be carried out by any method known to those skilled in the art.
В одном частном варианте осуществления, натуральные флуоресцентные нити получают путем нанесения покрытия на натуральные нити с применением раствора, содержащего по меньшей мере одно флуоресцентное соединение по настоящему изобретению. Этот раствор может представлять собой, например, раствор для погружения или лакировочную ванну, содержащую по меньшей мере одно флуоресцентное соединение, которые могут содержать также полимер.In one particular embodiment, natural fluorescent filaments are obtained by coating natural filaments with a solution containing at least one fluorescent compound of the present invention. This solution may be, for example, a dip solution or a lacquer bath containing at least one fluorescent compound, which may also contain a polymer.
Раствор может представлять собой органический, водный или водно-спиртовой раствор. В качестве примера раствор может быть этилацетатным или ацетоновым. Флуоресцентные соединения содержатся в таком растворе в количествах от 0,01% до 5 вес. %, из расчета на общий вес раствора, предпочтительно в количествах от 0,01 вес. % до 2 вес. %, и еще более предпочтительно в количествах от 0,025 вес. % до 0,1 вес. %, из расчета на общий вес раствора.The solution may be an organic, aqueous or water-alcohol solution. By way of example, the solution may be ethyl acetate or acetone. Fluorescent compounds are contained in such a solution in amounts from 0.01% to 5 wt. %, based on the total weight of the solution, preferably in amounts of 0.01 wt. % up to 2 wt. %, and even more preferably in amounts from 0.025 wt. % to 0.1 wt. %, based on the total weight of the solution.
В одном частном варианте осуществления синтетические или натуральные флуоресцентные нити по настоящему изобретению можно подвергать кручению, превращая их в скрученные волокна. В терминах, известных квалифицированным специалистам в данной области, кручение может осуществляться в левом или правом направлении.In one particular embodiment, the synthetic or natural fluorescent filaments of the present invention can be twisted into twisted fibers. In terms known to those skilled in the art, torsion may be left or right.
В другом частном варианте осуществления синтетические или натуральные флуоресцентные нити могут быть скрученными многонитевыми.In another particular embodiment, synthetic or natural fluorescent filaments may be twisted multifilament.
В другом частном варианте осуществления, синтетические или натуральные флуоресцентные нити могут представлять собой комплекс многонитевых волокон. В таком варианте осуществления этот комплекс может содержать многонитевые волокна из синтетических или натуральных флуоресцентных нитей по настоящему изобретению и контрастное многонитевое волокно, например, черное, белое или металлическое многонитевое волокно. Также в этом варианте осуществления может содержаться несколько многонитевых волокон из указанных флуоресцентных нитей, которые различаются по меньшей мере природой флуоресцентного соединения, применяющегося для производства флуоресцентных нитей.In another particular embodiment, the synthetic or natural fluorescent filaments may be a complex of multifilament fibers. In such an embodiment, the complex may comprise synthetic or natural fluorescent filament multifilament fibers of the present invention and a contrast multifilament fiber such as black, white or metallic multifilament fiber. Also in this embodiment, several multifilament fibers of these fluorescent filaments may be contained, which differ at least in the nature of the fluorescent compound used to produce the fluorescent filaments.
Синтетические или натуральные флуоресцентные нити, по настоящему изобретению, обладают преимуществами и, благодаря содержащимся в них флуоресцентным соединениям, они обладают в частности следующими оптическими эффектами:Synthetic or natural fluorescent filaments according to the present invention have advantages and, due to the fluorescent compounds they contain, they have in particular the following optical effects:
- Эффект наклона спектра. Этот эффект возникает благодаря присутствию флуоресцентного соединения и заключается в изменении цвета волокна с уклоном в флуоресценцию флуоресцентного соединения без внешней стимуляции. Это изменение цвета является функцией от угла, под которым рассматривают волокно, от его поперечного сечения и от комплекса, в котором оно находится (кручение пряжи с движением нити книзу, армирование и т.д.). При обычном взгляде наблюдается цвет невозбужденного волокна, в то время как при взгляде под наклоном наблюдается цвет флуоресцентной эмиссии. Это резкое изменение цвета с цвета, наблюдаемого невооруженным взглядом для флуоресцентного соединения, на цвет флуоресцентной эмиссии без внешнего воздействия обеспечивает защищенность 1 уровня.- Spectrum tilt effect. This effect occurs due to the presence of a fluorescent compound and consists in changing the color of the fiber with a bias towards the fluorescence of the fluorescent compound without external stimulation. This color change is a function of the angle at which the fiber is viewed, of its cross section, and of the complex in which it is found (torsion of the yarn with downward movement of the yarn, reinforcement, etc.). When viewed normally, the color of the unexcited fiber is observed, while when viewed from an oblique view, the color of the fluorescent emission is observed. This abrupt change in color from the color observed with the naked eye for a fluorescent compound to the color of a fluorescent emission without external influence provides level 1 security.
- Эффект включения/выключения. Этот эффект соответствует визуализации изменения цвета в ответ на стимулирование флуоресценции флуоресцентных соединений таким источником света, как светодиоды (LED) или УФ-лампы. Он обеспечивает защищенность 2 уровня.- On/off effect. This effect corresponds to the visualization of a color change in response to stimulation of the fluorescence of fluorescent compounds by a light source such as light-emitting diodes (LED) or UV lamps. It provides level 2 security.
- Эффект уникальной спектральной идентичности. Флуоресцентные соединения, импрегнированные или внедренные в полимерный матрикс, имеют уникальную спектральную идентичность, в частности очень узкие полосы поглощения и флуоресцентной эмиссии. Таким образом, когда флуоресцентные нити присутствуют в документе или продукте, про такой документ или продукт можно сказать, что он стал защищенным, и по анализу на спектрофотометре или спектрофлуориметре можно с уверенностью идентифицировать аутентичность такого документа или продукта. Это обеспечивает защищенность 3 уровня.- The effect of a unique spectral identity. Fluorescent compounds impregnated or embedded in a polymer matrix have a unique spectral identity, in particular, very narrow absorption and fluorescent emission bands. Thus, when fluorescent filaments are present in a document or product, such document or product can be said to have become secure, and the authenticity of such document or product can be identified with certainty by analysis with a spectrophotometer or spectrofluorimeter. This provides layer 3 security.
Флуоресцентные нити по настоящему изобретению по своей специфичности могут соответствовать трем описанным ранее категориям, а именно: нити, которые видны в солнечном или искусственном свете; нити, которые видны в солнечном или искусственном свете и которые обладают флуоресценцией в ультрафиолетовом свете, инфракрасном свете или в рентгеновских лучах; или нити, которые не видны в солнечном или искусственном свете, но обладают флуоресценцией в ультрафиолетовом свете, инфракрасном свете или в рентгеновских лучах.The fluorescent filaments of the present invention can fall into the three previously described categories in their specificity, namely: filaments that are visible in sunlight or artificial light; threads that are visible in sunlight or artificial light and which fluoresce in ultraviolet light, infrared light or X-rays; or filaments that are not visible in sunlight or artificial light but fluoresce under ultraviolet light, infrared light, or x-rays.
Флуоресцентные соединения, применяющиеся в настоящем изобретении, можно синтезировать по методикам, известным квалифицированным специалистам в данной области. В частности, можно сделать ссылку на работу A. Loudet et al. (Chem. Rev. 2007, 107, 4891-4932).Fluorescent compounds used in the present invention can be synthesized according to methods known to those skilled in the art. In particular, reference can be made to the work of A. Loudet et al. (Chem. Rev. 2007, 107, 4891-4932).
Второй предмет настоящего изобретения касается способа производства синтетических флуоресцентных нитей, включающего следующие стадии:The second object of the present invention relates to a method for the production of synthetic fluorescent filaments, comprising the following steps:
- обеспечение полимера;- provision of polymer;
- обеспечение соединения из 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценового семейства, имеющего приведенную выше формулу I;- providing a compound from the 4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene family having the above formula I;
- внедрение указанного соединения в указанный полимер таким образом, что получается гомогенная смесь;- the introduction of the specified connection in the specified polymer in such a way that a homogeneous mixture is obtained;
- получение флуоресцентных нитей из гомогенной смеси, полученной на стадии внедрения.- obtaining fluorescent threads from a homogeneous mixture obtained at the stage of implementation.
Полимер, подходящий для внедрения соединения из 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценового семейства, может быть выбран из поликарбоната, полиэстера, полистирола, полиэтилена, полипропилена, полиэтилентерефталата (ПЭТ), полиакрилата, полиметакрилата, поли(винилхлорида), полиамидов, полиарамидов, этилен-винилацетата (ЭВА), полиуретана, термопластичного полиуретана (ТПУ), цианакрилата, живичных смол, сосновых смол, фотополимеризуемых смол или их смесей. Предпочтительно, полимер выбран из полиамидов, поликарбоната, полиэстера, полипропилена, термопластичного полиуретана и фотополимеризуемых смол, более предпочтительно - из полиамидов, поликарбоната, полиэстера, полипропилена и их смесей.The polymer suitable for incorporating a compound from the 4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene family may be selected from polycarbonate, polyester, polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate (PET), polyacrylate, polymethacrylate, poly(vinyl chloride), polyamides, polyaramids, ethylene vinyl acetate (EVA), polyurethane, thermoplastic polyurethane (TPU), cyanoacrylate, gum resins, pine resins, photopolymerizable resins or mixtures thereof. Preferably, the polymer is selected from polyamides, polycarbonate, polyester, polypropylene, thermoplastic polyurethane and photopolymerizable resins, more preferably from polyamides, polycarbonate, polyester, polypropylene and mixtures thereof.
Флуоресцентное соединение предпочтительно получают в форме, подходящей для внедрения в полимер. Так, флуоресцентное соединение можно получать в форме порошка.The fluorescent compound is preferably provided in a form suitable for incorporation into the polymer. Thus, the fluorescent compound can be obtained in the form of a powder.
Стадия внедрения флуоресцентного соединения в полимер состоит в приготовлении гомогенной смеси, без признаков дисперсии. Эту стадию внедрения можно проводить способами, известными квалифицированным специалистам в данной области, например, методом экструзии.The step of incorporating the fluorescent compound into the polymer consists in preparing a homogeneous mixture, with no signs of dispersion. This embedding step can be carried out by methods known to those skilled in the art, such as extrusion.
Стадию получения флуоресцентных нитей из смеси, полученной на стадии внедрения, можно проводить по методикам, обычно применяющимся для получения нитей. Например, производство можно осуществлять через расплав. Предпочтительно, эту стадию производства проводят по технологии формования нитей из расплава, способом экструзии при вращении. Процесс экструзии расплава при вращении заключается в первоначальном расплавлении смеси полимера и флуоресцентного соединения в экструдере. Затем расплавленный материал пропускают под давлением через головку экструдера, состоящую из множества головок. На выходе из головки экструдера волокна охлаждают воздухом, вытягивают и затем наматывают на подложку. Обычно калибровочный пуансон устанавливают в нижней части вращающейся башни. The step of obtaining fluorescent filaments from the mixture obtained in the embedding step can be carried out according to the methods commonly used to obtain filaments. For example, production can be carried out through the melt. Preferably, this manufacturing step is carried out by melt spinning technology, spinning extrusion. The spinning melt extrusion process consists of initially melting a mixture of polymer and fluorescent compound in an extruder. The molten material is then passed under pressure through an extruder die consisting of a plurality of dies. At the exit of the extruder head, the fibers are air-cooled, drawn and then wound onto a substrate. Typically, the calibration punch is mounted at the bottom of the rotating tower.
При реализации процесса по настоящему изобретению, подбирают количества таким образом, чтобы флуоресцентное соединение в флуоресцентной нити предпочтительно составляло от 0,01 вес. % до 5 вес. %, из расчета на общий вес полимера, предпочтительно от 0,01 вес. % до 2 вес. %, из расчета на общий вес полимера, и еще более предпочтительно - от 0,025 вес. % до 0,1 вес. %, из расчета на общий вес полимера.When implementing the process of the present invention, the amounts are selected so that the fluorescent compound in the fluorescent filament is preferably from 0.01 wt. % up to 5 wt. %, based on the total weight of the polymer, preferably from 0.01 wt. % up to 2 wt. %, based on the total weight of the polymer, and even more preferably from 0.025 wt. % to 0.1 wt. %, based on the total weight of the polymer.
В одном частном варианте осуществления, данный процесс может также включать стадию последующей обработки, нацеленной на придание синтетическим флуоресцентным нитям особых свойств. Такой последующей обработкой может быть, например, нанесение покрытия, обработка с целью придания грязезащитных свойств, огнеупорных свойств или нанесение финишного покрытия.In one particular embodiment, the process may also include a post-treatment step aimed at imparting specific properties to the synthetic fluorescent filaments. Such post-treatment may be, for example, coating, stain-proofing, fire-retardant or topcoating.
Предпочтительно, синтетические флуоресцентные нити можно применять для производства тканей и нетканых материалов. Ткани можно, в частности, выткать или связать. Нетканый материал представляет собой продукт, состоящий из сетки, сети, кругового расположения или плиты из направленно ориентированных или случайным образом ориентированных нитей, чья внутренняя когезия обеспечивается механическими, физическими или химическими методами, либо комбинацией этих методов. Примером внутренней когезии может служить адгезивное связывание, которое приводит в результате к получению нетканой сетки, которую можно формовать в плиту из нитей.Preferably, synthetic fluorescent threads can be used for the production of fabrics and nonwovens. The fabrics can in particular be woven or knitted. A nonwoven fabric is a product consisting of a mesh, network, circular arrangement or plate of directionally oriented or randomly oriented filaments whose internal cohesion is provided by mechanical, physical or chemical methods, or a combination of these methods. An example of internal cohesion is adhesive bonding, which results in a non-woven mesh that can be formed into a slab of filaments.
В этом варианте осуществления, флуоресцентные нити можно трансформировать в нетканый материал способами, известными квалифицированным специалистам в данной области, такими как сухой способ, способ с применением расплава, мокрый способ или быстрое вращение. В качестве примера, формирование нетканого материала сухим способом можно осуществлять каландрированием или аэродинамическим способом (метод укладки ваты). Что касается производства через расплав, его можно осуществлять методом экструзии (технология «спанбонд») или экструзии с раздувом.In this embodiment, the fluorescent filaments can be formed into a nonwoven fabric by methods known to those skilled in the art, such as a dry process, a melt process, a wet process, or a fast spin. By way of example, the formation of a nonwoven fabric by a dry process can be performed by calendering or an airfoil process (batting method). With regard to melt-blown production, it can be carried out by extrusion (spunbond technology) or blown extrusion.
Полученные таким образом синтетические флуоресцентные нити находят наибольшее применение в придании защищенности продуктам и особенно документам, удостоверяющим личность и/или являющимся конфиденциальными, но также с аналогичными целями в отношении тканей, а также любого продукта, который может содержать синтетические нити.The synthetic fluorescent filaments thus obtained find their greatest use in providing security to products and especially identity and/or confidential documents, but also with similar purposes in relation to fabrics, as well as any product that may contain synthetic filaments.
Например, синтетические флуоресцентные нити можно применять для обеспечения защищенности банкнот, паспортов, удостоверений личности, тканых или нетканых материалов, или любых материалов или продуктов, которые могут содержать нити, например, кожаные изделия, ковры или чехлы для сидений.For example, synthetic fluorescent threads can be used to secure banknotes, passports, ID cards, woven or nonwoven fabrics, or any material or product that may contain threads, such as leather goods, carpets, or seat covers.
Таким образом, синтетические флуоресцентные нити по настоящему изобретению могут применяться и обеспечивают преимущество, в особенности при решении проблем обеспечения защищенности, посредством присущих им флуоресцентных свойств, но не только для этого. В частности, флуоресцентные свойства можно также использовать для декорирования и придания определенных эстетических свойств, поскольку такие флуоресцентные нити могут обеспечивать особые визуальные характеристики продуктов, их содержащих, и в особенности текстильных продуктов, являющихся ткаными или неткаными.Thus, the synthetic fluorescent filaments of the present invention can be used and provide an advantage, especially in solving security problems, through their inherent fluorescent properties, but not only for this. In particular, fluorescent properties can also be used to decorate and impart certain aesthetic properties, since such fluorescent threads can provide special visual characteristics to products containing them, and in particular to textile products that are woven or non-woven.
Третий предмет настоящего изобретения касается способа производства натуральных флуоресцентных нитей, включающего следующие стадии:The third subject of the present invention relates to a method for the production of natural fluorescent filaments, comprising the following steps:
- обеспечение натуральных нитей;- provision of natural threads;
- обеспечение соединения из 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценового семейства, имеющего приведенную выше формулу I;- providing a compound from the 4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene family having the above formula I;
- приготовление импрегнирующего раствора, содержащего указанное соединение из 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценового семейства;- preparation of an impregnating solution containing said compound from the 4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene family;
- импрегнирование натуральных нитей с помощью описанного выше раствора для погружения;- impregnating the natural fibers with the dipping solution described above;
- получение натуральных флуоресцентных нитей.- obtaining natural fluorescent threads.
В соответствии с описанным способом производства натуральные нити могут представлять собой нити, известные квалифицированным специалистам в данной области, при этом натуральные нити могут быть растительного или животного происхождения. В качестве примеров можно привести хлопковые, льняные или конопляные нити, или, альтернативно, нити из луба, кенафа или кокоса. Предпочтительно натуральное волокно представляют собой хлопковое волокно.According to the manufacturing process described, the natural filaments may be filaments known to those skilled in the art, and the natural filaments may be of vegetable or animal origin. Examples include cotton, linen, or hemp threads, or alternatively, bast, kenaf, or coconut threads. Preferably the natural fiber is cotton.
Стадия приготовления импрегнирующего раствора состоит в приготовлении раствора, способного импрегнировать натуральные нити флуоресцентным соединением. Импрегнирующий раствор может представлять собой, например, раствор для погружения или лакировочную ванну, содержащую по меньшей мере одно флуоресцентное соединение, которые могут содержать также полимер. Раствор может представлять собой органический, водный или водно-спиртовой раствор. В качестве примера, раствор может быть этилацетатным или ацетоновым.The step of preparing the impregnating solution consists in preparing a solution capable of impregnating natural filaments with a fluorescent compound. The impregnating solution may be, for example, a dip solution or a lacquer bath containing at least one fluorescent compound, which may also contain a polymer. The solution may be an organic, aqueous or water-alcohol solution. By way of example, the solution may be ethyl acetate or acetone.
Флуоресцентные соединения содержатся в таком растворе в количествах от 0,01% до 5 вес. %, из расчета на общий вес раствора, предпочтительно в количествах от 0,01 вес. % до 2 вес. %, и еще более предпочтительно в количествах от 0,025 вес. % до 0,1 вес. %, из расчета на общий вес раствора.Fluorescent compounds are contained in such a solution in amounts from 0.01% to 5 wt. %, based on the total weight of the solution, preferably in amounts of 0.01 wt. % up to 2 wt. %, and even more preferably in amounts from 0.025 wt. % to 0.1 wt. %, based on the total weight of the solution.
Стадию импрегнирования можно осуществлять, например, посредством покрытия натуральных нитей заранее приготовленным импрегнирующим раствором. Операция нанесения покрытия может состоять в погружении натуральных нитей в импрегнирующий раствор на время от 1 до 10 минут, предпочтительно на время от 2 до 5 минут.The impregnation step can be carried out, for example, by coating the natural fibers with a pre-prepared impregnating solution. The coating operation may consist of immersing the natural fibers in the impregnating solution for 1 to 10 minutes, preferably 2 to 5 minutes.
После стадии импрегнирования полученные таким образом натуральные флуоресцентные нити выделяют, и их можно оставить на открытом воздухе для полного высыхания импрегнирующего раствора.After the impregnation step, the natural fluorescent filaments thus obtained are isolated and can be left in the open air to dry the impregnating solution completely.
В одном частном варианте осуществления способ может также включать стадию последующей обработки, нацеленной на придание синтетическим флуоресцентным нитям особых свойств. Такой последующей обработкой может быть, например, нанесение покрытия, обработка с целью придания грязезащитных свойств, огнеупорных свойств или нанесение финишного покрытия.In one particular embodiment, the method may also include a post-processing step aimed at imparting specific properties to the synthetic fluorescent filaments. Such post-treatment may be, for example, coating, stain-proofing, fire-retardant or topcoating.
В другом частном варианте осуществления натуральные флуоресцентные нити можно применять для производства тканей и нетканых материалов, как описано выше.In another particular embodiment, natural fluorescent filaments can be used to produce fabrics and nonwovens as described above.
Полученные таким образом натуральные флуоресцентные нити обладают выраженными флуоресцентными свойствами за счет присутствия соединений из 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценового семейства по настоящему изобретению и находят наибольшее применение в обеспечении защищенности тканей или любых продуктов, в которые можно внедрять натуральные нити. Натуральные флуоресцентные нити по настоящему изобретению особенно предпочтительны для решения проблем обеспечения защищенности, посредством присущих им флуоресцентных свойств, но не только для этого. В частности, флуоресцентные свойства можно также использовать для декорирования и придания определенных эстетических свойств, поскольку натуральные флуоресцентные нити придают особые визуальные характеристики продуктам, их содержащим, и в особенности текстильным продуктам, являющимся ткаными или неткаными.Natural fluorescent filaments thus obtained have pronounced fluorescent properties due to the presence of compounds from the 4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene family of the present invention and are most useful in providing security to fabrics or any products into which natural filaments can be incorporated. . The natural fluorescent filaments of the present invention are particularly preferred for addressing security concerns through, but not limited to, their inherent fluorescent properties. In particular, fluorescent properties can also be used to decorate and impart certain aesthetic properties, since natural fluorescent threads impart special visual characteristics to products containing them, and in particular to textile products that are woven or non-woven.
Четвертый предмет настоящего изобретения касается применения описанных выше флуоресцентных нитей для придания защищенности продуктам и особенно документам, удостоверяющим личность и/или являющимся конфиденциальными, а также с аналогичными целями в отношении тканей. Флуоресцентные нити по настоящему изобретению представляют весьма инновационное решение в придании защищенности указанным продуктам и позволяют обеспечить защищенность 1 уровня, что гарантирует быструю и эффективную аутентификацию. В частности, такие продукты можно распознать как аутентичные благодаря уникальной комбинации поглощаемого цвета или специфичной флуоресценции флуоресцентных соединений, содержащихся в флуоресцентных нитях. Так, только аутентичный продукт будет иметь корректные характеристики поглощения и флуоресцентной эмиссии.A fourth aspect of the present invention relates to the use of the fluorescent threads described above for the security of products, and especially for identity and/or confidential documents, and for similar purposes in relation to fabrics. The fluorescent filaments of the present invention represent a highly innovative security solution for these products and allow Level 1 security, which ensures fast and efficient authentication. In particular, such products can be recognized as authentic due to the unique combination of absorbed color or the specific fluorescence of the fluorescent compounds contained in the fluorescent threads. Thus, only an authentic product will have the correct absorption and fluorescent emission characteristics.
Придание защищенности продукту с помощью применения нитей по настоящему изобретению можно осуществлять во время производства указанного продукта посредством добавления флуоресцентных нитей в процесс таким образом, чтобы интегрировать их в сам материал, из которого изготовлен продукт. Альтернативно, защищенности можно достичь после того как продукт был произведен, и в этом случае флуоресцентные нити можно, например, присоединить посредством адгезивного связывания с по меньшей мере одной из поверхностей указанного продукта.The security of a product using the filaments of the present invention can be carried out during the production of said product by adding fluorescent filaments to the process in such a way as to integrate them into the material of which the product is made. Alternatively, security can be achieved after the product has been produced, in which case the fluorescent filaments can, for example, be attached by adhesive bonding to at least one of the surfaces of said product.
Пятый предмет настоящего изобретения касается применения описанных выше флуоресцентных нитей в качестве декоративного и/или эстетического элемента в продукте. В частности, благодаря флуоресцентным свойствам,. нити по настоящему изобретению придают улучшенные визуальные характеристики продуктам, которые их содержат.A fifth aspect of the present invention relates to the use of the fluorescent threads described above as a decorative and/or aesthetic element in a product. In particular, due to the fluorescent properties,. the yarns of the present invention impart improved visual characteristics to products containing them.
Флуоресцентные нити можно добавлять в продукт в процессе его производства путем добавления флуоресцентных нитей в производственный процесс таким образом, чтобы интегрировать их в сам материал, из которого изготовлен продукт. Например, в случае текстильного продукта, флуоресцентные нити можно интегрировать в ткацкий процесс вместе с нитями ткани, чтобы достичь желаемого декоративного и/или эстетического внешнего вида.Fluorescent filaments can be added to a product during its manufacturing process by adding fluorescent filaments to the manufacturing process in such a way as to integrate them into the material of which the product is made. For example, in the case of a textile product, fluorescent threads can be integrated into the weaving process along with the threads of the fabric to achieve the desired decorative and/or aesthetic appearance.
Альтернативно, нити можно добавить после того как продукт был произведен, и в этом случае флуоресцентные нити можно, например, присоединить посредством адгезивного связывания с по меньшей мере одной из поверхностей указанного продукта.Alternatively, the filaments may be added after the product has been produced, in which case the fluorescent filaments may, for example, be attached by adhesive bonding to at least one of the surfaces of said product.
Наконец, шестой предмет настоящего изобретения касается флуоресцентной нити, содержащей описанное выше флуоресцентное соединение. Finally, the sixth aspect of the present invention relates to a fluorescent filament containing the fluorescent compound described above.
Флуоресцентная нить по настоящему изобретению представляет собой описанную выше синтетическую флуоресцентную нить или натуральную флуоресцентную нить и может быть получена описанными выше способами.The fluorescent filament of the present invention is the above-described synthetic fluorescent filament or natural fluorescent filament, and can be obtained by the methods described above.
Настоящее изобретение будет более понятно при рассмотрении приведенных ниже примеров, которые являются исключительно иллюстративными и никоим образом не ограничивают объем настоящего изобретения.The present invention will be better understood by considering the following examples, which are illustrative only and do not limit the scope of the present invention in any way.
ПримерыExamples
Применение соединения из 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценового семейства для производства синтетических флуоресцентных нитей.Application of a compound from the 4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene family for the production of synthetic fluorescent filaments.
В этом примере применяющийся полимер представляет собой полипропилен, а выбранное флуоресцентное соединение представляет собой 2,8-диэтил-1,3,5,7-тетраметил-9-мезитилбипиррометен дифторборат, имеющий формулу C26H33BF2N2 In this example, the polymer used is polypropylene and the selected fluorescent compound is 2,8-diethyl-1,3,5,7-tetramethyl-9-mesitylbipyrromethene difluoroborate having the formula C 26 H 33 BF 2 N 2
Это флуоресцентное соединение поглощает при 526 нм и обладает флуоресцентной эмиссией при 542 нм.This fluorescent compound absorbs at 526 nm and fluorescently emits at 542 nm.
Первую смесь готовят с использованием порошка флуоресцентного соединения и полипропилена в форме гранул. Смешивание осуществляют в экструдере Plasti-Corder® от компании Brabender, имеющем следующие характеристики:The first mixture is prepared using a powder of a fluorescent compound and polypropylene in the form of granules. Mixing is carried out in a Brabender Plasti-Corder® extruder having the following characteristics:
- Диаметр шнека: 25 мм- Screw diameter: 25 mm
- Длина шнека: 40 D- Screw length: 40 D
- Диапазон скоростей вращения: 0-150 об/мин- Rotation speed range: 0-150 rpm
- Максимальный крутящий момент: 2×90 Н⋅м- Maximum torque: 2×90 N⋅m
- Две загрузочные секции- Two boot sections
- Одна дегазирующая секция- One degassing section
- Диапазон температур экструзии: 190°C - 230°C- Extrusion temperature range: 190°C - 230°C
- Давление экструзии: нормальное давление- Extrusion pressure: normal pressure
Количество порошка флуоресцентного соединения подбирают таким образом, чтобы достичь в смеси количества 0,5 вес. %, относительно общего веса полипропилена. The amount of powder of the fluorescent compound is selected in such a way as to achieve in the mixture an amount of 0.5 wt. %, relative to the total weight of polypropylene.
На выходе из экструдера получают полипропиленовые гранулы или стержни с внедренным флуоресцентным соединением. Эти гранулы или стержни затем вводят в экструзионную машину для формирования синтетических флуоресцентных нитей.At the outlet of the extruder, polypropylene pellets or rods are obtained with an embedded fluorescent compound. These pellets or rods are then injected into an extrusion machine to form synthetic fluorescent filaments.
Гранулы, состоящие только из полипропилена, также добавляют в блендер указанного аппарата таким образом, чтобы получить на выходе экструзионной машины финальное количество флуоресцентного соединения в волокне 0,1 вес.%, относительно общего веса полипропилена.Granules consisting only of polypropylene are also added to the blender of said apparatus in such a way as to obtain at the exit of the extrusion machine a final amount of fluorescent compound in the fiber of 0.1 wt.%, relative to the total weight of polypropylene.
Характеристики экструзионной машины приведены ниже:The specifications of the extrusion machine are as below:
- Модель: Spin boy® (Busschaert Engineering) - Model: Spin boy® (Busschaert Engineering)
- 5 зон нагрева (экструдер->экструзионная головка: 190°C, 195°C, 200°C, 205°C 207°C)- 5 heating zones (extruder->extrusion head: 190°C, 195°C, 200°C, 205°C 207°C)
- Скорость шнека: 21 об/мин- Auger speed: 21 rpm
- Прядильный насос: 50 об/мин- Spinning pump: 50 rpm
- Скорость первого ролика: 253 м/мин- Speed of the first roller: 253 m/min
- Скорость второго ролика: 702 м/мин- Second roller speed: 702 m/min
- Скорость третьего ролика: 15 м/мин- Third roller speed: 15 m/min
На выходе из блендера расплавленную смесь проталкивают посредством дозирующего насоса через экструзионную головку и получают флуоресцентные волокна. Эти волокна затем вытягивают во время их охлаждения посредством протягивания через бобины, вращающиеся с увеличивающимися скоростями, после чего наматывают на бобину.At the outlet of the blender, the molten mixture is pushed through a dosing pump through the extrusion head and fluorescent fibers are obtained. These fibers are then drawn while they are being cooled by being drawn through bobbins rotating at increasing speeds and then wound onto a spool.
Таким образом после вращения получают флуоресцентную многонитевую бобину. Эту бобину называют сырой, и на этой стадии к многонитевому волокну не применяется скручивания.Thus, after rotation, a fluorescent multifilament bobbin is obtained. This bobbin is called a green bobbin and no twist is applied to the multifilament fiber at this stage.
Многонитевое волокно можно затем подвергать правостороннему или левостороннему скручиванию или смешивать с другими волокнами, например, с контрастным волокном.The multifilament fiber can then be left or right twisted or mixed with other fibers such as contrast fibre.
Поскольку плотность применяемого полипропилена составляет 0,95 г/см3, линейная масса μ защитной нити, полученной согласно этому примеру, составляет 237 дтекс.Since the density of the polypropylene used is 0.95 g/cm 3 , the linear mass μ of the security thread obtained according to this example is 237 dtex.
Спектрофотометрический анализ полученной синтетической флуоресцентной нити показывает, что внедрение флуоресцентного соединения в полипропилен не влияет на его качество работы в плане поглощения и эмиссионной флуоресценции.Spectrophotometric analysis of the obtained synthetic fluorescent filament shows that the introduction of a fluorescent compound into polypropylene does not affect its performance in terms of absorption and emission fluorescence.
Синтетическую флуоресцентную нить можно затем применять для обеспечения защищенности продукта, удостоверяющего личность, или конфиденциального документа, а также в текстиле. Указанную флуоресцентную нить можно также применять в качестве декоративного и/или эстетического элемента в продукте.The synthetic fluorescent thread can then be used to secure an identity product or confidential document, as well as in textiles. Said fluorescent thread can also be used as a decorative and/or aesthetic element in a product.
Применение соединения из 4-бора-3a,4a-диаза-s-индаценового семейства для производства натуральных флуоресцентных нитей.Application of a compound from the 4-boron-3a,4a-diaza-s-indacene family for the production of natural fluorescent filaments.
В этом примере натуральное волокно представляет собой хлопковое волокно, а выбранное флуоресцентное соединение представляет собой 2,8-диэтил-1,3,5,7-тетраметил-9-мезитилбипиррометен дифторборат, имеющий формулу C26H33BF2N2 In this example, the natural fiber is cotton fiber and the selected fluorescent compound is 2,8-diethyl-1,3,5,7-tetramethyl-9-mesitylbipyrromethene difluoroborate having the formula C 26 H 33 BF 2 N 2
Это флуоресцентное соединение поглощает при 526 нм и обладает флуоресцентной эмиссией при 542 нм.This fluorescent compound absorbs at 526 nm and fluorescently emits at 542 nm.
Натуральную флуоресцентную нить получают путем нанесения покрытия на хлопковое волокно.Natural fluorescent thread is obtained by coating cotton fiber.
Хлопковое волокно погружают на 2-5 минут в импрегнирующий раствор, который в данном примере представляет собой лакировочную ванну на основе этилацетата, содержащий 15% полимера и флуоресцентное соединение, концентрация которого составляет 0,1 вес. % относительно общего веса лакировочной ванны. Для приготовления импрегнирующего раствора этилацетат можно заменить на ацетон.The cotton fiber is immersed for 2-5 minutes in an impregnating solution, which in this example is an ethyl acetate-based varnish bath containing 15% polymer and a fluorescent compound, the concentration of which is 0.1 wt. % relative to the total weight of the varnish bath. To prepare an impregnation solution, ethyl acetate can be replaced with acetone.
Затем натуральное волокно извлекают и оставляют сушиться при комнатной температуре примерно на 5 минут для испарения растворителя, после чего наматывают на бобину.The natural fiber is then removed and left to dry at room temperature for about 5 minutes to evaporate the solvent, after which it is wound onto a bobbin.
Нанесение покрытия на натуральное волокно посредством погружения можно также проводить непрерывным способом путем пропускания натурального волокна через погружную ванну, эта технология известна квалифицированным специалистам в данной области. Толщина слоя покрытия зависит главным образом от времени погружения и от скорости выхода волокна.Dip coating of natural fiber can also be carried out in a continuous manner by passing the natural fiber through a dip bath, a technique known to those skilled in the art. The thickness of the coating layer depends mainly on the immersion time and on the fiber exit speed.
Спектрофотометрический анализ полученной натуральной флуоресцентной нити показывает, что импрегнирование флуоресцентного соединения в волокно не ухудшает эксплуатационные характеристики поглощения и флуоресцентной эмиссии.Spectrophotometric analysis of the resulting natural fluorescent filament shows that the impregnation of the fluorescent compound into the fiber does not degrade the absorption and fluorescent emission performance.
Натуральную флуоресцентную нить можно затем применять для придания защищенности продукту, удостоверяющему личность или конфиденциальному документу, а также в текстиле. Указанную флуоресцентную нить можно также применять в качестве декоративного и/или эстетического элемента продукта.The natural fluorescent thread can then be used to secure a product, an identity or confidential document, or in textiles. The specified fluorescent thread can also be used as a decorative and/or aesthetic element of the product.
Claims (34)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1753837A FR3065970B1 (en) | 2017-05-02 | 2017-05-02 | USE OF 4-BORA-3A, 4A-DIAZA-S-INDACENES FOR THE MANUFACTURE OF FLUORESCENT FIBERS |
| FR1753837 | 2017-05-02 | ||
| PCT/FR2018/051091 WO2018202996A1 (en) | 2017-05-02 | 2018-05-02 | Use of 4-bora-3a,4a-diaza-s-indacenes for the production of fluorescent fibres |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2019138441A RU2019138441A (en) | 2021-06-02 |
| RU2019138441A3 RU2019138441A3 (en) | 2021-08-25 |
| RU2780409C2 true RU2780409C2 (en) | 2022-09-22 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU93013359A (en) * | 1993-03-15 | 1996-08-20 | Энгельсское производственное объединение "Химволокно" им.Ленинского комсомола | METHOD OF OBTAINING FLUORESCENT DYED FIBER |
| US20130215598A1 (en) * | 2010-08-20 | 2013-08-22 | Research Triangle Institute, International | Photoluminescent nanofiber composites, methods for fabrication, and related lighting devices |
| CN105862451A (en) * | 2016-05-13 | 2016-08-17 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | Fluorescent silk fiber based on BODIPY dyes and preparation method of fluorescent silk fiber |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU93013359A (en) * | 1993-03-15 | 1996-08-20 | Энгельсское производственное объединение "Химволокно" им.Ленинского комсомола | METHOD OF OBTAINING FLUORESCENT DYED FIBER |
| US20130215598A1 (en) * | 2010-08-20 | 2013-08-22 | Research Triangle Institute, International | Photoluminescent nanofiber composites, methods for fabrication, and related lighting devices |
| CN105862451A (en) * | 2016-05-13 | 2016-08-17 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | Fluorescent silk fiber based on BODIPY dyes and preparation method of fluorescent silk fiber |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| GILLES U. et al. A general synthetic route to 3,5-substituted boron dipyrromethenes: Applications and properties, J. Org. Chem., 2012, v. 77, no. 9, p. 4298-4311. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4551469B2 (en) | Security products | |
| CN1107765C (en) | Security fibers and process for preparation thereof | |
| CN101578400B (en) | Functional fiber for preventing forgery | |
| CN101112849B (en) | Anti-counterfeit method and anti-counterfeit system for realizing said method and device thereof | |
| CN1620527A (en) | Security articles comprising multi-responsive physical colorants | |
| Ebrahimzade et al. | Study on characteristics and afterglow properties of luminous polypropylene/rare earth strontium aluminate fiber | |
| CN102199874A (en) | Core-shell structured anti-counterfeit fiber filament | |
| US20160325579A1 (en) | Silk fibroin security fibers containing security markers and a process for the preparation thereof | |
| JP2017503215A (en) | Biodegradable retroreflective elements, composite materials, and related products | |
| JP2010514950A (en) | Functional fiber for anti-counterfeiting | |
| KR20140047862A (en) | Security fiber containing multicomponent spinning fiber, and article for preventing forgery using the same | |
| AU2018262258B2 (en) | Use of 4-bora-3a,4a-diaza-s-indacenes for the production of fluorescent fibres | |
| RU2780409C2 (en) | Use of 4-boron-3a, 4a-diaza-s-indacens for production of fluorescent threads | |
| EP1446528B1 (en) | Security paper and security articles | |
| CN101440591A (en) | Fluorescent fibre for anti-counterfeiting document and anti-counterfeiting file | |
| KR20130030551A (en) | Security fiber, manufacturing method thereof and aticle using the same | |
| EP3090080A1 (en) | Silk fibroin security fibers containing security markers and a process for the preparation thereof | |
| KR20160081273A (en) | Manufacturing Method of Security Fiber consist with Synthetic Composite Yarn, Security Fiber Manufactured Thereby, and Preventing Forgery Having the Same | |
| KR20110043803A (en) | Anti-counterfeit fiber by electrospinning, manufacturing method thereof and security products their in these fibers | |
| KR101214385B1 (en) | Fiber for prevention counterfeiting and manufacturing method thereof | |
| RU148594U1 (en) | PROTECTIVE POLYMER PROFILED THREAD, MULTILAYERED PRODUCT AND DEVICE FOR INPUT THREAD | |
| JP3953394B2 (en) | Polychromatic composite structure phosphorescent fiber | |
| RU104185U1 (en) | TECHNICAL FABRIC WITH PROTECTION FROM FALSE (OPTIONS) | |
| FI125520B (en) | Reflective biodegradable elements, composite and associated products | |
| KR101211866B1 (en) | Security fibers and papers using the same |