CZ27596A3 - Mutable composition and processes for preparing thereof - Google Patents

Description

Oblast techniky . Vynález se týká mutabilní barevné kompozice, která může být v některých provedeních použita v elektrografickém toneru, například toneru používaném ve fotokopírce, která je založena na přenosové xerografií.

Elektrofotografie je obecně definována jako proces, při němž jsou zachytávány fotony, aby vytvořily elektrický analog obrazu originálu. Elektrický analog je pak zpracováván v řadě stupňů, jejichž výsledkem je fyzický obraz. Nejběžnější forma elektrofotografie, používaná v současnosti, se nazývá přenosová xerografie. Tento proces, přestože byl poprvé demonstrován C. Carlsonem v r. 1938, si jen pomalu“ získával oblibu. Nyní je však přenosová xerografie základem mnohamiliardového průmyslu,

Srdcem procesu je fotoreceptor, což je obvykle pohyblivý prvek procesu, který má typicky tvar buď bubnu nebo nekonečného bezešvého pásu. Zařízení na bázi koronového výboje ukládá na povrch fotoreceptoru plynné ionty. Tyto ionty vytvářejí homogenní elektrické pole napříč fotoreceptorem a rovnoměrnou vrstvu náboje na jeho povrchu. Obraz osvětleného originálu je přenášen soustavou čoček a zaostřován na fotoreceptor. Dopadání světla na nabitý povrch fotoreceptoru vede ke zvýšení vodivosti “napříč fotoreceptořem “še“ šoučašnóú~neutralízací povrchových^_ nábojů. Něóšvětlěríě' oblasti fotoreceptoru si svůj náboj ponechávají. Vzniklý obrazec povrchových nábojů je latentní elektrostatický obraz.

Do blízkosti fotoreceptoru se uvádí termoplastický pigmentovaný prášek či toner, jehož částice nesou opačný náboj než jsou povrchové náboje na fotoreceptoru, čímž je umožněno přitahování částic toneru k nabitým oblastem na povrchu fotoreceptoru: Výsledkem je fyzický obraz na povrchu fotoreceptoru, tvořený elektrostaticky udržovanými částicemi toneru.

Do fyzického kontaktu s fotoreceptořem, nesoucím toner, se uvádí prázdný list .pa.píru... Náboj, aplikovaný na_zadní stranu papíru, vyvolá přitažení tonerového obrazu na papír. Vzniklý obraz je pozitivní obraz originálu. Papír se pak oddálí oď fotdrěcěptořů? přičemž na něm vlivem elektrostatické, přitažlivosti ulpívá tonerový obraz. Tonerový obraz se na papír trvale nataví vhodným ohřívacím zařízením, jako je horký přítlačný válec nebo sálavé topné zařízení.

Protože dochází k nedokonalému přenosu toneru na papír, je nutno povrch fotoreceptoru čistit od zbylého toneru. Toner se stírá kartáčem, tkaninou nebo nožem. Odstranění toneru se napomáhá koronovým výbojem nebo obrácenou polaritou; Pak se fotoreceptor zaplaví rovnoměrným zdrojem světla k odstranění veškerého zbytkového náboje z předchozího ’ obrazového“ 'cyklů, 'čímž' se‘“dokonale' vymaže· -předchozí- --- elektrostatický obraz a povrch fotoreceptoru se připraví pro další cyklus.

Toner je obvykle tvořen částicemi prášku termoplastu o průměrné velikosti částic 1 až 15 pm. Černý toner typicky obsahuje 5 až 10 % hmotnostních částic sazí menších než 1 μηη, dispergovaných v prásku termoplastu. U tonerů používaných v barevné xerografii mohou být saze nahrazeny cyanem, fuchsinem nebo žlutými pigmenty. Kcncentrace a disperze pigmentu musí být upravena tak, aby dodávala toneru odpovídající vodivost pro příslušný vyvíjecí systém. U většiny vyvíjectch procesů se vyžaduje, aby si toner po dlouhou dobu ponechával náboj, nanesený kontaktní elektrizací. Termoplast, používaný v toneru, se obecné volí na základě svého tavného chování. Tento termoplast musí tát v relativně úzkém rozmezí teplot a přitom musí být stabilní při skladování a schopný odolávat intensivnímu mícháni, ke kterému dochází v xerografických vyvíjecích komorách.

Úspěch elektrofotografie a zejména přenosové xerografie je nepochybně významným faktorem při účinné distribuci informací, která se stala nezbytnou ve světovém měřítku. Přispívá však také k tvorbě ohromného-množství papíru, který musí být v konečné fázi buď likvidován nebo recyklován. Přestože existuje technologie recyklace papíru, je nákladná, časově náročná a vytváří odpad, který musí být příslušně likvidován. Běžný způsob recyklace papíru zahrnuje přeměnu papíru na kaši a zpracování této kaše k odstranění tiskařské barvy, toneru a dalších barevných látek, tj.

odbarvení papíru, což je nákladná a· ne vždy zcela úspěšná operace. Obarvením se navíc získává kal, který se nejčastěji likviduje na skládkách. Vzniklá odbarvená papírová kaše se pak používá, často s přísadou alespoň určitého množství čerstvé papíroviny, k výrobě papíru, lepenky, celulózových balicích materiálů apod.

Nejčistší formou recyklace by však bylo znovu používat papír neporušený, tj. bez ¹ * nutnosti drcení na kaši.. Za tím účelem'byly popsány tonery pro kopírovací stroje, které se odbarvují při vystavení blízkému infračervenému nebo infračervenému záření.

Přestože jeho dolní mez končí na vlnové délce asi 375 nm, má spektrum slunečního ' $ záření významnou infračervenou složku na horním konci spektra. Proto mají takovéto -ůi tonery závažnou nevýhodu v tom, že v přítomnosti takových okolních faktorů jako je sluneční světlo a teplo jsou přechodné, tj. odbarvují se. Tento výsledek je neuspokojivý, poněvadž dokumenty se mohou stát nečitelnými ještě před skončením své funkce nebo účelu. Existuje tedy potřeba tonerů pro kopírovací stroje, které umožní recyklaci neporušeného papíru, ale které jsou stabilní vůči normálně se vyskytujícím faktorům okolního prostředí.

Podstata vynálezu

Vynález řeší potřebu jednoduchého, ekonomicky efektivního a ekologicky příznivého způsobu recyklace papíru a vícenásobného používání fotokopírovacího papíru.

Vynález obecně poskytuje barvící systém, který je při vystavení záření mutabilní. Kóňkrětněje předmětem vynálezu kompozice zahrnujíčfbarvivó?které jeVpřítbmňosťi transorbéru záření mutabilní. Transorbér záření je schopen absorbovat záření a interagovat s barvivém k vyvolání mutace barviva. Kromě toho je žádoucí, aby mutace barvivé byla ireverzibilní.

Kompozice podle vynálezu zahrnuje barvivo a transorbér ultrafialového záření. Barvivo v přítomnosti transorbéru ultrafialového záření je uzpůsobeno tak, že při vystavení transorbéru ultrafialovému záření je mutabilní. Transorbér ultrafialového záření je přizpůsoben pro absorpci ultrafialového záření a interakci s barvivém vedoucí k ireverzibilní mutaci barviva. Je žádoucí, aby transorbér ultrafialového záření absorboval ultrafialové záření o vlnové délce asi 4 až asi 400 nm. Ještě více žádoucí je, aby transorbér ult~rafiálóvěKó’zařěníabšorboválulťrafiaÍové' zářenro'vlnové-délceTO0-až 3-7-5nm. ^;

V dalším provedení vynálezu může barevná kompozice, která zahrnuje.barvivo a transorbér ultrafialového záření, také obsahovat molekulární inkludující látku, jejíž chemická struktura definuje alespoň jednu dutinu. Tyto molekulární inkludující látky zahrnují, aniž se však na ně omezují, klathráty, zeolity a cyklodextriny. Jak barvivo, tak transorbér ultrafialového záření, jsou asociovány s jednou nebo více molekulárními inkludujícími látkami. V některých provedeních je barvivo alespoň částečně inkludováno 'v^utině'molekulární-inldudujícHátky-a-transorbér-ultrafialového-zářenLje_asociován_s---molekulární inkludující látkou mimo dutinu. V některých provedeních je transorbér ultrafialového záření kovalentně vázán k vnějšku molekulární inkludující látky,

Vynález se rovněž týká způsobu mutace barviva v kompozici podle vynálezu. Tento způsob zahrnuje ozařování kompozice, obsahující mutabilní barvivo a transorbér ultrafialového záření, ultrafialovým zářením v dávce dostatečné k mutaci barviva. Jak výše uvedeno, v některých provedeních kompozice dále zahrnuje molekulární inkludující látku. V jiném provedení je kompozice před ozařováním ultrafialovým zářením nanesena na substrát. Je žádoucí, aby mutované barvivo bylo stabilní. Vynález se rovněž týká substrátu, na němž je obraz tvořený kompozicí podle vynálezu.

Vynález se rovněž týká elektrofotografického způsobu, který umožňuje vícenásobné použití substrátu jako fotokopírovacího papíru. Způsob zahrnuje vystavení obrazu na substrátu, získaného výše uvedeným způsobem, ultrafialovému záření v dávce dostatečné k ireverzibilní mutaci barviva. Dále se vytvoří druhý obraz na povrchu fotoreceptoru a na povrch fotoreceptoru se nanese druhý toner k vytvoření tonerového obrazu, který replikuje druhý obraz, Pak se druhý tonerový obraz druhého obrazu přenese na substrát a druhý tonerový obraz se fixuje k substrátu. Obsahuje-li druhý toner barvivo a transorbér ultrafialového záření podle, vynálezu, může být barvivo v druhém obrazu také mutováno vystavením ultrafialovému záření, což umožňuje opětné použití substrátu k fixaci třetího obrazu na substrát.

, Bližší osvětlení předmětu, znaku a výhod vynálezu bude zřejmé z dále uvedeného popisu jednotlivých provedení a připojených patentových nároků.

Vynález se obecně týká barvicího systému, který je při vystavení ozáření mutabilní. Vynález se týká kompozice zahrnující barvivo, které je v přítomnosti transorbéru záření mutabilní. Transorbér záření je schopen absorbovat záření a interagovat s barvivém za vzniku mutace barviva.

Konkrétně zahrnuje kompozice podle vynálezu barvivo a transorbér ultrafialového záření. Barvivo v přítomnosti transorbéru ultrafialového záření je uzpůsobeno tak, že při vystavení transorbéru ultrafialovému záření je mutabilní. Transorbér ultrafialového záření je uzpůsoben tak, že absorbuje ultrafialové záření a interaguje s barvivém k vyvolání ireverzibilní mutace barviva. Výraz kompozice a í,^!'· takové obměny jako barevná kompozice jsou zde používány tak, že znamenají barvivo a transorbér ultrafialového záření. Pokud se odkazuje na barevnou kompozici, která je upravena pro konkrétní aplikaci, jako je toner pro použití v elektrografickém procesu, pak se používá výraz na bázi kompozice k označení, že materiál, například toner, zahrnuje barvivo, transorbér ultrafialového záření a popřípadě molekulární inkludující látku.

Výraz barvivo, jak je zde používán, je míněn tak, že zahrnuje bez omezení jakýkoli materiál, který v přítomnosti transorbéru ultrafialového záření je uzpůsoben tak, že při vystavení ultrafialovému záření je mutabilní. Barvivém je typicky organická látka, jako je organické barvivo nebo pigment, včetně tonerů a laků. Je žádoucí, aby barvivo bylo v podstatě transparentní vůči ultrafialovému záření, kterému je vystaveno, tzn. aby s ním významně neinteragovalo. Výraz je míněn tak, že zahrnuje samostatnou látku nebo směs dvou nebo více látek.

Jako příklady skupiny organických barviv je možno pouze pro ilustraci uvést - triarylmethylóvá—barviva,—jako-“je “'karbinóíová ~Baže málaChitové ~zele“ňě^-{4-----(dimethylamino/a-[4-(dimethylamino)fenyl ]-a-fenylbenzen-methanol}, karbinoíhydro' chlorid malachitové zeleně [N-4-[[44dimethylamino)fenyl]-fenylmethylen.]-2,5cyklohexyldien-1-yliden]-N-methylmethanaminiumchlorid nebo bis[/>(dimethylamino}fenyl]fenylmethyliumchlorid} a oxalát malachitové zeleně [N-4-[[4-(dimethylamino)fenyl]fenylmethylen]-2,5<yklohexyidien-1-yliden]-N-methylmethanaminiumchlond nebo bis[p-(dimethylamino)fenyl]fenylmethyliumoxalát}; monoazobarviva, jako je cyaninová čerň, chrysoidin [Basic Orange 2; 4-(fenylazo)-1,3-benzendiaminmonohydrochlorid.].a.βnaftolová oranž; triazinová barviva, jako je dvojitá sůl methylenové zeleně s chloridem zinečnatým [dvojitá sůl 3,7-bis(dimethylamino)-6-nitrofenothiazin-5-iumchlorid, chlorid ^r--žiňěena’tý];^;oxazihova-barviva,-jako:je-Lumichrorne-(.7;,8-dimethylaíloxazin);;pafta[imidoyá2 - barviva, jako je Lucifer Yellow CH {dilithná sůl 6-amino-2-[{hydrazinokarbonyl)amino]2,3-dihydro-1,3-dioxo*1H-benz[de]ísochinolin-5,8-disulfonové kyseliny}; azinová barviva,' jako je Janusova zeleň B [3-(diethylamino)-7-[[4-(dimethylamino)fenyl]azo]-5-feny!fenaziniumchlorid}; cyaninová barviva, jako je indocyaninová zeleň [Cardio-Green nebo Fox Green; sodná sůl vnitřní soli 2-[7-[1,3-dihydro-1,1-dimethyl-3-(4-sulfobutyl)-2H-benz[e]indol-2-yliden]-1,3,5-heptatrieny!]-1,1-dimethyl-3-(4-su!fobutyl)-1H-benz[e]indo!iumhydroxidu}; indigová barviva, jako je indigo^.{Indigo Blue nebo Vat Blue 1; 2-(1,3-dihydro-3oxo-2H-indol-2-yliden)-1,2-dihydro-3H-indoi-3-on J; kumarinová barviva, jako je 7-hydroxy4-methylkumarin (4-methylumbelliferon); benzimidazolová barviva, jako je HoecHsť 33258 [bisbenzimid nebo 2-(4-hydroxyfenyl}-5-(4-methyl-1-piperazinyl)-2,5-bi-1H-benzimidazoltnhydrochloridpéntahydrát]; parachinoidní barviva, jako je hematoxylin {Natural Black 1; 7,l1b-dihydrobenz[b]indeno[1,2-d]pyran-3,4,6a,9,10(6H)-pentol}; fluoresceinová barviva, jako je fiuoresceinamin (5-aminofluorescein); diazoniové soli, jako je diazoniová červeň RC (Azoic Diazo č. 10 nebo sůl Fast Red RC; dvojitá sůl 2-methoxy-5chlorbenzendiazoniumchlorid, chlorid zinečnatý); azodiazobarviva, jako je sůl Fast Blue BB (Azoic Diazo č. 20; dvojitá sůl 4-benzoylamino-2,5-diethoxybenzendiazoniumch!orid, chlorid zinečnatý); fenylendiaminová barviva, jako je disperzní žluť 9 [N-(2,4dinitrofenyl)-1,4-fenyléndiamin nebo Solvent Orange 53]; diazobarviva, jako je disperzní oranž 13 [Solvent Orange 52; 1-fenylazo-4-(4-hydroxyfenyíazo)naftalen]; anthrachinonová barviva, jako je disperzní modř 3 [Celliton Fast Blue FFR; 1methylamino~4-(2-hydroxyethyíarnino)-9,10-anthraehinon], disperzní modř 14 [Celliton

Fast Blue B; 1,4-bis-(methylamino}-9,10*anthrachinon] a alizarinová modročerná B —(Mordant-Black-l^-j^trisazobarviva,-jako.}θ„ρπωέ-Εηο0Γ_7_1-[Βθηζο-Ι;ί9Ηΐ-Blue-FFtrnebó

Sirius Light Blue BRR; tetrasodná súl 3j(4-[(4-[(6-amino-1-hydroxy-3-sulfo2naftaienyl)azo]-6-su!fo-1-naftalenyl)-azo]-1-naftalenyl)azo]-1,5-naftalendisulfonové kyseliny}; xanthenová barviva, jako je 2,7-dichlorfluorescein; proflavinová barviva, jako je 3,6-diaminoakrídinhemisulfát (proflavin); sulfonaftaleinová barviva, jako je kresolová červeň (o-kresolsuífonaftaiein); ftalocyaninová barviva, jako je ftalocyanín mědi {Pigment Blue 15; (SP-4-1}-(29H_l31H-ftalocyanato(2-)-N²⁹,N³⁰IN³’,N³²]měď}; karatenoidová barviva, jako je trans-p-karoten (Food Orange 5); barviva na bázi karmínové kyseliny, jako je karmín, hlinitý nebo vápenato-hlinitý lak karmínové kyseliny (7-a-Dglukopyranosyl-9,10-dihydro-3,5,6,8-tetrahydroxy-1-methyl’9,10-dioxo-2-anthracenkarboxyloyá kyselina); azurová barviva, jako je azur A [3-amino-7-(dimethylarnino)fenothiazin-5-iumchloríd nebo 7Xdimethylamino)-3-imino-3H-fenothiazínhydrochlorid}; a akridinová barviva, jako je akridinová oranž [Basic Orange 14; dvojitá sul 3,8-bis- 7 (dimethylamino)akfidinhydrochlorid, chlorid zinečnatý] a akriflavin (Acriflavine neutrál;. .

směs 3,6-diamino-10-methylakridiniumchloridu s 3,6-akridindiaminem).

Výraz mutabilní ve vztahu k barvivu se používá tak, že absorpční maximum barviva ve viditelné oblasti elektromagnetického spektra je v přítomnosti transorbérů I ultrafialového záření schopno mutace nebo změny vystavením ultrafialovému záření:

Obecně je pouze, nutné, aby toto absorpční maximum bylo mutováno na absorpční maximum, které je odlišné od absorpčního maxima barviva před vystavením ultrafialovému záření, a aby mutace byla ireverzibilní. Nové absorpční maximum tedy může být uvnitř nebo vně viditelné oblasti elektromagnetického spektra. Jinak řečeno, barvivo může mutovat na jinou barvu nebo se může stát bezbarvým. Posledně uvedená eventualita je samozřejmě žádoucí, používá-li se barvivo v barevné kompozici, upravené k použití jako toner v elektrofotografickém procesu, při němž se recyklovaně používá elektrofotografická kopie tak, že se nejprve barevná kompozice odbarví a pak se na ni umístí nový obraz.

Výraz ireverzibilní’¹, jak je zde používán, znamená, že barvivo se nevrátí ke své původní barvě, přestane-li být vystaveno ultrafialovému záření. Je žádoucí, aby mutované' barvivo bylo stabilní, tj., aby nebylo pozorovatelně nepříznivě ovlivněno zářením, normálně se vyskytujícím v okolním prostředí, jako je přírodní nebo umělé s

světlo a teplo. Je tedy žádoucí, aby barvivo po odbarvení zůstalo po nedefinovanou -dobu-bezba rvé.------—--------------—

Výraz transorbér ultrafialového záření je zde používán tak, aby znamenal jakýkoli materiál, který je uzpůsoben k absorpci ultrafialového záření a interakci s barvivém k vyvolání mutace barviva. V některých provedeních může být transorbérem ultrafialového záření organická sloučenina. Výraz sloučenina je zamýšlen tak, aby zahrnoval jednotlivou látku nebo směs dvou nebo více látek. Používají-li se dvě nebo více látek, není nutné, aby všechny z nich absorbovaly ultrafialové záření téže vlnové délky.

Vynález zahrnuje jednotlivé sloučeniny,, které jsou schopny absorbovat ultrafialové záření v úzkém rozmezí vlnové délky. Sloučeniny se syntetizují kombinací senzibil izátoru selektivního na vlnovou délku a fotoreaktoru. Fotoreaktory často účinně neabsorbují záření o vysoké energii. Při kombinaci sě seňž’itÍ2atórerň~špe'čifičkýriT'na^_~ vlnovou délku je vzniklá sloučenina specifická na vlnovou délku a účinně absorbuje velmi úzké spektrum záření. Příklady transorbérů ultrafialového záření jsou uvedeny v příkladech 5 a 9.

I když mechanismus interakce transorbérů ultrafialového záření s barvivém není zcela vysvětlen, má se za to, že transorbér může interagovat s barvivém různými způsoby. Například může být transorbér ultrafialového záření při absorpci ultrafialového záření přeměněn na jeden nebo více volných radikálů, které interagují s barvivém. Tyto sloúcěniný tvořící volné radikály jsou'typicky ‘bráněné “ketony,-jejichž-některé -příklady zahrnují, aniž by se na ně však omezovaly: benzildimethylketal (obchodně dostupný jako Irgacure® 651, Ciba-Geigy Corporation, Hawthorne, New York); 1-hydroxycyklohexylfenylketon (Irgacure® 500); 2-methyl-1-[4-(methylthÍo)fenyl]-2-morfolinopropan-1-on] (Irgacure® 907); 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morfolinofenyl)butan-1-on (Irgacure® 369) a 1-hydroxycyklohexylfenylketon (Irgacure® 184). - . .

Alternativně může ultrafialové záření vyvolat přenos elektronů nebo redukčněoxidační reakci mezi transorbérem ultrafialového záření a barvivém. V.tomto případě může být transorbérem ultrafialového záření, avšak aniž by se. na ně omezoval, Michlerův keton (p-dimethylaminofenylketon) nebo benzyltrimethylstannát. Nebo může být zapojen kationtový mechanismus, v kterémžto případě může být transorbérem ultrafialového záření například bís[4-(difenylsulfonio)fenyl)]sulfidbis{hexafluorofosfát) (Degacure® KI85, Ciba-Geigy Corporation, Hawthorne, New York); Cyracure® LIVl9

6990 (Ciba-Geigy Corporation), což je směs bis[4{difenylsulfonio)fenyl]sulfídbis(hexafluorofosfátú)''s''prih'ÍJŽhýmimonošulfonTúmhexafluorofosfátovýmt-solemÍ7-a-5--2-,-4ⁱ(cyklcř----pentadienyl)[1,2,3,4,5,6-(methylethyl)benzen]-železo(ll) hexafiuorofosfát (Irgacure® 261).

Výraz ultrafialové záření se zde používá k označení elektromagnetického záření o vlnové délce v rozmezí asi 4 až asi 400 nm. Zvláště žádoucí rozmezí ultrafialového záření podle vynálezu je mezi přibližně 100 a 375 nm. Tento výraz tedy zahrnuje oblasti, obvykle označované jako ultrafialová a vakuová ultrafialová. Vlnové délky typicky příslušející těmto dvěma oblastem, jsou asi 180 až asi 400 nm, resp, asi 100 až asi 180 nm.

V některých provedeních je molární poměr transorbéru ultrafialového záření k barvivu obecně rovný nebo větší než asi 0,5. Zpravidla čím je transorbér ultrafialového záření účinnější při absorpci ultrafialového záření a při interakci s barvivém, tj. při,· přenosu absorbované energie do barviva k vyvolání ireverzibilní mutace barviva, tím nižší může být tento poměr. Současné teorie molekulární fotochemie uvádějí, že spodní hranice tohoto poměru je 0,5 na základe vzniku dvou volných radikálů na foton. V praxi se však pravděpodobně budou vyžadovat poměry vyšší než 1, možná až 10. Vynález, vsak není omezen na jakékoli konkrétní rozmezí molárního poměru. Významnou charakteristikou je, že transorbér je přítomen v množství dostatečném k vyvolání mutace' barviva.

V praxi pravděpodobně jak barvivo, tak transorbér ultrafialového záření budou pevné látky. Kterákoli z těchto látek však také může být kapalná. V provedení, kde je barevná kompozice podle vynálezu pevná, zlepší se účinnost transorbéru ultrafialového záření, jestliže je barvivo s transorbérem Ultrafialového záření v těsném kontaktu. Za tím účelem je žádoucí důkladné promísení obou složek spolu s dalšími složkami, které mohou být popřípadě přítomny. Toto míšení se obvykle provádí jakýmkoli způsobem, známým běžnému odborníkovi. Jestliže barevná kompozice zahrnuje polymer, je míšení usnadněno, jestliže barvivo a transorbér ultrafialového záření jsou alespoň částečně rozpustné ve změklém nebo roztaveném polymeru. V takovém případě se kompozice snadno připravuje například na dvouválcovém hnětači. Alternativně může být barevná kompozice kapalná, protože jedna nebo více jejích složek je kapalných.

Pro některé aplikace se barevná kompozice podle vynálezu bude typicky —používabve-fomně-částicr-V-jiných--aplikacích by-měly-být-částice-kompozice-velmi^malél Například částice barevné kompozice, uzpůsobené pro použití jako toner v elektrofotografickém procesu, jsou typicky tvořeny částicemi o průměrné velikosti 7 až 15 pm; je však možno používat i menší nebo větší částice. Důležité je, aby částice měly co nejvíce jednotnou velikost. Způsoby výroby takových částic jsou běžnému odborníkovi známy.

Fotochemické procesy zahrnují absorpci kvant světla či fotonů molekulou, ’* například transorbérem' ultrafialového záření, k vyvolání vysoce reaktivního elektronicky......

excitovaného stavu. Energie fotonů, která je úměrná vlnové délce záření, však nemůže být molekulou absorbována, dokud neodpovídá rozdílu energie mezi neexcitovaným

----- nebóXpůvodním-stávěřň-a^ěxdtovaným-stavem.- P-roto-i-když *přímo-nejde_o.-rozmezí____~ _ vlnových délek ultrafialového záření, kterému je barevná kompozice vystavena, musí mít alespoň část záření vlnovou délku, která poskytne nezbytnou energii ke zvýšení transorbéru ultrafialového záření na úroveň energie, která je schopna interagovat s barvivém.

Z toho tedy vyplývá, že v ideálním případě bude absorpční maximum transorbéru ultrafialového záření přizpůsobeno rozmezí vlnové délky ultrafialového záření za účelem zvýšení účinnosti mutace barviva. Tato účinnost se také zvýší, je-li rozmezí vlnové délky ____rela.tiv.ně..úzké,^přičemž.maximum, transor.béru. ultrafialového záření do tohoto rozmezí spadá. Z těchto důvodů má zvlášť vhodné ultrafialové záření vlnovou délku asi 1QQ až asi 375 nm. Ultrafialovým zářením v tomto rozmezí může být výhodně nekoherentní, pulzní ultrafialové záření z excimerové výbojkové lampy s dielektrickou bariérou.

Výraz nekoherentní, pulzní ultrafialové záření se vztahuje na záření, vydávané excimerovou výbojkovou lampou s dielektrickou bariérou (dále nazývanou excimerová lampa). Taková lampa je popsána například v U. Kogelschatz, Silent discharges for the generation of ultravioiet and vacuum uitravíoiet excimer radiation, Pure &Appl. Chem., 62, č. 9, str. 1667-1674 (1990), a E. Eliasson a U. Kogelschatz, UV Excimer Radiation from Dielectric-Barrier Discharges, Appl. Phys. B, 46, str. 299-303 (1988). Excimerové lampy byly původně vyvinuty v ABB Infocom Ltd., Lenzburg, Švýcarsko. Technologii excimerové lampy si pak osvojila firma Haráus Noblelight AG, Hanau, Německo.

Excímerová lampa emituje záření s velmi úzkou šířkou pásma, tj. záření, v némž je polovina šířky řádově 5 .až J 5 nm-Ěmřtované-záření-je- nekoherentní-a pulzní,-přičemž________________ frekvence pulsů je závislá na frekvenci zdroje střídavého napětí, která je typicky v rozmezí asi 20 až asi 300 kHz. Excímerová lampa se typicky označuje podle vlnové déíky, při níž se vyskytuje maximální intenzita záření, a v tomto popisu se tato konvence dodržuje. V porovnání’s většinou komerčně využitelných zdrojů ultrafialového záření, které typicky emitují v celém ultrafialovém spektru a dokonce do viditelné oblasti,- je záření excimerové lampy v podstatě monochromatické.

Éxcimery jsou nestabilní molekulární komplexy, které se vyskytují pouze za - extrémních podmínek, jaké se například dočasně vyskytují ve speciálních typech plynového výboje. Typickými příklady jsou molekulární vazby mezí dvěma atomy vzácných plynů nebo mezi atomem vzácného plynu a atomem halogenu. Excimerové komplexy se rozkládají během méně než mikrosekundy a během rozkladu uvolňují svou vazebnou energii ve formě ultrafialového záření. Známé excimery obecně emitují v ' rozmezí asi 125 až asi 360 nm v závislosti na excimerové plynné směsi. -3

Přestože barvivo a transorbér ultrafialového záření byly popsány jako jednotlivé _t sloučeniny, mohou tvořit část téže molekuly. Mohou být například navzájem kovalentně '.·$ spojeny buď přímo nebo nepřímo přes relativně malou molekulu, tzv. oddalovací : '4 t

raménko. Jako alternativa mohou být barvivo a transorbér ultrafialového záření kovalentně vázány k velké molekule, jako je oíigomer nebo poíymer, zejména je-li pevná barevná kompozice podle vynálezu uzpůsobena - k použití jako toner v elektrofotografickém procesu. Dále mohou být barvivo a transorbér ultrafialového záření asociovány s velkou molekulou mino jiné van der Waalsovými silami a vodíkovými vazbami. Další obměny jsou průměrnému odborníkovi nasnadě.

Například v jednom provedení kompozice podle vynálezu kompozice dále zahrnuje molekulární inkludující látku. Výraz molekulární inkludující látka je zde používán tak, že zahrnuje jakoukoli chemickou látku, jejíž chemická struktura definuje alespoň jednu dutinu. Tato molekulární inkludující látka má tedy strukturu s obsahem dutin. Výraz dutina zde znamená, že zahrnuje jakýkoli otvor nebo prostor o dostatečné velikosti k umístění alespoň části barviva nebo transorbéru ultrafialového záření nebo obou. Dutinou tedy může být tunel skrze molekulární inkludující látku nebo dutinovitý prostor v molekulární inkludující látce. Dutina může být izolovaná či nezávislá, __nebo-spojená s jednou-nebo-víoě-dalšímí-dutinami______..... ___________i-—·-------Molekulární inkludující látka muže mít anorganický nebo organický charakter. V určitých provedeních je chemická struktura molekulární inkludující látky uzpůsobena tak, že tvoří molekulární inkluzní komplex. Jako příklady molekulárních ínkludujících látek je možno pouze pro ilustraci uvést klathráty nebo interkaláty, zeolity a cyklodextriny. Příklady cyklodextrinů zahrnují, aniž by se na ně omezovaly, α-cyklodextrin, βcyklodextrin, γ-cyklodextrin, hydroxypropyl-|3-cyklodextrin, hydroxyethyl-p-cyklodextrin, sulfatovahý ’β-čyklóděxtrih a šulfatováný γ-cyklóďéxtřin' (American Máize-Products Company, Hammond, Indiana). V některých provedeních je molekulární inkludující _: látkou cyklodextrin. Konkrétně je v některých provedeních molekulární inkludující látkou čěčyklóďéxtřihrv''jinýčlTproveděníchlě mdlěkQlární ihkiúdújícílátk.ou pRykloďextrinyÁniž by bylo úmyslem vázat se na následující teorii, má se za to, že čím blíže je na molekulární inkludující látce molekula transorbéru k mutabilnímu barvivu, tím účinnější je interakce s barvivém způsobující mutaci barviva. Více žádoucí jsou tedy molekulární inkludující látky s funkčními skupinami, které mohou reagovat s molekulou transorbéru a vázat ji a které jsou blízko vazebnému místu mutabilního barviva.

Barvivo a transorbér ultrafialového záření jsou asociovány s molekulární inkludující látkou. Výraz asociovány” ve svém nejširším smyslu znamená., že barvivo a—“transorbér-ultrafialového-zářeníjsou-alespoň-v-těsné-blízkosti-molekulár-ní-inkludujíct—>látky. Barvivo a/nebo transorbér ultrafialového záření mohou být v těsné blízkosti molekulární inkludující látky udržovány například vodíkovými vazbami, van der Waalsovými silami apod. Alternativně mohou být buď barvivo nebo transorbér ultrafialového záření nebo oba k molekulární inkludující látce kovalentně vázány. V - určitých provedeních bude barvivo asociováno s.molekulární inkludující látkou pomocí vodíkových vazeb a/nebo van der Waalsových sil apod., zatímco transorbér ultrafialového záření je kovaientně vázán k molekulární inkludující látce. V jiných provedeních je barvivo alespoň částečně inkludováno v dutině molekulární inkludující látky a transorbér ultrafialového záření je umístěn vně dutiny molekulární inkludující látky.

V jednom provedení, kde barvivo a transorbér ultrafialového záření jsou asociovány s molekulární inkludující látkou, je barvivém krystalová violeť, transorbérem ultrafialového záření je dehydratovaný ftalóylglycin-2959 a molekulární inkludující látkou

----.-----je_ 3<yklodextrin.. V..ješ.tě._dalším_provedení,-kde -barvivo a^trafísorbéTTjItrafřalovéha záření jsou asociovány s molekulární inkludující látkou, je barvivém krystalová violeť, transorbérem ultrafialového záření je 4-(4-hydroxyfenyl)-butan-2-on-2959 (substituovaný chlorem) a molekulární inkludující látkou je β-cyklodextrin.

V jiném provedení, kde barvivo a transorbér ultrafialového záření jsou asociovány - . s molekulární inkludující látkou, je barvivém malachitová zeleň, transorbérem ultrafialového záření je Irgacure 184 a molekulární inkludující látkou je β-cyklodextrin, jak je znázorněno na obr. 1. V ještě jiném provedení, kde barvivo a transorbér ultrafialového záření jsou asociovány s molekulární inkludující látkou, je barvivém viktoriánská čistá modř BO, transorbérem ultrafialového záření je Irgacure 184 a molekulární inkludující látkou je β-cyklodextrin, jak je znázorněno na obr. 2.

Příklady 5 až 9 popisují způsob přípravy a asociace těchto barviv a transorbérú

Sl ultrafialového záření s β-cyklodextriny. Postupy popsané v příkladech 5 až 9 je třeba ' i* chápat tak, že představují pouze jeden způsob přípravy a asociace těchto složek a že je možno použít mnoha dalších metod, známých v oboru chemie. Jiné způsoby přípravy a asociace těchto složek nebo jakýchkoli jiných složek, které mohou být použity podlevynálezu, budou běžnému odborníkovi známy, jakmile bude provedena volba konkrétních složek.

Prakticky je pravděpodobné, že barvivo, transorbér ultrafialového záření a molekulární inkludující látka budou pevné látky. Kterákoli z těchto látek však může být kapalná. Barevná kompozice může být kapalná buď proto, že jedna nebo více jejích složek je kapalných, nebo má-li molekulární inkludující látka organický charakter, je použito rozpouštědlo. Vhodná rozpouštědla zahrnují, avšak neomezují se na ně, amidy, jako je Ν,Ν-dimethylformamid; sulfoxidy, jako je dimethylsulfoxid; ketony, jako je aceton, methylethylketon a methylbutylketon; alifatické a aromatické uhlovodíky, jako je hexan, oktan, benzen, toluen a xyleny; estery, jako je ethylacetát; vodu; apod. Je-li molekulární inkludující látkou cyklodextrin, jsou zvlášť vhodnými rozpouštědly amidy a sulfoxidy..

Vynález se týká rovněž způsobu mutace- barviva v kompozici podle vynálezu. Stručně řečeno, tento způsob zahrnuje ozařování kompozice, obsahující mutabilní barvivo a transorbér ultrafialového záření, ultrafialovým zářením v dávce dostatečné k mutaci barviva, Jak výše uvedeno, v jednom provedení kompozice dále zahrnuje _____mo[ekulámí._inkluduiící-látku: —V—jiném—provedení-~je—kompozice-.předvozařováním-—ultrafialovým zářením nanesena na substrát.

Množství nebo velikost dávek ultrafialového záření, jemuž je barvivo podle vynálezu vystaveno, obecně odpovídá množství, které je nutné k mutaci barviva. Množství ultrafialového záření nutné k mutaci barviva může stanovit běžný odborník rutinními experimenty. Hustota vývinu energie je mírou množství vyzářené elektromagnetické energie, procházející jednotkou plochy, a obvykle se vyjadřuje ve -wattech na centimetr-čtverečný (W/c-m²). Rozmezí hodnot -hustoty vývinu energie jemezi přibližně 5 mW/cm² a 15 mW/cm², zejména 8 až 10 mW/cm². Velikost dávek je dále typicky funkcí doby expozice a intenzity nebo toku zdroje záření, který ozařuje

...7dbarevňóií-.kompozici.’:TptO-Ozařo.vání_je-uskutečňo.váno..vzdálenos.tj;ko.mpp.zice.o_d_-zdraje;'7rc· a v závislosti na rozmezí vlnových délek ultrafialového záření může být uskutečněno atmosférou mezi zdrojem záření a kompozicí. V některých případech tedy může být vhodné vystavit kompozici záření v kontrolované atmosféře, nebo ve vakuu, což však obecně není žádoucí.

Například v jednom provedení je barvivo podle vynálezu mutováno expozicí excimerovým lampám 222 nm. Konkrétně barvivo krystalová violeť je mutováno expozicí excimerovým lampám.222 nm. Ještě konkrétněji je barvivo krystalová violeť __mutováno expozicí excimerovým lampám 222 ηηχ umístěným přibližně 5 až 6 cm od barviva, přičemž lampy jsou uspořádány ve čtyřech rovnoběžných sloupcích o délce přibližně 30 cm, jak je znázorněno na obr. 3 a 4. Uspořádání je třeba chápat tak, že v tomto aspektu vynálezu není kritické. Může tedy být jedna nebo více lamp uspořádáno v jakékoli konfiguraci a v jakékoli vzdálenosti, která má za následek mutaci barviva při expozici ultrafialovému, záření lampy. Běžný odborník je schopen rutinními exp_erimenty stanovit, které konfigurace a které vzdálenosti jsou vhodné. Je rovněž pochopitelné, že pro různé transorbéry ultrafialového záření je nutno používat různé excimerové lampy. Excimerová lampa, použitá k mutaci barviva, asociovaného s transorbérem ultrafialového záření, by měla produkovat ultrafialové záření o vlnové délce, která je absorbována transorbérem ultrafialového záření.

Barevná kompozice podle vynálezu může být používána na jakémkoli nebo v jakémkoli substrátu. Je-li však kompozice přítomna v substrátu, měl by substrát být v podstatě transparentní pro ultrafialové záření, které se používá k mutaci barviva. To ί * - —znamená,-že-ultrafialové.záření se._sub5tráterruvýznamně-neinteragujenebo'jí'rřrnení absorbováno. V praxi je kompozice obvykle umístěna na substrátu, přičemž nejběžnějším substrátem je papír. Je však možno použít i jiné substráty, zahrnující, avšak neomezující se na ně, tkané a netkané textilie nebo rouna, fólie apod.

Dalším aspektem vynálezu je substrát, který má na sobě obraz, vytvořený kompozicí podle vynálezu. Přestože se vynález týká jakéhokoli substrátu schopného fixovat barevný obraz, je žádoucím substrátem papír. Zvlášť žádoucí substráty zahrnují, avšak neomezují se na ně, papír pro fotokopie a faxový papír.

Jak příklad je možno uvést, že kompozice podle vynálezu muže být zabudována do toneru, uzpůsobeného k použití v elektrofotografickém procesu. Toner zahrnuje barvivo, transorbér ultrafialového záření a nosič. Nosičem může být polymer a toner může dále obsahovat nosič náboje. Stručně řečeno, eiektrofotografický proces zahrnuje stupně vytvoření obrazu' na povrchu fotoreceptoru, nanesení toneru na povrch .f fotoreceptoru k vytvoření tonerového obrazu, který replikuje obraz, přenesení tonerového obrazu na substrát a fixace tonerového obrazu k substrátu. Po fixací toneru na substrát je barvivo v kompozici mutováno ozařováním substrátu ultrafialovým zářením v dávce dostatečné k ireverzibilní mutaci barviva. V některých provedeních bude mít ultrafialové záření, použité při tomto způsobu k mutaci barviva, vlnovou délkď asi 100 až asi 375 nm. V jiných provedeních se použije nekoherentní, pulzní ultrafialové záření, produkované excimerovou výbojkovou lampou s díelektrickou bariérovou. V jiném provedení může toner dále zahrnovat molekulární inkludující látku.

Je-li barevná kompozice uzpůsobena pro použití jako toner v elektrofotografickém procesu, bude kompozice obsahovat také nosič, jehož charakter je běžnému odborníku znám. Pro mnohé aplikace bude nosičem polymer, typicky termoset nebo termoplastický polymer, přičemž posledně uvedený je běžnější.

Další příklady termoplastických polymerů zahrnují, avšak neomezují se na ně: polyacetaly s koncovou čepičkou, jako je poly(oxymethylen) nebo polyformaldehyd, poly(trichloracetaldehyd), poly(n-valeraldehyd), poly(acetaldehyd), poly(propionaldehyd) apod.; akrylové polymery, jako je polyakrylamid, poly(akrylová kyselina), poly(methakrylová kyselina), poly(ethylakrylát), poly(methylmethakrylát) apod.; fluorokarbonové polymery, jako je poly(tetrafluorethyfen), perfluorované kopolymery ethylen-propylen, kopolymery ethylen-tetrafluorethylen, poly(chlortrifluorethylen), —__. ..._kopoÍymery..-.ethylen<h!ortrífluorethyien7' poty(viňýRděhTluo7Íd)7^lý(vinylflúorid) 'apod.; epoxidové pryskyřice, jako jsou kondenzační produkty epichlorhydrinu a bisfenolu A; polyamidy, jako je poly(6-aminokapronová kyselina) nebo poly(e-kaprolaktam), poly(hexamethylenadipamid), poly(hexamethylensebakamid), poly( 11-aminoundekanová kyselina) apod.; polyaramidy, jako je poly(imino-1,3-fenyleniminoisoftaloyl) nebo poly(mfenylenisoftalamid apod.; paryleny, jako je poly-p-xylylen, poly(chlor-p-xylen) apod.; polyarylethery, jako je poly(oxy-2,6-dimethyH ,4-fenylen) nebo poly(p-fenylenoxid) apod.; polyarylsulfony, jako je poly(oxy-1,4-fenyiensulfonyl-1,4-.fenylenoxy-1Afenylenlsopropyliden-1,4-fenylen), poly(suIfony 1-1,4-fenylenoxy-1 AfenylensulfonyPtAbífenylen) apod.; polykarbonáty, jako je poly{bisfenol A) nebo poly(karbonyldioxy-1,4-fenylen’ .•.žj;:..;js.o.pmpylide.Qd;44£oylen);.. appd;;.._ ..polyestery,.:.7jako.__je polytethylentereftaiátj), poly(tetramethylentereftalát), , poly(cyklohexylen-1,4-dimethylenteraftalát) nebo poly(oxymethy!en-1,4-cyklohexylenmethylenoxytereftaloyl) apod.; polyarylsulfidy, jako je poly(p-fenylensulfid) nebo poly(thio-1,4-fenylen) apod.; polyimidy, jako je póly(pyromellitimido-1,4-fenylen) apod.; polyolefiny, jako. je polyethylen, polypropylen, poly(1-buten), poly(2-buten), poly(l-penten), poly(2-penten), poly(3-methyl-1-penten), poly(4-methy!-1-penten), 1,2-po!y-1,3-butadien, 1,4-poly-1,3-butadien,. polyisopren, polychloropren, polyakrylonitrii, poly(vinylacetát), poly(vinylídenchlorid), polystyren apod.; a kopolymery výše uvedených látek, jako jsou kopolymery akryionitril-butadienstyren (ÁB5), kopolymery* styreň-n-butýlrhethakrylát,~kopolymery ^éthýlěmviýlácětát apod.

Některé z běžněji používaných termoplastických polymerů zahrnují kopolymery styren-n-butyimethakrylát, polystyren, kopolymery styren-n-butylakrylát, kopolymery styren-butadi.en, polykarbonáty, poly(methylmethak7Íát), poly(vinylidenfluorid), polyamidy (nylon-12), polyethylen, polypropylen, kopolymery ethylen-vinylacetát a epoxidové pryskyřice.

Příklady termosetických polymerů zahrnují, avšak neomezují se na ně, aikydové pryskyřice, jako jsou pryskyřice ftalanhydríd-glycerol, pryskyřice maleinanhydrid-glyceřol, pryskyřice adipová kyselina-glycerol a pryskyřice ftalanhydrid-pentaerythritol; allylické pryskyřice, v nichž monomery, jako je diallylftalát, diaílylisoftalát, dialíylmaleát a diallylchlorendát, slouží jako netěkavé síťující prostředky v polyesterových směsích;

aminopryskyřice, jako jsou pryskyřice anilin-formaldehyd, pryskyřice ethylenmočovinaJOrmaldehyd^pry-Skyřice dikyandiamid-formaldehyd, . pryskyřice--melamin-formaldehyd-. pryskyřice suífonamid-formaldehyd a pryskyřice močovina-forrhaldehyd; epoxidové pryskyřice, jako jsou zesítěné pryskyřice epichlorhydrin-bisfenol A; fenolické. pryskyřice, jako jsou pryskyřice fenol-formladehyd, včetně novoíaků a resolů; a termosetícké polyestery, silikony a urethany.

Kromě barviva a transorbéru ultrafialového záření a popřípadě nosiče muže barevná kompozice podle vynálezu obsahovat ještě další složky v závislosti na aplikaci, pro niž je Zamýšlena. Například kompozice, která je.určena k použití jako toner v elektrofotografickém procesu, může popřípadě obsahovat například nosiče náboje, stabilizátory proti tepelné oxidaci, modífikátory viskoelastických vlastností, síťující prostředky, změkčovadla apod. Dále může kompozice, která je určena k použití jako toner v elektrofotografickém procesu, popřípadě obsahovat přísady pro kontrolu náboje, jako je kvarterní amonná sůl; přísady pro kontrolu tokových vlastností, jako jě hydrofobní oxid křemičitý, stearát zinečnatý, stearát vápenatý, stearát lithný, polyvinylstearát a práškový polyethylen; a plniva, jako je uhličitan vápenatý, jíl a talek, kromě jiných přísad používaných běžným odborníkem. Pro některé aplikace bude nosič náboje hlavní složkou toneru. Nosiče náboje jsou samozřejmě běžnému odborníkovi známy a typicky se jedná o kovové částice s polymerním povlakem. Identita a množství takovýchto dalších přísad je běžnému odborníkovi známa. Toner podle vynálezu může dále ještě obsahovat výše popsanou molekulární inkludující látku.

Používá-li se barevná kompozice jako toner pro elektrofotografický proces, jsou možné různé obměny, spadající do rozsahu vynálezu. Například toner na bázi kompozice může být použit k vytvoření prvního obrazu na nepoužitém listu papíru. List pak může. být recyklován expozicí ultrafialovému záření podle vynálezu za účelem odbarvení barviva a v důsledku toho kompozice. Pak může být na listu vytvořen druhý obraz. Druhý obraz může být vytvořen ze standardního známého toneru nebo z toneru na bázi kompozice, který je buď stejný nebo odlišný od toneru na bázi kompozice, který byl použit k vytvoření prvního obrazu. Je-li k vytvoření druhého obrazu použit toner na bázi kompozice, může být list znovu recyklován, přičemž počet cyklů je limitován vytvořením nyní bezbarvé kompozice na povrchu papíru. Dále již nelze ani na jednu stranu listu umístit žádný další obraz. To znamená, že není nutné, aby byl druhý obraz ------vytvořen, na.té.stranělÍstu^nakteré-byl-vytvořen’prvnTObraz1 ~

Konverze tonerového obrazu na bázi kompozice do bezbarvé formy kromě toho nemusí probíhat na listu. Listy s obrazy vytvořenými z tonerů na bázi kompozice mohou být například recyklovány tradičním způsobem. Namísto obvyklého odbarvování jsou však listy buď před převedením na kaši nebo po něm vystaveny ultrafialovému záření. Průměrnému odborníku je jasné, že jsou-li listy vystaveny ultrafialovému záření po převedení na kaši, nebude žádná složka kaše interferovat se schopností transorbéru ultrafialového záření mutovat barvivo při jeho vystavení ultrafialovému' záření. Bezbarvý toner se tak prostě zabuduje do papíru, vytvořeného ze vzniklé kaše.

Obr. 1 znázorňuje komplex transorbér ultrafialového záření/mutabilní barvivo/molekulární inkludující látka, kde mutabilním barvivém je malachitová zeleň, transorbérem ultrafialového záření je Irgacure 184 (1-hydroxycyklohexylfenylketon) a molekulární inkludující látkou je 3<yklodextrin.

Obr. 2 znázorňuje komplex transorbér ultrafialového záření/mutabilní - -barvivo/molekulárnrinkludujícrlátka, kde mutabiíním'barvivem^_je'viktoriánská’čistá'modř

BO {Basic Blue 7), transorbérem ultrafialového záření je Irgacure 184 (1hydroxycyklohexylfenylketon) a molekulární inkludující látkou je β<yklodextrin.

Obr. 3 znázorňuje několik, excimerových lamp 222 nm, uspořádaných ve čtyřech rovnoběžných sloupcích, kde dvanáct uvedených číslic představuje polohy, v nichž bylo provedeno dvanáct měření intenzity přibližně 5,5 cm od excimerových lamp.

Obr. 4 znázorňuje několik excimerových lamp 222 nm, uspořádaných ve čtyřech rovnoběžných sloupcích, kde devět uvedených číslic představuje polohy, v nichž bylo provedeno devět měření intenzity přibližně 5,5 cm od excimerových lamp.

Obr, 5 znázorňuje několik excimerových lamp 222 nm, uspořádaných ve čtyřech rovnoběžných sloupcích, kde poloha číslice Ί představuje polohu, v níž bylo provedeno deset měření intenzity ze zvětšující se vzdálenosti od lamp. (Měření a jejich vzdálenosti _od lamp jsou. shrnuty-v.tabulce.7.)____________________________________:_________________

Vynález je blíže popsán pomocí příkladů provedení. Tyto příklady však nijak neomezují myšlenku nebo rozsah vynálezu. Všechny díly uváděné v příkladech jsou hmotnostní, není-li uvedeno jinak.

Příklad 1

Tento příklad osvětluje přípravu filmů, tvořených barvivém, transorbérem ultrafialového záření a termoplastickým polymerem. Barvivo a transorbér ultrafialového záření byly rozemlety zvlášť v třecí misce. Požadované množství rozemletých složek bylo odváženo a umístěno do hliníkové misky spolu s odváženým množstvím termoplastického polymeru. Miska byla umístěna na topnou desku, nastavenou na 150 °C, a směs v misce byla míchána do roztavení. Několik kapek roztavené směsi bylo nalito na ocelovou desku a rozetřeno pomocí mikroskopového podložního sklíčka na tenký film. Ocelové desky měly rozměry 3 x 5 in (7,6 cm x 12,7 cm) a byly získány od QPanel Company, Cleveland, Ohio. Tloušťka filmu na ocelové desce byla odhadnuta na řádově 10 až 20 pm.

V každém případě byl barvivém oxalát malachitové zeleně (Aldrich Chemical Company, lne., Milwaukee, Wisconsin), zde pro pohodlnost označovaný jako barvivo A. Transorbér ultrafialového záření (UVRŤ) byl tvořen jedním nebo několika produkty Irgacure® 500 (UVRŤ A), Irgacure® 651 (UVRŤ B) a Irgacure® 907 (UVRŤ C”), které byly popsány výše a jsou dostupné od Ciba-Geigy Corporation, Hawthorne, New York. Jako polymer byla použita jedna z těchto látek: epoxidová pryskyřice epichlorhydrinbisfenol A (polymer A), Epon® 1004F (Shell Oil Company, Houston, Texas); poly(ethylengiykol) s hmotnostní průměrnou molekulovou hmotností asi 8000 (polymer B), Carbowax 8000 (Aldrich Chemical Company); a poly(ethylenglykol) s hmotnostní průměrnou molekulovou hmotností asi 4600 (polymer C), Carbowax 4600 (Aldrich Chem icaf-Com pany)-. -Byl-připraven -kontrolní- film·,-který byl^-tvořen^_poíjžě báTvívem J polymerem. Složení filmů je shrnuto v tabulce 1.

Tabulka 1. Složení filmů obsahujících barvivo a transorbér ultrafialového záření (UVRŤ)

	barvivo	U.VRI	polymer
film-	typ	díly -	typ '	díly '	/typ	dny -
A	A	1	A	6	A	90
			C	4
δΒ;_ _...	—a-o-	'-1-------·	'··- a- - —·	-•-12-·'.		'---90'--
			C	8
C .	A	1	A	18	A	90
			C	12
D	A	1	A	6	A	90
			B	4
E	A	1	B	30	t . A	70
F	A	1	-	-	A	100
G	A	1	A	6	B	90

C 4

H A 1 B 10 C 90

Ještě na ocelové desce byl každý film vystaven ultrafialovému záření. V každém případě , byla. ocelová deska se ..vzorkem filmu na povrchu položena na pohybující se dopravní pás s proměnnou kontrolou rychlosti. Byly použity tři různé zdroje ultrafialového záření nebo lampy. Lampu A tvořila excímerová lampa 222 nm a lampu B excímerová lampa 308 nm, které již byly popsány. Lampu C tvořil fúzní systém lamp se baňkou D (Fusion Systems Corporation, Rockviile, Maryland). Excimerové lampy byly uspořádány ve. skupinách po čtyřech válcových lampách o délce asi 30 cm, přičemž lampy byly orientovány normálně vzhledem ke Směru pohybu pásu. Lampy byly chlazeny cirkulací vody centrálně umístěnou nebo vnitřní trubkou lampy a v důsledku toho pracovaly při relativně nízké teplotě, tj. asi 50 °C. Hustota vývinu energie na vnějšímpovrchu-iampyje-typickyVrozrhežrašríáz^šrzOI/m²? ^: '

Toto rozmezí však ve skutečností pouze odráží možnosti současných excimerových lamp jako zdrojů energie; v budoucnu mohou být pro praxi vhodné vyšší hustoty vývinu energie. U lamp A a B byla vzdálenost od lampy ke vzorku filmu 4,5 cm a pás byl nastaven na rychlost 20 ft/min (0,1 m/s). U lampy C byla rychlost pásu 14 ft/min (0,07 m/s) a vzdálenost od lampy ke vzorku byla 10 cm. Výsledky expozice vzorků filmu ultrafialovému záření jsou shrnuty v tabulce 2. Kromě filmu F zaznamenává tabulka počet průchodů pod lampou, nutných k odbarvení filmu. U filmu F je uveden počet uskutečněných průchodů, přičemž film zůstal v každém případě barevný (žádná změna).

Tabulka 2, Výsledky expozice filmů obsahujících barvivo a transorbér ultrafialového záření (UVRŤ) ultrafialovému záření film lampa A lampa B

A

B

C

D

E

F

G

H

Příklad 2

Tento příklad popisuje přípravu pevných barevných kompozic, uzpůsobených k použití jako tonery v eiektrofotografickém procesu. V každém případě toner zahrnoval barvivo A, popsané v příkladu 1; polymer DER 667, epoxidovou pryskyřici epichlorhydrin22 bisfenol A (polymer D), Epon® 1004F (Dow Chemical Company, Midland, Michigan); a —nosič”náboje7^nostč~A7T<terý~byl~tvořen-velmt-· jemně-mletym“kove'rn^_spolýmeřriím povlakem. Transorbér ultrafialového záření (UVRŤ) byl tvořen jedním nebo několika produkty UVRŤ B z příkladu 1, Irgacure® 369 (UVRŤ D) a Irgacure® 184 (UVRŤ E); . poslední dva transorbéry byly popsány dříve a jsou dostupné od Ciba-Geigy Corporation, Hawthorne, New York. V jednom případě byl dále přítomen druhý polymer, styrenakrylát 1221, kopolymer styren-akrytová kyselina (Hercules Incorporated, Wilmington, Delaware).

K přípravě toneru byly v tavenině míšeny barvivo, transorbér ultrafialového záření a polymer ve výzkumném dvouválcovém hnětači model 3VV 800E, 3 x 7 in (7,6 cm x

... 17,8 cm) (Farrel Corporation, Ansonia, Connecticut), Vzniklá směs byla - rozemleta v . ^: ' kladivovém mlýňě’šdiágóhálriím sítem 0,010 in (Ř. Ď. KÍeinfelďt, Cincinnati, Ohio) a pak proseta na příslušnou velikost částic ve vzduchovém dvouplacovém mikronizéru Sturtvant (R. D. Kleinfeldt) za vzniku produktu, který je zde označován jako pretoner. K pretoneru pak byl přidán nosič náboje a vzniklá směs byla důkladně promísena. V tabulce 3 je shrnuto složení pretonerů a v tabulce 4 složení tonerů.

Tabulka 3. Přehled složení pretonerů

	barvivo	JJVRI	polymer _
pretoner	A (g)	typ	g	typ	g
A	1	D	20	D	80
B	1	B	20	D	80
C	1	B	10	D	80
		D	10
D	1	B	6,9	D	40
		D	6,6	E	40
		E	6,6

'Tabulka 4. Přehled šíožení tonerů		nosič náboje
	pretoner
toner	typ	9	(9)
A	A	8,4	210
B	B	8,4	210
C	C	8,4	210
D	D	8,4	210

Každý toner byl zvlášť vložen do tonerové kazety Sharp model ZT-50TD1 a instalován buď do xerografické kopírky Sharp, model Z-76 nebo Sharp model Z-77 (Sharp Electronics Corporation, Mahwah, New Jersey). Obrazy byly vytvořeny obvyklým způsobem na bankovním papíre (Neenah Bond). Listy nesoucí obraz pak byly vystaveny · ultrafialovému záření lampy B, popsané v příkladu 1. V každém případě se obraz odbarvil po jednom průchodu.

Příklad 3

Tento příklad popisuje přípravu β-cyklodextrinu jako molekulární inkludující látky, mající (1) transorbér ultrafialového záření, kovalentně vázaný k cyklodextrinu vně dutiny cyklodextrinu, a (2) barvivo asociované s cyklodextrinem prostřednictvím vodíkových vazeb a/nebo van der Waalsových sil,

A. Friedei-Craftsova acyiace transorbérú

Tříhrdlá reakční baňka s kulatým dnem o objemu 250 ml byla opatřena chladičem a kapací nálevkou s vyrovnávačem tlaku, opatřenou dusíkovou přívodní trubkou, Do baňky byla vložena magnetická míchací tyčinka. Pod proudem dusíku bylo do baňky předloženo 10 g (0,05 mol) 1-hydroxycyklohexylfenylketonu (Irgacure® 184, Ciba-Geigy Corporation, Hawthorne, New York), 100 ml bezvodého tetrahydrofuranu (Aldrich Chemical Company, lne., Milwaukee, Wisconsin) a 5 g (0,05 mol) sukcinanhydridu (Aldrích). K nepřetržitě míchanému obsahu baňky pak bylo přidáno 6,7 -g-bezvoděho“čhíoridij'hlihitéhoXAÍdnčh)7\7žnikla řeakčnrsrněs-byla udržována^aši-T Kňá’ ledové lázni na asi 0 *C, načež byla ponechána 2 h ohřát se na teplotu místnosti. Pak byla reakční směs nalita na směs 500 ml ledové vody a 100 ml diethyletheru. Etherová vrstva byla odstraněna po přídavku malého množství chloridu sodného k vodné fázi k usnadnění separace fází.' Etherová vrstva byla vysušena nad bezvodým síranem hořečnatým. Odstraněním etheru za sníženého tlaku bylo získáno 12,7 g (87 %) bílého krystalického prášku. Analýza nukleární magnetickou resonancí ukázala, že se jedná o 1- hydroxyoyklohexyl-4^2-karboxyethyl)karbonylfenylketon...........

B. Příprava acylchlorídu acylovaného transorbéru ./ Do - baňky s kulatým - dnem - o objemu_250_jní,_ opatřené- chladičem, bylo předloženo 12,0 g 1-hydroxycyklohexyl-4<2’karboxyethyl)karbonylfenylketonu (0,04 mol), 5,95 g (0,05 mol) thionylchioridu (Aldrich) a 50 ml diethyletheru. Vzniklá reakční směs byla míchána 30 min při 30 ’C_r načež bylo rozpouštědlo odstraněno za sníženého tlaku. Bílý pevný zbytek byl udržován 30 min na 0,01 to.rr k odstranění zbytků rozpouštědla a přebytečného thionylchioridu a bylo tak získáno 12,1 g (94 %) 1hydroxycyklohexyl’4-(2-chloroformylethyl)karbonylfenylketonu.

C. Kovalentrií vazba acylovaného transorbéru k cyklodextrinu

Do tříhrdlé reakční baňky s kulatým dnem o objemu 250 ml, obsahující magnetickou míchací tyčinku a opatřené teploměrem, chladičem a kapací nálevkou s . vyrovnávačem tlaku opatřenou dusíkovou přívodní trubkou, bylo pod nepřetržitým proudem dusíku předloženo 10 g (9,8 mmol) P<yklodextrinu (American Maize-Products Company, Hammond, Indiana), 31,6 g (98 mmol) 1-hydroxycyklohexyl-4<2ch|oroformylethyl)karbonylfenylketonu a 100 ml Ν,Ν-dimethylformamidu. Směs byla zahřáta na 50 Ca bylo přidáno 0,5 ml triethylaminu. Reakční směs byla udržována 1 h na 50 *C a ponechána vychladnout na teplotu místnosti. Nebyl učiněn pokus při této přípravě izolovat produkt, β-cyklodextrin, na nějž byl kovalentně navázán transorbér ultrafialového záření (zde pro pohodlnost označovaný jako β-cyklodextrin-transorbér).

Výše uvedený postup byl opakován za účelem izolace produktu reakce. Na závěr popsaného postupu byla reakční směs zahuštěna v rotační odparce na zhruba 10 % původního objemu. Zbytek byl nalit na led s vodou, k němuž pak byl přidán chlorid sodný k vypadnutí produktu z roztoku. Vzniklá sraženina byla izolována filtrací a -promyta-diethyletherem. .FevnýψodíUbyl·-sušenza-sníŽenéhcΓtlak^J^_apóškytΓ24;8g bílého prášku. Při třetí přípravě byl zbytek z rotační odparky přiveden navrch kolony přibližně 7,5 cm, obsahující asi 15 g silikagelu, Zbytek byl eluován N,Ndimethylformamidem, přičemž eluent byl monitorován pomocí desek pro TLC Whatman® Flexible-Backed (č. katalogu 05-713-161, Fisher Scientific, Pittsburgh, Pennsylvania). Eluovaný produkt byl izolován odpařením rozpouštědla. Struktura produktu byla potvrzena nukleární magnetickou resonanční analýzou.

D. Asociace barviva s cyklodextrin-transorbérovým preparátem barevné kompozice

K roztoku 10 g .{odhadnuto jako asi 3,6 mmol) β-cyklodextrin-transorbéru ve 150 ml Ν,Ν-dimethylformamidu v baňce s kulatým dnem o objemu 250 ml bylo při teplotě místnosti přidáno 1,2 g (3,6 mmol) oxalátu malachitové zeleně (Aldrich Chemical Company, lne., Milwaukee, Wisconsin), zde označovaného pro pohodlnost jako barvivo

A. Reakční směs byla míchána magnetickou míchací tyčinkou po dobu 1 h při teplotě místnosti. Většina rozpouštědla pak byla odstraněna v rotační odparce a zbytek byl eluován výše uvedeným způsobem ze sloupce silikagelu. Inkluzní komplex βcyklodextrin-transorbéru a barviva A procházel sloupcem první a čistě se odděloval jak od volného barviva A, tak od β-cyklodextrin-transorbéru. Eluent obsahující komplex byl. shromážděn a rozpouštědlo bylo odstraněno v rotační odparce.. Zbytek byl vystaven sníženému tlaku 0,01 torr k odstranění zbytků rozpouštědla a poskytl modrozelený prášek.

E. Mutace barevné kompozice

Inkluzní komplex β-cyklodextrin-transorbéru a barviva A byl vystaven ultrafialovému záření ze dvou různých lamp, lampy A a B. Lampu A tvořila sestava excimerových lamp 222 nm, uspořádaných ve skupinách po čtyřech válcových lampách o délce asi 30 cm. Lampy byly chlazeny cirkulací vody skrze centrálně umístěnou nebo vnitřní trubku lampy a v důsledku toho pracovaly pří relativně nízké teplotě, tj. asi 50 C. Hustota vývinu energie na vnějším povrchu lampy je typicky v rozmezí asi 4 až asi 20 J/m². Toto rozmezí však ve skutečnosti pouze odráží možnosti současných excimerových lamp jako zdrojů energie; v budoucnu mohou být v praxi vyžadovány vyšší hustoty vývinu energie. Vzdálenost od lampy k ozařovanému vzorku byla 4,5 cm. Lampu B tvořila středotlaká rtuťová výbojka Hanovia 500 W (Hanovia Lamp Co., Newark, New Jersey.).'_Vzdálenost oďlampyBYozařovanélŤTuvzdrkirbyíááši 15'cm:------------Několik kapek Ν,Ν-dimethylformamidového roztoku inkluzního komplexu βcyklodextrinrtransorbéru s barvivém A bylo naneseno na desku TLC a do malé polyethylenové váženky. Oba vzorky byly vystaveny lampě A a odbarvily se (tzn. byly mutovány do bezbarvého stavu) během 15 až 20 s. Podobné výsledky byly získány s lampou B za 30 s.

První kontrolní vzorek, tvořený roztokem barviva A a β-cyklodextrinu v Ν,Νdimethylformamidu, nebyl lampou A odbarven. Druhý kontrolní vzorek, tvořený barvivém A a 1-hydroxycyklohexylfenylketonem v N,N,dimethylformamidu, byl lampou A odbarvenza 60 s; Při stání se však během 1 h barva začala znovu objevovat.

Za účelem zhodnocení účinku rozpouštědla na odbarvování bylo 50 mg inkluzního komplexu β^^^θχΐπη-ίηηΞοώέω s barvivém A rozpuštěno v 1 ml rozpouštědla. Vzniklý roztok byl umístěn na podložní sklíčko mikroskopu a vystaven po dobu 1 min lampě A. Rychlost odbarvování, tj. doba do odbarvení vzorku, byla přímo úměrná rozpustnosti komplexu v rozpouštědle, jak je shrnuto dále.

rozpouštědlo	rozpustnost	doba odbarvování
N, N-ďimethylf ormamid	špatná	1 min
dimethylsulfoxid	rozpustný	<10s
aceton	rozpustný	< lOs
hexan	nerozpustný	-
ethylacetát	špatná	1 min

Nakonec bylo 10 mg inkluzního komplexu p-cykiodextrin-transorbéru s barvivém A umístěno na podložní sklíčko mikroskopu a rozdrceno paličkou. Vzniklý prášek byl vystaven na 10 s lampě A. Prášek se odbarvil. Podobné výsledky byly získány s lampou 6, ale pomalejší rychlostí.

Příklad 4

Vzhledem k možnosti, že při přípravě barevné kompozice, popsané v příkladu 3, acylchlorid acylovaného transorbéru alespoň částečně zaujímá dutinu cyklodextrinu zčásti nebo zcela na úkor barviva, byl proveden modifikovaný preparativní postup. Tento příklad tedy popisuje přípravu molekulární inkludující látky β-cyklodextrinu, majícího (1) barvivo alespoň částečně inkludováno v dutině cyklodextrinu a asociováno s ním prostřednictvím vodíkových vazeb a/nebo van der Waalsových sil a (2) transorbér ultrafialového záření kovalentně vázaný k cyklodextrinu vně dutiny cyklodextrinu.

A. Asociace barviva s cyklodextrinem

K roztoku. 10,0 g (9,8 mmol) β-cyklodextrinu ve 150 ml Ν,Ν-dimethylformamidu bylo přidáno 3,24 g (9,6 mmol) barviva A. Vzniklý roztok byl míchán 1 h při teplotě místnosti. Reakční roztok byl zkoncentrován za sníženého tlaku v rotační odparce na asi jednu desetinu původního objemu. Zbytek byl nanesen na sloupec silikagelu, jak popsáno v části C příkladu 1. Rozpouštědlo v eluentu bylo odstraněno za sníženého tlaku v rotační odparce a bylo získáno 12,4 g modrozeleného prášku inkluzního .komplexu β-cyklodextrinu a barviva A.

B. Kovalentní vazba acylovaného transorbéru na inkluzni komplex cyklodextrinu a barviva - příprava barevné kompozice

Do tříhrdlé reakční baňky o objemu 250 ml s kulatým dnem, obsahující magnetickou míchací tyčinku a opatřené, teploměrem, chladičem a kapací nálevkou s vyrovnávačem tlaku opatřenou dusíkovou přívodní trubkou, bylo pod nepřetržitým proudem dusíku předloženo 10 g (9,6 mmol) inkluzního komplexu β-cyklodextrinu a barviva A, 31,6 g (98. mmol) 1-hydroxycyklohexyl-4-(2-chloroformylethyl)karbonylfenylketonu, připraveného jako v části B příkladu 1, a 150 ml Ν,Νdimethylformamidu. Reakční směs byla zahřáta na 50 ’C a bylo přidáno 0,5 ml triethylaminu. Reakční směs byla udržována 1 h na 50 'Ca pak ponechána vychladnout na teplotu místnosti. Reakční směs pak byla zpracována stejně jako výše v části A a bylo získánó²44;-2— g—tnkluzního^-komplexu^-β-cyklodextrin-transorbéru a barviva i”jáko modrozeleného prášku.

C. Mutace barevné kompozice

Postupy, popsané v části E příkladu 1, byly opakovány s inkluzním komplexem βcyklodextrin-transorbéru a barviva A, připraveným výše v části B, v podstatě s týmiž výsledky.

Příklad 5

Tento příklad popisuje způsob přípravy transorbéru ultrafialového záření, označeného ftaloylglycin-2959.

V tříhrdlé baňce s kulatým dnem o objemu 250 ml, opatřené Dean & Stárkovým adaptérem s chladičem a dvěma skleněnými zátkami, bylo smíseno: 20,5 g (0,1 mol) senzitizátoru citlivého na vlnovou délku, ftaloylglycinu (Aldrich); 24,5 g (0,1 mol) fotoreaktoru, DARCUR 2959 (Ciba-Geigy, Hawthorne, NY); 100 ml benzenu (Aldrich); a 0,4 g p-toluensulfonové kyseliny (Aldrich). Směs byla 3 h zahřívána k refluxu, po kteréžto době bylo shromážděno 1,8 ml vody. Odpařením rozpouštědla za sníženého tlaku bylo získáno 43,1 g bílého prášku. Prášek by! rekrystalován z 30% ethylacetátu v hexanu (Fisher) a poskytl 40,2 g (93 %) bílého krystalického prášku s teplotou tání 153154 ’C. Reakce je shrnuta tímto schématem:

O

kyselina benzen

Vzniklý produkt, označený ftaloytglycin-2959, měl tyto fyzikální parametry:

IR [Nujol Muu] v_max 3440, 1760, 1740, 1680, 1600 cm'¹ ’H NMR [CDCI₃] δ ppm 1,64[s], 4,25[m], 4,49[m], 6,92[m], 7,25[m], 7,86[m], 7,98{m], 8,06[m] ppm.

Příklad 6

Tento příklad popisuje způsob dehydratace ftaloylglycinu-2959, vyrobeného v příkladu 5.

V baňce s kulatým dnem o objemu 250 ml, opatřené Dean & Stárkovým adaptérem s chladičem, bylo smíseno': 21,6 g (0,05 mol) ftaloylglycinu-2959; 100 ml bezvodého benzenu (Aldrich); a 0,1 g p-toluensulfonové kyseliny (Aldrich). Směs byla 3 h zahřívána k refluxu. Poté, co bylo v jímadle shromážděno 0,7 ml vody, byl roztok odpařen za sníženého tlaku a poskytl 20,1 g (97 %) bílé pevné látky. Pevná látka byla použita bez dalšího čištění. Reakce je shrnuta tímto schématem:

j>toluensulfonová kyselina

V benzen

+ H₂O

Získaný produkt měl tyto fyzikální parametry:. IR (NUJOL) v_max 1617 cm'¹ (C=C=O)

Příklad 7

Tento příklad popisuje způsob výroby β-cyklodextrinu s kovalentně navázanými skupinami dehydratovaného ftaioylglycinu-2959 z příkladu 6.

V baňce s kulatým dnem o objemu 100 ml bylo smíseno: 5,0 g (4 mmol) βcyklodextrinu (American Maize Product Company, Hammond, índiana) (označeného v následujícím reakčním schématu jako beta-CD); 8,3 g (20 mmol) dehydratovaného ftaloylglycinu-2959;'50 ml· bezvodého DMF; 20 mh benzenu; a-0,01 g p-toluensu!fonylchloridu (Aldrich). Směs byla ochlazena v lázni sůl/ied a míchána 24 h. Reakční směs byla nalita do 150 ml slabého roztoku hydrogenuhličitanu sodného a extrahována ·---- — ----—třikrát-SO-ml-ethylétheru; -Vodná -vrštva-pak^:-býla -odfiltrována-a -byla-získána -bílá pevná látka, zahrnující 0-cyklodextrin s napojenou skupinou ftaloylglycinu-2959. Byl získán výtěžek 9,4 g. Chromatografie TLC s reverzními fázemi s použitím směsi DMF:acetonitril 50:50 vykázala v porovnání s výchozími látkami nový pík produktu.

Beta-CD o

II o

Molekula β-cyklodextrinu má samozřejmě několik primárních a sekundárních alkoholických skupin, s nimiž může ftaloylglycin-2959 reagovat. Uvedené reakční schéma ukazuje pro účely ilustrace pouze jednu molekulu ftaloylglycinu-2959.

Příklad 8

Tento příklad popisuje způsob asociace barviva a transorbéru ultrafialového

I záření s molekulární inkludující látkou. Konkrétně tento příklad popisuje způsob asociace barviva krystalové violeti s.molekulární inkludující látkou β-cyklodextrinem, kovaléntně vázaným na transorbér ultrafialového záření ftaloylglycin-2959 podle příkladu 7.

Do kádinky o objemu 100 ml bylo předloženo 4,0 g β-cyklodextrínu se skupinou dehydratovaného ftaloylglycinu-2959 a 50 ml vody. Voda byla zahřáta na 70 *C, v kterémžto bodě se roztok .vyčiřil. Dále bylo k roztoku přidáno 0,9 g (2,4 mmol) krystalové violeti (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wl) a roztok byl míchán po dobu 20 min. Poté byl roztok přefiltrován, filtrand byl promyt filtrátem a pak vysušen ve vakuové sušárně při 84 *C. Byl získán fialově modrý prášek s výtěžkem 4,1 g (92 %). Získaný reakční produkt měl tyto fyzikální parametry:

UV spektrum DMF λ_φ3Χ 610 nm (cf oj X_max 604 nm)

Příklad 9

Tento příklad popisuje způsob přípravy transorbéru ultrafialového záření 4-(4hydroxyfenyl)butan-2-onu-2959 (substituovaného chlorem).

V baňce s kulatým dnem o objemu 250 ml, opatřené chladičem a magnetickou míchací tyčinkou, bylo smícháno: 17,6 g (0,1 mol) senzitizátoru selektivního na vlnovou délku, 4-(4-hydroxyfenyl)butan-2-onu (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wl); 26,4 g (0,1 mol) fotoreaktoru, chlorsubstituovaného DARCUR 2959 (Ciba-Geigy Corporation, Hawthorne, New York);, 1,0 ml pyridinu (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wl); a 100 ml bezvodého tetrahydrofuranu (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wl). Směs byla 3 h zahřívána k refluxu a' rozpouštědlo bylo částečně odstraněno za sníženého tlaku (odebráno 60 %). Reakční směs pak byla nalita do ledové vody a extrahována dvěma alikvoty po 50 ml diethyletheru. Po vysušení nad bezvodým síranem hóřečnatým a odstranění rozpouštědla zůstalo 39,1 g bílé pevné látky. Rekrystalizací tohoto bílého prášku z 30% ethylacetátu_v hexanu se získalo 36,7 g (91_ %)^bííéhoj<rystaiického prášku s teplotou tání 142-143 'C. Reakce je shrnuta tímto schématem:

Získaný reakční produkt měl tyto fyzikální parametry:

IR [Nujoí Muu] v_max 3460, 1760, 1700, 1620, 1600 cm'¹ ’H [CDCI3] δ ppm 1,62[s], 4,2 [m], 4,5 [m], 6,9 [m] ppm.

Transorbér ultrafialového záření, vyrobený v tomto příkladu, 4-(4hydroxyfenyl)butan-2-on-2959 (chlorsubstituovaný), může být asociován s βcyklodextrinem a barvivém, jako je krystalová violeť, způsoby, popsanými výše v příkladech 6 až 8, kde se uvedený dehydratovaný ftaloylqlycin-2959 nahradí 4-{4hydroxyfenyl)butan-2-onem-2959 (chlorsubstituovaným).

Příklad 10

Tento příklad demonstruje, že excimerové lampy 222 nm, znázorněné na obr. 3, produkují rovnoměrné čtení intenzity na povrchu substrátu ve vzdálenosti 5,5 cm od lamp v číslovaných polohách v množství dostatečném k mutaci barviva v kompozicích podle vynálezu, které jsou přítomny na povrchu substrátu. Lampa IQ zahrnuje pouzdro 15 se čtyřmi excimerovými baňkami 2Q, umístěnými rovnoběžně, přičemž excimerové baňky 2Q mají délku přibližně 30 cm. Lampy jsou chlazeny vodou cirkulující skrze centrálně umístěnou nebo vnitřní trubku (neznázoměnou) a v důsledku toho lampy * pracují při relativně nízké teplotě, tj. asi 50 ’C. Hustota vývinu energie na vnějším _povrchu lampy jeLtypicky-v rezmezí-asr^až asrZQt/cm²: ------------------------Tabulka 5 shrnuje čtení intenzity, která byla získána měřícím zařízením na povrchu substrátu. Čtení označená 1, 4, 7 a 10 byla umístěna přibližně 7,0 cm od levého okraje sloupce, znázorněného na obr. 3. Čtení označená 3, 6, 9 a 12 byla umístěna přibližně 5,5 cm od pravého okraje sloupce, znázorněného na obr. 3. Čtení označená 2, 5, 8 a 11 byla centrálně umístěna přibližně 17,5 cm od každého okraje sloupce, znázorněného na obr. 3. .

Tabulka 5 pozadí (pW) čtení (mW/ciri²)

24,57	9,63
19,56	9,35
22,67	9,39
19,62	9,33
17,90	9,30
19,60	9,30
21,41	9,32
17,91	9,30
23,49	9,30
19,15	9,36
17,12	9,35
21,44	9,37

Příklad 11

Tento příklad demonstruje, že excimerové lampy 222 nm, znázorněné na obr. 4, produkují jednotné čtení intenzity na povrchu substrátu 5,5 cm od lamp v číslovaných polohách v množství dostatečném k mutaci barviva v kompozicích podle vynálezu, které jsou přítomny na povrchu substrátu. Excimerová lampa IQ. zahrnuje pouzdro 15. se čtyřmi excimerovými baňkami 20, umístěnými rovnoběžně, přičemž excimerové baňky —ZO-majrdélkuqořibližně-SChxmrtampy-jšÓů^čhTažéňý-vodou- eirkulujtcrskrze'cehtráíňě umístěnou nebo vnitřní trubku (neznázorněnou) a v důsledku toho lampy pracují při relativně nízké teplotě, tj. asi 50 ‘C. Hustota vývinu energie na vnějším povrchu lampy je typicky v rozmezí asi 4 až asi 20 J/cm^z.

Tabulka 6 shrnuje čtení intenzity, která byla získána měřícím zařízením na povrchu substrátu. Čtení označená 1, 4 a 7 byla umístěna přibližně 7,0 cm od levého okraje sloupců, znázorněných na obr. 4. Čtení označená 3, 6 a 9 byla umístěna přibližně - 5,5 cm od pravého okraje sloupců, znázorněných na Obr. 4? Čtení označená 2, 5 a '8 byla centrálně umístěna přibližně 17,5 cm od každého okraje sloupců, znázorněných na obr. 4.

Tabulka 6

pozadí (pW)	čtení (mW/cm2)
23,46	9,32
16,12	9,31
17,39	9,32
20,19	9,31
Í6,45 ______ _	. ____9,29-.. . ___________ _____
20,42	9,31
18,33	'9,32
15,50	9,30
20,90	9,34

Příklad 12

Tento příklad demonstruje intenzitu produkovanou excimerovými lampami 222 nm, znázorněnými na obr. 5, na povrchu substrátu, jako funkci vzdálenosti povrchu·od lamp, přičemž tato intenzita je dostatečná k mutaci barviva v kompozicích podle vynálezu, které jsou přítomny na povrchu substrátu. Excimerová lampa 10. zahrnuje pouzdro 15 se čtyřmi excimerovýmt baňkami 2Ώ, umístěnými rovnoběžně, přičemž excimerové baňky 2Q-.mají délktFpnbližně-3Ocmr'tampy7sou'chíazeny-vodou-eirkulujfeískrze centrálně umístěnou nebo vnitřní trubku (neznázorněnou) a v důsledku toho lampy pracují při relativně nízké teplotě, tj. asi 50 *C. Hustota vývinu, energie na vnějším povrchu lampy je typicky v rozmezí asi 4 až asi 20 J/cm².

Tabulka 7 shrnuje čtení intenzity, která byla získána měřícím zařízením na povrchu substrátu v poloze 1, znázorněné na obr. 5. Poloha 1 byla centrálně umístěna přibližně 17 cm od každého okraje sloupce, znázorněného na obr. 5.

Tabulka 7.

vzdálenost (cm) - pozadí (pW) čtení (mW/cm²)

5,5	18,85	9,30
6,0	15,78	9,32
10	18,60'	9,32
15	20,90	9,38
20	21,67	9,48
25	19,86	9,69
30	22,50	11,14
35	26,28	9,10
40	24,71	7,58
50	26,95	. 5,20

Z uvedeného popisu vynálezu budou průměrnému odborníkovi zřejmé obměny a modifikace, nepřekračující myšlenku nebo rozsah vynálezu.

Claims (3)

PATENTOVÉ NÁROKY

1/4

Obr.

4V

1. Barevná kompozice, vyznačující se tím, že zahrnuje mutabilní barvivo a transorbér ultrafialového záření.

2/4 o

(Dť ^cis

I

CH, c=o

Obr. 2 pl·' 2 -Η 7

2. Barevná kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje , * molekulární inkludující látku..

3. Barevná kompozice podle nároku 2, vyznačující se tím, že molekulární ~ /inkludující látka je vybrána zeskupiny zahrnující kláthráty, zeolitý á cyklodextriny.'. ~

4. Barevná kompozice podle nároku 2, vyznačující se tím, že mutabilní barvivo a transorbér ultrafialového záření jsou asociovány s molekulární inkludující látkou.

5. Barevná kompozice podle nároku 4, vyznačující se tím, že barvivo je alespoň částečně inkludováno v dutině molekulární inkludující látky.

6. Barevná kompozice podle nároku 4, vyznačující se tím, že transorbér ultrafialového záření je asociován s molekulární inkludující látkou, vně dutiny.

7. Barevná kompozice podle nároku 6, vyznačující se tím, že transorbér ultrafialového záření je kovalentně vázán k molekulární inkludující látce.

8. Způsob mutace barevné kompozice, vyznačující se tím, že barevná kompozice zahrnuje mutabilní barvivo a transorbér ultrafialového záření, přičemž způsob zahrnuje stupeň ozařování barevné kompozice ultrafialovým zářením v dávce dostatečné k ireverzibilní mutaci barviva.

9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že barevná kompozice dále .zahrnuje..mole.kulární inkludující-látku.-------------------

10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že barvivo a transorbér ultrafialového záření jsou asociovány s molekulární inkludující látkou.

11. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že dále zahrnuje stupeň nanesení barevné kompozice na substrát před ozařováním barevné kompozice ultrafialovým zářením.

»

12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že mutované barvivo je stabilní.

13. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že dále zahrnuje stupeň nanesení barevné kompozice na substrát před ozařováním barevné kompozice ultrafialovým zářením.

14. Způsob podle nároku 13, vyznačující.se tím, že mutované barvivo je stabilní.

15. Toner v elektrofotografickém procesu, vyznačující se tím, že zahrnuje mutabilní barvivo, transorbér ultrafialového záření a nosič pro barvivo .a transorbér ultrafialového záření.

16. Toner podle nároku 15, vyznačující se tím, že nosič zahrnuje polymer.

17. Toner podle nároku 15, vyznačující se tím, že kompozice dále zahrnuje nosič náboje.

T8. Toner podle nároku 15, vyznačující sé tím, žě transorbér ultrafialového záření absorbuje ultrafialové záření s vlnovou délkou asi 100 až asi 375 nm.

19. Pevná barevná kompozice podle nároku 18, vyznačující se tím, že ultrafialové záření je nekoherentní, pulzní ultrafialové záření z excimerové výbojkové lampy s dielektrickou bariérou.

20. Toner podle nároku 15, vyznačující se tím, že dále_; zahrnuje molekulární inkludující látku.

21. Toner podle nároku 20, vyznačující se tím, že mutabilní barvivo a transorbér ultrafialového záření jsou asociovány s molekulární inkludující látkou.

22. Toner podle nároku 21, vyznačující se tím, že mutabilní barvivo je alespoň částečně inkludováno v dutině molekulární inkludující látky.

.... . ~-“

23;^oňěr'pddlě nároku 2T, vyznačující se tím,“že transorbér ultrafialového záření je kovalentně vázán k molekulární inkludující látce.

24. Elektrofotografický proces, vyznačující se tím, že zahrnuje stupně vytvoření obrazu-na povrchu fotoreceptoru, - nanesení toneru na povrch fotoreceptoru k vytvoření tonerového obrazu, který replikuje obraz, přičemž toner zahrnuje mutabilní barvivo, transorbér ultrafialového záření a nosič, přenesení tonerového obrazu na substrát a fixaci tonerového obrazu k substrátu.

25. Elektrofotografický proces podle nároku 24, vyznačující se tím, že nosič zahrnuje polymer. ___________________________

26, Elektrofotografický proces podle nároku 24, vyznačující se tím, že kompozice dále zahrnuje nosič náboje.

27. Elektrofotografický proces podle nároku 24, vyznačující se tím, že transorbér ultrafialového záření absorbuje ultrafialové světlo pří vlnové délce asi 100 až asi 375 nm.

28. Elektrofotografický proces podle nároku 27, vyznačující se tím, že ultrafialové záření je nekoherentní, pulzní ultrafialové záření excímerové výbojkové lampy s dielektrickou bariérou.

29. Elektrofotografický proces podle nároku 24, vyznačující se tím, že toner dále zahrnuje molekulární inkludující látku.

30. Elektrofotografický proces podle nároku 29, vyznačující se tím, že mutabilní barvivo á transorbér ultrafialového záření jsou asociovány s molekulární inkludující látkou.

31. Elektrofotografický proces podle nároku 30, vyznačující se tím, že mutabilní barvivo je alespoň částečně inkludováno v dutině molekulární inkludující látky.

32. Elektrofotografický proces podle nároku 30, vyznačující se tím, že transorbér ultrafialového záření je kovalentně vázán k molekulární inkludující látce.

_t

33. Elektrofotografický proces, vyznačující se tím, že zahrnuje stupně vytvoření substrátu s prvním obrazem, který je tvořen prvním tonerem, který zahrnuje _ _____-___' '__________ „1 _' __ΞΎ---:

mutabilní barvivo, transorbér ultrafialového záření a nosič pro barvivo a transorbér ultrafialového záření, vystavení prvního obrazu na substrátu ultrafialovému záření v dávce dostatečné k ireverzibilní mutaci barviva, vytvoření druhého obrazu na. povrchu fotoreceptoru,............

nanesení druhého toneru na povrch fotoreceptoru k vytvoření tonerového obrazu, který replikuje druhý obraz, přenesení druhého tonerového obrazu druhého obrazu na substrát a fixaci druhého tonerového obrazu k substrátu.

34. Elektrofotografický proces podle nároku 33, vyznačující se tím, že nosičem je polymer.

35. Elektrofotografický proces podle nároku 33, vyznačující se tím, že první toner Člále žahmújeTiosič náboje. * •

36. Elektrofotografický proces podle nároku 33, vyznačující se tím, že první toner dále zahrnuje molekulární inkludující látku.

37. Elektrofotografický proces podle nároku 33, vyznačující se tím, že transorbér ultrafialového záření absorbuje ultrafialové záření o vlnové délce asi 100 až asi 375 nm.

38. Elektrofotografický proces podle nároku 37, vyznačující se tím, že ultrafialové záření je nekoherentní, pulzní ultrafialové záření z excimerové výbojkové lampy s dielektrickou bariérou.

-------

39^-E!ektrofotografický_proces-podle-nárokď'33, vyznačující se tím, že druhý toner zahrnuje druhé mutabilní barvivo, druhý transorbér ultrafialového záření a .

druhý nosič pro druhé barvivo a druhý transorbér ultrafialového záření.

40. Elektrofotografický proces podle nároku* 39, vyznačující se tím, že druhým nosičem je polymer.. .

*

41. Elektrofotografický proces podle nároku 39, vyznačující, se tím, že druhý toner zahrnuje nosič náboje.

42. Elektrofotografický proces podle nároku 39, vyznačující se tím, že druhý toner dále zahrnuje molekulární inkiudující látku.

43.,Elektrofotografický proces podle nároku 39, vyznačující se tím, že ultrafialové . záření má vlnovou délku asi 100 až asi 375 nm.

44. Elektrofotografický proces podle nároku 43, vyznačující se tím, že transorbér ultrafialového záření absorbuje ultrafialové záření při vlnové délce asi 100 až asi 375 nm.

45. Substrát, vyznačující se tím, že má na sobě obraz, který je vytvořen z barevné kompozice, přičemž barevná kompozice zahrnuje mutabilní barvivo a transorbér ultrafialového záření.

46. Substrát podle nároku 45, vyznačující se tím, že barevná kompozice dále zahrnuje molekulárníjnkludujícíiátku^----------------------------^:--------

47. Substrát podle nároku 46, vyznačující se tím, že molekulární inkludující látka je vybrána ze skupiny zahrnující klathráty, zeolity a cyklodextriny.

48. Substrát podle nároku 46, vyznačující se tím, že.mutabilní barvivo a transorbér ultrafialového záření Jsou asociovány s.molekulární.ínkludující. látkou.........

49. Substrát, vyznačující. se tím, . že má na sobě obraz, který-je-tvořen élektrófótogřafíčkým tonerem', přičemž’ elěkťrófoťografíčky toner zahrnuje mutabilní barvivo, transorbér ultrafialového záření a nosič pro barvivo a transorbér ultrafialového záření.

50. Substrát podle nároku 49, vyznačující se tím, že nosič zahrnuje polymer.

51. Substrát podle nároku 49, vyznačující se tím, že toner dále. zahrnuje nosič

52. Substrát podle nároku 49, vyznačující se tím, že toner dále zahrnuje molekulární inkludující látku.

53. Substrát podle nároku 52, vyznačující se tím, že molekulární inkludující látka je vybrána ze skupiny zahrnující klathráty, zeoiity a cyklodextriny.

54.· Substrát podle nároku 52, vyznačující se tím, že mutabilní barvivo a transorbér ultrafialového záření jsou asociovány s molekulární inkludující látkou.

55. Transorbér ultrafialového záření, vyznačující se tím, že zahrnuje v kombinaci senzitizátor selektivní na vlnovou délku a fotoieaktor-.-------------------^:

56. Transorbér ultrafialového záření podle nároku 55, vyznačující se tím, že senzitizátor selektivní na vlnovou délku je kovalentně vázán k fotoreaktoru.

57. Transorbér ultrafialového záření podle nároku 55, vyznačující se tím, že senzitizátor selektivní na vlnovou délku absorbuje ultrafialové záření o vlnové délce asi 100 až asi 375 nm.

58. Transorbér ultrafialového záření podle nároku 57, vyznačující se tím, že ultrafialové záření je nekoherentní, pulzní ultrafialové záření z excimerové výbojkové * ► lampy s dielektrickou bariérou.

59. Transorbér ultrafialového záření.podle nároku 55, vyznačující se tím, že senzitizátor selektivní na vlnovou délku je vybrán ze skupiny zahrnující ftaloylglycin a Φ (4-oxyfenyl/2-butanon.

60. Transorbér ultrafialového záření podle nároku 55, vyznačující se tím, že fotoreaktor je vybrán ze skupiny zahrnující [4-{2-hydroxyethoxy)fenyl]-2-hydroxy-2methylpropan-1-on a cyklohexylfenylketonester.

61. Transorbér ultrafialového záření podle nároku 55, kterým je ftaloylglycyl-l-[4(2-hyd roxyethoxy )f eny l]-2-hydroxy-2-methylp ropa η-1 -on.

62. Transorbér ultrafialového záření podle nároku 55, kterým je ftaloylglycylcyklohexylfenylketonester.

63. Transorbér ultrafialového záření podle nároku 55, kterým je 4-{4-oxyfenyl)-2butenj3n-V[<^j2xyethoxy.)fenyIj2-hydroxy-2-methyI propan-1 -o nester-. '—---- -------- ₂_2_

64. Transorbér ultrafialového záření podle nároku 55, kterým je 4(4-oxyfenyl)-2butanoncyklohexylfenylketonester.

rv ύπ

3/4

Obr. 5