HUT73681A - Mutable composition and methods of use thereof - Google Patents

Description

A találmány tárgya színes készítmény, amely egy változtatható színezéket egy ultraibolya sugárzás transzorbert és adott esetben egy zárvány molekulát tartalmaz.

A találmány tárgya továbbá eljárás a színes készítmény megváltoztatására, amelynek során a színes készítményt a színezék irreverzibilis megváltoztatásához elegendő dózisú ultraibolya sugárzásnak tesszük ki.

A találmány tárgya továbbá elektrofotografikus eljárásnál alkalmazható tónusbeállító, amely egy változtatható színezéket, egy ultraibolya sugárzás transzorbert, ezekhez alkalmazható hordozót, adott esetben töltéshordozót és adott esetben zárvány molekulát tartalmaz. A találmány kiterjed továbbá az olyan elektrofotografikus eljárásra, amelynek során egy fotoreceptor felületen vagy egy szubsztrátumon képet alakítanak ki a fenti tónusbeállító alkalmazásával.

A találmány kiterjed továbbá a képet hordozó szubsztrátumra, és az ultraibolya sugárzás transzorberre.

KÖZZÉTÉTELI PÉLDÁNY

Változtatható készítmény és eljárás alkalmazására

A találmány változtatható színes készítményre vonatkozik, amely egyes megvalósítási formákban elektrofotografikus tónusbeállítóban, például xerografikus átvitelen alapuló fénymásolóban alkalmazható tónusbeállítóban használható.

Az elektrofotográfia durván olyan folyamatként definiálható, amelyben fotonokat fogunk be az eredetivel analóg elektromos kép kialakítása érdekében. Az elektromos analógot ezután számos lépésen keresztül feldolgozva alakítjuk ki a fizikai képet. Az elektrofotográfia jelenleg használt legáltalánosabb formája az úgynevezett xerografikus átvitel. Ezt az eljárást először C. Carlson mutatta be 1938-ban, de csak lassan terjedt el. Ma azonban a xero83242-5147/SL grafikus átvitel egy több-billió dolláros ipar alapját képezi.

A folyamat szíve egy fotoreceptor, ami általában egy mozgó elem, és lehet dobalakú vagy folyamatos, varratmentes szalag. Egy koronakisüléses eszköz gáz ionokat juttat a fotoreceptor felületre. Az ionok egyenletes elektromos mezőt képeznek a fotoreceptor környezetében, és egyenletes töltésréteget alakítanak ki annak felületén. A megvilágított eredeti példány képét egy lencserendszeren keresztül a fotoreceptorra vetítik és fókuszálják. A feltöltött fotoreceptor felületnek ütköző fény fokozza a konduktivitást a fotoreceptor környezetében, és egyidejűleg semlegesíti a felületi töltést. A fotoreceptor felület besugárzás nélküli területei megtartják töltésüket. A felületi töltés kapott mintája a látens elektrosztatikus kép.

Részecskéiben a fotoreceptor felületi töltésével ellentétes töltést hordozó termoplasztikus pigmentált port vagy tónusbeállítót helyeznek el fotoreceptor közelében, és így a tónusbeállító részecskéi a fotoreceptor felület töltést hordozó szakaszaihoz kötődik. Az eredmény egy fizikai kép a fotoreceptor felületen, amely elektrosztatikusán megtartott tónusbeállító részecskékből áll. A tónusbeállítót hordozó fotoreceptort fizikai érintkezésbe hozzák egy ív sima papírral. A papír hátoldalán alkalmazott töltés hatására a tónuskép a papírhoz kötődik. Ez a kép az eredeti példány pozitív másolata. A papírt ezután az elektrosztatikus kötődéssel hozzákötött tónusképpel együtt elválasztják a fotoreceptortól. A tónusképet megfelelő melegítő eszközzel, így forró nyomóhengerrel vagy sugárzó hővel végleg egyesítik a papírral.

Mivel a tónusbeállító papírra történő átvitele nem tökéletes. a fotoreceptor felületet meg kell tisztítani a maradék tónusbeállítótói. Az ilyen tónusbeállítót kefével, textíliával vagy pengével törlik le. A tónusbeállító eltávolítását elősegíti a koronakisülés vagy az ellentétes polaritás. A fotoreceptort ezután egységes fényforrással világítják meg az előző leképezési ciklusból visszamaradt töltés semlegesítésére, a korábbi elektrosztatikus kép teljes eltávolítására, és a fotoreceptor felületnek egy következő ciklushoz történő felkészítéséhez.

A tónusbeállító általában 1-15 pm átlagos átmérőjű termoplasztikus porszemcsékből áll. A fekete tónusbeállító általában 5-10 tömeg% fekete szénszemcséket tartalmaz, amelyek átmérője legfeljebb 1 pm, és amelyek a termoplasztikus porban vannak diszpergálva. A színes xerográfiához alkalmazott tónusbeállítóban a fekete szén cián, magenta vagy sárga pigmenttel helyettesíthető. A pigment koncentrációjának és diszperziójának beállításával a tónusbeállítónak olyan konduktivitás biztosítható, amely megfelel a leképező rendszernek. A legtöbb előhívó folyamatnál szükség van arra, hogy a tónusbeállító az elektromos érintkezésnél alkalmazott töltést hosszabb időn keresztül megtartsa. A tónusbeállítóban alkalmazott termoplasztikus komponenst általában olvadási tulajdonságai alapján választják ki. Szükséges, hogy a termoplasztikus komponens viszonylag szűk hőmérséklettartományon belül olvadjon meg, de stabilan tárolható legyen, és ellenálljon a xerografikus előhívókamrákban fellépő intenzív kcvcrtetésnek.

A sikeres elektrofotográfia, és közelebbről a xerografikus átvitel kétségkívül jelentős szerepet játszik az információ hatásos terjesztésében, ami a világméretű eloszlás alapja. Hozzájárul azonban nagymennyiségű papír előállításához is, amit később eldobnak vagy újra felhasználnak. A papír újrafelhasználásának technológiája ismert, de költésges, időigényes és megfelelően tárolandó hulladék kialakulásával jár. A papír újrafelhasználásának szokásos megoldása során a papírt pépesítik, a pépből megfelelő kezeléssel eltávolítják a tintát, tónusbeállítót és más színes anyagokat, ami költséges és nem mindig teljesen sikeres művelet. Emellett, a szinezékanyagok eltávolítása során olyan iszap keletkezik, amit megfelelő körülmények között tárolni kell. A kapott szintelenített pépet ezután gyakran bizonyos mennyiségű szűz péppel együtt papír, hullámpapír, cellulóz alapú csomagolóanyag és hasonló termékek előállítására használják.

Az újrahasznosítás legegyszerűbb formája azonban az lenne, ha a papírt eredeti formájában újra fel lehetne használni és így elkerülhetnénk a pépesít és folyamatát. Ebből a célból olyan fénymásoló berendezésekben alkalmazható tónusbeállítót dolgoztak ki, amely infravörös vagy ehhez közeli sugárzás hatására elszintelenedik. A látható fény spektrumának alacsony hullámhosszúságú vége mintegy 375 nm-nél található, jelentős mennyiségű infravörös komponens van a spektrum nagy hullámhosszúságú végénél is. Az ilyen tónusbeállítók hátránya ezért, hogy a fenti környezeti faktorok, így látható fény és hő hatására elszintelenednek. A dokumentum tehát olvashatatlanná válik, mielőtt funkcióját vagy célját betöltené. Szükség van tehát fénymásoló berendezésekben alkalmazható olyan tónusbeállítóra, amely lehetővé teszi az ép papír újrafelhasználását, de a szokásos környezeti faktorok esetén stabil.

A találmány célja annak az igénynek a kielégítése, amely papír egyszerű, gazdaságos és környezeti szempontból megfelelő újrafelhasználására, valamint a fénymásoló papír többszöri alkalmazására vonatkozik.

A találmány feladata olyan színes rendszer kidolgozása. amely sugárzásnak kitéve változtatható. Ennek megfelelően, a találmány tárgya olyan készítmény, amely egy sugárzás transzorber jelenlétében változtatható színezéket tartalmaz. A sugárzás transzorber képes arra, hogy elnyelje a sugárzást, és kölcsönhatásba lépjen a színezékkel, és így kiváltsa a színezék megváltozását. Emellett előnyös, ha a színezék megváltozása irreverzibilis.

A találmány szerinti készítmény egy színezéket és egy ultraibolya sugárzás transzorbert tartalmaz. A színezék úgy van kialakítva, hogy az ultraibolya sugárzás transzorber jelenlétében és annak ultraibolya sugárzással történő besugárzásának hatására megváltozzon. Az ultraibolya sugárzás transzorber feladata, hogy elnyelje az ultraibolya sugárzást és kölcsönhatásba lépjen a színezékkel, és így kiváltsa a színezék irreverzibilis megváltozását. Előnyös, ha az ultraibolya sugárzás transzorber mintegy 4-400 nm hullámhosszúságú ultraibolya sugárzást nyel el. Különö scn előnyös, ha az ultraibolya sugárzás transzorber a 100375 nm hullámhosszúségú ultraibolya sugárzást nyeli el.

A találmány szerinti megoldás egyik megvalósítási formájánál a színes készítmény a színezék és az ultraibolya sugárzás transzorber mellett további komponensként zárvány molekulát tartalmaz, amelynek kémiai szerkezete legalább egy üreget határoz meg. A zárvány molekula lehet például klatrát, zeolit és/vagy ciklodextrin. A színezék és az ultraibolya sugárzás transzorber egy vagy több zárvány molekulával asszociált állapotban van. Egyes megvalósítási formáknál a színezék legalább részben a zárvány molekula üregében található, és az ultraibolya sugárzás transzorber a zárvány molekulával asszociált állapotban, de az üregen kívül található. Egyes megvalósítási formáknál az ultraibolya sugárzás transzorber kovalens kötéssel kapcsolódik a zárvány molekula külső részéhez.

A találmány tárgya továbbá eljárás a találmány szerinti készítményben található színezék megváltoztatására. Az eljárás során a változtatható színezéket és az ultraibolya sugárzás transzorbert tartalmazó készítményt ultraibolya sugárzásnak tesszük ki a színezék megváltoztatásához elegendő dózisban. Mint fent említettük, a készítmény egyes megvalósítási formái további komponensként zárvány molekulát tartalmaznak. Egy másik megvalósítási formánál a készítményt egy szubsztrátumra visszük fel az ultraibolya sugárzással történő besugárzás előtt. Előnyös, ha a megváltoztatott színezék stabil. A találmány kiterjed a találmány szerinti készítménnyel kialakított képet hordozó szubsztrátumra.

il

- 7 A találmány tárgya továbbá elektrofotografikus eljárás, amely lehetővé teszi a szubsztrátum, így a fénymásoló papír többszörös felhasználását. Az eljárás során a szubsztrátumon a fent leírt módon kialakított képet ultraibolya sugárzással sugározzuk be a színezék irreverzibilis megváltoztatásához elegendő dózisban. Ezután egy második képet alakítunk ki egy fotoreceptor felületen, és egy második tónusbeállítót alkalmazunk a fotoreceptor felületen, és így olyan tónusképet alakítunk ki, amely megismétli a második képet. Ezután a második kép második tónusképét a szubsztrátumra visszük, és a második tónusképet a szubsztrátumon fixáljuk. Ha a második tónusbeállító találmány szerinti színezéket és ultraibolya sugárzás transzorbert tartalmaz, akkor a második képben található színezék ultraibolya sugárzással besugározva szintén megváltoztatható, és így a szubsztrátum ismét felhasználható abból a célból, hogy a szubsztrátumon egy harmadik képet fixáljunk.

A találmány szerinti megoldást, annak részleteit, kiviteli alakjait és előnyeit a következő részletes leírásban ismertetjük.

Az 1. ábra egy ultraibolya sugárzás transzorber/változtatható szinezék/zárvány molekula komplexet mutat be, ahol a változtatható színezék malachit zöld, az ultraibolya sugárzás transzorber Irgacure 184 (1-hidroxi-ciklohexilfenil-keton), és a zárvány molekula béta-ciklodextrin.

A 2. ábra egy ultraibolya sugárzás transzorber/változtatható szinezék/zárvány molekula komplexet mutat be, ahol a változtatható színezék tiszta viktóriakék BO (Vic(I

- 8 toria Pure Blue BO, vagyis Basic Blue 7), az ultraibolya sugárzás transzorber Irgacure 184 (1-hidroxi-ciklohexilfenil-keton), és a zárvány molekula béta-ciklodextrin.

A 3. ábra több, 222 nm-es excimer lámpa elrendezését mutatja négy párhuzamos oszlopban, ahol a tizenkét bekarikázott szám azokat a pontokat mutatja, ahol intenzitásmérést végzünk az excimer lámpából mintegy 5,5 cm távolságban.

A 4. ábra több 222 nm-es excimer lámpa elhelyezését mutatja négy párhuzamos oszlopban, ahol a kilenc bekarikázott szám azokat a pontokat mutatja, ahol intenzitásmérést végzünk az excimer lámpától mintegy 5,5 cm távolságban.

Az 5. ábra több 222 nm-es excimer lámpa elhelyezését mutatja négy párhuzamos oszlopban, ahol a bekarikázott 1 szám azt a pontot mutatja, ahol tíz intenzitásmérést végzünk a lámpától növekvő távolságban (A mérési eredményeket és a távolságot a 7. táblázatban adjuk meg.).

Mint fent említettük, a találmány olyan színes rendszerre vonatkozik, amely sugárzás hatására megváltozik. A találmány szerinti készítmény olyan színezéket tartalmaz, amely sugárzás transzorber jelenlétében megváltoztatható. A sugárzás transzorber képes a sugárzás elnyelésére, és a színezékkel kölcsönhatásba lépve a színezék megváltozásának kiváltására.

A találmány szerinti készítmény tehát egy színezéket és egy ultraibolya sugárzás transzorbert tartalmaz. A színezék úgy van kialakítva, hogy az ultraibolya sugárzás transzorber jelenlétében és annak ultraibolya sugárzással történő besugárzásának hatására megváltozzon. Az ultraibolya sugárzás transzorber úgy van kialakítva, hogy elnyelje az ultraibolya sugárzást, és kölcsönhatásba lépjen a színezékkel, és így kiváltsa a színezék irreverzibilis megváltozását. A „készítmény” és a „színes készítmény” kifejezések tehát egy színezéket és egy ultraibolya sugárzás transzorbert jelentenek. Ha olyan színes készítményre utalunk, amely speciális felhasználásra, így elektrofotografikus eljárásnál alkalmazható tónusbeállítóként történő felhasználásra van kialakítva, akkor a „készítmény alapú” kifejezést használjuk annak jelölésére, hogy az anyag, például a tónusbeállító egy színezéket, ultraibolya sugárzás transzorbert és adott esetben egy zárvány molekulát tartalmaz.

A „színezék” kifejezés alatt korlátozás nélkül minden olyan anyag érthető, amely ultraibolya sugárzás transzorber jelenlétében és ultraibolya sugárzásnak kitéve megváltoztatható. A színezék általában egy szerves anyag, így szerves festék vagy pigment, például tónusbeállító vagy lakk. Előnyösen alkalmazható a lényegében átlátszó színezék, amely nem lép szignifikáns kölcsönhatásba az alkalmazott ultraibolya sugárzással. A színezék lehet egyetlen anyag vagy két vagy több anyag keveréke.

A szerves festék lehet például triaril-metil festék, így malachitzöld karbinol bázis (4-(dimetil-amino)-a-[4-(dimetil-amino)-fenil]-a-fenil-benzol-metanol), malachitzöld karbinil-hidroklorid (N-4-[[4-(dimetil-amino)-fenil]-fenilmetilén]-2,5-ciklohexil-dién-l-ilidén]-N-metil-metán-amminium-klorid vagy bisz[p-(dimetil-amino)-fenil]-fenil-

- 10 metilium-klorid) és malachitzöld-oxalát [N-4-[[4-(dimetilamino)-fenil]-fenil-metilén]-2,5-ciklohexil-dién-1 -ilidén]N-metil-metán-amminium-klorid vagy bisz[p-(dimetil-amino)-fenil]-fenil-metilium-oxalát]; monoazofesték, így cianin-fekete, krizoidin [Basic Orange 2; 4-(fenil-azo)-1,3benzol-diamin-monohidroklorid] és Béta Naftol Orange; tiazinfesték, így metilénzöld, cink-klorid kettős só [3,7bisz(dimetil-amino )-6-nitro-fenotiazin-5-ium-klorid, cinkklorid kettős só]; oxazinfesték, így Lumichrome (7,8dimetil-alloxazin); naftálimidfesték, így Lucifer sárga CH (6-amino-2-[(hidrazino-karbonil)-amino]-2,3-dihidro-1,3dioxo- lH-benz[de]izokinolin-5,8-diszulfonsav-dilitiumsó); azinfesték, így Janus Zöld B (3-(dietil-amino)-7-[[4(dimetil-amino)-fenil]-azo]-5-fenil-fenazinium-klorid);

cianinfesték, így indocianin zöld (kardiozöld vagy Fox zöld; 2-[7-[l,3-dihidro-l, 1 - dimeti 1-3-(4-szulfobutil)-2H benz[e]indol-2-ilidén]-l,3,5-heptatrienil]-l,l-dimetil-3(4-szulfobutil)-lH-benz[e]indolium-hidroxid belső só, nátriumsó); indigófesték, így indigó (indigó kék vagy Vat kék 1; 2-( 1,3-dihidro-3-oxo-2H-indol-2-ilidén)-1,2-dihidro-3H-indol-3-on); kumarinfesték, így 7-hidroxi-4-metilkumarin (4-metilum-belliferon); benzimidazol festék, így Hoechst 33258 (biszbenzimid vagy 2-(4-hidroxi-fenil)-5(4-metil-1 -piperazinil)-2,5-bi-1 H-benzimidazol-trihidroklorid-pentahidrát); parakinoidál festék, így hematoxilin (természetes fekete 1; 7,1 lb-dihidro-benz[b]indeno[ 1,2-d] pirán-3,4,6a,9,10(6H)-pentol); fluoreszcein festék, így fluoreszcein amin (5-amino-fluoreszcein); diazoniumsó festék, így diazovörös EC (10 számú azo-diazo vagy Fást rt'

- 1 1 Red RC só; 2-metoxi-5-klór-benzo-diazónium-klorid, cink-klorid kettős só); azo-diazo festék, így Fást Blue BB só (20 számú azo-diazo; 4-benzoil-amino-2,5-dietoxi-benzol-diazónium-klorid, cink-klorid kettős só); fenilén-diamin festék, így diszperz sárga 9 (N-(2,4-dinitro-fenil)-

1,4-fenilén-diamin vagy Solvent Orange 53); diazofesték, így diszperz narancssárga 13 (Solvent Orange 52; 1-fenilazo-4-(4-hidroxi-fenil-azo)-naftalin); antrakinonfesték, így diszperz kék 3 (Celliton Fást Blue FFR, 1-metil-amino-4-(2-hidroxi-etil-amino)-9,10-antrakinon), diszperz kék 14 (Celliton Fást Blue Β; 1,4-bisz(metil-amino)-9,10-antrakinon) és alizarin kék-fekete B (Mordant Black 13); triszazo festék, így direkt kék 71 (Benzo Light Blue FFL vagy Sirius Light Blue BRR; 3-[(4-[(4-[(6-amino-l-hidroxi-3-szulfo-2-naftalenil)-azo]-6-szulfo-l-naftalenil)-azo]-l-naftalenil)-az o] -1,5-naftalin-diszulfonsav-tetran átriumsó); xantén festék, így 2,7-diklór-fluoreszcein: proflavin festék, így 3,6-diamino-akridin-hemiszulfát (proflavin); szulfonaftalein festék, így krezol vörös (o-krezolszulfonaftalein); ftálocianin festék, így réz-ftalocianin (Pigment Blue 15; (SP-4-1 )-[29H,3 1 H-ftalocianáto-(2-)N⁹,N³⁰,N³¹,N³²]réz); karrotenoid festék, így transz-3-karrotén (Food Orange 5), karminsav festék, így karmin, karín insav (7-a-D-glükopiranozil-9,1O-dihidr 0-3,5,6,8-tetra- hidroxi- l-metil-9,10-dioxo-2-antrac én-karbonsav), alumínium vagy kalcium-alumínium lakkja; azurfesték, így azúr A (3-amino-7-(dimetil-amino)-fenotiazin-5-ium-klorid vagy 7-(dimetil-amino)-3-imino-3H-fenotiazin-hidroklo- 12 rid); és akridinf esték, így akridin Orange (Basic Orange 14; 3,8-bisz(dimetil-amino)-akridin-hidroklorid, cink-klorid kettős só) és akriflavin (akriflavin neutrál; 3,6-diamino-1O-metil-akridinium-klorid és 3,6-akridin-diamin elegye).

A színezékkel kapcsolatban alkalmazott „változtatható” kifejezés azt jelenti, hogy az elektromágneses spektrum látható régiójában a színezék abszorpciós maximuma ultraibolya sugárzás hatására és ultraibolya sugárzás transzorber jelenlétében megváltozik. Általában csak annyi szükséges, hogy az említett abszorpciós maximum egy olyan abszorpciós maximummá változzon át, amely eltér a színezék ultraibolya sugárzás előtti abszorpciós maximumától, és ez a változás legyen irreverzibilis. így az új abszorpciós maximum lehet az elektromágneses spektrum látható szakaszán kívül vagy belül. Más szavakkal, a színezék a változás következményeként más színű vagy színtelen lesz. Ez utóbbi természetesen akkor előnyös, ha a színezéket olyan színes készítményben használjuk, amit tónusbeállítóként alkalmazunk egy olyan elektrofotografikus eljárásnál, amely az elektrofotografikus másolatot úgy használja fel újra, hogy először elszínteleníti a színes készítményt, majd új képet alakít ki azon.

Az „irreverzibilis” kifejezés azt jelenti, hogy a színezék nem tér vissza eredeti színére, ha megszüntetjük az ultraibolya sugárzást. Előnyös, ha a megváltoztatott színezék stabil, vagyis a környezetben előforduló normális sugárzás, így természetes vagy mesterséges fény és hő nem gyakorol rá kedvezőtlen hatást. Ez azt jelenti, hogy ··*·

- 13 az elszíntelenített színezék előnyösen meghatározatlan ideig színtelen marad.

Ultraibolya sugárzás transzorberként alkalmazható bármely olyan anyag, amely képes az ultraibolya sugárzás elnyelésére, és kölcsönhatás kialakítására a színezékkel, és így a színezék megváltozásának kiváltására. Egyes megvalósítási formáknál az ultraibolya sugárzás transzorber egy szerves vegyület. A vegyület lehet egyetlen anyag vagy két vagy több anyag keveréke. Két vagy több anyag alkalmazása esetén nem szükséges, hogy azok mindegyike ugyanolyan hullámhosszúságú ultraibolya sugárzást nyeljen el.

A találmány értelmében olyan különleges vegyületeket alkalmazunk, amelyek szűk hullámhossz tartományú ultraibolya sugárzás elnyelésére alkalmasak. A vegyületek előállításához egy hullámhossz-szelektív érzékenyítő festéket és egy fotokémiai reagenst kombinálunk. A fotokémiai reagens gyakran nem képes a nagy energiájú sugárzás hatékony elnyelésére. Hullámhossz-szelektív érzékenyítő festékkel kombinálva a kapott vegyület olyan hullámhossz specifikus vegyület, amely képes egy nagyon szűk spektrumú sugárzás hatékony elnyelésére. Előnyösen alkalmazható ultraibolya sugárzás transzorbereket mutatunk be az

5. és 9. példákban.

Az ultraibolya sugárzás transzorber és a színezék közötti kölcsönhatás nem teljesen világos, de feltételezzük, hogy a kölcsönhatás különböző utakon lejátszódhat. így például, az ultraibolya sugárzás transzorber az ultraibolya sugárzás elnyelésének következtében egy vagy több sza- 14 bad gyököt ad le, amely kölcsönhatásba lép a színezékkel. Ilyen szabad gyököt leadó vegyületek általában a gátolt ketonok, amelyekre példaként említhető a benzil-dimetilketál (Irgacure 651, Ciba Geigy Corp., Hawthorne, New York, USA); 1-hidroxi-ciklohexil-fenil-keton (Irgacure 500); 2-metil-l-[4-(metil-tio)-fenil]-2-morfolino-propán1-on (Irgacure 907); 2-benzil-2-dimetil-amino-l-(4-morfolino-fenil)-bután-l-on (Irgacure 369) és 1-hidroxi-ciklohexil-fenil-keton (Irgacure 184).

Alternatív módon, az ultraibolya sugárzás egy elektronátvivő vagy redox reakciót közvetít az ultraibolya sugárzás transzorber és a színezék között. Ilyen esetekben ultraibolya sugárzás transzorberként alkalmazható például Michler keton (p-dimetil-amino-fenil-keton) vagy benziltrimetil-sztannát. Lehetséges, hogy a kölcsönhatás kationos mechanizmussal játszódik le. amikoris ultraibolya sugárzás transzorberként alkalmazható például bisz[4-(difenil-szulfonió)-fenilj-szulfid-bisz(hexafluor-foszfát) (Dagacure KI85, Ciba Geigy Corporation, Hawthorne, New York, USA); Cyracure UVI-6990 (Ciba Geigy Corporation), amely bisz[4-(difenil-szulfónio)-fenil]-szulfidbisz(hexafluor-foszfát) és ezzel rokon monoszulfóniumhexafluor-foszfát sók elegye, valamint 5-2,4-(ciklopentadienil)-[ 1,2,3,4,5,6-(metil-etil)-benzol]-vas(II)-hexafluorfoszfát (Irgacure 261).

Az ultraibolya sugárzás olyan elektromágneses sugárzás, amelynek hullámhossza mintegy 4-400 nm tartományba esik. Előnyösen alkalmazható a mintegy 100-375 nm hullámhosszúságú ultraibolya sugárzás. A kifejezés tehát : · : ··. ·’·. : ( *....... ······

- 15 felöleli az „általánosan ultraibolya” és „vákuum ultraibolya” kifejezéssel jelölt régiókat. A fenti két régióhoz tartozó hullámhossz tartomány általában mintegy 180-400 nm és mintegy 100-180 nm.

Az ultraibolya sugárzás transzorber színezékre vonatkoztatott mólaránya általában mintegy 0,5 vagy ennél nagyobb. Általános szabály, hogy minél hatékonyabb az ultraibolya sugárzás transzorber az ultraibolya sugárzás elnyelésében, és a színezékkel történő kölcsönhatás kialakításában, vagyis az elnyelt energia átvitelében, a színezék irreverzibilis megváltozásának kiváltása érdekében, annál kisebb arány elegendő. A molekuláris fotokémia legújabb elméletei szerint az alsó határ ennél az aránynál 0,5, ami fotononként két szabad gyök kialakulásának felel meg. Gyakorlati szempontokból azonban 1-nél nagobb, és legfeljebb mintegy 10 mólarányt állítunk be. A találmány szerinti megoldás azonban nincs egy adott mólarány tartományhoz kötve. A fontos jellemző úgy fogalmazható meg, hogy a transzorber a színezék hatékony megváltozásához elegendő mennyiségben van jelen.

Gyakorlati szempontból a színezéket és az ultraibolya sugárzás transzorbert előnyösen szilárd halmazállapotban alkalmazzuk. Lehetséges azonban az is, hogy az anyagok közül egy vagy mindegyik folyékony halmazállapotú. Szilárd halmazállapotú színes készítmény esetében az ultraibolya sugárzás transzorber hatékonysága fokozható, ha a színezék és az ultraibolya sugárzás transzorber közeli kontaktusban vannak. Ebből a célból a két komponenst és adott esetben a továbi komponenseket alaposan összekeli

- 16 verjük. A keverés bármely, szakember számára ismert módszerrel megvalósítható. Ha a színes készítmény polimert tartalmaz, a keverés elősegíthatő, ha a színezék és az ultraibolya sugárzás transzorber legalább részben oldódik a meglágyult vagy megolvadt polimerben. Ilyen esetekben a készítmény előnyösen előállítható például kéthengeres malomban. Más esetekben a színes készítmény folyékony halmazállapotú, mivel egy vagy több összetevője folyékony.

Egyes felhasználási területeken a találmány szerinti színes készítményt általában szemcsés formában alkalmazzuk. Más felhasználási területeken fontos, hogy a készítmény szemcsemérete nagyon kicsi legyen. így például, az elektrofotografikus eljárásnál tónusbeállítóként alkalmazott színes készítmény szemcsemérete általában 7-15 pm, bár alkalmazhatók ennél kisebb vagy nagobb szemcsék is. Fontos, hogy a szemcseméret a lehető legegységesebb legyen. Az ilyen szemcsék előállítására alkalmas módszerek szakember számára ismertek.

A fotokémiai eljárásoknál a fénykvantumot vagy fotont egy molekula, például ultraibolya sugárzás transzorber nyeli el, és így erősen reakcióképes elektronikusan gerjesztett állapot alakul ki. A molekula azonban nem képes a sugárzás hullámhosszúságával arányos foton energia elnyelésére, ha az nem éri el a gerjesztetlen vagy eredeti állapot és a gerjesztett állapot közötti energia különbséget. Ez azt jelenti, hogy a színes készítménynél alkalmazott ultraibolya sugárzás hullámhossz tartománya közvetlenül nem meghatározó, de a sugárzás legalább egy réli

- 17 szenek olyan hullámhosszal kell rendelkeznie, amely elegendő energiát biztosít az ultraibolya sugárzás transzorber energiaszintjének olyan értékre történő növelésére, amelyen képes kölcsönhatásba lépni a színezékkel.

Ebből az következik, hogy az ultraibolya sugárzás transzorber abszorpciós maximuma előnyösen megfelel az ultraibolya sugárzás hullámhossz-tartományának, ami növeli a színezék megváltoztatásának hatékonyságát. Ez a hatékonyság tovább fokozható, ha az ultraibolya sugárzás hullámhossz-tartománya viszonylag szűk, és az ultraibolya sugárzás transzorber maximuma ebbe a tartományba esik. Ennek megfelelően, előnyösen alkalmazható a mintegy 100-375 nm hullámhosszúságú ultraibolya sugárzás. A fenti tartományon belül különösen előnyös a dielektromos átmenetű kisüléses excimer lámpából származó inkoherens pulzáló ultraibolya sugárzás.

Az inkoherens pulzáló ultraibolya sugárzás olyan sugárzás, amit egy dielektromos átmenetű kisüléses excimer lámpa (továbbiakban excimer lámpa állít elő). Ilyen lámpát ismertet például U. Kogelschatz: „Silent discharges fór the generation of ultraviolet and vacuum ultraviolet excimer radiation”, Pure and Appl. Chem. 62(9), 16671674 (1990), valamint E. Ellásson és U. Kogelschatz: „UV Excimer Radiation from Dielectric-Barrier Discharges”, Appl. Phys. B. 46, 299-303 (1988). Az excimer lámpát eredileg az ABB Infocom Ltd., Lenzburg, Svájc fejlesztette ki, majd a technológiát megvásárolta Haráus Noblelight AG, Hanau, Németország.

- 18 Az excimer lámpa nagyon szűk sávszélességű sugárzást emittál, ahol a sugárzás fél szélessége 5-15 nm nagyságrendbe esik. Az emittált sugárzás inkoherens és pulzáló, ahol a pulzálás frekvenciája az energiaforrásként alkalmazott váltóáram frekvenciájától függ, amelynek tartománya általában mintegy 20-300 kHz. Az excimer lámpa általában a kibocsátott sugárzás maximális intenzitásához tartozó hullámhosszal jellemezhető és azonosítható, és ezt a megoldást követjük a jelen leírásban. így a kereskedelmi forgalomban kapható legtöbb ultraibolya sugárforrással ellentétben, amelyek általában a teljes ultraibolya spektrumban és még a látható szakaszban is emittálnak, az cxcimer lámpa sugárzása lényegében monokromatikus.

Az excimerek olyan instabil molekulakomplexek, amelyek csak extrém körülmények között fordulnak elő. így átmenetileg megjelennek a speciális gázkisüléseknél. Tipikus példaként említhető a nemesgázok két atomja között vagy egy nemesgázatom és egy halogénatom között található molekuláris kötés. Az excimer komplexek egy mikroszekundumnál rövidebb idő alatt disszociálnak, és ennek során kötési energiájukat ultraibolya sugárzás formájában leadják. Az ismert excimerek általában mintegy 125-360 nm tartományban emittálnak az excimer gázelegytől függően.

A fenti ismertetésben a színezéket és az ultraibolya sugárzás transzorbert külön vegyületekként irtuk le, de előfordulhat, hogy ezek ugyanazon molekula részeit képezik. így például kovalens kötéssel kapcsolódhatnak egymáshoz közvetlenül vagy közvetve egy viszonylag kis- 19 méretű molekulán vagy térkitöltőn keresztül. Alternatív módon, a színezék és az ultraibolya sugárzás transzorber kovalens kötéssel kapcsolódhat egy nagyméretű molekulához, így oligomerhez vagy polimerhez, elsősorban akkor, ha a szilárd halmazállapotú, találmány szerinti színes készítményt tónusbeállítóként alkalmazzuk egy elektrofotografikus eljárásnál. Emellett előfordulhat, hogy a színezék és az ultraibolya sugárzás transzorber egy nagyméretű molekulával asszociált állapotban van, ahol a kötődést például van dér Waals erők és hidrogénkötések biztosítják. Szakember számára nyilvánvaló, hogy más változatok is lehetségesek.

így például, az egyik megvalósítási módnál a találmány szerinti készítmény további komponensként egy zárvány molekulát tartalmaz. Zárvány molekulaként bármely olyan anyag használható, amelynek kémiai szerkezete legalább egy üreget definiál. A zárvány molekula tehát egy üreges szerkezetű molekula. Az üreg alatt olyan tetszőleges nyílást vagy teret értünk, amelynek mérete elegendő ahhoz, hogy befogadja a színezék és/vagy ultraibolya sugárzás transzorber legalább egy részét. Az üreg lehet a zárvány molekulán keresztül haladó csatorna vagy egy barlangszerü tér a zárvány molekulán belül. Az üreg lehet izolált vagy független, vagy kapcsolódhat egy vagy több más üreghez.

A zárvány molekula lehet szervetlen vagy szerves vegyület. Előnyös az olyan zárvány molekula, amely zárvány molekula komplex kialakítására alkalmas kémiai szerkezettel rendelkezik. A zárvány molekulára példaként em- 20 ·· ***. ί*’· ·*·· ·· : · ; ··· J ··· ·. ...· \ líthetők a klatrátok vagy interkalátok, zeolitok és ciklodextrinek. A ciklodextrin lehet például alfa-ciklodextrin, béta-ciklodextrin, gamma-ciklodextrin, hidroxi-propil-béta-ciklodextrin, hidroxi-etil-béta-ciklodextrin, szulfátozott béta-ciklodextrin, és szulfátozott gamma-ciklodextrin (American Maize-Products Company, Hammond, Indiana, USA). Zárvány molekulaként előnyösen alkalmazható a ciklodextrin. Zárvány molekulaként különösen előnyös az alfa-ciklodextrin, más megvalósítási formáknál a béta-ciklodextrin. Anélkül, hogy bármilyen elmélethez akarnánk kötni magunkat, feltételezzük, hogy minél közelebb van a transzorber molekula a változtatható színezékhez a zárvány molekulán, annál hatásosabb a színezékkel kialakított kölcsönhatás és annak megváltoztatása. Ez azt jelenti, hogy előnyösen alkalmazható az olyan zárvány molekula, amely a transzorber molekulával reakcióképes és azt megkötő funkcionális csoportokat hordoz, és ezek közel találhatók a változtatható színezék kötődési helyéhez.

A színezék és az ultraibolya sugárzás transzorber a zárvány molekulával asszociált formában fordul elő. Az „asszociált” kifejezést a legszélesebb értelemben alkalmazzuk, és azt jelenti, hogy a színezék és az ultraibolya sugárzás transzorber legalább szoros közelségben van a zárvány molekulához. így például, a színezék és/vagy az ultraibolya sugárzás transzorber szoros közelségben tartható a zárvány molekulához hidrogénkötésekkel, van dér Waals erőkkel és hasonló eszközökkel. Alternatív módon, a színezék és/vagy az ultraibolya sugárzás transzorber kovalens kötéssel kapcsolódik a zárvány molekulához. E-

li

- 21 gyes esetekben a színezék hidrogénkötések és/vagy van dér Waals erők segítségével asszociálódik a zárvány molekulával, míg az ultraibolya sugárzás transzorber kovalens kötéssel kötődik a zárvány molekulához. Más esetekben a színezék legalább részben a zárvány molekula üregén belül található, és az ultraibolya sugárzás transzorber a zárvány molekula üregén kívül helyezkedik el.

Abban az esetben, ha a színezék és az ultraibolya sugárzás transzorber a zárvány molekulával asszociált állapotban található, a színezék lehet például kristály ibolya, az ultraibolya sugárzás transzorber lehet például dehidratált ftaloil-glicin-2959, és a zárvány molekula lehet például béta-ciklodextrin. Arra az esetre, amikor a színezék és az ultraibolya sugárzás transzorber a zárvány molekulával asszociált állapotban van, további példaként említhető az olyan készítmény, ahol a színezék kristály ibolya, az ultraibolya sugárzás transzorber 4-(4-hidroxi-fenil)-bután-2on-2959 (klóratommal szubsztituált származék), és a zárvány molekula béta-ciklodextrin.

Egy másik megvalósítási formánál, ahol a színezék és az ultraibolya sugárzás transzorber a zárvány molekulával asszociált állapotban van, a színezék malachid zöld, az ultraibolya sugárzás transzorber Irgacure 184, és a zárvány molekula béta-ciklodextrin, mint ez az 1. ábrán látható. Egy további megvalósítási formánál, ahol a színezék és az ultraibolya sugárzás transzorber a zárvány molekulával asszociált állapotban van, a színezék tiszta viktóriakék BO, az ultraibolya sugárzás transzorber Irgacure 184,

il

- 22 cs a zárvány molekula béta-ciklodextrin, mint ez a 2. ábrán látható.

Az 5-9. példákban a színezék és ultraibolya sugárzás transzorber előállítását és béta-ciklodextrinhez történő asszociálását mutatjuk be. Megjegyezzük, hogy az 5-9. példákban ismertetett módszerek a vegyületek előállításának és asszociálásának egyik lehetséges változatát jelentik, és az eljárás a kémiából ismert további módszerekkel is megvalósítható. A találmány szerinti megoldásban felhasználható előállítási és asszociálási módszerek és bármely más alkalmazható komponens szakember köteles tudásához tartozik a speciális komponensek kiválasztása után.

Gyakorlati szempontból a színezék, ultraibolya sugárzás transzorber és zárvány molekula szilárd halmazállapotúak. Az említett anyagok bármelyike azonban lehet folyékony halmazállapotú is. A színes készítmény lehet folyékony halmazállapotú akár azért, mert egy vagy több komponense szilárd, akár azért, ha szerves zárvány molekulát tartalmaz, oldószert használunk. Oldószerként alkalmazhatók például amidok, így N,N-dimetil-formamid; szulfoxidok, így dimetil-szulfoxid; ketonok, így aceton, metil-etil-keton és metil-butil-keton; alifás és aromás szénhidrogének, így hexán, oktán, benzol, toluol és xilol; észterek, így etil-acetát és víz. Ha zárvány molekulaként ciklodextrint használunk, akkor az oldószer előnyösen amid vagy szulfoxid.

A találmány tárgya továbbá eljárás a találmány szerinti készítményben található színezék megváltoztatására.

- 23 Röviden az eljárás lényege, hogy a változtatható színezéket és ultraibolya sugárzás transzorbert tartalmazó készítményt a színezék megváltoztatásához elegendő dózisú ultraibolya sugárzással sugározzuk be. Mint fent említettük, a készítmény adott esetben további komponensként zárvány komplexet tartalmaz. Egy másik esetben, a készítményt szubsztrátumra visszük fel az ultraibolya sugárzással történő besugárzás előtt.

A találmány szerinti színezék kezelésére alkalmazott ultraibolya sugárzás mennyisége vagy dózisa általában annyi, amennyi a színezék megváltoztatásához szükséges. A színezék megváltoztatásához szükséges mennyiségű ultraibolya sugárzás szakember számára rutin kísérletekkel meghatározható. A felületegységre jutó kisugárzott elektromágneses energia mennyiségét energiasürüséggel mérjük, amit általában W/cm értékben fejezünk ki. Az energiasürüség tartománya mintegy 5-15 mW/cm, előnyösen 8-10 mW/cm. A dózis azonban általában a besugárzási idő és a színes készítmény besugárzására alkalmazott sugárforrás intenzitása vagy fluxusa függvénye. Ez utóbbit befolyásolja a készítménynek a sugárforrástól mért távolsága és az ultraibolya sugárzás hullámhossz tartományától függően a sugárforrás és a készítmény közötti atmoszféra. Ennek megfelelően, egyes esetekben a készítmény besugárzása megvalósítható szabályozott atmoszférában vagy vákuumban, bár erre általában nincs szükség.

Az egyik megvalósítási mód szerint például a színezéket 222 nm-es excimer lámpával besugározva változtatjuk meg. Az előnyös megvalósítási mód szerint színezékként

- 24 kristály ibolyát használunk, amit 222 nm-es lámpával besugározva változtatunk meg. A különösen előnyös megvalósítási mód szerint kristály ibolyát használunk, amit a színezéktől mintegy 5-6 cm távolságban elhelyezett 222 nm-es excimer lámpával besugározva változtatunk meg, ahol a lámpát négy darab, mintegy 30 cm hosszúságú párhuzamos oszlopban rendezzük el a 3. és 4. ábrán bemutatott módon. A találmány megvalósítása szempontjából a lámpák elhelyezése nem kritikus. Ennek megfelelően, egy vagy több lámpát alkalmazhatunk tetszőleges konfigurációban és tetszőleges távolságban, amelynek során a színezék a lámpa által kibocsátott ultraibolya sugárzással besugározva megváltozik. Szakember számára rutinszerű vizsgálatokkal megvalósítható, hogy milyen konfigurációk és távolságok alkalmazhatók. Nyilvánvaló, hogy különböző excimer lámpákat használunk különböző ultraibolya sugárzás transzorberekhez. Egy adott ultraibolya sugárzás transzorberrel ellátott színezék megváltoztatásához olyan excimer lámpát használunk, amely az ultraibolya sugárzás transzorber által elnyelt hullámhosszúságú ultraibolya sugárzást bocsát ki.

A találmány szerinti színes készítmény tetszőleges szubsztráton vagy szubsztrátumban alkalmazható. Ha a készítményt a szubsztrátumban használjuk, akkor szükséges, hogy a szubsztrátum lényegében átlátszó legyen az ultraibolya sugárzás szempontjából, amelyet a színezék megváltoztatására használunk. Ez azt jelenti, hogy az ultraibolya sugárzás szignifikáns mértékben nem lép kölcsönhatásba vagy nem nyelődik el a szubsztrátumban.

il

- 25 Gyakorlati szempontból a készítményt általában a szubsztrátum felületén használjuk, ahol a szubsztrátum általában papír. Az alkalmazható szubsztrátumokra további példaként említhetők a szövött és nem-szövött textiliák, szövetek és filmek.

A találmány kiterjed a találmány szerinti készítménynyel előállított képet hordozó szubsztrátumra. A találmány kiterjed bármilyen, rögzített színes kép hordozására alkalmas szubsztrátumra, de a szubsztrátum előnyösen papír. Különösen előnyös szubsztrátumként említhető például a fénymásolópapír és faxpapír.

A találmány szerinti készítmény bedolgozható például valamely elektrofotografikus eljárásban alkalmazható tónusbeállítóba. A tónusbeállító a színezéket, ultraibolya sugárzás transzorbert és egy hordozót tartalmaz. A hordozó lehet polimer, és a tónusbeállító további komponensként töltéshordozót tartamazhat. Röviden összefoglalva, az elektrofotografikus eljárás során egy fotoreceptor felületen képet alakítunk ki, a fotoreceptor felületre tónusbeállítót viszünk fel, és így a képet ismétlő tónusképet alakítunk ki, a tónusképet egy szubsztrátumra visszük át. és a tónusképet a szubsztrátumon fixáljuk. A tónusbeállítónak a szubsztrátumon történő fixálása után a készítményben található színezéket a szubsztrátumnak a színezék irreverzibilis megváltoztatásához elegendő dózisú ultraibolya sugárzással történő besugárzásával megváltoztatjuk. Egyes megvalósítási formáknál a színezék megváltoztatására mintegy 100-375 nm hullámhosszúságú ultraibolya sugárzást használunk. Más megvalósítási formáknál die-

ií

- 26 Icktromos átmenetű, kisüléses excimer lámpa által előállított inkoherens pulzáló ultraibolya sugárzást használunk. Egy másik megvalósítási formánál a tónusbeállító további komponensként zárvány molekulát tartalmaz.

Ha a színes készítményt elektrofotografikus eljárásnál tónusbeállítóként használjuk, akkor a készítmény további komponensként egy hordozót tartalmaz, amely bármely, szakember számára ismert hordozó lehet. A legtöbb esetben a hordozó egy polimer, általában hőre keményedő vagy hőre lágyuló polimer, előnyösen hőre lágyuló polimer.

Termoplasztikus polimerként előnyösen alkalmazhatók például a lezárt végű poliacetálok, így poli(oxi-metilén) vagy poliformaldehid, poli(triklór-acetaldehid), poli(n-valeraldehid), poli(acetaldehid) és poli(propionaldehid); akrilsav polimerek, így poliakrilamid, poli(akrilsav), poli(metakrilsav). poli(etil-akrilát) és poli(metil-metakrilát); fluor-karbon polimerek, így poli(tetrafluor-etilén), perfluorozott etilén/propilén kopolimerek, etilén/tetrafluor-etilén kopolimerek, poli(klór-trifluor-etilén), etilén/klórtrifluor-etilén kopolimerek, poli(vinilidén-fluorid) és poli(vinil-fluorid); epoxigyanták, így epiklórhidrin és biszfenol A kondenzációs termékei; poliamidok, így poli(6-amino-kapronsav), poli(E-kaprolaktám), poli(hexametilén-adipamid), poli(hexametilén-szebacamid), valamint poli( 11-amino-undekánsav); poliaramidok, így poli(imino1,3-fenilén-imino-izoftaloil) és poli(m-fenilén-izoftálamid); parilének, így poli-p-xililén és poli(klór-p-xilén); poliaril-éterek, így poli(oxi-2,6-dimetil-1,4-fenilén) és

- 27 poli(p-fenilén-oxid); poliaril-szulfonok, így poli(oxi-1,4fenilén-szulfonil- 1,4-fenilén-oxi-1,4-fenilén-izopropilidén- 1,4-fenilén), valamint poli(szulfonil-1,4-fenilén-oxi-

1,4-fenilén-szulfonil-4,4-bifenilén); polikarbonátok, így poli(biszfenol A) és poli(karbonil-dioxi-1,4-fenilén-izopropilidén-1,4-fenilén); poliészterek, így poli(etién-tereftalát), poli(tetrametilén-tereftalát), poli(ciklohexilén-1,4dimetilén-tereftalát), és poli(oxi-metilén-1,4-ciklohexilénmetilén-oxi-tereftaloil); poliaril-szulfidok, így poli(p-fenilén-szulfid), és poli(tio-1,4-fenilén); poliimidek, így poli(pirro-melit-imido-1,4-fenilén); poliolefinek, így polietilén, polipropilén, poli(l-butén), poli(2-butén), poli(lpentén), poli(2-pentén), poli(3-metil-1-pentén), poli(4-metil-1-pentén), 1,2-poli-1,3-butadién, 1,4-poli-1,3-butadién, poliizoprén, polikloroprén, poli-akrilonitril, poli(vinil-acetát), poli(vinilidén-klorid), valamint polisztirol; továbbá ezek kopolimerjei, így akrilo-nitril/butadién-sztirol (ABS) kopolimerek, sztirol/n-butil-metakrilát köp öli merek, és etilén/vinil-acetát kopolimerek.

Termoplasztikus polimerként különösen előnyösen alkalmazható a sztirol/n-butil-metakrilát kopolimer, polisztirol, sztirol/n-butil-akrilát kopolimer, sztirol/butadién kopolimer, polikarbonát, poli(metil-metakrilát), poli(vinilidén-fluorid), poliamid (nylon-12), polietilén, polipropilén, etilén/vinil-acetát kopolimer és epoxigyanta.

A hőre keményedő polimerekre példaként említhetők az alkidgyanták, így ftálsavanhidrid/glicerin gyanták, maleinsav/glicerin gyanták, adipinsav/glicerin gyanták, és ftálsavanhidrid/pentaeritritol gyanták; alliles gyanták, a• ·

- 28 melyek poliészter vegyületben nem illékony kercsztkötések kialakítására alkalmas szerként dia 1 lil-ft a Iá t, diallilizoftalát, diallil-maleát és diallil-klórendát monomert tartalmaznak; aminogyanták, így anílin/formaldehid gyanták, etilén-karbamid/formaldehid gyanták, dicián-díamid/formaldehid gyanták, melamin/formaldehid gyanták, szulfonamid/formaldehid gyanták és karbamid/formaldehid gyanták; epoxigyanták, így keresztkötéses epiklórhidrin/biszfenol A gyanták; fenolgyanták, így fenol/formaldehid gyanták, például novolakk és rezol; továbbá hőre keményedő poliészterek, szilikonok és uretánok.

A színezék, ultraibolya sugárzás transzorber és adott esetben előforduló hordozóanyag mellett a találmány szerinti színes készítmény a kívánt felhasználástól függően további komponenseket tartalmazhat. így például, az elektrofotografikus eljárásnál tónusbeállítóként alkalmazott készítmény további komponensként például töltéshordozót, termikus oxidáció elleni stabilizátort, a viszkoelasztikus tulajdonságokat módosító adalékanyagot, keresztkötések kialakítására alkalmas anyagot vagy plasztifikátort tartalmazhat. Emellett, az elektrofotografikus eljárásnál tónusbeállítóként alkalmazott készítmény töltést szabályozó adalékanyagot, így kvaterner ammóniumsót; folyási tulajdonságokat befolyásoló adalékanyagot, így hidrofób szilicium-dioxidot, cink-sztearátot, kalcium-sztearátot, litium-sztearátot, polivinil-sztearátot és polietilénport; valamint töltőanyagot, így kalcium-karbonátot, agyagot és talkumot tartalmazhat a szokásos adalékanyagok mellett. Egyes megvalósítási formáknál a töltéshordozó a

il

- 29 tónusbcállító fő komponense. Töltéshordozóként bármely szakember számára ismert anyag alkalmazható, előnyösek a polimer bevonattal ellátott fémszemcsék. A színes készítményben alkalmazható adalékanyagok típusai és mennyiségei szakember számára ismertek. Emellett, a találmány szerinti tónusbeállító további komponensként valamely fent említett zárvány molekulát tartalmazhat.

Ha a színes készítményt tónusbeállítóként használjuk egy elektrofotografikus eljárásnál, akkor a találmány oltalmi körén belül különböző változatok lehetségesek. így például, egy készítmény alapú tónusbeállító alkalmazható egy első kép kialakítására egy használatlan papíríven. Az ívet ezután az újrafelhasználáshoz ultraibolya sugárzásnak tesszük ki, és így a színezéket, és ennek következtében a készítményt elszíntelenítjük. Ezután az íven egy második kép alakítható ki. A második kép kialakítható egy szokásos ismert tónusbeállítóval vagy készítmény alapú tónusbeállítóval, amely az első kép kialakítására használt készítmény alapú tónusbeállítóval azonos vagy attól eltér. Ha a második kép kialakítására készítmény alapú tónusbeállítót használunk, akkor az ív ismét visszavezethető, és az újrafelhasználás száma attól függ, hogy meddig építhető fel színtelen készítmény a papír felületén. Ezenkívül, bármely következő kép felvihető az ív bármely oldalára. Ez azt jelenti, hogy a második képet nem kell az ívnek azon oldalán kialakítani, amelyre az első képet vittük fel.

Emellett, a papíríven található, készítmény alapú tónuskép színtelen formává történő átalakítását nem kell az íven végrehajtani. így például, a készítmény alapú tónusi

- 30 beállítóval kialakított képet hordozó íveket a szokásos módon újra felhasználhatjuk. A szokásos elszintelenítési és festékmentesítési lépés helyett azonban az íveket ultraibolya sugárzásnak tesszük ki a péppé történő átalakítás előtt vagy után. Ha az íveket az ultraibolya sugárzással a péppé történő átalakítás után kezeljük, akkor szakember számára nyilvánvaló, hogy a pép egyik komponense sem fogja befolyásolni az ultraibolya sugárzás transzorber azon képességét, hogy ultraibolya sugárzással besugározva megváltoztassa a színezéket. A színtelen tónusbeállítót ezután egyszerűen bedolgozzuk a kapott pépből kialakított papírba.

A találmányt közelebbről az alábbi példákkal mutatjuk be anélkül, hogy az oltalmi kör a példákra korlátozódna.

1. példa

A példában színezéket, ultraibolya sugárzás transzorbert és termoplasztikus polimert tartalmazó film előállítását mutatjuk be. A színezéket és az ultraibolya sugárzás transzorbert külön mozsárban őröljük. Az őrölt komponensek szükséges mennyiségét lemérjük, és egy alumínium serpenyőbe helyezzük a lemért mennyiségű termoplasztikus polimerrel együtt. A serpenyőt ezután 15 °C hőmérsékletű forró lapra tesszük, és a keveréket megolvadásig kevertetjük. Néhány csepp megolvadt keveréket acéllemezre öntünk, és üveg mikroszkóp lemezzel vékony filmet alakítunk ki. Az acéllemez mérete 7,6 x 12,7 cm, gyártója Q-Panel Company, Cleveland, Ohio, USA. Az acéllapon kialakított film becsült vastagsága 10-20 μπι.

- 31 A példában alkalmazott színezék malachit zöld oxalát (Aldrich Chemical Company, Inc. Milwaukee, Wisconsin, USA), a továbbiakban A színezék. Az ultraibolya sugárzás transzorber (UVRT) lehet Irgacure 500 (UVRT A), Irgacure 651 (UVRT B) és Irgacure 907 (UVRT C) önmagában vagy tetszőleges keverék formájában (Ciba Geigy Corporation, Hawthorne, New York, USA). Polimerként a következő polimerek egyikét használjuk: epiklórhidrin/biszfenol A epoxigyanta (A polimer), Epon 1004F (Shell Oil Company, Houston, Texas, USA); poli(etilénglikol), tömeg szerinti átlagos móltömeg mintegy 8000 (B polimer), Carbowax 8000 (Aldrich Chemical Company); poli(etilénglikol). amelynek tömeg szerinti átlagos móltömege mintegy 4600 (C polimer), Carbowax 4600 (Aldrich Chemical Company). Színezékből és polimerből kontrolifilmet alakítunk ki. Az összetételt az 1. táblázatban foglaljuk össze.

•·♦ ·»·

ii

1. táblázat

Film Színezék UVRT Polimer

Típus Tömeg- Típus Tömeg- Típus Tömeg-

	rész	rész	rész
A	A	1	A	6	A	90
			C	4
B	A	1	A	12	A	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	A	70
F	A	1	--	--	A	100
G	A	1	A	6	B	90
			C	4
H	A	1	B	10	C	90

·· · · · · ?··· ·.

: · : ···. ··. :

*· ·» ···* · · il

- 33 Az acéllapon található filmet ultraibolya sugárzással sugározzuk be. Ehhez a felületén filmmintát hordozó acéllapot szabályozható sebességű mozgó szállítószalagra helyezzük. Három külnböző ultraibolya sugárforrást vagy lámpát használunk. Az A lámpa egy 222 nm-es excimer lámpa, a B lámpa egy 308 nm-es excimer lámpa, a C lámpa egy fúziós lámparendszer, amely D izzót (Fusion Systerns Corporation, Rockville, Maryland, USA) tartalmaz. Az excimer lámpákat mintegy 30 cm hosszúságú négy hengeres oszlopban rendezzük el úgy, hogy a lámpák a szalag mozgásának irányába álljanak. A lámpákat keringő vízzel hütjük a lámpa centrumában vagy belsejében elhelyezett csövön keresztül, és így viszonylag alacsony hőmérsékleten, például mintegy 50 °C hőmérsékleten üzemeltetjük. A lámpák külső felületének energiasürüségc ·? általában mintegy 4-20 Joule/m“.

Ez az energiatartomány a jelenlegi excimer lámpák energiaellátását tükrözi, a gyakorlatban előnyösen alkalmazhatók ennél nagyobb energiasürüségek is. Az A és B lámpáknál a lámpa és film minta közötti távolság 4,5 cm, a szalag mozgási sebessége 0,1 m/sec. A C lámpánál a szalag sebesség 0,07 m/sec, a lámpa és minta közötti távolság 10 cm. A film mintákat ultraibolya sugárzásnak tesszük ki, és az eredményeket a 2. táblázatban foglaljuk össze. Az F film kivételével a táblázatban megadjuk azt a számot, ahányszor a filmet el kell mozgatni a lámpa alatt ahhoz, hogy elszintelenedjen. Az F film esetében a táblázatban a mozgatások számát adjuk meg, de a film minden esetben színes maradt (nincs változás).

ιί

	2. táblázat
Film	Excimer lámpa Fúziós lámpa A lámpa B lámpa

A	3	3
B	2	3
C	1	3
D	1	1
E	1	1
F	5	5
G	3	-
H	3

2. példa

A példában elektrofotografikus eljárásnál tónusbeállíóként alkalmazható szilárd színes készítmény előállítását mutatjuk be. A tónusbeállító minden esetben 1. példa szerinti A színezéket, egy polimert, amely lehet DÉR 667, egy epiklórhidrin/biszfenol A epoxigyanta (D polimer), Epon 1004F (Dow Chemical Company, Midland. Michigan, USA); és egy töltéshordozót (A hordozó), amely nagyon finoman eloszlatott polimerrel bevont fémszemcse, tartalmaz. Az ultraibolya sugárzás transzorber (UVRT) egy vagy több 1. példa szerinti UVRT B, Irgacure 369 (UVRT D) és Irgacure 184 (UVRT E) volt (Ciba Geigy Corporation, Hawthorne, New York, USA). Egy esetben egy második polimert is használunk, amely sztirol-akrilát

• 9

1221, egy sztirol/akrilsav kopolimer (Hercules Incorporated, Wilmington, Delaware, USA).

A tónusbeállító előállításához a színezéket, ultraibolya sugárzás transzorbert és polimert olvadék formájában egy Model 3VV 800E 7,6 x 17,8 cm-es kéthengeres kísérleti malomban (Farrel Corporation, Ansonia, Connecticut, USA) keverjük össze. A kapott olvadék keveréket Mikropul kalapácsos malomban 0,254 mm-es halszálkás szitán (R.D. Kleinfeldt, Cincinnati, Ohio, USA) őröljük, és a megfelelő szemcseméretet egy Sturtvant levegős 5,08 cm-es mikronizálóban (R.D. Kleinfeldt) szitáljuk, amikoris előkeveréket kapunk. Az előkeverékhez hozzáadjuk a töltéshordozót, és alaposan összekeverjük. A 3. táblázatban az előkeverék összetételét, és a 4. táblázatban a tónusbeállító összetételét adjuk meg.

3. táblázat

Előkeverék A színezék UVRT Polimer

	(g)	Típus	g	Típus	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

4. táblázat

Tónusbeállító Elökeverék Töltéshordozó

Típus g (g)

A	A	8,4	210
B	B	8,4	210
C	C	8,4	210
D	D	8,4	210

A tónusbeállítókat külön-külön Sharp ZT-50TD1 festékadagoló készülékbe töltjük, és Sharp Z76 vagy Z77 xerografikus fénymásolóba helyezzük (Sharp Electronic Corporation, Mahwah, New Jersey, USA). Másolópapíron (Neenah Bond) a szokásos módon másolatokat készítünk. A képet hordozó lapokat ultraibolya sugárzásnak tesszük ki az 1. példában leírt B lámpával. A kép minden esetben egy elhaladás után elszintelenedik.

3. példa

A példában béta-ciklodextrin zárvány molekula előállítását mutatjuk be, amely (1) a ciklodextrinhez az üregen kívül kovalens kötéssel kötődő ultraibolya sugárzás transzorbert és (2) a ciklodextrinhez hidrogén kötéssel és/vagy van dér Waals erővel asszociált színezéket tartalmaz.

- 37 • · ·· ··· ...· ·..· il

A. A transzorber Friedel-Crafts acilezése

Egy 250 ml-es háromnyakú gömblombikba, amely visszafolyó hűtővel, valamint nitrogén bevezető csővel ellátott nyomáskiegyenlítő adagolótölcsérrel van felszerelve, mágneses keverőt helyezünk. Nitrogénnel átöblítjük, majd 10 g (0,05 mól) 1-hidroxi-ciklohexil-fenil-ketont (Irgacure 184, Ciba Geigy Corporation, Hawthorne, New York, USA), 100 ml vízmentes tetrahidrofuránt (Aldrich Chemical Company Inc. Milwaukee, Wisconsin, USA) és 5 g (0,05 mól) szukcinsav-anhidridet (Aldrich) töltünk bele. Folyamatos kevertetés mellett az elegyhez 6,7 g vízmentes aluminium-kloridot (Aldrich) adagolunk. A kapott reakcióelegyet jégfürdőn 1 órán keresztül 0 °C hőmérsékleten tartjuk, majd 2 óra alatt hagyjuk szobahőmérsékletre melegedni. A reakcióelegyet ezután 500 ml jeges víz és 100 ml dietil-éter elegyére öntjük. A fázisok szétválásának elősegítése érdekében a vizes fázishoz kevés nátrium-kloridot adunk, majd az éteres fázist elválasztjuk. Az éteres fázist vízmentes magnézium-szulfáton sz árítjuk, az étert csökkentett nyomáson eltávolítjuk, és így 12,7 g (87%) fehér kristályos port kapunk. A termék NMR analízis szerint l-hidroxi-ciklohexil-4-(2-karboxi-etil)-karbonil-fenil-keton.

B. Acilezett transzorber sav-klorid előállítása

Egy hűtővel ellátott 250 ml-es gömblombikba 12,0 g (0,04 mól) l-hidroxi-ciklohexil-4-(2-karboxi-etil)-karbonil-fenil-ketont, 5,95 g (0,05 mól) tionil-kloridot (Aldrich) és 50 ml dietil-étert töltünk. A reakcióelegyet 30 il

- 38 percen keresztül 30 °C hőmérsékleten kevertetjük, majd az oldószert csökkentett nyomáson eltávolítjuk. Az oldószer maradékok és a felesleges tionil-klorid eltávolítása érdekében a fehér szilárd maradékot 30 percen keresztül 0.01 Torr nyomáson tartjuk. így 12,1 g (94%) 1-hidroxi-ciklohexil-4-(2-klór-formil-etil)-karbonil-fenil-ketont kapunk.

C. Az acilezett transzorber kovalens kötéssel történő megkötése a ciklodextrinen

Egy mágneses keverővei, hőmérővel, hűtővel és nitrogénbevezeető csövet tartalmazó nyomáskiegyenlítő adagolótölcsérrel ellátott 250 ml-es háromnyakú gömblombikba 10 g (9,8 mmól) béta-ciklodextrint (American Maize Products Company, Hammond, Indiana, USA), 31,6 g (98 mmól) 1 - hidroxi-cik lohex il-4-(2-klór-formil-et il)-karbonil-fenil-ketont és 100 ml Ν,Ν-dimetil-formamidot töltünk nitrogén atmoszférában. A reakcióelegyet 50 °C hőmérsékletre melegítjük, és 0,5 ml trietilamint adunk hozzá. Ezután 1 órán keresztül 50 °C hőmérsékleten tartjuk, majd hagyjuk szobahőmérsékletre hülni. A kovalens kötéssel kötött ultraibolya sugárzás transzorbert hordozó béta-ciklodextrint (továbbiakban béta-ciklodextrin-transzorber) nem izoláljuk.

A termék izolálásához a kísérletet megismételjük, és a kapott reakcióelegyet forgó vákuumbepárlóban eredeti térfogatának 10 %-ára bepároljuk. A maradékot jeges vízre öntjük, majd a terméket nátrium-kloriddal kisózzuk. A csapadékot szűrjük, és dietil-éterrel mossuk. A szilárd anyagot csökkentett nyomáson szárítva 24,8 g fehér port

- 39 kapunk. Egy harmadik kísérletben a forgó vákuumbepárlóban visszamaradó anyagot 15 g szilikagéllel töltött 7,5 cm átmérőjű oszlop tetejére visszük. A maradékot N,N-dimctil-formamiddal eluáljuk, és az eluenst Whatman Flexible-Backed vékonyrétegkromatográfiás lemezen (katalógusszám: 05-713-161, Fisher Scientific, Pittsburgh, Pennsylvania, USA) vizsgáljuk. Az eluált terméket az oldószer eltávolításával izoláljuk. A termék szerkezetét NMR analízissel ellenőrizzük.

D. A színezék asszociálása a ciklodextrin-transzorberen;

a színes készítmény előállítása g (becsült érték szerint mintegy 3,6 mmól) bétaciklodextrin-transzorber 150 mmól N,N-dimetil-formamidban felvett oldatához egy 250 ml-es gömblombikban szobahőmérsékleten 1,2 g (3,6 mmól) malachit zöld oxalátot (Aldrich Chemical Company Inc., Milwaukee, Wisconsin. USA) adagolunk (továbbiakban A színezék). A reakcióelegyet a mágneses keverővei 1 órán keresztül szobahőmérsékleten kevertetjük. Az oldószer fő tömegét forgó vákuumbepárlóban eltávolítjuk, és a maradékot szilikagélen a fent leírt módon eluáljuk. Az oszlopról először a bétaciklodextrin-transzorber-A színezék zárvány komplex távozik, és jól elválik az A színezéktől és a béta-ciklodextrin-transzorbertől. A komplexet tartalmazó eluátumot öszszegyüjtjük, és az oldószert forgó vákuumbepárlóban eltávolítjuk. A maradékot 0,01 Torr nyomáson távolva eltávolítjuk az oldószer maradékokat, és így kékeszöld port kapunk.

il

- 40 Ε. A színes készítmény megváltoztatása

A béta-ciklodextrin-transzorber-A színezék zárvány komplexet két különböző lámpával (A és B lámpa) besugározva ultraibolya sugárzásnak tesszük ki. Az A lámpa egy 222 nm-es excimer lámpa, ahol a lámpatesteket mintegy 30 cm hosszúságú négy hengeres oszlopban rendezzük el. A lámpákat központosán vagy a lámpa belsejében elhelyezett keringtető vízzel hütjük, amelynek következtében a lámpák viszonylag alacsony hőmérsékleten, vagyis mintegy 50 °C hőmérsékleten üzemelnek. A lámpa külső felületének energiasürüsége mintegy 4-20 Joule/m. Ez az energia a jelenlegi excimer lámpák energiaellátásából következik, a jövőben nagyobb energiasürüségek is alkalmazhatók. A lámpa és a besugárzott minta közötti távolság 4,5 cm. A B lámpa egy 500 W-os Hanovia típusú közepes nyomású higanygőz lámpa (Hanovia Lamp Co., Newark, New Jersey, USA). A B lámpa és a besugárzott minta közötti távolság mintegy 15 cm.

Néhány csepp Ν,Ν-dimetil-formamidban felvett bétaciklodextrin-transzorber-A színezék zárvány komplex oldatot helyezünk egy vékonyrétegkromatográfiás lemezre, és egy kisméretű polietilénmérő edénybe. Mindkét mintát besugározzuk az A lámpával, amelynek során a minták 15-20 másodperc alatt elszintelenednek (színtelen állapotúvá alakulnak). Hasonló eredmények kaphatók B lámpával 30 másodperc alatt.

Az első kontroll minta A színezék és béta-ciklodextin Ν,Ν-dimetil-formamidban felvett oldatát tartalmazza, amely az A lámpa alatt nem szintelenedik el. A második

- 41 kontroll minta A színezék és 1-hidroxi-ciklohexil-fenilketon Ν,Ν-dimetil-formamidban felvett oldatát tartalmazza, és az A lámpa alatt 60 másodperc alatt elszintelenedik. Állás közben azonban a szín 1 óra alatt visszatér.

Az oldószernek az elszíntelenedésre gyakorolt hatásának vizsgálatára 50 mg béta-ciklodextrin-transzorber-A színezék zárvány komplexet 1 ml oldószerben oldunk. A kapott oldatot vagy elegyet üvegmikroszkóp lemezre helyezzük, és az A lámpával 1 percen keresztül besugározzuk. Az elszíntelenedés mértéke, vagyis a minta elszíntelenedéséhez szükséges idő közvetlen arányban áll a komplexnek az oldószerben mutatott oldékonyságával, amit az alábbi táblázatban foglalunk össze:

Oldószer O Idékonyság Elszinte lenedésí idő

Ν,Ν-dimetil-formamid	gyengén oldódik	1 perc
Dimetil-szulfoxid	oldódik	<10 sec
Aceton	oldódik	<10 sec
Hexán	oldhatatlan	—
Etil-acetát	gyengén oldódik	1 perc

Végül 10 mg béta-ciklodextrin-transzorber-A színezék zárvány komplexet helyezünk egy üvegmikroszkóp lemezre, és spatulával elmorzsoljuk. A kapott port az A lámpával 10 másodpercen keresztül besugározzuk. A por elszin- 42 tclencdik. Hasonló eredmény érhető el a B lámpával, de ehhez hosszabb idő szükséges.

4. példa

Mivel a színes készítmény 3. példában leírt eljárásánál fennáll a lehetőség, hogy az acilezett transzorber savklorid legalább részben elfoglalja a ciklodextrin üregét, és így részben vagy egészben kizárja a színezéket, egy módosított eljárást is elvégeztünk. Ebben a példában tehát béta-ciklodextrin zárvány molekula előállítását ismertetjük, amely (1) a ciklodextrin üregében legalább részben bezárt, és a ciklodextrinnel hidrogénkötések és/vagy van dér Waals erők segítségével asszociált színezéket és (2) a ciklodextrinhez az üregen kívül kovalens kötéssel kötődő ultraibolya sugárzás transzorbert hordoz.

A. A színezék asszociálása a ciklodextrinen

10,0 g (9,8 mmól) béta-ciklodextrin 150 ml N,N-dimetil-formamidban felvett oldatához 3,24 g (9,6 mmól) A színezéket adunk. A kapott oldatot 1 órán keresztül szobahőmérsékleten kevertetjük. Az elegyet ezután forgó vákuumbepárlóban az eredeti térfogat 1/10-ére bepároljuk. A maradékot szilikagélen töltött oszlopon hajtjuk át az 1. példa C pontjában leírt módon. Az eluátumból az oldószert forgó vákuumbepárlóban eltávolítva 12,4 g béta-ciklodextrin-A színezék zárvány komplexet kapunk kékeszöld por formájában.

B. Acilezett transzorber kovalens kötéssel történő megkötése a ciklodextrin-szinezék zárvány komplexen; színes készítmény előállítása

Egy mágneses keverővei, hőmérővel, hűtővel és nitrogén bevezetőt tartalmazó nyomáskiegyenlítő adagolótölcsérrel ellátott 250 ml-es háromnyakú gömblombikba 10 g (9,6 mmól) béta-ciklodextrin-A színezék zárvány komplexet, 31,6 g (98 mmól) l-hidroxi-ciklohexil-4-(2klór-formil-etil)-karbonil-fenil-ketont (előállítva az 1. példa B. pontjában leírt módon), és 150 ml N,N-dimetilformamidot töltünk nitrogén atmoszférában. A reakcióelegyet 50 °C hőmérsékletre melegítjük, és 0,5 ml trietil-aminnal elegyítjük. Ezután 1 órán keresztül 50 °C hőmérsékleten tartjuk, majd hagyjuk szobahőmérsékletre hülni. A reakcióelegyet az A. pontban leírt módon feldolgozva

14,2 g béta-ciklodextrin-transzorber-A színezék zárvány komplexet kapunk kékeszöld por formájában.

C. A színes készítmény megváltoztatása

Megismételjük az 1. példa E. pontjában leírt eljárást a fenti B. pont szerint előállított béta-ciklodextrin-transzorber-A színezék zárvány komplexszel, amelynek során lényegében azonos eredményeket kapunk.

5. példa

A példában ftaloil-glicin-2959 nevű ultraibolya sugárzás transzorber előállítását mutatjuk be.

Egy hűtővel ellátott Dean-Stark feltéttel, és két üvegdugóval felszerelt 250 ml-es háromnyakú gömblombikba

20,5 g (0,1 mól) hullámhossz-szelektív érzékenyítő festék ftaloil-glicint (Aldrich), 24,6 g (0,1 mól) fotokémiai reagens DARCUR 2959-et (Ciby Geigy Hawthorne, New York, USA), 100 ml benzolt (Aldrich) és 0,4 g p-toluolszulfonsavat (Aldrich) mérünk. Az elegyet 3 órán keresztül refluxáljuk, amelynek során 1,8 ml vizet gyűjtünk. Az oldószert csökkentett nyomáson eltávolítva 43,1 g fehér port kapunk. A port 30 % etil-acetát/hexán (Fisher) elegyből átkristályosítva 40,2 g (93%) fehér kristályos port kapunk, amelynek olvadáspontja 153-154 °C. A reakciót az A reakcióvázlat szemlélteti.

A kapott termék, amelynek neve ftaloil-glicin-2959, a következő fizikai paraméterekkel rendelkezik:

IR (Nujol Muu) v_max: 3440, 1760, 1740, 1680, 1600

-i cm .

’lI-NMR (CDC1₃) 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.

6. példa

A példában az 5. példa szerinti ftaloil-glicin-2959 dehidratálását mutatjuk be.

Egy hűtővel ellátott Dean-Stark feltéttel felszerelt 250 ml-es gömblombikba 21,6 g (0,05 mól) ftaloil-glicin-2959, 100 ml vízmentes benzol (Aldrich) és 0,1 g p-toluol-szulfonsav (Aldrich) elegyét 3 órán keresztül refluxáljuk. A csapdában 0,7 ml vizet gyűjtünk, majd az oldatot vákuumban bepároljuk. így 20,1 g (97 %) fehér szilárd anyagot * · il

- 45 kapunk, amit további tisztítás nélkül felhasználunk. A reakciót a B reakcióvázlat mutatja.

A termék fizikai adatai:

IR (NUJOL) v_max: 1617 cm'¹ (C=C=O).

7. példa

A példában kovalens kötéssel 6. példa szerinti dehidratált ftaloil-glicin-2959 csoportokat hordozó béta-ciklodextrin előállítását mutatjuk be.

Egy 100 ml-es gömblombikba 5,0 g (4 mmól) bétaciklodextrin (American Maize Products Company, Hammond, Indiana, USA) (a C reakcióvázlatban béta-CD) 8,3 g (20 mmól) dehidratált fraloil-glicin-2959, 50 ml vízmentes DMF, 20 ml benzol és 0,01 g p-toluol-szulfonil-klorid (Aldrich) elegyét só/jég fürdőn lehűtjük, és 24 órán keresztül kevertetjük. A reakcióelegyet ezután 150 ml híg nátrium-hidrogén-karbonát oldatra öntjük, és háromszor 50 ml etil-éterrel extraháljuk. A vizes fázist szűrve 9,4 g fehér szilárd anyagot kapunk, amely ftaloil-glicin-2959 csoportokat hordozó béta-ciklodextrin. Reverz fázisú vékonyrétegkromatográfiás lemezen DMF/acetonitril 50:50 eleggyel új termékfoltot kapunk a kiindulási anyag mellett. A reakciót a C reakcióvázlat mutatja.

Természetesen a béta-ciklodextrin molekula több primer alkohol és szekunder alkohol csoportot tartalmaz, amelyekkel a ftaloil-glicin-2959 reakcióba léphet. A reakcióvázlatban csak egy ftaloil-glicin-2959 molekulát szerepeltetünk bemutatási célból.

• · il

8. példa

A példában egy színezék és egy ultraibolya sugárzás transzorber zárvány molekulához történő asszociálását mutatjuk be. A példában közelebbről kristály ibolya színezék asszociálását mutatjuk be kovalens kötéssel megkötött ultraibolya sugárzás transzorbert, vagyis 7. példa szerinti ftaloil-glicin-2959-et hordozó béta-ciklodextrin zárvány molekulához.

Egy 100 ml-es főzőpohárba 4,0 g béta-ciklodextrint töltünk, amely dehidratált ftaloil-glicin-2959 csoportot hordoz. A zárvány molekulát 50 ml vízzel hígítjuk, majd 70 °C hőmérsékleten oldjuk. Ezután 0,9 g (2,4 mmól) kristály ibolyát (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin, USA) adunk az oldathoz, és 20 percen keresztül kevertetjük. Szűrés után a szüredéket a szürlettel mossuk és vákuum kemencében 84 °C hőmérsékleten szárítjuk, így 4,1 g (92%) ibolya-kék színű port kapunk, amely a következő fizikai paramétereket mutatja:

UV (DMF) Z_max = 610 nm (cf cv λ_Μίιχ = 604 nn?

9. példa

A példában az ultraibolya sugárzás transzorberként használható 4-(4-hidroxi-fenil)-bután-2-on 2959 (klóratommal szubsztituált) előállítását mutatjuk be.

Egy hűtővel és mágneses keverővei ellátott 250 ml gömblombikban 17,6 g (0,1 mól) hullámhossz-szelektív érzékenyítő festék 4-(4-hidroxi-fenil)-bután-2-on (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin, USA), 26,4 g (0,1 mól) fotokémiai reagens klóratommal szubsztituált

- 47 DARCUR 2959 (Ciba Geigy Corporation, Hawthornc, New York, USA), 1,0 ml piridin (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin, USA) és 100 ml vízmentes tetrahidrofurán (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin, USA) elegyét 3 órán keresztül refluxáljuk, majd az oldószert részlegesen (60 %) vákuumban eltávolítjuk. A reakcióelegyet ezután jeges vízre öntjük, és kétszer 50 ml dietil-éterrel extraháljuk. Vízmentes magnézium-szulfáton szárítjuk, és az oldószert eltávolítjuk. A maradék 39,1 g fehér szilárd anyagot 30 % etil-acetát/hexán elegyből átkristályosítva 36,7 g (91 %) fehér kristályos port kapunk.

Olvadáspont: 142-143 °C.

Az eljárást a D reakcióvázlat mutatja.

A termék fizikai paraméterei a következők:

IR (Nujol Muu) v_max : 3460, 1760, 1700, 1620, 1600

-1 cm 'η-NMR (CDC1₃): óppm: 1,62 (s), 4,2 (m), 4,5 (m),

6,9 (m) ppm.

A példában kapott ultraibolya sugárzás transzorber, vagyis a 4-(4-hidroxi-fenil)-bután-2-on-2959 (klóratommal szubsztituált) béta-ciklodextrinhez és színezékhez, így kristály ibolyához asszociálható a 6-8. példákban leírt módon, amelynek során a példákban alkalmazott dehidratáll ftaloil-glicin-2959 helyett a 4-(4-hidroxi-fenil)-bután2-on-2959 (klóratommal szubsztituált) transzorbert használjuk.

- 48 10. példa

A példában bemutatjuk, hogy a 3. ábra szerinti 222 nm-es excimer lámpa egységes intenzitású leolvasást tesz lehetővé a lámpától 5,5 cm távolságban lévő szubsztrátum felületén. A számozott helyeken mért sugárzásmennyiség elegendő a szubsztrátum felületén található talámány szerinti készítmény színezékének megváltoztatására. A 10 lámpa 15 lámpaházból áll, amelyben párhuzamosan négy darab 20 excimer lámpaizzót helyezünk el, amelyek hoszszúsága mintegy 30 cm. A lámpákat keringő vízzel hütjük, egy központosán elhelyezett vagy belső csatornán (nincs ábrázolva) keresztül, és ennek következtében a lámpák viszonylag alacsony hőmérsékleten, vagyis mintegy 50 °C hőmérsékleten üzemelnek. A lámpa külső felületének á7 ramsürüsége általában mintegy 4-20 Joule/m.

Az 5. táblázatban a leolvasott intenzitást adjuk meg, amit a szubsztrátum felületén elhelyezett mérőeszközzel kapunk. Az 1, 4, 7, és 10 számú mérési pontok mintegy 7,0 cm-re helyezkednek el az oszlop bal végétől, mint ez a

3. ábrán látható. A 3, 6, 9 és 12 mérési pontok mintegy

5,5 cm távolságra találhatók az oszlop jobb végétől, mint ez a 3. ábrán látható. A 2, 5, 8 és 11 mérési pontok a középpontban helyezkednek mintegy 17,5 cm távolságban mindkét végtől.

- 49 5. táblázat

Háttér (pW)	Leolvasás (m W/cm2)
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

11. példa

A példában bemutatjuk, hogy a 4. ábra szerinti 222 nm-es excimer lámpa egyenletes intenzitású leolvasást biztosít a lámpától 5,5 cm távolságban elhelyezett szubsztrátum felületén a számokkal megjelölt mérési pontokon. A sugárzás dózisa elegendő a szubsztrátum felületén található találmány szerinti készítmény színezékének megváltoztatásához. A 10 lámpa egy 15 lámpaházból áll, amelyben négy darab 20 excimer lámpaizzó van elhelyezve, amelyek hossza mintegy 30 cm. A lámpákat keringő vízzel hütjük, egy központosán elhelyezett vagy belső

- 50 csatornán (nincs ábrázolva) keresztül, és ennek következtében a lámpák viszonylag alacsony hőmérsékleten, vagyis mintegy 50 °C hőmérsékleten üzemelnek. A lámpák külső felületének energiasürüsége általában mintegy 4-20 Joule/m².

A 6. táblázatban megadjuk a leolvasott intenzitásadatokat, amelyeket a szubsztrátum felületén elhelyezett mérőeszközzel kapunk. Az 1, 4 és 7 mérési pontok az oszlop bal végétől mintegy 7,0 cm távolságban helyezkednek el, mint ez a 4. ábrán látható. A 3, 6 és 9 mérési pontok az oszlop jobb végétől mintegy 5,5 cm távolságban helyezkednek el, mint ez a 4. ábrán látható. A 2, 5 és 8 mérési pontok a központban találhatók mintegy 17,5 cm távolságban az oszlop két végétől.

6. táblázat

Háttér (pW)	Leolvasás (mW/cm')
23,46	9,32
16,12	9,31
17,39	9,32
20,19	9,31
16,45	9,29
20,42	9,31
18,33	9,32
15,50	9,30
20,90	9,34

- 51 12. példa

Ebben a példában bemutatjuk, hogy az 5. ábra szerinti 222 nm-es excimer lámpa intenzitása a szubsztrátum felületén a felület és a lámpa közötti távolság függvénye, de az intenzitás elegendő a szubsztrátum felületén található találmány szerinti készítmény színezékének megváltoztatására. A 10 excimer lámpa egy 15 lámpaházból áll, amelyben négy darab 20 excimer lámpaizzó van párhuzamosan elhelyezve, amelyek hosszúsága mintegy 30 cm. A lámpákat keringő vízzel hütjük egy központosán elhelyezett vagy belső csatornán (nincs ábrázolva) keresztül, és ennek következtében a lámpák viszonylag alacsony hőméréskleten, vagyis mintegy 50 °C hőmérsékleten üzemelnek. A lámpa külső felületének energiasürüsége általában mintegy 4-20 Joule/m“.

A 7. táblázatban megadjuk a leolvasott intenzitásadatokat, amelyeket a szubsztrátum felületén elhelyezett mérőeszközzel kapunk az 5. ábrán szereplő 1 pozícióban. Az 1 pozíció központban helyezkedik el, mintegy 17 cm távolságra az oszlop két végétől.

7. táblázat *

Távolság (cm) Háttér (μΐΐ⁷) Leolvasás (mW/cm‘)

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

A leírásban részletesen ismertettük a találmány lényegét. A területen jártas szakember számára azonban nyilánvaló, hogy számos további változtatás és módosítás lehetséges anélkül, hogy eltérnénk a találmány lényegétől és oltalmi körétől.

- 53 • · · · · · • · ···· · ·· • · · ··· ·· ··· ··· il

Szabadalmi igénypontok

1. Színes készítmény, azzal jellemezve, hogy egy változtatható színezéket és egy ultraibolya sugárzás transzorbert tartalmaz.

Claims (24)

1. il

   Szabadalmi igénypontok

   1. Színes készítmény, azzal jellemezve, hogy egy változtatható színezéket és egy ultraibolya sugárzás transzorbert tartalmaz.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti színes készítmény, azzal jellemezve, hogy további komponensként zárványmolekulát tartalmaz.
3. 3. A 2. igénypont szerinti színes készítmény, azzal jellemezve, hogy a zárvány molekula klatrát, zeolit és/vagy ciklodextrin.
4. 4. A 2. igénypont szerinti színes készítmény, azzal jellemezve, hogy a változtatható színezék és az ultraibolya sugárzás transzorber a zárvány molekulával asszociált állapotban van.
5. 5. A 4. igénypont szerinti színes készítmény, azzal jellemezve, hogy a színezék legalább részben a zárvány molekula üregében található.
6. 6. A 4. igénypont szerinti színes készítmény, azzal jellemezve, hogy az ultraibolya sugárzás transzorber a zárvány molekulával asszociált állapotban és a zárvány molekula üregén kívül található.

   * · ·
7. 7. A 6. igénypont szerinti színes készítmény, tízzel jellemezve, hogy az ultraibolya sugárzás transzorber kovalens kötéssel kötődik a zárvány molekulához.
8. 8. Eljárás egy színes készítmény megváltoztatására, ahol a színes készítmény egy változtatható színezéket és egy ultraibolya sugárzás transzorbert tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a színes készítményt a színezék irreverzibilis megváltoztatásához elegendő dózisú ultraibolya sugárzással sugározzuk be.
9. 9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a színes készítmény további komponensként zárvány molekulát tartalmaz.
10. 10. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a színezék és az ultraibolya sugárzás transzorber a zárvány molekulával asszociált állapotban van.
11. 11. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a színes készítményt az ultraibolya sugárzással történő besugárzás előtt egy szubsztrátumra visszük fel.
12. 12. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a megváltoztatott színezék stabil.
13. 13. A 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a színes készítményt az ultraibolya sugárzással történő besugárzás előtt egy szubsztrátumra visszük fel.

    • ·* ··«· ··♦.

    ·* · · · · · • · · ··· ··· · ··· ·«* · * · · il
14. 14. A 13. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a megváltoztatott színezék stabil.
15. 15. Elektrofotografikus eljárásoknál alkalmazható tónusbeállító, azzal jellemezve, hogy egy változtatható színezéket, egy ultraibolya sugárzás transzorbert és a színezékhez és az ultraibolya sugárzás transzorberhez alkalmazható hordozót tartalmaz.
16. 16. A 15. igénypont szerinti tónusbeállító, azzal jellemezve, hogy hordozóként polimert tartalmaz.
17. 17. A 15. igénypont szerinti tónusbeállító, azzal jellemezve, hogy további komponensként töltéshordozót tartalmaz.
18. 18. A 15. igénypont szerinti tónusbeállító, azzal jellemezve, hogy mintegy 100-375 nm hullámhosszúságú ultraibolya sugárzást elnyelő ultraibolya sugárzás transzorbert tartalmaz.
19. 19. A 18. igénypont szerinti szilárd színes készítmény, azzal jellemezve, hogy az ultraibolya sugárzás egy dielektromos átmenetű kisüléses excimer lámpából származó inkoherenc pulzáló ultraibolya sugárzás.
20. 20. A 15. igénypont szerinti tónusbeállító, azzal jellemezve, hogy további komponensként zárvány molekulát tartalmaz.

    * ·· ··«·»·ν· ·· · · · · · • · · ··· ··· · ··· ·· * · · ί
21. 21. A 20. igénypont szerinti tónusbeállító, azzal jellemezve, hogy a változtatható színezék és az ultraibolya sugárzás transzorber a zárvány molekulával asszociált állapotban van.
22. 22. A 21. igénypont szerinti tónusbeállító, azzal jellemezve, hogy a változtatható színezék legalább részben a zárvány molekula üregében található.
23. 23. A 21. igénypont szerinti tónusbeállító, azzal jellemezve, hogy az ultraibolya sugárzás transzorber kovalens kötéssel kötődik a zárvány molekulához.
24. 24. Elektrofotografikus eljárás, azzal jellemezve, hogy egy fotoreceptor felületen egy képet alakítunk ki;