(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-10
(54)【発明の名称】耐湿性化学発光マーキングシステムおよび組成物
(51)【国際特許分類】
C09K 11/07 20060101AFI20241003BHJP
【FI】
C09K11/07
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024519809
(86)(22)【出願日】2022-10-07
(85)【翻訳文提出日】2024-03-29
(86)【国際出願番号】 US2022077794
(87)【国際公開番号】W WO2023060259
(87)【国際公開日】2023-04-13
(32)【優先日】2021-10-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】506151763
【氏名又は名称】サイリューム・テクノロジーズ・インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100086461
【氏名又は名称】齋藤 和則
(72)【発明者】
【氏名】ヤコブ、リンダ、アン
(72)【発明者】
【氏名】ジェロ、ジョセフ
(57)【要約】
化学発光マーキングシステムおよびその製造方法。化学発光マーキングシステムは、耐湿性を備え、広い動作温度範囲にわたって光を提供するように構成されている。化学発光マーキングシステムは、現在の化学発光システムに比べて、1)保存期間の延長、2)使用の容易さ、3)湿潤条件下でのより優れた性能、4)より広い動作温度範囲、5)同じデバイスを数日間にわたって再利用できる機能、6)より簡単な生産手段、の1つ以上を改善する配合物または組成物を提供することができる。
【選択図】 なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステムであって、
少なくとも1つのビス{3,4,6-トリクロロ-2-[(フェニルメトキシ)カルボニル]フェニル}シュウ酸塩またはビス{3,4,6-トリクロロ-2-[(シクロヘキシルメトキシ)カルボニル]フェニル}シュウ酸塩を含む少なくとも1つのシュウ酸エステルと、少なくとも1つの蛍光剤を有する第1の部分と; そして
少なくとも1つの過酸化物と少なくとも1つの触媒とを含む第2の部分と;
を有し、
前記第1の部分と前記第2の部分との間の接触により、化学発光が発生する、
ことを特徴とする化学発光マーキングシステム。
【請求項2】
前記第1の部分の1つ以上の成分がプリル化された形状である、ことを特徴とする請求項1に記載の耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステム。
【請求項3】
前記第1の部分の1つ以上の成分がカプセル化された形態である、ことを特徴とする請求項1に記載の耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステム。
【請求項4】
前記第2の部分の1つ以上の成分がプリル化された形状である、ことを特徴とする請求項1に記載の耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステム。
【請求項5】
前記第2の部分の1つ以上の成分がカプセル化された形態である、ことを特徴とする請求項1に記載の耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステム。
【請求項6】
前記マーキングシステムがゲルの形態である、ことを特徴とする請求項1に記載の耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステム。
【請求項7】
前記マーキングシステムがワックスの形態である、ことを特徴とする請求項1に記載の耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステム。
【請求項8】
前記第1の部分が、前記少なくとも1つの過酸化物との組み合わせにより熱を発生する少なくとも1つの有機塩をさらに含む、ことを特徴とする請求項1に記載の耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステム。
【請求項9】
前記少なくとも1つの過酸化物との組み合わせにより熱を発生する前記少なくとも1つの有機塩が、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウム、酢酸コバルト、酢酸銅、酢酸鉛、塩化第二銅、塩化第二鉄、ヨウ化カルシウム、ヨウ化カリウム、硝酸銀、またはそれらの組み合わせを含む、ことを特徴とする請求項8に記載の耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステム。
【請求項10】
前記第1の部分、前記第2の部分、またはそれらの組み合わせが、1つまたは複数のレオロジー調整試薬を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステム。
【請求項11】
前記1つ以上のレオロジー調整試薬が、1つ以上の樹脂、1つ以上のヒュームドシリカ、1つ以上の低融点脂肪酸エステル、1つ以上のグリセリルトリエステル、ポリエチレンワックス、または1つ以上のパラフィンを含む、ことを特徴とする請求項10に記載の耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステム。
【請求項12】
前記少なくとも1つの過酸化物が、過酸化水素、過酸化ナトリウム、過ホウ酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム過酸化物、過酸化尿素、過酸化ヒスチジン、t-ブチルヒドロペルオキシド、ペルオキシ安息香酸、過炭酸ナトリウム、またはそれらの混合物である、ことを特徴とする請求項1に記載の耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステム。
【請求項13】
前記第1の部分または前記第2の部分が送達媒体内に保管される、ことを特徴とする請求項1に記載の耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステム。
【請求項14】
前記ビス{3,4,6-トリクロロ-2-[(フェニルメトキシ)カルボニル]フェニル}シュウ酸塩または前記ビス{3,4,6-トリクロロ-2-[(シクロヘキシルメトキシ)カルボニル]フェニル}シュウ酸塩には、純粋な精製化合物、プリル化粒子、噴霧乾燥粒子、ポリマー被覆プリル化粒子、およびポリマー被覆噴霧乾燥粒子が含まれる、ことを特徴とする請求項1に記載の耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステム。
【請求項15】
化学発光ゲルマーキングシステムであって、
ビス{3,4,6-トリクロロ-2-[(フェニルメトキシ)カルボニル]フェニル}シュウ酸塩またはビス{3,4,6-トリクロロ-2-[(シクロヘキシルメトキシ)カルボニル]フェニル}シュウ酸塩を含む少なくとも1つのシュウ酸エステルと、少なくとも1つの蛍光剤と、および1つ以上のレオロジー調整試薬と、を含む化学発光反応物ゲルを有する第1の化学発光反応物成分と; そして
少なくとも1つの過酸素、少なくとも1つの触媒、および1つ以上のレオロジー調整試薬を含む化学発光反応物ゲルを有する第2の化学発光反応物成分と;
を有し、
前記第1の化学発光反応物成分と前記第2の化学発光反応物成分との接触により化学発光光が発生する、
ことを特徴とする化学発光ゲルマーキングシステム。
【請求項16】
前記第1の化学発光反応物成分が、前記過酸素と結合して熱を発生する少なくとも1つの有機塩をさらに含む、ことを特徴とする請求項15に記載の化学発光ゲルマーキングシステム。
【請求項17】
化学発光ワックスマーキングシステムであって、
ビス{3,4,6-トリクロロ-2-[(フェニルメトキシ)カルボニル]フェニル}シュウ酸塩またはビス{3,4,6-トリクロロ-2-[(シクロヘキシルメトキシ)カルボニル]フェニル}シュウ酸塩を含む少なくとも1つのシュウ酸エステルと、少なくとも1つの蛍光剤と、および1つ以上のレオロジー調整試薬と、を含む化学発光反応物ワックスを有する第1の化学発光反応物成分と; そして
少なくとも1つの過酸素、少なくとも1つの触媒、および1つ以上のレオロジー調整試薬を含む化学発光反応体ワックスを有する第2の化学発光反応物成分と;
を有し、
前記第1の化学発光反応物成分と前記第2の化学発光反応物成分との接触により化学発光光が発生する、
ことを特徴とする化学発光ワックスマーキングシステム。
【請求項18】
前記第1の化学発光反応物成分が、前記過酸素と結合して熱を発生する少なくとも1つの有機塩をさらに含む、ことを特徴とする請求項17に記載の化学発光ワックスマーキングシステム。
【請求項19】
前記第1の化学発光反応物成分が鋳込み成形またはプリル化される、ことを特徴とする請求項17に記載の化学発光ワックスマーキングシステム。
【請求項20】
前記第1の化学発光反応物成分が小片に押出成形される、ことを特徴とする請求項17に記載の化学発光ワックスマーキングシステム。
【請求項21】
前記第1の化学発光反応物成分が不活性材料でコーティングされている、ことを特徴とする請求項17に記載の化学発光ワックスマーキングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、化学発光化合物;化学発光マーキングシステムに関し、 より具体的には、耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステムを製造するための配合処方およびプロセスに関する。
【0002】
(関連出願の相互参照)
37C.F.R.1.76に準拠して、優先権の主張は、本件と同時に提出された出願データシートに含まれている。したがって、本発明は、2021年10月7日に出願された「耐湿性化学発光マーキングシステムおよび組成物」と題する米国仮特許出願第63/253,368号(特許文献1)に対する優先権を主張する。上記で参照した出願の内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0003】
化学発光システムは当技術分野でよく知られている。一般に、このようなシステムはエネルギー分子、蛍光体、酸化剤、触媒で構成されており、これらが組み合わされると化学光を生成する。このようなシステムは、ノベルティのライトスティックから、訓練用の弾薬やマーキングシステムとしての軍事用途まで、広範囲に応用されている。化学発光光生成システムは、プラスチックカートリッジに保存できる、または熱を発生させずに光を生成できるなど、他のライトシステムに比べて利点があるが、マーキングデバイスでの化学発光の使用には、いくつかの永続的な問題がある。
【0004】
効果的な化学発光マーキングシステムには、長い保存寿命、商業規模での製造の実現可能性、使いやすさ、性能(明るさと使用可能な光の持続時間)、耐水性、および幅広い温度への適合性が必要である。化学発光マーキングシステムに関連する問題の多くは、使用されるシュウ酸塩、特にビス{3,4,6-トリクロロ-2-[(3-メチルブトキシ)カルボニル]フェニル}シュウ酸塩(CIPO)および/または ビス{3,4,6-トリクロロ-2-[(ペンチルオキシ)カルボニル]フェニル}シュウ酸塩(CPPO)の湿気と温度に対する敏感性に起因する。最も一般的に使用されるシュウ酸塩であるCPPOは、湿気と温度に敏感である。CPPOを使用した化学発光システムは、カプセル化、スプレー乾燥、またはプリル化が困難である。プリル化に必要な温度により、CPPOが劣化する。CPPOまたはCPPOを含む溶液をカプセル化するこれまでの方法では、いくつかの技術によるコアセルベーションが使用されていた。ただし、これらの方法のほとんどは、プロセスのある段階で水溶液を必要とする。 残留水分を許容レベルまで減らすのは非常に難しいため、これらのプロセスの欠点は、CPPOが劣化することである。分解プロセスは一度始まると止まらないため、保存期間が短くなり、最終製品の性能が損なわれる。その結果、CPPO ベースのマーキング装置を商品化する試みがなされてきたが、実現可能ではない。したがって、当技術分野で必要とされているのは、現在の化学発光マーキングシステムに関連する欠点を克服する、耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステムである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】米国仮特許出願第63/253,368号
【発明の概要】
【0006】
本発明の実施形態は、耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステムを作製するための配合処方およびプロセスを提供する。改良された化学発光マーキングシステムは、現在のシステムに比べて次の特性を1つ以上持つように設計されている:保存期間の延長、使いやすさ、湿潤条件下での優れた性能、より広い動作温度範囲での性能、複数の環境で同じデバイスを再利用できる機能、日数、そしてより簡単な生産手段。 改良された化学発光マーキングシステムは、ゲルまたはワックスの形態をとることができ、限定されないが、さまざまな温度と湿度の条件にさらされる内壁または外壁、金属レール、ポリマー表面、木製構造物のマーキングなど、より多様な環境内で広範囲に応用できる可能性がある。
【0007】
化学発光マーキングシステムは、化学発光反応物混合物を含む第1の化学発光反応物成分と、化学発光反応物混合物を含む第2の化学発光反応物成分とを含み、第1の化学発光反応物成分と第2の化学発光反応物成分との間の接触により化学発光光が発生する。
【0008】
したがって、本発明の目的は、改良された化学発光マーキングシステムを提供することである。
本発明のさらなる目的は、耐湿性化学発光マーキングシステムを提供することである。
【0009】
本発明のさらに別の目的は、より広い動作温度範囲にわたって性能を発揮できる、熱安定性が向上した化学発光マーキングシステムを提供することである。
【0010】
本発明のさらに別の目的は、劣化しにくい改良された化学発光マーキングシステムを提供することである。
【0011】
本発明のさらに別の目的は、保存寿命が長い改良された化学発光マーキングシステムを提供することである。
【0012】
本発明のさらなる目的は、より広い動作温度範囲にわたって機能性、すなわちより強いおよび/またはより長い光出力を有するゲルの形態の耐湿性化学発光マーキングシステムを提供することである。
【0013】
本発明のさらに別の目的は、ワックスの形態で、機能性、すなわちより広い動作温度範囲でのより強いおよび/またはより長い光出力を有する、耐湿性の化学発光マーキングシステムを提供することである。
【0014】
本発明のさらに別の目的は、カプセル化された形態の改良された化学発光マーキングシステムを提供することである。
【0015】
本発明のさらなる目的は、プリル化後の化学発光反応を行う能力を示す、改良された化学発光マーキングシステムを提供することである。
【0016】
本発明のさらに別の目的は、使いやすい改良された化学発光マーキングシステムを提供することである。
【0017】
本発明のさらに別の目的は、湿潤条件下で機能する改良された化学発光マーキングシステムを提供することである。
【0018】
本発明のさらなる目的は、より広い温度範囲にわたって機能する改良された化学発光マーキングシステムを提供することである。
【0019】
本発明のさらに別の目的は、数日間にわたって同じ装置を再利用できるように構成できる改良された化学発光マーキングシステムを提供することである。
【0020】
本発明のさらに別の目的は、より容易な製造手段を提供するように設計された改良された化学発光マーキングシステムを提供することである。
【0021】
本発明の他の目的および利点は、本発明の特定の実施形態を例示および例として示す添付図面と併せて以下の説明から明らかになるであろう。 本明細書に含まれるあらゆる図面は、本明細書の一部を構成し、本発明の例示的な実施形態を含み、本発明のさまざまな目的および特徴を示す。
【図面の簡単な説明】
【0022】
特許または出願には、カラーで作成された少なくとも1つの図面が含まれている。カラー図面を含むこの特許または特許出願明細書のコピーは、要求と必要な手数料の支払いに応じて、特許庁によって提供される。
【
図1】実施例2、ワックスマーキングシステムに記載された実施形態に関連する光出力読み取り値(LOP)のデータテーブルである。
【
図2】実施例3、ワックスマーキングシステムに記載された実施形態に関連する光出力読み取り値(LOP)のデータテーブルである。
【
図3A】冷凍庫(-16℃)内で一晩調整された鋼板片上に広げられた、実施例4に記載のワックスマーキングシステムの、最初の開始時における、ライト点灯時の光出力の写真である。
【
図3B】冷凍庫(-16℃)内で一晩調整された鋼板片上に広げられた、実施例4に記載のワックスマーキングシステムの、最初の開始時における、ライト消灯時の光出力の写真である。
【
図3C】冷凍庫(-16℃)内で一晩調整された鋼板片上に広げられた、実施例4に記載のワックスマーキングシステムの、1時間後の光出力の写真である。
【
図3D】冷凍庫(-16℃)内で一晩調整された鋼板片上に広げられた、実施例4に記載のワックスマーキングシステムの、2時間後の光出力の写真である。
【
図3E】冷凍庫(-16℃)内で一晩調整された鋼板片上に広げられた、実施例4に記載のワックスマーキングシステムの、3時間後の光出力の写真である。
【
図3F】冷凍庫(-16℃)内で一晩調整された鋼板片上に広げられた、実施例4に記載のワックスマーキングシステムの、4時間後の光出力の写真である。
【
図3G】冷凍庫(-16℃)内で一晩調整された鋼板片上に広げられた、実施例4に記載のワックスマーキングシステムの、5時間後の光出力の写真である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明は様々な形態で実施することができるが、本開示が本発明の例示であるとみなされることを理解した上で、限定されないが好ましい実施形態を図面に示し、以下に説明する。本発明を図示の特定の実施形態に限定することを意図していない。
【0024】
本明細書に記載する本発明の実施形態は、化学発光マーキングシステムおよびその製造方法を対象とする。化学発光マーキングシステムは、耐湿性があり、より広い温度範囲で光を発するように設計されている。したがって、耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステムの実施形態は、多種多様な環境で使用することができる。本発明の化学発光マーキングシステムは、現在の化学発光システムよりも以下の属性の1つ以上を改善する配合処方または組成物を提供することができる:1)保存寿命の延長、2)使いやすさ、3)湿潤条件下でのより優れた性能、4)より広い動作温度範囲での性能、5)同じデバイスを数日間にわたって再利用できる機能、6)より簡単な生産手段。 化学発光マーキングシステム配合処方は、直接調合することも、カプセル化された形態で調合することもできる。他の化学発光システムと同様に、耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステムの第1の部分は、少なくとも1つのシュウ酸エステル、少なくとも1つの蛍光剤を含んでもよく、有機キャリア溶媒中に一般にシュウ酸塩組成物と呼ばれる少なくとも1つの無機塩を有してもよい。 耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステムは、有機担体溶媒中に少なくとも1つの過酸化物および少なくとも1つの触媒を含み得る第2の部分、活性化剤組成物を含み得る。 耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステムの個々の成分は、直接、プリル化された形で、またはカプセル化された形でマーキングシステムに配合することができる。
【0025】
例示的な実施形態では、耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステムはゲルであってもよい。別の例示的な実施形態では、耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステムはワックスであってもよい。 耐湿性、広温度化学発光マーキングシステムの実施形態によるゲルまたはワックスは、デュアルシリンジ、デュアルコンパートメントスクイーズコンテナ、デュアルチャンバー加圧システム(エアロゾルまたはバッグオンバルブシステム)、およびさまざまなプッシュアップまたはスクリュー機構の高度なコンテナに至るまでの幅広い種類の市販の容器の使用を含む、様々な機構によって送達可能となるように調合することができる。耐湿性で、動作温度範囲の広い化学発光マーキングシステムのゲルまたはワックスの送達に関連する送達機構またはビヒクルは、レオロジーおよび所望の用途に依存し得る。
【0026】
ゲルマーカー: マーカーとしての使用に適した化学発光ゲルは、成分の混合物と、エネルギー成分として適切なシュウ酸塩(以下、ゲルシュウ酸塩混合物と呼ぶ)と、触媒を備えた過酸素含有成分(以下、ゲル活性化剤混合物と呼ぶ)とを組み合わせることによって作製することができる。ゲルシュウ酸塩混合物は、適切な溶媒または溶媒混合物、化学発光可能な染料または染料混合物、シュウ酸エステルと呼ばれる、ビス{3,4,6-トリクロロ-2-[(フェニルメトキシ)カルボニル]フェニル}シュウ酸塩(CBzPO)および/またはシュウ酸ビス{3,4,6-トリクロロ-2-[(シクロヘキシルメトキシ)カルボニル]フェニル} (CyHMPO)の1つの形態、1つ以上のレオロジー調整試薬、および使用用途がより広い動作温度範囲での使用を保証する場合は過酸素と組み合わせて熱を発生する塩から構成され得る。ゲル活性化剤混合物は、適切な溶媒または溶媒混合物、1つ以上の形態の過酸素、1つ以上の適切な触媒、および1つ以上のレオロジー調整試薬から構成される。
【0027】
ゲルシュウ酸塩混合物に使用される溶媒の具体例としては、安息香酸エステル、ジアルキルグリコールエーテル、グリコールジエステル、ジアルキルポリグリコールエーテル、ポリグリコールジエステル、マロン酸ジアルキル、2-アルキルマロン酸ジアルキル、2,2-マロン酸ジアルキル、アジピン酸ジアルキル、グリセリルトリエステル、クエン酸アセチルトリアルキル、フタル酸エステル、テレフタル酸エステル、および ISOPARS(登録商標) を含むさまざまなアルカンベースの溶剤が挙げられるが、これらに限定されない。単一の溶媒、またはさまざまな比率の溶媒の組み合わせが最適な場合がある。2つの溶媒を使用する場合、選択した溶媒と互いの溶解度に応じて、比率は変化する可能性があり、2つの溶媒に対して限定されないが、95%と5% から 50%と50%までの範囲が含まれる。 好ましい範囲は、2つの溶媒に対して80%および20%から60%および40%である。3つの溶媒の場合、化学発光マーキングシステムゲルの実施形態は、5:5:90から1つの溶媒の60%の比率までの範囲の比率を含み得、残りの40%に等しい混合物は2つの他の溶媒から構成されることが好ましい。比率の範囲は変更することができ、染料、シュウ酸エステル、レオロジー調整試薬の選択に応じて異なる。 使用される溶媒の総量は、シュウ酸ゲル混合物の総質量の90%~50%であってよく、好ましい量は85%~60%である。使用されるシュウ酸ゲル混合物の総質量は、所望の用途に依存し得る。
【0028】
シュウ酸ゲル混合物とともに使用するための化学発光染料の具体例としては、限定されないが、9,10-ビスフェニルアントラセンおよびこの化合物のハロゲン化誘導体、9,10-ビス(フェニルエチニル)アントラセンおよびこの染料のアルキル化、ニトロ化、ハロゲン化、アルコキシ化およびアリール化誘導体、9-フェニル-10-(フェニルエチニル)アントラセンおよびこの染料のアルキル化、ニトロ化、ハロゲン化、アルコキシ化およびアリール化誘導体、ペリレン染料、ルブレンおよびこの染料のアルキル化、ハロゲン化、およびフェニル化誘導体、アクリドン、および15,16-ジアルキルオキシビオラスロン、およびこの染料の誘導体または異性体を含む。染料の好ましい総濃度は、限定されないが、0.2%~1%である。
【0029】
CBzPOおよび/またはCyHMPOの形態の具体例としては、限定されないが、純粋な精製化合物、プリル化粒子、噴霧乾燥粒子、ポリマー被覆プリル化粒子、およびポリマー被覆噴霧乾燥粒子が挙げられる。 CBzPOおよび/またはCyHMPOの形態は、使用される形態または必要な最終製品に応じて、熱いとき、温かいとき、または冷たいときに製剤中に分散させることができる。シュウ酸エステルの好ましい濃度は、限定されないが、5%~35%である。シュウ酸エステルの濃度は、溶媒混合物および塗布パラメータに依存する場合がある。
【0030】
シュウ酸ゲル混合物用のレオロジー調整試薬の具体例としては、限定されないが、1つ以上の GEON(登録商標)樹脂、1つ以上のヒュームドシリカ、1つ以上の低融点脂肪酸エステル、1つ以上のグリセリルトリエステル、ポリエチレンワックス、および1つ以上のパラフィンを含む。
レオロジー調整試薬の総濃度は、限定されないが5%~40%であってもよい。好ましい濃度は、7%~25%であってもよい。使用されるレオロジー調整試薬の総濃度は、希望の用途に依存し得る。
【0031】
ゲル活性化剤混合物用の溶媒の具体例としては、限定されないが、フタル酸ジアルキル、第三級アルコール、クエン酸トリアルキル、および2,2ージアルキルマロン酸ジアルキルが挙げられる。
【0032】
ゲル活性化剤混合物用の過酸素の具体例としては、限定されないが、通常の形態またはカプセル化形態の過酸化水素、過酸化尿素、過炭酸塩、過炭酸水素塩、アルカリ過酸化物、およびアルカリ土類過酸化物が挙げられる。
【0033】
ゲル活性化剤用の触媒の具体例としては、限定されないが、サリチル酸塩、ハロゲン化サリチル酸塩、安息香酸塩、アルキル化またはハロゲン化安息香酸塩、第三級アルキルアミン、炭酸塩、および炭酸水素塩が挙げられる。
【0034】
ゲル活性化剤混合物とともに使用するレオロジー調整試薬の具体例としては、限定されないが、1つ以上のGEON(登録商標)樹脂、1つ以上のヒュームドシリカ、1つ以上の低融点脂肪酸エステル、1つ以上のグリセリルトリエステル、ポリエチレンワックス、および1つ以上のパラフィンが挙げられる。レオロジー調整試薬の総濃度は、限定されないが、5%~30%であってよく、好ましい濃度は、限定されないが、7%~25%である。レオロジー調整試薬の総濃度は、所望の用途に依存し得る。
【0035】
使用時、シュウ酸塩ゲルと活性化剤ゲルはデュアルチャンバー装置内に配置され、そこで2つのゲルはポリエチレン、ポリプロピレン、または特殊な可塑化ホイルバリアなどのバリアーによって分離される。デュアルチャンバー装置は、市販のデュアルチャンバーシリンジ、フォイル分割圧搾チューブ、またはデュアルチャンバーコーキング装置であってもよい。粘度および2つの成分の混合の容易さに基づいて必要とみなされる場合、装置にはスタティックミキサーが含まれていてもよい。
【0036】
ワックスマーカー:マーカーとして使用するのに適した化学発光ワックスは、エネルギー成分(以下、ワックスシュウ酸混合物と呼ぶ)と、過酸素含有成分と触媒(以下、ワックス活性化剤混合物と呼ぶ)との組み合わせによって製造され得る。ワックスシュウ酸混合物は、適切な溶媒または溶媒混合物、化学発光可能な染料または染料混合物、CBzPOおよび/またはCyHMBPOの形態、および1つ以上のレオロジー調整試薬を含んでもよい。ワックス活性化剤混合物は、適切な溶媒または溶媒混合物、1つまたは複数の形態の過酸素、1つまたは複数の適切な触媒、1つまたは複数のレオロジー調整試薬、および用途がより広い動作温度範囲での使用を保証する場合には、過酸素と組み合わせて熱を発生する塩から構成され得る。
【0037】
ワックスシュウ酸混合物に使用できる溶媒の具体例としては、限定されないが、安息香酸エステル、ジアルキルグリコールエーテル、グリコールジエステル、ジアルキルポリグリコールエーテル、ポリグリコールジエステル、マロン酸ジアルキル、2-アルキルマロン酸ジアルキル、2、2-マロン酸ジアルキル、アジピン酸ジアルキル、グリセリルトリエステル、クエン酸アセチルトリアルキル、フタル酸エステル、テレフタル酸エステル、およびISOPARS(登録商標)を含む1つ以上のアルカンベースの溶媒を挙げることができる。単一の溶媒、またはさまざまな比率の溶媒の組み合わせが最適な場合がある。2つの溶媒が使用される場合、選択された溶媒および互いの溶解度に応じて、比率は変化し得、2つの溶媒に対して95%と5%から50%と50%の間の範囲を含み得るが、これらに限定されない。好ましい範囲は、80%および20%から60%および40%である。3つの溶媒の場合、5:5:90の範囲の比率から、1つの溶媒の60%の比率と、残りの40%に等しい2つの他の溶媒からなる混合物が好ましい。比率の範囲は、染料、シュウ酸エステル、レオロジー調整試薬の選択によって異なる。 使用される溶媒の総量は、シュウ酸ワックス混合物の総質量の90%~50%であってよく、好ましい量は85%~60%である。使用される溶媒の総量は、用途および使用される他の成分によって異なる場合がある。
【0038】
ワックスシュウ酸混合物用の化学発光染料の具体例としては、限定されないが、9,10-ビスフェニルアントラセンおよびこの化合物のハロゲン化誘導体、9,10-ビス(フェニルエチニル)アントラセン、およびこの染料のアルキル化、ニトロ化、ハロゲン化、アルコキシ化、アリール化誘導体、9-フェニル-10-(フェニルエチニル)アントラセン、およびこの染料のアルキル化、ニトロ化、ハロゲン化、アルコキシ化、およびアリール化誘導体、ペリレン染料、ルブレン、およびこの染料のアルキル化、ハロゲン化、およびフェニル化誘導体、アクリドン、および15,16-ジアルキルオキシビオラスロンおよびこの染料の誘導体または異性体が挙げられる。染料の好ましい総濃度は、0.3%~1%であるが、これらに限定されない。染料の総濃度は、用途および使用される他の成分に応じて、好ましい範囲外の範囲を含むように修正されてもよい。
【0039】
CBzPOおよび/またはCyHMPOの形態の具体例は、純粋な精製化合物、プリル化粒子、噴霧乾燥粒子、ポリマー被覆プリル化粒子、およびポリマー被覆噴霧乾燥粒子であり得るが、これらに限定されない。CBzPOおよび/またはCyHMPOの形態は、使用される形態または必要な最終製品に応じて、熱いとき、温かいとき、または冷たいときに製剤中に分散させることができる。シュウ酸エステルの好ましい濃度は、5%~35%であるが、これに限定されない。使用されるシュウ酸エステルの濃度は、溶媒混合物および塗布パラメータに依存する可能性がある。
【0040】
ワックスシュウ酸混合物用のレオロジー調整試薬の具体例としては、限定されないが、1つ以上のGEON(登録商標)樹脂、1つ以上のヒュームドシリカ、1つ以上の低融点脂肪酸エステル、1つ以上のグリセリルトリエステル、1つ以上のパラフィンとポリエチレンワックスが挙げられる。レオロジー調整試薬の総濃度は、15%から80%の間であってもよいが、これに限定されず、好ましい濃度は30%から70%の間である。使用されるレオロジー調整試薬の総濃度は、所望の用途に応じて変化し得る。
【0041】
過酸素と組み合わせて熱を発生する塩の具体例としては、限定されないが、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウム、酢酸コバルト、酢酸銅、酢酸鉛、塩化第二銅、塩化第二鉄、ヨウ化カルシウム、ヨウ化カリウム、硝酸銀およびそれらの組み合わせが挙げられる。塩の総濃度は0%から7%の間であるが、これに限定されず、好ましい濃度は所望の用途に応じて2%から5%の間である。
【0042】
シュウ酸ワックスは、所望のサイズの小片にキャスト、プリル化、または押出成形することができる。必要に応じて、これらの粒子を不活性材料でコーティングしてもよい。これは、包装を容易にしたり、保存期間を延長したり、より広範囲の温度にわたって何らかの保護を提供したりするために行われる場合がある。
【0043】
(実施例)
別段の指示がない限り、明細書および特許請求の範囲で使用される成分、反応条件などの量を表すすべての数字は、「約」という用語によって修飾されるものとして理解されるべきである。 したがって、特に断りのない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲に記載される数値パラメータは、本開示によって得ようとする所望の特性に応じて変化し得る近似値である。
【0044】
本明細書で使用される「約」の使用には、記載された数値、濃度、または量より最大20%高いまたは低い値または量が含まれる。
【0045】
本明細書で使用される場合、マーキングシステムによって放射される光は、放射される光(赤外線、可視光など)に応じて選択されるプローブを備えた露出計を使用して測定された。たとえば、可視スペクトルの発光の場合、放射照度プローブが使用された。当業者であれば、マーキングシステムが放出するように設計された光の波長を測定するのに適したプローブを選択する方法を知っているであろう。すべての温度は摂氏で報告された。すべてのパーセンテージは重量による。
【0046】
シュウ酸混合物を作るための一般的な手順は次のとおりである。 溶媒(非固体および固体)を、加熱および撹拌する手段を備え、水分を減らすために窒素でパージした適切な容器に入れた。 内容物を加熱し、均一になるまで撹拌した。 ポリエチレン、パラフィンワックス、またはその他の有機レオロジー調整剤が添加された。これらの材料を溶解するために、必要に応じて熱を増加させた。染料を加え、完全に溶解するまで撹拌した。完了後、必要に応じて内部温度が120℃ 満に調整された。シュウ酸塩(CyHMPOまたはCBzPO)を加え、撹拌して溶解した。熱を止め、直ちにチオ硫酸ナトリウムを加えた。ヒュームドシリカを加え、スターラーの速度を上げた。混合物が容器または型に注げるのに十分に冷却されるまで撹拌を続けた。
【0047】
活性化剤混合物を作るための一般的な手順は次のとおりである。 (非固体および固体の)溶媒を、加熱および撹拌する手段を備え、水分を減らすために窒素でパージした適切な容器に入れた。内容物を加熱し、均一になるまで撹拌した。 ポリエチレン、パラフィンワックス、またはその他の有機レオロジー調整剤が追加された。これらの物質を溶解するために、必要に応じて熱を高めた。所望の触媒を加え、完全に組み込まれるまで撹拌した。材料を組み込むためにその温度を超えて加熱した場合、混合物の熱は90℃未満に低下した。過酸素を添加した。混合速度を上げ、必要に応じてヒュームドシリカを加えた。混合物が容器または型に注がれるのに十分に冷却されるまで、混合物を継続的に撹拌した。
【0048】
各種処方の光出力は以下の方法で測定した。この手順には、均一な混合物が得られるまで、平刃のスパチュラを用いてビーカー中で等量のシュウ酸ワックスと活性剤ワックスを2~5分間混合することが含まれた。次に、この混合物をアルミニウム製の型に入れ、カードストック上のポリプロピレンメッシュ上に配置できるようにした。これにより、厚さ約1/8インチのワックススラブが得られた。 型を取り外すと、ワックスを含むカードストックをホルダーに取り付けることができ、すべてのテストで検出器から一定の距離を維持できた。 すべての値はルクス単位である。
【0049】
(実施例 1: ゲルマーキングシステム)
ゲルマーカーの例示的な実施形態は、ゲルシュウ酸塩混合物およびゲル活性化剤混合物を含む。 シュウ酸ゲル混合物は、0.2%の2-メチル-9,10-ビス(フェニルエチニル)アントラセン(MBPEA)を含有する安息香酸ブチルの溶液を使用して作製した。これを温めて5%のCBzPOを溶解した。混合物が冷却するにつれて、高せん断ミキサーを使用して8%のヒュームドシリカを少しずつ加えた。混合物が十分に冷えたら、分配または保管のために容器に入れた。
【0050】
ゲル活性化剤混合物は、安定剤を使用せずに、クエン酸トリエチルと50% 過酸化水素水の5%を使用して作成した。これに、0.06%のサリチル酸ナトリウムを添加した。添加後、高せん断ミキサーの速度を上げ、混合物が均一になるまで8%のヒュームドシリカを少しずつ添加した。これを、分配または保管のために容器に入れた。
【0051】
(実施例 2: ワックスマーキングシステム)
14.5%のマイクロクリスタリンワックス、19.5%のコハク酸ジドデシル、19.5%の低密度ポリエチレンワックス、29%の安息香酸ブチル、0.33%の2-メチル-9,10-ビス(2-フェニルエチニル)アントラセン、0.02%のルブレン、0.1%の疎水性ヒュームドシリカ、12%のCyHMPO、および5%のチオ硫酸ナトリウム、からなるワックスシュウ酸混合物と; 32.5%のグリセロールトリベンゾエート、39%のクエン酸トリエチル、13.3%のマイクロクリスタリンワックス、2.5%の疎水性ヒュームドシリカ、2.5%の親水性ヒュームドシリカ、10%の50%過酸化水素水、および0.2%のサリチル酸ナトリウムを含むワックス活性化系と;から構成される2液型化学発光システムを調製した。
【0052】
2成分の化学発光系は、2gのワックスシュウ酸混合物と2gのワックス活性化剤混合物を5分間完全に混合して、一貫した組成物を得ることで試験した。 これを、型を使用してテストカード上に配置した。テストカードは、光出力読み取り(LOP)に使用されるホルダーに配置された。収集されたデータを表10に示す(
図1を参照)。すべての値はルクス単位である。
【0053】
(実施例 3: ワックスマーキングシステム)
26% マイクロクリスタリンワックス、34.7% パルミチン酸セチル、28.9% 安息香酸ブチル、0.4% 2-メチル-9,10-ビス(2-フェニルエチニル)アントラセン、0.02% ルブレン、10% CBzPO からなるシュウ酸ワックス混合物と; 33.3% グリセロールトリベンゾエート、39.1% クエン酸トリエチル、12.7% マイクロクリスタリンワックス、2.4% 疎水性ヒュームドシリカ、2.4% 親水性ヒュームドシリカ、9.8% 50%水性過酸化水素、0.2%サリチル酸ナトリウムからなるワックス活性化剤系と;を含む二液型化学発光ワックスマーキングシステムを調製した。
【0054】
これらの配合物の耐水性を実証する実験も同時に実施された。これらのワックスを混合するために使用される容器は、半分まで水で満たされ、光出力実験が行われている間、暗室で観察された(
図1参照)。 実験中、水中に沈めたワックスは、水面上のワックスと同様の強度で輝き続けた。その結果、実験室外の条件では、適度な水分が製剤の性能に劇的な影響を与えるとは予想されない。
【0055】
(実施例 4: ワックスマーキングシステム)
15%マイクロクリスタリンワックス、20%コハク酸ジドデシル、29.6%安息香酸ブチル、20%LDPEワックス、29.5%安息香酸ブチル、0.4%2-メチル-9,10-ビス(2-フェニルエチニル)アントラセン、0.1%の疎水性ヒュームドシリカ、5%のチオ硫酸ナトリウム、および10%のCBzPOからなるワックスシュウ酸混合物と;32.5%のグリセロールトリベンゾエート、39%のクエン酸トリエチル、13.3%のマイクロクリスタリンワックス、2.5%の 疎水性ヒュームドシリカ、2.5%の親水性ヒュームドシリカ、10%の50%過酸化水素水、および0.2%のサリチル酸ナトリウムを含むワックス活性化剤系と;から構成される二液型化学発光ワックスマーキングシステムを調製した。
【0056】
1gのシュウ酸ワックス混合物と1gのワックス活性化剤混合物のサンプル混合物(14、
図3A~3Gを参照)を、前の実施例に記載したように混合した。 この半分を冷凍庫(-16℃)で一晩調整した鋼板16上に広げ、残りの半分を同様に処理した合板(図示せず)上に広げた。それらのパフォーマンスを文書化するために、最初に写真を撮り、その後、1時間間隔で5時間にわたって写真を撮った。
図3A~3G参照。各写真を撮った後、すぐに木材と鋼材を冷凍庫に戻した。材料をテストした5時間の間、良好な光が生成された。
図3A~3Gは、金属の試験結果を示す。木材の試験結果も同様であった。
【0057】
本発明の特定の形態が図示されているが、本発明は本明細書に記載され図示されている特定の形態または構成に限定されるものではないことを理解されたい。本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更を加えることができること、および本発明が明細書および本明細書に含まれる任意の図面/図に示され説明されているものに限定されるものと見做されるべきではないことは、当業者には明らかであろう。
【0058】
当業者であれば、本発明が目的を実行し、言及された目的および利点、ならびに本発明に固有のものを得るのによく適合していることを容易に理解するであろう。本明細書に記載される実施形態、方法、手順および技術は、現時点では好ましい実施形態を代表するものであり、例示を意図しており、本発明の範囲を限定するものではない。当業者であれば、本発明の精神の範囲内に包含され、添付の特許請求の範囲によって定義される変更および他の使用を想起するであろう。 本発明を特定の好ましい実施形態に関連して説明してきたが、請求される本発明はそのような特定の実施形態に不当に限定されるべきではないことを理解されたい。 実際、当業者にとって明らかな、本発明を実施するための記載されたモードの様々な修正は、以下の特許請求の範囲内に含まれることが意図されている。
【国際調査報告】