專利名稱:成像組合物及方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及成像組合物及方法。更具體地說,本發(fā)明涉及適于應(yīng)用在基材上以形成制品的穩(wěn)定的成像組合物,以及使用所述制品的方法。
背景技術(shù):
在各個行業(yè)中使用了許多組合物和方法在基材上形成圖像,用以標(biāo)記基材。這些行業(yè)例如包括造紙行業(yè)、包裝行業(yè)、涂料行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、牙科行業(yè)、電子行業(yè)、紡織行業(yè)、航空、船舶和汽車行業(yè)、以及視覺藝術(shù)等。成像或標(biāo)記通常用來識別制品,如生產(chǎn)商的名稱或標(biāo)識、序列號或批號、組織類型,或者可在制造半導(dǎo)體晶片、太空船、海洋船只和陸地車輛中用于校直目的。
標(biāo)記還用于防護(hù)產(chǎn)品、光刻膠、焊接面具、印刷板及其它光敏聚合物產(chǎn)品。例如,US 5,744,280公開了據(jù)稱能形成單色和多色圖像的可光致成像的組合物,它具有反差圖像性能。所述可光致成像的組合物包括光氧化劑、光敏劑、光致去活化合物和氘化的無色化合物。所述無色化合物是氨基三芳基甲川化合物或相關(guān)的化合物,其中甲烷(中心)碳原子被摻入的氘所氘化的程度至少為60%,從而代替相應(yīng)的氫化的氨基三芳基-甲川。該專利聲稱,氘化的無色化合物提供了與相應(yīng)的氫化的無色化合物相比增強(qiáng)的反差圖像。當(dāng)所述可光致成像的組合物暴露在光化輻射下時,引起了向光性響應(yīng)。
可通過直接印刷將信息標(biāo)注在標(biāo)簽上,將標(biāo)識置于紡織品上,或者將信息如公司名稱、部分或序列號、或者其它信息(如批號或模位置)沖壓在半導(dǎo)體裝置上。印刷可通過壓印或絲網(wǎng)印刷來進(jìn)行。壓印的優(yōu)點(diǎn)是能印刷在彎曲的表面上,這是因?yàn)閴|子具有彈性,但是它的缺點(diǎn)是無法精密地制造精細(xì)圖案。絲網(wǎng)印刷在精密地制造精細(xì)圖案時也會碰到困難,這是由于受到絲網(wǎng)的篩母大小的限制。除了精密度較差以外,由于印刷涉及制造用于各種所需圖案的板,或者需要時間來設(shè)定印刷條件,所以這些方法無論如何不適用于要求實(shí)時加工的用途。
因此,通過印刷來標(biāo)記的方法近來已被噴墨標(biāo)記取代。雖然噴墨標(biāo)記滿足了速度和實(shí)時加工的要求(這是許多常規(guī)的印刷系統(tǒng)所不具備的),但是對要使用的油墨(在壓力下由噴嘴噴射)有嚴(yán)格的規(guī)定。除非能滿足嚴(yán)格的規(guī)定,否則油墨有時會造成噴嘴的堵塞,從而導(dǎo)致拒絕率的增加。
為了解決上述這一問題,最近,激光標(biāo)記作為一種高速和有效的標(biāo)記方法已引起了人們的注意,并已實(shí)際地應(yīng)用在一些產(chǎn)業(yè)中。許多激光標(biāo)記工藝包括僅用激光照射基材的所需的區(qū)域以使其變性或除去被照射的區(qū)域,或者用激光照射涂布的基材以除去被照射的涂層,由此在被照射的區(qū)域(標(biāo)記的區(qū)域)與沒有照射的區(qū)域(背景)之間形成反差。
使用激光來標(biāo)記制品如半導(dǎo)體芯片是一種快速和經(jīng)濟(jì)的標(biāo)記方式。但是,也存在一些與激光標(biāo)記工藝(燒灼表面以得到所需的標(biāo)記)的技術(shù)現(xiàn)狀有關(guān)的缺點(diǎn)。例如,用激光在表面上燒灼的標(biāo)記只有在選定的光源入射角處是可視的。此外,在標(biāo)記之后沉積在制品表面上的油或其它雜質(zhì)可弄臟,或者甚至于遮蓋激光標(biāo)志。另外,由于激光實(shí)際上燒灼工件的表面,對于赤裸的模標(biāo)記,相關(guān)的燒灼可能會損壞底層結(jié)構(gòu)或內(nèi)部電路,或者使內(nèi)模溫度增加到超過可接受的限度。而且,當(dāng)制得的部件不是由激光反應(yīng)性材料制得時,將激光反應(yīng)性涂料施加在組件表面會增加成本并且需要時間來固化。
或者,可以用激光投影儀將圖像投射在表面上。它們用來幫助在工作表面上定位工件。已經(jīng)設(shè)計了一些系統(tǒng),以將三維圖像投射在浮雕形狀的表面上,而不是平坦的表面上。所述投射的圖像被用作制造產(chǎn)品的模型,并且用來將某一層(ply)的理想位置上的圖像掃描在先前放置的層上。這些用途的例子是用來制造皮革制品、房頂構(gòu)架和飛機(jī)機(jī)身。激光投影儀還用來在飛行器的噴漆過程中定位模板或者涂漆掩模。
使用掃描的激光圖像可指出放置或排列工件的位置(用于鉆孔、形成油漆標(biāo)識或圖畫的輪廓、或者排列海洋船只的部件以便膠粘),需要在校準(zhǔn)激光投影儀相對于加工表面的位置時有極好的精確度。通常,需要六個參照點(diǎn)才有足夠的精確度來校準(zhǔn)工件。反射器或傳感器通常已置于靠近要放置所述層的區(qū)域。由于這些參照點(diǎn)位于相對于工件和激光固定的位置,還要知道所述激光相對于工件的位置。通常,工人通過標(biāo)記器或遮蔽膠帶用手來標(biāo)記激光束圖像與工件接觸的位置,以限定激光圖像。這些方法太慢,并且工人的手會阻斷激光圖像,破壞與工件對齊的激光束。因此,會發(fā)生對不準(zhǔn)的現(xiàn)象。
與激光標(biāo)記有關(guān)的另一個問題是可能會對工人造成眼睛(opthalmological)傷害。用來標(biāo)記的許多激光會對處于標(biāo)記系統(tǒng)中的工人造成視網(wǎng)膜傷害。通常,產(chǎn)生超過5mW能量的激光就會對工人造成傷害。
因此,仍然需要改進(jìn)的成像組合物和標(biāo)記加工件的方法。
發(fā)明內(nèi)容
制品包括具有一種或多種敏化劑的成像組合物,所述敏化劑的量足以在施加5mW或5mW以下的能量時影響所述組合物中顏色或色調(diào)改變。
在另一個實(shí)施方式中,制品包括具有一種或多種敏化劑的成像組合物,所述敏化劑的量足以在施加5mW或5mW以下的能量時影響所述組合物中顏色或色調(diào)改變,所述成像組合物涂布所述制品的一面,與之相反的面包括粘合劑。
在再一個實(shí)施方式中,制品包括具有一種或多種敏化劑的成像組合物,所述敏化劑的量足以在施加5mW或5mW以下的能量時影響所述組合物中顏色或色調(diào)改變,所述成像組合物涂布聚合物基底的一面,所述聚合物基底的相反面包括粘合劑和粘合劑剝離涂層,在所述成像組合物上覆蓋了一層保護(hù)層。
所述成像組合物可包括粘合劑聚合物、稀釋劑、增塑劑、流動活性劑、加速劑、促粘劑、有機(jī)酸、表面活性劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、增稠劑、流變改性劑、以及其它任選的組分,以調(diào)節(jié)適用于所需的標(biāo)記方法和基材的成像組合物。然后,具有所述成像組合物的制品可施涂到適宜的加工件上以形成圖像,用來制造產(chǎn)品。
在其它實(shí)施方式中,成像的方法包括提供包含一種或多種敏化劑的成像組合物,所述敏化劑的量足以在暴露在5mW或5mW以下的能量時影響所述組合物中顏色或色調(diào)改變;將所述成像組合物施加在基材上以形成制品;將所述制品施加在加工件上;以及將5mW或5mW以下的能量施加在所述成像組合物上以影響顏色或色調(diào)改變。所述制品和方法提供了一種迅速及有效的方法,該方法可用于改變加工件的顏色或色調(diào),或者將圖案置于加工件如太空船、海洋船只和陸地車輛上,或者用以在紡織品上形成圖像。
可在對所述加工件進(jìn)行進(jìn)一步加工之前或之后,用適宜的顯影劑或剝離劑除去部分的成像組合物。當(dāng)所述制品具有可剝離的粘合劑時,可從所述加工件上剝離除去不需要的部分。
所述圖像可用作標(biāo)記或指示器,例如,用于對接合件鉆孔以將部件結(jié)合在一起,用來形成用于在飛機(jī)上形成標(biāo)識或圖畫的輪廓,或者用來排列海洋船只部件的片段。由于所述制品可迅速地施加在加工件上,并且通過施加能量產(chǎn)生顏色或色調(diào)反差可迅速地形成圖像,工人不再需要在加工件的附近工作,不再需要在產(chǎn)品的制造過程中用手提式標(biāo)記器或膠帶來標(biāo)記激光束成像。因此,解決了因?yàn)楣と说氖值囊苿铀鶎?dǎo)致的光阻斷,以及工人使用手提式標(biāo)記器或膠帶條來施加標(biāo)記所導(dǎo)致的緩慢而冗長的過程的問題。此外,用來造成顏色或色調(diào)改變的低能量消除了,或者至少是減少了對工人造成的眼睛傷害的可能性。
人為錯誤的減少增加了標(biāo)記的精確性。當(dāng)標(biāo)記用來引導(dǎo)部件,如太空船、海洋船只或陸地車輛的排列時(在這種情況下,制作的精確性對機(jī)器的可靠及安全的操作至關(guān)重要),這非常重要。
所述成像組合物可通過以下方法,如噴涂、輥涂、浸涂、噴墨、刷涂或其它適宜的方法施加在基材上。用來施加能量以產(chǎn)生顏色或色調(diào)改變的能源包括,但是不限于,激光、紅外線和紫外線發(fā)生裝置。可使用常規(guī)的裝置,這樣就無需新的、特定的裝置來使用所述制品和方法。另外,將所述制品單一地、非選擇性地施涂在加工件上,然后迅速地施加能量以形成顏色或色調(diào)改變,就使得所述制品適用于裝配線。因此,所述制品提供了比常規(guī)的校直和成像方法更高的制造效率。
本專利文件包含至少一張彩色圖。在提出了請求并繳納了必需的費(fèi)用之后,專利局將提供本專利以及彩色附圖的復(fù)制件。
圖1是含有成像組合物的粘合劑制品的截面圖。
圖2是在選擇性地施加了激光束之后,在聚合物膜上干燥的組合物的光褪色(photofugitive)響應(yīng)的照片。
圖3是在選擇性地施加了激光束之后,在聚合物膜上干燥的組合物的向光性響應(yīng)的照片。
具體實(shí)施例方式
如本說明書中所使用的,以下縮寫語具有如下含義,除非文中另有說明℃=攝氏度、IR=紅外線、UV=紫外線、gm=克、mg=毫克、L=升、mL=毫升、wt%=重量%、erg=1達(dá)因 厘米=10-7焦耳、J=焦耳、mJ=毫焦耳、nm=納米=10-9米、cm=厘米、mm=毫米、W=瓦特=1焦耳/秒、mW=毫瓦特、ns=納秒、μsec=微秒、Hz=赫茲、KV=千伏。
術(shù)語“聚合物”和“共聚物”在本說明書中相互交換地使用?!肮饣椛洹笔侵府a(chǎn)生化學(xué)變化的光的輻射?!肮馔噬憫?yīng)”是指施加的能量導(dǎo)致了彩色材料褪色,或者顏色變淺?!跋蚬庑皂憫?yīng)”是指施加的能量導(dǎo)致材料變暗?!案淖兩{(diào)”是指顏色褪色或變暗?!?甲基)丙烯酸酯”包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯,并且“(甲基)丙烯酸”包括甲基丙烯酸和丙烯酸?!跋♂寗笔侵篙d體或媒介物,如溶劑或固體填料。
除非另有說明,所有的百分?jǐn)?shù)都是重量的,以干重或不含溶劑的重量計。所有的數(shù)值范圍在任何數(shù)量級上是包含性的和結(jié)合性的,除了在邏輯上這些數(shù)值范圍之和最高限制為100%。
制品包括具有一種或多種敏化劑的成像組合物,所述敏化劑的量足以在施加5mW或5mW以下的能量時影響所述組合物中顏色或色調(diào)改變。所述成像組合物可施加在基材上以形成制品。所述制品可施加在加工件上,然后施加足夠的能量以影響整個制品上的顏色或色調(diào)改變,或者在所述制品上形成有圖案的圖像。例如,可以將具有成像組合物的制品選擇性地施加在加工件上,然后施加能量以影響顏色或色調(diào)改變,從而在加工件上形成有圖案的圖像。或者,可將所述具有成像組合物的制品覆蓋在整個加工件上,并選擇性地施加能量以影響顏色或色調(diào)改變,從而在加工件上形成有圖案的圖像。在圖案形成在所述加工件上以后,可如下所述進(jìn)一步進(jìn)行加工以形成產(chǎn)品。
所述組合物中使用的敏化劑是這樣的化合物,它由能量活化來改變顏色或色調(diào),或者在活化后導(dǎo)致一種或多種其它化合物改變顏色或色調(diào)。所述成像組合物包括一種或多種對可見光敏感的光敏劑,并且可用5mW或5mW以下的能量活化。通常,所述敏化劑的用量為所述成像組合物的0.005-10重量%,或者;例如0.05-5重量%,或者例如0.1-1重量%。
在可見光范圍內(nèi)活化的敏化劑通常在大于300nm至小于600nm,或者例如350-550nm,或者例如400-535nm的波長范圍內(nèi)活化。這些敏化劑包括但是不限于,環(huán)戊酮系共軛化合物,例如2,5-二-〔4-(二乙基氨基)苯基〕亞甲基環(huán)戊酮、2,5-二〔(2,3,6,7-四氫-1H,5H-苯并〔i,j〕喹嗪-9-基)亞甲基〕環(huán)戊酮、以及2,5-二-〔4-(二乙基-氨基)-2-甲基苯基〕亞甲基環(huán)戊酮。這些環(huán)戊酮可從環(huán)酮和三環(huán)氨基醛,用本領(lǐng)域已知的方法來制備。
所述適宜的共軛環(huán)戊酮的例子具有以下通式 式中,p和q獨(dú)立地為0或1,r為2或3;R1獨(dú)立地為氫、直鏈或支鏈(C1-C10)脂族基團(tuán)、或直鏈或支鏈(C1-C10)烷氧基,通常R1獨(dú)立地為氫、甲基或甲氧基;R2獨(dú)立地為氫、直鏈或支鏈(C1-C10)脂族基團(tuán)、(C5-C7)環(huán),如脂環(huán)族環(huán)、苯基、烷芳基、直鏈或支鏈(C1-C10)羥烷基、直鏈或支鏈羥基封端的醚,如-(CH2)v-O-(CHR3)w-OH,式中,v是2-4的整數(shù),w是1-4的整數(shù),R3是氫或甲基,并且各個R2的碳可一起形成含有氮的5-7元的環(huán),或者含有氮和選自氧、硫和第二個氮的另一個雜原子的5-7元的環(huán)。這些敏化劑可在5mW或5mW以下的能量下活化。
其它在所述可見光范圍內(nèi)活化的敏化劑包括,但是不限于,N-烷基氨基芳基酮,如二(9-久洛尼定基酮)、二-(N-乙基-1,2,3,4-四氫-6-喹啉基)酮和對-甲氧基苯基-(N-乙基-1,2,3,4-四氫-6-喹啉基)酮;由醛或二次甲基半花青與相應(yīng)的酮的堿催化的縮合反應(yīng)制得的可見光吸收染料;可見光吸收squarylium化合物;1,3-二氫-1-氧代-2H-茚衍生物;香豆素系染料,如酮基香豆素和3,3′-羰基二(7-二乙基氨基香豆素);鹵化的二茂鈦化合物,如二(η5-2,4-環(huán)戊二烯-1-基)-二(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)鈦;以及得自芳基酮和對-二烷基氨基芳基醛的化合物。其它敏化劑的例子包括熒光素型染料和基于三芳基甲烷核的光吸附劑材料。這樣的化合物包括Eosin、Eosin B和Rose Bengal。另一種適宜的化合物是Erythrosin B。制造這些敏化劑的方法是本領(lǐng)域中已知的,并且許多所述敏化劑是市售的。通常,這些可見光活化的敏化劑的用量為所述組合物的0.05-2重量%,或者例如0.25-1重量%,或者例如0.1-0.5重量%。
任選地,所述成像組合物可包括一種或多種用紫外光活化的光敏劑。這些敏化劑通常在大于10nm至小于300nm,或者例如50-250nm,或者例如100-200nm的波長范圍內(nèi)活化。這些UV活化的敏化劑包括,但是不限于,重均分子量為10,000-300,000的聚合敏化劑,如1-[4-(二甲基氨基)苯基]-1-(4-甲氧基苯基)-甲酮、1-[4-(二甲基氨基)苯基]-1-(4-羥苯基)-甲酮和1-[4-(二甲基氨基)苯基]-1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-甲酮的聚合物;酮亞胺的游離堿染料;三芳基甲烷的氨基衍生物染料;呫噸的氨基衍生物染料;吖啶的氨基衍生物染料;甲川染料;以及聚甲川染料。制備這些化合物的方法是本領(lǐng)域中已知的。通常,這些UV活化的敏化劑的用量為所述組合物的0.05-1重量%,或者例如0.1-0.5重量%。
任選地,所述成像組合物可包括一種或多種由IR光活化的光敏劑。這些敏化劑通常在大于600nm至小于1000nm,或者例如700-900nm,或者例如750-850nm的波長范圍內(nèi)活化。這些IR活化的敏化劑包括,但是不限于,紅外squarylium染料和羰花青染料。這些染料是本領(lǐng)域中已知的,可用文獻(xiàn)中描述的方法來制得。通常,所述組合物中這些染料的用量為所述組合物的0.05-3重量%,或者例如0.5-2重量%,或者例如0.1-1重量%。
可用作還原劑的化合物包括,但是不限于,一種或多種醌化合物如芘醌,例如1,6-芘醌和1,8-芘醌;9,10-蒽醌、1-氯蒽醌、2-氯代-蒽醌、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、八甲基蒽醌、1,4-萘醌、9,10-菲醌、1,2-苯并蒽醌(1,2-benzaanthrquinone)、2,3-苯并蒽醌、2-甲基-1,4-萘醌、2,3-二氯萘醌、1,4-二甲基蒽醌、2,3-二甲基蒽醌、蒽醌α-磺酸的鈉鹽、3-氯代-2-甲基蒽醌、惹烯醌、7,8,9,10-四氫萘并萘醌和1,2,3,4-四氫苯(亞甲)基蒽-7,12-二酮。
其它可用作還原劑的化合物包括,但是不限于,具有以下通式的三乙醇胺的?;(CH2CH2OC(O)-R)3(II)式中,R是1-4個碳原子的烷基,0-99%的次氮基三乙酸或3,3′,3″-次氮基三丙酸的C1-C4烷基酯。這些三乙醇胺的?;サ睦邮侨掖及啡宜狨ズ投S基乙醇胺乙酸酯。
還可將一種或多種還原劑用在所述光敏組合物中以提供所需的顏色或色調(diào)改變。通常,一種或多種醌與一種或多種三乙醇胺的?;ヒ黄鹗褂靡蕴峁┧璧倪€原劑功能??捎糜谒鼋M合物中的還原劑的量為0.05-50重量%,或者例如0.1-40重量%,或者例如0.5-35重量%。
可將鏈轉(zhuǎn)移劑用在所述成像組合物中。這些鏈轉(zhuǎn)移劑用作加速劑。鏈轉(zhuǎn)移劑或加速劑可增加在暴露在能量下之后顏色或色調(diào)改變的速率。可使用任何能增加顏色或色調(diào)改變速率的化合物。包括在所述組合物中的加速劑的用量為0.01-25重量%,或者例如0.5-10重量%。合適的加速劑的例子包括鎓鹽和胺。
合適的鎓鹽包括,但是不限于,其中鎓陽離子是碘鎓或锍的鎓鹽,例如芳基磺酰氧基苯磺酸鹽陰離子的鎓鹽、膦、氧代氧化锍(oxysulfoxonium)、氧代锍(oxysulfonium)、氧化锍(sulfoxonium)、銨、重氮(diazonium)、硒鎓(selononium)、胂(arsonium)和N-取代的N-雜環(huán)基鎓(其中N被取代或未取代的飽和或不飽和烷基或芳基取代)。
所述鎓鹽的陰離子可以是例如氯離子、或非親核性陰離子,如四氟硼酸根、六氟磷酸根、六氟砷酸根、六氟銻酸根、三氟甲磺酸根(triflate)、四-(五氟磷酸根合)硼酸根、五氟乙基磺酸根、對甲基芐基磺酸根、乙基磺酸根、乙酸三氟甲酯和乙酸五氟乙酯。
典型的鎓鹽的例子包括,例如氯化二苯基碘鎓、二苯基碘鎓六氟磷酸鹽、二苯基碘鎓六氟銻酸鹽、氯化4,4’-二枯基碘鎓、4,4’-二枯基碘鎓六氟磷酸鹽、N-甲氧基-a-甲基吡啶鎓-對甲苯磺酸鹽、4-甲氧基苯-重氮四氟硼酸鹽、4,4’-二-十二烷基苯基碘鎓-六氟磷酸鹽、氯化2-氰基-三苯基鏻、二-〔4-二苯基锍(sulfonion)苯基〕硫化物-二-六氟磷酸、二-4-十二烷基苯基碘鎓六氟銻酸鹽和三苯基锍六氟銻酸鹽。
合適的胺包括,但是不限于,伯胺、仲胺和叔胺(如甲胺、二乙胺、三乙胺)、雜環(huán)胺(如吡啶和哌啶)、芳香胺(如苯胺)、氯化季銨(如氟化四乙基銨)、以及氫氧化季胺(如氫氧化四乙基銨)。式(II)表示的三乙醇胺除了用作還原劑之外,也具有加速劑活性。
其它化合物如成色物質(zhì)也可用在所述成像組合物中。這些成色物質(zhì)包括,但是不限于,無色化合物。所述成色物質(zhì)還有助于顏色或色調(diào)改變。適宜的無色化合物包括,但是不限于,氨基三芳基甲烷、氨基呫噸、氨基噻噸、氨基-9,10-二氫吖啶、氨基吩噁嗪、氨基吩噻嗪、氨基二氫吩嗪、antino二苯基甲川、無色吲達(dá)胺、氨基氫肉桂酸(如氰乙烷和無色甲川)、肼、無色靛青染料、氨基-2,3-二氫蒽醌、四鹵代-p,p′-二苯酚、2-(對羥苯基)-4,5-二苯基咪唑和苯乙基苯胺。這些化合物的用量為所述組合物的0.1-5重量%,或者例如0.25-3重量%,或者例如0.5-2重量%。
當(dāng)所述組合物中包括所述無色化合物時,通常包括一種或多種氧化劑??捎米餮趸瘎┑幕衔锇?,但是不限于,六芳基二咪唑化合物,如2,4,5,2′,4′,5′-六苯基二咪唑、2,2′5-三(2-氯苯基)-4-(3,4-二甲氧基苯基)-4,5-二苯基二咪唑(及其異構(gòu)體)、2,2′-二(2-乙氧基苯基)-4,4′,5,5′-四苯基-1,1′-二-1H-咪唑、以及2,2′-二-1-萘基-4,4′,5,5′-四苯基-1′-二-1H-咪唑。其它適宜的化合物包括,但是不限于,鹵化的化合物,所述化合物具有不超過40千卡/摩爾的鍵分解能量,以形成作為自由基的第一鹵素,并且附著在其上的氫不超過一個;具有以下通式的磺?;u化物R′-SO2-X(式中,R′是烷基、鏈烯基、環(huán)烷基、芳基、烷芳基或芳烷基,X是氯或溴);具有以下通式的亞磺酰基硫化物R″-S-X′(式中,R″和X′與上述R′和X的含義相同);四芳基肼、苯并噻唑基二硫化物、聚甲基芳基醛、次烷基2,5-環(huán)己二烯-1-酮、偶氮芐基(azobenzyl)、亞硝基、烷基(T1)、過氧化物和鹵胺。在所述組合物中這些化合物的用量為所述組合物的0.25-10重量%,或者例如0.5-5重量%,或者例如1-3重量%。方法是現(xiàn)有技術(shù)中已知的用來制備化合物的方法,并且許多化合物是市售的。
在所述成像組合物中可包括用作所述組合物的粘合劑的成膜聚合物??蓪⑷魏纬赡ふ澈蟿┦褂迷谒鼋M合物的配方中,只要所述成膜聚合物不會不利地干擾所需的顏色或色調(diào)改變。所述成膜聚合物的含量為所述組合物的10-90重量%,或者例如15-70重量%,或者例如25-60重量%。通常,所述成膜聚合物來自酸官能性單體與非酸官能性單體的混合物。將酸和非酸官能性單體聚合形成共聚物,使得酸值至少為80,或者例如為150-250。適宜的酸官能性單體的例子包括(甲基)丙烯酸、馬來酸、富馬酸、檸康酸、2-丙烯基氨基-2-甲基丙烷磺酸、磷酸2-羥乙基丙烯醇酯、磷酸2-羥丙基丙烯醇酯、以及磷酸2-羥基-α-丙烯醇酯。
適宜的非酸官能性單體的例子包括(甲基)丙烯酸的酯,如丙烯酸甲酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸叔丁酯、二丙烯酸1,5-戊二醇酯、丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸1,3-丙二醇酯、二丙烯酸癸二醇酯、二甲基丙烯酸癸二醇酯、二丙烯酸1,4-環(huán)己二醇酯、2,2-二羥甲基丙烷二丙烯酸酯、二丙烯酸甘油酯、二丙烯酸三丙二醇酯、三丙烯酸甘油酯、2,2-二(對羥苯基)-丙烷二甲基丙烯酸酯、二丙烯酸三乙二醇酯、聚氧乙基-2,2-二(對羥苯基)-丙烷二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、聚氧丙基三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、二甲基丙烯酸1,3-丙二醇酯、三甲基丙烯酸1,2,4-丁三醇酯、二甲基丙烯酸2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇酯、三甲基丙烯酸季戊四醇酯、1-苯基乙烯-1,2-二甲基丙烯酸酯、四甲基丙烯酸季戊四醇酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸1,5-季戊二醇酯;苯乙烯和取代的苯乙烯,如2-甲基苯乙烯和甲苯乙烯,以及乙烯酯,如丙烯酸乙烯酯和甲基丙烯酸乙烯酯。
其它適宜的聚合物包括,但是不限于,非離子聚合物,如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、羥乙基纖維素和羥乙基丙基甲基纖維素。
任選地,在所述組合物中還可包括一種或多種增塑劑??墒褂萌魏魏线m的增塑劑。增塑劑的用量可以是所述組合物的0.5-15重量%,或者例如1-10重量%。合適的增塑劑的例子包括鄰苯二甲酸酯(如鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二庚酯、鄰苯二甲酸二辛酯和鄰苯二甲酸二烯丙酯)、二醇類(如聚乙二醇和聚丙二醇)、二醇酯(如三亞乙基二醇二乙酸酯、四亞乙基二醇二乙酸酯、和二亞丙基二醇二苯甲酸酯)、磷酸酯(如三甲苯基磷酸酯、三苯基磷酸酯)、酰胺(如對甲苯磺酰胺、苯磺酰胺、N-正丁基乙酰胺)、脂肪族二元酸酯(如二異丁基-己二酸酯、二辛基己二酸酯、二甲基癸二酸酯、二辛基壬二酸酯、二丁基蘋果酸酯、三乙基檸檬酸酯、三正丁基乙酰基檸檬酸酯、丁基-月桂酸酯、二辛基-4,4-二環(huán)氧基環(huán)己烷-1,2-二羧酸酯和甘油三乙酰酯。
任選地,在所述組合物中可包括一種或多種流動活性劑。流動活性劑是化合物,它可在基材上提供平滑和均勻的涂層。流動活性劑的用量可以是所述組合物的0.05-5重量%,或者例如0.1-2重量%。合適的流動活性劑包括,但是不限于,烷基丙烯酸酯的共聚物。該烷基丙烯酸酯的例子是丙烯酸乙酯和丙烯酸2-乙基己酯的共聚物。
任選地,在所述組合物中可使用一種或多種有機(jī)酸。有機(jī)酸的用量可以是0.01-5重量%,或者例如0.5-2重量%。合適的有機(jī)酸的例子包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、苯乙酸、苯甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、己二酸、2-乙基己酸、異丁酸、2-甲基丁酸、2-丙基庚酸、2-苯基丙酸、2-(對異丁基苯基)丙酸和2-(6-甲氧基-2-萘基)丙酸。
任選地,在所述組合物中可使用一種或多種表面活性劑。表面活性劑在所述組合物中的用量為所述組合物的0.5-10重量%,或者例如1-5重量%。合適的表面活性劑包括非離子型、離子型和兩性表面活性劑。合適的非離子型表面活性劑的例子包括聚環(huán)氧乙烷醚、聚環(huán)氧乙烷的衍生物、芳香族乙氧基化物、炔屬(acetylenic)環(huán)氧乙烷、以及環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的嵌段共聚物。合適的離子表面活性劑的例子包括硫酸烷基酯、硫酸烷基乙氧基酯和苯磺酸烷基酯的堿金屬鹽、堿土金屬鹽、銨鹽、和鏈烷醇銨鹽。合適的兩性表面活性劑的例子包括脂族仲胺和叔胺的衍生物,其中,脂族基團(tuán)可以是直鏈或支鏈的,一個或多個脂族取代基含有8-18個碳原子并且其中的一個含有陰離子水溶性基團(tuán),如羧基、磺基、硫酸根合、磷酸根或膦?;?phosphono)。這些兩性表面活性劑的具體的例子為3-十二烷基氨基丙酸鈉和3-十二烷基氨基烷基磺酸鈉。
任選地,在所述組合物中還可包含增稠劑??墒褂萌魏魏线m的增稠劑。合適的增稠劑的例子是聯(lián)合增稠劑。這些增稠劑的例子包括聚氨酯、疏水改性的堿溶性乳液、疏水改性的羥乙基纖維素和疏水改性的聚丙烯酰胺。合適的聚氨酯增稠劑的例子是具有至少三個通過親水性聚醚基團(tuán)連接的疏水性基團(tuán)的低分子量聚氨酯。所述增稠劑的分子量為10000-200000。所述組合物中增稠劑的用量為所述組合物的0.5-10重量%,或者例如1-5重量%。
可以常規(guī)的用量使用流變改性劑。通常,流變改性劑的用量為所述成像組合物的0.5-20重量%,或者例如5-15重量%。流變改性劑的例子包括乙烯基芳香族聚合物和丙烯酸類聚合物。
在所述組合物中使用稀釋劑,用以向其它組分提供載體或媒介物。稀釋劑視需要添加。通常加入固體稀釋劑或填料以使所述組合物的干重達(dá)到100重量%。固體稀釋劑的例子是纖維素。可使用液體稀釋劑或溶劑來制造所述成像組合物的活性組分的溶液、懸浮液或乳液。所述溶劑可以是水性的或有機(jī)的,或者它們的混合物。有機(jī)溶劑的例子包括醇(如甲醇、乙醇、異丙醇、丙醇、二異丙醚、二乙二醇二甲醚、1,4-二噁烷、四氫呋喃或1,2-二甲氧基丙烷),以及酯(如丁內(nèi)酯、碳酸乙二醇酯和碳酸丙二醇酯)、醚酯(如乙酸甲氧基乙酯、乙酸乙氧基乙酯、1-甲氧基丙基-2-乙酸酯、2-甲氧基丙基-1-乙酸酯、1-乙氧基丙基-2-乙酸酯和2-乙氧基丙基-1-乙酸酯),酮(如丙酮和甲乙酮),腈(如乙腈、丙腈和甲氧基丙腈)、砜(如環(huán)丁砜(sulfolan)、二甲基砜和二乙基砜)、以及磷酸酯(如磷酸三甲酯和磷酸三乙酯)。
所述成像組合物可以呈濃縮物的形式。在該濃縮物中,固體含量可以是80-98重量%,或者例如85-95重量%。濃縮物可用水、一種或多種有機(jī)溶劑、或者水和一種或多種有機(jī)溶劑的混合溶劑來稀釋??蓪饪s物進(jìn)行稀釋,使得固體含量為5重量%至小于80重量%,或者例如10-70重量%,或者例如20-60重量%。
所述成像組合物可通過,例如噴涂、輥涂、刷涂或浸涂施加在基材上??赏ㄟ^空氣干燥,或者用熱空氣干燥器或加熱爐施加足量的熱,從而在所述組合物與基材之間形成粘結(jié),來除去任何溶劑或殘留的溶劑。
任選地,可在所述組合物中包括一種或多種促粘劑以增進(jìn)所述成像組合物與基材之間的粘結(jié)。所述促粘劑的用量為所述成像組合物的0.5-10重量%,或者例如1-5重量%。所述促粘劑的例子包括丙烯酰胺基羥基乙酸(氫化的和無水的)、二丙烯酰胺乙酸、3-丙烯酰胺-3-甲基-丁酸、以及它們的混合物。
將所述成像組合物施涂在膜基材上,在與涂布了所述成像組合物的面相反的該膜基材面上施涂了粘合劑。該膜基材的例子是粘合膠帶。成像組合物以0.5-10mm,或者例如1-5mm厚的層的形式施涂在膜的一面上。涂布可用常規(guī)的方法,如噴涂、輥涂、浸涂或刷涂來進(jìn)行。涂布在所述基材的相反面上的粘合劑的量為5-50μm,或者例如10-25μm。
可將任何適宜的粘合劑應(yīng)用在基材上。所述粘合劑可以是永久的粘合劑、半永久的粘合劑、再定位的粘合劑、可剝離的粘合劑、或者冷凍類粘合劑。許多這樣的粘合劑可分為熱熔粘合劑、熱熔壓敏粘合劑和壓敏粘合劑。通常,可剝離的粘合劑是壓敏粘合劑。這些可剝離的壓敏粘合劑的例子是丙烯酸類、聚氨酯、聚α-烯烴、硅氧烷、丙烯酸酯壓敏粘合劑和熱塑性彈性體系壓敏粘合劑的組合、以及增粘的天然及合成橡膠。
丙烯酸酯壓敏粘合劑和熱塑性彈性體系壓敏粘合劑的組合包括10-90重量%或者例如30-70重量%的丙烯酸酯壓敏粘合劑,以及10-90重量%或者例如30-70重量%的熱塑性彈性體系壓敏粘合劑。適宜的丙烯酸酯壓敏粘合劑的例子得自至少一種聚合的單官能(甲基)丙烯酸酯(其聚合物的Tg(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)不超過0℃),以及任選地,至少一種共聚的單官能烯鍵式不飽和單體(其均聚物的Tg至少為10℃)。存在于所述粘合劑的丙烯酸酯段的單官能烯鍵式不飽和單體的量為5-10重量%。熱塑性彈性體系壓敏粘合劑成分可由徑向嵌段共聚物,如聚苯乙烯與聚丁二烯的嵌段共聚物,或聚異戊二烯或者它們的混合物構(gòu)成。任選地,還可包括交聯(lián)劑。
適用于膜基材的材料的有代表性的例子包括聚烯烴如聚乙烯(包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯和線性超低密度聚乙烯)、聚丙烯和聚丁烯;增塑的及未增塑的乙烯共聚物,如聚氯乙烯、以及聚乙酸乙烯酯;烯烴共聚物,如乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、以及乙烯/乙烯共聚物;丙烯酸聚合物和共聚物;纖維素;聚酯;以及前述這些物質(zhì)的組合。也可以使用任何塑料或者塑料與彈性材料的混合物,如聚丙烯/聚乙烯、聚氨酯/聚烯烴、聚氨酯/聚碳酸酯、聚氨酯/聚酯。
這些膜基材可以是不透光的。這一不透明性增強(qiáng)了所述基材上有圖案的組合物的褪色部分與未褪色部分之間的反差。通常,這些膜的外觀是白色的。
所述制品的粘合劑面可具有一個可拆的剝離層,它在將制品應(yīng)用于基材上之前保護(hù)粘合劑免受環(huán)境影響及發(fā)生意外粘著的損害。可拆的剝離層的厚度為1-20mm,或者例如5-10mm??刹鸬膭冸x層包括,但是不限于,纖維素、聚合物、以及共聚物如聚酯、聚氨酯、乙烯共聚物、聚烯烴、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚酰胺、環(huán)氧聚合物、以及它們的組合。
可拆的剝離層可包括可剝離的涂料制劑,使得所述剝離層可隨時從粘合劑上除去。這些可剝離的制劑通常包括作為活性剝離劑的硅氧烷-乙烯共聚物。這些共聚物是現(xiàn)有技術(shù)中已知的,并且以常規(guī)的含量應(yīng)用于所述制品的剝離層中。
可將保護(hù)性聚合物層置于所述膜基材上的成像組合物上。所述保護(hù)性聚合物層阻擋光線,以防止基材上所述成像組合物的過早活化。所述保護(hù)性聚合物層可以是與所述基材相同的材料。
圖1示出了一個實(shí)施方式的截面圖。制品10包括涂布在具有成像組合物20一面的聚合物膜基底15。與所述聚酯膜基底相反的一面上涂布有可剝離的壓敏粘合劑25。所述粘合劑涂層用一可拆的剝離層30與環(huán)境隔開,所述可拆的剝離層30包括可剝離的涂料制劑以使所述剝離層與壓敏粘合劑隔開。所述成像組合物通過一不透明物(保護(hù)性聚合物層35)與環(huán)境屏蔽開。該保護(hù)性聚合物層通常由聚乙烯構(gòu)成。通常,所述聚合物用作干膜光致抗蝕劑的保護(hù)層。
構(gòu)成所述成像組合物的組分可以通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何適宜的方法結(jié)合起來。通常,使用常規(guī)的裝置將這些組分混合在一起以形成固態(tài)混合物、溶液、懸浮液、分散液或乳液。配制過程通常在控制光線的環(huán)境中進(jìn)行以防止一種或多種所述組分的過早活化。然后,可將所述組合物存儲起來在后來使用,或者在配制后通過上述方法中的任一種將其迅速地施涂在基材上。通常,所述組合物在使用之前存儲在控制光線的環(huán)境中。例如,具有用可見光活化的敏化劑的組合物通常在紅光下配制和存儲。
在對成像組合物施加足量的能量后,會發(fā)生光褪色或向光性響應(yīng)。能量的量為可以是0.2毫焦/厘米2或更大,或者例如0.2-100毫焦/厘米2,或者例如2-40毫焦/厘米2,或者例如5-30毫焦/厘米2。
在施加了5毫瓦或5毫瓦以下(大于0毫瓦)的功率,或者例如小于5毫瓦至0.01毫瓦,或者例如4毫瓦到0.05毫瓦,或者例如3毫瓦到0.1毫瓦,或者例如2毫瓦到0.25毫瓦,或者例如1-0.5毫瓦的能量后,所述成像組合物會發(fā)生顏色或色調(diào)改變。通常,所述能量由在可見光范圍內(nèi)的光源產(chǎn)生。當(dāng)暴露于來自可見光區(qū)域外部的光的能量下后,其它的光敏劑和能量敏感組分(可包含在所述成像組合物中)可引起顏色或色調(diào)改變。包含所述光敏劑和能量敏感化合物,提供與施加5毫瓦或5毫瓦以下的能量所引起的響應(yīng)相比更明顯的顏色或色調(diào)反差。通常,光敏劑和能量敏感化合物(它們用由5毫瓦或5毫瓦以下的能量活化的光敏劑形成顏色或色調(diào)反差)可引起向光性響應(yīng)。
雖然并不希望受到理論的限制,但是相信在施加了能量后的顏色或色調(diào)改變涉及了一種或多種顏色或色調(diào)改變機(jī)制。例如,當(dāng)引起光褪色響應(yīng)時,一種或多種敏化劑剝離自由基以活化一種或多種還原劑,從而還原所述一種或多種敏化劑,從而影響顏色或色調(diào)從深變淺。當(dāng)引起向光性響應(yīng)時,例如,來自一種或多種敏化劑的自由基可引起一種或多種無色化合物與一種或多種氧化劑之間的還原氧化反應(yīng),從而從淺變深到亮來影響顏色或色調(diào)。一些公式已經(jīng)結(jié)合了光褪色和向光性響應(yīng)。例如,將組合物在人造能量(例如激光)下,可形成來自一種或多種敏化劑的自由基,然后,所述自由基活化一種或多種還原劑以還原所述光敏劑,導(dǎo)致光褪色響應(yīng)。將同一組合物在環(huán)境光線下曝光,會導(dǎo)致一種或多種氧化劑氧化一種或多種無色化合物,從而導(dǎo)致向光性響應(yīng)。
可使用任何合適的能源源來引發(fā)光褪色或向光性響應(yīng)。合適的光源的例子包括,但是不限于,激光,如手提式激光器和3-維成像系統(tǒng),以及閃光燈。激光的操作波長可以在IR、可見光、以及UV光的范圍內(nèi)。描述了兩類適于引起顏色或色調(diào)改變的激光。
受激準(zhǔn)分子激光器是能在UV頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生高流量光的高能激光器。其持久的性能是基于特殊的雙原子氣體分子的激勵。具體地說,受激準(zhǔn)分子激光器構(gòu)成了一類激光器,它發(fā)射157-355nm的波長范圍內(nèi)的光。最普通的準(zhǔn)分子波長和各種雙原子氣體是XeCl(308nm)、KrF(248nm)和ArF(193nm)。在準(zhǔn)分子中的持久的作用是由所述雙原子氣體形成的受激調(diào)光器中的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的結(jié)果。脈沖寬度為10-100ns,導(dǎo)致了較高的能量和較短脈沖寬度的脈沖。
固態(tài)激光器是能產(chǎn)生從IR至UV波長范圍內(nèi)的強(qiáng)光束的高能激光器。這些固態(tài)激光器的選用的部分根據(jù)材料來確定,包括將釹滲入固體基質(zhì),如釔-鋁石榴石(YAG)、釔-鋰-氟化物(YLF)、以及釩酸釔(YVO5)。這些材料發(fā)射固有波長在1.04-1.08微米的IR范圍內(nèi)的激光。所述激光可通過使用非線性的光學(xué)晶體如三硼酸鋰(LBO)或鈦氧基磷酸鉀(KTP)擴(kuò)展到更短波長的區(qū)域。作為一個例子,可使用這些晶體將來自摻了釹的YAG激光器的固有的1.06微米的輻射頻率增加到532nm的波長。
可代替所述受激準(zhǔn)分子激光器的光源的一個例子是短脈沖線性準(zhǔn)分子,UV閃光燈。這些燈包括具有厚度為1mm的壁、內(nèi)徑為3-20mm的透明的夸脫燈管。所述閃光燈可以長30cm。將由鎢制得的電極密封在充有惰性氣體如氙的所述燈管的末端。通過使用電容器組向電極施加5-40KV的高壓,使所述閃光燈在1-20Hz的范圍內(nèi)跳動。這樣的放電使氙原子離子化,從而形成發(fā)射200-800nm的波長范圍內(nèi)的寬波段輻射的等離子體。所述閃光燈可包括部分地圍繞燈管放置的反射器,以將來自燈的輻射定向引導(dǎo)至掩?;蚣庸ぜ?。
線性閃光燈能形成高能量,在5微秒的較短脈沖中,在較短波長下可高流量地輸出能量。例如,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),具有寬波段光譜輸出的氙線性閃光燈可在2-6微秒的脈沖時提供密度為1-1.5J/cm2的有用的能量。
通過從加工件上剝?nèi)ゲ恍枰牟糠只蛘咄ㄟ^使用適宜的顯影劑或剝離劑,可將具有所述成像組合物的制品整體地或部分地從加工件上除去。所述顯影劑和剝離劑可以是水性的或有機(jī)的。例如,可使用常規(guī)的水性溶液來除去具有含酸性官能團(tuán)的聚合粘合劑的制品。這些水性溶液的例子是堿金屬溶液,如碳酸鈉和碳酸鉀溶液。常規(guī)的有機(jī)顯影劑包括,但是不限于伯胺,如芐基胺、丁胺和烯丙基胺,仲胺,如二甲胺,以及叔胺,如三甲胺和三乙胺。
所述制品提供了一種迅速及有效地改變加工件的顏色或色調(diào),或者將圖案置于加工件如太空船、海洋船只和陸地車輛上,或者用以在紡織品上形成圖像的方法。在將所述制品施加在加工件上后,將足量的能量施加在所述成像組合物中來改變其顏色或色調(diào)。通常,顏色或色調(diào)改變是穩(wěn)定的。穩(wěn)定是指顏色或色調(diào)改變持續(xù)至少10秒,或者例如20分鐘-2天,或者例如30分鐘-1小時。
或者,可選擇性地施加能量以形成有圖案的圖像,并且可進(jìn)一步對所述加工件加工以形成最終的產(chǎn)品。例如,所述圖像可用作標(biāo)記或指示器,用于對接合件鉆孔以將部件結(jié)合在一起(例如用在汽車組裝中),以形成用于在飛機(jī)機(jī)身上形成標(biāo)識或圖畫的輪廓,或者用來對準(zhǔn)海洋船只部件的節(jié)段。由于所述制品可迅速地施涂在加工件上,并且通過施加能量產(chǎn)生顏色或色調(diào)反差可迅速地形成圖像,工人不再需要在產(chǎn)品的制造過程中為了用手提式標(biāo)記器或膠帶來標(biāo)記激光束圖像,而在鄰近基材處工作。因此,解決了因?yàn)楣と耸褂檬痔崾綐?biāo)記器或膠帶條來形成標(biāo)記所導(dǎo)致的激光束的阻斷。
此外,人為錯誤的減少增加了標(biāo)記的精確性。當(dāng)標(biāo)記用來引導(dǎo)部件,如太空船、海洋船只或陸地車輛的對準(zhǔn)時(在這種情況下,制作精確性對可靠及安全的機(jī)器操作至關(guān)重要),這非常重要。另外,由于圖案的形成可使用低能光源(即,5mW或5mW以下)來進(jìn)行,可消除或者至少減少對工人眼睛的風(fēng)險。
所述制品適合生產(chǎn)許多產(chǎn)品的工業(yè)裝配流水線。例如,加工件(例如飛機(jī)機(jī)身)可穿過工作站(station)1,在那里所述組合物施加到飛機(jī)機(jī)身的表面上以覆蓋所需的部分或整個表面。所述制品可通過例如層壓或用手施壓來施加。然后,涂覆了所述制品的飛機(jī)機(jī)身輸送到工作站2,在那里所述能量施加到整個表面上或者選擇性地施加以形成圖像。當(dāng)所述第一飛機(jī)機(jī)身位于工作站2時,第二機(jī)身可移入工作站1用于施加制品。所述能量可使用激光束施加,它引起所述飛機(jī)機(jī)身表面上的顏色或色調(diào)改變。由于消除了工人的手工標(biāo)記,所以接著將具有圖像的飛機(jī)機(jī)身迅速地輸送到工作站3用于進(jìn)一步加工(如顯影除去或剝離除去所述制品的不需要的部分),或者在機(jī)身上用于接合件的地方鉆孔,用以在其它工作站處校直各部件。此外,由于沒有工人干擾激光照射到飛機(jī)機(jī)身上指定位置的激光束光路,所以在成像工作站沒有工人可提高成像的精確性。因此,相比許多常規(guī)成像和校直方法,所述制品能提供更有效的制造。
除了在校直過程中使用制品以外,所述制品還可用來制備防護(hù)產(chǎn)品、光致抗蝕劑、焊接面具、印刷板及其它光敏聚合物產(chǎn)品。
所述持續(xù)組合物還可用于漆(例如水性漆和有機(jī)漆)中。當(dāng)所述組合物用在漆中時,其用量為最終混合物的1-25重量%。或者例如5-20重量%,或者例如8-15重量%。然后,所述成像組合物可刷涂在基材上,并干燥形成制品。
實(shí)施例1光褪色響應(yīng)和向光性響應(yīng)在紅光下,于20℃混合下表1-2中公開的兩種不同制劑的各個組分,形成兩種均勻的混合物。制備所述制劑,以證明當(dāng)暴露在532nm的可見光下時光褪色響應(yīng)和向光性響應(yīng)之間的差異。
表1
所述共聚物由29重量%的甲基丙烯酸正己酯、29重量%的甲基丙烯酸甲酯、15重量%的丙烯酸正丁酯、5重量%的苯乙烯和22重量%的甲基丙烯酸的單體形成。使用足量甲乙酮形成45重量%的固體混合物。所述共聚物通過常規(guī)的自由基聚合反應(yīng)形成。
在制備了均勻的混合物之后,將其噴涂在聚乙烯膜上。所述聚乙烯膜為30cm×30cm,其厚度為250微米。使用吹風(fēng)機(jī)干燥所述均勻的混合物以除去甲乙酮。
在UV光照下,如圖2所示,所述聚乙烯膜上的干燥涂層呈微紅棕色。當(dāng)所述涂層選擇性地暴露在手提式激光器發(fā)出的532nm的光下時,引起了光褪色響應(yīng)。如圖2中的4個矩形圖案所示,暴露的部分褪色成潛灰色。
表2
使用與表1中的配相同的共聚物。在制備了混合物之后,在UV光下將其噴涂在聚乙烯膜上。所述聚乙烯膜為30cm×30cm,其厚度為250微米。使用吹風(fēng)機(jī)干燥所述聚乙烯膜上的涂層。如圖3所示,在UV光照下,所述涂層具有黃綠色的外觀。
將由手提式激光器發(fā)出的波長為532nm的能量選擇性地施加在所述涂層上以引起向光性響應(yīng)。用激光器形成的四個矩形圖案變暗,形成四個紫羅蘭色的矩形,如圖3中所示。
實(shí)施例2光敏制品制備下述具有下表中列出的組分的組合物。
表3
所述共聚物與實(shí)施例1中的共聚物相同。在紅光下,于20℃制備制劑。使用常規(guī)的混合裝置將各個組分混合在一起,形成均勻的混合物。
將所述均勻的混合物輥涂在尺寸為40cm×40cm、厚度為2mm的聚對苯二甲酸乙二酯膜的一個面上。用具有可剝離的纖維素乙酸酯保護(hù)背襯的厚500微米的可剝離的壓敏粘合劑涂布在與之相反的面上。所述保護(hù)背襯具有一層厚50微米的硅氧烷乙烯共聚物脫模劑,用以從所述粘合劑上容易地除去所述保護(hù)背襯。所述可剝離的壓敏粘合劑是常規(guī)的聚氨酯粘合劑。
用吹風(fēng)機(jī)將所述涂層干燥為聚對苯二甲酸乙二酯膜。除去所述可剝離的纖維素乙酸酯背襯,并將具有所述涂層的聚對苯二甲酸乙二酯膜用手壓到尺寸為60cm×60cm,厚度為5mm的鋁薄片上。在UV光下,所述涂層呈琥珀色。
將由手提式激光器發(fā)出的波長為532nm的光束選擇性地施加在所述琥珀色涂層上以形成具有5個等距點(diǎn)的圖案。光束的選擇性施加導(dǎo)致琥珀色的褪色,從而形成5個清晰的點(diǎn)。使用在鋁上鉆孔的常規(guī)鉆子在鋁上的所述各個點(diǎn)的位置鉆孔。用手將所述聚對苯二甲酸乙二酯粘合劑從離開具有三個等距孔的鋁薄片上剝?nèi)ァ?br>
實(shí)施例3具有促粘劑的組合物在紅光下,于20℃制備以下組合物。
表4
所述共聚物與實(shí)施例1中的共聚物相同。使用常規(guī)的混合裝置將各個組分混合在一起,形成均勻的混合物。
將所述均勻的混合物輥涂在具有纖維素剝離層的聚對苯二甲酸乙二酯襯墊的可剝離的膠帶上。所述二酰胺乙酸促粘劑可增強(qiáng)所述涂層與可剝離的膠帶的背襯之間的粘著力。
用激光束選擇性地施加532nm的光,使暴露在所述光下的一部分涂層由琥珀色變?yōu)闊o色。
實(shí)施例4漆制劑中的光敏組合物制備下述漆制劑。
表5
表5中的漆制劑與實(shí)施例3的表4中公開的光敏組合物混合,使得所述光敏組合物構(gòu)成最終制劑的5重量%。使用常規(guī)的混合裝置于20℃下將漆和光敏組合物混合在一起,形成均勻的混合物。在紅光下進(jìn)行混合。
將所述漆/光敏組合物混合物刷涂在具有可剝離的粘合劑和可剝離的背襯的膠帶上。在室溫下空氣干燥所述組合物。除去所述可剝離的背襯,并將涂覆的膠帶于壓力下施加在尺寸為80cm×80cm,厚度為5mm的鋁薄片上。在所述混合物與鋁薄片之間可具有良好的粘著力。
選擇性地施加由手提式激光器發(fā)出的波長為532nm的光,使所述涂層的選定部分由琥珀色變?yōu)闊o色。
實(shí)施例5速率對比試驗(yàn)制備兩種光敏組合物。一種組合物包括如表6所示的加速劑,如表7所示的另一種組合物不含加速劑。在紅光下,于20℃,在常規(guī)的實(shí)驗(yàn)室混合器中混合各個組分來制備各個組合物。
表6具有加速劑的光敏組合物
表7不含加速劑的光敏組合物
將各個制劑噴涂在分開的60cm×60cm、厚5mm的鋁薄片上。使用吹風(fēng)機(jī)從各個組合物中除去丙酮溶劑。
將各個涂覆的薄片選擇性地暴露在光束波長為532nm的激光束下。含有加速劑的組合物的涂層的暴露于激光的部分的叢琥珀色變?yōu)闊o色的速度要比沒有加速劑的涂層快2-10倍。
權(quán)利要求
1.一種制品,它包括一種成像組合物,所述成像組合物包含一種或多種敏化劑,所述敏化劑的量足以在對所述成像組合物施加了5mW或5mW以下的能量后影響所述成像組合物中的顏色或色調(diào)改變。
2.如權(quán)利要求1所述的制品,其特征在于,所述成像組合物還包含一種或多種還原劑、成色物質(zhì)、氧化劑、粘合劑聚合物、增塑劑、流動活性劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、有機(jī)酸、促粘劑、表面活性劑、流變改性劑、增稠劑和稀釋劑。
3.如權(quán)利要求1所述的組合物,其特征在于,所述一種或多種敏化劑具有以下通式 式中,p和q獨(dú)立地為0或1,r為2或3;R1獨(dú)立地為氫、直鏈或支鏈(C1-C10)烷基、或直鏈或支鏈(C1-C10)烷氧基;R2獨(dú)立地為氫、直鏈或支鏈(C1-C10)脂族基團(tuán)、(C5-C7)環(huán)、苯基、烷芳基、直鏈或支鏈(C1-C10)羥烷基、直鏈或支鏈羥基封端的醚,或者各個R2的碳可一起與氮形成5-7元環(huán),或者與氮和選自氧、硫和第二個氮的另一個雜原子一起形成5-7元環(huán)。
4.如權(quán)利要求1所述的制品,其特征在于,所述一種或多種敏化劑占所述成像組合物的0.005-10重量%。
5.一種制品,它包括一基材,所述基材具有在其第一面上的成像組合物,所述成像組合物包含一種或多種敏化劑,所述敏化劑的量足以在對所述成像組合物施加了5mW或5mW以下的能量后影響所述成像組合物中的顏色或色調(diào)改變,所述基材的第二面包含粘合劑。
6.如權(quán)利要求5所述的制品,其特征在于,所述一種或多種敏化劑是環(huán)戊酮系共軛光敏劑。
7.如權(quán)利要求5所述的制品,其特征在于,它還包含與所述成像組合物相鄰的保護(hù)性聚合物層。
8.一種方法,它包括a)提供包含一種或多種敏化劑的成像組合物,所述敏化劑的量足以在施加了5mW或5mW以下的能量后影響顏色或色調(diào)改變;b)將所述成像組合物施涂在基材上,形成制品;c)施加5mW或5mW以下的能量,影響顏色或色調(diào)改變。
9.如權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,將所述能量選擇性地施加在所述成像組合物上,影響成像的圖案。
10.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述施加的能量的量至少為0.2mJ/cm2。
全文摘要
公開了一種成像組合物、制品及成像方法。所述成像組合物是對能量敏感的,從而使得在向所述組合物施加了足量的能量之后影響顏色或色調(diào)改變。所述成像組合物涂布在制品上以形成能量敏感的制品,該制品可用來標(biāo)記加工件。
文檔編號G03C1/73GK1658070SQ20051000814
公開日2005年8月24日 申請日期2005年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月6日
發(fā)明者R·K·巴爾, J·T·法西, C·奧科諾, J·G·謝爾諾特 申請人:羅姆及海斯電子材料有限公司