專利名稱：成像介質(zhì)和在其中所用的材料的制作方法
背景當(dāng)用能量如光或熱刺激時產(chǎn)生變色的材料可在成像中具有潛在的應(yīng)用。例如，這種材料可存在于熱敏打印紙和瞬時成像膠片中。通常，已知的材料和組合物可需要多層和/或多相膜結(jié)構(gòu)以及其它加工以產(chǎn)生圖像(例如瞬時成像膠片如Polaroid)。在傳真介質(zhì)和熱敏頭介質(zhì)的情況中，需要大于1J/cm2的高能量輸入以實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的圖像。在多層/多相介質(zhì)中的組合物可需要控制成色化學(xué)品的擴(kuò)散和其它加工，并且其存在于游離相和層中。大多數(shù)熱敏和傳真紙涂層由通過制備兩個以上組分的精細(xì)分散體所制備的涂層組成。當(dāng)施加能量時，這些組分混合并反應(yīng)，產(chǎn)生著色材料。為了完成必要的混合，粒子需要跨越三個或更多個相或者層接觸以及并入新相。因?yàn)檫@些多相和多層，所以需要高能量來進(jìn)行這個過程。例如，可能需要具有能量密度為3J/cm2的較大功率的二氧化碳激光器以遠(yuǎn)大于100微秒的曝光時間來產(chǎn)生標(biāo)記。在有些情況下，這種高能應(yīng)用可能損害成像基底。在許多情況中，可能希望使用較小強(qiáng)度、較小功率和/或較短的能量施加而更有效地制造可見標(biāo)記。
或者，可以使用標(biāo)記組合物，其用于由激光束輻射在模制品表面上形成清晰標(biāo)記。涂層成色化學(xué)品典型地包括隱色染料和酚類顯影劑(活化劑)(兩者都具有低溶解度)，所述酚類顯影劑作為游離相分散在可輻射固化的聚合物基質(zhì)或溶劑/水性涂層中。該涂層還包括一種觸角(antenna)，其是一種化學(xué)物質(zhì)，具有與成像激光波長對應(yīng)的高消光系數(shù)吸收譜帶。然而，觸角僅存在于分離相中的一個中，其不會產(chǎn)生對激光輻射的極高效吸收。因而，標(biāo)記該涂層所需的能量密度是較高的(＞0.5J/cm2，并且通常約3J/cm2)。使用這種能量密度可能導(dǎo)致涂層下的涂層和/或基底被燒蝕或損害。使用這種需要高能量密度的可成像涂層可進(jìn)一步地使得使用這種涂層來標(biāo)記溫度或能量敏感的數(shù)據(jù)載體(可記錄的CD、DVD等)復(fù)雜化。鑒于以上所述，需要快速標(biāo)記涂層和成色材料，其是由低能輻射引發(fā)和可尋址的。
概述本發(fā)明涉及一種成像化合物具有觸角和活化劑的基質(zhì)；和作為獨(dú)立相分散在所述基質(zhì)中的合金，所述合金具有觸角并且進(jìn)一步具有均勻分布在合金中的隱色染料和促進(jìn)劑。
本發(fā)明的另一個方面包括制備成像材料的方法。該方法包括提供具有活化劑和觸角的粉末，溶解該活化劑/觸角粉末以形成活化劑/基質(zhì)預(yù)聚物溶液，提供隱色染料合金，和將隱色染料合金分散到該活化劑/基質(zhì)預(yù)聚物溶液中以形成可輻射固化的膏劑。
本發(fā)明的另一個方面包括一種圖像記錄介質(zhì)，其包括基底，在基底上的基質(zhì)，該基質(zhì)具有觸角和活化劑，和作為獨(dú)立相分散在該基質(zhì)中的合金，該合金具有觸角并且進(jìn)一步具有均勻分布在合金中的隱色染料和促進(jìn)劑。
附圖簡述盡管本說明書最后部分的權(quán)利要求詳細(xì)地指出且清楚地要求了本發(fā)明的保護(hù)范圍，但是當(dāng)結(jié)合附圖閱讀以下的發(fā)明描述將會更容易地弄清本發(fā)明，在附圖中

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案制備成像材料的方法；和圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的成像介質(zhì)。
詳述本發(fā)明包括涂層，當(dāng)用任何合適的能量源如IR輻射、UV輻射或可見光進(jìn)行標(biāo)記時，其產(chǎn)生明晰的標(biāo)記和極好的圖像質(zhì)量。用于當(dāng)能量刺激時產(chǎn)生變色的材料可包括成色劑如隱色染料和分散在被施加于基底的基質(zhì)(如輻射固化的丙烯酸酯低聚物和單體)中的活化劑。在特定的實(shí)施方案中，在環(huán)境條件下隱色染料或活化劑可基本上不溶于基質(zhì)。在涂層中還存在高效的輻射能吸收體，其具有吸收能量并且將其提供給反應(yīng)物的功能。于是可以施加能量，其導(dǎo)致活化劑、成色劑或其兩者被加熱和混合，使得隱色染料被激活和產(chǎn)生標(biāo)記。
如這里所用，術(shù)語“隱色染料”是指一種成色物質(zhì)，其在未激活的狀態(tài)是無色或是第一顏色，隨后在活化狀態(tài)，其顯現(xiàn)顏色或者從第一顏色變?yōu)榈诙伾?。如這里所用，術(shù)語“活化劑”是一種物質(zhì)，其與隱色染料反應(yīng)并引起隱色染料改變其化學(xué)結(jié)構(gòu)和改變或獲得顏色。僅舉例來說，活化劑可為能夠?qū)崿F(xiàn)這種改變的酚類或其它給質(zhì)子物質(zhì)。術(shù)語“觸角”是指任何吸收輻射的化合物。觸角容易地吸收期望的標(biāo)記輻射的特定波長。
本發(fā)明涂層的特定實(shí)施方案包括可輻射固化的聚合物基質(zhì)，如基于UV可固化的預(yù)聚物的基質(zhì)。觸角均勻分布在或溶于基質(zhì)中。如這里所用，術(shù)語觸角包括有效吸收來自成像激光的輻射的任何化合物。在一個特定的實(shí)施方案中，觸角是紅外(IR)染料。觸角的實(shí)例包括但不局限于IR780(Aldrich 42，531-1)、IR783(Aldrich 54，329-2)、Syntec9/1、Syntec9/3或金屬絡(luò)合物(如二硫戊環(huán)金屬絡(luò)合物和靛苯胺金屬絡(luò)合物)。也溶于基質(zhì)中的是酸性(給質(zhì)子)活化劑(例如顯影劑)。涂層還包括合金(非晶、共晶或多晶)，所述合金包括隱色染料、促進(jìn)劑(優(yōu)選低熔融溫度芳族化合物)和觸角。用于本發(fā)明特定實(shí)施方案中的隱色染料是熒烷基化合物。促進(jìn)劑的存在助于降低高熔融溫度熒烷染料的熔融溫度，并因此當(dāng)加熱時提供改進(jìn)的反應(yīng)性。使用促進(jìn)劑還便于觸角在隱色染料合金中的均勻溶解。該涂層包括兩個分離相。第一相包括可輻射固化的聚合物基質(zhì)，其具有溶于聚合物基質(zhì)中的酸性活化劑。第二相包括隱色染料的低熔融溫度共晶，其在基質(zhì)中是不可溶的或其具有較低溶解度(如溶解度小于5％，或者最優(yōu)選小于2％)，但作為精細(xì)分散體均勻分布在基質(zhì)中。
本發(fā)明的另一個實(shí)施方案包括制備可輻射固化的可成像涂層的方法。該方法包括制備活化劑/觸角合金。加熱活化劑直到熔化，并且觸角溶于該熔體中。任選，觸角可以被預(yù)溶于較小量的低熔融溫度有機(jī)溶劑(熔融助劑)中，隨后加入活化劑并且使其熔化。將熱熔體冷卻至環(huán)境溫度并且研磨至較小粒度(典型地低于約20-約50微米)。在一個特定的實(shí)施方案中，活化劑包括具有酚基的酸性(給質(zhì)子)化合物。用于本發(fā)明的合適的活化劑包括任何酸性化合物如雙酚A、對羥基苯甲酸芐酯、TG-SA(酚，4，4′-磺?；p[2-(2-丙烯基)]和多酚。用于本發(fā)明的合適活化劑應(yīng)該與觸角有優(yōu)良的溶解性。
任選地，熔融助劑可被加到涂層中以降低涂層中結(jié)晶有機(jī)物的熔融溫度至約50℃-約120℃。用于本發(fā)明的合適熔融助劑包括任何對活化劑和觸角均為良好溶劑的化合物。熔融助劑的實(shí)例包括但不局限于乙二醇的間甲苯基醚、草酸二芐酯和對苯二甲酸二芐酯。
然后通過將研磨的活化劑/觸角合金溶解在UV可固化基質(zhì)的預(yù)聚物溶液中制備活化劑/基質(zhì)預(yù)聚物溶液。在該預(yù)聚物溶液中活化劑/觸角合金的含量可為約2wt％-約90wt％(基于該預(yù)聚物溶液的總重量)，理想地為約3wt％-約60wt％，最理想地為5-45wt％。研磨的活化劑/觸角合金應(yīng)該溶于預(yù)聚物相中使得組分均勻且均相地分配在液相中。制備活化劑/觸角合金提供了觸角在液體預(yù)聚物中改進(jìn)的溶解性。這是特別有用的，因?yàn)樵S多常規(guī)的IR染料在高粘度的預(yù)聚物中具有低溶解度。將觸角溶解在活化劑熔體中以及隨后將該熔體溶解于預(yù)聚物中使得觸角能夠均勻/均相地分布在基質(zhì)中，并改進(jìn)了觸角對成像激光輻射的敏感性。
通過將觸角溶解在促進(jìn)劑熔體中而制備隱色染料合金(共晶)。然后將隱色染料溶解在促進(jìn)劑熔體中，導(dǎo)致隱色染料/促進(jìn)劑/觸角合金的形成，其被冷卻并研磨成細(xì)粉，優(yōu)選粒度不大于約20微米，更優(yōu)選小于10微米。用于本發(fā)明的一個特定實(shí)施方案中的隱色染料是熒烷型的。適用于本發(fā)明的可接受的熒烷隱色染料的實(shí)例包括具有下式結(jié)構(gòu)的物質(zhì) 其中R可以是烷基或芳基或H原子。
用于本發(fā)明的促進(jìn)劑包括結(jié)晶有機(jī)固體，其熔融溫度為約50℃-約150℃，優(yōu)選熔融溫度為約70℃-約120℃。合適的促進(jìn)劑包括芳族烴(或其衍生物)，其為用于本發(fā)明的制劑和方法中的隱色染料和觸角提供良好的溶劑特征。除溶解隱色染料和觸角之外，促進(jìn)劑也可助于降低隱色染料的熔融溫度和使隱色染料合金在非晶狀態(tài)中穩(wěn)定(或減慢隱色染料合金再結(jié)晶為各組分)。用于本發(fā)明的合適促進(jìn)劑包括但不局限于間三聯(lián)苯、對芐基聯(lián)苯、β-萘酚芐醚、1，2-雙(3，4-二甲基苯基)乙烷。
通過將敏化隱色染料合金的粉末分散在活化劑/觸角合金的可輻射固化的預(yù)聚物(漆)溶液中制備UV可固化的膏劑。可輻射固化的預(yù)聚合物作為活化劑/觸角合金的溶劑并且作為隱色染料合金的分散介質(zhì)。在活化劑/漆溶液中溶解性差的隱色染料合金主要作為游離相存在于混合物中。例如，合適的可輻射固化的預(yù)聚物(漆)可包括具有光致包裝(photo package)的UV可固化的基質(zhì)如丙烯酸酯衍生物、低聚物和單體。光致包裝可包括吸收光的物質(zhì)，其引發(fā)漆如二苯甲酮衍生物的固化反應(yīng)。自由基聚合單體和預(yù)聚物的光引發(fā)劑的其他實(shí)例包括但不局限于噻噸酮衍生物、蒽醌衍生物、苯乙酮和苯偶姻醚。在本發(fā)明特定的實(shí)施方案中，可期望選擇以不引起變色的輻射形式固化的基質(zhì)?；陉栯x子聚合樹脂的基質(zhì)可能需要基于芳族重氮鹽、芳族鹵鹽、芳族锍鹽和金屬茂化合物的光引發(fā)劑。合適的漆或基質(zhì)也可包括Nor-Cote CDG000(UV可固化的丙烯酸酯單體和低聚物的混合物)，其包含光引發(fā)劑(羥基酮)和有機(jī)溶劑丙烯酸酯(例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸β-苯氧基乙酯和丙烯酸六亞甲基酯)。漆或基質(zhì)的其他適合的組分可包括但不局限于丙烯酸酯化的聚酯低聚物，如CN293和CN294以及CN-292(低粘度聚酯丙烯酸酯低聚物)、SR-351(三羥甲基丙烷三丙烯酸酯)、SR-395(丙烯酸異癸酯)和SR-256(丙烯酸2(2-乙氧基乙氧基)乙酯)(所用這些都獲自Sartomer公司)。
熱變色的UV可固化的膏劑被印于基底上，隨后進(jìn)行輻射暴光以固化該涂層。應(yīng)該選擇合適的用于可輻射固化漆的光致包裝使得光致包裝的活化波長不顯著地受存在于涂層中的其他物質(zhì)的阻礙。通過具有按觸角吸收所調(diào)諧發(fā)射波長的激光可使該固化涂層成像。因此，該涂層有效地吸收激光能量(即能量密度水平低至0.1-0.5J/cm2)。
現(xiàn)參考圖2中所舉例說明的實(shí)施方案，顯示了成像介質(zhì)100、能量110、基底120、成像組合物130和懸浮粒子140。成像介質(zhì)100可包括基底120?；?20可為任何在其上希望制造標(biāo)記的基底，如僅舉例來說，紙(例如標(biāo)簽、票券、收據(jù)或文具)、架空幻燈片或介質(zhì)如CD-R/RW/ROM或DVD-R/RW/ROM的標(biāo)記表面。
成像組合物130可包括基質(zhì)、活化劑和輻射吸收化合物如觸角?；罨瘎┖陀|角可溶于基質(zhì)中。所形成的促進(jìn)劑/隱色染料/觸角(圖1的90)合金可基本上不溶于基質(zhì)中并且可懸浮或分散在基質(zhì)中作為均勻分布的粒子140。成像組合物130(包括活化劑和觸角)可通過任何可接受的方法如僅僅舉例來說軋輥、噴涂或絲網(wǎng)印刷而施加于基底。
能量110可指向成像介質(zhì)100以形成標(biāo)記或圖像。能量形態(tài)可變化，取決于可利用的設(shè)備、環(huán)境條件和期望的結(jié)果?？墒褂玫哪芰康睦影↖R輻射、UV輻射、X-射線或可見光。觸角可吸收能量并且加熱成像組合物130。加熱可使懸浮粒子140達(dá)到一定溫度，該溫度足以引起最初存在于粒子中的成色物質(zhì)(例如隱色染料)相互擴(kuò)散(例如粒子140和基質(zhì)的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg)或熔融溫度(Tm))。然后，活化劑和染料可反應(yīng)以形成顏色或?qū)τ陔[色染料已著色的情況而言改變其顏色。
實(shí)施例1和2舉例說明本發(fā)明的示范性實(shí)施方案。應(yīng)該理解可以進(jìn)行一些本發(fā)明范圍內(nèi)的變型。例如，適用于本發(fā)明的觸角60可為有效吸收被施加于成像介質(zhì)以形成標(biāo)記類型能量的任何材料。僅僅舉例來說，以下化合物IR780(Aldrich 42，531-1)(1)、IR783(Aldrich54，329-2)(2)、Syntec9/1(3)、Syntec9/3(4)或金屬絡(luò)合物(如二硫戊環(huán)金屬絡(luò)合物(5)和靛苯胺金屬絡(luò)合物(6))可為合適的觸角
其中M1是過渡金屬，R1、R2、R3和R4是有或者沒有鹵素取代基的烷基或芳基，并且A1、A2、A3和A4可以是S、NH或Se；
其中M2是Ni或Cu且R5和R6是有或沒有鹵素取代基的芳基或烷基。
合適的觸角的另外實(shí)例包括醌、酞菁、萘酞菁、金屬絡(luò)合物、偶氮、克酮酸(croconium)、方形酸(squarilium)染料和六官能聚酯低聚物。觸角的其他實(shí)例可見于“Infrared Absorbing Dyes”，Matsuoka，Masaru編，Plenum Press(1990)(ISBN 0-306-43478-4和“Near-infrared Dyes for High Technology Applications”，Daehne，S.；Resch-Genger，U.；Wolfbeis，O.，編，Kluwer Academic Publishers(ISBN 0-7923-5101-0)，兩者引入本文作為參考。
活化劑(例如雙酚-A)和隱色染料90(例如BK-400)可協(xié)力發(fā)揮作用以產(chǎn)生標(biāo)記。活化劑和隱色染料可為任何兩種物質(zhì)，當(dāng)一起反應(yīng)時其產(chǎn)生變色。當(dāng)反應(yīng)時，活化劑可在隱色染料中引發(fā)變色(即使隱色染料顯影)。在環(huán)境溫度在基質(zhì)中隱色染料可具有低溶解度，但當(dāng)基質(zhì)被加熱到隱色染料合金和基質(zhì)的熔融溫度以上時，溶解度可顯著地增加。因此，當(dāng)加熱時，隱色染料可溶解在基質(zhì)中。因?yàn)榇嬖谥芙庠诨|(zhì)中的活化劑，隱色染料和活化劑在同相(基質(zhì))中終結(jié)，因此彼此反應(yīng)并且產(chǎn)生顏色。成像后快速冷卻來穩(wěn)定溶解在基質(zhì)中的著色的隱色染料/活化劑復(fù)合物。相反在環(huán)境條件下，所形成的隱色染料/促進(jìn)劑/觸角合金可基本上不可溶于漆?！盎旧喜豢扇堋笔侵冈诃h(huán)境條件下隱色染料在漆中的溶解度是如此低，以至于沒有或者極少出現(xiàn)由于染料和活化劑的反應(yīng)的變色。因此，在如上所述的實(shí)施方案中，在環(huán)境條件下，活化劑溶解在漆中而隱色染料/促進(jìn)劑/觸角合金作為基質(zhì)中的固體保持懸浮或分散狀態(tài)?；罨瘎┛蔁o限制地包括質(zhì)子供體和酚類化合物如雙酚-A和雙酚-S。隱色染料可包括熒烷隱色染料。
適用于本發(fā)明的隱色染料包括但不局限于熒烷、苯并呋喃酮、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嗪、氨基吩噻嗪、氨基二羥基-吩嗪、氨基二苯甲烷、氨基氫化肉桂酸(氰基乙烷、隱色甲川)和相應(yīng)的酯、2(對羥苯基)-4，5-二苯基咪唑、茚滿酮、隱色吲達(dá)胺、hydrozine、隱色靛類染料、氨基-2，3-二氫蒽醌、四鹵-p，p′-二苯酚、2(對羥苯基)-4，5-二苯基咪唑、苯乙基苯胺和其混合物。在本發(fā)明的一個方面，隱色染料可是熒烷、苯并呋喃酮、氨基三芳基甲烷或其混合物。合適的熒烷基隱色染料的一些非限制性實(shí)例包括3-二乙基氨基-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-(N-乙基-對甲苯氨基)-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-(N-乙基-N-異戊基氨基)-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-二乙基氨基-6-甲基-7-(o，p-二甲基苯胺基)熒烷、3-吡咯烷基-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-哌啶基6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-(N-環(huán)己基-N-甲基氨基)-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-二乙基氨基-7-(間三氟甲基苯胺基)熒烷、3-二丁基氨基-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-二乙基氨基-6-氯-7-苯胺基熒烷、3-二丁基氨基-7-(鄰氯苯胺基)熒烷、3-二乙基氨基-7-(鄰氯苯胺基)熒烷、3-二正戊基氨基-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-二正丁基氨基-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-(正乙基-正異戊基氨基)-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-吡咯烷基-6-甲基-7-苯胺基熒烷、1(3H)-異苯并呋喃酮，4，5，6，7-四氯-3，3-雙[2-[4-(二甲基氨基)苯基]-2-(4-甲氧基苯基)乙烯基]和其混合物。氨基三芳基甲烷隱色染料也可用于本發(fā)明，如三(N，N-二甲基氨基苯基)甲烷(LCV)；次-三(N，N-二甲基氨基苯基)甲烷(D-LCV)；三(N，N-二乙基氨基苯基)甲烷(LECV)；次-三(4-二乙基氨基苯基)甲烷(D-LECV)；三(N，N-二正丙基氨基苯基)甲烷(LPCV)；三(N，N-二正丁基氨基苯基)甲烷(LBCV)；雙(4-二乙基氨基苯基)-(4-二乙基氨基-2-甲基-苯基)甲烷(LV-1)；雙(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)-(4-二乙基氨基-苯基)甲烷(LV-2)；三(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)甲烷(LV-3)；次-雙(4-二乙基氨基苯基)-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)甲烷(D-LV-1)；次-雙(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)(4-二乙基氨基苯基)甲烷(D-LV-2)；雙(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)(3，4-二甲氧基苯基)甲烷(LB-8)；具有鍵合到氨基部分的不同的烷基取代基的氨基三芳基甲烷隱色染料，其中每個烷基獨(dú)立地選自C1-C4烷基；和具有任何前述結(jié)構(gòu)的氨基三芳基甲烷隱色染料，其進(jìn)一步地在芳環(huán)上被一種或多種烷基取代，其中所述烷基獨(dú)立地選自C1-C3烷基。其他隱色染料也可以用于本發(fā)明并且為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知。一些這些類型的隱色染料的更詳細(xì)討論可見于美國專利3658543和6251571，其全部引入本文作為參考。用于本發(fā)明的其他適合的隱色染料的實(shí)例可見于Chemistry and Applications of Leuco Dyes，Muthyala，Ramaiha，編；Plenum Press，NewYork，London；ISBN0-306-45459-9，其全部內(nèi)容引入本文作為參考。
當(dāng)加熱引起氧化、質(zhì)子化、開環(huán)等時，在未受抑制的金屬絡(luò)合物活化劑和/或未受保護(hù)的輔助活化劑的存在下，以上列舉的隱色染料可形成具有各種光學(xué)特性的染料。盡管許多組合物適用于本發(fā)明，但成色組合物可包含至少約3wt％的隱色染料，更具體地說，可以濃度為約4wt％-約20wt％存在。很清楚這些范圍僅僅是示例性的，取決于期望的圖像特征及其他考慮因素，可使用其它的重量范圍。
可接受的熒烷隱色染料的實(shí)例包括如式(7)所示的結(jié)構(gòu) 其中R可為烷基或芳基或H原子。
漆30可為任何合適的用于溶解和/或分散活化劑、觸角和成色劑的基質(zhì)。僅僅舉例來說，可接受的漆可包括具有光致包裝的UV可固化的基質(zhì)如丙烯酸酯衍生物、低聚物和單體。光致包裝可包括吸收光的物質(zhì)，其引發(fā)漆如二苯甲酮衍生物的固化反應(yīng)。自由基聚合單體和預(yù)聚物的光引發(fā)劑的其他實(shí)例包括但不局限于噻噸酮衍生物、蒽醌衍生物、苯乙酮和苯偶姻醚類。可期望選擇通過以引起變色的輻射類型之外的輻射形式固化的基質(zhì)?；陉栯x子聚合樹脂的基質(zhì)可需要基于芳族重氮鹽、芳族鹵鹽、芳族锍鹽和金屬茂化合物的光引發(fā)劑?？山邮艿钠峄蚧|(zhì)的實(shí)例可包括Nor-Cote CDG000(UV可固化的丙烯酸酯單體和低聚物的混合物)，其包含光引發(fā)劑(羥基酮)和有機(jī)溶劑丙烯酸酯(例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸β-苯氧基乙酯和丙烯酸六亞甲基酯)。其他可接受的漆或基質(zhì)可包括丙烯酸酯化的聚酯低聚物如CN293和CN294，可從Sartomer公司獲得。
實(shí)施例以下實(shí)施例舉例說明按照本發(fā)明實(shí)施方案制備成像溶液的特定方法。以下實(shí)施例不應(yīng)該被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制，但應(yīng)該被看作是基于目前實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的印刷介質(zhì)的代表性的已知實(shí)施方案和試驗(yàn)。
實(shí)施例I參考圖1的實(shí)施方案，其顯示一種按照本發(fā)明的實(shí)施方案制備成像溶液的方法，該方法可包括活化劑熔體10、活化劑/觸角溶液20、UV可固化的漆溶液30、漆/觸角/活化劑溶液40和兩相UV可固化的膏劑50。在圖1所舉例說明的實(shí)施方案中，2克草酸二芐酯被加熱至熔化(約85℃)。將20克活化劑雙酚-A和1克觸角IR780溶解在熔化的草酸二芐酯中?；罨瘎?觸角溶液20被冷卻并研磨成細(xì)粉70。
5克研磨的活化劑/觸角粉末70溶解在15.3克Nor-Cote CDG000UV-漆30(UV可固化的丙烯酸酯單體和低聚物的混合物)中以形成漆/觸角/活化劑溶液40。
10克間三聯(lián)苯(促進(jìn)劑)50在燒杯中熔化。熔體50被加熱到110。在恒定攪拌下，將100克BK400 55以小的增量添加到熔體。所添加的BK-400是隱色染料(2′-苯胺基-3′-甲基-6′-(二丁基氨基)熒烷)，可從Nagase公司獲得，其結(jié)構(gòu)由以下式8所述 (平均粒度小于約5微米)。升高混合物的溫度直到170-180℃。繼續(xù)攪拌直到BK400在熔體中完全溶解(通常經(jīng)歷10-15分鐘)以形成促進(jìn)劑/隱色染料溶液65。在恒定攪拌下將550mg的IR780(IR染料)70添加到熔體。IR780碘化物具有以下化學(xué)式 加熱并繼續(xù)攪拌另外的約2-3分鐘，直到IR染料完全溶解在熔體中以形成隱色染料/觸角/促進(jìn)劑合金(共晶)75。隱色染料/觸角/促進(jìn)劑合金75的溫度保持在低于約190℃。
然后將隱色染料/觸角/促進(jìn)劑合金75傾入預(yù)冷卻的襯有鋁箔的冷凍器托盤中。固化的熔體被磨碎成粗粉并隨后在水分散體中研磨直到所研磨的合金的平均粒度小于約4微米。所研磨的合金在真空中干燥以形成隱色染料共晶粉末80。
使隱色染料/觸角/促進(jìn)劑合金75和漆/觸角/活化劑溶液40的混合物形成UV可固化的膏劑90并且以大致約5-約7微米的厚度絲網(wǎng)印刷到基底上形成成像介質(zhì)(未示出)。然后將介質(zhì)上的涂層由汞燈UV固化。
用45毫瓦激光在所得的涂層基底上直接進(jìn)行標(biāo)記。施加能量約30微秒-約100微秒的時間產(chǎn)生約20微米×45微米的標(biāo)記。當(dāng)期望的圖像標(biāo)記在成像介質(zhì)上時，直接標(biāo)記出現(xiàn)而未使用印刷媒介物。
實(shí)施例II進(jìn)行實(shí)施例I的方法，不同的是使用20克TG-SA(酚，4，4′-磺酰基雙[2-(2-丙烯基)]-(9Cl))(式(9))
作為活化劑并將1.2克觸角IR780溶解在熔化的草酸二芐酯中以形成活化劑/觸角溶液20，其然后被冷卻和研磨成細(xì)粉70。另外，不使用100克BK400作為隱色染料55，而使用15克S-205隱色染料(2-苯胺基-3-甲基-6-(N-乙基-N-異戊基氨基)熒烷-可獲自“Nagase Co.，Ltd”)(式(10)) (平均粒度＜5微米)90以形成促進(jìn)劑/隱色染料溶液65。正如實(shí)施例I的情況，使隱色染料/觸角/促進(jìn)劑合金75和漆/觸角/活化劑溶液40的混合物形成UV可固化的膏劑90并且以約7微米的厚度絲網(wǎng)印刷到基底上形成成像介質(zhì)(未示出)。然后將介質(zhì)上的涂層由汞燈UV固化。用45毫瓦激光在所得的涂層基底上直接進(jìn)行標(biāo)記。施加能量約60微秒-約100微秒產(chǎn)生約20微米×45微米的標(biāo)記。
雖然本發(fā)明可能對各種變型和替換形式敏感，但具體的實(shí)施方案已經(jīng)通過在附圖中舉例的方式進(jìn)行了說明，并且在本文中已經(jīng)詳細(xì)闡述。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是本發(fā)明不擬受限于所公開的具體形式。而是，本發(fā)明應(yīng)覆蓋全部的落入由以下所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的變型、等價物和備選方案。
權(quán)利要求
1.一種成像化合物，其包括具有觸角和活化劑的基質(zhì)；和作為獨(dú)立相分散在所述基質(zhì)中的合金，所述合金具有觸角并且進(jìn)一步具有均勻分布在合金中的隱色染料和促進(jìn)劑。
2.一種圖像記錄介質(zhì)，其包括基底；在基底上的基質(zhì)，該基質(zhì)具有觸角和活化劑；和作為獨(dú)立相分散在基質(zhì)中的合金，該合金具有觸角并且進(jìn)一步具有分布在合金中的隱色染料和促進(jìn)劑。
3.權(quán)利要求1和2的化合物和介質(zhì)，其中基質(zhì)的觸角和合金的觸角是不同的化合物。
4.權(quán)利要求1-3的化合物和介質(zhì)，其中所述隱色染料包括以下結(jié)構(gòu) 其中R可為烷基、芳基或H原子。
5.權(quán)利要求1-4的化合物和介質(zhì)，其中所述活化劑包括酚類化合物。
6.權(quán)利要求1-5的化合物和介質(zhì)，其中所述觸角包括至少一種選自以下物質(zhì)的化合物醌、酞菁、萘酞菁、金屬絡(luò)合物、偶氮、克酮酸、方形酸染料、六官能聚酯低聚物和由以下化學(xué)式表示的化合物 其中M1是過渡金屬，R1、R2、R3和R4是有或者沒有鹵素取代基的烷基或芳基，并且A1、A2、A3和A4可為S、NH或Se；和 其中M2是Ni或Cu，R5和R6是有或者沒有鹵素取代基的芳基或烷基。
7.權(quán)利要求1-6的化合物和介質(zhì)，其中所述觸角被調(diào)諧以吸收激光輻射或紅外輻射。
8.一種制備成像材料的方法，該方法包括提供具有活化劑和觸角的粉末；溶解該活化劑/觸角粉末以形成活化劑/基質(zhì)預(yù)聚物溶液；提供隱色染料合金；將該隱色染料合金分散到該活化劑/基質(zhì)預(yù)聚物溶液以形成可輻射固化的膏劑。
9.權(quán)利要求8的方法，其中提供活化劑/觸角粉末，該方法包括熔化活化劑；將觸角溶解于活化劑中以形成活化劑/觸角熔體；冷卻該活化劑/觸角熔體到環(huán)境溫度；和將冷卻的活化劑/觸角熔體研磨成粉末。
10.權(quán)利要求8的方法，其中提供隱色染料合金，該方法包括提供熔融的促進(jìn)劑；將觸角溶解于熔融的促進(jìn)劑中；將隱色染料溶解于熔融的促進(jìn)劑中；冷卻該隱色染料/觸角/促進(jìn)劑熔體至固態(tài)；和將冷卻的隱色染料/觸角/促進(jìn)劑熔體研磨成粉末。
全文摘要
一種涂層，其包括均勻分布和溶解在基質(zhì)和涂層的隱色染料相中的觸角。觸角易于吸收能量，其可以以特定的圖案施加到成像材料。此吸收的能量加熱混合物，使得隱色染料和活化劑混合并且反應(yīng)，引起隱色染料改變顏色，因而產(chǎn)生標(biāo)記。一種制備成像材料的方法，該方法包括提供具有活化劑和觸角的粉末，溶解活化劑/觸角粉末以形成活化劑/基質(zhì)預(yù)聚物溶液，提供隱色染料合金，和將隱色染料合金分散到活化劑/基質(zhì)預(yù)聚物溶液中以形成輻射可固化的膏劑。一種圖像記錄介質(zhì)，包括具有觸角和活化劑的基質(zhì)，以及作為獨(dú)立相分散在該基質(zhì)中的合金。合金包括觸角、隱色染料和促進(jìn)劑。
文檔編號G11B7/0037GK1874899SQ200480031921
公開日2006年12月6日 申請日期2004年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月28日
發(fā)明者V·P·卡斯珀奇克, M·P·戈?duì)? M·費(fèi)爾德, J·巴特 申請人:惠普開發(fā)有限公司