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具有改進(jìn)標(biāo)記靈敏度和圖像對比度的成色組合物和相關(guān)方法

文檔序號:6736568閱讀:534來源:國知局

專利名稱::具有改進(jìn)標(biāo)記靈敏度和圖像對比度的成色組合物和相關(guān)方法具有改進(jìn)標(biāo)記靈敏度和圖像對比度的成色組合物和相關(guān)方法發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明總體上涉及成色組合物。更具體地,本發(fā)明涉及在與能量如光能相互作用時可形成具有改進(jìn)的標(biāo)記靈敏度和圖像對比度的圖像的方法和組合物。發(fā)明背景在對光或熱量形式的能量暴露時產(chǎn)生顏色變化的組合物在于各種基材上產(chǎn)生圖像時令人具有極大的興趣。光盤占據(jù)軟件以及照相、視頻和/或音頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲市場的顯著百分比。典型地,光盤具有在其上嵌入的數(shù)據(jù)圖案,該圖案可以從盤的一側(cè)讀取和/或書寫到盤的一側(cè),和在盤另一側(cè)上印刷的圖形顯示或標(biāo)簽。為識別光盤的內(nèi)容,印刷的圖案或圖形顯示信息可以在盤的非數(shù)據(jù)或標(biāo)簽側(cè)上提供。圖案或圖形顯示可以既是裝飾性的且還可提供關(guān)于盤的數(shù)據(jù)內(nèi)容的相關(guān)信息。過去,商業(yè)貼標(biāo)簽通常使用絲網(wǎng)印刷方法完成。盡管此方法可提供寬泛種類的標(biāo)簽內(nèi)容,但它對于生產(chǎn)小于約400個定制盤傾向于是成本無效的,這是由于與制備模版或模版組合和印刷所需圖案或圖形顯示相關(guān)的固定成本。近年來,用于使用光盤用于數(shù)據(jù)存儲的顯著增長增加了提供定制標(biāo)簽以反映光盤內(nèi)容的需求。大多數(shù)用戶可利用的貼標(biāo)簽方法限于手寫描述,它缺乏職業(yè)外觀、品質(zhì)和多樣性,或預(yù)印刷的標(biāo)簽,它可以附加到盤,但也可在高速下旋轉(zhuǎn)時不利地影響盤性能。近來,已開發(fā)了成色組合物,該組合物可以使用能量源如激光顯影以形成圖像。然而,這些成色組合物中的許多的顯影靈敏度導(dǎo)致更緩慢的顯影時間和/或小于可接受的對比度。因此,仍然需要改進(jìn)具有改進(jìn)標(biāo)記靈敏度和圖像對比度的成色組合物。發(fā)明概述組合物,它也;用于提供具有改進(jìn)圖像對比度的圖;,、口甚至在快速顯影條件下。在本發(fā)明的一方面,成色組合物可包括包括聚合物基體和其中溶解的活化劑的聚合物活化劑相,包括成色劑的成色劑相,和與成色劑相熱4妾觸的輻射吸收劑。特別地,成色劑相可以以小于2nm的平均粒度細(xì)分散在聚合物活化劑相中。在另一個實施方案中,形成圖像的方法可包括對成色組合物施加電磁輻射以足以將成色組合物從顯影前狀態(tài)顯影到視覺不同于顯影前狀態(tài)的顯影后狀態(tài)。成色組合物可包括包括聚合物基體和其中溶解的活化劑的聚合物活化劑相,包括成色劑的成色劑相,和與成色劑相熱接觸的輻射吸收劑。同樣,成色劑相可以以小于2pm的平均粒度細(xì)分散在聚合物活化劑相中。本發(fā)明的另外方面和優(yōu)點從以下的詳細(xì)描述是顯然的。優(yōu)選實施方案詳述現(xiàn)在提及例示實施方案和在此用于描述這些實施方案的具體語言。然而應(yīng)理解不擬由此限制本發(fā)明的范圍。在此所述的本發(fā)明特征的替代和進(jìn)一步改進(jìn)及在此所述的本發(fā)明的原理的另外應(yīng)用,它們是相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員想得到的并具有本公開內(nèi)容的所有,均在本發(fā)明的考慮范圍中。此外,在公開和描述本發(fā)明的特定實施方案之前,應(yīng)理解本發(fā)明不限于在此公開的特定方法和材料,這是由于它們可在一些程度上變化。也應(yīng)理解在此使用的術(shù)語用于僅描迷特定實施方案的目的而不擬是限制性的,這是由于本發(fā)明的范圍將僅由所附的權(quán)利要求和其同等物限定。在描述和要求保護(hù)本發(fā)明時,使用如下術(shù)語。單數(shù)形式"a"、"an"和"the"包括復(fù)數(shù)對象,除非上下文清楚地另外說明。因此,例如提及"輻射吸收劑"包括提及一種或多種這種材料。在此使用的術(shù)語"成色組合物"典型地包括成色劑、活化劑、輻射吸收劑和聚合物基體。這些組分在暴露于輻射以顯影成色劑時一起工作,由此由無色材料產(chǎn)生顏色,或者引起顏色從第一顏色變化到另一種顏同顏色的某種顏色。盡管術(shù)語口"成色組合物:描。述'四種組成組分的存在:但這些組合物不必須以單一相或?qū)哟嬖?。例如,盡管優(yōu)選由于顯影速度方面的考慮在成色組合物中使輻射吸收劑與一個或兩個相摻混,但輻射吸收劑可以在單獨(dú)的層中。在此使用的術(shù)語"成色劑"表示在施加能量時改變顏色的任何組合物。成色劑典型地是隱色染料、光致變色染料等。根據(jù)本發(fā)明的實施方案,成色劑作為離散相的一部分存在,它在連續(xù)聚合物相中細(xì)分散。術(shù)語"成色劑"不推斷從擦劃產(chǎn)生顏色,這是由于它包括可以改變顏色的材料,以及可以從無色或更透明狀態(tài)變成著色的材料。術(shù)語"活化劑"表示在能量(如由激光和輻射吸收劑產(chǎn)生的熱量)存在的化合物或材料?;罨瘎┛梢允桥c成色劑反應(yīng)或相互作用以引起成色劑的顏色產(chǎn)生或變化的任何材料。在一些實施方案中,可以使用多種活化劑,例如具有與含有主活化劑和輔助活化劑的體系的同等性能值的多種活化劑體系。在一個實施方案中,例如,活化劑可以是給予顯影某些類別隱色染料所必須的質(zhì)子的酸性化合物或材料。在此使用的"輻射吸收劑"通常表示在暴露于特定波長輻射時,可產(chǎn)生熱量或另外將能量傳遞給周圍分子的輻射敏感劑。當(dāng)與隱色染料和/或?qū)?yīng)活化劑摻混和/或熱接觸時,輻射吸收劑可以采用足夠的數(shù)量存在以產(chǎn)生足以至少部分顯影成色劑的能量。在此使用的"顯影(developing)"、"顯影(development)"等表示影響成色劑以產(chǎn)生其外觀可見變化,如從無色或透明到著色或從第一顏色到第二顏色的相互作用或反應(yīng)。在一個實施方案中,成色劑可以是一皮酸性活化劑還原以產(chǎn)生顏色或顏色變化的隱色染料。對于本發(fā)明的目的,術(shù)語"顏色"或"著色"表示優(yōu)選可見的吸收和反射性能,包括導(dǎo)致黑色、白色或傳統(tǒng)顏色外觀的性能。換言之,術(shù)語"顏色"或"著色"包括黑色、白色和傳統(tǒng)顏色,以及其它視覺性能,如珠光、反射性、半透明、透明等。在此使用的"熱接觸"表示在輻射吸收劑和成色組合物的其它組元(包括成色劑和/或活化劑)之間的空間關(guān)系。例如,當(dāng)輻射吸收劑通過采用激光輻射的相互作用加熱時,由吸收劑產(chǎn)生的能量應(yīng)當(dāng)足以引起成色組合物的成色劑變暗、發(fā)亮、變有色,或另外改變可見感覺,如通過化學(xué)反應(yīng)。熱接觸可包括在輻射吸收劑和成色組合物的其它組元之間的緊密4妻近,它允許從吸收劑向成色劑和/或活化劑傳遞能量。熱接觸也可包括在輻射吸收劑和成色組合物的一種或多種其它組元之間的實際接觸,如在緊鄰層中,或在包括一些或所有其它成分的摻合物中。根據(jù)本發(fā)明的實施方案,輻射吸收劑可以在成色劑相中存在,在聚合物活化劑相中存在,和/或相對于成色劑/聚合物活化劑分散體成層。如果需要快速顯影時間,則在一個實施方案中,混合輻射吸收劑與聚合物活化劑相和成色劑相可降低熔融時間,導(dǎo)致相的快速混合。在此使用的術(shù)語"涂料組合物"或其它類似對象典型地表示其中溶解或分散有各種組分的載體。載體可以是液體或糊狀載體,或可以是成色組合物的一種組分自身,例如聚合物基體等。在一個實施方案中,組合物可包括在聚合物活化劑相中細(xì)分散的成色劑相。其它組分可以在這些相的一個或兩個中存在。成色組合物在一個實施方案中可以是可^L涂的,或也可以構(gòu)造用于其它施涂方法,如通過膠版、噴墨、凹版印刷、輥涂、絲網(wǎng)印刷、噴涂的印刷,或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它施涂方法。一旦將涂料組合物施涂到基材上,則可以簡稱為"涂覆"。在此使用的"光盤"表示包括在CD和/或DVD驅(qū)動器中可機(jī)器讀取的音頻、視頻、多媒體和/或軟件盤等。光盤格式的例子包括可寫入、可記錄和可再寫入盤如DVD、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW、DVD-RAM、CD、CD-ROM、CD-R、CD-RW等。也可以包括其它類似格式,如類似格式和末來待開發(fā)的格式。在此使用的"圖形顯示"可包括在光盤上發(fā)現(xiàn)的任何可見特征或圖像。典型地,發(fā)現(xiàn)圖形顯示顯著地在光盤的一側(cè)上,盡管這不總是如此。的非圖形信息,該信息在其中以數(shù)字或另外方式嵌入。數(shù)據(jù)可包括音頻信息、視頻信息、照相信息、軟件信息等?;蛘?,術(shù)語"數(shù)據(jù)"有時用于色組合:上i記圖像的信息。\、、々、、'濃度、數(shù)量和其它數(shù)字信息可以在此以范圍格式呈現(xiàn)。應(yīng)理解這種范圍格式僅為使用方便和簡短并且應(yīng)當(dāng)靈活地解釋為不僅包括作為范圍極限明確所述的數(shù)值,而且包括該范圍中所包括的所有單個數(shù)值或子范圍,就像每個數(shù)值或子范圍明確敘述過一樣。例如,約1]am-約200(im的尺寸范圍應(yīng)當(dāng)解釋為不僅包括1pm-約200|um的明確所述極限,而且包4舌單個尺寸如2pm、3pm、4|iim,和子范圍如10pm、20)im-lOO,等。根據(jù)本發(fā)明,成色組合物可包括包括聚合物基體和其中溶解的活化劑的聚合物活化劑相,包括成色劑的成色劑相,和與成色劑相熱接觸的輻射吸收劑。特別地,成色劑相可以以小于2iiim的平均粒度細(xì)分散在聚合物活化劑相中。成色組合物作為整體可具有顯影前狀態(tài)和顯影后狀態(tài)。顯影前狀態(tài)典型地具有視覺不同于顯影后狀態(tài)的第一視覺外觀。例如,當(dāng)成色組合物處于顯影前狀態(tài)時可以是無色的或具有第一顏色,而當(dāng)處于顯影后狀態(tài)時在顯影之后具有第二顏色。在另一個實施方案中,形成圖像的方法可包括對成色組合物施加電磁輻射以足以將成色組合物從顯影前狀態(tài)顯影到視覺不同于顯影前狀態(tài)的顯影后狀態(tài)。成色組合物可包括包括聚合物基體和其中溶解的活化劑的聚合物活化劑相,包括成色劑的成色劑相,和與成色劑相熱接觸的輻射吸收劑。同樣,成色劑相可以以小于2jum的平均粒度細(xì)分散在聚合物活化劑相中。在施加合適的電磁輻射,如激光形式的電磁輻射時,輻射吸收劑和成色劑被充分加熱以顯影成色劑。特別地,本發(fā)明的級合物和方法提供根據(jù)本發(fā)明的實施方案降低顯影成色組合物的能量要求的能力。例如,當(dāng)使用小粒子時要求較少數(shù)量的能量以熔融、擴(kuò)散或加熱到所需的反應(yīng)溫度,并且因此可以獲得更快速的寫入時間和對比度。具體的聚合物基體、成色劑、輻射吸收劑、活化劑和成色組合物的其它任選組分可各自影響成色組合物的顯影性能和長期穩(wěn)定性并在以下更詳細(xì)地討論。聚合物活化劑相本發(fā)明的成色組合物包括聚合物活化劑相,它至少包括聚合物基體和活化劑。在一個實施方案中,聚合物活化劑相可包括可輻射固化的聚合物,其中分散或優(yōu)選溶解有酸性(給質(zhì)子)活化劑。如上所述,成色劑相細(xì)分散在聚合物活化劑相中。各種聚合物基體材料可影響成色組合物的顯影性能如顯影速度、光穩(wěn)定性和可用于顯影成色組合物的波長??山邮艿木酆衔锘w材料可包括例如可UV固化的聚合物如丙烯酸酯類衍生物、低聚物和單體。這些材料通常包括或組裝為光組配(package)的一部分。光組配可包括引發(fā)漆固化的反應(yīng)的光吸收物質(zhì)。這種光吸收物質(zhì)對于使用UV或電子束固化體系的固化可被敏化,并且包括例如二括但不限于噻噸酮衍生物、蒽醌衍生物、苯乙酮和苯偶姻醚。在本發(fā)明的特定實施方案中,可能需要選擇由輻射形式固化的聚合物基體,該輻射形式在固化涂料所必須的能量輸入和通量下,也不顯影成色劑或另外降低成色組合物的穩(wěn)定性。因此,聚合物基體可以在成色組合物的顯影波長以外的固化波長下固化。例如,在一個實施方案中,固化波長可以在紫外(uv)范圍中并且顯影波長可以在紅外范圍中?;蛘?,固化波長和顯影波長可以均在uv范圍中,但可以足夠不同使得固化波長基本不引起成色組合物不希望的顯影。例如,選擇405nm的第一UV波長用于顯影波長和約200nm-約380nm的第二UV波長用于聚合物基體的固化波長可提供固化聚合物的有效體系而不過早顯影成色組合物。發(fā)固二。合適的光《f發(fā)劑應(yīng)°當(dāng)也具有不被輻射吸收劑的吸收譜^所遮蔽的光吸收譜帶(如以下所討論),另外輻射吸收劑可干擾光引發(fā)劑活化,并因此防止涂料的適當(dāng)固化。因此,在一個實際的實施方案中,光引發(fā)劑光吸收譜帶可以在UV區(qū)域,如約200nm-約380nm中,而吸收劑譜帶可以在此范圍以外,如約390-約1100nm。實際上,輻射吸收劑譜帶的較低端可能與用于聚合物固化的UV波長范圍重迭。然而,由于顯影成色劑所需的能量通量高于引發(fā)聚合物固化所需的約10倍,工作系統(tǒng)設(shè)計是可能的。在另一個實施方案中,吸收劑具有雙重功能一個功能是在固化條件下UV固化的敏化(相對低能量通量),和另一個功能是提供標(biāo)記功能期間的標(biāo)記能量。由于固化期間的能量通量典型地數(shù)量級低于生產(chǎn)標(biāo)記所需的能量通量,這是可能的?;陉栯x子聚合樹脂的聚合物基體材料可包括光引發(fā)劑,該光引發(fā)劑包括芳族重氮鹽、芳族卣代餘鹽、芳族锍鹽和金屬茂化合物。固化劑的另外例子是a-氨基酮、a-羥基酮、膦氧化物,從Ciba-Geigy以名稱Irgacure和Darocure試劑購得,和敏化劑如2-異丙基-p塞噸酮。合適聚合物基體的一個具體例子是Nor-CoteCDG-1000(可UV固化丙烯酸酯單體和低聚物的混合物),它包含光引發(fā)劑(羥基酮)和有機(jī)溶劑丙烯酸酯類,例如甲基丙烯酸曱酯、曱基丙烯酸己酯、丙烯酸P-苯氧基乙酯和丙烯酸己酯,購自Nor-Cote。聚合物基體材料的其它合適組分可包括但不限于丙烯酸酯化聚酯低聚物,如CN293和CN294以及CN-292(低粘度聚酯丙烯酸酯低聚物)、SR-3M(三羥曱基丙烷三丙烯酸酯)、SR-3W(丙烯酸異癸酯)和SR-256(2(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯),所有都購自SartomerCo,。另外,可包括基料作為聚合物基體的一部分。合適的基料可包括但不限于聚合物材料如來自單體和低聚物的聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯、聚酚或聚酚酯、聚氨酯、丙烯酸類聚合物和其混合物。例如,如下基料可用于本發(fā)明的成色組合物乙酸丁酸纖維素、乙酸丁酸乙酯、聚曱基丙烯酸曱酯、聚乙烯醇縮丁醛和其混合物。簡略地,聚合物活化劑相的聚合物基體可以是單一聚合物或一組聚合物。聚合物可用作聚合物活化劑相的溶質(zhì),或可以溶解或分散在另一種材料,如溶劑或相的另一種組分中。如果存在多種聚合物,則可以共混、交聯(lián)或另外組合聚合物。在一個實施方案中,聚合物基體可包括可輻射固化的聚合物或聚合物、低聚物和/或單體的體系等。盡管聚合物基體對聚合物活化劑相是整體的,但它可以采用許多形式的任何形式存在。聚合物活化劑相也包括活化劑,它依賴于用于成色劑相的成色劑,可以是還原劑??梢允褂玫牡湫突罨瘎┌ǜ鞣N酸的任何酸。例如,活化劑可以是酸性酚類化合物。此外,這些活化劑可以在制備和/或貯存分散體的條件下容易地溶于聚合物基體。合適活化劑的非限制性例子包括雙酚A、雙酚S、對羥基千基苯曱酸酯、TG-SA(苯酚,4,4-a-磺?;p[2-(2-丙烯基)]和多元酚??梢杂米骰罨瘎┑牧硗馑嵝圆牧系睦臃窍拗菩缘匕ㄈ魏温芬姿顾?、酚、羧酸、環(huán)狀磺酰胺、質(zhì)子酸、氯化鋅、羧酸鎂、羧酸鋅、羧酸鈣、過渡金屬鹽和pKa小于約7.0的其它化合物和其混合物。具體的酚類和羧酸類次級活化劑可非限制性地包括硼酸、草酸、馬來酸、酒石酸、檸檬酸、琥珀酸、苯甲酸、硬脂酸、沒食子酸、水楊酸、l-羥基-2-萘?xí)跛帷⑧徚u基苯曱酸、間羥基苯曱酸、2-羥基-對曱苯甲酸、3,5-二甲苯酚、百里酚、對叔丁基苯基、4-羥基酚鹽、曱基-4-羥基苯曱酸酯、4-羥基苯乙酮、a-萘酚、萘酚、兒茶酚、間苯二酚、對苯二酚、4-叔辛基兒茶酚、4,4'-亞丁基苯酚、2,2'-二羥基聯(lián)苯、2,2'-亞曱基雙(4-甲基-6-叔丁基-苯酚)、2,2'-雙(4'-羥基苯基)丙烷、4,4'-異亞丙基雙(2-叔丁基苯酚)、4,4'-仲亞丁基二苯酉分、連苯三酚、間苯三酉分、間苯三酚基狻酸(phlorogluocinocarboxylicacid)、4-苯基苯酚、2,2'-亞甲基雙(4-氯苯基)、4,4'-異亞丙基二苯酚、4,4'-異亞丙基雙(2-氯苯酚)、4,4'-異亞丙基雙(2-甲基苯酚)、4,4'-亞乙基雙(2-曱基苯酚)、4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、雙酚A及其衍生物(如4,4'-異亞丙基二苯酚、4-4'-亞環(huán)己基二苯紛、p,p'-(l-甲基-正亞己基)二苯酚、1,7-二(4-羥基苯硫基)-3,5-二氧雜庚烷)、4-羥基苯曱酸酯、4-羥基鄰苯二曱酸二酯、鄰苯二曱酸單酯、雙(羥基苯基)硫化物、4-羥基芳基砜、4-羥基苯基芳基磺酸酯、1,3-二[2-(羥基苯基)-2-丙基]苯、1,3-二羥基-6-(a,a-二甲基千基)苯、間苯二酚、羥基苯曱酰氧基苯甲酸酯、雙酚砜、雙-(3-烯丙基-4-羥基苯基)砜(TG-SA)、雙酚磺酸、2,4-二羥基-二苯酮、酴醛清漆型酚醛樹脂、多元酚、糠精、4-羥基-苯乙酮、對苯基苯酚、節(jié)基-對羥基苯甲酸酯(亞千基對羥基苯曱酸酯(benzalparaben))、2,2-雙(對羥基苯基)丙烷、對叔丁基苯酚、2,4-二羥基-二苯酮和對千基苯酚。典型地,活化劑在作為整體的成色組合物中存在的數(shù)量為2wt%-約80wt。/。。由于活化劑在聚合物活化劑相中存在,它典型地主要保留在活化劑相熔^。換言之,通過在^合物活化劑相中包括活化劑,i化劑基本保持與成色劑相分開直到加熱組合物。在采用與輻射吸收劑接觸的激光能加熱時,聚合物活化劑相可熔融并且成色劑相的粒子在其中熔融。在熔融時,活化劑接觸成色劑,由此引起成色劑如隱色染料的顏色改進(jìn)。除聚合物基體和活化劑以外,其它任選成分也可以存在于聚合物活化劑相中。例如,在其中萸烷(fluoran)型隱色染料(或其它相似成色劑)用于成色劑相的實施方案中,聚合物活化劑相也可包括能夠在一起熔融兩個相之后,即當(dāng)隱色染料處于它的顯影后著色狀態(tài)時穩(wěn)定熒烷隱色染料的穩(wěn)定劑。具體地,熒烷隱色染料的顯影后著色狀態(tài)可具有開放的內(nèi)酯環(huán)。采用許多隱色染料類熱致變色涂料可發(fā)生的圖像褪色可能涉及在無定形熔融之后的隱色染料結(jié)晶。由于以上原因,能夠穩(wěn)定無定形相中顯影后隱色染料的芳族物質(zhì)可通過阻滯/防止隱色染料結(jié)晶而提供圖像穩(wěn)定??捎糜诜€(wěn)定顯影后隱色染料,即在熔融之后的例示芳族穩(wěn)定劑包括但不限于鋅鹽如石更脂酸鋅、己酸鋅、水楊酸鋅和乙酸鋅;羧酸鹽如單丁基鄰苯二曱酸鈣和磺?;逖苌铮缓头宇惢衔锶珉p酚-A、磺?;椒?、TG-SA和其鋅或鉤鹽。作為一般原則,本發(fā)明的成色組合物可包括約1wt。/。-約40wt。/。此類或另一類穩(wěn)定劑。優(yōu)選,穩(wěn)定劑可以總組合物的約2wt。/。-約20wt。/。存在。成色劑相的成色劑相。典型地,成^劑相基本不溶于聚合々:基體,在室溫下與聚合物基體截然不同地存在,并細(xì)分散在聚合物基體中。分散體可以使用由任何已知的方法如混合、輥壓、碾磨等制備的成色劑粒子形成,條件是可以在分散體中獲得亞-2nm平均粒度。在大多數(shù)情況下,可能需要在整個聚合物基體中均勻地分散成色劑相。在聚合物基體中分散成色劑相允許隱色染料與活化劑材料和/或其它能量傳遞材料的接觸增加,以下更詳細(xì)討論此內(nèi)容。此外,成色劑相在聚合物基體中的分散體可形成為單一組合物,例如糊劑,然后可以將它在單一步驟中涂覆在基材上。依賴于使用的成色劑的濃度和類型以及許多其它因素如所需的顯影速度、顯影的成色劑的所需強(qiáng)度等,在聚合物基體中分散的成色劑相的體積可相當(dāng)大地變化。然而作為一般原則,聚合物基體中的成色劑相體積百分比可以為約1%-約50%,和在一些情況下為約10%-約30%。根據(jù)本發(fā)明的實施方案,發(fā)現(xiàn)成色相粒度涉及多個所需性能。具體地,在聚合物活化劑相中包括成色劑相作為細(xì)分散體,即小于2pm相對于采用更大成色劑相粒子的實施方案具有幾個優(yōu)點。甚至當(dāng)進(jìn)一步降低粒度時這些優(yōu)點似乎得到增加。根據(jù)此認(rèn)識,在優(yōu)選的實施方案中,成色劑相的平均粒度可以小于約1.5|xm,如約0.05pm-約1.5pm或約0.2pm-約1.5inm。在另一個實施方案中,成色劑相的平均粒度可以是約0.05jum-約1pm,和在另一個實施方案中,成色劑相的平均粒度是約0.05^im-約0.7pm。在這些實施方案的每個中,典型地,成色劑相是不同的且基本不溶于聚合物活化劑相(典型地在室溫下),并且在約9(TC-約350分熔融'。、通過使^光和吸收劑作為能量源輸送能量觀察到類似的效果;。此外,更完全的熔融可在一些實施方案中改進(jìn)或增加圖像對比度。因此,在一個實施方案中,可以優(yōu)選的是在聚合物活化劑相中成色劑相基本完全到甚至完全熔融。不受任何特定理論的約束,關(guān)于為什么這些非常小的成色劑相粒度在標(biāo)記靈敏度和/或圖像對比度方面提供改進(jìn),存在至少兩個可能的理由。首先,通過降低成色劑相粒子的尺寸,表面積增加,并因此也增加了表面積與體積的比例。更大的表面積與體積比例促進(jìn)成色劑相粒子更快速熔融以及熔融成色劑粒子與熔融聚合物活化劑相的更快速混合。結(jié)果是,更快速的成像是可能的。此外,也可以通過在典型地用于這些類型技術(shù)的相同或甚至更快速寫入時間下產(chǎn)生更完全的混合物而獲得更好的對比度。第二個益處涉及與用于加熱作為整體的成色組合物的輻射能的波長相比,成色劑相的粒度。用于標(biāo)記光盤的典型激光,例如包括波長為約200nm-約1200nm,即0.2pm-約1.2pm的那些。通過提供與使用的激光的波長相比大致相同數(shù)量級或更小的粒子,最小化或避免光射可導(dǎo)致激光束的部分反射y引起不必須的能量損失。通過降低粒度到從稍大(約相同數(shù)量級)到甚至低于成像輻射的波長,降低或消除光散射和/或能量耗盡反射。因此,可以獲得涂料的改進(jìn)吸收效率,它轉(zhuǎn)換成成色組合物的更高標(biāo)記靈敏度,在一些實施方案中的更高對比度,和在更高速度下寫入圖像的能力。盡管不要求,但在一個詳細(xì)實施方案中,在施加激光能之前激光能波長大于或等于成色劑相的粒度。在另一個實施方案中,在施加激光能之前成色劑相的粒度大于激光能的波長不到兩倍(基于與波長相比的平均粒度)。成色劑相可包括各種材料,但必須包括至少一種成色劑。例示成色劑包括隱色染料、光致變色染料等。已證明熒烷隱色染料根據(jù)本發(fā)明的實施方案是特別實際的,盡管也可以使用其它隱色染料。在本發(fā)明的一方面,隱色染料可以是熒烷、2-苯并[c]呋喃酮、氨基三芳基曱烷或其混合物。也就是說,可以使用幾乎任何已知的成色染料,只要滿足在此討論的顏色顯現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。合適的隱色染料包括但不限于熒烷、2-苯并[c]呋喃酮、氨基三芳基曱烷、氨基咕噸、氨基噻噸、氨基-9,10-二氫-吖啶、氨基吩嗜。秦、氨基吩噻嗪、氨基二氫吩溱、氨基二苯基曱烷、氨基氬化肉桂酸(氰基乙烷,隱色次甲基)和對應(yīng)的酯、2(對羥基苯基)-4,5-二苯基咪唑、二氫茚酮、隱色吲噠胺、hydrozines、隱色靛類染料、氨基-2,3-二氫蒽醌、四卣代-p,p'-二苯酚、2(對羥基苯基)-4,5-二苯基咪唑、苯乙基苯胺、酞菁前體(如購自SitaramChemicals,印度的那些)和其混合物。如所述,已證明熒烷類隱色染料特別用于引入到本發(fā)明的成色組合物中。合適熒烷類隱色染料的幾個非限制性例子包括3-二乙基氨基-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-(N-乙基-對曱苯氨基)-6-曱基-7-苯胺基焚烷、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-曱基-7-(鄰,對-二甲基苯胺基)熒烷、3-吡咯烷基-6-曱基-7-苯胺基熒烷、3-哌啶基-6-曱基-7-苯胺基熒烷、3-(N-環(huán)己基-N-甲基氨基)-6-曱基-7-苯胺基熒烷、3-二乙基氨基-7-(間-三氟曱基苯胺基)熒烷、3-二丁基氨基-6-曱基-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-曱基-7-苯胺基熒烷、3-二正丁基氨基-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-(n-乙基-n-異戊基氨基)-6-曱基-7-苯胺基熒烷、3-吡咯烷基-6-曱基-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-(二曱基氨基)苯基]-2-(4-曱氧基苯基)乙烯基]、2-苯胺基-3-曱基-6-(N-乙基-N-異戊基氨基)熒烷(S-205,購自NagaseCo.,Ltd)和其混合物。氨基三芳基曱烷隱色染料也可用于本發(fā)明如三(N,N-二曱基氨基苯基)曱烷(LCV);次-三(N,N-二甲基氨基苯基)曱烷(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)曱烷(D-LECV);三(N,N-二正丙基氨基苯基)曱烷(LPCV);三(N,N-二正丁基氨基苯基)曱烷(LBCV);雙(4-二乙基氨基苯基)-(4-二乙基氨基-2-曱基-苯基)曱烷(LV-1);雙(4-二乙基氨基-2-曱基苯基)-(4-二乙基氨基-苯基)甲烷(LV-2);三(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)曱烷(LV-3);雙(4-二乙基氨基-2-曱基苯基)(3,4-二甲氧基苯基)曱烷(LB-8);具有鍵合到氨基部分的不同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C!-C4烷基;和進(jìn)一步被芳基環(huán)上的一個或多個烷基取代的具有先前命名結(jié)構(gòu)的氨基三芳基曱烷隱色染料,其中后面的烷基獨(dú)立地選自d-C3烷基。其它成色劑也可以與本發(fā)明結(jié)合使用并且是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。一些這些類型的隱色染料的更詳細(xì)討論可見美國專利3,658,543和6,251,571,每個文獻(xiàn)在此全文引入作為參考。例子見ChemistryandApplicationsofLeucoDyes,Muthyala,Ramaiha,ed.;PlenumPress,紐約,倫敦;ISBN:0-306-45459-9,該文獻(xiàn)在此引入作為參考。典型地,隱色染料可以在本發(fā)明的成色組合物中以約1wt。/。-約40wt。/o存在。盡管可以成功地使用在此范圍以外的數(shù)量,但依賴于組合物的其它組分,約5wt。/。-約20wt。/。的數(shù)量通常提供適當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。為降低顯影時間和增加對施加的輻射源的敏感度,成色劑相可進(jìn)一步包括助熔劑。合適助熔劑的熔融溫度可以為約50。C-約150。C和通常為約7(TC-約12(TC。助熔劑典型地是結(jié)晶有機(jī)固體,它可以與特定的成色劑熔融和混合。例如,大多數(shù)成色劑也可作為固體顆粒得到,它們?nèi)苡跇?biāo)準(zhǔn)液體溶劑。因此,可以將成色劑和助熔劑混合并加熱以形成熔融混合物。在冷卻時,形成成色劑和助熔劑的成色劑相,然后可以將其研磨成粉末。在本發(fā)明的一些實施方案中,可以調(diào)節(jié)成色劑和助熔劑的百分比以最小化成色劑相的熔融溫度而不干擾隱色染料的顯影性能。當(dāng)使用時,助熔劑可構(gòu)成成色劑相的約2wt。/o-約25wt%。許多助熔劑可以有效地用于本發(fā)明的成色組合物。合適助熔劑的幾個非限制性例子包括間-三聯(lián)苯、對-千基聯(lián)苯、oc-萘基千基醚、1,2-雙(3,4)二甲基苯基乙烷和其混合物。合適的助熔劑也可包括芳族烴(或它們的衍生物),它們與用于本發(fā)明配制劑和方法的隱色染料和輻射吸收劑提供良好的溶劑特性。除溶解成色劑和輻射吸收劑以外,助熔劑也可有助于降低成色劑的熔融溫度和穩(wěn)定無定形狀態(tài)的成色劑相(或至少減緩成色劑相成為單個組分的再結(jié)晶)。通常,具有高溶解度和/或與成色劑的混溶'性以與染料形成玻璃或共結(jié)晶相并改變?nèi)玖系娜廴谛阅艿娜魏尾牧嫌糜诒痉椒?。例如,芳族烴、酚類醚、芳族酸酯、長鏈(C6或更大)脂肪酸酯、聚乙烯蠟等也可以是合適的助熔劑。也可以在成色劑相中包括另外的材料,例如但不限于穩(wěn)定劑、抗氧劑、非隱色著色劑、輻射吸收劑等。輻射吸收劑輻射吸收劑也可以包括本發(fā)明的成色組合物中。輻射吸收劑典型地作為組分存在,該組分可用于在預(yù)定曝光時間、能量水平、波長等情況下對輻射暴露時優(yōu)化成色組合物的顯影。輻射吸收劑可以用作能量天線,在與能量源相互作用時提供能量到周圍區(qū)域。由于預(yù)定數(shù)量的能量可以由輻射吸收劑提供,所以可以進(jìn)行輻射波長和強(qiáng)度對使用的特定吸收劑的匹配以優(yōu)化系統(tǒng)。優(yōu)化系統(tǒng)包括選4奪成色組合物的組分的過程,在規(guī)定的功率下在對輻射的固定周期暴露下它可得到快速可顯影的組合物。例如,可以優(yōu)化本發(fā)明的組合物用于在激光能的預(yù)定波長,如405nm、650nm、780nm、980nm或1084nm下顯影,其中在小于預(yù)定時間,如小于100psec顯影暴露于輻射的成色組合物。然而,"優(yōu)化"不必須表示成色組合物在特定波長下最快速地顯影,而是組合物可以在規(guī)定的時間范圍內(nèi)使用給定的輻射源顯影。優(yōu)化的組合物也可表示在延長的時間,即幾個月到數(shù)年內(nèi)的環(huán)境光穩(wěn)定性。因此,優(yōu)化的組合物從成色組合物的所有組分的組合導(dǎo)致影響顯影特性和穩(wěn)定性。為舉例說明,在配制本發(fā)明的成色組合物時,優(yōu)化的組合物可依賴于各種因素,這是由于每種組分可影響顯影性能,如時間、顏色強(qiáng)度等。例如,具有最大吸收為約780nm的輻射天線的成色組合物在780nm下可能不最快速顯波長不對應(yīng)于輻:天線的最大:收。因此:配制優(yōu)化成色組合物的方法可包括測試配制劑以使用能量的特定強(qiáng)度和波長獲得所需的顯影時間以形成可接受的顏色變化。吸收劑可l包括:成:劑相r聚合物基體和/或單獨(dú)'的層中。因此,輻射吸收劑可以與成色組合物摻混或與成色組合物熱接觸。典型地,輻射吸收劑可以在成色劑相和聚合物活化劑相兩者中存在。采用此方式,可以快速和基本同時加熱曝光區(qū)域中的基本整個成色組合物。或者,可以將輻射吸收劑施加為單獨(dú)的層,該單獨(dú)的層例如可以任選地可旋涂或絲網(wǎng)印刷。也可以考慮選擇輻射吸收劑使得可見范圍中吸收的任何光不在顯影之前或之后有害地影響成色組合物的圖形顯示或外觀。合適的輻射天線可以選自許多輻射吸收劑,例如但不限于鋁喹啉絡(luò)合物、吟啉、卟吩、吲哚菁染料、吩噔、"秦衍生物、酞菁染料、聚甲基p引哚餘染料、聚次甲基染料、guaiazulenyl染料、crocomum染料、聚次甲基吲哚鉻染料、金屬絡(luò)合物IR染料、花青染料、方酸(squarylmm)染料、硫族元素-吡喃并亞芳基染料、吲嗪染料、吡喃錫染料、醌型染料、醌染料、偶氮染料和其混合物或衍生物。其它合適的天線也可用于本發(fā)明并且是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的見可見參考文獻(xiàn)如InfraredAbsorbingDyes,Matsuoka,Masaru,ed.,PlenumPress,紐約,1990(ISBN0-306-43478-4)和Near-InfraredDyesforHighTechnologyApplications,Daehne,Resch-Genger,Wolfbeis,KluwerAcademicPublishers(ISBN0-7923-5101-0),兩者在此引入作為參考。也可考慮選擇輻射天線使得可見范圍中吸收的任何光不在顯影之前或之后有害地影響成色組合物的圖形顯示或外觀。例如,為在涂層的顯影區(qū)域和非成像或非顯影區(qū)域之間獲得可見對比度,可以選擇成色劑以形成不同于背景的顏色。例如,具有顯影顏色如黑色、藍(lán)色、紅色、品紅色等的成色劑可對更黃色背景提供良好的對比度。任選地,可以將另外的非成色劑著色劑加入到本發(fā)明的成色組合物或在其上放置了成色組合物的基材中。對于給定的商業(yè)產(chǎn)品任何已知的非成色劑著色劑可用于獲得幾乎任何所需的背景顏色。盡管在此討論的具體成色劑和天線典型地是單獨(dú)化合物,但這種活性也可以由引入到成色劑的活化和/或輻射吸收作用中的基料和/或成色劑的組成基團(tuán)提供。這些類型的成色劑/輻射吸收劑也考慮在本發(fā)明的范圍內(nèi)。各種輻射天線可用作天線以吸收特定波長和范圍的電磁輻射。通常,在所需顯影波長或其附近具有最大光吸收的輻射天線可以合適地用于本發(fā)明。例如,在本發(fā)明的一方面,成色組合物可以在一個實施方案中在用于顯影的范圍中使用波長為約720nm-約900nm的紅外輻射優(yōu)化。通常的CD-燃燒激光器的波長為約780nm并且可以調(diào)適用于通過選擇性部分顯影成色組合物而形成圖像??蛇m用于紅外范圍的輻射天線可包括但不限于聚曱基吲哚像、金屬絡(luò)合物IR染料、吲哚菁綠、聚次甲基染泮十如嘧i定三酮-亞環(huán)戊基、guaiazulenyl染泮牛、croconium染料、花青染料、方酸染料、硫族元素吡喃并亞芳基染料、金屬硫醇鹽絡(luò)合物染料、雙(硫族元素吡喃并)聚次甲基染料、氧吲嗪染料、雙(氨基芳基)聚次曱基染料、吲嗪染料、吡喃镥染料、醌型染料、醌染料、酞菁染料、萘并花青染料、偶氮染料、六官能聚酯低聚物、雜環(huán)化合物和其組合??梢允褂玫膸追N具體聚曱基吲咮像化合物購自AldrichChemicalCompany,并且包括2-[2-[2-氯-3-[2-(l,3-二氳-l,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亞基)-亞乙基]-l-環(huán)戊烯-l-基-乙烯基]-l,3,3-三甲基-3H-吲哚像高氯酸鹽;2-[2-[2-氯-3-[2-(l,3-二氫-l,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亞基)-亞乙基]-l-環(huán)戊烯-l-基-乙烯基]-l,3,3-三甲基-3H-吲哚鏡氯化物;2-[2-[2-氯-H(1,3-二氫-3,3-二甲基-l-丙基-2H-吲哚-2-亞基)亞乙基]-l-環(huán)己烯-l-基]乙烯基]-3,3-二曱基-l-丙基p引哚餘碘化物;2-[2-[2-氯-3-[(l,3-二氫-l,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亞基)亞乙基]-l-環(huán)己烯-l-基]乙烯基]-l,3,3-三甲基吲哚條碘化物;2-[2-[2-氯-3-[(1,3-二氫-1,3,3-三曱基-211-吲哚-2-亞基)亞乙基]-1-環(huán)己烯-l-基]乙烯基]-l,3,3-三甲基吲哚鏡高氯酸鹽;2-[2-[3-[(1,3-二氫-3,3-二曱基-l-丙基-2H-p引咮-2-亞基)亞乙基]-2-(苯硫基)-l-環(huán)己烯-l-基]乙烯基]-3,3-二甲基-l-丙基吲哚條高氯酸鹽;和其混合物?;蛘?,輻射天線可以是無機(jī)化合物,如氧化鐵、炭黑、硒等。聚次曱基染料或其衍生物如嘧p定三酮陽亞環(huán)戊基,方酸染料如guaiazulenyl染泮+、croconium染津?;蚱浠旌衔镆部捎糜诒景l(fā)明。合適的嘧啶三酮-亞環(huán)戊基紅外天線包括例如2,4,6(1H,3H,5H)-嘧p定三酉同5國[2,5誦雙[(1,3-二氬畫1,1,3隱二曱基國21^引咮-2-亞基)亞乙基]亞環(huán)戊基]-l,3-二曱基-(9CI)(S0322,購自FewChemicals,德國)。在本發(fā)明的另一方面,輻射天線可以選擇用于在約600nm-約720nm,如約650nm的波長范圍中優(yōu)化成色組合物。用于此波長范圍的合適輻射天線的非限制性例子可包括吲哚菁染料如3H-吲哚鉻,2-[5-(l,3-二氬-3,3-二甲基-l-丙基-2H-吲哚-2-亞基)-l,3-戊二烯基]-3,3-二曱基-l-丙基-碘化物)(染料724Xmax642nm)、3H-吲哚鏡,l-丁基-2-[5-(l-丁基-l,3-二氫-3,3-二曱基-2H-p引哚-2-亞基)-l,3-戊二烯基]-3,3-二曱基-,高氯酸鹽(染料683Xmax642nm)和吩-惡。秦衍生物如吩p惡溱-5-镥,3,7-雙(二乙基氨基)-,高氯酸鹽0"惡嗪1Xmax=645nm)。Xmax為約所需顯影波長的酞菁染料也可以使用如硅2,3-萘并花青雙(三己基甲硅烷基氧化物)和2,3-萘并花青的基體溶解性衍生物(兩者均購自AldrichChemical);硅酞菁的基體溶解性衍生物(如描述于Rodgers,A丄等人,107J.Phys.Chem.A3503-3514,5月8日,2003),和苯并酞菁的基體溶解性衍生物(如描述于Aoudia,Mohamed,119J.Am.Chem.Soc.6029-6039,7月2曰,1997);酞菁化合物如在美國專利6,015,896和6,025,486中描述的那些,每個文獻(xiàn)在此引入作為參考;和Cirrus715(酞菁染料,購自Avecia,曼徹斯特,英格蘭,Xmax=806nm)。在本發(fā)明的又一方面,具有約300nm-約600nm的藍(lán)和欷青波長的激光可用于顯影成色組合物。因此,本發(fā)明可提供在用于下述器件的范圍內(nèi)優(yōu)化的成色組合物,所述器件發(fā)射此范圍中的波長。在某些DVD和激光盤記錄設(shè)備中發(fā)現(xiàn)的近來開發(fā)的商業(yè)激光器提供波長為約405nm的能量。因此,使用適當(dāng)輻射天線的本發(fā)明的組合物可適用于已經(jīng)在市場上供應(yīng)或容易改性以完成成像的組分??捎糜谠谒{(lán)色(405nm)和靛青波長中優(yōu)化的輻射天線可包括但不限于鋁喹啉絡(luò)合物、卟啉、卟吩和其混合物或衍生物。合適輻射天線的非限制性具體例子可包括1-(2-氯-5-磺基苯基)-3-甲基-4-(4-磺基苯基)偶氮-2-吡唑啉-5-酮二鈉鹽(Xmax=400nm);7-二乙基氨基香豆素-3-羧酸乙酯(Imax=418nm);3,3'-二乙基噻菁(thiacyanine)乙基硫酸酯(Xmax=424nm);3-烯丙基-5-(3-乙基-4-曱基-2-亞p塞唑啉基)繞丹寧(Xmax=430nm)(每種購自O(shè)rganicaFdnchemieGmbHWolfen)和其混合物。合適鋁全啉絡(luò)合物的非限制性具體例子可包括三(8-羥基喹啉合)鋁(CAS2085-33-8)和衍生物如三(5-氯-8-羥基喹啉合)鋁(CAS4154-66-1)、2-(4-(l-曱基-乙基)-苯基)-6-苯基-4H-硫代吡喃-4-亞基)-丙二腈-l,l-二氧化物(CAS174493-15-3)、4,4,-[1,4-亞苯基雙(l,3,4-嗜二唑-5,2-二基)]雙N,N-二苯基苯胺(CAS184101-38-0)、雙-四乙基銨-雙(l,2-二氰基-二硫醇合)-鋅(II)(CAS21312-70-9)、2-(4,5-二氫萘并[1,2-d]曙l,3畫二硫醇陽2-亞基)-4,5-二氳-萘并[l,2-d]l,3-二硫醇(dithiole),所有都購自SyntecGmbH。具體吟啉和口卜吩衍生物的非限制性例子可包括初p卜啉l(CAS448-71-5),購自FrontierScientific的次p卜淋IX2,4雙乙二醇(D630畫9),和八乙基卟啉(CAS2683-82-1),偶氮染料如Mordant橙(CAS2243-76-7)、曱基黃(CAS60-11-7)、4-苯基偶氮苯胺(CAS60-09-3)、Alcian黃(CAS61968-76-1),購自Aldrichchemicalcompany和其混合物。在這些實施方案的每個中,通常輻射吸收劑可以在作為整體的成色組合物中以約0.001wt。/o-約10wt%,和典型地約0.5wt。/。-約1wt。/o存在,盡管依賴于特定輻射吸收劑的摩爾吸收性其它重量范圍可以是所需的。其它任選成分本發(fā)明的成色組合物也可包括各種另外的組分如著色劑、液體載體、穩(wěn)定劑、防褪色劑、增塑劑和本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它添加劑。例如,在一個實施方案中,可能需要包括還原劑??梢允褂玫木唧w還原劑活化劑包括l-苯基-3-pyrozolidone(菲尼酮)、肼、曱酰胺、甲酸、六芳基雙咪唑(HABI)、抗壞血酸、苯酚和取代苯酚,如對苯二酚和其混合物。在本發(fā)明的某些實施方案中,有時需要加入增塑劑以改進(jìn)涂層柔韌性、耐用性和涂層性能。增塑劑可以是固體或液體增塑劑。這種合適的增塑劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的,如在美國專利3,658,543中例示,該文獻(xiàn)在此引入作為參考。增塑劑的具體例子包括但不限于纖維素酯如鄰苯基苯酚環(huán)氧乙烷加合物(以MERPOL2660購自E.I.DuPontdeNemours&Co.,Wilmington,DE)、聚乙二醇和取代苯酚環(huán)氧乙烷加合物如壬基苯氧基聚(亞乙基氧)-乙醇(以IGEPALCO210購自AldrichChemicalCo.)、乙酸酯、丁酸酯、乙酸丁酸纖維素和其混合物。增塑劑可以包括在聚合物基體和成色劑相任一種中或兩種中。其它添加劑也可用于生產(chǎn)特定的商業(yè)產(chǎn)物如包括著色劑以對圖像賦予另外的所需顏色。在一個實施方案中,這些著色劑可以是能提供背景顏色的非成色劑。在一個實施方案中,任選的著色劑可以是標(biāo)準(zhǔn)顏料和/或染料。例如,遮光劑顏料或其它著色劑的使用可為基材提供背景顏色。任選的著色劑可以加入到成色組合物中,印刷不足或過度印刷的,只要成色劑的顯影不被由于任選著色劑的存在而進(jìn)行的至少一些顯影阻止。在另一個實施方案中,成色組合物可以在基本透明或半透明的溶液中制備??梢允褂萌魏魏线m的液體載體,如醇與表面活性劑,其與特定成色劑、聚合物基體和/或選擇使用的其它組分相容。液體載體可包括但不限于溶劑如曱乙酮、異丙醇或其它醇和二醇、水、表面活性劑和其混合物。當(dāng)成色組合物采用溶液形式制備時,可能需要在成色組合物以下的至少一部分基材上為著色涂層印底色。任選的著色涂層產(chǎn)生可以在溶液層以下可見的背景顏色。此著色涂層可包含各種著色劑如其它顏料和/或染料。在本發(fā)明的一個實施方案中,可以將成色組合物施涂到基材上??梢允褂萌魏我阎募夹g(shù)如旋涂、絲網(wǎng)印刷、濺射、噴涂、噴墨等將組合物施涂到基材上??梢允褂酶鞣N基材如聚合物、紙、金屬、玻璃、陶瓷和其組合或復(fù)合材料。在一個實施方案中,可以將成色組合物施涂到光的涂層厚度可以是約1pm-約15(am。成色組合物可以采用許多方式制備用于施涂到基材上。通常,可以使用液體載體,它可以通過已知的溶劑脫除工藝至少部分被除去。典型地,在涂^隻工藝完成之后至少一部分液體載體可以,皮驅(qū)出或允許蒸發(fā)?;蛘撸谝恍嵤┓桨钢?,由于聚合物基體可以用作載體,可能不必須使用液體載體。此外,各種另外的組分,如潤滑劑、表面活性劑和賦予合物也可以使用并且是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。在本發(fā)明的一方面,成色組合物可以是可旋涂或可絲網(wǎng)印刷的。為提供所需的成色性能和旋涂性,各種因素如粘度和固體含量也可以考慮。本發(fā)明的成色組合物可含有小于約10wty。固體,它典型地提供良好的涂覆性能。例如在一方面,可旋涂成色組合物的固體含量可以是約5wto/o誦約9wt%。用于顯影的輻射施加一旦將成色組合物施涂到基材上,就可以改變顯影本發(fā)明的成色組合物的條件。例如,可改變電磁輻射波長、熱通量和曝光時間。要施加活化能。然而,施加的能量典型地足以顯影成色劑而也不化學(xué)分解成色組合物或損害基材。這種能量水平典型地遠(yuǎn)低于成色組合物分解所需的能量。變量如斑點尺寸(spotsize)、焦距和激光功率也將影響任何特定的系統(tǒng)設(shè)計并且可以根據(jù)所需的結(jié)果選擇。采用在預(yù)定值下固定的這些變量,輻射源然后可根據(jù)從信號處理器接收的數(shù)據(jù)將電磁輻射導(dǎo)引到成色以影響顯影圖像的顯影時;司和光學(xué)密度'。^°'、典型地,在表面上形成的圖像可以數(shù)字存儲和然后光柵化或螺旋化??梢詫@得的數(shù)據(jù)輸送到輻射源,該輻射源在光盤旋轉(zhuǎn)時將部分成色組合物暴露于輻射。如先前所討論,可以使用任何數(shù)目的電^茲輻射源。本發(fā)明的成色組合物可以使用約15mW-約100mW使用功率的激光器顯影,盡管功率在此范圍以外的激光器也可以使用。典型地,約30mW-約50mW的激光器容易市購并且使用在此所述的成色組合物工作較好。由激光器產(chǎn)生的斑點尺寸可以由在單一時間點接觸基材的輻射測定。斑點尺寸可以是圓形、長方形或其它幾何形狀,并且沿最長尺寸可以為約1iam-約200]im且通常為約5pm-約60盡管也可以使用更小或更大的尺寸。在另外的方面,經(jīng)過垂直主軸和短軸測量的5-25)iim乘50pm的斑點尺寸可提供在分辨率和顯影速度之間的良好平衡。熱通量是也可以變化的變量,并且在一個實施方案中可以是約0.05J/cm24々5.0J/cm2,和在第二個實施方案中約0.3J/cm24々0.5J/cm2。通常,也可以使用小于約0.5J/cm2的熱通量??梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)輻射吸收劑、成色劑和聚合物基體的濃度和類型優(yōu)化本發(fā)明的成色組合物。在一些實施方案中這些范圍中的熱通量允許優(yōu)化組合物中的成色劑在約15psec-約l毫秒每點顯影。如先前所討論,部分由于成色劑相的小粒度,組合物的改進(jìn)靈敏度可促進(jìn)更快速的圖像寫入。因此,在一個實施方案中,本發(fā)明的成色組合物可以優(yōu)化用于在小于約200psec,和在一些實施方案中小于約50psec顯影。根據(jù)本發(fā)明的實施方案是實際的顯影時間的例示范圍是約15^sec-約200psec。本領(lǐng)域:汰術(shù)人員可調(diào)節(jié)這些和其它變量以獲得各種分辨率和顯影時間。在其中基材是光盤或其它移動基材的實施方案中,曝光時間依賴于基材的移動速率。更具體地,在這種實施方案中,以上曝光時間表示基材上的點暴露于輻射的時間。例如,沿旋轉(zhuǎn)方向50pm的斑點尺寸將導(dǎo)致在基材上的單一點,其通過從一個邊緣開始的點運(yùn)動并運(yùn)動到相對的邊緣。總曝光時間因此是輻射接觸基材或成色組合物上特定點的平均時間。盡管任何激光器可用于為成色組合物提供能量,但目前存在許多已知的激光器類型。特別令人感興趣的包括可以引入到光盤閱讀和/或?qū)懭朐O(shè)備的市售者,特別是在200nm-1200nm波長范圍中的那些。然而,根據(jù)本發(fā)明的實施方案也包括在此范圍以外的波長??梢允褂玫睦炯す馄黝愋桶?氟化物受激準(zhǔn)分子(249nm)、氙-氯化物受激準(zhǔn)分子(308nm)、氮?dú)?337nm)、溶液中的有機(jī)染料(300nm-1000nm-可調(diào)節(jié))、氪離子(335nm-800nm)、氬離子(450nm-530nm)、氦氖(543nm、632.8nm和1150nm)、半導(dǎo)體GalnP族(670nm-680nm)、紅寶石(694nm)、半導(dǎo)體GaAlAs族(750nm-900nm)、釹YAG(1064nm)、半導(dǎo)體InGaAsP族(1300nm-1600nm)、氫-氟化物化學(xué)品(2600nm-3000nm)等。除以上以外,可得到波長如下的這些和其它市售激光器例如375nm、405nm、408謹(jǐn)、440■、635■、638nm、650■、660■、670■、685nm、780nm、785nm、810nm、830nm、850nm、980nm、1084證、1310nm和1550nm。這些激光器類型或其它可根據(jù)本發(fā)明的實施方案使用,條件是根據(jù)本發(fā)明的實施方案激光能與成色組合物呈函數(shù)關(guān)系。實施例如下實施例舉例說明本發(fā)明的例示實施方案。然而,理解以下內(nèi)容僅是例示的或舉例說明本發(fā)明的應(yīng)用原理。許多改進(jìn)和替代組合物、方法和系統(tǒng)可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員設(shè)想而不背離本發(fā)明的精神和范圍。所附的權(quán)利要求擬覆蓋這種改進(jìn)和布置。因此,盡管以上特別描述了本發(fā)明,但如下實施例提供關(guān)于目前被認(rèn)為是本發(fā)明的實用實施方案的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。實施例1a)制備用于成色劑相(離散相)的成色劑粒子將約10g間三聯(lián)苯(促進(jìn)劑)在燒杯中熔融,并將熔體加熱到約110。C。將約100g的BK400以小增量在恒定攪拌時加入到熔體中。加入的BK400是隱色染料(2'-苯胺基-3'-曱基-6'-(二丁基氨基)熒烷),購自NagaseCorporation,其結(jié)纟勾見下式1:式1將混合物的溫度增加到約17(TC-18(TC。持續(xù)攪拌直到獲得BK400在熔體中的完全溶解(通常需約10-15min)以形成促進(jìn)劑/隱色染料溶液。然后,將約1.8gCirrus-715(輻射吸收劑IR染料)在恒定攪拌時加入到熔體中。持續(xù)加熱和攪拌約另外2-3分鐘直到Cirms-715完全溶于熔體以形成隱色染料/天線/促進(jìn)劑合金(低共熔物)。隱色染料/天線/促進(jìn)劑合金的溫度保持低于約190°C,并隨后倒入由鋁箔襯里的預(yù)冷卻冰箱托盤中。將固化的熔體碾磨成粗粉末并隨后噴射碾磨直到研磨合金的平均體積加權(quán)粒度小于約1.5pm,得到將成為成色劑相的成色劑粒子。b)制備聚合物活化劑相(連續(xù)相)將約50g間三聯(lián)苯在燒杯中熔融。然后將約50gCirrus-715(輻射吸收劑IR染料)溶于熔融的間三聯(lián)苯中同時將熔體的溫度提高到約150°C-160°C。將獲得的間三聯(lián)苯/Cirrus-715合金冷卻并研磨成粗粉末。然后,將約8g4-羥基苯基-4'-異丙氧基苯基砜(活化劑)、1.7g間三聯(lián)苯/Cirms-715合金和約3.7g4,4-二幾基二苯基砜(主活化劑)溶于49gNor-CoteCDG000UV-漆(可UV固化丙烯酸酯單體和低聚物的混合物或組配)C)制備成色組合物(細(xì)分散體)通過混合(a)約31細(xì)碾磨成色劑粒子和(b)約60g聚合物促進(jìn)劑相制備可UV固化糊劑。以大約6jLim-約8pm的厚度將糊劑絲網(wǎng)印刷到基材上以形成包括成像涂層的成像介質(zhì)。將成像涂層由汞燈UV固化。在UV固化的成像涂層上的直接標(biāo)記使用波長為約780nm的45mW激光器進(jìn)行。使用約30psec-約150psec的各種能量施加持續(xù)時間產(chǎn)生大約20pm乘45)im的標(biāo)記。在施加適當(dāng)?shù)哪芰繒r,成像涂層的成色組合物的顏色從淺綠透明外觀改變到黑色。實施例2a)制備用于成色劑相(離散相)的成色劑粒子將約10g間三聯(lián)苯(促進(jìn)劑)在燒杯中熔融,并將熔體加熱到約110。C。將約100gBK400在恒定攪拌下以小增量加入到熔體中。加入的BK400是隱色染料(2'-苯胺基-3'-甲基-6'-(二丁基氨基)熒烷),購自NagaseCorporation,其結(jié)合見上式1。然后將混合物的溫度提高到約170°C-180。C。持續(xù)攪拌直到獲得BK400在熔體中的完全溶解(通常需約10-15mm)以形成促進(jìn)劑/隱色染料溶液熔體。然后在恒定攪拌下將約1.2gIR780-碘化物(輻射吸收劑IR染料)加入到熔體中。IR780-碘化物也稱為3H-二氫吲哚像,2-[2-氯-3-[91,3-二氫3,3-二曱基-l-丙基-2H-吲哚-2-亞基]亞乙基]-l-環(huán)己烯-l基]乙烯基]-3,3-二甲基-l-丙基-,碘化物(9C1),如下式2所示式2加熱和攪拌持續(xù)約另外2-3分鐘直到IR染料完全溶于熔體以形成隱色染料/天線/促進(jìn)劑合金(低共熔物)。隱色染料/天線/促進(jìn)劑合金的溫度保持低于約19(TC。然后將隱色染料/天線/促進(jìn)劑合金倒入由鋁箔襯里的預(yù)冷卻冰箱托盤中。將固化的熔體碾磨成粗粉末,并隨后將預(yù)碾磨的粉末在含水分散體(15%固體)中使用采用1mm氧化鋯珠的NetzschMmi畫ZetaBead碾磨機(jī)碾磨。當(dāng)平均粒徑降低到約0.9inm畫約1.0jam的數(shù)值時停止碾磨。將漿料中的粒子收集和冷凍千燥,得到將成為成色劑相的成色劑粒子。b)制備聚合物活化劑相(連續(xù)相)將約50g間三聯(lián)苯在燒杯中熔融。然后將約50gCirrus-715(輻射吸收劑IR染料)溶于熔融的間三聯(lián)苯中同時將熔體的溫度提高到約150°C-160°C。將獲得的間三聯(lián)苯/Cirrus-715合金冷卻并研磨成粗粉末。然后,將約8g4-羥基苯基-4'-異丙氧基苯基砜(活化劑)、1.7g間三聯(lián)苯/Cirrus-715合金和約3.7g4,4-二羥基二苯基砜(主活化劑)溶于49gNor-CoteCDG000UV-漆(可UV固化丙烯酸酯單體和低聚物的混合物或組配)中以形成漆/天線/活化劑溶液或聚合物活化劑相。c)制備成色組合物(細(xì)分散體)通過混合(a)約31細(xì)碾磨成色劑粒子和(b)約60g聚合物促進(jìn)劑相制備可UV固化糊劑。以大約6nm-約8的厚度將糊劑絲網(wǎng)印刷到基材上以形成包括成像涂層的成像介質(zhì)。然后由汞燈將介質(zhì)上的涂層UV固化。獲得的涂層具有乳白色半透明外觀。在UV固化的成像涂層上的直接標(biāo)記使用波長為約780nm的45mW激光器進(jìn)行。使用約25psec-約130)isec的各種能量施加持續(xù)時間產(chǎn)生大約20乘45|im的標(biāo)記。在施加適當(dāng)?shù)哪芰繒r,成像涂層的成色組合物的顏色從淺綠透明外觀改變到黑色。實施例3a)制備用于成色劑相(離散相)的成色劑粒子將約10g間三聯(lián)苯(促進(jìn)劑)在燒杯中熔融,并將熔體加熱到約110。C。將約100gBK400在恒定攪拌下以小增量加入熔體中。加入的BK400是隱色染料(2'-苯胺基-3'-曱基-6'-(二丁基氨基)熒烷),購自NagaseCorporation,其結(jié)合見上式1。然后將混合物的溫度提高到約170°C-180T。持續(xù)攪拌直到獲得BK400在熔體中的完全溶解(通常需約10-15min)以形成促進(jìn)劑/隱色染料溶液。然后,將約1.8gCirrus-715(輻射吸收劑IR染料)在恒定攪拌時加入到熔體中。持續(xù)加熱和攪拌約另外2-3分鐘直到Cirrus-715完全溶于熔體以形成隱色染料/天線/促進(jìn)劑合金(低共熔物)。隱色染料/天線/促進(jìn)劑合金的溫度保持低于約190°C,并隨后倒入由鋁箔襯里的預(yù)冷卻冰箱托盤中。將固化的熔體碾磨成粗粉末并隨后噴射碾磨直到研磨合金的平均體積加權(quán)粒度小于約1.5(am。然后,將此預(yù)碾磨的粉末在含水分散體(15%固體)中使用采用1mm氧化鋯珠的NetzschMini-ZetaBead碾磨機(jī)碾磨。當(dāng)平均粒徑降低到約0.9pm-約1.0|nm的數(shù)值時停止碾磨。然后在NetzschMini-ZetaBead碾磨機(jī)中使用碳化鵠0.1mm珠粒進(jìn)一步碾磨所得漿料直到平均粒度降低到約0.2jiim-約0.3|im。將包含最終將成為成色劑相的成色劑粒子的所得漿料收集和冷凍干燥。b)制備聚合物活化劑相(連續(xù)相)將約87g4-羥基苯基-4'-異丙氧基苯基砜活化劑在燒杯中熔融。然后將約13glR780-碘化物(輻射吸收劑IR染料,如式2所示)溶于熔融的活化劑同時將熔體的溫度提高到約15(TC-16(TC。將獲得的活化劑/輻射吸收劑合金冷卻和研磨成粗粉末。然后,將約7g活化劑/輻射吸收劑合金粉末和約3.7g4,4-二羥基二苯基砜(主活化劑)溶于49gNor-CoteCDGOOOUV-漆(可UV固化丙烯酸酯單體和低聚物的混合物或組配)中以形成漆/天線/活化劑溶液或聚合物活化劑相。c)制備成色組合物(細(xì)分散體)通過混合(a)約31細(xì)碾磨成色劑粒子和(b)約60g聚合物促進(jìn)劑相制備可UV固化糊劑。以大約6pm-約8pm的厚度將糊劑絲網(wǎng)印刷到基材上以形成包括成像涂層的成像介質(zhì)。然后由汞燈將介質(zhì)上的涂層UV固化。獲得的涂層是透明的,具有顯著的淺綠色色調(diào)。在UV固化的成像涂層上的直接標(biāo)記使用波長為約780nm的45mW激光器進(jìn)行。使用約15-20)isec至約100psec的各種能量施加持續(xù)時間產(chǎn)生大約20pm乘45)am的標(biāo)記。在施加適當(dāng)?shù)哪芰繒r,成像涂料的成色組合物的顏色從淺綠透明外觀改變到黑色。實施例4當(dāng)相似顯影時,平均粒度為2pm或更小的低共熔物的以上成色組合物(實施例l-3)比更大平均粒度,例如5pm的材料顯示顯箸更高的對比度和靈敏度。為舉例說明此,根據(jù)實施例1制備各種對比材料,區(qū)別在于每種材料采用來自不同碾磨水平的不同粒度。具體而言,制備的粒度是2,和5,,如表1所示,及3.7)im、2.3拜、1.5拜和0.25jam,如表2和3所示。在下表1中,使用具有較小粒度的組合物獲得在高得多的速度下(更低的能量輸入)的清晰標(biāo)記(>10的AL"。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>在0.25m/Sec下6勺才示i己7tt匕度,AL*3212在下表2和3中,粒度也顯示影響寫入速度和對比度性能。具體地,在下表2中,建立用于寫入速度的如下測試條件最大780nm激光器點線速度必須采用對比度A"220標(biāo)記(激光器功率=38mW/標(biāo)記密度=1040軌跡每英寸)。此分析結(jié)果如下所示表2<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>在表3中,采用780nm激光器(功率=38mW;標(biāo)記密度=1040軌跡每英寸)在激光器點線速度二0.6m/sec下標(biāo)記而測定對比度,結(jié)果如下所示表3<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>應(yīng)理解以上提及的布置舉例說明了本發(fā)明的應(yīng)用原理??梢栽O(shè)想許多改進(jìn)和替代而不背離本發(fā)明的精神和范圍,盡管以上已就本發(fā)明的例示實施方案對本發(fā)明進(jìn)行了描述。對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯然的是可以進(jìn)行許多改進(jìn)而不背離權(quán)利要求中所列的本發(fā)明的原理和構(gòu)思。權(quán)利要求1.一種成色組合物,包括a)包括聚合物基體和其中溶解的活化劑的聚合物活化劑相;b)包括成色劑的成色劑相,該成色劑相以小于2μm的平均粒度細(xì)分散在聚合物活化劑相中;和c)與成色劑相熱接觸的輻射吸收劑。2.權(quán)利要求1的組合物,其中成色組合物具有顯影前狀態(tài)和顯影后狀態(tài),顯影前狀態(tài)的外觀視覺上不同于顯影后狀態(tài),其中當(dāng)處于顯影前狀態(tài)時成色組合物是無色的或具有第一顏色,而在處于顯影后狀態(tài)的顯影之后是第二顏色。3.權(quán)利要求1的組合物,其中聚合物基體包括可輻射固化的聚合物,其中可輻射固化的聚合物可以在不同于顯影波長的固化波長下固化,它引起成色組合物改變或顯現(xiàn)顏色。4.權(quán)利要求1的組合物,其中聚合物活化劑相進(jìn)一步包括芳族穩(wěn)定劑,其中構(gòu)造芳族穩(wěn)定劑以穩(wěn)定處于顯影后狀態(tài)的成色劑。5.權(quán)利要求1的組合物,其中成色劑相的平均粒度小于約1.5jLim。6.權(quán)利要求1的組合物,其中成色劑相的平均粒度是約0.05約1拜。7.權(quán)利要求1的組合物,其中成色劑相的平均粒度是約0.05(im-約0.7,。8.權(quán)利要求1的組合物,其中成色劑相在室溫下是不同的且基本不溶于聚合物活化劑相,并且其中在施加熱量或光能以引起約90。C-約350。C的溫度時,聚合物活化劑相至少部分熔融或經(jīng)歷相轉(zhuǎn)變,并且成色劑相在其中至少部分熔融或經(jīng)歷相轉(zhuǎn)變。9.權(quán)利要求1的組合物,其中成色劑相進(jìn)一步包括熔融溫度為約5(TC-約15(TC的助熔劑。10.權(quán)利要求l的組合物,其中成色劑是熒烷隱色染料。11.權(quán)利要求1的組合物,其中輻射吸收劑分散或溶解在聚合物活化劑相或成色劑相的至少一種中。12.權(quán)利要求1的組合物,施加到選自如下的基材上聚合物、紙、金屬、玻璃、陶瓷及其組合或復(fù)合材料。13.權(quán)利要求12的組合物,其中基材是光盤。14.一種形成圖像的方法,包括施加電磁輻射到成色組合物以足以將成色組合物從顯影前狀態(tài)顯影到顯影后狀態(tài),該顯影后狀態(tài)視覺上不同于顯影前狀態(tài),所述成色組合物包括a)包括聚合物基體和其中溶解的活化劑的聚合物活化劑相;b)包括成色劑的成色劑相,該成色劑相以小于2]im的平均粒度細(xì)分散在聚合物活化劑相中;和c)與成色劑相熱接觸的輻射吸收劑。15.權(quán)利要求14的方法,其中在一定持續(xù)時間和一定能量水平下施加電磁輻射使得成色組合物不分解。16.權(quán)利要求14的方法,其中電磁輻射是激光能。17.權(quán)利要求14的方法,其中將電磁輻射a)以約0.05J/cm、約5J/cm2,b)約15網(wǎng)ec-約200^sec,和c)以約15mW和約100mW的功率水平施力口。18.一又利要求14的方法,其中將電^茲輻射以約10pm-約60|Lim的斑點尺寸施加。19.權(quán)利要求14的方法,其中電^f茲輻射的波長為約200nm-約1200nm。20.權(quán)利要求14的方法,進(jìn)一步包括以約1pm-約15pm的厚度將成色組合物施涂到基材上的初步步驟。21.權(quán)利要求14的方法,其中聚合物基體包括可輻射固化的聚合物。22.權(quán)利要求14的方法,其中成色劑相的平均粒度小于約1.5pm。23.權(quán)利要求14的方法,其中成色劑相的平均粒度是約0.05)am-約1i-im。24.權(quán)利要求14的方法,其中成色劑相的平均粒度是約0.05約0.7,。25.權(quán)利要求14的方法,其中將第一部分輻射吸收劑分散或溶解在聚合物活化劑相中,和其中將第二部分輻射吸收劑分散或溶解在成色劑相中。26.權(quán)利要求14的方法,其中電磁輻射是激光能,并且其中在施加激光能之前激光能波長大于或等于成色劑相的粒度。27.權(quán)利要求14的方法,其中電磁輻射是激光能,并且其中在施加激光能之前成色劑相的粒度大于激光能的波長不到兩倍。全文摘要公開和描述了產(chǎn)生彩色圖像的組合物和方法,該圖像可以以改進(jìn)的標(biāo)記靈敏度和圖像對比度而顯影。具體地,成色組合物可包括包括聚合物基體和其中溶解的活化劑的聚合物活化劑相,包括成色劑的成色劑相,和與成色劑相熱接觸的輻射吸收劑。特別地,成色劑相可以以小于2μm的平均粒度細(xì)分散在聚合物活化劑相中。文檔編號G11B23/38GK101133453SQ200580048912公開日2008年2月27日申請日期2005年12月20日優(yōu)先權(quán)日2005年1月4日發(fā)明者M(jìn)·P·戈爾,V·P·卡斯珀基克申請人:惠普開發(fā)有限公司
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