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CN101291815B - 双波段成色组合物 - Google Patents

双波段成色组合物 Download PDF

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CN101291815B
CN101291815B CN2006800389776A CN200680038977A CN101291815B CN 101291815 B CN101291815 B CN 101291815B CN 2006800389776 A CN2006800389776 A CN 2006800389776A CN 200680038977 A CN200680038977 A CN 200680038977A CN 101291815 B CN101291815 B CN 101291815B
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Abstract

可辐射成像涂层包含内含可辐射固化聚合物基质和布置在可辐射固化聚合物基质中的活化剂的第一相，不溶地分布在所述第一相中的第二相，第二相包含成色剂，和分布在所述第一相和第二相至少之一中的天线染料包，其中所述天线染料包至少包含具有第一吸收最大波长的第一天线染料和具有第二吸收最大波长的第二天线染料。

Description

双波段成色组合物
背景技术
在暴露于光或热形式的能量时产生变色的组合物对在各种衬底上产生图像非常重要。例如，数据存储介质提供了以稳定和可移动格式存储大量数据的方便方式。例如光盘如压缩光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)或允许使用者在单个较小介质上存储较大量数据的其它光盘。这类光盘上的数据经常包括娱乐信息，如音乐和/或图像，以及其它类型的数据。过去，用户设备只被设计来读取光盘上存储的数据，而不是在其上存储额外数据。因此，放在光盘上的任何数据通常利用能将数据刻录到光盘上的大型商业机器放置在其上。为了识别光盘内容，经常利用丝网印刷或其它类似方法将商业标签印刷到光盘上。
最近的努力涉及为用户提供在光盘上存储数据的能力。这种努力包括使用被设计刻录数据到可记录压缩光盘(CD-R)、可重写压缩光盘(CD-RW)、可记录数字视频光盘(DVD-R)、可重写数字视频光盘(DVD-RW)上的驱动器以及包含多种不同可写驱动器的组合驱动器，仅举几个例子。这些驱动器为用户提供了记录随后可容易地转移到或用在其它设备中的较大量数据的方便方式。
用作存储介质的光盘通常具有两个面：设计接受和存储数据的数据面和标签面。标签面通常是用户手写信息以标示光盘的背景。
发明概述
可辐射成像涂层包含第一相、不溶地分布在第一相中的第二相和分布在第一相和第二相至少之一中的天线染料包(antenna dye package)，其中所述第一相包含可辐射固化聚合物基质和溶解或以其它方式可溶/均匀地布置在可辐射固化聚合物基质中的活化剂，所述第二相包含成色剂，所述天线染料包至少包含具有第一吸收最大波长的第一天线染料和具有第二吸收最大波长的第二天线染料。
另外，根据一种示例性实施方案，形成可辐射成像涂层的方法包括：制备包含酸性活化剂物种的可辐射固化聚合物基质、形成无色染料相的低熔点共熔物、在聚合物基质中分布无色染料相的低熔点共熔物和用天线染料包敏化可辐射成像涂层，所述天线染料包至少包含具有第一吸收最大波长的第一天线染料和具有第二吸收最大波长的第二天线染料。
附图简述
附图图示了本发明系统和方法的各种实施方案并作为说明书的一部分。图示的实施方案仅仅是本发明系统和方法的实例而不是限制本公开的范围。
图1图示了根据一种示例性实施方案的介质处理系统的示意图。
图2为图示形成根据一种示例性实施方案的组合物的方法的流程图。
图3为图示根据一种示例性实施方案形成可辐射成像组合物的方法的流程图。
图4为图示根据一种示例性实施方案形成可辐射成像组合物的方法的流程图。
图5为图示根据一种示例性实施方案在可辐射成像涂层上形成图像的方法的流程图。
在全部图中，相同的引用数字代表类似但不必然相同的元件。
详细描述
本发明示例性的系统和方法提供了双波段可辐射成像热致变色涂层的制备。特别地，本文描述了可辐射固化的可辐射成像涂层，可利用发射不同波长辐射的两种或多种不同辐射产生设备使其成像。根据一种示例性实施方案，本发明的双波段可辐射成像热致变色涂层具有分散和/或溶解在涂层各个相中的两种或多种天线染料。下面将进一步详细描述本发明涂层以及在所需衬底上形成涂层的示例性方法的更多细节。
本说明书中以及附加权利要求中使用的术语“可辐射成像光盘”意思应被广泛地理解为包括但决不限于在CD和/或DVD驱动器中机器可读的音频、视频、多媒体和/或软件光盘等。可辐射成像光盘格式的非限制性实例包括可写、可记录和可重写光盘如DVD、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW、DVD-RAM、CD、CD-ROM、CD-R、CD-RW等。
为本发明的示例性系统和方法之目的，术语“颜色”或“有色”是指优选可见的吸收和反射性质，包括产生黑、白或传统色貌的性质。换句话说，术语“颜色”或“有色”包括黑、白和传统颜色，以及其它视觉性质，例如珠光、反射性、半透明性、透明性等。
在下面的描述中，为了解释，阐述大量具体细节以便提供对形成双波段可辐射成像热致变色涂层的本发明系统和方法的彻底理解。但是，对于本领域技术人员来说，可在没有这些具体细节的情况下实施本发明的系统和方法将是显而易见的。说明书中提到“一种实施方案”或“实施方案”是指与该实施方案有关描述的具体特点、结构或特征被包括在至少一种实施方案中。说明书不同位置处术语“在一种实施方案中”的出现不必然全部是指相同的实施方案。
示例性结构
图1图示了根据一种示例性实施方案的介质处理系统(100)的示意图。下文中将更详细描述，图示的介质处理系统(100)除其它功能外，还允许用户暴露具有本发明示例性组合物的涂层的可辐射成像表面、在涂层中记录图像，和使用成像物体用于各种目的。例如，根据一种示例性实施方案，可将可辐射成像数据存储介质(可辐射成像盘)插入到介质处理系统(100)中使数据被存储和/或图形图像形成在其上。如此处所用，仅仅为了解释方便，本文的双波段可辐射成像热致变色涂层将在涂敷光盘如压缩光盘(CD)或数字视频光盘(DVD)的上下文中来描述。但是，应认识到，本文的双波段可辐射成像热致变色涂层可被施加到任意数目的所需衬底上，包括但决不限于聚合物、纸、金属、玻璃、陶瓷等。
如图1所示，介质处理系统(100)包括容纳第一辐射产生设备(110)和第二辐射产生设备(120)的壳(105)，两个辐射产生设备都被可控地连接到信息处理机(125)上。利用信息处理机(125)和被设计选择性引导第一和第二辐射产生设备操作的固件(123)可控制第一和第二辐射产生设备(110，120)两者的操作。示例性的介质处理系统(100)还包括硬件(未示出)，如轴、电动机等，用于放置可辐射成像光盘(130)与第一和第二辐射产生设备(110，120)光学连通。利用信息处理机(125)可访问的固件(123)还可控制硬件(未示出)的操作。将在下文中更详细地描述上述部件。
如图1所示，介质处理系统(100)包括具有与其相连的固件(123)的信息处理机(125)。如所示，根据一种示例性实施方案，信息处理机(125)和固件(123)被显示可通讯地连接到第一和第二辐射产生设备(110，120)上。可与本发明的介质处理系统(100)相连的示例性信息处理机(125)可以包括但不限于个人计算机(PC)、个人数字助理(PDA)、MP3播放器或其它这类设备。根据一种示例性实施方案，可使用任何合适的信息处理机，包括但决不限于被设计直接搁置在介质处理系统上的信息处理机。另外，如图1中图示，信息处理机(125)可具有与其相连的固件(123)如软件或其它驱动器，它们被设计控制第一和第二辐射产生设备(110，120)的操作来选择性施加辐射到数据存储介质(130)上。根据一种示例性实施方案，被设计控制第一和第二辐射产生设备(110，120)操作的固件(123)可被存放在与信息处理机(125)通讯连接的数据存储设备(未示出)上，包括但决不限于只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)等。
如所介绍的，设计信息处理机(125)可控地与第一和第二辐射产生设备(110，120)相互作用。尽管第一和第二辐射产生设备(110，120)可为许多辐射产生设备，但根据一种示例性实施方案，第一和第二辐射产生设备(110，120)包括设计用于在CD和/或DVD上，如在组合CD/DVD记录驱动器中形成数据的激光器。更具体地说，组合CD/DVD记录驱动器可被设计成在一种以上类型的介质上记录。例如，DVD-R/RW(+/-)组合驱动器还能记录例如CD-R/RW。为了有利于在一种以上类型的介质上记录，这些组合CD/DVD记录驱动器包括一个以上的激光器。例如，组合CD/DVD记录驱动器经常包含2个记录激光器：第一激光器在约780nm下工作用于CD记录，而第二激光器在约650nm下工作用于DVD记录。因此，本发明的介质处理系统(100)包含被设计在第一波长下工作的第一辐射产生设备(110)和被设计在第二波长下工作的第二辐射产生设备(120)。第一和第二波长可在约200nm到约1200nm之间变化。
如前所述，本发明的介质处理系统(100)包含靠近第一和第二辐射产生设备(110，120)布置的可辐射成像光盘(130)形式的数据储存介质。根据一种示例性实施方案，该示例性可辐射成像光盘(130)包括第一(140)和第二(150)相对面。第一面(140)具有形成在其上的被设计存储数据的数据表面，而第二面(150)包括具有双波段成色组合物的可辐射成像表面。
相对于可辐射成像光盘(130)的第一面(140)，第一辐射产生设备(110)和/或第二辐射产生设备(120)可被设计读取存储在可辐射成像光盘(130)上的已有数据和/或在可辐射成像光盘(130)上存储新数据，这在本领域中是众所周知的。本文使用的术语“数据”应被广泛地理解为包括以数字或其它方式嵌在可辐射成像光盘上的非图形信息。根据本发明的示例性实施方案，数据可包括但决不限于音频信息、视频信息、照片信息、软件信息等。或者，术语“数据”在本文中还可用于描述信息如计算机或其它信息处理机可访问以在可辐射成像表面上形成图形显示的指令。
与可辐射成像光盘(130)的第一面相比，可辐射成像光盘(140)的第二面包括用发射不同波长辐射的两个或多个不同激光器成像的可辐射固化的可辐射成像涂层。根据下文进一步详细讨论的一种示例性实施方案，可辐射成像光盘(140)的第二可辐射固化的可辐射成像涂层面包含两个独立相：包含其中溶解有酸性活化剂物种的可辐射固化聚合物基质的第一相，和包含不溶于聚合物基质但作为细分散体均匀分布在其中的无色染料的低熔点共熔物的第二相。本文使用的术语“不溶”应被广泛地解释为包含在环境温度下在介质中不溶和/或具有相当低溶解度的元素。另外，两种或多种天线染料被分散和/或溶解在涂层的两个相中。下面将提供能用发射不同波长辐射的两个或多个不同激光器成像的可辐射固化的可辐射成像涂层的进一步细节。
示例性涂层配方
如上所述，可辐射成像光盘(140)的第二面包含形成两个独立相的大量组分，所述两个独立的相被设计成利用发射不同波长辐射的两个或多个不同激光器成像。根据一种示例性实施方案，形成本涂层配方的两个独立相包括但决不限于其中溶解有酸性活化剂物种的可辐射固化聚合物基质和在环境温度下在该基质中不溶或具有低溶解度但作为细分散体均匀分布在其中的无色染料的低熔点共熔物。另外，通过包含均匀分布/溶解在涂层的至少一个并优选两个相中的天线染料包，使涂层配方对大量辐射产生设备敏感。根据一种示例性实施方案，本发明的天线染料包包含至少二种染料，至少一种染料具有对应于第一辐射产生设备(110)的波长值的吸收最大值，和至少第二染料具有对应于第二辐射产生设备(120)的波长值的吸收最大值。下面详细描述这些相的每一个。
如所述，双波段可辐射成像热致变色涂层的第一相包括但决不限于其中溶解有酸性活化剂物种的可辐射固化聚合物基质。根据一种示例性实施方案，可辐射固化聚合物可为被设计成在暴露于具有特定波长的光时形成连续相的漆，所述连续相在本文中称为基质相。更具体地，根据一种示例性实施方案，可辐射固化聚合物可包括例如可UV固化基质如丙烯酸酯衍生物、低聚物和单体，具有光学封装。光学封装可包括光吸收物种如光引发剂，其引发漆固化的反应，如例如二苯甲酮衍生物。用于自由基聚合单体和预聚物的光引发剂的其它实例包括但不限于噻吨酮(thioxanethone)衍生物、蒽醌衍生物、苯乙酮、苯偶姻(benzoine)醚等。
根据一种示例性实施方案，可选择可辐射固化聚合物基质相使得通过不会引起根据本发明示例性系统和方法的涂层中存在的成色剂变色的辐射形式来引发固化。例如，可选择可辐射固化聚合物基质使得上述光学封装在暴露于与无色染料(变色)具有不同波长的光时引发漆固化的反应。根据一种示例性实施方案，光学封装可在比无色染料波长显著短的波长下如UV或近UV辐射引发反应。基于阳离子聚合树脂的基质可能需要基于芳香重氮盐、芳香卤鎓盐、芳香硫鎓盐和金属茂化合物的光引发剂。另外，基于自由基聚合的基质还可包括自由基光引发剂如二苯甲酮、α-羟基酮、异丙基噻吨酮等。因此，合适漆或基质的实例可包括Nor-Cote CLCDG-1250A(可UV固化丙烯酸酯单体和低聚物的混合物)，其包含光引发剂(羟基酮)和有机溶剂丙烯酸酯，如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸β-苯氧基乙酯和六亚甲基丙烯酸酯。漆或基质的其它合适组分可包括但不限于丙烯酸化聚酯低聚物，如CN293和CN294以及CN-292(低粘度聚酯丙烯酸酯低聚物)、商业上称为SR-351的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、商业上称为SR-395的丙烯酸异癸酯和商业上称为SR-256的丙烯酸-2(2-乙氧乙氧基)乙酯，它们全部可从Sartomer Co.得到。
另外，可在本发明的可辐射固化聚合物基质中分散/溶解许多酸性显影剂。根据一种示例性实施方案，可辐射固化聚合物基质中存在的酸性显影剂可包括在涂层基质中可溶或部分可溶同时被设计成与无色染料通过质子转移反应而显色的酚类物质。用于本发明示例性系统和方法的合适显影剂包括但决不限于酸性酚类化合物如例如双酚A、对-羟基苯甲酸苄酯、双酚S(4，4-二羟基二苯基砜)、2，4-二羟基二苯基砜、双(4-羟基-3-烯丙基苯基)砜(商标名-TG-SA)、4-羟基苯基-4’-异丙氧基苯基砜(商标名-D8)。酸性显影剂可完全或至少部分溶解在可UV固化基质中。
本发明的双波段可辐射成像热致变色涂层的第二相为成色剂相，根据一种示例性实施方案，其包含无色染料和/或无色染料合金，本文中还称为无色相。根据一种示例性实施方案，无色相以均匀分散在示例性涂层配方中的小颗粒的形式存在。根据一种示例性实施方案，无色相包含无色染料或无色染料的合金和被设计与无色染料形成低熔点共熔物的混合助剂。或者，根据一种实施方案，本发明的可辐射固化聚合物基质的第二相可包括其它成色染料如光致变色染料。
根据一种示例性实施方案，本发明的双波段可辐射成像热致变色涂层可具有许多种无色染料，其包括但决不限于荧烷、苯酞、氨基取代的三芳甲烷、氨基呫吨、氨基噻吨、氨基-9，10-二氢吖啶、氨基吩
噁嗪、氨基吩噻嗪、氨基二氢吩嗪、氨基二苯基甲烷、氨基氢化肉桂酸(氰基乙烷、无色次甲基染料)和相应的酯、2(对羟苯基)-4，5-二苯基咪唑、2，3-二氢-1-茚酮、无色吲达胺、肼(hydrozine)、无色靛类染料、氨基-2，3-二氢蒽醌、四卤代-p，p’-双酚、2(对羟苯基)-4，5-二苯基咪唑、苯乙基苯胺和它们的混合物。根据本发明示例性系统和方法的一个具体方面，无色染料可为荧烷、苯酞、氨基取代的三芳甲烷或它们的混合物。合适荧烷基无色染料的若干非限制性实例包括但决不限于3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-乙基-对-甲苯氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-乙基-N-异戊氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-二乙氨基-6-甲基-7-(邻，对-二甲基苯胺基)荧烷、3-吡咯烷基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-哌啶子基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-环己基-N-甲氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-二乙氨基-7-(间三氟甲基苯胺基)荧烷、3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-二乙氨基-6-氯-7-苯胺基荧烷、3-二丁氨基-7-(邻-氯苯胺基)荧烷、3-二乙氨基-7-(邻-氯苯胺基)荧烷、3-二正戊基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-二正丁基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(正乙基正异戊基氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-吡咯烷基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、1(3H)-异苯并呋喃酮、4，5，6，7-四氯-3，3-双[2-[4-(二甲氨基)苯基]-2-(4-甲氧基苯基)乙烯基]和它们的混合物。
本发明中还可使用氨基取代的三芳甲烷无色染料，如三(N，N-二甲氨基苯基)甲烷(LCV)；氘代-三(N，N-二甲氨基苯基)甲烷(D-LCV)；三(N，N-二乙氨基苯基)甲烷(LECV)；氘代-三(4-二乙氨基苯基)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)；二(4-二乙氨基苯基)-(4-二乙氨基-2-甲基-苯基)甲烷(LV-1)；二(4-二乙氨基-2-甲基苯基)-(4-二乙氨基-苯基)甲烷(LV-2)；三(4-二乙氨基-2-甲基苯基)甲烷(LV-3)；氘代-双(4-二乙氨基苯基)-(4-二乙氨基-2-甲基苯基)甲烷(D-LV-1)；氘代-二(4-二乙氨基-2-甲基苯基)-(4-二乙氨基苯基)甲烷(D-LV-2)；二(4-二乙氨基-2-甲基苯基)(3，4-二甲氧基苯基)甲烷(LB-8)；具有结合到氨基部分的不同烷基取代基的氨基取代的三芳甲烷无色染料，其中每个烷基独立地选自C1-C4烷基；和具有前面任何一个指定结构中并进一步在芳环上被一个或多个烷基取代的氨基取代的三芳甲烷无色染料，其中所述后面的烷基独立地选自C1-C3烷基。
还可与本发明一起使用其它无色染料，它们为本领域技术人员所知。可在美国专利3658543和6251571中找到合适无色染料的更详细讨论，本文在此引入它们中每一个的全文作为参考。可在Chemistry andApplications of Leuco Dyes，Muthyala，Ramaiha，ed.；Plenum Press，New York，London；ISBN：0-306-45459-9中找到另外的实例，本文在此引入作为参考。
另外，根据一种示例性实施方案，可与上述无色染料一起包括大量熔化助剂。本文使用的熔化助剂可包括但决不限于熔化温度在约50℃至约150℃范围内和优选熔化温度在约70℃至约120℃范围内的结晶有机固体。除了帮助无色染料和天线染料的溶解外，上述熔化助剂还可有助于降低无色染料的熔化温度和稳定无定形状态的无色染料合金，或减缓无色染料合金重结晶成单独组分。合适的熔化助剂包括但决不限于为本发明的示例性系统和方法中使用的无色染料和天线染料提供良好溶剂特性的芳香烃(或它们的衍生物)。例如，用于本发明示例性系统和方法的合适熔化助剂包括但不限于间-三联苯、对苄基联苯、α-萘酚苄基醚、1，2[双(3，4)二甲基苯基]乙烷。在一些实施方案中，可调整无色染料或其它成色剂和熔化助剂的百分比以最小化成色剂相的熔化温度而不干扰无色染料的显色性质。当使用时，熔化助剂可占成色剂相的约2wt％至约25wt％。
根据本发明示例性系统和方法的一种示例性实施方案，上述无色相作为独立相均匀地分散/分布在基质相中。换句话说，在环境温度下，无色相实际上不溶于基质相。因此，基质相的无色染料和酸性显影剂组分被包含在独立相中，并且不可以在环境温度下与成色剂(color formation)反应。但是，当用激光器辐射加热时，两个相都熔化并混合。一旦混合到一起，由于荧烷无色染料和酸性显影剂之间的反应而显色。根据一种示例性实施方案，当无色染料和酸性显影剂反应时，显影剂的质子转移打开无色染料的内酯环，导致共轭双键体系伸长和颜色形成。
在需要上述颜色形成时，通过用多种天线染料敏化所得涂层的各个相来进一步促进颜色的形成。根据一种示例性实施方案，天线染料包含被设计成在暴露于预定暴露时间、能量水平、波长等的辐射时优化成色组合物显色的许多辐射吸收剂。更具体地，辐射吸收天线染料可用作与能量源相互作用时为所得涂层周围区域提供能量的能量天线。但是，不同辐射吸收染料具有不同的吸收范围和不同的吸收最大值，在该吸收最大值时天线染料将从辐射源最有效地提供能量。一般而言，在所需显色波长附近处或其中具有最大光吸收的辐射天线可适用于本发明的系统和方法。
由于可通过介质处理系统(100)的第一和第二辐射产生设备(110，120)中的每一个提供预定数量的能量，因此使辐射吸收能量天线与第一和第二辐射产生设备的辐射波长和强度匹配可优化图像形成成像系统。优化系统包括选择能在暴露于指定功率辐射的固定时间内可以产生可快速显色组合物的成色组合物的组分的一种过程。另外，对于具有多个辐射产生设备的介质处理系统(100)，优化系统还包括选择将允许利用多个辐射产生设备有效选择施加辐射到成色组合物的辐射吸收天线染料。
为了使上述双波段可辐射成像热致变色涂层对组合光学存储记录驱动器这类设备中存在的第一和第二辐射产生设备(110，120)两者的辐射都敏感，上述示例性涂层配方包含均匀地分布/溶解在涂层至少一个相并优选两个相中的天线染料包。根据一种示例性实施方案，本发明的天线染料包包含至少两种染料，至少一种染料具有对应于第一辐射产生设备(110)的波长值的吸收最大值，和至少第二染料具有对应于第二辐射产生设备(120)的波长值的吸收最大值。
根据一种示例性实施方案，介质处理系统(100)包括分别具有约650nm和780nm波长值的激光器的DVD/CD记录驱动器。或者，可在介质处理系统中结合具有任何波长值的激光器，包括但决不限于具有约300nm至约600nm的波长值的蓝色或靛蓝激光器。对DVD/CD介质处理系统激光器组合敏感的涂层可包含具有至少两种染料的天线染料包，第一染料在约650nm处具有吸收最大值，第二染料在约780nm处具有吸收最大值。通过匹配第一和第二辐射产生设备(110，120)的波长值并同时使用第一和第二辐射产生设备两者使可辐射成像涂层成像，增加了标记点中的辐射能量密度，并且与只使用介质处理系统的一个激光器时可能的情况相比，能更快和更有对比地标记涂层。另外，第一和第二辐射产生设备(110，120)的使用允许每个辐射产生设备同时使涂层上的不同点成像。
如所述，可在上述涂层中使用多种具有不同吸收最大值的染料用作辐射吸收天线染料。根据一种示例性实施方案，可被结合到本天线染料包中的在约780nm处具有吸收最大值的辐射吸收天线染料包括但决不限于吲哚菁IR-染料如IR780碘化物(Aldrich 42，531-1)(1)(3H-吲哚鎓，2-[2-[2-氯-3-[(1，3-二氢-3，3-二甲基-1-丙基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-3，3-二甲基-1-丙基-，碘化物(9Cl))、IR783(Aldrich 54，329-2)(2)(2-[2-[2-氯-3-[2-[1，3-二氢-3，3-二甲基-1-(4-磺丁基)-2H吲哚-2-亚基]-亚乙基]-1-环己烯-1-基]-1-乙烯基]-3，3-二甲基-1-(4-磺丁基)-3H-吲哚鎓氢氧化物，内盐钠盐)。另外，可使用酞菁或萘酞菁IR染料如硅2，3-萘酞菁双(三己基siloxide)(CAS号92396-88-8)(λ最大-775nm)。
可被结合到本天线染料包中的在约650nm处具有吸收最大值的示例性辐射吸收天线染料包括但决不限于染料724(3H-吲哚鎓，2-[5-(1，3-二氢-3，3-二甲基-1-丙基-2H-吲哚-2-亚基)-1，3-戊二烯基]-3，3-二甲基-1-丙基-，碘化物)“C(λ最大＝642nm)、染料683(3H-吲哚鎓，1-丁基-2-[5-(1-丁基-1，3-二氢-3，3-二甲基-2H-吲哚-2-亚基)-1，3-戊二烯基]-3，3-二甲基-，高氯酸盐”C(λ最大＝642nm)、由吩噁嗪衍生的染料如噁嗪1(吩噁嗪-5-鎓，3，7-双(二乙氨基)-，高氯酸盐)”C(λ最大＝645nm)，这两者都可在商业上从“Organica Feinchemie GmbH Wollen”得到。适用于本发明示例性系统和方法的合适天线染料还可包括但不限于在650nm附近处或其中具有光吸收最大值的酞菁染料。
可被结合到本天线染料包中用于蓝色(～405nm)和靛蓝波长优化的辐射天线可包括但不限于铝喹啉络合物、卟啉、卟吩和它们的混合物或衍生物。合适辐射天线的非限制性具体实例可包括1-(2-氯-5-磺苯基)-3-甲基-4-(4-磺苯基)偶氮-2-吡唑啉-5-酮二钠盐(□最大＝400nm)；7-二乙氨基香豆素-3-羧酸乙酯(□最大＝418nm)；3，3’-二乙基硫菁硫酸乙酯(□最大＝424nm)；3-烯丙基-5-(3-乙基-4-甲基-2-亚噻唑啉基)绕丹宁(□最大＝430nm)(每一个都可从Organica Feinchemie GmbH Wolfen得到)和它们的混合物。
合适的铝喹啉络合物的非限制性具体实例可包括三(8-羟基喹啉)铝(CAS 2085-33-8)、和衍生物如三(5-氯-8-羟基喹啉)铝(CAS 4154-66-1)、2-(4-(1-甲基-乙基)-苯基)-6-苯基-4H-硫代吡喃-4-亚基)-丙二腈-1，1-二氧化物(CAS 174493-15-3)、4，4’-[1，4-亚苯基双(1，3，4-噁二唑-5，2-二基)双N，N-二苯基苯胺(CAS 184101-38-0)、双四乙基铵-双(1，2-二氰基-二thioito)-锌(II)(CAS 21312-70-9)、2-(4，5-二氢萘并[1，2-d]-1，3-二硫醇-2-亚基)-4，5-二氢-萘并[1，2-d]-1，3-二硫杂环戊二烯，所有都可从Syntec GmbH得到。
具体卟啉和卟啉衍生物的非限制性实例可包括初卟啉1(CAS448-71-5)、次卟啉IX 2，4-双乙二醇(D630-9)，可从Frontier Scientific得到的，和八乙基卟啉(CAS 2683-82-1)、偶氮染料如媒介橙(CAS2243-76-7)、甲基黄(Merthyl Yellow)(CAS 60-11-7)、4-苯基偶氮苯胺(CAS 60-09-3)、阿利新黄(CAS 61968-76-1)，可从Aldrich化学公司得到，和它们的混合物。下文中进一步详细描述形成上述涂层的示例性方法和在涂层上形成图像的方法。
示例性涂层形成方法
图2为图示根据一种示例性实施方案的形成本发明双波段可辐射成像热致变色涂层的方法的流程图。通常，形成可成像热致变色涂层的方法包括：制备其中溶解有酸性活化剂物种的可辐射固化聚合物基质(步骤200)、制备无色染料的低熔点共熔物(步骤210)和在可辐射固化聚合物基质中均匀分布无色染料的低熔点共熔物(步骤220)。下文中将参考图3和4更详细地描述示例性涂层形成方法的更多细节。
如参考图2所示，本发明示例性涂层形成方法的第一个步骤包括制备其中溶解有酸性活化剂物种的可辐射固化聚合物基质(步骤200)。图3进一步图示了根据一种示例性实施方案的制备可辐射固化聚合物基质的示例性方法。如图3中所示，可通过首先将酸性、给质子活化剂物种熔化到一起来制备可辐射固化聚合物基质(步骤300)。在一些实施方案中，可使用多成分活化剂，例如，与具有主活化剂和次要活化剂的体系具有同等性能值的多成分活化剂体系。
一旦将所需的活化剂熔化到一起(步骤300)，就将熔化的活化剂加入到可辐射固化聚合物中(步骤310)。根据一种示例性实施方案，将给质子活化剂物种溶解到可辐射固化聚合物内。可通过引入搅拌到可辐射固化聚合物内促进给质子活化剂物种的溶解。可辐射固化聚合物中给质子活化剂物种的溶解(步骤310)将提供活化剂在整个聚合物中的基本均匀分布。
一旦将所需的活化剂溶解到可辐射固化聚合物中(步骤310)，就将多种辐射吸收天线染料加入到可辐射固化聚合物中(步骤320)。根据一种示例性实施方案，将具有与第一和第二辐射产生设备(110，120；图1)的波长相关的吸收最大值的多种辐射吸收天线染料溶解到聚合物中提供它的均匀分布。
一旦形成可辐射固化聚合物基质(步骤200；图2)，就形成无色染料相的低熔点共熔物(步骤210；图2)。根据图4图示的一种示例性实施方案，通过首先提供成色剂形成无色染料相(步骤400)。如前所述，成色剂可包括但决不限于无色染料和/或无色染料合金。本文使用的术语“成色剂”是指当施加能量时改变颜色的任何组合物。成色剂可包括但决不限于无色染料、光致变色染料等。例如，成色剂可包括无色染料如荧烷、异苯并呋喃和苯酞类无色染料。当它包括可变色的材料以及由无色或较透明状态或不同颜色变成有色的材料时，术语“成色剂”不表示由刮擦(scratch)产生颜色。得到的熔化混合物可被称为熔化成色剂相。另外，根据一种示例性实施方案，熔化助剂可与上述成色剂结合(步骤410)。根据一种示例性实施方案，熔化助剂可为与成色剂一起熔化的结晶有机固体。熔化助剂通常为可与具体成色剂一起熔化并混合的结晶有机固体。例如，大多数成色剂还可以以可溶于标准液体溶剂中的固体颗粒得到。因此，可混合成色剂和熔化助剂并加热形成熔化混合物。冷却时，形成成色剂和熔化助剂的成色剂相，然后可将其粉碎成粉末。
根据一种示例性实施方案，当组合成色剂和熔化助剂时(步骤410)，还可将多种辐射吸收染料与成色剂混合(步骤420)。如前所述，可根据具有第一和第二辐射产生设备的设备产生的波长或波长范围选择与成色剂混合的辐射吸收染料。尽管本发明的示例性方法在两个相中的每一个中包含多种辐射吸收染料，但应认识到辐射吸收天线染料可存在于不同相中的任何一个或两个中。
一旦将上述成分熔化，就使熔化的无色染料相的低熔点共熔物冷却并减小无色染料相的低熔点共熔物的粒度(步骤430)。可通过许多已知的方法包括但决不限于粉碎和/或研磨将无色染料相的低熔点共熔物的粒度减小。尽管得到的颗粒可呈现任何尺寸，但根据一种示例性实施方案，无色染料相的低熔点共熔物被减小至约3.0□m和0.2□m之间的尺寸。
再次回到图2所示的方法，一旦可辐射固化聚合物基质和无色染料相的低熔点共熔物二者都形成，就将低熔点共熔物分布在聚合物基质中(步骤220)。根据一种示例性实施方案，可在聚合物基质中引入低熔点共熔物期间借助连续搅拌将无色染料相的低熔点共熔物分布在聚合物中。
一旦按上面所述形成双波段可辐射成像热致变色涂层，就可将其施加到许多所需衬底上。根据一种示例性实施方案，可使用多种已知的涂敷系统和方法将双波段可辐射成像热致变色涂层施加到所需衬底上，这些系统和方法包括但决不限于刮刀涂敷法、凹板涂敷、逆转辊涂敷、迈尔(meyer)棒涂敷、挤压涂敷、幕涂、气刀涂敷等。
一旦在可辐射成像盘(130；图1)上形成上述涂层，就可在第一面(140)的数据表面上形成数据，和/或在第二面(150)上通过选择性辐射暴露形成所需图像。图5图示了根据一种示例性实施方案在可辐射成像盘(130)的第二面(150)上形成所需图像的一种示例性方法。如图5所示，图像形成方法以首先形成所需图像(步骤500)开始。根据一种示例性实施方案，形成所需图像可包括使用多种用户界面形成所需图像的图形表象和使用介质处理系统的固件(123；图1)和/或信息处理机(125；图1)将图形表象转化成大量机器可控的命令(步骤500)。
继续看图5，然后可将可辐射成像盘靠着第一和第二辐射产生设备(110，120；图1)放置，可辐射成像涂层与辐射产生设备光学联系(步骤510)。采用与辐射产生设备光学联系的可辐射成像涂层(步骤510)，然后可将可辐射成像涂层选择性暴露到第一和第二辐射产生设备两者上形成所需图像(步骤520)。根据这种示例性实施方案，与传统图像形成方法相比，可加速所需图像的形成，因为第一和第二辐射产生设备(110，120；图1)二者可由于多种辐射吸收天线染料而在可成像涂层上同时形成所需图像。同时暴露的细节可根据许多实施方案来变化。更具体地，第一和第二辐射产生设备(110，120；图1)可同时暴露可成像涂层的相同区域，它们可连续地被暴露于可成像涂层的相同区域，和/或第一和第二辐射产生设备可暴露可成像涂层的独立部分形成所需图像。
总之，本发明的示例性系统和方法提供了双波段可辐射成像热致变色涂层的制备。尤其是本发明示例性的可辐射固化的可辐射成像涂层具有双波段吸收性质。由于上述双波段吸收特性，可同时利用组合驱动器中的多个激光器或其它辐射发射设备将本发明的示例性涂层成像。标记期间利用组合驱动器中的两个激光器允许在成像位置实现较高的能量密度和允许写入标记更快且具有更大的对比度。
提供前面的说明仅仅来说明和描述本发明的方法和装置。不打算穷举或限制公开内容到公开的任何精确形式。按照上述教导，许多改变和变化都是可以的。本公开的范围旨在用下面的权利要求来限定。

Claims (11)

1.可辐射成像涂层，其包含：
包含可辐射固化聚合物基质和布置在所述可辐射固化聚合物基质中的活化剂的第一相；
不溶地分布在所述第一相中的第二相，所述第二相包含成色剂，所述成色剂包含无色染料或无色染料合金之一的低熔点共熔物；和
分布在所述第一相和第二相至少之一中的天线染料包，其中所述天线染料包至少包含具有650nm的第一吸收最大波长的第一天线染料和具有780nm的第二吸收最大波长的第二天线染料。
2.权利要求1的涂层，其中所述天线染料包分布在所述第一相和所述第二相两者中。
3.权利要求1的涂层，其中所述活化剂包含溶解在所述第一相中的酸性活化剂物种。
4.权利要求1的涂层，其中所述第二相包含在所述第一相内的分散体。
5.权利要求1的涂层，其中所述第二相还包含被设计降低所述共熔物熔化温度的熔化助剂。
6.一种形成可辐射成像涂层的方法，该方法包括：
制备包含酸性活化剂物种的可辐射固化聚合物基质；
形成无色染料相的低熔点共熔物；
在所述聚合物基质中分布无色染料相的所述低熔点共熔物；和
用天线染料包敏化所述可辐射成像涂层，其中所述天线染料包至少包含具有650nm的第一吸收最大波长的第一天线染料和具有780nm的第二吸收最大波长的第二天线染料。
7.一种在衬底上形成图像的方法，该方法包括：
在所需衬底上形成可辐射成像涂层，其中所述可辐射成像涂层包含内含可辐射固化聚合物基质和布置在所述可辐射固化聚合物基质中的活化剂的第一相，不溶地分布在所述第一相中的第二相，所述第二相包含成色剂，所述成色剂包含无色染料或无色染料合金之一的低熔点共熔物，和分布在所述第一相和第二相至少其一中的天线染料包，其中所述天线染料包至少包含具有650nm的第一吸收最大波长的第一天线染料和具有780nm的第二吸收最大波长的第二天线染料；和
选择性暴露所述可辐射成像涂层到第一和第二激光器，其中所述第一激光器具有与所述第一吸收最大波长相关的波长，和其中所述第二激光器具有与所述第二吸收最大波长相关的波长。
8.权利要求7的方法，其中所述天线染料包分布在所述第一相和所述第二相两者中。
9.权利要求7的方法，还包括同时暴露所述可辐射成像涂层到所述第一激光器和所述第二激光器。
10.权利要求7的方法，其中所述天线染料包分布在所述第一相和所述第二相两者中。
11.一种在衬底上形成图像的系统，该系统包括：
被设计产生具有780nm的第一波长的辐射的第一辐射产生设备(110)；
被设计产生具有650nm的第二波长的辐射的第二辐射产生设备(120)，所述第一和第二波长是不同的；
邻近所述第一辐射产生设备(110)和所述第二辐射产生设备(120)两者布置的衬底；和
布置在所述衬底上的可辐射成像涂层，其中所述可辐射成像涂层包含内含可辐射固化聚合物基质和布置在所述可辐射固化聚合物基质中的活化剂的第一相，不溶地分布在所述第一相中的第二相，所述第二相包含成色剂，所述成色剂包含无色染料或无色染料合金之一的低熔点共熔物，和分布在所述第一相和第二相至少之一中的天线染料包，其中所述天线染料包至少包含具有与所述第一辐射波长相关的第一吸收最大波长的第一天线染料和具有与第二辐射波长相关的第二吸收最大波长的第二天线染料。
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