CN101087693A - 可标记的材料 - Google Patents
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Abstract
一种可标记的材料包括基础本体材料、热活化标记材料、和至少一种颜料。
Description
背景
数据存储媒体提供了一种以稳定和移动的格式存储大量数据的方便的方法。例如，像紧凑盘或其它的盘那样的光盘允许用户在单个位置存储相对较大量的数据。在这样的盘上的数据常常包括娱乐，诸如音乐和/或图像，以及其它类型的数据。过去，消费者设备是只读的。换句话说，设备被配置成读出被存储在这样的设备上的数据，但设备没有被配置成在其上存储数据。常常藉助于把数据烧制到盘上的大型商业机器而使数据被放置到盘上。为了识别盘的内容，商业标签常常藉助于丝网印制或其它类似的方法被印制在盘上。
最新的努力的方向是向消费者提供盘烧制或写入能力。这样的努力包括使用各种驱动器，它们被配置来烧制例如可记录的紧凑盘、可重写的紧凑盘、可记录的数字视频盘、和/或可重写的数字视频盘等。这些驱动器为用户提供方便的方法以记录相对较大数量的可以在其它设备中容易地传送或使用的数据。
诸如紧凑盘这样的数据存储媒体或其它这样的媒体，常常有两个面：数据面和标签面。数据面包含被烧制在媒体上的数据。标签面常常是背景，用户在其上手写信息以标识该盘。因此，提供高质量手写标签可能是困难的和相当费时的。
概要
可标记的材料包括基础本体材料、热活化的标记材料、和至少一种染料。
附图简述
附图显示本设备和方法的各种不同的实施例，它们是说明书的一部分。所显示的实施例仅仅是本设备和方法的例子，它不限制公开内容的范围。
图1显示按照一个示例性实施例的媒体处理系统的示意图。
图2显示按照一个示例性实施例以形成彩色的可标记的基片的方法的流程图。
图3-1和3-2显示按照一个示例性实施例通过添加几种与基础本体材料相组合的示例性添加物和一种被施加到玻璃片上的可热标记的材料而形成的几种彩色可标记的基片的初步评价。
图4显示通过添加几种与基础本体材料相组合的示例性添加物和一种可热标记的材料而被形成在盘上的彩色可标记的基片的评价结果。
图5显示按照一个示例性实施例在基片受到褪色处理后的图4的彩色可标记的基片的结果。
图6显示通过添加几种与基础本体材料相组合的示例性添加物和一种可热标记的材料而形成的、被施加在盘上的彩色可标记的基片的评价结果。
图7和8显示用示例性颜料着色的可标记的基片与按照一个示例性实施例的约定(default)可标记的基片的特性比较。
图9显示约定可标记的材料的色度与彩色可标记的基片相比较的比较结果。
在全部图上，相同的标号表示类似的、但不一定是相同的单元。
详细说明
本组成和方法提供一种可染色的和/或经表面处理的可标记的基片的形成。特别地，几种染料可加到一个约定标记材料。这里描述的约定标记材料包括基础本体材料和热活化标记材料。
在以下的说明中，为了说明起见，阐述多个具体的细节，以便提供对于本方法和设备的透彻的了解。然而，本领域技术人员将会看到，本方法和设备可以不用这些具体的细节而实现。在本技术说明书中所谓“一个实施例”意味着，结合该实施例描述的具体的特性、结构或特征被包括在至少一个实施例中。词组“在一个实施例中”在本技术说明书的各个地方的出现时并不一定都指同一个实施例。
媒体系统的示意图
图1显示媒体处理系统(100)的示意图。正如下面更详细地描述的，媒体处理系统(100)允许用户把可标记的数据存储媒体(可标记的盘)插入到系统中，以便把数据存储在数据存储媒体上和把标签印制在其上。印制在其上的标签可包括从多种彩色中选择的背景。
所显示的媒体处理系统包括外壳(105)，其中容纳被耦合到处理器(125)的数据装置(110)和标记装置(120)。数据装置(110)和标记装置(120)的操作可以由处理器(125)控制。媒体处理系统(100)还包括硬件，用于把可标记的数据存储媒体(可标记的盘)(130)放置在由数据装置(110)读出和/或由标记装置(120)标记的位置上。硬件的操作也可以由处理器(125)控制。
按照一个示例性实施例，所显示的处理器(125)是与媒体处理系统(100)分开的。示例性处理器(125)可包括，但不是限于，计算机或其它这样的装置。处理器(125)可以具有软件或位于其上的其它驱动程序，它们被配置成可控制数据装置和标记装置的操作，以便选择地读出和/或写数据到数据存储媒体(130)。本领域技术人员将会看到，可以使用任何适当的处理器，包括被配置成位于媒体处理系统中的处理器。
正如所介绍的，数据装置(110)和标记装置(120)每个被配置成与可标记的数据存储媒体(130)互动。特别地，示例性可标记的盘(130)包括第一和第二相对的面(140，150)。第一面(140)具有在其上形成的数据表面，它被配置成用来存储数据，而第二面(150)具有在其上形成的可标记的表面。
对于第一面(140)，数据装置(110)可被配置成读出存储在数据装置(110)上的数据和/或把数据存储到可标记的盘(130)上。数据装置(110)的输出可以由处理器(125)处理，并以声音、图像和/或数据的形式输出给用户。在读出所存储的数据的情形下，数据装置(110)的输出被发送到处理器(125)。示例性标记的盘包括，但不限于，可记录的紧凑盘(CD-R)、可重写的紧凑盘(CD-RW)、可记录的数字视频盘(DVD-R)、和/或可重写的数字视频盘(DVD-RW)、或其它类型的数据存储媒体。
另外，标记装置(120)可被配置成选择地去标记第二面(150)的表面，标记装置(120)因此可被配置成在第二面上形成“标签”。
颜料和/或修整剂可被添加到被用来形成可标记的表面的约定可标记的材料中以改变背景彩色和/或修整效果。这些添加物在下面更详细地讨论。因此，媒体处理系统(100)允许用户把数据存储在可标记的盘上和把标签印制在其上。
在优选实施例中，本发明的标记材料由约20到30％无色染料、约1到3％近红外吸收染料和约10到20％的显影剂组成。
形成背景材料的方法
图2显示按照一个示例性实施例以形成彩色可标记的基片的方法的流程图。方法从提供空白数据存储媒体开始(步骤200)。示例性空白数据存储媒体包括光数据存储媒体，它具有在媒体的一个面上形成数据媒体和在相反的面上的标签面。
然后，选择想要的背景彩色和/或表面处理(步骤210)。可以选择任何不同数目的彩色组合或处理。然后把添加物加到基础材料，以形成具有想要的特性的彩色可标记的材料(步骤220)。几个示例性添加物和它们的最终得到的特性在下面更详细地描述。此后，标记材料被施加到空白的存储媒体的标签面(步骤230)。彩色可标记的材料然后被固化(步骤240)以及使空白的存储媒体准备好把数据写到其上和把标签形成在其上。
示例性制剂
下面讨论的基片和得到的结果包括约定材料，后者包括与可热标记的材料相组合的基础本体材料。几个示例性染料和/或表面处理可以与约定标记材料相组合。几种这样的组合的结果在下面讨论。
图3-1和3-2显示通过添加与基础本体材料和可热标记的材料相组合的一种示例性添加物而形成的几种彩色可标记的基片的初步评价。适合的可热标记的材料包括基础本体材料，例如50％CDG000树脂，6％UV光引发剂，27％无色染料，1.5％近红外吸收材料，12％显影剂，和用于稳定和印制的各种添加物。为了便于参考，这个制剂将称为第一约定标记材料。
可热标记的材料被配置成按照标记操作来进行标记。一个这样的操作可包括，但不限于，通过使用整个的光电二极管把780nm激光聚焦到标签表面。通过使用专用软件使得信息文件、标签、图像等等格式化。这个格式化的信息用来在盘旋转时选择地启动激光器，从内径前进到外径。在可热标记的材料中黑色标记呈现为吸收剂，因为可热标记的材料优选地吸收780nm辐射和把热传送到无色染料和显影剂。如图3-1所示，几种溶剂染料--在这里被定义为在有机溶剂中可溶解的染料，并通常以在有机溶剂中的溶液的形式被引入--在CDG000(Norcote International)中是可溶解的。这些溶剂染料表现出可接受的性能特征。
这里使用的这些溶剂染料包括，但不限于，溶剂蓝4、溶剂蓝37、溶剂蓝38、溶剂蓝59、荧光增亮剂、溶剂红1、溶剂红23、溶剂红52、溶剂红218、溶剂红23、溶剂红52、溶剂红111、溶剂红218、溶剂黄14、溶剂黄34、和溶剂黄163。与基础本体相组合的溶剂染料的相对重量在表3-1上列出。另外，然后可看到这些染料的可溶解度，以及当染料与第一约定材料相混合时可看到最终得到的彩色。
可热标记的材料和染料混合物已准备好，并散布在玻璃片上，然后固化。合适的固化条件可包括在放电灯下以约7米/每分钟的速率移动样本。传送带在300瓦/英寸的汞放电灯下移动样本。这个灯发出丰富的UV波长的光。UV被热标记材料中的光引发剂吸收，该热标记材料与CDG000交联，形成平滑的硬质薄膜。在玻璃片上加上染色的可标记的基片可以称为筛分测试。固化操作的使用可以有助于确定存在不想要的影响，诸如染料的过早的显影。
参照图3-1讨论的每一片，然后按照前面描述的方法来做测试标记。测试标记的结果在图3-1所示的“片上的测试标记”之下被示出。无光泽的表面处理也以类似于参照图3-1所描述的方式准备好。无光泽的表面处理筛分测试的概要显示于图3-2。在玻璃片上的这些筛分测试表明了几个候选者，它们与在蓝色、红色(绛红)和无光泽的修整试剂中的第一约定材料(于是在配方中是约定的)是兼容的。
根据这些筛分实验，所选择的溶剂染料被添加到第一约定材料和施加到盘用于作进一步测试。图4显示光盘试的结果。盘是对加标记的速度和24小时褪色与第一约定材料相比较而进行测试的。彩色是通过测量材料基片的色度而进行评估的。
然后对每个盘进行测试，经染色而作标记的基片与标准的或第一约定材料的基片的特性进行比较。这些盘用第一约定材料中的各种红色和蓝色颜料涂覆。每个盘按照前面描述的方法加标记。所描述的加标记的操作包括每英寸1250轨道(TPI)的沉积，其中一个轨道规定单遍加标记(single marking pass)的宽度。因此，1250 TPI加标记处理过程包括每英寸宽度中形成1250条轨道。光密度的改变(ΔOD)提供在未标记的染色的基片与已被标记的可标记的基片之间的对比度的指示。然后，记录下在每个盘上达到标准化的总的光密度(OD)和光密度的改变(ΔOD)的线性速度。图上包括相应于大于或等于0.95的总的光密度(OD)和大于或等于0.45的光密度的改变(ΔOD)的线速度。
盘然后进行一天的褪色试验室处理。作了标记的基片然后在褪色室中进行约24小时的褪色处理，其中温度保持在35℃以及湿度为80％。这些处理的结果在图5上概要地列出。具体地，相应于0.95(在褪色处理之前和之后的OD)或更大的光密度的最高的线速度以及在达到大于或等于0.45的光密度改变时的线速度被包括在内。然后比较在褪色处理之前和之后的加标记操作的结果，该结果用标记为“OD的改变％(在褪色之前和之后)”和“ΔOD的改变％(在褪色之前和之后)”表示。
如图5所示，与第一约定材料相比较，具有染料或颜料的盘在给定的OD或ΔOD下具有较高的或类似的加标记速度，以及在褪色之前和之后具有类似的或较小百分数的变化。因此，小量的颜料的添加似乎并不减小加标记速度或抗褪色性。对更高浓度的溶剂蓝38(用来估计彩色范围)可以得出类似结论，如图6所示。
在具有染料的情况下，在使用诸如，但不限于，ZnO，SiO2，和CaCO3那样的色素还有可能在加标记的速度和抗褪色性方面得到良好的结果。图6显示用5％的ZnO和CaCO3得到的某些加标记的速度和抗褪色性数据。这样的金属氧化物和碳酸化合物当被添加到可热标记的材料时也可以起到表面处理的作用。
图7和8显示用溶剂红218、溶剂红23和溶剂蓝4着色的可标记的基片与按照以上讨论的处理过程处理的约定的基片，诸如第一约定材料，的特性相比较的比较结果。具体地，画出了ΔOD的平均值相对于褪色处理之前(图7)和褪色处理之后(图8)的线性的加标记速度的图形。以95％的置信度水平，在褪色处理之前和之后在各着色的盘之间的ΔOD和对于0.26，0.5，0.75，1和1.3米/每秒的线性速度的控制方面在统计上没有明显的差别。
图9显示在具有彩色或无光泽的修整试剂的各个盘和约定盘之间的彩色差别的比较结果。彩色差是通过测量色度和计算ΔE而进行评估的。ΔE是在三维彩色空间中两个彩色之间的线性差值，如在公布的测量标准CIE(1964)中定义的。ΔE越大，两个彩色之间的差值越大。ΔE被定义为：
[(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2]1/2 公式(1)
其中ΔL是亮度的改变量，Δa是红色/绿色坐标的改变量，Δb是在两种彩色之间的黄色/蓝色坐标的改变量。Δa＝(a1-a2)是对于彩色1和彩色2的差值。
从这个数据可以看到，对于给定的加载，在改变背景彩色方面溶剂红23比起溶剂红218是更有效的，以及溶剂蓝4比起溶剂蓝38是更有效的。正如预期的，彩色添加物的更高负荷在溶剂蓝38的情况下带来更多的彩色改变。在视觉上，在159A，159B，159C，159D，164C与第一约定材料之间的彩色差是不同的，而159D的差别则并非如此。对于无光泽的添加物，5％加载似乎不会明显地影响白色度(L)。视觉观察也不表明明显的表面修改效果。无光泽的修整试剂的更高的加载可能是有帮助的，但是这将受到媒体已经很高的黏度和需要增加加标记的速度从而加载更多的其它成分的限制。
因此，图3到9显示几个示例性的颜料或染料和表面处理，它们可用于控制对诸如紧凑盘、数字视频盘等等的媒体进行标记而使用的可标记的基片的彩色和/或表面特性。以上讨论的染料是与第一约定材料相组合的，并包括红色、黄色与蓝色染料。可以使用其它适当的热敏标记材料。现在讨论一种这样的附加的热敏标记材料。
总之，本组成和方法提供可着色的和/或表面处理的可标记的基片的形成。特别地，几种染料可以添加到约定标记的材料中。所描述的约定标记材料包括基础本体材料和热活化的标记材料。
前面的说明仅仅为了显示和描述本方法和设备给出的。它不打算是穷举的，或把公开内容限制成所公开的任何精确的形式。鉴于以上的教导，有可能作出许多修改方案和变化。公开内容的范围打算由以下的权利要求来规定。
Claims (16)
1.一种可标记的材料，包括：
基础本体材料；
热活化标记材料；以及
至少一种颜料。
2.权利要求1的材料，其中所述基础本体材料包括透明的UV固化树脂。
3.权利要求2的材料，其中所述透明的UV可固化树脂包括经稳定化的丙烯酸酯单聚物和低聚物和可增溶的光引发剂。
4.权利要求1的可标记的材料，其中所述热活化标记材料包括约20到30％无色染料、约1到3％近红外吸收染料和约10到20％的显影剂。
5.权利要求1的可标记的材料，其中所述颜料包括溶剂染料。
6.权利要求5的可标记的材料，其中所述溶剂染料是从包含以下染料的组中选择的：溶剂蓝4、溶剂蓝37、溶剂蓝38、溶剂蓝59、溶剂红1、溶剂红23、溶剂红52、溶剂红218、溶剂红111、溶剂黄15、溶剂黄34、和溶剂黄163。
7.权利要求1的可标记的材料，其中所述颜料包括色素。
8.权利要求7的可标记的材料，其中所述色素包括从包含以下化合物的组中选择的成员：ZnO，SiO2，和CaCO3。
9.权利要求1的标记材料，其中所述颜料包括荧光增亮剂。
10.一种用于形成可热标记的材料的方法，包括：
组合添加物与可热标记的材料；
把所述可热标记的材料施加到基片上；以及
固化所述可热标记的材料。
11.权利要求10的方法，其中组合所述添加物包括把颜料添加到所述可热标记的材料中。
12.权利要求10的方法，其中组合所述添加物包括把表面处理添加到所述可热标记的材料。
13.权利要求12的方法，其中加上表面处理包括把金属氧化物或碳酸化合物加到所述可热标记的材料中。
14.权利要求10的方法，其中把所述可热标记的材料施加到基片上包括把所述可热标记的材料施加到数据存储媒体(130)。
15.权利要求14的方法，其中把所述可热标记的材料施加到基片上包括把所述可热标记的材料施加到紧凑盘上。
16.权利要求14的方法，其中把所述可热标记的材料施加到基片上包括把所述可热标记的材料施加到数字视频盘上。
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