CN101594999A - 制造信息载体的方法 - Google Patents
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Abstract
制造信息载体的方法,包括以下步骤:(1)提供信息载体前体,其包括:刚性片材或支撑体;包含至少一个成分层的接收层构造;和能够通过吸收紫外线、可见光或红外线辐射而实现人可读或机器可读变化的层或元件,其中所述接收层构造的至少一个层是不透明的、多孔的,具有在通过提供于所述接收层构造最外表面的基漆渗透时变成基本上透明的能力,并包含至少一种颜料和至少一种粘合剂;(2)通过向所述接收层构造依图案地或整体地施加可蒸发液体实现临时的透明化图案;(3)由光源在所述能够实现人可读或机器可读变化的层或元件中写入第一图案;并以任何次序蒸发所述可蒸发的液体;向所述接收层构造的最外层施加第二图案;任选地,以任何次序向所述接收层构造的最外层施加第三图案,并通过向所述接收层构造依图案地或整体地施加基漆实现永久性透明化图案;附带条件是所述基漆在所述可蒸发的液体已经蒸发以后施加,由此制造信息载体。
Description
发明领域
本发明涉及制造信息载体的方法。
发明背景
安全领域不仅涵盖个人文件如护照、驾驶证、识别卡(ID卡)和许可文件如签证和门票,而且涵盖商品的认证和识别以避免仿造、篡改和欺诈如彩票、股票、交易文件、行李和药物包装以及通常高价值产品上的标签。
术语“身份卡(identity card)”涵盖要求识别持有者的卡片且范围包括从国民身份证以建立其公民的国家身份,到货币的电子转帐所涉及的卡片,例如银行卡、支付卡、信用卡以及购物卡,再到允许卡片持有者进入特定区域的安全卡,例如进入公司(员工ID卡)、军队、公共设施、银行的保险库部门等等,再到社会保障卡,再到俱乐部和社团的会员卡。
通常,ID卡所包含的信息在一方面涉及发行该卡的机构和在另一方面涉及该卡的拥有者。第一类型的信息可以是一般信息,例如发行机构的名称和/或标志,或安全标记,例如水印和安全印章,例如难以仿造的反复的单色图案或渐变的彩色图案。第二类型例如包括唯一的卡号、个人数据如出生日期、拥有者的照片、和签名。所述卡可以进一步包含隐藏信息并因此包含磁条或电子芯片(“智能卡”)。
通常通过分步重复工序在大的卷幅(web)或片材上制备一大组ID卡,然后将该卷幅或片材切成大小适当的多个对象,每一对象代表一张个人ID卡。智能卡和ID卡现在具有85.6毫米x54.0毫米x0.76毫米的标准化尺寸。
正常情况下,所述卡由塑料片状材料保护,例如通过将该卡层压至塑料片材或通常状况下通过在两个塑料片材之间层压。
考虑到它们的广泛应用,尤其是在商品交易如现金支票、信贷购买等等中,重要的是依靠所述ID卡识别持有者的人能最大限度地保证该ID卡没有被篡改过和/或该ID卡不是伪造品。
本领域对伪造问题的响应已经涉及到将”验证特征(verificationfeature)”与ID卡集成以证明它们的真实性。这些”验证特征”中最有名的包括签名,例如被授权来发行所述ID卡的一方的签名或持有者的签名。其它”验证特征”包括水印、荧光材料、确认图案或标记和偏光条纹的使用。这些“验证特征”以多种方式集成到ID卡中且它们在制成的卡中可以是可见的或不可见的。如果不可见,则它们可以通过在使其可见的条件下显示所述特征而检测。关于在ID卡中使用“验证特征”的细节可以在US2,984,030、US3,279,826;US3,332,775、US3,414,998、US3,675,948、US3,827,726和US3,961,956中找到。
EP-A0190997公开了用于标记包含至少一种引起辐射敏感性变色的添加剂的高分子有机材料的方法,其特征在于将激光(其波长在紫外或近红外范围内)用作能量辐射且所述添加剂是至少一种无机和/或有机颜料和/或聚合物可溶性染料。
US4,032,691公开了记录材料,其包括载体,在所述载体上具有高度绝热的多孔树脂层和金属、染料或合成树脂,所述金属、染料或合成树脂在暴露于高能量密度的辐射时热变形、发泡、着色、褪色、升华、蒸发或变为透明、半透明或不透明。
US4,180,405公开了热敏性色料前体的混合物,其包括(a)与胺和酰胺在升高的温度下起反应以形成颜色的环状聚酮化合物;和(b)选自内酯型无色染料和螺吡喃型无色染料的显色化合物,所述显色化合物在升高的温度下与酚类起反应以形成颜色。
US4,401,992公开了通过在具有合成树脂表面的对象的所述表面中经由将所述表面暴露于激光束以产生待形成的色彩对比图案而标记该对象的方法,其特征在于所述表面中存在的是着色的无机硅酸盐颜料或染料与硅酸盐玻璃的混合物,还在于将所述表面的所需区域暴露于在所述表面上测量的强度为至少1000kW/cm2的激光束,由此在所述暴露区域处分解所述无机硅酸盐颜料或所述染料并由此改变所述表面之所述暴露区域的颜色。
US4,578,329公开了具有至少一个聚烯烃表面的制品,该表面通过将所述表面暴露于激光束的作用而提供有标记,其中所述聚烯烃包括其量足以通过激光束能量分解该聚烯烃的非染料激光照射吸附剂。
EP-A0697433公开了可激光标记的热塑性组合物,包括:(a)适用于激光标记的至少一种热塑性树脂组合物;和(b)至少一种选自磷酸铜、硫酸铜、碱式磷酸铜(cupric hydroxide phosphate)和硫氰酸铜,其中所述铜盐的存在量足以引起所述可激光标记的热塑性组合物吸收可见光谱以外的激光以使得所述组合物中吸收所述激光的部分具有肉眼清晰可辨并可单独识别的颜色。
WO94/12352A公开了包含聚合物和辐射敏感性物质的聚合物组合物,其可以借助于照射改性,所述照射的方式使得在照射以后,已经经受照射的所述聚合物组合物表面的这部分具有与该表面颜色不同的颜色,其特征在于所述辐射敏感性物质吸收可见范围、近红外区域和/或近紫外区域中的辐射,可以以不同的方法改性,以使得在该聚合物组合物的表面上可以得到若干相互不同的色调的颜色。
WO01/38103A公开了具有改善的激光可标记性的聚合物组合物,其包含聚合物基体材料和至少一种辐射敏感性染料,特征在于所述辐射敏感性染料可以经由光热过程通过激光的照射改变颜色并以浓缩形式存在于隔开的域中。
WO06/039249A1公开了标记热塑性制品的方法,包括:使热塑性塑料与光标记添加剂结合以形成组合物;将所述组合物成形为具有最大化光学吸收波长的制品;并由功率小于或等于大约200mW的装置以标记波长照射所述制品的至少一部分以形成沿着主轴测量的尺寸大于或等于约10微米的光标记;其中光标记具有大于或等于约±100纳米的最大光学吸收波长的标记吸收波长;且其中所述光标记具有光谱吸收曲线。
US6,888,095公开了一种用于标记对象的方法,其中所述对象包括如下材料:其包含官能团和与所述官能团反应并在经由激光照射时产生消去反应的金属化合物或酸,以形成具有对比色彩的反应产物,该方法包括将激光束导向待标记的对象区域上,由此通过所述反应产物的存在标记那些区域。
WO2005/068207A1公开了墨水配制剂,其包括标记组分和吸收700-2000mn的激光照射并由此引起所述标记组分颜色变化的金属盐。
WO2006/051309A1公开了包括电荷离域化合物和光致酸(photoacid)的无色或透明组合物,其中所述光致酸在照射或加热时产生酸,由此与所述化合物形成着色的电荷转移络合物(a coloredcharge-transfer complex)。
WO2006/018640A1公开了在基底上形成图像的方法,其包括向所述基底施加联乙炔和光致酸或光致碱(photobase),并通过辐射聚合所述联乙炔。
US6,645,280公开了墨水组合物,其包括缓慢蒸发性溶剂和半透明化剂,其中该墨水组合物不含或基本上不含着色剂并适用于在纸质基底上的喷墨打印中,且所述缓慢蒸发性溶剂的存在量为所述墨水组合物的约15重量%-约70重量%,所述半透明化剂使得纸不透明性降低,并因此在光线下观察时在所述纸上形成可见图像,且典型地所述半透明化剂的折射率在20℃为约1.3(±0.05)-约1.7,并优选约1.4-约1.6。
US6,358,596公开了一种纤维素基底,其具有形成于其中的至少一个透明部分,其中所述纤维素基底限定出第一和第二主面;所述透明部分包括以预定图案施加于所述纤维素基底以便限定出图形化图像的透明化组合物,其中对所述图形化图像的相对透明性进行选择以便在所述基底中限定出透明性提高的区域;所述透明性提高的区域类似于图形化水印并限定出与透明窗所限定的透明度不同的透明度;所述透明化组合物包括透明化剂和保密剂。US6,358,596中公开的可辐射固化的透明化组合物包括至少一种选自由多羟基醇(多元醇)原材料制造的多羟基聚醚的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(式I化合物)和/或由伯或仲胺原材料制造的多羟基聚醚的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(式II化合物)的单体。
EP-A1362710公开了一种用于制造防止篡改的信息载体的方法,所述方法依次包括以下步骤:(1)提供双层式装配件,其包括(i)刚性片材或卷幅支撑体,和(ii)包括颜料和粘合剂的多孔的不透明墨水接收层,由此所述载体的表面,或者所述不透明层的表面载有第一组印刷的信息,(2)依靠喷墨印刷在所述多孔的不透明墨水接受层上印刷不同于所述第一组的第二组信息,(3)借由涂布、印刷、喷雾或者喷射由可紫外线固化的基漆(lacquer)组合物完全地、部分地或依图案地覆盖由此得到的装配件,由此通过所述基漆在所述多孔的不透明墨水接受层中的渗透,该层变为基本上透明,(4)借助于全面的紫外暴露固化所述基漆组合物,由此改善所述载体和所述墨水接受层之间的粘附,以及所述墨水接受层的内聚强度。
EP-A1398175公开了信息载体的四个不同实施方案。在第一实施方案中,信息载体包括:刚性片材或卷幅支撑体;能够通过基漆的渗透变成基本上透明的不透明的多孔接收层,所述接收层包含颜料和粘合剂;提供到所述接收层上和/或内的图像;清漆(varnish)的固化图案,该清漆提供到具有所述图像的所述接收层上,或者如果所述清漆不能使得所述接收层透明,则该清漆提供到具有所述图像的所述接收层上和/或所述接收层内;以及提供在具有所述图像和所述清漆的所述已固化图案的所述接收层上的所述基漆的已固化层,所述基漆已经使得所述接收层的与其接触的所述部分基本上透明,其中所述清漆的所述已固化图案形成不透明的水印。在第二实施方案中,信息载体包括:刚性片材或卷幅支撑体;能够通过基漆的渗透变成基本上透明的不透明多孔接收层,所述接收层包含颜料和粘合剂;提供到所述接收层上和/或内的图像;所述清漆的固化图案,该清漆提供在具有所述图像的所述接收层内;和基漆的固化层,该基漆提供到具有所述图像和所述清漆的所述已固化图案的所述接收层上,或者如果所述基漆不能使得所述接收层透明,则该基漆提供到具有所述图像和所述清漆的所述已固化图案的所述接收层上和/或所述接收层内,所述清漆已经使得所述接收层的与其接触的所述部分基本上透明,其中所述基漆的所述已固化图案形成基本上透明的水印。在第三实施方案中,信息载体包括:刚性片材或卷幅支撑体;能够通过基漆的渗透变成基本上不透明的透明的多孔接收层,所述接收层包含颜料和粘合剂;提供到所述接收层上和/或内的图像;清漆的固化图案,该清漆提供到具有所述图像的所述接收层上,或者如果所述清漆不能使得所述接收层不透明,则该清漆提供到具有所述图像的所述接收层上和/或所述接收层内;以及提供到具有所述图像和所述清漆的所述已固化图案的所述接收层上的所述基漆的已固化层,所述基漆已经使得所述接收层的与其接触的所述部分基本上不透明,其中所述清漆的所述已固化图案形成透明的水印。在第四实施方案中,信息载体包括:刚性片材或卷幅支撑体;能够通过清漆的渗透变成基本上不透明的透明多孔接收层,所述接收层包含颜料和粘合剂;提供到所述接收层上和/或内的图像;所述清漆的固化图案,该清漆提供在具有所述图像的所述接收层内;和基漆的固化层,该基漆提供到具有所述图像和所述清漆的所述固化图案的所述接收层上,或者如果所述基漆不能使得所述接收层不透明,则该基漆提供到具有所述图像和所述清漆的所述固化图案的所述接收层上和/或所述接收层内;所述清漆已经使得所述接收层的与其接触的所述部分基本上不透明,其中所述基漆的所述已固化图案形成基本上不透明的水印。
GB1073433公开了在多孔的不透明层上形成图像的方法,包括以依图像的(imagewise)构造施加成像材料,所述成像材料的折射率与不透明层类似,并降低所述成像材料的粘度以使其流入孔中以填充所述不透明层的孔,使得所述不透明层在所述图像区域中变成透明。
US4,252,601公开了制造用于信息投影的幻灯片或者制造用于复制品的照相负片的信息记录套件,其包括不透明记录材料、用于在该记录材料上记录信息的书写液体和用于在该不透明记录材料上以透明线形式施加该书写液体的装置,其中所述记录材料包括透明衬板和粘附至所述衬板的一个表面的不透明层,所述不透明层包括遍及聚偏氯乙烯成膜性树脂粘合剂均匀分布的细碎的粒状有机苯乙烯树脂颜料,所述书写液体包括用于该有机苯乙烯树脂颜料的溶剂,由此当根据信息的图案将所述书写液体施加到所述不透明层时,所述不透明层变为按照所述图案对可见光透明。
WO81/01389A1公开了一种自支撑的含微孔隙的片状材料,其基本上对通过加热或压力的局部施加进行标记不敏感,但是其能接纳墨水、铅笔、蜡笔或类似标记并且其适应于通过施加无色液体而暂时或永久地提供有标记,包括作为组合的:自支撑的基片,和结合在所述基片的至少一侧上的反射性的不透明白色至淡色彩的层(其包括由粘合剂粘合的颗粒),所述颗粒和粘合剂二者均具有1.3-2.2的折射率,所述层中遍及地存在相互连接的微孔隙,其特征在于所述粘合剂∶颗粒的体积比率为约1∶20-2∶3,以使得所述颗粒保持为拟烧结的并置,所述层的孔隙体积为15-70%,所述粘合剂是热固性的,且层具有至少200克-力的像力(image-force)。
US4,499,211公开了一种具有开口单元结构并包括热塑性材料的微孔性模制品,其具有固有的潜在性结构可转变性并包含直径为大约0.002-10微米的有效孔隙,所述热塑性材料包括至少大约70重量%的三元共聚物,该三元共聚物的组成为相对于所述三元共聚物总重量的大约20-80重量%的共聚氟化烯烃(该烯烃选自乙烯和丙烯),相对于所述三元共聚物总重量的至多大约40重量%的共聚烯烃(该烯烃选自乙烯和丙烯),和相对于所述共聚物总重量的大约80-20重量%的共聚乙酸乙烯酯,其中所述共聚物中所包含的乙酸酯基团总比例的至少5%在指定共聚单体的共聚以形成所述三元共聚物后通过皂化转变为OH基团。
EP-A0390638公开了一种基片,其包括能够以可逆的方式通过与液体接触变得透明的层,其耐受经由局部施加压力和/或加热而进行的标记,特征在于其包括:至少一个柔性片材、以含水形式施加在所述柔片材上并随后干燥的至少一个层,所述片材是微孔性的、不透明的,并包含至少非热固性的颗粒、至少一种粘合剂和任选地其它添加剂。
JP10-157280A公开了能够通过喷墨印刷反复印刷而甚至在多次使用的情况下也不会损坏其记录性能的记录材料,这是通过引入了粗糙或多孔的表面以及在没有溶剂存在时变得不透明并在接收了溶剂时变得透明的溶剂接收层而实现的。
US6,364,993公开了一种包括基底和聚合物膜的层压材料,该基底具有在其上包含图像的第一基底表面,该聚合物膜层压至所述第一基底表面并覆盖所述图像,所述膜包含厚度为大约0.6密耳-大约2.0密耳的暴露的可水活化的不透明层,所述不透明层来源于包括大约5-大约40wt%硅酸铝和大约60-大约95wt%粘合剂的涂料配制剂,其中所述粘合剂包括溶剂、乙酸丁酯、乙二醇一丁醚和丙二醇的混合物。
US6,723,383公开了一种用于制造干燥图像的方法,包括以下步骤:(a)向基底表面施加不透明涂料组合物以在该基底上形成不透明涂层,其中所述表面选自发光的表面、反射表面、光泽表面、发亮表面及其组合;和(b)使涂布的基底与记录液体接触,其中所述不透明涂料组合物包含不透明涂布剂,该不透明涂布剂包括聚合物多元酸和聚合物多元碱,且其中与所述记录液体接触的所述不透明涂层由于该接触变得透明。
WO04/052655A1公开了一种适用于由染料和着色墨水记录图像的多层不透明且无光泽喷墨记录介质,其从不透明经历相变至在至少一个印刷过的区域中透明且有光泽以展现出基底的表面并由此提供发光的、有光泽的、反射性的、金属样的图像,或显示出全息图像,其中所述记录介质包括涂有至少两个化学连接的层的基底,所述层包括:(a)第一透明墨水接纳层,其包括聚合物粘合剂和交联剂并任选地具有增塑剂和颜料颗粒如涂布在所述基底上的氧化铝和二氧化硅,其中所述交联剂包括氮杂环丁烷鎓(azetidinium)聚合物或其盐,和/或多官能氮丙啶或其盐,或多官能噁唑啉和金属盐类;和(b)第二墨水接纳层,其包括不透明或半不透明的涂料组合物,其中该不透明或半不透明的涂料组合物能够接受印刷图像并从而由喷墨印刷墨水或类似墨水的施加变得半透明或明显透明,同时呈现发光的、反射性的、有光泽的、金属样的或全息的或透明的高清晰度和高质量图像,其中所述第一层位于所述记录介质中的所述第二层和基底之间,且所述第一和第二层化学连接。
EP-A1362710和EP-A1398175的发明都公开了包括颜料和粘合剂的多孔不透明墨水接受层,其能够由可紫外线固化的基漆透明化。对于扩展安全可能性存在需求以向EP-A1362710和EP-A1398175中公开的信息载体提供附加的安全特性。还需要具有个性化所述信息载体,即引入信息卡载体的个性化细节例如图像或其它标识,的可能性。特别地,迄今不可能以安全的方式在个性化方法中使彩色喷墨印刷图像、图案和信息与在聚碳酸酯基的信息载体中红外印刷的传统的黑色字符(characters)结合。
现有技术:
迄今,以下现有技术文件是申请人已知的:
EP-A0190997,公开于1986年8月13日
EP-A0390638,公开于1990年10月3日
EP-A0697433,公开于1996年2月21日
EP-A1362710,公开于2003年11月19日
EP-A1398175,公开于2004年3月17日
JP10-157280A,公开于1998年6月16日
GB1073433,公开于1967年6月28日
US2,984,030,公开于1961年5月16日
US3,279,826,公开于1966年10月18日
US3,332,775,公开于1967年7月25日
US3,414,998,公开于1968年12月10日
US3,675,948,公开于1972年7月11日
US3,827,726,公开于1974年8月6日
US3,961,956,公开于1976年6月8日
US4,032,691,公开于1977年6月28日
US4,180,405,公开于1979年12月25日
US4,252,601,公开于1981年2月14日
US4,401,992,公开于1983年8月30日
US4,499,211,公开于1985年2月12日
US4,578,329,公开于1986年3月25日
US6,358,596,公开于2002年3月19日
US6,364,993,公开于2002年4月2日
US6,645,280,公开于2003年11月11日
US6,723,383,公开于2004年4月20日
US6,888,095,公开于2005年5月3日
WO81/01389A1,公开于1981年5月28日
WO94/12352A,公开于1994年6月9日
WO01/38103A,公开于2001年5月31日
WO2004/052655A,公开于2004年6月24日
WO2005/068207A,公开于2005年7月28日
WO2006/051309A,公开于2006年5月18日
WO2006/018640A,公开于2006年2月23日
WO2006/0329249A,公开于2006年4月13日
发明方面
本发明的一个方面提供具有附加的安全特征的、带有可透明化的不透明多孔层的信息载体。
本发明的另一方面提供具有安全特征的组合的、带有可透明化的不透明多孔层的信息载体。
本发明的再一方面提供带有可透明化的不透明多孔层的信息载体,其能够通过引入与所述信息载体有关的人员或对象的细节而赋予个性(individualized)。
本发明的其它方面和优点将由于在下文中的描述而变得明显。
发明概述
已经预料不到地发现,在包含粘合剂和颜料的接收层构造上印刷包括黑色的彩色图案(如果黑色是通过颜色的组合产生的),其中所述接收层构造为不透明和多孔的并能够通过可固化基漆(lacquer)的渗透而透明化,所述包含黑色的彩色图案的印刷在透明化以后对在所述接收层构造的最外表面之下的层或元件中的热模式书写或光模式书写基本上没有影响,其中所述接收层构造的最外层在最上面。这使得能够利用如下组合来实现信息载体前体的个性化:通过非击打式和/或击打式印刷(例如扩散转移反转法)在信息载体前体之中或之上的提供的彩色或单色图像,与在同一个信息载体之中的热模式书写或光模式书写的组合。而且,图像的类型(即连续或半色调)及其分辨率可以通过改变所述接收层构造的组成而变化。
本发明的数个方面通过用于制造信息载体的方法实现,所述方法包括以下步骤:(1)提供信息载体前体,其包括:刚性片材或支撑体;包含至少一个成分层的接收层构造;和在吸收紫外线、可见光或红外线辐射而能够实现人可读或机器可读变化的层或元件,其中所述接收层构造的至少一个层是不透明的、多孔的,具有在通过提供于所述接收层构造最外表面的基漆渗透时变成基本上透明的能力,并包含至少一种颜料和至少一种粘合剂;(2)通过向所述接收层构造依图案地或整体地施加可蒸发液体实现临时的透明化图案;(3)由光源在所述能够实现人可读或机器可读变化的层或元件中写入第一图案;并以任何次序蒸发所述可蒸发的液体;向所述接收层构造的最外层施加第二图案;并向所述接收层构造依图案地或整体地施加基漆实现永久性透明化图案;附带条件是所述基漆在所述可蒸发的液体已经蒸发以后施加,从而制造信息载体。
本发明的数个方面还通过用于制造信息载体的方法实现,所述方法包括以下步骤:(1)提供信息载体前体,其包括:刚性片材或支撑体;包含至少一个成分层的接收层构造;和在吸收紫外线、可见光或红外线辐射时能够实现人可读或机器可读变化的层或元件,其中所述接收层构造的至少一个层是不透明的、多孔的,具有在通过提供于所述接收层构造最外表面的基漆渗透时变成基本上透明的能力,并包含至少一种颜料和至少一种粘合剂;并以任何次序向所述接收层构造的最外层施加第三图案;通过向所述接收层构造依图案地或整体地施加基漆实现永久性透明化图案;并由光源在传输通过所述接收层构造的透明化区域的至少一部分在所述吸收紫外线、可见光或红外辐射时能够实现人可读或机器可读变化的层或元件中写入第四图案,附带条件是透明化过程在写入步骤之前实施,从而制造信息载体。
本发明的其它方面在从属权利要求中公开。
详细说明:
定义
本发明公开中使用的术语“信息载体前体”表示在信息载体的实现中使用的中间产物。
本发明公开中使用的术语“接收层”表示其具有接受喷墨墨水并快速干燥的能力,即具有足够的孔隙度以通过毛细作用迅速带走喷墨墨水分散介质。
本发明公开中使用的术语“多孔层”表示具有孔的层,该孔可以在所述层的成分中和/或是除了所述层的成分之外的孔,例如,包含多孔成分的层是多孔层。
本发明公开中使用的术语“扩散抑制剂(diffusion inhibitor)”表示抑制不透明多孔层的透明化并阻碍物质扩散进入所述不透明多孔层的物质,所述多孔层包括至少一种颜料和至少一种粘合剂并能够由基漆透明化,所述物质优选为非聚合化合物。
本发明公开中使用的术语“不透明(opaque)”和“非透明(non-transparent)”层表示非透明的层。本发明公开中使用的术语“白色非透明膜”表示能够为透明图像提供足够的对比度以使得该图像清晰可察觉的白色膜。白色非透明膜可以是“不透明膜”,但是无须一定要完全不透明,因为没有残留的半透明性,即没有光穿透该膜。由MacBeth TR924光密度计经过可见光滤光器测量的透射光密度可以提供膜不透明性的度量。ISO2471涉及纸背衬的不透明性,并在牵涉到纸的支配一个片材在视觉上使下层类似纸片材上的印刷品变模糊的程度的性质时适用,并定义不透明度为具有黑色背衬的纸的单个片材的光反射率因子与具有白色反射背衬的相同样品的固有光反射率因子的比率(表示为百分比)。例如,80g/m2复印纸是白色的、非透明的并具有0.5的光密度(由MacBeth TR924光密度计经过黄色滤光器按照ISO5-2测量),而金属化的膜典型地具有2.0-3.0的光密度。本发明中使用的不透明多孔层具有很高的浊度值,例如98%,表明很高的光散射。相对不透明度可以通过如下定义:将在标准条件下由黑色背景测量的初始光密度指定为100%不透明度(Dref),并将在标准条件下由黑色背景的完全透明化指定为0%不透明度(D黑色),即光密度相当于黑色背景和支撑体光密度的组合。百分比不透明度遂由以下表达给出:(D黑色-D观察)/(D黑色-Dref)。
本发明公开中使用的术语“基本上透明(substantially transparent)”表示具有透射至少75%的入射可见光而不会使其显著漫射的性质。
本发明公开中使用的术语“透明化基漆(transparentizing lacquer)”表示在应用条件下透明的液体,其包括至少一种聚合物和/或至少一种蜡和/或至少一种可聚合物质(例如单体和低聚物)并且可以在冷却时凝固,在蒸发溶剂时变成固体或在暴露于热、水分或辐射(例如可见光、紫外射线和电子束)时硬化/交联,即是可固化的,其使所述接收层构造透明化。
本发明公开中使用的术语“非透明化基漆(non-transparentizinglacquer)”表示在应用条件下的液体,其包括至少一种聚合物和/或至少一种蜡和/或至少一种可聚合物质(例如单体和低聚物)并且可以在冷却时凝固,在蒸发溶剂时变成固体或在暴露于水分或辐射(例如可见光、紫外射线和电子束)时硬化/交联,即是可固化的,其不会使所述接收层构造透明化。
本发明公开中使用的术语“由基漆变得基本上透明的能力”表示所述接收层构造至少通过所述基漆的渗透变得透明。这并不排除由液体实现透明(如果所述液体的折射率类似于所述至少一个不透明的多孔层中的颜料的话)。这种液体(例如水或溶剂)将在所述液体保留于孔中时提供透明化,即提供临时的透明化。
本发明公开中使用的术语“媒染剂(mordant)”表示能够结合或固定(即提供优先吸附)至少一种功能性物类的物质。
本发明公开中使用的术语“功能性物类”表示具有功能性质使得它可以在有或者没有适当光源的协助下视觉上检测或者由检测仪器检测的物类,即是人或机器可读的。这种功能性物类例如可以用于实现安全特征。这种功能性物类的实例是红外吸收物类、金属、发光的有机物类或有机金属物类和染料。所述染料例如可以提供信息载体的拥有者或受让人的图像或者其它所需的图像。
本发明公开中使用的术语“在......上”、“到......上”和“在......中”对于某层来说具有非常精确的含义:“在......上”表示所述层的渗透可能发生或可能不发生,“到......上”表示至少90%在所述层之上(即基本上没有渗透所述层),而“在......中”表示出现渗透进入个别的层或多个层。通过将数字存储的信息印刷“到”多孔接收层构造“上”,我们将理解图像被提供“在”所述接收层构造之“上”和/或之“中”。在喷墨印刷的情况下,如果墨水保留在接收层构造的上面,则图像被提供“到”所述接收层“上”,其例如可以是倘若使用颜料基喷墨墨水的情况。如果所述墨水渗透进入所述多孔接收层构造,则其“在”所述层“中”。
本发明公开中使用的术语“常规印刷方法”表示既应用至图形印刷又应用至功能性图案印刷如导电图案的击打式印刷方法以及非击打式印刷方法。所述术语包括但不是局限于喷墨印刷、凹版印刷(intaglioprinting)、丝网印刷、柔版印刷、无水胶版印刷、电子照相印刷、电记录印刷、胶版印刷、压印、照相凹版印刷(gravure printing)、热和激光引发的方法并且还包括扩散转印法和使得导电层的多个区域在单行程方法中变成不导电的印刷方法,例如EP1054414A和WO03/025953A中所公开的,但不包括在常规电子设备(如硅基电子设备)的制造中使用的例如蒸发、蚀刻、扩散方法的方法。
本发明公开中使用的术语“击打式印刷方法”表示如下印刷方法:其中,在介质(印刷在其中进行)和印刷系统之间发生接触,所述印刷系统例如是通过击打色带工作的印刷机,例如菊轮式、点阵式和行式印刷机,扩散转印法(例如来自AGFA-GEVAERT的COPYCOLOR材料)和热敏印刷机(其中热记录材料通过与加热元件在热头和印刷机中直接接触而印刷,其中主机在对应于所需图像或形状的区域上由墨水层覆盖,然后墨水被转移到所述介质,例如胶版、凹版或柔版印刷。
本发明公开中使用的术语“非击打式印刷方法”表示如下印刷方法:其中,在介质(印刷在其中进行)和印刷系统之间没有发生接触,所述印刷系统例如静电印刷机、电子照相印刷机、激光打印机、喷墨打印机,其中进行印刷时不需求击打印刷介质。
本发明公开中使用的术语“图案”包括全息图、图像、表象、扭索状装饰、图形以及规则和不规则的符号、图像、几何形状和非几何形状的阵列,并且可以由像素、连续色调、线条、几何形状和/或任何随机构型组成。
本发明公开中使用的术语“依图案(pattern-wise)”表示以图案形式并涵盖术语依图像。
本发明公开中使用的术语“彩色图像”是由一种或多种着色剂产生的图像且其在黑色的情况下是由至少两种着色剂的组合产生的。
本发明公开中使用的术语“着色剂”表示在400纳米-700纳米的可见光谱中吸收的物质。
本发明公开中使用的术语“染料”表示在介质(所述染料在该介质中施加)中在所属环境条件下的溶解度≥10mg/L的着色试剂。
本发明公开中使用的术语“颜料”定义于DIN55943(本文以引用的方式将其并入)中,为无机或有机的、彩色的或非彩色的着色试剂,其在涉及的环境条件下实际不溶解于施加介质中,因此在其中具有小于10mg/L的溶解度。
本发明公开中使用的术语“安全印刷(security print)”表示设计成难以仿造并由此提供安全特征的印刷图案。
本发明公开中使用的术语“层”表示覆盖实体如支撑体的全部面积的涂层。
本发明公开中使用的术语“不连续层”表示没有覆盖实体如支撑体的全部面积的涂层。
PET是聚对苯二甲酸乙二酯的缩写。
PETG是聚对苯二甲酸乙二酯二醇的缩写,该二醇表示二醇改性剂,即乙二醇由替代性二醇如1,4-环己烷二甲醇或新戊二醇部分替换,其最小化脆性和早发老化,这些现象在卡的制造中如果使用未改性的无定形聚对苯二甲酸乙二酯(APET)就会出现。
用于制造信息载体的方法
本发明的数个方面通过用于制造信息载体的方法实现,所述方法包括以下步骤:(1)提供信息载体前体,其包括:刚性片材或支撑体;包含至少一个成分层的接收层构造;和吸收紫外线、可见光或红外线辐射时能够实现人可读或机器可读变化的层或元件,其中所述接收层构造的至少一个层是不透明的、多孔的,具有在通过提供于所述接收层构造最外表面处的基漆渗透时变成基本上透明的能力,并包含至少一种颜料和至少一种粘合剂;(2)通过向所述接收层构造依图案地或整体地施加可蒸发液体实现临时的透明化图案;(3)由光源在所述能够实现人可读或机器可读变化的层或元件中写入第一图案;并以任何次序蒸发所述可蒸发的液体;向所述接收层构造的最外层施加第二图案;并向所述接收层构造依图案地或整体地施加基漆实现永久性透明化图案;附带条件是所述基漆在所述可蒸发的液体已经蒸发以后施加,从而制造信息载体。
可蒸发的透明化液体包括水、有机溶剂、水与有机溶剂的混合物和溶剂混合物。选择取决于所述液体的折射率、其蒸发的容易性、其粘度及其润湿接收层构造中的孔并因此实现对接收层构造的渗透的能力。如果所述孔具有亲水特性,则要求具有必要折射率的亲水性液体,且如果所述孔具有疏水特性,则要求具有必要折射率的疏水性液体。该折射率应该与接收层构造中使用的颜料的相差不超过0.1,优选0.04的差值并特别地制备了0.02的差值。
如果使用多孔二氧化硅如硅胶作为接收层构造中的颜料,则以下的可蒸发液体适合于得到临时的透明化:
沸点[℃] | 20℃在589.3纳米处的钠谱线的折射率 | |
2-丁醇 | 99.5 | 1.397 |
乙酸正丁酯 | 126.1 | 1.394 |
氯仿 | 61.2 | 1.4458 |
环己烷 | 80.7 | 1.426 |
环戊烷 | 49.3 | 1.406 |
二氯甲烷 | 39.8 | 1.4241 |
1,4-二氧杂环己烷 | 101 | 1.4224 |
乙二醇 | 198.9 | 1.4318 |
甲乙酮 | 79.6 | 1.379 |
N-甲基-2-吡咯烷酮 | 202.0 | 1.488 |
庚烷 | 98.4 | 1.3878 |
异丁醇 | 107.9 | 1.396 |
辛烷 | 125.7 | 1.3974 |
四氯乙烯 | 121.2 | 1.506 |
四氢呋喃 | 66 | 1.4072 |
甲苯 | 110.6 | 1.497 |
三氯乙烯 | 87 | 1.4767 |
2,2,4-三甲基戊烷 | 99.2 | 1.391 |
本发明的数个方面还通过用于制造信息载体的方法实现,所述方法包括以下步骤:(1)提供信息载体前体,其包括:刚性片材或支撑体;包含至少一个成分层的接收层构造;和能够在吸收紫外线、可见光或红外线辐射时实现人可读或机器可读变化的层或元件,其中所述接收层构造的至少一个层是不透明的、多孔的,具有在通过提供于所述接收层构造最外表面的基漆渗透时变成基本上透明的能力,并包含至少一种颜料和至少一种粘合剂;并以任何次序向所述接收层构造的最外层施加第三图案;通过向所述接收层构造依图案地或整体地施加基漆实现永久性透明化图案;并由光源在透射通过所述接收层构造的透明化区域的至少一部分后在所述能够在吸收紫外线、可见光或红外辐射时实现人可读或机器可读变化的层或元件中写入第四图案,附带条件是透明化过程在写入步骤之前实施,从而制造信息载体。
接收层构造由基漆的完全渗透导致该多孔的不透明接收层构造基本上透明化。多孔的不透明接收层构造由基漆的不完全(即部分)渗透导致部分透明化,即相对于未透明化的多孔不透明接收层构造来说透明度提高,但是与通过该多孔的不透明接收层构造的完全透明化得到的相比较透明度较低。
透明化可以由可蒸发的液体暂时实现或者由透明化基漆永久实现。如果最初使用依图案地或整体的临时透明化继之以永久性透明化,则在临时透明化期间由光源写入实现第一或第四图案的可能性增加,如果该永久性透明化依图案地实施则其不是完全可见的。这是加入的安全特征。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第一实施方案,任何所述图案是彩色图案如单色或多色的。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第二实施方案,所述光源是激光。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第三实施方案,所述人可读变化是密度或颜色变化。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第四实施方案,所述机器可读变化是在发光性质、导电图案、感应可读的图案、电路或RF可读实体方面的变化。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第五实施方案,所述信息载体前体还包括在所述接收层构造的靠近支撑体侧与所述支撑体之间的不透明元件。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第六实施方案,使用常规印刷技术施加所述第二或第三图案,优选非击打式印刷或击打式印刷,且特别优选喷墨印刷。用于施加所述第二或第三图案的非击打式印刷技术优选选自电子照相印刷、电泳印刷和喷墨印刷。用于施加所述第二或第三图案的击打式印刷技术优选选自热染料转移印刷、丝网印刷、胶版印刷、照相凹版印刷和柔版印刷。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第七实施方案,在依图案透明化之后使用常规印刷方法将第二或第三图案仅仅施加至所述接收层构造最外表面的不透明的多孔部分,该部分对应着在依图案透明化以后保留下来的所述至少一个不透明多孔层的不透明的多孔部分,所述常规印刷技术优选是非击打式或击打式技术,特别优选喷墨印刷。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第八实施方案,将第二或第三图案施加至所述接收层构造最外表面的方法是选自电子照相印刷、电泳印刷和喷墨印刷的非击打式印刷技术。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第九实施方案,将彩色的第二或第三图案施加至所述接收层构造最外表面的方法是选自热染料升华印刷、热染料转移印刷、丝网印刷、胶版印刷、照相凹版印刷、柔版印刷和扩散转移反转法的击打式印刷技术。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第十实施方案,所述渗透性透明化基漆还包括功能性成分如荧光或磷光化合物、荧光或磷光纤维、热模式敏感性成分、以及具有特性气味例如香氛或香味的化合物或化合物混合物。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第十一实施方案,将全息图写在刚性片材或支撑体的表面上或施加于该表面和/或施加于包含在信息载体中的任何层的表面,例如所述信息载体的最外表面。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第十二实施方案,将可压花层施加于刚性片材或支撑体的表面和/或施加于包含在信息载体中的任何层的表面,例如所述信息载体的最外表面,且所述可压花层随后例如作为全息图压花。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第十三实施方案,将黑色图像印刷在信息载体的最外表面上且该黑色图像通过紫外线照射显影为凸纹图案。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第十四实施方案,将金属纤维或条带以可硬化的组合物施加于信息载体的最外表面。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第十五实施方案,在接收层构造的依图案透明化的情况下,该接收层构造的未透明化的区域由非透明化基漆渗透。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第十六实施方案,在接收层构造依图案非透明化的情况下,该接收层构造的可透明化的区域由可透明化基漆渗透。
当信息载体表示稍后将要切割为多个识别卡时,通过分步重复工序在卷幅或片材的多个区域上反复施加安全印刷,由此产生多个相同的对象。这些多个相同对象依照固定图案如矩形格栅在支撑体上分布。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第十七实施方案,施加于所述接收层构造的最外层的第二或第三图案是数字存储的信息组,例如借助于喷墨印刷或热染料转移印刷施加。但是,还可以使用调色剂颗粒的印刷技术,限制条件是包含炭黑的该调色剂颗粒对红外线、可见光和紫外线辐射不是透明的。但是,对红外线、可见光和紫外线辐射非透明的图案提供了附加的安全特征。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第十八实施方案,施加于所述接收层构造的最外层的第二或第三图案是数字存储的信息组,其是对于该信息载体上存在的每一个别对象来说都不同的个性化信息。例如,该个性化信息可以是分配给该卡将来的持有者的唯一独有卡号和/或该卡有效性的终止日期和/或将来持有者的个人数据,例如出生日期和/或照片。此外,当该信息载体将要切割为多个ID卡时,在支撑体的和安全印刷图案(如果存在的话)对准的多个区域上重复喷墨印刷步骤,从而向每一对象提供不同的个性化信息。
当该信息载体将要切割为多个ID卡时,在信息载体的完全地或部分地与已经存在的所述多个不同对象对准的多个区域上重复施加并固化清漆,其中所述多个不同对象由任选的安全印刷和个性化信息构成。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第十九实施方案,通过在接收层构造的最外表面上涂布、印刷、喷雾或喷射基漆组合物来实施所述接收层构造的依图案或整体地至少部分透明化,所述基漆优选是可固化的且特别优选是可热或辐射固化的,例如可紫外线固化的或可电子束固化的。在依图案至少部分透明化的情况下,所述至少部分透明化优选通过喷墨印刷实施。如以上解释的,基漆组合物和接收层中颜料的折射率匹配得越好,则透明度越好。
用于紫外线固化的装置是本领域技术人员公知的并是可商购的。例如,紫外线固化可以由有或者没有电极的中压水银蒸气灯,或脉冲氙气灯实施。这些紫外线光源通常配备有冷却设备、用于除去产生的臭氧的设备和任选的氮流入物,以在辐射加工期间从将要固化的产品表面排除空气。通常采用200-400纳米光谱区中的40-240W/cm的强度。可商购紫外线固化装置的实例是来自Fusion UV Systems Ltd,UK的具有VPS/1600紫外线灯(一种紫外线中压无电极水银蒸气灯)的DRSE-120输送机(conveyor)。DRSE-120输送机可以以不同的运输速度和不同的紫外线功率设定以20cm的宽度和0.8cm的运输方向上的长度运行。而且,其还可以与金属卤化物掺杂的汞蒸汽或XeCl受激准分子灯一起使用,所述灯各自具有其特定的紫外线发射光谱。这使得在固化组合物的配制中实现更高的自由度:使用具有最适当光谱特性的灯可实现更有效的固化。脉冲氙气闪光灯可购自ISTStrahlentechnik GmbH,Nürtingen,Germany。
通过固化,接收层构造的内聚力和该接收体与支撑体之间的粘附力极大改善,使得信息载体以此方式变成防止篡改的,这是因为其已经变得极其耐受机械和化学影响。
喷墨印刷和喷墨墨水
如果在本发明所述的制造信息载体的方法中使用喷墨印刷,则其可以通过本领域已知的任何公知技术实现。在第一类方法中,通过施加压力波图案产生连续的液滴物流。该方法被称为连续喷墨印刷。在第一实施方案中,所述液滴物流被分成带静电电荷的、偏转的和重新收集的液滴,以及保持不带电的、持续它们的路线而未偏转的液滴,并形成图像。或者,所述带电的偏转物流形成所述图像而所述不带电的未偏转射流被重新收集。在连续喷墨印刷的该变体中,若干射流偏转不同的程度并由此记录所述图像(多偏转系统)。
根据第二喷墨方法,可以“根据需求”产生墨水液滴(“DOD”或“根据需求的液滴”方法),印刷设备由此只有当它们用于在接收器上成像时才喷射液滴,从而避免液滴带电、偏转硬件设备和墨水重新收集的复杂状况。在根据需求的液滴中,墨水液滴可以借助于通过压电换能器的机械移动产生的压力波形成(所谓的“压电方法”),或借助于离散的热推动(所谓的“鼓泡喷射”方法或“热喷射”方法)。
用于喷墨的墨水组合物典型地包括以下成分:染料或颜料、水和/或有机溶剂、保湿剂例如二醇、清洁剂、增稠剂、聚合物粘合剂、防腐剂等等。容易理解的是,这种墨水的最佳组成依赖于使用的喷墨方法和待印刷的基底的性质。所述墨水组合物大致可以分为:
-水基的:干燥机理包括吸收、渗透和蒸发;
-油基的:干燥包括吸收和渗透;
-溶剂基的:干燥机理主要包括蒸发;
-热熔融或相变:墨水载体在喷出温度是液体但在室温是固体;干燥由凝固替代;
-可紫外线固化的:干燥由光致聚合替代。
喷墨墨水中存在的着色剂可以是染料,其以分子水平地(molecularly)溶于墨水流体,例如由阳离子媒染剂结合在墨水接收体中的酸性染料,或者它们可以是细分散在墨水流体中的颜料。
信息载体前体
本发明所述的制造信息载体的方法使用信息载体前体,该信息载体前体包括:刚性片材或支撑体;包括至少一个层的接收层构造;和能够通过吸收紫外线、可见光或红外线辐射而(实现)人可读或机器可读变化的层或元件,其中所述接收层构造的至少一个层是不透明的、多孔的,具有在通过提供于所述接收层构造最外表面的基漆渗透时变成基本上透明的能力,并包含至少一种颜料和至少一种粘合剂;和任选地在所述接收层构造的靠近支撑体侧与所述支撑体之间的不透明元件,其可以与所述接收层构造的靠近支撑体侧邻接或非邻接。
与所述接收层构造非邻接的任选不透明元件可以任选由所谓的安全印刷预先印刷。所述安全印刷可包括任何附加的安全要素,例如全息图、虹彩、印章、有形的可认识的设计,或抽象的周期性重复的单色或多色图案,或渐变的彩色图案,其在颜色的色调和/或浓度方面渐变,并因此而难以仿造。优选,选择所述安全印刷的墨水的光谱特性以使得它们难以通过商业的彩色复印机复制。该安全印刷还可包含,例如信息载体的发行机构的标志、名称或缩写。该安全印刷可以通过任何公知印刷技术施加,例如活版印刷、凹版印刷、平版印刷、照相凹版印刷、丝网印刷等等。优选的技术是无水胶版印刷,其是平版印刷的无水变体,由此没有润版液施加于印刷机。
接收层构造
所述接收层构造包括单个层或多个层。所述接收层构造的仅仅一个成分接收层需要包含至少一种颜料、至少一种粘合剂,并至少部分地由既不透明又多孔的区域组成且所述区域可通过基漆的渗透透明化。构成所述接收层构造的多个层可以同时或相继涂布或印刷并可具有相同或不同的组成以例如改变各个层的孔隙度。
所述接收层构造可以通过任何常规涂布技术涂布到所述支撑体上,例如浸渍涂布、刮刀涂布、挤压涂布、旋转涂布、斜板式料斗涂布和幕帘涂布,以及任何常规印刷技术,例如丝网印刷、胶版印刷、喷墨印刷、照相凹版印刷和凹版印刷。
接收层构造中的各个层的组成可以在沉积后通过涂布或印刷更改,例如通过依图案或非依图案地沉积物质(该物质的形式可以例如通过部分溶解所述层的最上部而与之混合,或扩散进入所述层)。
根据本发明,信息载体前体中使用的所述成分接收层和任选的追加层还可包含公知的常规成分,例如充当涂布助剂的表面活性剂、硬化剂、增塑剂、增白剂和消光剂。
合适的表面活性剂是如JP-A 62-280068(1987)中所述的任何阳离子的、阴离子的、两性的和非离子的表面活性剂。所述表面活性剂的实例是N-烷基氨基酸盐、烷基醚羧酸盐、酰基化的肽、烷基磺酸盐、烷基苯和烷基萘磺酸盐、磺基丁二酸盐、α-烯烃磺酸盐、N-酰基磺酸盐、磺化的油、烷基磺酸盐、烷基醚磺酸盐、烷基烯丙基醚磺酸盐、烷基酰胺磺酸盐、烷基磷酸盐、烷基醚磷酸盐、烷基烯丙基醚磷酸盐、烷基和烷基烯丙基聚氧-乙烯醚、烷基-烯丙基甲醛缩合酸盐、烷基烯丙基醚磺酸盐、烷基酰胺磺酸盐、烷基磷酸盐、烷基醚磷酸盐、烷基烯丙基醚磷酸盐、烷基和烷基烯丙基聚氧-乙烯醚、烷基-烯丙基甲醛缩合聚氧乙烯醚、具有聚氧丙烯的嵌段聚合物、聚氧乙烯聚氧丙基烷基醚、乙二醇酯的聚氧乙烯醚、脱水山梨醇酯(sorbitanesters)的聚氧乙烯醚、山梨醇酯的聚氧乙烯醚、聚乙二醇脂肪酸酯、甘油酯、脱水山梨醇(sorbitane)酯、丙二醇酯、糖酯、氟C2-C10烷基羧酸、N-全氟辛烷磺酰基谷氨酸二钠、3-(氟-C6-C11-烷氧基)-1-C3-C4烷基磺酸钠、3-(ω-氟-C6-C8-烷酰基-N-乙基氨基)-1-丙烷磺酸钠、N-[3-(全氟辛烷磺酰胺)-丙基]-N,N-二甲基-N-羧基亚甲基铵甜菜碱、氟-C11-C20烷基羧酸、全氟C7-C13-烷基-羧酸、全氟辛烷磺酸二乙醇酰胺、全氟C4-C12-烷基磺酸Li、K和Na、N-丙基-N-(2-羟基乙基)全氟辛烷磺酰胺、全氟C6-C10-烷基磺酰胺-丙基-磺酰基-氨基乙酸盐/酯、双(N-全氟辛基磺酰基-N-乙醇氨基乙基)膦酸盐/酯、单全氟C6-C16烷基-乙基膦酸盐/酯、和全氟烷基甜菜碱。
有用的阳离子表面活性剂包括N-烷基二甲氯化铵、棕榈基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基-胺、十四烷基二甲基胺、乙氧基化烷基胍-胺络合物、油胺羟基丙基双三甲基铵(bistrimonium)氯化物、油烯基咪唑啉、硬脂酰咪唑啉、椰油胺乙酸酯、棕榈胺、二羟基乙基椰油胺、椰油基三甲基铵氯化物、烷基聚乙二醇-醚硫酸铵、乙氧基化油胺、月桂基吡啶鎓氯化物、N-油烯基-1,3-二氨基丙烷、硬脂酰氨基丙基二甲胺乳酸盐、椰子脂肪酰胺、油烯基羟基乙基咪唑啉、异硬脂基乙基酰亚铵(ethylimidonium)乙基硫酸盐、月桂酰氨基丙基PEG-氯化二铵磷酸盐、棕榈基三甲基铵氯化物、和溴化十六烷基三甲基铵。
尤其有用的表面活性剂是具有以下结构的氟碳表面活性剂:F(CF2)4-9CH2CH2SCH2CH2N+R3X-,其中R是氢或如例如US-P4,781,985中所述的烷基;和具有以下结构的氟碳表面活性剂:CF3(CF2)mCH2CH2O(CH2CH2O)nR,其中m=2-10;n=1-18;R是氢或如US-P5,084,340中所述的具有1-10个碳原子的烷基。这些表面活性剂可购自DuPont和3M。所述接收层中表面活性剂组分的浓度通常为0.1-2重量%,优选为0.4-1.5重量%并最优选为0.75重量%,基于所述层的总干重。
此外,所述成分接收层可以轻度交联以提供这种所需特征,如不透水性和不发粘特性。但是,交联的程度应该使得功能性物类或功能性物类前体的扩散和基漆的渗透都应该基本上不受影响。交联还可用于提供耐磨性和阻止通过操作而在元件上形成指纹。存在为数众多的公知的交联剂(亦称硬化剂),其将起作用以交联成膜粘合剂。可以单独地或以组合并且以游离形式或封端形式使用硬化剂。可用于本发明的很多硬化剂是已知的,包括甲醛和游离二醛,例如丁二醛和戊二醛、封端的二醛、活性酯、磺酸酯、活性的卤素化合物、异氰酸酯或封端异氰酸酯、多官能异氰酸酯、三聚氰胺衍生物、s-三嗪和二嗪、环氧化物、具有两个或更多个活性键的活性烯烃、碳二亚胺、锆络合物如BACOTE 20、ZIRMEL1000或乙酸锆(MEL Chemicals的商标)、钛络合物如来自DuPont的TYZOR级、在3-位取代的异噁唑鎓盐、2-烷氧基-N-羧基-二氢喹啉的酯、N-氨基甲酰基吡啶鎓盐、混合功能的硬化剂如卤素取代的醛酸(例如粘氯酸和粘溴酸)、鎓取代的丙烯醛和乙烯基砜以及聚合物硬化剂,例如双醛淀粉和共聚(丙烯醛甲基丙烯酸),以及噁唑啉官能聚合物,例如EPOCROS WS-500和EPOCROSK-1000系列,和马来酐共聚物,如GANTREZ AN119。
本发明的信息载体前体中使用的成分接收层和任选的追加层还可以包含增塑剂如乙二醇,二甘醇,丙二醇,聚乙二醇,甘油单甲醚,甘油单氯代醇,碳酸亚乙酯,碳酸亚丙酯,四氯邻苯二甲酸酐,四溴邻苯二甲酸酐,磷酸尿素,三苯基磷酸酯,甘油单硬脂酸酯,丙二醇单硬脂酸酯,四亚甲基砜,n-甲基-2-吡咯烷酮,n-乙烯基2-吡咯烷酮。
本发明的信息载体前体中使用的成分接收层和任选的追加层还可以包含至少一种阳离子物质如媒染剂。这种物质提高所述层用于固定和保持墨水液滴的染料的能力。特别适合的化合物是聚(二烯丙基二甲基氯化铵)或,简言之聚(DADMAC)。这些化合物可购自若干公司,例如Aldrich、Nalco、CIBA、Nitto Boseki Co.、Clariant、BASF和EKAChemicals。
其它有用的阳离子化合物包括DADMAC共聚物例如与丙烯酰胺的共聚物,例如来自ONDEO Nalco的1470或PAS-J-81(Nitto Boseki Co的商标),例如DADMAC与丙烯酸酯的共聚物,例如来自ONDEO Nalco的8190;DADMAC与SO2的共聚物,例如PAS-A-1或PAS-92(Nitto Boseki Co的商标),DADMAC与马来酸的共聚物,例如PAS-410(Nitto Boseki Co的商标),DADMAC与二烯丙基(3-氯-2-羟基丙基)胺盐酸盐的共聚物,例如PAS-880(NittoBoseki Co的商标),二甲胺-表氯醇共聚物,例如来自ONDEO Nalco的7135或来自Showa High Polymer Co.的700;可以使用的其它POLYFIX级是601、301、301A、250WS,和3000;来自NiccaChemical Co.的E-117(聚氧亚烷基聚胺二氰基二胺),和4150(来自EKA Chemicals的聚胺);MADAME(甲基丙烯酸酯二甲基氨基乙基=二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯)或MADQUAT(甲基丙烯酰-氧基乙基三甲基氯化铵)改性的聚合物,例如来自Rohm的KL280、210、SL144、4739L、3073、来自Diafloc Co.的DIAFLOCKP155及其他DIAFLOC产品,和来自EKA chemicals的BMB 1305及其他BMB产品;阳离子表氯醇加合物,如来自Hercules Co.的171和172;来自Cytec industries的:CYPRO产品,例如CYPRO 514/515/516、SUPERFLOC 507/521/567;阳离子丙烯酸聚合物,例如ALCOSTAT 567(CIBA的商标),阳离子纤维素衍生物如L-2OO、H-1OO、SC-240C、SC-230M(来自Starch&Chemical Co.),和QUATRISOFT LM200、UCARE聚合物JR125、JR400、LR400、JR30M、LR30M和UCARE聚合物LK;来自Chukyo Europe的固定剂:PALSET JK-512、PALSET JK512L、PALSET JK-182、PALSET JK-220、WSC-173、WSC-173L、PALSETJK-320、PALSET JK-320L和PALSET JK-350;聚乙烯亚胺和共聚物,例如来自BASF AG的三乙醇胺-钛螯合物,例如来自Du Pont Co.的乙烯基吡咯烷酮的共聚物,如来自ISP的111(一种甲基丙烯酰氨基丙基二甲胺共聚物);与二甲基氨基-甲基丙烯酸乙酯的共聚物,如COPOLYMER 845和COPOLYMER 937(ISP的商品名);与乙烯基咪唑的共聚物,例如LUVIQUAT CARE、LUVITEC 73W、LUVITEC VPI55 K18P、LUVITECVP155 K72W、LUVIQUAT FC905、LUVIQUAT FC550、LUVIQUATHM522和SOKALAN HP56(所有都为BASF AG的商品名);聚酰氨基胺,例如来自Bayer AG的和磷鎓化合物如EP609930中公开的及其他阳离子聚合物,如来自NICCAChemical Co.的RD-5。
本发明的信息载体前体中使用的成分接收层和任选的追加层还可以包含用于改善印刷图像的耐光性的成分,例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、过氧化物清除剂、单线态氧猝灭剂如受阻胺光稳定剂(HALS化合物)。1,2-二苯乙烯化合物是优选类型的紫外线吸收剂。
接收层颜料
接收层颜料可以选自本领域公知的无机颜料,例如二氧化硅、滑石、粘土、水滑石、高岭土、硅藻土、碳酸钙、碳酸镁、碱式碳酸镁、铝硅酸盐、氢氧化铝、氧化铝(氧化铝)、二氧化钛、氧化锌、硫酸钡、硫酸钙、硫化锌、缎光白、勃姆石(氧化铝水合物)、氧化锆或混合氧化物。在优选的实施方案中,所述主颜料选自二氧化硅、铝硅酸盐、氧化铝、碳酸钙、氧化铝水合物、和氢氧化铝。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第二十实施方案,所述颜料为无机颜料。
根据本发明所述的制造信息载体方法的二十一实施方案,所述颜料为二氧化硅。
这些颜料的折射率在下表中给出:
无机的不透明化颜料 | 在589.3纳米的钠谱线折射率 |
二氧化硅-硅胶 | 1.47-1.55 |
高岭土 | 1.53-1.57 |
膨润土 | 1.557 |
陶土 | 1.56 |
多孔氧化铝颜料,如MARTINOX GL-1 | 1.6 |
接收层中使用氧化铝(氧化铝)公开于若干专利中,如在US5,041,328、US5,182,175、US5,266,383、EP218956、EP835762和EP972650中。
可商购类型的氧化铝包括α-Al2O3型,例如NORTON E700,可以从Saint-Gobain Ceramics&Plastics,Inc,γ-Al2O3型,例如来自Degussa的ALUMINUM OXID C,其它氧化铝级,例如来自Baikowski Chemie的BAIKALOX CR15和CR30;来自BaikowskiChemie的DURALOX级和MEDIALOX级,来自Baikowski Chemie的BAIKALOX CR80、CR140、CR125、B105CR;来自Cabot的CAB-O-SPERSE PG003商标,来自Sasol的CATALOX GRADES和CATAPAL GRADES,例如PLURALOX HP 14/150;胶态Al2O3型,例如ALUMINASOL 100;来自Nissan Chemical Industries的ALUMINASOL 200、ALUMINASOL 220、ALUMINASOL 300、ALUMINASOL 520商标或来自ONDEO Nalco的NALCO 8676商标。
有用类型的氧化铝水合物为γ-AlO(OH),也称为勃姆石,例如粉末形式,来自SASOL的DISPERAL、DISPERAL HP14和DISPERAL40,MARTOXIN VPP2000-2和GL-3(来自Martinswerk GmbH.);液体勃姆石氧化铝体系,例如DISPAL 23N4-20、DISPAL 14N-25、DISPERAL AL25(来自SASOL)。关于氧化铝水合物的专利包括EP500021、EP634286、US5,624,428、EP742108、US6,238,047、EP622244、EP810101等等
有用氢氧化铝包括三羟铝石,或α-Al(OH)3,例如PLURAL BT(可以从SASOL获得),和三水铝石,或γ-Al(OH)3,例如MARTINALGRADES(来自Martinswerk GmbH),MARTIFIN GRADES,例如MARTIFIN OL104、MARTIFIN OL 107和MARTIFIN OL111(来自Martinswerk GmbH),MICRAL GRADES,例如MICRAL 1440、MICRAL 1500;MICRAL 632;MICRAL 855;MICRAL 916;MICRAL932;MICRAL 932CM;MICRAL 9400(来自JM Huber公司);HIGILITE级,例如HIGILITE H42或HIGILITE H43M(来自Showa Denka K.K.),HYDRAL GRADES例如HYDRAL COAT 2,HYDRAL COAT 5和HYDRAL COAT 7,HYDRAL 710和HYDRAL PGA(来自AlcoaIndustrial Chemicals)。
有用类型的氧化锆为ONDEO Nalco的NALCO OOSS008商标,乙酸酯稳定的ZrO2、ZR20/20,ZR50/20,ZR100/20和ZRYS4(来自Nyacol Nano Technologies的商标)。可用的混合氧化物为来自SASOL的SIRAL级,来自Nalco的胶态金属氧化物如Nalco 1056、NalcoTX10496、Nalco TX11678。
接收元件中作为颜料的二氧化硅公开于众多的新老专利中,例如US4,892,591、US4,902,568、EP373573、EP423829、EP487350、EP493100、EP514633等等。可以使用不同类型的二氧化硅,例如结晶二氧化硅、无定形二氧化硅、沉淀二氧化硅、凝胶二氧化硅、热解法二氧化硅、球形和非球形二氧化硅、碳酸钙配混的二氧化硅如US5,281,467中所公开的,和具有内部孔隙的二氧化硅如WO00/02734中所公开的。在接收层中使用碳酸钙描述于例如DE2925769和US5,185,213。硅酸铝的使用公开于例如DE2925769。可以使用不同颜料的混合物。
在备选的实施方案中,主颜料可以选自有机颗粒例如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、硅酮、三聚氰胺-甲醛缩合聚合物、尿素甲醛缩合聚合物、聚酯和聚酰胺。可以使用无机和有机颜料的混合物。但是,最优选所述颜料是无机颜料。
颜料必须以足够的覆盖度存在以便使得所述接收层充分地不透明和多孔。接收层中粘合剂与总颜料的重量比下限优选为大约1∶50,最优选1∶20,而其上限为大约2∶1,最优选1∶1。如果颜料的量超过所述上限,则接收层本身的强度降低,且所得图像因此倾向于在抗墨色脱落等方面变差。另一方面,如果所述粘合剂与颜料的比率太高,则所得接收层的墨水吸收能力降低,因此形成的图像可能变差。
所述透明化方法取决于,一方面的颜料的折射率和另一方面的渗透所述接收层构造的基漆(参见以下描述)的折射率应该彼此尽可能接近地匹配。所述折射率匹配得越接近,则可在由基漆浸渍接收层构造以后获得越好的透明度。
最优选的颜料是二氧化硅型,更特别是平均粒度为1微米-15微米,最优选2-10微米的无定形二氧化硅。最有用商售化合物是无定形的沉淀二氧化硅型SIPERNAT 570,来自Degussa Co.的商品名。其在所述接收层中优选以5g/m2-30g/m2的量存在。其具有以下性质:
-比表面积(N2吸收):750m2/g
-平均粒度(Multisizer,100微米毛细作用法):6.7微米
-DBP[邻苯二甲酸二丁酯]吸附:175-320克/100克
-折射率:1.45à1.47。
由于典型可紫外线固化的基漆组合物的折射率为大约1.47à1.49,其很明显与该特定二氧化硅类型的折射率存在良好匹配,并将得到良好的透明性。
包含多孔氧化铝颜料(例如MARTINOX GL-1)的接收层不会在由折射率为1.47-1.49的基于丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯的基漆浸渍时变得完全透明,因为其折射率为1.6。但是,可以使用具有更高折射率的基漆,例如包括N-乙烯基咔唑作为共聚单体。
根据本发明所述的制造信息载体的方法,由基漆浸渍的接收层对刚性片材或支撑体的粘附通过随后的固化(例如紫外线硬化)而经受强烈的改善。
接收层粘合剂
所述接收层粘合剂可以为水溶性的、溶剂可溶性的或者为胶乳,并可以选自本领域公知的一系列化合物,包括羟乙基纤维素;羟丙基纤维素;羟乙基甲基纤维素;羟丙基甲基纤维素;羟基丁基甲基纤维素;甲基纤维素;羧基甲基纤维素钠;羧甲基羟乙基纤维素钠;水溶性乙基羟基乙基纤维素;硫酸纤维素;聚乙烯醇;乙烯醇共聚物;聚乙酸乙烯酯;聚乙烯醇缩醛;聚乙烯基吡咯烷酮;聚丙烯酰胺;丙烯酰基-酰胺/丙烯酸共聚物;聚苯乙烯,苯乙烯共聚物;丙烯酸类或甲基丙烯酸类聚合物;苯乙烯/丙烯酸类共聚物;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物;乙烯基甲基醚/马来酸共聚物;聚(2-丙烯酰-酰氨基2-甲基丙烷磺酸);聚(二亚乙基三胺-共-己二酸);聚乙烯基吡啶;聚乙烯基咪唑;聚乙烯亚胺表氯醇改性的;聚乙烯亚胺乙氧基化的;聚环氧乙烷;聚氨酯;三聚氰胺树脂;明胶;角叉菜胶;右旋糖酐;阿拉伯树胶;酪蛋白;果胶;白蛋白;淀粉;胶原衍生物;火棉胶和琼脂。
用于本发明实践的优选粘合剂是聚乙烯醇(PVA)、乙烯醇共聚物或改性的聚乙烯醇。最优选地,所述聚乙烯醇为硅烷醇改性的聚乙烯醇。最有用的可商购硅烷醇改性的聚乙烯醇可以在POVAL R聚合物系列(Kuraray Co,Japan的商品名)中找到。该R聚合物系列包括级别R-1130、R-2105、R-2130、R-3109,其主要在它们各自水溶液的粘度方面不同。所述硅烷醇基团对无机物质如二氧化硅或氧化铝是反应性的。R-聚合物可以通过改变它们水溶液的pH或通过与有机物质混合而轻易地交联,并可以形成耐水性膜。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第二十二实施方案,所述至少一个不透明的多孔层还包括至少一种胶乳,优选所述至少一个不透明的多孔层提供了所述接收层构造的最外表面。通过由W-300作为颜料,在1.2和6.5之间(2,2.2,2.45,2.70,2.75,3.5,3.78,4.25,5和6.25)改变颜料/胶乳比率,发现墨水渗出的量随提高的颜料/胶乳比率而减少。对于过高的颜料/胶乳比率,接收层变得过于粉状。使用W-300,在2.0-3.2的总颜料对总胶乳重量比观察到最好的图像清晰度。此外,极高胶乳浓度的存在抑制性地降低了印刷图像的耐擦性。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第二十三实施方案,所述至少一个不透明多孔层包括至少一种胶乳且总颜料对总胶乳的重量比为1.2∶1-6.5∶1。
如果所述接收层构造的最外层是包含胶乳的不透明多孔层,则随着胶乳浓度提高,印刷在所述接收层构造的最外表面上的喷墨图像的渗出提高,从而使得喷墨图像的栅格消失,这有利于连续色调成像。或者,随着最外面不透明多孔层中的胶乳浓度降低,最外面接收层上的喷墨图像变得锐度越来越高。在W-300作为颜料的情况下,在2.0-3.2∶1的总颜料对总胶乳下发现最好的图像质量。所述接收层构造的最外层中提高的胶乳含量还改善其可胶版印刷性。
在吸收紫外线、可见光或红外线辐射时能够实现人可读或机器可读变
化的层或元件
制造信息载体的方法中使用的信息载体前体包括在吸收紫外线、可见光或红外线辐射时能够实现人可读或机器可读变化的层或元件,且所述方法引入了使用光源来在所述吸收紫外线、可见光或红外线辐射时实现人可读或机器可读变化的层或元件中写入第一或第四图案的步骤。
适用于实现所述密度或颜色变化的激光是紫外的、可见的和红外激光,例如Nd-YAG、Nd-YLF,气体激光如CO2、Ar和He/Ne激光以及二极管激光如AlGaAs激光二极管。
通过由激光施加高强度的曝光,密度变化通常伴有气体形成,导致在所述接收层构造的已透明化的区域表面中或者在施加来保护已透明化的接收层构造上的彩色图像的保护层中(即,在可检测的凸纹图案中)出现可探测的凸点。
在实现人可读性的上下文内,所述层或元件包含所谓的可光源标记的材料。
能够通过吸收紫外线、可见光或红外线光源辐射而(实现)人可读或机器可读变化的层或元件可包含能够吸收所选波长的辐射并将该辐射转换为加热的树脂。对于透明涂料,优选所述树脂在可见范围内基本上是无色的,但是在非可见光波长(例如在紫外或红外区中)吸收。所述涂料优选在所选波长充分吸收,使得该涂料被加热至可引起颜色变化的所需温度。聚酮树脂在10.6微米强烈吸收,该波长可以通过二氧化碳激光器产生。
替代性地或另外地,可以将吸收激光并将其转换为热的吸收性组分加入至所述树脂。该吸收组分可以为所述涂料的大约1-5%。还可以使用在激光波长范围内吸收的粘合促进剂。实例包括甲基丙烯酸酯衍生物和羧酸物类。优选的材料是Ebecryl 168(可以从UCV Chemicals,Smirna,GA获得),其在10.6微米吸收。
所述涂料还可以是极小金属颗粒或薄金属膜(例如铋膜)在例如来自Agfa-Gevaert N.V.的MastertoolTM材料中的非透明分散体,其通过激光曝光而由于铋的融合变得透明。通常,具有杰出的机器可读性的金属膜或图案可以在所述至少一个不透明多孔层透明化以后改性。
所述涂料还可以包括颜料以使得所述涂料具有所需背景色(而不是透明和无色的涂料),从而提高图像的对比度。优选所述颜料是惰性材料。例如,对于白色涂料,可以加入二氧化钛。其它合适的颜料包括硫酸钡和Rhoplex珠粒(例如Rhoplex AC 1024,可以从Rohm andHaas,Philadelphia PA获得)。
能够通过吸收紫外线、可见光或红外线光源辐射而(实现)人可读或机器可读的层或元件包含至少一种辐射敏感性物质,该物质包含例如可以选自有机和无机颜料,有机、无机和聚合着色剂,光致变色的、热变色的、压变色的和预变色的(prechromic)化合物,着色的和未着色的前体着色剂、着色的填料、紫外稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂、成酸剂、光氧化剂和光还原剂的辐射敏感组分。在本发明一个特定的实施方案中,所述辐射敏感性组分完全或部分地化学结合或物理结合至载体材料。可以作为载体材料使用例如聚合物、树枝状大分子和沸石。优选,所述载体材料以是多孔的。
本发明的聚合物组合物中辐射敏感性物质的量主要为0.001-80wt%,优选0.005-3wt%且更优选0,01-1wt%。该重量百分比以聚合物和辐射敏感性物质的总重量为基准。
辐射敏感性无机颜料例如是钴黑,氧化铁(例如颜料红C.I.No.101),二氧化锰,铬酸钡,二氧化钛(锐钛矿,金红石),氧化锌,三氧化锑,硫化锌,锌钡白,碱式碳酸铅,碱式硫酸铅,碱性硅酸铅,氧化铬,钛酸镍锑,氢氧化铬,钴紫,钴黄,氰化亚铁蓝,钛酸铬锑,锰蓝,锰紫,钴蓝,钴铬蓝,钴镍灰,群青蓝,群青粉,群青紫,朱砂,铬酸锌,四氧铬酸(tetroxychromate)锌,普鲁士蓝,铬酸铅,硫代铬酸铅,氰氨化铅,铬酸钼,镍钛黄,铬酸锶,硫代铬酸钼酸铅,钼橙,钼红(颜料红C.I.No.104),硫化镉,二硫化砷,三硫化锑,硫代硒化镉,硅酸锆,例如锆钒蓝和锆镨黄。
可活化的染料体系响应于涂料吸收的辐射改变颜色(活性颜色或色调)。所述染料体系可以热活化或光化学活化。根据与树脂和基底的相容性来选择染料体系。另外,所述染料体系能够通过暴露于处于所选波长和强度且不会不利地影响所述树脂的辐射而引起颜色变化。
在本发明特别优选的实施方案中,所述染料体系足够牢固,因为在涂料暴露于基底的常规使用条件(例如暴露于0-40℃的环境温度和环境光)时不会出现颜色变化。在优选的体系中,所述染料在相对低温活化,例如在80-150℃,优选100-140℃。优选,染料产生体系在暴露于辐射之前是无色的。
所述染料体系可通过在涂料中产生酸碱变化引起颜色变化。该类型的体系可使用例如热敏感的或光化学活化部分的部分和染料组分,所述部分通过暴露于热或辐射(例如紫外线)改变酸碱特性,所述染料组分响应于所述部分酸碱特性的改变而改变颜色。这些染料优选的存在量为涂料配制剂的大约1-15%。合适的染料包括隐色染料,其包括二氟化铵(fluoram)和内酯,其阻止共轭直至由酸处理。优选的酸催化隐色染料包括Copikem 20染料(例如,3,3-双(丁基-2-甲基-1H-吲哚-3-基-1-[3H]-异苯并呋喃酮,颜色洋红,可以从Hilton-Davis,Cincinnati,OH获得)。其它染料包括酚酞,及其他在暴露于pH改变时改变颜色的染料。
改变酸碱特性的适当热敏感部分包括封端酸、封端胺和螯合胺,其可以是光重排的。这些部分优选以涂料配制剂的大约0.5-5%存在。封端酸包括弱碱和强酸的盐,例如磺酸盐。优选的封端酸为二乙基铵三氟甲烷磺酸盐(Fluorad FC-520,3M,St.Paul,MN),其为强酸的盐,其在加热时分解。也可以使用碘鎓盐作为热或光活化的酸源。实例为二芳基碘鎓六氟锑酸盐(可作为SARCAT CD-1012,Satomer,Exton,PA获得)。热敏感的部分还可以通过暴露于热或辐射变为碱性以将染料活化为对碱性条件敏感。实例包括封端胺,例如碳酸叔丁酯,其通过暴露于热除去叔丁基而变为非封端。在该后者体系中,通过热暴露放出二氧化碳气体,引起折射率变化,这可以改善对比度。该特征对无色涂料可能特别有益。
光化学活化的部分响应于所选波长的吸收,通过例如光重排改变酸碱特性,其描述于US5,691,113、US5,652,280和Palmer等的Macromolecules,Vol 28,No.4,1995(第1326页)中,所有文献的整个内容通过引用的方式并入本文。
染料体系还可以包括酸或碱添加剂以中和涂料内的可能在施加激光能量之前引起部分颜色变化的各组分。例如,具有封端酸的涂料还可以提供有碱(例如胺)以中和涂料中任何不期望的残余性酸度。所述碱可以以足够的量加入以在涂布或固化之前产生透明的无色混合物。优选的胺为n-甲基二乙醇胺。
合适的热变色染料的实例连同在其下观察到了热变色效果的激光波长在下表中给出:
这些染料显示出随着在曝光时存在的化学环境而变化的热变色效果,且通过激光曝光实现的颜色还可以通过在激光暴露后由基漆外涂布而更改。这意味着此类染料提供额外安全元件以检测仿造和伪造。
适当的热变色物质的实例在下表中给出:
1,2-苯醌 | 偶氮二碳酰胺 |
柠康酸 | α-乳糖 |
3-氨基-1-苯基-吡唑啉酮 | 偶氮二异丁腈 |
果糖 | 4-氨基-3-羟基-丁酸 |
甲基黄 | 4-氨基-3-肼基-5-巯基-1,2,4-三唑 |
2,3-苯并噁嗪-1-酮 | 尿囊素 |
甲脒亚磺酸 | 亚氨基-二乙酸 |
D(+)麦芽糖 | 二甲基乙二肟 |
丙二酸 | 草酸二酰肼 |
1,3-丙酮二羧酸 | 亚乙基二氨基四乙酸 |
4-氨基水杨酸 | 甘氨酸 |
5-苯胺基-1,2,3,4-噻三唑 | 橙皮苷 |
1-苯基-5-巯基-四唑 | 烟酸-N-氧化物 |
甲脒乙酸酯 | 苯基-2-哌啶基-乙酸 |
D(+)-半乳糖 | 琥珀酸胺 |
d(-)-酒石酸 | DL-苯丙氨酸 |
碳酸氢氨基胍 | 5-氨基-水杨酸 |
土霉素 | DL-蛋氨酸 |
喹啉酸 | DL-丙氨酸 |
蔗糖 | N-羟基乙基乙二胺 |
抗坏血酸 | 三乙酸三钠盐二水合物 |
亚甲基蓝 | 肌酸 |
2-羟基-1,4-二萘醌(dinaftoguinone) | 2-氨基辛酸 |
2-甲基-3-吲哚基乙酸 | 马来酸二酰肼 |
胍碳酸盐 | 尼罗蓝 |
对氨基苯基乙酸 | 2-羟基-苯并咪唑 |
5-氨基-四唑单水合物 | 1,4-苯二羧酸 |
β-丙氨酸 | 烟碱二酸 |
L-谷氨酸 | 4,4-偶氮苯二羧酸 |
甲基紫 | 6-尿嘧啶羧酸 |
L-赖氨酸 | 三聚氰胺 |
2,4-二羟基苯甲酸 | 鸟嘌呤 |
4-肼基苯甲酸 | 草酰胺 |
适当的激光可标记材料包括当暴露于激光辐射时在接收性涂料中形成单色标记的添加剂,例如由Sherwood Technology销售的无机的水分散性颜料。此类颜料的实例包括:DatalaseTM,其在暴露于能流为100-200mJ/cm2的10.6微米CO2激光或355纳米紫外激光时形成单色的灰色/黑色标记;和DigilaseTM,其可由能流为100-200mJ/cm2的波长为大约800-1064nm的近红外(NIR)激光标记。优选所述激光可标记的添加剂加入至墨水接收涂料中的浓度基本上处于配制剂总重量的大约10-30%,且更优选15-25%重量。
根据根据本发明所述的制造信息载体方法的第二十四实施方案,能够通过吸收紫外线、可见光或红外线辐射而(实现)人可读或机器可读改变的层或元件包含聚合物树脂,该聚合物树脂任选包含紫外线、可见光或红外线吸收性染料或颜料,所述聚合物树脂优选为聚碳酸酯。
包含聚合物树脂的层的激光可标记性是由于激光吸收性成分的存在,且可在所述层或支撑体本身中随颜色变化(包括漂白)或者随覆盖不透明树脂层或支撑体的彩色图案中的颜色变化观察到标记。
根据根据本发明所述的制造信息载体方法的第二十五实施方案,能够通过吸收辐射(实现)人-可读或机器可读变化的层或元件包含聚碳酸酯。此外预料不到地,如本发明所述的制造信息载体的方法中所使用的,通过红外激光通过透明化的接收层构造的暴露由聚碳酸酯实现的光密度在相同暴露条件下比由覆盖有透明聚碳酸酯保护箔的不透明聚碳酸酯(聚碳酸酯基信息载体中的标准构造)所实现的更高。
根据根据本发明所述的制造信息载体方法的第二十六实施方案,能够通过吸收紫外线、可见光或红外线辐射而(实现)人可读或机器可读变化的层或元件包含聚合物树脂、紫外线、可见光或红外线吸收性染料或颜料以及热敏感的颜色形成系统。
根据根据本发明所述的制造信息载体方法的第二十七实施方案,能够通过吸收紫外线、可见光或红外线辐射而(实现)人可读或机器可读变化的层或元件包含紫外线、可见光或红外线吸收性染料或颜料以及热敏感的颜色形成系统。
根据根据本发明所述的制造信息载体方法的第二十八实施方案,能够通过吸收紫外线、可见光、红外线辐射而(实现)人可读或机器可读改变的层或元件包含聚合物树脂、紫外线、可见光或红外线吸收性染料或颜料、隐色染料和与其具有热加工关系的氧化剂或酸。
根据根据本发明所述的制造信息载体方法的第二十九实施方案,能够通过吸收紫外线、可见光、红外线辐射而(实现)人可读或机器可读改变的层或元件包含紫外线、可见光或红外线吸收性染料或颜料、隐色染料和氧化剂或与其具有热加工关系的酸。
根据根据本发明所述的制造信息载体方法的第三十实施方案,能够通过吸收紫外线、可见光或红外线辐射而(实现)人可读或机器可读变化的层或元件包含聚合物树脂、紫外线、可见光或红外线吸收性染料或颜料、基本上光不敏感的有机金属化合物和与其具有热加工关系的用于其的还原剂。
刚性片材或支撑体
根据本发明所述的制造信息载体方法的第三十一实施方案,刚性片材或支撑体包含至少一个层和/或多层式层压材料或共压出物。这种多层式层压材料包括纸/聚合物层压材料。适当共压出物的实例为PET/PETG和PET/聚碳酸酯。
所述支撑体可以为片材或卷幅支撑体。根据本发明的信息载体前体的第三十二实施方案,所述支撑体为卷幅支撑体。
用于本发明的支撑体可以是透明的、半透明的或不透明的,并且可以选自摄影技术公知的纸类型和聚合类型支撑体。纸类型包括普通纸、铸涂纸、聚乙烯涂布纸和聚丙烯涂布纸。聚合支撑体包括乙酸丙酸纤维素或乙酸丁酸纤维素、聚酯例如聚对苯二甲酸乙二酯和聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚烯烃、聚(乙烯基乙缩醛)、聚醚和聚磺胺。本发明可用的高质量聚合支撑体的其它实例包括不透明的白色聚酯以及聚对苯二甲酸乙二酯和聚丙烯的挤出共混物。聚酯膜支撑体且尤其是聚对苯二甲酸乙二酯由于它们杰出的尺寸稳定性从而是优选的。当这种聚酯用作支撑体材料时,可以采用粘结层(subbing layer)以改善接收层构造对该支撑体的结合。为此目的可用的粘结层是摄影技术领域公知的并包括,例如偏二氯乙烯的聚合物如偏二氯乙烯/丙烯腈/丙烯酸三元聚合物或偏二氯乙烯/丙烯酸甲酯/衣康酸三元聚合物。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第三十三实施方案,所述刚性片材或支撑体是聚氯乙烯、聚碳酸酯或聚酯,例如聚对苯二甲酸乙二酯,其中着色或变白的聚氯乙烯、聚碳酸酯或聚酯是优选的。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第三十四实施方案,所述刚性片材或支撑体是不透明化的聚氯乙烯、聚碳酸酯或聚酯。
在所述接收层构造靠近支撑体侧与所述支撑体之间的不透明元件
本发明所述的制造信息载体的方法中使用的在所述接收层构造靠近支撑体侧与所述支撑体之间的不透明元件可以包含任何聚合物树脂。特别适当的树脂包括乙酸丙酸纤维素或乙酸丁酸纤维素、聚酯例如聚对苯二甲酸乙二酯和聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚烯烃、聚(乙烯基乙缩醛)、聚醚和聚磺胺。本发明可用的高质量聚合支撑体的其它实例包括不透明的白色聚酯以及聚对苯二甲酸乙二酯和聚丙烯的挤出共混物。不透明聚氯乙烯,聚碳酸酯和聚酯膜由于它们杰出的尺寸稳定性从而是优选的。当此类聚氯乙烯、聚碳酸酯和聚酯膜用作不透明元件时,可以采用粘结层以改善所述不透明元件对邻接的元件或层的结合。为此目的可用的粘结层是摄影技术领域公知的并包括,例如偏二氯乙烯的聚合物如偏二氯乙烯/丙烯腈/丙烯酸三元聚合物或偏二氯乙烯/丙烯酸甲酯/衣康酸三元聚合物。
如果在所述接收层构造靠近支撑体侧与所述支撑体之间的不透明元件存在,则所述支撑体可以是透明的或不透明的。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第三十五实施方案,在所述接收层构造靠近支撑体侧与所述支撑体之间的不透明元件与所述接收层构造不邻接并且由安全印刷例如由任何安全特征预先印刷。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第三十六实施方案,在所述接收层构造靠近支撑体侧与所述支撑体之间的不透明元件与所述接收层构造不邻接并且包含聚氯乙烯、聚碳酸酯或聚酯如聚(对苯二甲酸乙二酯)。
透明化基漆组合物
由基漆基本上渗透所述接收层构造可以通过控制组合物的渗透时间和/或润湿性质和/或粘度实现。调节透明化基漆组合物的粘度以确保快速渗透以及由此的快速透明化。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第三十七实施方案,所述基漆是可固化基漆,例如可热固化的、可电子束固化的或可光聚合的。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第三十八实施方案,所述基漆是可辐射固化的基漆。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第三十九实施方案,所述基漆是可光聚合的基漆。
透明化方法取决于颜料和渗透接收层构造的基漆的折射率彼此尽可能接近地匹配。所述折射率匹配得越接近,则将在由基漆浸渍接收层以后获得越好的透明度。因此,基漆成分的选择必须满足该要求。对基漆组成的其它约束条件取决于该基漆是否需要是可固化的并且如果是可固化的话已经所选了怎样的固化方法。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第四十实施方案,所述颜料的折射率和所述透明化基漆的折射率相差不超过0.1。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第四十一实施方案,所述颜料的折射率和所述透明化基漆的折射率相差不超过0.04。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第四十二实施方案,所述颜料的折射率和所述透明化基漆的折射率相差不超过0.02。
代表性聚合物的折射率如下:
589.3纳米处的钠谱线的折射率[ASTM D642] | |
聚苯乙烯 | 1.57-1.60 |
聚-α-甲基-苯乙烯 | 1.610 |
聚-4-甲基-苯乙烯 | - |
聚-α-乙烯基-萘 | 1.6818 |
聚丙烯腈 | 1.514,1.5187 |
聚甲基丙烯腈 | 1.520 |
聚甲基丙烯酸甲酯 | 1.49,1.4893 |
聚丙烯酰胺 | - |
丙烯腈和苯乙烯的共聚物 | 1.56-1.57,1.57 |
28.5wt%丙烯腈和71.5wt%苯乙烯的共聚物 | 1.56-1.57,1.57 |
可固化基漆的必要成分之一是至少一种单体。在可固化基漆是可光聚合基漆的情况下,该基漆还将包含至少一种光引发剂。
基于丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的可固化基漆的折射率典型为1.47-1.49且因此使用此类组合物作为本发明的基漆将提供与具有1.45-1.47的折射率的SIPERNAT 570的折射率的良好匹配,因此获得良好的透明度。
用于可固化基漆的适当单体包括DE-OS4005231,DE-OS3516256,DE-OS3516257,DE-OS3632657和US4,629,676中公开的单体,多元醇的不饱和酯,特别是α-亚甲基羧酸的此类酯,例如二丙烯酸乙二酯,三(甲基)丙烯酸甘油酯,二(甲基)丙烯酸二甘醇酯,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1,4-环己二醇酯,二(甲基)丙烯酸1,4-苯二酚酯,四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯,三丙烯酸季戊四醇酯,五丙烯酸二季戊四醇酯,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,二(甲基)丙烯酸1,5-戊二醇酯,分子量为200-500的聚乙二醇的双丙烯酸酯和双甲基丙烯酸酯;不饱和酰胺,尤其是α-亚甲基羧酸的不饱和酰胺,且尤其是α,ω-二胺和氧插入的ω-二胺的那些,例如双丙烯酰胺,亚甲基双-甲基丙烯酰胺,1,6-亚己基双丙烯酰胺,二亚乙基三胺三甲基丙烯酰胺,双(γ-甲基丙烯酰氨基丙氧基)乙烷,β-甲基丙烯酰-酰氨基乙基甲基丙烯酸酯,N-(β-羟基乙基)-β-(甲基丙烯酰氨基)丙烯酸乙酯,和N,N-双(β-甲基丙烯酰基-氧基乙基)丙烯酰胺;乙烯基酯,例如琥珀酸二乙烯基酯,己二酸二乙烯基酯,邻苯二甲酸二乙烯基酯,丁烷-1,4-二磺酸二乙烯基酯;和不饱和醛,例如山梨醛(己二醛)。
可固化基漆还可以包括包含两个或更多个不同可聚合官能团的聚合物和/或低聚物,例如丙烯酸化的环氧物类、聚酯丙烯酸酯、氨基甲酸乙酯丙烯酸酯等等。
还可以使用单官能性(甲基)丙烯酸酯作为单体,条件是它们不是挥发性的并且不会传播不期望的气味。适当化合物包括正辛基丙烯酸酯,丙烯酸癸酯,甲基丙烯酸癸酯,丙烯酸硬脂酯,甲基丙烯酸硬脂酯,丙烯酸环己酯,甲基丙烯酸环己酯,丙烯酸苯乙酯,甲基丙烯酸苯乙酯。该最优选的化合物包括一个或多个(甲基)丙烯酸酯官能团。
用于可紫外线固化的可光聚合组合物的优选单体具有至少一个(甲基)丙烯酸酯官能团,例如EP-A 0 502 562中公开的那些。
包括可商购化合物(化学且商业名称)在内的适用于本发明所述的制造信息载体的方法中使用的所述透明化可固化组合物的单体非穷举列表如下:
单体/低聚物:
(化学名称;类型,供应商)
-三丙烯酸季戊四醇酯;SR-444(Sartomer)
-三羟甲基丙烷三丙烯酸酯;SR-351(Sartomer)
-二丙烯酸二丙二醇酯;SR-508(Sartomer)
-胺改性的聚醚丙烯酸酯低聚物;CN-501(Sartomer)
-丙烯酸异冰片基酯;SR-506(Sartomer)
-二甘醇二乙烯基醚;RAPI-CURE DVE-2(ISP)
-三甘醇二乙烯基醚;RAPI-CURE DVE-3(ISP)
-与2(2-乙氧基乙氧基)丙烯酸乙酯(SR-256)共混的氨基甲酸乙酯丙烯酸酯;CN-966H90(Sartomer)
-聚丁二烯二甲基丙烯酸酯;CN-301(Sartomer)
-低粘度低聚物;CN-135(Sartomer)
-低粘度低聚物;CN-137(Sartomer)
在本发明中可以使用多种可光聚合且光致交联的化合物。合适的光引发剂包括已知用于该目的的所有化合物或化合物组合。实例为苯偶姻醚、偶苯酰酮缩醇、多环醌、二苯甲酮衍生物、三芳基咪唑基二聚物、光敏感的三卤代甲基化合物,例如三氯甲基-s-三嗪。优选的光引发剂是如US-A 3,765,898公开的2,3-二芳基喹喔啉,以及2-芳基-4,6-双三氯甲基-s-三嗪。光引发剂或光引发剂组合的量通常为可光聚合组合物的1-25%重量并优选5-15%重量。
包括可商购化合物(化学和商业名称)在内的适用于本发明所述的制造信息载体的方法中使用的透明化可固化组合物的光引发剂和热引发剂的非穷举列表如下:
光引发剂:
-IRGACURE 907(来自Ciba-Geigy Co.)
-NOVOPOL PI3000(来自Rahn Co.)
-GENOCURE DEAP(来自Rahn Co.)
-IRGACURE 184(来自Ciba-Geigy Co.)
-EZACURE KK(来自Fratelli Lamberti Co.)
-IRGACURE 500(来自Ciba-Geigy Co.)
-IRGACURE 819(来自Ciba-Geigy Co.)
热引发剂:
AIBN-过氧化二枯基-过氧苯甲酰-叔丁基过氧化物-VAZO化合物(来自DuPont Co.),例如VAZO 52-LUPEROX(来自Atofina Co.),例如233,10,11,231,101,-氢过氧化物,和过酸酯。
可光聚合的基漆还可包含较少量的(a minor amount of)热聚合抑制剂以防止UV固化步骤之前的过早聚合。此类抑制剂的实例包括对甲氧基苯酚、氢醌、芳基-或烷基取代的氢醌、叔丁基邻苯二酚、连苯三酚、氯化铜(I)、吩噻嗪、氯醌、萘胺、α-萘酚、2,6-二叔丁基-对甲酚,等等。优选的聚合抑制剂是2-甲基氢醌。热聚合抑制剂优选以每100份单体0.001-5重量份的量使用。
可固化基漆可任选包含较少量的有机溶剂。用于本发明所述的制造信息载体的方法中使用的透明化可固化组合物中的适当溶剂包括乙酸乙酯、丙酮、甲乙酮、四氢呋喃、乙醇和N-甲基-吡咯烷酮。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第四十三实施方案,所述基漆还包含至少一种着色剂如染料或颜料。
非透明化基漆组合物
产生至少部分不透明的背景的非透明化基漆组合物也能够渗透进入所述至少一个不透明多孔层,但是将具有与所述颜料的折射率极为不同的折射率,以使其不能够渲染接收层构造,即比所述接收层构造中所使用颜料的折射率高或低明显超过0.12单位,例如通过使用乙烯基咔唑或α-乙烯基-萘作为单一的或共聚单体(聚乙烯基咔唑和聚-α-乙烯基-萘分别具有1.695和1.6818的折射率),优选比所述接收层构造中所使用颜料的折射率高或低超过0.13单位。
基于苯乙烯的可固化基漆的折射率通常为大约1.60且因此使用此类组合物作为本发明的基漆将提供与具有1.45-1.47的折射率的SIPERNAT 570的折射率的良好匹配,并因此不获得透明性。可以使用具有甚至更高折射率的基漆,例如包括N-乙烯基咔唑作为共聚单体的那些。或者,使用折射率为1.47-1.49的基于丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯的基漆且接收层构造包含折射率为1.6的多孔氧化铝颜料如MARTINOX GL-1也确保不获得透明性。
信息载体
根据本发明所述的制造信息载体方法的第四十四实施方案,所述信息载体是选自身份卡、安全卡、驾照卡、社会保障卡、健康卡、会员卡、时间登记卡、银行卡、支付卡、信用卡和护照页的识别卡。
大多数类型的ID卡现在具有85.6毫米x54.0毫米x0.76毫米的标准化尺寸。该最终厚度可以通过热层压一个或多个聚合物箔,例如PVC箔达到。制成的ID卡可以充当身份卡、安全卡、驾照卡、社会保障卡、健康卡、会员卡、时间登记卡、银行卡、支付卡和信用卡等等。
除如上所述的特征之外,制成的ID卡还可包括附加的安全元件或信息载体,例如全息图、磁条或芯片(“智能卡”)。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第四十五实施方案,所述信息载体为柔性片材的形式,例如保密文件、护照的任何页或具有持有者的个性化数据的护照页。
根据本发明所述的制造信息载体方法的第四十六实施方案,所述信息载体为许可文件,例如签证、某活动的入场券和彩票。
本发明现在将通过以下实施例例示说明但并不受其限制。这些实施例给出的百分比和比率为按重量计,除非另有指明。
实施例
实施例中使用的材料、分散体和材料:
粘结层:
用于粘结层No.01的涂布溶液具有以下组成并以130m2/l涂布:
88%偏二氯乙烯,10%丙烯酸甲酯和2%衣康酸的共聚物 | 68.8克 |
kieselsolTM 100F,来自BAYER的胶态二氧化硅 | 16.7克 |
MersolatTM H,来自BAYER的表面活性剂 | 0.36g |
UltravonTM W,来自Ciba-Geigy的表面活性剂 | 1.68g |
水,以达到 | 1000g |
用于粘结层No.02的涂布溶液具有以下组成并以30m2/l涂布:
明胶 | 11.4g |
KieselsolTM 100F-30,来自BAYER的胶态二氧化硅 | 10.08g |
UltravonTM W,来自Ciba-Geigy的表面活性剂 | 0.4g |
ArkopalTM,来自CLARIANT的表面活性剂 | 0.2g |
已二醇 | 0.67g |
三羟甲基丙烷 | 0.33g |
74%马来酸,25%苯乙烯和1%甲基丙烯酸甲酯的共聚物 | 0.03g |
水,以达到 | 1000g |
明胶层:
用于明胶层的涂布溶液No.01具有以下组成并以35m2/l涂布:
明胶 | 40g |
HostaponTM T,来自CLARIANT的表面活性剂 | 1g |
甲醛(4%) | 40g |
水,以达到 | 1000g |
物理显影层:
用于物理显影的涂布溶液No.01具有以下组成并由20微米Braive涂布刀涂布:
硫化钯物理显影核分散体 | 200g |
ZonylTM FSO-100,来自DUPONT的表面活性剂 | 0.5g |
水,以达到 | 1000g |
硫化钯物理显影核的制备描述于EP-A 0 769 723的实施例中,其以引用的方式并入本文。根据该实施例,使用溶液A1、B1和C1来制备浓度为0.0038mol/l的核分散体。
接收介质:
接收介质nr | |
1 | 具有粘附促进层No.01、粘结层No.02和物理显影层No.01的125微米PET |
2 | 具有粘附促进层No.01、粘结层No.02、明胶层No.01和物理显影层No.01的125微米PET |
3 | 具有物理显影层No.01的PET-SAN |
4* | 具有30微米PET-G(二醇改性的PET)的63微米PET的层压材料,所述PET-G侧上具有物理显影层No.01 |
*PETC/PETG=63μm PET-C(Agfa)met V123/01+X109/01 opachterzijde en V116/01+R118/03 op voorzijde.30μm dikke PET-Gfilm wordt bij Amcor verlijmd op de R-laag.
发明实施例1
将用粘结层1粘结的透明聚对苯二甲酸乙二酯的100微米厚片材用粘结层No.1涂布并随后由具有表1中所给出组成的多孔接收层分散体涂布:
表1:多孔接收层溶液的组成。
SyloidTM W300,来自GRACE GMBH的胶态二氧化硅 | 75.6g |
Poval PVA R3109,来自KURARAY CO.的硅烷醇改性的聚乙烯醇 | 2.3g |
CatflocTM T2,来自CALGON EUROPE的阳离子聚合电解质 | 5.6g |
BronidoxTM K,来自HENKEL的杀生物剂(乙醇中的5%溶液) | 0.3g |
柠檬酸 | 0.3g |
PolysolTM EVA P-550,乙烯-乙酸乙烯酯-乙烯基versatate酯共聚物的50%水性乳液,来自SHOWA HIGH POLYMER CO. | 100g |
AerosolTM OT,来自CYTEC的表面活性剂 | 1.5g |
TergitolTM 4,来自UNION CARBIDE的表面活性剂 | 1g |
水,以达到 | 1000g |
使用100微米线棒(wirebar)然后在50℃干燥,产生层厚为22微米且由MacBeth RB918-SB光密度计测量的光密度为0.19的不透明多孔层,所述光密度计具有可见光滤镜并具有设置在透明的聚对苯二甲酸乙二酯支撑体之下的密度为1.35的黑色纸板片材。通过在透明的聚对苯二甲酸乙二酯支撑体下方的白色背景,由可见光滤镜测量的0.06的光密度表示一定的透明性,但是所述“不透明的”多孔层由于该层的由来自BYK-GARDNER的Haze-Gard Plus装置根据ASTM D1003测量的97%的极高浊度而提供了白色的非透明膜。
由液体实施模型实验以测定怎样的折射率差异是以上所述的不透明多孔层可接受的而不会出现光密度的极大降低(prohibitivedecrease)。结果连同通过透明化获得的光密度在表2中给出,其中所述透明化由具有下表3中所给出组成的基漆进行:
表2:
液体 | 20℃在589.3纳米处的钠谱线的折射率 | 在由所述液体润湿后的“不透明的”多孔层的光密度(可见光滤镜) |
去离子水 | 1.3325 | 0.70 |
甲乙酮 | 1.379 | 1.13 |
二氯甲烷 | 1.4241 | 1.26 |
甲苯 | 1.497 | 1.37 |
基漆在表3中给出 | 1.40 |
基于由表3中给出的基漆实现的光密度,外推法给出不透明多孔层中颜料的折射率值为大约1.52。
不透明多孔层随后由以下表3中给出的基漆,由50微米线棒外涂布。如以上所述测量的,所述层具有1.40的光密度和6%的浊度
表3:可紫外线固化的透明基漆的组成
丙烯酸异冰片基酯 | 416.2g |
ActilaneTM 411,来自AKZO NOBEL的单官能丙烯酸酯稀释剂 | 247.7g |
EbecrylTM 1039,来自UCB CHEMICALS的氨基甲酸乙酯单丙烯酸酯 | 178.4g |
EbecrylTM 11,来自UCB CHEMICALS的聚二丙烯酸乙二醇酯 | 99.1g |
IrgacureTM 500,来自CIBA-GEIGY的光引发剂 | 49.6g |
PerenolTM S Konz(在乙酸乙酯中50%),来自HENKEL的表面活性剂 | 9g |
发明实施例2
经由扩散转移反转(DTR)法,通过由AGFA-GEVAERTTM CP297显影液和转移乳剂层NPC6(来自AGFA-GEVAERTTM的CopyproofNegative Film)以及接收介质1的物理显影层No.01在25℃接触1分钟并随后在室温干燥,在接收介质nr1上沉积银层。利用Interlock Cardjet层压机,通过由镍垫片(来自AVANTONE OY的DIFTONE)热压花在基底中产生衍射图案。层压机温度设置为200℃且压力设置为1000Kg。
由具有发明实施例1的表1中所给出组成的多孔接收层分散体,使用100微米线棒涂布接收介质nr.1并在50℃干燥该层。由于该不透明层,所述衍射图案不再可见。
所述多孔接收层随后由可UV固化的透明基漆(组成显示在发明实施例1的表3中)使用50微米线棒外涂布。施加所述溶液大约两分钟以后,通过具有VPS/1600 UV灯的DRSE-120输送机(速度20m/min,50%UV功率设定)实施固化。为了获得完全的固化,三次通过是必要的。由于UV基漆在墨水接收层中的完全渗透,该墨水接收层变得完全透明以使得在下面的衍射图案变为清晰可见。最后,由10微米线棒施加ScotchgardTM Phototool Protector(来自3M)并通过具有VPS/1600 UV灯的DRSE-120输送机(速度20m/min,100%UV功率设定,一次通过)固化。
制得的样品通过用于1064纳米发射的Nd:YAG激光在样品上的三个不同区域做全区域扫描而暴露。图像平面功率对于每一区域分别设定在150、250和450mW。在0.5m/s的扫描速度使用18微米的点尺寸连同10微米的节距。在暴露的区域中,银层显示出降低的反射率且衍射图案不再可见。
发明实施例3
使用接收介质nr.2和3重复发明实施例2。在施加可UV固化的透明基漆以后,衍射图案在两个基底上均清晰可见。
在激光暴露后,银层显示出降低的反射率且衍射图案不再可见。
发明实施例4
使用接收介质nr.1-4重复发明实施例2,但是具有以下区别:a)基底首先被热压花且其次银层经由DTR方法沉积,b)基底4在110℃的温度下压花。
在施加可UV固化的透明基漆以后,衍射图案在所有基底上均清晰可见。
在激光暴露后,银层显示出降低的反射率且衍射图案在基底2和3上不再可见,并在基底1且4上仅仅非常模糊地可见。
发明实施例5
使用接收介质nr.3重复发明实施例4,但是区别在于使用在830纳米发射的二极管激光。图像平面功率对于三个不同区域分别设定在64、99和116mW。在0.5m/s的扫描速度使用10.5微米的点尺寸连同6微米的节距。在暴露的区域中,银层显示出降低的反射率且衍射图案不再可见。
发明实施例6
使用接收介质nr.2和4重复发明实施例2,但是具有以下区别:a)接收介质首先被热压花,其次由多孔接收层溶液外涂布和第三,经由DTR方法沉积银层,b)基底4在110℃的温度下压花。
在施加可UV固化的透明基漆以后,衍射图案在两个基底上均可见。
在激光暴露后,银层显示出降低的反射率且不再有衍射图案。
对比例1
使用接收介质nr.1重复发明实施例6,但是具有以下区别:a)基底并未涂布有物理显影层No.01和b)使用表4中所述的多孔接收层溶液,代替表1中所示的组合物。
表4:多孔接收层溶液的组成。
SyloidTM W300,来自GRACE GMBH的胶态二氧化硅 | 67.8g |
PovalTM PVA R3109,来自KURARAY CO.的硅烷醇改性的聚乙烯醇 | 2.1g |
CatflocTM T2,来自CALGON EUROPE的阳离子聚合电解质 | 5.0g |
BronidoxTM K,来自HENKEL的杀生物剂(乙醇中的5%溶液) | 0.3g |
柠檬酸 | 0.3g |
PolysolTM EVA P-550,乙烯-乙酸乙烯酯-乙烯基versatate酯共聚物,来自SHOWA HIGH POLYMER CO. | 134.5g |
AerosolTM OT,来自CYTEC的表面活性剂 | 0.4g |
TergitolTM 4,来自UNION CARBIDE的表面活性剂 | 0.3g |
硫化钯物理显影核分散体 | 89.7g |
水,以达到 | 1000g |
在施加包含显影核的多孔接收层以后,接收层的颜色在扩散转移反转(DTR)过程期间从白色变化到灰色。在由可UV固化的透明基漆外涂布以后,接收层变成透明的灰色,但是没有衍射图案可以观察到,可能是因为银没有作为薄层直接沉积在衍射图案上,却反而在所述接收层构造中形成了扩散银层。
在激光暴露后,银层显示反射率没有变化。
发明实施例7
使用100微米线棒,用粘结层No.1并随后用具有表1所给出组成的多孔接收层分散体涂布来自Agfa-Gevaert N.V.的Mastertool TMMT8片材,然后如发明实施例1所述的在50℃干燥,所述MastertoolTM MT8片材由聚对苯二甲酸乙二酯支撑体组成,所述支撑体配有在10-2-8x10-1Pa的压力下具有极高光密度的蒸发的真空沉积铋层(层厚度低于200纳米),其本身用压敏粘合剂层在线层压上了聚对苯二甲酸乙二酯保护箔,如EP 0384041A1(参见图1中的装置)中所述。然后使用EPSON R300喷墨印刷机由染料基水性墨水将多色喷墨图像施加至多孔接收层的一部分。
然后,通过由50微米线棒涂布如对于发明实施例1所述在表3中给出的可紫外固化的透明化基漆组合物,而使包括位于所述多色喷墨图像的一部分下面的多孔接收层在内的所述多孔接收层的一部分透明化。
然后用在具有所述多色喷墨图像的区域和没有所述多色喷墨的区域两者中穿过由此透明化的多孔接收层的IR激光,使铋层曝光。令人惊奇地,由于铋通过IR激光辐射而聚集成珠粒所以激光曝光区域中的光密度变得透明,并且,在具有多色喷墨图像的区域和没有多色喷墨图像的区域之间在铋层的透明化上没有观察到可观察到的区别,即所述喷墨图像的存在既不阻碍由可UV硬化的基漆进行的透明化过程也不阻碍随后所述铋层的透明化。在通过其表面上有或者没有多色喷墨图像的未透明化的不透明多孔接收层进行的铋层激光暴露时,没有出现铋层的透明化。
发明实施例8
由下列的多个变体重复发明实施例1的不透明多孔层构造。用染料9,10,12,14,15,17,18,19,21和22由来自所述染料的1wt%溶液将发明实施例1中所述的不透明多孔层涂布至大约1mg/cm2的覆盖度。由每一染料实施三个实验:i)将染料涂布的多孔层暴露于能量为0.39-1.25J/cm2的在830纳米的150mW红外激光二极管;ii)将多孔层的染料涂布区域暴露于能量为0.39-1.25J/cm2的在830纳米的150mW红外激光二极管,然后在发明1中所述的条件下涂布发明1的表3中给出的基漆;和iii)由发明1的表3中给出的基漆在发明1中所述的条件下对染料涂布的多孔层进行涂布,然后将所述多孔层的染料涂布区域暴露于能量为0.39-1.25J/cm2的在830纳米的150mW红外激光二极管。所得样品(样品1-30)在视觉上评估且结果概括在表4中。
表4:
样品nr. | 由大的多孔层涂布 | 由染料涂布 | IR激光暴露[nm] | 由基漆涂布 | IR激光暴露[nm] | 颜色变化的程度 | 通过激光暴露的颜色变化 |
1 | 是 | 09 | 830 | ++ | 蓝-绿色→石板蓝 | ||
2 | 是 | 09 | 830 | 是 | + | 紫红色→暗的紫红色 | |
3 | 是 | 09 | 是 | 830 | 无 | 粉-红色 | |
4 | 是 | 10 | 830 | + | 蓝-绿色→灰-蓝色 | ||
5 | 是 | 10 | 830 | 是 | + | 浅黄-绿色→赭黄色 | |
6 | 是 | 10 | 是 | 830 | 无 | 黄-赭色 | |
7 | 是 | 12 | 830 | ++ | 海绿色→紫色 | ||
8 | 是 | 12 | 830 | 是 | ++ | 蓝-绿色→紫色 | |
9 | 是 | 12 | 是 | 830 | + | 粉-紫色→紫色 | |
10 | 是 | 14 | 830 | ++ | 海绿色→紫色 | ||
11 | 是 | 14 | 830 | 是 | ++ | 蓝-绿色→紫色 | |
12 | 是 | 14 | 是 | 830 | ++ | 紫-粉红色→紫色 | |
13 | 是 | 15 | 830 | ++ | 深绿色→紫红色 | ||
14 | 是 | 15 | 830 | 是 | ++ | 深海绿色→灰-粉红色 | |
15 | 是 | 15 | 是 | 830 | + | 暗蓝-绿色→灰/粉红色 | |
16 | 是 | 17 | 830 | ++ | 蓝-绿色→褐色 | ||
17 | 是 | 17 | 830 | 是 | + | 绿色/褐色(grown)→暗褐色 | |
18 | 是 | 17 | 是 | 830 | 无 | 浅紫红色 | |
19 | 是 | 18 | 830 | + | 暗黄-绿色→暗橄榄色 | ||
20 | 是 | 18 | 830 | 是 | + | 浅黄-绿色→橄榄色 | |
21 | 是 | 18 | 是 | 830 | 无 | 黄-绿色 | |
22 | 是 | 19 | 830 | + | 暗蓝-绿色→蓝-褐色 | ||
23 | 是 | 19 | 830 | 是 | + | 蓝-绿色→浅蓝-绿色 | |
24 | 是 | 19 | 是 | 830 | 无 | 灰-褐色 | |
25 | 是 | 21 | 830 | + | 海绿色→紫红色 |
样品nr. | 由大的多孔层涂布 | 由染料涂布 | IR激光暴露[nm] | 由基漆涂布 | IR激光暴露[nm] | 颜色变化的程度 | 通过激光暴露的颜色变化 |
26 | 是 | 21 | 830 | 是 | + | 褐色→蓝-褐色 | |
27 | 是 | 21 | 是 | 830 | 无 | 暗蓝-绿色 | |
28 | 是 | 22 | 830 | 是 | ++ | 浅褐-绿色→浅紫色 | |
29 | 是 | 22 | 830 | 是 | + | 浅褐-绿色→浅紫色 | |
30 | 是 | 22 | 是 | 830 | 无 | 浅褐色 |
表4中的数据显示所述染料为热变色的。此外,具有染料15的样品13、14和15在不同环境中对于激光暴露的颜色变化是全部不同的且可在视觉上彼此区分。这是增加的安全特征,因为其使得仿造不可能发生。类似地,具有染料12的样品7、8和9在不同环境中对于激光暴露的颜色变化也是全部不同的且可在视觉上彼此区分,具有染料14的样品10、11和12的激光暴露也是如此。
发明实施例9
在发明实施例1的另一变体中,发明实施例1中使用的100微米厚聚对苯二甲酸乙二酯由可以从Certipost N.V.获得的空白“Belgian Identity Card”(Ninovesteenweg 196,B-9320 Erembodegem)替代。所述卡是基于聚碳酸酯的。所述卡的侧由表1中给出的不透明多孔组合物涂布至100微米厚并随后在干燥柜中于60℃干燥若干分钟。所得多孔层的一半由发明实施例1表3中给出的基漆组合物涂布至30微米厚,并随后经由使所具有的不透明多孔层在已经由所述基漆渗透之处变得透明化的所得卡通过处于最高功率和20m/min速度的DRSE-120Fusion紫外固化装置而固化。由MaurerM550激光雕刻机激光雕刻涂布有已透明化的不透明多孔层的所得聚碳酸酯支撑体预料不到地能够将人脸图像和个性化数据雕刻进已透明化的不透明多孔层下面的聚碳酸酯中。
已经详细描述了本发明,现在对本领域技术人员显而易见的是在不背离如所附权利要求所限定的本发明范围的情况下可产生多种修改。
Claims (28)
1.制造信息载体的方法,包括以下步骤:(1)提供信息载体前体,其包括:刚性片材或支撑体;包含至少一个成分层的接收层构造;和能够通过吸收紫外线、可见光或红外线辐射而实现人可读或机器可读变化的层或元件,其中所述接收层构造的至少一个层是不透明的、多孔的,具有在通过提供于所述接收层构造最外表面处的基漆渗透时变成基本上透明的能力,并包含至少一种颜料和至少一种粘合剂;(2)通过向所述接收层构造依图案地或整体地施加可蒸发液体而实现临时的透明化图案;(3)由光源在所述能够实现人可读或机器可读变化的层或元件中写入第一图案;并以任何次序蒸发所述可蒸发的液体;向所述接收层构造的最外层施加第二图案;并通过向所述接收层构造依图案地或整体地施加基漆而实现永久性透明化图案;附带条件是所述基漆在所述可蒸发的液体已经蒸发以后施加,由此制造信息载体。
2.制造信息载体的方法,包括以下步骤:(1)提供信息载体前体,其包括:刚性片材或支撑体;包含至少一个成分层的接收层构造;和能够通过吸收紫外线、可见光或红外线辐射而实现人可读或机器可读变化的层或元件,其中所述接收层构造的至少一个层是不透明的、多孔的,具有在通过提供于所述接收层构造最外表面处的基漆渗透时变成基本上透明的能力,并包含至少一种颜料和至少一种粘合剂;并以任何次序向所述接收层构造的最外层施加第三图案;通过向所述接收层构造依图案地或整体地施加基漆而实现永久性透明化图案;并由光源在通过所述接收层构造的已透明化区域的至少一部分透射后在所述能够通过吸收紫外线、可见光或红外线辐射而实现人可读或机器可读变化的层或元件中写入第四图案,附带条件是所述透明化过程在所述写入步骤之前实施,由此制造信息载体。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述刚性片材或支撑体包含至少一个层和/或多层式层压材料或共压出物。
4.根据权利要求1-3中任何一项所述的方法,其中任何所述图案是着色的图案。
5.根据权利要求1-4中任何一项所述的方法,其中所述光源是激光器。
6.根据权利要求1-5中任何一项所述的方法,其中所述人可读变化是密度或颜色变化。
7.根据权利要求1-5中任何一项所述的方法,其中所述机器可读变化是在发光性质、导电图案、感应可读的图案、电路或RF-可读实体方面的变化。
8.根据权利要求1-7中任何一项所述的方法,其中使用常规印刷技术施加所述第二或第三图案。
9.根据权利要求1-7中任何一项所述的方法,其中在所述依图案透明化之后,使用常规印刷方法仅仅将第二或第三图案施加给所述接收层构造的最外表面的如下不透明多孔部分:所述不透明多孔部分对应于所述至少一个不透明多孔层在依图案透明化后保持为不透明、多孔的部分。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其中所述常规印刷技术是非击打式或击打式印刷技术。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述非击打式印刷技术选自电子照相印刷、电泳印刷和喷墨印刷。
12.根据权利要求10所述的方法,其中所述击打式印刷技术选自热染料转移印刷、丝网印刷、胶版印刷、照相凹版印刷和柔版印刷。
13.根据权利要求1-12中任何一项所述的方法,其中,在所述至少一个不透明多孔层的永久性依图案透明化的情况中,所述接收层构造的未透明化的部分用非透明化基漆渗透。
14.根据权利要求1-13中任何一项所述的方法,其中所述能够通过吸收红外线辐射而实现人可读或机器可读变化的层或元件包含聚合物树脂,该聚合物树脂任选包含红外线吸收性染料或颜料。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述聚合物树脂是聚碳酸酯。
16.根据权利要求1-15中任何一项所述的方法,其中所述能够通过吸收紫外线、可见光或红外线辐射而实现人可读或机器可读变化的层或元件包含聚合物树脂、紫外线、可见光或红外线吸收性染料或颜料以及热敏感的颜色形成性系统。
17.根据权利要求16所述的方法,其中所述热敏感的颜色形成性系统是隐色染料和与其具有热加工关系的氧化剂或酸。
18.根据权利要求16所述的方法,其中所述热敏感的颜色形成性系统是基本上光不敏感的有机金属化合物和与其具有热加工关系的还原剂。
19.根据前述权利要求中任何一项所述的方法,其中所述颜料的折射率和所述基漆的折射率相差不超过0.1。
20.根据前述权利要求中任何一项所述的方法,其中所述颜料的折射率和所述基漆的折射率相差不超过0.04。
21.根据前述权利要求中任何一项所述的方法,其中所述信息载体前体还包含在所述接收层构造的靠近所述支撑体的侧与所述支撑体之间的不透明元件。
22.根据权利要求21所述的方法,其中所述不透明元件与所述接收层构造不邻接并预先印刷有安全印刷。
23.根据权利要求21或22所述的方法,其中所述不透明元件与所述接收层构造不邻接并包含聚氯乙烯、聚碳酸酯或聚酯。
24.根据前述权利要求中任何一项所述的方法,其中所述颜料是无机颜料。
25.根据权利要求24所述的方法载体前体,其中所述无机颜料是二氧化硅。
26.根据前述权利要求中任何一项所述的方法,其中所述信息载体是选自身份卡、安全卡、驾驶执照卡、社会保障卡、健康卡、会员卡、时间登记卡、银行卡、支付卡、信用卡和护照页的识别卡。
27.根据权利要求1-25中任何一项所述的方法,其中所述信息载体为柔性片材的形式。
28.根据权利要求1-25中任何一项所述的方法,其中所述信息载体是许可文件。
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