MXPA05003053A

MXPA05003053A - Sistema para aplicar marcas a un medio optico.

Info

Publication number: MXPA05003053A
Application number: MXPA05003053A
Authority: MX
Inventors: Dana Lewis
Original assignee: Spectra Systems Corp
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2003-09-18
Publication date: 2005-05-27
Also published as: WO2004027683A2; EP1540416A4; EP1540416A2; JP2005539343A; WO2004027683A3; CA2499640A1; AU2003299001A1; JP4530273B2

Abstract

Se describe un sistema para registrar una marca en el area de lectura de un medio optico, en donde la marca no interfiere o interfiere sustancialmente con la lectura de los datos del medio optico; el sistema descrito en la presente soporta los requisitos de produccion comercial; la marcas pueden comprender el contenido deseado por el usuario del sistema, incluyendo texto, graficos u otros articulos, las marcas se forman en un recubrimiento fotosensible que se aplica al medio optico, y a continuacion se cura con una primera luz; se utiliza una segunda luz, que tiene una banda de longitudes de onda separada sustancialmente de la primera luz, para formar la imagen de una marca en el recubrimiento; el recubrimiento es robusto a muchas influencias externas, tales como condiciones del medio ambiente y desgaste fisico.

Description

SISTEMA PARA APLICAR MARCAS A UN MEDIO OPTICO CAMPO DE LA INVENCION Esta invención se relaciona con un método y aparato para la reproducción rápida de imágenes de alta calidad tras la lectura del lado externo de medios ópticos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Los medios ópticos, como se utilizan típicamente en la actualidad, incluyen una variedad de información suplementaria que está además de los datos registrados en el medio óptico. La información suplementaria se presenta frecuentemente en forma elaborada, consistente con los objetivos de comercialización, publicidad u otros objetivos del fabricante. La información suplementaria puede incluirse de varias maneras, tales como a través del uso de etiquetas adhesivas, tintas o a través de otras técnicas. Considerando que aproximadamente 1000 millones de DVD y más de 4 mil millones de CD se producen anualmente (como se estima por la Asociación Internacional de Medios de Registro), el espacio potencial para publicidad se ha equiparado a 1000 millones de páginas de publicidad en revistas, 300 millones de páginas de publicidad en periódicos o 3 millones de paneles de anuncios. En consecuencia, el valor de incorporar marcas en el lado de lectura del medio óptico es muy alto. Las etiquetas o marcas se aplican típicamente en el lado de "no lectura" de un disco, tal como un CD ROM o un DVD, para indicar información tal como el origen del disco y una lista de la información registrada en el mismo. La colocación de marcas en el lado de no lectura del medio óptico, permite el uso de una variedad de tecnologías de marcado que varían desde simples a complejas. La colocación de marcas en el lado de lectura del medio óptico, particularmente en el área en donde se registran los datos, es un reto mayor, puesto que las marcas pueden interferir con el uso del medio óptico. Existe la necesidad de esquemas de marcado más avanzados. Esta necesidad está creciendo rápidamente con los cambios en la tecnología de los medios ópticos. Por ejemplo, ciertas modalidades de medios ópticos de DVD, DVD-10 y DVD-18, requieren el registro y presentación de datos digitales en ambos lados del medio óptico. Por lo tanto, como resultado, los fabricantes han sido incapaces de incorporar cualquier etiqueta o marca tradicional y durable en el medio óptico. Se han hecho intentos previos para lograr esta tarea. Se puede hacer referencia a las Patentes de E.U.A., dirigidas hacia los sistemas de almacenamiento óptico. Por ejemplo, la Patente de E.U.A. No. 5,549,953, titulada "Medio de Grabación Optico que Tiene Propiedades de Seguridad Opticamente Variables", por Li Li, expedida en Agosto 27 de 1996, describe una técnica para evitar la falsificación de varios sustratos a través de la introducción de estructuras de película delgada, que tienen propiedades de seguridad variables ópticamente y datos ópticos codificados. Otra Patente de E.U.A. es la No. 5,510,160, titulada "Medio de Almacenamiento Optico que Tiene Logotipos Visibles", por Sullivan, et al., expedida en Abril 23 de 1996. Esta patente también describe una técnica para evitar la falsificación del medio de almacenamiento óptico, específicamente a través de la producción de un logotipo visible en el lado de lectura del sustrato. Aunque estas patentes proporcionan la incorporación de marcas que puede tener ciertas ventajas, cualesquier ventajas son limitadas. Esto es, por ejemplo, las marcas son visibles sólo bajo ciertas condiciones, y se requieren procedimientos de fabricación complicados o caros, para producir el producto terminado. Además, el grado de control o complejidad de la marca, puede ser menor que el deseado para los esquemas de publicidad u otros esquemas efectivos que porten información. Otros ejemplos de un recubrimiento aplicado a un medio óptico, pueden encontrarse en la Patente de E.U.A. No. 6,051 ,298, "Disco Optico que Tiene Películas Protectoras". Esta patente describe un disco óptico que tiene una película protectora, la película tiene buena transmisividad y alta dureza contra la abrasión, y en la Patente de E.U.A. No. 6,322,868 B1 , "Aplicaciones de Uso y Fabricación de Recubrimientos de Película Delgada Basados en Polímeros/Tinte para Mejorar la Calidad de la Grabación y la Lectura del Medio de Almacenamiento Optico", que describe el uso de un recubrimiento de capa delgada para mejorar la calidad de la información digital codificada.

Otro ejemplo incluye la Patente de E.U.A. asignada de manera conjunta No. 6,338,933, "Métodos y Aparatos para Volver a un Medio Codificado Opticamente No Legible". Esta patente describe la inclusión de materiales activados ópticamente para degradar la reflectividad de una superficie. Sin embargo, las patentes anteriores no han tomado ventaja de ciertos avances en los materiales. Por ejemplo, puede hacerse referencia a la Publicación de Patente Internacional No.: WO 02/101462 A1 , "Método para Marcar con Láser", publicada el 19 de Diciembre del 2002, solicitada por Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Esta publicación describe un método para colorear un material polimérico que contiene un ácido latente, un formador del color, y opcionalmente, ingredientes adicionales por radiación con luz UV. Otra Publicación de Patente Internacional No. : WO 02/100914 A2, solicitada por Ciba Specialty Chemicals Holding Inc., se titula "Material Polimérico que Contiene un Acido Latente". Esta publicación describe un material polimérico que contiene un ácido latente que puede convertirse a un ácido por la radiación mediante un láser y opcionalmente, ingredientes adicionales. Otro ejemplo se describe en la Patente de E.U.A. No. 5,028,792, "Sistema para la Visualización de la Exposición a Radiación Ultravioleta", expedida en Julio 2 de 1991 a Mullís. Esta patente describe sistemas fotoquímicos para la visualización directa de la exposición a la radiación ultravioleta, en la cual se forma un fotoácido tras la radiación con luz ultravioleta y causan que un tinte experimente un cambio de color visible. Sin embargo, el uso de estos materiales no es adecuado para un medio óptico, puesto que estos materiales se polimerizan con los formadores de color agregados posteriormente. En consecuencia, estos materiales no se curan en el lugar, lo cual es necesario para los aspectos de fabricación del medio óptico. Un ejemplo adicional se describe en la Patente de E.U.A. No. 5,885,746, "Composición de Resina Fotosensible, Placa de Impresión Fotosensible que Utiliza la Misma y Método de Fabricación de la Placa de Impresión Maestra", expedida en Marzo 23 de 1999 a Iwai, et al. Esta patente describe una composición de resina fotosensible que comprende un aglutinante polimérico superior, un monómero, un iniciador de la fotopolimerización que genera un radical tras la exposición a la luz visible, y un agente que genera un ácido activado ópticamente, que genera un ácido tras la exposición a longitudes de onda de 200 nm a 380 nm, con un formador del color que revela el color en la presencia de un ácido. Entre otras cosas, esta patente describe el uso de agentes de dispersión, lo cual indica no homogeneidad, una propiedad que causaría la dispersión del láser en un sistema de lectura del medio óptico. También, los iniciadores descritos en esta patente son sensibles a la luz visible y requieren en uso de una capa de barrera para el oxígeno para efectuar un curado adecuado. El uso de una capa de barrera para el oxígeno es un impedimento sustancial para la aplicación de estos materiales a las cantidades del disco óptico, puesto que los medios de fabricación no proporcionan típicamente un medio oscuro y/o libre de oxígeno. Además, tales pasos adicionales presentan cargas económicas y de producción que servirían para limitar el uso del sistema de marcado. Por lo tanto, existe la necesidad de capacidades mejoradas de marcado, identificación, autentificación y codificación para los medios que contienen información legible ópticamente. De manera más específica, existe la necesidad de producir rápidamente imágenes, texto u otra información codificada ópticamente en la etiqueta y/o lado de lectura de los medios ópticos. Además, este método no debe interferir con el desempeño de la lectura de los datos desde el medio óptico. El sistema que proporcione estas capacidades debe proporcionar además, marcas que sean robustas y durables en los medios en donde pueden utilizarse los medios ópticos. También existe la necesidad de proporciona un sistema para fabricar medios ópticos o discos que traten la necesidad anterior de capacidades mejoradas de marcado, identificación, autentificación y codificación.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Los anteriores y otros problemas se superan mediante los métodos y aparatos descritos en la presente, y de acuerdo con las modalidades de esta invención. Se describen un método y aparato para impartir imágenes en el lado de lectura y/o de no lectura de un medio óptico, tal como CD y DVD. Los aspectos de la invención incluyen, de manera no exclusiva: aplicar ciertos materiales como un recubrimiento, o recubrimientos, en un medio óptico; curar los recubrimientos con una primera luz, tal como luz ultravioleta (UV); tratar cada uno de los recubrimientos con ciertas longitudes de onda de una segunda luz, tal como UV, infrarrojo (IR), o infrarrojo cercano (NIR); y utilizar una exposición selectiva de los recubrimientos a las ciertas longitudes de onda de la segunda luz para registrar una imagen en la apariencia colectiva de los recubrimientos. Los aspectos de la invención incluyen la aplicación del recubrimiento, o recubrimientos, y el marcado en el lado de lectura o el lado de no lectura del medio óptico, sin pérdida o pérdida sustancial de la funcionalidad del medio. Los aspectos adicionales de la invención incluyen una imagen con un solo color o con múltiples colores, o las marcas formadas en la apariencia colectiva de los recubrimientos, en donde las marcas pueden producirse en una forma que es transmisiva o sustancialmente transmisiva de las longitudes de onda de interés. Por ejemplo, las marcas son transmisivas a las longitudes de onda de lectura utilizadas en la lectura del medio óptico marcado con la imagen de color. Los aspectos de la invención pueden incluir además, de manera no exclusiva, el uso de recubrimientos que absorben o reflejan la luz a longitudes de onda predeterminadas, el uso de marcas múltiples, y el uso de las marcas como medidas de seguridad.

Los aspectos adicionales de la invención incluyen proporcionar el uso del lado de lectura del medio óptico para marcar con publicidad, marcado en caliente con marca de fábrica u otras marcas asociadas normalmente con el lado de no lectura del medio. Los aspectos del aparato involucrado en la producción del medio óptico recubierto, adecuado para recibir una marca, como se describe aquí incluyen, de manera no exclusiva, un equipo de producción integrado del medio óptico, en donde el equipo integrado incorpora modificaciones apropiadas para apoyar las modalidades descritas aquí. De manera alterna, el aparato puede involucrar el uso de técnicas manuales o semiautomáticas para la generación del medio óptico recubierto, y las marcas en el mismo. Los aspectos adicionales de la invención también incluyen el uso de técnicas de examen e inspección para calificar y/o controlar varias facetas de la producción del medio óptico. Por ejemplo, la fabricación puede incluir procedimientos para valorar la calidad óptica del recubrimiento antes del marcado. De manera alterna, la fabricación puede involucrar aspectos de examinación de una porción estadísticamente significativa del producto terminado para la calidad. Por ejemplo, puede emplearse una cámara CCD y un procesador, o aparatos equivalentes, para formar imágenes y comparar la apariencia de varias características en una marca de producción en los registros de datos, que describa la calidad deseada de la apariencia de las características respectivas.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Las características expuestas anteriormente y otras características de la invención se vuelven más evidentes en la siguiente Descripción Detallada de la Invención cuando se lee en conjunto con los Dibujos anexos, en donde: La Figura 1 es un diagrama en sección transversal de un medio óptico de la técnica anterior; La Figura 2 es un diagrama en sección transversal de un medio óptico que tiene un recubrimiento de acuerdo con las enseñanzas de la presente; La Figura 3 describe una curva de absorbancia para un formador del color en una formulación de recubrimiento; La Figura 4 compara la formación del color de base en varias composiciones; La Figura 5 describe el espectro de absorbancia para dos generadores de fotoácido; La Figura 6 describe un espectro de absorción UV para un primer fotoiniciador; La Figura 7 describe un espectro de absorción UV para un segundo fotoiniciador; La Figura 8 describe un espectro lineal para una lámpara adulterada con hierro de presión media; La Figura 9 describe un espectro lineal para una lámpara de yoduro de galio; La Figura 10 describe un espectro lineal para una lámpara llena con gas xenón; La Figura 1 1 describe las curvas de transmisión para varios filtros; La Figura 12 describe los picos de absorbancia a 540 nm para varias concentraciones de un formador del color; La Figura 13 describe los picos de absorbancia a 540 nm para varias concentraciones de triflato de trifenil sulfonio; La Figura 14 describe la disminución del color en un primer medio de estudio; La Figura 15 describe las reducciones en la tensión superficial como una función de las concentraciones de varios agentes humectantes; La Figura 16 describe la absorbancia promedio de varias formulaciones después de la prueba ambiental; La Figura 17 describe la disminución promedio en la densidad óptica para varias formulaciones después de la prueba ambiental; La Figura 18 describe un estuche de almacenamiento cargado con papel filtro; La Figura 19 describe el desvanecimiento del color que resulta de la exposición al TEA; La Figura 20 describe el revelado de color como una función de la longitud de onda de exposición; La Figura 21 describe el revelado del color en muestras que contienen absorbedores UV; La Figura 22 describe el efecto de agregar absorbedores UV en la generación del color; La Figura 23 describe la formación del color en formulaciones estabilizadas con UV; La Figura 24 describe la formación del color en una muestra particular de una formulación estabilizada con UV; La Figura 25 describe los resultados de las proporciones que se ajustan al estudio de un formador del color y generadores de fotoácidos; La Figura 26 describe el nivel del color y la sensibilidad como una función de la concentración del generador de fotoácido y el espesor de la película; La Figura 27 describe la absorbancia de una formulación basada en CN-120; La Figura 28 compara el espectro de absorbancia para varios absorbedores UV; La Figura 29 describe los tiempos de formación del color para combinaciones que tienen varios generadores de fotoácido; La Figura 30 describe los aspectos de la generación del color como una función del generador de fotoácido; La Figura 31 describe la formación del color como una función del tipo de iluminación; La Figura 32 describe la formación del color como una función del absorbedor UV; La Figura 33 describe la formación del color como una función de la fluencia de la iluminación; La Figura 34 describe la formación del color como una función de los aditivos para la mejora; La Figura 35 describe la formación del color en un sistema amortiguador; La Figura 36 describe el espesor de la película como una función de la velocidad de rotación; La Figura 37 describe el espesor de la película y la densidad óptica como una función de la velocidad de rotación; La Figura 38 describe el espesor de la película y la densidad óptica como una función de la velocidad de rotación; La Figura 39 describe la formación del color para proporciones variables del generador de fotoácido al formador del color; La Figura 40 describe una sección transversal de un medio óptico que tiene una capa que forma el color y una capa del recubrimiento superior; La Figura 41 describe la densidad óptica para dos recubrimientos; La Figura 42 describe la formación del color como una función de una geometría del tiempo; La Figura 43 describe el espectro de absorbancia para tres modalidades de las capas del recubrimiento superior; La Figura 44 describe la sensibilidad residual en un sistema de dos recubrimientos; La Figura 45 describe la fotorresistencia en las áreas expuestas; La Figura 46 describe el revelado del color de las pruebas ambientales; La Figura 47 describe la retención del color ambiental; La Figura 48 describe el desvanecimiento de un estudio con amina; La Figura 49 describe el espesor de la película como una función de la velocidad de rotación; La Figura 50 describe la viscosidad como una función de la temperatura; La Figura 51 describe un perfil de la velocidad del esfuerzo cortante; La Figura 52 describe un perfil de la fatiga por esfuerzo cortante y la velocidad del esfuerzo cortante; La Figura 53 describe la viscosidad para una velocidad del esfuerzo cortante constante; La Figura 54 describe la formación del color para un conjunto de generadores de fotoácido y formadores del color; La Figura 55 describe la formación del color para un conjunto de generadores de fotoácido y formadores del color; La Figura 56 describe la formación del color para un conjunto de generadores de fotoácido y formadores del color; La Figura 57 describe la formación del color para un conjunto de generadores de fotoácido y formadores del color; La Figura 58 describe una comparación de fuentes de luz; La Figura 59 descnbe una comparación de las fuentes de luz; La Figura 60 describe la formación del color como una función de la fluencia; La Figura 61 describe la sensibilidad residual del recubrimiento con varios absorbedores UV; La Figura 62 describe la densidad óptica de las regiones expuestas como una función del absorbedor UV; La Figura 63 es una sección transversal de un medio óptico que tiene múltiples capas aplicadas sobre la capa reflectora; La Figura 64 es una sección transversal de un medio óptico que tiene múltiples capas aplicadas sobre la capa reflectora; La Figura 65 es una sección transversal de un medio óptico que tiene múltiples capas aplicadas sobre la capa reflectora; La Figura 66 es una gráfica que describe las curvas de absorbancia para las capas que forman el color anaranjado y rojo; La Figura 67 es una gráfica que describe las curvas de absorbancia para una modalidad multicolor; La Figura 68 es una gráfica que describe la absorbancia en donde sólo se expone una capa superior que forma el color; La Figura 69 es una gráfica que describe la absorbancia en un sistema multicolor que tiene una capa que bloquea el UV; La Figura 70 es una vista parcial de una fotoprotección que muestra una técnica de sombreado; La Figura 71 describe marcas sobre un medio óptico formadas por la iluminación con una lámpara de marcado; La Figura 72 describe un aparato de inspección para evaluar las marcas; La Figura 73 describe aspectos del aparato de inspección; Las Figuras 74A y 74B describen los datos de prueba para un disco no recubierto; Las Figuras 75A y 75B describen los datos de prueba para un disco recubierto; Las Figuras 76A y 76B describen los datos de prueba para un disco recubierto con al menos una imagen registrada en el mismo; La Figura 77 describe los aspectos de una modalidad para un sistema de producción para la aplicación de una sola capa que forma el color; La Figura 78 describe aspectos de otra modalidad para marcar un medio óptico; La Figura 79 describe aspectos de un sistema de producción para aplicar un sistema de dos recubrimientos; La Figura 80 describe un aparato para aplicar múltiples recubrimientos; La Figura 81 describe un aparato para el curado manual de un recubrimiento sobre un medio óptico; La Figura 82 describe un sistema de marcado fuera de línea para marcar un medio óptico recubierto; y, Las Figuras 83A y 83B describen los datos de prueba para un medio óptico producido en un sistema de producción.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Las enseñanzas de la presente describen un recubrimiento, o una serie de recubrimientos, para la aplicación de al menos una marca en la escala de grises, de un solo color o multicolor, a un medio óptico, tal como un CD (disco compacto) o un DVD (disco digital versátil). También se describen aspectos para la producción de un medio óptico, caracterizado por estas marcas. Los aspectos de la invención incluyen, de manera no exclusiva: aplicar ciertos materiales como el recubrimiento, o recubrimientos, en un medio óptico; curar los recubrimientos con una primera luz, tal como luz ultravioleta (UV); tratar cada uno de los recubrimientos con ciertas longitudes de onda de una segunda luz, tal como UV, y utilizar una exposición selectiva de los recubrimientos a las ciertas longitudes de onda de la segunda luz para registrar una imagen en la apariencia colectiva de los recubrimientos. Pueden agregarse capas adicionales de recubrimientos, y repetirse los aspectos del procedimiento, como se justifique. Los aspectos adicionales de las enseñanzas de la presente incluyen técnicas para la inspección de medios ópticos recubiertos y la producción de los mismos. De manera preferida, el medio óptico marcado de acuerdo con las enseñanzas de la presente, se produce en un medio de producción en masa. En consecuencia, la descripción de la presente está dirigida hacia la adaptación a los requisitos de un medio de producción en masa. Por ejemplo, los medios de producción en masa requieren típicamente un tiempo de producción mínimo, y por lo tanto, requieren un curado y formación de la imagen, rápidos. Deberá reconocerse que algunas de las modalidades descritas en la presente pueden modificarse además para adaptarse a otros modelos de producción, tales como la producción de una sola unidad, y tener la ventaja de tiempos de curado más largos o técnicas alternas para la formación de imágenes. Tales modalidades modificadas están consideradas como parte de las enseñanzas de la presente, y se describen por las reivindicaciones anexas. La descripción de la presente se presenta en las siguientes secciones: I. Recubrimiento para el medio óptico A. Revelado de un solo recubrimiento 1 . Formulación general 2. Selección del generador de fotoácido 3. Consideraciones para el curado 4. Inhibición del oxígeno 5. Colores y formación de las imágenes 6. influencia ambiental 7. Estudio de desvanecimiento con trietil amina 8. Prueba acelerada con luz 9. Reexaminación de los generadores del fotoácido 10. Espectro de absorbancia de los generadores del fotoácido y las películas 1 1 . Selección del generador de fotoácido para la velocidad de la formación de la imagen 12. Aditivos que mejoran el color 13. Recubrimiento por centrifugación, densidad de la película y densidad óptica. B. Revelado de múltiples recubrimientos 1. Revelado del recubrimiento de color y del recubrimiento superior 2. Pruebas iniciales 3. Pruebas ambientales 4. Ajustes para dos formulaciones de recubrimiento 5. Pruebas con amina 6. Estudio cuantitativo 7. Propiedades físicas de los recubrimientos 8. Viscosidad vs. temperatura 9. Viscosidad vs. velocidad del esfuerzo cortante 10. Formación del color con varias lámparas. 1 1. Proporción del generador del fotoácido al formador del color 12. Efectos de la lámpara 13. Recubrimiento superior: fotorresistencia del recubrimiento superior con varios absorbedores UV C. Modalidades de recubrimientos en medios ópticos 1. Recubrimiento de dos capas 2. Recubrimiento con múltiples capas 3. Disco multicolor II. Formación de una marca A. Equipo para formar una marca B. Tipos de marcas III. Inspección del recubrimiento A. Equipo de inspección ejemplar B. Parámetros del recubrimiento y estudio del ruido radial C. Técnicas de inspección IV. Sistemas para la fabricación A. Equipo de producción ejemplar B. Equipo de producción fuera de línea ejemplar C. Parámetros del recubrimiento Singulus Skyline Dúplex y el ruido radial D. Singulus SKYLINE DUPLEX y curado con lámpara I. Recubrimiento para el medio óptico El recubrimiento, como se describe aquí, es adecuado para la incorporación en varios componentes del medio óptico. Se reconoce que existe una variedad de medios ópticos, y que muchos pueden tener una estructura que difiere, al menos parcialmente, de otro medio óptico. Por lo tanto, esta descripción enseña lo que debe considerarse como modalidades no limitantes para incorporar un recubrimiento en un medio óptico. Esto es, esta descripción no proporciona una descripción exhaustiva de la incorporación del recubrimiento en el medio óptico. La Figura 1 describe los aspectos de un medio óptico ejemplar.

En la Figura 1 , se muestra un medio óptico 8 de la técnica anterior. El medio óptico 8 incluye varias capas, las cuales pueden referirse aquí como "componentes" del medio óptico 8. La capa del sustrato 16 se moldea con depresiones 5 y espacios entre surcos 6 (características de datos), y está formada típicamente de policarbonato o de un material plástico transmisivo similar. Una capa reflectora 14 se deposita en las características de datos para permitir la lectura por un láser interrogante. Una capa protectora 12 es un componente que se incluye típicamente para asegurar la integridad de la capa reflectora 14 y se forma típicamente de un recubrimiento de acrilato curable con UV o un material similar. El disco puede leerse a través de la capa del sustrato 16, como se indica por la flecha direccional en la Figura 1 . Típicamente, una impresión u otros signos se colocan sobre la capa protectora 12. La Figura 2 proporciona una ilustración de la sección transversal de un medio óptico 10 con una primera modalidad introductoria de un recubrimiento 100 aplicada sobre el mismo. En esta ilustración, el medio óptico 10 incluye una capa reflectora (que refleja) 14 y una capa del sustrato 16. En las modalidades típicas, la capa del sustrato 16 se forma de policarbonato, mientras que la capa reflectora 14 está metalizada (tiene un metal reflector aplicado sobre la misma). Se reconoce que los aspectos de la capa reflectora 14 y la capa del sustrato 16, son dictados típicamente por las especificaciones para el medio óptico 10, y por lo tanto, no se discuten generalmente de manera adicional en la presente. Los discos 10 contienen típicamente depresiones 5 y espacios entre surcos 6 como características de los datos. Como se describe aquí, de manera preferida, el recubrimiento 100 se aplica sobre el sustrato 16 del medio óptico 8. En algunas modalidades, los aspectos de la capa del sustrato 16 pueden ajustarse para tomar en cuenta la preparación posterior del recubrimiento 100. Por ejemplo, la capa del sustrato 16 puede instalarse con un espesor reducido como se determina por referencia a la especificación del fabricante para el tipo de medio óptico 8. La instalación posterior del recubrimiento 100 se utiliza entonces para incrementar el espesor del medio óptico 10 para cumplir con la especificación deseada del espesor. El recubrimiento 100 contiene materiales que forman el color, necesarios para la generación de una imagen a color. Los materiales que forman el color, pueden configurarse en una variedad de formas, que se discutirán además en la presente. Los materiales que forman el color pueden utilizarse para revelar una marca en la escala de grises, de un solo color o multicolor. El recubrimiento 100 no interfiere, o interfiere sustancialmente con la lectura del medio óptico 10. Esto es, el recubrimiento 100 y cualesquier marcas registradas en el recubrimiento 100, no absorben o dispersan de manera apreciable la longitud de onda de lectura del láser de lectura del medio óptico. De igual manera, el espesor y otros aspectos del recubrimiento 100 no interfieren sustancialmente con el mecanismo de lectura. En consecuencia, el recubrimiento 100 puede aplicarse al lado de "reproducción" 16 o el lado "no de reproducción" 12 del medio óptico 10 descrito en la Figura 2. El recubrimiento 100 contiene lo que puede referirse como dos "conjuntos" de materiales fotosensibles. Un conjunto de materiales fotosensibles proporciona el curado del recubrimiento 100, una vez que el recubrimiento 100 está en su lugar. Esto es, la exposición a un conjunto de longitudes de onda proporciona el curado del primer conjunto de materiales fotosensibles. Un segundo conjunto de materiales fotosensibles en el recubrimiento 100 exhibe cambios ópticos tras la exposición adecuada a un conjunto separado de longitudes de onda. Así, el recubrimiento 100 puede contener fotoiniciadores para iniciar la reticulación. El recubrimiento 100 puede incluir, de manera no exclusiva, compuestos tales como generadores de fotoácido o fotobases, tintes sensibles a ácidos o bases, leucotintes, quelatos metálicos, tintes fluorescentes o tintes para láser. El recubrimiento 100 puede ser coloreado o incoloro para el ojo, y puede ser fluorescente bajo cierta radiación electromagnética. Las longitudes de onda de emisión fluorescente pueden incluir, de manera no exclusiva, una longitud de onda en la región visible. Las longitudes de onda de la luz de lectura utilizadas comúnmente para el medio óptico 10 incluyen 408 nm, 440 nm, 630 nm, 650 nm y 780 nm, aunque son posibles otras longitudes de onda de lectura. Aunque se describe aquí en términos de materiales fotosensibles que responden a las longitudes de onda de la luz ultravioleta (UV), el recubrimiento 100 puede incluir materiales que son fotosensibles a cualquier banda de longitudes de onda (también referido como un "conjunto de longitudes de onda"). Por ejemplo, los materiales fotosensibles pueden responder a UV-A, UV-B, UV-C, VIS (longitudes de onda visibles), infrarrojo de longitud de onda corta (IR), IR, o IR de longitud de onda larga. Como se puede suponer, el tener dos conjuntos de materiales fotosensibles proporciona el uso de dos conjuntos de longitudes de onda para iniciar los cambios en el recubrimiento 100 como se describe en la presente. Se considera que otras formulaciones, no discutidas aquí, pueden hacer uso, de manera ventajosa, de una separación de la longitud de onda sobre el espectro de las longitudes de onda útiles. En consecuencia, las enseñanzas de la presente no están limitadas a las modalidades ejemplares de la misma, las cuales simplemente proporcionan un ejemplo de un sistema para aplicar marcas al medio óptico. "Medio óptico", se refiere aquí en términos generales, tal como "CD" o "DVD". Sin embargo, se considera que el medio óptico 8 abarca muchos formatos de medios diferentes. Por ejemplo, los muchos formatos del medio óptico 8 incluyen: DVD 5, DVD 9, DVD 10, DVD 14, DVD 18, DVD-R, DVD-RW, CD-Audio, CD-Video, CD-R, CD-RW, CD-ROM, CD-ROM/XA, CD-i, CD-Extra, CD-Photo, Super-Audio CD, Mini-Disc, un formato híbrido que pueden incluir cualquiera o más de lo anterior, Blu-Ray y otros. Se reconoce que esta no es una lista exhaustiva y, por lo tanto, sólo debe considerarse como ilustrativa de la variedad de formatos de medios ópticos que pueden beneficiarse del uso de esta invención.

A. Revelado de un solo recubrimiento Los aspectos del revelado de los materiales de recubrimiento se presentan ahora. Algunas modalidades descritas aquí son resultados de la experimentación. Alguien con experiencia en la técnica reconocerá que algunas modalidades proporcionan ciertas ventajas en ciertos montajes con respecto a otras modalidades. También pueden desarrollarse modalidades adicionales. Por lo tanto, se reconocerá que las formulaciones y los procedimientos para hacer y aplicar un recubrimiento, son ilustrativos y no limitantes de la invención de la presente. 1. Formulación general Los intentos anteriores para hacer una laca que forma un color fotosensible, se originaron con una combinación de acrilatos, un fotoiniciador, un generador de fotoácido (PAG), y un formador del color. Una de las primeras formulaciones que se consideró que mostraba las propiedades deseadas, estaba compuesta de aproximadamente 3% de un generador de fotoácido (PAG), aproximadamente 3% de un formador del color, y aproximadamente 94% de una mezcla, referida como una "base de recubrimiento", La base de recubrimiento se formó de una mezcla que incluía un acrilato y un fotoiniciador. Las modalidades actualmente preferidas de la base de recubrimiento son generalmente una mezcla de monómeros y oligómeros de acrilato, agentes humectantes y un fotoiniciador. El formador del color y el generador de fotoácido, referidos como los "componentes para la formación de imágenes", se agregan a la base de recubrimiento. La experimentación inicial con el desarrollo de materiales adecuados para la base de recubrimiento involucró una combinación de acrilato, en donde el SR-494 y SR-238 se mezclaron en cantidades aproximadamente iguales. Se agregó un fotoiniciador, ESACURE KTO-46, a la combinación de acrilato para que fuera aproximadamente 10% de la primera base de recubrimiento. Los equivalentes químicos de estos materiales son: SR-494 es un tetraacrilato de pentaeritritol (4) etoxilado; SR-238 es un diacrilato de 1 ,6-hexandiol, que tiene una baja viscosidad, un monómero que cura rápidamente con baja volatilidad, una cadena principal hidrofobica y buena solvencia para utilizarse en la polimerización por radicales libres; y el ESACURE KTO-46 es una mezcla líquida estable de óxido trimetilbenzoildifenilfosfina, a-hidroxicetonas y derivados de benzofenona. El ESACURE KTO-46 es un fotoiniciador líquido que puede incorporarse agitando simplemente en un sistema de resina, y es insoluble en agua, y es soluble en los solventes orgánicos y monómeros más comunes. El KTO-46, también puede referirse como que incluye ESACURE KIP-150 y ESACURE TZT. El equivalente del ESACURE KIP-150 es: oligo [2-hidroxi-2-metil-1 -[4-(1 -metilvinil)fenil]propanona]; y ESACURE TZT es una mezcla líquida eutéctica de: 2,4,6-trimetilbenzofenona y 4 metilbenzofenona.

El ESACURE KTO-46, ESACURE KIP-150 y ESACURE TZT se produce por Lamberti Spa, Gallarate-Va, Italia. El SR-494 y el SR-238 son productos de Sartomer Corporation de Exton, PA. El KTO-46, también se comercializa por Sartomer Corporation como SARCURE-1 135 (por lo tanto, el KTO-46 y SR-1 135 se utilizan de manera indistinta en la presente). La investigación de las propiedades de los recubrimientos 100 utilizando la primera base de recubrimiento, reveló ciertas desventajas. Esto es, se consideró que un producto terminado formado de la primera base de recubrimiento no exhibía un grado deseado de dureza superficial, y tuvo un potencial para irritación de la piel. Por lo tanto, los componentes adicionales se evaluaron para utilizarse en la base de recubrimiento. El Cuadro 1 muestra los aspectos de los componentes seleccionados para la base de recubrimiento, e incluyen ciertas características de desempeño de la misma.

CUADRO 1 Componentes de la base de recubrimiento El SR-285 es un acrilato de tetrahidrofurfurilo que es un monómero de baja viscosidad, polar, monofuncional, que contiene un grupo cíclico, y que promueve la adhesión a numerosos sustratos; y el SR-9021 es un triacrilato de glicerilo (5.5) altamente propoxilado, que es un monómero trifuncional con baja irritación de la piel, que ofrece una baja viscosidad, buena flexibilidad, rápido curado y excelente dureza. El SR-285 y SR-9021 son productos de Sartomer Corporation de Exton, PA. El SR-494 y SR-9021 se seleccionaron para utilizarse en la base de recubrimiento debido a la alta funcionalidad, baja tensión superficial, rápida respuesta al curado superficial y total, adhesión y dureza. También se consideraron estos componentes como ventajosos, puesto que la alcoxilacion reduce la tendencia a irritar la piel. En contraste, el SR-238 y SR-285 fueron irritantes para la piel, pero ofrecieron una solvatación deseada de los aditivos y aumentaron el tamaño del policarbonato para una buena adhesión. El SR-238 y SR-285, también exhiben una baja viscosidad, lo cual proporciona una oportunidad de adaptar la viscosidad de la base de recubrimiento. El KTO-46 se seleccionó para utilizarse como un fotoiniciador, puesto que se considera que el KTO-46 es sustancialmente sensible a las longitudes de onda largas de la luz ultravioleta (es decir, por encima de aproximadamente 320 nm hasta aproximadamente 400 nm). Los experimentos revelaron además que la aplicación del recubrimiento 100 a un medio óptico 10 podría lograrse mediante varias técnicas. De manera preferida, el recubrimiento 100 se aplica mediante recubrimiento por centrifugación. Sin embargo, durante las aplicaciones iniciales de recubrimiento 100 mediante el uso del recubrimiento por centrifugación, los bordes del medio óptico 10 ocasionalmente exhibían una cobertura que era menor que la deseada. Se determinó que esto era debido a la lata tensión superficial de la laca (base de recubrimiento). Por lo tanto, se agregaron agentes humectantes a la base de recubrimiento para mejorar la humectación del sustrato y disminuir la tensión superficial. Los sistemas ejemplares para las formulaciones de recubrimiento por centrifugación en el sustrato 16, incluyen aquéllos disponibles de Headway Research, Inc. de Garland, TX. Los aspectos de un sistema utilizado en la presente para aplicar las formulaciones mediante procedimientos de recubrimiento por centrifugación incluyen: controles para ajustar la temperatura de la formulación, controles para variar las velocidades de la centrifugación en incrementos, con una velocidad de centrifugación máxima de al menos 10,000 (10K) rpm. Los sistemas pueden incluir además aspectos tales como controles ambientales para controlar los gases ambientales, así como aparatos de recuperación de la formulación para reciclar la formulación no utilizada. Otros sistemas pueden utilizarse para el recubrimiento por centrifugación, y pueden integrarse además los aparatos de producción en masa. Un modelo adecuado para las aplicaciones de las formulaciones de la presente, al menos en lotes pequeños, es el Spinner System modelo PWM32-PS-R790, utilizado para aspectos de prueba como se describe en la presente. Puesto que los sistemas para el recubrimiento por centrifugación son conocidos, estos sistemas se describen sólo generalmente de manera adicional en la presente, en términos de la aplicación del recubrimiento 100, y los requisitos del mismo. Se hicieron formulaciones con todos los nuevos componentes (Cuadro 1 ) para ver como afectaban el desempeño del recubrimiento 100. Se incluyeron agentes humectantes en las nuevas formulaciones para mejorar la distribución de las formulaciones sobre los discos 10. Los agentes humectantes probados fueron el BYK-307 y BYK-333, ambos agentes son polidimetilsiloxanos modificados con poliéter, y exhiben propiedades similares para reducir la tensión superficial. El BYK-307 y BYK-333 son productos de BYK-Chemie, de Wesel, Alemania, y se distribuyen en los Estados Unidos por BYK-Chemie EUA, de Wallingford, Connecticut. El Cuadro 2 muestra las formulaciones y resultados.

CUADRO 2 Formulaciones modificadas de la base de recubrimiento Control 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Compo 45.00 32.50 32.45 32.35 32.25 32.00 31.50 32.48 32.45 32.43 nente SR- 94 32.50 32.45 32.35 32.25 32.00 31.50 32.48 32.45 32.43 SR- 45.00 10.00 10.00 10 00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 9021 SR-238 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 SR-285 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 KTO-46 0.10 0.30 0.50 1 .00 2.00 BYK- 0.05 0.10 0.15 333 BYK- 42.67 42.83 30.67 28.33 27.00 26.67 26.67 31 .50 30.33 30.67 307 Tensión 36.50 51.50 46.40 48.00 49.90 53.80 53.80 47.70 48.30 49.60 superfic ial (dinas/c m) En el Cuadro 2, se muestra la composición de un total de diez formulaciones. La primera base de recubrimiento se muestra como el Control, con las formulaciones posteriores mostradas como las mezclas 1 -9. Las cantidades de cada componente en cada una de las diez composiciones se expresan en por ciento en peso de la mezcla total. Los resultados muestran que las formulaciones que incluyen los agentes humectantes exhibieron una tensión superficial reducida con respecto a las formulaciones sin un agente humectante. Se considera que esto es ventajoso puesto que las formulaciones que tienen tensiones superficiales menores, deberían recubrir el sustrato 16 mejor que aquellas formulaciones sin una tensión superficial más alta. Se notó que después de la adición de 0.3% de BYK-333 y después de 0.05% de BYK-307, la tensión superficial de la formulación no cambió de manera significativa. Por lo tanto, las formulaciones 3 y 7 se probaron físicamente recubriendo por centrifugación la base de recubrimiento en varios discos 10 e inspeccionando los bordes del sustrato 10. Tras la inspección, se encontró que la formulación 3 recubre los discos 10 mejor, mientras se incrementa el deslizamiento superficial de manera significativa. Se notó que las viscosidades de varias formulaciones no cambiaron drásticamente entre las muestras 1 hasta 9. Como resultado, la formulación 3 se seleccionó como una base de recubrimiento preferida. Poco después de este experimento, se encontró que el SR-902 podría utilizarse de manera indistinta con el SR-9020, puesto que ambos tuvieron propiedades similares. Se consideró que esto era ventajoso, puesto que el SR-9020 ofrece una estabilidad térmica más alta que el SR-9021. Por lo tanto, se sustituyó el SR-9020 en la formulación 3. El SR-9020 es un triacrilato de glicerilo propoxilado de 3 moles, que es un monómero trifuncional que ofrece una baja viscosidad, buena flexibilidad, curado rápido y dureza excelente. El SR-9020 es un producto de Sartomer Corporation. A aproximadamente al mismo tiempo, se hicieron varias formulaciones con diferentes acrilatos, con el fin de encontrar una laca que produjera un recubrimiento más duro. Los nuevos componentes para las formulaciones y los aspectos de sus desempeños se muestran en el Cuadro 3, mientras que las formulaciones y los resultados de la viscosidad se muestran en el Cuadro 4.

CUADRO 3 Posibles componentes de la nueva formulación Los componentes dados en el Cuadro 3 son marcas comerciales de Sartomer Corporation, utilizados para: triacrilato de glicerilo (3) propoxilado (SR-9020); triacrilato de trimetilolpropano (3) etoxilado (SR-454); triacrilato de tris (2-hidroxietil)isocianurato (SR-368); tetraacrilato de di-trimetilolpropano (SR-355); y acrilato de uretano (CN- 983).

CUADRO 4 Posibles formulaciones y resultados de la viscosidad para la dureza mejorada Tras la inspección de las muestras curadas, recubiertas por centrifugación, se encontró que las formulaciones 10 y 14 fueron significativamente más duras que el control (formulación 3), mientras que exhibían todavía viscosidades similares. A continuación, las formulaciones 10 y 14 se sometieron a varias pruebas, que constituyen la Prueba de Selección de la Nueva Formulación mostrada en el Cuadro 5. En las modalidades preferidas, cada formulación debe pasar esta selección para considerarse como una posible base para el recubrimiento 100. El Cuadro 5 muestra las pruebas involucradas, así como los criterios.

CUADRO 5 Pruebas de selección para la nueva formulación Dos nuevas formulaciones pasaron la Prueba de Selección de la Nueva Formulación como muestra el Cuadro 6. Las muestras de la formulación 10 y 14 se consideraron para uso futuro y pruebas más profundas.

CUADRO 6 Dos formulaciones que pasan las pruebas de selección de la nueva formulación 2. Selección del generador de fotoácido Los generadores del fotoácido (PAG) se agregan para revelar el color en el recubrimiento 100 una vez expuesto a las longitudes de onda de la luz. Este procedimiento involucra la generación de un ácido por el PAG cuando se expone a las longitudes de onda de la luz. A su vez, un formador del color sensible al ácido (CF), interacciona con el ácido, y forma el color. De manera preferida, el PAG es sensible a la luz ultravioleta. Se examinaron varios generadores de fotoácido para encontrar uno que trabajará de manera apropiada en el recubrimiento 100. Con el fin de comparar los varios PAG, cada formulación se preparó de la misma manera. Los aspectos buscados del desempeño del PAG incluyen una producción adecuada del ácido para la formación del color deseada y estabilidad en los medios posteriores al color formado.

Se hicieron muestras de la base de recubrimiento mezclando la formulación de control original (45% de SR-494, 45% de SR-238 y 10% de KTO/46). Esta mezcla se agregó al 94% a una concentración de 3% de COPIKEM 16 Red (un formador del color), y a una concentración del 3% de cada uno de los generadores de fotoácido a ser investigados. Las lacas se recubrieron por centrifugación en un sustrato 16 de policarbonato no metalizado, blanco, durante 15 segundos a 4K rpm. Cada disco 10 se colocó entonces bajo una lámpara de XENON de impulsos con un filtro de vidrio de ventana con tablero doble durante 5 segundos. El disco 10 resultante tuvo un recubrimiento que era transparente, seco y duro. Una porción del disco 10 se expuso a continuación durante 5 segundos. Otra porción del disco 10 se expuso durante 10 segundos. Esto produjo un color rojo en el disco transparente 0 con intensidades que varían entre las diferentes porciones del disco 10. Para medir cuantitativamente la intensidad del color formado en los discos expuestos 10, se registraron las curvas de absorbancia en un espectrómetro. El espectrómetro utilizado fue un modelo UvTVIS llamado LAMBDA 2, producido por Perkin Elmer Corporation, de Boston, MA. Los datos producidos revelaron que los picos de absorbancia de las formulaciones que contienen COPIKEM 16 Red, ocurrieron a aproximadamente 540 nm. Una curva de absorbancia típica se muestra en la Figura 3. Los resultados se muestran en el Cuadro 7. Nótese que en el Cuadro 7, cero segundos midió la intensidad del color de base.

CUADRO 7 Resultados del generador de fotoácido utilizando la formulación de control Los resultados mostraron que el triflato de (ter- butox¡carbonilmetoxinaftil)d¡fenil sulfonio, el triflato de (4-fenoxifenil)difenil sulfonio, el triflato de trifenilsulfonio y el triflato de (4-ter-butilfenil)difenil sulfonio fueron intensos de manera decreciente. Sin embargo, puesto que 0.5 AU se consideró suficientemente visible, se consideraron otros factores tales como el costo para seleccionar un generador de fotoacido preferido. Se seleccionó el triflato de trifenilsulfonio como la elección preferida para el recubrimiento 100. Se notó que todos los generadores de fotoácido fueron solubles al 3%, excepto el p-toluensulfonato de bis(4-ter-butilfenil)yodonio y el triflato de difenilyodonio. El p-toluensulfonato de bis(4-ter-butilfenil)yodonio requirió filtrado para eliminar una porción sustancial del fotoácido insoluble. El Cuadro 8 muestra los resultados para tres generadores de fotoácido (PAG). Los tres PAG se incorporaron en la formulación modificada de la base de recubrimiento 10 (94% de 32.35% de SR-494,32. 35% de SR-9020, 15% de SR-285, 10% de SR-238, 10% de KTO/46 y 3% de BYK-333). Una concentración de 3% de cada uno de los generadores de fotoácido se mezcló con el formador del color PERGASCRIPT Red I-6B. La solubilidad comparativa para los tres generadores de fotoácido es el triflato de (4-ter-butilfenil)difenil sulfonio es más soluble que el triflato de (4-metilfenil)difenil sulfonio y es más soluble que el triflato de trifenilsulfonio. Puesto que la formulación para el PERGASCRIPT Red I-6B está patentada, no se presenta aquí. Sin embargo, adicionalmente en la presente, se presentan varios formadores de color adecuados para utilizarse con las enseñanzas de la presente.

CUADRO 8 Resultados del generador de fotoácido en la formulación 10 3. Consideraciones para el curado El curado en este punto justificó investigación adicional, de manera que se investigaron otros fotoiniciadores, y se sustituyeron en lugar de la concentración al 10% de KTO/46. El Cuadro 9 muestra los resultados de un primer conjunto de experimentos con cantidades variables de fotoiniciadores. Cada muestra se prepara recubriendo por centrifugación, a continuación curando mediante iluminación con una lámpara de XENON con un filtro de vidrio de ventana durante cinco segundos. Las muestras se expusieron a continuación bajo la lámpara de XENON durante diez segundos. Cada entrada en el Cuadro 9 se da en el porcentaje en peso del fotoiniciador como parte de la base de recubrimiento al 94%. El grado de curado se estableció intentando el emborronado físico del recubrimiento, con la escala para el grado de curado como sigue: E (excelente) > G (bueno) > D (decente) > P (deficiente).

CUADRO 9 Experimento I del fotoiniciador Los resultados muestran que las muestras 20, 21 y 24 curaron bien. Sin embargo, la muestra 24, con 5% de IRGACURE 369, no produce ningún color tras la exposición a la luz UV. También, las muestras 20 y 21 , con 5% y 7% de IRGACURE 819 curaron ligeramente rosas. Nótese que las formulaciones 22 y 23 se desecharon debido a que se volvieron rojas en forma de laca, además de ser insolubles. El DAROCUR 4265 es una mezcla de 50% de óxido de 2,4,6- trimetilbenzoil-difenil-fosfina y 50% de 2-hidroxi-2-metil-1-fenil-propan-1 -ona. El IRGACURE 369 es 2-bencil-2-dimetilamino-1 -(4-morfolinofenil)-butanona-1 , que es un agente de curado UV altamente eficiente, que se utiliza para iniciar la fotopolimerización de prepolímeros químicos - por ejemplo, acrilatos - en combinación con monómeros mono o multifuncionales. El IRGACURE 819 es el óxido de bis(2,4,6-trimetilbenzoil)-fenilfosfina, que es un fotoiniciador versátil para la polimerización por radicales de resinas no saturadas, tras la exposición a la luz UV. Es especialmente adecuado para formulaciones pigmentadas blancas, el curado de sistemas de poliéster/estireno reforzados con fibra de vidrio, y para recubrimientos transparentes sometidos a uso externo en combinaciones con estabilizantes para la luz. Es posible el curado de una sección gruesa con este fotoiniciador. Los tres son subproductos de Ciba Specialty Chemicals de Basle, Suiza y Tarrytown, NY. Con el fin de mejorar adicionalmente las muestras 20 y 21 , se agregó CN-384, un sinergista de amina a 0.5% y 1 %, respectivamente. Estas nuevas adiciones tuvieron éxito en producir un recubrimiento curado muy transparente. Sin embargo, al 1 %, las áreas expuestas no fueron suficientemente intensas. Desafortunadamente, con la adición del CN-384, se encontró que las áreas expuestas de los discos 10 exhibían un desvanecimiento considerable después de aproximadamente veinticuatro horas a temperatura ambiente. (El CN-384 es un coiniciador de amina difuncional que cuando se utiliza en conjunto con un fotosensibilizador tal como al benzofenona, promueve un curado rápido bajo luz UV. Los beneficios adicionales incluyen olores reducidos, tanto en el lado prensado como en la película curada y pérdida de brillo reducida. El CN-384 es un producto de Sartomer Corporation de Exton, PA). Otro conjunto de experimentos se realizó con diferentes combinaciones del experimento anterior, así como con fotoiniciadores adicionales. Nuevamente, la base de recubrimiento fue generalmente equivalente a la formulación 10, con excepción de que el fotoiniciador KTO/46, se reemplazó como se indica en el Cuadro 10.

CUADRO 10 Experimento II del fotoinicíador El IRGACURE 2959 es la 1 -[4-(2-hidroxietoxi)-fenil]-2-hidroxi-2- metíl-1 -propan-1 -ona, que es un fotoiniciador por radicales que no amarillea, altamente eficiente para el curado UV de sistemas que comprenden monómeros y prepolímeros no saturados. Es especialmente adecuado en donde se requiere un bajo olor y para utilizarse en sistemas transportados por agua basados en las resinas de acrilato o de poliéster no saturado. El grupo hidroxi activo puede hacerse reaccionar con resinas no saturadas funcionalizadas de manera adecuada; el SARCURE 1 124 es la isopropil tioxantona, un fotoiniciador que se utiliza en combinación con un coiniciador adecuado, por ejemplo, benzoato de etil 4-(dimetilamino) (SARCURE SR1125), para iniciar la polimerización por radicales libres UV. El SARCURE SR1124 se utiliza en tintas, barnices y recubrimientos decorativos. El ESACURE KIP100F, es una mezcla líquida de aproximadamente 70% de oligo[2-hidroxi-2-metll-1-[4-(1 -metilvinil)fenil]propanona y aproximadamente 30% de 2-h¡droxi-2-metil-1 -fenil propan-1 -ona. Estos datos experimentales en el Cuadro 10 muestran que las muestras 27, 31 , 32 y 37 curaron bien y justifican una Investigación adicional. Puesto que las muestras 20 y 21 curaron a una apariencia ligeramente rosa, los espectros se recolectaron para formulaciones seleccionadas utilizando el IRGACURE 819 del área curada, inmediatamente después del curado, y veinticuatro horas más tarde, como se muestra en la Figura 4. Este experimento muestra que conforme la cantidad de IRGACURE 819 se incrementa en la formulación, la intensidad del color del recubrimiento curado se incrementa, y continuará incrementándose. Se tiene la teoría de que el IRGACURE 819 puede actuar como un sensibilizador para el fotoácido, causando una sensibilidad incrementada a la luz de longitud de onda más larga, conduciendo a una formación de color no deseada. En consecuencia, las formulaciones 27 y 31 se descartaron debido a la intensidad del color de base curado. La muestra 37 curó rápidamente, pero se consideró que tiene una cantidad indeseable de color después del curado. Por lo tanto, se hizo otra formulación con una concentración más baja de SR-1 124. Se hicieron otras formulaciones con la adición de SR-1 124, puesto que el SR-1 124 pareció promover un curado rápido. Las combinaciones para el tercer experimento del fotoiniciador se muestran en el Cuadro 1 1 .

CUADRO 11 Experimento III del fotoiniciador El experimento III muestra que las muestras 41 y 43 no curan bien. La muestra 43 también se volvió rosa muy rápidamente. Aunque ciertas formulaciones que contienen SR-1 124 parecieron ser prometedoras, la acción sensibilizante del SR-1124 en el generador de fotoácido se considera una desventaja con respecto a otras propiedades, tales como la estabilidad UV de la imagen. Sin embargo, de estos experimentos realizados como se expone en los Cuadros 9-1 1 , se desarrollaron combinaciones potenciales de fotoiniciadores, y están disponibles en el caso de que el uso preferido de KTO-46 (formulación 10), mostrara desventajas en las pruebas futuras. Es importante notar los aspectos adicionales del curado de los recubrimientos 100 descritos en la presente. Estos aspectos incluyen tomar en cuenta el espectro del filtro, el medio de curado y aspectos de las lámparas de curado, algunos de los cuales se discuten ahora.

Se considera que un aspecto importante de lograr tanto el curado como la formación de imágenes, se basa en la capacidad de resolver áreas del espectro que pueden utilizarse para los pasos respectivos. Como se indicó aquí en algún otro lugar, de manera preferida, tanto el curado como la formación de la imagen se terminan utilizando longitudes de onda de la luz ultravioleta. Se reconoce que otras formulaciones diferentes a aquellas descritas en la presente, pueden exhibir una mejor respuesta a otras longitudes de onda, y por lo tanto, el uso de las longitudes de onda especificadas en la presente es sólo ejemplar. En las modalidades preferidas, se utiliza luz UV profunda (longitudes de onda por debajo de aproximadamente 320 nm) para formar la imagen, debido a que están disponibles generadores de fotoácido que operan en esta área y debido a que la luz UV profunda, no se encuentra típicamente a altas intensidad en la iluminación natural (luz del sol, iluminación fluorescente o incandescente). Esto tiende a proporciona una imagen más durable bajo condiciones ambientales cuando está en uso. Por ejemplo, el espectro de absorbancia de dos generadores de fotoácido comercialmente disponibles que tienen poca absorción por encima de 290 nm, se describe en la Figura 5. Hay varios fotoiniciadores comercialmente disponibles, cuyas bandas de absorción primaria caen en longitudes de onda mayores que 300 nm. De manera más notable, los fotoiniciadores funcionalizados de óxido de fosfina, tales como LUCIRIN TPO de BASF Corporation de Charlotte NC (el principal componente en el KT046), y el IRGACURE 819, cuyo espectro se muestra en las Figuras 6 y 7, respectivamente. Pueden utilizarse otros fotoiniciadores que también exhiben la absorción de las longitudes de onda por encima de aproximadamente 300 nm. Deberá notarse también que estos iniciadores son del tipo de fragmentación directa de iniciadores unimoleculares. Los iniciadores bimoleculares consisten típicamente de una molécula sensibilizante capaz de absorber luz y transferirla a una molécula sinergista capaz de formar un radical tras la transferencia de energía. Uno de los sensibilizadores más comunes para absorber la luz visible es la ITX, o isopropiltioxantona. La ITX se utiliza comúnmente con un sinergista de amina tal como amino benzoato de etil-p-dimetilo (EDAB) o amino benzoato de octil-p-dimetilo (ODAB). Tanto el EDAB como el ODAB, son capaces de formar radicales tras la transferencia de energía de la ITX. Estos componentes no se consideran apropiados para utilizarse en el recubrimiento por dos razones. La primera es que el sensibilizador de ITX también sensibiliza el fotoácido a la luz visible, eliminando por lo tanto la resolución espectral entre el curado y la escritura. (A algún grado, esto también pasa cuando se utilizan ciertos fotoiniciadores unimoleculares tales como el IRGACURE 819, que también causa una ligera sensibilización del fotoácido generado a luz UV de onda larga). La segunda razón es que los sinergistas críticos, tales como las aminas (y a un menor grado los monómeros alcoxilados, tales como SR-494, SR-9020, SR-902 ), reducen de manera significativa o incluso eliminan la formación del color o la estabilidad de la imagen a través de la neutralización del ácido generado por el generador de fotoácido. Para una discusión de los tipos y procesos de fotoiniciador, se puede hacer referencia a: Capítulos I y II en "Chemistry & Technology of UV & EB Formulation for Coatings, Inks, & Paints, Volumen III, Photointiators for Free Radical Cationic & Anionic Photopolymerization", 2a Edición, J. V. Crivello y K. Dietliker Eds, WILEY/SITA Series in Surface Coatings Technology, John Wiley and Sons, 1998. Además de un requisito de tener resuelto el espectro de absorción de los generadores de fotoácido y los fotoiniciadores (sustancialmente separados uno del otro), la producción en masa exige que suficiente intensidad entre la luz en cada banda deba ser suficientemente alta para proporcionar el curado y la formación de la imagen en una cantidad mínima de tiempo. Las fuentes de luz populares para curar recubrimientos curables con UV incluyen fuentes de onda continuas (CW), tales como lámparas de arco de metal y de haluro metálico (de Honle UV America, Inc de Marlboro, MA), así como lámparas de arco con impulsos, tales como lámparas de arco de gas XENON (Xenón Corporation, de Woburn MA). Una ventaja de utilizar filtros de luz u otras técnicas, es que puede producirse una banda estrecha de longitudes de onda, o que las longitudes de onda no deseadas pueden eliminarse sustancialmente. Tales técnicas proporcionan una mejor resolución (separación de las longitudes de onda del curado y la formación de la imagen), incrementando la disponibilidad o selección de los fotoiniciadores y los generadores de fotoácido y las combinaciones de los mismos. Una lámpara de vapor de mercurio típica, produce un espectro que es predominantemente un espectro lineal. Por ejemplo, el espectro en la Figura 8 muestra la salida de una lámpara de mercurio adulterada con hierro de presión media, utilizada típicamente para curar con UV las lacas aplicadas a un medio óptico 10. Uno puede observar como la mayoría de la salida viene de líneas discretas asociadas con la transición electrónica del adulterante de la lámpara. Un espectro similar para diferentes lámparas de haluro metálico, yoduro de galio, con diferentes líneas de transición, se muestra en la Figura 9. Estas lámparas trabajan bien típicamente para el curado UV, debido a que las líneas principales son compatibles con los fotoiniciadores utilizados en los sistemas de curado UV. Otra lámpara popular es la lámpara llena con gas XENON, con impulsos, tales como aquellas hechas por XENON Corporation de Wobum A. El espectro para estas lámparas es de naturaleza mucho más de "cuerpo negro", con un espectro derivado de la temperatura del color del plasma formado en la lámpara durante el impulso. Un espectro típico para la lámpara llena con gas XENON RC-747 se describe en la Figura 10. Además de tener una fuente apropiada de luz UV, la separación de la porción UV larga de la porción UV corta del espectro debe lograrse con el fin de curar primero el recubrimiento 100 sin causar prematuramente la formación del color. De manera preferida, esto se logra a través del uso de filtros de absorción como aquéllos cuyas curvas de transmisión se muestran en la Figura 1 1 . Durante el desarrollo del recubrimiento 100, se realiza una serie de experimentos para encontrar una combinación aceptable de una lámpara, un filtro y fotoiniciadores para proporcionar un tiempo de curado corto de manera adecuada, en donde no tuviera lugar una formación prematura del color. Como se muestra en la Figura 1 1 , el filtro L37 fue sustancialmente transmisor por encima de aproximadamente 370 nm. El método preferido para curar el recubrimiento, consiste de utilizar el fotoiniciador KTO-46 con una combinación de un bulbo de XENON y un vidrio de filtro L37. Las lámparas de línea de mercurio típicas, no producen una intensidad de luz que sea adecuada en comparación con las lámparas de XENON, en donde ambas se equiparon con un filtro L37. Puesto que la intensidad de la luz de las lámparas de XENON con impulsos conduce a mejores propiedades en un recubrimiento curado, las lámparas de XENON se seleccionaron para curar el recubrimiento 100. En la práctica actual, el filtrado de las longitudes de onda para curar también puede realizarse a través del uso de tecnología de un espejo frío, en donde un espejo que reflejara selectivamente una porción del espectro UV y permitiera que las porciones visibles e infrarrojas pasaran, proporcionaría así, sólo las longitudes de onda deseadas. Esta técnica proporcionaría el beneficio de reducir la carga térmica en el recubrimiento 100, así como el manejo térmico requerido para enfriar un filtro de absorción. Otro procedimiento que se considera útil para curar, sería el uso de diferentes tipos de vidrios con diferentes transmisiones UV como el material del bulbo, manteniendo por lo tanto la carga térmica en el alojamiento de la lámpara. Este es un procedimiento bien conocido utilizado por la mayoría de los fabricantes de bulbos, incluyendo Xenón Corporation, que ofrece cinco tipos de bulbos que difieren sólo en el tipo de vidrio utilizado. 4. Inhibición del oxígeno Durante el curado UV de los sistemas de radicales libres, la presencia de oxígeno puede tener un efecto prejudicial en la respuesta del curado, especialmente para recubrimientos de película delgada. En consecuencia, se considera preferible inhibir el oxígeno ambiental (aire), en el medio de curado. La inhibición de oxígeno se conoce y describe por Crivello y K. Dietliker (véase el capítulo 2, página 83). Cuando se cura el recubrimiento 100 en el aire ambiental, el oxígeno reacciona con el radical libre y forma radicales peroxi por la reacción con el fotoiniciador, el monómero o el radical de la cadena que se propaga. La reactividad de los radicales peroxi no es suficiente para continuar el procedimiento de polimerización por radicales libres, conduciendo a la terminación de la cadena y resultando en un sistema subcurado. Los métodos para superar la inhibición del oxígeno incluyen (1 ) agregar más fotoiniciador o (2) incrementar el tiempo de curado. Puesto que el fotoiniciador seleccionado es relativamente caro, la opción (2) se considera que es preferida con respecto a la opción (1 ).

Una solución adicional al problema de la inhibición del oxígeno, es reemplazar el medio del aire ambiental con un gas inerte, tal como nitrógeno. Esto permite que todos los radicales libres producidos por la exposición UV se utilicen en el procedimiento de polimerización. Desafortunadamente, el uso de un gas de purga, tal como nitrógeno, tiene un impacto económico correlativo debido al gran volumen de nitrógeno requerido. El gasto de utilizar un gas de purga debe, por lo tanto, ponderarse contra varios otros requisitos, tales como el tiempo de curado y el producto final deseado. Un método adicional para superar la inhibición del oxígeno es utilizar fotoiniciadores que sean menos reactivos con el oxígeno. Estos iniciadores tienden a requerir luz UV más corta para trabajar (< 320 nm). De manera alterna, los fotoiniciadores pueden incluir la molécula sensibilizante y el sinergista descritos anteriormente. Como se describió anteriormente, los sensibilizadores también sensibilizan los generadores de fotoácido a la luz visible. Esto tiene una tendencia a reducir la resolución espectral entre las bandas de las longitudes de onda para curar y para la escritura. Los sinergistas típicos, tales como aminas (y a un menor grado, los monómeros alcoxilados tales como SR-494, SR-9020, SR-9021 ), reducen de manera significativa o incluso eliminan la formación del color o la estabilidad de la imagen a través de la neutralización del ácido generado por el generador del fotoácido. Por lo tanto, esta técnica no se prefiere para utilizarse con el recubrimiento 100.

Un método preferido para superar la inhibición del oxígeno es incrementar la intensidad de la luz de curado, tal como utilizar una fuente con impulsos de alta intensidad, tal como la lámpara modelo RC-747 disponible de Xenón Corporation de Wobum MA. En las modalidades preferidas del curado UV con impulsos, la energía de cada destello de luz es tan intensa que se crean concentraciones muy altas de radicales libres. Este procedimiento produce suficientes radicales libres, de manera que el oxígeno en la superficie del recubrimiento 100 se empobrece y están disponibles radicales libres adicionales para el curado. En este procedimiento, la intensidad de la energía es un factor importante para proporcionar un curado instantáneo. Más información del efecto de la intensidad de la luz en el curado y la superación de la inhibición del oxígeno, puede obtenerse con referencia a un documento técnico "Secrets of the Dark", producido por Fusión UV Systems, Inc. de Gaithersburg, MD. El uso de la luz con impulsos ha probado ser ventajoso para curar el recubrimiento 100 descrito en la presente, debido a que proporciona una luz de alta intensidad en una región del espectro que es compatible con el procedimiento de formación del color. Además, el uso de la luz con impulsos ha reducido el problema de la inhibición del oxígeno en gran medida, de manera que no se requieren medios con nitrógeno o cantidades excesivas de fotoiniciadores, mientras que se mantiene el tiempo de curado tan corto como sea posible. 5. Colores v formación de las imágenes Se exploraron varios diferentes formadores del color para utilizarse en el recubrimiento 100. Para proporcionar la comparación de los formadores del color y sus intensidades respectivas, se hicieron formulaciones mezclando un recubrimiento de base de la formulación de control original (45% de SR494, 45% de SR238 y 10% de KTO/46). Esta mezcla de la base de recubrimiento se agregó a 94% a una concentración de 3% de triflato de trifenilsulfonio y una concentración de 3% del formador del color a ser investigado. Puesto que hay una amplia gama de colores, los picos de absorbancia ocurrieron a varias longitudes de onda. La Figura 3 muestra una curva típica registrada del espectrómetro UV-VIS LAMBDA 2. El Cuadro 12 muestra los resultados significativos.

CUADRO 12 Resultados del experimento del formador del color en SR494/SR238 3% de formador del color pico nm AL), pico nm AU, pico nm 5 segundos 10 segundos Copikem 16 Red 540 0.3600 0.4607 Copikem 6 Green 440, 600 0.2069, 0.1 722 0.221 1 , 0.1807 Copikem 34 Black 464, 586 0.2551 , 0.2267 0.2757, 0.2448 Pergascript Red 1 -6B 540 0.4846 0.5729 Pergascript Orange l-G 493 0.1 580 0.1600 PergascriptGreen I-2GN 440, 602 0.1956, 0.1628 0.2290, 0.1862 Pergascript Blue I-2RN 613 0.0577 0.0677 Pergascript Black 1 -2R 460, 586 0.2871 , 0.2553 0.2830, 0.2476 BK-305 Black 464, 586 0.2757, 0.2439 0.2730, 0.2350 S-205 Black 464, 586 0.3049, 0.2704 0.2975, 0.2623 BK-400 464, 586 0.2605, 0.2314 0.2684, 0.2598 Red 520 525 0.3070 0.4031 La referencia a los materiales COPIKEM en el Cuadro 12 se considera ilustrativa de los materiales que pueden introducirse en las formulaciones para la práctica de esta invención. En la práctica, puesto que estos materiales no están ya comercialmente disponibles, estos materiales no se prefieren. El BK-305 Black, S-205 Black, BK-400 y Red 520, son materiales formadores del color disponibles de Yamada Chemical Co., Ltd . de Japón y Arlington, VA. Las modalidades preferidas incluyen el uso de varios formadores de color PERGASCRI PT, la estructura y formulaciones de estos formadores del color están patentadas. Sin embargo, los ejemplos de materiales que forman el color que son adecuados para la práctica de esta invención se describen en la Patente de E.U.A. No. 4, 102,893, "Proceso para la Fabricación de Formadores de Color de Indoles y Anhídridos de Acidos Dicarboxílicos Vecinales, Aromáticos o Heteroaromáticos, Nuevos Formadores del Color de Estas Clases de Sustancias y su Uso", Julio 25 de 1978, Garner et al. La descripción de la Patente de E.U.A. No. 4, 102,893, se incorpora aquí como referencia en su totalidad. Por ejemplo, un material que forma el color descrito en la Patente de E.U .A. No. 4,102,893, aquél de la formulación en el Cuadro 1 , el sexto compuesto hacia abajo, se probó de acuerdo con algunos de los experimentos expuestos en la presente, y mostró tener al menos algunas de las propiedades deseadas de los materiales para formar el color.

Estos resultados muestran que los formadores del color rojo, COPIKE 16 Red y PERGASCRIPT Red I-6B, produjeron las mejores intensidades del color. Por lo tanto, las modalidades preferidas del recubrimiento 100, utilizan un formador del color rojo, aunque debe reconocerse que los formadores del color anteriores, y otros formadores del color no discutidos en la presente, pueden utilizarse para producir una formación adecuada del color. Los experimentos adicionales utilizaron principalmente el formador del color PERGASCRIPT Red I-6B. Se notó que en algunos casos, la solubilidad de algunos formadores del color se volvió un problema cuando se agregaron al 3%. Los formadores del color negro y verde exhibieron algunos problemas de solubilidad en la base de recubrimiento utilizada, y por lo tanto, estas formulaciones se filtraron, reduciendo su concentración a ligeramente por debajo del 3%. Sin embargo, se consideró que las pruebas adicionales de los formadores del color verde y negro, tal vez con varias formulaciones de la base de recubrimiento, probablemente producirían resultados mejorados. Además de los formadores del color en el Cuadro 12, se probó el PERGASCRIPT Yellow I-3R. Sin embargo, este formador del color exhibió alguna formación del color tras el curado, y por lo tanto, se considera que el uso efectivo del PERGASCRIPT Yellow I-3R, requeriría investigación adicional. La formulación de base del recubrimiento 100 se cambió entonces a la formulación 3 (0.3% de BYK-333, 10% de KTO/46, 10% de SR- 238, 15% de SR-285,32. 35% de SR-494 y 32.35% de SR-9020). Los formadores del color que trabajaron bien se probaron nuevamente para asegurar que la formación del color era la misma. La formación del color difirió sólo ligeramente con los resultados mostrados en el Cuadro 3.

CUADRO 13 Resultados del experimento del formador del color en la formulación 3 Los Cuadros 14 y 15 muestran que en el formador del color al 3%, el generador del fotoácido al 3% y el recubrimiento de base al 94% (formulación de control o formulación 3, respectivamente), la intensidad de algunos colores fue más alta que la de otros. La intensidad de los colores, sin embargo, no fue fija. Se considera que sería posible incrementar la intensidad del color a través de varios métodos, tales como incrementar la concentración del generador de fotoácido y/o el formador del color, y agregando mejoradores del color. A continuación, se investigaron las modificaciones a la intensidad del color. Primero, la cantidad del formador del color, COPIKEM 16 Red, se incrementó del 3% al 6% y al 9%. Esto se hizo mientras se mantiene la cantidad del generador del fotoácido fija al 3%, con la base de recubrimiento de la formulación de control constituyendo el resto de la mezcla. Se obtuvieron las curvas de absorbancia utilizando el espectrómetro UV-VIS LAMBDA 2. Los resultados mostrados en la Figura 12, describen los picos de absorbancia a 540 nm. De la Figura 12, puede ser posible determinar que el COPIKEM 16 Red al 9%, el triflato de trifenilsulfonio al 3% y la base de recubrimiento al 88% a 10 segundos de exposición, exhibe la densidad óptica (OD) más alta. Sin embargo, sólo se probó hasta COPIKEM 16 Red al 9%, a 10 segundos. Los resultados demostraron que, al menos a algún grado, es posible incrementar la intensidad del color agregando más formador del color. Puesto que diferentes formadores del color se comportan de manera diferente a la misma carga, los experimentos específicos con otros formadores de color se justifican para examinar adicionalmente los cambios en la intensidad del color. Sin embargo, se considera que deben realizarse cambios similares en la intensidad del color, siempre que los formadores del color utilizados sean solubles. En otro experimento, la cantidad del generador de fotoácido se incrementó de la misma manera que en el experimento del formador del color. La Figura 13 describe los efectos en la intensidad del color después de incrementar la cantidad del generador del fotoácido (en este experimento, se utilizó triflato de trifenilsulfonio), en el recubrimiento 100.

La Figura 13 muestra que la combinación que utiliza la formulación de 6% del generador de fotoácido, 3% del formador del color, y 91 % de la base de recubrimiento, con un tiempo de exposición de 10 segundos, produjo la mayoría del color. También puede ser posible incrementar la densidad óptica (OD), en este caso, agregando más del 6% del generador de fotoácido. Sin embargo, con 9% del generador de fotoácido, la intensidad del color exhibió una marcada disminución. Por esa razón, puede ser favorable probar las concentraciones del triflato de trifenilsulfonio (TPST) entre 6% y 9%. En general, parece que la adición de más formador del color que el generador de fotoácido, produce resultados preferidos, y es más económico. En un experimento adicional, los generadores de fotoácido y los formadores del color se incrementaron simultáneamente al 6% y al 9%, con 88% y 82% de la base de recubrimiento, respectivamente. Sin embargo, estas formulaciones no fueron solubles y no se terminó una investigación adicional. 6. Influencia ambiental Los estudios iniciales realizados mostraron que el recubrimiento 100 es susceptible de la influencia ambiental. De manera más especifica, las áreas con imágenes o coloreadas de los discos 10 se desvanecieron tras una exposición significativa a la humedad y a la temperatura. Por lo tanto, se realizó otro estudio para medir cuantitativamente la reducción del color que resulta de la influencia ambiental. Se probaron ocho formulaciones diferentes para la reducción del color y sus formulaciones se muestran en el Cuadro 14. (Nótese que las formulaciones se identifican generalmente y se refieren en la presente de acuerdo con los constituyentes de la formulación del recubrimiento base). Las muestras de cada formulación se recubrieron por centrifugación en tres discos 10 durante 15 segundos a 4000 rpm. A continuación, los discos 10 se curaron bajo el filtro L37 durante 2 segundos en la presencia de nitrógeno. La mitad de cada disco 10 se expuso a continuación durante 10 segundos. Las curvas de absorbancia de cada disco 10 se tomaron antes y después de la prueba, para reflejar la reducción promedio del color. La prueba de humedad y temperatura involucró colocar los discos en un horno ambiental a 70°C con 90% de humedad durante 96 horas.

CUADRO 14 Formulaciones para el estudio ambiental I Formulación del recubrimiento base No. 3 10 14 44 45 46 47 Nombre de la 9021 9020 3% de 44/355 5% de 983 368 Formulación: 4TB KTO COMPONENTE Agente Humectante 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 BYK-333 Fotoiniciador KTO/46 10 10 10 10 5 10 10 Diluyentes SR-238 10 10 10 10 10 10 10 SR-285 15 15 15 15 15 15 15 SR-506 Componentes principales SR-494 32.35 32.35 32.35 SR-9021 32.35 SR-9020 32.35 32.35 SR-454 32.35 34.85 27.35 27.35 SR-368 10 SR-355 32.35 34.85 27.35 27.35 CN-983 10 CN-120 TOTAL 100 100 100 100 100 100 100 Generador del fotoácido TPST 3 3 3 3 3 l-butilfenilo DPST 3 Formador del color Pergascript Red 6B 3 3 3 3 3 3 3 % de Desvanecimiento 66.74 64.5 65.0 52.3 51.8 47.6 45 Viscosidad (cP) 58.5 58 7 72.0 67.8 109.9 90.7 Los resultados de la prueba mostrados en la Figura 14, demuestran que algunas formulaciones retienen su color mejor que otras, en la presencia de temperatura y humedad. De manera específica, la adición de monómeros no alcoxilados tales como SR-355 (formulación 14), CN-983 (formulación 45), y SR-368 (formulación 46), incrementa el desempeño. Esto podría ser un resultado del contenido disminuido de alcoxi (hidrofilicidad disminuida), y la Tg o la densidad de reticulación incrementadas. El uso del derivado de ter-butilo del triflato de trifenilsulfonio (TPST) o concentraciones mayores del generador de fotoácido, no tuvo impacto en el desempeño, de manera significativa. Se diseñó y preparó un segundo conjunto de formulaciones para expandir las observaciones previas. El segundo conjunto se describe en el Cuadro 1 5. Todos los componentes de la base se agregaron y mezclaron antes de la adición del generador de fotoácido y el formador del color. Los componentes SR-368, CN-983 y CN-120, se licuaron en una placa caliente antes de la adición. Una vez que los componentes de la base se mezclaron y se homogeneizaron, se agregó 3% del generador de fotoácido a cada lote. Las formulaciones 53, 55 y 57 no se solubilizaron, y estos lotes se desecharon. Los componentes de la formulación basada en la formulación 10 del recubrimiento base no se disolvieron tan fácilmente como los otros, pero finalmente se solubilizaron. Una vez que todo el generador del fotoácido se disolvió, se agregó el formador del color a una cantidad del 3% del peso total para cada lote. Todas las formulaciones se disolvieron sin dificultad, y no hubo problemas de mezclado cuando se agregó el formador del color. A continuación, cada formulación se filtró a través de un filtro de jeringa de nylon de 5 mieras. Inicialmente, todas las formulaciones tuvieron un color rosa o amarillo de pálido a claro. El SR-506 es acrilato de isobornilo, el cual es un excelente diluyente reactivo para los oligómeros. El CN-120 es un bisfenol A difuncional basado en acrilato de epoxi. Ambos son productos de Sartomer Corporation.

Cinco discos 10 de policarbonato transparente, se recubrieron a mano con cada formulación. Cada disco 10 se curó a continuación bajo una lámpara de Xenón con impulsos a una distancia de aproximadamente 12.7 centímetros (5 pulgadas), utilizando un medio con nitrógeno y un filtro L-37. La formulación 56 era extremadamente gruesa, pero se recubrió bien. La formulación 10 curó en 2 segundos. Las muestras restantes de las formulaciones se curaron durante 4 segundos, puesto que contenían sólo 5% del fotoiniciador. La mitad de cada disco 10 se expuso a continuación bajo la lámpara durante 10 segundos para formar un color rojo. Todos los discos 10 se exploraron posteriormente (ambos lados curado y expuesto), utilizando un espectrómetro UV para medir la densidad óptica a 540 nm.

CUADRO 15 Formulaciones para el estudio ambiental II *lnsoluble incluso después de la adición de 238 **No curó bien.

Este estudio también evaluó el cambio del agente humectante de BYK-333 a un siloxano reticulable. Se examinaron varios agentes humectantes reactivos candidatos, incluyendo tres productos RAD de TEGO (RAD 2250, RAD 2200N, RAD2100). El desempeño de estos productos se examinó utilizando la formulación 48. Se seleccionó el TEGO RAD 2200N, puesto que dio el mayor rendimiento de reducción de la tensión superficial y transparencia. Los resultados del examen se muestran en la Figura 15. El TEGO RAD 2250 y el RAD 2200N, son cada uno un acrilato de poliéster de silicona reticulable, mientras que el TEGO RAD 2100 es un acrilato de silicona reticulable. Los productos TEGO están disponibles de Tego Chemie Service GmbH, y se distribuyen en los Estados Unidos por Degussa Tego Coating & Ink Additives de Hopewell, VA. Se colocaron tres discos 10 de cada formulación en una cámara ambiental durante 96 horas, a 70°C y al 100% humedad relativa. Los discos 10 que contienen las formulaciones 4 y 5 se almacenaron en un recipiente para discos opaco, como los controles. Una vez que los discos 10 se retiraron de la cámara, todos los discos 10 de cada formulación (10, 48-51 ), se exploraron nuevamente a 540 nm para medir cualesquier diferencias con la densidad óptica. Los datos comparativos se proporcionan en las Figuras 16 y 17. De los datos, fue claro que la variación de la viscosidad jugó un papel en el espesor de la película y el color generado para una exposición constante. Por lo tanto, se considera que la reducción del color no es necesariamente un indicador claro del desempeño, puesto que un recubrimiento 100 más grueso, y por lo tanto más oscuro, puede desvanecerse más, pero todavía retener más color que una aplicación delgada del recubrimiento 100. Sin embargo, a una primera aproximación, el porcentaje de reducción del color es un indicador de la estabilidad relativa de la química de la formación de la imagen en la matriz particular. Se consideró que la formulación 59, basada en el diacrilato de bisfenol A y SR-355 (Di-TMPTA), exhibió el mejor desempeño del grupo probado. Una vez aplicado, un recubrimiento 100 formado de la formulación 59, debería ser una película altamente reticulada, con alta Tg, sin alcoxilación. Todas las formulaciones restantes contuvieron cantidades significativas de monómeros alcoxilados, lo cual condujo a Tg más bajas, hidrofilicidad y posiblemente medios básicos. En consecuencia, se diseñó un tercer conjunto de formulaciones para explorar la formulación de CN-120 y el efecto de la alcoxilación en la estabilidad de la imagen. Las formulaciones CN-120 se probaron lado a lado con una serie de formulaciones con CN-120. Los aspectos de las composiciones de estas formulaciones, y su desempeño respectivo, se describen en el Cuadro 16. También se trató el CN- 32, un diacrilato alifático de baja viscosidad , fabricado por Sartomer Corporation. Finalmente, se probó el CN-983, un acrilato de uretanos alifático, para determinar si podría utilizarse como el CN-120. Los resultados muestran que sólo las formulaciones con CN-120 dan la retención de imagen sorprendente. De particular interés fue la formulación CN-120-4, la única formulación que utiliza un monómero alcoxilado, el SR-454. La formulación no se desempeñó bien, indicando nuevamente que la alcoxilación es negativa para la retención de la imagen. Como regla, el CN-132 falló, y la formulación de CN-983 no dio resultados similares al CN-120. El CN-132 es un oligómero de diacrilato alifático de baja viscosidad, y es un producto de Sartomer Corporation. De este estudio, se seleccionó la fórmula 61 para un desarrollo adicional, debido a que dio una combinación excelente de velocidad de curado, dureza de la película y una sorprendente estabilidad de la imagen. Los monómeros CN-120 y SR-368 son muy difíciles de trabajar, de manera que las versiones líquidas de CN-120-B60 (60% de CN-120 en SR-238) y SR-368D (aproximadamente 85% de SR-368 en TMPTA), se sustituyeron para facilidad del manejo y fabricación posterior.

CUADRO 16 Formulaciones para el estudio ambiental III No se pudo retirar la película de 67, 68 Las densidades ópticas se midieron todas después del mismo intervalo de exposición.

El desarrollo final de la formulación de CN-120 coincidió con el inicio de un esfuerzo para reducir la sensibilidad del recubrimiento a ia luz del sol y a la iluminación fluorescente, mediante la optimización de la concentración del generador de fotoácido y la adición de absorbedores UV (la adición de absorbedores UV se describe adicionalmente en algún otro lugar de la presente). En consecuencia, un cuarto estudio ambiental incluye varias formulaciones que variaron la concentración del generador del fotoácido y la concentración del absorbedor UV para la prueba de exposición a la luz. Los aspectos de las composiciones de estas formulaciones se presentan en el Cuadro 17. Además, se utilizaron dos velocidades de centrifugación (4K y 6K), para examinar el efecto de variar es espesor del recubrimiento 100 en la estabilidad de la imagen. Además de ser más oscura, se espera que la película más gruesa del recubrimiento 100 de una mejor retención del color en la prueba ambiental. Las formulaciones sin absorbedores UV se prepararon como anteriormente, lo que incluyó que se curarán durante dos segundos en un medio con nitrógeno, con un vidrio del filtro L37 bajo el bulbo de XENON "C" a una distancia de aproximadamente 2.54 centímetros (1 pulgada). Se formaron imágenes en los discos 10 mediante iluminación durante aproximadamente 10 segundos a una distancia de aproximadamente 12.7 centímetros (5 pulgadas). También se formaron imágenes de las formulaciones con bloqueadores UV para un total de aproximadamente 30 segundos (15 segundos x 2 sesiones de formación de imágenes), también a una distancia de aproximadamente 12.7 centímetros (5") de la lámpara. A estas formulaciones se les dio un tiempo de exposición más largo, debido a su tiempo de formación de color más lento. Los resultados muestran que la sustitución de los componentes líquidos (CN-120-B60 y SR-368D), tuvieron sustancialmente poco efecto en la estabilidad de la imagen o la formación del color a cargas de 2% o 3% del generador de fotoácido. Se notó que una concentración menor del generador de fotoácido pareció dar un mayor porcentaje de retención del color, aunque las cargas más altas condujeron a un color más intenso a todos los tiempos. La adición de estabilizantes UV pareció conducir de sustancialmente poca degradación de la estabilidad ambiental (a 5% de carga) a una degradación leve de la estabilidad ambiental (a 10% de carga). Sin embargo, el color final de estas formulaciones fue menos intenso. El SR-368D, es un triacrilato de tris(2-hidroxi etil)isocianurato, y es un compuesto de triacina líquido transparente, que se utiliza en la polimerización por radicales libres. El CN120B60 es un acrilato de epoxi basado en un bisfenol A difuncional, combinado con 40% de SR-238, diacrilato de hexandiol. El CN120B60 proporciona un buen equilibrio entre las propiedades del agua y la alta reactividad. Ambos son productos de Sartomer Corporation.

CUADRO 17 Formulaciones para el cuarto estudio ambiental 2 segundos bajo la lámpara de Xenón "C" L37 con medio con nitrógeno, con formación de imágenes durante 10 segundos a 12.7 centímetros (5 pulgadas), bloqueadores UV 30 segundos (15x2). 7. Estudio de desvanecimiento con trietil amina Se notó que el color expuesto de la formulación basada en SR-9021 (formulación 3), se desvaneció cuando estaba en un medio básico. Esto se descubrió primero cuando unos discos comerciales recubiertos se pusieron nuevamente en su empaque original. Debido a la naturaleza básica del papel y/o tintas, el ácido en el recubrimiento 100 que cambia el color es neutralizado, haciendo así que el color se desvanezca drásticamente. Se notó otro problema cuando las etiquetas producidas en una impresora de chorro de tinta se pusieron en el lado de un disco recubierto 10 y en un estuche de almacenamiento. Nuevamente, las imágenes se desvanecieron. Por lo tanto, para medir cuantitativamente la cantidad de desvanecimiento, se ideó una prueba en donde un disco recubierto 10 se pondría en la presencia de trietil amina (TEA) para simular un medio básico. Los discos 10 podrían medirse entonces para revelar la cantidad de desvanecimiento. Cinco discos 10 que tienen una base de recubrimiento que incluye SR-9021 se recubrieron por centrifugación, se curaron y se expusieron durante 10 segundos con un filtro L37 y nitrógeno. Las curvas de absorbancia para cada uno de los discos 10 se recolectaron. Los discos 10 se pusieron a continuación en estuches de almacenamiento 180, en donde el papel filtro 181 se colocó en las esquinas abiertas y al centro, como se muestra en la Figura 18. La Figura 18 describe un estuche de almacenamiento 180 típico para un medio óptico, en donde las áreas grises denotan las ubicaciones en donde se colocó el papel filtro 181 . Se depositaron cien µ?_ de trietil amina en cada sección del papel filtro 181 . A continuación, se cerró el estuche 180 y se puso en un cajón oscuro durante 2 horas, tiempo después del cual se tomaron las curvas de absorbancia para determinar la cantidad de desvanecimiento que había tenido lugar. Los resultados mostraron que la cantidad promedio de desvanecimiento en la formulación probada fue de 36.0%. Puesto que esto se consideró menor que lo deseado, se examinaron otras formulaciones para determinar si podrían lograrse mejores resultados. Las formulaciones probadas se basaron en 9020, 355/454, 5% de 4TB, 5% de KTO, 368 y 983, y los resultados se muestran en la Figura 19. Nótese que todas las formulaciones tienen 3% de triflato de trifeniisulfonio presente, excepto por 5% de 4TB, que tiene 5% de triflato de (4-ter-butilfenil)difenil sulfonio. La Figura 19 muestra que algunas formulaciones son más resistentes al desvanecimiento en un medio básico, y que generalmente tienden con el desempeño ambiental. 8. Prueba acelerada con luz Se notó que el color de base de los discos 10 que tienen un recubrimiento 100 que contiene 9020, se volvieron ligeramente rojos con el tiempo, cuando están en la presencia de la luz fluorescente de una sala. Por lo tanto, se ideó otro conjunto de experimentos para evaluar el efecto de la iluminación ambiental en las imágenes en el recubrimiento 100.

Primero, se fabricó un dispositivo de prueba, que consiste de un dispositivo de una lámpara fluorescente de dos bulbos de 1.22 metros (cuatro pies) de largo. La lámpara utilizada fue una Philips ECON-O-WATT F40-CW de 37 watts, de Philips Lighting Co. de NJ. La fluencia producida fue de aproximadamente 250 mw/m2 en la banda UV-A, medida con equipo comercialmente disponible. Para examinar cuales longitudes de onda de la luz afectaban más la formación del color de base, se preparó un conjunto de discos 10 utilizando la formulación 10, basada en SR-9020. Los discos 10 se curaron y se dejaron sin exponer a las longitudes de onda para la formación de las imágenes. Los discos 10 se colocaron entonces bajo el dispositivo de luz fluorescente con una porción de cada disco 10 cubierta por un vidrio de filtro de 5.08 cm x 5.08 cm (2" x 2"), para determinar cuales longitudes de onda de la luz conducían a la mayor formación del color. Los discos 10 se expusieron a continuación para revelar aproximadamente 0.2 AU en una región no cubierta. Como se muestra en la Figura 20, las longitudes de onda más dañinas parecen estar por debajo de aproximadamente 370 nm, con las longitudes de onda por debajo de aproximadamente 320 nm siendo las más problemáticas. Esto pareció indicar que la porción UVB del espectro fue el ancho de banda en donde la protección UV sería más benéfica. La Figura 20 describe los resultados de las iluminaciones, en donde UV-30, L-37, L-38, L-39, L-40 y L-42 denotan los nombres del modelo para filtros UV comercialmente disponibles de HOYA Corporation de Tokio Japón.

En general, el nombre del filtro de corte describe el punto de 50% de la transmisión. Por ejemplo, el filtro UV-30, el cual está clasificado para longitudes de onda a 300 mn, tiene un punto de 50% de transmisión a 300 nm. Se reconoce que el punto de 50% de transmisión es aproximado, y que puede moverse ligeramente con el espesor, de manera que una pieza delgada de un filtro L-37 puede verse muy similar a una pieza gruesa de un UV-36, etc. Por lo tanto, aunque se prefiere generalmente un L-37 con un espesor de 1 mm para las aplicaciones de la presente (que tiene una transmisión del 50% aproximadamente a 370 nm), un filtro UV-36 más grueso también puede trabajar bien, así como un filtro UV-34, además de algunos otros filtros. Se considera que el UV-32 está aproximadamente en el límite inferior, y por encima de UV-39, el curado se vuelve lento. Por lo tanto, los filtros de corte preferidos proporcionan una transmisión del 50% de entre aproximadamente 320 nm a aproximadamente 380 nm, y, de manera más preferida, de entre aproximadamente 340 nm a aproximadamente 370 nm. En un esfuerzo por fijar la formación del color por la luz de base, se agregaron absorbedores UV a las muestras de la formulación para ver si la formación del color disminuiría o cesaría cuando las muestras se sometieran a luz ambiental de una sala. Los absorbedores de UV utilizados fueron TiNUVIN 327, TINUVIN 171 , TINUVIN 213 y TINUVIN 571. El TINUVIN 327 es el 2,4-di-ter-butil-6-(5-clorobenzotriazol-2-il)fenol; el TINUVIN 171 es el (2-(2H-benzotriazol-2-il)-6-dodecil-4-metil-fenol); el TINUVIN 213 es una mezcla de productos de reacción del 3-(3-(2H-benzotriazol-2-il)-5-t-butil-4- hidroxifenit)propionato de metilo/PEG 300; y el TINUVIN 571 es un 2-(2H-benzotriazol-2-¡l)-6-dodecil-4-metilfenol ramificado y lineal. Los productos de TINUVIN se producen por Ciba Specialty Chemicals. Cada una de las muestras de TINUVIN estaba en forma líquida, con la excepción del TINUVIN 327, que fue un polvo. Las pruebas se realizaron agregando uno por ciento de cada absorbedor UV a la formulación 10, excepto una muestra que se hizo con 5% de TINUVIN 171 . Sin embargo, puesto que el punto de los absorbedores UV era hacer más lenta la formación del color, se realizó otro paso para asegurar que cada muestra pudiera producir todavía suficiente color cuando se forma la imagen. La Figura 21 muestra que las muestras produjeron un color adecuado. De hecho, las muestras que incorporan los absorbedores UV produjeron más color que la muestra sin ningún absorbedor UV (denotado como MC9020 en la Figura 21 ). La formación del color en la muestra que contiene 5% de TINUVIN 171 no se confirmó, pero una rápida verificación se realizó después de 10 segundos de exposición, y mostró que la absorbancia a 540 nm fue de 0.40 OD. Tres discos 10 curados (color de base) de cada formulación, se iluminaron a continuación mediante el dispositivo de prueba con luz fluorescente. Las curvas de absorbancia se recolectaron para las muestras antes del inicio de la iluminación y a través de la prueba, usualmente diario, para verificar la formación del color de base. Los resultados condensados se muestran en la Figura 22, la cual describe los efectos de agregar los absorbedores de UV como se determinó en un estudio acelerado con luz fluorescente. La Figura 22 muestra que algunos tipos de TINUVIN trabajan mejor que otros, pero la diferencia comparativa con la concentración de 1 % es mínima. La muestra que contiene una concentración del 5% de TINUVIN 171 exhibió un mejor desempeño para reducir la formación del color, pero se consideró que la diferencia se consideró es sólo un efecto moderado. El uso de la concentración de 5% también causó un incremento significativo en el tiempo de escritura requerido para producir una imagen. Se hicieron intentos para preparar una formulación que contiene 10% de TINUVIN 171 , sin embargo, los materiales perdieron el brillo después del curado (mostraron una formación del color sin la exposición a una luz para formar la imagen). La muestra que contiene una concentración del 5% de TINUVIN 171 , mostró el mismo efecto después de un tiempo más largo. Por lo tanto, se consideró que el TINUVIN 171 , más probablemente no es un buen candidato para utilizarse como un absorbedor UV. Combinados con los resultados de las pruebas ambientales, los absorbedores UV se probaron en la que se estaba volviendo la formulación preferida, una basada en CN-120 y SR-368. Se utilizó una serie de tres absorbedores UV a 5% de carga, como se muestra en el Cuadro 18. Los discos 10 se recubrieron con la formulación 80-82 recubriendo por centrifugación a una velocidad de 6K rpm, se curaron durante dos segundos aproximadamente 2.54 centímetros (una pulgada) lejos de la lámpara, en un medio con nitrógeno. Los discos 10 se expusieron a través de un filtro L37 durante diez segundos, también aproximadamente 2.54 centímetros (una pulgada) lejos de la lámpara. Estos discos 10 se compararon con la formulación 9020 de base sin estabilización.

CUADRO 18 Formulaciones para probar los absorbedores UV UV-24 es el nombre abreviado para CYASORB UV-24, que es una 2,2'-dihidroxi-4-metoxibenzofenona. UV-531 es el nombre abreviado para CYASORB UV-531 FLAKE, que es una 2-hidroxi-4-n-octoxibenzofenona. Ambos son productos de Cytec Corporation de Stamford, CT. MC80 es el nombre abreviado para UVINUL MC80, que es metoxicinamato de octilo, y es un producto de BASF Corporation de Japón. Las formulaciones estabilizadas con UV tuvieron tiempos más lentos de formación del color, con colores finales más bajos para una dosis UV equivalente en comparación con las formulaciones no estabilizadas. Los resultados se describen en la Figura 23. Sin embargo, se consideró que el tiempo más largo de formación del color (o fluencia más alta), está fuera del ciclo de tiempo requerido para la especificación de fabricación. Además, las altas velocidades de fluencia requeridas para escribir en estos recubrimientos, causaron algunas deformaciones físicas indeseables (tales como encogimiento y combado), así como diferencias en las propiedades de recubrimiento entre las áreas expuestas y no expuestas. Como un ejemplo, el tiempo de formación del color de la formulación 81 se muestra en la Figura 24. Incluso a aproximadamente 2.54 centímetros (una pulgada) lejos de la lámpara de XENON, se requirieron tiempos de exposición de más de diez segundos para obtener una formación del color mayor que 0.5 AU. 9. Reexaminación de los generadores de fotoácido Puesto que la adición de los absorbedores UV directamente en el recubrimiento 100 estaba causando tiempos de escritura largos con sólo una ganancia mínima en la estabilidad a la luz, se llevó a cabo la reexaminación de varios generadores de fotoácido y sus concentraciones. Se notó que las concentraciones más altas del generador de fotoácido tendían a conducir a tiempos de escritura más rápidos para una concentración fija del formador de color. Se consideró que el generador de fotoácido podría controlarse potencialmente para proporcionar la generación de un nivel de color deseado en un ciclo de tiempo aceptable. Sin embargo, por varias razones (incluyendo la económica), se deseaba el uso de una cantidad mínima de generadores de fotoácido. Uno de los primeros pasos fue optimizar la formación del color versus una proporción del generador de fotoácido al formador del color y el espesor del recubrimiento 100. Los resultados de un estudio se describen en la Figura 25, y muestran que una proporción de 3:2 de formador del color.TPST es preferida sobre una proporción 1 :1 . Los resultados de un estudio (mostrado en la Figura 5), muestran que el espesor del recubrimiento 100 juega un papel en la formación del color y la sensibilidad a la luz. En el estudio, las muestras de una formulación se recubrieron en discos 10, recubriendo por centrifugación a 4K rpm y 6K rpm. Esto resultó en recubrimientos 100 de diferentes espesores. Los discos 10 se curaron durante dos segundos, aproximadamente 2.54 centímetros (una pulgada) lejos de la lámpara, en un medio con nitrógeno. Se formaron imágenes en las regiones expuestas durante diez segundos, también a aproximadamente 2.54 centímetros (una pulgada) lejos de la lámpara de XENON. Las muestras de control basadas en una formulación que incluye SR-9020, se produjeron utilizando recubrimiento por centrifugación a 4K rpm. Las muestras de control se expusieron durante 10 segundos a una distancia de 12.7 centímetros (cinco pulgadas) desde la lámpara (puesto que se determinó que una fluencia más alta causa desvanecimiento en la formulación que incluye SR-9020).

Los resultados indican que la formación del color tiene lugar a través del espesor del recubrimiento 100, más que con una desviación intensa hacia la superficie. Por lo tanto, se consideró deseable utilizar la viscosidad y la velocidad de centrifugación para proporcionar la densidad óptica deseada con un espesor mínimo de la película. Este estudio proporcionó un beneficio colateral de confirmar también que para 3% del formador del color, una concentración del 2% y del 3% del generador de fotoacido conduce al mismo color final, pero a diferentes velocidades de formación. 10. Espectro de absorbancia de los generadores de fotoácido y películas En este punto, se consideró que las formulaciones basadas en el triflato de trifenil sulfonio (TPST) estables de manera adecuada, que utilizan absorbedores UV, pueden ser imprácticas puesto que son difíciles de lograr. Parece que los absorbedores UV estuvieran absorbiendo simplemente las mismas longitudes de onda utilizadas para la formación de las imágenes, y no absorbiendo selectivamente la UVA-UVB de la luz solar y la iluminación fluorescente. Por lo tanto, el espectro de absorbancia de los generadores de fotoácido y las formulaciones de recubrimiento, se examinaron con el fin de retinar las regiones de la longitud de onda que pudieran ser críticas en estos procedimientos. Se consideró que el TPST es el generador del fotoácido basado en sulfonio que absorbe UV más simple y más corto disponible. El hexafluorofosfato de difenil yodonio (DPI HXFP), también se consideró un generador de fotoácido que absorbe UV simple y corto. El espectro de absorbancia de estos dos generadores de fotoácido, mostrado en la Figura 5, tiene un máximo a aproximadamente 200 nm, con una cola en el UV medio. El espectro de la formulación basada en CN-120 se muestra en la Figura 27. A diferencia de las formulaciones anteriores que fueron todas alifáticas, estas formulaciones tuvieron una absorción UV considerable en el intervalo UV medio, de aproximadamente 250 nm a aproximadamente 300 nm. También estaba claro que la mayoría del intervalo sensible de longitudes de onda para los generadores de fotoácido, compartían el intervalo de absorbancia alta de la matriz de acrilato. Por lo tanto, se consideró que es bastante posible que las longitudes de onda más responsables de la formación del color a través de la profundidad del recubrimiento 100, no eran las longitudes de onda cortas (< 250 nm), sino las longitudes de onda medias a largas, en donde la densidad óptica de la matriz es baja. Puesto que las longitudes de onda cortas fueron ineficientes para la formación de imágenes en las formulaciones estabilizadas con UV, la capacidad de generar UV corto en el laboratorio como una ventaja para la formación de imágenes a velocidades mucho más altas que la luz solar o la luz fluorescente, no puede explotarse. Por lo tanto, el uso de intensidades más altas debe basarse en formar la imagen más rápido que el revelado del color de base. Uno podría concluir que la adición de los absorbedores UV disminuye la formación de las imágenes al mismo grado que la formación del color de base de la luz fluorescente y la luz solar. Por lo tanto, se consideró que si se pudiera producir una fluencia UV 10,000 veces mayor que la luz solar ambiental, y la formación de imágenes pudiera realizarse en tres segundos, esto sería el equivalente del sol generando el color en 30,000 segundos, o aproximadamente 8 horas. Dado que un nivel inaceptable del color de base puede ser tan bajo como 5% del color máximo, la exposición efectiva a la luz solar que forma un nivel inaceptable de color de base, sólo podría ser de aproximadamente 30 minutos. Por lo tanto, se consideró que incluso utilizando una fluencia de 10,000 veces o mayor que la luz sola ambiental (una dosis inaceptablemente alta desde un punto de vista de estabilidad de los materiales), entonces la estabilidad a la luz sólo se extendería aproximadamente 5 horas. Al observar el espectro de absorbancia UV de la matriz y los absorbedores UV, como se muestra en la Figura 28, un procedimiento potencial para superar los problemas con la estabilidad a la luz no era buscar el generador de fotoácido absorbente más corto, sino posiblemente un generador de fotoácido con una longitud de onda de absorción máxima más cercana al UV medio, en donde el recubrimiento 100 exhibió algún grado de comportamiento transmisor. Se esperó que esto proporcionaría una protección de bloqueo UV para las regiones UV-A y UV-B, mientras proporcionaría alguna velocidad de formación de las imágenes a través del uso efectivo de la irradiación UV-C. Con esto en mente, se seleccionó una serie de generadores de fotoácido con una transición UV más larga. Como se utiliza aquí, se consideró que las longitudes de onda de UV-A están generalmente entre aproximadamente 320 nm a aproximadamente 400 nm; las longitudes de onda UV-B están generalmente entre aproximadamente 270 nm a aproximadamente 320 nm, y las longitudes de onda UV-C están generalmente por debajo de aproximadamente 270 nm. Estas bandas de longitudes de onda, y otras bandas de longitudes de onda, también pueden referirse como un "conjunto de longitudes de onda". 1 1. Selección del generador de fotoácido para la velocidad de la formación de la imagen Se preparó una formulación utilizando 10% de UV-24 como el absorbedor UV. La concentración de cada generador de fotoácido se ajustó para que sea equivalente a 2.5% de TPST en una base molar. La Figura 29 muestra las curvas de formación del color para cada formulación preparada. Las muestras mostradas en la Figura 29 se expusieron a una distancia de 2.54 centímetros (una pulgada) desde la lámpara de XENON. Algunos generadores de fotoácido demostraron tiempos más rápidos de formación del color (escritura) que el TPST, de manera más notable el derivado de 4-fenoxi. Aunque estos diferentes generadores de fotoácido proporcionan diferentes velocidades de escritura y densidad del color, se consideró un parámetro de desempeño más importante si los generadores de fotoácido proporcionarían o no una velocidad de escritura o una densidad del color incrementadas, sin un incremento en la susceptibilidad a la exposición a la luz fluorescente y la luz solar. Para examinar esto, se prepararon discos 10 de cada formulación del generador de fotoácido y se expusieron durante aproximadamente 65 horas bajo el dispositivo de la luz fluorescente. La Figura 30 muestra que aunque cada generador de fotoácido dio diferentes velocidades de escritura y colores finales, ninguno superó de manera significativa al TPST en términos de la proporción entre el tiempo de formación del color y la estabilidad a la luz fluorescente subsiguiente. De hecho, los datos parecen apoyar que el tiempo de escritura con la lámpara de XENON fue un predictor directo para la estabilidad a la luz subsiguiente. Por lo tanto, fue evidente que la mayoría de la luz utilizada para formar las imágenes de la lámpara de XENON no es la UV corta (que tiene longitudes de onda por debajo de aproximadamente 250 nm), sino la porción UVB (aproximadamente 270 nm a aproximadamente 320 nm) del espectro. Esta conclusión también es apoyada por la observación de que el bulbo "D" de XENON no mejora los tiempos de escritura, como se muestra en la Figura 31. Aunque el bulbo "D" produjo más radiación UV-C que el bulbo "C", no se notó un incremento en el tiempo de formación del color. Se examinó el uso de concentraciones más altas de UV-24, así como una combinación de UV-24 y otro absorbedor, el C80. Los resultados, descritos en la Figura 32, muestran que las concentraciones más altas del absorbedor UV disminuyen la sensibilidad y que el UV-24 sólo es superior a una concentración con MC80 a la misma carga de peso.

Un experimento adicional se realizó para medir los tiempos de formación del color para una formulación de 10% de UV-24. Los niveles de potencia de UV-B se midieron a varias distancias desde el alojamiento de la lámpara a través de una mascara de plástico. También, a la distancia más cercana de aproximadamente 2.54 centímetros (una pulgada), se utilizó una mascara de cuarzo para incrementar la potencia UV-B, en su mayoría en el extremo corto del espectro. Los resultados, descritos en la Figura 33, muestran que para una formulación de absorbedor UV al 10%, la lámpara de XENON no es capaz de desarrollar una velocidad de fluencia adecuada para producir una densidad óptica aceptable dentro del tiempo del ciclo deseado cercano a tres segundos. De hecho, la mayoría de las muestras del recubrimiento 100 se agrietaron o combaron de manera significativa. También se notó que la eliminación de la mascara de plástico condujo a aproximadamente 40% más de UV-B, pero sólo a un ligero incremento en la velocidad de escritura, apoyando nuevamente la teoría de que el recubrimiento fue ópticamente denso en el UV corto (< 300 nm). 12. Aditivos que mejoran el color Se trataron varios aditivos en un intento por disminuir el tiempo de escritura en los requerimientos cargados con el absorbedor UV sin un incremento proporcional en la sensibilidad a la luz fluorescente y la luz solar. El primer intento involucró un nuevo examen de los aditivos que mejoran el color para hacer más eficiente el ácido generado. Estos esfuerzos se enfocaron en el uso de ácidos para "cebar" el recubrimiento para la formación del color. La matriz utilizada fue la formulación 10, que contenía monómeros alcoxilados. Como se muestra en la Figura 34, tanto la concentración como la composición del ácido utilizado, no afectaron dramáticamente la velocidad de escritura o el color final de los recubrimientos. Se trató un experimento adicional utilizando el ácido 2-acrilamido-2-metil-1-propansulfónico, un ácido sulfónico reticulable. Sin embargo, incluso a la carga del 1 %, este ácido fue demasiado fuerte y volvió rojos los recubrimientos sin ninguna exposición UV. Por lo tanto, pareció poco probable que la adulteración con ácidos de varias concentraciones o fuerzas ayudaría con la formación del color. Se evaluó un procedimiento adicional para disminuir la sensibilidad a la luz, en donde se utilizaría un sistema amortiguado. Utilizando un sistema amortiguado, se pensó que dosis bajas de UV generarían pequeñas cantidades de ácido adicional, que serían absorbidas por el amortiguador. En este caso, puesto que el ácido tríflico es un ácido extremadamente fuerte, casi cualquier base sería capaz de depurar (neutralizar) el ácido generado. Los experimentos iniciales utilizaron aminas acriladas, tales como CN-384 de Sartomer Corporation. Estas aminas probaron ser bases demasiado fuertes, y la formación del color se inhibió completamente. En experimentos posteriores, cuando se utilizaron cantidades más pequeñas de CN-384, el color de base se mantuvo bajo, pero la estabilidad de la imagen fue terrible, y el color se desvaneció bajo condiciones ambientales en 24 horas o menos. Por lo tanto, se examinó el uso de una base débil. Los ejemplos de bases débiles incluyen ácido acético y sal de sodio. Desafortunadamente, estos compuestos no eran muy solubles en los acrilatos, y sólo se alcanzó una carga de 0.1 %. Sin embargo, incluso a esta carga baja, se observó un efecto. La sal actuó como un amortiguador, pero también redujo la velocidad de la formación del color y también el color general del recubrimiento. Los aspectos del uso de los amortiguadores se describen en la Figura 35. 1 3. Recubrimiento por centrifugación, espesor de la película y densidad óptica El propósito de este experimento fue correlacionar la velocidad de centrifugación del recubrimiento (rpm), la densidad óptica (absorbancia a 540 nm) y el espesor de la película (recubrimiento 100) (mieras). Se recubrieron discos de policarbonato 10 transparentes en una máquina para recubrimiento por centrifugación, conocida como Headway Spin Coater. Se utilizó la formulación 3, la cual tuvo una viscosidad de aproximadamente 60 cps. Los discos 10 se recubrieron y centrifugaron durante 10 segundos a incrementos de 4,000 a 10,000 rpm (1 .0K). Los discos se curaron durante dos segundos utilizando la lámpara de impulsos de XENON, en un medio con nitrógeno, y un filtro UV L-37. La mitad de cada disco 10 se expuso a continuación durante 10 segundos bajo la lámpara. Se tomaron exploraciones UV de cada disco en los lados curado y expuesto, y se tomaron las medidas del espesor de la película.

Las medidas revelaron que el espesor de la película varió de más delgado a más grueso desde el área de distribución hacia fuera del borde del disco. La densidad óptica de los discos 10 también aumentó directamente con el espesor para varias velocidades de centrifugación. Fue evidente que a las velocidades más altas (mayores que aproximadamente 8K rpm), esto fue un efecto disminuido en el espesor de la película, como se esperaba. Los resultados se describen en la Figura 36. En la Figura 36, se muestra el espesor de la película a distancias seleccionadas desde el área de distribución. Las valoraciones de la densidad óptica y el espesor de la película para varias velocidades de recubrimiento por centrifugación se muestran en la Figura 37. Las formulaciones 58 (375 cps) y 61 (504 cps), se recubrieron a velocidades de centrifugación que se incrementan de 5-1 OK. Se realizaron las determinaciones de la densidad óptica y el espesor de la película, y los resultados se muestran en la Figura 38. Como se esperaba, la formulación más viscosa produjo una película más gruesa. También de interés es que ambas de estas formulaciones más viscosas produjeron una respuesta más lineal del espesor de la película a la velocidad de centrifugación. En el producto terminado, los métodos para controlar el color pueden incluir controlar el tiempo de exposición o variar la formulación, sin embargo, se considera que sería menos atractivo que la variación del espesor de la película fuera lo preferido típicamente. Esto es, la variación del espesor de la película tiene el aspecto benéfico de permitir que un usuario final distribuya una cantidad mínima de material requerido para una densidad y color dados, proporcionando por lo tanto costos reducidos y reduciendo la sensibilidad a la luz. Se llevo a cabo una optimización adicional de la concentración del generador de fotoácido y se describe en la Figura 39. La Figura 39 muestra la relación entre las concentraciones del generador de fotoácido (TPST) y el formador del color (PERGASCRIPT I-6B), y las densidades ópticas para un espesor de película constante. Se midieron las densidades ópticas de los discos 10 curados durante 2 segundos, en un medio con nitrógeno, a aproximadamente 2.54 centímetros (una pulgada) de la lámpara. Estas muestras se expusieron a continuación a 2.54 centímetros (una pulgada) de la lámpara, durante los tiempos indicados.

B. Revelado de recubrimiento múltiple Se volvió claro que no se iba a alcanzar un equilibrio aceptable entre el tiempo del ciclo, la fluencia UV y la sensibilidad a la luz subsiguiente, en una sola formulación de recubrimiento. Se consideró que una alternativa podría ser el uso de dos recubrimientos, uno diseñado para dar una rápida formación del color y estabilidad de la imagen, y un segundo recubrimiento superior para dar la estabilidad UV deseada. El segundo recubrimiento proporcionaría efectos benéficos adicionales, tales como resistencia al rayado y estabilidad ambiental adicional a la humedad y las bases.

La Figura 40 describe una sección transversal de una modalidad de un medio óptico 10. En la Figura 40, el disco 10 contiene depresiones 5 y espacios entre surcos 6 como las características de los datos. En esta modalidad, el disco 10 se forma de un sustrato 16 e incluye una capa reflectora 14. El recubrimiento que forma el color 100, como se describió en lo anterior, se muestra como que está formado por dos componentes. El primer componente del recubrimiento que forma el color 100, es la capa que forma el color 101. El segundo componente del recubrimiento que forma el color 100, es el recubrimiento 102. 1 . Revelado del recubrimiento de color y del recubrimiento superior El primer paso en el revelado del recubrimiento que forma el color 100 fue evaluar las propiedades que podrían dividirse entre la capa que forma el color 101 y la capa de recubrimiento superior 102, para proporcionar formulaciones simplificadas. Para la capa que forma el color 101 , se deseaba la adhesión al policarbonato, buena formación del color, generador de fotoácido y solubilidad del formador del color. Para el recubrimiento superior 102, se deseaba un buen curado a una superficie dura resistente al desgaste, densidad óptica alta en el UV, y adhesión a la capa que forma el color 101 subyacente. Ambas capas 101 , 102, idealmente curarían rápidamente sin nitrógeno, encogerían poco y trabajarían juntas para incrementar la estabilidad ambiental de la imagen (es decir, la resistencia a la influencia del calor, humedad o la introducción de productos químicos adicionales). Considerando el desarrollo anterior, las formulaciones basadas en CN-120, produjeron los mejores resultados ambientales, pero exhibieron una densidad óptica más alta para las longitudes de onda que forman el color que todas las formulaciones alifáticas, tales como las formulaciones 1 y 9. Sin embargo, puesto que la adición de un recubrimiento superior 102 puede utilizarse para mejorar la estabilidad de la imagen en las pruebas de calor/humedad, la formulación sin CN-120 se examinó nuevamente, con el objetivo de disminuir los tiempos de escritura y disminuir el encogimiento. Los experimentos iniciales mostraron que el retiro del agente humectante de la capa que forma el color 101 sería necesariamente dejar que el segundo recubrimiento 102 se humedeciera y se adhiriera a la capa que forma el color 101. Se seleccionó una serie rápida de formulaciones. Estas se presentan en el Cuadro 19.

CUADRO 19 Formulaciones de recubrimiento del color inicial para un sistema de dos capas Capa que forma el color Recubrimiento superior C1 C2 C3 O1 O2 Agente humectante TEGO RAD 2200 N 0 0 0 2 2 Fotoiniciador KTO/46 5 5 5 5 5 Diluyentes SR-238 10 35 35 20 30 Componentes principales SR-9021 30 SR-368D 20 30 30 73 30 CN-120B60 65 30 33 TOTAL 100 100 100 100 100 UV-24 10 10 TPST 2.5 2.5 2.5 Pergascript Red 6B 3.5 3.5 3.5 Las formulaciones C1 y C2 tenían un contenido reducido de CN- 120 y un contenido incrementado de SR-368 para una claridad incrementada en el UV, y un encogimiento disminuido para la adhesión. La formulación C3 contenía SR-9021 y SR-368 para proporcionar un bajo encogimiento, una alta adhesión, un curado rápido, y un recubrimiento transmisor de UV. Las formulaciones O1 y O2 contenían una combinación de SR-238 y SR-368, para proporcionar buena adhesión y curado, con CN-120 en la formulación 02 para una dureza adicional y opacidad para UV. En las formulaciones O1 y O2, el absorbedor UV UV-24 se utilizó a una carga de 10%. Una observación inmediata fue que como anteriormente, el generador de fotoácido fue muy poco soluble en el monómero alcoxilado SR-9021. (Como puede ser evidente, las formulaciones designadas con una "C", indican una formulación para la capa que forma el color 101 , mientras que una designación "O" indica una formulación para la capa del recubrimiento superior 102). Se prepararon muestras de los discos 10 recubriendo por centrifugación las capas que forman el color 101 con las formulaciones C1 , C2 y C3 en el sustrato 16 a 4K rpm, curando en un medio con nitrógeno, a través de un filtro UV L37, con un bulbo "D", a una distancia de aproximadamente 2.54 centímetros (una pulgada), durante tres segundos. Se realizó la formación de las imágenes a través de una mascara de cuarzo a aproximadamente 12.7 centímetros (cinco pulgadas) de la lámpara durante 10 segundos. Las capas de recubrimiento superior 102 (formulaciones 01 y 02), se aplicaron sobre la capa que forma el color 101 recubriendo por centrifugación a 2.5K rpm. Las capas del recubrimiento superior 102 se curaron en un medio con nitrógeno, utilizando un filtro UV L37 W con un bulbo "D" a aproximadamente 2.54 centímetros (una pulgada) de la lámpara durante 3 segundos. Las capas que forman en color 101 hechas de las formulaciones C2 y C3 se humectan y se centrifugan bien, mientras que la formulación C1 no se desempeña tan bien. Ambas formulaciones O1 y 02 para la capa de recubrimiento superior 102, se humectaron bien y recubrieron también toda la capa que forma el color 101. Todos los discos terminados 10 fueron resistentes al desgaste con la punta de una pluma de plástico.

Se utilizó una prueba para arrancar una cinta utilizando una cuchilla con una separación de 2.5 mm, utilizando una cinta SCOTCH como la cinta adhesiva a la luz. (El PERMACEL #99 no se adhirió suficientemente bien al recubrimiento a ser utilizado). La capa que forma el color 101 formada con la formulación C1 falló, mientras que las capas que forman el color 101 formadas con las formulaciones C2 y C3, pasaron la prueba. Ambas capas de recubrimiento superior 102 (01 y 02), se adhirieron a las capas que forman el color 101 sin ningún problema. Cuando la adhesión de la capa del recubrimiento superior 102 fue problemática, se notó que las fallas ocurrieron en la interfaz de la capa de policarbonato 16 y la capa que forma el color 101 (como se esperaba). De estos experimentos iniciales, se diseñó un recubrimiento 100 candidato de dos capas. Estas formulaciones se presentan en el Cuadro 20. La capa que forma el color 101 se modificó para disminuir la concentración de CN-120 y para incrementar la transparencia y la adhesión. La proporción del generador de fotoácido al formador del color se incremento a 3:4.5 para incrementar la velocidad de escritura y la intensidad del color. La capa de recubrimiento superior 102 fue una formulación de SR-368 y SR-238.

CUADRO 20 Sistema inicial de dos recubrimientos 2. Pruebas iniciales Prosiguieron experimentos para probar el recubrimiento 100 de dos capas. Se recubrieron discos 10 con una capa que forma el color 101 mediante recubrimiento por centrifugación a 3K y 4K rpm, como se muestra en la Figura 41 . Se formaron imágenes en los discos 10 a aproximadamente 12.7 centímetros (5") de la lámpara durante varios tiempos para examinar la intensidad del color. El recubrimiento superior 102 se aplicó a continuación mediante el recubrimiento por centrifugación a 3K rpm. El uso de nitrógeno y filtros también se examinó en este estudio. No se requirió nitrógeno para curar la capa que forma el color 101 a un nivel aceptable para proporcionar la aplicación del recubrimiento superior 102. Se considera que el uso anterior del nitrógeno para curar la capa que forma el color 101 puede tener la ventaja adicional de formar un enlace sin uniones entre la capa de color 101 y el recubrimiento superior 102. A continuación, el recubrimiento superior 102 se curó a aproximadamente 2.54 centímetros (una pulgada) de la lámpara durante 1.5 segundos sin nitrógeno y sin el uso de un filtro, dando así todo el espectro de la radiación de la lámpara para mejorar el curado de la superficie. La capa que forma el color 101 subyacente no parece formar ningún color notable a partir del curado del recubrimiento superior 102. La proporción de 3:4.5 del generador de fotoácido al formador del color probó ser alta y condujo a un color muy fuerte. Se lograron densidades ópticas de aproximadamente 0.8 en tiempos cortos a 13.335 centímetros (5 ¼ pulgadas) en el bulbo "D" de XENON. De manera más importante, una prueba de exposición cualitativa (63 horas) utilizando el dispositivo de luz fluorescente mostró que el desempeño del recubrimiento superior en la prueba de luz fue muy superior a la solución con un solo recubrimiento. También de interés fue que las imágenes que aparecieron al principio muy oscuras (demasiado contraste), ahora aparecieron mejor con algo de color de base que redujo el contraste. De manera más importante, la separación de la capa estabilizante UV y la capa que formar el color 101 permite el uso eficiente de longitudes de onda UV más cortas (< 320 nm) para la formación del color. Esto permite la exposición eficiente de la capa que forma el color 101 que utiliza estas longitudes de onda, protegiendo por lo tanto la capa 101 de estas, y las longitudes de onda encontradas en la iluminación típica, tales como la luz solar y la iluminación fluorescente. Sin embargo, se notó que el uso de esta combinación de capas 101 , 102, requiere una investigación adicional de las propiedades de adhesión. La capa que forma el color 101 no se adhiere al policarbonato subyacente 16, fallando en la prueba para arrancar una cinta utilizando la cinta adhesiva con la luz. La falla en la adhesión se encontró sólo en la interfaz del policarbonato 16 y la capa que forma el color 101 , de manera que no fue posible una valoración de la adhesión de la capa que forma el color 101 a la capa de recubrimiento superior 102. 3. Pruebas ambientales En este punto, el conocimiento ganado de los experimentos preliminares con dos recubrimientos se condensó, y proporcionó la base para el desarrollo de series adicionales de formulaciones. Estas formulaciones se examinaron para la prueba ambiental cuantitativa, y se exponen en el Cuadro 21 . La formulación C5 fue la formulación 3 basada en SR-9021 previo (Cuadro 14), que tuvo excelentes propiedades pero falló en las pruebas ambientales. Se consideró que un recubrimiento superior 102 puede mejorar la estabilidad ambiental de una capa que forma el color 101 que utiliza la formulación C3, y que proporciona suficiente protección para evitar el uso de CN-120 que absorbe UV, con alto encogimiento. La formulación C6 fue una modificación a la formulación C5, en donde se utilizó SR-368 en lugar de SR-494. Se tiene la teoría de que esta sustitución incrementaría el contenido de alcoxilacion y conduciría a una película más dura 101 o una capa que forma el color 101 más dura, pero todavía con encogimiento bajo. La formulación C7 fue una formulación modificada que contiene CN-120, SR-368, SR-238, diseñada para cumplir los requisitos de adhesión. Se consideró que una capa que forma el color 101 que contiene la formulación C7 pasaría las pruebas ambientales con facilidad, aunque a expensas del tiempo de escritura y encogimiento. Se esperaba que la formulación 03 proporcionara un recubrimiento superior duro, que absorbe UV que puede tener problemas de encogimiento, debido al CN-120. La formulación 04 se formó predominantemente de SR-368, con el uso de SR-339 como el diluyente para la absorción UV agregada. La formulación 05 fue un recubrimiento superior basado en SR-9021 con CN-120 agregado para la dureza. La formulación 05 se ideó con la esperanza de que el SR-9021 manejara el encogimiento sin sacrificar la dureza y la resistencia al rayado. Los recubrimientos superiores 02 se formularon utilizando tanto UV-24 al 10% como al 20%. Las cargas al 20% afectaron de manera notable la viscosidad.

CUADRO 21 Formulaciones a partir de los experimentos preliminares con dos recubrimientos Formulación No. Componente C5 C6 C7 03 04 05 Agente humectante TEGO RAD 2200 N 0 0 0 1 1 1 Fotoiniciador KTO/46 5 5 5 5 5 5 Diluyentes SR-238 25 20 35 14 SR-339 34 10 Componentes principales SR-9021 35 35 50 SR-494 35 SR-368D 40 30 10 84 CN-120B60 30 50 30 CN-132 TOTAL 100 100 100 100 100 100 UV-24 10-20 10-20 10-20 TPST 2 2 2 Pergascript Red 6B 3 3 3 Viscosidad 61 83 68 134 200 162 UV 24 al 20% 102 404 236 En términos de solubilidad para el generador de fotoácido y el formador de color, ambas formulaciones C5 y C7, que contienen SR-9021 alcoxilado, tuvieron problemas para disolver los sólidos sin calor y ultrasonido. Ambas de C5 y C7 requirieron filtración. Las formulaciones 04 y O5 tuvieron problemas para solubilizar la concentración al 20% de UV-24. Las formulaciones O4 y O5 también se filtraron. Las formulaciones del recubrimiento de color se aplicaron mediante recubrimiento por centrifugación a 4K rpm y a continuación se curaron al aire ambiental a aproximadamente 2.54 centímetros (una pulgada) debajo de la lámpara, utilizando el filtro L37 durante 2 segundos. Se notó que los discos 10 curaron con una cantidad variable de "color rosa". El color rosa varió desde ningún color para C5, a un color muy ligero para C6, a un color ligero para C7. Se tiene la hipótesis de que esto muy probablemente corresponde con la densidad óptica de los recubrimientos, puesto que C7 tuvo el contenido aromático más alto, C6 contuvo SR-368 que absorbe algo de UV, y C5 fue el más transmisor de UV de los recubrimientos. Se realizó la formación de las imágenes a aproximadamente 10.16 cm (4") de la lámpara, con el bulbo "D" durante 10 segundos, a través de una mascara de cromo sobre cuarzo. Los recubrimientos superiores 102 se aplicaron mediante recubrimiento por centrifugación a 4K rpm y se curaron a aproximadamente 2.54 centímetros (una pulgada) de la lámpara, utilizando el bulbo "D" con el espectro completo. El curado fue durante 1.5 segundos (para el conjunto de UVA al 10%) o 2.0 segundos (para el conjunto de UVA al 20%). Se realizó la prueba ambiental a aproximadamente 70°C y 90% de humedad relativa durante 78 horas. Los recubrimientos superiores 102 que contenían 20% del absorbedor UV, se deslaminaron ya sea parcial o completamente. El mecanismo pareció ser el encogimiento o el aumento del tamaño del recubrimiento superior 102, lo cual causó a continuación la deslaminación del recubrimiento del color 101 de la capa de policarbonato 16 del disco 10. La segunda observación fue que la composición de la capa de color 101 fue el principal factor para determinar la estabilidad de la imagen. La formulación C7 superó a las versiones C6 y C5 por un amplio margen. El recubrimiento C5 falló completamente como en lo anterior, sin importar el recubrimiento superior 102 utilizado. El recubrimiento C6 fue mejor que C5, pero ni siquiera se acercó a C7, nuevamente sin importar el recubrimiento superior 102. La formulación C7 superó los recubrimientos 101 incluso sin un recubrimiento superior 102. Los resultados se describen en la Figura 42. Con respecto a las aplicaciones del recubrimiento superior 102 que tienen 10% de carga, cada muestra pareció permanecer estable en términos de adhesión y dureza. Además, se notó una tendencia de la estabilidad de la imagen subyacente con respecto a las muestras con el recubrimiento inferior 1c. Esto es, la formulación O3 se desempeñó mejor que O4, la cual se desempeñó mucho mejor que O5, la cual se desempeñó mejor que un recubrimiento superior 102. Esto nuevamente coincide con la falta de alcoxilacion y potencialmente con la temperatura de transición vitrea y la hidrofobicidad del recubrimiento 100. Todas las muestras se desempeñaron muy bien bajo el dispositivo de la lámpara fluorescente, como se determina mediante inspección visual. Después de una semana de exposición a la luz fluorescente, se reveló algo de color de base, después de varias semanas de exposición a la luz fluorescente, la imagen todavía era discernible, pero degradada debido a la intensidad del color de base. Las muestras con carga al 20% que se desempeñaron bien para limitar el revelado del color de base, se consideraron de uso limitado debido a los problemas ambientales discutidos anteriormente. La formulación 03 basada en CN-120, tuvo el contenido aromático más alto, dio la densidad óptica más alta en el recubrimiento 100, y también proporcionó el mejor desempeño en la fotorresistencia. El especto de absorbencia para las formulaciones 03, 04, 05 del recubrimiento superior, se describe en la Figura 43. 4. Ajustes a las formulaciones de dos recubrimientos Una serie de uretanos acrilados de Sartomer Corporation, también se probaron con el fin de examinar su apiicabilidad para utilizarse en el recubrimiento 100. La serie se muestra en el Cuadro 22. Todos los recubrimientos que utilizan uretanos acrilados dieron acabados suaves, fáciles de desgastar, que no parecieron que se desempeñarían bien. No se realizaron más pruebas.

CUADRO 22 Evaluación de los uretanos acrilatos en un recubrimiento superior Formulación No. Componente 06 07 04 05 Agente humectante TEGO RAD 2200 N 0 0 0 1 Fotoiniciador KTO/46 5 5 5 5 Diluyentes SR-238 20 20 20 SR-339 20 Componentes principales CN963B80 50 CN966 50 CN966B85 50 CN981 B88 75 SR368D 25 20 TOTAL 100 100 100 96 UV-24 10 TPST 2 2 2 Pergascript Red 6B 3 3 3 El CN965 es un oligómero de acrilato de uretano basado en un poliéster alifático. Es un oligómero flexible que ofrece buena resistencia a la intemperie. El CN966B85 es un oligómero de diacrilato de uretano basado en un poliéster alifático combinado con 15% de SR238, diacrilato de hexandiol. El CN981 B88 es un oligómero de diacrilato de uretano basado en poliéster/poliéter alifático combinado con 12% de SR238, monómero de diacrilato de hexandiol. Los tres son productos de Sartomer Corporation.

Puesto que parece que las formulaciones de CN-120 no iban a ser reemplazadas por ninguna otra ciase de monómero, se llevaron a cabo experimentos adicionales para ajustar los otros componentes y mejorar los aspectos del desempeño. Las formulaciones y una nota explicatoria para la razón fundamental detrás de cada ajuste, se presentan en el Cuadro 23.

CUADRO 23 Ajustes a las formulaciones de CN-120 Formulación No. Componente C8 C9 C10 C11 C12 O10 01 1 012 013 Agente humectante TEGO RAD 1 1 1 1 2200 N Fotoiniciador KTO/46 5 5 5 5 5 7.5 7.5 7.5 8 CN-384 10 Diluyentes SR-506 15 35 SR-238 35 20 SR-339 35 35 30 39 30 26 Componentes principales SR-368D 30 30 30 30 30 10 10 18 20 CN-120B60 30 30 30 CN-120M50 30 30 41 .5 22.5 25 SB520M35 20 43.5 20 TOTAL 100 100 100 100 100 100 100 100 100 PIGMENTOS UV-24 10 10 10 10 TPST 2 2 2 2 2 Pergascript 3 3 3 3 3 Red 6B Viscosidad 93.19 93.54 128 88 217 187 Adhesión Terri-ble Terri-ble ModeTerriTerriBUENA BUENA BUENA BUENA rado ble ble Curado/ buena buena buena suave suave buena dureza Los sinergistas causan una terrible pérdida del color en las pruebas ambientales, probablemente debido a la migración del ácido y la extinción.

Notas explicatorias para el Cuadro 23 El estudio condujo al reconocimiento de que una reducción moderada en la concentración de SR-238 en los recubrimientos de color, condujo a una pérdida de adhesión al policarbonato. Sin embargo, las capas del recubrimiento superior 102 podrían basarse en el SR-339 como el diluyente, lo cual proporcionaría excelentes propiedades de absorción UV, encogimiento reducido, y menor irritación de la piel. Este estudio también proporcionó una observación de que la inclusión de un sinergista de amina en el recubrimiento superior 102 conduce todavía a una pérdida completa de una imagen, como resultado de las pruebas ambientales, en tan poco como 24 horas. Esto se consideró desafortunado, puesto que la adición de un sinergista al recubrimiento superior 102 condujo a un curado rápido y completo a 7.5% de carga de KT0-46.

El SR-339, acrilato de 2-fenoxietilo, es un monómero aromático monofuncional, con baja volatilidad, que ofrece buenas propiedades de adhesión. El CN120M50 es un acrilato de epoxi basado en bisfenol A difuncional combinado con 50% de SR-339, acrilato de fenoxi etilo. El CN120M50, proporciona un buen equilibrio entre las propiedades del agua y la alta reactividad. El SB520M35, es un oligómero de acrilato que contiene ácido carboxílico moderadamente funcional, combinado con SR-339, monómero de acrilato de fenoxi etilo. Los sólidos reactivos son el 100%. El SB520M35 ofrece una velocidad de curado rápida, una excelente adhesión a los metales y plásticos, y buenas características de humectación y flujo. El SB520M35, también contiene la funcionalidad del ácido carboxílico, que conduce a una resistencia de desvanecimiento a la amina mejorada. Estos tres acrilatos son productos de Sartomer Corporation. Después de que se terminaron varios estudios de selección, la prueba concluyente se realizó en una formulación preferida del recubrimiento del color con dos formulaciones preferidas del recubrimiento superior. Las formulaciones de recubrimiento superior seleccionadas se hicieron debido a que la inclusión de un oligómero ácido, tal como SB-520, no se había probado en los estudios ambientales, ni se había confirmado la utilidad del ácido para impartir resistencia al desvanecimiento de la tinta. Las formulaciones finales se muestran en el Cuadro 24.

CUADRO 24 Formulaciones finales para el sistema con dos recubrimientos Formulación No. Componente C13 C14 O14 O13 Agente humectante TEGO RAD 2200 N 1 1 Fotoiniciador KTO/46 5 5 8 8 CN-384 Diluyentes SR-506 SR-238 35 35 SR-339 26 26 Componentes principales SR-368D 30 30 20 20 CN-120B60 30 30 CN-120 50 45 25 SB520M35 20 TOTAL 100 100 100 100 PIGMENTOS UV-24 10 10 TPST 2 2.5 Pergascript Red 6B 3 4 Viscosidad 68 187 Se estudiaron dos concentraciones de los generadores del fotoácido y los formadores del color, puesto que la proporción y concentraciones finales del generador de fotoácido y el formador del color no se habían establecido ya de manera precisa. Se utilizaron dos velocidades de centrifugación para ambos recubrimientos, que fueron 3K y 4K rpm. Los recubrimientos inferiores se curaron durante tres segundos a través de un filtro L37, sin nitrógeno. La exposición fue durante 10 segundos a aproximadamente 10.16 cm (4") de un bulbo "D" de Xenón. Los recubrimientos superiores se curaron en tres segundos sin filtro o nitrógeno. La sensibilidad residual del recubrimiento 00 se muestra en la Figura 44. Las muestras se dividieron en dos grupos principales, dependiendo de la concentración del generador de fotoácido. Se notó que en ambos casos, el Recubrimiento superior (013) pareció proporcionar una mejor protección UV que el Recubrimiento superior (014). La formulación C13 pareció tener la menor sensibilidad residual y pareció proporcionar la mejor proporción de densidad óptica para las áreas no expuestas a las áreas expuestas. Además, se notó que los resultados para esta proporción pueden incluir, sin embargo, algo de desviación. Esta desviación puede resultar de no exponer de manera adecuada la formulación C14 durante un tiempo largo, para revelar más completamente el color final, y reducir por lo tanto de manera efectiva el color revelado de las formulaciones C14. También, como puede esperarse, los recubrimientos 101 con las cantidades más altas de generadores de fotoácido y los formadores del color, retuvieron una gran cantidad de su color tras una prolongada exposición a la luz. Este efecto se muestra en la Figura 45, Las pruebas ambientales a 70°C y 90% de humedad relativa mostraron que la migración del ácido desde el recubrimiento superior al recubrimiento inferior es posible. Los resultados se proporcionan en la Figura 46. Se observa una clara división en el nivel del color de base en las formulaciones del recubrimiento que no contiene ácido (Recubrimiento superior 014) y el que contiene ácido (Recubrimiento superior 013). Por lo tanto, la utilidad del ácido en la prueba de amina/tinta tendrá que se confirmada antes de que el SB-520 o sus equivalentes se incluyan en la formulación. Si es necesario, puede realizarse un estudio de compromiso/optimización, para reducir al mínimo el revelado del color formado en este recubrimiento superior 102 mientras que todavía imparte resistencia a la tinta. Finalmente, en nivel del color retenido después de la exposición ambiental estuvo gobernado sustancialmente por las concentraciones del generador de fotoácido y el formador del color, y no por el espesor de la película 101 o las composiciones utilizadas en el recubrimiento superior 102. Los resultados se proporcionan en la Figura 47. Los resultados muestran que la utilización de las proporciones y concentraciones del generador de fotoácido y el formador del color, con el fin de lograr la densidad del color deseada y el tiempo del ciclo de escritura, afectarían mucho la fotorresístencia y la estabilidad ambiental. 5. Pruebas con amina La prueba con amina se repitió utilizando la nueva formulación. Primero, las aplicaciones de las nuevas formulaciones para la capa que forma el color 101 , parecieron apoyar la prueba de la amina sin un recubrimiento superior 102 y sin ninguna degradación. Sin embargo, un DVD 10 marcado con un primer patrón de imágenes, mostró algún desvanecimiento significativo después de un almacenamiento prolongado en un primer estuche de almacenamiento del DVD 180, con los materiales de inserto incluidos. El estuche de almacenamiento 180 utilizado, fue realmente comprado de un minorista, y se consideró representativo de un estuche de almacenamiento para DVD 180, comercialmente disponible. Esto proporcionó un indicio de que tal vez la prueba basada en trietil amina (TEA) realizada previamente fue inadecuada para las formulaciones revisadas. Por lo tanto, se realizó una nueva prueba utilizando una cantidad mayor de TEA en una caja para DVD estándar de plástico 180, similar al primer estuche de almacenamiento para DVD 180. Se utilizó una pieza grande de papel filtro 181 para reemplazar el inserto, y se distribuyó 1 mi de TEA alrededor del papel filtro 181. Esta prueba falló en inducir cualquier desvanecimiento en el patrón de las imágenes en el recubrimiento 101. Se pensó entonces que tal vez se necesitaba una base más volátil y móvil, tal como el amoniaco. Un primer intento en esta prueba consistió en colocar una gota de 200 µ? de hidróxido de amonio concentrado a la mitad del papel filtro 181 y sellar los discos 10 en un estuche de almacenamiento 180. Esto condujo a una destrucción completa de las imágenes en todos los discos 10, con o sin algún recubrimiento superior. La cantidad de hidróxido de amonio utilizada probó ser excesiva y muy probablemente, fue muy superior a la que se encontraría en un empaque en la práctica. En consecuencia, se realizó una segunda prueba utilizando 25 µ? de hidróxido de amonio. En dos horas, los discos 10 sin un recubrimiento superior 102 y el recubrimiento superior 102 sin ácido, se desvanecieron completamente (el recubrimiento superior puede haber sido ligeramente mejor), mientras que el recubrimiento superior 102 que contiene el ácido retuvo la mayoría de su color original, excepto para las áreas más cercanas al punto de hidróxido de amonio (que estuvo alrededor del anillo para apilar). Durante las siguientes varias horas, estos discos 10 también se deterioraron de manera significativa desde el anillo interior radialmente hacia fuera. Nuevamente, la cantidad de hidróxido de amonio utilizada pudo haber sido excesiva, cuando se compara con el ambiente de un empaque típico 80 del medio óptico, tal como para un CD o un DVD. La prueba se repitió con 10 µ? de hidróxido de amonio concentrado. El disco 10 sin el recubrimiento superior 102 se deterioró en una hora, como anteriormente. Sin embargo, esta vez el disco 10 con el recubrimiento superior 102 formado de la formulación 014 retardó el desvanecimiento unas pocas horas. El disco 10 con el recubrimiento superior 102 formado de la formulación 013 estuvo esencialmente sin cambios y sólo mostró signos de desvanecimiento cerca de la mitad del disco 10 después de un día. Se colocaron tres muestras más en los empaque originales con 200 µ? después de que los empaques habían permanecido cerrados durante pocos días. Después de 24 horas, el disco 10 no protegido, mostró un desvanecimiento moderado, mientras que los discos 10 que tienen las capas del recubrimiento superior 102 todavía eran robustos. Con el fin de terminar las pruebas adicionales, se obtuvieron estuches de almacenamiento para DVD 180 adicionales. Las muestras de cada disco con el recubrimiento superior 10 se colocaron en los nuevos empaques para observar si se induciría un desvanecimiento más gradual. Ninguna muestra de recubrimiento superior mostró algún signo de desvanecimiento después de tres días. 6. Estudio cuantitativo El sustrato metalizado 16 se recubrió utilizando la formulación de recubrimiento del color que contiene una proporción del generador de fotoácido al formador del color de 2.0% de TPST:3.5% de CF. Los componentes para cada una de las formulaciones probadas en el estudio cuantitativo se presentan en el Cuadro 25. Las formulaciones se aplicaron al sustrato 16 recubriendo por centrifugación a 4K rpm durante 10 segundos. Los discos 10 producidos se curaron bajo el filtro UV L-37 en un medio con nitrógeno, y utilizando el bulbo D de XENON durante 2 segundos a una distancia de aproximadamente 2.54 centímetros (una pulgada). A continuación, cada disco 10 se expuso bajo el bulbo D durante 10 segundos a 10.16 centímetros (4 pulgadas) de distancia para producir el color. Finalmente, un recubrimiento superior 102 se aplicó manualmente a cada disco 10 utilizando varias formulaciones en el HEADWAY. Este recubrimiento superior 102 se curó bajo el bulbo D durante 3 segundos a una distancia de 2.54 centímetros (una pulgada).

CUADRO 25 Formulaciones para el estudio cuantitativo de la degradación con amina La densidad óptica de cada disco 10 se midió utilizando un Espectrómetro Ocean Optics. Se midió la absorbancia a 540 nm. Los discos 10 se colocaron en estuches individuales para DVD 180, y se expusieron a 10 µ? de hidróxido de amonio. El hidróxido de amonio se colocó en el centro de una pieza de papel filtro 181 que se había fijado a la cubierta interna de cada estuche 180. Los estuches 180 se cerraron y se dejaron reposar. Periódicamente, cada disco 10 se retiró de cada estuche 180, y se realizaron mediciones de la densidad óptica para evaluar la pérdida del color. Los datos resultantes se presentan en la Figura 48. 7. Propiedades físicas de los recubrimientos Se preparó una versión modificada de la formulación para la capa que forma el color 101 , diluyendo la formulación con 30% en peso de 5% de KTO-46 en diluyente SR-238. Se generaron curvas del espesor de la película versus la velocidad de centrifugación para ambas formulaciones. A continuación, cada formulación se recubrió por centrifugación en discos de vidrio de borosilicato, de 2K-10K rpm en intervalos de 1 K rpm. La capa que forma el color 101 en los discos 10 se curó a continuación durante dos segundos bajo L37 con un bulbo D de Xenón en una atmósfera de nitrógeno. A continuación, se aplicó una cinta al disco 10 para retirar el recubrimiento y a continuación se probó en el WYKO para determinar el espesor de la película 101 en dos diferentes áreas del disco. La Figura 49 muestra los resultados del espesor promedio de la película para cada velocidad de centrifugación. Este experimento muestra que el recubrimiento del color original, C6, tiene un espesor de la película mayor cuando se aplica utilizando velocidades de centrifugación (S. S.) de aproximadamente 2K-5K rpm. Después de eso, sin embargo, las dos muestras probaron ser muy similares. 8. Viscosidad vs. temperatura En las máquinas de reproducción típicas, la laca para el recubrimiento del color puede distribuirse a diferentes temperaturas. En consecuencia, se determinó la viscosidad como una función de la temperatura. Se realizaron medidas de la viscosidad a un intervalo de temperatura de aproximadamente 25°C a aproximadamente 50°C en intervalos de aproximadamente 5°C. Las medidas se realizaron con un reómetro Brookfield LVDV-III+CP y un husillo CPE-40 a 4.75 rpm. La viscosidad y el perfil de temperatura se muestran en la Figura 50 para el recubrimiento del color C6. Como se esperaba, la viscosidad de la laca disminuye con la temperatura que se incrementa. 9. Viscosidad vs. velocidad del esfuerzo cortante El procedimiento de recubrimiento por centrifugación impone velocidades del esfuerzo cortante variables en la laca. Puesto que la viscosidad es una función de la velocidad del esfuerzo cortante, también se deseaba obtener este perfil. Ciertas limitaciones prácticas evitaron la determinación de los valores exactos de las velocidades del esfuerzo cortante durante el recubrimiento por centrifugación. Sin embargo, se tomó una gama de medidas de la viscosidad y la velocidad del esfuerzo cortante para valorar las propiedades de la laca. Las mediciones se realizaron sobre un intervalo de baja velocidad a la máxima velocidad del esfuerzo cortante disponible, utilizando el Brookfield LVDV-1 1 1 +CP y el husillo CPE-40. La velocidad del esfuerzo cortante máxima lograda con esta laca particular, fue de 45/segundo. Se considera que si se desean velocidades del esfuerzo cortante más altas, puede realizarse el intercambio de algunos de los componentes del equipo físico en el sistema de recubrimiento por centrifugación. Por ejemplo, el uso de husillos CPE-51 y CPE-52 debería proporcionar velocidades del esfuerzo cortante más altas que el husillo CPE-40. Estos husillos son compatibles con este reómetro, y son capaces de producir velocidades del esfuerzo cortante más altas. Por lo tanto, se diseñó un programa para obtener velocidades del esfuerzo cortante bajas y altas variando la velocidad del husillo. Se utilizaron velocidades de 1 K a 6K rpm, en intervalos de 1 K rpm, para incrementar la velocidad del esfuerzo cortante. A continuación, las velocidades se tomaron a 6K rpm nuevamente hacia 1 K rpm. El reograma en la Figura 51 muestra la relación de la viscosidad y la velocidad del esfuerzo cortante. La Figura 51 muestra que la viscosidad de la capa inferior 101 (que contiene la formulación c6), fue casi constante con velocidades del esfuerzo cortante que se incrementan. Sin embargo, con un tiempo incrementado de esfuerzo cortante, la viscosidad se incrementa. La curva del esfuerzo cortante que se incrementa, implica que la formulación es un fluido Newtoniano. Sin embargo, la curva que disminuye implica que la reología del fluido es dependiente del tiempo. Otro tipo de gráficas muestra como se comporta el fluido en el perfil de fatiga por esfuerzo cortante y la velocidad del esfuerzo cortante se proporciona en la Figura 52. En la Figura 52, la relación lineal entre la fatiga por esfuerzo cortante y la velocidad del esfuerzo cortante, confirma que el fluido es Newtoniano, en ambas direcciones del esfuerzo cortante. Se realizó otro experimento para observar si la reología del recubrimiento del color era dependiente del tiempo, la curva de la viscosidad que disminuye y la velocidad del esfuerzo cortante mostraron que podría ser posible. Para investigar esto, se tomaron mediciones de la viscosidad, mientras que la velocidad del esfuerzo cortante y la temperatura se mantuvieron constantes durante un periodo de tiempo. Nuevamente, se utilizó el LVDV-1 1 +CP y el husillo CPE-40. La velocidad del husillo se ajustó a 2K rpm. El perfil de tiempo mostrado en la Figura 53 verifica que la viscosidad permanecerá constante con el tiempo, concluyendo que la formulación C6 exhibe un comportamiento de flujo Newtoniano. 10. Formación del color con varias lámparas Se hicieron experimentos de formación de color con las 9 muestras mostradas en el Cuadro 26, con tres diferentes fuentes de luz. Cada una de las combinaciones mostradas del generador de fotoácido y el formador del color, se incluyeron en la base del recubrimiento para la formulación C7 (que contiene 5% de KTO, 35% de SR-238, 30% de SR-368D y 30% de CN-120B60). Se hicieron tres conjuntos de discos 10 que contienen las formulaciones y se expusieron de manera separada utilizando el bulbo D de XENON, el bulbo C de XENON y la lámpara HONLE. Los tiempos de exposición variaron de 1 a 10 segundos a intervalos de 1 segundo. Un sustrato metalizado 16 se colocó debajo de cada disco 10 para proporcionar una base reflectora. Todas las muestras se prepararon recubriendo por centrifugación las formulaciones en un sustrato de policarbonato transparente 16, a velocidades de 4K rpm en el HEADWAY. Las formulaciones se curaron en un medio con nitrógeno, utilizando un Bulbo D de XENON D y el filtro UV L37 durante dos segundos.

CUADRO 26 Formulaciones para los experimentos de formación de color con lámparas variables Este estudio se diseñó para probar varias variables. La primera fue el efecto de la modificación de la proporción del generador de fotoácido al formador del color. Típicamente, se había utilizado una proporción de 2:3, pero no se sabía que ésta era la proporción preferida. En segundo lugar, se iban a evaluar las concentraciones preferidas de los generadores del fotoácido y los formadores del color. Esto incluyó valorar el efecto que tenían las concentraciones variables en el tiempo de formación del color. Además, se iba a evaluar el uso de diferentes bulbos en el tiempo de formación del color. Los bulbos "D" y "C" de XENON, produjeron diferentes cantidades de UV corto. Se reconoció que el efecto del UV corto en la formación del color no estaba bien caracterizado. Además, el bulbo "H" HONLE fue una solución de valor de mercurio de onda continua con un espectro lineal bastante diferente del de una lámpara de xenón, y se consideró que la prueba de esta lámpara podría proporcionar información. La lámpara HONLE está disponible de Home UV America, Inc., de Marlboro, MA. 1 1 . Proporción del generador de fotoácido al formador del color Las Figuras 54-57 ¡lustran el efecto de la proporción del generador de fotoácido al formador del color en las formaciones del color. Observando cada diferente concentración del generador de fotoácido como un conjunto, parece que se sigue una tendencia general. Esta tendencia se muestra en la Figura 54, y se considera que indica que la formación del color en las muestras que tienen una relación (o equivalente a la misma) de 2:3.5, se desempeña mejor que las proporciones de 2:3, que se desempeñan mejor que las proporciones de 2:4. Se consideró que la aparentemente deficiente formación del color para la proporción del formador del color más alta, se había debido a una absorción más alta de la luz UV, que resulta de los formados de color no activados en la formulación. Aunque esta tendencia apareció apoyar cada concentración de generadores de fotoácido, se notó que una concentración del formador del color más alta puede conducir a un mejor ambiente o fotorresistencia. También, se notó que la diferencia en el desempeño entre estas proporciones fue pequeña, de manera que cualquier beneficio agregado de una proporción de formador del color más alta muy probablemente sería justificado. Suponiendo que la proporción óptima del generador de fotoácido al formador del color está cercana a 2:3.5, puede hacerse una comparación directa del efecto de la concentración del generador de fotoácido en el nivel del color. En incremento en el color sigue aproximadamente el incremento en la concentración del generador de fotoácido al formador del color. 12. Efectos de la lámpara La eficiencia de escritura para las tres lámparas se examinó utilizando tanto las proporciones de 2:3 como de 2:4 del generador de fotoácido al formador del color. Por simplicidad, las lámparas se compararon a las cargas de 2.5% del generador de fotoácido:5% del formador del color, y los tiempos se convirtieron a valores de fluencia utilizando las intensidades UVA y UVB combinadas, medidas en un medidor de potencias GIGAHERTZ OPTIK. Los niveles de potencia se muestran en el Cuadro 27.

CUADRO 27 Niveles de potencia de la lámpara En general, el bulbo "H" HONLE se desempeño mejor en una base de la fluencia para los niveles UVA/UVB combinados, como se muestra en la Figura 58. Sin embargo, debe notarse que el HONLE no produjo más UVB que el bulbo de XENON. Cuando se utilizaron sólo los niveles de UVB para graficar las curvas, como se muestra en la Figura 59, la lámpara HONLE mostró menos ventaja, pero todavía pareció ser superior a los bulbos de XENON. A cualquier nivel, los bulbos HONLE y "C" son superiores al bulbo "D". Finalmente, el bulbo "H" HONLE se utilizó para realizar exposiciones largas para examinar las máximas fluencias útiles para formar las imágenes en los recubrimientos. Como se observa en la Figura 60, una formulación típica empieza a alcanzar un máximo después de aproximadamente 5 kJ/m2 de exposición UVB. En algunas modalidades, se utiliza un espectro complejo te UV para curar el recubrimiento superior 102. 13. Recubrimiento superiorfotorresistencia del recubrimiento superior con varios absorbedores UV Las formulaciones del recubrimiento superior (01 ), se hicieron con varios absorbedores UV a una concentración de 10%. Los varios absorbedores utilizados se muestran en el Cuadro 28. El TINUVIN-327 no se solubilizó, y la formulación que utiliza TINUVIN-R796 cristalizó después de 24 horas. El TINUVTN-R796 es el 2-(2'-hidroxi-5'-metacrilox¡etilfenil)-2H- benzotriazol, y es un absorbedor UV reactor, capaz de reticularse en el recubrimiento.

CUADRO 28 Absorbedores UV utilizados en el recubrimiento superior Los discos de policarbonato transparente 10 se recubrieron con la formulación C6 y se curaron durante 2 segundos en un medio con nitrógeno utilizando un filtro UV L-37 UV a una distancia de 2.54 centímetros (una pulgada) desde el Bulbo C de XENON C. A continuación, se formaron imágenes sobre los discos 10 durante 10 segundos a una distancia de 10.16 centímetros (4 pulgadas) de la lámpara. Cada recubrimiento superior 102 se aplicó sobre tres discos 10 que contienen imágenes. Los discos 10 se curaron bajo el XENON durante 3 segundos a una distancia de 2.54 centímetros (1 pulgada). Cada uno de los discos 10 se curó bien y exhibió una buena calidad superficial. Cada una de las formulaciones curó el borde, con la excepción de la formulación de UV-24. La formulación que contiene MC80 tuvo una coloración rosa después del curado. La viscosidad se midió para cada una de las formulaciones y la densidad óptica se midió en las regiones curadas y expuestas del disco 10. Los discos 10 se colocaron en una cámara de luz y periódicamente se retiraron y enviaron para la densidad óptica a 540 nm. Los resultados se describen en la Figura 61. Se notó que la composición UVA casi no tuvo efecto en la fotorresistencia de las áreas expuestas de los discos 10, como se muestra en la Figura 62, Los resultados del trabajo desarrollado anterior, son que se ha desarrollado una variedad de formulaciones y técnicas para producir formulaciones adicionales. Estas formulaciones, y las técnicas para el desarrollo de las mismas, proporcionan materiales para la formación del color que pueden curarse con longitudes de onda de luz, y estimularse con longitudes de onda de luz para producir y retener imágenes, patrones y otras marcas deseadas. Estas formulaciones pueden aplicarse ventajosamente sobre las características de los datos que aparecen en los medios ópticos. De manera más ventajosa, los aspectos de las imágenes pueden controlarse para evitar la interferencia con el aparato de lectura utilizado para interpretar los datos almacenados en las características de los datos. Deberá reconocerse que lo anterior es ilustrativo de las formulaciones, y no limita las modalidades que pueden practicarse. Por ejemplo, se considera que la introducción de otros constituyentes, tales como una funcionalidad ácida, para actuar como depuradores de la base en los recubrimientos superiores 102, puede ayudar además en la estabilidad de la retención de la imagen. Habiendo discutido los aspectos de tales formulaciones, y el desarrollo de las mismas, serán discutidos ahora aspectos adicionales de la aplicación y uso de estas formulaciones.

C. Modalidades de recubrimientos en medios ópticos 10 Será evidente para alguien con experiencia en la técnica que las formulaciones que tienen eficiencia para utilizarse como se describe en la presente, no están limitadas a las modalidades anteriores. En consecuencia, la discusión adicional del recubrimiento 100, y las propiedades del mismo, no están limitadas por los aspectos particulares de las modalidades anteriores. 1. Recubrimiento de dos capas Refiriéndose a la Figura 2 y a la Figura 40, se proporciona una revisión hasta ahora de las dos modalidades de un recubrimiento 100. En la Figura 2, se muestra un recubrimiento con una sola capa, en donde los materiales que forman el color se incluyen con otros componentes para producir un recubrimiento 100. En esta modalidad, el recubrimiento 100 proporciona atributos que forman el color, así como estabilizadores ambientales (tales como absorbedores UV), para proporcionar estabilidad al recubrimiento 100 durante el uso normal. La Figura 40 proporciona una segunda modalidad, en donde los componentes están separados en dos capas 101 , 102. En la Figura 40, el recubrimiento 100 se forma de una capa que forma el color 101 y un recubrimiento superior 102. En esta segunda modalidad, los componentes de las capas que forman en color 101 están separados de manera ventajosa de los componentes en el recubrimiento superior 102, proporcionando así un desempeño mejorado con respecto a algunas de las propiedades del recubrimiento 100. 2. Recubrimiento con múltiples capas Además, las modalidades no limitantes se presentan en las Figuras 63-65. En una modalidad adicional mostrada en la Figura 63, se emplean múltiples capas. En una modalidad descrita por la Figura 63, la primera capa 301 y la segunda capa 302 son capas que forman en color 101 , en donde cada capa que forma el color 101 produce un color distinto, tal como rojo en la primera 301 , y verde en la segunda 302. La tercera capa 303 se despliega como un recubrimiento superior 102, que está diseñado para proteger contra los factores ambientales. En otra modalidad, el medio óptico 10 mostrado en la Figura 63 se forma de manera que la primera capa 301 , la segunda capa 302, y la tercera capa 303 son aplicaciones de las formulaciones para modalidades de una sola capa. En estas otras modalidades, cada capa 301 , 302, 303 produce un color distinto, tal como uno de rojo, verde y azul. En la Figura 64, se muestra un recubrimiento 100 que contiene cuatro capas. En una modalidad, la primera capa 401 es una capa que forma el color 101 , mientras que la segunda 402 es un recubrimiento superior protector 102. La tercera capa 403 es también una capa que forma el color 101 , mientras que la cuarta capa 404 es otro recubrimiento superior protector 102. De manera alterna, cada una de la primera capa 401 , la segunda capa 402, y la tercera capa 403, son capas que forman el color 101 , mientras que la cuarta capa 404 es una recubrimiento superior protector 102. En esta modalidad alterna, el color formado en cada una de las primeras tres capas puede corresponder a un color primario, de manera que tras la terminación de la formación de la imagen, es evidente una imagen multicolor. En la Figura 65, se muestra una modalidad adicional de un recubrimiento 100. En un caso, las capas alternas 501 , 503, 505 son capas que forman el color 101 , mientras que las capas de recubrimiento superior 102 se incluyen como capas 502, 504, 506. En esta modalidad, cada una de las capas alternas 501 , 503, 505 corresponden a un color específico, tal como uno de los colores primarios. La formación de imágenes de cada una de las capas 501 , 503, 505, proporciona la apariencia colectiva de una imagen multicolor. 3. Disco multicolor Para hacer un disco con imágenes multicolores en él, se aplicaron múltiples capas que forman el color 01 . Se realizó un estudio para hacer un disco rojo y anaranjado multicolor. Las formulaciones utilizadas a través del estudio se muestran en el Cuadro 29.

CUADRO 29 Capas que forman el color en un disco multicolor Primero, un disco metalizado se recubrió por centrifugación a 4000 rpm durante 10 segundos con la formulación anaranjada. A continuación, la formulación anaranjada se curó con el bulbo "C" de Xenón durante 3 segundos, alejada 2.54 cm (1 ") bajo el vidrio de ventana. A continuación, se colocó una mascara de cuarzo sobre el disco 10 y se expuso durante 10 segundos, alejada 10.16 cm (4") con el mismo bulbo "C" de Xenón. El disco 10 resultante tuvo una imagen anaranjada sobre el mismo con una base clara. A continuación, el disco 10 se tomó y se cubrió por centrifugación nuevamente con la formulación roja a 4000 rpm durante 10 segundos en el Headway. A continuación, la formulación roja se curó durante 3 segundos con el bulbo "C" de Xenón, 2.54 cm (1 ") lejos bajo el vidrio de ventana. Finalmente, se colocó una máscara 925 sobre el disco 10 y se expuso durante 10 segundos, 10.16 cm (4") lejos con el bulbo "C" de Xenón. El producto final fue un disco 10 con imágenes coloreadas en rojo y anaranjado sobre el mismo, con una base transparente. Se tomaron los espectros de las formulaciones anaranjada y roja. Estas muestras se recubrieron por centrifugación en los discos de policarbonato transparentes a 4000 rpm y se curaron y expusieron como se describió anteriormente. También, se tomaron los espectros de las diferentes combinaciones de colores en capas, ya sea que el disco 10 se haya recubierto con un primer recubrimiento anaranjado o rojo, y a continuación con el otro color en la parte superior. La Figura 66 describe el espectro de un disco rojo 10 y un disco anaranjado 10, en donde cada color se ha evaluado de manera separada. La Figura 67 muestra que cuando la capa roja y la capa anaranjada se exponen juntas, el espectro del color obtenido es esencialmente el mismo. Esto es, sin importar el orden en el cual se colocaron los recubrimientos. Además, la Figura 68 muestra que la capa superior 101 en una serie de capas 101 puede exponerse selectivamente sin revelar completamente la capa subyacente. Uno puede notar la mayoría del color revelado en la capa superior 101 , mientras que la capa subyacente 101 permanece relativamente no expuesta. Si se desea, el revelado selectivo de la capa de color superior 101 , puede mejorarse agregando una capa que bloquee el UV 102 entre las capas que forman el color 101 . El Cuadro 30 proporciona una formulación para una capa que bloquea el UV. Esta formulación se cubrió por centrifugación entre las capas que forman el color anaranjada y roja 101. En este ejemplo, la capa que bloquea el UV 102 permitió incluso una mejor reproducción de solo el color único más superior. Nuevamente, la exposición a ambas capas que forman en color 101 , condujo al mismo color total sin importar el orden en el cual se aplicaron las capas 101 . Los resultados se describen en la Figura 69.

CUADRO 30 Capa que bloquea el UV utilizada en el estudio del disco multicolor Como será evidente, las modalidades anteriores hacen uso de recubrimientos que incluyen capas que forman el color 101 , capas de recubrimiento superior 102, capas únicas 100, y una variedad de combinaciones de las mismas. Como se puede suponer, pueden desarrollarse muchas combinaciones. Esto puede proporcionar una variedad de efectos, tales como imágenes de un solo color o multicolores. Además, también puede suponerse que la aplicación escalonada de las capas que forman la imagen en un recubrimiento 100 puede proporcionar ciertas ventajas. Por ejemplo, una primera capa 401 puede aplicarse, y a continuación hacer que una imagen se registre en la misma. Posteriormente, se aplica una capa de recubrimiento superior protector 102 como una segunda capa 402, y se aplica una tercera capa 403 como una segunda capa que forma el color 101. La segunda capa 402 se utiliza para limitar la exposición de la primera capa 401 durante la formación de imágenes de la segunda capa que forma el color 403, mediante el uso de materiales que absorben las longitudes de onda que forman las imágenes. De esta manera, una imagen se registra en la primera capa 401 , con una segunda imagen registrada en la tercera capa 403. El registro de la segunda imagen procede sin interferencia con los aspectos de la primera imagen. También pueden utilizarse técnicas similares con formulaciones de una sola capa, en donde los materiales que forman el color se mezclan con absorbedores UV (u otra longitud de onda). Pueden utilizarse múltiples longitudes de onda para curar y formar las imágenes. En resumen, puede utilizarse una variedad de técnicas de aplicación, formulaciones, curado y formación de imágenes para alcanzar los efectos múltiples en la apariencia colectiva de una imagen.

II. Formación de una marca A. Equipo para formar una marca La radiación selectiva de los materiales que forman el color en el recubrimiento 100 con una segunda luz se utiliza para registrar imágenes o marcas en el medio óptico 10. En la modalidad preferida, se utilizan longitudes de onda de UV para proporcionar la segunda luz. La radiación selectiva puede utilizarse para proporcionar grados variables de contraste con las regiones no expuestas o menos expuestas del medio óptico 10. Esto es, pueden crearse sombras variables dentro de una imagen. Por ejemplo, la exposición incrementada al UV en una parte del recubrimiento 100, causará una mayor absorción que la exhibida en otra parte del recubrimiento 100. Por lo tanto, pueden lograrse efectos de sombreado o cualquier otra técnica de marcado, utilizando las unidades que crean la imagen, tales como una fotoprotección positiva, negativa o electrónica, un láser de escritura directa (un sistema de galvoláser) o a través de otras técnicas. La Figura 70 describe una vista amplificada de una porción de un ejemplo de una fotoprotección 925, adecuada para desarrollar un efecto de sombreado. Puede realizarse una marca como una sola marca (por ejemplo, una marca en una sola capa que forma el color 101 ), a través de la apariencia colectiva de una serie de marcas (por ejemplo, una serie de marcas en varias capas que forman el color 101 ). Una modalidad de una fotoprotección electrónica 925 hace uso de una pantalla programable de cristal líquido que, de manera preferida exhibe una alta densidad óptica a longitudes de onda de aproximadamente 355 nm. En algunas modalidades, la fotoprotección electrónica 925 se reconfigura entre las rutinas del marcado, proporcionando por lo tanto, marcas únicas en cada uno de los medios ópticos 10 en una serie. Una convención utilizada en la presente es aquélla con respecto a los términos "imagen" y "marcas". En donde estos términos se utilizan juntos, la imagen puede tomarse como que significa una producción de la marca, en donde la marca es la manifestación (es decir, el registro) de la imagen dentro del recubrimiento 100. Se reconocerá que los dos términos están estrechamente ligados, y que pueden considerarse intercambiables conforme sea apropiado.

B. Tipos de marcas Una marca se forma utilizando una convención que puede incluir, de manera no exclusiva, la incorporación de información de texto, tal como caracteres alfanuméricos, símbolos, información gráfica tal como un logotipo, un código de barras, o cualquier otra información o símbolos que puedan ser adecuados para incluirlos en las marcas. Las marcas pueden incluir además, información incluida y firmas de autentificación, y pueden incluir al menos una marca de agua digital u otra marca cubierta. Las marcas pueden aparecer a longitudes de onda por encima o por debajo de la banda visible longitudes de onda. Por ejemplo, las marcas pueden ser invisibles a un observador humano sin ayuda.

En algunas modalidades, las marcas se autodestruyen. Por ejemplo, las marcas desaparecen cuando se introducen en condiciones ambientales, tales como iluminación ambiental. El uso de marcas que se autodestruyen puede ser particularmente útil para algunas aplicaciones, tales como en algunas modalidades de esquemas de autentificación. Un ejemplo de un medio óptico marcado se describe en la Figura 71 . La Figura 71 describe un medio óptico 10 en donde una serie de capas forma colectivamente un recubrimiento 100 en el mismo. En la modalidad mostrada, el medio óptico 10 se produce en una línea de producción 2000, en donde la dirección de producción se describe por la flecha punteada. Se describen longitudes de onda 920 para la formación de las imágenes, como una lámpara que tiene una fotoprotección 925 unida a la misma, y se utiliza para generar marcas en el recubrimiento 100. En la modalidad mostrada, las marcas 620 se producen en la primera capa que forma el color 401 del recubrimiento 100. Pueden utilizarse lámparas adicionales 921 , 922 (mostrada al menos en la Figura 78) para producir las marcas 620 en las capas que forman el color 402, 403 adicionales. En algunas modalidades, la fuente de las longitudes de onda 920 que forman las imágenes es un láser. En esta modalidad, la lámpara 920 es controlada por un aparato externo, no mostrado aquí, para la escritura directa en el medio óptico 10. En otras modalidades, la fuente de las longitudes de onda 920 que forman las imágenes puede incluir un láser de escritura directa, una lámpara UV con impulsos, otras fuentes de luz y cualquier combinación de los mismos.

Las marcas 620 pueden transportar cualquier información deseada. Por ejemplo, las marcas 620 pueden presentar un contenido que incluye la información de identificación (tal como un número de serie), información de autentificación y/o información de instrucciones. El contenido también puede incluir publicidad, marcado en caliente con la marca de fábrica o información promocional, referido aquí colectivamente como "información promocional". La información incluida en las marcas 620 puede incluir, de manera no exclusiva, cualquiera de los tipos o combinaciones anteriores de información. Por conveniencia, el término "contenido" como se utiliza aquí, se refiere al contenido de las marcas 620, y puede ser una imagen, texto alfanumérico u otros símbolos, gráficos y combinaciones de imágenes y símbolos. Las marcas 620 pueden contener al menos una marca de agua digital. Un ejemplo de una técnica para variar el contraste en una imagen transferida incluye técnicas de acoplamiento utilizadas en la impresión en escala de grises. Esto es, utilizando una colección de formas o patrones coloreados dimensionados de manera apropiada, en un fondo no coloreado, o alternativamente, formas o patrones no coloreados en un fondo completamente coloreado. La regulación del tamaño y la densidad de las formas o patrones proporcionan el control sobre la percepción visual de la intensidad del color en cualquier región específica de las marcas. La Figura 70 proporciona un ejemplo de la técnica en donde el contraste puede establecerse por el uso de una fotoprotección. La Figura 70 describe una sección cortada de una esquina de una fotoprotección 925, en donde la percepción del sombreado se establece controlando el tamaño y la orientación de los rectángulos en la fotoprotección 925. En otra modalidad, el sombreado puede lograrse a través del control de la duración, el nivel de la potencia u otros factores, que gobiernan la exposición con un láser UV 920 utilizado para la escritura directa en el medio óptico 10. En una modalidad, una fotoprotección 925 se utiliza para la exposición del medio óptico 10. La fotoprotección 925 se coloca ya sea directamente en contacto con el medio óptico 10, o se utiliza a alguna distancia fija desde el medio óptico 10, tal como en un lente sobre la lámpara. La segunda fuente de luz 920 se enfoca de manera correspondiente para proporcionar los efectos deseados en las marcas 620. El equipo de reproducción mueve de manera apropiada el medio óptico recubierto 10 en alineación con la estación de fotoprotección 925, o la estación de marcado, para proporcionar un alto rendimiento. El tiempo del ciclo para la generación de una marca de esta manera, es de manera preferida, de aproximadamente 3 segundos o menos. En otras modalidades, se utiliza una fotoprotección electrónica 925, tal como una unidad de pantalla de cristal líquido (LCD). En estas modalidades, la fotoprotección electrónica 925 puede programarse y controlarse de manera remota. El uso de la fotoprotección electrónica 925 proporciona ciertas ventajas, incluyendo, de manera no exclusiva, la capacidad de cambiar rápidamente las imágenes, conduciendo así a un rendimiento incrementado, y menos partes móviles, proporcionando así menores costos de mantenimiento.

III. Inspección del recubrimiento A. Equipo de inspección ejemplar Una vez que el recubrimiento 100 se ha aplicador al medio óptico 10, puede inspeccionarse para la conformidad con las especificaciones deseadas. En algunas modalidades, la inspección es opcional o se omite. En una modalidad, los aspectos de la cual se muestran en la Figura 73, una inspección no destructiva ocurre en una estación de inspección óptica 700. La estación de inspección óptica 700 puede incluir componentes tales como, de manera no exclusiva, un láser 710, un equipo de detección 715, y un procesador 720 configurado de manera adecuada. En esta modalidad, la luz del láser se dirige al recubrimiento 100 en el medio óptico 10. El equipo de detección 715 detecta la luz reflejada, y proporciona una señal al procesador 720. El procesador 720 hace una determinación, o una serie de determinaciones, con respecto a las características del recubrimiento. Estas características pueden incluir, de manera no exclusiva, el espesor y la uniformidad. Otras características incluyen, de manera no exclusiva, defectos de transmisión o contraste, defectos del recubrimiento incluyendo huecos, manchas del tinte con forma de cometa o manchas del tinte, así como la densidad radial del tinte o los defectos del tinte del radio del borde u otra desviación de los estándares aplicables a la industria. Las determinaciones se utilizan para proporcionar la aceptación o el rechazo del medio óptico recubierto 10. El procesador 720 proporciona una señal al controlador de la línea de producción 730. Los medios ópticos 10 rechazados se retiran de manera apropiada de la línea de producción 2000 por el controlador de la línea de producción 730 para el desechado posterior, mientras que el medio óptico 10 aceptado sigue a través de la producción. En esta modalidad, 100% de la producción del medio óptico 10 se inspecciona. Sin embargo, en otras modalidades, ciertos segmentos de la cantidad de la producción pueden inspeccionarse. Por ejemplo, una cantidad estadísticamente significativa, cada tercer lote o los nuevos lotes del medio óptico 10 puede someterse a la inspección. Estos medios ópticos 10 pueden retirarse de la producción para las rutinas de inspección o la inspección en el curso de la producción. Una rutina de inspección adicional involucra el uso de sistemas electrónicos de formación de imágenes, para evaluar la calidad de la marca. Nuevamente, cada medio óptico 10, o algún subconjunto de los mismos, puede inspeccionarse. En estas modalidades, se utiliza un equipo tal como, de manera no exclusiva, un arreglo CCD con iluminación apropiada y un microprocesador configurado de manera adecuada, se utiliza como el equipo de detección 715. Un ejemplo del equipo apropiado incluye VERICAM de Spectra Systems, Inc. de Providence, Rhode Island.

En esta modalidad, el equipo de detección 715 puede situarse sobre el medio óptico 10 de una manera para obtener una visión clara de las marcas 620, con un reflejo mínimo u otra interferencia. En esta modalidad, el equipo de detección 715 incluye varios componentes que trabajan juntos, como se ilustra en la Figura 73. En la Figura 73, el equipo de detección de la marca 715 ejemplar, incluye una interfaz del usuario 845 que incorpora los componentes tales como una pantalla 840, un tablero 850, y un enlace a la red 860 (que puede utilizar cualquiera o más de los protocolos y diseños de comunicación disponibles); también se incluye la iluminación 830, un sistema de lente/CCD 820, la memoria 815 y el almacenamiento 818. Estos varios componentes son controlados por una unidad de procesamiento central integrada 800 en el equipo de detección 715. El equipo de detección 715, en este caso, puede ser portátil o fijo. En una modalidad, el equipo de detección 715 incluye un explorador de microscopio láser. En uso, la iluminación 830 se utiliza para proporcionar condiciones .de iluminación estándar, en donde al arreglo CCD 820 forma la imagen de las marcas en el medio óptico 10. Se determinan las calidades de ciertas características de las marcas 620. Por ejemplo, el color de las marcas, la alineación del texto con los bordes interno y externo de las marcas con el medio óptico 10, los aspectos de una marca de agua digital, o se evalúa la colocación de una marca 620 con relación a otras marcas 620. El procesador 800 compara las calidades observadas con las calidades conocidas o deseadas, y proporciona una base para el rechazo o la aceptación del medio óptico 10. Puede enviarse una señal que indique la aceptación o el rechazo a un controlador separado de la línea de producción 730 a través del enlace de la red 860. Nuevamente, el medio óptico rechazado 10 se retira de manera apropiada para el desecho posterior, mientras que el medio óptico 10 aceptado sigue a través de la producción. Otro sistema de inspección que está adecuado para verificar la calidad del medio óptico 10 y las marcas 620 en el mismo, está comercialmente disponible de Xiris Automation, de Burlington Ontario, Canadá. El XIRIS PI-1 500 incluye un módulo de cámara con tres microcircuitos CCD, montado en la parte superior, con una fuente de luz integrada y un montaje de alineación, una pantalla para computadora de panel plano; una unidad de visión del procesador; 8 entradas digitales, 8 salidas digitales y programas complementarios. Como otra alternativa, una porción de la población de la producción de los medios ópticos 10 puede inspeccionarse mediante medios destructivos. En estas modalidades, los operadores pueden cortar segmentos del medio óptico 10, o dañar de otra manera el medio óptico 10 para determinar finalmente la información del desempeño del sistema. Otro sistema para analizar la calidad del medio óptico 10 producido de acuerdo con las enseñanzas de la presente, es el sistema CATS SA3, disponible de AudioDev EUA de Woodland Hills, CA. Este sistema prueba la legibilidad y la reproducibilidad del medio óptico, midiendo numerosas señales y parámetros. Los niveles de estos parámetros pueden analizarse entonces para sacar conclusiones con respecto a la estabilidad del procedimiento de fabricación del disco y los posibles problemas de la reproducibilidad.

B. Estudio de los parámetros del recubrimiento y del ruido radial Se realizó otro estudio para evaluar el desempeño del medio óptico producido de acuerdo con las enseñanzas de la presente. Los discos 10 se recubrieron con un Sistema de Centrifugación HEADWAY PWM32-PS-R790 con el Distribuidor de Fluido HDP98 y el brazo distribuidor MA24WEA. Se utilizó la formulación 3 (9021 ) (véase el Cuadro 14). Se emplearon velocidades variables de la centrifugación y varios parámetros del recubrimiento, para examinar el efecto de los parámetros del recubrimiento por centrifugación en la especificación eléctrica de los discos 10. Se probaron los programas que utilizan más de una o velocidades de centrifugación que se incrementan. Se determinaron los parámetros preferidos del recubrimiento para utilizar una sola centrifugación a 4K rpm durante 10 segundos. El programa del recubrimiento por centrifugación utilizado para el sistema HEADWAY se presenta en el Cuadro 31.

CUADRO 31 Programa del Sistema Headway para las Pruebas Finales El incremento del tiempo de distribución para mantener un volumen de distribución de 2.0 mi (que depende de la viscosidad), requiere una disminución en la velocidad de centrifugación (rpm) utilizada en los pasos 1 y 2. El volumen distribuido en los sistemas de Recubrimiento por Centrifugación HEADWAY es una función del tiempo de distribución y de la presión de distribución. Por lo tanto, el tiempo de distribución se ajustó a 3.5 segundos, con una presión constante de 3.5153 kgf/cm2 (50 psi), que resultó en un volumen distribuido de 1.9-2.0 mi. Esta cantidad de laca proporcionó el recubrimiento 100 deseado. Con el fin de examinar el efecto del procedimiento de formación de imágenes en los parámetros del desempeño, un disco 10 se recubrió, se curó y a continuación se probó en el sistema CATS. Se formaron imágenes en el mismo disco 10 y se probó en el sistema CATS una segunda vez. No hubo diferencias en los resultados de la prueba CATS. Los datos producidos por sistema CATS se incluyen en las Figuras 74A y 74B, en donde se muestran los datos de un disco recubierto 10. Nótese que las puntas largas al final de cada prueba se deben a que los datos terminan, lo cual no es un error inherente en el disco 10 o el recubrimiento 100. Las Figuras 75A y 75B proporcionan los datos para un disco recubierto 10 que se ha curado, y en el que no se han formado imágenes. Las Figuras 76A y 76B proporcionan los datos para un disco recubierto 10 que se ha curado y en el cual se han formado imágenes. Se realizó un estudio adicional del ruido radial, como parte de la valoración de un sistema para la fabricación del medio óptico 10. Este estudio se discutió en la sección titulada "Sistemas para la Fabricación", C. Técnicas de inspección Las técnicas para la inspección incluyen terminar la inspección en varias etapas de la fabricación del medio óptico 10. Por ejemplo, puede aplicarse una capa que forma el color 101 y curarse sobre la capa reflectora 14 colocada en el sustrato 16, y a continuación derivarla hacia una estación de inspección 700. Tras la inspección exitosa, en algunas modalidades, el sustrato 16 se somete entonces al marcado. En algunas otras modalidades, el sustrato 16 prosigue a otra estación para la aplicación del recubrimiento superior 102.

IV. Sistemas para la fabricación A. Equipo de producción ejemplar En una primera modalidad, se utiliza un sistema de producción, tal como uno similar al sistema SINGULUS SKYLINE disponible de Singulus Technologies de Windsor CT, para producir el medio óptico 10. Se han incorporado las modificaciones y mejoras en el sistema para proporcionar y habilitar la modalidad descrita aquí. Los aspectos del equipo se describen aquí, o se consideran generalmente dentro de la habilidad en la técnica, y en consecuencia, no se describen con mayor profundidad. En esta modalidad ejemplar, los discos 10 reproducidos recientemente en un husillo salen de la línea de reproducción. Los recubrimientos 100 se aplican utilizando un procedimiento de recubrimiento por centrifugación y a continuación se curan por la exposición a una primera luz que tiene longitudes de onda en la región ultravioleta (UV). Después de una aplicación y curado apropiados, al menos una imagen 620 se transfiere en el recubrimiento 100, utilizando la exposición a una segunda luz 920. En una modalidad, la segunda luz 920 emplea longitudes de onda de UV, y una fotoprotección 925. En otras modalidades, la segunda luz 920 está dirigida al recubrimiento 100 como un láser controlado de escritura directa. Se incluye de manera preferida, un paso de inspección, ya sea antes o después de la exposición a la segunda luz 920, para asegurar que el recubrimiento 100 cumple con los estándares ópticos o con otros estándares para el tipo de medio óptico 10. Los tiempos de producción pueden variar con algunos factores, tales como, de manera no exclusiva, la composición del recubrimiento 100, el tiempo del recubrimiento por centrifugación, el tiempo de curado, el tiempo de la formación de las imágenes y el tiempo de la inspección. Los aspectos de esta modalidad preferida para la producción de un medio óptico marcado 10 incluyen, de manera no exclusiva, los siguientes parámetros ejemplares: 1. Una estación de recubrimiento por centrifugación que tiene: ajustabilidad manual a través del uso de un tornillo micrométrico, y ajustabilidad automática de la posición radial de la boquilla que distribuye el material del recubrimiento; uso de una formulación que tiene una viscosidad de aproximadamente, por ejemplo, 35 cps; uso de un sistema de filtración que discrimine contra las partículas por debajo de aproximadamente 0.2 mieras; reciclado de la laca de la centrifugación; un volumen de distribución de hasta aproximadamente 30 mi; una velocidad de distribución de entre aproximadamente 30 a 100 RPM; una aceleración de hasta aproximadamente 2,000 RPSS; a velocidad de centrifugación de hasta aproximadamente 5,000 RPM; y una centrifugación de múltiples etapas. 2. Una estación de curado UV que imparte aproximadamente 300 mW/cm2 a las longitudes de onda de aproximadamente 365 mn. 3. Una estación de inspección óptica que tiene la capacidad de detectar los defectos de la superficie en la forma de variaciones de la altura de aproximadamente 100 nm y variaciones laterales de aproximadamente 200 mieras. 4. Una estación de fotoprotección que imparte aproximadamente 2 W/cm2 a longitudes de onda de aproximadamente 350 nm (en donde aproximadamente 5 J/cm2 se distribuyen en aproximadamente 2.5 segundos, con 0.5 segundos adicionales requeridos para el manejo). 5. Un láser, caracterizado porque proporciona una fluencia depositada total de aproximadamente 4 J/cm2, que opera a una longitud de onda de aproximadamente 355 nm, que tiene una energía del impulso límite o menor que aproximadamente 0.15 J/cm2 por impulso, con una potencia promedio de aproximadamente 4 watts. En esta modalidad no limitante, el tiempo del ciclo para la instalación de una marca como se describe en la presente, desde el inicio hasta el final, es de aproximadamente o menor que 7.5 segundos, con cada paso individual que no toma más que 3 segundos. La Figura 77 proporciona una ilustración de un medio de producción comercial, referido como un sistema "en línea". En la Figura 77, los aspectos de un medio óptico reproductor 2100, tal como el sistema SKYLINE o equivalente, se utilizan para crear un medio óptico recubierto 10, que está caracterizado por al menos una marca 620 en un recubrimiento de una sola capa 100. En esta modalidad, el reproductor del medio óptico 2100 acepta materia prima en la línea de producción 2000 conforme sea apropiado (que fluye en la dirección de la flecha punteada), y produce un medio óptico terminado 1 1 que tiene unas marcas como se describe en la presente. En una modalidad, el sistema 2100 termina los pasos iniciales, tales como la aplicación de una capa reflectora 14 a un sustrato 16, en donde el sustrato preparado 16 se produce utilizando una estación preliminar 21 10. La estación preliminar 21 10 puede tener las tareas de otros pasos de producción, tales como la formación del sustrato 16. La estación preliminar 21 10 puede explorar el sustrato 16 para defectos, e incluir equipo adicional conforme sea necesario para lograr esta tarea. La descripción de una estación preliminar 21 10 por lo tanto, debe entenderse como una representación de que el sistema 2100 puede incorporar equipo adicional conforme sea necesario, para producir un medio óptico 8 de la técnica anterior. El medio óptico 8 prosigue a una estación de recubrimiento por centrifugación 2120 para la aplicación de una sola capa de una formulación que formará el recubrimiento 100. El medio óptico 8 prosigue a una estación de curado 2130, en donde la exposición a una primera luz 910 cura el recubrimiento 100 como se describió en otro lugar en la presente. Una vez que el recubrimiento 100 en el medio óptico 8 se cura, el medio óptico recubierto 10 así producido prosigue a una estación de marcado 2140. En la estación de marcado 2140, el medio óptico 10 se expone a longitudes de onda de luz de una segunda luz 920. En la modalidad mostrada, la segunda luz 920 hace uso de una fotoprotección 925 para producir una marca 620 en el recubrimiento 100 en el medio óptico 10. Los pasos finales se terminan en una estación de acabado 2150, conforme sea apropiado. Los pasos finales pueden incluir, de manera no exclusiva, el uso de un equipo de inspección 700 para aceptar o rechazar cada uno de los medios ópticos marcados 1 1 . La operación y otros aspectos del sistema de producción 2100 pueden gobernarse por un controlador del sistema 2101 , tal como un procesador 2101 que ejecuta un conjunto de instrucciones (programa), o a través de otras técnicas, tales como la operación manual. Un ejemplo de un controlador del sistema 2101 , es una computadora personal externa 2101 , conectada para controlar los varios componentes del sistema de producción 2100. En otras modalidades, los aspectos de las inspecciones inicial y final están relacionados con otros pasos de producción. Por ejemplo, el medio óptico 10 puede inspeccionarse después de cada uno del recubrimiento por centrifugación, el curado y el marcado. Un sistema tal como el de la modalidad anterior, es de manera preferida automático, o está equipado de otra manera para proporcionar una rápida producción en masa. La Figura 78 describe los aspectos de una modalidad de un sistema de producción 2100 equipado para marcar el medio óptico 10 que tiene un recubrimiento 100 con múltiples capas que forman el color 401 , 402, 403. En la Figura 78, la estación de marcado 2140 incluye una serie de fuentes de luz, como la segunda luz 920, que también se refiere como una "fuente de marcado", "luz de marcado", o en otros términos similares. En esta modalidad, se utiliza una primera lámpara de marcado 921 en conjunto con una primera fotoprotección 925, e imparte una marca 620 en una primera capa que forma el color 401 . Una segunda lámpara de marcado 921 , se utiliza en conjunto con una segunda fotoprotección 926, e imparte una marca 620 en la segunda capa que forma el color 402. Se utiliza una tercera lámpara de marcado 922 en conjunto con una tercera fotoprotección 927, e imparte una marca 620 en una tercera capa que forma el color 403.

Una modalidad adicional de un sistema de producción 2100, se describe en la Figura 79. En la Figura 79, el sistema de producción 2100 se diseñó para la producción del medio óptico 10, utilizando un recubrimiento 100 con dos capas. En esta modalidad, la primera estación de recubrimiento por centrifugación 2120 aplica una capa que forma el color 101. La capa que forma el color 101 se cura en la primera estación de curado 2130. La capa que forma el color curada 101 se marca con una marca 620 en la estación de formación de las imágenes, como se describe en otro lugar en la presente. El medio óptico marcado 1 1 prosigue a continuación a una segunda estación de recubrimiento por centrifugación 2160 para la aplicación de la capa del recubrimiento superior 102. La capa del recubrimiento superior 102 se cura en la segunda estación de curado 2170, utilizando una segunda luz de curado 975. La inspección final, u otros pasos de finalización, se terminan en la estación de acabado 2150. Como uno puede imaginar, los aspectos del sistema de producción 2100, tales como los componentes incorporados en la presente, pueden depender del diseño del medio óptico 10, y de la apariencia deseada del medio óptico marcado 1 1. Un ejemplo adicional de un sistema de producción 7700, mostrado en la Figura 80, incluye el uso de una serie de sistemas de producción 2100, tales como aquéllos mostrados en las Figuras 77 y 79. En esta modalidad, se utiliza un primer sistema de producción 2100 para aplicar una primera capa que forma el color 401 , curar la capa 401 , y a continuación impartir una imagen en la capa 401. Un segundo sistema de producción 2100 aplica una segunda capa que forma el color 402, cura la capa 402, y a continuación imparte una imagen en la capa 402. Un tercer sistema de producción 2100 aplica una tercera capa que forma el color 403, cura la capa 403, y a continuación imparte una imagen en la capa 403. La operación y otros aspectos del sistema de producción 7700 puede gobernarse por un controlador del sistema 7701 , que ejecuta un conjunto de instrucciones (programa), o a través de otras técnicas, tales como la operación manual. Un ejemplo es una computadora personal externa 7701 , conectada a varios otros sistemas de control 2101.

B. Equipo de producción fuera de línea ejemplar En una modalidad adicional no limitante, se utilizan sistemas manuales o semiautomáticos "fuera de línea", para fabricar el medio óptico recubierto 10 y/o el medio óptico marcado 1 1. Como un ejemplo de esta modalidad, el medio óptico 8 producido previamente o disponible comercialmente se selecciona para recibir un recubrimiento 100. Un recubrimiento 100, como se describe en la presente, se aplica al medio óptico 8. El proceso del recubrimiento 100 ocurre en un medio en donde los factores tales como el polvo ambiental o la atmósfera están controlados conforme sea apropiado, para limitar la contaminación del recubrimiento 100. Los ejemplos de los sistemas fuera de línea, incluyen sistemas tales como aquéllos descritos en las Figuras 77-79, con la omisión de la estación preliminar 21 10. En los sistemas fuera de línea, los pasos se toman como se describió en las discusiones anteriores para producir el medio óptico recubierto 10 y/o el medio óptico marcado 11 a partir del medio óptico 8 existente. A continuación, se utilizan técnicas manuales o automáticas para alinear el medio óptico recubierto 10 con una luz de curado 910 para curar el recubrimiento 100. La Figura 81 describe una modalidad de una estación de curado 7800 para el curado manual. A continuación, se cura el recubrimiento 100. El medio óptico recubierto 10 se enfría a continuación o se acondiciona de otra manera conforme sea apropiado. El medio óptico recubierto 10 puede entrar a continuación a una cadena de distribución, dirigirse a una estación de marcado o retirarse para el marcado posterior por el fabricante. El marcado ocurre de la manera descrita en la presente, y puede involucrar el uso de fotoprotecciones 925 y/o láseres de escritura directa 920. El medio óptico recubierto 10 está así en un estado preparado para el marcado posterior por el fabricante u otros, tal como una tercera parte. La Figura 82 proporciona una ilustración de una técnica de marcado fuera de línea, en donde el medio óptico recubierto 10 se utiliza para producir un medio óptico marcado 1 1. En esta modalidad, el medio óptico recubierto no marcado o en "blanco" 10, se introduce en una línea de producción 7900. La línea de producción 7900 y los equivalentes de la misma, también se refieren como una "estación para recibir el medio óptico 10". El medio óptico 10 prosigue en la línea de producción 7900, en donde se utiliza un sistema de marcado fuera de línea 7901 que contiene al menos una segunda luz 920, para proporcionar una marca 620 en el medio óptico 10. Otros componentes del sistema de marcado fuera de línea 7901 pueden incluir, de manera no exclusiva, un equipo de fotoprotección, dispositivos de alineación, una estación para el recubrimiento por centrifugación y el curado de una capa de recubrimiento superior 102, y otros dispositivos complementarios. Un láser de escritura directa 920, y un equipo de soporte pueden incorporarse en el sistema de marcado fuera de línea 7901 , en combinación con o en lugar de una fotoprotección. En algunas modalidades, la estación para recibir el medio óptico 7900, puede simplemente ser una bandeja que tiene una geometría fija con relación a la luz de marcado 920. El marcado fuera de línea puede ocurrir en una variedad de lugares dentro de la cadena de distribución. Por ejemplo, el marcado fuera de línea puede terminarse por el fabricante del medio óptico 10, un punto de venta de fabricación secundario, un distribuidor comercial o por un usuario final. Por ejemplo, el medio óptico preparado (recubierto) 10, puede marcarse por una tienda de rentas de video equipada con equipo apropiado. De esta manera, los operadores de la tienda pueden incorporar su propio contenido, por ejemplo, información promocional, información de propiedad u otra información, tales como los términos de uso. En consecuencia, los usuarios finales también pueden marcar su propio medio óptico 10 a través del uso del equipo apropiado. Esta característica puede ser atractiva para los pequeños productores, o como una novedad para los usuarios privados. En consecuencia, en estas modalidades adicionales, pueden utilizarse aparatos adicionales para el marcado del medio óptico 10 y están contempladas dentro de la invención descrita en la presente. Por ejemplo, puede proporcionarse al usuario final un equipo barato, tal como uno que contenga un programa, unas cuantas hojas de un sustrato apropiado para utilizarse en una impresora láser para producir fotoprotecciones 925 a partir del programa, y una fuente de luz apropiada (tal como un arreglo de diodos, o luz negra), para utilizarse con la fotoprotección 925 producida por la impresora láser.

C. Parámetros del recubrimiento con Sinqulus Skyline Dúplex y el ruido radial Se considera que el uso de una máquina comercial de reproducción de discos, tal como la SKYLINE DUPLEX de Singulus Technology, permitiría que el recubrimiento de discos dentro de las especificaciones, incluyendo el ruido radial. Para probar esto, los discos 10 se recubrieron y curaron con la formulación 9021 utilizando la máquina Singulus SKYLINE DUPLEX. La evaluación posterior, mostró que los recubrimientos estuvieron dentro de la especificación de ruido radial de <30 nm. Las mediciones mostraron que la diferencia en el ruido radial entre el disco no recubierto y un disco recubierto que utiliza la máquina Singulus SKYLINE DUPLEX, fue mínima. Las Figuras 83A y 83B describen los resultados de las pruebas del sistema CATS SA3 para un disco 10 recubierto en la máquina Singulus SKYLINE DUPLEX.

Los análisis mostraron que los mejores recubrimientos se obtuvieron utilizando una sola velocidad de centrifugación. Los parámetros del recubrimiento utilizados para la máquina Singulus SKYLINE DUPLEX se dan en el Cuadro 32. Estos ajustes pueden aplicarse para la aplicación del recubrimiento 101 , 102, con el espesor del recubrimiento 100 controlado por la viscosidad de la laca o la temperatura de la aplicación.

CUADRO 32 Puntos de ajuste de Singulus para la producción del disco Se terminó un estudio para examinar el curado de los recubrimientos en una máquina Singulus SKYLINE DUPLEX. En este estudio, la máquina SKYLINE DUPLEX, se cargó con la formulación del Recubrimiento superior 01 y se probaron varias lámparas para el curado de la parte superior y el borde. Se utilizó un Bulbo C de XENON, y se ajustó a una potencia de exposición de 1.0 kW. Los discos expuestos 10 se curaron completamente en la parte superior y el borde en 2.0 segundos. Los intervalos de tiempo de 1 .0 segundos y 1.5 segundos también se evaluaron, y no curaron los discos 10 de manera suficiente. La placa del reflector en la paleta de la máquina se ennegreció utilizando un marcador con punta de fieltro. Los discos 10 se evaluaron nuevamente, en las mismas condiciones, sin diferencia evidente. Los discos 10 se curaron completamente en la parte superior y el borde. También se evalúa un Bulbo F con reflectores metalizados. Los controles para el Bulbo F se ajustaron a la potencia de exposición máxima de 5.0 kW y al tiempo de exposición máximo de 5.0 segundos. Los discos expuestos 10 no se curaron en la parte superior ni en el borde. A continuación, se evaluó un Bulbo V (yoduro de galio) con reflectores metalizados. Los controles para el Bulbo V se ajustaron a la potencia de exposición máxima de 5.0 kW y el tiempo de exposición máximo de 5.0 segundos. Los discos 10 no se curaron suficientemente en la parte superior o en el borde. Se evaluaron las variaciones de la formulación para el recubrimiento superior 01. En estas pruebas, la formulación O1 del recubrimiento superior se hizo sustituyendo un porcentaje del fotoiniciador KTO/46 con Irgacure 819. Se hicieron cuatro formulaciones, como se muestra en el Cuadro 33.

CUADRO 33 Variaciones de tas combinaciones del fotoiniciador en el recubrimiento superior 01 Las formulaciones en el Cuadro 33 se recubrieron manualmente en los discos 10, utilizando la máquina de recubrimiento por centrifugación HEADWAY. Estas se probaron para curar a varios intervalos de tiempo en la máquina SKYLINE DUPLEX, utilizando el Bulbo V (yoduro de galio). Los resultados son como se proporcionan en el Cuadro 34 ("NG" representa "no es bueno"). Todos los discos se curaron completamente en el borde, con el reflector que permanece ennegrecido.

CUADRO 34 Tiempos de curado para las variaciones del recubrimiento superior 01 Fotoformulación del Bulbo V de curado (yoduro de galio) recubrimiento superior 1 1 segundo 2 segundos 3 segundos 4 segundos 5 segundos 5% deKTO/3% de 819 NG OK 3% de KTO/5% de 819 NG buena excelente 2% de KTO/6% de 819 NG Ok excelente 1 % de KTO/7% de 819 NG buena excelente El Cuadro 35 y el Cuadro 36 describen las modalidades preferidas de la capa de recubrimiento superior 102, y la capa que forma el color 101 , respectivamente.

CUADRO 35 Modalidad preferida para la capa del recubrimiento superior CUADRO 36 Modalidad preferida para la capa que forma el color FORMULACION C 5 DE LA CAPA % en peso QUE FORMA EL COLOR BYK-333 0.3 KTO/46 10 SR-238 10 SR-285 15 SR-494 32.35 SR-9021 32.35 TOTAL 100 PIGMENTOS TPST 3 Pergascript Red 6B 3 Puede apreciarse que aunque la invención se ha mostrado y descrito particularmente con respecto a las modalidades preferidas de la misma, se entenderá por aquellos con experiencia en la técnica que pueden hacerse cambios en la forma y detalles, sin apartarse del alcance y el espíritu de la invención. Por ejemplo, muchas variaciones pueden hacerse en los métodos y aparatos para la aplicación del recubrimiento, el curado, el marcado, y el control de calidad del marcado. Tales ejemplos incluyen realizar varios pasos en secuencias diferentes a las descritas en la presente, o realizar ciertos pasos, tales como el recubrimiento por centrifugación y el curado en lotes. Se considera que las técnicas para el revelado del recubrimiento superior y las capas que forman el color como se describe en la presente, se prestan para producir muchas otras formulaciones adecuadas para la práctica de esta invención. Por lo tanto, aunque la invención se ha descrito en términos de las modalidades descritas en la presente y las variaciones de las mismas, esta descripción abarca esas modalidades y otras no descritas o únicamente sugeridas en la presente.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES 1 .- Un sistema para aplicar una marca a un medio óptico, el sistema comprende: una unidad para aplicar un recubrimiento que comprende al menos un material fotosensible a al menos un área de lectura del medio óptico; una primera fuente de luz para exponer el recubrimiento a longitudes de onda de la luz, en donde las longitudes de onda de la luz curan el recubrimiento sobre la al menos un área de lectura; una unidad para crear una imagen de la marca y, una segunda fuente de luz para exponer al menos una porción del recubrimiento a la imagen, para registrar la marca en el recubrimiento. 2. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las longitudes de onda producidas por la primera fuente de luz comprenden longitudes de onda sustancialmente separadas de las longitudes de onda de la segunda fuente de luz. 3. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque al menos una de la primera fuente de luz y la segunda fuente de luz, comprende un filtro de la longitud de onda. 4. - El sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el filtro de la longitud de onda comprende un filtro de corte de la longitud de onda clasificado para las longitudes de onda de entre aproximadamente 340 nm a aproximadamente 370 nm. 5. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el recubrimiento comprende al menos uno de un fotoiniciador, un generador de fotoácido y un formador del color. 6. - El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el fotoiniciador comprende al menos uno de: una mezcla líquida estable de óxido de trimetilbenzoildifenilfosfina, -hidroxicetonas, derivados de benzofenona; 2-bencil-2-dimetilamino-1 -(4-morfolinofenil)-butanon-1 ; óxido de bis(2,4,6-trimetilbenzoil)-fenilfosfina; una mezcla líquida eutéctica de: 2,4,6-trimetilbenzofenona y 4- metilbenzofenona; una mezcla de 50% de óxido de 2,4,6-trimetilbenzoil-difenil-fosfina y 50% de 2-hidroxi-2-metil-1-fenil-propan-1 -ona; 1 -[4-(2-hidroxietoxi)-fenil]-2-hidrox¡-2-metil-1 -propan-1-ona; isopropil tioxantona; una mezcla liquida de aproximadamente 70% de oligo[2-hidroxi-2-metil-1 -[4-(1 -metilvinil)feníl]propanona y aproximadamente 30% de 2-hidroxi-2-metil-1 -fenil-propan-1 -ona. 7. - El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el generador de fotoácido comprende al menos uno de: p-toluensulfonato de bis(4-ter-butilfenil)yodonio; triflato de (ter-butoxicarbonilmetoxinaftil)difen¡l sulfonio; triflato de (4-fenoxifenil)difenil sulfonio; triflato de (4-ter-butilfenil)difenil sulfonio; hexafluorofosfato de difenilyodonio; triflato de difenilyodonío; triflato de trifenilsulfonio; 2-metil-4,6- bis(triclorometil)-s-triacina; tris(2,4,6-triclorometil)-s-triacina; 2-feni!-4,6- bis(triclorometil)-s-triacina; 2-(4-clorofenil)-4,6-bis(tnclorometil)-s-triacina; triflato de (4-metilfen¡I)difenil sulfonio y hexafluorofosfato de difenil yodonio. 8.- El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el formador del color comprende al menos uno de COPIKE 16 Red, COPIKEM 6 Green, COPIKEM 34 Black, PERGASCRIPT Red I-6B, BK-305 Black, S-205 Black, BK-400, PERGASCRIPT Orange l-G, PERGASCRIPT Green I-2GN, PERGASCRIPT Blue I-2RN, PERGASCRIPT Black I-2R y Red 520. 9.- El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el recubrimiento comprende además, un agente humectante. 10. - El sistema de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el agente humectante comprende al menos uno de un poli-dimetil-siloxano modificado con poliéter; un acrilato de poliéter de silicona reticulable y un acrilato de silicona reticulable. 1 1. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el recubrimiento comprende una mezcla que comprende al menos un acrilato. 12.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 1 , caracterizado además porque el acrilato comprende al menos uno de: tetraacrilato de pentaeritrítol etoxilado; diacrilato de 1 ,6-hexandiol; acrilato de tetrahidrofurfurilo; triacrilato de glicerilo (5.5) altamente propoxilado; triacrilato de glicerilo propoxilado con 3 moles; triacrilato de trimetilolpropano etoxilado con 3 moles; triacrilato de tris(2-hidroxietil)isocianurato; tetraacrilato de ditrimetilolpropano; oligómero de diacrilato de uretano; acrilato de isobornilo; un bisfenol A difuncional basado en un acrilato de epoxi; un oligómero de diacrilato alifático de baja viscosidad; triacrilato de tris(2-hidroxietil) isocianurato; acrilato de 2-fenoxietilo; un acrilato de epoxi basado en un bisfenol A difuncional combinado con 40% de diacrilato de 1 ,6-hexandiol; un acrilato de epoxi basado en un bisfenol A difuncional combinado con 50% de acrilato de 2-fenoxietilo y ácido acrílico. 13 - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 1 , caracterizado además porque el acrilato comprende al menos un monómero no alcoxilado. 14. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende una unidad para aplicar un material fotoabsorbente al recubrimiento. 15. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el recubrimiento comprende al menos uno de: 2,4-di-ter-butil-6-(5-clorobenzotriazol-2-il)fenol; 2-(2H-benzotriazol-2-il)-6-dodecil-4-metil-fenol; una mezcla de los productos de reacción del 3-(3-(2H-benzotriazol-2-il)-5-t-butil-4-hidroxifenil)propionato de metilo y PEG 300; 2-(2H-benzotriazol-2-il)-6-dodecil-4-metilfenol ramificado y lineal; 2-(2'-hidroxi-5'-metacriloxietilfenil)-2H-benzotriazol; 2,2'-dihidroxi-4-metoxibenzofenona; 2-hidroxi-4-n-octoxibenzofenona y metoxicinamato de octilo. 16. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el sistema comprende un sistema de reproducción de un medio óptico. 17. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el formato del medio óptico comprende uno de DVD 5, DVD 9, DVD 10, DVD 18, DVD-R, DVD-RW, CD-Audio, CD-Video, CD-R, CD-RW, CD-ROM, CD-ROM/XA, CD-i, CD-Extra, CD-Photo, Super-Audio CD, Blu-Ray, Mini-Disc y un formato híbrido. 18. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la unidad de aplicación comprende al menos una estación de recubrimiento por centrifugación. 19. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la unidad que crea la imagen comprende una fotoprotección que comprende una imagen de la marca. 20.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la unidad que crea la imagen comprende un láser de escritura directa para formar una imagen de la marca. 21 . - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la unidad que crea la imagen comprende una fotoprotección programable electrónicamente para formar una imagen de la marca. 22. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende una estación de inspección para inspeccionar la calidad de al menos uno del sustrato, el recubrimiento, el curado del recubrimiento y las marcas en el recubrimiento. 23. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el recubrimiento se aplica a una de la capa del sustrato, la capa reflectora y la capa protectora del medio óptico. 24. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende un controlador del sistema para operar el sistema. 25. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las marcas comprenden al menos uno de: información de texto, caracteres alfanuméricos, símbolos, información gráfica, información incluida, una marca de agua digital y una marca cubierta. 26. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las marcas comprenden al menos uno de información de identificación, información de autentificación, información de instrucciones, publicidad, marcado en caliente con marca de fábrica e información promocional. 27. - Un sistema para aplicar un recubrimiento que forma un color al área de lectura de un medio óptico, el sistema comprende: una unidad para aplicar el recubrimiento que forma el color al área de lectura del medio óptico, el recubrimiento comprende un componente fotocurable sensible a un primer conjunto de longitudes de onda y un componente que forma el color fotosensible, sensible a un segundo conjunto de longitudes de onda, separado sustancialmente del primer conjunto de longitudes de onda; una fuente de luz para exponer el recubrimiento al primer conjunto de longitudes de onda. 28. - Un sistema para marcar el área de lectura de un medio óptico, el sistema comprende: un estación para recibir el medio óptico, el medio óptico comprende al menos un recubrimiento que forma el color colocado en el mismo, el recubrimiento comprende un componente fotocurable sensible a un primer conjunto de longitudes de onda y un componente que forma el color fotosensible, sensible a un segundo conjunto de longitudes de onda, separado sustancialmente del primer conjunto de longitudes de onda, una unidad para crear una imagen de una marca; y, una fuente de luz para producir el segundo conjunto de longitudes de onda y exponer al menos una porción del recubrimiento a la imagen, para registrar la marca en el recubrimiento. 29. - El sistema de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado además porque comprende una unidad para aplicar un recubrimiento superior sobre el recubrimiento que forma el color. 30. - Un método para marcar un área de lectura de un medio óptico, que comprende: aplicar un recubrimiento que comprende al menos un material que forma un color al área de lectura del medio óptico; exponer el recubrimiento a un primer conjunto de longitudes de onda; curar el recubrimiento aplicado en la al menos un área de lectura; exponer de manera selectiva porciones del recubrimiento en un patrón, para registrar las marcas en el recubrimiento, utilizando un segundo conjunto de longitudes de onda, separado sustancialmente del primer conjunto de longitudes de onda. 31 . - El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado además porque la aplicación del recubrimiento comprende recubrir por centrifugación el recubrimiento en el medio óptico. 32. - El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado además porque la aplicación comprende controlar la temperatura del material que forma el color. 33. - El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado además porque la aplicación comprende controlar la viscosidad del recubrimiento. 34. - El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado además porque la aplicación comprende controlar el espesor del recubrimiento. 35.- El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado además porque la aplicación comprende reemplazar una capa componente del medio óptico. 36. - El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado además porque comprende proporcionar un medio que comprende un gas inerte. 37. - El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado además porque el primer conjunto de longitudes de onda comprende longitudes de onda por encima de aproximadamente 370 nm. 38.- El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado además porque el segundo conjunto de longitudes de onda comprende longitudes de onda de entre aproximadamente 270 nm a aproximadamente 320 nm. 39.- El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado además porque la exposición selectiva comprende utilizar al menos una fotoprotección y un láser de escritura directa. 40. - El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado además porque la aplicación de un recubrimiento comprende además aplicar al menos un material fotoabsorbente. 41 . - Un programa para computadora almacenado en un medio legible por computadora que comprende un conjunto de instrucciones para la operación de un sistema para producir un medio óptico, que comprende al menos una marca colocada en el lado de lectura del medio óptico, las instrucciones son para: aplicar un recubrimiento que comprende al menos un material para formar el color al área de lectura del medio óptico; exponer el recubrimiento a un primer conjunto de longitudes de onda; curar el recubrimiento aplicado en la al menos un área de lectura; exponer selectivamente porciones del recubrimiento en un patrón, para registrar las marcas en el recubrimiento utilizando un segundo conjunto de longitudes de onda, separado sustancialmente del primer conjunto de longitudes de onda. 42. - El programa para computadora de conformidad con la reivindicación 41 , caracterizado además porque las instrucciones para la operación se ejecutan por un controlador del sistema, adaptado para controlar la operación del sistema. 43. - El programa para computadora de conformidad con la reivindicación 41 , caracterizado además porque las instrucciones para la operación comprenden las instrucciones para la operación de al menos una estación de inspección, una estación de recubrimiento por centrifugación, una estación de curado y una estación de marcado. 44. - Un sistema para aplicar una marca a un medio óptico, el sistema comprende: una unidad para aplicar al menos una capa que forma un color a al menos un área de lectura del medio óptico; una primera fuente de luz para exponer la al menos una capa que forma el color a una primera banda de longitudes de onda, para curar la al menos una capa que forma el color; una segunda fuente de luz para exponer selectivamente al menos una porción de la al menos una capa que forma el color a una segunda banda de longitudes de onda, para registrar las marcas en la al menos una capa que forma el color; una unidad para aplicar al menos una capa del recubrimiento superior a la al menos una capa que forma el color; y, una tercera fuente de luz para exponer la al menos una capa del recubrimiento superior a una tercera banda de longitudes de onda, para curar la al menos una capa del recubrimiento superior. 45. - El sistema de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado además porque la capa del recubrimiento superior comprende al menos uno de un material fotoabsorbente y un depurador de ácido. 46. - El sistema de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado además porque la al menos una capa del recubrimiento superior exhibe un alto grado de densidad óptica en la segunda banda de longitudes de onda. 47. - Un método para aplicar una marca a un medio óptico, el método comprende: aplicar al menos una capa que forma el color a al menos un área de lectura del medio óptico; exponer la al menos una capa que forma el color a una primera banda de longitudes de onda, para curar la al menos una capa que forma el color; exponer selectivamente al menos una porción de de la al menos una capa que forma el color a una segunda banda de longitudes de onda, para registrar las marcas en la al menos una capa que forma el color; aplicar al menos una capa del recubrimiento superior a la al menos una capa que forma el color; y, exponer la al menos una capa del recubrimiento superior a una tercera banda de longitudes de onda, para curar la capa del recubrimiento superior.