技术领域
[0001] 本
发明涉及一种涂有墨制剂的能标记的基底,墨制剂用热塑性
聚合物层
覆盖,使得墨制剂位于所述基底和所述热塑性聚合物层之间和/或在所述热塑性聚合物层内,由此保护墨制剂。进一步地,本发明涉及一种用于获得这样的能标记的基底的方法以及用一种用于标记基底(例如使基底形成图像)的方法。
背景技术
[0002] 本技术领域中,就通过改变基底内或基底上的色彩从而实现对基底的有效标记方面,已提出了多种建议,其中,标记将在基底上呈现。在本技术领域中,公开了各种不可逆热致变色标记组分,即可激活色素。通过例如激光加热,可以对涂有这样的不可逆热致变色标记组分的基底施加色彩;由此可标记经涂覆的基底。用激光或一些其他照射源对基底进行的标记也可以指印刷或成像,因为在标记基底的工艺过程中,激光和/或基底通常移动。
[0003] 举例而言,WO02/01250公开了作为在激
光标记过程中的标记组分使用的含
氧金属盐(oxymetal salts),如八钼酸铵(AOM)。AOM是可以用10,600nm的激光
辐射直接进行标记的标记组分的示例。例如可以通过使用具有范围介于10,000nm至12000nm之间的发射
波长的
中红外CO2
激光器,获得具有约10μm的波长的激光辐射。然而,中红外CO2激光器由于其物理尺寸大而不太适合安装到现有的生产线中。
[0004] 一种NIR光纤激光器可具有小的印刷头,该印刷头安装到生产线上,经由脐带与远离若干米的激光连接。因此,由于其物理尺寸大而不太适合安装到现有的生产线中的中红外CO2激光的
缺陷可以通过使用NIR(
近红外)激光并通过对墨制剂添加近红外吸收剂而克服。NIR吸收剂会吸收近红外激光照射,并将其转换成传导热。因此,含有标记组分(如AOM)和NIR吸收剂的墨制剂可以通过使用NIR激光标记,而不是通过使用中红外激光标记。NIR激光的常见例子是Nd:YAG激光。
[0005] 无色染料是一种标记组分,其在一种状态下为无色形式,但在暴露于特定的刺激时变成有色形式。大多数无色染料是加酸显色,也就是说,它们对pH的变化有反应,通常在
碱性条件下是无色的,但在酸性环境是有色的。当无色染料被质子化时,可能会出现加酸显色无色染料的色彩变化。这样的质子化可导致无色染料的共轭系统的变化,由此共轭体系可以形成,具有吸收可见光的
光子并因此出现色变的能
力。
[0006] 通过将加酸显色无色染料和在加热时释放质子的热敏酸产生剂(TAG)结合,加酸显色无色染料也可以用于热敏标记,例如用于激光成像。一种公知的有效的TAG是苄基羟基苯
甲酸酯,它与各种加酸显色无色染料结合,提供具有良好的可标记性的墨制剂。
[0007] 在某些应用中,有必要用热塑性聚合物层覆盖基底。通过用热塑性聚合物层覆盖墨基底,改善基底的某些性能,如对液体的抗渗性。进一步,热塑性聚合物层还保护图像的标记。对于通常为包括至少一层的纸、卡纸板、
瓦楞纸板、或纸板的层合物的
包装材料,基底的最外层或覆盖基底的外层中的一层通常是熔融挤出到层合物上的低
密度聚乙烯(LDPE)或聚丙烯。对于这样的聚烯
烃,通常在熔融挤出聚烯烃时使用200℃至340℃之间的
温度。
[0008] 如已经描述的,在本技术领域中的标记组分通常是热激活的。通常情况下,如果这样的标记组分是通过熔融挤出在其上层合的,则能看到因活化该标记组分而导致的变色。因此,为了避免标记之前的变色,目前热活化的标记组分因此涂覆在
包装材料层合物的最外层之上,所述层通常是熔融挤出的聚烯烃层。
[0009] 为了保护墨制剂,在通过熔融挤出在其上层合的过程中,使能标记的墨制剂不太倾向于变色,这将是理想的。
发明内容
[0010] 因此,本发明的目的是通过提供涂覆有墨制剂的基底,单独或以任何组合方式减轻、缓解、消除或规避
现有技术的上述缺点和缺陷中的一种或多种,该墨制剂包含加酸显色无色染料和热活化的酸产生剂(TAG),热活化的酸产生剂选自:根据式(I)的包含
硼或
硅树脂的有机
金属化合物的胺盐,
其中
X是硅或硼;
“n”为1至5的整数;
“o”是整数0(零)或1;
“p”是整数0(零)或1;
E和F独立地选自:
其中,R6和R7各自独立地选自氢、C1-4-烷基、C1-4-烷氧基、卤素、
氨基和羧基;
一旦X=硅,则o=1,p=0,且R1为芳基、芳烷基或C1-4-烷基,或o=1,p=1,且R1和R2一起形成残基,该残基选自a、b、c、d、e、f、g和h;
一旦X=硼,则o=0,且p=0;以及
R3、R4和R5独立地选自氢、C1-12-烷基、C1-6-羟基烷基、烯丙基、芳烷基和芳基磺酰基,其中芳烷基或芳基磺酰基可以被C1-4-烷基取代;或
与氮
原子连接的R3和R4与该氮原子一起形成吗啉环或哌啶环,并且R5选自氢、C1-12-烷基、C1-6-羟基烷基、烯丙基、芳烷基和芳基磺酰基,其中芳烷基或芳基磺酰基能被C1-4-烷基取代;和
胺中和的多烷基
萘聚磺酸衍
生物;
其中,所述基底由热塑性聚合物层覆盖,使得所述墨制剂位于所述基底和所述热塑性聚合物层之间和/或在所述热塑性聚合物层内。
[0011] 本发明的进一步的方面涉及液体
食品包装材料。该液体食品包装材料包括:与液体食品
接触的最里面的聚烯烃层;本文所述的基底;和阻隔层,如布置在最里面的聚烯烃层和所述基底之间的氧阻隔层。所述基底的热塑性聚合物层是所述液体食品包装材料的最外层。另一个方面,本发明涉及包含这样的液体食品包装材料的液体食品包装。
[0012] 本发明的进一步的方面涉及一种用于获得这样的基底的方法,这样的方法包括以下步骤:-提供基底;
-用上文所述的墨制剂涂覆所述基底;以及
-用热塑性聚合物层覆盖经涂覆的所述基底,使得所述墨制剂位于所述基底和所述热塑性聚合物层之间和/或在所述热塑性聚合物层内。
[0013] 本发明的进一步的方面涉及用于获得能标记的基底的方法,所述基底用包含热活化的酸产生剂(TAG)和加酸显色无色染料的墨制剂涂覆,所述基底进一步由热塑性聚合物层覆盖,使得所述墨制剂位于所述基底和所述热塑性聚合物层之间和/或在所述热塑性聚合物层内。在这样的方法中,提供基底。将所述基底用包含热活化的酸产生剂(TAG)和加酸显色无色染料的墨制剂涂覆。随后,用热塑性聚合物层覆盖所述墨制剂。在这样的方法中,选择所述热活化的酸产生剂(TAG)和加酸显色无色染料,使得从用热塑性聚合物层覆盖所述墨制剂的步骤产生的色差值小于4,并且通过用具有工作波长在780nm至2500nm之间的激光照射所述基底可以获得具有至少0.7的ODB的标记,其中,根据1976CIE(L*,a*,b*)空间,所述色差值即:
[0014] 本发明的进一步的方面涉及一种能通过本文公开的方法获得的基底,基底可以通过用具有工作波长在780nm至2500nm之间的激光照射所述基底来被标记以获得具有至少0.7的ODB的标记。
[0015] 本发明的进一步的方面涉及一种用于标记如上文所述的基底的方法。这样的方法包括以下步骤:-照射经涂覆的所述基底的用于标记的那些部分,以便产生标记。
[0016] 本发明的进一步的优选的特征定义在从属
权利要求中。此外,本发明的优选的特征在本发明的公开的实施方式中详细阐述。
具体实施方式
[0017] 已经发现,某些热敏酸产生剂可以用于获得墨制剂,该墨制剂包括加酸显色无色染料,加酸显色无色染料在约300℃下在通过熔融挤出聚烯烃(例如低密度聚乙烯(LDPE))进行覆盖的过程中仅仅变色到低的程度。另外,已惊奇地发现,这样的墨制剂无论如何可有效地激活以标记基底,而不破坏覆盖墨制剂的热塑性聚合物层。暴露于超过340℃的温度通常会降解LDPE,因此,这种墨制剂非常适合在基底中使用,如在包装材料中使用。
[0018] 一种实施方式因此涉及用墨制剂涂覆的基底,该墨制剂包含加酸显色无色染料和热活化的酸产生剂(TAG),热活化的酸产生剂选自:根据式(I)的包含硼或硅树脂的有机金属化合物的胺盐,
其中
X是硅或硼;
“n”为1至5的整数,优选为1或2;
“o”是整数0(零)或1;
“p”是整数0(零)或1;
E和F独立地选自:
其中,R6和R7各自独立地选自氢、C1-4-烷基、C1-4-烷氧基、卤素、氨基和羧基,优选地,R6和R7为氢;
一旦X=硅,则o=1,p=0,且R1为芳基、芳烷基或C1-4-烷基,或o=1,p=1,且R1和R2一起形成残基,该残基选自a、b、c、d、e、f、g和h;
一旦X=硼,则o=0,且p=0;以及
R3、R4和R5独立地选自氢、C1-12-烷基、C1-6-羟基烷基、烯丙基、芳烷基和芳基磺酰基,其中芳烷基或芳基磺酰基可以被C1-4-烷基取代;或
与氮原子连接的R3和R4与该氮原子一起形成吗啉环或哌啶环,并且R5选自氢、C1-12-烷基、C1-6-羟基烷基、烯丙基、芳烷基和芳基磺酰基,其中芳烷基或芳基磺酰基能被C1-4-烷基取代;和
胺中和的多烷基萘聚磺酸衍生物;
其中,所述基底由热塑性聚合物层覆盖,使得所述墨制剂位于所述基底和所述热塑性聚合物层之间和/或在所述热塑性聚合物层内。
[0019] 根据一实施方式,如本文所使用的烷基是指直链或支链的饱和烃基。此外,根据一实施方式,烷氧基是指-O-烷基基团。根据一实施方式,芳烷基是指烷二基芳基(alkandiylaryl)。此外,根据一实施方式,芳基磺酰基是指-SO2芳基基团。根据一实施方式,如本文所使用的芳基是指具有完全离域的π
电子体系的
碳环(所有碳)环或两个或更多个稠合碳环(共享两个相邻碳原子的环)。根据一实施方式,如本文所用的羧基是指-COOH或-COO-基团。根据一实施方式,如本文所用的氨基是指-NH2。在一些实施方式中,氨基可进一步包括-NHC1-4烷基,以及-N(C1-4烷基)2。根据一实施方式,如本文所用的卤代烷基是指直链或支链的饱和烃基,其中至少一个氢原子已被替换为卤素,如氟。
[0020] 如本文所用的,在“Cx1-x2”中的整数“x1”和“x2”指有关基团中的碳原子的数量,即基团包含的碳原子数介于“x1”至“x2”之间。例如“C1-4烷基”基团是指具有1至4个碳原子的所有烷基基团,即,CH3-,CH3CH2-、CH3CH2CH2-、(CH3)2CH-、CH3CH2CH2CH2-、CH3CH2CH(CH3)和(CH3)3C-。
[0021] C1-4-烷基的实例是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基和叔丁基;C1-4-烷氧基的实例是甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基和叔丁氧基;卤素的实例是氯、溴、氟和碘;芳基的实例是苯基、1-萘基、2-萘基和吡啶基;芳烷基的实例是苄基和2-苯乙基;C1-12-烷基的实例是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基和叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十一烷基和十二烷基;
C1-6-羟基烷基的实例是羟基甲基、2-羟乙基、2-羟丙基、3-羟丙基、4-羟丁基、5-羟戊基和
6-羟己基,以及芳基磺酰基的实例是苯基磺酰基和
甲苯磺酰基。
[0022] 根据一实施方式,热活化的酸产生剂(TAG)是根据式(I)的包含硼或硅树脂的有机金属化合物的胺盐。这种盐已在WO108745/2006中披露。
[0023] 优选地,R6和R7是氢。另外,R3、R4和R5优选地并独立地选自氢、C1-12-烷基、和烯丙3 4 5
基;与氮原子连接的R 和R 与该氮原子一起形成吗啉环或哌啶环,并且R 选自氢、C1-12-烷基、和烯丙基。含有硼的有机金属化合物的胺盐的优选实例是根据式(I)的盐,其中E和F分别选自a、b、f、g和h,如分别选自a、b和g。含有硅的有机金属化合物的胺盐的优选实例是根据式(I)的盐,其中,E和F分别选自a、b、c、d、和e,如分别选自a、b、和c。一旦X
1
=硅,o=1,且p=0,则R 优选为苯基。
[0024] 作为基团E和F的实例而言,a可以是二苯
乙醇酸的残基,b可以是
扁桃酸的残基,以及c可以是萘-2,3-二醇的残基。另外,在这样的实例中R6和R7可以是氢。
[0025] 根据式(I)的化合物的典型实例如下:
[0026] 根据一实施方式,热活化的酸产生剂(TAG)是胺中和的多烷基萘聚磺酸衍生物。这类衍生物的实例已在WO10/029331中披露。此外,这样的衍生物已对应于WO10/029331在US5,187,019和US4,251,665中披露。
[0027] 该多烷基萘聚磺酸衍生物的多烷基萘聚磺酸可以是根据式(II)的多烷基萘聚磺酸其中
“t”为2至6的整数,例如2;
“s”为2至6的整数,例如2;
C1-24烷基各自是相同类型的烷基或不同的烷基;及
3-
C1-24烷基和-SO 各自分别被连接到萘的任何可取代的碳原子上。
[0028] 根据一实施方式,中和多烷基萘聚磺酸的胺通常包括能质子化的氮原子。这类胺的优选实例包括铵、苯胺基、恶唑烷和双环恶唑烷的盐。
[0029] 在这方面有用的铵化合物可以具有以下通式(III):+
NR13R14R15H(III)
其中R13、R14和R15各自独立的选自:氢;C1-24烷基,其可以是支链或直链;或羟基C1-10烷二基(alkandiyl)。铵化合物的优选实例包括三乙醇胺和N,N-二甲基羟基乙铵化合物。
[0030] 在本发明中有用的苯胺化合物可具有以下通式(IV):其中R23和R24各自独立地选自:氢;C1-24烷基,其可以是支链或直链;或羟基C1-10烷二基。
[0031] 合适的双环恶唑烷可具有通式(V):其中
每个R25独立地选自氢、C1-6烷基和羟基C1-6烷二基;以及
R26为氢、C1-6烷基、或羟基C1-6亚烷基。
[0032] 优选地,R25是氢,并且R26是C1-6烷基或羟基亚甲基(-CH2OH)。最优选的双环恶唑烷是1-氮杂-3,7-二氧杂-5-乙基双环[3.3.0]辛烷。
[0033] 合适的恶唑烷化合物包括具有通式(VI)的氧杂氮杂环戊烷化合物其中
R31各自独立地选自氢、C1-6烷基、卤素、卤代C1-6烷基或C1-6烷氧基;以及
R32为氢、C1-6烷基、卤素、卤代C1-6烷基或C1-6烷氧基。
[0034] 优选的氧杂氮杂环戊烷是4,4-二甲基-1-氧杂-3-氮杂-环戊烷。
[0035] 多烷基萘聚磺酸和中和胺可以以不同的摩尔比形成加合物,具体将依赖于所用的具体化合物和它们的属性。例如,多烷基萘聚磺酸的磺酸基团与二环恶唑烷或氧杂氮杂环戊烷的摩尔比范围可以从约0.5至约1.5。最优选的摩尔比为约1.0。
[0036] 优选的是,胺中和的多烷基萘聚磺酸(在
水中)的pH值大于或等于6.5。通常情况下,pH值的范围是从6.5到8.0。
[0037] 适用于本文所公开的墨制剂中的胺中和的多烷基萘聚磺酸能从King IndustriesTM公司获得,品名为Nacure( )。
[0038] 各种加酸显色无色染料可以用于墨制剂中。在WO06/108745中给出了无色染料的实例。加酸显色无色染料的实例包括苯酞类、荧烷类、三芳基甲烷类、苯并恶嗪类、喹唑啉类、螺吡喃类、醌类、噻嗪类、恶嗪类及它们的混合物。
[0039] 在各种现有的苯酞类的实例中,可以举出结晶紫内酯(3,3-双(对-二甲氨基苯基)-6-二甲基-氨基苯酞)、3,3-双(对-二甲基氨基苯基)苯酞、3,3-双(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)苯酞、3,3-双(1-辛基-2-甲基吲哚-3-基)苯酞(例如以商品名Red I6B销售的)、3-(4-二乙基氨基苯基)-3-(1-乙基-2-甲基-吲
哚-3-基)-苯酞、7-(N-乙基-N-异戊基氨基)-3-甲基-1-苯基螺[4H-色烯并-[2,3-c]吡唑啉-4(1H)-3'苯酞、3,6,6'-三(二甲氨基)螺[芴-9,3'-苯酞]、3,6,6'-三(二乙基氨基)螺[芴-9,3'-苯酞]、3,3-双-[2-(对-二甲基氨基苯基)-2-(对-甲氧基苯基)
乙烯基-4,5,6,7-四溴苯酞、3,3-双-[2-(对-二甲基氨基-苯基)-2-(对-甲氧基苯基)乙烯基-4,5,6,7-四氯苯酞、3,3-双[1,1-双(4-吡咯烷基苯基)乙烯-2-基]-4,5,6,7-四溴苯酞、3,3-双-[1-(4-甲氧基苯基)-1-(4-pyrridinophenyl)乙烯-2-基]-4,5,6,7-四氯苯酞、3-(4-二乙氨基-2-乙氧基苯基)-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)-4-氮杂苯酞、3-(4-二乙基氨基-2-乙氧基苯基)-3-(1-辛基-2-甲基吲哚-3-基)-4-氮杂苯酞和
3-(4-环己基乙基氨基-2-甲氧基-苯基)-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)-4-氮杂苯
酞。苯酞可以通过本技术领域中已知的方法来制备,例如能按GB1,347,467所描述的制备结晶紫内酯,能按GB1,389,716中所描述的制备3,3-双(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)苯酞。
[0040] 在各种现有的荧烷的实例中,可以举出3-二(乙基)氨基-6-甲基-7-(叔-丁氧羰基)苯胺基荧烷、3-二乙基氨基-7-二苄基氨基荧烷、3-二丁基氨基-7-二苄基氨基荧烷、3-二乙基氨基-6-甲基-7-(二苄基氨基)荧烷、3-二乙基氨基-6-甲基荧烷、3-二乙基氨基-6-氯-7-甲基荧烷、3-二乙氨基-6-甲基-7-氯荧烷、3-二乙基氨基-7-叔-丁基荧烷、3-二乙基氨基-7-(乙氧羰基)荧烷(例如以商品名 OrangeIG销售的)、3-二乙基氨基-7-甲基荧烷、3-二乙基氨基-6,8-二甲基荧烷、3-二乙基氨基-7-氯荧烷、3-二丁基氨基-6-甲基荧烷、S-环己基氨基-[θ]-氯荧烷、3-二乙基氨基苯并[a]荧烷、3-二乙基氨基-苯并[c]荧烷、3-二甲基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-二乙基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-二乙基氨基-6-甲基-7-(2,4-二甲基苯胺基)荧烷、
3-二乙基氨基-6-甲基-7-(3-三氟甲基苯胺基)-荧烷、3-二乙基氨基-6-甲基-7-(2-氯苯胺基)-荧烷、3-二乙基氨基-6-甲基-7-(对-氯苯胺基)荧烷、3-二乙基氨基-6-甲基-7-(2-氟苯胺基)荧烷、3-二乙基氨基-6-甲基-7-(对-辛基苯胺基)荧烷、3-二乙基氨基-7-(对-辛基苯胺基)荧烷、3-二乙基氨基-6-甲基-7-(对-甲基苯胺基)荧
烷、3-二乙基氨基-6-乙氧基乙基-7-苯胺基荧烷、3-二乙基氨基-6-甲基-7-(3-甲基苯胺基)荧烷、3-二乙基-氨基-7-(3-三氟甲基苯胺基)荧烷、3-二乙基氨基-7-(2-氯苯胺基)荧烷、3-二乙基-氨基-7-(2-氟苯胺基)荧烷、3-二乙基氨基-6-氯-7-苯胺基荧烷、3-二丁基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(例如,按商品名
Black I-2R销售的)、3-二丁基氨基-6-甲基-7-(2,4-二甲基苯胺基)荧烷、3-二丁基氨基-6-甲基-7-(2-氯苯胺基)荧烷、3-二丁基氨基-6-甲基-7-(4-氯苯胺基)荧烷、3-二丁基氨基-6-甲基-7-(2-氟苯胺基)荧烷、3-二丁基氨基-6-甲基-7-(3-三氟甲基-苯胺基)荧烷、3-二丁基氨基-6-乙氧基乙基-7-苯胺基荧烷、3-二丁基氨基-6-氯-苯胺基荧烷、3-二丁基氨基-6-甲基-7-(4-甲基苯胺基)荧烷、3-二丁基氨基-7-(2-氯苯胺基)荧烷、3-二丁基氨基-7-(2-氟-苯胺基)荧烷、3-二戊基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、
3-二戊基氨基-6-甲基-7-(4-2-氯苯胺基)荧烷、3-二戊基-氨基-7-(3-三氟甲基苯胺基)-荧烷、3-二戊基氨基-6-氯-7-苯胺基荧烷、3-二戊基氨基-7-(4-氯-苯胺基)荧烷、3-吡咯烷基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-哌啶子基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-甲基-N-丙基氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-甲基-N-环己基氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-乙基-N-环己基氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-乙基-N-己基氨基)-7-苯胺基荧烷、3-(N-乙基-对-甲苯氨基)-氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-乙基-对-甲苯氨基)氨基-7-甲基荧烷、3-(N-乙基-N-异戊基氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-乙基-N-异戊基氨基)-7-(2-氯苯胺基)-荧烷、3-(N-乙基-N-异戊基氨基(isoannylamino))-6-氯-7-苯胺基荧烷、3-(N-乙基-N-四氢化呋喃甲基-氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-乙基-N-异丁基氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-丁基-N-异戊基苯胺基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-异丙基-N-3-戊基氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-乙基-N-乙氧基丙氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、2-甲基-6-对-(对-二甲基氨基苯基)氨基苯胺基荧烷、2-甲氧基-6-对-(对-二甲基-氨基苯基)-氨基苯
胺基荧烷、2-氯-3-甲基-6-对-(对-苯基氨基苯基)氨基-苯胺基荧烷、2-二乙基氨基-6-对-(对-二甲基氨基苯基)氨基苯胺基荧烷、2-苯基-6-甲基-6-对-(对-苯基氨基苯基)氨基苯胺基荧烷、2-苄基-6-对-(对-苯基氨基-苯基)氨基苯胺基荧烷、3-甲基-6-对-(对-二甲基氨基苯基)氨基苯胺基荧烷、3-二乙基氨基-6-对-(对-二乙基氨基苯基)氨基苯胺基荧烷、3-二乙基氨基-6-对-(对-二丁基-氨基苯基)氨基苯胺基荧烷和2,4-二甲基-6-[(4-二甲基氨基)苯胺基]荧烷。荧烷可通过本领域已知的方法来制备,例如3-二乙基氨基-7-二-苄基氨基荧烷、3-二乙基氨基-7-叔-丁基荧烷、3-二乙基氨基-6-甲基-7-苯胺基-荧烷和3-二乙基氨基-6-甲基-7-(2,4-二甲基苯胺基)荧烷可以如在US5,166,350A中所述的方法制备,3-二乙基氨基-6-甲基-7-(3-甲基苯胺基)荧烷可以如EP 0 546 577Al中所述的方法制备,3-二乙基氨基-6-氯-7-苯胺基荧烷可以如DE2130845中所述的方法制备,3-吡咯烷基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-哌啶子基-6-甲基-7-苯胺荧烷可以如在US3,959,571A中所述的方法制备,3-(N-乙基-N-异戊基氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷可以如GB 2 002 801A中所述的方法制备,并且3-(N-甲基-N-丙基氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷可以如GB2,154,597A中所述的方法制备。
[0041] 在各种现有的苯并恶嗪的实例中,可以提及2-苯基-4-(4-二乙基氨基苯基)-4-(4-甲氧基苯基)-6-甲基-7-二甲基氨基-3,1-苯并恶嗪,其可以如EP0187329Al中所述的方法制备,和2-苯基-4-(4-二乙基氨基苯基)-4-(4-甲氧基苯基)-8-甲
基-7-二甲基氨基-3,1-苯并恶嗪。喹唑啉的实例是4,4'-[1-甲基亚乙基)双(4,1-亚苯基氧-4,2-喹唑啉二基)]双[N,N-二乙基苯胺]。三芳基甲烷的实例是双(N-甲基二-苯胺)-4-基-(N-丁基咔唑)-3-基-甲烷,其可以如GB1,548,059中所述的方法制备。
[0042] 在各种现有的螺吡喃的实例中,可以举出1',3',3'-三甲基螺[2H-1-苯并吡喃-2,2'-二氢吲哚]、1,3,3-三-甲基螺[二氢吲哚-2,3'-[3H]萘并[2,1-b][1,4]恶嗪]和1',3',3'-三甲基螺-[2H-1-苯并噻喃-2,2'-二氢吲哚]。醌的例子是苏木,以及恶嗪的实例是3,7-双(二甲基-氨基)-10-苯甲酰基吩恶嗪。噻嗪的实例是3,7-双(二甲基氨基)-10-苯甲酰基吩噻嗪。
[0043] 该加酸显色无色染料可以是苯酞、荧烷或它们的混合物。另外,该加酸显色无色染料可以是3,3-双(1-辛基-2-甲基吲哚-3-基)苯酞(例如,按商品名Red I6B销售的)、3-二乙基氨基-7-(乙氧基羰基)荧烷(例如,
按商品名 Orange IG销售的)或3-二丁基氨基-6-甲基-7-苯胺
基荧烷(例如,按商品名 Black I-2R销售的)。另一种无色染料是
2'-苯胺基-6'-[乙基(对-甲苯基)氨基]-3'-甲基螺[异苯并呋喃-1(3Η),9'-[9H]
呫吨]-3-
酮,商业上被称为ETAC(如Yamada Chemical Co.Ltd)。
[0044] 根据一实施方式,该加酸显色无色染料是荧烷,如2'-苯胺基-6'-[乙基(对-甲苯基)氨基]-3'-甲基螺[异苯并呋喃-1(3H),9'-[9H]呫吨]-3-酮。
[0045] 可以分别使用不同量的TAG和无色染料。墨制剂可以包括5wt.%至40wt.%的无色染料,如10wt.%至30wt.%。另外,墨制剂可以包括5wt.%至50wt.%的TAG,如10wt.%至40wt.%。无色染料:TAG的重量比可以是1:1至1:5,例如1:2至1:5,或1:1至1:3。
[0046] 使用NIR激光器激活墨制剂在某些应用中是有利的,例如安装到现有的生产线中,根据一实施方式,墨制剂还可以包括近红外吸收剂。墨制剂可包含0.1wt%至10wt%的近红外吸收剂,如0.25wt%至5wt%。
[0047] 在本技术领域有不同类型的NIR吸收剂是公知的,这些类型的实例包括:-有机染料/颜料类型。这样NIR吸收剂的实例例如在US6,911,262和WO2008/050153中被公开;
-化学计量无机颜料类型,如
铜盐,例如铜(II)羟基
磷酸盐。这种类型的近红外吸收剂的实例在WO2005/068207中被公开;和
-导电聚合物。导电聚合物是在聚合状态下包括连接的
单体(通常是环)的物质,该连接的单体是共轭的并且因此能使正或负电荷离域/传导。这种类型的近红外吸收剂的实例在WO2005/012442中被公开;
另外的NIR吸收剂的实例在WO2005/012442、WO2005/068207,WO2007/141522和
WO2008/050153中被公开。
[0048] NIR吸收剂的优选类型在WO2007/141522中被公开。在上述公开物中,公开了各类非化学计量的无机颜料类型。非化学计量指的是在该化合物中的元素的比例不能通过整数来表示这一事实。非化学计量的无机近红外吸收剂的优选实例是还原的铟
锡氧化物(r-ITO)。
[0049] 根据一实施方式,墨制剂包括通常为纳米粉末形式的还原的铟锡氧化物。还原的铟锡氧化物是一种非化学计量的化合物,其包含掺杂有氧化锡的氧化铟,其中被掺杂的氧化铟已经被还原。还原氧化铟锡使氧去除,从而留下过量的零氧化态下的铟和/或锡,即金属铟和/或锡。不受任何理论所约束,相信,产生了自由迁移穿过固体晶格的自由电子。该自由电子赋予
导电性能,并在r-ITO的情况下赋予近红外吸收特性。
[0050] 根据一实施方式,墨制剂中的还原的铟锡氧化物(r-ITO)为粉末形式的r-ITO,根据1976CIE(L*,a*,b*)空间,其呈现不超过50的
亮度(L*)。优选地,根据1976CIE(L*,a*,b*)空间,粉末形式的r-ITO表现出至少为20的亮度(L*)。
[0051] 1976CIE(L*,a*,b*)空间是由CIE(Commision Internationale de lEclairage;或用英语The International Commission on Illumination)在1976年采用的色彩模型。
它是一种基于理查德·亨特(Richard Hunter)的早期系统的被称为L,a,b上的对比色彩系统。色彩对比关联于在1960年代中期的发现,表明在视神经和大脑之间的某处,
视网膜色彩刺激转换为光明与黑暗之间,红色与绿色之间,以及蓝色与黄色之间的区分度。在
1976CIE(L*,a*,b*)空间色彩模型中,这由L*,a*,b*三个轴的值表示。中央垂直轴表示亮度(所指为L*),且运行范围从0(黑色)至100(白色)。色轴是基于这样一个事实:色彩不能同时为红色和绿色,或不能同时为蓝色和黄色,因为这些色彩彼此相对。在每个轴上,值由正运行至负,并在该轴上,正值表示红色的量,而负值表示绿色的量。在b轴上,正值表示黄色的量,而负值表示蓝色的量。对于两个轴,零是中性灰色。因为CIE1976(L*,a*,b*)空间与设备是无关的,它已成为非常重要的,并用于色彩管理。作为一个实例,1976CIE(L*,a*,b*)空间被用作ICC(国际色彩联盟)的与设备无关的模型。
[0052] r-ITO通常是蓝色的,因而通常显示负的a值。当用在标记应用中时,其应该以粉末形式,优选具有不大于50的亮度(L*),如上所示。优选地,如本文所公开的用于标记应用中的r-ITO因此应当是深色的,如深蓝色。
[0053] r-ITO的样品的亮度(L*)可通过比色法来确定。作为示例,可使用来自GretagMacbeth公司的SpectroEye分光光度计/光密度计。为了确定r-ITO的样品的亮度(L*),可使用粉末包(cell)。进一步,可以使用以下设置:照明类型:D65、D50和TL84;标准观察者(Standard Observer):2°或10°。优选是照明类型D65和标准观察者2°。
[0054] 然而,正如上面所指出的,1976CIE(L*,a*,b*)空间是与设备无关的色彩模型,从而其他分光光度计也可用来确定r-ITO的样本的色彩。
[0055] 根据一实施方式,在还原的铟锡氧化物(r-ITO)中超过0摩尔%的锡,例如至少25摩尔%或至少50摩尔%的锡可以是零氧化态的锡。进一步,在还原的铟锡氧化物(r-ITO)中,不到100摩尔%的锡,例如不超过75摩尔%的锡,可以是零氧化态的锡。此外,在所述还原的铟锡氧化物(r-ITO)中大于0摩尔%的铟,如至少5%摩尔但不超过25摩尔%的铟,或至少5摩尔%的铟,但不超过15摩尔%的铟,可以是零氧化态的铟。
[0056] 尽管亮度可能与还原程度相关,但其他的参数,例如化学计量比、粒径、污物等,也会影响r-ITO的亮度。如上所述,本发明的
发明人发现,亮度是作为包含近红外吸收剂的墨制剂的可标记性的指示的参数。
[0057] 还原的铟锡氧化物通常以颗粒形式存在,即以粉末状形式存在。还原的铟锡氧化物颗粒可以具有范围在10nm至10μm的中值粒径。此外,颗粒可以是纳米颗粒,平均粒径据此可小于1μm,诸如小于250纳米。纳米颗粒可以具有至少10nm的中值粒径。减小粒径会提高近红外吸收特性。
[0058] 根据一实施方式,中值粒径是根据ISO标准9276-2或9276-5测定的。此外,该颗粒可具有10纳米至10μm的体积基准的粒径,诸如小于1μm或甚至小于250纳米。体积基准的粒径可以为至少10纳米。
[0059] 本领域的普通技术人员应理解,在墨制剂中包含各种类型的添加剂是可行的,并且这在某些情况下可能是有益的。这样的添加剂包括:例如,聚合物
粘合剂,改善热印刷机性能的温和的还原剂,如染料或颜料之类的
着色剂,如紫外线吸收剂和受阻胺
光稳定剂(HALS)之类的光稳定剂,抗
氧化剂和其他已知的稳定剂,pH值缓冲剂,酸和碱清除剂,如滑石或
选定的
二氧化硅之类的防粘连材料,以及
吸附任何激光成像的
热分解产物的材料或与激光成像的任何热分解产物反应的材料,
表面活性剂,
增粘剂,分散助剂,墨流动/流变改性剂,
保湿剂,慢干
溶剂,快干溶剂,生物杀伤剂和类似物。
[0060] 墨制剂还可以包含另外的添加剂。通常的墨制剂将含有粘合剂。粘合剂可以是适用于水基涂料或墨制剂的在
水溶性或胺稳定的水性乳液聚合物范围内的一种或多种。举例而言,可以使用
丙烯酸类聚合物。另外,墨制剂可以包括颜料,例如水可分散的无机或有机添加剂,如碳酸
钙等。墨制剂还可以包括一种或多种范围内的添加剂,包括表面活性剂或
润滑剂,如
硬脂酸锌等,以及交联剂,如ZnO,其可以被添加,以减少图像模糊。另外,墨制剂可以包括防沫剂,如基于矿物油的消泡剂。墨制剂还可以包含分散剂和/或膜形成改性剂。另外,墨制剂可以包括:光稳定剂,如紫外线吸收剂和受阻胺;墨流/流变改性剂;干燥速率调节剂,如减慢溶剂(例如二甘醇)和
增塑剂;和/或粘合促进剂,如
钛酸盐化合物。
[0061] 特别是,添加交联剂(如ZnO)是优选的,因为已证明这样的添加能维持在其上层合之后的墨制剂的可标记性。根据一实施方式,墨制剂因此包括氧化锌。优选地,所述墨制剂包含介于2.5wt.%和10wt.%之间(如约5wt.%)的水溶液,含有30wt%至40wt%的ZnO。
[0062] 根据一实施方式,墨制剂是水基的,即墨制剂包含水。举例而言,该组合物可包含5wt.%至95wt.%的水基溶剂,如为10wt.%至50wt.%。水基溶剂可以包含至少10wt%的水,优选至少50wt%的水,如至少75wt%的水,或至少95wt%的水。
[0063] 与含有挥发性溶剂的制剂相比,基于水的制剂具有较健康的优点。水基墨制剂可以进一步包含水混溶的
有机溶剂,如C1-4-烷醇类、C2-4-多元醇类、C3-6-酮类、C4-6醚类、C2-3-腈类、硝基甲烷、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮和环丁砜,其中的C1-4-烷醇类和C2-4-多元醇类可以被C1-4-烷氧基基团取代。
[0064] C1-4-烷醇类的实例是甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇或丁醇、异丁醇、仲丁醇和叔丁醇。C1-4-烷氧基衍生物的实例是2-乙氧基乙醇和1-甲氧基-2-丙醇。C2-4-多元醇类的实例是乙二醇和甘油。C3-6-酮类的实例为丙酮和甲基乙基酮。C4-6醚类的实例为二甲氧基乙烷、二异丙基乙基和四氢呋喃。C2-3-腈类的实例是乙腈。优选地,水可混溶的有机溶剂选自C1-4-烷醇类、C2-4-多元醇类、C3-6-酮类、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺,其中的C1-4-烷醇类和C2-4-多元醇类可被C1-4-烷氧基基团取代。
[0065] 覆盖基底的聚合物通常是透明的、清晰的聚合物。通常聚合物是聚烯烃,如聚乙烯(例如低密度聚乙烯(LDPE))或聚丙烯。热塑性聚合物层的厚度可以为10μm至60μm,如12μm至50μm,或15μm至40μm。举例而言,所述热塑性聚合物层可通过熔融挤出施加到基底上。对于聚烯烃,在这样的熔融挤出中聚合物熔融的温度可介于200℃和340℃之间,例如介于280℃和330℃之间。尽管可优选使用较低的熔融挤出温度以减少因激活TAG而产生的色变,但是温度优选应足够高,以使热塑性聚合物层较好地粘附到基底。因此,使用本文公开的TAG/无色染料是有利的,因为它们可在约300℃下用热塑性聚合物层覆盖,而没有广泛的变色,以使热塑性聚合物层较好地粘附到基底。
[0066] 由聚合物覆盖基底也可以通过在涂有墨制剂的表面上层合预先制成的聚合物膜来实现。
[0067] 虽然,墨制剂可混合到聚合物中并和聚合物共挤出,但优选在已被涂覆墨制剂之后的基底上熔融挤出聚合物。尽管聚合物是在墨制剂上熔融挤出的,但一旦热塑性聚合物层已经
凝固,则无论如何,至少在一定程度上,墨制剂可以最终形成在热塑性聚合物层中。
[0068] 墨制剂可以通过柔性版印刷被涂敷到基底上。可使用各种用量的墨制剂。涂层重量会影响可标记性以及基底的其它参数,包括热塑性聚合物层的耐剥离性。根据一实施方2 2 2 2 2 2
式,可以采用的干涂层量为0.5g/m 至20g/m,如1.0g/m 至10g/m,或2g/m 至5g/m。
[0069] 在一实施方式中,墨制剂仅涂覆在基底的一面上。在一实施方式中,包括墨制剂的一面将在外侧,当作为液体食品包装材料的一部分时,该外侧不用于与液体食品接触。
[0070] 基底可以是各种类型的。根据一实施方式,基底可以是纸、卡纸板、瓦楞纸板、纸板、塑料
薄膜、条纹状塑料部件、织物、木材、金属、玻璃、或皮革。另外,所述基底可以是包括纸、卡纸板、纸板、塑料薄膜和/或金属薄膜的层的层合物。此外,当墨制剂涂布在纸、卡纸板或纸板上时,纸、卡纸板或纸板可以是粘土涂覆的。
[0071] 作为一个特定的实例,基底可以是包装材料的一部分,如液体食品的包装材料的一部分。根据一实施方式,这样的包装材料包括拟与产品(如液体食品)接触的聚烯烃的最内层(任选地为多层膜)。基底和最内层之间,布置有阻隔材料。基底的热塑性聚合物层是液体食品包装材料的最外层,并且由此不会与产品接触。阻隔材料可以是阻隔气体的,如阻隔氧;阻隔水蒸气的;阻隔光的或阻隔气味的。阻隔材料的一个例子是
铝箔或含有金属气相沉积层的膜。其它阻隔材料是乙烯乙烯醇共聚物(EvOH)和聚酰胺(PA)。任选地,为了促进粘附而使用粘附层。基底从纸、卡纸板、瓦楞纸板、纸板、诸如多层膜之类的塑料薄膜、条纹状塑料部件、织物、木材、金属、玻璃、或皮革中选择。任选地,粘结层被布置在基底和阻隔材料之间。基底通常具有印刷物并覆盖有外层热塑性聚合物层,例如低密度聚乙烯。
[0072] 最内层可以是选自LDPE、LLDPE、mLLDPE和VLDPE或它们的共混物中的低密度聚乙烯。最内层可以是热密封的。粘附层和粘结层彼此独立地可以是乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯甲基丙烯酸共聚物或LDPE。
[0073] 进一步的实施方式涉及一种液体食品包装,其包含如上所述的食品包装材料。液体食品包装可以通过辊供给系统获得,其中包装材料被送入填充机。图1示意性地示出了辊供给填充机,其中对包装材料进行灭菌,将其折叠成管(61)并纵向密封(63)。用产品(64)填充纵向密封管,然后将管横向密封(65)。该密封可通过感应密封或
超声波密封来完成。然后将密封包装切割,并最终折叠成包装(66)。可替代地,包装材料可以在用于填充机之前预切割。预切割的包装材料通常被称为坯料,并已例如用于山墙顶型的包装的
制造过程中。
[0074] 可以随同用液体食品填充液体食品包装以及密封包装,通过激活墨制剂将信息印刷基底上。该包装材料的灭菌通常由过氧化氢和/或通过辐射(如紫外线或电子束辐射)进行。当墨制剂被热塑性聚合物层覆盖时,其在填充机的步骤过程中受到保护,否则墨可能例如因变色而被破坏。
[0075] 根据一实施方式,墨制剂被涂覆在具有最外的纸表面(任选地被粘土涂覆)的基底上。
[0076] 根据另一实施方式,墨制剂涂覆在具有最外层的塑料表面的基底上,该基底如构成条纹状塑料部件的部分的基底,作为塑料薄膜的基底或作为层合体的基底,其中,最外层是塑料层。
[0077] 再一实施方式涉及一种获得本文所公开的基底的方法。在这种方法中,在基底上涂布墨制剂。接着,用热塑性聚合物层覆盖经涂覆的基底,使得墨制剂位于基底和热塑性聚合物层之间和/或在热塑性聚合物层内。涂覆以及覆盖的各方面已经在上文提供。
[0078] 虽然,根据式(I)的包含硼或硅树脂的有机金属化合物的胺盐,以及胺中和的多烷基萘聚磺酸衍生物是优选的热活化的酸产生剂,但也可以使用其他热活化的酸产生剂(TAG)来获得能标记的基底。在将使用这种可替换的TAG的实施方式中,优选地应选择包括TAG和加酸显色无色染料的墨制剂的组分,使得通过用具有工作波长在780nm至2500nm之间的激光照射所述基底可以获得具有至少0.7的ODB的标记。另外,应选择包括TAG和加酸显色无色染料的墨制剂的组分,使得墨制剂可以由热塑性聚合物层覆盖,从而使墨制剂位于基底和热塑性聚合物层之间和/或在热塑性聚合物层内,而不会使基底变色。使用1976CIE(L*,a*,b*)空间,覆盖热塑性聚合物层之后的色差(即ΔΕ)可以表示为其中,L*1,a*1,b*1是根据1976CIE(L*,a*,b*)空间指代的基底被覆盖热塑性聚合物层前的色彩,L*2,a*2,b*2是根据1976CIE(L*,a*,b*)空间指代的基底被覆盖热塑性聚合物层后的色彩。一实施方式涉及一种用于获得能标记的基底的方法,该基底适合用于包装材料中。在这种方法中,在基底上涂覆包含热活化的酸产生剂(TAG)和加酸显色无色染料的墨制剂。随后,基底由热塑性聚合物层覆盖,使得墨制剂位于基底和热塑性聚合物层之间和/或在热塑性聚合物层内。选择热活化的酸产生剂(TAG)和加酸显色无色染料,使得根据1976CIE(L*,a*,b*)空间的产生于用热塑性聚合物层覆盖墨制剂的步骤的色差(即)小于10,诸如小于4,或甚至
小于2。另外,选择墨制剂的热活化的酸产生剂(TAG)和加酸显色无色染料以及其它组分,使得通过用具有工作波长在780nm至2500nm之间的激光照射所述基底可以获得具有至少
0.7的ODB的标记。
[0079] 进一步的实施方式涉及可通过本文公开的方法获得的基底,基底可以通过用具有工作波长在780nm至2500nm之间的激光照射所述基底来被标记以获得具有至少0.7的ODB的标记。
[0080] 进一步的实施方式涉及一种标记本文所公开的这种基底的方法。在这样的方法中,对经涂覆的基底的覆盖有热塑性聚合物层的将进行标记的那些部分进行照射,以产生标记。
[0081] 根据一实施方式,只有部分的涂层被照射,由此可以获得具有限定图案的标记。通常,但不是必然,在这样的实施方式中,基底的至少一部分设置有平坦涂层。一旦照射这种平坦涂层,在经照射的涂层处将出现标记。通过只照射平坦涂层的部分,可获得具有限定图案的标记。形象地说,这可被视为用
激光束在涂层中书写或蚀刻。
[0082] 根据另一实施方式中,墨制剂以限定的图案被涂覆。在标记这样的经涂覆的基底时,照射整个涂层或所限定的图案的至少部分,以便产生标记。形象地说,这可被看作开发涂覆的图案以得到标记。
[0083] 在标记基底过程中,在其上涂覆墨制剂的基底色彩为了标记通常是浅色(通常显示为深色的标记),以便于对比并清晰可见。对于深色基底,浅色颜料通常可被包括在墨制剂中。基底可以是透明的。透明基底的实例包括塑料膜和玻璃基底。另外,基底可以具有低透明度,甚至基本上是不透明的。具有低透明度甚至基本上是不透明的基底的典型例子是纸基底或包含纸的基底,如包装层合物。因为标记通常将具有深的色彩,所以基底的亮度(L*)应优选高的,以便使标记与背景形成对比,从而清晰可见。黑色标记、深棕色标记、或黑灰标记在对照的白色或浅灰色基底(如无色或粘土涂覆纸基底)上将是清晰可见的。
[0084] 为了能进行快速和精确的标记,基底通常由激光照射。除了激光外,还可以使用
二极管,光纤耦合二极管阵列系统或二极管阵列系统来产生标记。作为示例,可以发射相干光和非相干光两者的二极管阵列系统特别适合用于高速连续成像或“飞速”成像。
[0085] 尽管也可使
用例如约10μm波长的其他波长,但如果照射源(例如激光或二极管阵列系统)在700至2500nm的波长范围内操作是优选的。在700至2500纳米的波长范围内进行操作的激光器的实例是Nd:YAG激光器和NIR光纤激光器。
[0086] 根据一实施方式,其中基底是液体食品包装的一部分,标记基底随同用液体食品填充液体食品包装一起进行。
[0087] 另一实施方式涉及经标记的基底。这种经标记的基底能按刚刚所描述的那样获得。
[0088] 无需进一步详尽说明,相信本领域的技术人员可以使用前述的说明将本发明利用至最大限度。因此,本文所描述的优选的具体实施方式应当被解释为仅仅说明性的而不是以任何方式限制
说明书的其余部分。进一步,虽然本发明已在上面参照具体实施方式进行了描述,但并不意在将本发明限于本文所阐述的特定形式。相反,本发明仅由所附权利要求书限制,并且上述特定实施方式以外的其它实施方式可能在所附权利要求的范围内同样可行,其它实施方式例如不同于上述的那些实施方式。
[0089] 在权利要求书中,术语“包括/包含”并不排除其他要素或步骤的存在。另外,尽管单个特征可以被包括在不同的权利要求中,但这些特征可以被有利地组合,并且包括在不同权利要求中的特征并不意味着这些特征的组合是不可行的和/或不利的。
[0090] 此外,单数引用不排除多数。术语“一(a)”,“一个(an)”,“第一”,“第二”等并不排除多个。实验
附图说明
[0091] 图1示意性地示出了辊供给填充机。
[0092] 下面的
实施例仅仅是示例,并且绝不应当被解释为限制本发明的范围。相反,本发明仅由所附的权利要求限定。墨制剂
[0093] 如下文所描述的各种墨制剂通过用斯佛森混合器(Silverson mixer)预混合所描述的组分制备。然后使用Eiger-Torreance珠磨
研磨预混合的组分,直至可获得亚-5微米的颗粒尺寸,该颗粒尺寸使用Hegmann细度计测得。然后,对各种墨制剂的标记性能进行评价。
[0094] 分别在制剂1至8和10中使用的TAG按照如WO2006/108745所述得到(参见实施例3和5;在制备三-正丁基铵双水杨酸过程中,使用实施例7的步骤,不同的是用三丁基胺替代三戊基胺)。所采用的纳米粉末r-ITO具有小于50的亮度(L*)和90:10的In:Sn重量比。
[0095] 各种墨制剂的其他成分是从商业供应商处获得,如下所述。·Joncryl LMV7085(例如BASF)—苯乙烯-丙烯酸类树脂粘合剂溶液
·Dispelair CF49(例如Blackburn Chemicals)—矿物油消泡剂
·Dispex A40(例如BASF)—在水分散
试剂中的丙烯酸类聚合物的铵盐溶液。
·BYK-348-(例如BYK)—有机硅表面活性剂
·DEG-二甘醇-
缓凝剂·ETAC(例如Yamada)-加酸显色无色染料
显色剂。
·Benzillic酸/硼酸/三正丁胺(三-正丁基铵borodibenzilate-TA
·r-ITO纳米粉末(NIR吸收剂)
·Joncryl8052(例如BASF)-成膜丙烯酸乳液粘合剂
·含水氧化锌溶液(30-40wt.%;例如BASF)-交联剂
·Joncryl90(例如BASF)-苯乙烯-丙烯酸系共聚物乳液粘合剂
·Joncryl1180(例如BASF)-苯乙烯-丙烯酸系共聚物乳液粘合剂。
·Elvacite2669(例如Lucite International)—水溶性丙烯酸共聚物粘合剂。
·Agitan350(例如Munzing)-非油的、非硅氧烷消泡剂。
对比制剂1
[0096]对比制剂2
[0097] 除了用Wincon2替代ETAC外,其他成分与比较制剂1相同制剂1
[0098]制剂2
[0099]制剂3
[0100]1
包含30%的水
制剂4
[0101]制剂5
[0102]制剂6
[0103]制剂7
[0104]制剂8
[0105]制剂9
[0106]1二壬基萘二磺酸衍生物
制剂10
[0107]
[0108] 使用柔性版印刷技术,以三个不同的具有相应递增的7.75cm3/m2、10cm3/m2和18cm3/m2单元容积的网纹辊手持柔性打样机(flexiproofers)的形式,将各种墨制剂各自施加到粘土涂覆的纸板。经涂覆的基底的激光成像性能(也就是可标记性)通过使用安装有连接到PC的基于摄像头的振动反射镜的5W,1550nm光纤激光器成像来确定。使用0-5J/cm2之间(100%速度)
能量密度范围来执行成像。所获得的最大ODB被提供在表1至3中。
[0109] 此外,经涂覆的基底在325℃下用LDPE(12g/m2)以500米/分钟的层合速度在上面进行层合。
[0110] 根据1976年的CIE(L*,a*,b*)空间,在经涂覆的基底与将施加涂层的未涂覆的原始状态的(白)基底之间的色差,即使用GretagMacbeth的SpectroEye分光光度计/密度计(照明类型:D65;标准观察
者:2°)确定。该ΔΕ的值越低,经涂覆的基底越接近原始的未涂覆的基底,因此其看起来越白。用各种墨制剂获得的色差列举在表1至3中。
[0111] 此外,在其上层合的基底的可标记性通过使用安装有连接到PC的基于摄像头的2
振动反射镜的5W,1550nm光纤激光器成像来确定。使用0-5J/cm 之间(100%速度)
能量密度范围来执行成像。所获得的最大ODB(Optical density black(光学黑度))列举在表
1至3中,其中:
BHB=苄基对羟基
苯甲酸酯
BABoTBA=Benzillic酸/硼酸/三正丁胺
BASiPhTAA=Benzillic酸/苯基硅烷/三烯丙基胺
SABoTBA=水杨酸/硼酸/三正丁胺
ETAC=2'-苯胺基-6'-[乙基(对-甲苯基)氨基]-3'-甲基螺[异苯并呋喃-1(3H),
9'-[9H]呫吨]-3-酮
Wincon2=6'-(二丁基氨基)-3'-甲基-2'-(苯基氨基)-3H-螺[异苯并呋
喃-1,9'-呫吨]-3-酮
表1-7.75网纹辊
表2-10网纹辊
表3-18网纹辊
[0112] 虽然包含BHB的墨制剂给基底提供良好的可标记性,即可以得到具有高的ODB值的标记,但涂有这样的墨制剂的基底在层合期间容易发生变色,因为墨制剂是热活化的(参见表1至3的ΔΕ)。
[0113] 如可以从表1至3中可以看出,在层合过程中,用含有硼或硅树脂的有机金属化合物的胺盐或胺中和的多烷基萘聚磺酸衍生物取代BHB(通常是用于本技术领域中的TAG),使基底不容易变色(参见表1至3的ΔΕ)。此外,这种基底随后不管怎样会显示好的可标记性。因此,用包含含有硼或硅树脂的有机金属化合物的胺盐或胺中和的多烷基萘聚磺酸衍生物和加酸显色无色染料的墨制剂涂覆的基底非常适合用于由聚合物在其上层合和随后的标记,例如:成像。
[0114] 此外,从表1至3中很明显看出,ZnO的存在使基底在其上层合之后具有改善的可标记性(参照制剂1,2和8),因为如果氧化锌存在,则在其上层合之后能获得的最大的ODB减少得较少。
[0115] 成像后通过移液管向层合的基底施加红墨水并没有导致任何可见的红色墨水渗透到纸板的情况。可能的渗透使用PIASII装置进一步评估。对于任何基底,渗透不可见,从而确定它们可以被标记而不破坏最外面的保护性聚合物层。
[0116] 层合基底也可按照用于通过染料渗透检测密封
泄漏多孔医疗包装的ASTMF1929-98(2004)标准试验方法来评估。