[发明专利]用于形成可激光标记涂层的组合物和含有机吸收增强添加剂的可激光标记材料

说明书

背景

在许多工业中，具有可变信息的个性化可追溯产品和包装标签变 得越来越重要，而且它们通常有利于提供清晰可见、明显、高对比度 的标记。在本领域已知用于非接触快速标记的方法是使用特定波长和 强度的电磁波如激光光束的聚焦光束进行标记，通常称为“激光标记”。 美国专利第6166210、5667580、6855910、6888095号和国际公布号 WO 2006/052843 A2公开用于形成激光标记的介质的各种方法和组合 物。例如，在WO 2006/052843 A2中，公开了用于形成可激光标记介 质的方法和组合物，它们能够提供优越的标记质量，具有高对比度、 高分辨率和高质量稳定程度，而且不依赖在暴露区域上对材料完整性 的物理损害，如烧蚀、炭化或捕获由涂层成分化学分解释放的气泡。

不管标记形成方法中的差异，通常介质对激光光束的照射感光是 必需的。对于一些应用，高感光度会因下列原因而特别重要：a)可用较 低激光能量剂量在塑料基体上或穿过塑料基体形成标记，所以该塑料 基体经历由激光功率产生的最小损害风险；或b)需要高速完成大量标 记使其能够高产量，而不依赖较高额定功率的激光；或c)需要用给定 额定功率的激光管以给定的标记速度完成标记，但是使用较低设置的 实际功率输出，从而能容易地维持更一致的和可维持的功率输出水 平。

可通过降低介质的响应或标记形成阀值温度，或通过光敏化介质 来增强激光标记的感光度，从而能够使大量的激光能量有效应用于标 记形成过程。然而，通过降低响应阀值的温度达到感光度的增强，通 常会增加涂覆介质的储藏稳定性的风险。为了将储藏稳定性的风险减 至最低，通过将激光-吸收化合物掺入至成像涂层内可达到光敏化。本 领域已知激光包括CO₂波长激光所用的许多基于无机物的激光-吸收 化合物。这些激光-吸收化合物的一些实例可包括云母或氧化铝化合 物。美国专利第5413629、5608429、5691757、5866644、5928780、 5977514、6545065、6727308和6924077号、德国专利和专利申请第 1467468、1959998、2009566、2214545、2215191、2244298、2312331、 2522572、3137808、3137809、3151343、3151354、3151355、3211602、 3235017和3842330号以及日本专利和专利申请第2003183530A和 3391000号已公开了这些化合物的应用。

然而，这些无机化合物在组合物如涂料分散体中通常溶解性较 差。为了将它们均匀分散至涂料组合物中，需要将这些化合物碾磨成 非常细的颗粒。通常难以得到理想的粒度。如果粒度太大，例如10 微米以上，通常会引起涂层缺陷或敏化化合物不均匀分布的问题，尤 其是如果所需涂层膜的厚度也在该相同的微米范围内。这不仅导致涂 层膜的视觉缺陷，而且由于激光感光度的不均匀导致不均匀的标记。 另外，这些无机化合物的密度通常远远超出涂料组合物的密度。结果， 将大量该类化合物掺入至液体涂料组合物中，容易导致在该涂料分散 体中沉淀和结块，尤其是如果该涂料液体需要低粘度以适合印刷、喷 涂或其它高速涂布应用。

因此，需要提供基于有机物的激光-吸收化合物，该类化合物不 仅便于低激光剂量水平下标记形成，而且可以以非常细的粒度容易地 溶解或分散在液体涂料组合物中，从而在涂覆膜上提供最少的涂层缺 陷。基于有机物的激光-吸收化合物也可提供给低粘度的液体涂料组合 物更佳的物理稳定性，因而将长贮藏期间沉淀和结块现象降到最低。

发明概要

本发明涉及涂料组合物以及用于非接触标记的介质，该介质通过 将该涂料组合物施用至基体上形成，使用特定频率和强度的电磁波聚 焦光束在所述介质上形成人可见标记。该涂料组合物可包含至少一种 有机化合物，该化合物增强介质对给定频率的电磁波聚焦光束照射的 感光度，这又可以确保较低能量密度下在涂覆介质上形成标记。

按照一个方面，提供涂料组合物以及涂布的可激光标记介质，它 们增加激光感光度，并且对涂料组合物和涂覆介质的贮藏稳定性的影 响最小。

按照另一个方面，提供激光敏化化合物，该化合物可掺入至液体 涂料组合物中，并且甚至在涂料组合物中为高载量的情况下，涂料液 体的结块或沉淀最小。