專利名稱：用于白色激光標(biāo)記的樹脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在通過激光束照射的白色標(biāo)記中顯示出優(yōu)異的清晰度和白度的用于 白色激光標(biāo)記的樹脂組合物。
背景技術(shù)：
有一些將圖案、字母、數(shù)字、圖像等標(biāo)記在由塑料材料制成的模制品上的傳統(tǒng)技 術(shù)，例如壓印、浸漬印刷、激光標(biāo)記等。在這些技術(shù)當(dāng)中，激光標(biāo)記由于其就環(huán)境、能量、耐久 性、經(jīng)濟(jì)和設(shè)計(jì)而言的優(yōu)異性而因此在近年來處于關(guān)注的中心，因此被廣泛用于電氣和電 子產(chǎn)品，特別是鍵盤的鍵頂上印刷的字母，和車輛內(nèi)部部件。在由僅包含炭黑作為添加劑的 樹脂組合物制成的模制品的黑色表面上的白色激光標(biāo)記產(chǎn)生差的白度和外觀，由此具有極 其有限的應(yīng)用。另外，在由與已知的有機(jī)硅、金屬、氧化鈦、云母等共混的傳統(tǒng)樹脂組合物制 成的模制品上的白色激光標(biāo)記展現(xiàn)出不充分的白度以及不均勻的標(biāo)記。這些缺陷限制了其 在各種領(lǐng)域中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種可以在通過激光束照射在其模制品表面上的標(biāo)記中產(chǎn) 生優(yōu)異的白度、和當(dāng)使用各種激光設(shè)備進(jìn)行標(biāo)記時(shí)產(chǎn)生清晰的白色標(biāo)記的樹脂組合物。技術(shù)方案本發(fā)明的用于白色激光標(biāo)記的樹脂組合物的特征在于每100重量份熱塑性或熱 固性樹脂或其混合物，包含0. 01-5重量份的黑色顏料和基于堿金屬重量的0. 05-40重量份 的堿金屬化合物。關(guān)于在本發(fā)明的樹脂組合物中使用的熱塑性樹脂，可以提及聚乙烯、聚丙烯(PP)、 聚酯、聚苯硫醚、聚碳酸酯(PC)、改性的聚苯醚(mPPE)、聚苯乙烯、高沖擊聚苯乙烯(HIPS)、 丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)樹 月旨、聚縮醛、聚氨酯、不飽和聚酯、聚苯氧醚、丙烯酸類樹脂、各種彈性體(包括天然橡膠、合 成橡膠和熱塑性彈性體)等。關(guān)于熱固性樹脂，可以提及脲樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。在 本發(fā)明中也可以使用上面列出的樹脂的混合物和共聚的樹脂。然而，在本發(fā)明中樹脂的種 類不特別限于上面列出的那些，且可以使用其他的樹脂。關(guān)于在本發(fā)明的樹脂組合物中使用的黑色顏料，炭黑、鈦黑、爐黑、乙炔黑、燈黑、 苯胺黑和硫黑可以單獨(dú)或者作為兩種或多種的混合物使用。特別地，最優(yōu)選使用由碳顆粒 形成的顏料，例如炭黑。黑色顏料的平均粒徑優(yōu)選為lO-lOOnm，并且更優(yōu)選30-70nm。如果 黑色顏料的平均粒徑處于該范圍之外，則激光標(biāo)記中的白度不希望 地惡化。黑色顏料的含 量優(yōu)選為0. 01-5重量份，并且更優(yōu)選0. 01-2重量份。如果黑色顏料的含量超過5重量份， 則由于對激光束照射的屏蔽效應(yīng)，這阻礙了照射的激光束深度穿透到表面中，因此白度惡 化。如果該含量少于0. 01重量份，則對比度變?nèi)酰瑢?dǎo)致清晰度惡化，這是不希望的。
本發(fā)明的樹脂組合物中的堿金屬化合物起到用于顯現(xiàn)白度的催化劑的作用。當(dāng)激 光束照射時(shí)，堿金屬化合物引人注目地促進(jìn)黑色顏料的分解和蒸發(fā)，并且同時(shí)造成由黑色 顏料吸收的能量轉(zhuǎn)化成熱的形式。這些反應(yīng)改善樹脂的熔融和發(fā)泡性能，由此進(jìn)一步提高 白度和清晰度。堿金屬化合物的金屬元素可以包括鋰、鈹、鈉、鎂、鉀、鈣、鋇等。堿金屬化合物的 優(yōu)選例子包括氫氧化鉀、氯化鉀、碳酸鉀、磷酸鉀、碘化鉀、硝酸鉀、乙酸鉀、錳酸鉀、硅酸鉀、 硬脂酸鉀、氯化鈉、氫氧化鈉、硝酸鈉、碳酸鈉、硬脂酸鈉、乙酸鈉、硫化鈉、硅酸鈉、甲苯磺酸 鈉、油酸鈉、碳酸鈣、硬脂酸鈣、氫氧化鋇等。這些可以單獨(dú)或者作為兩種或多種的混合物使 用?；谄鋲A金屬重量，堿金屬化合物的含量為0. 05-40重量份，優(yōu)選0. 1-20重量份。如果 基于堿金屬重量，堿金屬化合物的含量少于0. 05重量份，則標(biāo)記性能降低，造成白度惡化。 如果其超過40重量份，盡管標(biāo)記性能改善，但由于碳化，因此白度不希望地惡化。通常用于改善組分物理性能的各種添加劑可以單獨(dú)或作為混合物摻入到根據(jù)本 發(fā)明的樹脂組合物中，例如樹脂穩(wěn)定劑、成核劑、增塑劑、阻燃劑、滑爽劑、抗菌劑、填料(例 如二氧化硅、滑石、玻璃纖維、云母、硅酸鈣、碳酸鈣、硫酸鋇等)。通過加入這些添加劑，在激 光標(biāo)記之后可以改善耐久性和耐磨性?？梢酝ㄟ^用Hensel混合機(jī)、Banbury混合機(jī)、捏合機(jī)、擠出機(jī)、球形混合機(jī)、連續(xù)平 行混合機(jī)、研缽等將各組分捏合，然后將混合物擠出來制備本發(fā)明的樹脂組合物。捏合方法 沒有特別限制，只要黑色顏料和堿金屬化合物可以良好地分散，并且可以使用各種捏合方 法，例如將堿金屬化合物加入到樹脂和黑色顏料中的方法，將黑色顏料與堿金屬化合物一 起充分研磨并且將它們與樹脂捏合的方法，或者使用溶劑以改善堿金屬化合物與黑色顏料 捏合的方法。為了改善黑色顏料和堿金屬化合物的分散性，優(yōu)選在根據(jù)本發(fā)明的樹脂組合物的 制備中，在捏合過程期間加入分散劑。盡管分散劑種類沒有特別限制，但可以優(yōu)選使用脂肪 酸化合物。關(guān)于脂肪酸化合物，可以提及飽和或不飽和的C2-C32脂肪酸或其衍生物，包括 鹽、酯、酰胺等。優(yōu)選的例子可以包括高級脂肪酸例如月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、 油酸、亞油酸、亞麻酸等；高級脂肪 酸鹽例如月桂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、油酸鈉等；和 高級脂肪酸酰胺例如亞乙基雙硬脂酰胺、月桂酰胺等。為了在激光標(biāo)記中增加白度，這些分 散劑優(yōu)選以每100重量份樹脂組合物為0. 002-10重量份、特別為0. 01-5重量份的量加入。形成本發(fā)明的樹脂組合物的模制品的方法沒有特別限制，并且可以使用注塑、吹 塑、旋轉(zhuǎn)模塑和其他公知的模塑方法。用于在由本發(fā)明的樹脂組合物制成的模制品上標(biāo)記的激光束沒有特別限制，并且 可以使用氣體激光、半導(dǎo)體激光、準(zhǔn)分子激光等的任一種。最優(yōu)選具有被炭黑吸收的波長范 圍的激光，例如Nd:YAG、Nd:YV04激光。可以使用燈、二極管、纖維形式的激光。與燈激光相 比，就優(yōu)異的白度而言，更優(yōu)選二極管和纖維激光。有利的效果通過本發(fā)明的樹脂組合物，通過白色激光標(biāo)記，可以在模制品表面上獲得具有優(yōu) 異的白度和清晰度的白色標(biāo)記。
具體實(shí)施例方式可以通過參考以下實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)理解本發(fā)明。然而，這些實(shí)施例僅僅解釋本 發(fā)明，決不限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例和比較例通過根據(jù)下表1將各組分共混而制備樹脂組合物。將制備的各樹脂組合物通過雙 螺桿擠出機(jī)在210°C下擠出，并且注塑以制得尺寸為100mmX IOOmmX2mm的平面片材樣品。 通過使用Nd/YAG激光(Falconcorp.)，在樣品表面上進(jìn)行激光標(biāo)記40mmX40mm的正方形。 然后通過色度計(jì)評價(jià)各標(biāo)記的白度(WI)和亮度(L)，并且通過5點(diǎn)等級體系進(jìn)行定級，其中 數(shù)值1是指最優(yōu)異的清晰度和白度，且數(shù)值5是指最低的清晰度和白度。定級結(jié)果也示于 下表1中。表權(quán)利要求
一種用于激光標(biāo)記的樹脂組合物，其包含熱塑性或熱固性樹脂或其混合物、和每100重量份樹脂、為0.01 5重量份的黑色顏料以及基于堿金屬重量的0.05 40重量份的堿金屬化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用于激光標(biāo)記的樹脂組合物，其中熱塑性樹脂選自聚乙烯、聚丙 烯、聚酯、聚苯硫醚、聚碳酸酯、改性的聚苯醚、聚苯乙烯、高沖擊聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯 乙烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚縮醛、聚氨酯、不飽和聚酯、聚苯 氧醚、丙烯酸類樹脂和彈性體，且熱固性樹脂選自脲樹脂、酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的用于激光標(biāo)記的樹脂組合物，其中黑色顏料是選自炭黑、鈦黑、爐 黑、乙炔黑、燈黑、苯胺黑和硫黑的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的用于激光標(biāo)記的樹脂組合物，其中堿金屬化合物選自鋰、鈹、鈉、 鎂、鉀、鈣和鋇鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的用于激光標(biāo)記的樹脂組合物，其中鈉化合物是氯化鈉、氫氧化鈉、 硝酸鈉、碳酸鈉、硬脂酸鈉、乙酸鈉、硫化鈉、硅酸鈉、甲苯磺酸鈉或油酸鈉；鉀化合物是氫氧 化鉀、氯化鉀、碳酸鉀、磷酸鉀、碘化鉀、硝酸鉀、乙酸鉀、錳酸鉀、硅酸鉀或硬脂酸鉀；鈣化合 物是碳酸鈣或硬脂酸鈣；且鋇化合物是氫氧化鋇。
全文摘要
公開了一種在通過激光束照射的白色標(biāo)記中展現(xiàn)出優(yōu)異的清晰度和白度的用于白色激光標(biāo)記的樹脂組合物。具體地，提供了一種包含熱塑性或熱固性樹脂或其混合物、黑色顏料和堿金屬化合物的用于白色激光標(biāo)記的樹脂組合物。根據(jù)本發(fā)明，通過激光束照射可以伴隨著清晰的白色對比度在由本樹脂組合物制成的模制品的表面上獲得清晰的白色字母、符號、圖像或照片的標(biāo)記。
文檔編號C08K13/02GK101987922SQ200910253820
公開日2011年3月23日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月4日
發(fā)明者李度勛, 玄在镕 申請人:三星Total株式會社