[发明专利]用于白色激光标记的树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及在通过激光束照射的白色标记中显示出优异的清晰度和白度的用于白色激光标记的树脂组合物。

背景技术

有一些将图案、字母、数字、图像等标记在由塑料材料制成的模制品上的传统技术，例如压印、浸渍印刷、激光标记等。在这些技术当中，激光标记由于其就环境、能量、耐久性、经济和设计而言的优异性而因此在近年来处于关注的中心，因此被广泛用于电气和电子产品，特别是键盘的键顶上印刷的字母，和车辆内部部件。在由仅包含炭黑作为添加剂的树脂组合物制成的模制品的黑色表面上的白色激光标记产生差的白度和外观，由此具有极其有限的应用。另外，在由与已知的有机硅、金属、氧化钛、云母等共混的传统树脂组合物制成的模制品上的白色激光标记展现出不充分的白度以及不均匀的标记。这些缺陷限制了其在各种领域中的应用。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种可以在通过激光束照射在其模制品表面上的标记中产生优异的白度、和当使用各种激光设备进行标记时产生清晰的白色标记的树脂组合物。

技术方案

本发明的用于白色激光标记的树脂组合物的特征在于：每100重量份热塑性或热固性树脂或其混合物，包含0.01-5重量份的黑色颜料和基于碱金属重量的0.05-40重量份的碱金属化合物。

关于在本发明的树脂组合物中使用的热塑性树脂，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、高冲击聚苯乙烯(HIPS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂、聚缩醛、聚氨酯、不饱和聚酯、聚苯氧醚、丙烯酸类树脂、各种弹性体(包括天然橡胶、合成橡胶和热塑性弹性体)等。关于热固性树脂，可以提及脲树脂、酚醛树脂、环氧树脂等。在本发明中也可以使用上面列出的树脂的混合物和共聚的树脂。然而，在本发明中树脂的种类不特别限于上面列出的那些，且可以使用其他的树脂。

关于在本发明的树脂组合物中使用的黑色颜料，炭黑、钛黑、炉黑、乙炔黑、灯黑、苯胺黑和硫黑可以单独或者作为两种或多种的混合物使用。特别地，最优选使用由碳颗粒形成的颜料，例如炭黑。黑色颜料的平均粒径优选为10-100nm，并且更优选30-70nm。如果黑色颜料的平均粒径处于该范围之外，则激光标记中的白度不希望地恶化。黑色颜料的含量优选为0.01-5重量份，并且更优选0.01-2重量份。如果黑色颜料的含量超过5重量份，则由于对激光束照射的屏蔽效应，这阻碍了照射的激光束深度穿透到表面中，因此白度恶化。如果该含量少于0.01重量份，则对比度变弱，导致清晰度恶化，这是不希望的。

本发明的树脂组合物中的碱金属化合物起到用于显现白度的催化剂的作用。当激光束照射时，碱金属化合物引人注目地促进黑色颜料的分解和蒸发，并且同时造成由黑色颜料吸收的能量转化成热的形式。这些反应改善树脂的熔融和发泡性能，由此进一步提高白度和清晰度。

碱金属化合物的金属元素可以包括锂、铍、钠、镁、钾、钙、钡等。碱金属化合物的优选例子包括氢氧化钾、氯化钾、碳酸钾、磷酸钾、碘化钾、硝酸钾、乙酸钾、锰酸钾、硅酸钾、硬脂酸钾、氯化钠、氢氧化钠、硝酸钠、碳酸钠、硬脂酸钠、乙酸钠、硫化钠、硅酸钠、甲苯磺酸钠、油酸钠、碳酸钙、硬脂酸钙、氢氧化钡等。这些可以单独或者作为两种或多种的混合物使用。基于其碱金属重量，碱金属化合物的含量为0.05-40重量份，优选0.1-20重量份。如果基于碱金属重量，碱金属化合物的含量少于0.05重量份，则标记性能降低，造成白度恶化。如果其超过40重量份，尽管标记性能改善，但由于碳化，因此白度不希望地恶化。

通常用于改善组分物理性能的各种添加剂可以单独或作为混合物掺入到根据本发明的树脂组合物中，例如树脂稳定剂、成核剂、增塑剂、阻燃剂、滑爽剂、抗菌剂、填料(例如二氧化硅、滑石、玻璃纤维、云母、硅酸钙、碳酸钙、硫酸钡等)。通过加入这些添加剂，在激光标记之后可以改善耐久性和耐磨性。

可以通过用Hensel混合机、Banbury混合机、捏合机、挤出机、球形混合机、连续平行混合机、研钵等将各组分捏合，然后将混合物挤出来制备本发明的树脂组合物。捏合方法没有特别限制，只要黑色颜料和碱金属化合物可以良好地分散，并且可以使用各种捏合方法，例如将碱金属化合物加入到树脂和黑色颜料中的方法，将黑色颜料与碱金属化合物一起充分研磨并且将它们与树脂捏合的方法，或者使用溶剂以改善碱金属化合物与黑色颜料捏合的方法。