[发明专利]标记的热塑性组合物、制造方法和包含其的制品及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及标记的热塑性组合物以及制造和使用其的方法。

背景技术

可以使用一系列在不同波长下操作的激光，以便用文字、徽标、和/或其他标识符刻写或标记热塑性组合物。例如，可以用1064纳米(nm)的激光标记不透明的热塑性组合物，并且依赖基板上的热量积聚，作为激光和热塑性组合物之间相互作用的方法。取决于组合物和/或激光参数，产生的热量引起烧焦，即碳化，以形成暗标记，或可替换地，由在表面下形成空隙而膨胀并产生在暗背景下的浅色标记，即泡沫化。汽化方法，或漂白添加剂或漂白添加剂组合也可以通过暴露表面下更浅色的热稳定材料获得浅色标记。也使用1064nm的激光标记透明组合物以产生暗标记。然而，大部分热塑性塑料在电磁谱的该区域(即，500nm至1,200nm)的固有的低水平吸收，可以导致激光和透明基板之间不均一的相互作用，这可以导致局部过热，以及不一致或低质量的标记。因而，通常需要低水平的碳黑或其他更专业的近红外吸收染料或添加剂以提高质量或标记的一致性。使用这类添加剂的缺点是可见光透射下降，雾度升高以及由于固有的残留颜色或添加剂的颗粒本性导致的较大的颜色变化。

基板和激光之间的光化学相互作用是另一种作用机制，标识物通过其转移至热塑性组合物。更低波长的激光，如532nm和具体地低于400nm的波长的激光(如，紫外)以这样一种方式在聚合物组合物中产生对比度。由于认识到存在来自激光和热塑性组合物相互作用的有限的热效应，该方法通常被称为“冷标记”。紫外激光主要用于标记包含二氧化钛的不透明的热塑性组合物，并且在白色或浅色基板上产生暗标记。

然而，存在与以上方法相联系的一些问题。例如，并未限制激光在将标记的基板的表面或上部的相互作用以及来自激光的强光容易穿过外部部或层。在大多数情况下，将标记限制在表面或接近表面是合乎需要的，并且激光束并不相互作用或损坏有待刻写的层或部分下面的其他材料或组分。示例性设计或结构，其中，将标记的材料包括装置或覆盖其他材料，包括双注射或过模制部件(over-molded part)，例如汽车玻璃、热塑性屏幕或装入外壳的电子设备，如移动电话。一个选项是将IR吸收添加剂或散射添加剂，例如二氧化钛添加至外部材料，其限制了可用的透明性、雾度和颜色。另一问题是明显白或浅色的标记也是不可能的，或由于来自碳化作用的持续的贡献，该标记是深褐色至棕褐色，以及更具体地，在透明组合物中，其中，由于材料的强的碳化，可以获得黑色标记。同样，因为引起膨胀的空隙容易被挤压，浅色标记的耐久性也是差的，并且，尤其在透明组合物中非常难于获得半隐蔽的(即几乎不可见的)水印。

当通过激光透射焊接(LTW)，有待刻写的材料也作为有待组装的制品中的激光透明组件发挥作用时，存在另一挑战。通常，用于LTW的激光是基于大于800nm的波长。为了通过LTW连接两个组件，一个组件必需基本上是激光透明的(例如，不吸收)，而第二组件需要吸收激光。随后，激光穿过第一组件，并且在第二组件中，通过吸收激光在界面产生热量。将热量导入第一层(其熔融)，并且在两个组件重固化后建立焊接。然而，在一些情况下，期望第一组件(对于大于800纳米的激光是透明的)，也用数据刻写。甚至更期望用光标记刻写透明的、有颜色的、不透明的或深色的适合用于LTW的第一组件的能力。因此，对于在热塑性组合物上产生浅色标记的能力存在需要。

还期望可以产生一系列的对比水平，从容易阅读的标记(浅色)至半隐藏，几乎不可见，具有尽可能小的轮廓曲线增加的刻写，以排除层上升，分离和/或裂开的可能性，例如，当在两个层的界面或在热塑性层和涂层的界面处产生激光刻写或标记时。通过碳化产生轮廓曲线变化以形成黑色标记，或可替换地，来自于泡沫过程的膨胀可以产生远大于50微米以及甚至大于100微米的轮廓。UV活性或有颜色的文字、徽章、条形码或图像，其通常是结合至EID(“电子识别”)卡护照中，的产生，以及药物包装需要应用专门的墨水以及打印过程。然而，专门的墨水和打印过程是昂贵并且是耗时的。因此，存在需要使用激光以产生微点(其在紫外光源下表现出不同的颜色或相对于背景可见不同颜色)以提供具有可定制、可机读的安全功能的热塑性组合物。

发明内容