[发明专利]可激光标记的聚合物和涂料

说明书

本发明涉及可激光标记的聚合物和涂料，其特殊之处在于，它们包含具有限定粒径的用氧化锡/锑涂覆的球形TiO₂颗粒作为激光添加剂。

本发明涉及可激光标记的聚合物和涂料，其特征在于，它们包含具有限定粒径的用氧化锡/锑涂覆的球形TiO₂颗粒作为激光添加剂。

在几乎所有工业领域中，对产品的标识正变得越来越重要。于是，通常必需将例如生产日期、批次号、过期日、条形码、二维码、公司标志、序列号施加在塑料部分上。在此，无接触的、非常快速且灵活的用激光器的标记获得了越来越大的重要性。通过这种技术，还能够用高速度在非平面的表面上施加标签。因为标签位于塑料物体中或聚合物涂层中，所以它们是持久耐磨的。

因为许多塑料和聚合物涂层对于激光是可透过的，所以通常将对激光敏感的试剂添加到塑料和聚合物材料中，所述试剂通过直接通过与聚合物或聚合物涂层的相互作用或者间接地被添加的材料相互作用来在塑料材料中吸收激光能量而引起局部的、良好可见的染色。对激光敏感的试剂可以是吸收激光的有机染料或颜料。染色可以有不同原因，例如聚合物或吸收剂自身的分解从不可见形式转化为可见形式。一般而言，通过由引入的激光能量导致的碳化造成塑料的颜色变深。

已知许多用于激光标记塑料和聚合物材料的激光添加剂(吸收剂)。优选地，吸收1064nm波长的光并且自身仅具有很少的固有色的材料适合于用Nd-YAG激光器(钕掺杂的钇铝石榴石激光器)、YVO₄激光器(钇-氧化钒激光器)和1064nm纤维激光器标记。例子是磷酸铜、氧化铋、氧氯化铋、云母或金属上用锑掺杂的氧化锡。

在EP 1 377 522 A2中例如描述了用于塑料的激光标记的添加剂，所述添加剂由煅烧的锑-锡混合氧化物组成，其中在表面处的锑浓度高于作为整体的颗粒中的锑浓度。粒径为0.1-10μm，优选0.5-5μm。通过所述添加剂，在大多数的聚合物中获得了深色的激光标记。但是所述添加剂的缺点是，它们仅显示出取决于聚合物的标记并且因此对于标记过程而言是非常慢的。

问题在于，在有颜色的或染色较浅的塑料部件上很难辨别激光标记。浅色或有颜色的塑料部件的例子为线缆绝缘层、键盘或染色的帽盖、导管或壳体材料。在此希望的是深色、尽可能黑色的标签，因为与灰色标记相比，所述标签在有颜色的背景下以更高对比度显现。深色标记可以通过借助于激光辐射烧灼塑料(碳化)来产生。然而这受限于少数聚合物类型，并且在大多数情况下由于粗糙化而导致表面的改变。这尤其在薄层和薄膜的情况下造成了机械强度的损失。

因此进一步存在对激光添加剂的需求，所述激光添加剂在有色背景下和薄涂层或薄膜中尤其通过激光轰击而导致深色的、不取决于聚合物的、平滑且快速的标记，所述标记是持久的并且即使在机械负载下也保持较长的时间。

因此本发明的目的是找到一种用于尤其在白色或彩色的塑料物体上或者在白色、浅色或彩色的涂层和薄膜中产生高对比度且机械稳定的深色标记的方法。本发明的另一个目的在于，提供一种用于激光标记的激光颜料或添加剂，所述颜料或添加剂不具有或仅具有很少的固有色并且在激光的作用下在掺杂有所述颜料或添加剂的聚合物或聚合物涂料中提供非常良好的标记结果、尤其是高对比度和清晰的深色标记并且能够使用在各式各样的塑料中。

本发明的另一个目的是，提供一种用于制造此类激光添加剂的方法。

出人意料地已经发现，当塑料或聚合物包含带有氧化锡/锑涂层的细颗粒二氧化钛作为激光添加剂时，经染色的塑料物体和聚合物层能够通过激光轰击而受到深色标记。借助于本发明的激光添加剂，还有可能通过激光轰击以深色标记一般不与激光添加剂反应的塑料物体或聚合物层。这尤其包括不能展现碳化作用的硅酮。而在其他情况下仅非常慢地对激光起反应并且难以碳化的聚合物，例如像PA、PE、PP、PMMA、POM，也能借助于本发明的添加剂快速且高对比度地受到标记。