专利名称：用于白色激光标记的树脂组合物的制作方法
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勻的标记。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 月旨、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lO-lOOnm，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。为了改善黑色颜料和碱金属化合物的分散性，优选在根据本发明的树脂组合物的 制备中，在捏合过程期间加入分散剂。尽管分散剂种类没有特别限制，但可以优选使用脂肪 酸化合物。关于脂肪酸化合物，可以提及饱和或不饱和的C2-C32脂肪酸或其衍生物，包括 盐、酯、酰胺等。优选的例子可以包括高级脂肪酸例如月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、 油酸、亚油酸、亚麻酸等；高级脂肪 酸盐例如月桂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸锌、油酸钠等；和 高级脂肪酸酰胺例如亚乙基双硬脂酰胺、月桂酰胺等。为了在激光标记中增加白度，这些分 散剂优选以每100重量份树脂组合物为0. 002-10重量份、特别为0. 01-5重量份的量加入。形成本发明的树脂组合物的模制品的方法没有特别限制，并且可以使用注塑、吹 塑、旋转模塑和其他公知的模塑方法。用于在由本发明的树脂组合物制成的模制品上标记的激光束没有特别限制，并且 可以使用气体激光、半导体激光、准分子激光等的任一种。最优选具有被炭黑吸收的波长范 围的激光，例如Nd:YAG、Nd:YV04激光。可以使用灯、二极管、纤维形式的激光。与灯激光相 比，就优异的白度而言，更优选二极管和纤维激光。有利的效果通过本发明的树脂组合物，通过白色激光标记，可以在模制品表面上获得具有优 异的白度和清晰度的白色标记。
具体实施例方式可以通过参考以下实施例进一步详细理解本发明。然而，这些实施例仅仅解释本 发明，决不限制本发明的范围。实施例和比较例通过根据下表1将各组分共混而制备树脂组合物。将制备的各树脂组合物通过双 螺杆挤出机在210°C下挤出，并且注塑以制得尺寸为100mmX IOOmmX2mm的平面片材样品。 通过使用Nd/YAG激光(Falconcorp.)，在样品表面上进行激光标记40mmX40mm的正方形。 然后通过色度计评价各标记的白度(WI)和亮度(L)，并且通过5点等级体系进行定级，其中 数值1是指最优异的清晰度和白度，且数值5是指最低的清晰度和白度。定级结果也示于 下表1中。表权利要求
一种用于激光标记的树脂组合物，其包含热塑性或热固性树脂或其混合物、和每100重量份树脂、为0.01 5重量份的黑色颜料以及基于碱金属重量的0.05 40重量份的碱金属化合物。
2.根据权利要求1的用于激光标记的树脂组合物，其中热塑性树脂选自聚乙烯、聚丙 烯、聚酯、聚苯硫醚、聚碳酸酯、改性的聚苯醚、聚苯乙烯、高冲击聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯 乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚缩醛、聚氨酯、不饱和聚酯、聚苯 氧醚、丙烯酸类树脂和弹性体，且热固性树脂选自脲树脂、酚醛树脂和环氧树脂。
3.根据权利要求1的用于激光标记的树脂组合物，其中黑色颜料是选自炭黑、钛黑、炉 黑、乙炔黑、灯黑、苯胺黑和硫黑的至少一种。
4.根据权利要求1的用于激光标记的树脂组合物，其中碱金属化合物选自锂、铍、钠、 镁、钾、钙和钡盐。
5.根据权利要求4的用于激光标记的树脂组合物，其中钠化合物是氯化钠、氢氧化钠、 硝酸钠、碳酸钠、硬脂酸钠、乙酸钠、硫化钠、硅酸钠、甲苯磺酸钠或油酸钠；钾化合物是氢氧 化钾、氯化钾、碳酸钾、磷酸钾、碘化钾、硝酸钾、乙酸钾、锰酸钾、硅酸钾或硬脂酸钾；钙化合 物是碳酸钙或硬脂酸钙；且钡化合物是氢氧化钡。
全文摘要
公开了一种在通过激光束照射的白色标记中展现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。具体地，提供了一种包含热塑性或热固性树脂或其混合物、黑色颜料和碱金属化合物的用于白色激光标记的树脂组合物。根据本发明，通过激光束照射可以伴随着清晰的白色对比度在由本树脂组合物制成的模制品的表面上获得清晰的白色字母、符号、图像或照片的标记。
文档编号C08K13/02GK101987922SQ200910253820
公开日2011年3月23日 申请日期2009年12月8日 优先权日2009年8月4日
发明者李度勋, 玄在镕 申请人:三星Total株式会社