DE69419133T2

DE69419133T2 - Harzzusammensetzungen für Laserbeschriftung

Info

Publication number: DE69419133T2
Application number: DE1994619133
Authority: DE
Inventors: Hideki Kato
Original assignee: GE Plastics Japan Ltd
Current assignee: SABIC Innovative Plastics Japan KK
Priority date: 1994-03-29
Filing date: 1994-03-29
Publication date: 2000-03-02
Anticipated expiration: 2014-03-30
Also published as: EP0675001B1; EP0675001A1; DE69419133D1; ES2132340T3

Description

Vorliegende Erfindung betrifft Harzzusammensetzungen zur Laserbeschriftung.
Verfahren zum Beschriften thermoplastischer Harze umfassen das Aufblasen von Tinte durch ein Tintenstrahlverfahren, das Siebdrucken, Tintenbeschriftungsverfahren oder dergl. Diese Verfahren stoßen in der Regel auf solche Probleme wie die Beständigkeit gegenüber thermischem Schock (Abschälen der Tintenoberfläche), Wetterbeständigkeit (Verfärbung der Tinte) und Abriebfestigkeit (Abrieb der Tintenoberfläche). Im Falle von Tintenstrahlverfahren und Siebdrucken wird die Tinte auf die Harzoberfläche aufgebracht, getrocknet und hierdurch abgelagert, jedoch ist es schwierig, einen Zustand kompletter Haftung zu schaffen, weil sich die Natur der Tinte und des Harzes unterscheiden. Diesem Punkt muss Aufmerksamkeit gezollt werden, wenn es zur Tintenauswahl kommt. Bei den Tinteneinbettungsverfahren werden entweder vorher während des Gießens an den Stellen der Harzbeschriftung Vertiefungen geschaffen, oder es wird nach dem Gießen ein Eingravierungsverfahren durchgeführt, wonach ein Beschriften durch Einbetten von Tinte oder Farbe an den eingravierten Stellen erreicht wird. Jedoch ist es bei Verfahren, bei denen während des Gießens Vertiefungen geschaffen werden, schwierig, die Beschriftungsform jedes Produkts zu verändern, weil die Beschriftungsform durch die Form begrenzt ist; andererseits wird bei Verfahren, wo ein Eingravieren durchgeführt wird, ein übermäßiger Zeitaufwand dem Eingravieren gewidmet. Zusätzlich macht, weil die Tinte oder Farbe hinterher eingebettet wird, dies notwendig, überschüssige Tinte oder Farbe zu entfernen. Infolgedessen werden die Stufen kompliziert, wodurch derartige Verfahren zum Beschriften von Massenprodukten ungeeignet sind.
Aus diesen Gründen kamen neuerdings viele Laserbeschriftungsverfahren, die sich dadurch auszeichnen, dass sie kontaktlos sind, eine schnelle Beschriftungsgeschwindigkeit, Automation und leichte Verfahrenssteuerung ermöglichen, innerhalb der Industrie in Gebrauch. Laserbeschriftungsverfahren sind Verfahren, welche Markierungen, Strichcodes oder Bilder auf der Oberfläche von Metall, Keramik und organischen makromolekularen Materialien unter Verwendung von Laserlicht zurücklassen.
Beispiele für Laserbeschriftungsverfahren umfassen folgende:
1) Verfahren, bei denen das Beschriften unter Anwendung von Veränderungen im Oberflächenzustand (Aufrauhen, Bildung von Vertiefungen infolge Ätzens durchgeführt wird;
2) Beschriftungsmethoden, welche die Entfärbung oder Verfärbung von Pigmenten, Farbstoffen oder dergl. an der Stelle der Bestrahlung nutzen, wie in den ungeprüften veröffentlichen Japanischen Patentanmeldungen [Kokai] Nrn. 56-144.995(1981), 60-155.493 (1985), 60-166.488 (1985), 60- 172.590 (1985), 6047.065 (1985), 62-50.360 (1987) und 3-10.884 (1991) angegeben; und
3) Beschriftungsverfahren, welche die Veränderungen im Oberflächenzustand (Vorsprünge) infolge Schäumens des Harzmaterials nutzen, wie in der geprüften veröffentlichen Japanischen Patentanmeldung [Kokoku] Nr. 2- 47.314 (1990) angegeben.
Bei Beschriftungen, welche die Zustandsveränderung gemäß (3) nutzen, verflüchtigen sich unpolymerisiertes Monomer, Zersetzungsprodukte und dergl., welche innerhalb des Teils des Harzes vorliegen, dem durch Laserlicht beträchtliche Wärme zugeführt wurde, was zu einem Schäumen dieses Bereichs führt. Infolgedessen wird die Beschriftung durchgeführt, weil das Licht streut und reflektiert, und sich auf dem Harz Vorsprünge bilden.
Jedoch ist bei Verfahren, bei denen die Beschriftung durch Aufrauhen oder Bildung von Vertiefungen in der Oberfläche durchgeführt wird (Verfahren 1) die Grenze zwischen dem mit Laserlicht bestrahlten und unbestrahlten Bereichen nicht ausgeprägt. Obgleich man bisweilen von einem Verfahren Gebrauch macht, bei dem verschiedene Arten von Harzen in einer Verbundstruktur ausgebildet sind, und gerade das Harz der Oberflächenschicht abgeschabt wird, sind die Herstellungsstufen bei einem derartigen Verfahren außerordentlich kompliziert; zusätzlich stellt auch die Schicht, bei der das Ätzen eintritt, ein Problem dar. Im Falle der Beschriftung mittels Entfärbung oder Verfärbung mit Pigmenten, Farbstoffen oder dergl. (Verfahren 2), sind die benutzten Arten und Farben der Harze durch die Pigment- und Farbstoffarten begrenzt. Weil Pigmente, Farbstoffe und dergl. leicht durch Wärme entfärbt oder verfärbt werden, breitet sich der verfärbte Bereich aus, und die Umrisse der Buchstaben oder dergl. werden unausgeprägt. Bei Beschriftungsverfahren, welche von Zustandsveränderungen infolge Schäumens Gebrauch machen (Verfahren 3), ist es erforderlich, die Optimalbedindungen für verschiedene Harze sorgfältig zu ermitteln. Jedoch ist es in Anbetracht dessen, dass die Verwendung eines Harzes selbst schon ungewöhnlich ist, in Fällen, wo eine Beschriftung auf der Oberfläche einer aus mehreren Bestandteilen bestehenden Harzzusammensetzung zum Beispiel durchgeführt wird, notwendig, sorgfältig die geeigneten Bedingungen für die verschiedenen Komponenten zu ermitteln. Weil manche Harze nicht leicht schäumen, sind die Harze, auf die das Verfahren angewandt werden kann, beschränkt.
Demgemäß ist der Zweck vorliegender Erfindung die Bereitstellung von Harzzusammensetzungen, auf die ausgeprägte, stabile Beschriftungen in kurzer Zeit leicht aufgebracht werden können.
Die Erfinder entdeckten, dass Harzzusammensetzungen erhalten werden können, auf die ausgeprägte, stabile Beschriftungen leicht innerhalb kurzer Zeit aufgebracht werden können, wenn spezielle Verbindungen in das thermoplastische Harz eingearbeitet werden.
Vorliegende Erfindung stellt eine Harzzusammensetzung zur Laserbeschriftung zur Verfügung, die besteht aus
A) einem thermoplastischen Harz, und
B) einer anorganischen Verbindung;
sie zeichnet sich dadurch aus, dass die anorganische Verbindung (B) zumindest einen Teil ihres Wassers bei einer Temperatur von 200 bis 1.000ºC abgibt, wobei Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid ausgeschlossen sind, und wobei die Zusammensetzung wahlweise enthält:
C) Ruß;
D) Ein flammhemmendes Mittel
E) Ein aus Glasfasern, Kohlenstofffasern und Aramidfasern ausgewähltes Verstärkungsmittel.
Die bei vorliegender Erfindung verwendeten thermoplastischen Harze unterliegen keiner besonderen Beschränkung; es ist möglich, verschiedene bekannte thermoplastische Harze zu benutzen. Beispiele, die angegeben werden können, umfassen Polyester, wie z. Bsp. Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT) und Polycyclohexenterephthalat (PCT); andere Beispiele umfassen Polyphenylenoxid (PPO), Polycarbonat (PC), Polyetherimid (PEI), Polystyrole (PS), wie z. Bsp. Polystyrol hoher Schlagzähigkeit (HIPS), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyamid (PA), Polyvinylharze (PVC), Polyacetal (POM), Fluorkunststoffe, wie z. Bsp. Polytetrafluorethylen, acrylische Harze, Polysulfone, Polyphenylensulfide (PPS) sowie Methylpentenharze. Jedoch sind die Möglichkeiten nicht auf diese begrenzt. Verschiedene Arten thermoplastischer Harzlegierungen können verwendet werden, wie z. Bsp. solche aus PPO- und PS-Harzen. Die Verwendung von Polyestern, PPO, PC, PEI oder diese umfassenden Harzlegierungen wird bevorzugt.
Ein wichtiger Faktor bei vorliegender Erfindung ist die Verwendung einer anorganischen Verbindung als eine Komponente der Harzzusammensetzung, welche einen Teil ihres Wassers bei einer Temperatur von 200 bis 1.000ºC freisetzt. Aufgrund dessen wird es möglich, Harze (Zusammensetzungen) zu beschriften, die nach dem in Kokoku Nr. 247.314 (1990) angegebenen Verfahren nicht beschriftet werden können. Überdies sind diese Beschriftungen sehr deutlich, weil dies keinen Einfluss auf Bereiche hat, die nicht durch das Laserlicht bestrahlt wurden. Gemäß durch die Erfinder durchgeführten Untersuchungen, wie Kokoku Nr. 247.314 (1990) angegeben, tritt, wenn eine Verbindung, die normalerweise als Treibmittel verwendet wird, wie z. Bsp. ein aliphatischer Kohlenwasserstoff, dessen chlorierte oder fluorierte Verbindungen oder ein Bicarbonat, ein Schäumen zur Zeit der Herstellung der Harzzusammensetzung auf, als dessen Ergebnis auch mit Laserlicht nicht bestrahlte Bereiche schäumen; dies bewirkt, dass die Beschriftungen undeutlich werden, was unerwünscht ist. Auch wenn eine Verbindung, welche kein Wasser freisetzt, verwendet wird, wie z. Bsp. wasserfreies Zinkborat, gibt es tatsächlich keine Verbesserung in der Deutlichkeit der Beschriftungen, d. h. nur Harzzusammensetzungen gemäß vorliegender Erfindung, welche anorganische Verbindungen, die zumindest einen Teil ihres Wassers bei einer Temperatur von 200 bis 1.000ºC freisetzen, führen zu deutlichen Beschriftungen mittels Laserlichtbestrahlung. Dies war völlig unvorhersehbar.
Anorganische Verbindungen, die zumindest einen Teil ihres Wassers bei einer Temperatur von 200 bis 1.000ºC freisetzen, im folgenden als "Wasser freisetzende anorganische Verbindungen" sind an sich bekannt und in Kagaku Benran Kiso-hen" (zusammengestellt und herausgegeben von Maruzen Co. und Chemical Society of Japan) angegeben. Beispiele, die genannt werden können, umfassen anorganische Verbindungen mit einem Gehalt an Kristallwasser, wie z. Bsp. Zinkborathydrate (wie z. Bsp. 2ZnO·3B&sub2;O&sub3;·3,5H&sub2;O und ZnB&sub4;O&sub7;·4H&sub2;O) und auch Ce&sub2;(SO&sub4;)&sub3;·8H&sub2;O, MgSO&sub4;·H&sub2;O, Lil·3H&sub2;O und Ba(OH)&sub2;·8H&sub2;O; andere Beispiele, die angegeben werden können, umfassen Verbindungen, welche sich bei den zuvor angegebenen Temperaturen zersetzen und Wasser freisetzen, wie z. Bsp. Ca(OH)&sub2;. Jedoch sind die Möglichkeiten nicht auf diese allein begrenzt. In Fällen, wo eine Färbung der Harzzusammensetzung kein Problem darstellt, können gefärbte Verbindungen, wie z. Bsp. C·SO&sub4;·7H&sub2;O und CrPO&sub4;·6H&sub2;O verwendet werden. Es ist auch möglich, zwei oder mehrere Wasser freisetzende anorganische Verbindungen zu kombinieren und zusammen zu verwenden. Es wird bevorzugt, dass diese Wasser freisetzende anorganischen Verbindungen tatsächlich kein Wasser bei Temperaturen unterhalb von 200ºC freisetzen. Die Verwendung von Verbindungen, welche ziemlich viel Wasser bei Temperaturen unterhalb 200ºC freisetzen, hat unerwünschte Wirkungen; beispielsweise kann das Wasser während der Herstellung der Harzzusammensetzung freigestellt werden, was eine befriedigende Herstellung unmöglich macht, oder das Schäumen kann sich auf einen Bereich erstrecken, der nicht laserbestrahlt wurde, was bewirkt, dass die Beschriftung undeutlich wird. Wenn Verbindungen, welche Wasser auch bei hohen Temperaturen oberhalb 1.000ºC freisetzen, verwendet werden, gibt es in der Tat keine Verbesserung der Deutlichkeit der Beschriftungen im Vergleich mit Fällen, bei denen anorganische Verbindungen benutzt werden. Es wird mehr bevorzugt, Verbindungen zu verwenden, welche Wasser lediglich innerhalb eines Temperaturbereichs von etwa 300 bis 600ºC freisetzen. Bevorzugte Beispiele, die angegeben werden können, umfassen Zinkborathydrat und insbesondere 2ZnO·3B&sub2;O&sub3;·3,5H&sub2;O. Diese Wasser freisetzenden anorganischen Verbindungen werden vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 50 Gewichtsteilen, und bevorzugter von 1 bis 10 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes verwendet.
Die Harzusammensetzungen gemäß vorliegender Erfindung können Ruß als einen Eventualbestandteil umfassen. Durch Einschluss von Russ zusammen mit Wasser freisetzenden anorganischen Verbindungen können der Harzzusammensetzung deutlichere Beschriftungen verliehen werden. Bei vorliegender Erfindung braucht der Ruß lediglich im wesentlichen aus Kohlenstoff zu bestehen; es ist möglich, verschiedene Arten bekannten Rußes zu verwenden. Ruß wird im allgemeinen nach einem Ofenverfahren, einem Kontaktverfahren oder einem Prallverfahren hergestellt; Beispiele, die für Ausgangsmaterialien angegeben werden können, umfassen Creosotöl, schweres Heizöl, hochsiedender Ethylenrückstand, Erdgas, Acetylengas, Naphthalen, Anthracen, Erdöl, Erdölgas und Peröl. Je nach dem angewandten Herstellungsverfahren und benutztem Ausgangsmaterial werden diese Ruße Ofenruß, Lampenruß, thermischer Ruß, Acetylenruß, Deutscher Ofenruß, Kanalruß, Walzenruß, Deutscher Naphthalenruß, Gasruß, Ölruß usw. genannt. Beispiele für kommerzielle Ruße, die angegeben werden können, umfassen FW18, hergestellt von Degussa Inc., #45, hergestellt von Mitsubishi Kasei Copr. Und #8500, hergestellt von Tokai Carbon Co. Es können zwei oder mehrere Ruße benutzt werden. Der Ruß wird vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,01 bis 3 Gewichtsteilen, bevorzugter 0,05 bis 1,5 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes verwendet.
Die Harzzusammensetzungen für Laserbeschriftung gemäß vorliegender Erfindung können auch verschiedene feuerhemmende Mittel und feuerhemmende Hilfsmittel umfassen. Die feuerhemmenden Mittel und feuerhemmenden Hilfsmittel unterliegen keiner besonderen Beschränkung. Bevorzugte Beispiele, die angegeben werden können, umfassen feuerhemmende Mittel auf Halogenbasis, wie z. Bsp. bromierte Imide, bromierte Polycarbonate, bromierte Epoxyverbindungen, bromiertes Bishenol A (Br-BPA) und bromiertes Polyphenylenoxid; feuerhemmende Mittel auf Phosphorbasis, wie z. Bsp. Triphenylphosphat (TPP), und feuerhemmende Hilfsmittel, wie z. Bsp. Sb&sub2;O&sub3;, obgleich die Möglichkeiten nicht auf diese allein begrenzt sind. Die Menge, in der diese feuerhemmenden Mittel und feuerhemmenden Hilfsmittel verwendet werden, kann auf eine beliebige Menge gemäß der Art des thermoplastischen Harzes und der Sollzusammensetzung des Harzes eingestellt werden. Jedoch wird es in der Regel bevorzugt, dass die Menge des feuerhemmenden Mittels auf etwa 5 bis 30 Gewichtsteile, und die Menge des feuerhemmenden Hilfsmittels auf etwa 0 bis 15 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes eingestellt wird.
Es ist auch erwünscht, dass ein Verstärkungsmittel, wie z. Bsp. Glasfasern, Kohlenstofffasern oder Aramidfasern ebenfalls in die Harzzusammensetzung zur Laserbeschriftung gemäß vorliegender Erfindung einbezogen wird. Die Menge, in der die Verstärkungsmittel benutzt werden, kann nach der Art des thermoplastischen Harzes und der Sollzusammensetzung des Harzes wie gewünscht eingestellt werden, obgleich es bevorzugt wird, sie in einer Menge von 0 bis 100 Gewichtsteilen, am meisten bevorzugt 0 bis 50 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes anzuwenden.
Harzzusammensetzungen zur Laserbeschriftung gemäß vorliegender Erfindung können erhalten werden, indem man die verschiedenen, zuvor angegebenen Bestandteile vermischt. Das Mischverfahren unterliegt keiner besonderen Beschränkung; es ist möglich, jede gewünschte Mischfolge der verschiedenen Bestandteile anzuwenden. Beispielsweise können die Eventualbestandteile, die sich von der Wasser freisetzenden anorganischen Verbindung unterscheiden, und der Ruß zugegeben und mit dem thermoplastischen Harz in geschmolzenem Zustand vermischt werden, oder die sich von der Wasser freisetzenden anorganischen Verbindung unterscheidenden Eventualbestandteile und der Ruß können einer Lösung des thermoplastischen Harzes zugesetzt und mit dieser verknetet werden. Speziellere Beispiele, die angegeben werden können, umfassen Knetverfahren, bei denen die Wasser freisetzende anorganische Verbindung und die Eventualbestandteile getrennt oder gleichzeitig direkt dem thermoplastischen Harz in geschmolzenem Zustand zugegeben werden; Schmelzknetverfahren, bei denen Pellets aus thermoplastischem Harz in einen Ein- oder Doppelschneckenextruder zusammen mit der Wasser freisetzenden anorganischen Verbindung und den Eventualbestandteilen eingespeist werden; sowie Rührverfahren, bei denen das thermoplastische Harz in einem geeigneten Lösungsmittel (wie z. Bsp. Methylenchlorid, Chloroform, Toluol, Tetrahydrofuran) aufgelöst wird, und die Wasser freisetzende anorganische Verbindung und die Eventualbestandteile getrennt oder gleichzeitig dieser Lösung zugegeben und in dieser gerührt werden. Unter diesen besteht eine bevorzugte Ausführungsform eines Schmelzknetverfahrens, die angegeben werden kann, in der Durchführung einer Extrusion mit einem Einschnecken- oder Doppelschneckenextruder (D = 30-90 mm) bei einer für das benutzte thermoplastische Harz zweckmäßigen Temperatur (z. Bsp. kann die Temperatur auf annäherend 260ºC bei PBT-Harzen, annähernd 280ºC bei PCT- Harzen, annähernd 280ºC bei Gemischen von PPO-Harzen und PS-Harzen, annähernd 270ºC bei PC-Harzen und annähernd 330ºC bei PEI-Harzen eingestellt werden, obgleich die Möglichkeiten nicht hierauf beschränkt sind), und die erfindungsgemäßen Harzzusammensetzungen können so in Form von Pellets oder dergl. erhalten werden. Auch das Verfahren zur Herstellung von Formstücken aus den erfindungsgemäßen Harzzusammensetzungen unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Beispiele für bekannte Verfahren, die angewandt werden können, umfassen das Spritzgießen, das Extrudieren in ein geschlossenes Werkzeug, das Blasformen und Vakuumformen. Die Formungsbedingungen unterliegen keiner besonderen Beschränkung; es ist möglich, die Formgebung bei einem beliebigen Druck und einer beliebigen Temperatur durchzuführen, welche mit den benutzten Bestandteilen, dem zum Ziel gesetzten Formteilen und dem Formverfahren harmonieren (beispielsweise etwa 280ºC beim Spritzgießen von PCT-Harzen, etwa 260ºC beim Spritzgießen von Gemischen aus PPO-Harzen und PS-Harzen, etwa 270ºC beim Spritzgießen von PC-Harzen, und etwa 320ºC beim Spritzgießen von PEI-Harzen). Die Auswahl eines Knetverfahrens und eines Gießverfahrens, das jeweils mit den benutzten Bestandteilen und den erwünschten Verformungsprodukten harmoniert, sollte für den Fachmann leicht sein.
Die Laserbeschriftung kann nach einem beliebigen Verfahren auf den erfindungsgemäßen Harzzusammensetzungen erfolgen. Beispiele, die angegeben werden können, umfassen Kohlendioxidlaser und YAG-Laser, jedoch sind die Möglichkeiten nicht auf diese begrenzt. Ein deutliches Beschriften kann mittels einer Laserlichtbestrahlung auf den erfindungsgemäßen Harzzusammensetzungen durchgeführt werden. Beim Beschriften der Harzzusammensetzungen gemäß vorliegender Erfindung erstreckt sich - im Gegensatz zum Beschriften, das die Verfärbung oder Entfärbung von Farbstoffen oder Pigmenten mit sich bringt - der Einfluss des Laserlichts nicht außerhalb des bestrahlten Bereichs. Aus diesem Grund ist es sogar möglich, feine Linien einer Breite von etwa 10 um zu ziehen. Zusätzlich kann das Beschriften schnell durchgeführt werden. Es ist z. Bsp. möglich, eine Linie mit einer Breite von etwa 10 mm bei einer Geschwindigkeit von zumindest 200 mm/Sek. zu ziehen. Harzzusammensetzungen verschiedener Formulierungen können in vorliegende Erfindung einbezogen werden, jedoch besteht keine Notwendigkeit, die optimalen Bedingungen für die Bestrahlung bezüglich einzelner Zusammensetzungen sorgfältig zu ermitteln; überdies unterliegen die als Bestandteile benutzten Harze keiner Beschränkung. Die Harzzusammensetzungen vorliegender Erfindung besitzen auch den Vorteil, fähig zu sein, das Herstellungsverfahren zu vereinfachen.
Der Grund, weshalb die erfindungsgemäßen Harzzusammensetzungen durch Laserlicht deutlich beschriftet werden, ist nicht klar; jedoch wird angenommen, dass dies die Abtrennung und Verdampfung von Wasser aus der wasserfreisetzenden anorganischen Verbindung in den Teil der Harzzusammensetzung, der mit dem Laserlicht bestrahlt wurde, die sich hieraus ergebende Bildung von Vorsprüngen und Vertiefungen in der Harzzusammensetzung dieses Teils, und die Bildung von Lichtstreuung und - reflexion mit sich bringt. Ein deutlicheres Rest beschriften aufgrund der Anwesenheit von Ruß erhöht wahrscheinlich die visuellen Wirkungen zur gleichen Zek wie der Ruß die Wirksamkeit der Wärmeumwandlung der Laserlichtenergie erhöht.
Anhand folgender Beispiele wird vorliegende Erfindung nun in größeren Einzelheiten beschrieben, obgleich darauf hingewiesen wird, dass die Erfindung durch die gegebenen Beispiele keineswegs begrenzt wird.

BEISPIELE

Die in Tabellen 1 bis 3 angegebenen Bestandteile wurden aus folgenden Bestandteilen ausgewählt, und die Extrusion wurde mit einem Extruder zwecks Erhalt von Pellets durchgeführt. Die Formstücke mit den Abmessungen 50 · 50 · 3 mm wurden unter Verwendung dieser Pellets spritzgegossen.
(A) 100 Gewichtsteile eines der folgenden Harze:
(A-a) PBT (ValoxTM, hergestellt von GE Plastics Japan);
(A-b) PCT (ValoxTM hergestellt von GE Plastics Japan);
(A-c) ein Gemisch von PPO und PS-Harz (NorylTM, hergestellt von GE Plastics Japan);
(A-d) PC (LexanTM, hergestellt von GE Plastics Japan);
(A-e) PEI (UltemTM, hergestellt von GE Plastics Japan)
(B) Wasser freisetzende anorganische Verbindungen:
Die in den Tabellen 1 bis 3 angegebenen Mengen (Gewichtsteile) Zinkborathydrat (ZB2335TM, hergestellt von Sanyo Chemical Industries; 2ZnO·3B&sub2;O&sub3;·3,5H&sub2;O).
(B') Anorganische Verbindung, die kein Wasser freisetzt:
die in den Tabellen 1 bis 3 angegebenen Mengen (Gewichtsteile) von wasserfreiem Zinkborat (erhalten durch Erwärmen des Zinkborathydrats gemäß (B), oben, auf 600ºC).
(C) Ruß (FW18TM, hergestellt von Degussa Inc.) verwendet in den in Tabellen 1 bis 3 angegebenen Mengen (Gewichtsteile).
(D) Feuerhemmendes Mittel: eines der folgenden:
(D-a) 15 Gewichtsteile eines bromierten Imids (BT-93TM, hergestellt von Ethyl Corporation);
(D-b) 15 Gewichtsteile bromiertes PC (ML4365TM, hergestellt von GE Plastics Japan);
(D-c) 15 Gewichtsteile bromiertes PS (PyrocheckTM hergestellt von Fero Kagaku);
(D-d) 15 Gewichtsteile bromierte Epoxyverbindung (SR-T5000TM hergestellt von Sakamoto Yakuhin; )
(D-e) 15 Gewichtsteile bromiertes BPA-Oligomer (FR-53TM, hergestellt von Mitsubishi Gas);
(D-9) 12 Gewichtsteile bromiertes BPA-Oligomer (FR-53) und 5 Gewichtsteile Sb&sub2;O&sub3;; oder
(D-g) 12 Gewichtsteile TPP
(E) Die in den Tabellen 1 bis 3 angegebene Menge (Gewichtsteile) Glasfasern.
Das Beschriften wurde auf der Oberfläche der derart erhaltenen Gussstücke unter Verwendung eines Kohlendioxidgas-Lasers oder eines YAG-Lasers vorgenommen. Die Beschriftungsbedingungen waren wie folgt:
CO&sub2;-Gaslaser: 6-24 J/cm²
YAG-Laser: Bewegungsgeschwindigkeit: 100-400 mm/Sek.
Byte-Größe: 10 bis 140 um.
Die Deutlichkeit der Beschriftung wurde visuell bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 3 zusammengefasst. Die Symbole in den Tabellen besitzen folgende Bedeutungen:
: sehr deutlich; O: deutlich; Δ etwas undeutlich; x: undeutlich Tabelle 1 Tabelle 2 Tabelle 3
Aus dem vorhergehenden ist ersichtlich, dass gemäß vorliegender Erfindung Zusammensetzungen, welche Wasser freisetzende anorganische Verbindungen enthalten, durch Laserlichtbestrahlung deutlichere Beschriftungen erreichen, als Zusammensetzungen, welche keine derartigen Verbindungen enthalten. Überdies ist es klar, dass deutliche Beschriftungen bei Zusammensetzungen erhalten werden können, welche erfindungsgemäß Wasser freisetzende anorganische Verbindungen enthalten, während bei Zusammensetzungen, welche anorganische Verbindungen enthalten, die kein Wasser freisetzen, sehr deutliche Beschriftungen nicht erhalten werden können.
Deutliche und stabile Beschriftungen können erhalten werden, indem man die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen mit Laserlicht bestrahlt. Bei den Harzzusammensetzungen gemäß vorliegender Erfindung hat Laserlicht keinen Einfluss außerhalb des Bestrahlungsbereichs. Demgemäß ist es möglich, feine Linien mit einer Breite von etwa 10 um zu zeichnen. Durch vorliegende Erfindung sind Harzzusammensetzungen unterschiedlicher Formulierungen eingeschlossen; jedoch besteht keine Notwendigkeit mehr, die optimalen Bedingungen für die Bestrahlung bezüglich einzelner Zusammensetzungen sorgfältig zu bestimmen. Die erfindungsgemäßen Harzzusammensetzungen besitzen auch den Vorteil, dass das Herstellungsverfahren vereinfacht ist.

Claims

1. Harzzusammensetzung für Laserbeschriftung, bestehend aus A) einem thermoplastischen Harz; und B) einer anorganischen Verbindung;

dadurch gekennzeichnet, daß die anorganische Verbindung B) wenigstens einen Teil ihres Wassers bei einer Temperatur von 200-1000ºC freisetzt, ausgeschlossen Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid, wobei die Zusammensetzung ggf. enthält:

C) Ruß;

D) einen Flammverzögerer; und

E) ein verstärkendes Mittel ausgewählt aus Glasfasern, Kohlenstoffasern und Aramidfasern.

2. Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Verbindung einen Teil ihres Wassers bei einer Temperatur von 300-600ºC freisetzt.

3. Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganische Verbindung ein Zinkborathydrat ist, Ce&sub2;(SO&sub4;)&sub3;·8H&sub2;O, MgSO&sub4;· H&sub2;O, LiJ·3H&sub2;O, Ba(OH)&sub2;·8H&sub2;O, Ca(OH)&sub2;, CoSO&sub4;·7H&sub2;O und CrPO&sub4;·6H&sub2;O und Mischungen daraus.

4. Harzzusammensetzung für Laserbeschriftung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganische Verbindung Zinkborathydrat ist.

5. Harzzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das verstärkende Mittel Glasfaser ist.