DE69838924T2

DE69838924T2 - Zusammensetzung für die Laser-Markierung

Info

Publication number: DE69838924T2
Application number: DE69838924T
Authority: DE
Inventors: Franciscus Petrus Maria Mercx; Chris Van Der Weele; Yvonne Flohil-Janse
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: SABIC Global Technologies BV
Priority date: 1997-03-17
Filing date: 1998-03-09
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2018-03-10
Also published as: EP0866094A1; DE69838924D1; EP0866094B1; US5866644A; ES2301187T3

Description

Diese Erfindung betrifft eine Harzzusammensetzung, die zum Markieren mit einem Laser geeignet ist, und ein Verfahren zum Lasermarkieren.
Hintergrund der Erfindung
Der Laserstrahl stellt eine Einrichtung zum Schreiben, Strichcodieren und dekorativen Markieren von Kunststoffen bereit. Auf Grund der Leichtigkeit, mit der das Layout unter Verwendung von Grafik-Computerprogrammen angepasst und außerdem in die Fertigungsstraße integriert werden kann, ist diese Technik ist gegenüber aktuellen Drucktechnologien vorteilhaft. Lasermarkieren ermöglicht selbst auf weichen, unregelmäßigen Oberflächen, die nicht gut zugänglich sind, einen kontaktfreien Ablauf. Zusätzlich ist es tintenfrei, wodurch es lange Haltbarkeit erhält, und lösungsmittelfrei und demzufolge umweltfreundlich. Geschwindigkeiten bis zu 10.000 mm/Sek. sind mit einem CO₂-Laser möglich, während ein Nd-YAG-Laser bis zu 2.000 mm/Sek. ermöglicht. Zweifarbiges Spritzgießen bietet Markierungsergebnisse mit dem besten Kontrast, aber das Verfahren ist nicht flexibel gegenüber der Änderung des Layouts. Demzufolge bietet Lasermarkieren eine vielseitige Lösung für die meisten Druckbedürfnisse.
Es gibt mehrere Lasertypen, die zum Markieren von Kunststoffflächen verfügbar sind. Der Excimer-Laser mit der Frequenz in dem Bereich von 196 bis 351 nm führt zu dem Markieren von Kunststoffflächen durch photochemische Ablation oder Reaktion. Das Verwenden eines Nd-YAG-Lasers mit niedrigen Leistungsniveaus bei 532 nm stellt Lasermarkieren durch Laugen oder selektives Bleichen von Farbstoffen und Pigmenten bereit, wäh rend der YAG-Laser bei 1064 nm zu Lasermarkieren durch Sublimation, Verfärben, Schäumen und Ätzen führt. Der CO₂-Laser bei 10600 nm ermöglicht Lasermarkieren durch thermochemische Reaktion, Schmelzen, Verdampfen und Ätzen.
Beim Lasermarkieren wurde bisher Ruß verwendet, um einen hellen Kontrast zu erhalten. Ruß zerfällt nach Absorbieren des Laserlichts in flüchtige Bestandteile. Diese flüchtigen Bestandteile verschäumen die Oberfläche, wobei dies zu Lichtstreuung und demzufolge zu einem hellen Eindruck führt. EP 0 675 001 für Kato beschreibt die Verwendung von Zinkborat als ein kontrastverbessernder Zusatzstoff. Zinkborat setzt sein Wasser frei. Das US-Patent 4.595.647 für Spanjer beschreibt ein lasermarkierbares Material, das zum Verkapseln elektronischer Vorrichtungen nützlich ist und durch Hinzufügen von TiO₂ oder TiO₂ + CrO₃ zu üblichen Kunststoff-Verkapselungsstoffen, die aus einer Mischung aus einem Harz + Füllstoff + Ruß + Formentrennmittel ausgebildet sind, gewonnen wird. Bei Bestrahlen mit einem CO₂-Laser verfärbt sich das ursprünglich graue Material hellgolden, wobei eine dauerhafte Markierung hohen Kontrastes bereitgestellt wird. Es werden wünschenswerte Konzentrationen in Gew.-% der Verbindung beschrieben, wie 1 bis 5% TiO₂ und 0 bis 3% CrO₃, wobei 1 bis 3% TiO₂ und 0,5 bis 2% CrO₃ bevorzugt werden. Ruß ist optional, aber eine Konzentration in dem Bereich von 0,1 bis 3 Gew.-% ist wünschenswert, wobei 0,5 bis 1% bevorzugt wird.
GB 2.107.322 beschreibt das Markieren von Polymeren, die niedrige Absorption in dem Infrarotbereich von Wellenlängen aufweisen, unter Verwendung eines CO₂-Laserstrahls. Es wird ein Silikat-Zusatzstoff beschrieben, der eine hohe Absorption bei der Wellenlänge 10,6 μ aufweist. Die Zusatzstoffe werden als Kalziumsilikat beschrieben, das in der Form von Wollastonit eine Absorption von 96% bei einer Wellenlänge von 10,6 μ aufweist. Zu anderen beschriebenen Silikaten gehören Aluminiumsilikate, wie z. B. in der Form von Kaolin. Das beschriebene Harzmaterial bezieht sich auf Polyolefin-, Polystyren- und Acrylnitril-Butadien-Styrol-Materialien.
Andere Bezüge zu Silikaten sind in EP 0 669 365 zu finden, das den Zusatz von Silikaten zu Polyolefinen beschreibt, um eine dunkelbraune oder schwarze Markierung in den vom Laser getroffenen Gebieten zu ergeben. Auf ähnliche Weise verwendet EP 0 111 357 Metallsilikate, um schwarze Markierungen auf Artikeln mit einer Polyolefinoberfläche zu erhalten. T. Kilp, „Laser marking of Plastics", Annu. Tech. Conf. Soc. Plast. Eng, (1991), 49., 1901 bis 1903, beschreibt die Wirkungen unterschiedlicher Silikate auf das Lasermarkieren von Polyolefinen. Kaolin verlieh weiße Markierungen auf gefärbten Substraten, während schwarze Markierungen erzielt wurden, wenn Glimmer oder Titandioxid in das Substrat integriert wurden.
JP-A-1222994 offenbart ein Lasermarkierungs-Beschichtungsmaterial mit verbessertem Bildkontrast, das 5 bis 80 Gew.-% eines anorganischen Phosphates und ein Matrixmaterial, das aus Polyolefin-, Vinylchlorid-, Polystyrol-, Acryl-, Polyethylenterephthalat-, Polycarbonat-, Polyamid-, Polyimid-, Epoxid-, Harnstoff- und Melaminharz ausgewählt wird, enthält.
US-A-560769 offenbart Keramikmarkierungstinten auf Wasserbasis, die enthalten: (a) wenigstens eine Phosphatquelle; (b) wenigstens ein anorganisches Farbmittel; und (c) ausreichend Wasser, um die Zusammensetzung in eine flüssige Form zu bringen; und enthält außerdem ein Verfahren zum Beschichten und Lasermarkieren von Metallflächen unter Verwendung solcher Tinten.
Es ist wünschenswert, weitere Verbesserungen bei Lasermarkierungsmaterialien des Polyestertyps vorzunehmen. Im Besonderen ist eine gewünschte Farbkombination eine dunkle Hintergrundfarbe und eine helle Kontrastfarbe in den laserbehandelten Gebieten. Es wird gewünscht, diese Verbesserung mit einem CO₂-Laser bei 10.600 nm zu erreichen.
Zusammenfassung der Erfindung
Folglich besteht die Aufgabe dieser Erfindung darin, Polyesterharzzusammensetzungen bereitzustellen, die Inhaltsstoffe enthalten, die ausgewählt sind, um das Lasermarkieren von Harzen mit dem CO₂-Laser bei 10.600 nm so zu verbessern, dass dunkle Hintergrundfärbung mit deutlichen und sicheren hell gefärbten Markierungen in den laserbehandelten Gebieten erreicht werden kann.
Nach der vorliegenden Erfindung umfasst eine Harzzusammensetzung mit Lasermarkierungseigenschaften für einen CO₂-Laser für Strahlung bei 10 600 nm ein thermoplastisches Polyesterharz, eine ausreichende Menge dunklen Pigments zur Bildung einer dunklen Hintergrundfärbung, ein Glimmermaterial zur Absorption der Laserstrahlung und eine wirksame Menge hydratisierten Metallphosphates, wobei sich das Metallphosphat in Gebieten, die vom Laser getroffen sind, zersetzt, um das Hydratwasser freizusetzen, wobei hell gefärbte Markierungen auf der dunklen Hintergrundfärbung in Gebieten erhalten werden, die vom Laser getroffen sind.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungen
Die Sichtbarkeit der Lasermarkierungen kann verbessert werden, indem die Oberfläche einer verkapselten Vorrichtung mit einer Beschichtung aus Kontrastfarbe bedeckt wird. Der Laser verdampft lokal die Oberflächenbeschichtung, wobei die Körper-Kontrastfarbe durchscheinen kann. Dies stellt guten Kontrast und im Allgemeinen dauerhafte Markierungen bereit. Es sind jedoch zusätzliche Herstellungskosten zum Auftragen der Oberflächenbeschichtung erforderlich. Es ist höchst wünschenswert, eine markierbare Verbindung verwenden zu können, die dauerhafte Markierungen mit hohem Kontrast ohne Notwendigkeit einer ergänzenden Oberflächenbeschichtung verleiht.
Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung wird eine wirksame Menge Glimmer und ein hydratisiertes Metall bereitgestellt, wobei sich das hydratisierte Metallphosphat in Gebieten, die vom Laser getroffen sind, zersetzt, um Wasser freizusetzen, wobei hell gefärbte Markierungen auf der dunklen Hintergrundfärbung in Gebieten erhalten werden, die vom Laser getroffen sind.
Glimmer wird in einer Menge von ungefähr 1 bis ungefähr 5 Prozent, vorzugsweise von 2 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung verwendet. Glimmer ist ein Kaliumaluminiumsilikatkomplex mit einer Dichte von ungefähr 2,8 g/cm³, einer Mohs'schen Härte von 2,5 bis 4 und Ölabsorptionswerten von 48 bis 500 Gramm je 100 Gramm Pulver. Der lamellare Verstärkungs-Glimmer wird aus den Mineralien Muskovit, K₂Al₄(Al₂Si₆O₂)(OH)₄, oder Phogopit, K₂(MgFe2+)6(Al₂Si₆O₂)(OH)₄, gewonnen.
Das hydratisierte Metallphosphat ist eine kristalline Substanz, die ein oder mehrere Moleküle Kristallwasser enthält, die in der Lage ist, ihr Kristallwasser in den vom Laser getroffenen Gebieten abzugeben. Zinkphosphat, das Kristallwasser enthält, das die allgemeine Formel Zn₃(PO₄)₂·2H₂O hat, wird be vorzugt und ist außerdem nützlich bei den Zusammensetzungen, die Polyester und Polycarbonat enthalten, um Umesterung zu zeigen. Zinkphosphat wird in einer Menge verwendet, die einen Schäumeffekt in den vom Laser getroffenen Gebieten fördert, wobei bevorzugte Mengen ungefähr 0,2 bis ungefähr 4,0 Prozent, vorzugsweise ungefähr 0,4 bis ungefähr 2,0 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung sind. Die Kombination von Glimmer und Zinkphosphat führt zu der Zersetzung des Zinkphosphats in den vom Laser getroffenen Gebieten, um das Kristallwasser freizusetzen, wobei hell gefärbte Markierungen auf der dunklen Hintergrundfärbung in Gebieten erhalten werden, die vom Laser getroffen sind.
Zusätzlich enthält das Harz eine ausreichende Menge dunklen Pigments zur Bildung einer dunklen Hintergrundfärbung. Diese Pigmentierung kann in der Form verschiedener Pigmente und Farbstoffe sein, wie in den Beispielen dargelegt, die mit dem Harz kompatibel sind. Pigmente sind im Allgemeinen in einer Menge von 0,01 bis 4 Gew.-% vorhanden.
Polyester enthalten diejenigen, die Struktureinheiten der folgenden Formel aufweisen:
worin jedes R¹ unabhängig ein divalenter aliphatischer, alicyclischer oder aromatischer Kohlenwasserstoff oder Polyoxyalkylenrest ist, oder Mischungen davon, und jedes A¹ unabhängig ein divalenter aliphatischer, alicyclischer oder aromatischer Rest ist, oder Mischungen davon. Beispiele für geeignete Polyester, die die Struktur der vorgenannten Formel enthalten, sind Poly(alkylendicarboxylate), flüssig-kristalline Polyester und Polyester-Copolymere. Es kann außerdem ein verzweigter Polyester verwendet werden, in den ein Verzweigungsmittel, wie zum Beispiel ein Glykol mit drei oder mehr Hydroxylgruppen oder einer trifunktionellen oder multifunktionellen Carbonsäure, eingeschlossen ist. Des Weiteren ist es manchmal wünschenswert, je nach letztendlicher Endverwendung der Zusammensetzung verschiedene Konzentrationen von Säure und Hydroxylendgruppen an dem Polyester zu haben.
Der R¹-Rest kann zum Beispiel ein C_2-10-Alkylenrest, ein alicyclischer C_6-12-Rest, ein aromatischer C_6-20-Rest oder ein Polyoxyalkylenrest sein, bei denen die Alkylengruppen ungefähr 2 bis 6 und am häufigsten 2 oder 4 Kohlenstoffatome enthalten. Der A¹-Rest in der vorgenannten Formel ist am häufigsten p- oder m-Phenylen, cycloaliphatisch oder eine Mischung davon. Diese Klasse von Polyester enthält die Poly(alkylenterephthalate). Solche Polyester sind auf dem Gebiet bekannt, wie durch die folgenden US-Patente dargestellt, die per Bezug hierin aufgenommen werden.
2.465.319 2.720.502 2.727.881 2.822.348
3.047.539 3.671.487 3.953.394 4.128.526
Beispiele für aromatische Dicarbonsäuren, die durch den dicarboxylierten Rest A¹ dargestellt werden, sind Isophthal- oder Terephthalsäure, 1,2-Di(p-carboxyphenyl)ethan, 4,4'-Dicarboxydiphenylether, 4,4'-Bisbenzoesäure und Mischungen davon. Säuren, die kondensierte Ringe enthalten, können ebenfalls vorhanden sein, wie in 1,4-, 1,5- oder 2,6-Naphthalendicarbonsäuren. Die bevorzugten Dicarbonsäuren sind Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphtalendicarbonsäure, Cyclohexandicarbonsäure oder Mischungen davon.
Die bevorzugtesten Polyester sind Poly(ethylenterephthalat) („PET") und Poly(1,4-butylenterephthalat), („PBT"), Poly(ethylennaphtanoat) („PEN"), Poly(butylennaphtanoat) („PBN") und (Polypropylenterephthalat) („PPT") und Mischungen davon.
Außerdem werden hierin die vorgenannten Polyester mit geringen Mengen, z. B. ungefähr 0,5 bis ungefähr 5 Gew.-%, von Einheiten, die von aliphatischer Säure und/oder aliphatischen Polyolen abgeleitet sind, zum Herstellen von Copolyestern in Betracht gezogen. Zu den aliphatischen Polyolen gehören Glykole, wie Poly(ethylenglykol) oder Poly(butylenglykol). Solche Polyester können zum Beispiel gemäß den Lehren der US-Patente Nr. 2.465.319 und 3.047.539 hergestellt werden.
Das bevorzugte Poly(1,4-butylenterephthalat)harz, das bei dieser Erfindung verwendet wird, ist eines, das durch Polymerisieren einer Glykolkomponente, von der wenigstens 70 Mol-%, bevorzugt wenigstens 80 Mol-%, aus Tetramethylenglykol bestehen, und einer Säure- oder Esterkomponente, von der wenigstens 70 Mol-%, bevorzugt wenigstens 80 Mol-%, aus Terephthalsäure und polyesterbildender Derivaten davon bestehen, gewonnen wird.
Die hierin verwendeten Polyester haben eine intrinsische Viskosität von ungefähr 0,4 bis ungefähr 2,0 dl/g, gemessen in einer 60:40 Phenol-Tetrachlorethan-Mischung oder einem ähnlichen Lösungsmittel bei 23° bis 30°C. Vorzugsweise beträgt die intrinsische Viskosität 1,1 bis 1,4 dl/g. Der Polyester VALOX^TM 315 ist für diese Erfindung besonders geeignet.
Aus der obigen Beschreibung wird offensichtlich, dass nach der vorliegenden Erfindung Zusammensetzungen, die Lasermarkie rungszusatzstoffe enthalten, mit Hilfe von Laserlichtbestrahlung deutlichere Markierungen ausbilden als bei Zusammensetzungen, die lediglich einen oder keinen von diesen enthalten.
Zusätzlich enthalten die bevorzugten Harzzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verstärkende Glasfasern. Das Faserglas umfasst 5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise ungefähr 10 bis ungefähr 30 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht. Die Glasfaser oder das Faserglas wird wünschenswerterweise als Verstärkung bei den vorliegenden Zusammensetzungen eingesetzt. Glas, das relativ sodafrei ist, wird bevorzugt. Das Glas mit niedrigem Sodaanteil, das als „C-Glas" bekannt ist, kann verwendet werden. Für elektrische Verwendungen können Faserglasfäden verwendet werden, die aus Kalk-Aluminium-Borosilikatglas bestehen, das relativ sodafrei ist und als „E-Glas" bekannt ist. Die Fäden werden mit Standardprozessen hergestellt, wie z. B. durch Dampf- oder Luftdüsenblasen, Flammenblasen und mechanisches Ziehen. Die bevorzugten Fäden für Kunststoffverstärkung werden durch mechanisches Ziehen hergestellt. Die Fadendurchmesser liegen in dem Bereich von ungefähr 3 bis 30 Mikrozoll, aber dies ist für die vorliegende Erfindung nicht entscheidend.
Beim Herstellen der Formzusammensetzungen ist es zweckmäßig, das Faserglas in der Form von gehackten Strängen von ungefähr 1/8'' (0,32 cm) bis ungefähr 1/2'' (1,27 cm) Länge zu verwenden. Bei Artikeln, die aus den Zusammensetzungen geformt werden, sind andererseits selbst kürzere Längen anzutreffen, da beim Mischen erhebliche Fragmentierung auftritt. Dies ist jedoch wünschenswert, da die besten Eigenschaften von thermoplastischen spritzgegossenen Artikeln gezeigt werden, bei denen die Fadenlängen zwischen ungefähr 0,000005'' (0,000013 cm) und 0,125'' (1/8'') (0,32 cm) liegen.
Die Menge von flammverzögerndem Zusatzstoff sollte in einer Menge vorhanden sein, die wenigstens ausreicht, um die Entflammbarkeit des Polyesterharzes, vorzugsweise auf eine Einstufung von UL94 V-0, zu verringern. Die Menge variiert mit der Art des Harzes und mit der Effizienz des Zusatzstoffes. Im Allgemeinen beträgt jedoch die Menge von Zusatzstoff 2 bis 20 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Harzes. Ein bevorzugter Bereich liegt zwischen ungefähr 5 und 15 Prozent.
Typischerweise enthalten halogenierte aromatische Flammverzögerungsmittel Tetrabrombisphenol A, Polycarbonatoligomer, Polybromphenylether, bromiertes Polystyren, bromiertes BPA-Polyepoxid, bromierte Imide, bromiertes Polycarbonat, Poly(haloarylacrylat), Poly(haloarylmethacrylat) oder Mischungen davon. Poly(haloarylacrylat) wird bevorzugt, wobei das bevorzugteste Poly(pentabrombenzylacrylat) ist. PBB-PA ist seit einiger Zeit bekannt und ist ein wertvolles Flammverzögerungsmaterial, das bei einer Reihe von Kunstharzen nützlich ist. PBB-PA wird durch die Polymerisation von Pentabrombenzylacrylatester (PBB-MA) hergestellt. Das PBB-PA-Polymer-Flammverzögerungsmaterial wird beim Verarbeiten in das Kunstharz eingebunden, um flammverzögernde Eigenschaften zu verleihen.
Beispiele für andere geeignete Flammverzögerungsmittel sind bromierte Polystyrene, wie Polydibromstyren und Polytribromstyren, Decabrombiphenylethan, Tetrabrombiphenyl, bromierte Alpha-, Omega-Alkylen-bis-phthalimide, z. B. N,N'-Ethylen-bis-tetrabromphthalimid, oligomere bromierte Carbonate, im Besonderen Carbonate, die von Tetrabrombisphenol A abgeleitet sind, die, falls gewünscht, mit Phenoxyresten oder mit bromierten Phenoxyresten endgruppengeschützt sind, oder bromierte Epoxidharze. Andere aromatische Carbonat- Flammverzögerungsmittel werden in dem US-Patent 4.636.544 für Hepp dargelegt.
Die Flammverzögerungsmittel werden typischerweise mit einem Synergisten verwendet, im Besonderen anorganische Antimonverbindungen. Solche Verbindungen sind in breitem Maße erhältlich oder können auf bekannte Weisen hergestellt werden. Typische anorganische Synergistverbindungen enthalten Sb₂O₅, SbS₃ und Ähnliches. Im Besonderen wird Antimontrioxid (Sb₂O₃) bevorzugt. Synergisten, wie Antimonoxide, werden typischerweise mit ungefähr 0,5 bis 15 und bevorzugter 1 bis 6 Gew.-% bezogen auf den Gewichtsanteil von Harz in der Endzusammensetzung verwendet.
Zu anderen Inhaltsstoffen, die in geringen Mengen, typischerweise weniger als 5 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung, eingesetzt werden, gehören Stabilisationsmittel, Gleitmittel, Färbemittel, Plastifizierungsmittel, Keimbildner, Antioxidationsmittel und UV-Stabilisatoren. Diese Inhaltsstoffe sollten so ausgewählt werden, dass sie die gewünschten Eigenschaften des geformten Harzes nicht schädlich beeinflussen.
Auch wenn dies nicht von wesentlicher Bedeutung ist, werden beste Ergebnisse erzielt, wenn die Inhaltsstoffe vorimprägniert, pelletiert und dann geformt werden. Das Vorimprägnieren kann in herkömmlicher Ausstattung durchgeführt werden. Zum Beispiel wird nach dem Vortrocknen des Polyesterharzes, anderer Inhaltsstoffe und wahlweise anderer Zusatzstoffe und/oder Verstärkungen ein Einzelschneckenextruder mit einem trockenen Gemisch der Zusammensetzung gespeist. Andererseits kann eine Doppelschneckenextrudiermaschine an der Zuführöffnung mit Harzen und Zusatzstoffen und nachgeordnet mit Verstärkung gespeist werden.
Teile des Gemisches können vorimprägniert werden und dann mit dem Rest der Formulierung extrudiert werden und durch Standardtechniken zu Formmischungen, wie herkömmliche Granulate, Kügelchen, usw., geschnitten oder zerhackt werden.
Deutliches und sicheres Markieren kann mit Hilfe von Laserbestrahlung an den Harzzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden.
Beispiele
Die im Folgenden gezeigten Formulierungen wurden vorgemischt und mit einem Extruder mit zwei ineinandergreifenden, gleich schnell rotierenden Schnecken bei einer Formtemperatur von 250°C extrudiert. Das Extrudat wurde vor dem Pelletieren durch ein Wasserbad gekühlt. Prüfteile wurden in einer 3-Unzen-Engel-Formpresse bei einer eingestellten Temperatur von ungefähr 240 bis 260°C spritzgegossen. Das Harz wurde vor dem Spritzgießen 3 bis 4 Stunden bei 120°C in einem Zwangsbelüftungsofen getrocknet.
Die Formulierung der Beispiele 1 bis 6 ist besonders nützlich bei einem CO2-Laser, der bei 1064 nm verwendet wird. ΔE ist ein Maß der Gesamtfarbänderung, während ΔL die Hell-Dunkel-Farbänderung ist.
Materialien

PBT – PBT mit Mw = 75000 (gegenüber PS-Normen) von GE Plastics
Glasfaser – Glasfaser OC R17B von Owens Corning
Antimontrioxid – Sb2O3/EVA-Vormischung von PPC industries
Flammverzögerungsmittel – FR1025P von Eurobrom BV
Teflon – Encapsulated Teflon von GE Plastics Europe
PETS, Pentaerythritolstearat, Loxiol EP 8578 von Henkel
Antioxidationsmittel 1076 – Irganox 1076 von CIBA
Blauer Farbstoff – Macrolex Blue RR von Bayer
Rotes Pigment – Bayferrox 180 MPL von Bayter IP
Weißes Pigment – Sachtolith HDS von Sachtleben Chemie J.G.
Blaues Pigment – Heliogen Blue K6911D von BASF
Zinkphosphat – Delaphos Zinkfosfaat von Keyser & Mackay
Glimmer – Mica SPG20 von Asp

Claims

Harzzusammensetzung mit Lasermarkierungseigenschaften für einen CO2 Laser für Strahlung bei 10 600 nm, umfassend ein thermoplastisches Polyesterharz, 0,01 bis 4 Gew.-% Pigment zur Bildung einer dunklen Hintergrundfärbung, 1 bis 5 Gew.-% eines Glimmermaterials zur Absorption der Laserstrahlung und 0,2 bis 4 Gew.-% hydratisiertes Metallphosphat, wobei das Metallphosphat sich in Gebieten, die vom Laser getroffen sind, zersetzt um das Hydratwasser frei zu setzen, wobei hell gefärbte Markierungen auf der dunklen Hintergrundfärbung in Gebieten erhalten werden, die vom Laser getroffen sind.
Harzzusammensetzung mit Lasermarkierungseigenschaften nach Anspruch 1, wobei der Glimmer in einer Menge von 2 bis 4 Gew.-% vorhanden ist bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Harzzusammensetzung mit Lasermarkierungseigenschaften nach Anspruch 1, wobei der Glimmer ein Kaliumaluminiumsilikatkomplex ist.
Harzzusammensetzung mit Lasermarkierungseigenschaften nach Anspruch 1, wobei das hydratisierte Metallphosphat eine kristalline Substanz ist, die ein oder mehrere Moleküle Kristallwasser enthält, die in der Lage ist, ihr Kristallwasser in den vom Laser getroffenen Gebieten abzugeben.
Harzzusammensetzung mit Lasermarkierungseigenschaften nach Anspruch 4, wobei das hydratisierte Metallphosphat Zinkphosphat umfasst, das Kristallwasser enthält.
Harzzusammensetzung mit Lasermarkierungseigenschaften nach Anspruch 1, wobei die Polyesterzusammensetzung Struktureinheiten der folgenden Formel aufweist:
worin jedes R¹ unabhängig ein divalenter aliphatischer, alicyclischer oder aromatischer Kohlenwasserstoff oder Polyoxyalkylenrest ist, oder Mischungen davon, und jedes A¹ unabhängig ein divalenter aliphatischer, alicyclischer oder aromatischer Rest ist, oder Mischungen davon.
Harzzusammensetzung mit Lasermarkierungseigenschaften nach Anspruch 1, zusätzlich einschließend verstärkende Glasfasern.
Harzzusammensetzung mit Lasermarkierungseigenschaften nach Anspruch 7, wobei die Glasfasern 5 bis 40 Gew.-% ausmachen.
Geformter Gegenstand mit durch Laserstrahlung markierten Oberflächenabschnitten, wobei der Gegenstand ein thermoplastisches Polyesterharz umfasst, 0,01 bis 4 Gew.-% Pigment zur Bildung einer dunklen Hintergrundfärbung, 1–5 Gew.-% eines Glimmermaterials zur Absorption der Laserstrahlung und 0,2 bis 4 Gew.-% Zinkphosphat, das Kristallwasser enthält, wobei das Zinkphosphat sich in vom Laser getroffenen Gebieten unter Freisetzung des Kristallwassers zersetzt, wobei hell gefärbte Markierungen auf der dunklen Hintergrundfärbung in vom Laser getroffenen Gebieten erhalten werden.