RU1734359C - Process for manufacture of marked moldings - Google Patents

Process for manufacture of marked moldings Download PDF

Info

Publication number
RU1734359C
RU1734359C SU4648757A RU1734359C RU 1734359 C RU1734359 C RU 1734359C SU 4648757 A SU4648757 A SU 4648757A RU 1734359 C RU1734359 C RU 1734359C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
titanium dioxide
manufacture
marking
thermoplastic
polymer matrix
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.П. Кузьмина
В.В. Лобко
Г.А. Матюшин
В.С. Нечитайло
Original Assignee
Научно-исследовательский институт медицинских полимеров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт медицинских полимеров filed Critical Научно-исследовательский институт медицинских полимеров
Priority to SU4648757 priority Critical patent/RU1734359C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1734359C publication Critical patent/RU1734359C/en

Links

Images

Landscapes

  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)

Abstract

FIELD: processing of polymer materials; manufacture of products characterized by stable marking. SUBSTANCE: essence of this process resides in that finished product is molded from thermoplast-based composition containing 0.1 to 0.9 mass percent titanium dioxide and then it is exposed to impulse laser irradiation (pulse duration: 10-9-10-7; thermoplastic die disintegration threshold intensity: 0.1 to 0.5). EFFECT: greater stability of marking. 1 tbl

Description

Изобретение относится к переработке полимерных материалов, в частности к изготовлению из них маркированных изделий. The invention relates to the processing of polymeric materials, in particular to the manufacture of marked products from them.

Известен способ изготовления маркированных изделий, заключающийся в формовании изделий из полимерного материала, содержащего неорганические добавки (иодат свинца, карбонат свинца, изоцианат диоксина и др.), с последующим воздействием лазерного излучения. Недостатком способа является значительное воздействие лазерного излучения на полимерную матрицу, приводящее к ее разрушению и развитию деструктивных процессов. A known method of manufacturing marked products, which consists in the formation of products from a polymeric material containing inorganic additives (lead iodate, lead carbonate, dioxin isocyanate, etc.), followed by exposure to laser radiation. The disadvantage of this method is the significant impact of laser radiation on the polymer matrix, leading to its destruction and the development of destructive processes.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления маркированных изделий, включающий формование изделий из полимерной композиции на основе синтетической смолы (эпоксидной, кремнийорганической, полиамидной), при этом композиция имеет состав, мас.%: Двуокись титана 1-5
Наполнитель (двуокись
кремния, окись алюминия или их смесь) 65-75 Смола Остальное
Недостатком данного способа изготовления маркированных изделий является локализация изображения вблизи поверхности (на глубине менее 0,01 мм), что приводит к его ухудшению при механических, химических и других воздействиях.
The closest in technical essence and the achieved effect is a method of manufacturing labeled products, including the molding of products from a polymer composition based on synthetic resin (epoxy, organosilicon, polyamide), while the composition has a composition, wt.%: Titanium dioxide 1-5
Filler (Dioxide
silicon, aluminum oxide or a mixture thereof) 65-75 Resin Else
The disadvantage of this method of manufacturing marked products is the localization of the image near the surface (at a depth of less than 0.01 mm), which leads to its deterioration under mechanical, chemical and other influences.

Кроме того, при воздействии лазерного излучения на поверхность изделия наблюдается разрушение полимерной матрицы, которое инициирует процессы деструкции, приводящие к ухудшению качества изображения (например, к снижению контраста) и сокращению сроков эксплуатации маркированных изделий. In addition, under the action of laser radiation on the surface of the product, the destruction of the polymer matrix is observed, which initiates degradation processes leading to a deterioration in image quality (for example, to a decrease in contrast) and a reduction in the life of marked products.

Целью изобретения является повышение устойчивости маркировки к внешним воздействиям и получение объемного изображения без разрушения полимерной матрицы. The aim of the invention is to increase the resistance of marking to external influences and to obtain a three-dimensional image without destroying the polymer matrix.

Цель изобретения достигается за счет того, что маркированные изделия формуют из полимерной композиции, содержащей двуокись титана, а затем формованное изделие обрабатывают лазерным излучением, причем в отличие от прототипа для формования используют композицию на основе термопласта, содержащую 0,1-0,9 мас.% двуокиси титана, а излучение используют с длиной волны в области прозрачности термопласта длительностью импульса 10-9-10-7 с интенсивностью 0,1-0,5 порога разрушения термопласта.The purpose of the invention is achieved due to the fact that the marked products are molded from a polymer composition containing titanium dioxide, and then the molded product is treated with laser radiation, and in contrast to the prototype, a thermoplastic composition containing 0.1-0.9 wt. % titanium dioxide, and the radiation is used with a wavelength in the transparency region of the thermoplastic with a pulse duration of 10 -9 -10 -7 with an intensity of 0.1-0.5 threshold thermoplastic destruction.

При этом под областью прозрачности полимера понимается спектральный диапазон, в пределах которого коэффициент поглощения полимера не превышает величины ≈ 100 см-1. Под порогом разрушения полимерной матрицы понимается интенсивность излучения, при которой возникают разрушения (трещины, сколы, пузырьки и т. д. ) полимерной матрицы под действием одного лазерного импульса. Эти разрушения обнаруживают с помощью оптического микроскопа.Moreover, the region of transparency of the polymer refers to the spectral range within which the absorption coefficient of the polymer does not exceed ≈ 100 cm -1 . The threshold for the destruction of the polymer matrix is understood as the radiation intensity at which the destruction (cracks, chips, bubbles, etc.) of the polymer matrix occurs under the action of a single laser pulse. These damage is detected using an optical microscope.

П р и м е р 1. Для приготовления полимерной композиции к ≈ 999 г (99,9 мас. % ) пластиката полипропилена марки 21060-30 добавляют 1 г (0,1 мас.%) двуокиси титана (не менее 80% частиц двуокиси титана имеют размер v ≈ 10 мкм ). PRI me R 1. For the preparation of the polymer composition to ≈ 999 g (99.9 wt.%) Polypropylene plastic compound grade 21060-30 add 1 g (0.1 wt.%) Titanium dioxide (at least 80% of the particles of dioxide titanium have a size v ≈ 10 μm).

Для формования изделия полученную смесь перемешивают и загружают в литьевую машину и при температуре 220 ± 10оС и давлении 110 ± 10 бар получают трубку диаметром 12 мм и толщиной стенки 0,5 мм.For molding articles resulting mixture was stirred and charged into an injection molding machine at a temperature of 220 ± 10 ° C and a pressure of 110 bar ± 10 receive a tube diameter of 12 mm and a wall thickness of 0.5 mm.

Полученную трубку облучают через медный шаблон сфокусированным излучением импульсного твердотельного лазера с длительностью импульса τ= 10-9 с, интенсивностью J = 2,3 .109 Вт/см2 (0,1 Jp) на длине волны λ= 1,06 мкм (коэффициент поглощения полипропилена на длине волны 1,06 мкм составляет величину 10 см-1), что соответствует области прозрачности полипропилена 0,4-3,2 мкм. При использовании шаблона с прямоугольным отверстием 5 х 0,5 мм получают контрастное изображение темно-серого цвета размером 5 х 0,5 мм.The resulting tube is irradiated through a copper template with focused radiation from a pulsed solid-state laser with a pulse duration of τ = 10 -9 s, intensity J = 2.3 . 10 9 W / cm 2 (0.1 J p ) at a wavelength of λ = 1.06 μm (the absorption coefficient of polypropylene at a wavelength of 1.06 μm is 10 cm -1) , which corresponds to a transparency region of polypropylene of 0.4- 3.2 microns. When using a template with a rectangular hole of 5 x 0.5 mm, a contrast image of a dark gray color of 5 x 0.5 mm is obtained.

Глубину полученного изображения и состояние полимерной матрицы определяют с помощью оптического микроскопа МБС-10 путем анализа разреза трубки в месте образовавшегося изображения. Глубина изображения составляет ≈ 0,2 мм, при этом признаков, характеризующих разрушение полимерной матрицы (трещины, сколы, пузырьки и т.д.), не наблюдаются. The depth of the image and the state of the polymer matrix is determined using an MBS-10 optical microscope by analyzing the section of the tube at the site of the image. The image depth is ≈ 0.2 mm, while no signs characterizing the destruction of the polymer matrix (cracks, chips, bubbles, etc.) are observed.

Для определения интенсивности лазерного излучения Jp, при которой происходит разрушение полимерной матрицы, 1000 г пластиката полипропилена указанной выше марки загружают в литьевую машину и при температуре 220 ± 10оС и давлении 110 ± 10 бар получают трубку диаметром 12 мм и толщиной стенки 0,5 мм. Трубку облучают сфокусированным излучением импульсного твердотельного лазера с τ = 10-9 с и λ = 1,06 мкм и определяют интенсивность Jp, соответствующую порогу разрушения полимерной матрицы. Разрушение полимерной матрицы определяют с помощью микроскопа МБС-10. Для полипропилена Jp = 23 .109 Вт/см2.To define the laser intensity J p, at which the degradation of the polymer matrix, 1000g plastic polypropylene aforementioned mark charged into an injection molding machine at a temperature of 220 ± 10 ° C and a pressure of 110 ± 10 bar prepared tube of 12 mm diameter and a wall thickness of 0, 5 mm. The tube is irradiated with focused radiation from a pulsed solid-state laser with τ = 10 -9 s and λ = 1.06 μm and the intensity J p corresponding to the threshold of destruction of the polymer matrix is determined. The destruction of the polymer matrix is determined using an MBS-10 microscope. For polypropylene, J p = 23 . 10 9 W / cm 2 .

Другие примеры конкретного осуществления способа, отличающиеся от примера 1 составом полимерного материала и параметрами воздействующего лазерного излучения, приведены в таблице. Other examples of the specific implementation of the method, different from example 1, the composition of the polymer material and the parameters of the laser radiation are shown in the table.

Claims (1)

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАРКИРОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий формование изделий из полимерной композиции, содержащей двуокиси титана, и обработку лазерным излучением, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости маркировки к внешним воздействиям и получения объемного изображения без разрушения полимерной матрицы, для формования используют композицию на основе термопласта, содержащую 0,1 - 0,9 мас.% двуокиси титана, и излучение осуществляют с длиной волны в области прозрачности термопласта длительностью импульса 10-9 - 10-7 с и интенсивностью 0,1 - 0,5 порога разрушения термопласта.METHOD FOR PRODUCING LABELED PRODUCTS, including molding products from a polymer composition containing titanium dioxide, and laser irradiation, characterized in that, in order to increase the resistance of the marking to external influences and obtain a three-dimensional image without destroying the polymer matrix, a composition based on thermoplastic is used for molding containing 0.1 - 0.9 wt.% titanium dioxide, and the radiation is carried out with a wavelength in the transparency region of the thermoplastic with a pulse duration of 10 -9 - 10 -7 s and intensity Tew 0.1 - 0.5 threshold for the destruction of thermoplastics.
SU4648757 1988-12-23 1988-12-23 Process for manufacture of marked moldings RU1734359C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4648757 RU1734359C (en) 1988-12-23 1988-12-23 Process for manufacture of marked moldings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4648757 RU1734359C (en) 1988-12-23 1988-12-23 Process for manufacture of marked moldings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1734359C true RU1734359C (en) 1994-11-30

Family

ID=30441238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4648757 RU1734359C (en) 1988-12-23 1988-12-23 Process for manufacture of marked moldings

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1734359C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2770659C2 (en) * 2018-01-23 2022-04-20 Ферро Корпорэйшн Carbide, nitride and silicide reinforcing agents for laser absorption

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Европейский патент N 0198771, кл. C 08J 7/18, 1971. *
Патент Великобритании N 2170504, кл. C 08J 7/18, 1988. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2770659C2 (en) * 2018-01-23 2022-04-20 Ферро Корпорэйшн Carbide, nitride and silicide reinforcing agents for laser absorption

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1230483A (en) Marking a polyolefin surface with a black mark of decomposed polyolefin
CA1284125C (en) Laser marking of pigmented high molecular weight polymer surfaces
CN1169677C (en) Plastic which can be laser-marked
JP7317914B2 (en) LASER MARKABLE POLYMERS AND COATINGS
KR100218813B1 (en) Pigment-containing plastic molding composition
EP0641821B1 (en) Pigmented resinous moulding matter and its utilisation
TWI770084B (en) Additive for laser-markable and laser-weldable polymer materials
JP6890090B2 (en) Laser marking and laser weldable polymer material
EP0684144B1 (en) Compositions for coloured marking of plastic materials by laser irradiation
JPS6141320B2 (en)
EP1400340A1 (en) Polymer powder for Selective Inhibition of Bonding process (SIB)
DE3829838C2 (en) Hydrolyzed ethylene-vinyl acetate copolymer composition
CA2231163C (en) Biodegradable plastic material and a method for its manufacture
RU1734359C (en) Process for manufacture of marked moldings
DE102014018586A1 (en) Laser-markable and laser-weldable polymeric materials
DE69032695T2 (en) Production of epoxy resins for photo semiconductors
JP2017528532A (en) Laser markable and laser weldable polymer materials
US11999858B2 (en) Laser additive and its use in polymer materials
DE4329395A1 (en) Coloured laser inscription of pigmented plastic moulding compositions
GB2107322A (en) Method of marking polymers by laser beam and polymers adapted therefor
BR8403749A (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF MOLDING MATERIALS
JPS6323950A (en) Saponified ethylene/vinyl acetate copolymer having improved property
EP4382277A1 (en) Polyamide composition, method for manufacturing composite polyamide material and method for laser marking of composite polyamide material
CN107573567A (en) A kind of preparation technology of anti-aging wear-resistant wood plastic floor
DE4344690C2 (en) Process for the production of color-labeled plastic moldings