TW200307012A - Resin composition for laser marking - Google Patents
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200307012 Ο) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關雷射標印用熱塑性樹脂組成物者;詳細 的說,是有關一種經雷射光照射,能在成形體的表面呈現 鮮明的標印,而且可授予成形體優越的外觀性、耐衝擊性 、及雷射標印的識別耐久性之雷射標印用熱塑性樹脂組成 物。 【先前技術】 已往,是以雷射光照射在由黑色系化合物配合於熱塑 性樹脂而得組成物所成之成形體上,使照射部份呈現黑色 或白色之變色技術(特公昭62-59663號公報、特表平ΙΟ-ΰΟ 10 14 號 公報等 之記載 ); 此 雷射標 印技術 ,使 用於鍵 盤之鍵印字、傳真面盤之字碼印字等,其成本都比已往的 印刷便宜,而且字碼之識別耐久性也很優異。 不過’如特開平2001-139758號公報上所揭示的,形 成白字碼的雷射標印用熱塑性樹脂材料,在以雷射標印於 鍵盤之鍵上形成字碼後,由於觸鍵之次數過於頻繁,使得 形成白字碼處之表面毀壞,導致難以識別,而成爲必須解 決的問題。 【發明內容】 〔發明之揭示〕 本發明係以提供一種能在成形體表面呈現形成白字碼 -5- (2) 200307012 等之鮮明雷射標印,而且可授予成形體優越的外觀性 衝擊性、及雷射標印之識別耐久性的雷射標印用熱塑 脂組成物爲目的。 爲全部解決上述各項課題,本發明之工作同仁’ 入探討發現,在含有黑色物質的橡膠補強熱塑性樹脂 含有特定量的含環氧基聚合體及/或平均粒子 0.05〜15 Ομιη之粒子,可以達成上述之目的。 〔用以實施發明之最佳形態〕 本發明以上述之認知爲基礎,其第1型態爲’含 A〕在橡膠質聚合體(a)之存在下,由含(甲基)丙 酯的乙烯系單體(b )聚合而得之共聚合樹脂(A1 ) ,和該共聚合樹脂(A 1 )與乙烯系單體的(共)聚 (A2)(下述成份〔B〕除外)之混合物所成,而且 橡膠質聚合體(a)之含量爲5〜40重量%,(甲基) 酸酯單位(bl)之含量爲25〜60重量%,及該(甲基 烯酸酯單位(bl )以外之單體單位(b2)的含量爲 重量%,〔但,(a) 、 (bl)、及(b2)之合計爲 重量%〕之橡膠補強熱塑性樹脂,與〔B〕含環氧基 合體,及〔C〕黑色物質之雷射標印用熱塑性樹脂組 〇 本發明之第2型態爲,含有〔A〕在橡膠質聚合彳 )之存在下,由含(甲基)丙烯酸酯的乙烯系單體 聚合而得之共聚合樹脂(A1),或,和該共聚合樹 、耐 性樹 經深 中, 徑在 有〔 烯酸 ,或 合體 上述 丙烯 )丙 0〜70 100 之聚 成物 (b) 脂( -6 - (3) (3)200307012 A1)與乙烯系單體的(共)聚合體(A2)(下述成份〔B 〕除外)之混合物所成,而且上述橡膠質聚合體(a )之 含量爲5〜40重量%,(甲基)丙烯酸酯單位(bl )之含 量爲25〜60重量%,及該(甲基)丙烯酸酯單位(bl )以 外之單體單位(b2)的含量爲0〜70重量%,〔但,(a) 、(bl )、及(b2)之合計爲100重量%〕之橡膠補強熱 塑性樹脂,與〔B〕平均粒子徑爲0.05〜150μιη之粒子( Β-2),及〔C〕黑色物質之雷射標印用熱塑性樹脂組成物 〇 本發明之第3型態爲,含有〔Α〕在橡膠質聚合體(a )之存在下,由含(甲基)丙烯酸酯的乙烯系單體(b) 之聚合而得之共聚合樹脂(A1),或,和該共聚合樹脂 (A1)與乙烯系單體的(共)聚合體(A2)(下述成份 〔B〕除外)之混合物所成,而且上述橡膠質聚合體(a ) 之含量爲5〜40重量%,(甲基)丙烯酸酯單位(bl)之 含量爲25〜60重量%,及該(甲基)丙烯酸酯單位(Μ) 以外之阜體早位(b2)的含量爲0〜70重量%,〔但,(a )、(bl)、及(b2)之合計爲1〇〇重量%〕之橡膠補強 熱塑性樹脂,與〔B〕含環氧基聚合體(b -1 )、及平均粒 子徑爲〇·〇5〜150μηι之粒子(B-2),及〔C〕黑色物質之 雷射標印用熱塑性樹脂組成物。 本發明之第4型態爲,含有〔Α〕在橡膠質聚合體(a )之存在下’由含(甲基)丙烯酸酯的乙烯系單體(b) 聚合而得之共聚合樹脂(A1),或,和該共聚合樹脂( (4) (4)200307012 A1)與乙烯系單體的(共)聚合體(A2)(下述成份〔B 〕除外)之混合物所成,而且上述橡膠質聚合體(a )之 含量爲5〜40重量%,(甲基)丙烯酸酯單位(bl )之含 量爲25〜60重量%,及該(甲基)丙烯酸酯單位(bl )以 外之單體單位(b2)之含量爲0〜70重量%,〔但,(a) 、(bl)、及(b2)之合計爲100重量%〕之橡膠補強熱 塑性樹脂,與〔B〕至少一種選自含環氧基聚合體(B -1 ) 、及平均粒子徑爲0.05〜150μιη之粒子(B-2)所成群之物 質,及〔C〕黑色物質,和〔D〕融點在150〜300°C之熱塑 性樹脂〔但,上述成份〔A〕,及(b-1 )除外〕之雷射標 印用熱塑性樹脂組成物。 就本發明更詳細說明如下。 形成上述共聚合樹脂(A1 )以構成上述橡膠補強熱 塑性樹脂〔A〕的橡膠質聚合體(a ),係顯示橡膠彈性的 聚合體;如聚丁二烯、丁二烯-苯乙烯共聚合體、丁二烯-丙烯腈共聚合體、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚合體、 苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚合體、異丁烯-異戊二 烯共聚合體、SEBS等之二烯系(共)聚合體,此等二烯 系(共)聚合體之加氫物(嵌段型、無規則型、及均質型 之聚合體、乙烯-丙烯(非共軛二烯)共聚合體,乙烯-丁 烯-1(非共軛二烯)共聚合體、聚氨基甲酸酯橡膠、丙烯 酸橡膠、矽氧橡膠等均可使用;其中以聚丁二烯、丁二 烯-苯乙烯共聚合體,此等二烯系(共)聚合體之加氫物 、乙烯-丙烯(非共軛二烯)共聚合體、丙烯酸橡膠、及 -8 - (5) (5)200307012 矽氧橡膠較爲適用;此等可單獨或兩種以上組合使用。 使用矽氧橡膠時,添加含乙烯基之接枝交換劑〔如 對-乙烯基苯基甲基二甲氧基矽烷、2-(對-乙烯基苯基) 乙基甲基二甲氧基矽烷、2-(對-乙烯基苯基)乙烯基甲 基二甲氧基矽烷等之含乙烯基者、7-甲基丙醯氧基丙基 甲基二甲氧基矽烷等〕0.01~10重量%之共聚合體,爲可 援予成形體優異耐衝擊性及滑動性之熱塑性樹脂組成物。 上述橡膠質聚合體(a)之平均粒徑,以 80〜800nm 爲宜,以80〜700nm更適合;平均粒徑過小時,耐衝擊性 有下降之傾向,另一方面,平均粒徑過大時,流動性會降 低;又上述橡膠質聚合體(a),使用兩種以上不同平均 粒徑之橡膠質聚合體時,爲可授予成形體更優越耐衝擊性 、流動性等之物性平衡的熱塑性樹脂組成物;此時之平均 粒徑,以 80〜180nm及 180〜480nm爲宜,以 100〜150nm 及 200〜400nm更適合;使用此平均粒徑不同之橡膠質聚 合體時,兩者之含有比率對橡膠質聚合體全體100重量% ,以(5〜95重量% ) / (95〜5重量%)爲佳。 對在上述橡膠質聚合體(a)之存在下,聚合形成上 述共聚合樹脂(A1 )之含(甲基)丙烯酸酯的乙烯系單 體(b ),沒有特別的限制;上述乙烯系單體(b ),可以 僅由一種或兩種以上之(甲基)丙烯酸酯組合者,亦可由 一種或兩種以上之(甲基)丙烯酸酯與其他之乙烯系單體 組合者;以由一種或兩種以上之(甲基)丙烯酸酯與其他 之乙烯系單體組合者較爲適宜。 -9 - (6) (6)200307012 上述(甲基)丙烯酸酯,可以使用如丙烯酸甲酯、丙 烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯 酸己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸2 -乙基己酯、丙烯酸環己 酯、丙烯酸苯酯等之丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙 烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯 酸第二級丁酯、甲基丙烯酸第三級丁酯、甲基丙烯酸異丁 酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸辛酯 、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙 烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸苯 酯、甲基丙烯酸苯甲酯等之甲基丙烯酸酯;其中,以甲基 丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯較爲適合;以 甲基丙烯酸甲酯最爲適用;此等可以單獨或兩種以上組合 使用。 可以做爲上述乙烯系單體(b)之其他乙烯系單體的 有,芳香族乙烯化合物、氰化乙烯化合物、馬來酸酐縮亞 胺系化合物,更有具有環氧基、羥基、羧基、氨基、醯胺 基、噁唑啉基等官能基之乙烯系單體。 上述芳香族乙烯化合物,有苯乙烯、α -甲基苯乙烯 、鄰-甲基苯乙烯、對-甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、乙烯甲 苯、乙烯二甲苯、甲基- α-甲基苯乙烯、第三級丁基苯乙 烯、二乙烯苯、1,1-二苯基苯乙烯、Ν,Ν -二乙基-對-氨基 甲基苯乙烯、Ν,Ν-二乙基·對-氨基乙基苯乙烯、乙烯萘、 乙烯吡啶;(單)氯苯乙烯、二氯苯乙烯等之氯化苯乙烯 ;(單)溴苯乙烯、二溴苯乙烯等之溴化苯乙烯;(單) -10- (7) (7)200307012 氟苯乙烯等等;其中,以苯乙烯、甲基苯乙烯、對-甲 基苯乙烯較爲適用;又,此等可以單獨或兩種以上組合使 用。 上述氰化乙烯化合物,有丙烯腈、甲基丙烯腈等;其 中以丙烯腈較爲適用;又,此等可以單獨或兩種以上組合 使用。 上述馬來酸酐縮亞胺系化合物,有馬來酸酐縮亞胺、 Ν-甲基馬來酸酐縮亞胺、Ν-丁基馬來酸酐縮亞胺、Ν-苯基 馬來酸酐縮亞胺、Ν- ( 2-甲基苯基)馬來酸酐縮亞胺、Ν-(4-羥基苯基)馬來酸酐縮亞胺、Ν-環己基馬來酸酐縮亞 胺、α ,石-不飽和二羧酸之醯亞胺化合物等;其中,以Ν-苯基馬來酸酐縮亞胺、Ν-環己基馬來酸酐縮亞胺較爲適用 ;又,此等可以單獨或兩種以上組合使用;又,將馬來酸 酐縮亞胺系化合物導入之方法,也可以如與馬來酸酐共聚 合之後,再進行醯亞胺化之方法。 上述具有官能基的乙烯系單體,有甲基丙烯酸縮水甘 油酯、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、丙 烯酸2 -羥基乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸醯胺、 乙烯噁唑啉等等;此等含官能基之乙烯單體經共聚合後, 可提高與其他熱塑性樹脂之界面密著性(相溶性)。 上述其他之乙烯系單體,單獨使用芳香族乙烯化合物 亦可,以至少二種選自芳香族乙烯化合物、氰化乙烯化合 物、及馬來酸酐縮亞胺系化合物較爲適合;以芳香族乙烯 化合物,與氰化乙烯化合物及/或馬來酸酐縮亞胺系化合 -11 - (8) (8)200307012 物之組合,最爲適用。 形成上述共聚合樹脂(A1 ),所使用(甲基)丙烯 酸酯之量,對乙烯系單體(b )之全量1〇〇重量%,以 25〜60重量%爲宜,以26〜55重量%較佳,以28〜45重量% 更佳,以31〜41重量%爲最好;又,剩餘的部份,爲(甲 基)丙烯酸酯以外之其他乙烯系單體;(甲基)丙烯酸酯 之使用量過多時,所得成形體之耐熱性、耐衝擊性不良; 另一方面,使用量過少時,雷射標印之發色性、耐衝擊性 有劣化之傾向。 (甲基)丙烯酸酯以外之其他乙烯系單體,使用芳香 族乙烯化合物時,其使用量對乙烯系單體(b )之全量 100重量%,以5〜75重量%爲宜,以10〜68重量%較佳; 在此範圍內時,其加工成形性與耐衝擊性之物性平衡優異 〇 又,(甲基)丙烯酸酯以外之其他乙烯系單體,使用 氰化乙烯化合物時,其使用量對乙烯系單體(b )之全量 100重量%,以1〜40重量%爲宜,以5〜35重量%較佳;在 此範圍內時,其加工成形性與耐藥品性之物性平衡優異。 (甲基)丙烯酸酯以外之其他乙烯系單體,使用馬來 酸酐縮亞胺系化合物時,其使用量對乙烯系單體(b )之 全量100重量%,以1〜30重量%爲宜,以5〜25重量%爲 佳,以5〜20重量%最爲適合;馬來酸酐縮亞胺系化合物 之使用量過少時,缺乏提高耐熱性的效果,另一方面,使 用量過多時,對耐衝擊性有不良影響。 -12- 200307012 Ο) 又,使用具有官能基之乙烯系單體時,其使用量對乙 烯系單體(b)之全量100重量%,以0.1〜15重量%爲宜 ,以0.5〜12重量%較佳,以1〜10重量%爲最適合;上述 具有官能基之乙烯系單體,其使用量低於0.1重量%時, 不能提高相溶性,另一方面,超過15重量%時,耐衝擊 性不佳。 本發明相關之上述共聚合樹脂(A1 ),可以單獨或 兩種以上組合使用。 上述共聚合樹脂(A1 )之製造方法,有乳化聚合法 、溶液聚合法、嵌段(塊狀)聚合法、及懸濁聚合法; 其中,以乳化聚合法、溶液聚合法較爲適用。 乳化聚合製造時,使用聚合引發劑、鏈轉移劑、乳化 劑、及水;在上述橡膠質聚合體(a)之全量存在下,上 述乙烯系單體(b)全量一次添加進行聚合亦可;分次連 續添加進行聚合亦可;又,使用組合之聚合方法亦可;且 ,上述橡膠質聚合體(a)之全量或一部份,於聚合進行 中加入亦可。 聚合引發劑’可以使用如氧過氧化枯烯、氫過氧化^一 異丙基苯、過硫酸鉀、偶氮二異腈、過氧化苯甲酿、過氧 化月桂醯、過氧化月桂酸第三級丁酯、過氧化(單)碳酸 第三級丁酯等等。 鏈轉移劑,可以使用如辛硫醇、正十二硫醇、第三,級 十二硫醇、正己硫醇、四乙基秋蘭姆硫酸、丙嫌醒、異丁 烯醛、烯丙醇、2_乙基己基硫甘醇等等。 -13 - (10) (10)200307012 乳化聚合時所使用的乳化劑,有高級醇之硫酸酯、十 二烷基苯磺酸鈉等之烷基苯磺酸鹽、十二烷基硫酸鈉等之 脂肪族磺酸鹽、高級脂肪族羧酸鹽、松香酸鹽、磷酸系等 之陰離子系界面活性劑等。 乳化聚合中,通常將由凝固劑凝固而得之粉末水洗後 ’經乾燥可得橡膠補強乙烯系樹脂;此凝固劑可以使用氯 化銘、硫酸鎂、氯化鎂等之無機鹽,或硫酸、鹽酸等之酸 ;此等凝固劑中,以硫酸最爲適合使用。 在上述橡膠質聚合體(a)之存在下,上述乙烯系單 體(b)經聚合而得之上述共聚合樹脂(A1)中,含有上 述乙烯系單體(b)接枝於橡膠質聚合體(a)之共聚合體 ,與上述乙烯系單體(b)未接枝於橡膠質聚合體(a)之 未接枝成份〔上述乙烯系單體(b)之(共)聚合體〕。 又,本發明相關的上述橡膠補強熱塑性樹脂〔A〕, 除了上述共聚合樹脂(A1)之外,也可以爲此共聚合樹 脂(A1 )與至少一種乙烯系單體進行(共)聚合而得( 共)聚合體(A2 )之混合物;形成上述(共)聚合體( A2)之乙烯系單體,可使用形成上述共聚合樹脂(A1) 所例示者,單獨或兩種以上組合使用均可;還有,使用不 含具有環氧基之單體,即上述(共)聚合體(A2)不含 具有環氧基之聚合體者;又上述(共)聚合體(A2)爲 均一組成之(共)聚合體、或兩種以上不同組成之(共) 聚合體之混合物均可。 製造上述(共)聚合體(A2 )之聚合方法,有乳化 -14- (11) (11)200307012 聚合法、及溶液聚合法;除了不使用上述橡膠質聚合體( a )之外,可依上述橡膠補強乙烯系樹脂(A1 )相同的製 造方法製造。 上述橡膠補強熱塑性樹脂〔A〕,爲上述共聚合樹脂 (A1 )及上述(共)聚合體(A2)之混合物時,其含有 比率(Al ) / ( A2 )依混合物中橡膠質聚合體(a )之含有 量爲5〜4〇重量%配合爲宜,橡膠質聚合體(a)之含有量 以5〜35重量%較佳,以10〜30重量%配合更好。 上述橡膠補強熱塑性樹脂〔A〕中所含橡膠質聚合體 (a )之量,對橡膠補強熱塑性樹脂〔a〕全量;即橡膠質 聚合體(a)、上述共聚合樹脂(A1)、及因應需求所使 用構成(共)聚合體(A2 )之單體單位全量之合計 1〇〇 重里%;以 5〜40重量%爲宜,以 5〜35重量%較佳,以 10〜30重量%最適合;上述橡膠質聚合體(a)之含量低於 5重量%時,所得成形體之耐衝擊性不良,另一方面,超 過40重量%時,加工成形性、成形體之外觀、耐熱性等 都不佳。 又’由構成上述橡膠補強熱塑性樹脂〔A〕之乙烯系 單體等所成單體單位之含量,對橡膠補強熱塑性樹脂〔A 〕全量100重量%,(甲基)丙烯酸酯單位(bl )以 25〜60重量%爲宜,以28〜55重量%爲佳,30〜45重量%更 好,以32〜41重量%爲最好;上述(甲基)丙烯酸酯單位 (b 1 )之含量低於25重量%時,耐衝擊性、雷射標印之 發色性不佳;另一方面,超過6 0重量%時,耐熱性、耐 -15- (12) (12)200307012 衝擊性不良。 又,上述(甲基)丙烯酸酯單位(bl)以外之單體單 位(b2)之含量以〇〜70重量%爲宜,以0〜62重量%較佳 ,以5〜50重量%爲最好;上述單體單位(b2)之含量超 過7 0重量%時,雷射標印之發色性不良。 乙烯系單體(b )接枝於上述橡膠補強熱塑性樹脂〔 A〕中之橡膠質聚合體(a)上之接枝率’以〜150重量 %爲宜,以15〜120重量%較佳’以20〜90重量%爲最好; 接枝率低於10重量%時,所得成形體之外觀不良、耐衝 擊性降低;另一方面,超過〗5〇重量%時,加工成形性不 佳;接枝率之測定方法’於下述實施例中詳細說明。 上述橡膠補強熱塑性樹脂〔A〕之甲乙酮可溶份的特 性粘度〔7?〕(於甲乙酮中,30 °C下測定)’以 0.1〜l.Odl/公克爲宜,以 0.2〜0.9dl/公克較佳,以 0.3〜0.7dl/公克爲最好;在此範圍內,加工成形性(流動 性)優異,所得成形體之耐衝擊性也很優越。 還有,上述接枝率(% )及特性粘度〔7/〕,在上述 共聚合樹脂(A1)等進行聚合時,以變更聚合引發劑、 鏈轉移劑、乳化劑、溶劑等之種類及量,甚至聚合時間、 聚合溫度、單體成份之濃度等,可容易加以控制。 本發明相關的橡膠補強熱塑性樹脂〔A〕,可以一種 單獨或兩種以上組合使用;以上述橡膠補強熱塑性樹脂爲 例,舉例說明如下。 (1)在橡膠質聚合體之存在下,(甲基)丙傭酸醋 -16- (13) (13)200307012 聚合而得橡膠增強樹脂。 (2) 在橡膠質聚合體之存在下’(甲基)丙烯酸酯 聚合而得橡膠增強樹脂、及(甲基)丙烯酸酯-苯乙烯-丙 烯腈三元共聚合體之混合物。 (3) 在橡膠質聚合體之存在下,(甲基)丙烯酸酯 聚合而得橡膠補強樹脂、及丙烯腈·苯乙烯樹脂(AS樹脂 )之混合物。 (4) 在橡膠質聚合體之存在下,(甲基)丙烯酸酯 聚合而得橡膠補強樹脂、及苯乙烯·環己基馬來酸酐縮亞 胺·丙烯腈-甲基丙烯酸酯四元共聚合體之混合物。 以上記(3 )之組成,做爲橡膠補強熱塑性樹脂〔a 〕時,丙烯腈-苯乙烯樹脂(A S樹脂)中,丙烯腈之量, 以20〜45重量%爲宜,以25〜43重量%較佳,以26〜40重 量%爲最好;於上述範圍內時,能授予所得成形體具耐藥 品性。 本發明中,成份〔B〕是使用,含環氧基聚合體(B-;l ),或平均粒子徑爲〇·〇5〜150μηι之粒子(B-2),或含環 氧基聚合體(Β-1)與平均粒子徑爲0.〇5〜150μιη之粒子( Β-2)兩者都使用。 上述之含環氧基聚合體(Β -1 )沒有特別的限制;可 以使用2,2·雙(羥基甲基)-1-丁醇之1,2-環氧-4-乙烯環 己烷加聚物(聚合度1-700 )之環氧化物、二氧化乙烯環 己烯、氧化乙烯、氧化丙烯、1,2 -氧化丁烯、2,3 -環氧-1 -丙醇、2,3-環氧丙醛、苯基縮水甘油基醚、間苯二酚二縮 -17- (14) (14)200307012 水甘油基醚、雙氧矽烷、環氧氯丙烷、狄氏劑、導狄氏劑 、七氯環氧化物、i,l -甲嫌二氧(代)雙(2 -氯乙院)· 1,2,3 ·三氯丙烷•聚硫化鈉聚縮合物(末端氫硫基)與 4,4,-異丙烯基二酚.1_氯-2,3-環氧丙烷加聚物(末端2,3-環氧丙基)之加聚反應生成物、1,6_雙(2,3-環氧丙氧基 )萘、3-(2 -氨基乙基氨基)丙基三甲氧基(或氯)矽烷 •二甲氧基(或氯)二甲基矽烷·二甲氧基(或氯)二苯 基矽烷•三甲氧基(或氯)甲基矽烷•三甲氧基(或氯) 苯基矽烷之聚縮合物或水解生成物之聚縮合物,與2,3-環 氧丙基-甲基丙烯酸酯之反應生成物、α-2,3-環氧丙氧基 苯基-ω-氫聚(η = 1〜7) 2-〔 (2,3·環氧丙氧基)苯亞甲 基-2,3-環氧丙氧基亞苯基〕、環己烯氧化物、3,4-環氧-1-丁烯、3-溴-1,2-環氧丙烷、3,3,3-三氟-1,2-環氧丙烷、 3,4-環氧-6-甲基環己基甲基-3,4·環氧·6·甲基環己烷羧酸 酯、油酸縮水甘油酯、9,10-環氧硬脂酸(順式)( 1RS,2SR,4SR) -1,4 -環氧-對-盖-2 -醚-2 -甲基苯甲基醚、 1,1’-二苯基_4,4、二醇· 1-氯-2,3-環氧丙烷聚縮合物、苯 乙烯共聚合環氧樹脂、縮水甘油基•苯乙烯共聚合樹脂、 甲基丙烯酸共聚合環氧樹脂、甲基丙烯酸縮水甘油酯•苯 乙嫌共聚合環氧樹脂、甲基丙烯酸縮水甘油酯•苯乙烯· 丙烯腈共聚合環氧樹脂等等;其中,以苯乙烯共聚合環氧 樹脂、甲基丙烯酸縮水甘油酯•苯乙烯共聚合環氧樹脂、 甲基丙烯酸縮水甘油酯·苯乙烯•丙烯腈共聚合環氧樹脂 等之含環氧基不飽和化合物與乙烯系單體之共聚合體較爲 -18- (15) (15)200307012 適用;又,此等可以一種單獨或兩種以上組合使用;含環 氧基之不飽和化合物,可以使用丙烯酸縮水甘油酯、甲基 丙烯酸縮水甘油酯、烯丙基縮水甘油基醚等等;乙烯系單 體,有芳香族乙烯化合物、氰化乙烯化合物、(甲基)丙 烯酸酯、馬來酸酐縮亞胺等等;上述已說明,適用爲含環 氧基聚合體的含環氧基不飽和化合物與乙烯系單體之共聚 合體,以含環氧基化合物與(甲基)丙烯酸酯之共聚合體 、含環氧基化合物與芳香族乙烯化合物、氰化乙烯化合物 之共聚合體更佳。 構成上述含環氧基聚合體(B-1)之含環氧基不飽和 化合物所成單體單位之含量,以 3〜70重量%爲宜,以 5〜60重量%更佳;於此範圍,可獲得本發明之目的效果。 上述含環氧基之聚合體(B-1 )的特性粘度〔7/〕( 在甲乙酮中,30°C下測定),以 0.1〜ldl/公克爲宜,以 0.15〜0.8dl/公克更佳。 上述之粒子(B-2),其平均粒子徑爲0.05〜150μιη, 對其構成之成份沒有特別的限制;以組成物加工成形時, 能維持粒子之形狀者爲佳;又,在成形體中,以使用雷射 照射不易分解,且能維持粒子之形狀者爲佳;粒子之形狀 ,不是完全的球形亦可,此時可用長軸長度與短軸長度之 平均値,只要適合於上述範圍即可;上述粒子(Β-2 ), 可以使用無機系粒子、有機系粒子、及無機一有機複合粒 子等等。 無機系粒子,可以使用磷酸鈣、碳酸鈣、矽土、氧化 -19- (16) (16)200307012 鋁、滑石粉、二氧化鈦、氧化鎂、硫酸鋇、或以此等爲主 成份之化合物;有機系粒子,可以使用聚苯乙烯系交聯( 架橋)粒子、二乙烯苯系交聯粒子、聚甲基丙烯酸甲酯系 交聯粒子、苯乙烯•甲基丙烯酸甲酯系交聯粒子、高級脂 肪酸之無機鹽等等;又,無機-有機複合粒子,可以使用 矽土、氧化鋁等之無機物質分散於聚合體內部所成之粒子 、將矽土等之微粒子吸著於聚合體表面而成之粒子等等; 上述之粒子可以一種單獨或兩種以上組合使用。 上述之主成份含量,以50重量%以上爲宜,以60重 量%以上更佳。 上述粒子(B-2 ),並不限於上述例示之成份,使用 下述添加劑之成份,也可以達成本發明之目的。 又,藉由本發明熱塑性樹脂組成物成形時之加熱,可 以使含有形成微粒子之成份,具備上述之平均粒子徑;如 矽油、熱硬性聚合體粒子等等;對於矽油沒有特別的限制 ,二甲基矽油、甲基苯基矽油、甲基氫矽油、變性矽油等 均可;對分子量等也沒有特別的限制。 此情況下形成之粒子,軟化點在10(TC以上,適合使 用;而且,在雷射標印時,所含成份藉由雷射的照射形成 微粒子亦可。 粒子(B-2)之平均粒子徑爲 0.05〜150μηι,以 0.1〜ΙΟΟμιη爲宜,以〇.2〜70μιη較佳,以0.25〜60μιη爲最 適用;粒子徑過小時,雷射標印之耐久性有劣化之傾向; 另一方面,過大時,耐衝擊性有劣化之傾向。 -20- (17) 200307012 如上述之粒子(B-2),可以使用含 成份所成者;此時,全體之平均粒子徑, 爲佳,最適當的是各種粒子,分別具有上 〇 上述含環氧基聚合體(B-1)之含量 塑性樹脂〔A〕100重量%,以 0.1〜10 0.3〜8重量%較佳,以0.5〜7重量%更好 )之含量過少時,本發明之效果,特別是 性,有降低之傾向;另一方面,過多時, 特別是成形性、成形體之外觀、耐衝擊性 向。 粒子(B_2 )之含量,對橡膠補強熱 100重量%,以0.1 ~ 10重量%爲宜,以( ,以0.5〜7重量%更好;此粒子(B-2)之 射標印之耐久性有降低之傾向;另一方面 擊性有劣化之傾向。 上述黑色物質〔C〕,如波長一反射 4〇0〜700nm波長之全領域的反射率,以 5 %以下者更佳;對染料、顏料、沒有特 能吸收此400〜700nm全領域的波長光之 黑、黑色氧化鐵、鈦黑、石墨等等;此等 兩種以上組合使用。 上述碳黑,可以使用乙炔碳黑、槽法 、捕集式碳黑等等;上述碳黑之粒徑,t 有兩種以上不同 以在上述範圍內 述之平均粒子徑 ,對橡膠補強熱 重量%爲宜,以 ;此聚合體(B-1 雷射標印之耐久 本發明之效果, 等,有劣化之傾 塑性樹脂〔A〕 >.3〜8重量%較佳 含量過少時,雷 ,過多時,耐衝 率曲線所示,對 1 0 %以下爲宜, 別的限制;即以 物質爲佳’如碳 可以一種單獨或 碳黑、爐法碳黑 (10〜80nm爲宜 -21 - (18) 200307012 ,以 12〜40nm更佳;粒徑較小時,在樹 好,雷射標印之發色性也很好;又,上翅 面積爲20〜1500平方公尺/公克;適用之 毫升/100公克;適用之pH (酸鹼値)爲 上述黑色氧化鐵,爲一般以Fe304 % 表之鐵氧化物;上述黑色氧化鐵之粒徑, 佳,以0.4〜0.6μηι更好;又,其形狀,瓦 方狀、針狀等,其中以立方狀較佳。 上述鈦黑,是二氧化鈦還原而得之化 徑,以0. 1〜60μηι爲佳,以1〜20μηι更好。 黑色物質〔C〕之含量,對上述橡膠 〔Α〕及含環氧基聚合體(Β-1)之合計 全體100重量%,以〇.〇1〜5重量%爲宜, 爲佳,以 0.03〜2重量%更佳,以 0.05〜1 黑色物質〔C〕之含量過少時,雷射標印 ;另一方面,過多時,雷射標印之發色性 擊性都會劣化。 本發明之雷射標印用熱塑性樹脂組成 融點在150〜300°C之熱塑性樹脂〔D〕; 塑性樹脂〔A〕及含環氧基之聚合體(B 熱塑性樹脂〔D〕;含此熱塑性樹脂〔D 射標印之識別耐久性。 又,融點在上述範圍內時,可使上纽 B〕、及〔C〕容易合金(Alloy )化;又 •脂中之分散性良 [碳黑適用之比表 吸油量爲35〜300 2 〜10 ° 3 FeO · Fe203 代 以0.3〜0.8μιη爲 「以使用球狀、立 ,合物;鈦黑之粒 補強熱塑性樹脂 量,即對聚合體 以0.02〜3重量% 重量%爲最好; 之發色性會降低 、成形體之耐衝 物,更可以含有 上述橡膠補強熱 i -1 ),均不含此 〕,可以提高雷 ^成份〔A〕、〔 ,適用之融點爲 -22- (19) (19)200307012 180 〜280°C,以 200 〜240°C 更佳。 對上述熱塑性樹脂〔D〕沒有特別的限制,聚酯系樹 脂、聚縮醛樹脂、聚乙烯(PE )、聚丙烯(PP )等之聚 烯烴系樹脂都可以使用;其中,以聚酯系樹脂爲最適用; 又,此等可一種單獨或兩種以上組合使用。 上述聚酯系樹脂,可以使用聚對苯二甲酸乙烯酯、聚 對苯二甲酸丁烯酯、聚萘二甲酸乙烯酯、或含有由相異的 二醇、二羧酸等所成單位之聚合體等等。 上述聚對苯二甲酸乙烯酯,其具代表性者,爲由含 80莫耳%以上之對苯二甲酸乙烯酯單位所構成;對苯二甲 酸乙烯酯單位低於8 0莫耳%時,成形體之機械特性,特 別是耐衝擊性,有劣化之傾向。 乙二醇以外之原料成份,可以使用三甲烯二醇(丙二 醇)、四甲烯二醇(丁二醇)、六甲烯二醇(己二醇)、 癸二醇、季戊二醇、二乙二醇、U-二羥甲基環己烷、1,4 及 1,3-二羥甲基環己烷、2,2-雙(4’-/S-羥基乙氧基苯基 )丙烷、雙(4’羥基乙氧基苯基)磺酸等等。 對苯二甲酸以外之原料成份,可以使用異苯二甲酸、 萘二羧酸、二苯基二羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸、二苯基 醚二羧酸、二苯基碼二羧酸等之芳香族二羧酸、六氫對苯 二甲酸、六氫異苯二甲酸等之脂環族二羧酸、己二酸、癸 二酸、壬二酸等之脂肪族二羧酸、對-/3 -羥基乙氧基安息 香酸等之羥基羧酸等等。 上述聚對苯二甲酸乙烯酯,其重覆單位以含97莫耳 -23- (20) (20)200307012 %以上之上之對苯二甲酸乙烯酯爲佳。 又,上述聚對苯二甲酸乙烯酯,通常含有由製造時使 用之觸媒而來的錳、鎂、鈷、鋅、銻、鍺、鈦等之金屬元 素,及由安定劑而來的磷元素等;本發明之雷射標印用熱 塑性樹脂組成物,所使用之聚對苯二甲酸乙烯酯,爲考量 所得成形體之色調及熱安定性,以使用銻或鍺等之聚縮合 觸媒而得之聚對苯二甲酸乙烯酯爲佳。 上述聚對苯二甲酸乙烯酯之固有粘度,通常都爲 0.60〜1.30dl/公克,以0.65〜l.lOdl/公克爲佳;固有粘度低 於0.60dl/公克時,所得成形體之機械性質,特別是耐衝 擊性,有不良之傾向;另一方面,固有粘度超過1.30dl/ 公克時,加工性會有下降之傾向。 上述聚對苯二甲酸丁烯酯,是以1,4 - 丁二醇,與對苯 二甲酸或其誘導體,經聚縮合而得含對苯二甲酸丁烯酯單 位的聚合體;將對苯二甲酸或1,4 - 丁二醇之個別的一部份 ,以其他可能共聚合之單體成份取代,所得共聚合體亦佳 ;此可能共聚合之單體成份中,酸成份可以使用異苯二甲 酸、萘二羧酸、4,4’-二苯氧基乙烷二羧酸、己二酸、癸二 酸、環己烷二羧酸等之二羧酸等等;又,二醇成份可以使 用乙二醇、丙二醇、己二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁 二醇、聚乙二醇與聚丙二醇之共聚合二醇等等;但是,此 可能共聚合單體成份所成單體單位的比率,對聚合體全體 以低於30莫耳%爲佳。 本發明之雷射標印用熱塑性樹脂組成物,所使用之聚 -24- (21) (21)200307012 對苯二甲酸丁烯酯,在酚/四氯乙烷之1 : 1 (重量比)混 合溶媒中,30°c下測得之固有粘度,以0·5〜1.3dl/公克爲 宜,以0.6〜0.8dl/公克較佳。 上述聚萘二甲酸乙烯酯,其重覆單位以含80莫耳% 以上之萘二甲酸乙烯酯爲佳;萘二甲酸乙烯酯低於80 %時 ,成形體之機械特性,特別是耐衝擊性,會劣化。 上述聚萘二甲酸乙烯酯,是以2,6-萘二羧酸或其烷基 (碳原子數1〜4)酯爲二羧酸之主成份,與以乙二醇爲主 成份之二醇的聚縮合體。 2,6 -萘二羧酸及其烷基酯以外之二羧酸,可以使用苯 二甲酸、對苯二甲酸、異苯二甲酸、4,4、二苯基二羧酸、 4,4’-二苯氧基乙烷二羧酸、4,4’-二苯基醚二羧酸、4,4、二 苯基碼二羧酸等之芳香族二羧酸、六氫對苯二甲酸、六氫 異對苯二甲酸等之脂環式二羧酸、丙二酸、丁二酸、己二 酸、壬二酸、癸二酸等之脂肪族二羧酸等等。 乙二醇以外之二醇,可以使用丙二醇、丁二醇、戊二 醇、己二醇、癸二醇、季戊二酸、二乙二醇等之脂肪族二 醇、1,1-二羥甲基環己烷、I,4-二羥甲基環己烷等之脂環 式二醇、4,4’-二羥基雙苯基、2,2-雙(4’-羥基苯基)丙烷 、2,2-雙(4’-0-羥基乙氧基苯基)丙烷、雙(4-羥基苯 基)碼、雙(4-yS-羥基乙氧基苯基)磺酸等之芳香族二 醇等等。 甚至,與對-羥基安息香酸、對-Θ -羥基乙氧基安息 香酸等之羥基羧酸、烷氧基羧酸等共聚合者亦佳。 -25- (22) (22)200307012 上述聚萘二甲酸乙烯酯,可依下述之方法製造;即, 將含有2,6 -萘二羧酸或其烷基酯做爲二羧酸之主成份,與 做爲二醇主成份之乙二醇等原料,依常法,在酯化觸媒或 錳等金屬化合物等之酯交換觸媒之存在下,於200〜280°C 、1〜3公斤/平方公分之壓力,進行酯化反應或酯交換反 應;其後,將生成之雙(/3 -羥基乙基)萘二酸酯及/或其 低級聚合體,於鈷、銻等之金屬化合物等之聚縮合觸媒及 磷酸等之磷化合物等之安定劑存在下,溫度250〜300t、 壓力500~〇.lmmHg、進行熔融聚縮合;其次,將熔融聚 縮合所得聚合體,在120〜20(TC下加熱1分鐘以上進行預 備結晶化後’於氮氣等不活性氣體的大氣中、溫度 190〜230 °C、壓力1公斤/平方公分〜l〇mmHg下,進行 1〜50小時的固相聚合,即得聚萘二甲酸乙烯酯。 本發明之雷射標印熱塑性樹脂組成物中,上述橡膠補 強熱塑性樹脂〔A〕、含環氧基之聚合體(B-1)、黑色 物質〔C〕、甚至含有上述熱塑性樹脂〔D〕時’各成份 適當之含量’依下述式中之規定。 〔A〕+ (8-1) +〔D〕=1〇〇(重量 %) 0< ( B-1 ) ‘ 1〇 (重量 % ) 0< [ D ] ‘ 10 (重量 %) 0.01^ [C] /{[A] + (B-1) + [D] }^5 即,橡膠補強熱塑性樹脂〔A〕、含環氧基之聚合體 -26- (23) (23)200307012 (B -1 )、及熱塑性樹脂〔D〕之合計爲100重量% ’橡膠 補強熱塑性樹脂〔A〕之含量’以8 0重量%以上、低於 100重量%爲宜,以87〜98.9重量%較佳,以90〜96.7重量 %爲最好;又,含環氧基聚合體(B-1)之含量’以超過0 重量% ~ 1 0重量%以下爲宜,以 〇 · 1〜8重量%較佳’以 0.3〜6重量%更好;熱塑性樹脂〔D〕之含量’以超過0重 量%〜10重量%以下爲宜,以0·3〜8重量%較佳’以〇·5~7 重量%更好;上述含環氧基聚合體(Β-1 )之含量過少時 ,雷射標印之識別耐久性有劣化之傾向;另一方面’過多 時,耐熱性有下降之傾向。 又,含有熱塑性樹脂〔D〕時,黑色物質〔c〕之含 量,對橡膠補強熱塑性樹脂〔A〕、含環氧基聚合體(B-1 )、及熱塑性樹脂〔D〕之合計100重量%,以〇·〇1~5 重量%爲宜,以0.02〜3重量%較佳,以0.03〜2重量%更佳 ,以0.05〜1重量%最好;上述黑色物質〔C〕之含量過少 時,雷射標印之發色性不良,過多時,不只雷射標印之發 色性不良,成形體之耐衝擊性也不好。 本發明之雷射標印用熱塑性樹脂組成物中,因應使用 目的之不同,可以含有如著色劑、充塡劑、耐候劑、防止 靜電劑、難燃劑、難燃助劑、防止氧化劑、可塑劑、滑劑 、偶合劑、矽油等各種添加劑。 上述著色劑,是爲使雷射照射時,雷射標印之發色呈 現彩色而採用者·,染料、顏料等可以一種單獨或兩種以上 組成使用;上述著色劑,如波長-反射率曲線所示,在 -27- (24) (24)200307012 400〜70〇nm之波長領域中,以40 %以上之領域具部份反射 率者爲宜,以50%以上之領域爲佳;適當選擇此等之染料 、有機顏料,可以使發色呈現明彩之紅、黃、藍、綠、紫 等之色彩。 上述染料,可以使用亞硝基系染料、硝基系染料、偶 氮基系染料、二苯乙烯偶氮基系染料、酮亞胺系染料、三 苯基甲院系染料、咕噸系染料、吖啶系染料、D奎啉系染料 、甲次基系染料、噻唑系染料、吲達胺系染料、吖嗪系染 料、Π惡嗪系染料、噻嗪系染料、硫化系染料、氨基酮系染 料、蒽酿系染料、靛類染料等等。 此等染料之具體例,如媒染染料綠色4號、分散染料 黃色14號、分散染料黃色3 1號、酸性染料黃色2號、直 接染料黃色5 9號、鹼性染料黃色2號、鹼性染料橙色23 號、直接染料橙色71號、直接染料紅色2 8號、酸性染料 紅色52號、溶劑藍22號、酸性染料藍色59號、媒染染 料監色10號、酸性染料藍色45號、甕染染料藍色41號 、甲苯胺藍(鹼性藍17號)、永久紅AG、漢撒黃G、漢 撒黃10G、聯苯胺橙2G等等。
又’上述顏料中之有機顏料,可以使用單偶氮系、縮 合偶氮系、二偶氮系、蒽醌系、異吲哚滿-1 -酮系、雜環 系、菲嗣系、甲亞胺系、_吖酮系、芘系、二噁嗪系、歌 靑系等等;又,配位之金屬,可使用適合的鈣、鎳、鐵、 鋇、鈉、銅、鉬、鈷、錳、鋅、鈦、鎂、鉀等之有機顏料 :具體的說’如沃丘格紅(鈣)、綠金(鎳)、顏料綠B -28- (25) (25)200307012 (鐵)、顏色猩紅3 B (鋇)、堅牢天藍(鋇)、酞菁綠 (鐵)、酞菁藍(銅)、艷洋紅6B (鈣)、棗紅10B ( 鈉)、入漆硃(鈉)、色澱紅C (鋇)、色澱紅D (鋇) 、艷猩紅G (鈣)、錳紫(錳)、鈷紫(鈷)等等;上述 括號內爲各有機顏色所含之金屬。 又,上述顏料中之無機顏料,可以使用二氧化鈦、酞 黃、氧化鋅、硫化鋇、硫化鋅、氧化鐵、複合氧化物系顏 料、群青、鈷藍等等。 上述染料及顏料,可以分別一種單獨或兩種以上組合 使用。 上述著色劑之配合量,對上述橡膠補強熱塑性樹脂〔 A〕,含環氧基聚合體(B-1)、及熱塑性樹脂〔D〕之合 計100重量%,以0.01〜5重量%爲宜,以0.05〜2重量%較 佳,以0 · 1〜1重量%最好。 上述充塡劑,可以使用玻璃纖維、碳纖維、玻璃中空 小珠、矽灰石、火山岩塡料、碳酸鈣、滑石粉、雲母、玻 璃薄片、軟纖維、硫酸鋇、二硫化鉬、氧化鎂、氧化鋅晶 鬚、鈦酸鈣晶鬚等等;此等可以一種單獨或兩種以上組合 使用;配合上述充塡劑,可以授予使用本發明雷射標印用 熱塑性樹脂組成物所得成形體之剛性、耐熱性(高熱變形 溫度)。 上述玻璃纖維、碳纖維等之適當大小,爲纖維徑 6〜20μιη、纖維長30μιη以上;又,上述充塡劑中,配合滑 石粉、碳酸鈣,可以授予成形體之消光性。 -29- (26) (26)200307012 上述充塡劑之配合量,對上述橡膠補強熱塑性樹脂〔 A〕、含環氧基聚合體(B-1 )、及熱塑性樹脂(D )之合 計100重量%,以1〜50重量%爲宜,以2〜30重量%爲佳 ;上述充塡劑之配合量過多時,有損雷射標印性。 上述耐候劑,可以使用有機磷系化合物、有機硫系化 合物、含有羥基之有機化合物等等;此等可以一種單獨或 兩種以上組合使用;上述耐候劑之配合量,對上述橡膠補 強熱塑性樹脂〔A〕、含環氧基聚合體(B-1 )、及熱塑 性樹脂〔D〕之合計量100重量%,以0.1〜10重量%爲宜 ,以0.5〜5重量%爲佳。 又,上述防止靜電劑,可以使用聚醚、含烷基之磺酸 鹽等等;此等可以一種單獨或兩種以上組合使用;上述防 止靜電劑之配合量,對上述橡膠補強熱塑性樹脂〔A〕、 含環氧基聚合體〔B-1〕、及熱塑性樹脂〔D〕之合計量 100重量%,以〇·1〜10重量%爲宜,以0.5〜5重量%爲佳 〇 上述難燃劑,有鹵素系難燃劑、有機磷系難燃劑、含 氮化合物、金屬之氫氧化物、銻化合物等等。 上述鹵素系難燃劑,可以使用四溴雙酚A之低聚物 (末端就爲環氧基亦可,或環氧基以三溴酣、甲醇、乙醇 等封住亦可)、溴化苯乙烯、滯後溴化苯乙烯、溴化聚碳 酸酯之低聚物、四溴雙酚A、十溴二苯基醚、氯化聚苯乙 烯、脂肪族氯化物等等;其中,以四溴雙酚A之低聚物 最爲適用,適宜的分子量爲1000〜6000;又,構成鹵素系 -30- (27) (27)200307012 難燃劑之鹵兀素爲溴兀素時’溴濃度以30〜65重量%爲宜 ,以45〜60重量%爲佳。 上述有機磷系難燃劑,可以使用三苯基磷酸鹽、三( 二甲苯基)磷酸鹽、三甲酚基磷酸鹽、三(二甲苯基)硫 磷酸鹽、對苯二酣雙(二苯基磷酸鹽)、間苯二酣雙(二 苯基磷酸鹽)、間苯二酚雙〔二(二甲苯基)磷酸鹽〕、 三苯基磷酸鹽之低聚物等等;其中,以三苯基磷酸鹽、三 (二甲苯基)磷酸鹽、間苯二酚雙〔二(二甲苯基)磷酸 鹽〕較爲適合;又,有機磷系難燃劑中,磷濃度以4〜30 重量%爲宜,以6〜25重量%爲佳。 上述含氮化合物,有Η聚氰胺、異氰酸酯之環化物等 ;又,上述銻化合物,有三氧化銻、五氧化銻、膠體五氧 化銻等;金屬之氫氧化物,有氫氧化鎂、氫氧化鋁等。 上述難燃劑之配合量,對橡膠補強熱塑性樹脂〔A〕 、含環氧基聚合體(B-1 )、及熱塑性樹脂〔D〕之合計 量100重量%,以1〜50重量%爲宜,以2〜30重量%較佳 ’以5〜25重量%爲最好;難燃劑之配合量低於1重量%時 ,授予難燃性之效果不足,超過5 0重量%時,耐衝擊性 、雷射標印性均會劣化。 本發明之雷射標印用熱塑性樹脂組成物,因應各種用 途、性能之需求,可以配合含有其他之熱塑性樹脂、熱塑 性彈性體、熱硬性樹脂等;例如,聚碳酸酯、聚乙烯、聚 丙烯、聚酯、聚碼、聚醚碼、聚苯烯硫醚、液晶聚合體、 聚氟化亞乙烯、聚四氟乙烯、苯乙烯•醋酸亞乙烯共聚合 -31 · (28) 200307012 體、聚醚酯醯胺、聚酿胺彈性體 '聚釀月安 聚酯彈性ff等等·,此等可以一種單獨或兩 〇 上述例示之熱塑性樹脂中’使用聚乙 醯胺等,可以授予優異的雷射標印發色个生 配合量,對上述橡膠補強熱塑性樹脂〔A 合體(B -1 )、及熱塑性樹脂〔D〕之合計 以1〜50重量%爲宣,以5〜50重量%更好。 又,上述例示熱塑性樹脂中,配合聚 醚酯醯胺等,可以授予永久防止靜電性; 合量,對上述橡膠補強熱塑性樹脂〔A〕 體(B -1 )、及熱塑性樹脂〔D〕之合§十量 0.1〜30重量%爲宜,以1〜20重量%更佳。 本發明之雷射標印用熱塑性樹脂組成 出機、密閉式混練機、捏合機、滾壓機、 各成份混練而得;最適合的製造方法疋’ 的方法,將各成份混練時,一次全部混練 混練亦佳。 本發明之雷射標印用熱塑性樹脂組成 、薄板押出、真空成形、異形押出、發泡 、擠壓成形、吹氣成型等方法,可以製成 家電製品、車輛內裝零件、車輛導航器 C D演唱機、M D演唱機等音響機器之外 各種開關、各種外殼、底架、支架等之各 醯亞胺彈性體、 種以上組合使用 烯、聚丙烯、聚 ;此等聚合體之 〕、含環氧基聚 量100重量%, 醯胺彈性體、聚 此等聚合體之配 、含環氧基聚合 10 0重量%,以 物,是以各種押 送料混合機等將 使用雙軸押出機 亦可,分成數次 物,以射出成形 成形、噴射擠壓 事務機器製品、 等之機器外殻、 殻、各種按鈕、 種成形體。 -32- (29) (29)200307012 使用本發明之雷射標印用熱塑性樹脂組成物所得成形 體,其依ASTM-D648標準測得之熱變形溫度(HDT), 以87t以上爲宜,89°C以上更佳,以91°C以上爲最好。 又,以雷射光照射上述製品之表面,可以呈現鮮明的 白色或彩色之發色;雷射光,可爲氨氖雷射、氬雷射、二 氧化碳雷射、準分子雷射等之氣體雷射、YAG雷射等之 固體雷射、半導體雷射、色素雷射等等;其中以二氧化碳 雷射、準分子雷射、YAG雷射較爲適用;YAG雷射光之 波長爲l〇54nm。 以雷射標印發色之印字部份,此由印刷而得者具優異 之耐候性,而且耐摩耗性較印刷所得者優越,在實用上很 適合。 於使用本發明雷射標印用熱塑性樹脂組成物所得成形 體上,照射雷射光之發色現象,雖未完全淸楚其機構,但 有如下之思考;即,成形體中所含黑色物質,如碳黑、吸 收雷射光後,照射部份之碳隨即氣化,照射部的黑色物質 因而消失或減少;成形前之組成物中不含著色劑時’雷射 光照射部份通常呈現白色;組成物中含有有色彩之染料、 顏料等時,不吸收雷射光之故,照射部份保持原狀,染料 、顏料等原有之色彩殘留於照射部份而發色。 又,其他之機構,有如黑色物質吸收雷射光後,由光 轉換爲熱;發生之熱,將成形體中所含(甲基)丙烯酸酯 成份分解而發泡’藉由發泡部份與未照射雷射光部份之折 射率差異,染料、顏料呈現原有色彩之發色。 -33- (30) (30)200307012 此發泡現象,隨雷射光之波長、輸出之功率之不同’ 雖有程度上之差異,但比未照射部份多出很多;其高度通 常爲1〜1 〇〇μιη ; 1〜8 0μηι時,雷射標印之發色、照射(印 字)部份之識別更爲鮮明;又’利用此發泡高度’可以製 造點字用製品;而且,照射雷射光後’成形體之表層也產 生發泡現象,發泡現象之生成深度在iO〜2〇〇 μπι之範圍。 本發明之雷射標印用熱塑性樹脂組成物中含有之粒子 (Β - 2 ),當照射雷射光而隆起時,進入因發泡而形成之 空隙內部或內部之表面;因此,隆起部份,特別是表面層 之密度略爲下降,更由於含環氧基聚合體之硬度提高’解 決了因觸鍵所造成白字碼形成部之表面毀損’導致難以識 別的問題。 使用本發明雷射標印用熱塑性樹脂組成物所得成形體 ,具有優越的耐熱性及耐衝擊性,藉由照射雷射光,可獲 得鮮明而且識別耐久性高之雷射標印;特別是含有平均粒 子徑在0.05〜15 Ομπι之間的粒子及/或含環氧基聚合體之故 ,可授予成形體如上所述之優異標印。 【實施方式】 以實施例就本發明做更詳細的說明如下;在不超越本 發明之主旨目的下,對下述各例沒有任何的限制;又下述 之實施例及比較例中,其單位爲重量份及重量% ;又,下 述之實施例及比較例使用之評估方法,說明如下。 -34 - (31) (31)200307012 (1)橡膠質聚合體之平均粒徑 以光散射法測定乳膠中分散粒子之粒子徑;測定機器 爲大塚電子股份有限公司製之LPA-3 100,使用70次累積 之積算法;樹脂中分散橡膠質聚合體粒子之粒徑,直接以 呈乳化狀態之合成乳膠中橡膠質聚合體粒子之粒徑表示。 (2 )橡膠補強熱塑性樹脂〔a〕之接枝率 精確秤取試料1公克,加入甲乙酮中;以振動機振動 2小時’將遊離之(共)聚合體溶解;其次,使用離心分 離機,將此溶液在15000rpm轉速下,離心分離30分鐘, 即得不溶份;將此不溶份在120 °C下進行真空乾燥1小時 ,使其固化;依下列計算式算出接枝率。 試料1公克中橡膠成份之重量爲X公克,上述所得甲 乙酮之不溶份爲y公克,上述接枝率依下列計算式求得:
接枝率(%) =〔 (y_x) /x〕xlOO (3 )特性粘度 將上述所得可溶份溶解於甲乙酮中,在3 0 °C下,以 烏貝羅德型粘度計測定之,其單位爲dl/公克。 (4 )固有粘度 在酚/四氯乙烷(重量比爲1 : 1 )之混合溶媒中,30 °C下測定之。 -35- (32) (32)200307012 (5 )成形體之外觀評估 使用以各成份配合而得之組成物,以射出成形機製作 成縱40公厘、橫1〇〇公厘、厚2.5公厘之板狀成形體, 以目視評估其外觀;評估判斷基準如下。 〇:良好 X :不良(評斷爲外觀上有問題) (6 )耐衝擊性 以上述(5 )所得板狀成形體爲試料,使用杜邦衝擊 測定裝置、載重200gf、由40公分高處落下,評估其結 果。 〇:沒有破裂等問題。 X :破裂,可能成爲問題。 (7 )雷射標印性之評估 於上述所得板狀成形體之表面,以卡爾巴傑爾公司製 之「雷射標印-星牌65W ( YAG雷射光)」標印之;照射 後,以目視評估其發色部份之發色性、識別性、及鮮明度 ;評估判斷基準如下所示。 〇:良好(呈現鮮明且識別性良好之印字發色)。 △:識別性及鮮明度略差。 X :不良(識別性及鮮明度甚差)。 -36· (33) 200307012 (8 )雷射標印處理面之耐久試驗評估 使用上述雷射標印後之成形體,於標印處理之施行面 (縱30公厘、橫30公厘),進行2公斤載重、重覆操作 100萬次之打鍵試驗,以目視評估試驗後之外觀。 〇:良好 △:良好(實用上沒問題)
X :不良(判定有鮮明度及識別性不良之問題)。 實施例及比較例使用之原料,說明如下。 〔A〕橡膠補強熱塑性樹脂: (1 )共聚合樹脂(A11 ):依下述製造例1所示之方 法調製。 (2 )共聚合樹脂(A12 ):依下述製造例2所示之 方法調製。
(3)共聚合體(A21):苯乙烯•丙烯腈共聚合體 (聚合比75/25重量% ),特性粘度爲0.5dl/公克。 〔B〕成份{含環氧基聚合體(B-1) }: (1 ) B11 :日本油脂公司製,商品名「布練麻-CP-50M」,軟化點100〜ll〇°C。 (2 ) B12 :日本油脂公司製,商品名「布練麻-CP-50S」,軟化點110°C。 (3 ) B13 :日本油脂公司製,商品名「麻布爾夫-G1005SA」,軟化點 130°C。 •37· (34) (34)200307012 (4 ) B 14 :曱基丙烯酸縮水甘油酯•苯乙烯·丙烯腈 共聚合體(聚合比 4〇M5/15重量% )、(特性粘度 〇.25dl/公克)。 (5 ) B 15 :甲基丙烯酸縮水甘油酯•甲基丙烯酸甲酯 共聚合體(聚合比40/60重量% )、(特性粘度〇.24dl/公 克)。 (6 ) B 1 6 :甲基丙烯酸縮水甘油酯•苯乙烯·丙烯腈 共聚合體(聚合比 10/68/22重量% )、(特性粘度 〇.28dl/公克)。 〔B〕成份{粒子(B-2) }: (1 ) B21 :丙烯酸系聚合體粒子,綜硏化學公司製, 商品名「開米斯諾-MX-150」,(平均粒子徑爲1·5μπι) 〇 (2 ) Β22 :丙烯酸系聚合體粒子,綜硏化學公司製, 商品名「開米斯諾-ΜΧ-1000」,(平均粒子徑爲20.0μηι )° (3 ) Β23 :丙烯酸系聚合體粒子,綜硏化學公司製, 商品名「開米斯諾-ΜΧ-90Η」,(平均粒子徑160μιη), (本發明範圍外之粒子)。 (4 ) Β24 :磷酸鈣粒子,九尾鈣公司製,商品名「 ΗΑΡ-08ΝΡ」,(平均粒子徑0·8μιη)。 (5 ) Β25 :碳酸鈣粒子,九尾鈣公司製,商品名「 CUBE-18BHS」,(平均粒子徑爲1 . 8 μηι )。 -38- (35) (35)200307012 (6 ) B 26 :硬脂酸鈣粒子,日本油脂公司製,商品名 尼桑愛力克多爾MC·2」,(平均粒子徑Ι.ΐμπι)。 (7 ) Β27 :矽 〔C〕黑色物質: 使用碳黑。 〔D〕熱塑性樹脂: 使用三菱工程塑膠公司製之聚對苯二甲酸丁烯酯,商 品名「諾巴都蘭5007」融點220 °C。 〔製造例1〕共聚合樹脂〔All〕之製造 在具備攪拌機、內容積7公升之玻璃製燒瓶中,加入 離子交換水1〇〇重量份、十二烷基苯磺酸鈉1.5重量份、 第三級十二烷基硫醇0 · 1重量份、做爲橡膠質聚合體平均 粒徑280nm之聚丁二烯15重量份(固形份換算)、苯乙 烯5重量份、丙烯腈5重量份、及甲基丙烯酸甲酯10重 量份、攪拌同時加溫;溫度達45 °C時,加入乙烯二胺四 醋酸鈉0.1重量份、硫酸亞鐵0.003重量份、甲醛鈉次硫 酸鹽二水合物〇·2重量份、及活性劑離子交換水溶液15 重量份、同時加入二異丙基苯氫過氧化物0.1重量份,反 應繼續進行1小時。 之後,以離子交換水5 0重量份、十二烷基苯磺酸鈉 1重量份、第三級十二烷基硫醇0.1重量份、二異丙基氫 -39- (36) (36)200307012 過氧化物0 · 2重量份、苯乙烯10重量份、丙烯腈5重量 份、及甲基丙烯酸甲酯50重量份所成增量聚合成份,連 續分次3小時添加之,聚合反應繼續進行;添加完畢後, 再繼續攪拌1小時,加入2,2 _甲烯-雙(4 -乙烯-6 -第三級 丁酚)〇 · 2重量份,自燒瓶中取出反應生成物;反應生成 物之膠乳,以氯化鈣2重量份凝固之,反應生成物以水完 全洗淨後,於75 °C下經過24小時乾燥,即得共聚合樹脂 (A1-①)之白色粉末;所得樹脂之組成爲丁二烯橡膠/苯 乙烯/丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯=15/15/10/60 (重量% );聚 合轉化率爲 97%,接枝率爲4〇%,特性粘度爲 0_55dl/公 克。 〔製造例2〕共聚合樹脂(A12)之製造 使用平均粒徑310nm之聚丁二烯做爲橡膠質聚合體 ,其他都和製造例1相同,即得具有丁二烯橡膠/苯乙烯/ 丙烯腈=4〇M2/18 (重量% )之組成的共聚合樹脂(A12 ) ;接枝率爲50%,特性粘度爲0.45dl/公克。 〔實施例1〜3 4,參考例1〜6,比較例1〜6〕 成份〔A〕〜〔D〕依表1所示之配合處方混合,使用 單軸押出機在220〜240 °C之溫度下混煉,以射出成形而得 g平估用g式片;使用此試片進行上述各項評估,其結果如表 1所示;實施例24及3 4,於熔融混練及/或射出成形時, 由油變更爲粒子;該粒子之平均粒子徑爲0.5 μπι。 -40- 200307012 τ嗽 00 Ο 寸 LO CM o T— I I I I I C£) T— LO C) c5 I I 〇 〇 〇 〇 卜 Ο 寸 LO C\J o T— I I I CD T— I I t— c\i uq d h- ό I I 〇 〇 〇 〇 CD ο 寸 IT) CO I I I I I CD t— I T— c\i in c> 卜 ο I I 〇 〇 〇 〇 LO ο 寸 LO CO I I I CO I I I q 寸 LO d CD d I I 〇 〇 〇 〇 寸 ο IT) CO I I 5 I I I I Ύ— d LO d 卜 d I I 〇 〇 〇 < CO ο 寸 in CO I I I CD T— I I I t— c\i LO ό o I I 〇 〇 〇 〇 CvJ ο 寸 in CO I I CD T— I I I I Ύ— <N LO d 卜 d I I 〇 〇 〇 〇 Ύ— ο 寸 LO CO I CD r— I I I I I T~ c\i LT) d 卜 d I I 〇 〇 〇 〇 實施例 1 Α11 A12 A21 B11 B12 B13 B14 B15 B16」 對成份[A]100重量份(B-1)之量 成份[c] 對成份[A]+[B-1】+[D]之合計 100重量份,成份[C]之比率 成份[D] 對成份[AHB-1]+[D]之合計 100重量份,成份[D]之比率 評估 成形體外觀 耐衝擊性 雷射標印之發色性 雷射標印之耐久性 成份[A] 成份[B] (B-1) 200307012 LO τ— ο 寸 LO CM o t— I I I I I t— CO LO d CO d τ— CO τ— 〇 〇 〇 〇 寸 ο in CM o T~ I I I I y— I CO T— LO ό CO ό τ— CO i— 〇 〇 〇 〇 CO τ— ο 寸 in CO I I I I r— I I CO LO d CD d τ— CO T- 〇 〇 〇 〇 <Ν τ— ο 寸 IT) CO I I CO I I I I 10.7 LO d LO d 00 00 CO 〇 〇 〇 〇 ττ— ο m CO I I CO I I I I 10.7 in d CD d τ— ο T— d 〇 〇 〇 〇 ο τ— ο 寸 LO CO I I d I I I I Τ Ο uo d CD d LO οά o t— 〇 〇 〇 〇 σ> ο 寸 uo CO I I 5 I I I I Τ Ο LO d 卜 d ID d 卜 d 〇 〇 〇 〇 Α11 A12 A21 B11 B12 B13 B14 B15 B16 對成份[A】100重量份(B-1)之量 成份[c] +褂 Him 1 ί Ϊ1 ώ ^ s _ 链〇 成份[D] +褂 mm 1 ί <nti 0 ώ ^ Km 侧 链ο 評估 成形體外觀 耐衝擊性 雷射標印之發色性 雷射標印之耐久性 實施例 成份[A] 成份[B] (B-1) -42 - 200307012 (39 ιιοε 〇寸 寸<Ν so zd
9.1 g ILOlcvi M co(\I T—cvi uoo zd
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CD LO CM o o T— I I t— I CO I I I CD 1 1 1 r— c\i LO d 卜 d I 〇 〇 X < LO ID CM o 〇 T— I I I I I I I I CD t— 1 1 1 LO d 卜 d I 〇 〇 X < 寸 〇 寸 LO CO I I I I I I I I CO T— 1 1 1 1 •1— c\i LO C> 卜 d I X X 〇 〇 CO 〇 LO CO I I I I I I I I I 1 1 1 1 1 LO d d y— 〇 〇 〇 X CM in C\J 〇 〇 T— CD l— I I I t— c\i I I I 1 1 1 1 1 LO c> ό I X 〇 X < T— o m CO I 1 I I I I I I I 1 1 1 1 1 iD ό 卜 d I 〇 〇 〇 X A11 A12 A21 B11 B12 B13 B14 對成份[A]100重量份,(B-1)之量 B21 B22 B23 B24 B25 B26 B27 對成份[A]100重量份,(B-2)之量 成份[c] 對成份[A]+(B-1)之合計 100重量份成份[C]之比率 成份[D] 成形體外觀 耐衝擊性 雷射標印之發色性 雷射標印之耐久性 比較例 成份[A] 成份[B] : (B-1) 成份[B] : (B-2) ^ iA -45- 200307012 CD ο 寸 LO CO I I I I I I I I I LO T— I I I ΙΌ d 卜 d X X 〇 〇 LO ο 寸 LO CO I I I LO I I I I CD ΊΓ— I I I Ύ—< c\i LO d CD d X X 〇 〇 寸 ο 寸 ID CO I I I in i— I I I I LO T— I I I LO d CD C) X X 〇 〇 CO ο 寸 i〇 CO I I I *1— I CO t— I I I LO t— I I I LO d 卜 d X X 〇 〇 CM ο 寸 LO CO I I I Ί— I CO t— I I CD r— I I I I τ— c\i LO d 卜 d 〇 X 〇 〇 T— ο LO CO I I I 1 LO t— I I I I I I I I LO d CD d X X 〇 〇 Α11 A12 A21 B11 B12 B13 B14 對成份[A]100重量份,(B-1)之量 B21 B22 B23 B24 B25 B26 B27 對成份[A]100重量份,(B-2)之量 成份[c] 對成份[A]+(B-1)之合計 100重量份成份[C]之比率 成形體外觀 耐衝擊性 雷射標印之發色性 雷射標印之耐久性 參考例 成份[A] 成份[B] : (B-1) 成份[B] ·· (B-2) -46-
Claims (1)
- 200307012 ⑴ 拾、申請專利範圍 1 · 一種雷射標印用熱塑性樹脂組成物,其特徵爲含有 〔A〕在橡膠質聚合體(a)之存在下,由含(甲基)丙燒 酸酯的乙烯系單體(b )經聚合而得之共聚合樹脂(a 1 ), 或’和該共聚合樹脂(A1)與乙烯系單體之(共)聚合體 (A2 )(但,下述成份〔B〕除外)之混合物所成,而且, 橡膠質聚合體(a)之含量爲5〜40重量%,(甲基)丙烯酸 酯單位(bl)之含量爲25〜60重量%,及該(甲基)丙烯酸 酯單位(bl)以外之單體單位(b2)的含量爲〇〜7〇重量% ’〔但,(a) 、(bl) '及(b2)之合計爲100重量%〕 之橡膠補強熱塑性樹脂,與 〔B〕至少一種選自含環氧基聚合體(b — D 、及平均粒子 徑爲0·05〜150μιη之粒子(B-2)所成群之物質,及 〔C〕黑色物質。 2.如申請專利範圍第1項之雷射標印用熱塑性樹脂組 成物,其中含有對〔Α〕成份1〇〇重量份,含環氧基聚合體 (Β-1) 0.1〜10重量份、〔C〕成份0.01〜5重量份。 3 ·如申請專利範圍第1項之雷射標印用熱塑性樹脂組 成物,其中含有對〔Α〕成份100重量份,粒子(Β-2) 0·1〜10重量份、〔C〕成份0.01〜5重量份。 4·如申請專利範圍第1項之雷射標印用熱塑性樹脂組 成物,其中含有對〔Α〕成份100重量份,含環氧基聚合體 (Β-1)〇·1〜10重量份、粒子(Β-2)0·1〜10重量份、〔c〕 成份0.01〜5重量份。 5 ·如申請專利範圍第1項之雷射標印用熱塑性樹脂組 -47- (2) (2)200307012 成物’其中粒子(B-2 )爲至少一種選自磷酸鈣、碳酸鈣、 矽土、氧化鋁、滑石粉、二氧化鈦、氧化鎂、硫酸鋇、或以 此等爲主成份之化合物、聚苯乙烯系交聯粒子、二乙烯苯系 父聯粒子、聚甲基丙烯酸甲酯系交聯粒子、苯乙烯·甲基丙 烯酸甲酯系交聯粒子。 6·如申請專利範圍第1項之雷射標印用熱塑性樹脂組 成物’其中(B-2)係爲由矽油所形成之粒子。 7 ·如申請專利範圍第1項之雷射標印用熱塑性樹脂組 成物’其中成份〔C〕爲至少一種選自碳黑、黑色氧化鐵、 鈦黑、石墨。 8·如申請專利範圍第〗項之雷射標印用熱塑性樹脂組 成物’其中更含有〔D〕融點爲150〜300°C之熱塑性樹脂{但 ’成份〔A〕及(b_l )除外};各成份之含有比率如下列各 式, 〔A〕+ (B-1) +〔D〕=100(重量 %) 0< ( B-1 ) $ 10 (重量 % ) 0<〔 D〕$ 10 (重量 %) 0.01 ‘〔c〕/{〔A〕+ (B-1) +〔D〕}€5。 9·如申請專利範圍第8項之雷射標印用熱塑性樹脂組 成物’其中成份〔D〕爲聚酯系樹脂。 10 ·如申請專利範圍第9項之雷射標印用熱塑性樹脂組 成物,其中聚酯系樹脂爲聚對苯二甲酸丁烯酯。 -48 - 200307012 柒、(一)、本案指定代表圖爲:無 (二)、本代表圖之元件代表符號簡單說明: 捌、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式:
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CN1458210A (zh) | 2003-11-26 |
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