激光标记着色体系制造技术

一种标记高分子有机材料的方法，此材料至少包含一种能引起颜色变化、并对辐射敏感的添加剂，该方法包括利用一种波长在近紫外线和／或可见范围和／或近红外区的激光光束作为辐射能量，并使用至少是一种无机颜料和／或有机颜料和／或一种可溶解于聚合物的染料作为添加物．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于标记高分子有机物的方法和被标记的材料。从包装报告№1单行本1981年元月第4页中了介到，用激光光束通过辐照来刻印聚氯乙烯(pvc)塑料，这样，所用的能量引起了塑料的所刻部位机械性能的改变，或者消色。为此目的，所利用的激光器是二氧化碳激光器，它的发射光谱范围在红外区，其波长为10.6微米。人们已知，塑料的标记部份含有填充剂，它能随所用的辐射能而改变颜色。例如，按照美国书4307047，塑料钥匙的基本组成，主要是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)，并包含有一种可变色的带色填充粉料，它对热辐射(热辐射指示剂)有反应，它们是用激光光束辐照来标记的。上述填充料被热辐照时，以人们所希望标记的形式产生了永久性的颜色改变，所用的激光是一种掺钕钇铝石榴石，(Nd∶YAG)激光器，其在红外区的波长是1.06微米(＝1064纳米)。最后，德国展出报告2542680发表了一种记录信息的方法。它是用乙酰基丙酮酸酯溶解在一种聚合物中，作为光吸收物质，而且用其波长在可见范围的激光光束作光源。本专利技术涉及高分子有机材料的标记方法，该材料中至少有一种对辐射敏感的添加物，由它来引起颜色的变化。而本方法中，所用的作为辐射能量的激光光束其波长在近紫外和/或可见范围和/或近红外区。用作添加物的至少是一种无机颜料和/或有机颜料和/或一种聚合物可溶性的颜料。高分子的有机材料，来源可能是天然的或合成的，例如这些材料可以是天然树脂、干性油或橡胶。然而，也可以是改性的天然材料，例如，氯化橡胶、油改性的醇酸树脂或粘胶或者是纤维素衍生物，例如乙酰基纤维素和硝化纤维素尤其是人工合成的有机聚合塑料，也就是说由聚合、缩聚、加聚而得到的塑料。下面要特别叙述的产品属于这类塑料聚乙烯，聚丙烯、聚异丁烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇缩醛、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯或聚丁二烯以及它们的共聚物，特别是ABS或乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA);聚酯，尤其是芳香烃多元羧酸和多官能醇的高分子酯例如，聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚氨酯、聚醚如，聚苯氧、聚缩醛;甲醛和酚的缩合物(酚醛塑料)和甲醛和尿素、硫尿以及三聚氰胺的缩合物(氨基塑料);加聚物和表氯醇和二元醇或称为环氧树脂的多元酚等缩聚物;还有用作表面涂敷树脂和聚酯，也就是饱和聚酯，例如醇酸树脂，以及不饱和聚酯，例如，马来树脂。必须强调的是，可用于本专利技术的化合物不仅是同样分子的组成物，而且还可以是多种塑料的混合物，以及以丁二烯为主的共缩合物和共聚物。已溶解形式的高分子有机材料，清漆或印刷油墨的成膜物或粘合剂也是适合的，例如，亚麻子油漆、硝化纤维素、醇酸树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸树脂和尿素/甲醛树脂，由这些树脂得到的薄膜可以用本专利技术的方法刻印。在本专利技术的方法中，建议使用的塑料是线型聚酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS、聚缩醛、聚苯氧、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和环氧树脂。能使颜色变化的合格添加物是无机颜料和有机颜料和溶于聚合物的染料，它最好是吸收近紫外区和/或可见或近红外区的光线。“可见范围”是指0.38微米和0.78微米之间的范围。“近红外区”是指0.78微米和2微米之间的范围。“近紫外区”是指0.25微米和0.38微米之间的范围，能在可见范围内吸收光的物质特别适合作添加物。适合作能变色的添加物的无机颜料是白色颜料，例如，二氧化钛(锐钛矿、金红石)、氧化锌、三氧化锑、硫化锌、锌钡白、碱式碳酸铅、碱式硫酸铅或碱式硅酸铅，还有金属氧化物，例如氧化铁、氧化铬、钛酸镍锑、钛酸铬锑、锰兰、锰紫、钴青、钴铬兰、钴镍灰或者群青、普鲁士兰、铬酸铅、硫代铬酸铅、钼酸盐橙、钼酸盐红。以及金属硫化物，例如，硫化镉、二硫化砷、三硫化锑或硫代硒化镉、硅酸锆，例如锆钒兰和钴preseodyme黄，还有低富集的碳黑或石墨。作为添加物的有机颜料例子有偶氮、甲亚胺、甲川、蒽醌、阴丹酮、皮蒽酮染料、黄烷士林、苯并蒽酮、酞菁、迫位酮(perinone)、苝、双恶嗪、硫靛、异吲哚满酮、奎吖啶酮、吡咯并吡咯、喹啉并酞酮颜料，还有金属络合物，例如偶氮、甲亚胺或甲川染料的金属铬合物或偶氮化合物的金属盐。适合的可溶于聚合物的染料，如蒽醌类分散染料，例如羟化蒽醌、氨基蒽醌、烷基氨基蒽醌、环己基氨基蒽醌、芳氨基蒽醌、羟氨基蒽醌或者苯基硫基蒽醌;以及偶氮染料的金属络合物，特别是1∶2单偶氮染料的铬或钴的络合物;还有莹光染料，例如香豆素、萘亚胺、吡唑啉、吖啶、呫吨、噻吨、噁嗪、噻嗪或苯并噻唑类的系列。可溶于聚合物的染料最好是与填充物和/或颜料，特别与无机颜料例如二氧化钛配合起来使用。实际上本专利技术的颜料或可溶于聚合物的染料可以与颜料添加物或不与颜料添加物一起使用。不过一定要注意，它们必须与所使用的高分子材料相容的，同时也不会损害其机械性能或其他性能。合适的颜料添加剂有至少12个碳原子的脂肪酸，例如硬脂酸或二十二烷酸和其酰胺，它们的盐或脂，例如硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸铝、或二十二烷酸镁。还有季铵化合物，例如三(C1-C4)烷基苄基铵盐，石蜡有聚乙烯蜡。树脂酸有松香酸、松脂皂、氢化或二聚松脂、C12-C18蜡二磺酸或烷基酚。在本专利技术的实践中，最好用含金属的颜料，例如无机颜料和偶氮、甲亚胺、或甲川染料的金属络合物。同时也最好用偶氮、甲亚胺、甲川、蒽醌、酞菁、苝、双恶嗪、硫靛、异吲哚满、异吲哚满酮、奎吖啶酮、吡咯并吡咯颜料。高分子有机材料中所含的添加剂的量从0.001到10%(以所说的高分子有机材料的重量计)之间能引起颜色的改变，而最好的范围为0.01到3%(以重量计)。高分子有机材料中加入能使颜色变化的添加剂以加工压制件，是采用原来熟知的方法，例如，可以以母体混合物的形式用挤出机、轧辊机，混合和研磨机把添加剂掺合到物料中，然后将所得材料用熟知的方法例如混炼、模压、挤塑、涂敷、铸模或用注模法制成所希望的最终形式。常常希望得到非脆性或脆性降低的压制件，在加工前，在高分子有机物中常渗合一些增塑剂。合适的增塑剂例如有磷酸酯、酞酸酯或癸二酸酯。在本专利技术的这一方法中，增塑剂可以在添加剂加入聚合物之前或之后掺入。根据使用目的，高分子有机材料中，还可以加入一些物质，例如，填充料有高岭土、云母、长石、硅灰石、硅酸铝、硫酸钡、硫酸钙、石灰石、方界石和白云石，还有光稳定剂、抗氧化剂、防燃剂、热稳定剂、玻璃纤维或在塑料加工中通常所用的加工辅助品，这些物质已为技术人员所熟知。为了制备适用于本专利技术的清漆和印刷油墨，高分子有机材料和引起颜色变化的添加剂，加入或没有再加入清漆和印刷油墨的辅助品，都要很好地分散或溶介于共同的有机溶剂或混合溶剂中。具体步骤可以是单个组分或也可以几个组分被分散或被溶解，然后再将所有组分混合，已经均匀的清漆或印刷油墨，然后用熟知的方法将其涂于基材上并烘焙干燥，这样得到的薄膜随后用本专利技术的方法进行标记。利用富能源，例如激光来标记适合本专利技术的高分子有机材料。具体步骤包含，根据使用的图示符号，用能源对被刻印的材料面进行辐照，并随意将所述能源聚焦以得到辐照面有颜色的变化，而标记材料表面没有看到损坏。这种能源的实例是固体脉冲激光器，如红宝石激光器或频率放大的Nd∶YAG激光器。有增强放大器的脉冲激光器，例如脉冲染料激光器或喇曼移位器本文档来自技高网...

【技术保护点】
标记高分子有机材料的方法，其特征在于该材料至少含有一种能引起颜色改变的、对辐射敏感的添加物，这一方法包括利用波长在近紫外和／或可见光范围和／或近红外范围的激光光束作为辐射能量，并且使用至少一种无机颜料和／或有机颜料和／或可溶于聚合的染料作为添加物。

【技术特征摘要】
CH 1985-2-5 515/85-7;CH 1985-2-20 789/85-01.标记高分子有机材料的方法，其特征在于该材料至少含有一种能引起颜色改变的、对辐射敏感的添加物，这一方法包括利用波长在近紫外和/或可见光范围和/或近红外范围的激光光束作为辐射能量，并且使用至少一种无机颜料和/或有机颜料和/或可溶于聚合的染料作为添加物。2.根据权利要求1的方法，其中使用有脉冲光线的激光。3.根据权利要求1的方法，其中使用波长在可见光和/或近红外范围的激光光束。4.根据权利要求1的方法，其中使用脉冲或脉冲变换，倍频Nd∶YAG激光或金属蒸汽激光。5.根据权利要求1的方法，其中从聚乙烯，聚丙烯，聚异丁烯，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚乙烯醇缩醛，聚丙烯腈，聚丙烯酸酯和聚甲基丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：海因里克古格，尼克劳斯布勒，弗朗茨布里坦费尔纳，曼弗里德霍夫曼，
申请(专利权)人：希巴盖吉股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]