树脂基制品的近红外(NIR)激光加工制造技术

一种近红外(NIR)激光可加工树脂基制品，其包含特定的光热转换剂。所述特定的光热转换剂具有改善的热稳定性并因此使得树脂基制品的制备更可靠。的制备更可靠。的制备更可靠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】树脂基制品的近红外(NIR)激光加工


[0001]本专利技术涉及树脂基制品的近红外(NIR)激光加工。

技术介绍

[0002]树脂基制品的高分辨率加工或转化是一项重大挑战，尤其是对于小尺寸或薄树脂基制品而言。
[0003]机械加工如切割、钻孔或穿孔常会对切割或钻孔边缘造成不希望的损坏。在小尺寸或非常薄的树脂基制品的情况下，由于所用树脂的物理性质——其可能对加工过程中的蠕变或其他不可逆变形敏感，从而不可接受地损害最终结果，所以机械加工常常甚至是不可能的。
[0004]激光加工是一种替代性的非接触方法，与机械加工相比具有若干优势。
[0005]然而，由于许多树脂本身对激光辐射不响应或仅对高功率长波长激光如CO2激光响应，控制激光对聚合物基制品的影响非常困难，从而导致与机械加工类似的问题。另外，激光加工可能造成烧痕。使用这样的类型的激光，例如某些聚合物基部件的选择性焊接将是不可能的。
[0006]近红外(NIR)激光具有可控激光功率好得多、分辨率更高的优点。然而，几乎没有任何聚合物本身会对NIR激光响应。
[0007]为了使树脂基制品对NIR辐射响应，可向树脂基制品中添加NIR吸收性化合物。
[0008]NIR吸收性化合物的一个缺点可能是它们在可见区的吸收导致当添加到树脂基制品中时树脂基制品透明度的降低。
[0009]已添加到透明树脂基制品中的在可见区几乎没有吸收的无机颜料通常为重金属氧化物或金属盐。例如，WO2009/059901 (BASF)和EP-A 697433 (General Motors)公开了分别包含氧化钨或铜盐的颜料。然而，在树脂基制品例如包装箔中使用这样的含金属颜料可能导致健康和安全问题，例如与这样的化合物的毒性有关的健康和安全问题。
[0010]代替无机颜料，可使用NIR吸收性染料，如花青染料。例如，EP-A 3327088 (Agfa Gevaert)中公开的NIR染料在可见区也几乎没有吸收。
[0011]这样的NIR吸收性花青染料的一个缺点可能是其对热的有限稳定性。因此，这样的染料常在挤出过程中分解，导致所得树脂基制品的激光加工性的降低。另外，这样的分解常导致树脂基制品的着色。
[0012]酞菁铜染料，例如可商购获得的Pro-Jet
™
系列，具有足够的热稳定性以能够掺入到树脂基制品中。然而，它们也包含金属，并且这些化合物在1000nm之上没有吸收。
[0013]因此，需要包含具有改善的耐热性的NIR吸收性化合物的激光可加工树脂基制品。

技术实现思路

[0014]本专利技术的一个目的是提供一种树脂基制品，其包含具有改善的热稳定性的NIR吸收性化合物。
[0015]此目的通过如权利要求1所述的方法实现。
[0016]根据下文的描述，本专利技术的其他目的将变得显而易见。
附图说明
[0017]图1示意性地示出了制备根据本专利技术的激光可加工树脂的挤出过程。
具体实施方式
[0018]定义除非另有说明，否则术语“烷基”指的是烷基基团中每种碳原子数的所有可能变型，即甲基；乙基；对于三个碳原子：正丙基和异丙基；对于四个碳原子：正丁基、异丁基和叔丁基；对于五个碳原子：正戊基、1,1-二甲基-丙基、2,2-二甲基-丙基和2-甲基-丁基；等。
[0019]除非另有说明，否则取代或未取代的烷基基团优选为C1至C
6-烷基基团。
[0020]除非另有说明，否则取代或未取代的烯基基团优选为C2至C
6-烯基基团。
[0021]除非另有说明，否则取代或未取代的炔基基团优选为C2至C
6-炔基基团。
[0022]除非另有说明，否则取代或未取代的芳烷基基团优选为包含一个、两个、三个或更多个C1至C
6-烷基基团的苯基或萘基基团。
[0023]除非另有说明，否则取代或未取代的烷芳基基团优选为包含苯基基团或萘基基团的C7至C
20-烷基基团。
[0024]除非另有说明，否则取代或未取代的芳基基团优选为苯基基团或萘基基团。
[0025]除非另有说明，否则取代或未取代的杂芳基基团优选为被一个、两个或三个氧原子、氮原子、硫原子、硒原子或其组合所取代的五元或六元环。
[0026]术语“取代的”，在例如取代的烷基基团中，指的是烷基基团可被此类基团中正常存在的原子(即碳和氢)之外的其他原子所取代。例如，取代的烷基基团可包含卤素原子或硫醇基团。未取代的烷基基团仅含有碳和氢原子。
[0027]除非另有说明，否则取代的烷基基团、取代的烯基基团、取代的炔基基团、取代的芳烷基基团、取代的烷芳基基团、取代的芳基和取代的杂芳基基团优选被一个或多个选自由甲基、乙基、正-丙基、异丙基、正-丁基、异丁基和叔丁基、酯、酰胺、醚、硫醚、酮、醛、亚砜、砜、磺酸酯、磺酰胺、-Cl、-Br、-I、-OH、-SH、-CN和-NO2组成的组的成分所取代。
[0028]红外激光可加工树脂根据本专利技术的激光可加工树脂包含如下所述的光热转换剂。
[0029]光热转换剂如本文所用，光热转换剂指的是能够吸收优选在780至2000nm的范围内的辐射并将其转换为热的化合物或颗粒。
[0030]光热转换剂包括具有根据式I的化学结构的NIR吸收性化合物，
其中X为O或S，R1和R2表示形成取代或未取代的5或6元环的必要原子，R3和R5独立地选自未取代的烷基基团、未取代的烯基基团、未取代的炔基基团、未取代的芳烷基基团、未取代的烷芳基基团和取代或未取代的(杂)芳基基团，R4选自氢、未取代的烷基基团、未取代的烯基基团、未取代的炔基基团、未取代的芳烷基基团、未取代的烷芳基基团、取代或未取代的(杂)芳基基团、卤素、未取代的烷氧基基团、取代或未取代的芳氧基基团、取代或未取代的杂芳氧基基团、酯、胺、酰胺、硝基、硫代烷基基团、取代或未取代的硫代芳基基团、取代或未取代的硫代杂芳基基团、氨基甲酸酯、脲、磺酰胺、亚砜和砜，前提条件是式I中的所有烃基团均为直链烃基团。
[0031]如本文所用，直链烃基团指的是不被烃取代基进一步官能化的线形烃基团。
[0032]如本文所用，烃基团指的是主链或环中仅由碳原子组成的官能团。
[0033]烃基团优选选自烷基基团、烯基基团、炔基基团和芳烷基基团。
[0034]在一个优选的实施方案中，R3和R5独立地选自未取代的烷基基团、未取代的烷芳基基团和未取代的(杂)芳基基团。
[0035]在一个更优选的实施方案中，R3和R5独立地选自未取代的含不超过六个碳原子的低级烷基基团和未取代的烷芳基基团。
[0036]在一个特别优选的实施方案中，R3和R5独立地选自甲基基团、乙基基团、正-丙基基团、正-丁基基团、苄基基团和芳基基团。
[0037]在所有上述实施方案中，R4优选选自氢、卤素、直链未取代的烷基基团和直链未取代的烷氧基基团。
[0038]在所有这些实施方案中，R4更优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包含光热转换剂的近红外(NIR)激光可加工树脂，其特征在于，所述光热转换剂包括具有根据式I的化学结构的NIR吸收性化合物，其中X为O或S，R1和R2表示形成取代或未取代的5或6元环的必要原子，R
3 和R5独立地选自未取代的烷基基团、未取代的烯基基团、未取代的炔基基团、未取代的芳烷基基团、未取代的烷芳基基团和取代或未取代的(杂)芳基基团，R4选自氢、未取代的烷基基团、未取代的烯基基团、未取代的炔基基团、未取代的芳烷基基团、未取代的烷芳基基团、取代或未取代的(杂)芳基基团、卤素、未取代的烷氧基基团、取代或未取代的芳氧基基团、取代或未取代的杂芳氧基基团、酯、胺、酰胺、硝基、硫代烷基基团、取代或未取代的硫代芳基基团、取代或未取代的硫代杂芳基基团、氨基甲酸酯、脲、磺酰胺、亚砜和砜，前提条件是式I中的所有烃基团均为直链烃基团。2.根据权利要求1所述的NIR激光可加工树脂，其中R4选自氢、氯、溴、甲基、乙基、甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：爱克发格法特公司，
类型：发明
国别省市：