ES2684333T3 - Materiales poliméricos que pueden marcarse con láser y soldarse con láser - Google Patents
Materiales poliméricos que pueden marcarse con láser y soldarse con láser Download PDFInfo
- Publication number
- ES2684333T3 ES2684333T3 ES15724177.9T ES15724177T ES2684333T3 ES 2684333 T3 ES2684333 T3 ES 2684333T3 ES 15724177 T ES15724177 T ES 15724177T ES 2684333 T3 ES2684333 T3 ES 2684333T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- laser
- polymers
- fto
- polymer
- labeled
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 16
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 42
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 26
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 18
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 7
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 6
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 claims description 4
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims description 4
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 3
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 claims description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 39
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 38
- 238000010330 laser marking Methods 0.000 description 9
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 6
- 229910019655 synthetic inorganic crystalline material Inorganic materials 0.000 description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910009372 YVO4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 229920000426 Microplastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 229910021626 Tin(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 235000011150 stannous chloride Nutrition 0.000 description 3
- AXZWODMDQAVCJE-UHFFFAOYSA-L tin(II) chloride (anhydrous) Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Sn+2] AXZWODMDQAVCJE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N tin(ii) oxide Chemical class [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- RAOSIAYCXKBGFE-UHFFFAOYSA-K [Cu+3].[O-]P([O-])([O-])=O Chemical compound [Cu+3].[O-]P([O-])([O-])=O RAOSIAYCXKBGFE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229920002877 acrylic styrene acrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004614 Process Aid Substances 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NPNMHHNXCILFEF-UHFFFAOYSA-N [F].[Sn]=O Chemical compound [F].[Sn]=O NPNMHHNXCILFEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940073609 bismuth oxychloride Drugs 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N dibismuth;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Bi+3].[Bi+3] TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WCMHCPWEQCWRSR-UHFFFAOYSA-J dicopper;hydroxide;phosphate Chemical compound [OH-].[Cu+2].[Cu+2].[O-]P([O-])([O-])=O WCMHCPWEQCWRSR-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229920012128 methyl methacrylate acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 1
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical compound [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BWOROQSFKKODDR-UHFFFAOYSA-N oxobismuth;hydrochloride Chemical compound Cl.[Bi]=O BWOROQSFKKODDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000019612 pigmentation Effects 0.000 description 1
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001955 polyphenylene ether Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- QMRNDFMLWNAFQR-UHFFFAOYSA-N prop-2-enenitrile;prop-2-enoic acid;styrene Chemical compound C=CC#N.OC(=O)C=C.C=CC1=CC=CC=C1 QMRNDFMLWNAFQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001698 pyrogenic effect Effects 0.000 description 1
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002990 reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 1
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000012414 sterilization procedure Methods 0.000 description 1
- 239000011145 styrene acrylonitrile resin Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- YUOWTJMRMWQJDA-UHFFFAOYSA-J tin(iv) fluoride Chemical compound [F-].[F-].[F-].[F-].[Sn+4] YUOWTJMRMWQJDA-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- QWVYNEUUYROOSZ-UHFFFAOYSA-N trioxido(oxo)vanadium;yttrium(3+) Chemical compound [Y+3].[O-][V]([O-])([O-])=O QWVYNEUUYROOSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/02—Ingredients treated with inorganic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C09D133/14—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D17/00—Pigment pastes, e.g. for mixing in paints
- C09D17/004—Pigment pastes, e.g. for mixing in paints containing an inorganic pigment
- C09D17/007—Metal oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/66—Additives characterised by particle size
- C09D7/67—Particle size smaller than 100 nm
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2323/10—Homopolymers or copolymers of propene
- C08J2323/12—Polypropene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
- C08J3/22—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2231—Oxides; Hydroxides of metals of tin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/005—Additives being defined by their particle size in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
- C08L2666/66—Substances characterised by their function in the composition
- C08L2666/70—Organic dyes or pigments; Optical brightening agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
- C08L2666/66—Substances characterised by their function in the composition
- C08L2666/72—Fillers; Inorganic pigments; Reinforcing additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
Polímeros que pueden marcarse con láser y/o soldarse con láser, caracterizados porque en calidad de absorbente contienen al menos un óxido de estaño reforzado con flúor (FTO).
Description
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
DESCRIPCIÓN
Materiales poliméricos que pueden marcarse con láser y soldarse con láser
La presente invención se refiere a materiales poliméricos que pueden marcarse con láser y pueden soldarse con láser, los cuales se caracterizan porque en calidad de absorbente contienen al menos un óxido de estaño reforzado con flúor (FTO).
El marcado de bienes manufacturados se está volviendo crecientemente más importante en casi todas las ramas de la industria. De esta manera, por ejemplo, las fechas de manufactura, los números de lote, las fechas de expiración, los códigos de barra, los códigos 2D, los logos de la compañía y los números de serie tienen que aplicarse frecuentemente a partes plásticas. En este caso, la marcación sin contacto, muy rápido y flexible, usando láseres gana una importancia creciente. Con esta técnica es posible aplicar inscripciones a alta velocidad, incluso a una superficie no plana. Puesto que la inscripción se localiza dentro del cuerpo plástico mismo, esta es permanentemente resistente a la abrasión.
Puesto que muchos plásticos son transparentes a la luz del láser, a los plásticos habitualmente se adicionan productos sensibles al láser que provocan una decoloración local, bien visible en el material plástico debido a la absorción de la energía del láser, ya sea directamente por interacción con el polímero, o indirectamente con un material adicionado. El producto sensible al láser puede ser un colorante orgánico o un pigmento que absorbe la luz del láser. Para la decoloración puede haber diferentes causas, por ejemplo, la descomposición del polímero o el absorbente mismo se convierte de una forma invisible a una forma visible. Por lo regular ocurre un oscurecimiento del plástico debido a la carbonización como consecuencia de la energía introducida del láser.
Se conocen numerosos aditivos para la marcación de plásticos con láser, por ejemplo, compuestos de boruro por la publicación WO 2006/029677 A1 o fosfato hidróxido de cobre o fosfato de cobre para soldadura de polímeros por medio de un láser por la publicación WO 2006/042623 A1. Para la marcación con láseres de NdYAG (láseres de itrio- aluminio-granate reforzados con neodimio), láser de YVO4 (láser de itrio-vanadato) y láseres de fibra de 1064 nm son adecuados preferiblemente materiales que absorben la luz con una longitud de onda de 1064 nm y ellos mismos tienen solamente una baja coloración intrínseca. Ejemplos son fosfatos de cobre, óxido de bismuto, oxicloruro de bismuto, óxido de estaño reforzado con antimonio sobre mica o metales. En la publicación EP 1377522 A2 se describen aditivos para la marcación de plásticos con láser que se componen de un óxido mixto de antimonio-estaño calcinado, en el cual la concentración de antimonio sobre la superficie es más alta que en las partículas como un todo. El tamaño de partícula es de 0,1 - 10 pm, de preferencia 0,5 -5 pm. Con el aditivo se obtienen marcaciones oscuras sobre fondos claros. Pero no es posible obtener marcaciones claras.
En la publicación EP 1720712 A1 se describen materiales plásticos muy transparentes, que pueden marcarse con láser y pueden soldarse con láser, que contienen óxidos de estaño reforzados, óxido de antimonio u óxidos de indio con un tamaño de partícula de 1 - 100 nm y su transparencia es de más de 85% a un grosor de 2 mm y presenta menos de 3% de turbiedad. Las marcaciones obtenidas son oscuras.
Sin embargo, las marcaciones oscuras pueden verse solo difícilmente sobre las piezas plásticas tinturadas con varios colores u oscuras. Ejemplos de piezas plásticas de varios colores u oscuras son aislamientos de cables, teclados o tubos plásticos tinturado de color oscuro. Aquí se desea una descripción clara, tan blanca como sea posible porque esta aparece esencialmente más contrastada ante un fondo claro que una marcación gris o negra. Las marcaciones claras pueden generarse espumando plásticos por medio de radiación del láser. Sin embargo, esto es limitado a unos pocos tipos de polímero y conduce a un cambio considerable en la superficie como resultado de la formación de la espuma. De esta manera se reduce la resistencia mecánica de la superficie.
La publicación WO 2011/085779 A1 describe materiales y un procedimiento para la generación de una marcación clara con láser. En este caso se emplean partículas que se componen de un núcleo blanco y una funda preferiblemente negra o gris que puede decolorarse mediante radiación con láser. La funda oscura contiene carbono, por ejemplo, en forma de negro de humo.
Los materiales descritos en la publicación WO 2011/085779 A1 tienen, todos, la desventaja de que son grises oscuros a negros y, por lo tanto, se restringe esencialmente la configuración de color de las partes plásticas. Por lo tanto, los matices rojos, azules y grises no son factibles o sólo de una manera limitada.
Por lo tanto, existe además una necesidad de aditivos de láser que, debido al bombardeo con láser, conducen a una marcación de clara a blanca principalmente en fondos de color u oscuros, la cual se mantiene durante un largo lapso de tiempo incluso bajo carga mecánica.
Por lo tanto, es objetivo de la presente invención encontraron procedimiento para la generación de marcaciones de alto contraste y mecánicamente estables, de preferencia marcaciones claras, sobre objetos plásticos de varios colores u oscuros. Otro objetivo de la invención es proporcionar un aditivo para la marcación con láser que no presente un color propio, o solamente un color propio ligero y bajo la acción de la luz del láser produce muy buenos resultados de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
marcación en el polímero reforzado con este, principalmente marcaciones de alto contraste y nítidas, claras sobre fondo de colores u oscuro y puede emplearse en una amplia gama de plásticos.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento para la preparación de un aditivo de láser de este tipo.
De manera sorprendente se ha encontrado que los artículos plásticos coloreados de varios colores u oscuros pueden marcarse mediante irradiación con luz láser si el plástico contiene un óxido de estaño reforzado con flúor (FTO), de preferencia un FTO finamente dividido, en una baja concentración.
Es objeto de la invención, por lo tanto, un material polimérico que puede marcarse con láser, el cual se caracteriza porque el polímero contiene en calidad de absorbente un óxido de estaño reforzado con flúor (FTO). Con la ayuda del FTO es posible lograr marcaciones con láser, de bordes nítidos, en polímeros coloreados de varios colores y oscuros.
Un óxido de estaño que conduce electricidad, el cual está reforzado con flúor, se conoce ya por la publicación DE 40 06 044 A1. Por la acción del FTO como aditivo de láser, el refuerzo del óxido de estaño con flúor es de principal importancia para una marcación clara con láser. El contenido de flúor en el óxido de estaño reforzado con flúor en la presente invención es preferentemente de 1 - 15 % molar, principalmente 3 - 10 % molar respecto del óxido de estaño.
Además, el tamaño de partícula también puede influir en el resultado de la marcación. Marcaciones claras de alto contraste con una alta nitidez en los bordes se obtienen preferentemente si el tamaño de partícula (D90) de las partículas es inferior a 5 gm, preferiblemente inferior a 2 gm. Particular preferencia se da a tamaños de partícula de 1 gm. El tamaño de partícula se determina en esta solicitud por medio de difracción de láser (Malvern).
En el caso de polímeros, o de plásticos, de colores u oscuros que puede marcarse con láser, el polímero o el plástico contienen, además del aditivo de láser FTO, uno o varios colorantes. Sin un colorante, el plástico es claro y transparente a opaco. Incluso sin colorantes se obtienen marcaciones claras en el polímero en la presencia del FTO según la invención, pero estos pueden verse solamente con dificultad debido al bajo contraste.
La concentración del aditivo de láser en el polímero, preferiblemente termoplásticos, termoestables, elastómeros es por lo regular dependiente del material polimérico empleado.
La concentración de empleo del FTO para la marcación clara con láser es preferentemente de 0,01 - 1 %, principalmente de 0,05 - 0,5 %, con respecto al plástico o al polímero. Debido a su baja coloración intrínseca y alta transparencia del FTO, las propiedades ópticas del plástico o del polímero marcado con FTO se ven perjudicadas sólo en baja medida por el aditivo de láser. La baja participación del aditivo de láser no modifica esencialmente el sistema de polímero y tampoco influye en su capacidad de tratamiento.
Por la acción de la luz de láser, el polímero reforzado con FTO muestra una marcación clara con alto contraste y nitidez sobresaliente en los bordes. El espumado que ocurre en otros procedimientos para la marcación clara y no se observa aspereza asociada con esta en la superficie.
El FTO según la invención tienen preferentemente un tamaño de partícula ponderado en número preferentemente < 5 gm, medido a D90 por medio de difracción de láser, de preferencia < 2 gm y de modo particularmente preferido < 1 gm. Las partículas de pigmento aquí consisten preferiblemente en agregados de partículas primarias que tienen un diámetro inferior a 100 nm, de preferencia un diámetro de menos de 50 nm.
El FTO puede obtenerse como un polvo finamente dividido que tiene tamaños de partícula < 5 gm, ya durante la preparación mediante parámetros adecuados del procedimiento. Pero también es posible molerse finamente partículas más grandes o agregados más grandes con la ayuda de molinos adecuados, por ejemplo, molinos de chorro de aire y/o molinos de perlas. El procedimiento de molienda preferido para la molienda fina es el molino de perlas que permite moler materiales cristalinos y agregados en suspensión a tamaños de partículas de 50 nm.
La molienda se realiza preferiblemente en suspensión acuosa en presencia de uno o más auxiliares de dispersión. De esta manera, son accesibles aproximadamente 50% de suspensiones acuosas del FTO. El FTO finamente dividido puede aislarse como un polvo mediante secado por pulverización o por congelamiento.
Alternativamente, también es posible convertir los pigmentos finamente molidos desde la suspensión acuosa a una preparación hidrófuga con la ayuda de emulsionantes adecuados o coloides protectores. La preparación de FTO resultante, hidrófuga, pastosa o sólida puede redispersarse luego en disolventes o incorporarse directamente al plástico en forma de virutas.
Debido a las bajas concentraciones de uso del FTO finamente dividido en las preparaciones plásticas, es ventajoso para la capacidad de dosificación preparar una preparación altamente diluida de FTO. En este caso, el FTO se extiende preferiblemente con una sustancia inerte que no tiene color intrínseco y es compatible con los plásticos. Diluyentes
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
adecuados son, por ejemplo, sílices precipitadas o sílices pirogénicas o materiales inorgánicos de relleno tales como talco, caolín o mica. Las sustancias pueden adicionarse antes de molerse finamente o también después.
En otra forma de realización ventajosa, primero se prepara un lote maestro del plástico que tiene una concentración relativamente alta del FTO y éste se adiciona luego en una pequeña cantidad de gránulos a la composición principal del plástico durante el tratamiento del plástico.
Además, pueden adicionarse colorantes a los polímeros, permitiendo una variación amplia del color, particularmente en los colores rojo, verde y azul. Colorantes adecuados son particularmente pigmentos y tintes orgánicos.
Materiales poliméricos adecuados para la marcación con láser son principalmente todos los plásticos conocidos, en particular termoplásticos, además termoestables y elastómeros los cuales se describen, por ejemplo, en Ullmann, volumen 15, página 457 y siguientes, editorial VCH. Polímeros termoplásticos adecuados son, por ejemplo, polietileno, polipropileno, poliamidas, poliésteres, poliéter-ésteres, polifenileno-éteres, poliacetales, poli(tereftalato de butileno) (PBT), poli(tereftalato de etileno) (PET), poli(metacrilato de metilo), polivinilacetal, poliestireno, acrilonitrilo-butadieno- estireno (ABS), acrilonitrilo-estireno-acrilato (ASA), estireno-acrilonitrilo (SAN), policarbonato, poliéter-sulfonas y poliéter-cetonas, así como sus copolímeros, mezclas y/o mezclas poliméricas tales como, por ejemplo, PC/ABS, MABS.
Polímeros termo estables adecuados son, por ejemplo, poliuretanos, resinas de melamina, poliésteres y resinas epóxicas.
La incorporación del óxido de estaño reforzado con flúor puede efectuarse, por ejemplo, combinando por medio de un lote maestro, o medio de pastas o mediante adición directa durante la etapa de tratamiento para moldear (pigmentación directa). Uno o más aditivos tales como, por ejemplo, aquellos seleccionados del grupo de auxiliares de tratamiento, estabilizantes, antiespumantes, materiales de relleno y pigmentos que proporcionan color, pueden adicionarse opcionalmente al polímero, preferiblemente gránulos plásticos, al incorporar el absorbente. La preparación en el laboratorio de los gránulos plásticos reforzados se efectúa por lo regular introduciendo inicialmente los gránulos plásticos a un mezclador adecuado, conectando los con uno o más auxiliares de dispersión y luego adicionando e incorporando el absorbente y los pigmentos coloreados requeridos. En la práctica industrial, la coloración y la adición de aditivos al polímero por lo regular se efectúa por medio de un concentrado de color (lote maestro) o compuesto. Para este propósito se dispersan pigmentos coloreados y aditivos al plástico fundido con alto cizallamiento en extrusores (habitualmente extrusores de husillo doble que giran en la misma dirección). El plástico fundido sale a través de una placa perforada sobre la cabeza del extrusor y se convierte en gránulos por medio de dispositivos accesorios adecuados (por ejemplo, procedimientos de formación de pellas de hebras o granulación bajo agua). Los gránulos obtenidos de esta manera pueden seguir tratándose directamente en un extrusor o en una máquina de moldeo por inyección. Los artículos moldeados formados durante el tratamiento que exhiben una distribución muy homogénea del absorbente. A continuación, se lleva a cabo la marcación con láser usando un láser adecuado.
También es objeto de la invención un procedimiento para la preparación de los materiales poliméricos reforzados según la invención, caracterizados por que el material polimérico se mezcla con el absorbente y luego se moldea por la acción del calor.
Además de las excelentes propiedades ópticas, el contraste y la nitidez en los bordes, el FTO finamente dividido permite una marcación rápida con altas velocidades de pulso y dispone de una gran ventana de tratamiento con respecto a los ajustes del láser. Mediante el ajuste de los parámetros del láser es posible además controlar, de una manera dirigida, la claridad de la marcación hasta marcaciones oscuras. Solamente mediante el control de los parámetros del láser, son accesibles imágenes de medio tono ricas en detalles. El procedimiento para la generación de imágenes también es objeto de la invención.
La inscripción del polímero usando el láser se efectúa llevando el espécimen a la trayectoria del rayo de un láser pulsado, preferiblemente un láser de Nd:YAG, un láser de YVO4 o un láser de fibra de 1064 nm. Además, es posible la inscripción usando un láser de excímero, por ejemplo, mediante una técnica de enmascaramiento. Sin embargo, los resultados deseados también pueden alcanzarse usando otros tipos convencionales de láser que tienen una longitud de onda en una región de alta absorción del pigmento usado. La marcación obtenida se determina por el tiempo de irradiación (o número de pulsos en el caso de láseres pulsados) y la potencia de irradiación del láser, así como del sistema plástico usado. La potencia del láser usado depende de la aplicación respectiva y puede determinarse fácilmente por parte del experto en la materia en el caso particular.
El láser usado tiene generalmente una longitud de onda en el intervalo de 157 nm a 10,6 pm, de preferencia en el intervalo de 532 nm a 10,6 pm. Por ejemplo, aquí pueden mencionarse láseres de CO2 (10,6 pm) y láseres de Nd:YAG (1064 o 532 nm) o láseres pulsados de UV. Los láseres de excímeros tienen las siguientes longitudes de onda: láseres de excímeros de F2 (157 nm), láseres de excímeros de ArF (193 nm), láseres de excímeros de KrCI (222 nm), láseres de excímeros de KrF (248 nm), láseres de excímeros de XeCI (308 nm), láseres de excímeros de XeF (351 nm), láseres de Nd:YAG de frecuencia multiplicada que tienen longitudes de onda de 355 nm (frecuencia triplicada) o 265 nm (frecuencia cuadruplicada). Particularmente se prefieren láseres de Nd:YAG (1064 o 532 nm), láseres de YVO4,
láseres de fibra de 1064 nm o láseres de CO2. Las densidades de energía de los láseres usadas se encuentran generalmente en el intervalo de 0,3 mJ/cm2 a 50 J/cm2, de preferencia 0,3 mJ/cm2 a 10 J/cm2. Al usar láseres pulsados, la frecuencia de pulso se encuentra generalmente en el intervalo de 1 a 30 kHz. Láseres correspondientes que pueden usarse en el procedimiento según la invención se encuentran comercialmente disponibles.
5 La soldadura con láser se efectúa de manera que se suelde un material transparente al láser con un material que absorbe el láser. Como material que absorbe láser puede adicionarse el FTO en concentraciones de 0,001 a 10 % en peso, de preferencia 0,001 a 7 % en peso y principalmente 0,01 a 3 % en peso, con respecto al polímero. Láseres adecuados para soldar con láser son preferiblemente láseres de diodos de CW o láseres de Nd:YAG a longitudes de onda de 800 - 1100 nm, de preferencia de 808 - 1080 nm. Las densidades de energía de los láseres empleados se 10 encuentran en general en el intervalo de 0,3 mJ/cm2 a 200 J/cm2, de preferencia 0,5 J/cm2 a 150 J/cm2.
El uso del polímero reforzado de acuerdo con la invención puede efectuarse en todos los campos donde hasta ahora se han empleado procedimientos convencionales de soldadura o procesos de impresión para la inscripción o para la unión de plásticos. Por ejemplo, pueden usarse composiciones de moldeo, productos semiterminados y partes terminadas hechas del polímero según la invención en la industria eléctrica, electrónica y automotriz. La marcación y 15 la inscripción, por ejemplo, de cables, tubos, molduras decorativas o partes funcionales en el sector de calefacción, ventilación y refrigeración o interruptores, enchufes, palancas y agarres o manijas que se componen de polímeros reforzados según la invención, pueden efectuarse con la ayuda de luz de láser incluso en sitios que son de difícil acceso. Además, el sistema polimérico según la invención puede usarse en embalajes para el sector de alimentos o para el sector de juguetes. Las marcaciones en el embalaje se caracterizan por el hecho de que son resistentes al 20 fregado y a los rayados, estables durante los procedimientos de esterilización subsiguientes y pueden aplicarse de una manera higiénicamente pura durante el procedimiento de marcado. Las imágenes completas de las etiquetas pueden aplicarse de manera permanente al embalaje para un sistema reutilizable. Además, el sistema de polímeros según la invención se usa en tecnología médica, por ejemplo, en la marcación de placas de Petri, placas de microtitulación, jeringas desechables, ampollas, contenedores de muestras, tubos de aprovisionamiento y bolsas 25 colectoras médicas o bolsas de acopio.
Otro campo importante de aplicación para la inscripción con láser son las etiquetas plásticas para marcar individualmente animales, llamadas etiquetas de ganado o etiquetas de oreja. Mediante un sistema de código de barras se almacenan informaciones que pertenecen específicamente al animal. Puede accederse a estas, si se requiere, con la ayuda de un escáner. La inscripción tiene que ser muy durable puesto que las etiquetas algunas veces 30 permanecen en los animales durante varios años.
De esta manera es posible la marcación con láser de composiciones de moldeo, productos semiterminados y piezas terminadas que se componen del polímero según la invención.
Los siguientes ejemplos deben explicar la invención sin limitarla. Las indicaciones de porcentajes son porcentajes en peso.
35 Ejemplos
Ejemplo 1
Una mezcla de polvo de 47,5 g de cloruro de estaño (II) anhidro, 22 g de carbonato de sodio (anhidro), 5 g de cloruro de sodio son molidos en seco en un molino de bolas con 3,2 kg de bolas de acero durante 30 minutos. Durante este tiempo, el cloruro de estaño (II) reacciona con fluoruro de sodio y carbonato de sodio para dar lugar a óxido de estaño 40 reforzado con flúor a nano-escala. A continuación, la mezcla se calienta en un crisol a 400 °C, se enfría y se lava sucesivamente con ácido clorhídrico y varias veces con agua. La pasta de pigmento resultante se seca a 110 °C y luego se muele para dar lugar a un polvo fino. El tamaño de partícula del polvo de pigmento se determina con la ayuda de difracción de láser (Malvern 2000) y microscopía electrónica de barrido. El tamaño de partícula ponderado en número promedio de las partículas de pigmento es de 560 nm, el D90 = 1,2 pm, el tamaño de las partículas primarias 45 en los agregados es en promedio de 40 nm.
Ejemplo 2: Preparación de una formulación de pigmento finamente dividida, hidrófuga
Óxido de estaño (II) reforzado con flúor (FTO) del ejemplo 1 es molido de manera extremadamente fina en un molino de perlas con perlas de zirconio en una suspensión acuosa débilmente ácida (pH = 2). El tamaño promedio de partícula es de 0,07 pm (REM). 100 ml de la suspensión de aproximadamente al 20% se mezclan con 15 g de coloide protector 50 polimérico (copolímero aleatorio de metacrilato de laurilo-metacrilato de hidroximetilo, masa molar de aproximadamente 5000). La mezcla es emulsionada por medio de ultrasonido o de un homogeneizador alta presión.
Los disolventes son extraídos al vacío. Se obtiene un residuo pastoso que se compone de FTO finamente dividido y coloide protector. 1 g de esta preparación se mezcla con 5 kg de gránulos de PP (Metocene X50081, BaselI). Muestras de la mezcla se convierten en placas que tienen un grosor de 15 mm mediante moldeo por inyección. Las placas 55 plásticas tienen un color rojo; usando una lupa de 8x no son visibles partículas. Después de la inscripción usando un
5
10
15
20
25
30
láser de 12 W de Nd:YAG (compañía SHT a 300 mm/s y 0,03 mm de ancho de haz; 40-90 % de energía de lámpara y una frecuencia de 5-15kHz), las placas exhiben una inscripción clara con alto contraste.
Ejemplo 3
1 kg de gránulos de PP (Metocene 648T, BaselI) son humedecidos con 2 g de auxiliar de dispersión (Process-Aid 24, Colormatrix) en un mezclador de tambor. 5 g del pigmento del ejemplo 1 y 1 g del pigmento orgánico de color verde (PV Fast Echtgrün GG01, Clariant) fueron adicionados y se incorporaron durante 2 minutos al mezclador de tambor. La mezcla resultante fue combinada en un extrusor de husillo doble de rotación en el mismo sentido, con un cizallamiento alto a una temperatura de camisa de 250-260 °C, fue moldeado a través de una boquilla de agujeros para obtener una hebra, fue enfriado en un baño de agua y granulado por medio de un cuchillo giratorio. El producto combinado obtenido se seca a 100 °C durante 1 hora y se convierte en placas que tienen las dimensiones 60 mm x 90 mm x 1,5 mm (BxHxT) en una máquina de moldeo por inyección. Las placas plásticas son marcadas luego con láser usando un láser pulsado de YVO4 que tiene una longitud de onda de 1064 nm y una potencia de salida máxima de 10,5 W. La rejilla de ensayo varía la velocidad entre 500 y 5000 mm/s y la frecuencia entre 20 y 100 kHz. Al láser se someten áreas llenadas con un espaciado de línea de 50 gm y también el texto de línea. Se obtienen marcaciones claras estables con láser hasta una velocidad de 3000 mm/s. La marcación de línea es muy definida y con detalles exactos y confirma la distribución homogénea del aditivo. No son visibles partículas bajo una lupa de 12x.
Ejemplo 4 (comparación): Preparación de óxido de estaño sin refuerzo de flúor
Con el procedimiento según el ejemplo 1 se prepara dióxido de estaño finamente dividido sin refuerzo de F. Para este propósito, se muele en seco una mezcla de 47,5 g de cloruro de estaño (II) anhidro, 31 g de carbonato de sodio (anhidro) y 43 g de cloruro de sodio en un molino de bolas con 3,2 kg de esferas de acero durante 30 minutos. A continuación, la mezcla se calienta en un crisol a 400 °C, se enfría y se lava sucesivamente con ácido clorhídrico y varias veces con agua. La pasta de pigmento obtenida se seca a 110 °C y luego se muele para dar lugar a un polvo fino. El tamaño de partícula ponderado de número promedio de las partículas de pigmento es de 630 nm, el D90 = 1,4 gm. El pigmento se introduce al plástico tal como se describe en el ejemplo 3 y se convierte en placas. Éstas se exponen al láser tal como se ha descrito. Se obtiene una marcación clara, débil, apenas visible.
Ejemplo 5 (comparación): Preparación de óxido de estaño reforzado con flúor, con partículas más grandes
Se prepara óxido de estaño reforzado con flúor según el ejemplo 1 de la publicación DE 40 06 044 A 1 a partir de óxido de estaño (II) y fluoruro de estaño (II). Se obtiene un polvo de color similar al marrón el cual, después de moler en un molino de perlas, tiene un tamaño de partícula ponderado de número promedio de 2 gm y un D90 = 9 gm. El pigmento obtenido se convierte en placas plásticas tal como se ha descrito en el ejemplo 3 y se exponen al láser. Esto proporciona una marcación oscura que es irregular en elementos finos y que, al examinar con una lupa de 12x, se compone de puntos marcados oscuros. Al exponerse a una intensidad más alta, la superficie se vuelve muy áspera.
Claims (10)
- 510152025REIVINDICACIONES1. Polímeros que pueden marcarse con láser y/o soldarse con láser, caracterizados porque en calidad de absorbente contienen al menos un óxido de estaño reforzado con flúor (FTO).
- 2. Polímeros que pueden marcarse con láser y/o soldarse con láser según la reivindicación 1, caracterizados porque el contenido de flúor en el FTO es de 1 - 15 % molar, con respecto al óxido de estaño.
- 3. Polímeros que pueden marcarse con láser y/o soldarse con láser según la reivindicación 1 o 2, caracterizados porque el FTO tiene un tamaño de partículas ponderado de número de <5 pm, medido al D90 por medio de difracción de láser.
- 4. Polímeros que pueden marcarse con láser y/o soldarse con láser según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizados porque el FTO se compone de agregados de partículas primarias con diámetros inferiores a 100 nm.
- 5. Polímeros que pueden marcarse con láser y/o soldarse con láser según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizados porque el aditivo de láser se usa en concentraciones de 0,01 a 1 % en peso, con respecto al polímero.
- 6. Polímeros que pueden marcarse con láser y/o soldarse con láser según una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizados porque el polímero es un termoplástico, termoestable o elastómero.
- 7. Polímeros que pueden marcarse con láser y/o soldarse con láser según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizados porque el polímero contiene adicionalmente uno o varios pigmentos de color y/o tintes.
- 8. Procedimiento para la preparación de polímeros que pueden marcarse con láser y/o soldarse con láser según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la adición del FTO se efectúa simultáneamente o sucesivamente mediante combinación, por medio de un lote maestro o por medio de pastas o por adición directa al polímero, y opcionalmente se adicionan uno o varios aditivos y luego el polímero es moldeado por la acción de calor.
- 9. Uso de los polímeros que pueden marcarse con láser y/o soldarse con láser según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7 como material para la preparación de composiciones de moldeo, productos semiterminados o partes terminadas y para la generación de imágenes.
- 10. Composiciones de moldeo, productos semiterminados y partes terminadas que se componen del polímero que puede marcarse con láser y soldarse con láser según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102014008186.9A DE102014008186A1 (de) | 2014-06-10 | 2014-06-10 | Lasermarkierbare und laserschweißbare polymere Materialien |
| DE102014008186 | 2014-06-10 | ||
| PCT/EP2015/001058 WO2015188917A1 (de) | 2014-06-10 | 2015-05-22 | Lasermarkierbare und laserschweissbare polymere materialien |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2684333T3 true ES2684333T3 (es) | 2018-10-02 |
Family
ID=53264612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES15724177.9T Active ES2684333T3 (es) | 2014-06-10 | 2015-05-22 | Materiales poliméricos que pueden marcarse con láser y soldarse con láser |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20170101523A1 (es) |
| EP (1) | EP3155039B1 (es) |
| JP (1) | JP2017528532A (es) |
| KR (1) | KR20170016439A (es) |
| CN (1) | CN106459483B (es) |
| DE (1) | DE102014008186A1 (es) |
| ES (1) | ES2684333T3 (es) |
| PL (1) | PL3155039T3 (es) |
| TW (1) | TW201612224A (es) |
| WO (1) | WO2015188917A1 (es) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014008962A1 (de) * | 2014-06-23 | 2016-01-07 | Merck Patent Gmbh | Mikrokugeln |
| CN111793276B (zh) * | 2020-06-30 | 2023-12-19 | 万华化学(四川)有限公司 | 一种高激光焊接强度改性聚丙烯材料及其制备方法 |
| CN116462967B (zh) * | 2023-04-26 | 2024-11-22 | 昶力管业(常州)有限公司 | 一种透明阻燃耐高温镭雕标识制品及其制备方法 |
| EP4692197A1 (de) | 2024-08-07 | 2026-02-11 | Eppendorf SE | Lasermarkierbares polymer sowie dessen verwendung |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5269970A (en) * | 1990-02-26 | 1993-12-14 | Th. Goldschmidt Ag | Electrically conductive tin-IV-oxide and method for production thereof |
| DE4006044A1 (de) | 1990-02-26 | 1991-08-29 | Goldschmidt Ag Th | Elektrisch leitfaehiges zinn-iv-oxid |
| DE19823867A1 (de) * | 1998-05-28 | 1999-12-02 | Merck Patent Gmbh | Pigmentmischung |
| US6693657B2 (en) | 2001-04-12 | 2004-02-17 | Engelhard Corporation | Additive for YAG laser marking |
| JP2004123774A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | ポリイミド樹脂組成物、ポリイミドフィルム、及びポリイミド管状物 |
| JP2004175870A (ja) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Konica Minolta Holdings Inc | 水分散液、水分散液の製造方法及びプラスチックフィルム |
| EP1722984B1 (de) * | 2004-03-04 | 2008-06-04 | Evonik Degussa GmbH | Durch farbmittel transparent, transluzent oder gedeckt eingefärbte laserschweissbare kunststoffmaterialien |
| DE202004003362U1 (de) * | 2004-03-04 | 2004-05-13 | Degussa Ag | Hochtransparente lasermarkierbare und laserschweißbare Kunststoffmaterialien |
| DE102004010504B4 (de) | 2004-03-04 | 2006-05-04 | Degussa Ag | Hochtransparente lasermarkierbare und laserschweißbare Kunststoffmaterialien, deren Verwendung und Herstellung sowie Verwendung von Metallmischoxiden und Verfahren zur Kennzeichnung von Produktionsgütern |
| DE102004045305A1 (de) * | 2004-09-16 | 2006-03-23 | Merck Patent Gmbh | Lasermarkierbare und laserschweißbare polymere Materialien |
| DE102004051246A1 (de) * | 2004-10-20 | 2006-05-04 | Merck Patent Gmbh | Laserschweißbare Polymere |
| US7704586B2 (en) * | 2005-03-09 | 2010-04-27 | Degussa Ag | Plastic molded bodies having two-dimensional and three-dimensional image structures produced through laser subsurface engraving |
| JP5062520B2 (ja) * | 2007-01-31 | 2012-10-31 | 三菱マテリアル株式会社 | 透明酸化スズ粉末 |
| CN101903471B (zh) * | 2007-12-19 | 2014-04-16 | 默克专利股份有限公司 | 具有导电性核的强着色和/或光学可变的颜料 |
| AU2008337899B2 (en) * | 2007-12-19 | 2013-10-31 | Merck Patent Gmbh | Optically variable pigments of high electrical conductivity |
| DE102010004743A1 (de) * | 2010-01-14 | 2011-07-21 | Merck Patent GmbH, 64293 | Laseradditiv |
| JP5788694B2 (ja) * | 2011-03-16 | 2015-10-07 | 三井金属鉱業株式会社 | フッ素ドープ酸化スズ粒子及びその製造方法 |
| CN103619970A (zh) * | 2011-08-12 | 2014-03-05 | 利乐拉瓦尔集团及财务有限公司 | 新型标记化合物 |
| DE102013100662B4 (de) * | 2013-01-23 | 2018-09-20 | Deutsche Institute Für Textil- Und Faserforschung Denkendorf | Markierungszusammensetzung, deren Verwendung und diese enthaltende Gegenstände |
-
2014
- 2014-06-10 DE DE102014008186.9A patent/DE102014008186A1/de not_active Withdrawn
-
2015
- 2015-05-22 ES ES15724177.9T patent/ES2684333T3/es active Active
- 2015-05-22 CN CN201580030518.2A patent/CN106459483B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2015-05-22 KR KR1020177000210A patent/KR20170016439A/ko not_active Withdrawn
- 2015-05-22 JP JP2016572558A patent/JP2017528532A/ja active Pending
- 2015-05-22 PL PL15724177T patent/PL3155039T3/pl unknown
- 2015-05-22 EP EP15724177.9A patent/EP3155039B1/de not_active Not-in-force
- 2015-05-22 WO PCT/EP2015/001058 patent/WO2015188917A1/de not_active Ceased
- 2015-05-22 US US15/317,466 patent/US20170101523A1/en not_active Abandoned
- 2015-06-09 TW TW104118605A patent/TW201612224A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106459483A (zh) | 2017-02-22 |
| DE102014008186A1 (de) | 2015-12-31 |
| KR20170016439A (ko) | 2017-02-13 |
| WO2015188917A1 (de) | 2015-12-17 |
| JP2017528532A (ja) | 2017-09-28 |
| EP3155039A1 (de) | 2017-04-19 |
| PL3155039T3 (pl) | 2018-10-31 |
| EP3155039B1 (de) | 2018-05-16 |
| TW201612224A (en) | 2016-04-01 |
| US20170101523A1 (en) | 2017-04-13 |
| CN106459483B (zh) | 2019-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10344145B2 (en) | Laser-markable and laser-weldable polymeric materials | |
| TWI770084B (zh) | 用於雷射可標記及雷射可焊接之聚合物材料的添加劑 | |
| ES2684333T3 (es) | Materiales poliméricos que pueden marcarse con láser y soldarse con láser | |
| CN107107640B (zh) | 可激光标记和可激光焊接的聚合物材料 | |
| ES2751599T3 (es) | Microesferas | |
| JPH08187951A (ja) | 熱可塑性樹脂組成物のレーザーマーキング用の銅塩 | |
| US8530785B2 (en) | Method for laser-marking and an article marked by such method | |
| ES2906152T3 (es) | Composición libre de antimonio para marcar por láser compuestos termoplásticos | |
| WO2006029677A1 (de) | Lasermarkierbare und laserschweissbare polymere materialien | |
| US11999858B2 (en) | Laser additive and its use in polymer materials |