专利名称：磷酸锡在激光可写性热塑材料中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及激光对塑料制品的可写性或可标记性。
很早就知道可在塑料制品上做标记和书写，多年以来也已知大多数塑料材料不吸收激光，因此不能用激光在塑料材料上书写。因为这个原因，细碎分离的颜料被添加到塑料材料中，这些颜料吸收激光并在激光影响下改变颜色。在这方面，颜色改变这一概念被看做是独立于机制的。此外，这里术语“颜色改变”包括产生了与最初颜色不同的颜色，或形成了相同或类似的颜色但明亮度水平不同。此处，颜色改变也可表示一种溶液最初是无色的，由于激光而获得了某种颜色，或者表示在塑料材料中发生了颜色改变。
这方面的一个主要问题是，清楚易读的激光篆刻需要一方面激光照射之前和另一方面激光照射之后两种状态之间强烈的颜色对比，因为两种状态中类似的颜色色调将在阅读篆刻的塑料材料时产生严重的问题。
也已知采用金属盐用于该目的，例如磷酸氢氧化铜，但该化合物有时仍然不能满足工业的需要，因此仍然在研究能增加某些状态的颜色对比或实际上所有塑料材料在激光照射之前和之后的颜色对比并因此有助于阅读的化合物。
出乎意料地，现在已发现通过采用至少一种磷酸锡盐，具体是采用磷酸三锡作为热塑性材料的颜料，实现了这一目的，热塑性材料的激光可写性得到了意想不到的改善。除磷酸三锡之外，也可单独采用焦磷酸盐或缩合程度更高的多磷酸的锡盐，或它们的混合物。应理解，也可在磷酸盐中加入改善某些性能的常规添加剂，或者这些常规添加剂作为生产过程中引入的杂质而存在于磷酸盐中。
用于实现和改善激光可写性的颜料必须尽可能均匀地分散在待写的塑料制品中，分散在全部制品中或制品的某些区域，如表面区域。对该目的而言，颜料应该是微粒，并且精细分离，其平均粒径(d50)在20μm以下，优选5μm以下。平均颗粒细度对性能影响很大，因此对颗粒是否适宜用作(改善)激光可写性的颜料也影响很大。
锡化合物，具体是磷酸三锡具有很高的容积密度。低平均颗粒细度对激光可写性影响很大。较高的颗粒细度水平将增加所需的能量，而过低的颗粒细度水平导致形成塑料材料上层区域的不良泡沫。
明亮度值，称为L-值，介于92-110，从而该材料可判定几乎为白色，当该材料掺入亮色的塑料材料时具有显著优点。可将所述产品迅速干燥至低含水量。用KarlFischer水测定法测定残留水分水平低于0.5重量％、本发明磷酸三锡的平均颗粒细度(d50)为8-20μm(d50)，优选低于10μm，更优选低于5μm，尤其优选低于1μm，明亮度值(L-值)为92-110，残留水分水平低于1重量％，优选1-5μm，优选大于0.1μm。颗粒细度优选低于10μm(d50)，L-值优选在94-98范围内，残留水分水平优选低于0.5重量％。激光照射之前和激光照射之后的状态之间颜色比对显著。
磷酸锡的生产可见“Gmelin，Handbuch der Anorganischen ChemieZinn，C部分，第2版-第8版-Springer-Verlag，Berlin，1975，245-259页。
磷酸三锡掺入塑料基质的量为0.1-1.0重量％，优选约0.5重量％。除正磷酸锡之外，也可掺入其它颜料，例如磷酸铜，或改善具体性能的其它物质。
实施例实施例1按下述生产的正磷酸锡按本发明以0.5重量％的量掺入聚酰胺基质中，加工模塑材料以形成注塑片，然后通过1046nm波长的Nd-YAG激光提供K值大于4的标记。其中所用的正磷酸锡如下制备将正磷酸三钠溶解在水中，室温下与氯化锡等份反应。反应后等候30分钟。然后吸掉反应液，产生的磷酸三锡(tertiary tin phosphate)沉淀用水洗涤，以除去氯。然后小心地用P2O5干燥并破碎。
也可如下制备其中所用的磷酸三锡硫酸锡溶解在水中，与磷酸盐等份混合，从而产生磷酸三锡。用氢氧化钠调整pH值为9，分离产生的磷酸三锡并洗涤。然后然后小心地用P2O5干燥并破碎。
实施例2将0.5重量％的磷酸锡加入聚酰胺基质中，再加入0.5重量％的亚磷酸铁，然后加工塑料材料以形成片材，用1064或532nm波长的Nd-YAG激光照射，产生K值大于3.5的篆刻。
权利要求
1.残留水分含量最大为1重量％的磷酸锡化合物作为热塑性材料中颜料的应用，以提高热塑性材料的激光可写性/可标记性。
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述磷酸锡化合物是平均颗粒细度为8-20μm(d50)、明亮度相当于L值92-110的正磷酸锡。
3.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于，平均颗粒细度低于10μm，优选低于5μm。
全文摘要
为了改善激光篆文的可写性，采用残留水分含量最大为1重量％的磷酸锡化合物用作热塑性材料的颜料。
文档编号C08K3/00GK101039808SQ200580035372
公开日2007年9月19日 申请日期2005年10月14日 优先权日2004年10月15日
发明者J·马克曼, R·维森博斯基 申请人:化学制造布敦海姆两合公司