吸收激光束的树脂组合物及它在激光束打印中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种吸收激光束的树脂组合物，它包括１００份重量的一种热固性树脂、一种在２５０℃或更高温度下加热时能变色的着色剂、和至少１０份重量的一种粒状的吸收激光束物质。该物质的平均粒度为５０ｕｍ或更小，并且它至少有一种成分是选自堇青石或沸石。用激光束照射上述组合物的硬化的形体后，该着色剂发生热分解，从而使受照射的表面变色，变为能与没有受照射表面的颜色分辨的颜色。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种具有坚硬表面、能在其上用激光束打印出清晰的符号、标记、文字等花纹的热固性树脂组合物。本专利技术也涉及一种激光打印的方法。一种已知的激光打印方法是将激光束辐射到含有激光打印材料的形体表面上，使受辐射部位着色或者变色，从而在该形体表面形成一种所要求的清晰可辨别的图案。这样的激光打印材料是一种铅化合物、草酸铜、草酸钴、乙酰丙酮铝、草酸铋、醋酸银或者一种金属钛酸盐。将该激光打印材料混在树脂基材中，并将所得的组合物成型成所需的形状。然而问题是即使给予足够的激光辐射也得不到清楚的高反差的图案。因此，本专利技术的主要目的是要提供一种吸收激光束的树脂组合物，它受激光束辐射后，能在坚硬的形体表面上产生一种清楚的高反差度的图案。本专利技术的另一个目的是提供一种上述类型的组合物，该组合物可以在浅地或白地上产生深色或黑色的图案，也可以是白色的图案在黑地上或其它所需颜色的配合。本专利技术的另一目的是要提供一种上面所述类型的组合物，它能毫无困难地形成一个所需要的形体。为达到上述目的，本专利技术吸收激光束的树脂组合物含有100份重量的一种热固性树脂、一种在250℃或更高温度下加热时能变色的着色剂、和至少10份重量的一种粒状吸收激光束的物质，该物质的平均粒度为50μm或更小，并且它至少有一种成分是选自堇青石和结晶沸石。另一方面，本专利技术也提供一种打印方法，该方法包括这样几个步骤将上述的组合物形成一个形体;硬化所述的形体而形成一种带底色的硬体;用激光束照射所述硬体的表面使所说的着色剂变色，从而该照射的表面就有一种能与所说的底色分辨的次色。本专利技术的其它目的、特性和优点，将在下面对本专利技术的详细说明中明显地看到。本专利技术吸收激光束的热固性树脂组合物含有一种吸收激光束的物质(下面称其为LB吸收剂)，这种物质的平均粒度为50μm或更小，优选的为0.5-15μm，它是堇青石和/或结晶沸石。该LB吸收剂的用量，按每100份重量的热固性树脂计为至少10份重量，优选为50-300份重量。堇青石是通式为2MgO·2Al2O3·5SiO2的一种矿石。通常含水和不纯金属如Fe取代部分Mg的天然堇青石，可以用于本专利技术的目的。优选使用的是从滑石-氧化铝-高岭土得到的高纯度的合成堇青石。天然的和合成的结晶沸石均可适用于本专利技术。适用的结晶沸石的例子包括硅酸盐、硅铝酸盐、硅铝棓酸盐、硅铝硼酸盐、八面沸石和丝光沸石。结晶沸石的物理性能，如孔的特征，没有特殊的限制。通常使用的结晶沸石的孔径至少为2A(埃)，优选的为2-10A。受激光束照射后能变色的着色剂是加入到吸收激光束的树脂组合物中的。适合于作为这种着色剂用的物质是在250℃或更高、最好在300-1，000℃温度下加热时会发生化学变化(一般为热分解和/或氧化反应)和变色的物质。这里用“变色”这个词指的是由激光束照射所引起的一种现象，通过这种现象，使吸收激光束的树脂组合物受激光束照射之后，其表面在目视时能与没有照射过的表面相分辨。因此，这种着色剂可以是例如(a)室温下有一种底色(如白、黑或兰)而当激光束照射时便显示出与该底色不同的一种次色的一种物质;(b)室温下的颜色(如白、黑或兰)，在激光束照射时变成无色的一种物质;(c)室温下为白色的物质当激光束照射之后转变成另一种白色的物质。上面所述的这些激光打印物质均可适用于作为激光束变色的着色剂。其它着色剂的例子包括碱式碳酸镍、碱式碳酸铜、氧化铋、氢氧化铁、钒酸铵、水合氧化铝、硼酸锌、碳酸锌、碳黑、氧化铅、碱式亚磷酸铅、碱式亚硫酸铅、碱式亚磷酸亚硫酸铅、亚磷酸铅和亚硫酸铅。各种有机染料和颜料也可用于本专利技术的目的。受激光束照射而变色的着色剂的用量随所用的种类而变化，但通常在0.1～50%的范围内，按吸收激光束的树脂组合物总重量计。如果需要，可在该吸收激光束的树脂组合物中加入着色助剂来控制其颜色，该助剂对激光束照射是惰性的例如氧化铁、氧化钛。该组合物的颜色是组成组合物的相应几种配料的混合色，一般是着色剂、填料和着色助剂的混合色。上述(c)类的着色剂应当与不是白色的别的着色剂和/或着色助剂结合使用，以得到白色以外的背色。由于上面的LB吸收剂吸收激光束的能力高，因而当激光束照射由吸收激光束的树脂组合物所形成的形体表面时，只有被照射到的部位被加热至高温，从而不仅使树脂热分解，而且也使着色剂变色。树脂热分解结果，通常生成气体产物因而该树脂从受照射的表面上消失。当使用上述(a)类的激光变色的着色剂时，其中从底色变为次色是由激光束照射而引起的，受照射表面的颜色从底色和该底色与其它配料的混合色转变为次色和该次色与其它配料的混合色。当该变色的着色剂是受热时会变成无色的(b)类时，激光束照射的表面颜色便呈除着色剂之外其它配料的混合色。另一方面，当所使用的激光变色的着色剂是(c)类时，受激光束照射后该(c)类物质转变为另一种物质但它的颜色(白色)仍保持不变。这时受激光束照射的表面是白色。本专利技术的吸收激光束的热固性树脂组合物最好含有平均粒度为50μm或更小、优选为0.5-30μm的无机填料，以此来改善热传导性、机械强度、阻燃等物理性能。适用的无机填料的例子是氧化铝、二氧化硅、氧化镁、三氧化二锑、碳酸钙、碳酸镁、云母、粘土和海泡石。特别优选的是使用如无定形(熔融)二氧化硅或结晶二氧化硅，因为这样的二氧化硅具有提高激光束吸收能力的附加性能。无机填料可以是一种触变剂，例如(a)二氧化硅或氧化铝，其平均粒度为0.1μm或更小，或者(b)氢氧化铝、纤维状的羟化硫酸镁、纤维状的二氧化硅、纤维状的钛酸钾、薄片状云母或者蒙脱土-有机碱双盐(膨润土)，其平均粒度为3μm或者更小。无机填料的用量，以热固性树脂重量为基础，为300%或更少。热固性树脂可以是例如环氧树脂、酚树脂、双马来酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂或者聚氨酸树脂。所有以上这些树脂优选使用的是环氧树脂。作为本专利技术使用的环氧树脂，这里可以提出的有双酚A二环氧甘油醚、双酚F二环氧甘油醚、甲酚酚醛清漆环氧树脂、苯酚酚醛清漆环氧树脂、烷基苯酚酚醛清漆环氧树脂、脂环族环氧树脂、双酚A氢化二环氧甘油醚、双酚AD氢化二环氧甘油醚、多元醇如丙二醇或季戊四醇的二环氧甘油醚、由脂肪族或芳香族羧酸与表氯醇反应得到的环氧树脂、由脂肪族或芳香族胺与表氯醇反应得到的环氧树脂、杂环环氧树脂、含螺环的环氧树脂、以及用环氧基改性的树脂。这些环氧树脂可以单独使用，或者使用它们的两种或多种的混合物。如果需要，可以将上述环氧树脂与热塑性树脂配合使用。作为环氧树脂的固化剂，可以使用的例子有酸酐、胺、硫醇、聚酰胺、硼化物、双氰胺或它的衍生物、酰肼、咪唑化合物，酚化合物或胺酰亚胺。所有以上这些固化剂，酸酐是优选使用的。酸酐的例子包括邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、1，2，4，5-苯四酸酐、3，3′，4，4′-苯酮四羧酸酐、乙二醇双脱水偏苯三酸酯、甘油三脱水偏苯三酸酯、5-(2，5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己基-1，2-二羧酸酐、四氢邻苯二甲酸酐和4，4′-氧二邻苯二甲酸酐。酸酐固化剂最好与苯酚树脂配合使用，该苯酚树脂最好是由苯酚化合物与甲醛反应得到的，并且至少含有两个羟基。合适的酚树脂的例子有苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、叔-丁基苯酚酚醛清漆树脂、乙酰基苯酚酚醛清漆树脂、壬基苯酚酚醛清本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸收激光束的树脂组合物，含有１００份重量的一种热固性树脂、一种在２５０℃或更高温度下加热时能变色的着色剂、和至少１０份重量的一种粒状吸收激光束的物质，该物质的平均粒度为５０μｍ或更小，并且该物质至少有一种成分是选自堇青石和沸石。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安田彰，高桥纯，越智英夫，
申请(专利权)人：苏马吕株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]