[发明专利]可激光标记的膜

说明书

本发明涉及一种硬质的、容易加工的、坚固的聚酯膜，该聚酯膜适合用于生产身份证、标签，并且该聚酯膜可以通过激光永久地标记，而且在文本、符号或图像方面具有好的质量。所述标记是在明亮背景上的黑色或灰色的。

现有技术

塑料的激光标记在最近几年中得到了发展，以便施加标记，所述标记例如是被标记的物体所单独具有的，例如设备上的序列号或身份证上的照片，或者另外地是耐刮擦或耐溶剂的。高质量的标记通常用脉冲激光器完成，所述脉冲激光器的波长为1064、532或355nm(Nd:YAG、Nd:YO₄或FAYb)，聚焦的激光束通过旋转镜被引导到聚合物表面上。但是，某些标记作业也可以用脉冲的或“连续波”的CO₂激光来解决，这些激光的波长范围是9.3到10.6μm。

根据聚合物和配方，可能以各种不同的方式施加标记：

凹版印刷-低反差但永久性的标记

烧蚀(ablation)-除去(可能着色的)顶层并且暴露出不同颜色的底层；高反差，但是无颜色或可能有灰色阴影

发泡-在光亮背景上的低反差，暗背景上可能有高反差，不可能有灰色阴影

颜色改变-由化学反应引起的材料中的颜色改变，例如由局部加热引起的塑料的碳化。光束功率的变化可以导致灰色或彩色阴影。

EP-A-0 866 750描述了用于标签的可激光标记的膜，所述膜基于带有黑色涂层的白色PET膜。激光辐照烧蚀了该黑色涂层并且暴露出白色背景。这种结构使好的、高反差的、在黑色背景上的白色铭刻和图成为可能。由于这是一种烧蚀过程，灰色阴影是不可能的。为了实现这种结构的白色背景上的黑色铭刻，必须用激光扫描整个白色表面，这是不经济的并且在通过激光进行辐照的过程中需要很长的时间。

WO 03/18700和US-A-6,723,259描述了由白色层和黑色层组成的可激光标记的标签。当上层是白色时，以短的激光束时间就可以得到一种白色背景上的黑色标记。但是由于是烧蚀过程，这里同样不可能形成灰色阴影。底层所用材料(可电子束固化的聚氨酯丙烯酸酯)是脆的并且具有低的机械强度。

为了实现可能带有灰色阴影的高反差标记(例如照片)，需要通过颜色改变的途径(碳化)。

与可激光标记涂覆膜领域的上述有限研究相比，有许多关于可激光标记的聚合物模塑材料的出版物。但是，关于用于一种塑料或另一种塑料的特定“激光添加剂”的必要性，专利文献和其它文献包含对立的观点。这大概是因为，为了其它目的(例如作为填料，用于着色或阻燃)而通常加入塑料中的特定添加剂也可以促进激光标记效果。文献特别频繁地提到聚碳酸酯、PBT和ABS作为“甚至不用添加剂的可激光标记物”，但是甚至是在这些聚合物的情况下通常也要加入添加剂，以便进一步提高可激光标记性。

为了促进和支持聚合物模塑材料中的颜色改变，已经开发了各种不同的添加剂。作为加入“吸收剂”(即吸收激光并将其转化为热的物质)的结果，热输入和碳化可以得到改进。这甚至对聚合物例如易于自身碳化的聚碳酸酯都是适用的。EP-A-0 198 771描述了锑金属或氧化锑作为吸收剂的应用。在JP-A-02-226470中，碳化被吸收剂碳黑促进。在DE-A-199 61 304中，被涂覆的石墨被用作用于激光标记的吸收剂。DE-A-195 22 397显示了用金属氧化物涂覆的云母(片状硅酸盐)作为吸收剂的应用。在US-A-6 693 657中描述了基于锡-锑混合氧化物的吸收剂。在WO 2006-42714中，通过使用添加剂而得到了塑料的深色着色，所述的添加剂基于铁、铜、锡和/或锑的各种含磷的混合氧化物。

当期望在只能适度碳化(如果可以的话)的塑料中得到由碳化引起的颜色改变时，吸收剂可以与容易碳化的材料结合，如例如在EP-A-0 991 523中所建议的。WO 2004/50766和WO 2004/50767公开了具有特殊结构的激光标记添加剂，其中吸收剂以如下的形式存在：其与容易碳化的材料一起被固定于核-壳结构中。